JP2009226268A - 濾過膜の評価方法及び濾過膜評価システム - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 複数の分子量標準物質を溶解してなる循環液を濾過するクロスフロー濾過装置1と、濾液と循環液をそれぞれクロスフロー濾過装置1からサンプリングし、濾液及び循環液のクロマトグラフを取得する液体クロマトグラフィー装置2と、濾液及び循環液のクロマトグラフから複数の分子量標準物質のピーク面積を解析し、濾液のピーク面積と循環液のピーク面積から分子量標準物質の阻止率を計算し、計算された複数の分子量標準物質の阻止率をプロットして濾過膜の分画分子量の決定可能にする解析装置3とを備える。
【選択図】 図1
Description
例えば、4種類のサンプルを得る場合、即ち、第1分子量標準物質として平均分子量7500のPEG6000(和光純薬製)を、第2分子量標準物質として平均分子量3000のPEG4000(和光純薬製)を、第3分子量標準物質として平均分子量1000のPEG1000(和光純薬製)を、第4分子量標準物質として平均分子量200のPEG200(和光純薬製)をそれぞれ用意し、これらの4種類の分子量標準物質を直列的に個別に濾過して濾過膜を評価する場合は、従来は、次のような直列的な手順になる。
▲セン▼高白他1名、「分子サイズによる限外濾過阻止特性の評価」、化学工学論文集、第19巻、第6号、1993年、p.1105−1112
本発明の実施の形態に係る濾過膜評価システムは、図1に示すように、被測定対象となる濾過膜を収納してクロスフロー濾過するクロスフロー濾過装置1、このクロスフロー濾過装置1に収納された濾過膜を透過した濾液と循環液(原液)とをサンプリングし、濃度を測定する液体クロマトグラフィー装置2、及びクロスフロー濾過装置1及び液体クロマトグラフィー装置2を制御し、且つ、濾過膜の分離性能を解析して濾過膜の分画分子量を決定する解析装置3とを備える。
Robsi =(1−Api/Abi)×100 (i=1〜4) …(1)
各PEGのピーク面積Api,Abiより、PEG6000、4000、1000、200の膜での阻止率Robsi(i=1〜4)は、Robs1=98%、Robs2=89%、Robs3=53%、Robs4=5%となる。CPU32が論理構造として有する阻止率プロット手段323は、複数の分子量標準物質の阻止率Robsi(i=1〜4)を図8に示すように、確率対数グラフ上にプロットする。図8の確率対数紙上のプロットから、最小二乗法により、90%阻止の分子量(MW)を逆算すると、図8の場合、分画分子量(MWCO)は3000となる。なお、図示を省略しているが、確率対数紙上のプロットから、最小二乗法により、90%阻止の分子量(MW)を逆算する分画分子量決定手段をCPU32が論理構造として有するようにし、自動的に分画分子量を決定するようにしても良い。
図3のフローチャートを用いて、本発明の実施の形態に係る濾過膜の評価方法を説明する。なお、以下に述べる濾過膜の評価方法は、一例であり、本発明の技術的思想に含まれる限り、この変形例を含めて、これ以外の種々の手順により、実現可能であることは勿論である。
混合液サンプリング及びクロマトグラフ測定: 30分間
水洗: 30分間
水洗を確認するためのサンプリング及びクロマトグラフ測定:5分間
の合計65分間で済み、従来の濾過膜の評価方法で4種類の分子量標準物質を直列的に個別に濾過して4種類のサンプルを得る場合に必要な評価時間の260分=4時間20分に比し、1/4の評価時間に短縮できる。この評価時間には、分子量標準物質を溶解させる時間は含まないが、4種の分子量標準物質を同時に溶解させた方が、1種類毎に分子量標準物質を溶解させるより、評価時間は短くて済む。
図3に示した一連の濾過膜評価の操作は、図3と等価なアルゴリズムのプログラムにより、図1に示した濾過膜評価システムを制御して実行できる。この濾過膜評価プログラムは、本発明の濾過膜評価システムを構成するコンピュータシステムのプログラム記憶装置(図示省略)に記憶させれば良い。又、この濾過膜評価プログラムは、コンピュータ読取り可能な記録媒体に保存し、この記録媒体を濾過膜評価システムのプログラム記憶装置に読み込ませることにより、本発明の一連の濾過膜評価の操作を実行することができる。ここで、「コンピュータ読取り可能な記録媒体」とは、例えばコンピュータの外部メモリ装置、半導体メモリ、磁気ディスク、光ディスク、光磁気ディスク、磁気テープなどのプログラムを記録することができるような媒体などを意味する。具体的には、フレキシブルディスク、CD−ROM,MOディスク、カセットテープ、オープンリールテープなどが「コンピュータ読取り可能な記録媒体」に含まれる。例えば、濾過膜評価システムを構成する解析装置3の本体は、フレキシブルディスク装置(フレキシブルディスクドライブ)及び光ディスク装置(光ディスクドライブ)を内蔵若しくは外部接続するように構成できる。フレキシブルディスクドライブに対してはフレキシブルディスクを、又光ディスクドライブに対してはCD−ROMをその挿入口から挿入し、所定の読み出し操作を行うことにより、これらの記録媒体に格納されたプログラムを解析装置3を構成するプログラム記憶装置にインストールすることができる。又、所定のドライブ装置を接続することにより、例えばメモリ装置としてのROMや、磁気テープ装置としてのカセットテープを用いることもできる。更に、インターネット等の情報処理ネットワークを介して、このプログラムをプログラム記憶装置に格納することが可能である。
上記のように、本発明は上記の実施の形態によって記載したが、この開示の一部をなす論述及び図面は本発明を限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施の形態、実施例及び運用技術が明らかとなろう。
2…液体クロマトグラフィー装置
2…表
3…解析装置
11…濾過膜(被測定対象)
12…ポンプ
13…循環タンク
14…熱交換器
15a…供給配管
15b…上流側配管
15c…循環液配管
15d…リターン配管
15e…濾液配管
21a,21b,23a,23b…ストップバルブ
22a、22b…サンプリング配管
31,36…入出力インターフェイス
32…CPU
33…クロマトグラフ記憶装置
34…面積記憶装置
35…阻止率記憶装置
37…入力装置
38…出力装置
39…表示装置
111…多孔質基材
112…釉薬シール
113…流路
321…ピーク面積解析手段
322…阻止率計算手段
323…阻止率プロット手段
324…サンプリング制御手段
325…液体クロマトグラフィー装置制御手段
F1…流量計
T2…温度計
P1…上流側圧力計
P2…下流側圧力計
Claims (5)
- 分子量の異なる複数の分子量標準物質を溶媒に同時に溶解して循環液を作成する工程と、
前記循環液を濾過膜を用いてクロスフロー濾過し、前記濾過膜を透過した濾液と前記循環液をそれぞれサンプリングする工程と、
サンプリングされた前記濾液と前記循環液から、横軸上に前記複数の分子量標準物質に対応した複数のピークが並列した前記濾液のクロマトグラフと、横軸上に前記複数の分子量標準物質に対応した複数のピークが並列した前記循環液のクロマトグラフを取得する工程と、
前記濾液のクロマトグラフから前記複数の分子量標準物質に対応するそれぞれのピーク面積を解析し、前記循環液のクロマトグラフから前記複数の分子量標準物質に対応するそれぞれのピーク面積を解析する工程と、
前記濾液のクロマトグラフから求められたそれぞれのピーク面積と、前記循環液のクロマトグラフからから求められたそれぞれのピーク面積から、前記複数の分子量標準物質の阻止率を、前記複数の分子量標準物質毎に、それぞれ計算する工程と、
計算された前記複数の分子量標準物質の阻止率を、確率対数グラフ上にプロットして、前記濾過膜の分画分子量の決定する工程
とを含むことを特徴とする濾過膜の評価方法。 - 前記複数の分子量標準物質が、平均分子量の互いに異なる3種類以上のポリエチレングリコールもしくはデキストランであることを特徴とする請求項1に記載の濾過膜の評価方法。
- 分子量の異なる複数の分子量標準物質を溶媒に同時に溶解してなる循環液を循環し、前記循環液を濾過膜を用いてクロスフロー濾過するクロスフロー濾過装置と、
前記濾過膜を透過した濾液と前記循環液をそれぞれ前記クロスフロー濾過装置からサンプリングし、サンプリングされた前記濾液と前記循環液から、横軸上に前記複数の分子量標準物質に対応した複数のピークが並列した前記濾液のクロマトグラフと、横軸上に前記複数の分子量標準物質に対応した複数のピークが並列した前記循環液のクロマトグラフを取得する液体クロマトグラフィー装置と、
前記濾液のクロマトグラフから前記複数の分子量標準物質に対応するそれぞれのピーク面積を解析し、前記循環液のクロマトグラフから前記複数の分子量標準物質に対応するそれぞれのピーク面積を解析し、前記濾液のクロマトグラフから求められたそれぞれのピーク面積と、前記循環液のクロマトグラフからから求められたそれぞれのピーク面積から、前記複数の分子量標準物質の阻止率を、前記複数の分子量標準物質毎に、それぞれ計算し、計算された前記複数の分子量標準物質の阻止率を、確率対数グラフ上にプロットして表示し、前記濾過膜の分画分子量の決定可能にする解析装置
とを備えることを特徴とする濾過膜評価システム。 - 前記解析装置が、
前記液体クロマトグラフィー装置が取得した前記濾液のクロマトグラフ及び前記循環液のクロマトグラフを格納するクロマトグラフ記憶装置と、
前記濾液の分子量標準物質のそれぞれのピーク面積、及び前記循環液の分子量標準物質のそれぞれのピーク面積を格納する面積記憶装置と、
前記複数の分子量標準物質のそれぞれの阻止率を格納する阻止率記憶装置
とを備えることを特徴とする請求項3に記載の濾過膜評価システム。 - 前記解析装置が、
前記濾液のクロマトグラフから前記複数の分子量標準物質に対応するそれぞれのピーク面積を解析し、前記循環液のクロマトグラフから前記複数の分子量標準物質に対応するそれぞれのピーク面積を解析するピーク面積解析手段と、
前記濾液のクロマトグラフから求められたそれぞれのピーク面積と、前記循環液のクロマトグラフからから求められたそれぞれのピーク面積から、前記複数の分子量標準物質の阻止率を、前記複数の分子量標準物質毎に、それぞれ計算する阻止率計算手段と、
計算された前記複数の分子量標準物質の阻止率を、確率対数グラフ上にプロットする阻止率プロット手段
とを有するCPUを備えることを特徴とする請求項3又は4に記載の濾過膜評価システム。
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JP2008072440A JP2009226268A (ja) | 2008-03-19 | 2008-03-19 | 濾過膜の評価方法及び濾過膜評価システム |
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