JP7293082B2 - 薬液合成装置 - Google Patents

Description

本発明は、複数の薬液を合成させる薬液合成装置に関するものである。

タンパク質、ペプチド、ポリマー、核酸等を化学合成する薬液合成装置では、複数の薬液（試薬）を反応容器に順次供給し化学合成が行われる。反応容器では、例えば、核酸を合成する場合には、反応容器内に担体（多孔質のビーズ。以下、ビーズともいう。）を多数設け、この反応容器に薬液を順次供給しながら、脱トリチル化、カップリング、酸化、キャッピング等の処理を繰り返し行ってビーズに塩基を次々に結合させる。

このような薬液合成装置は、例えば図７に示すように、薬液を収容する収容容器１００と、収容容器１００から供給された薬液を計量する計量部１０１と、計量後の薬液を化学合成させる反応容器１０２と、を備えている。そして、計量部１０１には、収容容器１００から送液された薬液を一時的に収容する計量容器１０３と、計量容器１０３に供給された薬液の重量を計測するロードセル１０４が設けられており、収容容器１００から送液された薬液が所定の重量になると送液が停止され、計量された薬液が反応容器１０２に送液される。これにより、反応容器１０２には、正確に計量された薬液が順次供給されることにより、薬液を浪費することなく化学合成が行われ、ビーズに塩基を次々に結合させることができる。

特開２０１７－０６５４４４号公報

しかし、上記薬液合成装置では、反応容器１０２で反応させるため、予め薬液同士を反応させた後、反応容器１０２内で合成させるプロセスには対応できないという問題があった。仮に、計量容器１０３内に複数の薬液を供給することにより、計量容器１０３内で反応させた後、反応容器１０２に送液するということも考えられるが、薬液には反応開始後、活性状態が短時間で終了してしまうものもあり、計量容器１０３における計量時間と、反応容器１０２に達するまでの送液時間により、反応容器１０２に収容された時点では十分な活性状態が得られず、想定された反応が十分に行われないという問題があった。

また、複数の薬液を反応容器１０２に収容するタイミングを短くして供給したい場合、上記薬液合成装置では、薬液毎に計量を行う時間を要するため、反応容器１０２に収容されるタイミングを短くするのはほぼ不可能であった。

本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、薬液の反応容器への供給の多様化に対応することができる薬液合成装置を提供することを目的としている。

上記課題を解決するために本発明の薬液合成装置は、複数種類の薬液をそれぞれ収容する収容容器と、前記収容容器それぞれに接続され、前記収容容器から供給された薬液を計量する計量部と、前記計量部に接続され、前記計量部で計量された薬液を収容し化学合成させる反応容器と、を備え、前記計量部には、薬液を収容する計量容器が複数設けられ、前記計量容器と前記反応容器とが送液配管で接続されており、一の前記計量容器で計量された薬液と、他の前記計量容器で計量された薬液とが、前記送液配管が合流する共通送液配管で送液されることによりそれぞれの薬液が前記共通送液配管で混合可能に形成されており、前記共通送液配管には、ガスを供給するガス供給部が接続されており、前記計量容器で計量された薬液間に前記ガス供給部から供給されたガスを介在させることにより、前記共通送液配管内で薬液を間欠的に送液させることを特徴としている。

上記薬液合成装置によれば、計量容器が複数設けられているため、それぞれ独立して薬液を計量することができ、薬液の反応容器への供給の多様化に対応することができる。例えば、予め薬液を反応させた後、すぐに反応容器に供給する場合には、反応容器に収容される直前にそれぞれの計量容器から排出される薬液を合流させた後、反応容器に送液することにより対応することができる。また、それぞれの計量容器で薬液を計量し、それぞれの薬液を順次反応容器に送液することができるため、薬液毎に計量して反応容器に送液することを繰り返す従来の計量容器が１つのみの場合に比べて、それぞれの薬液を反応容器に収容するタイミングを短くして供給することができる。このように、計量容器が１つのみの従来の薬液合成装置に比べて、多様化する薬液の供給形態に幅広く対応することができる。また、計量容器から排出された計量後の薬液を反応容器に収容される前に共通送液配管で混合することができる。すなわち、薬液同士を予め反応させた後に反応容器に供給する供給形態に対応することができ、さらに、計量容器で計量された薬液を、それぞれ別々に反応容器に供給することができ、一の薬液が反応容器に供給された後、すぐに次の薬液を反応容器に供給する供給形態に対応させることができる。

また、前記計量部は、前記収容容器に収容された薬液の重量を計測する計量器が設けられており、複数の前記収容容器に収容された薬液が１つの共通の計量器で計測される構成にしてもよい。

この構成によれば、計量容器を複数備える場合でも、計量器（例えばロードセル）が１つになるため、高価な計測器を複数備える必要がなく、装置全体のコストを抑えつつ、省スペース化を図ることができる。

上記課題を解決するために本発明の薬液合成装置は、複数種類の薬液をそれぞれ収容する収容容器と、前記収容容器それぞれに接続され、前記収容容器から供給された薬液を計量する計量部と、前記計量部に接続され、前記計量部で計量された薬液を収容し化学合成させる反応容器と、を備え、前記計量部には、薬液を収容する計量容器が複数設けられ、前記計量容器と前記反応容器とが送液配管で接続されており、一の前記計量容器で計量された薬液と、他の前記計量容器で計量された薬液とが、前記送液配管が合流する共通送液配管で送液されることによりそれぞれの薬液が前記共通送液配管で混合可能に形成されており、前記共通送液配管には、前記計量容器に接続されるそれぞれの前記送液配管と、ガスを供給するガス供給部に接続されるガス配管とが、バルブを介して接続されており、前記バルブを切り替えるタイミングを調節することにより前記共通送液配管に薬液を間欠的に送液させるとともに、その間欠的に送液される薬液量が調節されることを特徴としている。

上記薬液合成装置によれば、計量容器が複数設けられているため、それぞれ独立して薬液を計量することができ、薬液の反応容器への供給の多様化に対応することができる。例えば、予め薬液を反応させた後、すぐに反応容器に供給する場合には、反応容器に収容される直前にそれぞれの計量容器から排出される薬液を合流させた後、反応容器に送液することにより対応することができる。また、それぞれの計量容器で薬液を計量し、それぞれの薬液を順次反応容器に送液することができるため、薬液毎に計量して反応容器に送液することを繰り返す従来の計量容器が１つのみの場合に比べて、それぞれの薬液を反応容器に収容するタイミングを短くして供給することができる。このように、計量容器が１つのみの従来の薬液合成装置に比べて、多様化する薬液の供給形態に幅広く対応することができる。また、計量容器から排出された計量後の薬液を反応容器に収容される前に共通送液配管で混合することができる。すなわち、薬液同士を予め反応させた後に反応容器に供給する供給形態に対応することができ、さらに、送液配管の薬液とガス配管のガスとを交互に供給することにより、共通送液配管内を薬液、ガス、薬液の順に送液することができ、反応容器に薬液を間欠的に供給することができる。これにより、一度にすべての薬液を反応容器に供給して反応させる場合に比べて、少量の薬液を複数回に亘って反応容器に供給して反応させる供給形態に対応させることができる。

また、前記一の計量容器には、特定の薬液を貯留する収容容器に接続される薬液送液配管が接続されており、他の計量容器には、前記特定の薬液を収容する収容容器以外の収容容器に接続される薬液送液配管が接続されている構成にしてもよい。

この構成によれば、一の計量容器と他の計量容器に供給される薬液を分けることができるため、反応容器に供給される前に混合するのを避けたい特殊な薬液であっても、一度に計量することができる。例えば、一の計量容器には、水との反応を避けたい薬液のみ供給され、他の計量容器には、水成分を含む薬液が供給されるように設定することにより、薬液の反応が、予定よりも前の段階で進んでしまうのを抑えることができる。

本発明の薬液合成装置によれば、薬液の反応容器への供給の多様化に対応することができる。

本発明の薬液合成装置の概略的な配管経路図である。 上記薬液合成装置の計量部を示す図である。 第１計量容器、第２計量容器、切替バルブ、反応容器に関する図であり、（ａ）は、上段が第１計量容器と共通送液配管とが接続された状態を示す配管経路図、下段が共通送液配管に薬液Ａの全量が充填された状態を示す図であり、（ｂ）は、上段が第２計量容器と共通送液配管とが接続された状態を示す配管経路図、下段が共通送液配管に薬液Ｂの全量が充填された状態を示す図である。 第１計量容器、第２計量容器、切替バルブ、反応容器に関する図であり、（ａ）は、上段が第１計量容器と共通送液配管とが接続された状態を示す配管経路図、下段が共通送液配管に薬液Ａが送液された状態を示す図であり、（ｂ）は、上段が第２計量容器と共通送液配管とが接続された状態を示す配管経路図、下段が共通送液配管に薬液Ｂが送液された状態を示す図であり、（ｃ）は、共通送液配管で薬液Ａと薬液Ｂとが混合された状態を示す図である。 第１計量容器、第２計量容器、切替バルブ、反応容器に関する図であり、（ａ）は、上段が第１計量容器と共通送液配管とが接続された状態を示す配管経路図、下段が共通送液配管に薬液Ａの所定量が送液された状態を示す図であり、（ｂ）は、上段がガス配管と共通送液配管とが接続された状態を示す配管経路図、下段が共通送液配管に薬液Ａの次にガス層が導入された状態を示す図である。 第１計量容器、第２計量容器、切替バルブ、反応容器に関する図であり、（ａ）は、上段が第２計量容器と共通送液配管とが接続された状態を示す配管経路図、下段が共通送液配管にガス層の次に薬液Ｂが導入された状態を示す図であり、（ｂ）は、薬液Ｂの次にガス層と再度、薬液Ａが導入された状態を示す図であり、（ｃ）は、薬液Ａ、薬液Ｂがガス層を介在させて繰り返し、この順で導入された状態を示す図である。 従来の薬液合成装置の概略的な配管経路図である。

本発明の薬液合成装置に係る実施の形態を図面を用いて説明する。

図１は、本発明の一実施形態における薬液合成装置を示す配管経路図である。なお、本実施形態では、流体として薬液（試薬）が用いられる例を説明するが、本発明は薬液に限定されるものではなく、薬液以外の液体を化学合成、混合等行う場合にも適用することができる。

図１に示すように、薬液合成装置は、薬液が貯留される収容容器１と、薬液を計量する計量部２と、計量部２で計量された薬液を収容し化学合成させる反応容器３と、反応容器３から排出された薬液を貯留する排液タンク４とを備えており、それぞれ配管５で接続されている。そして、反応に必要な所定の薬液が計量部２に送液されることにより計量部２で正確に計量され、計量された薬液を反応容器３に順次供給することにより、脱トリチル化、カップリング、酸化、キャッピング等の処理を繰り返し行ってビーズに塩基を次々に結合させる。これにより、薬液を無駄にすることなく、所望の塩基を形成することができる。

収容容器１は、化学合成で用いる試薬を貯留するためのものである。収容容器１は、複数設けられており、図１の例では、２つの収容容器１のみが記載されているが、実際には多数の収容容器１が設けられている。そして、それぞれの収容容器１は、薬液送液配管５ａにより計量部２と連結されている。

また、収容容器１には、図示しない加圧手段（工場のガス源、ガスボンベ等）が接続されており、この加圧手段により収容容器１の圧力が調節されることにより薬液が送液されるようになっている。すなわち、加圧手段により収容容器１にガスが供給されると、収容容器１が加圧され薬液送液配管５ａを通じて薬液が計量部２に送液される。そして、薬液送液配管５ａにはバルブＶａが設けられており、バルブＶａの開閉状態を切り替えることにより、複数の収容容器１から選択された薬液のみを反応容器３に送液できるようになっている。なお、加圧手段のガスは、収容容器１の薬液と反応しないガス（例えば、不活性ガス、アルゴンガス等）が用いられている。

また、収容容器１の下流側には、計量部２が設けられている。計量部２は、供給された薬液を計量するものである。計量部２は、薬液を計量するための計量容器２１が複数備えられており、それぞれの計量容器２１と薬液送液配管５ａとが接続されている。本実施形態では、２つの計量容器２１が備えられている。この計量容器２１には、計量後の薬液を送液するための送液配管５ｂが接続されており、送液配管５ｂを通じて薬液が反応容器３に送液できるようになっている。すなわち、それぞれの計量容器２１には、それぞれ１本の送液配管５ｂが接続されており、これらの送液配管５ｂが１本の共通送液配管５ｃに合流し、この共通送液配管５ｃが反応容器３に接続されている。具体的には、送液配管５ｂのそれぞれと、共通送液配管５ｃが切替バルブＶｓで接続されており、切替バルブＶｓを切り替えることにより、それぞれの送液配管５ｂと共通送液配管５ｃとが連通して接続されるようになっている。これにより、いずれかの計量容器２１と反応容器３とが、選択的に送液配管５ｂ及び共通送液配管５ｃを通じて接続でき、計量後の薬液が反応容器３に送液されるようになっている。

また、反応容器３は、供給された薬液等を接触させて化学合成させる反応場を提供するものである。反応容器３は、一方向に延びる円筒管が使用されており、反応容器３内にはビーズが収容されている。また、この反応容器３の両端部には、配管５が接続可能なポート３ａが設けられており、それぞれのポート３ａに共通送液配管５ｃ、排液配管５ｄが接続されている。そして、共通送液配管５ｃから反応容器３に薬液が導入されると、薬液が径方向に広がりつつ反応容器３内に貯留されることにより、薬液とビーズとが化学合成され、ビーズに塩基が結合される。

また、反応容器３の下流側（流出側）には、反応容器３で反応完了後に排液された薬液等を貯留する排液タンク４が設けられている。排液タンク４は、反応容器３に比べて容量が大きく形成されており、反応容器３から複数回排出された場合でも貯留できる容量に形成されている。

また、本実施形態では、２つの計量容器２１それぞれにおいて、薬液を精度よく計量することができる。図２に示すように、計量部２は、２つの計量容器２１が設けられており、これらの計量容器２１に供給された薬液の重量をそれぞれ独立して計測することができるように構成されている。

計量部２は、密封構造を有するチャンバ２２と、チャンバ２２内に配置される計量容器２１と、計量容器２１を支持する支持ユニット２３とを有しており、計量容器２１に供給された薬液が支持ユニット２３に設けられた計量器２４で計測されるように形成されている。チャンバ２２は、チャンバ２２内が所定環境に維持されるように形成されており、本実施形態では、密閉状態に形成されて外部と遮断されており、チャンバ２２内に不活性ガスが充填されることにより、所定の一定環境に維持されている。これにより、供給された薬液が大気（外気）と接触して薬液の品質が低下するのを抑え、薬液合成の精度が低下するのを防止できるようになっている。

チャンバ２２内には、計量容器２１が並列で配置されている。計量容器２１は、それぞれ、先端部分２１ｃが先細り形状で円筒形状に形成されており、先端部分２１ｃと反対側に位置する開口部２１ｂは、チャンバ２２内の上方に開口した状態に形成されている。そして、それぞれ先端部分２１ｃが下方に向く姿勢で支持ユニット２３により支持されており、開口部２１ｂには、収容容器１に接続される薬液送液配管５ａが接続されている。なお、計量容器２１については、図２において左側の計量容器２１を第１計量容器２１ａ、図２において右側の計量容器２１を第２計量容器２１ｂと呼び、特に区別して呼ぶ必要がない場合は、単に計量容器２１と呼ぶことにする。

この計量容器２１の開口部２１ｂには、複数の薬液送液配管５ａが接続されており、第１計量容器２１ａには、２本の薬液送液配管５ａが接続されており、第２計量容器２１ｂには４本の薬液送液配管５ａが接続されている。

具体的には、各収容容器１に接続される薬液送液配管５ａがチャンバ２２の配管挿通部２２ａに接続され、チャンバ２２内に挿通された薬液送液配管５ａは、支持ユニット２３により計量容器２１毎に集約された状態で支持されている。すなわち、支持ユニット２３は、支持台２３ａ上に配管保持アーム２５が取り付けられており、配管保持アーム２５には、薬液送液配管５ａを束ねて保持する配管保持部材２５ａが設けられている。そして、図２の例では、配管保持部材２５ａにより、第１計量容器２１ａ側に２本の薬液送液配管５ａが束ねられ、第２計量容器２１ｂ側に４本の薬液送液配管５ａが束ねられた状態で配管保持アーム２５に固定されて保持されている。そして、それぞれの薬液送液配管５ａの先端部分５ｔは、計量容器２１の開口部２１ｂに部分的に収容されている。すなわち、薬液送液配管５ａの先端部分５ｔは、先端保持部材２６により各薬液送液配管５ａが所定距離を保つ状態で束ねて保持されており、この先端保持部材２６が開口部２１ｂに収容された状態で保持されている。これにより、薬液送液配管５ａの先端部分５ｔそれぞれは、他の薬液送液配管５ａと接触することなく計量容器２１に非接触で保持されており、薬液送液配管５ａの先端部分５ｔから供給された薬液同士が混合するのを防止できるようになっている。なお、この薬液送液配管５ａの分配は、反応容器３への送液タイミングを基準にして設定してもよく、薬液の性質を基準に設定してもよい。

また、計量部２は、供給された薬液を精度よく計量できるように形成されており、本実施形態では、支持ユニット２３の計量器２４で計測できるように形成されている。この計量器２４は、本実施形態ではロードセルで構成されており、支持台２３ａに固定されている。この計量器２４は、水平方向に延びるアーム部２４ａを有しており、アーム部２４ａが２つの計量容器２１と固定されている。そして、薬液送液配管５ａから計量容器２１に薬液が供給されると、その薬液の重量がアーム部２４ａに作用することにより薬液の重量を計測することができる。すなわち、１つのロードセルにより、複数の計量容器２１（本実施形態では２つの計量容器２１）に供給される薬液を計測することができる。

ここで、上述したように、薬液送液配管５ａの先端部分５ｔは、先端保持部材２６で束ねた状態で保持されており、計量容器２１には非接触で保持されている。また、計量容器２１の先端部分２１ｃには、送液配管５ｂが接続されているが、その送液配管５ｂは、余長ｍを有する状態で接続されており、送液配管５ｂの重量が計量容器２１に作用しないように接続されている。これにより、計量容器２１には、機械的な構造において重量が作用しないように構成されているため、計量容器２１に供給された薬液の重量のみがロードセルに作用し、薬液の重量を精度よく計測できるようになっている。

なお、計量容器２１には、同時に薬液が供給されることはなく、一方の計量容器２１に薬液が供給され、その重量が計測された後、次の薬液がいずれかの計量容器２１に供給される。これにより、現在の薬液の重量と、先に計測された重量との差を計算することにより、後に供給された薬液の重量が算出されるようになっている。

また、送液配管５ｂには、切替バルブＶｓが設けられている。この切替バルブＶｓは４方弁になっており、送液配管５ｂと、反応容器３に接続される共通送液配管５ｃとが接続されている。すなわち、切替バルブＶｓを切り替えることにより、共通送液配管５ｃに接続される送液配管５ｂを選択することができ、切替バルブＶｓを切り替えることにより、第１計量容器２１ａの薬液、又は、第２計量容器２１ｂの薬液を選択的に共通送液配管５ｃを通じて反応容器３に送液できるようになっている。すなわち、チャンバ２２内は反応容器３よりも高い圧力に調節されている。そのため、切替バルブＶｓを第１計量容器２１ａ側に切り替えられると、第１計量容器内の薬液が押圧され、第１計量容器２１ａ内の薬液が切替バルブＶｓ、共通送液配管５ｃを通じて反応容器３に送液される。また、第２計量容器２１ｂの薬液についても同様に、切替バルブＶｓを第２計量容器２１ｂ側に切り替えることにより、第２計量容器２１ｂの薬液が反応容器３に送液されるようになっている。

また、この切替バルブＶｓには、ガス供給部６に接続されるガス配管５ｇが接続されており、共通送液配管５ｃにガスを供給できるようになっている。すなわち、ガス供給部６は、薬液に影響を与えないガス（例えば不活性ガス、アルゴンガス等）が収容されており、バルブＶｓをガス配管５ｇに切り替えることにより、ガス供給部６のガスが共通送液配管５ｃに供給されるようになっている。

また、本実施形態では、制御装置が設けられており、この制御装置により各バルブの開閉動作が制御され、使用する薬液の選択、送液状態、送液タイミングが制御されるように構成されている。そして、本実施形態では、切替バルブＶｓが制御されることにより、反応容器３への薬液供給の様態を変更することができ、多様化した薬液供給形態に対応することができるようになっている。薬液供給形態は、様々な供給形態に対応できるように制御装置により設定可能であるが、本実施形態では、予め複数種類の供給形態に対応する薬液供給モードが用意されており、独立送液モード、混合送液モード、間欠送液モードが備えられている。

ここで、説明上、先に薬液が供給される計量容器２１を第１計量容器２１ａとし、第１計量容器２１ａに供給される薬液を薬液Ａと呼び、後に薬液が計量される計量容器２１を第２計量容器２１ｂとし、第２計量容器２１ｂに供給される薬液を薬液Ｂと呼ぶことにする。また、図３～図６は、第１計量容器２１ａ、第２計量容器２１ｂ、切替バルブＶｓ、反応容器３を簡易的に示した配管経路図と、共通送液配管５ｃ内の送液状態を示したものである。

まず、独立送液モードを説明する。この独立送液モードは、薬液Ａと薬液Ｂを順番に反応容器３に送液するモードである。まず、計量部２に薬液Ａ、薬液Ｂが計量される。薬液Ａが収容された収容容器１のバルブＶａが開かれることにより薬液Ａが第１計量容器２１ａに送液される。そして、計量部２で薬液Ａが計量される。その後、同様にして第２計量容器２１ｂで薬液Ｂの計量が行われる。すなわち、ロードセルには、薬液Ａの重量と薬液Ｂの重量の総和が計量されており、総和から薬液Ａの重量の差を演算することにより薬液Ｂの重量が把握される。

そして、薬液Ａが反応容器３に送液される。具体的には、図３（ａ）の上段に示すように、切替バルブＶｓを第１計量容器２１ａに接続するように切り替えることにより第１計量容器２１ａと反応容器３とが送液配管５ｂ、共通送液配管５ｃを通じて接続され、チャンバ２２内が反応容器３よりも高圧に維持されていることにより薬液Ａが反応容器３に送液される。この場合、図３（ａ）の下段に示すように、共通送液配管５ｃには、薬液Ａのみが送液され、薬液Ａの全量が反応容器３に送液される。薬液Ａの全量が送液されると、切替バルブＶｓが切り替えられることにより（図３（ｂ）上段）、第２計量容器２１ｂと反応容器３とが接続され、薬液Ｂが反応容器３に送液される。すなわち、図３（ｂ）に示すように、共通送液配管５ｃには、薬液Ｂで満たされつつ送液され、薬液Ｂの全量が送液される。この独立送液モードでは、薬液Ａ、薬液Ｂが計量部２で計量されているため、薬液Ａの送液完了後、すぐに薬液Ｂの送液を開始することができ、反応容器３内で薬液Ａを供給した後、薬液Ｂをすぐに供給して合成反応させることができる。すなわち、従来の計量容器２１が１つのみ備えている場合は、薬液Ａを計量し薬液Ａを反応容器３に送液完了した後、薬液Ｂの計量が開始されるため、薬液Ｂが供給されるまでのタイムラグが生じるが、本実施形態の薬液合成装置による独立送液モードでは、そのタイムラグを解消することができる。

次に、混合送液モードを説明する。この混合送液モードは、薬液が反応容器３に供給される前に配管５内で薬液同士を混合しつつ、反応容器３に送液するものである。薬液同士を混合させた後、反応容器３に供給させる必要がある場合に有効な薬液供給形態である。上述と同様に第１計量容器２１ａの薬液Ａ及び、第２計量容器２１ｂの薬液Ｂの計量が完了した後、図４（ａ）上段に示すように、切替バルブＶｓを第１計量容器２１ａに接続するように切り替えることにより薬液Ａを共通送液配管５ｃに送液される。共通送液配管５ｃには、薬液Ａが送液されることにより、共通送液配管５ｃ内が薬液Ａで充填される（図４（ａ）下段）。そして、薬液Ａが共通送液配管５ｃに存在する状態で切替バルブＶｓを第２計量容器２１ｂに接続することにより、共通送液配管５ｃに薬液Ｂが送液される（図４（ｂ）上段）。すなわち、計量部２のチャンバ２２内が反応容器３よりも高圧で維持されているため、切替バルブＶｓで第２計量容器２１ｂと共通送液配管５ｃを連通させると、薬液Ｂが送液配管５ｂを通じて共通送液配管５ｃに流れる（図４（ｂ）下段）。そして、共通送液配管５ｃに供給された薬液Ｂは、先に共通送液配管５ｃに充填されている薬液Ａと合流することにより、薬液Ａと薬液Ｂとが混合され（図４（ｃ））、そのまま共通送液配管５ｃを流れて反応容器３に供給される。これにより、薬液Ａと薬液Ｂは、反応容器３に入る前に予め混合状態が形成されるため、混合した状態で反応容器３に供給することができる。すなわち、薬液毎に反応容器３に供給することに制限されていた従来の薬液混合装置に比べて、薬液供給形態のバリエーションを広げることができる。

次に、間欠送液モードについて説明する。間欠送液モードは、薬液Ａと薬液Ｂとを混合させることなく、少量ずつ間欠的に送液するためのものである。通常、計量した薬液は、その全量を反応容器３に供給して合成反応させるが、間欠送液モードでは、少量ずつ反応容器３に供給することにより、新鮮な薬液が複数回に亘って供給されることにより、一度に全量供給する場合に比べて薬液の種類によっては反応効率を向上させることができる。

上述と同様に第１計量容器２１ａの薬液Ａ及び、第２計量容器２１ｂの薬液Ｂの計量が完了した後、図５（ａ）上段に示すように、切替バルブＶｓを第１計量容器２１ａに接続するように切り替えることにより薬液Ａを共通送液配管５ｃに送液させる。共通送液配管５ｃには、薬液Ａが送液され、共通送液配管５ｃ内が薬液Ａが充填される（図５（ａ）下段）。そして、薬液Ａの全量が共通送液配管５ｃに送液される前に切替バルブＶｓをガス配管５ｇに接続することにより（図５（ｂ）上段）、共通送液配管５ｃにガスが供給され、共通送液配管５ｃ内にガス層Ｇが形成される。このガス層Ｇは、反応容器３内の圧力よりも高圧に設定されていることにより、共通送液配管５ｃに導入された後、共通送液配管５ｃ内の薬液Ａと共に共通送液配管５ｃ内を反応容器３に向かって移動する。そして、切替バルブＶｓを第２計量容器２１ｂに切り替えることにより（図６（ａ）上段）、共通送液配管５ｃに薬液Ｂが導入される（図６（ａ）下段）。ここで、薬液Ａと薬液Ｂとの間には、ガス層Ｇが形成されているため、薬液Ａと薬液Ｂとが混合することなく、それぞれ一定の速度で反応容器３側に送液される。その後、切替バルブＶｓを第１計量容器２１ａに切り替えることにより、共通送液配管５ｃに薬液Ａが導入される（図６（ｂ））。このように、切替バルブＶｓを第１計量容器２１ａ、ガス配管５ｇ、第２計量容器２１ｂ、第１計量容器２１ａ・・というように順に切り替えることにより、共通送液配管５ｃ内に薬液Ａと薬液Ｂとを間欠的に送液することができる。そして、切替バルブＶｓの切替タイミングを調節することにより、共通送液配管５ｃを流れる薬液Ａ、薬液Ｂの液量を調節することができる。例えば、切替タイミングを短く設定することにより、図６（ｃ）に示すように、少量の薬液Ａ、薬液Ｂを間欠的に送液することができる。

以上、上記薬液合成装置によれば、計量容器が複数設けられているため、それぞれ独立して薬液を計量することができ、薬液の反応容器への供給の多様化に対応することができる。例えば、予め薬液を反応させた後、すぐに反応容器に供給する場合には、反応容器に収容される直前にそれぞれの計量容器から排出される薬液を合流させた後、反応容器に送液することにより対応することができる。また、それぞれの計量容器で薬液を計量し、それぞれの薬液を順次反応容器に送液することができるため、薬液毎に計量して反応容器に送液することを繰り返す従来の計量容器が１つのみの場合に比べて、それぞれの薬液を反応容器に収容するタイミングを短くして供給することができる。このように、計量容器が１つのみの従来の薬液合成装置に比べて、多様化する薬液の供給形態に幅広く対応することができる。

また、上記実施形態では、計量容器２１が２つの場合について説明したが、２つ以上でもよく、複数設けることにより、様々な薬液供給形態に対応することができる。

また、上記実施形態では、第１計量容器２１ａに薬液送液配管５ａが２本、第２計量容器２１ｂに薬液送液配管５ａが４本接続される例について説明したが、薬液送液配管を分配する割合は特に限定しない。例えば、一方の計量容器２１に１本、他方の計量容器に残りすべての薬液送液配管５ａを接続するものであってもよいし、それぞれ半分ずつ分配されているものであってもよい。また、いずれの計量容器２１に対しても、薬液送液配管とは別に洗浄液を供給する洗浄液配管が接続されていてもよい。

また、上記実施形態では、計量部２にロードセルを使用して薬液の重量を計量する例について説明したが、例えば、薬液の流量を計測することにより薬液量を計量するものであってもよく、薬液が計量される構成については従来から行われる様々な計量方法が適用可能である。

また、上記実施形態では、間欠送液モードにおいて、薬液Ａと薬液Ｂとが交互にガス層を介在させて送液される例について説明したが、薬液Ａをガス層を介在させて連続して間欠的に送液した後、同様に薬液Ｂを連続して間欠的に送液することもでき、切替バルブＶｓの切替方法を変えることにより、様々な薬液の供給形態に対応することができる。

また、上記実施形態では、切替バルブＶｓが４方弁である場合について説明したが、通常の１方向の開閉バルブを各送液配管５ｂ、ガス配管５ｇに設けて、これらの開閉状態を切り替えることにより薬液の送液形態が切り替えられるように構成してもよい。

１ 収容容器
２ 計量部
３ 反応容器
５ 配管
５ａ 薬液送液配管
５ｂ 送液配管
５ｃ 共通送液配管
５ｇ ガス配管
２１ 計量容器
２４ 計量器
Ｇ ガス層
Ｖｓ 切替バルブ

Claims (4)

1. 複数種類の薬液をそれぞれ収容する収容容器と、
   前記収容容器それぞれに接続され、前記収容容器から供給された薬液を計量する計量部と、
   前記計量部に接続され、前記計量部で計量された薬液を収容し化学合成させる反応容器と、
   を備え、
   前記計量部には、薬液を収容する計量容器が複数設けられ、
   前記計量容器と前記反応容器とが送液配管で接続されており、一の前記計量容器で計量された薬液と、他の前記計量容器で計量された薬液とが、前記送液配管が合流する共通送液配管で送液されることによりそれぞれの薬液が前記共通送液配管で混合可能に形成されており、
   前記共通送液配管には、ガスを供給するガス供給部が接続されており、前記計量容器で計量された薬液間に前記ガス供給部から供給されたガスを介在させることにより、前記共通送液配管内で薬液を間欠的に送液させることを特徴とする薬液合成装置。
2. 複数種類の薬液をそれぞれ収容する収容容器と、
   前記収容容器それぞれに接続され、前記収容容器から供給された薬液を計量する計量部と、
   前記計量部に接続され、前記計量部で計量された薬液を収容し化学合成させる反応容器と、
   を備え、
   前記計量部には、薬液を収容する計量容器が複数設けられ、
   前記計量容器と前記反応容器とが送液配管で接続されており、一の前記計量容器で計量された薬液と、他の前記計量容器で計量された薬液とが、前記送液配管が合流する共通送液配管で送液されることによりそれぞれの薬液が前記共通送液配管で混合可能に形成されており、
   前記共通送液配管には、前記計量容器に接続されるそれぞれの前記送液配管と、ガスを供給するガス供給部に接続されるガス配管とが、バルブを介して接続されており、前記バルブを切り替えるタイミングを調節することにより前記共通送液配管に薬液を間欠的に送液させるとともに、その間欠的に送液される薬液量が調節されることを特徴とする薬液合成装置。
3. 前記計量部は、前記収容容器に収容された薬液の重量を計測する計量器が設けられており、複数の前記収容容器に収容された薬液が１つの共通の計量器で計測されることを特徴とする請求項１又は２に記載の薬液合成装置。
4. 前記一の計量容器には、特定の薬液を貯留する収容容器に接続される薬液送液配管が接続されており、他の計量容器には、前記特定の薬液を収容する収容容器以外の収容容器に接続される薬液送液配管が接続されていることを特徴とする請求項１～３のいずれかに記載の薬液合成装置。

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