JP2010538240A - 高圧フラッシュクロマトグラフィー - Google Patents

Abstract

高圧のフラッシュクロマトグラフィーを使用して試料を分離する方法が提供される。この方法は、ｉ）吸着材料を含んだ加圧容器を提供するステップと、ｉｉ）移動相を作り出すために、任意選択で共溶媒を含んだ圧縮性流体を加圧するステップと、ｉｉｉ）試料を移動相と予備混合し、または任意選択で試料を加圧容器内に配置するステップと、ｉｖ）分離された試料を得るために、加圧容器を通して移動相と試料を溶離するステップと、ｖ）圧縮性流体を取り除くために、移動相が加圧容器から出た後、分離された試料を含んだ移動相を加熱するステップと、ｖｉ）分離された試料を収集するステップとを備える。加圧容器は１０から１００ミクロンの粒子サイズを有した吸着材料を含み、吸着容器の圧力は溶離中、５０から３５０バールに保たれる。上記方法を実施する装置も提供される。

Description

（関連出願の相互参照）
本出願は、２００６年９月１日出願の米国仮特許出願第６０／８４１８２３号明細書の優先権を主張し、その教示内容は参照により本明細書に組み込まれる。

クロマトグラフィーは、特に出発原料の構成要素を分離するための技法である。クロマトグラフィーの一般的な分野の中にはいくつかのタイプがある。超臨界流体クロマトグラフィー（ＳＦＣ）は、典型的には移動相の流体の臨界点よりも上で動作し、高性能液体クロマトグラフィー（ＨＰＬＣ）などの従来的技法に対して顕著な速度的利点および分離を提供する、高圧、逆相の方法である。ＳＦＣは、クロマトグラフィー分離を実施するために、二酸化炭素または他の圧縮性流体を、ときとして共溶媒（ｃｏ−ｓｏｌｖｅｎｔ）を備えた移動相として使用する。ＳＦＣは広範囲の用途を有し、典型的には、カラム充填材料に３から２０μｍの小粒子サイズを使用し、圧力降下が小さいことから実験規模の用途で分析可能である。ＨＰＬＣ用途では、カラムの上部における圧力は典型的には１０００ｐｓｉまで上昇するが、底部における圧力は周囲圧力に低下されて、大きな圧力降下を作り出す。

液体クロマトグラフィー（ＬＣ）は、簡単な分離のための、不十分な、低圧の、低性能の技法に相当する。フラッシュクロマトグラフィーは吸着性クロマトグラフィーの一形態であり、使い捨てカートリッジまたはカラム内にある場合が多い、１００ミクロンに近い粒子サイズを備えた極めて簡単な多孔性固定相を使用するＬＣの部分集合である。充填材料の粒子が大きく、不規則形状であることが多いため、カラムは極めて低コストで、使い捨て可能と考えられている。フラッシュクロマトグラフィーの用途でのカラムの上部における圧力は、典型的には最大１００ｐｓｉであり、カラムの底部では周囲圧力まで降下する。Ｓｔｉｌｌ（米国特許第４２９３４２２号明細書）が、移動相が最初にシリカゲルの吸着床上の空間内に入れられ、次いでガス圧力によって吸着床に押し通される吸着性クロマトグラフィーの方法について記述している。この空間が不要物を取り除かれた後、分析用の溶解化合物を備えた移動相が入れられ、これも吸着床の中に押し込められて、先に充填された純粋な移動相を押しのける。次いで第３ステップで、２度目に充填された純粋な移動層が、溶液を吸着床に押し通して、溶質の細分化を引き起こす。これに続くＡｎｄｒｅｗｓ（米国特許第４５９１４４２号明細書）による開示が類似の装置について記述している。主な相違は液体保持空間を配置していることである。いずれの開示明細書も、フラッシュクロマトグラフィーを比較的低い圧力で達成するための機械的設計および方法に重点的に取り組んでいる。より最近では、Ｒｉｔａｃｃｏ（米国特許出願第２００３／０１０２２６６号明細書）が、単一端のフラッシュクロマトグラフのカラムとして用いる便利なポリマーで被覆されたカートリッジについて記述している。Ａｎｚａｒ（国際公開第２００４／０５１２５７号パンフレット、米国特許出願第２００５／０２８７０６２号明細書）が、他のタイプのフラッシュクロマトグラフ用の充填済みカートリッジについて記述している。これらの開示明細書全てに共通した特徴は、（１）機器の利便性を強調していること、（２）不精確ではあるが速い溶質分解を可能にする吸着床を使用することである。開示明細書は、低圧から中圧の気体および液体のクロマトグラフの用途も強調している。

フラッシュクロマトグラフィーにおける全ての分離のほとんどは、メタノール、エタノール、ヘキサン、およびヘプタンなどの溶媒を用いた順相技法を、また場合によって水およびアセトニトリルを用いた逆相技法を使用している。化学者らは、毎年何千ものフラッシュクロマトグラフィーシステムを購入して、主に簡単で繰り返し可能な順相の浄化技法として使用している。製薬研究施設の医薬品化学実験室内には莫大な数のフラッシュクロマトグラフィーシステムがあることから、使用者、保険会社、監督機関、および環境問題専門家は、これらの場所で作り出される膨大な量の毒性廃棄溶媒に対して益々懸念を増大させている。

米国特許第４５９１４４２号明細書 米国特許出願第２００３／０１０２２６６号明細書 国際公開第２００４／０５１２５７号パンフレット 米国特許出願第２００５／０２８７０６２号明細書

危険な、毒性の、可燃性の溶媒に関連した明白な問題をかんがみて、高速の、低毒性溶媒を使用する、新たな簡単な順相技法が発見されなければならない。

本発明は、圧縮性流体を使用することによってフラッシュクロマトグラフィーに関する問題を克服する。一部の実施形態では、圧縮性流体は再循環または放出されることができ、このことが廃棄溶媒を再循環するコストを解消または縮小する。二酸化炭素は、非毒性、難燃性、低コスト、不活性、非毒性維持可能の、再生可能な資源であることから、好ましい圧縮性流体である。

したがって、本発明は一態様において、高圧のフラッシュクロマトグラフを使用して試料を分離する方法であって、
ｉ）吸着材料を含んだ加圧容器を提供するステップと、
ｉｉ）移動相を作り出すために、任意選択で共溶媒（ｃｏｓｏｌｖｅｎｔ）を含んだ圧縮性流体を加圧するステップと、
ｉｉｉ）分離された試料を得るために、加圧容器を通して移動相と試料を溶離するステップと、
ｉｖ）圧縮性流体の分離を容易にするために、移動相が加圧容器から出た後、分離された試料を含んだ移動相を加熱するステップと、
ｖ）分離された試料を収集するステップとを備え、
加圧容器は１０から１００μｍの粒子サイズを有した吸着材料を含み、吸着容器の圧力は溶離中、５０から３５０バールに保たれる、方法を提供する。

他の態様では、本発明は、高圧のフラッシュクロマトグラフ装置であって、
ａ）１０から１００μｍの粒子サイズを有した吸着材料を含んだ加圧容器と、
ｂ）圧縮性流体を備えた移動相を加圧し、加圧容器へと送出するポンピング手段と、
ｃ）試料を加圧容器の中に、また吸着材料上に装填する装填手段と、
ｄ）加圧容器から出る移動相の圧力を制御する圧力制御手段と、
ｅ）上記圧力制御手段から出る移動相の温度を制御する熱交換器と、
ｆ）試料の画分を収集する収集手段と、
ｇ）熱交換器から出る移動相を収集手段に向けて送る手段と
を備えた装置を提供する。

本発明のこれらおよび他の態様が以下の図面、実施形態の説明、および添付の請求項から容易に明らかになる。

本発明が容易に理解され、即座に実施されるように、次に本発明が、限定するのではなく例証する目的で以下の図面と併せて詳述される。

本発明の装置の好ましい実施形態の模式図である。 本発明の加圧容器の好ましい実施形態の模式図である。 試料を加圧容器内に装填する代替的な実施形態の模式図である。 試料を加圧容器内に装填する他の代替的な実施形態の模式図である。

本明細書および請求項では、実施例に使われるものを含んで、また特別に明らかな定めがない限りは、全ての数字は、「約」という用語が明記されていなくとも、それが前に付いているように読まれることができる。また、ここに掲げられた数値域は、そこに包含される全ての部分的な範囲を含むことを意図している。

興味の対象となっている化合物を含んだ試料を溶離するために、圧縮性流体が移動相として使用される。混合物など、複数の圧縮性流体が使用されることが可能である。適切な圧縮性流体には、例えば二酸化炭素、水、アンモニア、窒素、亜酸化窒素、メタン、エタン、エチレン、プロパン、ブタン、ｎ−ペンタン、ベンゼン、メタノール、エタノール、イソプロパノール、イソブタノール、モノフルオロメタン、トリフルオロメタン、ジメチルスルホキシド、アセトニトリル、ハイドロフルオロカーボン、クロロトリフルオロメタン、モノフルオロメタン、ヘキサフルオロエタン、１，１−ジフルオロエチレン、１，２−ジフルオロエチレン、トルエン、ピリジン、シクロヘキサン、ｍ−クレゾール、デカリン、シクロヘキサノール、Ｏ−キシレン、テトラリン、アニリン、アセチレン、クロロトリフルオロシラン、キセノン、六フッ化硫黄、またはそれらの組み合わせが含まれる。

分離を要する試料が二酸化炭素への溶解度をいくらか有する限り、好ましい圧縮性流体は二酸化炭素であるが、これは、二酸化炭素が非毒性、低コスト、かつ広範囲に利用可能であることによる。

移動相は有機溶媒などの共溶媒を含むこともできる。適切な溶媒が、分離される材料の極性に基づいて、かつ圧縮性流体内の試料の溶解度を高めるように選択される。圧縮性流体と、これと組み合わされる共溶媒混合物との重量に基づいて、共溶媒の量は５０ｗｔ．％未満であることが好ましく、４０％未満、３０％未満、２０％未満、さらに１０％未満であることがより好ましい。圧縮性流体内の試料の溶解度を高めるために、典型的には少なくとも少量、例えば約１から１０％などが必要であるが、共溶媒を必要とせずにこれを行うことも可能である。当業者は、試料の特徴に基づいて適切な溶媒を容易に選択することが可能である。

移動相は単一の移動相または複数の移動相、例えば、３つまたは４つなどの２つ以上の移動相から構成されることができる。単一または複数の移動相の組成は、移動相の必要となる溶媒強度によって決定される。当業者によって理解されるように、一般的に、溶媒混合物の極性が高いほど、分離される化合物の極性も高い。圧縮性流体および共溶媒は、使用者の必要に応じて、混合ストリームまたは個別ストリームで加圧容器に送出されることが可能である。

一実施形態では、第１の移動相は非極性エンティティを溶離するために弱溶媒であってよく、第２の移動相または追加的移動相は、移動相の溶媒強度を増大して極性材料を溶離するために、最高で１００％の強溶媒であることができる。

単一または複数の移動相は濃度勾配を含むこともできる。好ましい実施形態では、圧縮性流体に共溶媒の濃度勾配が加えられる。例えば移動相の組成は時間とともに、分離の経過にわたって変化する。定量の溶媒ではなく濃度勾配を用いると、より高速または良好なクロマトグラフィー分離を作り出すことができる。これは、濃度勾配が、組み合わせられたストリームの化学的特徴を変化させることができ、これが異なった条件下で異なった化合物を溶離することによる。

移動相は、吸着材料を含んだ加圧容器を通過される。容器は、圧縮性流体を適切な圧力に維持するように加圧されている。一実施形態では、例えば試料の粘度が高い場合などには、最初に試料が加圧容器内に装填されてから、移動相が加えられる。他の実施形態では、試料は移動相と予備混合されることが可能であり、次いで混合物が加圧容器内に装填される。さらに他の実施形態では、試料が溶媒内に溶解され、共溶媒のストリーム内に導入された後、圧縮性流体を共溶媒と混合する。溶媒は移動相内で使用される共溶媒と同じであっても、違うものであってもよい。他の実施形態では、試料は移動相の中に注入される。

本発明を様々な動作モードで実施することによって平衡化が迅速になり、これは稼働と稼働の間に極めて短い時間しか必要なく、次の注入がほぼ即座に行われることが可能であることを意味する。残念ながら、順相のＨＰＬＣでは、次の稼働が開始される前にカラムを平衡化するため多大な時間が費やされる。

適切なクロマトグラフィーの吸着材料には、シリカ、シリカゲル、または規則形状もしくは不規則形状のアルミナなどのシリカ系材料と、クロマトグラフィーの技術の熟練者に知られた他のカラム充填材料とが含まれる。好ましい充填材料はシリカである。

標準的なフラッシュクロマトグラフィーの典型的な充填材料は、５０ミクロンよりも大きなサイズの高度に多孔質の不規則形状の粒子を含む。従来のＬＣ、ＨＰＬＣ、またはフラッシュクロマトグラフィーにおける粒子よりも小さな粒子が本発明で使用されることが可能であるが、これは、高拡散性を備えた低粘性移動相を用いる結果、カラムの上部からカラムの低部にかけて小さな圧力降下しかもたらされないことによる。本発明で使用される吸着材料の粒子サイズは、約１０から１００ミクロンの間であることが好ましく、約２０から７０ミクロンの間であることがより好ましい。

加圧容器は、ステンレススチールなどの、高圧に耐える能力がある材料から製作された円筒形状のカラムである。容器は上部キャップと底部キャップのいずれかまたは両方を有することが可能であり、単一片または多部片の構造であることができる。一実施形態では、吸着材料は加圧容器の中に直接乾燥充填される。他の実施形態では、吸着材料は動的軸圧縮（ＤＡＣ）を使用してピストン充填され、このことは吸着材料を迅速に充填し、取り出す能力をもたらす。他の実施形態では、予備充填されてよい吸着材料を含んだ個別カートリッジまたはカラムが加圧容器の中に挿入される。次いで試料がカートリッジの中またはカートリッジ上に装填され、加圧容器は、圧力補強を含んだ、カートリッジ用の支持体として使用される。カートリッジは使い捨ての性質であることができ、全てのタイプのプラスチックまたは他の非膨潤性材料が含まれるがそれらに限定されないフラッシュクロマトグラフィー用のカラムに共通の任意の材料から製作されることができる。さらに、カートリッジはカラム再生の特色を含むことができる。１つまたは複数のフリットも圧力容器またはカートリッジ内に含まれることができる。カートリッジの直径は任意のサイズであることができるが、約１ｃｍから２０ｃｍの間であることが好ましく、約２ｃｍから１０ｃｍの間であることがより好ましい。

移動相が、吸着材料を含んだ加圧容器（または容器の中のフラッシュカートリッジ）を通過する間、手動または自動の背圧調整器を使用して背圧が維持される。

検出器を使用して、試料内の興味の対象となっている化合物の凝縮を検出および分離する。適切な検出装置には、例えば質量分析検出器、ＵＶ／ＶＩＳ検出器、蒸発光散乱検出器、炎イオン化検出器、フーリエ変換赤外分光検出器、赤外線検出器、または当業者に知られた他の類似の装置が含まれる。検出器は、背圧調整器の前または後ろのいずれにも配置されることが可能である。検出の性質は本発明の実施を限定するものではない。

移動相は、加圧容器またはフラッシュカートリッジと背圧調整器とを通過した後は、加熱器を通過する。加熱器の熱は、液体溶媒でない移動相の部分が気体に変換されることを保証する。移動相が加熱器を通過した後、試料の望ましい画分と不必要な画分とが収集される。クロマトグラフィー分離で使用される任意の標準的な収集方法／装置が使用されることが可能である。適切な収集手段には、画分収集器およびサイクロン分離器が含まれるが、これに限定されない。固相カートリッジまたはクライオフォーカシングシステムなどの捕獲デバイスも適切である。不必要な画分は廃棄物収集器に向けて送られる。

移動相の分離後、移動相の収集器への転送前に、追加の圧縮性流体および／または溶媒が移動相に加えられることが可能である。これは典型的には移動相が背圧調整器から出た後行われ、手動の追加または自動の追加であることが可能である。これは、分離試料に対するエアロゾル化の影響を軽減するために使用される。背圧調整器から出るストリームがエアロゾル化する場合、分離された試料は脱落し、収集手段へのラインを詰まらせる場合がある。ある種の用途では、追加の流体を加えることによって、回復される分離試料が増大する。溶媒は、移動相内で使用された元の共溶媒と同じであることも、異なるものであることも可能である。

また、分離後、収集システムへの転送前に、移動相が加熱されて圧縮性流体を蒸発させる。

圧力および温度などの動作パラメータは、試料内の興味の対象となっている化合物の固有の物理的および化学的特徴に依存し、当業者によって決定されることが可能である。本発明の好ましい実施形態では、移動相は、約５０バールから３５０バールの間の圧力に維持される。移動相の圧力は、加圧容器またはフラッシュカートリッジの上部で約７０から１５０バールの間の圧力に維持されることがより好ましい。加圧容器またはフラッシュカートリッジの上部から底部にわたる圧力変化は、約１から１００バールの間であることが好ましく、約１から２０バールであることがより好ましい。圧力変化は約５から１０バールであることが最も好ましい。移動相の圧力が従来のＬＣまたはＨＰＬＣ技法よりも高いことから、移動相は低粘性であり、高拡散性を有する。低粘性の移動相は、カラムまたはカートリッジにわたる圧力降下の軽減につながる。高拡散性を備えた移動相は迅速な分離を実現する。二酸化炭素などの圧縮性流体を移動相として使用することによって、本発明は、フラッシュクロマトグラフ内で使用される有機溶媒の使用を軽減または解消する。さらに、移動相は、カートリッジが使用される際にカートリッジの内側と外側の間の圧力均衡を達成するようにそれのみで使用されることが可能である。

加圧容器の温度は典型的には約１０℃から１５０℃の間に、より好ましくは周囲温度の約８０℃までに保たれ、温度の選択は試料のタイプ、吸着材料の粒子サイズ、および他の動作パラメータに基づいて行われる。

移動相の流速に対して純粋な制限はない。流速はむしろ加圧容器またはフラッシュカートリッジにわたる圧力変化によって限定される。圧力変化は吸着材料の粒子サイズと流速との関数である。本発明の方法は、従来のフラッシュ分離よりも極めて高速であり、従来のフラッシュ方法よりも約３０％から７０％少ない時間しかかからない。流速は典型的にはカラムのサイズに関係している。同じサイズのカラムに対して、生じるデルタ圧力（カラムの上部からカラムの底部への圧力の変化）は、純粋に非圧縮性の溶媒を稼働させることと比べて一桁分低い。これは、流速、カラムのサイズ、カラム内への吸着材料の充填、および吸着材料の粒子サイズなどの他の全てのパラメータが同じであるとき、同じ流速について、本発明の方法は、注入時から収集時まで、従来のフラッシュクロマトグラフィーよりも約４倍から１０倍速くなることを意味している。

図１は本発明の一実施形態を示している。圧縮流体供給部４３が開放されて、圧縮流体が、水槽３７によって制御される予備冷却熱交換器３６を通過するのを可能にする。圧縮性流体は圧縮性流体ポンプ３８に到達し、緩衝装置３９を通って混合室２４の中にポンピングされる。圧縮性流体ポンプのタイプには、往復型ポンプおよび注射器ポンプが含まれるがこれに限定されない。本発明のいずれかのポンプは圧縮機であってもよい。最初に、呼び水弁２３を使用して共溶媒供給部２１が呼び水として差されて、共溶媒ポンプ２２を通して気泡を除去する。共溶媒を呼び水として差した後、ポンプ２２は起動され、共溶媒が混合室２４の中へとポンピングされ、混合室２４内で共溶媒と圧縮性流体が混合されて移動相を作り出す。移動相は第２の熱交換器２５を通過し、第２の熱交換器２５で移動相はその望ましい動作温度に到達する。望ましい動作温度は、上述の通り他の様々な動作パラメータおよび試料の性質に依存する。適切な動作温度は当業者によって決定されることが可能である。加圧容器２８、加圧容器２８内のカートリッジを変更するとき、または試料が加圧容器２８内に直接装填されるとき、隔離弁２６が使用される。

加圧容器２８の中への試料の導入は、いくつかのやり方のうちの１つによって達成される。図１に示された実施形態では、試料溶液４１が、最初にそれを注入ポンプ４０で試料ループにポンピングすることによって移動相内に導入され、次いで試料ループが注入弁２７によって移動相内へともたらされる。図３に示された他の実施形態では、注入弁なしで注入ポンプ４０だけを備えた試料タンク４１を使用して試料が導入される。移動相内の試料は加圧容器２８に進入し、進み続けて検出器２９へと至る。これらの実施形態のいずれでも試料は隔離弁２６と加圧容器２８の間に導入される。図４に示された他の実施形態では、呼び水弁２３と混合室２４の間に試料が導入される。

検出器を通過した後、試料を備えた移動相は第３弁３０から出、圧縮性流体が熱交換器３１内で蒸発される。望ましい分離試料の収集が、ソフトウェア設定によって自動的に、または手動でも行われることが可能である。収集弁３２は特定時間に起動され、望ましい分離試料は進み続けて試料収集器３３の中へ、次いで収集容器３４の中へと至る。混合移動相内に望ましい分離試料が存在しないとき、混合移動相は廃棄収集器４２に、次いで収集容器３４の中へと進む。試料収集器３３に対する公称圧力を保つために、背圧弁３５が使用され、次いで排ガスが通気孔４４へと進む。背圧弁３５は手動であっても自動であってもよく、廃棄ガスは放出されずにもとの予備冷却熱交換器３６へと再循環されることができる。再循環は、より大きな収集圧力を維持することによって達成されることが可能であり、一事例では再循環システム内に以下の構成要素、１）冷却水槽、２）コンデンサ、３）貯留タンクを含む。

図２は図１で示されている加圧容器２８の拡大図であり、加圧容器２８の好ましい実施形態、容器アセンブリ１を示している。個別のフラッシュカートリッジ６が容器アセンブリ１の中に挿入される。容器アセンブリ１は、上部キャップ（２）と底部キャップ９を有する。上部キャップ２と底部キャップ９のそれぞれに対して、それを容器アセンブリ１に密閉する密閉部材３が１つずつある。カートリッジ６の上部と底部は、上部キャップ２と底部キャップ９に（個別に）連結された２つの保持器４によって定位置に保持されている。カートリッジを保持器に密閉する他の密閉部材５もある。移動相はポート７を通って容器アセンブリ１に進入し、ポート８から出る。任意選択で、フラッシュカートリッジ１０の上部に試料装填用室がある。他の好ましい実施形態では、吸着材料は、吸着材料が充填された個別のフラッシュカートリッジ６を使用せずに、直接容器アセンブリ１内に乾燥充填される。

（実施例）
以下の実施例を目的として、以下の実験設定を用いた。シリカが充填されたフラッシュカートリッジ（Ｂｉｏｔａｇｅ社製、６０Ａ Ｋｐ−Ｓｉｌｉｃａ、４３から６０ミクロンと７５×３００ｍｍの吸着床を備える）を加圧容器（Ｔｈａｒ社製５Ｌ容器）内に配置し、容器アセンブリのキャップ２を閉鎖する。分離するべき試料を適切な共溶媒内に溶解した。圧縮性流体ポンプ３８（Ｔｈａｒ社製Ｐ−２００）と共溶媒ポンプ（Ｔｈａｒ社製Ｐ−５０）とを始動し、所望の流速に到達させた。圧力を弁３０によって所望圧力に維持した。移動相は検出器（Ｇｉｌｓｏｎ社製ＵＶ検出器）を通過し、フラッシュカートリッジに対する背圧力を制御する弁（Ｔｈａｒ社製ＡＢＰＲ２００）上に至る。検出器を通過する際、望ましい画分への収集をいつ始めるかについて、信号が収集弁に中継される。分離試料を備えた移動相は、圧縮性流体を気体状態に蒸発させて液体が画分としてより簡単に収集されることを可能にする他の熱交換器を通過する。画分を収集手段（Ｔｈａｒ社製ＣＳ−１Ｌ）内に収集した。Ｃｈｉｒａｌ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ社のＡＤ−Ｈカラムを使用して、Ｔｈａｒ社製ＳＦＣ Ｍｅｔｈｏｄ Ｓｔａｔｉｏｎ上で画分に対する全ての分析を行った。画分を溶解して１０ｍＬの溶液を作り出した。圧縮流体（二酸化炭素）の流速は共溶媒（メタノール）で３．４ｍＬ／分および０．６ｍＬ／分であった。共溶媒の量を常に１５％に保った。背圧は１００バールに維持した。Ｗａｔｅｒｓ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ社のフォトダイオードアレイ検出器を、２４５ナノメートルから３００ナノメートルの信号周波数を備えた検出手段として使用した。温度は４０℃に維持した。

（実施例１）
アセトアミノフェン−安息香酸６．５ｇの試料溶液をメタノール１００ｍｌに標準温度および標準気圧（ＳＴＰ）で溶解した。主な圧縮性流体を二酸化炭素として、総流速を１５０ｇ／分に設定し、１０分にわたってメタノール５％から３５％の濃度勾配を付け、その後は３５％に維持した。動作条件は以下の通りである。１）フラッシュカートリッジに対する背圧を１００バールに維持した。２）移動相（二酸化炭素およびメタノール）の温度を３５℃に維持した。３）熱交換器を３５℃に維持した。技術的には、容器内の圧力は、カートリッジに対する背圧＋カートリッジにわたるデルタ圧力である。デルタ圧力は小さいことから、容器内の圧力は背圧とほぼ同じである。注入ループを使用して試料をシステム内に導入し、試料２３０ｍｇを装填した。これらの注入からの２つの画分を収集した。Ｔｈａｒ社製Ｓｕｐｅｒｃｈｒｏｍソフトウェアを使用して、画分１は純度９８％のアセトアミノフェンであることを、画分２は純度９９．９％の安息香酸であることを見出した。以下は分離を示したクロマトグラムである。

（実施例２）
アセトアミノフェン１．３０５２ｇおよび安息香酸２．１９４７ｇを含んだ試料３．５ｇをＳＴＰでメタノール５０ｍｌに溶解し、フラッシュカートリッジの上部の試料装填室上に直接装填した。次いで加圧容器を閉鎖し、二酸化炭素を移動相としてシステム内に導入し、均衡化させた。二酸化炭素を、１５０ｇ／分で、１０分にわたってメタノール５％から３５％の濃度勾配を付けてポンピングし、その後は３５％に維持した。動作条件は以下の通りである。１）背圧を１００バールに維持した。２）混合移動相（二酸化炭素およびメタノール）の温度を３５℃に維持した。３）熱交換器を３５℃に維持した。試料画分を収集した。Ｔｈａｒ社製Ｓｕｐｅｒｃｈｒｏｍソフトウェアを使用して、画分１は純度９９％のアセトアミノフェンであることを、画分２は純度９９．９％の安息香酸であることを見出した。以下は分離を示したクロマトグラムである。

（実施例３）
アセトアミノフェン２．８５８３９ｇおよび安息香酸４．３３０３ｇを含んだ試料７．１８８６９ｇをメタノールにＳＴＰで溶解した。二酸化炭素が圧縮性流体であり、これを１５０ｇ／分でポンピングした。１０分にわたるメタノール５％から３５％の濃度勾配で移動相を作り出し、その後これを３５％に維持した。動作条件は以下の通りである。１）背圧を１００バールに維持した。２）移動相（二酸化炭素およびメタノール）の温度を３５℃に維持した。３）熱交換器を３５℃に維持した。注入ポンプを使用して、カラムの直前のＴ字管を通して試料を移動相の中に装填した。試料７１８ｍｇをカラム上に装填した。これらの注入からの画分を収集した。Ｔｈａｒ社製Ｓｕｐｅｒｃｈｒｏｍソフトウェアを使用して、画分１は純度８６％のアセトアミノフェンであることを、画分２は純度９９．９％の安息香酸であることを見出した。以下は分離を示したクロマトグラムである。

（実施例４）
ケトプロフェン０．３２１９７ｇを含んだ試料２．９００４１ｇをメタノールにＳＴＰで溶解した。二酸化炭素が圧縮性流体であり、これを１５０ｇ／分でポンピングした。１０分にわたるメタノール５％から３５％の濃度勾配で移動相を作り出し、その後これを３５％に維持した。動作条件は以下の通りである。１）背圧を１００バールに維持した。２）混合移動相（二酸化炭素およびメタノール）の温度を３５℃に維持した。３）熱交換器を３５℃に維持した。注入ループを使用して試料を装填した。試料１０１ｍｇを注入ループによってフラッシュカートリッジ上に注入した。これらの注入の画分を収集した。Ｔｈａｒ社製Ｓｕｐｅｒｃｈｒｏｍソフトウェアを使用して、ケトプロフェンの濃度が純度３０％に増大したことを見出した。以下は分離を示したクロマトグラムである。

本発明の様々な要素が、制限なく、個別にまたはそれらの任意の組み合わせで実施されることが可能である。本開示で開示された全ての要素は、製薬工業、精製化学工業、栄養補助食品工業、被覆工業、石油化学工業を含む様々な工業の中で実施されることが可能であるがこれに限定されない。

Claims (32)

1. 高圧のフラッシュクロマトグラフ装置であって、
   ａ）１０から１００ミクロンの粒子サイズを有した吸着材料を含んだ加圧容器と、
   ｂ）圧縮性流体を備えた移動相を加圧し、加圧容器へと送出するポンピング手段と、
   ｃ）試料を加圧容器の中に、また吸着材料上に装填する装填手段と、
   ｄ）加圧容器から出る移動相の圧力を制御する圧力制御手段と、
   ｅ）前記圧力制御手段から出る移動相の温度を制御する熱交換器と、
   ｆ）試料の画分を収集する収集手段と、
   ｇ）熱交換器から出る移動相を収集手段に向けて送る手段とを備える、装置。
2. 共溶媒を加圧容器に送出する第２のポンピング手段をさらに備える、請求項１に記載の装置。
3. 加圧容器に送出された移動相が１０℃と１５０℃の間である、請求項２に記載の装置。
4. 共溶媒の加圧容器への流れを制御する手段をさらに備える、請求項２に記載の装置。
5. 加圧容器の後ろかつ収集手段の前にポンピング手段をさらに備える、請求項２に記載の装置。
6. 試料内の興味の対象となっている化合物を検出する検出手段をさらに含む、請求項２に記載の装置。
7. 吸着材料が加圧容器内に乾燥充填される、請求項２に記載の装置。
8. 前記吸着材料がピストン充填される、請求項２に記載の装置。
9. 加圧容器が、吸着材料を含んだ個別のカートリッジを含む、請求項２に記載の装置。
10. 吸着材料がシリカ系材料である、請求項２に記載の装置。
11. シリカ系材料が約２０から約７０ミクロンの間の粒子サイズを有する、請求項１０に記載の装置。
12. 移動相が共溶媒をさらに備える、請求項２に記載の装置。
13. 前記収集手段が、１つまたは複数の画分収集器、サイクロン分離器、捕獲デバイス、固相カートリッジ、クライオフォーカシングシステム、およびこれらの任意の組み合わせからなる一群から選択される、請求項２に記載の装置。
14. 前記装填手段が注入弁である、請求項２に記載の装置。
15. 装填手段が注入弁と組み合わせた注入ポンプである、請求項２に記載の装置。
16. 装填手段が手動で試料を加圧容器の中に注ぐことである、請求項２に記載の装置。
17. １つまたは複数のフリッツを加圧容器内にさらに備える、請求項１または２に記載の装置。
18. 前記装填手段が加圧容器内、または任意選択でカートリッジ内の装填室である、請求項１または７に記載の装置。
19. 圧縮性流体を再循環させる、前記収集手段の後に配置された再循環システムをさらに備える、請求項２に記載の装置。
20. 高圧のフラッシュクロマトグラフを使用して試料を分離する方法であって、
    ｉ）吸着材料を含んだ加圧容器を提供するステップと、
    ｉｉ）移動相を作り出すために、任意選択で共溶媒を含んだ圧縮性流体を加圧するステップと、
    ｉｉｉ）分離された試料を得るために、加圧容器を通して移動相と試料を溶離するステップと、
    ｉｖ）圧縮性流体の分離を容易にするために、移動相が加圧容器から出た後、分離された試料を含んだ移動相を加熱するステップと、
    ｖ）分離された試料を収集するステップとを備え、
    加圧容器が１０から１００ミクロンの粒子サイズを有した吸着材料を含み、吸着容器の圧力が溶離中、５０から３５０バールに保たれる、方法。
21. 移動相が加圧容器に進入する前に加熱される、請求項２０に記載の方法。
22. 吸着材料が加圧容器の中に乾燥充填される、請求項２０に記載の方法。
23. 吸着材料が加圧容器の中にピストン充填される、請求項２０に記載の方法。
24. 吸着材料が加圧容器の中のカートリッジ内に存在する、請求項２０に記載の方法。
25. 試料が加圧された容器内のカートリッジの中に直接装填される、請求項２０に記載の方法。
26. 試料が溶離前に加圧容器を通して移動相と予備混合される、請求項２０に記載の方法。
27. 移動相が分離された試料を収集した後再循環される、請求項２０に記載の方法。
28. 圧縮性流体が二酸化炭素である、請求項２０に記載の方法。
29. 共溶媒が有機溶媒である、請求項２０に記載の方法。
30. 前記吸着材料がシリカ系材料である、請求項２０に記載の方法。
31. 移動相が圧縮性流体および共溶媒を備える、請求項２０に記載の方法。
32. 試料が共溶媒の中に装填された後圧縮性流体と混合される、請求項２０に記載の方法。

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