JP2012035265A - Filtration membrane evaluation system - Google Patents

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Naoki Kobayashi
小林  直樹
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a filtration membrane evaluation system which can determine the molecular weight fractionation of a filtration membrane in a short time even when using a plurality of molecular weight standard substances of different average molecular weights for three or more kinds or the like.SOLUTION: The filtration membrane evaluation system includes: a cross flow filtration device 1 which filters circulation liquid composed by dissolving the plurality of molecular weight standard substances; a liquid chromatography 2 which samples filtrate and the circulation liquid respectively from the cross flow filtration device 1 and obtains the chromatogram of the filtrate and the circulation liquid; and an analysis device 3 which can determine the molecular weight fractionation of the filtration membrane by analyzing the peak area of the plurality of molecular weight standard substances from the chromatogram of the filtrate and the circulation liquid, calculating the blocking rate of the molecular weight standard substances from the peak area of the filtrate and the peak area of the circulation liquid, and plotting the calculated blocking rate of the plurality of molecular weight standard substances.

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:

Figure 2012035265
As shown in Table 1, the evaluation time required to obtain four types of samples by individually filtering four kinds of molecular weight standard substances in series with such a conventional filter membrane evaluation method is 260 minutes. = 4 hours and 20 minutes:
Figure 2012035265

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.

▲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▲ Sen ▼ Takahira et al., “Evaluation of ultrafiltration inhibition characteristics by molecular size”, Chemical Engineering, Vol. 19, No. 6, 1993, p. 1105-1112

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.

本発明の実施の形態に係る濾過膜評価システムの論理的構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the logical structure of the filtration membrane evaluation system which concerns on embodiment of this invention. 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の概略を説明する模式図である。It is a schematic diagram explaining the outline of the crossflow filtration apparatus which comprises the filtration membrane evaluation system which concerns on embodiment of this invention. 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フローチャートである。It is a flowchart explaining the evaluation method of the filtration membrane which concerns on embodiment of this invention. 本発明の被測定対象(濾過膜)の一例の構造の概略を示す模式的な鳥瞰図である。It is a typical bird's-eye view which shows the outline of an example of the structure of the to-be-measured object (filtration membrane) of this invention. 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、液体クロマトグラフが測定した循環液のクロマトグラムの一例を示す図である。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場合、クロマトグラムのピークが重ならないことを示す。It is a figure which shows an example of the chromatogram of the circulating fluid which the liquid chromatograph measured in the filtration membrane evaluation system which concerns on embodiment of this invention. When a combination of PEG 6000 as the first molecular weight standard substance, PEG 4000 as the second molecular weight standard substance, PEG 1000 as the third molecular weight standard substance, and PEG 200 as the fourth molecular weight standard substance is selected, the peaks in the chromatogram overlap. Indicates that it must not be. 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うのでの阻止率が算出できないことを説明する図である。It is a figure explaining that the blocking rate cannot be calculated in the combination of PEG6000, PEG4000, PEG1000, PEG400, PEG200 because the peaks of the chromatogram overlap. 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、液体クロマトグラフが測定した濾液のクロマトグラムの一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the chromatogram of the filtrate which the liquid chromatograph measured in the filtration membrane evaluation system which concerns on embodiment of this invention. 分画分子量を決定するために、液体クロマトグラフィーで求められた4点の阻止率データをプロットした確率対数紙を説明する模式図である。It is a schematic diagram explaining the probability logarithm paper which plotted the rejection data of 4 points | pieces calculated | required by the liquid chromatography in order to determine a molecular weight cut off. 図9(a)は、従来の濾過膜の評価方法において単独で測定された、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を示す図である。FIG. 9A shows the chromatogram of the circulating liquid of PEG 6000 and its peak area A b1 , measured alone in the conventional method for evaluating a filtration membrane, and FIG. 9B shows the PEG 6000 measured singly. filtrate chromatogram that illustrates the peak area a p1. 図10(a)は、従来の濾過膜の評価方法において単独で測定された、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を示す図である。FIG. 10 (a) shows the chromatogram of the circulating liquid of PEG 4000 and its peak area A b2 , measured alone in the conventional method for evaluating a filtration membrane, and FIG. 10 (b) shows the PEG 4000 measured alone. It is a figure which shows the chromatogram of the filtrate of, and its peak area Ap2 . 図11(a)は、従来の濾過膜の評価方法において単独で測定された、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を示す図である。11 (a) it is measured alone in a conventional method for evaluating the filtration membrane, the chromatogram of the circulating fluid PEG1000 the peak area A b3, FIG. 11 (b) was measured alone, PEG1000 It is a figure which shows the chromatogram and its peak area Ap3 of the filtrate. 図12(a)は、従来の濾過膜の評価方法において単独で測定された、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を示す図である。12 (a) it is measured alone in a conventional method for evaluating the filtration membrane, the chromatogram and the peak area A b4 of the circulating fluid in PEG 200, FIG. 12 (b) was measured alone, PEG 200 It is a figure which shows the chromatogram of its filtrate, and its peak area Ap4 .

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 liquid chromatograph 2 that measures the concentration, the cross-flow filtration device 1 and the liquid chromatograph 2 are controlled, and the separation performance of the filtration membrane And an analysis device 3 that determines the molecular weight cut-off of the filtration membrane.

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 liquid chromatograph 2.

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 liquid chromatograph 2, it should be noted that the peaks of the chromatograms corresponding to the plurality of molecular weight standard substances do not overlap. For example, when four types of samples are obtained, a combination of PEG 6000 as a first molecular weight standard, PEG 4000 as a second molecular weight standard, PEG 1000 as a third molecular weight standard, and PEG 200 as a fourth molecular weight standard In the selected liquid chromatography, the retention time (the time at which the peak appears) is greatly different, so the peaks do not overlap as shown in FIG. 5, so these four types of molecular weight standards are mixed and the chromatogram is simultaneously displayed. It can be measured. Since the peak of the chromatogram appears from the one with the larger molecular weight, it becomes the peak of PEG6000, PEG4000, PEG1000, PEG200 in order from the left in FIG. However, for example, as shown in FIG. 6, in the combination of PEG6000, PEG4000, PEG1000, PEG400, and PEG200, the peaks of the chromatograms overlap, and therefore the analyzer 3 cannot calculate the blocking rate of each PEG, The molecular weight cannot be calculated. Therefore, when a fractional molecular weight of 1000 is assumed, three types of PEG are mixed with a combination of PEG200, PEG1000, and PEG4000. When a fractional molecular weight of 3000 is assumed, three types of PEG are combined with a combination of PEG1000, PEG4000, and PEG6000. When measuring with the liquid chromatograph 2 such as mixing, it is necessary to examine combinations of molecular weight standard substances so that the peaks of the chromatograms do not overlap. Even if the filtration conditions in the actual liquid are different, the rejection rate of different membranes is calculated under the same conditions (filtration pressure, filtration temperature, linear velocity) for collecting the sample to the liquid chromatograph 2 from the crossflow filtration device 1 By doing so, the difference in separation performance between the membranes can be evaluated equally.

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 measurement target 11. Connected to the upstream piping 15b, the circulating fluid piping 15c connected to the downstream side of the measurement target 11, the filtrate piping 15e branched from the downstream side of the measurement target 11, the pump 12 connected to the upstream piping 15b, and the pump 12 Return supply pipe 15a, circulation tank 13 connected to supply pipe 15a, heat exchanger 14 connected to circulation liquid pipe 15c, return to circulation tank 13 connected to heat exchanger 14 to return circulation liquid (raw solution) to circulation tank 13 A pipe 15d is provided.

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 filtration membrane 11. According to the structure of the measurement target (filtration membrane) 11 as shown in FIG. 4, for example, a circulating fluid (stock solution) prepared by dissolving a plurality of molecular weight standard substances having different molecular weights in a solvent (pure water) is shown in FIG. Is introduced into the flow path 113 from the inlet side end face shown on the left side, the circulating liquid (raw solution) is separated in the UF film or NF film formed on the inner wall of the flow path 113 or the laminated film of the UF film and the NF film. In addition, since it passes through the porous partition wall and is discharged from the outermost wall of the measurement target (filter membrane) 11, a plurality of molecular weight standard substances having different molecular weights can be separated. The porous base material 111 serving as the base material body of the filtration membrane 11 is formed as a columnar monolithic filter element made of a porous material by extrusion molding or the like. For example, alumina can be used from the viewpoint that the change in pore diameter is small and sufficient strength is obtained. However, other than alumina, a ceramic material such as cordierite, mullite, or silicon carbide can be used.

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 upstream side pipe 15b, the circulating liquid pipe 15c, and the filtrate pipe 15e are What is necessary is just to make it connect with a filtration membrane storage case. A flow meter F1 and an upstream pressure gauge P1 are connected to the upstream pipe 15b, and a thermometer T2 and a downstream pressure gauge P2 are connected to the circulating fluid pipe 15c. If the pressure difference between the upstream pressure gauge P1 and the downstream pressure gauge P2 is made constant, the membrane permeation flow rate can be controlled to be constant.

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 stop valve 21a is connected to the filtrate pipe 15e, a sampling pipe 22a is connected to the stop valve 21a, a stop valve 23a is connected to the sampling pipe 22a, and each stop valve 23a is a liquid. It is connected to an introduction pipe led to a first mobile phase container (not shown) for the filtrate of the chromatograph 2. If the stop valve 21a and the stop valve 23a are opened, the filtrate that has passed through the filtration membrane 11 passes through the filtrate pipe 15e, the stop valve 21a, the sampling pipe 22a, and the stop valve 23a, and the first mobile phase for the filtrate of the liquid chromatograph 2 Can be introduced into the container. On the other hand, a stop valve 21b is connected to the circulating fluid pipe 15c, a sampling pipe 22b is connected to the stop valve 21b, a stop valve 23b is connected to the sampling pipe 22b, and the stop valve 23b is connected to the liquid chromatograph 2. It is connected to an introduction pipe led to a second mobile phase container (not shown) for circulating fluid. If the stop valve 21b and the stop valve 23b are opened, the circulating liquid (raw solution) is moved through the circulating liquid pipe 15c, the stop valve 21b, the sampling pipe 22b, and the stop valve 23b for the second movement for the circulating liquid in the liquid chromatograph 2. It can be introduced into the phase vessel.

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 analysis device 3 includes an input / output interface 31, and controls the cross-flow filtration device 1 and the liquid chromatograph 2 via the input / output interface 31. Receive the chromatogram of (stock solution). The analyzing apparatus 3 further includes a CPU (arithmetic processing unit) 32 having a peak area analyzing unit 321, a rejection rate calculating unit 322, a rejection rate plotting unit 323, a sampling control unit 324, and a liquid chromatograph control unit 325 as a logical structure. . The sampling control means 324 controls the stop valve 21a, the stop valve 23a, the stop valve 21b, and the stop valve 23b shown in FIG. Then, the sampling control means 324 samples the filtrate that has passed through the filtration membrane after a predetermined time has passed through the filtrate pipe 15e, the stop valve 21a, the sampling pipe 22a, and the stop valve 23a, and performs the first movement for the filtrate of the liquid chromatograph 2. Control to take into phase container. Further, the sampling control means 324 samples the circulating fluid (raw solution) through the circulating fluid piping 15c, the stop valve 21b, the sampling piping 22b, and the stop valve 23b after a predetermined time has passed, and the second for circulating fluid in the liquid chromatograph 2 is sampled. Control to take in mobile phase vessel.

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 CPU 32 has as a logical structure controls the liquid chromatograph 2 via the input / output interface 31. For example, the liquid chromatograph control means 325 drives the liquid feed pump of the liquid chromatograph 2, and sends the circulating liquid from the second mobile phase container of the liquid chromatograph 2 to the analysis column of the liquid chromatograph 2, as shown in FIG. Acquire a chromatogram of such circulating fluid. Further, the liquid chromatograph control means 325 drives the liquid feed pump of the liquid chromatograph 2, sends the filtrate from the first mobile phase container of the liquid chromatograph 2 to the analysis column, and acquires the chromatogram of the filtrate. FIG. 7 shows a chromatogram of the filtrate of the filtrate. Since peaks appear from those having a large molecular weight, the peaks are PEG6000, PEG4000, PEG1000, and PEG200 in order from the left in FIG.

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 CPU 32 has as a logical structure is the peak area A bi (i = 1 to k: k) corresponding to a plurality of molecular weight standard substances (PEG6000, PEG4000, PEG1000, and PEG200) from the chromatogram of the circulating liquid. Is generally a positive integer greater than or equal to 2, but in the following example, it will be described as k = 4 for convenience.) FIG. 5 shows the peak area A b3 of PEG1000 of the circulating liquid by hatching, for convenience of hatching for better illustrate the definition of the peak areas, the other of the circulating liquid PEG 6000, the PEG4000 and PEG200 The peak areas A b1 , A b2 and A b4 are defined similarly. The respective peak areas of the circulating fluid in FIG. 5 are A b1 = 219.37 mV · sec, A b2 = 268.32 mV · sec, A b3 = 249.03 mV · sec, and A b4 = 212.67 mV · sec. The peak area analyzing means 321 further analyzes each peak area A pi (i = 1 to 4) corresponding to a plurality of molecular weight standard substances (PEG 6000, PEG 4000, PEG 1000 and PEG 200) from the chromatogram of the filtrate. Figure 7 shows the peak area A p3 of filtrate PEG1000 by oblique lines, for convenience of hatching for better illustrate the definition of the peak areas, the peak area of PEG 6000, PEG 4000 and PEG200 other filtrate A p1 , A p2 and A p4 are defined similarly. The peak areas of the filtrate in FIG. 7 are A p1 = 4.4 mV · sec, A p2 = 29.87 mV · sec, A p3 = 116.18 mV · sec, and A p4 = 202.03 mV · sec.

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:
obsi=(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 CPU 32 has as a logical structure is based on the respective peak areas A pi of the molecular weight standard materials of the filtrate and the respective peak areas A bi of the molecular weight standard materials of the circulating fluid. Calculate R obsi respectively:
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 PEG 6000, 4000, 1000, and 200 are R obs1 = 98%, R obs2 = 89%, R obs3 = 53% and R obs4 = 5%. The rejection rate plotting means 323 that the CPU 32 has as a logical structure plots the rejection rates R obsi (i = 1 to 4) of a plurality of molecular weight standard substances on a probability logarithmic graph as shown in FIG. When the molecular weight (MW) of 90% inhibition is calculated backward from the plot on the probability logarithmic paper of FIG. 8 by the least square method, the molecular weight cut-off (MWCO) is 3000 in the case of FIG. Although not shown in the drawing, the CPU 32 has a fractional molecular weight determining means for calculating the molecular weight (MW) of 90% inhibition by a least square method from a plot on the probability logarithm paper as a logical structure, and automatically Alternatively, the molecular weight cut off may be determined.

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 analysis device 3 further includes a chromatogram storage device 33 for storing the chromatogram of the filtrate and the circulating fluid detected by the detector of the liquid chromatograph 2, and each peak of the molecular weight standard substance of the filtrate analyzed by the peak area analysis means 321. The area storage device 34 for storing the area A pi and the peak area A bi of each of the molecular weight standard substances in the circulating fluid for each molecular weight standard substance, and the rejection ratio R of each of the plurality of molecular weight standard substances calculated by the rejection ratio calculation means 322 A blocking rate storage device 35 for storing obsi for each molecular weight standard substance is provided. For this reason, the peak area analyzing means 321 provided in the CPU 32 reads out the chromatogram of the filtrate stored in the chromatogram storage device 33, and a plurality of molecular weight standard substances (PEG 6000, PEG 4000, PEG 1000, and PEG 200) from the read out chromatogram of the filtrate. Each peak area A pi (i = 1 to 4) corresponding to is analyzed, and each peak area A pi of the molecular weight standard substance of the filtrate as the analysis result is stored in the area storage device 34. The peak area analyzing means 321 further reads the circulating fluid chromatogram stored in the chromatogram storage device 33, and corresponds to a plurality of molecular weight standard substances (PEG 6000, PEG 4000, PEG 1000 and PEG 200) from the circulating fluid chromatogram read out. Each peak area A bi (i = 1 to 4) is analyzed, and each peak area A bi of the molecular weight standard substance of the circulating fluid, which is the analysis result, is stored in the area storage device 34. The rejection rate calculating means 322 included in the CPU 32 reads the respective peak areas A pi of the molecular weight standard substances of the filtrate stored in the area storage device 34 and the respective peak areas A bi of the molecular weight standard substances of the circulating liquid, a plurality of rejection R Obsi molecular weight standards were calculated respectively, and stores the rejection R Obsi of a calculation result molecular weight standards on rejection storage device 35. The rejection rate plotting means 323 provided in the CPU 32 reads out the rejection rates R obsi (i = 1 to 4) of the plurality of molecular weight standard substances stored in the rejection rate storage device 35 and plots them on the probability logarithmic graph shown in FIG. .

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 analysis device 3 of the present invention includes an input device 37 that receives input of data, commands, and the like from an operator, an output device 38 and a display device 39 that output analysis results, and a filter membrane. It includes a data storage device (not shown) that stores predetermined data necessary for analysis of separation performance, and a program storage device (not shown) that stores a filtration membrane separation performance analysis program and the like. The rejection rate plotting means 323 displays the probability logarithmic graph shown in FIG. 8 on the screen of the display device 39. To do. The input device 37, the output device 38, and the display device 39 send and receive data to and from the CPU 32 via the input / output interface 36. In FIG. 1, the input device 37 is configured by a keyboard, a mouse, a light pen, a flexible disk device, or the like. An analysis performer can specify input / output data and set an allowable error value and error level from the input device 37. Furthermore, it is possible to set analysis parameters such as the form of output data from the input device 37, and it is also possible to input an instruction to execute or stop the calculation. The output device 38 and the display device 39 are constituted by a printer device and a display device, respectively. The display device 39 displays input / output data, analysis results, analysis parameters, and the like. A data storage device (not shown) stores input / output data, analysis parameters, history, data being calculated, and the like.

(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 filtration membrane 11 is subjected to cross flow filtration under a filtration condition of 0.1-1 MPa pressure difference. For example, the circulating fluid is subjected to cross flow filtration under a filtration condition of 20 ° C. and a pressure difference of 0.1 MPa between the upstream pressure gauge P1 and the downstream pressure gauge P2. At this time, the linear velocity is controlled to be 2 m / sec or higher using the flow meter F1. If the linear velocity is low, the PEG layer is deposited on the membrane surface of the filtration membrane 11 and the rejection rate is due to the PEG layer. Therefore, by increasing the linear velocity, the deposition on the membrane surface of the filtration membrane 11 is increased. Prevent the filtration membrane 11 so that the rejection rate of the membrane itself can be measured. Although there is no particular upper limit on the linear velocity, it is not necessary to be about 4 m / sec or more from a practical point of view. For example, cross flow filtration may be performed by controlling the linear velocity to 3 m / sec. The filtrate that has passed through the filtration membrane 11 is returned to the circulation tank 13 via the filtrate pipe 15e as shown in FIG. 2, so that the concentration does not proceed even during the filtration.

(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 CPU 32 of the analyzer 3 in step S103 receives the stop valve 21a, the stop valve 23a, and the stop valve via the input / output interface 31. The valve 21b and the stop valve 23b are opened, and the filtrate that has permeated through the filter membrane 11 is passed through the filtrate pipe 15e, the stop valve 21a, the sampling pipe 22a, and the stop valve 23a, and the circulating liquid (raw solution) is passed through the circulating liquid pipe 15c and the stop valve 21b. The sample is sampled through the sampling pipe 22b and the stop valve 23b, and is taken into the first mobile phase container (not shown) for the filtrate and the second mobile phase container (not shown) for the circulating liquid, respectively. In step S104, the liquid chromatograph control means 325 provided in the CPU 32 of the analysis device 3 drives a liquid feed pump (not shown) of the liquid chromatograph 2 via the input / output interface 31 to start the analysis column from the first mobile phase container. The filtrate is sent to (not shown), and a chromatogram of the filtrate is obtained.

(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 analyzer 3 further captures the chromatogram of the filtrate detected by the detector of the liquid chromatograph 2 via the input / output interface 31, and stores it in the chromatogram storage device 33. In step S106, the liquid chromatograph control means 325 further drives the liquid feeding pump of the liquid chromatograph 2 via the input / output interface 31, sends the circulating liquid from the second mobile phase container to the analytical column, and chromatographs the circulating liquid. Get a gram. In step S <b> 107, the analysis device 3 takes in the circulating fluid chromatogram detected by the detector of the liquid chromatograph 2 via the input / output interface 31 and stores it in the chromatogram storage device 33.

(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 CPU 32 of the analyzing device 3 reads the chromatogram of the filtrate stored in the chromatogram storage device 33, and a plurality of molecular weight standard substances (from the chromatogram of the read filtrate. Each peak area A pi (i = 1 to 4) corresponding to PEG 6000, PEG 4000, PEG 1000 and PEG 200) is analyzed.

(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 area storage device 34 in step S109. Further, in step S110, the peak area analyzing means 321 reads out the circulating fluid chromatogram stored in the chromatogram storage device 33, and from the circulating fluid chromatogram read out, a plurality of molecular weight standard substances (PEG6000, PEG4000, PEG1000 and Each peak area A bi (i = 1 to 4) corresponding to PEG200) is analyzed. In step S112, the peak area analyzing means 321 stores each peak area A bi of the molecular weight standard substance of the circulating fluid in the area storage device 34.

(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 CPU 32 of the analysis apparatus 3 includes the peak area A pi of the molecular weight standard substance of the filtrate and the molecular weight standard substance of the circulating liquid stored in the area storage device 34 in step S113. Each peak area A bi is read out, and the blocking rates R obsi of a plurality of molecular weight standards are calculated. The rejection rate calculation means 322 stores the rejection rate R obsi of the molecular weight standard substance, which is the calculation result, in the rejection rate storage device 35.

(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 CPU 32 of the analysis device 3 calculates the rejection rates R obsi (i = 1 to 4) of the plurality of molecular weight standard substances stored in the rejection rate storage device 35 in step S114. As shown in FIG. 8, the read out ratios R obsi (i = 1 to 4) of a plurality of molecular weight standard substances are plotted on a probability logarithmic graph and displayed on the screen of the display device 39. From the plot on the probability log paper of FIG. 8, the molecular weight (MW) of 90% inhibition is calculated by the least square method. In the case of FIG. 8, the molecular weight cut-off (MWCO) is 3000.

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, PEG 1000 as the third molecular weight standard substance, and the fourth molecular weight standard Because the combination of PEG200 as the material is selected and mixed:
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, PEG 1000 as a third molecular weight standard substance, and a fourth molecular weight standard substance The chromatogram when four types of samples are obtained by individually filtering the PEG200 as a series is shown. That is, FIG. 9A shows the chromatogram of the PEG 6000 circulating solution and its peak area A b1 independently measured, and FIG. 9B shows the chromatogram of the PEG 6000 filtrate measured alone. The peak area Ap1 is shown. FIG. 10 (a) shows the chromatogram of the circulating liquid of PEG 4000 and its peak area A b2 measured independently, and FIG. 10 (b) shows the chromatogram of the filtrate of PEG 4000 and its peak measured independently. The area Ap2 is shown. FIG. 11A shows the chromatogram of the PEG 1000 circulating solution and its peak area A b3 , measured alone, and FIG. 11B shows the chromatogram of the PEG 1000 filtrate and its peak, measured alone. The area Ap3 is shown. 12 (a) is measured alone, the chromatogram and the peak area A b4 of the circulating fluid in PEG200, FIG. 12 (b) was measured alone filtrate chromatogram and the peak of PEG200 The area Ap4 is shown.

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:

Figure 2012035265
Table 2 shows the peak area A bi of the circulating liquid, the peak area A pi of the filtrate, and the blocking rate R obsi when PEG6000 , PEG4000 , PEG1000, and PEG200 are simultaneously filtered in parallel according to the evaluation method of the filtration membrane of the present invention. :
Figure 2012035265

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:

Figure 2012035265
On the other hand, the peak area A bi of the circulating liquid, the peak area A pi of the filtrate, and the blocking ratio R obsi when PEG6000 , PEG4000 , PEG1000, and PEG200 are individually filtered in series according to the conventional method for evaluating a filtration membrane are shown . Shown in 3:
Figure 2012035265

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 analysis device 3 constituting the filtration membrane evaluation system can be configured to incorporate or externally connect a flexible disk device (flexible disk drive) and an optical disk device (optical disk drive). A flexible disk is inserted into the flexible disk drive, and a CD-ROM is inserted into the optical disk drive through the insertion slot, and a predetermined read operation is performed to analyze programs stored in these recording media. 3 can be installed in the program storage device. Further, by connecting a predetermined drive device, for example, a ROM as a memory device or a cassette tape as a magnetic tape device can be used. Furthermore, this program can be stored in a program storage device via an information processing network such as the Internet.

(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 flow filtration apparatus 2 ... Liquid chromatograph 3 ... Analysis apparatus 11 ... Filtration membrane (measuring object)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 12 ... Pump 13 ... Circulation tank 14 ... Heat exchanger 15a ... Supply piping 15b ... Upstream piping 15c ... Circulating fluid piping 15d ... Return piping 15e ... Filtrate piping 21a, 21b, 23a, 23b ... Stop valve 22a, 22b ... Sampling piping 31, 36 ... I / O interface 32 ... CPU
33 ... Chromatogram storage device 34 ... Area storage device 35 ... Rejection rate storage device 37 ... Input device 38 ... Output device 39 ... Display device 111 ... Porous base material 112 ... Glaze seal 113 ... Channel 321 ... Peak area analysis means 322 ... rejection rate calculation means 323 ... rejection rate plotting means 324 ... sampling control means 325 ... liquid chromatograph control means F1 ... flow meter T2 ... thermometer P1 ... upstream pressure gauge P2 ... downstream pressure gauge

Claims (3)

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.
前記解析装置が、
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.
前記解析装置が、
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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