JP2021113681A - 多糖類カラム担体が大型カラムに充填された充填ベッドの製造方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】本発明は、スラリーを送液することにより大型カラムに担体を充填する方法において、再現性よく良好なクロマトピークを得ることのできる充填ベッドを確実に製造する方法を提供することを目的とする。【解決手段】直径30cm以上270cm以下の内径を有する円筒体と、該円筒体内下部を横断する円盤状フィルターと、該フィルターの上方に配設された円盤体と、この円盤体下面に噴出口を有するノズルとを備えたカラムパッキング装置を用い、多糖類カラム担体を含むスラリーをポンプ圧送して前記ノズルから噴出させ、円盤状フィルターの上に該担体の充填ベッドを製造する方法であって、前記スラリーの担体濃度範囲(A)、前記ポンプの最大吐出カラム線速度(B)、及びベッド形成終了時の充填圧と充填ベッド高さの比(充填圧/充填ベッド高さ)(C)を制御して、下記カラム性能評価法に従って得られるクロマトグラムが、形状:シングルピーク、理論段数:1500以上、アシンメトリー:0.7以上1.7以下となる充填ベッドを製造する方法。【選択図】図1
Description
本発明は、多糖類カラム担体を大型カラムへ充填し、充填ベッドを製造するための方法に関する。
バイオセパレーション分野では、目的物精製のためにカラムクロマトグラフィーが用いられることが多い。通例、カラム担体は、カラムにポンプ送液、注入又は吸引された離散粒子の懸濁液(スラリーとして知られる)を圧密化することにより形成され、いわゆる、充填ベッドとしてカラム内に収容される。
他方、大型カラムのような大規模なカラムは、規定の濃度の担体粒子を有する所定の体積のスラリーをカラム内に吸引又は注入することによって製造される。例えばカラム下部からスラリーを導入してカラム上部とカラム下部との間に設置された可動アダプターを下方に移動させることにより、スラリー中の液体を外部に排出して充填ベッドを形成したり、または、スプレーノズルを利用して、カラム内上部よりスラリーをカラム内に噴霧し、カラム下部より液体を排出することにより、充填ベッドを形成させたりする(特許文献1)。
この様に、この手順中に過剰の液体はカラム出口から追い出されるが、担体粒子はこれらの担体粒子が通り抜けられないような小さい細孔を有するフィルター物質、いわゆる「ベッド支持体」によって保持されることになる。その後、充填ベッドが最適な圧縮度で圧縮されたらパッキングプロセスは終了である。
上記特許文献1に記載される充填手法はpack in place法とも呼ばれているが、当該方法では特に大型カラムでは良好なクロマトピークを得ることが容易ではなく、何回かの再充填を繰り返し、担体充填を完了させていることが実状である。実際、特許文献1では、一度充填されたベッドを破壊して再度スラリーを充填してベッドを形成することにより、スラリー濃度を適切な濃度に希釈することが開示されている。
また、スラリーを送液するポンプにはエアードダイヤフラムポンプが通常用いられているが、大型カラムになるほどポンプに供給する空気量が多く要求され、大型のエアーコンプレッサーが必要とされるなど、カラム付帯設備費用が高価になるという問題があった。
上記問題に鑑み、本発明は、スラリーを送液することにより大型カラムに担体を充填する方法において、再現性よく良好なクロマトピークを得ることのできる充填ベッドを確実に製造する方法を提供することを目的としている。
本発明者らは、上記課題を解決すべく鋭意研究を行った結果、大型カラムに送液するスラリーの濃度と充填速度を制御することで再現性よく確実に良好なクロマトピークを得ることのできる充填ベッドが形成されることを見出し、本発明を完成させるに至った。
即ち、本発明は、直径30cm以上270cm以下の内径を有する円筒体と、該円筒体内下部を横断する円盤状フィルターと、該フィルターの上方に配設された円盤体と、この円盤体下面に噴出口を有するノズルとを備えたカラムパッキング装置を用い、多糖類カラム担体を含むスラリーをポンプ圧送して前記ノズルから噴出させ、円盤状フィルターの上に該担体の充填ベッドを製造する方法であって、
前記スラリーの担体濃度範囲(A)、前記ポンプの最大吐出カラム線速度(B)、及びベッド形成終了時の充填圧と充填ベッド高さの比(充填圧/充填ベッド高さ)(C)[充填停止時カラム圧/ベッド高ともいう]を制御して、下記カラム性能評価法に従って得られるクロマトグラムが、形状:シングルピーク、理論段数:1500以上、アシンメトリー:0.7以上1.7以下となる充填ベッドを製造する方法。
(カラム性能評価法)
ピーク形成用試料:濃度0.5mol/Lの塩水又は濃度10mg/mLのアセトン水
試料チャージ量:1.0L
移動相:水又は0.2mol/Lの塩水
移動相線速:48cm/hr
検知:電気伝導度
前記スラリーの担体濃度範囲(A)、前記ポンプの最大吐出カラム線速度(B)、及びベッド形成終了時の充填圧と充填ベッド高さの比(充填圧/充填ベッド高さ)(C)[充填停止時カラム圧/ベッド高ともいう]を制御して、下記カラム性能評価法に従って得られるクロマトグラムが、形状:シングルピーク、理論段数:1500以上、アシンメトリー:0.7以上1.7以下となる充填ベッドを製造する方法。
(カラム性能評価法)
ピーク形成用試料:濃度0.5mol/Lの塩水又は濃度10mg/mLのアセトン水
試料チャージ量:1.0L
移動相:水又は0.2mol/Lの塩水
移動相線速:48cm/hr
検知:電気伝導度
本発明において、前記濃度範囲(A)を40体積%超80体積%以下とし、かつ前記最大吐出カラム線速度(B)の範囲と、前記充填圧/充填ベッド高さの比(C)の範囲を下記の組み合わせにすることが好ましい。
最大吐出カラム線速度(B)を1500cm/hr超3950cm/hr以下とし、充填圧/充填ベッド高さの比(C)を0.001MPa/cm以上0.030MPa/cm以下とする;
最大吐出カラム線速度(B)を715cm/hr超1500cm/hr以下とし、充填圧/充填ベッド高さの比(C)を0.001MPa/cm以上0.030MPa/cm以下とする;又は
最大吐出カラム線速度(B)を475cm/hr超715cm/hr以下とし、充填圧/充填ベッド高さの比(C)を0.0028MPa/cm以上0.030MPa/cm以下とする
最大吐出カラム線速度(B)を1500cm/hr超3950cm/hr以下とし、充填圧/充填ベッド高さの比(C)を0.001MPa/cm以上0.030MPa/cm以下とする;
最大吐出カラム線速度(B)を715cm/hr超1500cm/hr以下とし、充填圧/充填ベッド高さの比(C)を0.001MPa/cm以上0.030MPa/cm以下とする;又は
最大吐出カラム線速度(B)を475cm/hr超715cm/hr以下とし、充填圧/充填ベッド高さの比(C)を0.0028MPa/cm以上0.030MPa/cm以下とする
本発明において、前記濃度範囲(A)を35体積%超40体積%以下とし、かつ前記最大吐出カラム線速度(B)の範囲と、前記充填圧/充填ベッド高さの比(C)の範囲を下記の組み合わせにすることも好ましい。
最大吐出カラム線速度(B)を1500cm/hr超3950cm/hr以下とし、充填圧/充填ベッド高さの比(C)を0.010MPa/cm以上0.030MPa/cm以下とする;
最大吐出カラム線速度(B)を715cm/hr超1500cm/hr以下とし、充填圧/充填ベッド高さの比(C)を0.009MPa/cm以上0.030MPa/cm以下とする;又は
最大吐出カラム線速度(B)を475cm/hr超715cm/hr以下とし、充填圧/充填ベッド高さの比(C)を0.004MPa/cm以上0.030MPa/cm以下とする
最大吐出カラム線速度(B)を1500cm/hr超3950cm/hr以下とし、充填圧/充填ベッド高さの比(C)を0.010MPa/cm以上0.030MPa/cm以下とする;
最大吐出カラム線速度(B)を715cm/hr超1500cm/hr以下とし、充填圧/充填ベッド高さの比(C)を0.009MPa/cm以上0.030MPa/cm以下とする;又は
最大吐出カラム線速度(B)を475cm/hr超715cm/hr以下とし、充填圧/充填ベッド高さの比(C)を0.004MPa/cm以上0.030MPa/cm以下とする
本発明において、前記濃度範囲(A)を28体積%以上34体積%以下とし、かつ前記最大吐出カラム線速度(B)の範囲と、前記充填圧/充填ベッド高さの比(C)の範囲を下記の組み合わせにすることも好ましい。
最大吐出カラム線速度(B)を1500cm/hr超3950cm/hr以下とし、充填圧/充填ベッド高さの比(C)を0.0115MPa/cm以上0.030MPa/cm以下とする;
最大吐出カラム線速度(B)を715cm/hr超1500cm/hr以下とし、充填圧/充填ベッド高さの比(C)を0.0095MPa/cm以上0.030MPa/cm以下とする;又は
最大吐出カラム線速度(B)を475cm/hr超715cm/hr以下とし、充填圧/充填ベッド高さの比(C)を0.005MPa/cm以上0.030MPa/cm以下とする
最大吐出カラム線速度(B)を1500cm/hr超3950cm/hr以下とし、充填圧/充填ベッド高さの比(C)を0.0115MPa/cm以上0.030MPa/cm以下とする;
最大吐出カラム線速度(B)を715cm/hr超1500cm/hr以下とし、充填圧/充填ベッド高さの比(C)を0.0095MPa/cm以上0.030MPa/cm以下とする;又は
最大吐出カラム線速度(B)を475cm/hr超715cm/hr以下とし、充填圧/充填ベッド高さの比(C)を0.005MPa/cm以上0.030MPa/cm以下とする
本発明において、前記多糖類カラム担体が、累積体積分布の中間粒径として平均粒子径50〜100μmを有することは好ましい態様である。
本発明によれば、スラリーを送液することにより大型カラムに担体を充填する方法において、再現性よく良好なクロマトピークを得ることのできる充填ベッドを確実に製造することが可能となる。また、本発明により、充填し直しによる費用損失、機会損失を防ぐことができる。
本発明は、直径30cm以上270cm以下の内径を有する円筒体と、該円筒体内下部を横断する円盤状フィルターと、該フィルターの上方に配設された円盤体と、この円盤体下面に噴出口を有するノズルとを備えたカラムパッキング装置を用い、多糖類カラム担体を含むスラリーをポンプ圧送して前記ノズルから噴出させ、円盤状フィルターの上に該担体の充填ベッドを製造する方法(本発明において、pack in place法ともいう)に関するものである。
本発明で使用されるpack in place法について図を参照して説明する。
カラムパッキング装置20は、例えば、スラリータンク2と、大型カラム(円筒体6)と、スラリータンク2と円筒体6を接続するスラリー送液ライン3と、スラリー送液ライン3上の送液ポンプ4から構成される。スラリータンク2には、所定の担体と溶媒を含むスラリー1が収容されており、送液ポンプ4により、スラリー送液ライン3を通じて円筒体6に送液(圧送)される。
カラムパッキング装置20は、例えば、スラリータンク2と、大型カラム(円筒体6)と、スラリータンク2と円筒体6を接続するスラリー送液ライン3と、スラリー送液ライン3上の送液ポンプ4から構成される。スラリータンク2には、所定の担体と溶媒を含むスラリー1が収容されており、送液ポンプ4により、スラリー送液ライン3を通じて円筒体6に送液(圧送)される。
円筒体6は、例えば、円筒体6上端に設置される上部蓋体5、円筒体6内に収容される円盤体8、円盤体8下面に設置されるノズル10、円筒体6内に収容されかつ前記円盤体8よりも下方に配設される円盤状フィルター9、円筒体6下端を構成する底面部7、及び前記円盤状フィルター9よりも下方で円筒体6に接続する(図示例では円筒体底面部7に接続する)排出ライン11から構成される。円筒体6の内部は、スラリー1を送液する前に、所定の溶媒で満たされていてもよく、送液されたスラリー1は、上部蓋体5から流入し、円盤体下面のノズル10の噴出口から噴霧される。
噴霧されたスラリー1の担体は、円筒体内部において、底面部7の上に配置され、担体の粒径よりも小さい粒径を有する円盤状フィルター9上に堆積して圧密化される。
一方、スラリー1の溶媒は、円盤状フィルター9を通り抜けて、排出ライン11から円筒体6の外部に排出される。スラリー1の送液は、所定の充填ベッド高が形成されるまで、行えばよい。
噴霧されたスラリー1の担体は、円筒体内部において、底面部7の上に配置され、担体の粒径よりも小さい粒径を有する円盤状フィルター9上に堆積して圧密化される。
一方、スラリー1の溶媒は、円盤状フィルター9を通り抜けて、排出ライン11から円筒体6の外部に排出される。スラリー1の送液は、所定の充填ベッド高が形成されるまで、行えばよい。
スラリータンクは、スラリーを収容することができる限り、金属、プラスチック等から形成されてもよく、スラリータンクの形状は、円筒形、直方体形、球形等の任意の形状であってもよい。
スラリーは、所定のカラム担体と溶媒の混合物であればよい。多糖類カラム担体としては、セルロースカラム担体等が挙げられるが、イオン交換カラム担体(カチオン交換カラム担体、アニオン交換カラム担体)、シリカカラム担体等であってもよい。多糖類カラム担体としては、本発明の効果が得られるものであれば特に制限されないが、例えば、セルロースカラム担体であるKaneka KncapA、Kaneka KancapA3Gなどが挙げられる。
多糖類カラム担体は、累積体積分布の中間粒径としての平均粒子径が50〜100μmであることが好ましく、該平均粒子径が60〜90μmであることがより好ましい。上記スラリーは、多糖類カラム担体をまず、分散溶媒に分散させて調製すればよく、従来公知の分散剤を添加してもよい。
多糖類カラム担体は、累積体積分布の中間粒径としての平均粒子径が50〜100μmであることが好ましく、該平均粒子径が60〜90μmであることがより好ましい。上記スラリーは、多糖類カラム担体をまず、分散溶媒に分散させて調製すればよく、従来公知の分散剤を添加してもよい。
溶媒は、例えば、水系溶媒、アルコール系溶媒、エステル系溶媒、エーテル系溶媒などの有機溶媒等であってもよく、好ましくは水系溶媒、アルコール系溶媒であり、より好ましくは水、または水とエタノールの混和溶媒である。水とエタノールの混和溶媒はエタノール濃度30体積%以下であることが好ましい。
スラリータンクに収容されるスラリーのスラリー濃度は、10体積%以上、80体積%以下であることが好ましく、15体積%以上、75体積%以下であることがより好ましく、20体積%以上、70体積%以下であることがさらに好ましく、20体積%以上、65体積%以下であることがさらにより好ましく、28体積%以上、34体積%以下、又は35体積%以上、40体積%以下、又は41体積%以上、60体積%以下であることがさらにより一層好ましい。
10体積%未満のスラリー濃度では、大きなスラリータンク容量が要求され、80体積%超のスラリー濃度ではスラリー粘度が高くなるため、下記で説明するポンプでの送液が容易ではなくなる。なお、スラリー濃度はスラリータンクよりスラリーをサンプリングし、多糖類カラム担体を沈降、タッピングし、多糖類カラム担体の沈降体積を全液量体積で割った値で評価することができる。
10体積%未満のスラリー濃度では、大きなスラリータンク容量が要求され、80体積%超のスラリー濃度ではスラリー粘度が高くなるため、下記で説明するポンプでの送液が容易ではなくなる。なお、スラリー濃度はスラリータンクよりスラリーをサンプリングし、多糖類カラム担体を沈降、タッピングし、多糖類カラム担体の沈降体積を全液量体積で割った値で評価することができる。
特に、スラリー濃度は40体積%超80体積%以下に制御するのが望ましい。後述する様に、Pack in place法では、最大吐出カラム線速度(B)を大きくするほど、また充填圧/充填ベッド高さの比(C)を大きくするほど、良好なクロマトピークが得られやすくなるが、スラリー濃度を高くすると、最大吐出カラム線速度(B)や充填圧/充填ベッド高さの比(C)を比較的小さくした場合にも、良好なクロマトピークを得ることが可能となる。
またスラリー濃度は、35体積%超40体積%以下、或いは28体積%以上35体積%以下とすることも可能である。これら濃度の場合にも、後述する様に、最大吐出カラム線速度(B)を大きくするほど、また充填圧/充填ベッド高さの比(C)を大きくするほど、良好なクロマトピークが得られやすくなる。
スラリー送液ラインは、スラリータンクと円筒体を接続するものであれば特に限定されないが、金属、プラスチック等の材料から構成される管状構造を有することが好ましい。
送液ポンプは、非容積式ポンプ、容積式ポンプのいずれであってもよい。
非容積式ポンプとしては、渦巻ポンプ、タービンポンプ等の遠心ポンプ、軸流ポンプ、斜流ポンプ等のプロペラポンプ、カスケードポンプ等の粘性ポンプ等が挙げられる。
容積式ポンプとしては、ピストンポンプ、プランジャーポンプ、ダイヤフラムポンプ、ウイングポンプ等の往復動ポンプ、ギヤーポンプ、偏心ポンプ、ねじポンプ等の回転ポンプ等が挙げられる。
非容積式ポンプとしては、渦巻ポンプ、タービンポンプ等の遠心ポンプ、軸流ポンプ、斜流ポンプ等のプロペラポンプ、カスケードポンプ等の粘性ポンプ等が挙げられる。
容積式ポンプとしては、ピストンポンプ、プランジャーポンプ、ダイヤフラムポンプ、ウイングポンプ等の往復動ポンプ、ギヤーポンプ、偏心ポンプ、ねじポンプ等の回転ポンプ等が挙げられる。
中でも、容積式ポンプが好ましく、往復動ポンプがより好ましく、ダイヤフラムポンプがさらに好ましい。ダイヤフラムポンプは、逆止弁の働きによって液の吸引と吐出が交互に行われるものであればよい。
ダイヤフラムポンプとしては、例えば、タプフロー社製ダイヤフラムポンプTHU203、タプフロー社製T−100、タプフロー社製T−200、タプフロー社製T−400、タプフロー社製T−800、タプフロー社製T−50等が挙げられる。
送液ポンプの圧力、送液速度、送液量等の条件は、例えば、送液ポンプの稼働空気圧、ポンプの最大吐出カラム線速度(B)、充填停止時のカラム圧、充填停止時のカラム線速度、及びベッド形成終了時の充填圧と充填ベッド高さの比(充填圧/充填ベッド高さ)(C)等が後述の範囲となるように調節すればよい。
本発明において、送液ポンプの稼働空気圧、充填停止時のカラム圧、充填停止時のカラム線速度、及びベッド形成終了時の充填圧と充填ベッド高さの比(充填圧/充填ベッド高さ)(C)の条件は、スラリーの担体濃度範囲(A)と最大吐出カラム線速度(B)と共に表されてもよい。
スラリーの担体濃度範囲(A)と最大吐出カラム線速度(B)の組み合わせは、以下の通りであり、これらの組み合わせを(i)〜(ix)として標記する場合がある。
(i)スラリーの担体濃度範囲(A)40体積%超80体積%以下、最大吐出カラム線速度(B)1500cm/hr超3950cm/hr以下
(ii)スラリーの担体濃度範囲(A)40体積%超80体積%以下、最大吐出カラム線速度(B)715cm/hr超1500cm/hr以下
(iii)スラリーの担体濃度範囲(A)40体積%超80体積%以下、最大吐出カラム線速度(B)475cm/hr超715cm/hr以下
(iv)スラリーの担体濃度範囲(A)35体積%超40体積%以下、最大吐出カラム線速度(B)1500cm/hr超3950cm/hr以下
(v)スラリーの担体濃度範囲(A)35体積%超40体積%以下、最大吐出カラム線速度(B)715cm/hr超1500cm/hr以下
(vi)スラリーの担体濃度範囲(A)35体積%超40体積%以下、最大吐出カラム線速度(B)475cm/hr超715cm/hr以下
(vii)スラリーの担体濃度範囲(A)28体積%以上34体積%以下、最大吐出カラム線速度(B)1500cm/hr超3950cm/hr以下
(viii)スラリーの担体濃度範囲(A)28体積%以上34体積%以下、最大吐出カラム線速度(B)を715cm/hr超1500cm/hr以下
(ix)スラリーの担体濃度範囲(A)28体積%以上34体積%以下、最大吐出カラム線速度(B)475cm/hr超715cm/hr以下
(i)スラリーの担体濃度範囲(A)40体積%超80体積%以下、最大吐出カラム線速度(B)1500cm/hr超3950cm/hr以下
(ii)スラリーの担体濃度範囲(A)40体積%超80体積%以下、最大吐出カラム線速度(B)715cm/hr超1500cm/hr以下
(iii)スラリーの担体濃度範囲(A)40体積%超80体積%以下、最大吐出カラム線速度(B)475cm/hr超715cm/hr以下
(iv)スラリーの担体濃度範囲(A)35体積%超40体積%以下、最大吐出カラム線速度(B)1500cm/hr超3950cm/hr以下
(v)スラリーの担体濃度範囲(A)35体積%超40体積%以下、最大吐出カラム線速度(B)715cm/hr超1500cm/hr以下
(vi)スラリーの担体濃度範囲(A)35体積%超40体積%以下、最大吐出カラム線速度(B)475cm/hr超715cm/hr以下
(vii)スラリーの担体濃度範囲(A)28体積%以上34体積%以下、最大吐出カラム線速度(B)1500cm/hr超3950cm/hr以下
(viii)スラリーの担体濃度範囲(A)28体積%以上34体積%以下、最大吐出カラム線速度(B)を715cm/hr超1500cm/hr以下
(ix)スラリーの担体濃度範囲(A)28体積%以上34体積%以下、最大吐出カラム線速度(B)475cm/hr超715cm/hr以下
送液ポンプの稼働空気圧は、スラリー濃度と最大吐出カラム線速度に応じて変化してもよい。
送液ポンプの稼働空気圧は、前記(i)の場合、0.20〜1MPaであることが好ましく、0.25〜0.8MPaであることがより好ましい。
送液ポンプの稼働空気圧は、前記(ii)の場合、0.20〜1MPaであることが好ましく、0.23〜0.8MPaであることがより好ましい。
送液ポンプの稼働空気圧は、前記(iii)の場合、0.27〜1MPaであることが好ましく、0.29〜0.8MPaであることがより好ましい。送液ポンプの稼働空気圧を前記好ましい範囲にすると、クロマトピークをより確実にシングルピークにすることが可能となる。
送液ポンプの稼働空気圧は、前記(ii)の場合、0.20〜1MPaであることが好ましく、0.23〜0.8MPaであることがより好ましい。
送液ポンプの稼働空気圧は、前記(iii)の場合、0.27〜1MPaであることが好ましく、0.29〜0.8MPaであることがより好ましい。送液ポンプの稼働空気圧を前記好ましい範囲にすると、クロマトピークをより確実にシングルピークにすることが可能となる。
送液ポンプの稼働空気圧は、前記(iv)の場合、0.35〜1MPaであることが好ましく、0.38〜0.8MPaであることがより好ましい。
送液ポンプの稼働空気圧は、前記(v)の場合、0.45〜1MPaであることが好ましく、0.48〜1MPaであることがより好ましい。
送液ポンプの稼働空気圧は、前記(vi)の場合、0.35〜1MPaであることが好ましく、0.38〜0.8MPaであることがより好ましい。送液ポンプの稼働空気圧を前記好ましい範囲にすると、クロマトピークをより確実にシングルピークにすることが可能となる。
送液ポンプの稼働空気圧は、前記(v)の場合、0.45〜1MPaであることが好ましく、0.48〜1MPaであることがより好ましい。
送液ポンプの稼働空気圧は、前記(vi)の場合、0.35〜1MPaであることが好ましく、0.38〜0.8MPaであることがより好ましい。送液ポンプの稼働空気圧を前記好ましい範囲にすると、クロマトピークをより確実にシングルピークにすることが可能となる。
送液ポンプの稼働空気圧は、前記(vii)の場合、0.45〜1MPaであることが好ましく、0.48〜0.8MPaであることがより好ましい。
送液ポンプの稼働空気圧は、前記(viii)の場合、0.45〜1MPaであることが好ましく、0.48〜0.8MPaであることがより好ましい。
送液ポンプの稼働空気圧は、前記(ix)の場合、0.45〜1MPaであることが好ましく、0.48〜0.8MPaであることがより好ましい。送液ポンプの稼働空気圧を前記好ましい範囲にすると、クロマトピークをより確実にシングルピークにすることが可能となる。
送液ポンプの稼働空気圧は、前記(viii)の場合、0.45〜1MPaであることが好ましく、0.48〜0.8MPaであることがより好ましい。
送液ポンプの稼働空気圧は、前記(ix)の場合、0.45〜1MPaであることが好ましく、0.48〜0.8MPaであることがより好ましい。送液ポンプの稼働空気圧を前記好ましい範囲にすると、クロマトピークをより確実にシングルピークにすることが可能となる。
大型カラム(円筒体)は、本発明の効果が得られるものであれば材質及び形状において特に制限されない。大型カラム(円筒体)は、直径30cm以上270cm以下の内径を有し、直径40cm以上240cm以下の内径を有することが好ましく、直径50cm以上200cm以下の内径を有することがより好ましく、直径60cm以上150cm以下の内径を有することがさらに好ましい。
円筒体は、円筒体上部蓋体と円筒体底面部とこれらを接続する円筒形状を有していればよく、円筒体上部蓋体と円筒体下部との間に、円筒体の内周囲に沿って円盤体が配置されていてもよい。
円盤体は、円筒体上部蓋体側に近くなるように、円筒体上方に配設されていることが好ましい。当該円盤体下面には、スラリーを噴出するための噴出口を有するノズルが設置されていてもよい。円盤体は、使用するスラリーや必要とされる充填ベッド高さに応じて、上下方向に移動してもよい。
ノズルは、円盤体に1つ又は複数存在してもよく、円盤体に1つ存在することが好ましい。ノズルの噴出口の形状や構造は、スラリーによってノズルが詰まらない限り、特に制限されない。
円盤状フィルターは、円筒体底面部を横断していてもよく、円筒体底面部(この場合円筒体底面部は、円盤状フィルターを支持でき、溶媒を通液できる構造を有する)上にあってもよく、スラリーの担体と溶媒を分けることができるように、所定の孔径を有していればよい。カラム担体が円盤状フィルター上に堆積して充填ベッドが形成され、一方、スラリーの溶媒は円盤状フィルターの孔径を通過して、円筒体外部に排出される。
スラリーを大型カラム(円筒体)に充填する前に、カラム内をバッファで満たし、カラム内の空気を除去することが好ましい。前記バッファとしては水、0.2mol/Lの塩水等を用いることができる。その後、スラリーを送液ポンプでスラリータンクから円筒体に送液し、円筒体の円盤体下面のノズルからスラリーを噴霧することで、充填ベッドが形成される。
この手順中に過剰の液体はカラム出口から追い出されるが、多糖類カラム担体粒子はこれらの多糖類カラム担体粒子が通り抜けられないような小さい細孔を有するフィルター物質、いわゆる「ベッド支持体」によって保持される。その後、さらにカラムの平衡化のため、前記バッファをカラムに通液してもよい。
この手順中に過剰の液体はカラム出口から追い出されるが、多糖類カラム担体粒子はこれらの多糖類カラム担体粒子が通り抜けられないような小さい細孔を有するフィルター物質、いわゆる「ベッド支持体」によって保持される。その後、さらにカラムの平衡化のため、前記バッファをカラムに通液してもよい。
充填停止時のカラム圧は、スラリー濃度と最大吐出カラム線速度に応じて変化してもよい。充填停止時のカラム圧は、例えば、長野計器株式会社製サニタリタイプ防水型デジタル圧力計SU1を用いて測定可能である。
充填停止時のカラム圧は、前記(i)の場合、0.06〜0.5MPaであることが好ましく、0.09〜0.4MPaであることがより好ましい。
充填停止時のカラム圧は、前記(ii)の場合、0.06〜0.5MPaであることが好ましく、0.08〜0.45MPaであることがより好ましい。
充填停止時のカラム圧は、前記(iii)の場合、0.06〜0.5MPaであることが好ましく、0.06〜0.2MPaであることがより好ましい。充填停止時のカラム圧を前記好ましい範囲にすると、クロマトピークをより確実にシングルピークにすることが可能となる。
充填停止時のカラム圧は、前記(ii)の場合、0.06〜0.5MPaであることが好ましく、0.08〜0.45MPaであることがより好ましい。
充填停止時のカラム圧は、前記(iii)の場合、0.06〜0.5MPaであることが好ましく、0.06〜0.2MPaであることがより好ましい。充填停止時のカラム圧を前記好ましい範囲にすると、クロマトピークをより確実にシングルピークにすることが可能となる。
充填停止時のカラム圧は、前記(iv)の場合、0.20〜0.5MPaであることが好ましく、0.21〜0.4MPaであることがより好ましい。
充填停止時のカラム圧は、前記(v)の場合、0.18〜0.5MPaであることが好ましく、0.19〜0.35MPaであることがより好ましい。
充填停止時のカラム圧は、前記(vi)の場合、0.08〜0.5MPaであることが好ましく、0.08〜0.3MPaであることがより好ましく、0.10〜0.2MPaであることがさらに好ましい。充填停止時のカラム圧を前記好ましい範囲にすると、クロマトピークをより確実にシングルピークにすることが可能となる。
充填停止時のカラム圧は、前記(v)の場合、0.18〜0.5MPaであることが好ましく、0.19〜0.35MPaであることがより好ましい。
充填停止時のカラム圧は、前記(vi)の場合、0.08〜0.5MPaであることが好ましく、0.08〜0.3MPaであることがより好ましく、0.10〜0.2MPaであることがさらに好ましい。充填停止時のカラム圧を前記好ましい範囲にすると、クロマトピークをより確実にシングルピークにすることが可能となる。
充填停止時のカラム圧は、前記(vii)の場合、0.24〜0.5MPaであることが好ましく、0.26〜0.4MPaであることがより好ましい。
充填停止時のカラム圧は、前記(viii)の場合、0.19〜0.5MPaであることが好ましく、0.20〜0.35MPaであることがより好ましい。
充填停止時のカラム圧は、前記(ix)の場合、0.09〜0.5MPaであることが好ましく、0.09〜0.3MPaであることがより好ましく、0.10〜0.2MPaであることがさらに好ましい。充填停止時のカラム圧を前記好ましい範囲にすると、クロマトピークをより確実にシングルピークにすることが可能となる。
充填停止時のカラム圧は、前記(viii)の場合、0.19〜0.5MPaであることが好ましく、0.20〜0.35MPaであることがより好ましい。
充填停止時のカラム圧は、前記(ix)の場合、0.09〜0.5MPaであることが好ましく、0.09〜0.3MPaであることがより好ましく、0.10〜0.2MPaであることがさらに好ましい。充填停止時のカラム圧を前記好ましい範囲にすると、クロマトピークをより確実にシングルピークにすることが可能となる。
充填停止時のカラム線速度は、スラリー濃度と最大吐出カラム線速度に応じて変化してもよい。カラム線速度は、スラリーが送液ラインから大型カラムに導入される際の線速度であってもよく、スラリーが円盤体下面のノズル噴出口から噴出される際の線速度であってもよく、スラリーが大型カラムを通過した後の線速度であってもよい。カラム線速度は、好ましくはスラリーが大型カラムを通過した後の線速度であり、大型カラムの直後に接続される配管に設置された流量センサー(例えばクランプオン式流量センサー FD−Q32C 株式会社キーエンス製)で計測してもよい。
充填停止時のカラム線速度は、前記(i)の場合、100cm/hr以上1500cm/hr以下であることが好ましく、400cm/hr以上1200cm/hr以下であることがより好ましい。
充填停止時のカラム線速度は、前記(ii)の場合、100cm/hr以上1500cm/hr以下であることが好ましく、300cm/hr以上1100cm/hr以下であることがより好ましい。
充填停止時のカラム線速度は、前記(iii)の場合、100cm/hr以上1500cm/hr以下であることが好ましく、100cm/hr以上1300cm/hr以下であることがより好ましく、200cm/hr以上1000cm/hr以下であることがさらに好ましい。充填停止時のカラム線速度を前記好ましい範囲にすると、クロマトピークをより確実にシングルピークにすることが可能となる。
充填停止時のカラム線速度は、前記(ii)の場合、100cm/hr以上1500cm/hr以下であることが好ましく、300cm/hr以上1100cm/hr以下であることがより好ましい。
充填停止時のカラム線速度は、前記(iii)の場合、100cm/hr以上1500cm/hr以下であることが好ましく、100cm/hr以上1300cm/hr以下であることがより好ましく、200cm/hr以上1000cm/hr以下であることがさらに好ましい。充填停止時のカラム線速度を前記好ましい範囲にすると、クロマトピークをより確実にシングルピークにすることが可能となる。
充填停止時のカラム線速度は、前記(iv)の場合、780cm/hr以上1500cm/hr以下であることが好ましく、800cm/hr以上1200cm/hr以下であることがより好ましい。
充填停止時のカラム線速度は、前記(v)の場合、720cm/hr以上1500cm/hr以下であることが好ましく、760cm/hr以上1200cm/hr以下であることがより好ましい。
充填停止時のカラム線速度は、前記(vi)の場合、400cm/hr以上1500cm/hr以下であることが好ましく、400cm/hr以上1300cm/hr以下であることがより好ましく、450cm/hr以上1000cm/hr以下であることがさらに好ましい。充填停止時のカラム線速度を前記好ましい範囲にすると、クロマトピークをより確実にシングルピークにすることが可能となる。
充填停止時のカラム線速度は、前記(v)の場合、720cm/hr以上1500cm/hr以下であることが好ましく、760cm/hr以上1200cm/hr以下であることがより好ましい。
充填停止時のカラム線速度は、前記(vi)の場合、400cm/hr以上1500cm/hr以下であることが好ましく、400cm/hr以上1300cm/hr以下であることがより好ましく、450cm/hr以上1000cm/hr以下であることがさらに好ましい。充填停止時のカラム線速度を前記好ましい範囲にすると、クロマトピークをより確実にシングルピークにすることが可能となる。
充填停止時のカラム線速度は、前記(vii)の場合、800cm/hr以上1500cm/hr以下であることが好ましく、850cm/hr以上1200cm/hr以下であることがより好ましい。
充填停止時のカラム線速度は、前記(viii)の場合、720cm/hr以上1500cm/hr以下であることが好ましく、740cm/hr以上1100cm/hr以下であることがより好ましい。
充填停止時のカラム線速度は、前記(ix)の場合、450cm/hr以上1500cm/hr以下であることが好ましく、450cm/hr以上1300cm/hr以下であることがより好ましく、500cm/hr以上1000cm/hr以下であることがさらに好ましい。充填停止時のカラム線速度を前記好ましい範囲にすると、クロマトピークをより確実にシングルピークにすることが可能となる。
充填停止時のカラム線速度は、前記(viii)の場合、720cm/hr以上1500cm/hr以下であることが好ましく、740cm/hr以上1100cm/hr以下であることがより好ましい。
充填停止時のカラム線速度は、前記(ix)の場合、450cm/hr以上1500cm/hr以下であることが好ましく、450cm/hr以上1300cm/hr以下であることがより好ましく、500cm/hr以上1000cm/hr以下であることがさらに好ましい。充填停止時のカラム線速度を前記好ましい範囲にすると、クロマトピークをより確実にシングルピークにすることが可能となる。
本発明は、上記の如くpack in place法であって、スラリーの担体濃度範囲(A)、ポンプの最大吐出カラム線速度(B)、及びベッド形成終了時の充填圧と充填ベッド高さの比(充填圧/充填ベッド高さ)(C)を制御して、下記カラム性能評価法に従って得られるクロマトグラムが、形状:シングルピーク、理論段数:1500以上、アシンメトリー:0.7以上1.7以下となる充填ベッドを製造する方法であることを特徴とする。
本発明において、スラリーの担体濃度範囲(A)、最大吐出カラム線速度(B)、ベッド形成終了時の充填圧と充填ベッド高さの比(C)(充填停止時カラム圧/ベッド高)の最適な組み合わせは以下の通りである。
前記(i)の場合、充填圧/充填ベッド高さの比(C)を0.001MPa/cm以上0.030MPa/cm以下とすることが好ましく、0.005MPa/cm以上0.025MPa/cm以下とすることがより好ましい;
前記(ii)の場合、充填圧/充填ベッド高さの比(C)を0.001MPa/cm以上0.030MPa/cm以下とすることが好ましく、0.002MPa/cm以上0.025MPa/cm以下とすることがより好ましい;又は
前記(iii)の場合、充填圧/充填ベッド高さの比(C)を0.0028MPa/cm以上0.030MPa/cm以下とすることが好ましく、0.0028MPa/cm以上0.025MPa/cm以下とすることがより好ましい。
充填圧/充填ベッド高さの比が小さいと、クロマトピークがシングルピークとならない場合がある。
前記(ii)の場合、充填圧/充填ベッド高さの比(C)を0.001MPa/cm以上0.030MPa/cm以下とすることが好ましく、0.002MPa/cm以上0.025MPa/cm以下とすることがより好ましい;又は
前記(iii)の場合、充填圧/充填ベッド高さの比(C)を0.0028MPa/cm以上0.030MPa/cm以下とすることが好ましく、0.0028MPa/cm以上0.025MPa/cm以下とすることがより好ましい。
充填圧/充填ベッド高さの比が小さいと、クロマトピークがシングルピークとならない場合がある。
前記(iv)の場合、充填圧/充填ベッド高さの比(C)を0.010MPa/cm以上0.030MPa/cm以下とすることが好ましく、0.0105MPa/cm以上0.025MPa/cm以下とすることがより好ましい;
前記(v)の場合、充填圧/充填ベッド高さの比(C)を0.009MPa/cm以上0.030MPa/cm以下とすることが好ましく、0.0095MPa/cm以上0.025MPa/cm以下とすることがより好ましい;又は
前記(vi)の場合、充填圧/充填ベッド高さの比(C)を0.004MPa/cm以上0.030MPa/cm以下とすることが好ましく、0.0045MPa/cm以上0.025MPa/cm以下とすることがより好ましい。
充填圧/充填ベッド高さの比が小さいと、クロマトピークがシングルピークとならない場合がある。
前記(v)の場合、充填圧/充填ベッド高さの比(C)を0.009MPa/cm以上0.030MPa/cm以下とすることが好ましく、0.0095MPa/cm以上0.025MPa/cm以下とすることがより好ましい;又は
前記(vi)の場合、充填圧/充填ベッド高さの比(C)を0.004MPa/cm以上0.030MPa/cm以下とすることが好ましく、0.0045MPa/cm以上0.025MPa/cm以下とすることがより好ましい。
充填圧/充填ベッド高さの比が小さいと、クロマトピークがシングルピークとならない場合がある。
前記(vii)の場合、充填圧/充填ベッド高さの比(C)を0.0115MPa/cm以上0.030MPa/cm以下とすることが好ましく、0.0120MPa/cm以上0.025MPa/cm以下とすることがより好ましい;
前記(viii)の場合、充填圧/充填ベッド高さの比(C)を0.0095MPa/cm以上0.030MPa/cm以下とすることが好ましく、0.010MPa/cm以上0.025MPa/cm以下とすることがより好ましい;又は
前記(ix)の場合、充填圧/充填ベッド高さの比(C)を0.005MPa/cm以上0.030MPa/cm以下とすることが好ましく、0.0055MPa/cm以上0.025MPa/cm以下とすることがより好ましい。
充填圧/充填ベッド高さの比が小さいと、クロマトピークがシングルピークとならない場合がある。
前記(viii)の場合、充填圧/充填ベッド高さの比(C)を0.0095MPa/cm以上0.030MPa/cm以下とすることが好ましく、0.010MPa/cm以上0.025MPa/cm以下とすることがより好ましい;又は
前記(ix)の場合、充填圧/充填ベッド高さの比(C)を0.005MPa/cm以上0.030MPa/cm以下とすることが好ましく、0.0055MPa/cm以上0.025MPa/cm以下とすることがより好ましい。
充填圧/充填ベッド高さの比が小さいと、クロマトピークがシングルピークとならない場合がある。
この様にして得られた充填ベッドは、次にカラム性能評価に供されてもよく、バッファを通液して充填ベッドを平衡化してもよい。
カラム性能評価では、カラム充填評価マーカーを用いてクロマトグラムのピーク形状を評価する。用いるカラム充填評価マーカーとしては、0.5mol/Lの塩水、10mg/mlのアセトン水溶液等が挙げられる。
上記カラム充填評価マーカーをカラムに注入し、バッファをカラムに通液する。カラム通過液の電気伝導度を検知し、クロマトグラムのピーク形状を評価する。
電気伝導度は、例えば導電率センサ(マイクロゼロ社製、MZS206)等により求めることができる。
電気伝導度は、例えば導電率センサ(マイクロゼロ社製、MZS206)等により求めることができる。
(カラム性能評価法)
ピーク形成用試料:濃度0.5mol/Lの塩水又は濃度10mg/mLのアセトン水
試料チャージ量:0.5〜5L、好ましくは0.8〜2L
移動相:水又は0.2mol/Lの塩水
移動相線速:12〜120cm/hr、好ましくは24〜60cm/hr
検知:電気伝導度
ピーク形成用試料:濃度0.5mol/Lの塩水又は濃度10mg/mLのアセトン水
試料チャージ量:0.5〜5L、好ましくは0.8〜2L
移動相:水又は0.2mol/Lの塩水
移動相線速:12〜120cm/hr、好ましくは24〜60cm/hr
検知:電気伝導度
得られたクロマトグラムのピーク形状の歪さは下記式で評価することができる。
ピーク形状の歪さは複数ピークが重なっていると考え、次式でフィッティングし、ピーク分割を行う。
上記式中、H0、H01、H02はピーク高さを、tc、tc1、tc2はピークトップ位置を、σ0、σ01、σ02はピーク幅を表している。ピーク高さが最も高いピーク(メインピークとする)のピーク面積を全ピーク面積で割り、ピーク形状の歪さを評価する。メインピーク面積(エリア)/全ピーク面積(エリア)の値が1である場合、クロマトピークがシングルピークとみなされる。
メインピーク面積/全ピーク面積の値が1であるものは、カラム高1mあたりの理論段数とアシンメトリーを次式で評価する。
上記式中、σ0.5はピーク半分高さの幅、Lはカラム高を表している。ta、tbはピーク高さ10%の位置で、ta<tc、tb>tcである。
本発明の製造方法で得られる充填ベッドは上記評価方法で評価した際のクロマトピークがシングルピークであり、かつ理論段数が1500以上(好ましくは1700以上)、アシンメトリーが0.7以上1.7以下(好ましくは0.75以上1.6以下)であることが望ましい。
以下、本発明の実施例を説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
実施例1
多糖類カラム担体としてスラリー濃度50体積%のプロテインA担体(Kaneka KancapA)をスラリータンクに270L調製した。Kaneka KancapAは、累積体積分布の中間粒径として平均粒子径80μmのプロテインA担体である。スラリー溶媒、バッファは水を使用した。スラリー濃度はスラリータンクよりサンプリングし、100mLのメスシリンダーにスラリーをいれ、一晩沈降させることで測定した。その際に、メスシリンダーはシンフォニアテクノロジー株式会社製バイブレトリーパッカVP−4Dを使用し、タッピングした。
多糖類カラム担体としてスラリー濃度50体積%のプロテインA担体(Kaneka KancapA)をスラリータンクに270L調製した。Kaneka KancapAは、累積体積分布の中間粒径として平均粒子径80μmのプロテインA担体である。スラリー溶媒、バッファは水を使用した。スラリー濃度はスラリータンクよりサンプリングし、100mLのメスシリンダーにスラリーをいれ、一晩沈降させることで測定した。その際に、メスシリンダーはシンフォニアテクノロジー株式会社製バイブレトリーパッカVP−4Dを使用し、タッピングした。
スラリータンク中のスラリーは佐竹化学機械株式会社製ポータブルミキサーA740を使用して攪拌した。
スラリーは、バッファでカラム内を空気抜きされたGE healthcare社製クロマフローカラムに送液した。クロマフローカラムはカラム径80cmのものを使用し、ベッド高は20cmに設定した。スラリーの送液はタプフロー社製ダイヤフラムポンプTHU203(内径80cmのカラムに対する最大吐出カラム線速度3950cm/hr)を使用した。ポンプ駆動のための圧縮空気は日立社製マルチドライブスクロールSRL−15DMN6を用いて作製し、ポンプ駆動空気圧はレギュレーターで表1に示す値に調整した。スラリーがカラム内に送液されていくにつれ、充填ベッドが形成された。充填ベッドの形成は目視で確認し、充填中のベッド高が19.5cmに到達したところで、スラリーの送液を停止した。充填中又は充填停止時のカラム圧力は、長野計器株式会社製サニタリタイプ防水型デジタル圧力計SU1で測定し、カラム出口から追い出された水の流量や充填停止時カラム線速度はキーエンス社製クランプオン式流量センサーFD−Q32Cで検知した。充填終了後、TEKNOFLOW社製ロータリーポンプLABTOP450を使用し、2カラム体積分のバッファを流し、カラムの平衡化を行うことで、充填ベッドを得た。
その後、0.5mol/Lの塩水をカラムに1L注入し、MILLIPORE社製チューブポンプProFluxM12により48cm/hrの速度で通液することで、カラム性能を評価した。具体的には、カラム出口より追い出されたバッファの電気伝導度をマイクロゼロ社製の導電率センサ(MZS206)で測定し、ピーク形状(メインピークエリア/全ピークエリア)を評価した。表1に結果を記す。また、ポンプ稼動空気圧0.50MPaで調製した充填ベッドで評価した場合のピーク形状(メインピークエリア/全ピークエリア)を図2に記す。
実施例2
スラリー濃度を60体積%、スラリー体積を224Lとした以外は実施例1と同様の方法、条件により充填ベッドを得、ピーク形状(メインピークエリア/全ピークエリア)を評価した。表2に結果を記す。
スラリー濃度を60体積%、スラリー体積を224Lとした以外は実施例1と同様の方法、条件により充填ベッドを得、ピーク形状(メインピークエリア/全ピークエリア)を評価した。表2に結果を記す。
実施例3
スラリー濃度を40体積%、スラリー体積を343Lとした以外は実施例1と同様の方法、条件により充填ベッドを得、ピーク形状(メインピークエリア/全ピークエリア)を評価した。表3に結果を記す。
スラリー濃度を40体積%、スラリー体積を343Lとした以外は実施例1と同様の方法、条件により充填ベッドを得、ピーク形状(メインピークエリア/全ピークエリア)を評価した。表3に結果を記す。
比較例1
充填停止時カラム圧/ベッド高を0.009MPa/cm以下とした以外は実施例3と同様の方法、条件により充填ベッドを得、ピーク形状(メインピークエリア/全ピークエリア)を評価した。表4に結果を記す。また、得られた歪なピーク例を図3に示す。メインピークエリア/全ピークエリアが1より小さくなり、ピーク形状がシングルピークとならなかった。
充填停止時カラム圧/ベッド高を0.009MPa/cm以下とした以外は実施例3と同様の方法、条件により充填ベッドを得、ピーク形状(メインピークエリア/全ピークエリア)を評価した。表4に結果を記す。また、得られた歪なピーク例を図3に示す。メインピークエリア/全ピークエリアが1より小さくなり、ピーク形状がシングルピークとならなかった。
実施例4
スラリー濃度を34体積%、スラリー体積を392Lとした以外は実施例1と同様の方法、条件により充填ベッドを得、ピーク形状(メインピークエリア/全ピークエリア)を評価した。表5に結果を記す。
スラリー濃度を34体積%、スラリー体積を392Lとした以外は実施例1と同様の方法、条件により充填ベッドを得、ピーク形状(メインピークエリア/全ピークエリア)を評価した。表5に結果を記す。
比較例2
充填停止時カラム圧/ベッド高を0.011MPa/cm以下とした以外は実施例4と同様の方法、条件により充填ベッドを得、ピーク形状(メインピークエリア/全ピークエリア)を評価した。表6に結果を記す。メインピークエリア/全ピークエリアが1より小さくなり、ピーク形状がシングルピークとならなかった。
充填停止時カラム圧/ベッド高を0.011MPa/cm以下とした以外は実施例4と同様の方法、条件により充填ベッドを得、ピーク形状(メインピークエリア/全ピークエリア)を評価した。表6に結果を記す。メインピークエリア/全ピークエリアが1より小さくなり、ピーク形状がシングルピークとならなかった。
実施例5
スラリー濃度を28体積%、スラリー体積を476Lとした以外は実施例4と同様の方法、条件により充填ベッドを得、ピーク形状(メインピークエリア/全ピークエリア)を評価した。表7に結果を記す。
スラリー濃度を28体積%、スラリー体積を476Lとした以外は実施例4と同様の方法、条件により充填ベッドを得、ピーク形状(メインピークエリア/全ピークエリア)を評価した。表7に結果を記す。
比較例3
充填停止時カラム圧/ベッド高を0.011MPa/cm以下とした以外は実施例5と同様の方法、条件により充填ベッドを得、ピーク形状(メインピークエリア/全ピークエリア)を評価した。表8に結果を記す。メインピークエリア/全ピークエリアが1より小さくなり、ピーク形状がシングルピークとならなかった。図4に実施例1から5、比較例1から3の結果を記す。スラリー濃度が高くなるほど、充填停止時カラム圧/ベッド高の値が高くなるほど、シングルピークが得られやすいことが示される。
充填停止時カラム圧/ベッド高を0.011MPa/cm以下とした以外は実施例5と同様の方法、条件により充填ベッドを得、ピーク形状(メインピークエリア/全ピークエリア)を評価した。表8に結果を記す。メインピークエリア/全ピークエリアが1より小さくなり、ピーク形状がシングルピークとならなかった。図4に実施例1から5、比較例1から3の結果を記す。スラリー濃度が高くなるほど、充填停止時カラム圧/ベッド高の値が高くなるほど、シングルピークが得られやすいことが示される。
実施例6
ダイヤフラムポンプをタプフロー社製T−100(内径80cmのカラムに対する最大吐出カラム線速1500cm/hr)とした以外は実施例1と同様の方法、条件により充填ベッドを得、ピーク形状(メインピークエリア/全ピークエリア)を評価した。表9に結果を記す。
ダイヤフラムポンプをタプフロー社製T−100(内径80cmのカラムに対する最大吐出カラム線速1500cm/hr)とした以外は実施例1と同様の方法、条件により充填ベッドを得、ピーク形状(メインピークエリア/全ピークエリア)を評価した。表9に結果を記す。
実施例7
スラリー濃度を40体積%、スラリー体積を343Lとした以外は実施例6と同様の方法、条件により充填ベッドを得、ピーク形状(メインピークエリア/全ピークエリア)を評価した。表10に結果を記す。
スラリー濃度を40体積%、スラリー体積を343Lとした以外は実施例6と同様の方法、条件により充填ベッドを得、ピーク形状(メインピークエリア/全ピークエリア)を評価した。表10に結果を記す。
比較例4
充填停止時カラム圧/ベッド高を0.008MPa/cm以下とした以外は実施例6と同様の方法、条件により充填ベッドを得、ピーク形状(メインピークエリア/全ピークエリア)を評価した。表11に結果を記す。メインピークエリア/全ピークエリアが1より小さくなり、ピーク形状がシングルピークとならなかった。
充填停止時カラム圧/ベッド高を0.008MPa/cm以下とした以外は実施例6と同様の方法、条件により充填ベッドを得、ピーク形状(メインピークエリア/全ピークエリア)を評価した。表11に結果を記す。メインピークエリア/全ピークエリアが1より小さくなり、ピーク形状がシングルピークとならなかった。
実施例8
スラリー濃度を34体積%、スラリー体積を392Lとした以外は実施例6と同様の方法、条件により充填ベッドを得、ピーク形状(メインピークエリア/全ピークエリア)を評価した。表12に結果を記す。
スラリー濃度を34体積%、スラリー体積を392Lとした以外は実施例6と同様の方法、条件により充填ベッドを得、ピーク形状(メインピークエリア/全ピークエリア)を評価した。表12に結果を記す。
比較例5
充填停止時カラム圧/ベッド高を0.008MPa/cm以下とした以外は実施例8と同様の方法、条件により充填ベッドを得、ピーク形状(メインピークエリア/全ピークエリア)を評価した。表13に結果を記す。メインピークエリア/全ピークエリアが1より小さくなり、ピーク形状がシングルピークとならなかった。
充填停止時カラム圧/ベッド高を0.008MPa/cm以下とした以外は実施例8と同様の方法、条件により充填ベッドを得、ピーク形状(メインピークエリア/全ピークエリア)を評価した。表13に結果を記す。メインピークエリア/全ピークエリアが1より小さくなり、ピーク形状がシングルピークとならなかった。
実施例9
スラリー濃度を28体積%、スラリー体積を476Lとした以外は実施例6と同様の方法、条件により充填ベッドを得、ピーク形状(メインピークエリア/全ピークエリア)を評価した。表14に結果を記す。
スラリー濃度を28体積%、スラリー体積を476Lとした以外は実施例6と同様の方法、条件により充填ベッドを得、ピーク形状(メインピークエリア/全ピークエリア)を評価した。表14に結果を記す。
比較例6
充填停止時カラム圧/ベッド高を0.009MPa/cm以下とした以外は実施例9と同様の方法、条件により充填ベッドを得、ピーク形状(メインピークエリア/全ピークエリア)を評価した。表15に結果を記す。メインピークエリア/全ピークエリアが1より小さくなり、ピーク形状がシングルピークとならなかった。図5に実施例6から9、比較例4から6の結果を記す。ダイヤフラムポンプをタプフロー社製T−100に変えてもスラリー濃度が高くなるほど、充填停止時カラム圧/ベッド高の値が高くなるほど、シングルピークが得られやすいことが示される。
充填停止時カラム圧/ベッド高を0.009MPa/cm以下とした以外は実施例9と同様の方法、条件により充填ベッドを得、ピーク形状(メインピークエリア/全ピークエリア)を評価した。表15に結果を記す。メインピークエリア/全ピークエリアが1より小さくなり、ピーク形状がシングルピークとならなかった。図5に実施例6から9、比較例4から6の結果を記す。ダイヤフラムポンプをタプフロー社製T−100に変えてもスラリー濃度が高くなるほど、充填停止時カラム圧/ベッド高の値が高くなるほど、シングルピークが得られやすいことが示される。
実施例10
ダイヤフラムポンプをタプフロー社製T−50(内径80cmのカラムに対する最大吐出カラム線速715cm/hr)とした以外は実施例1と同様の方法、条件により充填ベッドを得、ピーク形状(メインピークエリア/全ピークエリア)を評価した。表16に結果を記す。
ダイヤフラムポンプをタプフロー社製T−50(内径80cmのカラムに対する最大吐出カラム線速715cm/hr)とした以外は実施例1と同様の方法、条件により充填ベッドを得、ピーク形状(メインピークエリア/全ピークエリア)を評価した。表16に結果を記す。
実施例11
スラリー濃度を60体積%、スラリー体積を224Lとした以外は実施例10と同様の方法、条件により充填ベッドを得、ピーク形状(メインピークエリア/全ピークエリア)を評価した。表17に結果を記す。
スラリー濃度を60体積%、スラリー体積を224Lとした以外は実施例10と同様の方法、条件により充填ベッドを得、ピーク形状(メインピークエリア/全ピークエリア)を評価した。表17に結果を記す。
実施例12
スラリー濃度を40体積%、スラリー体積を343Lとした以外は実施例10と同様の方法、条件により充填ベッドを得、ピーク形状(メインピークエリア/全ピークエリア)を評価した。表18に結果を記す。
スラリー濃度を40体積%、スラリー体積を343Lとした以外は実施例10と同様の方法、条件により充填ベッドを得、ピーク形状(メインピークエリア/全ピークエリア)を評価した。表18に結果を記す。
比較例7
充填停止時カラム圧/ベッド高を0.0033MPa/cm以下とした以外は実施例12と同様の方法、条件により充填ベッドを得、ピーク形状(メインピークエリア/全ピークエリア)を評価した。表19に結果を記す。メインピークエリア/全ピークエリアが1より小さくなり、ピーク形状がシングルピークとならなかった。
充填停止時カラム圧/ベッド高を0.0033MPa/cm以下とした以外は実施例12と同様の方法、条件により充填ベッドを得、ピーク形状(メインピークエリア/全ピークエリア)を評価した。表19に結果を記す。メインピークエリア/全ピークエリアが1より小さくなり、ピーク形状がシングルピークとならなかった。
実施例13
スラリー濃度を34体積%、スラリー体積を392Lとした以外は実施例10と同様の方法、条件により充填ベッドを得、ピーク形状(メインピークエリア/全ピークエリア)を評価した。表20に結果を記す。
スラリー濃度を34体積%、スラリー体積を392Lとした以外は実施例10と同様の方法、条件により充填ベッドを得、ピーク形状(メインピークエリア/全ピークエリア)を評価した。表20に結果を記す。
比較例8
充填停止時カラム圧/ベッド高を0.0043MPa/cm以下とした以外は実施例13と同様の方法、条件により充填ベッドを得、ピーク形状(メインピークエリア/全ピークエリア)を評価した。表21に結果を記す。図6に実施例10から13、比較例7から8の結果を記す。ダイヤフラムポンプをタプフロー社製T−50に変えてもスラリー濃度が高くなるほど、充填停止時カラム圧/ベッド高の値が高くなるほど、シングルピークが得られやすいことが示される。
充填停止時カラム圧/ベッド高を0.0043MPa/cm以下とした以外は実施例13と同様の方法、条件により充填ベッドを得、ピーク形状(メインピークエリア/全ピークエリア)を評価した。表21に結果を記す。図6に実施例10から13、比較例7から8の結果を記す。ダイヤフラムポンプをタプフロー社製T−50に変えてもスラリー濃度が高くなるほど、充填停止時カラム圧/ベッド高の値が高くなるほど、シングルピークが得られやすいことが示される。
1:スラリー
2:スラリータンク
3:スラリー送液ライン
4:送液ポンプ
5:上部蓋体
6:円筒体
7:底面部
8:円盤体
9:円盤状フィルター
10:ノズル
11:排出ライン
20:カラムパッキング装置
2:スラリータンク
3:スラリー送液ライン
4:送液ポンプ
5:上部蓋体
6:円筒体
7:底面部
8:円盤体
9:円盤状フィルター
10:ノズル
11:排出ライン
20:カラムパッキング装置
Claims (5)
- 直径30cm以上270cm以下の内径を有する円筒体と、該円筒体内下部を横断する円盤状フィルターと、該フィルターの上方に配設された円盤体と、この円盤体下面に噴出口を有するノズルとを備えたカラムパッキング装置を用い、多糖類カラム担体を含むスラリーをポンプ圧送して前記ノズルから噴出させ、円盤状フィルターの上に該担体の充填ベッドを製造する方法であって、
前記スラリーの担体濃度範囲(A)、前記ポンプの最大吐出カラム線速度(B)、及びベッド形成終了時の充填圧と充填ベッド高さの比(充填圧/充填ベッド高さ)(C)を制御して、下記カラム性能評価法に従って得られるクロマトグラムが、形状:シングルピーク、理論段数:1500以上、アシンメトリー:0.7以上1.7以下となる充填ベッドを製造する方法。
(カラム性能評価法)
ピーク形成用試料:濃度0.5mol/Lの塩水又は濃度10mg/mLのアセトン水
試料チャージ量:1.0L
移動相:水又は0.2mol/Lの塩水
移動相線速:48cm/hr
検知:電気伝導度 - 前記濃度範囲(A)を40体積%超80体積%以下とし、かつ前記最大吐出カラム線速度(B)の範囲と、前記充填圧/充填ベッド高さの比(C)の範囲を下記の組み合わせにする請求項1に記載の製造方法。
最大吐出カラム線速度(B)を1500cm/hr超3950cm/hr以下とし、充填圧/充填ベッド高さの比(C)を0.001MPa/cm以上0.030MPa/cm以下とする;
最大吐出カラム線速度(B)を715cm/hr超1500cm/hr以下とし、充填圧/充填ベッド高さの比(C)を0.001MPa/cm以上0.030MPa/cm以下とする;又は
最大吐出カラム線速度(B)を475cm/hr超715cm/hr以下とし、充填圧/充填ベッド高さの比(C)を0.0028MPa/cm以上0.030MPa/cm以下とする - 前記濃度範囲(A)を35体積%超40体積%以下とし、かつ前記最大吐出カラム線速度(B)の範囲と、前記充填圧/充填ベッド高さの比(C)の範囲を下記の組み合わせにする請求項1に記載の製造方法。
最大吐出カラム線速度(B)を1500cm/hr超3950cm/hr以下とし、充填圧/充填ベッド高さの比(C)を0.010MPa/cm以上0.030MPa/cm以下とする;
最大吐出カラム線速度(B)を715cm/hr超1500cm/hr以下とし、充填圧/充填ベッド高さの比(C)を0.009MPa/cm以上0.030MPa/cm以下とする;又は
最大吐出カラム線速度(B)を475cm/hr超715cm/hr以下とし、充填圧/充填ベッド高さの比(C)を0.004MPa/cm以上0.030MPa/cm以下とする - 前記濃度範囲(A)を28体積%以上34体積%以下とし、かつ前記最大吐出カラム線速度(B)の範囲と、前記充填圧/充填ベッド高さの比(C)の範囲を下記の組み合わせにする請求項1に記載の製造方法。
最大吐出カラム線速度(B)を1500cm/hr超3950cm/hr以下とし、充填圧/充填ベッド高さの比(C)を0.0115MPa/cm以上0.030MPa/cm以下とする;
最大吐出カラム線速度(B)を715cm/hr超1500cm/hr以下とし、充填圧/充填ベッド高さの比(C)を0.0095MPa/cm以上0.030MPa/cm以下とする;又は
最大吐出カラム線速度(B)を475cm/hr超715cm/hr以下とし、充填圧/充填ベッド高さの比(C)を0.005MPa/cm以上0.030MPa/cm以下とする - 前記多糖類カラム担体が、累積体積分布の中間粒径として平均粒子径50〜100μmを有する、請求項1〜4のいずれかに記載の製造方法。
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Applications Claiming Priority (1)
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JP2018067767A JP2021113681A (ja) | 2018-03-30 | 2018-03-30 | 多糖類カラム担体が大型カラムに充填された充填ベッドの製造方法 |
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Family Applications (1)
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2018
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2019
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