JP2012035265A - Filtration membrane evaluation system - Google Patents
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Description
本発明は濾過膜の評価方法を容易にする濾過膜評価システムに係り、特に限外濾過膜(UF膜)やナノ濾過膜(NF膜)の分離性能の指標としての分画分子量(MWCO:Molecular Weight Cut Off)が、簡単に決定できる濾過膜評価システムに関する。 The present invention relates to a filtration membrane evaluation system that facilitates an evaluation method of a filtration membrane, and in particular, a molecular weight cutoff (MWCO: Molecular) as an index of separation performance of an ultrafiltration membrane (UF membrane) or a nanofiltration membrane (NF membrane). (Weight Cut Off) relates to a filtration membrane evaluation system that can be easily determined.
「分画分子量(MWCO)」は、濾過膜が90%以上分離することのできる最小分子量として定義される。分画分子量の測定には、一般には分子量標準物質としてタンパクマーカーを使用して濾過装置で濾過するが、低分子になるほど高価である。更にタンパク質には荷電があるため、リン酸緩衝液等の調合が必要となる。そこで安価なポリエチレングリコール(PEG)を分子量標準物質として用いる。PEGの場合、純水、若しくは、イオン交換水に溶解させるだけで使用できる。 “Fractionated molecular weight (MWCO)” is defined as the minimum molecular weight that a filtration membrane can separate over 90%. In the measurement of the molecular weight cut off, the protein marker is generally used as a molecular weight standard substance, and filtration is performed with a filtration device. However, the lower the molecular weight, the more expensive it is. Furthermore, since proteins are charged, it is necessary to prepare a phosphate buffer or the like. Therefore, inexpensive polyethylene glycol (PEG) is used as a molecular weight standard substance. In the case of PEG, it can be used simply by dissolving in pure water or ion exchange water.
分画分子量の決定は、液体クロマトグラフィーで求められたそれぞれの阻止率を、図8に示すような確率対数紙上でプロットして実施するので、両対数グラフ上に少なくとも3点以上プロットすることが好ましい。このため、通常、平均分子量の異なる3種類以上の分子量標準物質(マーカー)を用い、確率対数紙上で阻止率90%の分子量を算出し、NF膜の分離性能の指標とする。 The determination of the molecular weight cut-off is carried out by plotting each blocking rate obtained by liquid chromatography on a probability logarithmic paper as shown in FIG. 8, so that at least three points or more can be plotted on a log-log graph. preferable. For this reason, usually, three or more kinds of molecular weight standard substances (markers) having different average molecular weights are used, the molecular weight having a blocking rate of 90% is calculated on a logarithmic logarithmic paper, and used as an index of the separation performance of the NF membrane.
従来は、平均分子量の異なる3種類以上の分子量標準物質としてのPEGを用意し、それぞれ、1種類のPEG毎に、濾過装置に収納された被測定対象となる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、液体クロマトグラフィーで濃度を測定し、その後、その濃度より阻止率を算出する。これを、平均分子量の異なる3種類以上のPEGについて直列的に順に測定し、求められた3種類以上のPEGの阻止率から、90%以上阻止する分子量を算出する(非特許文献1参照。)。
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。
Conventionally, PEG as three or more kinds of molecular weight standard substances having different average molecular weights is prepared, and for each type of PEG, a filtrate and a circulating liquid that permeate a filtration membrane to be measured stored in a filtration device. (Stock solution) is sampled, the concentration is measured by liquid chromatography, and then the inhibition rate is calculated from the concentration. This is measured in series for three or more types of PEGs having different average molecular weights, and the molecular weight for blocking 90% or more is calculated from the obtained blocking rates of three or more types of PEGs (see Non-Patent Document 1). .
For example, when obtaining four types of samples, that is, PEG 6000 (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) having an average molecular weight of 7500 as the first molecular weight standard substance, and PEG 4000 (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) having an average molecular weight of 3000 as the second molecular weight standard substance. PEG1000 (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) having an average molecular weight of 1000 is prepared as a third molecular weight standard substance, and PEG200 (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) having an average molecular weight of 200 is prepared as a fourth molecular weight standard substance, and these four kinds of molecular weight standard substances are prepared. When the filtration membrane is evaluated by filtering individually in series, conventionally, the following serial procedure is used.
(イ)先ず、第1分子量標準物質のPEG6000から始めるとする。PEG6000の全循環濾過を開始して30分後に、PEG6000の濾液と循環液とをサンプリングし、液体クロマトグラフィーで濃度を測定する。「全循環濾過」は、濾液をタンクに戻しながら、濃度一定の条件で濾過を行う。 (A) First, suppose that the first molecular weight standard substance PEG6000 is used. Thirty minutes after the start of total circulation filtration of PEG 6000, the filtrate and circulation liquid of PEG 6000 are sampled, and the concentration is measured by liquid chromatography. “Total circulation filtration” performs filtration under conditions of constant concentration while returning the filtrate to the tank.
(ロ)次に、第2分子量標準物質としてのPEG4000の濾過を行うが、その前に、濾過装置、被測定対象となる濾過膜を洗浄してPEG6000を除去する。タンクに純水を供給して、約30分間循環させ、その30分間の内の最後の10分間は全循環濾過を行いながら洗浄を行う。その後、一旦、洗浄液を抜き出し、新たな純水をタンクに供給する。再度、循環、全循環を行い、その循環液、濾液をサンプリングする。 (B) Next, PEG 4000 as the second molecular weight standard substance is filtered, but before that, the filtration device and the filtration membrane to be measured are washed to remove PEG 6000. Pure water is supplied to the tank and circulated for about 30 minutes, and the final 10 minutes of the 30 minutes are washed while performing total circulation filtration. Thereafter, the cleaning liquid is once extracted and fresh pure water is supplied to the tank. Perform circulation and total circulation again, and sample the circulating fluid and filtrate.
(ハ)この洗浄後の純水のサンプリング液を、液体クロマトグラフィーにかけ、ピークが発現しないこと、即ち濾過装置内にPEG6000が残存していないことを確認して水洗処理の確認をする。 (C) The pure water sampling solution after washing is subjected to liquid chromatography, and it is confirmed that no peak appears, that is, PEG 6000 does not remain in the filtration device, and the washing treatment is confirmed.
(ニ)濾過装置内に第1分子量標準物質のPEG6000が残存していないことを確認されたら、第2分子量標準物質としてのPEG4000の濾過を行い、上記(イ)〜(ハ)の手順と同様な処理を行う。 (D) When it is confirmed that the first molecular weight standard substance PEG6000 does not remain in the filtration device, the second molecular weight standard substance PEG4000 is filtered, and the same procedures as in the above (a) to (c) are performed. Perform proper processing.
(ホ)濾過装置内に第2分子量標準物質のPEG4000が残存していないことを確認されたら、第3分子量標準物質としてのPEG1000の濾過を行い、上記(イ)〜(ハ)の手順と同様な処理を行う。 (E) When it is confirmed that the second molecular weight standard substance PEG4000 does not remain in the filtration device, the PEG1000 as the third molecular weight standard substance is filtered, and the same procedures as in the above (a) to (c) are performed. Perform proper processing.
(ヘ)濾過装置内に第3分子量標準物質のPEG1000が残存していないことを確認されたら、第4分子量標準物質としてのPEG200の濾過を行い、上記(イ)〜(ハ)の手順と同様な処理を行う。 (F) When it is confirmed that the third molecular weight standard substance PEG1000 does not remain in the filtration device, the PEG 200 as the fourth molecular weight standard substance is filtered, and the same procedures as in the above (a) to (c) are performed. Perform proper processing.
このような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は、表1に示すように、260分=4時間20分となる:
なお、上記の水洗処理の確認は、一旦確認が取れているならば、液体クロマトグラフィーによる分析行為については、別途行っても構わない。表1から分かるように、1種類の分子量標準物質の濾液と循環液を採取するのに約1時間必要なので、従来の濾過膜の評価方法によれば、1本の濾過膜の直列的な3種類の分子量標準物質の測定には約3時間強、直列的な4種類の分子量標準物質の測定には約4時間強、掛かることとなる。 Note that the confirmation of the above water washing treatment may be performed separately for the analysis by liquid chromatography once confirmation has been obtained. As can be seen from Table 1, it takes about one hour to collect one kind of molecular weight reference material filtrate and circulating liquid. Therefore, according to the conventional filtration membrane evaluation method, three filtration membranes in series It takes about 3 hours to measure the types of molecular weight standards, and about 4 hours to measure the four types of molecular weight standards in series.
本発明は、3種類以上等、平均分子量の異なる複数の分子量標準物質を用いる場合であっても、短時間で濾過膜の分画分子量を決定できる濾過膜評価システムを提供することを目的とする。 It is an object of the present invention to provide a filtration membrane evaluation system capable of determining a fractionation molecular weight of a filtration membrane in a short time even when a plurality of molecular weight standards having different average molecular weights such as three or more types are used. .
上記目的を達成するために、本発明の態様は(イ)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、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、(ロ)濾過膜を透過した濾液と循環液をそれぞれ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濾液と循環液から、横軸上に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濾液のクロマトグラムと、横軸上に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循環液のクロマトグラムを取得する液体クロマトグラフと、(ハ)濾液のクロマトグラムから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、循環液のクロマトグラムから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、濾液のクロマトグラムから求められたそれぞれのピーク面積と、循環液のクロマトグラムからから求められたそれぞれのピーク面積から、複数の分子量標準物質の阻止率を、複数の分子量標準物質毎に、それぞれ計算し、計算された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、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であることを要旨とする。 In order to achieve the above object, the embodiment of the present invention (a) circulates a circulating liquid obtained by simultaneously dissolving a plurality of molecular weight standard substances having different molecular weights in a solvent, and cross-flow filters the circulating liquid using a filtration membrane. (B) The filtrate and circulating liquid that permeated through the filtration membrane are sampled from the crossflow filtering apparatus, and a plurality of samples corresponding to a plurality of molecular weight standard substances are plotted on the horizontal axis from the sampled filtrate and circulating liquid. From the chromatogram of the filtrate with multiple peaks in parallel, the liquid chromatograph to obtain the chromatogram of the circulating fluid with multiple peaks corresponding to multiple molecular weight standards on the horizontal axis, and (c) from the chromatogram of the filtrate Each peak area corresponding to multiple molecular weight standards is analyzed, and each peak corresponding to multiple molecular weight standards is analyzed from the chromatogram of the circulating fluid. Analyze the area and use the peak areas determined from the chromatogram of the filtrate and the peak areas determined from the chromatogram of the circulating fluid to determine the rejection rate of multiple molecular weight standard substances and multiple molecular weight standard substances. And an analyzer that plots and displays the calculated blocking rates of a plurality of molecular weight standards on a probability logarithmic graph for each of the calculated molecular weight standards, and enables determination of the molecular weight cutoff of the filtration membrane. The gist of the present invention is a filtration membrane evaluation system.
なお、本発明の態様で述べた解析装置が濾過膜の評価方法を実現するためのプログラムは、コンピュータ読取り可能な記録媒体に保存し、この記録媒体をコンピュータシステムによって読み込ませることにより、濾過膜の評価方法の一部を自動化することができる。 Note that a program for the analysis apparatus described in the embodiment of the present invention to realize the filtration membrane evaluation method is stored in a computer-readable recording medium, and this recording medium is read by a computer system, thereby Part of the evaluation method can be automated.
本発明によれば、平均分子量の異なる複数の分子量標準物質の数をn個(nは2以上の正の整数)として、n個の分子量標準物質を個別に直列的に測定した場合と同一の評価結果を、1/nの評価時間で評価可能な濾過膜評価システムを提供することができる。 According to the present invention, the number of molecular weight standard substances having different average molecular weights is n (n is a positive integer of 2 or more), and the number of molecular weight standard substances is the same as when individually measured in series. It is possible to provide a filtration membrane evaluation system capable of evaluating the evaluation result with an evaluation time of 1 / n.
次に、図面を参照して、本発明の実施の形態を説明する。以下の図面の記載において、同一又は類似の部分には同一又は類似の符号を付している。但し、図面は模式的なものであり、厚みと平面寸法との関係、各層の厚みの比率等は現実のものとは異なることに留意すべきである。したがって、具体的な厚みや寸法は以下の説明を参酌して判断すべきものである。又、図面相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれていることは勿論である。 Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the following description of the drawings, the same or similar parts are denoted by the same or similar reference numerals. However, it should be noted that the drawings are schematic, and the relationship between the thickness and the planar dimensions, the ratio of the thickness of each layer, and the like are different from the actual ones. Therefore, specific thicknesses and dimensions should be determined in consideration of the following description. Moreover, it is a matter of course that portions having different dimensional relationships and ratios are included between the drawings.
又、以下に示す本発明の実施の形態は、本発明の技術的思想を具体化するための装置や方法を例示するものであって、本発明の技術的思想は、構成部品の材質、形状、構造、配置等を下記のものに特定するものでない。本発明の技術的思想は、特許請求の範囲に記載された技術的範囲内において、種々の変更を加えることができる。 The following embodiments of the present invention exemplify apparatuses and methods for embodying the technical idea of the present invention. The technical idea of the present invention is based on the material and shape of component parts. The structure, arrangement, etc. are not specified below. The technical idea of the present invention can be variously modified within the technical scope described in the claims.
(本発明の実施の形態)
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。
(Embodiment of the present invention)
As shown in FIG. 1, the filtration membrane evaluation system according to the embodiment of the present invention stores a filtration membrane to be measured and performs a crossflow filtration, and stores in the crossflow filtration device 1. The filtrate and circulating fluid (raw solution) that permeated through the filtered membrane are sampled, the
本発明の実施の形態に係る濾過膜評価システムにおいては、平均分子量の異なる複数の分子量標準物質を従来のように、直列的に順に濾過して分離性能を算出するためのサンプル液を採取するのではなく、平均分子量の異なる複数の分子量標準物質をすべて溶媒に溶解した循環液(原液)を作成して、複数の分子量標準物質をクロスフロー濾過装置1で同時に(並列的に)濾過し、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、液体クロマトグラフ2でそれぞれの濃度を測定する。
In the filtration membrane evaluation system according to the embodiment of the present invention, a plurality of molecular weight standard substances having different average molecular weights are sequentially filtered in series as in the prior art, and a sample solution for calculating separation performance is collected. Instead, a circulating solution (stock solution) in which a plurality of molecular weight standard substances having different average molecular weights are all dissolved in a solvent is prepared, and the plurality of molecular weight standard substances are filtered simultaneously (in parallel) with the crossflow filtration device 1 and filtered. The filtrate that has permeated through the membrane and the circulating fluid (stock solution) are sampled, and each concentration is measured by the
分画分子量の決定においては、確率対数グラフ上に複数の分子量標準物質の点(好ましくは、少なくとも3点以上の点)をプロットすることが好ましいことは既に述べたとおりである。液体クロマトグラフ2で測定する時、これらの複数の分子量標準物質に対応するクロマトグラムのピークが重ならないように留意すべきである。例えば、4種類のサンプルを得る場合、第1分子量標準物質としてのPEG6000、第2分子量標準物質としてのPEG4000を、第3分子量標準物質としてのPEG1000を、第4分子量標準物質としてのPEG200の組み合わせを選択した液体クロマトグラフィーでは、リテンションタイム(ピークが発現する時間)が大きく違うため、図5に示すように、ピークが重ならないので、これらの4種類の分子量標準物質を混合して同時にクロマトグラムを測定しても差し支えない。クロマトグラムのピークは分子量が大きいものから出現するので、図5で左から順にPEG6000、PEG4000、PEG1000、PEG200のピークとなる。しかし、例えば、図6に示すように、PEG6000、PEG4000、PEG1000、PEG400、PEG200の組み合わせでは、クロマトグラムのピークが重なってしまい、それ故に解析装置3が各PEGの阻止率が算出できず、分画分子量も算出できないことになる。このため、分画分子量1000が想定される場合は、PEG200、PEG1000、PEG4000の組み合わせでPEG3種類を混合し、分画分子量3000が想定される場合は、PEG1000、PEG4000、PEG6000の組み合わせでPEG3種類を混合する等、液体クロマトグラフ2で測定する時、クロマトグラムのピークが重ならないように分子量標準物質の組み合わせを検討する必要がある。実液での濾過条件が異なるとしても、液体クロマトグラフ2へのサンプルをクロスフロー濾過装置1から採取する条件(濾過圧力、濾過温度、線速)を同じにして、違う膜の阻止率を算出することで、膜間の分離性能の違いを正等に評価することができる。
As described above, it is preferable to plot a plurality of molecular weight standard substance points (preferably at least three points or more) on the probability logarithmic graph in the determination of the fractional molecular weight. When measuring with the
図2に示すように、本発明の実施の形態に係る濾過膜評価システムを構成するクロスフロー濾過装置1は、被測定対象(濾過膜)11と、被測定対象11の上流側に接続された上流側配管15b、被測定対象11の下流側に接続された循環液配管15c、被測定対象11の下流側から分岐した濾液配管15e、上流側配管15bに接続されたポンプ12、ポンプ12に接続された供給配管15a、供給配管15aに接続された循環タンク13、循環液配管15cに接続された熱交換器14、熱交換器14に接続され、循環液(原液)を循環タンク13に戻すリターン配管15dを備える。
As shown in FIG. 2, the crossflow filtration device 1 constituting the filtration membrane evaluation system according to the embodiment of the present invention is connected to the measurement target (filtration membrane) 11 and the upstream side of the
本発明の被測定対象(濾過膜)11は、図4に示すように直径10〜50mmΦ、長さが300mm〜2000mmの円柱形状の多孔質基材111を基礎としており、多孔質基材111の長手に直交する方向の断面はレンコン状に複数個の流路113が形成されたモノリス形状である(但し、図4は被測定対象11の一例であり、レンコン状の構造に限定される必要はない。)。例えば、直径30mmΦ、長さが1000mmの円柱形状の場合、直径3mmΦの円筒状の穴が流路113として37個貫通する構造を構成することが可能であるが、流路113の数は37個に限定されるものではない。又、流路113は、六角断面や四角形断面を有するような任意の形状に形成しても良い。図4の左側に示した入口側端面近傍、及び図4の右側に示した出口側端面近傍の多孔質基材111の周りには、釉薬シール112が接続用カラー部として円環状に設けられている。図2において、図示を省略した濾過膜収納ケースに、被測定対象(濾過膜)11を収納する際には、入口側端面近傍及び出口側端面近傍の釉薬シール(接続用カラー部)112にO−リングを設けて、濾過膜収納ケースに対し密閉構造を実現すれば良い(図2は模式的な図であるので、詳細な濾過膜収納ケースの図示を省略している。)。 The object to be measured (filtration membrane) 11 of the present invention is based on a cylindrical porous substrate 111 having a diameter of 10 to 50 mmΦ and a length of 300 mm to 2000 mm as shown in FIG. The cross-section in the direction perpendicular to the length is a monolith shape in which a plurality of flow paths 113 are formed in a lotus shape (however, FIG. 4 is an example of the object to be measured 11 and need to be limited to a lotus-like structure. Absent.). For example, in the case of a columnar shape with a diameter of 30 mmΦ and a length of 1000 mm, it is possible to configure a structure in which 37 cylindrical holes with a diameter of 3 mmΦ penetrate as the channel 113, but the number of channels 113 is 37. It is not limited to. The channel 113 may be formed in an arbitrary shape having a hexagonal cross section or a quadrangular cross section. Around the porous substrate 111 in the vicinity of the inlet side end surface shown on the left side of FIG. 4 and in the vicinity of the outlet side end surface shown on the right side of FIG. Yes. In FIG. 2, when the object to be measured (filtration membrane) 11 is stored in a filtration membrane storage case (not shown), the glaze seal (connecting collar portion) 112 near the inlet side end surface and the outlet side end surface is O. -A ring may be provided to realize a sealed structure with respect to the filtration membrane storage case (FIG. 2 is a schematic view, and the detailed illustration of the filtration membrane storage case is omitted).
レンコン状に設けられた複数個の流路113の内、隣接する2つの流路113の間が濾過膜11の隔壁になる。図4に示すような被測定対象(濾過膜)11の構造によれば、例えば、分子量の異なる複数の分子量標準物質を溶媒(純水)に溶解して用意した循環液(原液)を図4の左側に示した入口側端面から流路113に導入すると、その循環液(原液)が、流路113内壁に形成されたUF膜やNF膜、或いはUF膜とNF膜との積層膜において分離され、多孔質の隔壁を透過して被測定対象(濾過膜)11の最外壁から排出されるため、分子量の異なる複数の分子量標準物質を分離することができる。濾過膜11の基材本体となる多孔質基材111は、押し出し成形等により多孔質材料からなる円柱形状のモノリス型フィルターエレメントとして形成され、多孔質材料としては、耐食性と温度変化による濾過部の細孔径の変化が少ない点や充分な強度が得られる点から、例えば、アルミナを用いることができる。しかし、アルミナ以外にコーディエライト、ムライト、炭化珪素等のセラミックス材料を使用することもできる。
Among the plurality of flow paths 113 provided in a lotus shape, a space between two adjacent flow paths 113 becomes a partition wall of the
したがって、実際には、被測定対象11を、濾過膜収納ケースにO−リング等で密閉して収納し、図2に示すように、上流側配管15b、循環液配管15c、濾液配管15eはこの濾過膜収納ケースに接続されるようにすれば良い。上流側配管15bには、流量計F1,上流側圧力計P1が接続され、循環液配管15cには、温度計T2,下流側圧力計P2が接続される。上流側圧力計P1と下流側圧力計P2との圧力差を一定にすれば、膜透過流速を一定に制御できる。
Therefore, actually, the object to be measured 11 is sealed and stored in the filtration membrane storage case with an O-ring or the like, and as shown in FIG. 2, the
図2に示すように、濾液配管15eにはストップバルブ21aが接続され、ストップバルブ21aにはサンプリング配管22aが接続され、サンプリング配管22aにはストップバルブ23aが接続され、ストップバルブ23aは、それぞれ液体クロマトグラフ2の濾液用の第1移動相容器(図示省略)に導かれる導入配管に接続されている。ストップバルブ21a及びストップバルブ23aを開放すれば、濾過膜11を透過した濾液を濾液配管15e、ストップバルブ21a、サンプリング配管22a、ストップバルブ23aを介して液体クロマトグラフ2の濾液用の第1移動相容器に導入することができる。一方、循環液配管15cには、ストップバルブ21bが接続され、ストップバルブ21bにはサンプリング配管22bが接続され、サンプリング配管22bにはストップバルブ23bが接続され、ストップバルブ23bは、液体クロマトグラフ2の循環液用の第2移動相容器(図示省略)に導かれる導入配管に接続されている。ストップバルブ21b及びストップバルブ23bを開放すれば、循環液(原液)を循環液配管15c、ストップバルブ21b、サンプリング配管22b、ストップバルブ23bを介して、液体クロマトグラフ2の循環液用の第2移動相容器に導入することができる。
As shown in FIG. 2, a
図1に示すように、解析装置3は、入出力インターフェイス31を備え、入出力インターフェイス31を介して、クロスフロー濾過装置1及び液体クロマトグラフ2を制御し、液体クロマトグラフ2から濾液と循環液(原液)のクロマトグラムを受信する。解析装置3は、更に、ピーク面積解析手段321、阻止率計算手段322、阻止率プロット手段323、サンプリング制御手段324及び液体クロマトグラフ制御手段325を論理構造として有するCPU(演算処理部)32を備える。サンプリング制御手段324は、入出力インターフェイス31を介して図2に示したストップバルブ21a、ストップバルブ23a、ストップバルブ21b及びストップバルブ23bを制御する。そして、サンプリング制御手段324は、濾過膜を透過した濾液を所定時間経過後、濾液配管15e、ストップバルブ21a、サンプリング配管22a、ストップバルブ23aを介しサンプリングし液体クロマトグラフ2の濾液用の第1移動相容器に取り込ませるように制御する。又、サンプリング制御手段324は循環液(原液)を所定時間経過後、循環液配管15c、ストップバルブ21b、サンプリング配管22b、ストップバルブ23bを介しサンプリングし、液体クロマトグラフ2の循環液用の第2移動相容器に取り込ませるように制御する。
As shown in FIG. 1, the
CPU32が論理構造として有する液体クロマトグラフ制御手段325は、入出力インターフェイス31を介して液体クロマトグラフ2を制御する。例えば、液体クロマトグラフ制御手段325は、液体クロマトグラフ2の送液ポンプを駆動し、液体クロマトグラフ2の第2移動相容器から液体クロマトグラフ2の分析カラムに循環液を送り、図5に示すような循環液のクロマトグラムを取得する。又、液体クロマトグラフ制御手段325は液体クロマトグラフ2の送液ポンプを駆動し、液体クロマトグラフ2の第1移動相容器から分析カラムに濾液を送り、濾液のクロマトグラムを取得する。図7に濾液の濾液のクロマトグラムを示す。ピークは分子量が大きいものから出現するので、図7で左から順にPEG6000、PEG4000、PEG1000、PEG200のピークとなる。
The liquid chromatograph control means 325 that the
CPU32が論理構造として有するピーク面積解析手段321は、循環液のクロマトグラムから複数の分子量標準物質(PEG6000、PEG4000、PEG1000及びPEG200)に対応するそれぞれのピーク面積Abi(i=1〜k:kは一般的には2以上の正の整数であるが、以下の例では便宜上k=4として説明する。)を解析する。図5には、循環液のPEG1000のピーク面積Ab3を斜線で示しているが、ピーク面積の定義をわかりやすく説明するための便宜上のハッチングであり、他の循環液のPEG6000、PEG4000及びPEG200のピーク面積Ab1,Ab2及びAb4も同様に定義される。図5の循環液の各ピーク面積はAb1=219.37mV・sec、Ab2=268.32mV・sec、Ab3=249.03mV・sec、Ab4=212.67mV・secとなる。ピーク面積解析手段321は、更に、濾液のクロマトグラムから複数の分子量標準物質(PEG6000、PEG4000、PEG1000及びPEG200)に対応するそれぞれのピーク面積Api(i=1〜4)を解析する。図7には、濾液のPEG1000のピーク面積Ap3を斜線で示しているが、ピーク面積の定義をわかりやすく説明するための便宜上のハッチングであり、他の濾液のPEG6000、PEG4000及びPEG200のピーク面積Ap1,Ap2及びAp4も同様に定義される。図7の濾液の各ピーク面積はAp1=4.4mV・sec、Ap2=29.87mV・sec、Ap3=116.18mV・sec、Ap4=202.03mV・secとなる。
The peak area analyzing means 321 that the
CPU32が論理構造として有する阻止率計算手段322は、濾液の分子量標準物質のそれぞれのピーク面積Api、及び循環液の分子量標準物質のそれぞれのピーク面積Abiから、複数の分子量標準物質の阻止率Robsiをそれぞれ計算する:
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。
The rejection rate calculation means 322 that the
R obsi = (1−A pi / A bi ) × 100 (i = 1 to 4) (1)
From the peak areas A pi and A bi of each PEG, the blocking rates R obsi (i = 1 to 4) in the films of
解析装置3は、更に、液体クロマトグラフ2の検出器が検出した濾液及び循環液のクロマトグラムを格納するクロマトグラム記憶装置33、ピーク面積解析手段321が解析した濾液の分子量標準物質のそれぞれのピーク面積Api、及び循環液の分子量標準物質のそれぞれのピーク面積Abiを分子量標準物質毎に格納する面積記憶装置34、阻止率計算手段322が計算した複数の分子量標準物質のそれぞれの阻止率Robsiを分子量標準物質毎に格納する阻止率記憶装置35を備える。このため、CPU32が備えるピーク面積解析手段321は、クロマトグラム記憶装置33に格納された濾液のクロマトグラムを読み出し、読み出した濾液のクロマトグラムから複数の分子量標準物質(PEG6000、PEG4000、PEG1000及びPEG200)に対応するそれぞれのピーク面積Api(i=1〜4)を解析し、解析結果である濾液の分子量標準物質のそれぞれのピーク面積Apiを、面積記憶装置34に格納する。ピーク面積解析手段321は、更に、クロマトグラム記憶装置33に格納された循環液のクロマトグラムを読み出し、読み出した循環液のクロマトグラムから複数の分子量標準物質(PEG6000、PEG4000、PEG1000及びPEG200)に対応するそれぞれのピーク面積Abi(i=1〜4)を解析し、解析結果である循環液の分子量標準物質のそれぞれのピーク面積Abiを、面積記憶装置34に格納する。又、CPU32が備える阻止率計算手段322は、面積記憶装置34に格納された濾液の分子量標準物質のそれぞれのピーク面積Api、及び循環液の分子量標準物質のそれぞれのピーク面積Abiを読み出し、複数の分子量標準物質の阻止率Robsiをそれぞれ計算し、計算結果である分子量標準物質の阻止率Robsiを阻止率記憶装置35に格納する。CPU32が備える阻止率プロット手段323は、阻止率記憶装置35に格納された複数の分子量標準物質の阻止率Robsi(i=1〜4)を読み出し、図8に示す確率対数グラフ上にプロットする。
The
図1に示すように、本発明の解析装置3は、操作者からのデータや命令などの入力を受け付ける入力装置37と、解析結果等を出力する出力装置38及び表示装置39と、濾過膜の分離性能の解析に必要な所定のデータなどを格納したデータ記憶装置(図示省略)と、濾過膜分離性能解析プログラムなどを格納したプログラム記憶装置(図示省略)とを含む。阻止率プロット手段323は、図8に示す確率対数グラフを、表示装置39の画面上に表示させる。する。入力装置37、出力装置38及び表示装置39は、入出力インターフェイス36を介して、CPU32とデータを送受信する。図1において、入力装置37はキーボード、マウス、ライトペン又はフレキシブルディスク装置などで構成される。入力装置37より解析実行者は、入出力データを指定したり、許容誤差の値及び誤差の程度を設定できる。更に、入力装置37より出力データの形態等の解析パラメータを設定することも可能で、又、演算の実行や中止等の指示の入力も可能である。又出力装置38及び表示装置39は、それぞれプリンタ装置及びディスプレイ装置等により構成されている。表示装置39は入出力データや解析結果や解析パラメータ等を表示する。データ記憶装置(図示省略)は入出力データや解析パラメータ及びその履歴や演算途中のデータ等を記憶する。
As shown in FIG. 1, the
(濾過膜の評価方法)
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。
(Evaluation method of filtration membrane)
A method for evaluating a filtration membrane according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the flowchart of FIG. The filtration membrane evaluation method described below is an example, and it can be realized by various other procedures including this modification as long as it is included in the technical idea of the present invention. is there.
(イ)先ず、ステップS101において、分子量の異なる複数の分子量標準物質を溶媒としての純水に溶解し循環液(原液)を作成する。具体的には、PEG6000、PEG4000、PEG1000及びPEG200を、200〜500ppmの濃度になるように純水に溶解させる。純水は0.1MΩ以上の抵抗値の水であれば良い。そして、図2に示したクロスフロー濾過装置1を用い、ステップS102において、温度計T2を用いて循環液の温度を15〜30℃に制御し、上流側圧力計P1と下流側圧力計P2との圧力差0.1〜1MPaの濾過条件で濾過膜11のクロスフロー濾過をする。例えば、循環液を20℃、上流側圧力計P1と下流側圧力計P2との圧力差0.1MPaの濾過条件でクロスフロー濾過をする。この時、流量計F1を用いて、線速が2m/sec以上になるように制御する。線速が遅いと、濾過膜11の膜面にPEG層が堆積されてしまい、PEG層による阻止率となってしまうため、線速を高くすることで、濾過膜11の膜面への堆積を防ぎ、濾過膜11の膜自身の阻止率が測れる様にする。線速の上限は特にないが現実的な見地からは4m/sec程度以上は必要ない。例えば、線速を3m/secに制御してクロスフロー濾過をすれば良い。濾過膜11を透過した濾液は図2に示したように濾液配管15eを介して循環タンク13に戻るようにし、濾過を行っている最中でも濃縮が進行しないようにする。
(A) First, in step S101, a plurality of molecular weight standard substances having different molecular weights are dissolved in pure water as a solvent to prepare a circulating liquid (stock solution). Specifically, PEG6000, PEG4000, PEG1000, and PEG200 are dissolved in pure water so as to have a concentration of 200 to 500 ppm. Pure water may be water having a resistance value of 0.1 MΩ or more. Then, using the crossflow filtration device 1 shown in FIG. 2, in step S102, the temperature of the circulating fluid is controlled to 15 to 30 ° C. using the thermometer T2, and the upstream pressure gauge P1 and the downstream pressure gauge P2 The
(ロ)ステップS102のクロスフロー濾過開始後、所定時間経過後、解析装置3のCPU32が備えるサンプリング制御手段324は、ステップS103において、入出力インターフェイス31を介してストップバルブ21a、ストップバルブ23a、ストップバルブ21b及びストップバルブ23bを開放し、濾過膜11を透過した濾液を濾液配管15e、ストップバルブ21a、サンプリング配管22a、ストップバルブ23aを介し、循環液(原液)を循環液配管15c、ストップバルブ21b、サンプリング配管22b、ストップバルブ23bを介し、それぞれサンプリングし、それぞれ液体クロマトグラフ2の濾液用の第1移動相容器(図示省略)及び循環液用の第2移動相容器(図示省略)に取り込む。解析装置3のCPU32が備える液体クロマトグラフ制御手段325は、ステップS104において、入出力インターフェイス31を介して液体クロマトグラフ2の送液ポンプ(図示省略)を駆動し、第1移動相容器から分析カラム(図示省略)に濾液を送り、濾液のクロマトグラムを取得する。
(B) After a predetermined time has elapsed after the start of the cross-flow filtration in step S102, the sampling control means 324 provided in the
(ハ)解析装置3は、更に、ステップS105において、液体クロマトグラフ2の検出器が検出した濾液のクロマトグラムを入出力インターフェイス31を介して取り込み、クロマトグラム記憶装置33に格納する。液体クロマトグラフ制御手段325は、更にステップS106において、入出力インターフェイス31を介して液体クロマトグラフ2の送液ポンプを駆動し、第2移動相容器から分析カラムに循環液を送り、循環液のクロマトグラムを取得する。解析装置3は、ステップS107において、液体クロマトグラフ2の検出器が検出した循環液のクロマトグラムを入出力インターフェイス31を介して取り込み、クロマトグラム記憶装置33に格納する。
(C) In step S105, the
(ニ)ステップS108において、解析装置3のCPU32が備えるピーク面積解析手段321は、クロマトグラム記憶装置33に格納された濾液のクロマトグラムを読み出し、読み出した濾液のクロマトグラムから複数の分子量標準物質(PEG6000、PEG4000、PEG1000及びPEG200)に対応するそれぞれのピーク面積Api(i=1〜4)を解析する。
(D) In step S108, the peak area analyzing means 321 provided in the
(ホ)ピーク面積解析手段321は、ステップS109において、濾液の分子量標準物質のそれぞれのピーク面積Apiを、面積記憶装置34に格納する。ピーク面積解析手段321は、更に、ステップS110において、クロマトグラム記憶装置33に格納された循環液のクロマトグラムを読み出し、読み出した循環液のクロマトグラムから複数の分子量標準物質(PEG6000、PEG4000、PEG1000及びPEG200)に対応するそれぞれのピーク面積Abi(i=1〜4)を解析する。ピーク面積解析手段321は、ステップS112において、循環液の分子量標準物質のそれぞれのピーク面積Abiを、面積記憶装置34に格納する。
(E) The peak area analyzing means 321 stores each peak area A pi of the molecular weight standard substance of the filtrate in the
(ヘ)解析装置3のCPU32が備える阻止率計算手段322は、ステップS113において、面積記憶装置34に格納された濾液の分子量標準物質のそれぞれのピーク面積Api、及び循環液の分子量標準物質のそれぞれのピーク面積Abiを読み出し、複数の分子量標準物質の阻止率Robsiをそれぞれ計算する。阻止率計算手段322は、計算結果である分子量標準物質の阻止率Robsiを阻止率記憶装置35に格納する。
(F) The rejection rate calculation means 322 included in the
(ト)更に、解析装置3のCPU32が備える阻止率プロット手段323は、ステップS114において、阻止率記憶装置35に格納された複数の分子量標準物質の阻止率Robsi(i=1〜4)を読み出し、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して、表示装置39の画面上に表示する。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。図8の場合、分画分子量(MWCO)は3000となる。
(G) Further, the rejection rate plotting means 323 provided in the
本発明の実施の形態に係る濾過膜の評価方法によれば、第1分子量標準物質としてのPEG6000、第2分子量標準物質としてのPEG4000を、第3分子量標準物質としてのPEG1000を、第4分子量標準物質としてのPEG200の組み合わせを選択して混合しているので:
混合液サンプリング及びクロマトグラフィー測定 :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ィー測定: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。
According to the evaluation method of the filtration membrane according to the embodiment of the present invention, PEG 6000 as the first molecular weight standard substance, PEG 4000 as the second molecular weight standard substance,
Mixture sampling and chromatographic measurement: 30 minutes Washing water: 30 minutes Sampling and chromatographic measurement to confirm washing: 5 minutes Total 65 minutes. Compared to the evaluation time of 260 minutes = 4 hours and 20 minutes required when four types of samples are individually filtered in series, the evaluation time can be shortened to ¼. This evaluation time does not include the time for dissolving the molecular weight standard substance, but the time required for dissolving the four molecular weight standard substances simultaneously is shorter than the time for dissolving the molecular weight standard substance for each type. .
図9〜図12は、従来の濾過膜の評価方法に従い、第1分子量標準物質としてのPEG6000、第2分子量標準物質としてのPEG4000を、第3分子量標準物質としてのPEG1000を、第4分子量標準物質としてのPEG200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のクロマトグラムを示す。即ち、図9(a)は、単独で測定された、PEG6000の循環液のクロマトグラムとそのピーク面積Ab1を、図9(b)は、単独で測定された、PEG6000の濾液のクロマトグラムとそのピーク面積Ap1を示す。図10(a)は、単独で測定された、PEG4000の循環液のクロマトグラムとそのピーク面積Ab2を、図10(b)は、単独で測定された、PEG4000の濾液のクロマトグラムとそのピーク面積Ap2を示す。図11(a)は、単独で測定された、PEG1000の循環液のクロマトグラムとそのピーク面積Ab3を、図11(b)は、単独で測定された、PEG1000の濾液のクロマトグラムとそのピーク面積Ap3を示す。図12(a)は、単独で測定された、PEG200の循環液のクロマトグラムとそのピーク面積Ab4を、図12(b)は、単独で測定された、PEG200の濾液のクロマトグラムとそのピーク面積Ap4を示す。
FIGS. 9 to 12 show a conventional method for evaluating a filtration membrane, in which PEG 6000 as a first molecular weight standard substance, PEG 4000 as a second molecular weight standard substance,
本発明の濾過膜の評価方法に従い、PEG6000、PEG4000、PEG1000、PEG200を並列的に同時に濾過した場合の循環液のピーク面積Abi、濾液のピーク面積Api及び阻止率Robsiを表2に示す:
一方、従来の濾過膜の評価方法に従い、PEG6000、PEG4000、PEG1000、PEG200を直列的に個別に濾過した場合の循環液のピーク面積Abi、濾液のピーク面積Apiを及び阻止率Robsiを表3に示す:
表2及び表3において、液体クロマトグラフィーには東ソー製HLC−8220、分析カラムには東ソー製TSKgel Super AW3000、AW2500を用いて分析を行った。表2及び表3の比較から、個別に直列的に測定しても、混合して並列的に測定しても分析結果に違いは出ないことが分かるので、同一の評価結果を1/4の評価時間で可能であるという、顕著な効果が示されたことになる。このことは、平均分子量の異なる複数の分子量標準物質の数を3とすれば、3個の分子量標準物質を個別に直列的に測定した場合と同一の評価結果を、1/3の評価時間で評価可能であるということであり、平均分子量の異なる複数の分子量標準物質の数を5とすれば、5個の分子量標準物質を個別に直列的に測定した場合と同一の評価結果を、1/5の評価時間で評価可能であるということである。 In Tables 2 and 3, the analysis was performed using Tosoh HLC-8220 for liquid chromatography and Tosoh TSKgel Super AW3000 and AW2500 for analysis columns. From the comparison of Table 2 and Table 3, it can be seen that there is no difference in the analysis results even if measured individually in series or mixed and measured in parallel. This shows a remarkable effect that it is possible with the evaluation time. This means that if the number of a plurality of molecular weight standard substances having different average molecular weights is 3, the same evaluation result as when three molecular weight standard substances are individually measured in series is obtained with an evaluation time of 1/3. If the number of a plurality of molecular weight reference materials having different average molecular weights is 5, the same evaluation result as when five molecular weight standard materials are individually measured in series is obtained as 1 / This means that the evaluation can be performed with an evaluation time of 5.
即ち、より一般的に言えば、本発明の濾過膜の評価方法によれば、平均分子量の異なる複数の分子量標準物質の数をn個(nは2以上の正の整数)とすれば、n個の分子量標準物質を個別に直列的に測定した場合と同一の評価結果を、1/nの評価時間で評価可能であるという、顕著な効果を奏することができる。 That is, more generally speaking, according to the filtration membrane evaluation method of the present invention, if the number of the plurality of molecular weight standard substances having different average molecular weights is n (n is a positive integer of 2 or more), n The same evaluation result as when individual molecular weight standard substances are individually measured in series can be evaluated with an evaluation time of 1 / n.
(濾過膜評価プログラム)
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。
(Filtration membrane evaluation program)
The series of filtration membrane evaluation operations shown in FIG. 3 can be executed by controlling the filtration membrane evaluation system shown in FIG. 1 by an algorithm program equivalent to FIG. This filtration membrane evaluation program may be stored in a program storage device (not shown) of a computer system that constitutes the filtration membrane evaluation system of the present invention. The filtration membrane evaluation program is stored in a computer-readable recording medium, and the recording medium is read into a program storage device of the filtration membrane evaluation system, thereby executing the series of filtration membrane evaluation operations of the present invention. be able to. Here, the “computer-readable recording medium” means a medium capable of recording a program such as an external memory device of a computer, a semiconductor memory, a magnetic disk, an optical disk, a magneto-optical disk, and a magnetic tape. To do. Specifically, a flexible disk, CD-ROM, MO disk, cassette tape, open reel tape, etc. are included in the “computer-readable recording medium”. For example, the main body of the
(その他の実施の形態)
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。
(Other embodiments)
As described above, the present invention has been described according to the above-described embodiments. However, it should not be understood that the description and drawings constituting a part of this disclosure limit the present invention. From this disclosure, various alternative embodiments, examples and operational techniques will be apparent to those skilled in the art.
例えば、上記の実施の形態の説明においては、分子量標準物質としてPEGを用いる例を示したが、分子量標準物質はPEGに限定されるものではなく、デキストラン等他の分子量標準物質を採用しても、平均分子量の異なる複数の分子量標準物質の数をn個(nは2以上の正の整数)として、n個の分子量標準物質を個別に直列的に測定した場合と同一の評価結果を、1/nの評価時間で評価可能であるという、顕著な効果を奏することができることは、上記の説明から本発明の技術的思想を把握すれば、容易に理解できるであろう。 For example, in the description of the above embodiment, an example in which PEG is used as the molecular weight standard is shown, but the molecular weight standard is not limited to PEG, and other molecular weight standard such as dextran may be adopted. Assuming that the number of a plurality of molecular weight standard substances having different average molecular weights is n (n is a positive integer of 2 or more), the same evaluation result is obtained when the n molecular weight standard substances are individually measured in series. It can be easily understood that the technical idea of the present invention can be understood from the above description that the remarkable effect that the evaluation can be performed with the evaluation time of / n can be achieved.
このように、本発明はここでは記載していない様々な実施の形態等を含むことは勿論である。したがって、本発明の技術的範囲は上記の説明から妥当な特許請求の範囲に係る発明特定事項によってのみ定められるものである。 As described above, the present invention naturally includes various embodiments not described herein. Therefore, the technical scope of the present invention is defined only by the invention specifying matters according to the scope of claims reasonable from the above description.
1…クロスフロー濾過装置
2…液体クロマトグラフ
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…クロマトグラム記憶装置
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
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Cross
DESCRIPTION OF SYMBOLS 12 ... Pump 13 ... Circulation tank 14 ...
33 ...
Claims (3)
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ムと、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ムを取得する液体クロマトグラフと、
前記濾液のクロマトグラム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ム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ム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ム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。 A cross flow filtration device that circulates a circulating liquid obtained by simultaneously dissolving a plurality of molecular weight standard substances having different molecular weights in a solvent, and cross-flow filters the circulating liquid using a filtration membrane;
The filtrate and the circulating liquid that permeate the filtration membrane are sampled from the crossflow filtration device, respectively, and a plurality of peaks corresponding to the plurality of molecular weight standard substances are plotted on the horizontal axis from the sampled filtrate and the circulating liquid. A chromatogram of the filtrate in parallel, and a liquid chromatograph for obtaining a chromatogram of the circulating fluid in which a plurality of peaks corresponding to the plurality of molecular weight standard substances are arranged in parallel on the horizontal axis;
Analyzing each peak area corresponding to the plurality of molecular weight standard substances from the chromatogram of the filtrate, analyzing each peak area corresponding to the plurality of molecular weight standard substances from the chromatogram of the circulating liquid, From the respective peak areas obtained from the chromatogram and the respective peak areas obtained from the chromatogram of the circulating fluid, the rejection rate of the plurality of molecular weight standard substances is determined for each of the plurality of molecular weight standard substances. An analysis device that calculates and plots the calculated rejection rates of the plurality of molecular weight standards on a probability logarithm graph and makes it possible to determine the molecular weight cut-off of the filtration membrane. Filtration membrane evaluation system.
前記液体クロマトグラフが取得した前記濾液のクロマトグラム及び前記循環液のクロマトグラムを格納するクロマトグラム記憶装置と、
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1に記載の濾過膜評価システム。 The analysis device is
A chromatogram storage device for storing a chromatogram of the filtrate obtained by the liquid chromatograph and a chromatogram of the circulating fluid;
An area storage device for storing the respective peak areas of the molecular weight standard substance of the filtrate and the respective peak areas of the molecular weight standard substance of the circulating liquid;
The filtration membrane evaluation system according to claim 1, further comprising: a rejection rate storage device that stores a rejection rate of each of the plurality of molecular weight standard substances.
前記濾液のクロマトグラム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ム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ム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ム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1又は2に記載の濾過膜評価システム。 The analysis device is
Peak area analysis means for analyzing respective peak areas corresponding to the plurality of molecular weight standard substances from the chromatogram of the filtrate and analyzing respective peak areas corresponding to the plurality of molecular weight standard substances from the chromatogram of the circulating liquid When,
From the respective peak areas obtained from the chromatogram of the filtrate and the respective peak areas obtained from the chromatogram of the circulating liquid, the rejection rate of the plurality of molecular weight standard substances is determined for each of the plurality of molecular weight standard substances. And a blocking rate calculation means for calculating each of them,
The filtration membrane evaluation system according to claim 1, further comprising a CPU having a rejection rate plotting unit that plots the calculated rejection rates of the plurality of molecular weight standard substances on a probability logarithmic graph.
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