JPH037401B2 - - Google Patents

Description

請求の範囲 １ カラムを流れる試料の成分の二相間の分布差
を達成するためのクロマトグラフイカラムであつ
て、このカラムは、各成分に関して実質的に均質
であり、そしてその中に固定化された微粒子を有
する多孔性の繊維マトリツクスよりなる親水性の
膨潤性固形固定相を含み、該繊維または微粒子の
少なくとも一員がクロマトグラフイ機能を有し、
クロマトグラフイ分離に効果的であつて、該固形
固定相がカラムの内壁と協同してそれとの水膨潤
密着により実質的に液密性のシールを形成し、該
固形固定相の周囲の流体のかなりの斜行または側
路を防止することを特徴とする、クロマトグラフ
イカラム。 ２ 該固定相が固形固定相要素の複数のシートを
含み、該要素の端部がカラムの内壁と協同する、
請求の範囲第１項に記載のクロマトグラフイカラ
ム。 ３ 該微粒子がクロマトグラフイ分離に効果的で
ある、請求の範囲第１項に記載のクロマトグラフ
イカラム。 ４ 該繊維がセルロースである、請求の範囲第３
項に記載のクロマトグラフイカラム。 ５ 該マトリツクスが多量の長い自己結合性構造
繊維およびカナダ規格水度が＋100〜−600mlの
範囲にある少量の精製パルプを含む、請求の範囲
第４項に記載のクロマトグラフイカラム。 ６ 構造繊維対精製パルプ繊維の比が２：１〜
10：１である、請求の範囲第５項に記載のクロマ
トグラフイカラム。 ７ 該比が３：１〜５：１である、請求の範囲第
６項に記載のクロマトグラフイカラム。 ８ 微粒子の量が該固形固定相の少くも10重量％
である、請求の範囲第１、２、３、４、５、６ま
たは７項に記載のクロマトグラフイカラム。 ９ 微粒子の量が該固形固定相の10〜80重量％で
ある、請求の範囲第８項に記載のクロマトグラフ
イカラム。 １０ 該微粒子が約５〜100ミクロンの平均粒径
を有する、請求の範囲第１、２、３、４、５、６
または７項に記載のクロマトグラフイカラム。 １１ 該構造繊維が＋400〜＋800mlのカナダ規格
水度を有するセルロースである、請求の範囲第
５項に記載のクロマトグラフイカラム。 １２ 該カラムが円筒状でありそして該シートが
円板状物である、請求の範囲第２項に記載のクロ
マトグラフイカラム。 １３ 固形固定相要素の複数のシートにて充填さ
れた中空のシリンダーを含み、該要素の端部が該
シリンダーの内壁と協同して実質的に液密性シー
ルを形成し、該要素の端部周囲の流体のかなりの
斜行または側路を防止する、請求の範囲第１、
２、３、４または５項に記載のクロマトグラフイ
カラム。 １４ 該要素がシリンダーの内壁と水膨潤密着に
より液密性シールを形成することができる、請求
の範囲第１３項に記載のクロマトグラフイカラ
ム。 １５ 該要素が複数の円板状要素を含み、該微粒
子は約５〜100ミクロンの平均粒径を有しそして
固形固定相の約10〜80重量％であり、該構造繊維
は＋400〜＋800mlのカナダ規格水度を有するセ
ルロースであり、そして該構造繊維と精製パルプ
繊維との比が３：１〜５：１である、請求の範囲
第１４項に記載のクロマトグラフイカラム。 １６ 該要素がシリンダーの内壁と圧縮摩擦密着
により液密性シールを形成する、請求の範囲第１
３項に記載のクロマトグラフイカラム。 １７ 親水性の膨潤性固形固定相を含有するクロ
マトグラフイカラムに移動相を通過させて試料の
成分を二相間で分布差を達成することによるクロ
マトグラフイ分離を実施する方法において、固定
化された微粒子を中に有する多孔性の繊維マトリ
ツクスを固定相として使用し、ここにおいて該繊
維または微粒子の少くとも一員はクロマトグラフ
イ機能を有し、クロマトグラフイ分離に効果的で
あつて、該固形固定相はその各成分に関して実質
的に均質であり、且つ該固形固定相はカラムの内
壁と協同してそれとの水膨潤密着により実質的に
液密性のシールを形成し、該固形固定相の周囲の
流体のかなりの斜行または側路を防止することを
特徴とする、クロマトグラフイ分離を実施する方
法。 １８ 該固定相が固形固定相要素の複数のシート
を含み、該要素の端部がカラムの内壁と協同す
る、請求の範囲第１７項に記載の方法。 １９ 該微粒子がクロマトグラフイ分離に効果的
である、請求の範囲第１７項に記載の方法。 ２０ 該移動相が液体である、請求の範囲第１７
項に記載の方法。 ２１ 該繊維がセルロースである、請求の範囲第
１９項に記載の方法。 ２２ 該マトリツクスが多量の長い自己結合性構
造繊維およびカナダ規格水度が＋100〜−600ml
の範囲にある少量の精製パルプを含む、請求の範
囲第２１項に記載の方法。 ２３ 構造繊維対精製パルプ繊維の比が２：１〜
10：１である、請求の範囲第２２項に記載の方
法。 ２４ 該比が３：１〜５：１である、請求の範囲
第２３項に記載の方法。 ２５ 微粒子の量が該固形固定相の少くも10重量
％である、請求の範囲第１７、１８、１９、２
０、２１または２２項に記載の方法。 ２６ 微粒子の量が該固形固定相の10〜80重量％
である、請求の範囲第２５項に記載の方法。 ２７ 該微粒子が約５〜100ミクロンの平均粒径
を有する、請求の範囲第１７、１８、１９、２
０、２１または２２項に記載の方法。 ２８ 該構造繊維が＋400〜＋800mlのカナダ規格
水度を有するセルロースである、請求の範囲第
２２項に記載の方法。 ２９ 該カラムが円筒状でありそして該シートが
円板状物である、請求の範囲第１８項に記載の方
法。 ３０ 固形固定相の複数のシートにて充填された
中空のシリンダーを含み、該要素の端部が該シリ
ンダーの内壁と協同して実質的に液密性シールを
形成し、該要素の端部周囲の流体のかなりの斜行
または側路を防止する、請求の範囲第１７、１
８、１９、２０、２１または２２項に記載の方
法。 ３１ 該要素がシリンダーの内壁と水膨潤密着に
より液密性シールを形成することができる、請求
の範囲第３０項に記載の方法。 ３２ 該要素が複数の円板状要素を含み、該微粒
子は約５〜100ミクロンの平均粒径を有しそして
固形固定相の約10〜80重量％であり、該構造繊維
は＋400〜＋800mlのカナダ規格水度を有するセ
ルロースであり、そして該構造繊維と精製パルプ
繊維との比が３：１〜５：１である、請求の範囲
第３１項に記載の方法。 ３３ カラムを流れる試料の成分の二相間の分布
差を達成するための固形固定相であつて、この固
形固定相は親水膨潤性であり、また各成分に関し
て実質的に均質であり、その中に固定化された微
粒子を有する多孔性の繊維マトリツクスよりなる
もので、該繊維または微粒子の少くとも一員がク
ロマトグラフイ機能を有し、クロマトグラフイ分
離に効果的であつて、該固形固定相がカラムの内
壁と協同してそれとの水膨潤密着により実質的に
液密性のシールを形成し、該固形固定相の周囲の
流体のかなりの斜行または側路を防止することを
特徴とする、固形固定相。 ３４ 該固定相が固形固定相要素の複数のシート
を含み、該要素の端部がカラムの内壁と協同す
る、請求の範囲第３３項に記載の固形固定相。 ３５ 該微粒子がクロマトグラフイ分離に効果的
である、請求の範囲第３３項に記載の固定相。 ３６ 該繊維がセルロースである、請求の範囲第
３５項に記載の固定相。 ３７ 該マトリツクスが多量の長い自己結合性構
造繊維およびカナダ規格水度が＋100〜−600ml
の範囲にある少量の精製パルプを含む、請求の範
囲第３６項記載の固定相。 ３８ 構造繊維対精製パルプ繊維の比が２：１〜
10：１である、請求の範囲第３７項に記載の固定
相。 ３９ 該比が３：１〜５：１である、請求の範囲
第３８項に記載の固定相。 ４０ 微粒子の量が該固形固定相の少くも10重量
％である、請求の範囲第３３、３４、３５、３６
または３７項に記載の固定相。 ４１ 微粒子の量が該固形固定相の10〜80重量％
である、請求の範囲第４０項に記載の固定相。 ４２ 該微粒子が約５〜100ミクロンの平均粒径
を有する、請求の範囲第３３、３４、３５、３６
または３７項に記載の固定相。 ４３ 該構造繊維が＋400〜＋800mlのカナダ規格
水度を有するセルロースである、請求の範囲第
３７項に記載の固定相。 ４４ 該シートが円板状物である、請求の範囲第
３４項に記載の固定相。 ４５ 固形固定相要素の複数のシートを含み、該
要素の端部が分離カラムの内壁と協同して実質的
に液密性シールを形成し、これによつて該要素の
端部周囲の流体のかなりの斜行または側路を防止
する、請求の範囲第３３、３４、３５、３６また
は３７項に記載の固定相。 ４６ 該要素がシリンダーの内壁と水膨潤密着に
より液密性シールを形成することができる、請求
の範囲第４５項に記載の固定相。 ４７ 該要素が複数の円板状要素を含み、該微粒
子は約５〜100ミクロンの平均粒径を有しそして
該固形固定相の約10〜80重量％であり、該構造繊
維は＋400〜＋800mlのカナダ規格水度を有する
セルロースであり、そして該構造繊維と精製パル
プ繊維との比が３：１〜５：１である、請求の範
囲第４６項に記載の固定相。 ４８ 該要素が分離カラムの内壁と圧縮摩擦密着
により液密性シールを形成することができる、請
求の範囲第４５項に記載の固定相。 関連出願 この出願は、1980年９月８日附の米国出願
184822号の一部継続出願である。該出願の全開示
を参照としてこの出願に包含させるものとする。 この出願はまた、下記の出願とも関連する。 1981年６月24日附のHouによる米国出願
号、 名称「プロセス フオア プリペアリング ア
ゼロ スタンダード セーラル（ゼロ標準血清の
製造方法）」、および 1981年２月27日附のcone他による米国出願
238686号 名称「テイシユー カルチヤー ミデイアム
（組織培養培地）」。 上記のこれらの出願および記載はすべて、この
出願に記載されてそして特許請求された発明に関
して従来技術ではない。 発明の背景 分析の目的もしくは生成物調製の目的のいずれ
かの所与の試料の成分を分子分離するには、数多
くの技術が存在する。分子分離の一つの形式には
試料の成分の二相間の分布差を達成する種々の方
法が含まれ、そしてこのような方法は一般にクロ
マトグラフイといわれる。該分布差は、液体また
は気体であり得る移動相と固定相との間の交換に
よつて達成される。 １ 発明の分野 本発明は、新規な分子分離カラムそして例えば
クロマトグラフイカラムに関し、そしてより特定
的にはこのようなカラム中に使用するための新規
な固定相に関する。 クロマトグラフイは、気体または液体であり得
る移動相と固定相との間の試料の交換にもとづく
広種類の分離技術に適用される一般的な用語であ
る。気体が移動相（またはクロマトグラフイの用
語にて「モウビルフエーズ（移動相）」といわれ
る）である場合この技術はガスクロマトグラフイ
といわれ、そして液体が移動相である場合この技
術は液体クロマトグラフイといわれる。 分析のいわゆる「クロマトグラフイ吸収方法」
はロシヤの植物学者M.Tswett（Ber.Dent.Botan.
Ges.、24、316、1906）によつて創始され、彼は
これを植物顔料の成分の分離に使用した。1931年
までこの研究は僅かしか注目されず、そして1940
年は正統的なそして置換による分析が重視されて
いた。クロマトグラフイの論理は1940年に
Wilson、J.N.（J.Amer.Chem、Soc.、62、1585）
によつて創作された。該定量的理論は移動相と固
定相との間の拡散または非平衡を可能としなかつ
たのでこの研究の重要な歴史的役割は大巾に無視
されてきたが、Wilsonは非平衡の完全な定性的
な検討およびクロマトグラフイにおけるその重要
な立場を提供した。彼はまた長さ方向の拡散の役
割を説明した。低度の吸収および脱着の速速度か
ら生ずる大きな拡大効果は流速を減小することに
よつて低減することができるが、これはまた大き
な長さ方向の拡散効果による拡大効果をもたら
す。 Wilsonの研究に続いて、Ａ、J.D.Martinおよ
びR.L.M.Syngeのノーベル賞授賞論文
（Biochem.J.、35、1358、1941）が発表された
が、これはクロマトグラフイのプレート論理を導
入しそして液体クロマトグラフイを改新した。彼
等も移動相として気体を使用することを示唆し
た。ガスクロマトグラフイは、1952年にA.T.
JamesおよびA.J.P.Martin、Biochem、J.、50、
6979によつてはじめて試行された。しかしその後
は、気−液体および気−固体のクロマトグラフイ
を扱う広大な文献が出版され、そしてガスクロマ
トグラフイは精巧な分析技術に発展していつた。 はじめは、液体のクロマトグラフは直径の大き
いガラスのカラム中で常圧にて実施された。これ
らの条件では、長い分析時間および長い工程を必
要とした。しかし近年では、高圧ポンプの導入に
よつて、装置化およびカラムの充填の進歩が急速
に起り出版される文献の量に歩調を合せるのが困
難となつた。そして液体クロマトグラフイは迅速
に進歩してガスクロマトグラフイと並び同程度の
地位となつた。 分離は、目的に応じて分析用または調製用のい
ずれかに分類できる。分析用の分離では、その目
的は試料混合物の種々の成分の高精度の分離およ
び同定および定量である。また調製用のクロマト
グラフイでは、その目的は試料中の望ましい成分
の純粋な量の分離である。液体クロマトグラフイ
は、分析用技術ならびに調製用技術の両者に優れ
たものであり得る点で、ガスクロマトグラフイよ
りも有利である。ガスクロマトグラフイは、試料
の規模が非常に少いので、調製用器具としての適
用において非常に限定される。これに対し液体ク
ロマトグラフイにおいては、ミリグラムからのグ
ラム単位の量の調製用分離がクロマトグラフイの
カラム径および固定相の量に応じて普通である。 クロマトグラフイの技術を総合すると数種に分
類することができ、そして最も基本的なものは使
用する相の種類の名称にもとづく。液体吸着クロ
マトグラフイは、有機および生化学の分析に広範
囲に使用されるが、適当な吸着剤が僅かしかない
ので限定されている。吸着の分布係数は合計の濃
度に依存することが多く、そしてこの挙動のため
不完全な分離を生ずることが多い。気−固体クロ
マトグラフイは、液体吸着クロマトグラフイと一
般に同じ欠点がある。イオン交換クロマトグラフ
イは、液−固体クロマトグラフイの特別の分野で
ありそしてイオン種に対して特に適用され得る。
親和性クロマトグラフイは、試料の所与の成分に
関して固定相に結合されたリガンド（配位子）の
引力（親和力）にもとづくものでである。液−液
または分配クロマトグラフイは、固定相としての
多孔性不活性固形物の表面に保持された薄層の使
用に関与する。ペーパークロマトグラフイは固定
液が紙マツト上に吸着された水の膜である液−液
クロマトグラフイの特別の分野であり、そして薄
層クロマトグラフイは該紙がアルミナ、シリカゲ
ルまたは他の粉状材料の薄層にて被覆されたガラ
スまたはプラスチツクの板で入れ換えたことを除
きペーパークロマトグラフイと同様である。 カラムの能率はHETP（理論的プレートに対す
る等価高さ）といわれることのあるＨにて一般に
計測され、該Ｈはカラム長中に含まれる理論的プ
レートの合計数（ｎ）にて除したカラム長であ
る。該Ｈは三つの寄与の合計、すなわち、非均等
径路（渦拡散）からの寄与および該カラムにそつ
ての拡散（長さ方向の拡散）からの寄与および非
平衡（物質移動）からの寄与の合計であると一般
に考えられている。該渦拡散は固定相を構成する
粒子の正比例する。該構造の均質性が少ないほ
ど、非均等経路からの寄与が大となる。従つて従
来のクロマトグラフの論理によれば、充填の形状
寸法を細かくすると、能率の増加を生ずる固形物
表面への物質の移動の拡散境界層の低減すなわち
より短い経路を生ずるであろうと予測される。現
状のクロマトグラフ理論そして従つて現状の実施
では、非常に微細な均質球状の充填が採用され
る。しかし複雑な因子によつて、流体の流れに対
するカラムの抵抗すなわち該カラムを横切る圧力
低下が粒子の直径の自乗に逆比例する。従つて、
該粒子の直径を半分にすると該圧力低下は４の次
数で増大するであろう。 なお、業界に知られているように、ゲルの基材
料は有意の圧力低下および／または低い流速に耐
えることができない。 ２ 従来技術 繊維または紙によつて担持された吸着剤または
微粒子の使用がフイルター技術に採用されてき
た。例えば、下記の米国特許を参照のこと。 Wicks他による2143044号 Briggsによる2746608号 Pall他による3238056号 Bodendorf他による3253978号 Pall他による3591010号 Ostreicherrによる4007113号 Samejimaによる4160059号、および Halbfosterによる4238334号 Bodendorf他による米国特許3149023号に記載
されているように、均質に分布しそしてその中に
しつかりと保持された粒子を有するシート上に炭
素が適用されてきた。該Bodendorf他によるシー
トは、タバコのフイルター、空気フイルター、ガ
スフイルター、大気中のガスによつて変色または
変質をうける果実および材料用の包装材、衛生ナ
プキン用のラミネートシート製品中の脱臭層とし
て、および傷の外科用包帯用として等に使用され
る。 上記の特許に記載されているように、これと幾
分似ているシート類が、ペーパーおよび薄層クロ
マトグラフイに採用されてきた。 Malcolmによる米国特許3647684号に、カチオ
ン性澱粉のようなカチオン性材料のの無秩序配向
網目中に配置されたガラス繊維のような少量の構
造安定化無機繊維にて均一かつ均質に分散された
珪酸のような主要割合のクロマトグラフ用吸着剤
を有する、自己支持性可撓性シート構造物の形を
とる薄層クロマトグラフイ材料が教示されてい
る。 Leifieldによる米国特許3455818号には、従来
の薄層またはペーパークロマトグフイと同じ一般
的態様にて実施されるクロマトグラフイに有用な
収着剤シートが教示されている。繊維状ガラスの
ような非セルロース系材料の微維繊維を高割合の
望ましい粉状収着剤と共に、多孔性支持体に流さ
れる適当な液状媒体中に分散させそして次に該液
体を除くことによつて、該シートは製造される。
一枚または数枚の該シートを小型のロールに巻き
そしてシート間の界面が移動層の流れに平行かつ
流路にあるようにガラスのチユーブまたはシリン
ダーに挿入することによつて、該シートはカラム
に使用できる。 分子分離カラム用の繊維またはフイラメント型
の充填が採用されてきた。例えば、Miller他の
ザ・コース・オブ・テクスタイル・ヤーンズ・イ
ン・セパレーシヨン・プロセスイズ（分離工程に
おけるる織物綿糸の使用）、テクスタイル リサ
ーチ ジヤーナル、1980年１月、10頁以降、
Brown他のマクロレテイキユラー・レジン・カ
ラムズ、モデル・オブ・ベンド・アンド・フイ
ラメント・パツキングズ（巨大網状樹脂カラム
、ベンドおよびフイラメントパツキングのモデ
ル）、セパレーシヨン サイエンス アンド テ
クノロジイ、15(a)、1533〜1553頁（1980）、およ
びPartridgeのネーチヤー、1123〜1125（1967年３
月18日）を参照のこと。分子分離充填用の繊維の
使用を示唆する他の参考文献には下記がある。 Dutzetalによる米国特許3570673号、 Norem他による同3307333号、 Pretorius他による米国特許4169790号、および Wiegand他による米国特許4070287号。 特に、理論的なモデルが不満足であるクロマト
グラフ工程において、実験室的結果をスケールア
ツプすることが困難であることが、業界にて一般
に認められている。この分野において実験室の実
験から得られた知識にもとづいて商業的な設備を
構設することが、主要な問題となつてきた。当業
者によれば、大きな樹脂のカラム（例えば有機ゲ
ルカラム）を使用することは、圧縮のため分離が
不良となりそして溶出した成分が過度に希釈され
るため、望ましくない。これらの両因子は該工程
を不経済なものとする。カラムの頂部から液体を
均一に導入する場合、液の前部の部分が残量の液
体の移動速度と異なる速度にて下方向に移動し、
床中に「テイリング」および「フインガーフオー
メイシヨン」を生じさせる。この問題を回避する
には、カラム頂部へ供給される各液体もしくは溶
出液の前部端もしくは導入端部が均一な速度で下
方向に移動し、前部が水平面にある狭いバンドに
て実質的に残存することが望ましい。 これらの従来技術の問題は、例えば米国特許
3250058号にてBaddourによつて検討されている。
細い実験室用カラムを使用して良好な分離が達成
されるが、直径５cmまたはそれ以上のカラムを用
いて技術的もしくは商業的規模にて分離を再実施
しようとすると、該カラム中に「テイリング」お
よび「フインガーフオーメイシヨン」が生起する
ことが見出される。これらは両者とも希釈および
不良な分離の結果をもたらす。Baddourは、カラ
ム内に横切つているバツフルの配列を導入してカ
ラムを流れる液体の側部の流れを生起させて、こ
の問題を克服しようとしている。更にBaddour
は、側部のバツフルと組合せてこれらのバルフル
を使用することが必要であることを見出してい
る。 大規模のカラム中の縦方向の強制流れの考え方
は、米国特許3539505号においてLauer他によつ
て更に開発された。彼等は放射状混合用の装置を
カラムに導入し、またはドイツ特許出願
DOS2036525号に記載されているようにカラムを
数個の短い部分に分割した。この問題に対する他
の試みが、ドイツ特許出願DOS2224794号および
目本特許明細書昭48−68752号に記述されており、
これらによればカラムが分離されるべき溶液によ
つて飽和されている。この飽和されたカラムおよ
び向流によつて、該カラム中の密度勾配によつて
生ずる妨害が回避される。 上述の幾分複雑化された方法によつて、大規模
のクロマトグラフ分離工程を商業的基準で実施す
ることが可能となる。しかしこれらの方法は、複
雑なカラムの構造および商業的規模にて実施困難
である方法をもたらす。カラム内に組込み構造が
存在する場合、例えば樹脂が逆洗される際に実質
的な問題が発発生する。供給物または溶出液が樹
脂床上に蓄積しそのためカラムの性能が能率にお
いて徐々に低減するので、或サイクル数の後にこ
れらの工程にて逆洗が必要とされる。カラム中の
組込み構造物はこのような状態において厄介であ
る。飽和樹脂床および向流の考えも、ドイツ特許
出願DOS2224794号に記載されている複雑な構造
または系を操作する複雑な工程をもたらす。 米国特許3856681号においてHuberは他の試み
を記載している。この場合、細長い棒状の要素が
カラムの軸に平行に配置されたが、これらの要素
は難しいカラムの充填および不均一な流体の流れ
を生じさせる非対称的なカラムの断面を形成しそ
してまたカラムの全般的な生産量を限定してい
た。 米国特許3856681号において、主要な流体の流
れの軸に対して実質的に垂直に延長しておりそし
て層間に設置された比較的不活性な仕切り手段に
よつて互いに横に好ましくは間隔をおいた層の厚
さ寸法にて互いに隣接して配置されたクロマトグ
ラフ材料の複数の層を使用して、調製もしくは製
造用クロマトグラフカラムを横切る均一な流れを
得ることを、Huberは試みている。必要に応じ
て、クロマトグラフ材料の比較的大きな粒子また
は比較的不活性な材料をクロマトグラフ材料層中
に均一に分布させて、最終カラムを通る全般的な
圧力低下を低減させることができる。クロマトグ
ラフ材料の表面は、移動相の流体の流れに平行で
ありそして同方向である。 米国特許4211656号においてAoDonald他は、
微粒子充填材料を三軸方向に圧縮したカラムを通
る均一な流れを確保するカートリツジを記載して
いる。 固形相「系」が広義に多孔性の繊維マトリツク
ス中に固定化された微粒子体であるならば、移動
相が固形固定相を通つて流れるカラムが従来のク
ロマトグラフイ充填理論に直接に相反して構成で
きることが、見出された。この新規な固定相は商
業規模の分離そして特に液体の分離に特に適当で
ある低度の圧力低下および低度の拡散抵抗の両者
の利点を有する。バツフルの配列は不要である。
その結果として、良好な圧力応答性、無チヤンネ
リング性または流体の無側路性、再生性再使用の
容易な再現性、および環境条件下に輸送または無
期限に貯蔵される能力を有する、高容量かつ短い
実施時間の安定な高流量の分離カラムを構成する
ことが可能である。更に、この新規な固定相は分
離カラムの内壁と協同して実質的に液密性のシー
ルをそれと形成して、これによつて壁近辺のチヤ
ンネリングを防止する。 発明の概要 本発明に従つて、それを通つて流れる試料の成
分の二相間の分布差を達成する分子分離カラムが
提供される。カラムは固定化された微粒子を有す
る多孔性の繊維マトリツクスを含む固形固定相を
含有し、繊維または微粒子の少くも一員そして好
ましくは微粒子が分子の分離に効果的であり、そ
してマトリツクスは各成分に関して実質的に均質
である。液−固体流通分子分離に使用する場合、
圧力低下および拡散抵抗が低減され、その結果、
分析的な分離のほかに、カラムは商業規模の液体
の分離に使用できる。 また、このようなカラムを使用する分子分離を
達成する方法が提供され、ならびにこのようなカ
ラムに使用するためのの固形相が提供される。 同様な微粒子を含有する従来のカラムと比較し
て、本発明のカラムは低度の圧力低下を発揮し、
高い圧力に対して感受性がより少なく（例えば、
10mm直径のカラム中における154Kg／cm²の圧力は
カラムの性能に影響を与えない）、軸方向へ一層
の分散を発揮し（従来のカラムは物質移動抵抗に
よる分離された成分のより大きな分散を示す）、
高度の試料供給量にてより良好な分離を示し、流
速に対する感受性がより少なく、そしてより均一
なピーク形を示す。 本発明の固形固定相は、商業規模のクロマトグ
ラフ分離においてそして特に高容積そして高分子
量の分離に対して利点を有する。実験によつて、
多孔性マトリツクスは、多分開放性マトリツクス
中の改善された流れの分布のために、微粒子単独
の場合よりも大きな渦拡散をもたらしそして70％
の微粒子にてより低い拡散抵抗を有することが示
された。この比較的高い渦拡散および低い拡散抵
抗によつて、多孔性マトリツクスはクロマトグラ
フ分離に関する二つの独特な特徴、すなわち低い
拡散係数による成分の改善された分離および一層
均一なピーク形を有することが示唆される。 従来のクロマトグラフイの理論は線状吸着等温
線にて分離を設計するには非常に好成績である。
多くの分離は低試料濃度では明らかに線状である
が、商業性の分離は比較的高濃度が多くそして非
直線状である。高い試料濃度にて得られる本発明
の固定相の能率は、それが商業的な分離に効果的
であることを示している。 発明の目的 本発明の一目的は、新規な分子分離用の固形固
定相材料およびこのような材料を含有するカラム
を提供することである。 本発明の他の一目的は、低度の圧力低下および
低度の拡散抵抗の特徴を有し、これによつて商業
規模の分離そして特に液体の分離に特に適合させ
る新規な材料を提供することである。 本発明の別の一目的は、良好な圧力応答性、無
チヤンネリング性、または流体の無側路性、再生
性再使用の容易な再現性、および環境条件下に輸
送または無期限に貯蔵される能力を有する、高容
量かつ短い実施時間の安定な高流量の分離カラム
を提供することである。 本発明の更に他の一目的は、分離カラムの内壁
と協同して実質的に液密性シールを形成しそして
これによつて壁近辺のチヤンネリングを防止する
新規な固形固定相材料を提供することである。 本発明のこれらの目的および他の目的は、下記
の記述から当業者に明らかとなるであろう。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明による充填分子分離用カラム
の一態様の立面断面図であり、 第２図は、本発明による第１図の分子分離用カ
ラムの使用を説明するブロツク図であり、 第３図は、本発明による分子分離用カラムの使
用を説明する第二の態様のブロツク図であり、 第４Ａ図および第４Ｂ図は単純な繊維／繊維の
充填を示し、 第５図および第６図は、例１および２の分離に
て得られたクロマトグラムであり、 第７図は、例１から得られた線速度の関数とし
てのカラム能率のプロツト図であり、 第８図は、例１から得られた線速度における因
子k′の依存性を示すプロツト図であり、そして 第９図および第１０図は、例４から得られた本
発明の固定相の、ヴアン デイームター（Van
Deemter）プロツト図（収着能率）および容量の
データを示す。 発明の記述 この明細書を通して使用される、「分子分離」
という用語は、試料内に含有される種々の分子の
寸法差、物理的特性または化学的特性を利用する
ことによる試料の成分の分離を意味する。「カラ
ム」という用語は、少くも１cmそして好ましくは
２cmより大きい合計の深さを有する、形状が通常
は円筒状のしかし必ずしもその必要はない。容器
を包含する。固形固定相を指称するためにこの明
細書にて用いられる「均質な」または「実質的に
均質な」という用語は、該固定相がカラムを通る
試料の流れに対して横切る平面にて均一または実
質的に均一な構造および／または組成であること
を意味する。 第１図は、本発明に従つて試料の成分の二相間
の分布差を達成する好ましい分子分離カラム１０
を示す。該カラム１０は、固形固定相要素１２の
多数の円板状物を含有する、ガラス、鋼鉄、プレ
キシグラス等のような適当な材料から製作できる
円形断面の中空のシリンダー１１である。該要素
１２の端部１３はシリンダー１１の内壁と液密性
シールを形成する。該液密性シールはいくつかの
方法にて達成できる。一つの態様において、要素
１２およびシリンダー１１の内部の寸法は、予備
の充填物が該要素を圧縮するように適合された摩
擦によつて要素１２がしつかりとそこに保持され
るようにする。これは、シリンダー１１の内壁お
よび要素１２の両者に非常に精密な寸法的公差が
必要とされる。個々の要素１２は、押棒もしくは
ピストンのような或る機械的手段によつてシリン
ダー１１中に通常挿入される。水性の移動相がカ
ラムを通過する場合に適当である好ましい一態様
において、要素１２は親水性でありそして移動相
と接触する際に若干膨張して、シリンダー１１の
内壁と必要とされる液密性シールを形成する。こ
のような場合、シリンダーの内部表面および要素
１２の寸法的公差は摩擦密着の場合ほど精密であ
る必要がない。 カラム１０には、ボルト１６によつて保持され
る入口のキヤツプ１５およびボルト１８にて保持
される出口のキヤツプ１７が含まれる。入口キヤ
ツプ１５はスペーサー要素によつてシリンダー１
１と間隔をあけた関係に維持される。ガスケツト
リング１９および２０が、キヤツプ１５および１
７とシリンダー１１との気密性シールを維持す
る。入口キヤツプ１５には、カラムに導入される
液体を受入れる入口オリフイス２１およびシリン
ダーの口径を横切つて入つてくる液体を分布させ
るための入口拡散器２２が設置される。出口キヤ
ツプ１７には、カラム内に要素１２を保持する支
持スクリーン２３および分離された液が分析用の
試料検出器へ排出される出口オリフイス２４が設
置される。 第２図は、第１図のカラムの使用を図形状に説
明するものである。例えばFisher scientificおよ
びMCB High−Pressure Liquid
Chromatography（HPLC）級の溶剤のような適
当な溶剤を、１〜12ml／分の流れを提供する
AMF Cuno Divisionから入手し得るような定容
ポンプ１０１によつて、溶剤容器１００から循環
することができる。２メートルの長さの外径0.16
cm×内径0.08cmのステンレス鋼チユーブであり圧
力計つきのＴ継手と接続されたものであり得るパ
ルス減衰器１０２が、カラム１０４の頂部の
Valco六口注入バルブ１０３とポンプ１０１を連
結する。溶出液用の適当な検出計１０５には、能
率の検討およびフエノールの分離用の
Pharmacia254UV検出計および容量の検討およ
び254nｍ以外の波長を必要とする分離用の
Varian（Palo Alto、California）Vari−Chrom
UV Visible Spectral Photometerが含まれる。
可変範囲ストリツプチヤート記録計106が両者の
検出系の使用を可能とすることができる。 第３図は、本発明によるカラムの使用の他の一
態様を図形状に説明するものである。適当な容器
２００からの溶剤が、高圧パルス減衰器２０２、
ブルドン型圧力計２０３およびバルブ−ループ注
入器２０４に直列もしくは並列に連結し得る一個
以上の高圧ポンプ２０１によつてバイパス回路２
０６が取付けられているカラム２０５中へ循環さ
れる。該カラムの溶出液は254nｍ固定波長フイ
ルターフオトメーター２０７へ流れ、これは適当
な記録計２０８で連結され、そして該溶液は次い
で排液受器２０９へ流される。 固定相はその中に固定化された微粒子を有する
多孔性の繊維マトリツクスを含み、該繊維または
微粒子の少くも一員は分子の分離に効果的であ
る。多孔性マトリツクスはその各成分に関して実
質的に均質である。好ましくは、微粒子が分子の
分離に効果的である。分子分離微粒子は、望まし
くは分子の分離を達成する有効量にて固定相中に
含有されるべきである。多孔性マトリツクスは、
実質的に不活性でありそして寸法的に安定である
ことが好ましい。第１図に複数の円板形の要素の
使用を図示するが、必要に応じて等価長さの単一
カラム要素も使用することができる。 本発明にて使用できる好ましい微粒子には、微
細に分割された形状にて提供されそしてクロマト
グラフの機能性を発揮できる、すなわち効果的な
分子の分離が可能である材料のすべてが含まれ
る。このような組成の混合物も使用し得る。この
ような微粒子の例には、シリカ、アルミナ、珪藻
土、パーライト、バーミユキユライト等の粘土、
活性炭等の炭素、イオン交換樹脂等の改質ポリマ
ーの微粒子、結晶性セルロース、モレキユラー
シーブ、等があり、これらの表面は慣用の態様に
て改質し得る。 このような材料は、Biosila、Hi−Flosil、
LiChroprep Si、Micropak Si、Nucleosil、
Partisil、Porasil、Spherosil、Zorbax Sil、
Corasil、Pallosil、Zipax、Bondapak、
LiChrosorb、Hypersil、Zoro￣ax、Perisoro、
Ffactosil、Corning Porous Glass、Dowexおよ
びAmberlite、resins、等の商標名にて商業的に
入手可能である。 分子の分離に効果的な微粒子を記述している参
照文献の例には下記がある。 Millerによる米国特許3669841号、 Kirkland他による米国特許3722181号、 Kirkland他による同3795313号、 Rognierによる米国特許3983299号、 Changによる米国特許4029583号、 Stehlによる同3664967号、 Krekelerによる米国特許4053565号、および Iherによる米国特許4105426号。 これらの文献のすべての全開示を参照としてこ
の記載に包含させるものとする。 微粒子の粒径は厳密なものではないが、処理さ
れる試料が本発明のカラムを通過する際の流速に
幾分影響をおよぼす。通常、約５ミクロンよりも
大きい均一粒径が好ましく、10〜100ミクロンが
実用的な操業範囲を占める。微粒子の量は、固形
固定相の約10重量％から80重量％またはそれ以上
まで広範囲に変化し得る。現在のところ微粒子の
濃度が大きい方が一層望ましいようであるが、最
適に微粒子濃度は望ましい分子の分離に応じて変
化するであろう。 多孔性繊維マトリツクスは、その中に含有され
る微粒子を固定化することができる、すなわち固
定相からの有意の微粒子の損失を防止しそして流
体がカラムを通過するのを可能とする多光度を有
することのできるマトリツクスであればよい。好
ましくは、多孔性マトリツクスは繊維の自己結合
性マトリツクスから構成される。本発明に使用し
得る適当な繊維には、ポリアクリロニトリル繊
維、ナイロン繊維、レーヨン繊維、およびポリ塩
化ビニル繊維、木材パルプおよび木綿のようなセ
ルロース繊維、および酢酸セルロースが含まれ
る。本発明の好ましい固定相は、セルロース繊維
の自己結合性マトリツクスから構成される多孔性
マトリツクスを含有する。 商業および産業用の結合性のそして取扱い易い
構造であるマトリツクスを提供するためには、多
孔性マトリツクスを形成しようとする成分の少く
も一員が長い自己結合性構造の繊維であることが
望ましい。このような繊維は、湿潤した「形成さ
れたままの」状態および最終の乾燥した状態の両
者において、固定相に充分な構造的保全性を与え
る。このような構造によつて、相の取扱いそして
特に加工中およびその意図された使用時にシート
の取扱いが可能となる。このような繊維は、６〜
60マイクロメートルの範囲の直径にて典型的に入
手し得る。例えば、木材パルプは15〜25マイクロ
メートルの範囲の繊維の直径および約0.85〜約
6.5mmの繊維長を有する。 好ましい長さの自己結合性構造の繊維は、＋400
〜＋800mlのカナダ規格水度を典型的に有する、
通常の寸法のマニラヘンプ、ジユート、カロア、
シザル、漂白または無漂白のクラフト、コズ
（kozu）等のようなセルロースパルプから好まし
く得られる。このような長い自己結合性繊維は、
多孔性マトリツクスの50重量％より多い部分、好
ましくは約66〜90重量％そして最も好ましくは75
〜85重量％を構成するであろう。 多孔性マトリツクス中に固定化された微粒子の
量が低いすなわち該材料の約50重量％未満である
場合、＋400〜＋800mlのカナダ規格水度を有す
る通常のセルロースパルプの自己結合性マトリツ
クスから多孔性マトリツクスが形成されることが
好ましい。 本発明の好ましい態様において、高量すなわち
固定相の約50重量％より多い多孔性マトリツクス
中に固定化された微粒子を有することが望まし
い。従つて、固定相中にこのような高含量の微粒
子を維持するために、Hou他による米国特許出願
123467号に記載された本発明を採用するのが高度
に望ましい。この出願の発明の全開示を参照とし
てこの記載に包含させる。広義には、約＋100〜
−600mlのカナダ規格水度に精製された少量部
分のセルロースパルプを、多量部分の通常寸法の
セルロースパルプ（＋400〜＋800ml）に含有させ
る。特に固定相の約１〜約10重量％の精製パルプ
および約10〜約30重量％の通常セルロースパルプ
が固定相中に含有され、残部は微粒子である。一
般に、未精製パルプ対高度精製パルプの重量比
は、約２：１〜約10：１、そして好ましくは３：
１〜約５：１の範囲であろう。パルプのこのよう
な混合物によつて、固定相の約80重量％以上まで
の微粒子の保持が可能となる。 固定相中の微粒子の量は、固形相の10重量％の
少量から約80重量％までであり得る。好ましく
は、約50〜80重量％の量が採用される。 好ましくは、固定相を形成するシートは、この
ような通常のセルロース繊維、高度に精製された
木材パルプおよび微粒子の水性スラリーを減圧フ
エルト処理して形成される。これによつて、多孔
性マトリツクス中に固定化された微粒子を有する
シートが形成される。このシートは、優れた流れ
特性を有する均一な高多孔度の微細孔寸法の構造
を示し、そして繊維および微粒子に関して実質的
に均質である。 必要とされる成分を水に加えて水性スラリーを
形成する順序は、スラリーが混合工程中に調節さ
れた流体力学的剪断力を受ける限り、比較的重要
ではないようである。好ましくは、精製パルプを
未精製パルプのスラリーへ添加しそして次に微粒
子をその中へ添加する。スラリーは約４％のコン
システンシーに通常調製され、そして次に減圧フ
エルト処理シートの形成に必要とされる適当なコ
ンシステンシーに更に水を用いて希釈される。こ
の後者のコンシステンシーはシートを形成するた
めに使用される装置の形式に応じて変化するであ
ろう。典型的に、スラリーは多孔質表面に注が
れ、減圧フエルト処理され、そして来来法にて乾
燥される。この平らな寸法安定性のシートは望ま
しい厚さであることができ、そして次に各型式の
カラム用の適当な寸法に切断される。別法とし
て、クロマトグラフのカラムに収容される通常は
円板の形状の要素が、乾燥混合およびプレスによ
つて製造できる。また、固定相のカラムを、例え
ばスラリー充填技術によつて、現場で形成するこ
ともできる。 本発明の固形固定相の形成において、化学的結
合剤および添加物を使用し得る。しかし、分子の
分離を劣化させる化学的処理を存在させるべきで
ない。 本発明による好ましい分子分離カラムは、通常
非常に精密な内径を有するシリンダーの形状であ
るカラムのケース中に充填された複数の要素すな
わち切断された円板状物もしくはパツドを含む。
この円板状物は、シリンダーと同じ直径に切断さ
れそしてシリンダー中に適当な高さに積み重ねら
れる。円板状物およびシリンダーは好ましくは、
円板状物がシリンダー中へ必要とされる深さに容
易に押込められるが重力下に落下しないように適
合された妨害の状態であるべきである。カラムが
乾燥充填された後に、高圧ポンプを使用して、こ
のカラム中に積み重ねられた要素を通して溶剤を
ポンプ輸送することができる。好ましくは、この
要素は膨潤してシリンダー壁に対して実質的に側
路のない端部シールを形成する。溶剤の前流端は
僅かしかまたは全く斜行がなく非常に均一であ
る。個々の要素は寸法的に安定であるので、他の
クロマトグラフ材料そして特に有機ゲル材料と共
通かつ主要な問題である配向または取扱いに対し
てカラムは感受性でない。 一般に、本発明の分子分離カラムにて達成され
得る流速は、従来のゲルまたは充填粒子カラムに
て得られる流速よりも実質的に高い。また本発明
のカラムは、従来のゲルまたは粒子カラムと比較
してカラムの直径が殆ど制限されないので、優れ
た容量を有する。 本発明の分子分離カラムは、従来のカラムにて
通常達成される良く知られている分子の分離に使
用し得る。 更に、本発明のカラムは従来のカラムが非実用
的である分野においても有用性が見出し得る。例
えば、前記の関連出願である米国出願のHouによ
る「プロセス・フオア・プリペアリング・ア・ゼ
ロ・スタンダード・セラム」および同238686号の
Cone他による「テイシユー・カルチヤー・ミデ
イアム」を参照のこと。 本発明前の典型的なクロマトグラフの分離は、
多くの場合非常に微細な球形の、均質な固形固定
相材料の開発をもたらした。クロマトグラフの分
離の従来の理論的検討によると、高度の分離およ
び実用的な圧力低下および採用可能な流速のため
に、分析型のカラムは非常に固有の表面特性を有
する極めて小さな球状のそして均一な粒子必要と
するとの結果が導かれた。本発明の固定相のよう
に、比較的非均質な粒子の使用すなわち二形態
（二寸法）の繊維マトリツクス中に分布された広
い寸法の分布の繊維および微粒子の使用は、クロ
マトグラフの分離について知られていたすべてに
直接に相反している。 考慮されるべき本発明の固定相の変数は特に下
記の通りである。 (1) 使用される繊維または繊維類の種類、 (2) 繊維の各種類の縦横比（Ｌ／Ｄ）（初期およ
び精製後）、 (3) 混合物中の各成分の容量パーセント、 (4) 使用される微粒子または微粒子混合物の種
類、 (5) 微粒子の直径（球状の場合）または粒子の形
状の他の寸法（縦横比等）、 (6) 固形物の量（円板状物の形成に使用された
Ｓ／Ｌ）、 (7) 微粒子の寸法（直径）対繊維の直径の比
（Ｒ）、 (8) 使用された樹脂または結合剤（使用の場合）
の種類、 (9) 使用された微粒子（または繊維）の表面改
質、 (10) シートを形成するためのスラリーに使用され
た溶液の種類（水、アルコール、溶剤）、 (11) スラリーの添加（湿潤剤、不純物等）、およ
び (12) フエルト処理条件。 繊維のマトリツクス（例えば精製パルプおよび
高度精製パルプ）および表面活性微粒子を使用し
てまたは繊維をそして必要に応じて結合剤系を含
有するかもしくは含有しない特定の表面特性のた
めに使用前に化学的に処理もしくは誘導した微粒
子混合物を使用して、本発明の固定相を設計する
と仮定する場合、固定相の設計において下記の単
純化した検討が当業者に役立つであろう。 高いバルク因子を有する固定相が望ましい。高
度の圧縮強度を有する開放性もしくは多孔性のマ
トリツクスが、低い圧力低下にての高流速に必要
とされる。これらの特性は、繊維マトリツクスに
よつて主に決定されそして構造中の微粒子の保持
と両立せねばならない。従つて、最適の混合物は
微粒子毎に変化するであろう。 繊維が種々のＬ／Ｄ比の剛性の棒でありそして
微粒子添加物が性質として球状であると検討上仮
定すると、構造的見地からの固定相の設計の問題
は繊維と繊維および繊維と球との充填を理解する
問題となる。単純な繊維／繊維の充填を第４Ａ図
および第４Ｂ図に示す。単純な繊維系の密度は繊
維のＬ／Ｄ比の関数であり、低いＬ／Ｄ比はより
高い密度またはより低い間隙体積をもたらす。
種々の剛性繊維のＬ／Ｄ比の関数としてのかさ体
積が知られている。かさ体積は繊維材料に本質的
に依存しない（低モデユラスの可撓性繊維は異な
る効果を有するであろう）。繊維の混合物を考察
すると、この問題は幾分複雑となりそして得られ
る充填能率は繊維のＬ／Ｄ比の割合によつて決定
される。同直径の繊維の場合、長繊維の間隙体積
中へ適合するのに充分に短い繊維がより低いから
密度の材料を構成するであろう。或る他の繊維の
寸法比は、得られるかさ体積を増加または減少す
ることができる。 均一な球は、重溶的に充填させるならば、六方
充填層を形成するであろう。占有体積、間隙体
積、表面積、および表面積対間隙体積の比におよ
ぼす球の直径の影響を、第１表に示す。

【表】 予期されるように、表面積対間隙体積はより小
さい直径の場合急激に増大する。また合計の間隙
体積は僅かに増加するだけである。しかし、この
表に示されていないことは、間隙体積が僅かだけ
増加するが、間隙を通る経路中の各成分は非常に
小さくなる（より小直径の粒子の場合圧力低下が
大きくなる）ので経路が非常により曲折化するこ
とである。間隙体積対表面積の比は、典型的なク
ロマトグラフカラムにおいて液相から固体表面へ
の物質の平衡分布を主に決定する因子であるの
で、重要である。この単純球充填の模型は、圧力
低下が過大とならない限り、何故小直径径の均一
球がより有用なカラムを与えるかを示す。典型的
に、５〜10uｍの粒子直径が液体クロマトグラフ
イにおいて普通である。小さな球を大きな球と混
合する場合、かさ体積はそれらの直径および体積
の分数の関数である。 単純な均一繊維を均一な球と共に充填する場
合、能率的な球の充填は突然に妨害され、そして
かさの因子は繊維のＬ／Ｄ比および球の直径対繊
維の直径の比Ｒおよび各成分の体積の割合の関数
である。これを第２表に表示する。第２表によつ
て、各成分の寸法および量に応じて複合ブレンド
物の場合可能である大きな密度差が示される。

【表】 混合物が繊維寸法の混合物（種々のＬ／Ｄ）お
よび球寸法の混合物（二形態、三形態、等）から
なる場合、より適当な材料を見出すために充填密
度は複雑な関数関係となる。より高いかさ体積は
高流速をもたらすが、圧縮強度が差引かれる。他
の粒子の形状および他の繊維モデユラス（すなわ
ち非剛性繊維）は、更に複雑性を増加するであろ
う。 充填された均一な球のカラムから始めそして少
量の繊維を添加する場合、得られる混合物の間隙
体積に大きな変化を生じさせるのに非常に少しの
繊維を要する。間隙体積対表面積の比は、合計の
間隙体積に寄与する個々の体積の大きさの増加に
従つて増大するであろう。これはより高度の測速
をもたらすが、成分の分離に寄与する分布平衡が
犠性となる。これらの影響の相対的大きさに関し
て、文献は明らかにしていない。活性微粒子の良
好な均一分布と両立する高い間隙体積の体制が存
在し得るが、間隙体積要素対微粒子の表面積の或
る比においてもこれは良好な材料の分離特性と両
立する。これらの構造の変化は、拡散が生起する
距離、混合および流れの混乱の程度、液体の曲折
性および他の性質に影響するであろう。従つて、
各特定の系に関する最適の構造は経験的な範囲に
ある。 操作の態様の理論的説明にかかわらず、本発発
明のカラムは実質的に低減された圧力低下および
より均一なクロマトグラフイのピークを有するこ
とを特徴とする。本発明のカラムは、調製用クロ
マトグラフイならびに分析用クロマトグラフイに
著しく適切である。 本発明を更に説明するために、以下に種々の例
を示す。これらの例においてそしてこの明細書お
よび請求の範囲において、特に指摘しない限り、
すべての部およびパーセンテージは重量によりそ
してすべての温度は摂氏である。 例 １ 平均直径約20ミクロン、平均長さ約0.16cm、カ
ナダ規格水度＋600mlのバイエルハウザーコホ
（Weyerhauser Coho）のさらしクラフトをブラ
ツク クラウセン（Black Claussen）のツイン
デイスク型精製機にて、カナダ規格水度−250
mlに精製した。この精製パルプ、未精製パルプお
よび約15ミクロン径の未改質シリカゲルルを強く
撹拌した水に加えて、約４％のコンシステンシー
を有する水性スラリーを形成した。このスラリー
を２％のコンシステンシーに希釈し、次いで約16
cm直径の手すき装置にて100メツシユのスクリー
ンを用いて減圧フエルト処理した。装置からこの
シートを取り出し、そして一定の重量に達するま
で約175℃の静止炉（static oven）中で乾燥し
た。このシートは、70％のシリカ微粒子および30
％の木材パルプ繊維（24％の未満製パルプおよび
６％の高度精製セルロースパルプ）を含有してい
た。この微粒子は15ミクロンの公称平均粒径、
320M²／ｇの表面積および1.1ml／ｇの細孔体積
を有するシロイド（Syloid）（W.R.Grace社）で
あつた。 円板状シートを作製し、そして長さ50cmの内径
10mmを有する精密口径のステンレス鋼のチユーブ
に直径9.5mmの木材の合せ棒を用いてこの円板状
シートを充填した。円板シートを、スクリーン面
を下向きにしてカラム中へ個別に手で充填し、そ
して各円板シートを同程度に圧縮するように努力
した。 走査電子鏡検法によつてシリカを検査すると、
粒径が１〜40ミクロンの範囲のシリカ粒子の存在
を示した。これは、不均質寸法の粒子の充填床に
よつて形成される高度の圧力低下および無ピーク
性対称形のために、クロマトグラフの用途に一般
に不適当である特性である。この全体の粒径範囲
がセルロースのマトリツクス中に連行されて残存
していた。若干のシリカがフエルト処理工程中に
失われ、最終の複合物は64％の微粒子を含有して
いた。シリカ粒子は小さな高度に積製されたパル
プによつて結合されているようであつた。そして
実際に、このような繊維は接触点にてシリカの表
面に化学的に結合され得る。この完全に充填され
たカラムは、15.7グラムの複合物材料および32.5
mlの空隙体積（すなわち全カラム容積の83％）を
有していた。 三成分を含有するテスト用混合物を調製した。
この成分は、保持されなかつた（k′＝０、トルエ
ン）、僅かに保持された（k′＝２〜３、ジブチル
フタレート「DBP」）およびよく保持された
（k′＝５〜６、ジメチルフタレート、「DMP」）溶
質のためのピークの分散についての精報を提供す
るように選定された。移動相の組成物（ヘプタン
中の0.2％イソプロパノール）は、固定相上のこ
れらの成分の適当な保持を与えるように調節され
た。カラムを0.2〜19.9ml／分の流速にてテスト
し、そしてクロマトグラフの特徴（圧力低下、容
量因子、およびＨ）を計算した。結果を下記の第
３表に示す。この評価を通して複合物のカラムに
よつて表わされた高度のピークの対称形は、第５
図に示す代表的なクロマトグラムによつて図示さ
れる。

【表】

【表】 流速 圧力低下