JP5017150B2 - 分離カラムおよびそれを用いた液体クロマトグラフ - Google Patents

Description

本発明は、高速液体クロマトグラフ等に使用される液体試料中の成分を分離する分離カラムおよびそれを用いた液体クロマトグラフに係り、特に、モノリスカラムを用いたものに好適な分離カラムおよびそれを用いた液体クロマトグラフに関する。

従来、高速液体クロマトグラフ等において、一般に使用されている粒子充填型カラムに代えて、三次元ネットワーク状の骨格とその空隙（流路，マクロポア，スルーポア）が一体となった構造を持つモノリスカラムを使用したものが知られている（例えば、特許文献１参照）。モノリスカラムを用いることで、表面積は増加するが、空隙率が大きく流動抵抗が増加しないカラムが可能となる。その結果、細管内にモノリスロッド（多孔質体）を組み込んだモノリス型カラムを用いることで、高性能化が図られている。

モノリス型カラムは、支持体により外周面が被覆されたモノリスロッドの端部に封止部材が設けられ、モノリスロッドと封止部材との間にはフィルタが備えられた構成である。

成形体であるモノリスロッドには、うねり、そり等があるため、細管とモノリスロッドとの間に隙間を生じやすく、モノリスロッド側面からの移動相の漏出が起こりやすい。この不具合を解決するために、特許文献１に記載のように、モノリスロッドの外周面を樹脂被覆材により被覆するものが知られている。また、細管本体とモノリスロッドとの接触を改善させるために、繊維強化プラスチックの管中にモノリスロッドを導入した後、管を加温して、プラスチックをモノリスロッドに密着させるものが知られている。

特開平１１−６４３１４号公報

特許文献１のように、モノリスロッド側面からの移動相の漏出を防止するための具体的な例は提案されている。しかしながら、モノリスロッド端面に設けられるフィルタ構造に着目したものは知られていない。

本発明者らは、モノリス型カラムについて種々検討を重ねた結果、次の問題が発生することを見いだした。すなわち、従来の構成では、（１）外周面が支持体により被覆されたモノリスロッド端部に封止部材を取り付ける際に、モノリスロッド端部と封止部材との間に備えられたフィルタが回転することにより、モノリスロッドとフィルタとの間で磨耗粉が発生する。また、（２）その磨耗粉がモノリスロッド、およびフィルタの空隙部を埋めることによって目詰まりが発生したり、フィルタ外周部に設けられるパッキンと支持体との間に入り込むことによってシール性の低下が発生したりする。その結果、モノリス型の分離カラムの分離性能と耐圧性能が低下する恐れがある。

本発明の目的は、分離性能と耐圧性能の向上したモノリス型の分離カラムおよびそれを用いた液体クロマトグラフを提供することにある。

（１）上記目的を達成するために、本発明は、多孔質体で円柱形状に成形されたモノリスロッドと、該モノリスロッドの外周を被覆する支持体と、該支持体の端部に設けられる封止部材と、前記支持体と前記封止部材との間に設けられるパッキンと、前記パッキンの中心部に備えられるフィルタとを有するモノリス型の分離カラムであって、前記封止部材と前記支持体とは、前記封止部材の中心軸が前記支持体の中心軸と略同軸上にあるときに前記封止部材が前記支持体に対して回転されることによって接続されるものであって、前記パッキンの前記支持体と対向する面の少なくとも一部に直接凹凸部が設けられたものであり、前記支持体の端面と前記パッキンとの間には、前記封止部材が回転されたときに回転される前記パッキンおよび前記フィルタの回転力よりも大きな保持力を有するようにしたものである。
かかる構成により、分離性能と耐圧性能を向上し得るものとなる。

（２）また、上記目的を達成するために、本発明は、多孔質体で円柱形状に成形されたモノリスロッドと、該モノリスロッドの外周を被覆する支持体と、該支持体の端部に設けられる封止部材と、前記支持体と前記封止部材との間に設けられるパッキンと、前記パッキンの中心部に備えられるフィルタとを有するモノリス型の分離カラムであって、前記封止部材と前記支持体とは、前記封止部材の中心軸が前記支持体の中心軸と略同軸上にあるときに前記封止部材が前記支持体に対して回転されることによって接続されるものであって、前記パッキンの前記支持体と対向する面の少なくとも一部に直接凹凸部が設けられたものであり、前記支持体の端面と前記パッキンとの間には、前記封止部材が回転されたときに回転される前記パッキンおよび前記フィルタの回転力よりも大きな保持力を有し、前記支持体の端面の一部に凸凹部が形成されているものである。
かかる構成により、分離性能と耐圧性能を向上し得るものとなる。

（３）また、上記目的を達成するために、本発明は、多孔質体で円柱形状に成形されたモノリスロッドと、該モノリスロッドの外周を被覆する支持体と、該支持体の端部に設けられる封止部材と、前記支持体と前記封止部材との間に設けられるパッキンと、該パッキンの中心部に備えられるフィルタからなるモノリス型の分離カラムを用いた液体クロマトグラフであって、前記封止部材と前記支持体とは、前記封止部材の中心軸が前記支持体の中心軸と略同軸上にあるときに前記封止部材が前記支持体に対して回転されることによって接続されるものであって、前記パッキンの前記支持体と対向する面の少なくとも一部に直接凹凸部が設けられたものであり、前記支持体の端面と前記パッキンとの間には、前記封止部材が回転されたときに略同時に回転される前記パッキンおよび前記フィルタの回転力よりも大きな保持力を有するようにしたものである。
かかる構成により、分離性能と耐圧性能を向上し得るものとなる。

本発明によれば、モノリス型の分離カラムおよびそれを用いた液体クロマトグラフにおける分離性能と耐圧性能を向上することができる。

以下、図１及び図２を用いて、本発明の第１の実施形態による分離カラムおよびそれを用いた液体クロマトグラフの構成について説明する。
最初に、図１を用いて、本実施形態による分離カラムの構成について説明する。
図１は、本発明の第１の実施形態による分離カラムの構成図である。図１（ａ）は分解斜視図であり、図１（ｂ）は断面図である。図１（ａ）は、分離カラムの片側（例えば、流入側）の構成部品を示している。

分離カラムは、モノリスロッド１と、被覆支持体２と、充填支持体３と、支持体４と、フィルタ５と、パッキン６と、封止部材７より構成される。モノリスロッド１は、多孔質体で円柱形状に成形されている。モノリスロッド１の外周面は、被覆支持体２によって覆われている。被覆支持体２は、耐薬品性の高いフッ素樹脂からなる熱収縮チューブである。被覆支持体２により被覆されたモノリスロッド１は、金属製の支持体４に挿入される。そして、被覆支持体２と支持体４との隙間には、充填支持体３が満たされている。充填支持体３としては、例えば、シリコンゴムが用いられる。

以下の説明では、分離カラムの一方の側の構造について説明するが、他方の構成も同じである。支持体４の端面には金属製の封止部材７が取り付けられる。支持体４と封止部材７との間には、フィルタ５およびパッキン６が挟み込まれている。フィルタ５は、パッキン６の中心部に圧入されている。フィルタ５は、モノリスロッド１の端部と接触している。フィルタ５は、例えば、孔径２μｍ前後のものが用いられる。支持体４と封止部材７とは、支持体４に形成された支持体側ねじ部８と封止部材７に形成された封止部材側ねじ部９を締め付けることにより固定される。パッキン６は、上記のねじ締め付けにより、密着固定される。パッキン６の材料としては、例えば、フッ素樹脂が用いられる。

ここで、分離カラムでは、支持体４の端面にはパッキン６を強固に保持する力がない。そのため、従来の構造では、封止部材７が支持体４にねじ締め付け（回転）により取り付けられるとき、パッキン６およびフィルタ５が封止部材７とともに支持体４の中心軸を軸中心として回転する。この回転によりモノリスロッド１とフィルタ５との間で発生した磨耗粉が、モノリスロッド１およびフィルタ５の空隙部を埋めることによって目詰まりが発生したり、パッキン６と支持体４との間に入り込むことによってシール性の低下が発生したりしていた。これが分離性能低下および耐圧性能低下を引き起こしていた。

この不具合を解決するために、本実施形態では、支持体４の端面には、パッキン６を強固に保持するための凹凸部１２が形成されている。凹凸部１２は、例えば、サンドブラスト加工等により形成される。凹凸部１２の粗さは、少なくとも１μｍ以上である。

支持体４の端面に凹凸部１２を形成したことにより、凹凸部１２がパッキン６に食い込むためパッキン６が支持体４の端面表面を滑らなくなる。すなわち、支持体４の端面とパッキン６との間には、封止部材７が回転されたときに回転されるパッキン６およびフィルタ５の回転力よりも大きな保持力を有するため、パッキン６が滑らなくなる。そのため、封止部材７を支持体４にねじ締め付けにより取り付けるとき、パッキン６およびフィルタ５が回転することはないものである。フィルタ５が回転しないため、モノリスロッド１とフィルタ５との間で磨耗粉が発生しなくなる。これにより、モノリスロッド１およびフィルタ５の目詰まりを防止することができる。さらには、パッキン６と支持体４との間のシール性の低下を防止することができる。

特に分離カラムに流入する移動相の最大圧力が５〜３０ＭＰａ以上でも使用可能で分析時間を短縮できる液体クロマトグラフとするには、モノリスロッド１の直径は１．２から２．８ｍｍ、望ましくは２ｍｍ以下に細くし、流動方向の長さ、すなわち分離カラムの長さは、３０ｍｍから２００ｍｍとする必要がある。なお、直径及び長さは、分離する試料により異なる。そこで、モノリスロッド１の直径を２ｍｍ、長さを３０、５０、７５、１００ｍｍ等のものを用意しておくことが望ましい。

また、同じ圧力で送液した場合、単位時間当たりの送液量（すなわち、移動相の消費量）は、液が通過する断面積（すなわち、空隙率）が一定であれば、モノリスロッド１の断面積に反比例する。したがって、直径４ｍｍ程度のモノリスロッド１を使用した場合に比べ、直径２ｍｍ以下のモノリスロッド１を使用することで、移動相の消費量を４分の１に低減することができる。その結果、実用上、汎用の高速液体クロマトグラフで広く用いられている１.０ｍｌ／ｍｉｎ以下の流量域で使用することができる使い勝手の良い分離カラムを得ることができる。

以上説明したように、分離カラムを製作する工程で、モノリスロッド１およびフィルタ５の目詰まりを防止することができ、さらにはパッキン６と支持体４との間のシール性の低下を防止することができるので、分離性能および耐圧性能に優れた分離カラムが実現できる。

なお、モノリスロッド１の外周を覆う構成は、図１に示したものに限るものではない。例えば、モノリスロッド１の被覆層は３層より多くても少なくてもよいものである。また、被覆支持体２の外周面あるいは支持体４の内周面がストレート形状ではなくテーパ形状や凹凸形状等であってもよいものである。また、材質についても、例えば、被覆支持体２にはシリコーン樹脂からなる熱収縮チューブ等を用いることができる。また、充填支持体３には、樹脂、金属、接着剤、流動性のあるゴム、粒子径１〜２μｍ程度のビーズ（ガラスビーズ、セラミックビーズ、樹脂ビーズ、金属ビーズ）等を用いることができる。さらに、支持体には、ガラスやセラミック、樹脂等を用いることができる。

さらには、本実施形態では支持体４の端面に凹凸部１２が形成されているが、支持体４ではなくパッキン６に凹凸部を形成しても、あるいは支持体４とパッキン６の両方に凹凸部が形成されてもよいものである。

次に、図２を用いて、本実施形態による液体クロマトグラフの構成について説明する。
図２は、本発明の第１の実施形態による液体クロマトグラフの構成を示すブロック図である。

移動相１３は、ポンプ１４により分離カラム１６に送液される。分離カラム１６は、恒温槽１７に配置されている。分離カラム１６の構成は、図１にて説明したとおりである。流路への試料の導入は、ポンプ１４と分離カラム１６の間にある、切換えバルブを有するオートサンプラ１５で行われる。

図１に示したように、流入側の封止部材７の接続部１０に流入配管（図示せず）が接続される。分離対象となる試料と移動相は、流路１１より分離カラム１６に流入される。流入した試料と移動相は、フィルタ５を通過して径方向に拡散した後モノリスロッド１に流入し、脱着を繰り返しながら流出側に移動することで試料を構成する化学成分ごとに分離する。

分離カラム１６にて分離した各分離成分は、検出器１８により検知される。

以上説明したように、本実施形態によれば、外周面が支持体により被覆されたモノリスロッド端部に封止部材を取り付ける際に、モノリスロッド端部とフィルタとの間で磨耗粉が発生しないので、モノリスロッド、およびフィルタの空隙部が目詰まりすることはない。また、フィルタ外周部に設けられるパッキンと支持体端面との間に入り込んでシール性が低下することもない。そのため、分離性能と耐圧性能に優れたモノリス型の分離カラムおよび液体クロマトグラフを得ることができる。

次に、図３を用いて、本発明の第２の実施形態による分離カラムの構成について説明する。なお、本実施形態による分離カラムを用いた液体クロマトグラフの構成は、図２に示したものと同様である。
図３は、本発明の第３の実施形態による分離カラムの構成図である。図３（ａ）は分解斜視図であり、図３（ｂ）は断面図である。なお、図１と同一符号は、同一部分を示している。

本実施形態の分離カラムを、図１に示した実施形態と比較すると、支持体４の端面に位置決めガイド１９が備えられた点が異なる。位置決めガイド１９は、半円柱形状である。位置決めガイド１９は、支持体４の端面に形成された半円柱形状の凹部２０に配置される。パッキン６の側面には、平面部が形成されている。位置決めガイド１９の平面部とパッキン６の平面部が対向することにより、パッキン６は位置決めガイド１９に保持される。そして、支持体４の端面とパッキン６との間には、封止部材７が回転されたときに回転されるパッキン６およびフィルタ５の回転力よりも大きな保持力を有するため、パッキン６が滑らなくなる。そのため、パッキン６およびフィルタ５が回転することはないものである。

ここで、封止部材７が支持体４にねじ締め付けにより取り付けられるとき、パッキン６と支持体４とのシール性、およびパッキン６と封止部材７とのシール性が得られるようにするため、位置決めガイド１９の支持体４からの突き出し量はパッキン６の厚さとほぼ同じ、もしくはパッキン６の厚さより小さくする。

なお、モノリスロッド１の外周を覆う構成は、図１の実施形態と同様に、図３に示したものに限るものではない。位置決めガイド１９の形状およびパッキン６を保持する面の個数についても、図３に示したものに限るものではない。また、位置決めガイド１９が支持体４あるいはパッキン６と一体化されていてもよいものである。さらには、支持体４の端面に形成された凹部２０とパッキン６の側面と位置決めガイド１９にテーパ形状等が形成されていてもよいものである。

本実施形態によっても、外周面が支持体により被覆されたモノリスロッド端部に封止部材を取り付ける際に、モノリスロッド端部とフィルタとの間で磨耗粉が発生しないので、モノリスロッド、およびフィルタの空隙部が目詰まりすることはない。また、フィルタ外周部に設けられるパッキンと支持体端面との間に入り込んでシール性が低下することもない。そのため、分離性能と耐圧性能に優れたモノリス型の分離カラムおよび液体クロマトグラフを得ることができる。

次に、図４を用いて、本発明の第３の実施形態による分離カラムの構成について説明する。なお、本実施形態による分離カラムを用いた液体クロマトグラフの構成は、図２に示したものと同様である。
図４は、本発明の第３の実施形態による分離カラムの構成図である。図４（ａ）は分解斜視図であり、図４（ｂ）は断面図である。なお、図１と同一符号は、同一部分を示している。

本実施形態の分離カラムは、図１に示した実施形態と比較すると、支持体４の端面に位置決めピン２４が備えられた点が異なる。位置決めピン２４は、円柱形状である。位置決めピン２４は、支持体４の端面に形成されたピン穴２５に挿入される。パッキン６には、ピン穴２５とほぼ同じ位置に配置されたピン貫通穴２６が形成されている。位置決めピン２４は、ピン貫通穴２６およびピン穴２５に挿入される。そして、支持体４の端面とパッキン６との間には、封止部材７が回転されたときに回転されるパッキン６およびフィルタ５の回転力よりも大きな保持力を有するため、パッキン６が滑らなくなる。これにより、パッキン６は支持体４に保持されるから、パッキン６およびフィルタ５が回転することはないものである。

ここで、封止部材７が支持体４にねじ締め付けにより取り付けられるとき、パッキン６と支持体４とのシール性、およびパッキン６と封止部材７とのシール性が保持されるようにするため、位置決めピン２４の支持体４からの突き出し量はパッキン６の厚さとほぼ同じ、もしくはパッキン６の厚さより小さくする。

なお、モノリスロッド１の外周を覆う構成は、図１に示した実施形態と同様に、図４に示したものに限るものではない。位置決めピン２４の形状および個数についても図４に示したものに限るものではない。また、位置決めピン２４にねじ形状が形成されていてもよいものである。また、位置決めピン２４がピン貫通穴２６あるいはピン穴２５に挿入しやすくするために、位置決めピン２４とピン貫通穴２６とピン穴２５にテーパ形状が形成されもよいものである。さらには、位置決めピン２４が支持体４あるいはパッキン６と一体化されてもよいものである。

本実施形態によっても、外周面が支持体により被覆されたモノリスロッド端部に封止部材を取り付ける際に、モノリスロッド端部とフィルタとの間で磨耗粉が発生しないので、モノリスロッド、およびフィルタの空隙部が目詰まりすることはない。また、フィルタ外周部に設けられるパッキンと支持体端面との間に入り込んでシール性が低下することもない。そのため、分離性能と耐圧性能に優れたモノリス型の分離カラムおよび液体クロマトグラフを得ることができる。

次に、図５を用いて、本発明の第４の実施形態による分離カラムの構成について説明する。なお、本実施形態による分離カラムを用いた液体クロマトグラフの構成は、図２に示したものと同様である。
図５は、本発明の第４の実施形態による分離カラムの構成図である。図４（ａ）は分解斜視図であり、図４（ｂ）は断面図である。なお、図１と同一符号は、同一部分を示している。

本実施形態の分離カラムは、図１に示した実施形態と比較すると、図３に示した実施形態と同様に、支持体４の端面に位置決めガイド１９が備えられた点が異なる。さらに、図３の実施形態との違いは、一般的には丸型形状のパッキン６（フィルタ５含む）がそのまま分離カラム１６に取り付けられるようにした点である。

位置決めガイド１９には、半円柱形状の凸部２１が形成されている。凸部２１は、支持体４の端面に形成された半円柱形状の凹部２０に配置される。位置決めガイド１９には、丸型形状の開口部２２が形成されている。パッキン６が開口部２２に収められることにより、パッキン６は位置決めガイド１９に保持される。

ここで、開口部２２の開口部中心軸２３は、支持体４の中心軸と異なる軸上に設けられている。そして、支持体４の端面とパッキン６との間には、封止部材７が回転されたときに回転されるパッキン６およびフィルタ５の回転力よりも大きな保持力を有するため、パッキン６が滑らなくなる。そのため、封止部材７が支持体４にねじ締め付けにより取り付けられるとき、パッキン６およびフィルタ５が支持体４の中心軸を軸中心として回転することはないものである。

ここで、パッキン６と支持体４とのシール性、およびパッキン６と封止部材７とのシール性が得られるようにするため、位置決めガイド１９の支持体４からの突き出し量はパッキン６の厚さとほぼ同じ、もしくはパッキン６の厚さより小さくしている。

なお、モノリスロッド１の外周を覆う構成は、図１の実施形態と同様に、図５に示したものに限るものではない。位置決めガイド１９の形状についても図５に示したものに限るものではなく、例えば、多角形型であっても構わなく、星型形状等にしてパッキン６の側面（曲面）が複数個の点接触で保持されていてもよいものである。また、位置決めガイド１９が支持体４あるいはパッキン６と一体化されていてもよいものである。さらには、パッキン６が開口部２２にはめ込みやすくするために、パッキン６の側面と開口部２２の内周面にテーパ形状等が形成されていてもよいものである。

本実施形態によっても、外周面が支持体により被覆されたモノリスロッド端部に封止部材を取り付ける際に、モノリスロッド端部とフィルタとの間で磨耗粉が発生しないので、モノリスロッド、およびフィルタの空隙部が目詰まりすることはない。また、フィルタ外周部に設けられるパッキンと支持体端面との間に入り込んでシール性が低下することもない。そのため、分離性能と耐圧性能に優れたモノリス型の分離カラムおよび液体クロマトグラフを得ることができる。

次に、図６を用いて、本発明の第５の実施形態による分離カラムの構成について説明する。なお、本実施形態による分離カラムを用いた液体クロマトグラフの構成は、図２に示したものと同様である。
図６は、本発明の第５の実施形態による分離カラムの構成図である。図６（ａ）は分解斜視図であり、図６（ｂ）は断面図である。なお、図１と同一符号は、同一部分を示している。

本実施形態の分離カラムは、図１に示した実施形態と比較すると、支持体４とパッキン６との間にスペーサ３１が備えられた点が異なる。スペーサ３１は、丸型形状である。スペーサ３１の中心部には、丸型形状の開口部２２が形成されている。開口部２２の大きさは、モノリスロッド１の端面とほぼ同じ大きさ、もしくはそれ以上の大きさである。この開口部２２が流路となる。ただし、開口部２２の体積増加は分離性能低下を引き起こすため、スペーサ３１の厚さは０．５ｍｍ程度以下であることが望ましい。

封止部材７が支持体４にねじ締め付けにより取り付けられるとき、パッキン６およびフィルタ５と、スペーサ３１は、封止部材７とともに支持体４の中心軸を軸中心として回転する。しかし、スペーサ３１にはモノリスロッド１と接触しない開口部２２が形成されているため、スペーサ３１とフィルタ５との間で磨耗粉が発生することはない。

なお、モノリスロッド１の外周を覆う構成は、図１の実施形態と同様に、図６に示したものに限るものではない。スペーサ３１の形状についても、図６に示したものに限るものではなく、支持体４と封止部材７との間がシールされる構造であればいかなる形状でもよい。また、開口部２２は必ずしも丸型形状である必要はない。

本実施形態によっても、外周面が支持体により被覆されたモノリスロッド端部に封止部材を取り付ける際に、モノリスロッド端部とフィルタとの間で磨耗粉が発生しないので、モノリスロッド、およびフィルタの空隙部が目詰まりすることはない。また、フィルタ外周部に設けられるパッキンと支持体端面との間に入り込んでシール性が低下することもない。そのため、分離性能と耐圧性能に優れたモノリス型の分離カラムおよび液体クロマトグラフを得ることができる。

次に、図７を用いて、本発明の第６の実施形態による分離カラムの構成について説明する。なお、本実施形態による分離カラムを用いた液体クロマトグラフの構成は、図２に示したものと同様である。
図７は、本発明の第６の実施形態による分離カラムの構成図である。図７（ａ）は分解斜視図であり、図７（ｂ）は断面図である。なお、図１と同一符号は、同一部分を示している。

本実施形態の分離カラムは、図１に示した実施形態と比較すると、封止部材７の支持体４への接続方法が異なる。すなわち、図１の実施形態では、封止部材７が支持体４の中心軸を軸中心として回転することにより支持体４に接続されるのに対し、本実施形態では封止部材７が回転しなくても支持体４に接続できる構成としている。また、一般的には丸型形状のパッキン６（フィルタ５含む）がそのまま分離カラム１６に取り付けられるようにしている。支持体４の端面付近の外周面は、封止部材７の支持体外周面保持部２７により覆われる。支持体外周面保持部２７には、ピン貫通穴２６が形成されている。支持体４にはピン貫通穴２６とほぼ同じ位置に配置されたピン穴２５が形成されている。支持ピン２８がピン貫通穴２６に挿入され、ピン穴２５挿入されることにより、封止部材７は支持体４に保持される。

なお、モノリスロッド１の外周を覆う構成は、図１に示した実施形態と同様に、図７に示したものに限るものではない。支持ピン２８の形状および個数についても図７に示したものに限るものではなく、例えば、支持ピン２８としてねじ等が用いられてもよいものである。また、支持ピン２８がピン穴穴２５あるいはピン貫通穴２６に挿入しやすくするために、支持ピン２８とピン穴２５とピン貫通穴２６にテーパ形状が形成されていてもよいものである。

本実施形態によっても、外周面が支持体により被覆されたモノリスロッド端部に封止部材を取り付ける際に、モノリスロッド端部とフィルタとの間で磨耗粉が発生しないので、モノリスロッド、およびフィルタの空隙部が目詰まりすることはない。また、フィルタ外周部に設けられるパッキンと支持体端面との間に入り込んでシール性が低下することもない。そのため、分離性能と耐圧性能に優れたモノリス型の分離カラムおよび液体クロマトグラフを得ることができる。

次に、図８を用いて、本発明の第７の実施形態による分離カラムの構成について説明する。なお、本実施形態による分離カラムを用いた液体クロマトグラフの構成は、図２に示したものと同様である。
図８は、本発明の第７の実施形態による分離カラムの構成図である。図８（ａ）は分解斜視図であり、図８（ｂ）は断面図である。なお、図１と同一符号は、同一部分を示している。

本実施形態の分離カラムは、図１に示した実施形態と比較すると、図７に示した実施形態と同様に、封止部材７が支持体４の中心軸を軸中心として回転することなく支持体４に接続できる構成とした点が異なる。また、一般的には丸型形状のパッキン６（フィルタ５含む）がそのまま分離カラム１６に取り付けられるようにしている。支持体４の端面には、丸型形状の支持体側ガイド凹部２９が形成され、パッキン６は支持体側ガイド凹部２９に収められている。支持体側ガイド凹部２９の深さは、パッキン６の厚さよりも浅いため、パッキン６の一部は支持体４の端面から突き出ている。封止部材７の支持体４と対向する面には、丸型形状の封止部材側ガイド凹部３０が形成されている。パッキン６の支持体４から突き出している部分が、封止部材ガイド凹部３０に収められている。パッキン６と支持体４とのシール性、およびパッキン６と封止部材７とのシール性が得られるようにするため、支持体４と封止部材７とは支持体４と封止部材７とが対向する面が加圧された状態で、支持体４と封止部材が接着剤等により接合されることによって、封止部材７は支持体４に接続される。

なお、モノリスロッド１の外周を覆う構成は、図１に示した実施形態と同様に、図８に示したものに限るものではない。支持体側ガイド凹部２９および封止部材側ガイド凹部３０の形状についても図８に示したものに限るものではなく、例えば、多角形型であっても構わなく、星型形状等にしてパッキン６の側面（曲面）が複数個の点接触で保持されていてもよいものである。また、パッキン６が支持体側ガイド凹部２９および封止部材側ガイド凹部３０にはめ込みやすくするために、パッキン６の側面、あるいは支持体側ガイド凹部２９および封止部材側ガイド凹部３０の内周面にテーパ形状等が形成されていてもよいものである。さらには、本実施形態では、支持体４と封止部材７との位置決めを容易にするために、支持体４には支持体側ガイド凹部２９が形成され、封止部材７には封止部材側ガイド凹部３０が形成されているが、必ずしも両方に形成される必要はなく、どちらか一方でもよいものである。

本実施形態によっても、外周面が支持体により被覆されたモノリスロッド端部に封止部材を取り付ける際に、モノリスロッド端部とフィルタとの間で磨耗粉が発生しないので、モノリスロッド、およびフィルタの空隙部が目詰まりすることはない。また、フィルタ外周部に設けられるパッキンと支持体端面との間に入り込んでシール性が低下することもない。そのため、分離性能と耐圧性能に優れたモノリス型の分離カラムおよび液体クロマトグラフを得ることができる。

なお、本発明の実施の態様としては、以下のものが挙げられる。

（Ａ）多孔質体で円柱形状に成形されたモノリスロッドと、該モノリスロッドの外周を被覆する支持体と、該支持体の端部に設けられる封止部材と、前記支持体と前記封止部材との間に設けられるパッキンと、該パッキンの中心部に備えられるフィルタとを有するモノリス型の分離カラムであって、
前記封止部材と前記支持体とは、前記封止部材の中心軸が前記支持体の中心軸と略同軸上にあるときに前記封止部材が前記支持体に対して回転されることによって接続されるものであって、
前記支持体の端面と前記パッキンとの間には、前記封止部材が回転されたときに回転される前記パッキンおよび前記フィルタの回転力よりも大きな保持力を有し、
前記支持体の端面の少なくとも一部、および前記パッキンの側面の少なくとも一部は位置決めガイドにより保持されており、
前記支持体の前記位置決めガイドにより保持される面の少なくとも一部と、前記パッキンの前記位置決めガイドにより保持される面の少なくとも一部と、前記位置決めガイドの少なくとも一部の少なくともいずれか１つにテーパ形状が形成されていることを特徴とする分離カラム。

（Ｂ）多孔質体で円柱形状に成形されたモノリスロッドと、該モノリスロッドの外周を被覆する支持体と、該支持体の端部に設けられる封止部材と、前記支持体と前記封止部材との間に設けられるパッキンと、該パッキンの中心部に備えられるフィルタとを有するモノリス型の分離カラムであって、
前記封止部材と前記支持体とは、前記封止部材の中心軸が前記支持体の中心軸と略同軸上にあるときに前記封止部材が前記支持体に対して回転されることによって接続されるものであって、
前記支持体の端面と前記パッキンとの間には、前記封止部材が回転されたときに回転される前記パッキンおよび前記フィルタの回転力よりも大きな保持力を有し、
前記支持体の端面の少なくとも一部、および前記パッキンの側面の少なくとも一部は位置決めガイドにより保持されており、
前記支持体と前記パッキンのどちらか一方もしくは両方が前記位置決めガイドと一体化されていることを特徴とする分離カラム。

（Ｃ）多孔質体で円柱形状に成形されたモノリスロッドと、該モノリスロッドの外周を被覆する支持体と、該支持体の端部に設けられる封止部材と、前記支持体と前記封止部材との間に設けられるパッキンと、該パッキンの中心部に備えられるフィルタとを有するモノリス型の分離カラムであって、
前記封止部材と前記支持体とは、前記封止部材の中心軸が前記支持体の中心軸と略同軸上にあるときに前記封止部材が前記支持体に対して回転されることによって接続されるものであって、
前記支持体の端面と前記パッキンとの間には、前記封止部材が回転されたときに回転される前記パッキンおよび前記フィルタの回転力よりも大きな保持力を有し、
前記支持体の端面には位置決めガイドが設けられ、前記位置決めガイドには開口部が設けられ、前記パッキンは前記開口部の内部に形成された複数個の点で保持されるものであって、前記パッキンの中心軸は前記支持体の中心軸と略平行で異なる軸上にあることを特徴とする分離カラム。

（Ｄ）多孔質体で円柱形状に成形されたモノリスロッドと、該モノリスロッドの外周を被覆する支持体と、該支持体の端部に設けられる封止部材と、前記支持体と前記封止部材との間に設けられるパッキンと、該パッキンの中心部に備えられるフィルタとを有するモノリス型の分離カラムであって、
前記封止部材と前記支持体とは、前記封止部材の中心軸が前記支持体の中心軸と略同軸上にあるときに前記封止部材が前記支持体に対して回転されることによって接続されるものであって、
前記支持体の端面と前記パッキンとの間には、前記封止部材が回転されたときに回転される前記パッキンおよび前記フィルタの回転力よりも大きな保持力を有し、
前記支持体の端面には少なくとも１つのピン穴が設けられ、前記パッキンには少なくとも１つのピン穴が設けられ、前記支持体と前記パッキンとは、前記支持体の前記ピン穴と前記パッキンの前記ピン穴に挿入される少なくとも１つの位置決めピンにより保持されており、
前記位置決めピンの少なくとも一部が略円柱形状あるいはらせん形状のどちらか一方もしくは両方を有していることを特徴とする分離カラム。

（Ｅ）多孔質体で円柱形状に成形されたモノリスロッドと、該モノリスロッドの外周を被覆する支持体と、該支持体の端部に設けられる封止部材と、前記支持体と前記封止部材との間に設けられるパッキンと、該パッキンの中心部に備えられるフィルタとを有するモノリス型の分離カラムであって、
前記封止部材と前記支持体とは、前記封止部材の中心軸が前記支持体の中心軸と略同軸上にあるときに前記封止部材が前記支持体に対して回転されることによって接続されるものであって、
前記支持体の端面と前記パッキンとの間には、前記封止部材が回転されたときに回転される前記パッキンおよび前記フィルタの回転力よりも大きな保持力を有し、
前記支持体の端面には少なくとも１つのピン穴が設けられ、前記パッキンには少なくとも１つのピン穴が設けられ、前記支持体と前記パッキンとは、前記支持体の前記ピン穴と前記パッキンの前記ピン穴に挿入される少なくとも１つの位置決めピンにより保持されており、
前記支持体の前記ピン穴の少なくとも一部と、前記パッキンの前記ピン穴の少なくとも一部と、前記位置決めピンの少なくとも一部の少なくともいずれか１つにテーパ形状が形成されていることを特徴とする分離カラム。

（Ｆ）多孔質体で円柱形状に成形されたモノリスロッドと、該モノリスロッドの外周を被覆する支持体と、該支持体の端部に設けられる封止部材と、前記支持体と前記封止部材との間に設けられるパッキンと、該パッキンの中心部に備えられるフィルタとを有するモノリス型の分離カラムであって、
前記封止部材と前記支持体とは、前記封止部材の中心軸が前記支持体の中心軸と略同軸上にあるときに前記封止部材が前記支持体に対して回転されることによって接続されるものであって、
前記支持体の端面と前記パッキンとの間には、前記封止部材が回転されたときに回転される前記パッキンおよび前記フィルタの回転力よりも大きな保持力を有し、
前記支持体の端面には少なくとも１つのピン穴が設けられ、前記パッキンには少なくとも１つのピン穴が設けられ、前記支持体と前記パッキンとは、前記支持体の前記ピン穴と前記パッキンの前記ピン穴に挿入される少なくとも１つの位置決めピンにより保持されており、
前記支持体と前記パッキンのどちらか一方は前記位置決めピンと一体化されていることを特徴とする分離カラム。

（Ｇ）多孔質体で円柱形状に成形されたモノリスロッドと、該モノリスロッドの外周を被覆する支持体とを備えるモノリス型の分離カラムにおいて、
前記支持体の端面の少なくとも一部に凸形状あるいは凹形状の位置決め部材が設けられていることを特徴とする分離カラム。

（Ｈ）多孔質体で円柱形状に成形されたモノリスロッドと、該モノリスロッドの外周を被覆する支持体とを備えるモノリス型の分離カラムにおいて、
前記支持体の端面に位置決めガイドが設けられ、前記位置決めガイドには前記支持体の中心軸と略平行で異なる軸上に中心軸を有する略丸型もしくは略多角形型の開口部が設けられていることを特徴とする分離カラム。

（Ｉ）多孔質体で円柱形状に成形されたモノリスロッドと、該モノリスロッドの外周を被覆する支持体と、該支持体の端部に設けられる封止部材と、前記支持体と前記封止部材との間に設けられるパッキンと、該パッキンの中心部に備えられるフィルタからなるモノリス型の分離カラムにおいて、
前記支持体の外周面の少なくとも一部は前記封止部材により覆われたものであって、
前記封止部材と前記支持体とは、前記支持体の外周面と前記封止部材とが対向する面で支持部材により保持されていることを特徴とする分離カラム。

（Ｊ）（Ｉ）において、前記支持部材の少なくとも一部が略円柱形状あるいはらせん形状のどちらか一方もしくは両方を有していることを特徴とする分離カラム。

（Ｋ）多孔質体で円柱形状に成形されたモノリスロッドと、該モノリスロッドの外周を被覆する支持体と、該支持体の端部に設けられる封止部材と、前記支持体と前記封止部材との間に設けられるパッキンと、該パッキンの中心部に備えられるフィルタからなるモノリス型の分離カラムにおいて、
前記支持体の端面の少なくとも一部は前記封止部材と接合されており、
前記モノリスロッドの外周を被覆する支持体の端面、および前記封止部材の前記支持体と対向する面の少なくとも一方には凹部が設けられたものであって、前記パッキンは前記凹部に収まっていることを特徴とする分離カラム。

（Ｌ）（Ｋ）において、前記支持体の前記凹部の少なくとも一部と、前記封止部材の前記凹部の少なくとも一部と、前記パッキンの少なくとも一部の少なくともいずれか１つにテーパ形状が形成されていることを特徴とする分離カラム。

（Ｍ）多孔質体で円柱形状に成形されたモノリスロッドと、該モノリスロッドの外周を被覆する支持体と、該支持体の端部に設けられる封止部材と、前記支持体と前記封止部材との間に設けられるパッキンと、該パッキンの中心部に備えられるフィルタからなるモノリス型の分離カラムにおいて、
前記支持体と前記パッキンとの間にはスペーサが設けられたものであって、前記スペーサの中心部は開口部を有し、
前記開口部は略丸型形状であることを特徴とする分離カラム。

（Ｎ）多孔質体で円柱形状に成形されたモノリスロッドと、該モノリスロッドの外周を被覆する支持体と、該支持体の端部に設けられる封止部材と、前記支持体と前記封止部材との間に設けられるパッキンと、該パッキンの中心部に備えられるフィルタからなるモノリス型の分離カラムにおいて、
前記封止部材と前記支持体とは、前記封止部材の中心軸が前記支持体の中心軸と略同軸上にあるときに前記封止部材が前記支持体に対して回転されることによって接続されるものであって、前記支持体の端面と前記パッキンとの間には、前記封止部材が回転されたときに回転される前記パッキンおよび前記フィルタの回転力よりも大きな保持力を有し、
前記支持体の少なくとも一部をフッ素樹脂あるいはシリコーン樹脂等からなる熱収縮チューブとしたことを特徴とする分離カラム。

（Ｏ）多孔質体で円柱形状に成形されたモノリスロッドと、該モノリスロッドの外周を被覆する支持体と、該支持体の端部に設けられる封止部材と、前記支持体と前記封止部材との間に設けられるパッキンと、該パッキンの中心部に備えられるフィルタからなるモノリス型の分離カラムにおいて、
前記封止部材と前記支持体とは、前記封止部材の中心軸が前記支持体の中心軸と略同軸上にあるときに前記封止部材が前記支持体に対して回転されることによって接続されるものであって、前記支持体の端面と前記パッキンとの間には、前記封止部材が回転されたときに回転される前記パッキンおよび前記フィルタの回転力よりも大きな保持力を有し、
前記支持体の少なくとも一部はシリコンゴム、ガラス、セラミック、樹脂、金属、接着剤、流動性のあるゴム等からなることを特徴とする分離カラム。

（Ｐ）多孔質体で円柱形状に成形されたモノリスロッドと、該モノリスロッドの外周を被覆する支持体と、該支持体の端部に設けられる封止部材と、前記支持体と前記封止部材との間に設けられるパッキンと、該パッキンの中心部に備えられるフィルタからなるモノリス型の分離カラムにおいて、
前記封止部材と前記支持体とは、前記封止部材の中心軸が前記支持体の中心軸と略同軸上にあるときに前記封止部材が前記支持体に対して回転されることによって接続されるものであって、前記支持体の端面と前記パッキンとの間には、前記封止部材が回転されたときに回転される前記パッキンおよび前記フィルタの回転力よりも大きな保持力を有し、
前記支持体の少なくとも一部はガラスビーズ、セラミックビーズ、樹脂ビーズ、金属ビーズ等からなることを特徴とする分離カラム。

（Ｑ）多孔質体で円柱形状に成形されたモノリスロッドと、該モノリスロッドの外周を被覆する支持体と、該支持体の端部に設けられる封止部材と、前記支持体と前記封止部材との間に設けられるパッキンと、該パッキンの中心部に備えられるフィルタからなるモノリス型の分離カラムを用いた液体クロマトグラフにおいて、
前記支持体の外周面の少なくとも一部は前記封止部材により覆われたものであって、前記封止部材と前記支持体とは、前記支持体の外周面と前記封止部材とが対向する面で支持部材により保持されていることを特徴とする液体クロマトグラフ。

（Ｒ）多孔質体で円柱形状に成形されたモノリスロッドと、該モノリスロッドの外周を被覆する支持体と、該支持体の端部に設けられる封止部材と、前記支持体と前記封止部材との間に設けられるパッキンと、該パッキンの中心部に備えられるフィルタからなるモノリス型の分離カラムを用いた液体クロマトグラフにおいて、
前記支持体と前記封止部材は接合により接続されていることを特徴とする液体クロマトグラフ。

（Ｓ）多孔質体で円柱形状に成形されたモノリスロッドと、該モノリスロッドの外周を被覆する支持体と、該支持体の端部に設けられる封止部材と、前記支持体と前記封止部材との間に設けられるパッキンと、該パッキンの中心部に備えられるフィルタからなるモノリス型の分離カラムを用いた液体クロマトグラフにおいて、
前記支持体と前記パッキンとの間にはスペーサが設けられたものであって、前記スペーサの中心部は開口部を有していることを特徴とする液体クロマトグラフ。

本発明の第１の実施形態による分離カラムの構成図である。 本発明の第１の実施形態による液体クロマトグラフの構成を示すブロック図である。 本発明の第２の実施形態による分離カラムの構成図である。 本発明の第３の実施形態による分離カラムの構成図である。 本発明の第４の実施形態による分離カラムの構成図である。 本発明の第５の実施形態による分離カラムの構成図である。 本発明の第６の実施形態による分離カラムの構成図である。 本発明の第７の実施形態による分離カラムの構成図である。

符号の説明

１…モノリスロッド、２…被覆支持体、３…充填支持体、４…支持体、５…フィルタ、６…パッキン、７…封止部材、８…支持体側ねじ部、９…封止部材側ねじ部、１０…接続部、１１…流路、１２…凹凸部、１３…移動相、１４…ポンプ、１５…オートサンプラ、１６…分離カラム、１７…恒温槽、１８…検出器、１９…位置決めガイド、２０…凹部、２１…凸部、２２…開口部、２３…開口部中心軸、２４…位置決めピン、２５…ピン穴、２６…ピン貫通穴、２７…支持体外周面保持部、２８…支持ピン、２９…支持体側ガイド凹部、３０…封止部材側ガイド凹部、３１…スペーサ

Claims (3)

1. 多孔質体で円柱形状に成形されたモノリスロッドと、該モノリスロッドの外周を被覆する支持体と、該支持体の端部に設けられる封止部材と、前記支持体と前記封止部材との間に設けられるパッキンと、前記パッキンの中心部に備えられるフィルタとを有するモノリス型の分離カラムであって、
   前記封止部材と前記支持体とは、前記封止部材の中心軸が前記支持体の中心軸と略同軸上にあるときに前記封止部材が前記支持体に対して回転されることによって接続されるものであって、
   前記パッキンの前記支持体と対向する面の少なくとも一部に直接凹凸部が設けられたものであり、
   前記支持体の端面と前記パッキンとの間には、前記封止部材が回転されたときに回転される前記パッキンおよび前記フィルタの回転力よりも大きな保持力を有することを特徴とする分離カラム。
2. 多孔質体で円柱形状に成形されたモノリスロッドと、該モノリスロッドの外周を被覆する支持体と、該支持体の端部に設けられる封止部材と、前記支持体と前記封止部材との間に設けられるパッキンと、前記パッキンの中心部に備えられるフィルタとを有するモノリス型の分離カラムであって、
   前記封止部材と前記支持体とは、前記封止部材の中心軸が前記支持体の中心軸と略同軸上にあるときに前記封止部材が前記支持体に対して回転されることによって接続されるものであって、
   前記パッキンの前記支持体と対向する面の少なくとも一部に直接凹凸部が設けられたものであり、
   前記支持体の端面と前記パッキンとの間には、前記封止部材が回転されたときに回転される前記パッキンおよび前記フィルタの回転力よりも大きな保持力を有し、
   前記支持体の端面の一部に凸凹部が形成されていることを特徴とする分離カラム。
3. 多孔質体で円柱形状に成形されたモノリスロッドと、該モノリスロッドの外周を被覆する支持体と、該支持体の端部に設けられる封止部材と、前記支持体と前記封止部材との間に設けられるパッキンと、該パッキンの中心部に備えられるフィルタからなるモノリス型の分離カラムを用いた液体クロマトグラフであって、
   前記封止部材と前記支持体とは、前記封止部材の中心軸が前記支持体の中心軸と略同軸上にあるときに前記封止部材が前記支持体に対して回転されることによって接続されるものであって、
   前記パッキンの前記支持体と対向する面の少なくとも一部に直接凹凸部が設けられたものであり、
   前記支持体の端面と前記パッキンとの間には、前記封止部材が回転されたときに回転される前記パッキンおよび前記フィルタの回転力よりも大きな保持力を有することを特徴とする液体クロマトグラフ。

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