JPH0768101A

JPH0768101A - 擬似移動層による分離方法及び装置

Info

Publication number: JPH0768101A
Application number: JP21753593A
Authority: JP
Inventors: Hiromi Henmi; ひろみ逸見; Tooru Sonobe; とおる園部; Fumihiko Matsuda; 文彦松田
Original assignee: Organo Corp; Japan Organo Co Ltd
Current assignee: Organo Corp
Priority date: 1993-09-01
Filing date: 1993-09-01
Publication date: 1995-03-14
Anticipated expiration: 2017-02-12
Also published as: JP3256349B2

Abstract

(57)【要約】【目的】擬似移動層装置により高純度に目的成分を回
収することを可能とする。【構成】吸着能力に差のある吸着材が充填されている
複数のカラムで流体の循環系を構成させ、原液，溶離液
の供給位置、収着物質と非収着物質の抜出し位置を切換
える擬似移動層を用いて、溶離液供給位置から収着物質
抜出位置まで収着物質の脱離帯域、同抜出位置から原液
供給位置までの収着物質の濃縮帯域、同供給位置から非
収着物質抜出位置までの収着物質の吸着帯域、同抜出位
置から溶離液供給位置までの非収着物質の回収帯域、の
四つのゾーンを上流より上記順序で形成させ、流体を循
環させながら供給位置および抜出位置を間欠的に下流方
向に移動させる擬似移動層による分離法において、上記
位置の切換時に回収帯域のカラム内に存在する液が、上
流から供給される液で該カラムから押し出される時又は
その前に次ぎの位置切換を行なう。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、原液中に含まれる２以
上の成分中の特定成分を対象として、吸着材を用いて特
定成分を他の成分から分離して回収する擬似移動層によ
る分離方法、特に特定成分を高純度に分離回収する分離
方法、及びこれに用いる擬似移動層装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】固体吸着材を用い、この吸着材に対する
吸着特性の差を利用してクロマトグラフィーの手法によ
り複数成分を分離する方法（以下「クロマト分離法」と
称する）は、従来から工業的に広く利用されている。こ
のうちの多数の単位吸着材充填層（分離塔）を直列循環
式に連結して連続的に分離を行う所謂擬似移動層方式
は、生産性の高い有利な装置、方法として知られてい
る。図１はこの様な分離法に用いられる擬似移動層装置
の構成を概略的に説明した図であり、原液中のＡ成分と
Ｂ成分とを分離する場合を例にして以下説明する。

【０００３】図１において、擬似移動層装置は８本の単
位分離塔Ｃ₁ 〜Ｃ₈ を順次流体通路である管で接続した
構成に設けられており、各単位分離塔には、原液中に含
まれる２以上の成分中の特定成分であるＡ成分（以下こ
れを収着物質という場合がある）の吸着が、Ｂ成分（以
下これを非収着物質という場合がある）に対する吸着よ
りも強い吸着材が充填されている。

【０００４】そして、上記の各単位分離塔Ｃ₁ 〜Ｃ₈ が
無端循環系をなすように流体通路にによって順次無端に
直列接続されていて、この流体通路に対し、弁１１ない
し１８を介して各分離塔からＡ成分区分液を抜出すこと
ができるように抜出し管１０が接続され、また弁２１な
いし２８を介して各分離塔からＢ成分区分液を抜出すこ
とができるように抜出し管２０が接続されている。また
同様に各分離塔に対して原液を供給できるように弁４１
ないし４８を介して原液導入管４０が接続され、また各
分離塔に溶離液を供給できるように弁３１ないし３８を
介して溶離液流入管３０が接続されている。なおこの図
において、５１ないし５８はそれぞれ循環ポンプを示
す。

【０００５】この擬似移動層装置による成分の分離操作
は通常は次のように行われる。すなわち、いま原液が弁
４４を通じて分離塔Ｃ₅ に供給されている時点とする
と、溶離液は弁３８を通じて分離塔Ｃ₁ に供給される。
そして、Ａ成分区分液を弁１２を通じて分離塔Ｃ₂ から
抜出し、Ｂ成分区分液は弁２６を通じて分離塔Ｃ₆ から
抜出す。そして、このような液の供給，抜出しの操作に
従って、上記Ａ，Ｂの二つの成分は循環系内で特有の濃
度分布を形成することになり、この濃度分布はその形状
を保持しつつ下流方向に移動する。そこで、この濃度分
布の移動に追随するように分離塔ヘの原液の供給位置、
溶離液の供給位置、Ａ成分区分液の抜出し位置、Ｂ成分
区分液の抜出し位置を、弁の切換えによって順次下流側
に切換える。これが擬似移動層の操作の特徴である。

【０００６】図２は、この様な擬似移動層装置における
定常状態のある時点（位置切換を行なう直前）の各成分
の濃度分布の形成状態を模式的に示したものであり、こ
の図２中に示したゾーンという領域分けは、原液，溶離
液の供給位置と各成分（Ａ，Ｂ）の抜出し位置の関係で
擬似移動層の系内に分化して現れる状態の違いを説明す
るのものであり、分離塔Ｃ₈ およびＣ₇ は非収着物質
（上記の例で言えば吸着材に対しての吸着力が小さいＢ
成分）の回収帯域（以下ゾーン１と言う）、分離塔Ｃ₆
およびＣ₅ は収着物質（上記の例で言えば吸着材に対し
ての吸着力が大きいＡ成分）の吸着帯域（以下ゾーン２
と言う）、分離塔Ｃ₄ およびＣ₃ は収着物質の濃縮帯域
（以下ゾーン３と言う）、分離塔Ｃ₂ およびＣ₁ は収着
物質の脱離帯域（以下ゾーン４と言う）に分けられる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】上述のように擬似移動
層によるクロマト分離法は優れた分離性、生産性等を発
揮する方法であるが、更に、より改良された技術の開発
が望まれるのは言う迄もなく、例えば、医薬品製造の分
野等においては、使用する成分のより一層の高純度回
収、例えば純度９９％以上の回収が実現できれば、回収
成分の後処理の省略あるいは処理の負担軽減が可能とな
るなどその実益は極めて大きい。そこで本発明者はこの
ような高純度回収方法の開発のために更に鋭意研究を進
めた。

【０００８】この過程で本発明者は次ぎのことに着目し
た。すなわち、擬似移動層装置を運転する際の条件設定
は、試験が容易な固定層方式のクロマト分離試験を行
い、その固定層方式のクロマト分離試験の結果と、各ゾ
ーンにおいて分離対象成分が流体によって運ばれる量
と、吸着材により運ばれる量の理論上の解析数値とか
ら、実際の擬似移動層の運転条件を設定して良好な分離
結果を得るようにするのが一般的である。しかし、実際
の擬似移動層方式の分離というのは、吸着材をカラムご
と機械的に移動する（上記例で言えば弁の開閉を切換え
る）ことで移動層を擬似したもの、すなわち弁の切換え
により固定層を循環流体と逆方向に移動させるものであ
るから、個々のカラムに注目してみると、あるゾーンに
おいて内部に所定の濃度分布状態が形成されたカラム
は、上記の切換えにより次のステップ（つまり異なるゾ
ーン）に移行するので上記濃度分布はそのまま異なるゾ
ーンに持ち越されることになる。また例えば上記Ａ，Ｂ
の２成分のうちで特に吸着材に対する吸着力の大きいＡ
成分を純度よく回収しようとするためには、回収帯域
（ゾーン１）のカラム内に存在するＢ成分がＡ成分を回
収する脱離帯域（ゾーン４）に混入するのを避ける必要
がある。これらのことから、擬似移動層装置においては
各ゾーンのカラム分割数を２本以上として構成するのが
普通である。

【０００９】本発明者は、上記構成によってＡ成分の高
純度回収を実現する目的で更に以下のことを検討した。

【００１０】すなわち、上記操作によって行なわれる液
（流体）の流れと吸着材の移動の関係から、まず、各ゾ
ーンｎ（ｎ＝１〜４）において生ずる見掛け上の流体流
速（移動層としての流体流速）ｕ_n を考えると、これはｕ_n ＝Ｖ_n −ε・ｕ_S ・・・・（１）により与えられる（但し、Ｖ_n は各ゾーンｎを固定層と
考えたときの流体流速、εはカラム内の空隙率（＜
１）、ｕ_S は吸着材の移動速度（分離塔の長さＬ／切り
替え時間Ｔ）である）。

【００１１】このような流れのなかで、分離対象の成分
ｍ（上記の例で言えばｍ＝ＡとＢ）の移動状態を考える
と、これは、当該成分が流体により運ばれる量と吸着材
により運ばれる量との関係から次ぎのように考えること
ができる。すなわち、各成分が各ゾーンで流体あるいは
吸着材で運ばれる量の比β（ｍ_n ）は、上記式（１）と
分配係数Ｋｍとから、下記式（２）で与えられる。

【００１２】 β（ｍ_n ）＝ｕ_n ／｛ｕ_S ・（１−ε）・Ｋｍ｝・・・・（２）（分配係数Ｋｍは、成分ｍ（上記の場合ではｍ＝Ａ又は
Ｂ）の固定相における濃度Ｃ₁ と、移動相における濃度
Ｃ₂ の比：Ｃ₁ ／Ｃ₂ ）したがって、例えば成分Ｂのゾーンｎにおけるβ（Ｂ
_n ）が１であれば、当該ゾーンでは成分Ｂは見掛け上移
動せず、１未満であれば成分Ｂは吸着材により運ばれ、
逆に１より大であれば成分Ｂは流体により運ばれること
になる。

【００１３】そこで、擬似移動層装置を運転する際に
は、分離対象である成分のβの値、つまり各ゾーン毎の
上記Ａ成分及びＢ成分についてのβ（Ａ₁ ）〜β（Ａ
₄ ）、β（Ｂ₁ ）〜β（Ｂ₄ ）の値を、下記表１のよう
に整理される条件を満足するように設定して運転すれば
Ａ成分の高純度回収が実現できると思われる。

【００１４】

【表１】

【００１５】しかしながら、上述した成分が流体や吸着
材で運ばれる量の解析に用いられる分配係数は、各成分
の代表値（平均値）であり、実際面で考えれば、この分
配係数は、当然吸着材の性質や充填状態、滞留時間の長
さ等による分布（不均質性）を持つことを考慮する必要
がある。すなわち、この分布があることを考えれば、例
えば非収着物質（上記例ではＢ成分）がほとんど吸着材
との吸着性を持たない組合わせの場合に、Ｂ成分が回収
帯域（ゾーン１）から脱離帯域（ゾーン４）に混入する
ことを厳密に避けることは難しい。そして回収帯域出口
からＢ成分をはじめとする他の成分である非収着物質
が、脱着帯域（ゾーン４）に流出することは直ちにＡ成
分区分液の純度低下を招くことにつながるため、Ａ成分
の高純度回収を上記表１の条件設定のみで実現すること
は困難である。

【００１６】本発明は、従来技術における以上のような
問題点を排除し、原液中に含まれる２成分以上の成分中
の特定成分とその他の成分を分離するにあたり、良好な
分離を実現できる擬似移動層による新規な分離方法を提
供することを目的とする。

【００１７】また、本発明はこのような困難な問題を解
決することを目的とするものであるが、それと同時に、
特定成分の高純度回収を、擬似移動層の層長を短くした
装置を用いて実現することで、吸着材の使用量の削減、
設備負担や運転コストの低減を図り、工業的規模での実
施を一層有利とすることも目的とする。

【００１８】本発明の他の目的は、かかる擬似移動層に
よる分離に好適に用いられる擬似移動層装置を提供する
ところにある。

【００１９】

【問題点を解決するための手段】本発明者は、上述した
種々の検討の結果に基づき、高純度製品を効率よく得る
には、以下に説明する分離法により良好な分離が得られ
ることを見い出し、上記特許請求の範囲の各請求項に記
載した本発明に到達したものである。

【００２０】本発明の分離法の特徴の一つは、原液中に
含まれる２以上の物質に対する吸着能力に差のある吸着
材が充填されているカラムの複数を、各カラムの後端を
流体通路を介してこれに続くカラムの前端に順次結合す
ることで全体として流体の循環系を構成させ、該循環系
に定められた夫々の位置から原液及び溶離液を別々に供
給し、かつ同様に定められた夫々の位置から上記物質の
うちの吸着材に対する吸着力が大きな収着物質と吸着力
の小さな非収着物質を別々に抜出すようにした擬似移動
層を用い、上記溶離液供給位置から収着物質抜出位置ま
での収着物質の脱離帯域（ゾーン４）、同抜出位置から
原液供給位置までの収着物質の濃縮帯域（ゾーン３）、
同供給位置から非収着物質抜出位置までの収着物質の吸
着帯域（ゾーン２）、同抜出位置から溶離液供給位置ま
での非収着物質の回収帯域（ゾーン１）の四つのゾーン
を上流より上記順序で形成させ、流体を循環させなが
ら、上記供給位置および抜出位置の各位置を間欠的に一
カラムづつ下流方向に切換え移動させて特定成分を連続
的に分離回収する擬似移動層による分離法において、上
記液の供給位置および液の抜出位置の各位置を切換える
時点を、切換時に回収帯域のカラム内に存在している液
が該カラムの上流側より供給される液で該カラムから押
し出される時点、又はそれよりも前の時点となるように
設定して操作するようにしたところにある。

【００２１】

【作用】この構成により、生産性の大幅な低下を招くこ
となしに、非収着成分（上述の例ではＢ成分）が回収帯
域（ゾーン１）から脱離帯域（ゾーン４）に混入するこ
とを確実に抑制できる作用が得られる。

【００２２】この作用が得られる理由は次のように説明
される。すなわち、上述表１に示したβの値の設定、例
えばゾーン１における非収着物質（Ｂ成分）のβ（Ｂ
₁ ）の値をできるだけ小さく、例えば０．５以下、好ま
しくは０（ないし負）に設定することで、Ｂ成分が吸着
材で運ばれる傾向が十分に大きくなり、従って運転中に
Ｂ成分がゾーン１からゾーン４に混入する虞れは大幅に
軽減される。

【００２３】ところが、上述したようにβ（Ｂ₁ ）を決
めるパラメータの分配係数Ｋｍには分布があることはす
でに述べた通りであって、上記のβ（Ｂ₁ ）の値は、こ
れをできるだけ小さくといっても臨界的な条件として定
めることは容易でない。しかし一方において、一般の擬
似移動層装置においては、収着物質（Ａ成分）を回収し
ようとする場合の吸着材には、可能である限り、非収着
物質（Ｂ成分）に対して吸着性が殆ど無いか又はできる
だけ小さいものを使用するのが普通であるから、その吸
着性が仮に０という限界値にあると仮定しても、切換時
に回収帯域（ゾーン１）のカラム内に存在している液が
該カラムから押し出される時点を臨界点とすれば、不確
定な分布をもつβ（Ｂ₁ ）の値とは無関係にＡ成分の高
純度回収に適した装置の運転、すなわち運転中にゾーン
１からＢ成分がゾーン４に混入する虞れを可及的に０に
近付けた運転ができる。そしてこの運転をより具体的な
実施段階に適用するには、理論的には上記式（１）の値
をｕ_n ｛＝Ｖ_n −ε・ｕ_S ｝＝０とすればよいことになるが、好ましくはｕ_n ＝負、とす
ることがよい。

【００２４】また、このような構成を採用することは、
更に次のような従来では考えられなかった極めて優れた
有効性をもたらす作用もある。すなわち、回収帯域（ゾ
ーン１）からＢ成分がゾーン１に混入することを防止す
る目的で従来装置ではこの回収帯域のカラムを２本以上
としていたのであるが、本発明の方法によれば、非収着
成分が回収帯域（ゾーン１）から脱離帯域（ゾーン４）
に混入することが実質的にないので、回収帯域のカラム
を分割する必要も無くなるのである。

【００２５】

【実施例】以下本発明を図面に基づいて更に詳細に説明
する。

【００２６】図１は本発明を実施するために用いられる
擬似移動層装置の概略を示した図である。

【００２７】この図１の擬似移動層装置は上述したもの
であるのでその構成を簡単に説明すると、擬似移動層装
置は８本の単位分離塔から構成されていて、各単位分離
塔には原液中に含まれる２成分以上の成分中の特定成分
Ａ成分に対してＢ成分に対するよりも吸着量が大きい充
填材が充填されている。

【００２８】各単位分離塔Ｃ₁ ないしＣ₈ を連通する流
体通路には、弁１１〜１８を介してＡ成分区分液抜出し
管１０と、弁２１〜２８を介してＢ成分区分液抜出し管
２０と、弁４１〜４８を介して原液導入管４０と、弁３
１〜３８を介して溶離液流入管３０とがそれぞれ連通接
続されていて、上記弁１１〜１８の切換により液の抜き
出しと供給のカラムを選択切換できるようになってい
る。なお５１〜５８はそれぞれ循環ポンプを示す。

【００２９】この擬似移動層による成分の分離操作は次
のように行われる。すなわちいま、原液が弁４４を通じ
て分離塔Ｃ₅ に供給されている時点とすると、溶離液は
弁３８を通じて分離塔Ｃ₁ に供給される。また、Ａ成分
区分液は弁１２を通じて分離塔Ｃ₂ から抜出し、Ｂ成分
区分液は弁２６を通じて分離塔Ｃ₆ から抜出す。そして
この原液の供給、溶離液の供給、Ａ成分区分液の抜き出
し、Ｂ成分区分液の抜き出しの各位置は、所定時間毎に
循環系の下流側のカラムに一つづつ移行切換される。

【００３０】これにより、分離塔Ｃ₈ およびＣ₇ におい
て非収着物質の回収帯域（ゾーン１）、分離塔Ｃ₆ およ
びＣ₅ において収着物質の吸着帯域（ゾーン２）、分離
塔Ｃ₄ およびＣ₃ において収着物質の濃縮帯域（ゾーン
３）、分離塔Ｃ₂ およびＣ₁において収着物質の脱離帯
域（ゾーン４）が、各ゾーンにおいてＡ，Ｂ２成分の特
有の濃度分布をなすように形成され、この濃度分布はそ
の形状を保持しつつ下流方向に移動する。

【００３１】そして、図２は上記液の供給，液の抜出し
の位置を弁開閉切換によりカラム一つ分移動させる直前
の状態を示すと共に、図３は移動直後の状態を示してい
て、この図３の状態では、図２ではＣ₁ で示したカラム
（図３では該当するカラムを（Ｃ₁ ）で示した）が、切
換えによりＣ₈ となり、同様に図２のカラムＣ₂ →（Ｃ
₁ ）のように一つづつ繰り上がる図４は、以上の図１で
説明した擬似移動層装置のゾーン１のカラムを１本のカ
ラムＣ₇ のみとしたものであり、したがってカラムＣ₈
およびこれに付属する弁等がない他の構成は、図１と全
く同じである。図５はこの７本のカラム群からなる擬似
移動層装置により与えられる定常状態の弁を切換える直
前の各成分の濃度分布を示したものであり、図６は同切
換直後の状態を示している。

【００３２】以下、図１及び図４の装置を用いて本発明
方法を実施した例、および従来法に従った例について説
明する。なお本発明は以下の実施例に限定されるもので
はない。

【００３３】実施例１非糖分３４．１％、キシロビオース以上のオリゴ糖３
６．７％、キシロース２９．２％よりなる全糖濃度３７
０ｇ／リットルの原液を図１に示すフローでゾーン１の
分離塔２本、ゾーン２は２本、ゾーン３は２本、ゾーン
４は２本とした擬似移動層式クロマト分離装置で分離し
た。

【００３４】図１において単位分離塔１〜８は内径１０
８ｍｍ、高さ１．５ｍの円筒であり、円筒内にはナトリ
ウム形の強酸性陽イオン交換樹脂アンバーライトＣＧ６
０００（ε＝０．３４７３：ロームアンドハース社製）
を合計１１０リットル充填した。各単位分離塔内は６０
℃に保持した。この擬似移動層において原液を４．９５
リットル／ｈ、単糖区分液を９．９リットル／ｈ、ゾー
ン３の流速を４５．８０リットル／ｈ、固定層流速を８
３．８６リットル／ｈ、水の供給量は２６．９５リット
ル／ｈ、オリゴ糖区分液の抜出し量を２２．００リット
ル／ｈ、ゾーン１における移動層としての流体流速ｕ₁
＝−０．３７リットル／ｈとして運転した。

【００３５】定常状態において抜出された単糖区分液と
オリゴ糖区分液中の糖組成を表２に示す。

【００３６】

【表２】

【００３７】なお単糖区分液中の単糖の純度は９９．５
％であった。

【００３８】比較例１実施例１と同一組成、同一糖濃度の原液を、下記の条
件、及びゾーン１における移動層としての流体流速をｕ
₁ ＝６．７８リットル／ｈとした以外は実施例１と同様
に単糖の分離を行った。

【００３９】原液供給量４．９５リットル／ｈ水供給量１９．８リットル／ｈ単糖区分液抜出量９．９リットル／ｈオリゴ糖区分液抜出量１４．８５リットル／ｈゾーン３の流速４５．８０リットル／ｈ固定層流速８３．８６リットル／ｈ定常状態において抜出された単糖区分液とオリゴ糖区分
液中の糖組成を表３に示す。

【００４０】

【表３】

【００４１】なお単糖区分液中の単糖の純度は９７．５
％であり、実施例１の純度９９．５％と比較して悪かっ
た。

【００４２】この純度の差は、例えば実施例１で回収し
た単糖を医薬用に利用する場合には純度９９％以上であ
るためそれ以上の高純度化は必要ないが、比較例１の場
合には純度９９％未満であるため、これを更に高純度化
するための後処理が必要になり、生産性の向上や生産設
備負担の軽減の上で実施例１は極めて有利となる。

【００４３】実施例２不純物質７６．１％，アデノシン（以下Ａｄと記載す
る。）３．４％，アデノシン二リン酸（以下ＡＤＰと記
載する。）７．４％，アデノシン三リン酸（以下ＡＴＰ
と記載する。）１３．１％よりなる全固形分濃度１６
７．０ｇ／リットルの原液を図１に示すフローでゾーン
１の分離塔２本、ゾーン２は２本、ゾーン３は２本、ゾ
ーン４は２本とした擬似移動層式クロマト分離装置でＡ
ＴＰの分離を実施した。

【００４４】図１において単位分離塔１〜８は内径１０
８ｍｍ、高さ１．５ｍの円筒であり、円筒内には弱塩基
性陰イオン交換樹脂ＦＸ−４６１１（ε＝０．７３４：
オルガノ製）を合計１１０リットル充填した。各単位分
離塔内は２５℃に保持した。溶離液には０．２Ｍ酢酸緩
衝液（ｐＨ５．５）に０．１５ＭとなるようにＮａＣｌ
を溶解して用いた。この擬似移動層において原液を５．
５リットル／ｈ、ＡＴＰ区分液を１０．７３リットル／
ｈ、ゾーン３の流速を４５．８０リットル／ｈ、固定層
流速を３７．５６リットル／ｈ、溶離液の供給量は２
９．７リットル／ｈ、ゾーン１の移動層としての流体流
速ｕ₁ は−０．７２リットル／ｈ、不純物区分液の抜出
し量を２４．４７リットル／ｈとして運転した。

【００４５】定常状態において抜出されたＡＴＰ区分液
と不純物区分液中の成分組成を表４に示す。

【００４６】

【表４】

【００４７】なおＡＴＰ区分液中のＡＴＰの純度は９９
％であった。

【００４８】比較例２実施例２と同一組成、同一濃度の原液を下記条件、及び
ゾーン１における移動層としての流体流速をｕ₁ ＝１．
４６リットル／ｈとした以外は実施例２と同様にしてＡ
ＴＰの分離を行った。

【００４９】原液供給量５．５リットル／ｈ溶離液供給量２７．５リットル／ｈＡＴＰ区分液抜出量１０．７３リットル／ｈ不純物区分液抜出量２２．２７リットル／ｈゾーン３の流速４５．８０リットル／ｈ固定層流速３７．５６リットル／ｈ定常状態において抜出されたＡＴＰ区分液と不純物区分
液中の成分組成を表５に示す。

【００５０】

【表５】

【００５１】なおＡＴＰ区分液中のＡＴＰの純度は９４
％であった。

【００５２】実施例３非糖分３４．１％、キシロビオース以上のオリゴ糖３
６．７％、キシロース２９．２％よりなる全糖濃度３７
０ｇ／リットルの原液を図４に示すフローでゾーン１の
分離塔１本、ゾーン２は２本、ゾーン３は２本、ゾーン
４は２本とした擬似移動層式クロマト分離装置で分離し
た。

【００５３】図４において単位分離塔１〜７は内径１０
８ｍｍ、高さ１．５ｍの円筒であり、円筒内にはナトリ
ウム形の強酸性陽イオン交換樹脂アンバーライトＣＧ６
０００（ロームアンドハース社製）を合計９６リットル
充填した。各単位分離塔内は６０℃に保持した。この擬
似移動層において原液を４．９５リットル／ｈ、単糖区
分液を９．９０リットル／ｈ、ゾーン３の空塔流速を４
５．８リットル／ｈ、固定層流速を８３．８６リットル
／ｈ、水の供給量は２７．４リットル／ｈ、オリゴ糖区
分液の抜出し量を２２．４５リットル／ｈ、ゾーン１の
移動層としての流体流速をｕ₁ ＝−０．８２リットル／
ｈとして運転した。

【００５４】定常状態において抜出された単糖区分液と
オリゴ糖区分液中の糖組成を表６に示す。

【００５５】

【表６】

【００５６】なお単糖区分液中の単糖の回収率は９９．
５％であり、カラム数を削減しても実施例１と同等の分
離性能が得られることが確認された。

【００５７】実施例４不純物質７６．１％，アデノシン（Ａｄ）３．４％，ア
デノシン二リン酸（ＡＤＰ）７．４％，アデノシン三リ
ン酸（ＡＴＰ）ｌ３．１％よりなる全固形分濃度１６
７．０ｇ／リットルの原液を図４に示すフローでゾーン
１の分離塔１本、ゾーン２は２本、ゾーン３は２本、ゾ
ーン４は２本とした擬似移動層式クロマト分離装置でＡ
ＴＰの分離を実施した。

【００５８】図４において単位分離塔１〜’は内径１０
８ｍｍ、高さ１．５ｍの円筒であり、円筒内には弱塩基
性陰イオン交換樹脂ＦＸ−４６１１（オルガノ製）を合
計９６リットル充填した。各単位分離塔内は２５℃に保
持した。溶離液には０．２Ｍ酢酸緩衝液（ｐＨ５．５）
に０．１５ＭとなるようにＮａＣｌを溶解して用いた。
この擬似移動層において原液を５．５リットル／ｈ、、
ＡＴＰ区分液を１０．７３リットル／ｈ、ゾーン３の空
塔流速を４５．８０リットル／ｈ、固定層流速を３７．
５６リットル／ｈ、溶離液の供給量は３０．４４リット
ル／ｈ、ゾーン１の移動層としての流体流速はｕ₁ ＝−
１．４６リットル／ｈ、不純物区分液の抜出し量を２
５．２１リットル／ｈとして運転した。

【００５９】定常状態において抜出されたＡＴＰ区分液
と不純物区分液中の成分組成を表７に示す。

【００６０】

【表７】

【００６１】なおＡＴＰ区分液中のＡＴＰの純度は９
９．４％であり、カラム数を削減しても実施例２と同等
の分離性能が得られることが確認された。

【００６２】実施例５実施例３と同一の装置を用いて同一組成、同一濃度の原
液を、溶離液を節約するために、１工程の時間９．８４
分のうち初めの１．５分の間（工程（１）という）では
オリゴ糖区分液の抜出しを行なわず、１．５分以降（工
程（２）という）はオリゴ糖区分液の抜出しを行なう下
記条件で単糖の分離を行った。この擬似移動層において
原液を４．９５リットル／ｈ、単糖区分液を９．９０リ
ットル／ｈ、ゾーン３の空塔流速を４５．８リットル／
ｈ、固定層流速を８３．８６リットル／ｈ、上記工程
（１）での水の供給量は４．９５リットル／ｈ、ゾーン
１の流体流速はオリゴ糖区分液の抜出しを工程（１）で
は行なわないので２１．６３リットル／ｈ、工程（２）
での水の供給量は２７．４リットル／ｈ、オリゴ糖区分
液の抜出し量を２２．４５リットル／ｈ、ゾーン１の移
動層としての流体流速はｕ₁ ＝−０．８２リットル／ｈ
として運転した。

【００６３】定常状態において抜出された単糖区分液と
オリゴ糖区分液中の糖組成を表８に示す。

【００６４】

【表８】

【００６５】なお単糖区分液中の単糖の純度は９９．３
％であった。

【００６６】

【発明の効果】以上のように、本発明によれば非収着成
分の回収帯域からの脱離帯域に非収着成分が混入するこ
とを確実に抑えることができ、収着成分の高純度回収が
実現できるという効果がある。

【００６７】また、かかる高純度回収という目的を実現
しつつ、回収帯域のカラム数を１本に減少しても、複数
本の場合と同等の分離性能を確保することができるとい
う効果が得られ、これにより更に、吸着材の使用量を削
減でき、コスト低減に有効であり、設備負担、運転管理
コストの軽減により高純度の製品を低コストで得ること
ができるという効果も得られる。

【００６８】さらにまた、実施例５によれば、単純な工
程の分割により、回収帯域のカラム本数を減少させた場
合の溶離液の使用量を削減することができ、高純度の製
品を低コストで得ることができるという効果も得られ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は本発明を適用する８塔型の擬似移動層の
フローを示す図面である。

【図２】図２はこの擬似移動層装置に於ける液の供給，
抜出しの位置を切換える直前の定常状態の各成分の吸着
帯の形成状態を示す図面である。

【図３】図３はこの擬似移動層装置に於ける液の供給，
抜出しの位置を切換えた直後の定常状態の各成分の吸着
帯の形成状態を示す図面である。

【図４】図４は本発明を適用する７塔型の擬似移動層の
フローを示す図面である。

【図５】図５はこの擬似移動層装置に於ける液の供給，
抜出しの位置を切換える直前の定常状態の各成分の吸着
帯の形成状態を示す図面である。

【図６】図６はこの擬似移動層装置に於ける液の供給，
抜出しの位置を切換えた直後の定常状態の各成分の吸着
帯の形成状態を示す図面である。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】原液中に含まれる２以上の物質に対する
吸着能力に差のある吸着材が充填されているカラムの複
数を、各カラムの後端を流体通路を介してこれに続くカ
ラムの前端に順次結合することで全体として流体の循環
系を構成させ、該循環系の定められた夫々の位置から原
液及び溶離液を別々に供給し、かつ同様に定められた夫
々の位置から上記物質のうちの吸着材に対する吸着力が
大きな収着物質と吸着力の小さな非収着物質を別々に抜
出すようにした擬似移動層を用い、上記溶離液供給位置
から収着物質抜出位置までの収着物質の脱離帯域、同抜
出位置から原液供給位置までの収着物質の濃縮帯域、同
供給位置から非収着物質抜出位置までの収着物質の吸着
帯域、同抜出位置から溶離液供給位置までの非収着物質
の回収帯域、の四つのゾーンを上流より上記順序で形成
させ、流体を該循環系内に循環させながら、カラムに対
する上記液の供給位置および上記液の抜出位置の各位置
を間欠的に一カラムづつ下流方向に切換移動させる擬似
移動層による分離法において、上記液の供給位置および
液の抜出位置の各位置を切換える時点を、切換時に回収
帯域のカラム内に存在している液が、該カラムの上流側
より供給される液で該カラムから押し出される時点又は
それよりも前の時点となるように設定して操作すること
を特徴とする擬似移動層による分離方法。
【請求項２】請求項１において、非収着物質の回収帯
域を１本のカラムで形成させると共に、他の三つの帯域
は少なくとも２本のカラムで形成させることを特徴とす
る擬似移動層による分離方法。
【請求項３】原液中に含まれる２以上の物質に対する
吸着能力に差のある吸着材が充填されているカラムの複
数を、各カラムの後端を流体通路を介してこれに続くカ
ラムの前端に順次結合することで全体として流体の循環
系を構成するカラム群と、該循環系の定められた夫々の
位置から原液及び溶離液を別々に供給する液供給手段
と、同様に、定められた夫々の位置から上記物質のうち
の吸着材に対する吸着力が大きな収着物質と吸着力の小
さな非収着物質を別々に抜出す液抜出手段とを備えた擬
似移動層装置において、上記溶離液供給位置から収着物
質抜出位置までの収着物質の脱離帯域を形成する複数本
の上記カラム、同抜出位置から原液供給位置までの収着
物質の濃縮帯域を形成する複数本の上記カラム、同供給
位置から非収着物質抜出位置までの収着物質の吸着帯域
を形成する複数本の上記カラム、同抜出位置から溶離液
供給位置までの非収着物質の回収帯域を形成する１本の
上記カラムにより、四つの帯域のゾーンを上流より上記
順序で形成して上記カラム群を構成させると共に、該カ
ラム群で形成される循環系内で流体を循環させる流体循
環手段と、上記液の供給位置および液の抜出位置の各位
置を間欠的に一カラムづつ下流方向に切換移動させる切
換手段とを設けたことを特徴とする請求項１又は２に記
載の方法に用いる擬似移動層装置。