JP5549322B2

JP5549322B2 - 液体クロマトグラフィー装置及び充填剤の充填方法

Info

Publication number: JP5549322B2
Application number: JP2010080889A
Authority: JP
Inventors: 聡志三輪; 譲木下
Original assignee: Kurita Water Industries Ltd
Current assignee: Kurita Water Industries Ltd
Priority date: 2010-03-31
Filing date: 2010-03-31
Publication date: 2014-07-16
Anticipated expiration: 2030-03-31
Also published as: JP2011214880A

Description

本発明は、液体クロマトグラフィー装置に係り、特にクロマトカラム内の充填剤又はそのスラリーを可動栓で加圧するよう構成した液体クロマトグラフィー装置に関する。また、本発明は、このクロマトカラム内に充填剤の充填層を形成する方法に関する。

液体クロマトグラフィーは、天然物や発酵生産物、遺伝子組み替え等による培養生産物、合成反応物中の目的物質を目的の純度、精製速度で分離精製する手段として広く用いられている。

クロマトカラム（液体クロマトグラフィー用カラム）へ充填剤を充填する場合、クロマトカラム内に充填剤スラリーを供給した後、可動栓を駆動手段で駆動させて該スラリーを加圧し、多孔板を有したクロマトカラム蓋又は該可動栓を介してスラリー中の溶媒をクロマトカラム外に押し出し、充填剤の充填層を形成することが行われている。充填終了後は、可動栓による充填層の加圧を維持する（特許文献１，２）。

特開２０００−３４６８３３特開２００５−３２１３０２

上記特許文献１，２では、クロマトカラム内に充填剤スラリーを供給するときには、可動栓をクロマトカラム外に離脱させておき、充填剤スラリーを供給した後、可動栓をクロマトカラムに嵌合させ、前進させるようにしている。

このように可動栓をクロマトカラム外に位置させて充填剤スラリーを供給する場合、クロマトカラム内に大気中から異物が混入するおそれが大きい。また、クロマトグラフィ操作の際に可動栓の液流路から試料液をクロマトカラムに一様に供給する目的と、可動栓の液流路からの充填剤の漏出を防ぐ目的で、可動栓にはフィルタ（多孔板）が設けられている。そのため、可動栓をクロマトカラム内の上部に置いたままカラム側部に設けられた充填剤スラリーの導入口から充填剤スラリーを供給しようとしても、多孔板の差圧のために可動栓の液流路から空気が抜けにくく、スムーズに充填剤スラリーの供給ができないという問題があった。

本発明は、充填剤スラリーをクロマトカラムに供給して充填剤の充填層を形成する際の異物の混入が防止されるとともにスムーズに充填剤スラリーを供給可能な液体クロマトグラフィー装置と、充填剤の充填方法を提供することを目的とする。

請求項１の液体クロマトグラフィー装置は、クロマトカラムと、該クロマトカラム内に供給された充填剤又はそのスラリーを加圧するための可動栓とを有する液体クロマトグラフィー装置において、該可動栓は、該クロマトカラムの一端側の待機位置と、該待機位置からクロマトカラム内に前進した前進位置とをとるものであり、該クロマトカラムの該一端側には、該可動栓が該待機位置に位置した状態で該クロマトカラムに充填剤スラリーを供給する供給口及びクロマトカラム内から気体を流出させる流出口が設けられており、前記流出口は、クロマトカラム外において下方に向って開口していることを特徴とするものである。

請求項２の液体クロマトグラフィー装置は、請求項１において、前記流出口に、クロマトカラム内からクロマトカラム外に向う気体の流れを許容し、逆の流れを阻止する逆止弁が設けられていることを特徴とするものである。

請求項３の液体クロマトグラフィー装置は、請求項１又は２において、前記クロマトカラムは、カラム本体と、該カラム本体の一端側に着脱可能に連結されたカラム継体とを備えており、該カラム継体に前記供給口及び流出口が設けられていることを特徴とするものである。

請求項４の充填剤の充填方法は、請求項１ないし３のいずれか１項に記載の液体クロマトグラフィー装置に対し充填剤を充填する方法であって、前記可動栓を前記待機位置に位置させ、前記供給口から充填剤スラリーを前記クロマトカラム内に供給し、その後、該可動栓を前進させて充填層を形成することを特徴とするものである。

本発明の液体クロマトグラフィー装置及び充填剤の充填方法では、可動栓をクロマトカラムの一端側の待機位置に位置させておき、供給口から充填剤スラリーをクロマトカラム内に供給する。その後、可動栓を前進させてスラリー中の液分を搾り出すと共に充填剤を加圧して充填剤の充填層を形成する。このように、充填剤スラリーの供給から充填層の形成に至る間、可動栓がクロマトカラム内に位置するので、クロマトカラム内に異物が混入することが防止（抑制を含む。）される。

このクロマトカラムの流出口をクロマトカラム外において下方に向って開口させたり、流出口に逆止弁を設けることにより、流出口を介して異物がクロマトカラム内に混入することが防止される。

クロマトカラムをカラム本体とカラム継体とで構成した場合、充填層形成後にカラム継体をカラム本体から分離し、液体クロマトグラフィー装置をコンパクトなものとすることができる。

実施の形態に係る液体クロマトグラフィー装置の断面図である。充填層の形成方法を示す説明図である。充填層の形成方法を示す説明図である。充填層の形成方法を示す説明図である。充填層の形成方法を示す説明図である。

以下、図面を参照して実施の形態について説明する。第１図は実施の形態に係る液体クロマトグラフィー装置１を示しており、クロマトカラム２が筒軸心方向を上下方向（この実施の形態では鉛直方向）として設置されている。

この液体クロマトグラフィー装置１は、クロマトカラム２と、可動栓３と、該可動栓３を進退させるためのシリンダ装置（ピストンロッド以外は図示略）等を備えている。クロマトカラム２は、円筒形のカラム本体５と、カラム本体５の上端に着脱可能に連結された短い円筒形のカラム継体４と、該カラム本体５の下端に着脱可能に取り付けられた底蓋６等を備えている。底蓋６の上面には、充填剤を通さない通液性の多孔板７が設けられており、この多孔板７の下側に形成された流路８が液取出口９に通じている。底蓋６はボルト１０によってカラム本体５に連結されている。

可動栓３の下面には、充填剤を通さない通液性の多孔板１２が設けられ、この多孔板１２の上側に流路１３が形成されている。この流路１３は、液流路１５を介して可動栓３外に連通している。

前記シリンダ装置は、シリンダと、該シリンダ内のピストン（いずれも図示略）と、該ピストンに連なるピストンロッド１６等を備えている。このピストンロッド１６の下端が可動栓３に対しコネクタ１７を介して着脱可能に連結されている。

カラム継体４は、カラム本体５と同一直径の短い筒状のものである。カラム本体５の上端とカラム継体４の下端にそれぞれ設けられたフランジ５ａ，４ａがボルト１９によって着脱可能に連結されている。

カラム継体４の側周面に充填剤スラリーの供給口２０が設けられ、それと反対側の側周面に気体の流出口２１が設けられている。この流出口２１は、下向きＬ字形に曲成されており、その大気側の末端は下方に向って開口している。この流出口２１の末端部に逆止弁２２が設けられている。逆止弁２２はバネ（図示略）によって流出口２１の閉鎖方向に付勢されており、クロマトカラム２内から外部に向う気体の流れを許容し、それと反対方向の流れを阻止する。

クロマトカラム２の内周面における供給口２０及び流出口２１のレベルは、可動栓３をクロマトカラム２の上端部（待機位置）に位置させた状態において供給口２０及び流出口２１がクロマトカラム２内に臨むレベルとなっている。

次に、以上の構成を有する液体クロマトグラフィー装置１への充填剤の充填方法を第２図〜第５図に基づいて説明する。なお、第２図〜第５図はこの充填剤の充填方法をその工程順に示す模式的断面図である。

この充填方法ではまず第２図の通り、可動栓３をクロマトカラム２の上端部の待機位置に位置させ、充填用溶媒に充填剤を分散させてなる所定濃度の充填剤スラリーを供給口２０からクロマトカラム２内に供給する。充填剤スラリーの流入に伴って、クロマトカラム２内の気体（空気）は流出口２１を通ってクロマトカラム２外に流出する。

次いで、第３図の通り、シリンダ装置のピストンロッド１６を突出させて可動栓３を下降させ、充填剤の充填層を加圧する。この際、液流路１５に配管（第３図では図示略）を接続しておき、充填層から可動栓３側へ搾り出されたスラリー溶媒を抜き出す。底蓋６側へ搾り出された溶媒は液取出口９から流出する。

可動栓３がカラム本体５内にまで前進し、所定の圧力または所定の可動栓位置まで充填層を加圧した後、第４図の通り、コネクタ１７を外してピストンロッド１６と可動栓３との連結を解除するとともに、ボルト１９を外してカラム継体４をカラム本体５から分離する。

次いで、第５図の通り、カラム本体５の上端にトッププレート３０をボルト３１で連結する。このトッププレート３０に設けられたロックボルト３２を下方に螺進させて可動栓３を押圧し、充填層を所定圧に加圧する。そして、試料液を注入管４０及び液流路１５を介して可動栓３側から充填層に通液し、分画された画分を液取出口９から分取する。

なお、第４図のようにピストンロッド１６と可動栓３との連結を解除すると、充填層の加圧力は解放されるが、その後、第５図のようにロックボルト３２で可動栓３を押圧することにより、充填層の充填圧が回復する。

この実施の形態によると、可動栓３は常にカラム継体４又はカラム本体５内に存在しており、クロマトカラム２内に異物が混入することが防止される。また、流出口２１が下向きとなっており、しかも逆止弁２２が設けられているので、流出口２１からの異物混入も防止される。また、充填剤スラリーをクロマトカラム２内に供給する際に、クロマトカラム２内の気体（空気）が流出口２１から流出するため、充填剤スラリーの供給をスムーズに短時間で行うことができる。

この実施の形態では、充填層形成後にはカラム継体４やシリンダ装置が存在しないので、コンパクトな液体クロマトグラフィー装置となる。

上記実施の形態は本発明の一例であり、本発明は上記以外の構成とされてもよい。

１液体クロマトグラフィー装置
２クロマトカラム
３可動栓
４カラム継体
５カラム本体
１６ピストンロッド
２０供給口
２１流出口
２２逆止弁

Claims

クロマトカラムと、該クロマトカラム内に供給された充填剤又はそのスラリーを加圧するための可動栓とを有する液体クロマトグラフィー装置において、
該可動栓は、該クロマトカラムの一端側の待機位置と、該待機位置からクロマトカラム内に前進した前進位置とをとるものであり、
該クロマトカラムの該一端側には、該可動栓が該待機位置に位置した状態で該クロマトカラムに充填剤スラリーを供給する供給口及びクロマトカラム内から気体を流出させる流出口が設けられており、
前記流出口は、クロマトカラム外において下方に向って開口していることを特徴とする液体クロマトグラフィー装置。
請求項１において、前記流出口に、クロマトカラム内からクロマトカラム外に向う気体の流れを許容し、逆の流れを阻止する逆止弁が設けられていることを特徴とする液体クロマトグラフィー装置。
請求項１又は２において、前記クロマトカラムは、カラム本体と、該カラム本体の一端側に着脱可能に連結されたカラム継体とを備えており、該カラム継体に前記供給口及び流出口が設けられていることを特徴とする液体クロマトグラフィー装置。
請求項１ないし３のいずれか１項に記載の液体クロマトグラフィー装置に対し充填剤を充填する方法であって、
前記可動栓を前記待機位置に位置させ、前記供給口から充填剤スラリーを前記クロマトカラム内に供給し、その後、該可動栓を前進させて充填層を形成することを特徴とする充填剤の充填方法。