JP5777646B2 - プラスチックメッシュ用固定具を備えるクロマトグラフィーカラムアセンブリ - Google Patents

Description

本発明は、一般的に分離に関するものであり、具体的には、生体分子のクロマトグラフィー分離に関するものである。より具体的には、本発明は、クロマトグラフィーカラム内のプラスチックメッシュ用の固定具及びそのような固定具を備えるカラムアセンブリに関するものである。

クロマトグラフィーカラムは、処理液を精製し、処理液から注目する物質を分離するために工業プロセスにおいて使用されることがある。従来技術のクロマトグラフィーカラムは、着脱式上側端板アセンブリ及び着脱式下側端板アセンブリに連結された中空カラム管の形態でカラム壁を備える。一方の端板アセンブリは、典型的には入口パイプ及び入口バルブを備える、処理液入口配置構成を具備し、他方の端板アセンブリは、典型的には出口パイプ及び出口バルブを備える、処理液出口配置構成を具備する。カラム管のそれぞれの端部は、通常、着脱式分配プレートと共にカラムの内部に用意される。これらの入口及び出口分配プレートは、各端板アセンブリに取り付けることができるか、又は上側分配プレートは、端板アセンブリの方へ、若しくは端板アセンブリから離れる方向に移動可能であるように配置構成されうる。使用中、分配プレート間のカラム内の空間は、通常、クロマトグラフィー媒体を充填される。媒体粒子がカラムから漏れるのを防ぐために保持メッシュがそれぞれの分配システムと媒体との間に通常用意される。入口分配プレートは、カラムの入口端部において、流入する流体を媒体の表面に均一に分配するためのものであり、出口分配プレートは、カラムの出口端部において媒体の表面から流体を均一に回収するためのものである。このようなカラムの重量は数トンになることもある。

保持メッシュは、カラムの実質的内径全体にわたって広がり、通常はカラムの外周にそって、またカラムの中心のところに固定される。メッシュは、金属若しくはポリマーのいずれかの糸を織って作ることができるか、又は焼結粒子から作ることができる。これらは、例えば、焼結によって結び付けられたいくつかの製織メッシュからなる多層構造とすることもできる。カラムを保守する際に、保持メッシュを、適切な封止がなされた配置構成を有しカラムの衛生状態を損なう可能性のある滞留部のない新しいものと容易に交換できることが望ましい。欧州特許出願公開第００８９２１号には、ポリエチレン焼結メッシュを固定するためのスナップリング作用のある構造について記載されているが、この解決策は、封止及び衛生処理に対する現在の要求条件を満たしていない。そこで、この点に関してさらなる改善が要求される。

欧州特許出願公開第００８９２１号

本発明の一態様は、プラスチックメッシュを分配プレート若しくは支持リングに安全で、漏れを生じない、衛生的な仕方で取り付けることである。これは、プラスチックメッシュをクロマトグラフィーカラムアセンブリ内の分配プレートに固定するための固定具要素を用いて達成され、前記固定具要素は、プラスチックメッシュに貫入させるためのエッジ部を備える。また、これは１つ以上のプラスチックメッシュ及び前記プラスチックメッシュを分配プレートに取り付ける１つ以上の固定具要素を備えるクロマトグラフィーカラムアセンブリを使って達成され、前記固定具要素は、封止を形成し、プラスチックメッシュの半径方向の移動を防ぐためにプラスチックメッシュに貫入するエッジ部を備える。言い換えると、固定具要素上の細長いエッジ部は、組み立て時にプラスチックメッシュに貫入し、滞留デッドレッグ容積を最小にしたプラスチックメッシュの封止及び固定をもたらすということである。

クロマトグラフィーカラムの断面概略図である。 本発明の一実施形態に係るアダプタの分配プレート及びプラスチックメッシュを示す図である。 本発明の一実施形態による、図２の領域Ａの拡大図である。 本発明の一実施形態による、図２の領域Ｂの拡大図である。 本発明の一実施形態による、プラスチック製保持メッシュ及び底部分配プレートを備えるカラム管の概略図である。 本発明の一実施形態による、図５の領域Ｃの拡大図である。 本発明の一実施形態による、図６の領域Ｄの拡大図である。 本発明の一実施形態に係るプラスチックメッシュ及び固定具要素を示す図である。 本発明の一実施形態に係るエッジ部を備えるスナップリングを示す図である。

定義
「メッシュ」という用語は、本明細書では、クロマトグラフィー媒体をカラム内に保持するために使用することができるシートの形態の任意の多孔質材料を意味する。メッシュは、例えば、製織糸、不織糸の絡み合い、焼結粒子、延伸シートなどから作られ、使用される材料は、例えば、金属、ポリマー、ガラス、又はセラミックスとすることができる。プラスチックメッシュでは、材料はポリマーを含む。

発明の詳細な説明
本発明の一実施形態は、固定具要素７のエッジ部９、１２、１３、１５、１６が、プラスチックメッシュ４に０．１ｍｍ以上、又は０．５ｍｍ以上貫入するクロマトグラフィーカラムアセンブリである。図１は、カラム管１、アダプタバッキングプレート２、アダプタ分配プレート３、プラスチックメッシュ４、底部分配プレート５、底部パーキングプレート６、及び固定具要素７を備えるクロマトグラフィーカラムの概略図である。

一実施形態では、プラスチックメッシュ４は、プラスチック焼結メッシュである。焼結メッシュは、典型的には、型の中にポリマー粉末を熱圧縮し、粉末粒子が凝集多孔質材料中に焼結できるようにすることによって作製される。焼結メッシュの細孔径は、クロマトグラフィー媒体粒子を保持するように十分に小さく、メッシュに大きな圧力を加えるほどには小さくないように選択することができる。７〜１５０μｍの範囲内の細孔径が、本発明での使用に適していると思われる。焼結メッシュの厚さは、約０．７５〜約１０ｍｍの範囲内とし得る。

一実施形態では、プラスチックメッシュ４は、ポリエチレンのようなポリオレフィン材料を含む。ポリオレフィン材料の例としては、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリブチレン、ポリα−オレフィン、シクロオレフィンポリマー、並びにエチレン、プロピレン、ブチレン、α−オレフィン又はシクロオレフィンの共重合体が挙げられる。ポリエチレンの具体例としては、高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）、低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）、線状低密度ポリエチレン（ＬＬＤＰＥ）、超低密度ポリエチレン（ＵＬＤＰＥ）及び超高分子量ポリエチレン（ＵＨＭＷＰＥ）が挙げられる。市販のポリエチレン焼結メッシュの例として、Ｐｏｒｖａｉｒ社（英）のＶｙｏｎ ＰＥ及びＰｏｒｅｘ社（米）のＰＯＲＥＸ ＰＥが挙げられる。ポリエチレンを使用する利点は、これが入手可能な高純度の弾力性のある柔軟な材料であり、固定具要素エッジ部の貫入を行わせるのに十分な柔らかさを有している点にある。

図３及び図９に示す一実施形態では、固定具要素は、スナップリング８を備える。スナップリングは、ポリオレフィン、例えば、ポリエチレンなどの弾性的に変形可能な材料で作製することができ、したがって、これを、放射状に延在させ、分配プレートの周１８及びプラスチックメッシュの周１９の上に施し、次いで、スナップ式に嵌め直して、プラスチックメッシュを分配プレートに固定することができる。次いで、スナップリング上のスナップ式に嵌る突起部２０は、分配器の周上の陥凹部２１内に嵌合し、スナップリングを軸方向位置に保持することができる。スナップリング上のエッジ部９は、スナップリング８を付けているときにプラスチックメッシュ４に貫入することができるが、スナップリングを付けた後に好適な工具を使ってスナップリング８に軸方向圧力を印加することによって貫入を確実にすることも可能である。プラスチックメッシュ４は、スナップリングのエッジ部９を部分的に受け入れるための溝１０をさらに備えることができ、これを使用することで組み立てがしやすくなる。次いで、エッジ部は、溝１０の底部から始めてメッシュに貫入する。

図４に示す一実施形態では、固定具要素は、ネジ１１を備える。ネジを分配プレートの中心のネジ穴（図示せず）に付けて、エッジ部１２をネジ１１の周に近い位置に配置して、ネジを締めるとエッジ部がプラスチックメッシュ４の中へ切り込み、望ましい封止と固定がなされるようにする。

図４、図６及び図７に示す一実施形態では、固定具要素は、分配プレート３、５の一体化している特徴部を備える。一体化している特徴部は、分配プレート３、５の表面から突き出ているエッジ部１３、１５であるものとしてよく、したがってプラスチックメッシュ４が分配プレートに圧し付けられたときに、エッジ部はメッシュに貫入し、封止及び固定を達成する。Ｏリング１４を使用して、カラム管１と底部分配プレート５との間に追加の封止を形成することができる。

一実施形態では、プラスチックメッシュ４の直径は、１０ｃｍ以上又は４０ｃｍ以上である。当技術分野で知られている方法を使用したのでは困難な場合のある、より大きな直径のメッシュの取り扱いは、本発明の固定具要素によって容易になる。適切な封止及び半径方向の移動の防止の必要性も、大口径メッシュに対して際立っており、このため本発明の固定具要素が特に有用なものとなっている。

一実施形態では、固定具要素７上のエッジ部９、１２、１３、１５、１６は、０．２ｃｍ以上又は０．５ｃｍ以上の高さを有する。高いエッジ部の利点は、封止及び固定が確実に行わせるようにするのに十分な貫入深さが確実に得られるという点にある。

図８に示す一実施形態では、エッジ部１６は鋭利であり、先端部２２での曲率半径は、０．０１ｍｍ未満など、０．１ｍｍ未満である。先端部の曲率半径が低い鋭利なエッジ部は、プラスチックメッシュ内への貫入を容易にする。

図８に示す一実施形態では、エッジ部１６は、片側１７がプラスチックメッシュ４に本質的に垂直である本質的に三角形の断面を有する。この利点は、メッシュの半径方向の固定を改善し、特にエッジ部の垂直側に向かう方向の、横方向の移動を防ぐという点である。

本発明の他の特徴及び利点は、請求項から明らかになるであろう。

本明細書では、いくつかの例を使用して、最良の態様を含む発明を開示し、これにより、当業者は、デバイス又はシステムを製作し、使用すること、及び組み込まれている方法を実行することも含めて本発明を実施することができる。本発明の特許可能な範囲は、請求項によって定められ、当業者であれば思い付く他の例を含むものとしてよい。このような他の例は、これらの例が請求項の文言と異ならない構造要素を有している場合、又はこれらの例が請求項の文言との違いがわずかである同等の構造要素を含む場合に、請求項の範囲内にあることが意図される。

本明細書で言及されているすべての特許、特許公報、及び他の公開参考文献は、それぞれが参照により本明細書に個別に、且つ特に組み込まれているかのように全体が参照により組み込まれている。本発明の好ましい例示的な実施形態が説明されているが、当業者であれば、本発明は、例示することのみを目的とし、制限することを目的とせずに提示されている、説明されている実施形態以外のものによって実施されうることを理解するであろう。本発明は、以下の請求項によってのみ限定される。

Claims (10)

1. １つ以上のプラスチックメッシュ（４）と、前記プラスチックメッシュを分配プレート（３、５）に取り付ける１つ以上の固定具要素（７）とを備えるクロマトグラフィーカラムアセンブリであって、前記固定具要素が、前記プラスチックメッシュ（４）に貫入するエッジ部（９、１２、１３、１５、１６）を含んでいて、封止を形成するとともに前記プラスチックメッシュの半径方向の移動を防ぐ、クロマトグラフィーカラムアセンブリ。
2. 前記エッジ部（９、１２、１３、１５、１６）が、前記プラスチックメッシュ（４）に０．１ｍｍ又は０．５ｍｍ以上貫入する、請求項１記載のクロマトグラフィーカラムアセンブリ。
3. 前記プラスチックメッシュ（４）がプラスチック焼結メッシュである、請求項１又は請求項２記載のクロマトグラフィーカラムアセンブリ。
4. 前記固定具要素がスナップリング（８）を含む、請求項１乃至請求項３のいずれか１項記載クロマトグラフィーカラムアセンブリ。
5. 前記固定具要素がネジ（１１）及び／又は分配プレート（３、５）の一体特徴部を含む、請求項１乃至請求項４のいずれか１項記載クロマトグラフィーカラムアセンブリ。
6. 前記プラスチックメッシュ（４）の直径が１０ｃｍ以上又は４０ｃｍ以上である、請求項１乃至請求項５のいずれか１項記載クロマトグラフィーカラムアセンブリ。
7. プラスチックメッシュ（４）をクロマトグラフィーカラムアセンブリの分配プレート（３、５）に固定するための固定具要素（７）であって、前記固定具要素が、スナップリング（８）、ネジ（１１）、又は分配プレート（３、５）の一体特徴部と、前記プラスチックメッシュに貫入させるためのエッジ部（９、１２、１３、１５、１６）とを備える、固定具要素（７）。
8. 前記エッジ部（９、１２、１３、１５、１６）が０．２ｍｍ以上又は０．５ｍｍ以上の高さを有する、請求項７記載の固定具要素。
9. 前記エッジ部（９、１２、１３、１５、１６）が鋭利であって、先端部（２２）において０．１ｍｍ未満の曲率半径を有する、請求項７又は請求項８記載の固定具要素。
10. 前記エッジ部（９、１２、１３、１５、１６）は、片側（１７）が前記プラスチックメッシュに本質的に垂直である本質的に三角形の断面を有する、請求項７乃至請求項９のいずれか１項記載の固定具要素。