JPH0535027B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 技術分野 本発明は、遠心分離機に用いられるフイルター
過器に関し、特に、例えば抗体、酵素、核酸お
よび蛋白質等を濃縮、脱塩、精製および分画する
ことにより微量試料を得るために用いられるフイ
ルター過器に関する。

従来技術 遠心力を駆動源とするフイルター過器が公知
技術として知られている。その際に用いる遠心分
離機は周知のように大別して２種類のものがあ
る。その１つはスイング・ロータ式と呼ばれるも
ので、複数本のフイルター過器をロータの周囲
に懸架し、該ロータが回転する際に各フイルター
過器が水平状態で、つまりその底部を径方向外
側にして寝た状態で、回転するようにしたもので
ある。一方、今１つの遠心分離機はアングル・ロ
ータ式と呼ばれるものであつて、ロータの内部に
複数本のフイルター過器収納穴が形成されてお
り、この穴のロータ回転中心に対する角度すなわ
ち過器取付角を30°〜60°に設定したものであ
る。

ところで、上記アングル・ロータ式の遠心分離
機は、各過器がロータに形成された設置穴内に
収納固定されるため、過器の安定性が非常によ
いという利点が備えており、特にロータを高速回
転させる場合に適している。また、この方式の遠
心分離機によれば、フイルター過器における試
料液の過速度が非常に速いという利点もある。

アングル・ロータ式遠心分離機に用いられる従
来のフイルター過器の１例を第６図に示してい
る。図において、１は筒状試料液カツプ、２は該
試料液カツプ１の底壁に備えられた平板状フイル
ター、３は試料液カツプ１の底部に接続される筒
状液カツプである。フイルター２はカツプ軸心
O′に対して直角になるように試料液カツプ１の
底壁に設置・固定されている。

第７図に、第６図に示した過器をアングル・
ロータ式の遠心分離機に使用して運転した状態を
示している。図において、Ｏはロータ（図示せ
ず）の回転中心すなわちロータ軸心である。各
過器はロータ軸Ｏに対して過器取付角βの角度
を維持した状態でロータに固定される。ロータが
図中矢印Ｐ方向に回転すれば、試料液カツプ１内
に収納された試料液４にはロータ軸心Ｏに対する
直角方向の遠心ベクトルＶがかかることになる。
ところで、各過器は回転中心Ｏに対して過器
取付角βの角度で設置されているため、フイルタ
ー２はロータ軸心Ｏに対して角度γの傾斜を有す
ることになる。従つて、遠心分離が進行するに従
つて、試料液４中のスラツジ（濃縮液、媒質）４
ｂが遠心ベクトルＶの作用により図中左側に移動
して溶媒（上澄液）４ａより分離してくる。この
場合、スラツジ４ｂは遠心力の分力によりフイル
ター２に対して押し付けられるが、このフイルタ
ー２は回転中心Ｏに対して角度γだけ傾斜してい
るため、スラツジ４ｂはフイルター２に沿つて遠
心方向に徐々に移動していく。つまり、遠心分離
が十分進行したとしてもフイルター２の求心側の
部分２ａは、スラツジ４ｂに覆われることなく開
放されるているため、この部分はスラツジによる
目詰まりは生じにくく、溶媒４ａはこの部分２ａ
を通つて液カツプ３側に移動することができる
のである。つまり、この過器を用いてアング
ル・ロータ式遠心分離機により試料液を過すれ
ば、たとえ遠心分離が十分進行したとしても、
過速度の低下する程度は非常に小さいという利点
があるのである。

ところが、第６図に示した上記過器をスイン
グ式遠心分離機に使用した場合には、遠心分離が
進行するに従つて過速度の低下が著しいという
問題がある。第８図にスイング・ロータ式遠心分
離機にこの過器を使用して運転している状態を
示している。図に示すように、遠心分離が進行す
れば、試料液４中のスラツジ４ｂが溶媒４ａより
分離して遠心方向に移動する。この場合、フイル
ター２はロータ軸心Ｏに対して平行となつている
ため、スラツジ４ｂはフイルターの全面を覆つて
しまうようになり、遠心分離が進行するに従つて
スラツジ４ｂの厚みが厚くなり、フイルター２の
目詰まりは著しく、このため過速度が著しく低
下していくのである。従つて、過に要する時間
は非常に長くなり、これは大きな問題となる。

この種のフイルター過器は、アングル・ロー
タ式遠心分離機のみならずスイング・ロータ式遠
心分離機に適用した場合にも過速度が低下しな
いことが望ましいことは言うまでもない。

また、上記過器がアングル型ロータ式遠心分
離機に適用される場合であつても、遠心ベクトル
Ｖの分力がフイルター２に加わるため、多くはな
いもののその分だけスラツジによるフイルターの
目詰まりを生ずることになる。

本発明の目的 従つて、本発明の目的は、アングル・ロータ式
およびスイング・ロータ式のいずれの遠心分離機
に適用しても、遠心ベクトルのフイルターに対す
る作用を略皆無にすることによりフイルターの目
詰まりを防止し、以つて高速の過速度を保証す
ることにある。

本発明の要旨 上記目的を達成するため本発明は以下の如く構
成した。

すなわち、上記試料液カツプの底壁を、夫々カ
ツプ軸心に対して略平行でかつ互いに略平行に対
面するとともに開口部を有する一対の過壁と、
該各過壁間に延在する下端壁と、上記各過壁
の上端を周壁の底部に接続する各連結壁とで構成
する。そして、上記各過壁には、上記各開口部
を覆う各フイルターを設ける。上記一対のフイル
ターは、互いに略平行でかつ上記カツプ軸心に略
平行になるように配置される。そしてさらに、上
記一対の過壁と上記下端壁と周壁の底部との間
にスラツジ保留空間を形成している。

上記構成の過器は、スイング・ロータ式遠心
分離機に適用する場合は、特に問題とならない
が、一方アングル・ロータ式遠心分離機に適用す
る場合は、ロータ軸心とカツプ軸心とを含む平面
に対して各フイルターが略平行となるように、ロ
ータに設置することが好ましい。このようにする
ことにより、遠心分離運転中は、各フイルターは
遠心ベクトルと平行であるから、試料液中のスラ
ツジはフイルターに押し付けられることなくスラ
イド気味にスラツジ保留空間に向かつて移動する
ことになる。従つて、各フイルターは目詰まりし
にくく、過速度の低下を免れる。溶媒は遠心分
離により発生する静圧の作用により各フイルター
で過されて液カツプの方に過される。

一方、この過器をスイング・ロータ式遠心分
離機に適用する場合は、過器のロータに対する
向きはほとんど問題にならない。遠心分離運転中
は、過器自体がロータ軸心に対して直角となる
ため、フイルターは常に遠心ベクトルと平行にな
る。従つて、アングル・ロータ式遠心分離機に適
用した場合と同様に、フイルターは目詰まりしに
くく、過速度の低下を免れる。

そして、さらに、上記構成によれば、過器を
何れの遠心分離機に適用した場合であつても、ス
ラツジは、遠心分離が進行するに従つて、試料液
カツプの先端側つまりスラツジ保留空間に寄せ集
められ、かつ、前記した如く、スラツジのフイル
ターに対する付着量が非常に少ないため、該スラ
ツジの回収率が非常によく、たとえ、遠心分離機
運転時間が適性時間を超過しても、スラツジ保留
空間に最低量のスラツジが確保される。

さらに上記構成のフイルター過器は、フイル
ターを一対備えているため、試料液カツプ中に収
納される試料液に対するフイルター面積の割合が
非常に大きく、この観点よりしても過速度が大
きいという特有の効果を有する。

実施例 以下に、第１〜５図に示した本発明の一実施例
について詳細に説明する。

第１図は本実施例に係るフイルター過器Ｆの
縦断面図、第２図は第１図−線断面図であ
る。図において、１１は試料液カツプ、１３は該
試料液カツプの底部に連結される過カツプ、１
６は試料液キヤツプ１１の上端開口に被せたキヤ
ツプである。

試料液カツプ１１は、大略円筒状の周壁１１ａ
と、該周壁１１ａの底部に形成された底壁１１ｂ
と、該底壁１１ｂに固定された一対のフイルター
１２と、該各フイルター１２を底壁１１ｂに固定
するためのフイルターホルダー１５を備えてい
る。

上記試料液カツプ１１の底壁１１ｂは、夫々カ
ツプ軸心O′に対して略平行でかつ互いに略平行
に対面するとともに開口部１１ｃを有する一対の
過壁１１ｅと、該過壁１１ｅ間に延在する下
端壁１１ｈと、上記過壁１１ｅの上部を周壁１
１ａの底部に接続する各連結壁１１ｆとで構成さ
れる。

各過壁１１ｅには、各開口部１１ｃを覆う各
フイルター１２を備えている。一対のフイルター
１２は一対の過壁１１ｅと同様に、互いに略平
行でかつカツプ軸心O′と略平行に配置される。
各フイルター１２は、その周囲が各過壁１１ｅ
の外側にあてがわれかつフイルターホルダー１５
と各過壁１１ｅとの間に挟持・接着されること
により固定される。各フイルター１２を通過する
液は、各過壁１１ｅと液カツプ１３の壁面
との間に形成される空間１３ａを通つて液カツ
プ１３の底部に至るようになつている。

上記各連結壁１１ｆの内面は傾斜面１１ｇとし
ている。

また、試料液カツプ１１の先端底部には、一対
の過壁１１ｅと下端壁１１ｈと周壁１１ａの底
部との間にスラツジ保留空間１１ｄが形成されて
いる。

第３図に第１，２図に示したフイルター過器
Ｆをアングル・ロータ式遠心分離機に適応しかつ
回転している状態を示している。図に示すよう
に、各過器Ｆは、一対のフイルター１２が、
夫々、カツプ軸心O′とロータ軸心Ｏの両者を含
む平面に略平行になるように、ロータ（図示せ
ず）に設置される。従つて、各フイルター１２は
遠心ベクトルに対しても平行となるので、遠心力
により遠心ベクトルＶの方向に移動する試料液４
中のスラツジ４ｂは各フイルター１２に押し付け
られることなくこの上を滑つて行くことになる。
フイルター１２に対しては、遠心作用により発生
する試料液４中の静圧がかかるのみである。従つ
て、フイルター１２はスラツジによる目詰まりは
殆どなく、かつ特に求心側の一部１２ａは常にス
ラツジ４ｂから開放されており、溶媒４ａはこの
部分１２ａを通つて液カツプ１３の方へ過さ
れ、遠心分離が十分に進行しても過速度は殆ど
低下しない。

一方、第１，２図に示したフイルター過器Ｆ
を第４，５図に示すように、スイング・ロータ式
遠心過機に適用すれば、運転中は、過器Ｆは
ロータ回転中心Ｏに対して直角となり、フイルタ
ー１２もこの回転中心Ｏに対して当然直角とな
る。従つて、この場合にも、遠心ベクトルＶはフ
イルター１２に殆どかかることがなく、試料液４
中のスラツジ４ｂはフイルター１２上を移動して
先端側に寄せ集められ、フイルター１２の求心側
部分１２ａはスラツジによる目詰まりがなく、従
つて、この部分１２ａを通して試料液４中の溶媒
４ａが静圧により液カツプ１３側に過され
る。

第３図および第４，５図のいずれの場合であつ
ても、スラツジ４ｂは常にスラツジ保留空間１１
ｄの側に寄せ集められるため、このスラツジ保留
空間１１ｄ内に入つた分量のスラツジはこの空間
に確実に保持され、たとえ遠心分離機の運転時間
が適性時間を大幅に超過した場合であつてもこの
空間１１ｄ内に確保されたスラツジは液カツプ
１３側へは移動せず、従つて最低量のスラツジの
採取は保証されている。

上記実施例によれば、フイルター過器をアン
グル・ロータ式およびスイング・ロータ式のいず
れの遠心分離機に適用した場合であつても、過
速度の低下の程度が極めて小さく、かつスラツジ
の回収率がよく、さらに最低量のスラツジを試料
液カツプ内に確保することが保証される。

【図面の簡単な説明】

第１〜５図は本発明の一実施例を示し、第１図
はフイルター過器の断面図、第２図は第１図
−線断面図、第３図は第１，２図に示した過
器をアングル・ロータ式遠心分離機に適用した場
合における運転状態を示す説明図、第４図は第
１，２図に示した過器をスイング・ロータ式遠
心分離機に適用した場合の運転状態を示す説明
図、第５図は第４図を矢印Ｖ方向に見た説明図、
第６図は従来例に係る過器の正面図、第７，８
図は夫々、第６図に示した過器をアングル・ロ
ータ式およびスイング・ロータ式の各遠心分離機
に適用した運転状態を示す第３，４図と同様の説
明図である。 β……過器取付角、Ｏ……回転中心、ロータ
軸心、O′……カツプ軸心、Ｖ……遠心ベクトル、
１……試料液カツプ、２……フイルター、２ａ…
…部分、３……液カツプ、４……試料液、４ａ
……溶媒（上澄液）、４ｂ……スラツジ（濃縮液、
媒質）、１１……試料液カツプ、１１ａ……周壁、
１１ｂ……底壁、１１ｃ……開口部、１１ｄ……
スラツジ保留空間、１１ｅ……過壁、１１ｆ…
…連結壁、１１ｇ……傾斜面、１２……フイルタ
ー、１２ａ……部分、１３……液カツプ、１５
……フイルターホルダー、１６……キヤツプ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 底壁にフイルターを備えた筒状試料液カツプ
   と、該試料液カツプの底部に接続される液カツ
   プよりなる遠心分離機用フイルター過器におい
   て、 上記試料液カツプ１１の底壁１１ｂは、夫々カ
   ツプ軸心O′に対して略平行でかつ互いに略平行
   に対面するとともに開口部１１ｃを有する一対の
   過壁１１ｅと、該各過壁１１ｅ間に延在する
   下端壁１１ｈと、上記各過壁１１ｅの上部を周
   壁１１ａの底部に接続する各連結壁１１ｆとで構
   成され、上記各過壁１１ｅは各開口部１１ｃを
   覆う上記各フイルター１２を備え、かつ一対のフ
   イルター１２は互いに略平行でかつ上記カツプ軸
   心O′に略平行に配置され、上記一対の過壁１
   １ｅと上記下端壁１１ｈと周壁１１ａの底部との
   間にスラツジ保留空間１１ｄが形成されてなるこ
   とを特徴とする遠心分離機用フイルター過器。