WO2019189807A1 - 多糖類カラム担体が大型カラムに充填された充填ベッドの製造方法 - Google Patents

多糖類カラム担体が大型カラムに充填された充填ベッドの製造方法 Download PDF

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WO2019189807A1
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WO
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column
mpa
packed bed
linear velocity
less
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PCT/JP2019/014132
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Inventor
優 平野
康裕 田多
Original Assignee
株式会社カネカ
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D15/00Separating processes involving the treatment of liquids with solid sorbents; Apparatus therefor
    • B01D15/08Selective adsorption, e.g. chromatography
    • B01D15/10Selective adsorption, e.g. chromatography characterised by constructional or operational features
    • B01D15/20Selective adsorption, e.g. chromatography characterised by constructional or operational features relating to the conditioning of the sorbent material
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J20/00Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
    • B01J20/281Sorbents specially adapted for preparative, analytical or investigative chromatography
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
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    • B01J20/281Sorbents specially adapted for preparative, analytical or investigative chromatography
    • B01J20/282Porous sorbents
    • B01J20/285Porous sorbents based on polymers
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N30/00Investigating or analysing materials by separation into components using adsorption, absorption or similar phenomena or using ion-exchange, e.g. chromatography or field flow fractionation
    • G01N30/02Column chromatography
    • G01N30/50Conditioning of the sorbent material or stationary liquid
    • G01N30/56Packing methods or coating methods

Definitions

  • the present invention relates to a method for producing a packed bed by filling a polysaccharide column carrier into a large column.
  • the column carrier is formed by compacting a suspension of discrete particles (known as a slurry) that is pumped, injected or aspirated into the column and is housed in the column as a so-called packed bed.
  • a slurry a suspension of discrete particles
  • a large-scale column such as a large-sized column is manufactured by sucking or injecting a predetermined volume of slurry having carrier particles having a predetermined concentration into the column.
  • a movable adapter installed between the upper part and the lower part of the column
  • the liquid in the slurry is discharged outside to form a packed bed
  • a spray nozzle a slurry is sprayed into the column from the upper part of the column, and a liquid is discharged from the lower part of the column, thereby forming a packed bed
  • Patent Document 1 The packing method described in Patent Document 1 is also called a pack-in-place method. However, in this method, it is not easy to obtain a good chromatographic peak particularly in a large column, and repacking is repeated several times. The fact is that the carrier filling is completed. In fact, Patent Document 1 discloses diluting the slurry concentration to an appropriate concentration by destroying the bed once filled and filling the slurry again to form the bed.
  • an aired diaphragm pump is usually used as a pump for feeding slurry, but the larger the column, the more air is required to be supplied to the pump, and a large air compressor is required. There was a problem that the equipment cost was expensive.
  • the present invention provides a method for reliably producing a packed bed capable of obtaining a good chromatographic peak with good reproducibility in a method of filling a large column with a carrier by feeding slurry. It is an object.
  • the present inventors can obtain a good chromatographic peak with good reproducibility by controlling the concentration and packing speed of the slurry fed to a large column.
  • the inventors have found that a packed bed is formed, and have completed the present invention.
  • the present invention relates to a cylindrical body having an inner diameter of 30 cm or more and 270 cm or less, a disk-shaped filter that traverses the lower part of the cylinder, a disk body disposed above the filter, and a jet on the lower surface of the disk body.
  • a method for producing a packed bed of a carrier on a disk-shaped filter by pumping slurry containing a polysaccharide column carrier and ejecting the slurry from the nozzle using a column packing device having a nozzle having an outlet.
  • Carrier concentration of slurry (A), maximum discharge column linear velocity of the pump (B), and ratio of filling pressure to bed height at the end of bed formation (packing pressure / packing bed height) (C) [packing Chromatogram obtained according to the following column performance evaluation method by controlling the column pressure at the time of stopping / the bed height] has a shape: single peak, the number of theoretical plates: 1500 or more, and an asymmetry: 0.7 or more and 1.7 or less. A method of manufacturing a packed bed.
  • the range of the carrier concentration (A) is more than 40% by volume and not more than 80% by volume, and the range of the maximum discharge column linear velocity (B) and the ratio of the packing pressure / packed bed height (C) It is preferable to make the range of the following combinations.
  • the maximum discharge column linear velocity (B) is more than 1500 cm / hr and not more than 3950 cm / hr, and the ratio (C) of filling pressure / packed bed height is not less than 0.001 MPa / cm and not more than 0.030 MPa / cm;
  • Maximum discharge column linear velocity (B) is 715 cm / hr and 1500 cm / hr or less, and the ratio (C) of packing pressure / packed bed height is 0.001 MPa / cm to 0.030 MPa / cm; or
  • the column linear velocity (B) is more than 475 cm / hr and 715 cm / hr or less, and the packing pressure / packed bed height ratio (C) is 0.0028 MPa / cm or more and 0.030 MPa / cm or less.
  • the range of the carrier concentration (A) is more than 35% by volume and not more than 40% by volume, and the range of the maximum discharge column linear velocity (B) and the ratio of the packing pressure / packed bed height (C) It is also preferable to make the ranges of the following combinations.
  • the maximum discharge column linear velocity (B) is more than 1500 cm / hr and not more than 3950 cm / hr, and the ratio (C) of filling pressure / filling bed height is not less than 0.010 MPa / cm and not more than 0.030 MPa / cm; Maximum discharge column linear velocity (B) is over 715 cm / hr to 1500 cm / hr and filling pressure / packed bed height ratio (C) is 0.009 MPa / cm to 0.030 MPa / cm; or The column linear velocity (B) is more than 475 cm / hr and 715 cm / hr or less, and the packing pressure / packed bed height ratio (C) is 0.004 MPa / cm or more and 0.030 MPa / cm or less.
  • the range of the carrier concentration (A) is 28% by volume to 35% by volume, and the range of the maximum discharge column linear velocity (B) and the ratio of the packing pressure / packed bed height (C). It is also preferable to make the ranges of the following combinations.
  • the maximum discharge column linear velocity (B) is more than 1500 cm / hr and not more than 3950 cm / hr, and the ratio (C) of filling pressure / filling bed height is not less than 0.0115 MPa / cm and not more than 0.030 MPa / cm; Maximum discharge column linear velocity (B) is over 715 cm / hr to 1500 cm / hr and filling pressure / packed bed height ratio (C) is 0.0095 MPa / cm to 0.030 MPa / cm; or The column linear velocity (B) is more than 475 cm / hr and not more than 715 cm / hr, and the ratio of packing pressure / packed bed height (C) is not less than 0.005 MPa / cm and not more than 0.030 MPa / cm.
  • the polysaccharide column carrier preferably has an average particle size of 50 to 100 ⁇ m as an intermediate particle size of the cumulative volume distribution.
  • the present invention it is possible to reliably manufacture a packed bed capable of obtaining a good chromatographic peak with good reproducibility in a method of filling a large column with a carrier by feeding slurry. Further, according to the present invention, it is possible to prevent cost loss and opportunity loss due to refilling.
  • FIG. 1 is an example of a column packing apparatus used in the pack in place method.
  • FIG. 2 is a chromatogram of Example 1 showing good chromatographic peaks.
  • FIG. 3 is a chromatogram of Comparative Example 1 showing a distorted chromatographic peak.
  • FIG. 4 is a diagram showing the relationship between the column pressure / bed height at the time of stopping packing and the main peak area / all peak areas in Examples 1 to 5 and Comparative Examples 1 to 3.
  • FIG. 5 is a graph showing the relationship between the column pressure / bed height at the time of stopping packing and the main peak area / all peak areas in Examples 6 to 9 and Comparative Examples 4 to 6.
  • FIG. 6 is a diagram showing the relationship between the column pressure / bed height at the time of stopping packing and the main peak area / all peak areas in Examples 10 to 13 and Comparative Examples 7 and 8.
  • the present invention relates to a cylindrical body having an inner diameter of 30 cm or more and 270 cm or less, a disk-shaped filter that traverses the lower part of the cylinder, a disk body disposed above the filter, and a jet port on the lower surface of the disk body.
  • a method for producing a packed bed of the carrier on a disk-shaped filter by pumping a slurry containing a polysaccharide column carrier and ejecting the slurry from the nozzle using a column packing apparatus having a nozzle having (in the present invention, (also referred to as pack in place method).
  • the column packing device 20 includes, for example, a slurry tank 2, a large column (cylindrical body 6), a slurry feeding line 3 that connects the slurry tank 2 and the cylindrical body 6, and a feeding pump 4 on the slurry feeding line 3.
  • Consists of A slurry tank 2 contains a slurry 1 containing a predetermined carrier and a solvent, and is fed (pressure-fed) by a liquid feed pump 4 to a cylindrical body 6 through a slurry liquid feed line 3.
  • the cylindrical body 6 is accommodated in, for example, the upper lid 5 installed at the upper end of the cylindrical body 6, the disc body 8 accommodated in the cylindrical body 6, the nozzle 10 installed on the lower surface of the disc body 8, and the cylindrical body 6.
  • the inside of the cylindrical body 6 may be filled with a predetermined solvent before the slurry 1 is fed, and the fed slurry 1 flows in from the upper lid 5 and the nozzle 10 on the lower surface of the disk body.
  • the sprayed carrier of the slurry 1 is disposed on the bottom surface portion 7 inside the cylindrical body, and is deposited and consolidated on a disk-shaped filter 9 having a particle size smaller than the particle size of the carrier.
  • the solvent of the slurry 1 passes through the disk-shaped filter 9 and is discharged from the discharge line 11 to the outside of the cylindrical body 6.
  • the slurry 1 may be fed until a predetermined packed bed height is formed.
  • the slurry tank may be made of metal, plastic, or the like as long as it can accommodate the slurry, and the shape of the slurry tank may be any shape such as a cylindrical shape, a rectangular parallelepiped shape, or a spherical shape.
  • the volume of the slurry tank may be anything considering the diameter and height of the packed bed suitable for a large column and the slurry concentration required for these, and is, for example, 100 to 500 L, preferably 150 to 450 L.
  • the slurry may be a mixture of a predetermined column carrier and a solvent.
  • the polysaccharide column carrier include a cellulose column carrier and the like, but may be an ion exchange column carrier (cation exchange column carrier, anion exchange column carrier), a silica column carrier or the like, and a cellulose column carrier is preferable.
  • the polysaccharide column carrier is not particularly limited as long as the effects of the present invention can be obtained. Examples thereof include Kaneka Kancap A and Kaneka Kancap A3G which are cellulose column carriers.
  • the polysaccharide column carrier preferably has an average particle size of 50 to 100 ⁇ m as an intermediate particle size of the cumulative volume distribution, and more preferably has an average particle size of 60 to 90 ⁇ m.
  • the slurry may be prepared by first dispersing a polysaccharide column carrier in a dispersion solvent, and a conventionally known dispersant may be added.
  • the solvent may be, for example, an organic solvent such as an aqueous solvent, an alcohol solvent, an ester solvent, an ether solvent, etc., preferably an aqueous solvent or an alcohol solvent, more preferably water or water and ethanol.
  • the mixed solvent is more preferably water.
  • the mixed solvent of water and ethanol preferably has an ethanol concentration of 30% by volume or less.
  • the slurry concentration of the slurry stored in the slurry tank is preferably 10% by volume or more and 80% by volume or less, more preferably 15% by volume or more and 75% by volume or less, and 20% by volume or more and 70% by volume. %, More preferably 20% by volume or more and 65% by volume or less, more preferably 28% by volume or more, 34% by volume or less, or 35% by volume or more, 40% by volume or less, or 41% by volume. % Or more and 60% by volume or less is even more preferable.
  • the slurry concentration can be evaluated by sampling the slurry from the slurry tank, sedimenting and tapping the polysaccharide column carrier, and dividing the sediment volume of the polysaccharide column carrier by the total liquid volume.
  • the slurry concentration it is desirable to control the slurry concentration to be more than 40 volume% and 80 volume% or less (preferably 45 volume% or more and 75 volume% or less).
  • the slurry concentration is increased, a favorable chromatographic peak can be obtained even when the maximum discharge column linear velocity (B) and the ratio of packing pressure / packing bed height (C) are relatively small. .
  • the slurry concentration may be more than 35% by volume and 40% by volume or less, or 28% by volume to 35% by volume. Even at these concentrations, as described later, as the maximum discharge column linear velocity (B) is increased and the ratio of packing pressure / packing bed height (C) is increased, a favorable chromatographic peak is obtained. It becomes easy.
  • the slurry feeding line is not particularly limited as long as it connects the slurry tank and the cylindrical body, but preferably has a tubular structure made of a material such as metal or plastic.
  • the liquid feed pump may be either a non-positive displacement pump or a positive displacement pump.
  • non-displacement pumps include centrifugal pumps such as centrifugal pumps and turbine pumps, propeller pumps such as axial flow pumps and mixed flow pumps, and viscous pumps such as cascade pumps.
  • the positive displacement pump include a reciprocating pump such as a piston pump, a plunger pump, a diaphragm pump, and a wing pump, and a rotary pump such as a gear pump, an eccentric pump, and a screw pump.
  • the liquid feeding pump used in the present invention is preferably substantially a pulsation generating pump, and preferably does not include a pump pulsation suppressing device or a non-pulsating pump.
  • diaphragm pump examples include a diaphragm pump THU203 manufactured by Tapflow, T-100 manufactured by Tapflow, T-200 manufactured by Tapflow, T-400 manufactured by Tapflow, T-800 manufactured by Tapflow, and T-50 manufactured by Tapflow. Can be mentioned.
  • the conditions such as the pressure of the liquid feed pump, the liquid feed speed, and the liquid feed amount are, for example, the operating air pressure of the liquid feed pump, the maximum discharge column linear velocity (B), the column pressure when the filling is stopped, the column when the filling is stopped.
  • B maximum discharge column linear velocity
  • C filling pressure / filling bed height
  • the working air pressure of the liquid feed pump, the column pressure when the filling is stopped, the column linear velocity when the filling is stopped, and the ratio of the filling pressure and the filling bed height at the end of bed formation may be expressed together with the carrier concentration (A) of the slurry and the maximum discharge column linear velocity (B).
  • the combinations of the carrier concentration (A) of the slurry and the maximum discharge column linear velocity (B) are as follows, and these combinations may be denoted as (i) to (ix).
  • the operating air pressure of the liquid feed pump may vary depending on the slurry concentration and the maximum discharge column linear velocity.
  • the operating air pressure of the liquid feed pump is preferably 0.20 to 1 MPa, more preferably 0.25 to 0.8 MPa.
  • the operating air pressure of the liquid feed pump is preferably 0.20 to 1 MPa, and more preferably 0.23 to 0.8 MPa.
  • the operating air pressure of the liquid feed pump is preferably 0.27 to 1 MPa, more preferably 0.29 to 0.8 MPa.
  • the operating air pressure of the liquid feed pump is preferably 0.35 to 1 MPa, more preferably 0.38 to 0.8 MPa.
  • the operating air pressure of the liquid feed pump is preferably 0.45 to 1 MPa, more preferably 0.48 to 1 MPa.
  • the operating air pressure of the liquid feeding pump is preferably 0.35 to 1 MPa, more preferably 0.38 to 0.8 MPa.
  • the operating air pressure of the liquid feed pump is preferably 0.45 to 1 MPa, and more preferably 0.48 to 0.8 MPa.
  • the operating air pressure of the liquid feed pump is preferably 0.45 to 1 MPa, and more preferably 0.48 to 0.8 MPa.
  • the operating air pressure of the liquid feed pump is preferably 0.45 to 1 MPa, more preferably 0.48 to 0.8 MPa.
  • the material and shape of the large column (cylindrical body) are not particularly limited as long as the effects of the present invention can be obtained.
  • the large column (cylindrical body) has an inner diameter of 30 to 270 cm in diameter, preferably has an inner diameter of 40 to 240 cm, more preferably has an inner diameter of 50 to 200 cm, more preferably 60 to 150 cm. More preferably, it has the following inner diameter.
  • the cylindrical body only has to have a cylindrical shape that connects the cylindrical upper lid body, the cylindrical bottom surface portion, and the cylindrical body, and extends along the inner periphery of the cylindrical body between the cylindrical upper lid body and the cylindrical lower body.
  • a disk body may be arranged.
  • the disc body is disposed above the cylindrical body so as to be close to the cylindrical body upper lid side.
  • a nozzle having a spout for ejecting slurry may be provided on the lower surface of the disc body. The disc may move up and down depending on the slurry used and the required packed bed height.
  • One or a plurality of nozzles may exist in the disk body, and preferably one nozzle exists in the disk body.
  • the shape and structure of the nozzle outlet are not particularly limited as long as the nozzle is not clogged with slurry.
  • the disk-shaped filter may cross the bottom surface of the cylindrical body, and is located on the bottom surface of the cylindrical body (in this case, the bottom surface of the cylindrical body has a structure that can support the disk-shaped filter and can pass a solvent). In other words, it may have a predetermined pore size so that the slurry carrier and the solvent can be separated.
  • the column carrier is deposited on the disk-shaped filter to form a packed bed, while the solvent of the slurry passes through the hole diameter of the disk-shaped filter and is discharged outside the cylindrical body.
  • the slurry Before filling the slurry into a large column (cylindrical body), it is preferable to fill the column with a buffer and remove the air in the column.
  • a buffer water, 0.2 mol / L salt water, or the like can be used.
  • the slurry is fed from the slurry tank to the cylindrical body by a liquid feed pump, and the slurry is sprayed from the nozzles on the lower surface of the cylindrical body of the cylindrical body, thereby forming a packed bed.
  • excess liquid is expelled from the column outlet, but the polysaccharide column carrier particles are retained by a so-called “bed support” that has small pores to prevent these polysaccharide column carrier particles from passing through. Is done.
  • the buffer may be passed through the column for further column equilibration.
  • the column pressure when stopping filling may vary depending on the slurry concentration and the maximum discharge column linear velocity.
  • the column pressure when the filling is stopped can be measured using, for example, a sanitary waterproof digital pressure gauge SU1 manufactured by Nagano Keiki Co., Ltd.
  • the column pressure at the time of stopping the packing is preferably 0.06 to 0.5 MPa, and more preferably 0.09 to 0.4 MPa.
  • the column pressure at the time of stopping the packing is preferably 0.06 to 0.5 MPa, and more preferably 0.08 to 0.45 MPa.
  • the column pressure when stopping the packing is preferably 0.06 to 0.5 MPa, and more preferably 0.06 to 0.2 MPa.
  • the column pressure at the time of stopping the packing is preferably 0.20 to 0.5 MPa, more preferably 0.21 to 0.4 MPa. In the case of the above (v), the column pressure at the time of stopping the packing is preferably 0.18 to 0.5 MPa, more preferably 0.19 to 0.35 MPa. In the case of (vi), the column pressure at the time of stopping the packing is preferably 0.08 to 0.5 MPa, more preferably 0.08 to 0.3 MPa, and 0.10 to 0.2 MPa. More preferably it is. When the column pressure at the time of stopping the packing is within the above preferred range, it is possible to make the chromatographic peak more reliably a single peak.
  • the column pressure at the time of stopping the packing is preferably 0.24 to 0.5 MPa, and more preferably 0.26 to 0.4 MPa.
  • the column pressure at the time of stopping the packing is preferably 0.19 to 0.5 MPa, and more preferably 0.20 to 0.35 MPa.
  • the column pressure at the time of stopping the packing is preferably 0.09 to 0.5 MPa, more preferably 0.09 to 0.3 MPa, and 0.10 to 0.2 MPa. More preferably it is.
  • the column linear velocity when the filling is stopped may vary depending on the slurry concentration and the maximum discharge column linear velocity.
  • the column linear velocity may be a linear velocity when the slurry is introduced into the large column from the liquid feeding line, or may be a linear velocity when the slurry is ejected from the nozzle outlet on the lower surface of the disk body,
  • the linear velocity after the slurry passes through the large column may be used.
  • the column linear velocity is preferably the linear velocity after the slurry passes through the large column, and a flow rate sensor (for example, a clamp-on type flow rate sensor FD-Q32C, manufactured by Keyence Corporation) installed in a pipe connected immediately after the large column. ).
  • the column linear velocity at the time of stopping the packing is preferably from 100 cm / hr to 1500 cm / hr, more preferably from 400 cm / hr to 1200 cm / hr. In the case of (ii), the column linear velocity at the time of stopping the packing is preferably from 100 cm / hr to 1500 cm / hr, more preferably from 300 cm / hr to 1100 cm / hr.
  • the column linear velocity at the time of stopping the packing is preferably 100 cm / hr or more and 1500 cm / hr or less, more preferably 100 cm / hr or more and 1300 cm / hr or less, and 200 cm / hr or more and 1000 cm or less. / Hr or less is more preferable.
  • the column linear velocity at the time of stopping the packing is in the preferred range, the chromatographic peak can be more surely made a single peak.
  • the column linear velocity at the time of stopping the packing is preferably 780 cm / hr or more and 1500 cm / hr or less, more preferably 800 cm / hr or more and 1200 cm / hr or less.
  • the column linear velocity at the time of stopping the packing is preferably 720 cm / hr or more and 1500 cm / hr or less, and more preferably 760 cm / hr or more and 1200 cm / hr or less.
  • the column linear velocity at the time of stopping the packing is preferably 400 cm / hr or more and 1500 cm / hr or less, more preferably 400 cm / hr or more and 1300 cm / hr or less, and 450 cm / hr or more and 1000 cm or less. / Hr or less is more preferable.
  • the column linear velocity at the time of stopping the packing is in the preferred range, the chromatographic peak can be more surely made a single peak.
  • the column linear velocity at the time of stopping the packing is preferably 800 cm / hr or more and 1500 cm / hr or less, and more preferably 850 cm / hr or more and 1200 cm / hr or less.
  • the column linear velocity at the time of stopping the packing is preferably 720 cm / hr or more and 1500 cm / hr or less, more preferably 740 cm / hr or more and 1100 cm / hr or less.
  • the column linear velocity at the time of stopping the packing is preferably 450 cm / hr or more and 1500 cm / hr or less, more preferably 450 cm / hr or more and 1300 cm / hr or less, more preferably 500 cm / hr or more and 1000 cm or less. / Hr or less is more preferable.
  • the column linear velocity at the time of stopping the packing is in the preferred range, the chromatographic peak can be more surely made a single peak.
  • the present invention is a pack-in-place method as described above, in which the carrier concentration (A) of the slurry, the maximum discharge column linear velocity (B) of the pump, and the ratio of the packing pressure to the bed height at the end of bed formation (
  • the chromatogram obtained by controlling the packing pressure / packed bed height (C) according to the following column performance evaluation method is as follows: shape: single peak, number of theoretical plates: 1500 or more, asymmetry: 0.7 or more and 1.7 or less. It is the method of manufacturing the packed bed which becomes.
  • the optimum carrier concentration of slurry (A), maximum discharge column linear velocity (B), and ratio of filling pressure to filling bed height at the end of bed formation (C) (column pressure when filling is stopped / bed height)
  • the ratio (C) of filling pressure / filling bed height is preferably 0.001 MPa / cm or more and 0.030 MPa / cm or less, preferably 0.005 MPa / cm or more and 0.025 MPa / cm or less. And more preferably;
  • the filling pressure / filled bed height ratio (C) is preferably 0.001 MPa / cm or more and 0.030 MPa / cm or less, and 0.002 MPa / cm or more and 0.025 MPa / cm or less.
  • the filling pressure / filled bed height ratio (C) is preferably 0.0028 MPa / cm or more and 0.030 MPa / cm or less, and 0.0028 MPa / It is more preferable to set it to cm or more and 0.025 MPa / cm or less. If the ratio of packing pressure / packed bed height is small, the chromatographic peak may not be a single peak.
  • the filling pressure / filled bed height ratio (C) is preferably 0.010 MPa / cm or more and 0.030 MPa / cm or less, preferably 0.0105 MPa / cm or more and 0.025 MPa / cm or less. And more preferably; In the case of (v), the filling pressure / filled bed height ratio (C) is preferably 0.009 MPa / cm or more and 0.030 MPa / cm or less, and 0.0095 MPa / cm or more and 0.025 MPa / cm or less.
  • the filling pressure / filled bed height ratio (C) is preferably 0.004 MPa / cm or more and 0.030 MPa / cm or less, and 0.0045 MPa / It is more preferable to set it to cm or more and 0.025 MPa / cm or less. If the ratio of packing pressure / packed bed height is small, the chromatographic peak may not be a single peak.
  • the filling pressure / filled bed height ratio (C) is preferably 0.0115 MPa / cm or more and 0.030 MPa / cm or less, and 0.0120 MPa / cm or more and 0.025 MPa / cm or less. And more preferably; In the case of (viii), the filling pressure / filled bed height ratio (C) is preferably 0.0095 MPa / cm or more and 0.030 MPa / cm or less, and 0.010 MPa / cm or more and 0.025 MPa / cm or less.
  • the ratio (C) of filling pressure / filling bed height is preferably 0.005 MPa / cm or more and 0.030 MPa / cm or less, and 0.0055 MPa / It is more preferable to set it to cm or more and 0.025 MPa / cm or less. If the ratio of packing pressure / packed bed height is small, the chromatographic peak may not be a single peak.
  • the packed bed thus obtained may then be subjected to column performance evaluation, and the packed bed may be equilibrated by passing a buffer.
  • the height of the packed bed may be in an appropriate range depending on the inner diameter of the column packing apparatus used and the volume of the slurry, and is, for example, 5 to 50 cm, preferably 10 to 30 cm.
  • the volume of the packed bed may be set to an appropriate range depending on the inner diameter of the column packing apparatus and the height of the packed bed, for example, 0.01 to 1.0 m 3 , preferably 0.05 to 0.5 m 3. It is.
  • the peak shape of the chromatogram is evaluated using a column packing evaluation marker.
  • the column packing evaluation marker to be used include 0.5 mol / L salt water, 10 mg / mL acetone aqueous solution, and the like.
  • the column packing evaluation marker is injected into the column, and the buffer is passed through the column.
  • the electric conductivity of the liquid passing through the column is detected, and the peak shape of the chromatogram is evaluated.
  • the electrical conductivity can be determined by, for example, a conductivity sensor (MZS206, manufactured by Micro Zero).
  • the distortion of the peak shape of the obtained chromatogram can be evaluated by the following formula.
  • Gaussian distribution that represents a single peak
  • the peak shape distortion is considered to be a combination of multiple peaks.
  • H 0 , H 01 and H 02 represent peak heights
  • t c , t c1 and t c2 represent peak top positions
  • ⁇ 0 , ⁇ 01 and ⁇ 02 represent peak widths.
  • ⁇ 0.5 represents the width of the peak half height
  • L represents the column height
  • t a and t b are positions where the peak height is 10%
  • the packed bed obtained by the production method of the present invention has a single peak as a chromatographic peak when evaluated by the above evaluation method, and has a theoretical plate number of 1500 or more (preferably 1,700 or more, more preferably 2000 or more, more preferably 3000 or more. ), And asymmetry is preferably 0.7 to 1.7 (preferably 0.75 to 1.6).
  • Example 1 As a polysaccharide column carrier, 270 L of protein A carrier (Kaneka Kancap A) having a slurry concentration of 50% by volume was prepared in a slurry tank.
  • Kaneka Kancap A is a protein A carrier having an average particle size of 80 ⁇ m as an intermediate particle size of cumulative volume distribution.
  • the slurry solvent and buffer were water.
  • the slurry concentration was measured by sampling from the slurry tank, placing the slurry in a 100 mL graduated cylinder and allowing it to settle overnight. At that time, the graduated cylinder was tapped using a vibratory packer VP-4D manufactured by Symphonia Technology Co., Ltd.
  • the slurry in the slurry tank was stirred using a portable mixer A740 manufactured by Satake Chemical Machinery Co., Ltd.
  • the slurry was fed to a GE healthcare chroma flow column that had been evacuated from the column with a buffer.
  • a chroma flow column having a column diameter of 80 cm was used, and the bed height was set to 20 cm.
  • a slurry pump THU203 maximum discharge column linear velocity 3950 cm / hr for a column having an inner diameter of 80 cm
  • Compressed air for driving the pump was prepared using a multi-drive scroll SRL-15DMN6 manufactured by Hitachi, and the pump driving air pressure was adjusted to a value shown in Table 1 with a regulator. As the slurry was fed into the column, a packed bed was formed.
  • Example 2 A packed bed was obtained by the same method and conditions as in Example 1 except that the slurry concentration was 60% by volume and the slurry volume was 224 L, and the peak shape (main peak area / total peak area) was evaluated. Table 2 shows the results.
  • Example 3 A packed bed was obtained by the same method and conditions as in Example 1 except that the slurry concentration was 40% by volume and the slurry volume was 343 L, and the peak shape (main peak area / total peak area) was evaluated. Table 3 shows the results.
  • Comparative Example 1 A packed bed was obtained by the same method and conditions as in Example 3 except that the column pressure / bed height at the time of stopping the packing was 0.009 MPa / cm or less, and the peak shape (main peak area / total peak area) was evaluated. Table 4 shows the results. Moreover, the obtained distorted peak example is shown in FIG. The main peak area / all peak areas were smaller than 1, and the peak shape did not become a single peak.
  • Example 4 A packed bed was obtained by the same method and conditions as in Example 1 except that the slurry concentration was 34% by volume and the slurry volume was 392 L, and the peak shape (main peak area / total peak area) was evaluated. Table 5 shows the results.
  • Comparative Example 2 A packed bed was obtained by the same method and conditions as in Example 4 except that the column pressure / bed height at the time of stopping the packing was 0.011 MPa / cm or less, and the peak shape (main peak area / total peak area) was evaluated. Table 6 shows the results. The main peak area / all peak areas were smaller than 1, and the peak shape did not become a single peak.
  • Example 5 A packed bed was obtained by the same method and conditions as in Example 4 except that the slurry concentration was 28% by volume and the slurry volume was 476 L, and the peak shape (main peak area / total peak area) was evaluated. Table 7 shows the results.
  • Comparative Example 3 A packed bed was obtained by the same method and conditions as in Example 5 except that the column pressure / bed height at the time of stopping the packing was 0.011 MPa / cm or less, and the peak shape (main peak area / total peak area) was evaluated. Table 8 shows the results. The main peak area / all peak areas were smaller than 1, and the peak shape did not become a single peak.
  • FIG. 4 shows the results of Examples 1 to 5 and Comparative Examples 1 to 3. It is shown that the higher the slurry concentration is, the easier it is to obtain a single peak as the column pressure / bed height at the time of stopping the packing is higher.
  • Example 6 A packed bed was obtained by the same method and conditions as in Example 1 except that the diaphragm pump was T-100 manufactured by Tapflow (maximum discharge column linear velocity of 1500 cm / hr for a column having an inner diameter of 80 cm), and the peak shape (main peak area / All peak areas) were evaluated. Table 9 shows the results.
  • Example 7 A packed bed was obtained by the same method and conditions as in Example 6 except that the slurry concentration was 40 vol% and the slurry volume was 343 L, and the peak shape (main peak area / total peak area) was evaluated. Table 10 shows the results.
  • Comparative Example 4 A packed bed was obtained by the same method and conditions as in Example 7 except that the column pressure / bed height at the time of stopping the packing was 0.008 MPa / cm or less, and the peak shape (main peak area / total peak area) was evaluated. Table 11 shows the results. The main peak area / all peak areas were smaller than 1, and the peak shape did not become a single peak.
  • Example 8 A packed bed was obtained by the same method and conditions as in Example 6 except that the slurry concentration was 34% by volume and the slurry volume was 392 L, and the peak shape (main peak area / total peak area) was evaluated. Table 12 shows the results.
  • Comparative Example 5 A packed bed was obtained by the same method and conditions as in Example 8 except that the column pressure / bed height at the time of stopping packing was 0.008 MPa / cm or less, and the peak shape (main peak area / total peak area) was evaluated. Table 13 shows the results. The main peak area / all peak areas were smaller than 1, and the peak shape did not become a single peak.
  • Example 9 A packed bed was obtained by the same method and conditions as in Example 6 except that the slurry concentration was 28% by volume and the slurry volume was 476 L, and the peak shape (main peak area / total peak area) was evaluated. Table 14 shows the results.
  • Comparative Example 6 A packed bed was obtained by the same method and conditions as in Example 9 except that the column pressure / bed height at the stop of packing was 0.009 MPa / cm or less, and the peak shape (main peak area / total peak area) was evaluated. Table 15 shows the results. The main peak area / all peak areas were smaller than 1, and the peak shape did not become a single peak. FIG. 5 shows the results of Examples 6 to 9 and Comparative Examples 4 to 6. Even if the diaphragm pump is changed to Tapflow T-100, the higher the slurry concentration, the higher the column pressure / bed height at the time of stopping the packing, the easier it is to obtain a single peak.
  • Example 10 A packed bed was obtained according to the same method and conditions as in Example 1 except that the diaphragm pump was T-50 manufactured by Tapflow (maximum discharge column linear velocity of 715 cm / hr for a column having an inner diameter of 80 cm), and the peak shape (main peak area / All peak areas) were evaluated. Table 16 shows the results.
  • Example 11 A packed bed was obtained by the same method and conditions as in Example 10 except that the slurry concentration was 60% by volume and the slurry volume was 224 L, and the peak shape (main peak area / total peak area) was evaluated. Table 17 shows the results.
  • Example 12 A packed bed was obtained by the same method and conditions as in Example 10 except that the slurry concentration was 40% by volume and the slurry volume was 343 L, and the peak shape (main peak area / total peak area) was evaluated. Table 18 shows the results.
  • Comparative Example 7 A packed bed was obtained by the same method and conditions as in Example 12 except that the column pressure / bed height at the time of stopping the packing was 0.0033 MPa / cm or less, and the peak shape (main peak area / total peak area) was evaluated. Table 19 shows the results. The main peak area / all peak areas were smaller than 1, and the peak shape did not become a single peak.
  • Example 13 A packed bed was obtained by the same method and conditions as in Example 10 except that the slurry concentration was 34 volume% and the slurry volume was 392 L, and the peak shape (main peak area / total peak area) was evaluated. Table 20 shows the results.
  • Comparative Example 8 A packed bed was obtained by the same method and conditions as in Example 13 except that the column pressure / bed height at the time of stopping packing was 0.0043 MPa / cm or less, and the peak shape (main peak area / total peak area) was evaluated. Table 21 shows the results.
  • FIG. 6 shows the results of Examples 10 to 13 and Comparative Examples 7 to 8. It is shown that even when the diaphragm pump is changed to Tapflow T-50, a single peak is more likely to be obtained as the slurry concentration is higher and the column pressure / bed height at the time of stopping the packing is higher.
  • Slurry 2 Slurry tank 3: Slurry liquid feed line 4: Liquid feed pump 5: Upper lid body 6: Cylindrical body 7: Bottom surface part 8: Disk body 9: Disk-shaped filter 10: Nozzle 11: Discharge line 20: Column Packing equipment

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Abstract

本発明は、スラリーを送液することにより大型カラムに担体を充填する方法において、再現性よく良好なクロマトピークを得ることのできる充填ベッドを確実に製造する方法を提供することを目的とする。 直径30cm以上270cm以下の内径を有する円筒体と、該円筒体内下部を横断する円盤状フィルターと、該フィルターの上方に配設された円盤体と、この円盤体下面に噴出口を有するノズルとを備えたカラムパッキング装置を用い、多糖類カラム担体を含むスラリーをポンプ圧送して前記ノズルから噴出させ、円盤状フィルターの上に該担体の充填ベッドを製造する方法であって、前記スラリーの担体濃度範囲(A)、前記ポンプの最大吐出カラム線速度(B)、及びベッド形成終了時の充填圧と充填ベッド高さの比(充填圧/充填ベッド高さ)(C)を制御して、下記カラム性能評価法に従って得られるクロマトグラムが、形状:シングルピーク、理論段数:1500以上、アシンメトリー:0.7以上1.7以下となる充填ベッドを製造する方法。

Description

多糖類カラム担体が大型カラムに充填された充填ベッドの製造方法
 本発明は、多糖類カラム担体を大型カラムへ充填し、充填ベッドを製造するための方法に関する。
 バイオセパレーション分野では、目的物精製のためにカラムクロマトグラフィーが用いられることが多い。通例、カラム担体は、カラムにポンプ送液、注入又は吸引された離散粒子の懸濁液(スラリーとして知られる)を圧密化することにより形成され、いわゆる、充填ベッドとしてカラム内に収容される。
 他方、大型カラムのような大規模なカラムは、規定の濃度の担体粒子を有する所定の体積のスラリーをカラム内に吸引又は注入することによって製造される。例えばカラム下部からスラリーを導入してカラム上部とカラム下部との間に設置された可動アダプターを下方に移動させることにより、スラリー中の液体を外部に排出して充填ベッドを形成したり、または、スプレーノズルを利用して、カラム内上部よりスラリーをカラム内に噴霧し、カラム下部より液体を排出することにより、充填ベッドを形成させたりする(特許文献1)。
 この様に、この手順中に過剰の液体はカラム出口から追い出されるが、担体粒子はこれらの担体粒子が通り抜けられないような小さい細孔を有するフィルター物質、いわゆる「ベッド支持体」によって保持されることになる。その後、充填ベッドが最適な圧縮度で圧縮されたらパッキングプロセスは終了である。
特表2011-522248号公報
 上記特許文献1に記載される充填手法はpack in place法とも呼ばれているが、当該方法では特に大型カラムでは良好なクロマトピークを得ることが容易ではなく、何回かの再充填を繰り返し、担体充填を完了させていることが実状である。実際、特許文献1では、一度充填されたベッドを破壊して再度スラリーを充填してベッドを形成することにより、スラリー濃度を適切な濃度に希釈することが開示されている。
 また、スラリーを送液するポンプにはエアードダイヤフラムポンプが通常用いられているが、大型カラムになるほどポンプに供給する空気量が多く要求され、大型のエアーコンプレッサーが必要とされるなど、カラム付帯設備費用が高価になるという問題があった。
 上記問題に鑑み、本発明は、スラリーを送液することにより大型カラムに担体を充填する方法において、再現性よく良好なクロマトピークを得ることのできる充填ベッドを確実に製造する方法を提供することを目的としている。
 本発明者らは、上記課題を解決すべく鋭意研究を行った結果、大型カラムに送液するスラリーの濃度と充填速度を制御することで再現性よく確実に良好なクロマトピークを得ることのできる充填ベッドが形成されることを見出し、本発明を完成させるに至った。
 即ち、本発明は、直径30cm以上270cm以下の内径を有する円筒体と、該円筒体内下部を横断する円盤状フィルターと、該フィルターの上方に配設された円盤体と、この円盤体下面に噴出口を有するノズルとを備えたカラムパッキング装置を用い、多糖類カラム担体を含むスラリーをポンプ圧送して前記ノズルから噴出させ、円盤状フィルターの上に該担体の充填ベッドを製造する方法であって、
 前記スラリーの担体濃度(A)、前記ポンプの最大吐出カラム線速度(B)、及びベッド形成終了時の充填圧と充填ベッド高さの比(充填圧/充填ベッド高さ)(C)[充填停止時カラム圧/ベッド高ともいう]を制御して、下記カラム性能評価法に従って得られるクロマトグラムが、形状:シングルピーク、理論段数:1500以上、アシンメトリー:0.7以上1.7以下となる充填ベッドを製造する方法。
 (カラム性能評価法)
 ピーク形成用試料:濃度0.5mol/Lの塩水又は濃度10mg/mLのアセトン水
 試料チャージ量:1.0L
 移動相:水又は0.2mol/Lの塩水
 移動相線速:48cm/hr
 検知:電気伝導度
 本発明において、前記担体濃度(A)の範囲を40体積%超80体積%以下とし、かつ前記最大吐出カラム線速度(B)の範囲と、前記充填圧/充填ベッド高さの比(C)の範囲を下記の組み合わせにすることが好ましい。
 最大吐出カラム線速度(B)を1500cm/hr超3950cm/hr以下とし、充填圧/充填ベッド高さの比(C)を0.001MPa/cm以上0.030MPa/cm以下とする;
 最大吐出カラム線速度(B)を715cm/hr超1500cm/hr以下とし、充填圧/充填ベッド高さの比(C)を0.001MPa/cm以上0.030MPa/cm以下とする;又は
 最大吐出カラム線速度(B)を475cm/hr超715cm/hr以下とし、充填圧/充填ベッド高さの比(C)を0.0028MPa/cm以上0.030MPa/cm以下とする
 本発明において、前記担体濃度(A)の範囲を35体積%超40体積%以下とし、かつ前記最大吐出カラム線速度(B)の範囲と、前記充填圧/充填ベッド高さの比(C)の範囲を下記の組み合わせにすることも好ましい。
 最大吐出カラム線速度(B)を1500cm/hr超3950cm/hr以下とし、充填圧/充填ベッド高さの比(C)を0.010MPa/cm以上0.030MPa/cm以下とする;
 最大吐出カラム線速度(B)を715cm/hr超1500cm/hr以下とし、充填圧/充填ベッド高さの比(C)を0.009MPa/cm以上0.030MPa/cm以下とする;又は
 最大吐出カラム線速度(B)を475cm/hr超715cm/hr以下とし、充填圧/充填ベッド高さの比(C)を0.004MPa/cm以上0.030MPa/cm以下とする
 本発明において、前記担体濃度(A)の範囲を28体積%以上35体積%以下とし、かつ前記最大吐出カラム線速度(B)の範囲と、前記充填圧/充填ベッド高さの比(C)の範囲を下記の組み合わせにすることも好ましい。
 最大吐出カラム線速度(B)を1500cm/hr超3950cm/hr以下とし、充填圧/充填ベッド高さの比(C)を0.0115MPa/cm以上0.030MPa/cm以下とする;
 最大吐出カラム線速度(B)を715cm/hr超1500cm/hr以下とし、充填圧/充填ベッド高さの比(C)を0.0095MPa/cm以上0.030MPa/cm以下とする;又は
 最大吐出カラム線速度(B)を475cm/hr超715cm/hr以下とし、充填圧/充填ベッド高さの比(C)を0.005MPa/cm以上0.030MPa/cm以下とする
 本発明において、前記多糖類カラム担体が、累積体積分布の中間粒径として平均粒子径50~100μmを有することは好ましい態様である。
 本発明によれば、スラリーを送液することにより大型カラムに担体を充填する方法において、再現性よく良好なクロマトピークを得ることのできる充填ベッドを確実に製造することが可能となる。また、本発明により、充填し直しによる費用損失、機会損失を防ぐことができる。
図1は、pack in place法に用いられるカラムパッキング装置の例である。 図2は、良好なクロマトピークを示す実施例1のクロマトグラムである。 図3は、歪なクロマトピークを示す比較例1のクロマトグラムである。 図4は、実施例1~5、比較例1~3における、充填停止時カラム圧/ベッド高とメインピークエリア/全ピークエリアとの関係を示す図である。 図5は、実施例6~9、比較例4~6における、充填停止時カラム圧/ベッド高とメインピークエリア/全ピークエリアとの関係を示す図である。 図6は、実施例10~13、比較例7と8における、充填停止時カラム圧/ベッド高とメインピークエリア/全ピークエリアとの関係を示す図である。
 本発明は、直径30cm以上270cm以下の内径を有する円筒体と、該円筒体内下部を横断する円盤状フィルターと、該フィルターの上方に配設された円盤体と、この円盤体下面に噴出口を有するノズルとを備えたカラムパッキング装置を用い、多糖類カラム担体を含むスラリーをポンプ圧送して前記ノズルから噴出させ、円盤状フィルターの上に該担体の充填ベッドを製造する方法(本発明において、pack in place法ともいう)に関するものである。
 本発明で使用されるpack in place法について図を参照して説明する。
 カラムパッキング装置20は、例えば、スラリータンク2と、大型カラム(円筒体6)と、スラリータンク2と円筒体6を接続するスラリー送液ライン3と、スラリー送液ライン3上の送液ポンプ4から構成される。スラリータンク2には、所定の担体と溶媒を含むスラリー1が収容されており、送液ポンプ4により、スラリー送液ライン3を通じて円筒体6に送液(圧送)される。
 円筒体6は、例えば、円筒体6上端に設置される上部蓋体5、円筒体6内に収容される円盤体8、円盤体8下面に設置されるノズル10、円筒体6内に収容されかつ前記円盤体8よりも下方に配設される円盤状フィルター9、円筒体6下端を構成する底面部7、及び前記円盤状フィルター9よりも下方で円筒体6に接続する(図示例では円筒体底面部7に接続する)排出ライン11から構成される。円筒体6の内部は、スラリー1を送液する前に、所定の溶媒で満たされていてもよく、送液されたスラリー1は、上部蓋体5から流入し、円盤体下面のノズル10の噴出口から噴霧される。
 噴霧されたスラリー1の担体は、円筒体内部において、底面部7の上に配置され、担体の粒径よりも小さい粒径を有する円盤状フィルター9上に堆積して圧密化される。
 一方、スラリー1の溶媒は、円盤状フィルター9を通り抜けて、排出ライン11から円筒体6の外部に排出される。スラリー1の送液は、所定の充填ベッド高が形成されるまで、行えばよい。
 スラリータンクは、スラリーを収容することができる限り、金属、プラスチック等から形成されてもよく、スラリータンクの形状は、円筒形、直方体形、球形等の任意の形状であってもよい。スラリータンクの容積は、大型カラムに適した充填ベッドの直径及び高さ、これらに必要なスラリー濃度を考慮したものであればよく、例えば100~500Lであり、好ましくは150~450Lである。
 スラリーは、所定のカラム担体と溶媒の混合物であればよい。多糖類カラム担体としては、セルロースカラム担体等が挙げられるが、イオン交換カラム担体(カチオン交換カラム担体、アニオン交換カラム担体)、シリカカラム担体等であってもよく、セルロースカラム担体が好ましい。多糖類カラム担体としては、本発明の効果が得られるものであれば特に制限されないが、例えば、セルロースカラム担体であるKaneka KancapA、Kaneka KancapA3Gなどが挙げられる。
 多糖類カラム担体は、累積体積分布の中間粒径としての平均粒子径が50~100μmであることが好ましく、該平均粒子径が60~90μmであることがより好ましい。上記スラリーは、多糖類カラム担体をまず、分散溶媒に分散させて調製すればよく、従来公知の分散剤を添加してもよい。
 溶媒は、例えば、水系溶媒、アルコール系溶媒、エステル系溶媒、エーテル系溶媒などの有機溶媒等であってもよく、好ましくは水系溶媒、アルコール系溶媒であり、より好ましくは水、または水とエタノールの混和溶媒であり、さらに好ましくは水である。水とエタノールの混和溶媒はエタノール濃度30体積%以下であることが好ましい。
 スラリータンクに収容されるスラリーのスラリー濃度は、10体積%以上、80体積%以下であることが好ましく、15体積%以上、75体積%以下であることがより好ましく、20体積%以上、70体積%以下であることがさらに好ましく、20体積%以上、65体積%以下であることがさらにより好ましく、28体積%以上、34体積%以下、又は35体積%以上、40体積%以下、又は41体積%以上、60体積%以下であることがさらにより一層好ましい。
 10体積%未満のスラリー濃度では、大きなスラリータンク容量が要求され、80体積%超のスラリー濃度ではスラリー粘度が高くなるため、下記で説明するポンプでの送液が容易ではなくなる。なお、スラリー濃度はスラリータンクよりスラリーをサンプリングし、多糖類カラム担体を沈降、タッピングし、多糖類カラム担体の沈降体積を全液量体積で割った値で評価することができる。
 特に、スラリー濃度は40体積%超80体積%以下(好ましくは45体積%以上75体積%以下)に制御するのが望ましい。後述する様に、Pack in place法では、最大吐出カラム線速度(B)を大きくするほど、また充填圧/充填ベッド高さの比(C)を大きくするほど、良好なクロマトピークが得られやすくなるが、スラリー濃度を高くすると、最大吐出カラム線速度(B)や充填圧/充填ベッド高さの比(C)を比較的小さくした場合にも、良好なクロマトピークを得ることが可能となる。
 またスラリー濃度は、35体積%超40体積%以下、或いは28体積%以上35体積%以下とすることも可能である。これら濃度の場合にも、後述する様に、最大吐出カラム線速度(B)を大きくするほど、また充填圧/充填ベッド高さの比(C)を大きくするほど、良好なクロマトピークが得られやすくなる。
 スラリー送液ラインは、スラリータンクと円筒体を接続するものであれば特に限定されないが、金属、プラスチック等の材料から構成される管状構造を有することが好ましい。
 送液ポンプは、非容積式ポンプ、容積式ポンプのいずれであってもよい。
 非容積式ポンプとしては、渦巻ポンプ、タービンポンプ等の遠心ポンプ、軸流ポンプ、斜流ポンプ等のプロペラポンプ、カスケードポンプ等の粘性ポンプ等が挙げられる。
 容積式ポンプとしては、ピストンポンプ、プランジャーポンプ、ダイヤフラムポンプ、ウイングポンプ等の往復動ポンプ、ギヤーポンプ、偏心ポンプ、ねじポンプ等の回転ポンプ等が挙げられる。
 中でも、容積式ポンプが好ましく、往復動ポンプがより好ましく、ダイヤフラムポンプがさらに好ましい。ダイヤフラムポンプは、逆止弁の働きによって液の吸引と吐出が交互に行われるものであればよい。本発明で使用される送液ポンプは、実質的に脈動発生ポンプであることが好ましく、ポンプ脈動抑制装置または無脈動ポンプを含まないことが好ましい。
 ダイヤフラムポンプとしては、例えば、タプフロー社製ダイヤフラムポンプTHU203、タプフロー社製T-100、タプフロー社製T-200、タプフロー社製T-400、タプフロー社製T-800、タプフロー社製T-50等が挙げられる。
 送液ポンプの圧力、送液速度、送液量等の条件は、例えば、送液ポンプの稼働空気圧、ポンプの最大吐出カラム線速度(B)、充填停止時のカラム圧、充填停止時のカラム線速度、及びベッド形成終了時の充填圧と充填ベッド高さの比(充填圧/充填ベッド高さ)(C)等が後述の範囲となるように調節すればよい。
 本発明において、送液ポンプの稼働空気圧、充填停止時のカラム圧、充填停止時のカラム線速度、及びベッド形成終了時の充填圧と充填ベッド高さの比(充填圧/充填ベッド高さ)(C)の条件は、スラリーの担体濃度(A)と最大吐出カラム線速度(B)と共に表されてもよい。
 スラリーの担体濃度(A)と最大吐出カラム線速度(B)の組み合わせは、以下の通りであり、これらの組み合わせを(i)~(ix)として標記する場合がある。
(i)スラリーの担体濃度(A)40体積%超80体積%以下、最大吐出カラム線速度(B)1500cm/hr超3950cm/hr以下
(ii)スラリーの担体濃度(A)40体積%超80体積%以下、最大吐出カラム線速度(B)715cm/hr超1500cm/hr以下
(iii)スラリーの担体濃度(A)40体積%超80体積%以下、最大吐出カラム線速度(B)475cm/hr超715cm/hr以下
(iv)スラリーの担体濃度(A)35体積%超40体積%以下、最大吐出カラム線速度(B)1500cm/hr超3950cm/hr以下
(v)スラリーの担体濃度(A)35体積%超40体積%以下、最大吐出カラム線速度(B)715cm/hr超1500cm/hr以下
(vi)スラリーの担体濃度(A)35体積%超40体積%以下、最大吐出カラム線速度(B)475cm/hr超715cm/hr以下
(vii)スラリーの担体濃度(A)28体積%以上35体積%以下、最大吐出カラム線速度(B)1500cm/hr超3950cm/hr以下
(viii)スラリーの担体濃度(A)28体積%以上35体積%以下、最大吐出カラム線速度(B)を715cm/hr超1500cm/hr以下
(ix)スラリーの担体濃度(A)28体積%以上35体積%以下、最大吐出カラム線速度(B)475cm/hr超715cm/hr以下
 送液ポンプの稼働空気圧は、スラリー濃度と最大吐出カラム線速度に応じて変化してもよい。
 送液ポンプの稼働空気圧は、前記(i)の場合、0.20~1MPaであることが好ましく、0.25~0.8MPaであることがより好ましい。
 送液ポンプの稼働空気圧は、前記(ii)の場合、0.20~1MPaであることが好ましく、0.23~0.8MPaであることがより好ましい。
 送液ポンプの稼働空気圧は、前記(iii)の場合、0.27~1MPaであることが好ましく、0.29~0.8MPaであることがより好ましい。送液ポンプの稼働空気圧を前記好ましい範囲にすると、クロマトピークをより確実にシングルピークにすることが可能となる。
 送液ポンプの稼働空気圧は、前記(iv)の場合、0.35~1MPaであることが好ましく、0.38~0.8MPaであることがより好ましい。
 送液ポンプの稼働空気圧は、前記(v)の場合、0.45~1MPaであることが好ましく、0.48~1MPaであることがより好ましい。
 送液ポンプの稼働空気圧は、前記(vi)の場合、0.35~1MPaであることが好ましく、0.38~0.8MPaであることがより好ましい。送液ポンプの稼働空気圧を前記好ましい範囲にすると、クロマトピークをより確実にシングルピークにすることが可能となる。
 送液ポンプの稼働空気圧は、前記(vii)の場合、0.45~1MPaであることが好ましく、0.48~0.8MPaであることがより好ましい。
 送液ポンプの稼働空気圧は、前記(viii)の場合、0.45~1MPaであることが好ましく、0.48~0.8MPaであることがより好ましい。
 送液ポンプの稼働空気圧は、前記(ix)の場合、0.45~1MPaであることが好ましく、0.48~0.8MPaであることがより好ましい。送液ポンプの稼働空気圧を前記好ましい範囲にすると、クロマトピークをより確実にシングルピークにすることが可能となる。
 大型カラム(円筒体)は、本発明の効果が得られるものであれば材質及び形状において特に制限されない。大型カラム(円筒体)は、直径30cm以上270cm以下の内径を有し、直径40cm以上240cm以下の内径を有することが好ましく、直径50cm以上200cm以下の内径を有することがより好ましく、直径60cm以上150cm以下の内径を有することがさらに好ましい。
 円筒体は、円筒体上部蓋体と円筒体底面部とこれらを接続する円筒形状を有していればよく、円筒体上部蓋体と円筒体下部との間に、円筒体の内周囲に沿って円盤体が配置されていてもよい。
 円盤体は、円筒体上部蓋体側に近くなるように、円筒体上方に配設されていることが好ましい。当該円盤体下面には、スラリーを噴出するための噴出口を有するノズルが設置されていてもよい。円盤体は、使用するスラリーや必要とされる充填ベッド高さに応じて、上下方向に移動してもよい。
 ノズルは、円盤体に1つ又は複数存在してもよく、円盤体に1つ存在することが好ましい。ノズルの噴出口の形状や構造は、スラリーによってノズルが詰まらない限り、特に制限されない。
 円盤状フィルターは、円筒体底面部を横断していてもよく、円筒体底面部(この場合円筒体底面部は、円盤状フィルターを支持でき、溶媒を通液できる構造を有する)上にあってもよく、スラリーの担体と溶媒を分けることができるように、所定の孔径を有していればよい。カラム担体が円盤状フィルター上に堆積して充填ベッドが形成され、一方、スラリーの溶媒は円盤状フィルターの孔径を通過して、円筒体外部に排出される。
 スラリーを大型カラム(円筒体)に充填する前に、カラム内をバッファで満たし、カラム内の空気を除去することが好ましい。前記バッファとしては水、0.2mol/Lの塩水等を用いることができる。その後、スラリーを送液ポンプでスラリータンクから円筒体に送液し、円筒体の円盤体下面のノズルからスラリーを噴霧することで、充填ベッドが形成される。
 この手順中に過剰の液体はカラム出口から追い出されるが、多糖類カラム担体粒子はこれらの多糖類カラム担体粒子が通り抜けられないような小さい細孔を有するフィルター物質、いわゆる「ベッド支持体」によって保持される。その後、さらにカラムの平衡化のため、前記バッファをカラムに通液してもよい。
 充填停止時のカラム圧は、スラリー濃度と最大吐出カラム線速度に応じて変化してもよい。充填停止時のカラム圧は、例えば、長野計器株式会社製サニタリタイプ防水型デジタル圧力計SU1を用いて測定可能である。
 充填停止時のカラム圧は、前記(i)の場合、0.06~0.5MPaであることが好ましく、0.09~0.4MPaであることがより好ましい。
 充填停止時のカラム圧は、前記(ii)の場合、0.06~0.5MPaであることが好ましく、0.08~0.45MPaであることがより好ましい。
 充填停止時のカラム圧は、前記(iii)の場合、0.06~0.5MPaであることが好ましく、0.06~0.2MPaであることがより好ましい。充填停止時のカラム圧を前記好ましい範囲にすると、クロマトピークをより確実にシングルピークにすることが可能となる。
 充填停止時のカラム圧は、前記(iv)の場合、0.20~0.5MPaであることが好ましく、0.21~0.4MPaであることがより好ましい。
 充填停止時のカラム圧は、前記(v)の場合、0.18~0.5MPaであることが好ましく、0.19~0.35MPaであることがより好ましい。
 充填停止時のカラム圧は、前記(vi)の場合、0.08~0.5MPaであることが好ましく、0.08~0.3MPaであることがより好ましく、0.10~0.2MPaであることがさらに好ましい。充填停止時のカラム圧を前記好ましい範囲にすると、クロマトピークをより確実にシングルピークにすることが可能となる。
 充填停止時のカラム圧は、前記(vii)の場合、0.24~0.5MPaであることが好ましく、0.26~0.4MPaであることがより好ましい。
 充填停止時のカラム圧は、前記(viii)の場合、0.19~0.5MPaであることが好ましく、0.20~0.35MPaであることがより好ましい。
 充填停止時のカラム圧は、前記(ix)の場合、0.09~0.5MPaであることが好ましく、0.09~0.3MPaであることがより好ましく、0.10~0.2MPaであることがさらに好ましい。充填停止時のカラム圧を前記好ましい範囲にすると、クロマトピークをより確実にシングルピークにすることが可能となる。
 充填停止時のカラム線速度は、スラリー濃度と最大吐出カラム線速度に応じて変化してもよい。カラム線速度は、スラリーが送液ラインから大型カラムに導入される際の線速度であってもよく、スラリーが円盤体下面のノズル噴出口から噴出される際の線速度であってもよく、スラリーが大型カラムを通過した後の線速度であってもよい。カラム線速度は、好ましくはスラリーが大型カラムを通過した後の線速度であり、大型カラムの直後に接続される配管に設置された流量センサー(例えばクランプオン式流量センサー FD-Q32C 株式会社キーエンス製)で計測してもよい。
 充填停止時のカラム線速度は、前記(i)の場合、100cm/hr以上1500cm/hr以下であることが好ましく、400cm/hr以上1200cm/hr以下であることがより好ましい。
 充填停止時のカラム線速度は、前記(ii)の場合、100cm/hr以上1500cm/hr以下であることが好ましく、300cm/hr以上1100cm/hr以下であることがより好ましい。
 充填停止時のカラム線速度は、前記(iii)の場合、100cm/hr以上1500cm/hr以下であることが好ましく、100cm/hr以上1300cm/hr以下であることがより好ましく、200cm/hr以上1000cm/hr以下であることがさらに好ましい。
 充填停止時のカラム線速度を前記好ましい範囲にすると、クロマトピークをより確実にシングルピークにすることが可能となる。
 充填停止時のカラム線速度は、前記(iv)の場合、780cm/hr以上1500cm/hr以下であることが好ましく、800cm/hr以上1200cm/hr以下であることがより好ましい。
 充填停止時のカラム線速度は、前記(v)の場合、720cm/hr以上1500cm/hr以下であることが好ましく、760cm/hr以上1200cm/hr以下であることがより好ましい。
 充填停止時のカラム線速度は、前記(vi)の場合、400cm/hr以上1500cm/hr以下であることが好ましく、400cm/hr以上1300cm/hr以下であることがより好ましく、450cm/hr以上1000cm/hr以下であることがさらに好ましい。
 充填停止時のカラム線速度を前記好ましい範囲にすると、クロマトピークをより確実にシングルピークにすることが可能となる。
 充填停止時のカラム線速度は、前記(vii)の場合、800cm/hr以上1500cm/hr以下であることが好ましく、850cm/hr以上1200cm/hr以下であることがより好ましい。
 充填停止時のカラム線速度は、前記(viii)の場合、720cm/hr以上1500cm/hr以下であることが好ましく、740cm/hr以上1100cm/hr以下であることがより好ましい。
 充填停止時のカラム線速度は、前記(ix)の場合、450cm/hr以上1500cm/hr以下であることが好ましく、450cm/hr以上1300cm/hr以下であることがより好ましく、500cm/hr以上1000cm/hr以下であることがさらに好ましい。
 充填停止時のカラム線速度を前記好ましい範囲にすると、クロマトピークをより確実にシングルピークにすることが可能となる。
 本発明は、上記の如くpack in place法であって、スラリーの担体濃度(A)、ポンプの最大吐出カラム線速度(B)、及びベッド形成終了時の充填圧と充填ベッド高さの比(充填圧/充填ベッド高さ)(C)を制御して、下記カラム性能評価法に従って得られるクロマトグラムが、形状:シングルピーク、理論段数:1500以上、アシンメトリー:0.7以上1.7以下となる充填ベッドを製造する方法であることを特徴とする。
 本発明において、スラリーの担体濃度(A)、最大吐出カラム線速度(B)、ベッド形成終了時の充填圧と充填ベッド高さの比(C)(充填停止時カラム圧/ベッド高)の最適な組み合わせは以下の通りである。
 前記(i)の場合、充填圧/充填ベッド高さの比(C)を0.001MPa/cm以上0.030MPa/cm以下とすることが好ましく、0.005MPa/cm以上0.025MPa/cm以下とすることがより好ましい;
 前記(ii)の場合、充填圧/充填ベッド高さの比(C)を0.001MPa/cm以上0.030MPa/cm以下とすることが好ましく、0.002MPa/cm以上0.025MPa/cm以下とすることがより好ましい;又は
 前記(iii)の場合、充填圧/充填ベッド高さの比(C)を0.0028MPa/cm以上0.030MPa/cm以下とすることが好ましく、0.0028MPa/cm以上0.025MPa/cm以下とすることがより好ましい。
 充填圧/充填ベッド高さの比が小さいと、クロマトピークがシングルピークとならない場合がある。
 前記(iv)の場合、充填圧/充填ベッド高さの比(C)を0.010MPa/cm以上0.030MPa/cm以下とすることが好ましく、0.0105MPa/cm以上0.025MPa/cm以下とすることがより好ましい;
 前記(v)の場合、充填圧/充填ベッド高さの比(C)を0.009MPa/cm以上0.030MPa/cm以下とすることが好ましく、0.0095MPa/cm以上0.025MPa/cm以下とすることがより好ましい;又は
 前記(vi)の場合、充填圧/充填ベッド高さの比(C)を0.004MPa/cm以上0.030MPa/cm以下とすることが好ましく、0.0045MPa/cm以上0.025MPa/cm以下とすることがより好ましい。
 充填圧/充填ベッド高さの比が小さいと、クロマトピークがシングルピークとならない場合がある。
 前記(vii)の場合、充填圧/充填ベッド高さの比(C)を0.0115MPa/cm以上0.030MPa/cm以下とすることが好ましく、0.0120MPa/cm以上0.025MPa/cm以下とすることがより好ましい;
 前記(viii)の場合、充填圧/充填ベッド高さの比(C)を0.0095MPa/cm以上0.030MPa/cm以下とすることが好ましく、0.010MPa/cm以上0.025MPa/cm以下とすることがより好ましい;又は
 前記(ix)の場合、充填圧/充填ベッド高さの比(C)を0.005MPa/cm以上0.030MPa/cm以下とすることが好ましく、0.0055MPa/cm以上0.025MPa/cm以下とすることがより好ましい。
 充填圧/充填ベッド高さの比が小さいと、クロマトピークがシングルピークとならない場合がある。
 この様にして得られた充填ベッドは、次にカラム性能評価に供されてもよく、バッファを通液して充填ベッドを平衡化してもよい。
 充填ベッドの高さは、使用されるカラムパッキング装置の内径及びスラリーの体積に応じて適切な範囲とすればよく、例えば5~50cmであり、好ましくは10~30cmである。
 充填ベッドの容積は、上記のカラムパッキング装置の内径や充填ベッドの高さに応じて適切な範囲とすればよく、例えば0.01~1.0m3、好ましくは0.05~0.5m3である。
 カラム性能評価では、カラム充填評価マーカーを用いてクロマトグラムのピーク形状を評価する。用いるカラム充填評価マーカーとしては、0.5mol/Lの塩水、10mg/mLのアセトン水溶液等が挙げられる。
 上記カラム充填評価マーカーをカラムに注入し、バッファをカラムに通液する。カラム通過液の電気伝導度を検知し、クロマトグラムのピーク形状を評価する。
 電気伝導度は、例えば導電率センサ(マイクロゼロ社製、MZS206)等により求めることができる。
 (カラム性能評価法)
 ピーク形成用試料:濃度0.5mol/Lの塩水又は濃度10mg/mLのアセトン水
 試料チャージ量:0.5~5L、好ましくは0.8~2L
 移動相:水又は0.2mol/Lの塩水
 移動相線速:12~120cm/hr、好ましくは24~60cm/hr
 検知:電気伝導度
 得られたクロマトグラムのピーク形状の歪さは下記式で評価することができる。
 シングルピークを表すガウス分布式
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000001
 ピーク形状の歪さは複数ピークが重なっていると考え、次式でフィッティングし、ピーク分割を行う。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000002
 上記式中、H0、H01、H02はピーク高さを、tc、tc1、tc2はピークトップ位置を、σ0、σ01、σ02はピーク幅を表している。ピーク高さが最も高いピーク(メインピークとする)のピーク面積を全ピーク面積で割り、ピーク形状の歪さを評価する。メインピーク面積(エリア)/全ピーク面積(エリア)の値が1である場合、クロマトピークがシングルピークとみなされる。
 メインピーク面積/全ピーク面積の値が1であるものは、カラム高1mあたりの理論段数とアシンメトリーを次式で評価する。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000003

Figure JPOXMLDOC01-appb-M000004
 上記式中、σ0.5はピーク半分高さの幅、Lはカラム高を表している。ta、tbはピーク高さ10%の位置で、ta<c、b>cである。
 本発明の製造方法で得られる充填ベッドは上記評価方法で評価した際のクロマトピークがシングルピークであり、かつ理論段数が1500以上(好ましくは1700以上、より好ましくは2000以上、さらに好ましくは3000以上)、アシンメトリーが0.7以上1.7以下(好ましくは0.75以上1.6以下)であることが望ましい。
 本願は、2018年3月30日に出願された日本国特許出願第2018-067767号に基づく優先権の利益を主張するものである。2018年3月30日に出願された日本国特許出願第2018-067767号の明細書の全内容が、本願に参考のため援用される。
 以下、本発明の実施例を説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
実施例1
 多糖類カラム担体としてスラリー濃度50体積%のプロテインA担体(Kaneka KancapA)をスラリータンクに270L調製した。Kaneka KancapAは、累積体積分布の中間粒径として平均粒子径80μmのプロテインA担体である。スラリー溶媒、バッファは水を使用した。スラリー濃度はスラリータンクよりサンプリングし、100mLのメスシリンダーにスラリーをいれ、一晩沈降させることで測定した。その際に、メスシリンダーはシンフォニアテクノロジー株式会社製バイブレトリーパッカVP-4Dを使用し、タッピングした。
 スラリータンク中のスラリーは佐竹化学機械株式会社製ポータブルミキサーA740を使用して攪拌した。
 スラリーは、バッファでカラム内を空気抜きされたGE healthcare社製クロマフローカラムに送液した。クロマフローカラムはカラム径80cmのものを使用し、ベッド高は20cmに設定した。スラリーの送液はタプフロー社製ダイヤフラムポンプTHU203(内径80cmのカラムに対する最大吐出カラム線速度3950cm/hr)を使用した。ポンプ駆動のための圧縮空気は日立社製マルチドライブスクロールSRL-15DMN6を用いて作製し、ポンプ駆動空気圧はレギュレーターで表1に示す値に調整した。スラリーがカラム内に送液されていくにつれ、充填ベッドが形成された。充填ベッドの形成は目視で確認し、充填中のベッド高が19.5cmに到達したところで、スラリーの送液を停止した。充填中又は充填停止時のカラム圧力は、長野計器株式会社製サニタリタイプ防水型デジタル圧力計SU1で測定し、カラム出口から追い出された水の流量や充填停止時カラム線速度はキーエンス社製クランプオン式流量センサーFD-Q32Cで検知した。充填終了後、TEKNOFLOW社製ロータリーポンプLABTOP450を使用し、2カラム体積分のバッファを流し、カラムの平衡化を行うことで、充填ベッドを得た。
 その後、0.5mol/Lの塩水をカラムに1L注入し、MILLIPORE社製チューブポンプProFluxM12により48cm/hrの速度で通液することで、カラム性能を評価した。具体的には、カラム出口より追い出されたバッファの電気伝導度をマイクロゼロ社製の導電率センサ(MZS206)で測定し、ピーク形状(メインピークエリア/全ピークエリア)を評価した。表1に結果を記す。また、ポンプ稼動空気圧0.50MPaで調製した充填ベッドで評価した場合のピーク形状(メインピークエリア/全ピークエリア)を図2に記す。図2に示す様に、ピーク形状は、良好なシングルピークを示した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000005
実施例2
 スラリー濃度を60体積%、スラリー体積を224Lとした以外は実施例1と同様の方法、条件により充填ベッドを得、ピーク形状(メインピークエリア/全ピークエリア)を評価した。表2に結果を記す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000006
実施例3
 スラリー濃度を40体積%、スラリー体積を343Lとした以外は実施例1と同様の方法、条件により充填ベッドを得、ピーク形状(メインピークエリア/全ピークエリア)を評価した。表3に結果を記す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000007
比較例1
 充填停止時カラム圧/ベッド高を0.009MPa/cm以下とした以外は実施例3と同様の方法、条件により充填ベッドを得、ピーク形状(メインピークエリア/全ピークエリア)を評価した。表4に結果を記す。また、得られた歪なピーク例を図3に示す。メインピークエリア/全ピークエリアが1より小さくなり、ピーク形状がシングルピークとならなかった。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000008
実施例4
 スラリー濃度を34体積%、スラリー体積を392Lとした以外は実施例1と同様の方法、条件により充填ベッドを得、ピーク形状(メインピークエリア/全ピークエリア)を評価した。表5に結果を記す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000009
比較例2
 充填停止時カラム圧/ベッド高を0.011MPa/cm以下とした以外は実施例4と同様の方法、条件により充填ベッドを得、ピーク形状(メインピークエリア/全ピークエリア)を評価した。表6に結果を記す。メインピークエリア/全ピークエリアが1より小さくなり、ピーク形状がシングルピークとならなかった。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000010
実施例5
 スラリー濃度を28体積%、スラリー体積を476Lとした以外は実施例4と同様の方法、条件により充填ベッドを得、ピーク形状(メインピークエリア/全ピークエリア)を評価した。表7に結果を記す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000011
比較例3
 充填停止時カラム圧/ベッド高を0.011MPa/cm以下とした以外は実施例5と同様の方法、条件により充填ベッドを得、ピーク形状(メインピークエリア/全ピークエリア)を評価した。表8に結果を記す。メインピークエリア/全ピークエリアが1より小さくなり、ピーク形状がシングルピークとならなかった。図4に実施例1から5、比較例1から3の結果を記す。スラリー濃度が高くなるほど、充填停止時カラム圧/ベッド高の値が高くなるほど、シングルピークが得られやすいことが示される。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000012
実施例6
 ダイヤフラムポンプをタプフロー社製T-100(内径80cmのカラムに対する最大吐出カラム線速1500cm/hr)とした以外は実施例1と同様の方法、条件により充填ベッドを得、ピーク形状(メインピークエリア/全ピークエリア)を評価した。表9に結果を記す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000013
実施例7
 スラリー濃度を40体積%、スラリー体積を343Lとした以外は実施例6と同様の方法、条件により充填ベッドを得、ピーク形状(メインピークエリア/全ピークエリア)を評価した。表10に結果を記す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000014
比較例4
 充填停止時カラム圧/ベッド高を0.008MPa/cm以下とした以外は実施例7と同様の方法、条件により充填ベッドを得、ピーク形状(メインピークエリア/全ピークエリア)を評価した。表11に結果を記す。メインピークエリア/全ピークエリアが1より小さくなり、ピーク形状がシングルピークとならなかった。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000015
実施例8
 スラリー濃度を34体積%、スラリー体積を392Lとした以外は実施例6と同様の方法、条件により充填ベッドを得、ピーク形状(メインピークエリア/全ピークエリア)を評価した。表12に結果を記す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000016
比較例5
 充填停止時カラム圧/ベッド高を0.008MPa/cm以下とした以外は実施例8と同様の方法、条件により充填ベッドを得、ピーク形状(メインピークエリア/全ピークエリア)を評価した。表13に結果を記す。メインピークエリア/全ピークエリアが1より小さくなり、ピーク形状がシングルピークとならなかった。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000017
実施例9
 スラリー濃度を28体積%、スラリー体積を476Lとした以外は実施例6と同様の方法、条件により充填ベッドを得、ピーク形状(メインピークエリア/全ピークエリア)を評価した。表14に結果を記す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000018
比較例6
 充填停止時カラム圧/ベッド高を0.009MPa/cm以下とした以外は実施例9と同様の方法、条件により充填ベッドを得、ピーク形状(メインピークエリア/全ピークエリア)を評価した。表15に結果を記す。メインピークエリア/全ピークエリアが1より小さくなり、ピーク形状がシングルピークとならなかった。図5に実施例6から9、比較例4から6の結果を記す。ダイヤフラムポンプをタプフロー社製T-100に変えてもスラリー濃度が高くなるほど、充填停止時カラム圧/ベッド高の値が高くなるほど、シングルピークが得られやすいことが示される。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000019
実施例10
 ダイヤフラムポンプをタプフロー社製T-50(内径80cmのカラムに対する最大吐出カラム線速715cm/hr)とした以外は実施例1と同様の方法、条件により充填ベッドを得、ピーク形状(メインピークエリア/全ピークエリア)を評価した。表16に結果を記す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000020
実施例11
 スラリー濃度を60体積%、スラリー体積を224Lとした以外は実施例10と同様の方法、条件により充填ベッドを得、ピーク形状(メインピークエリア/全ピークエリア)を評価した。表17に結果を記す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000021
実施例12
 スラリー濃度を40体積%、スラリー体積を343Lとした以外は実施例10と同様の方法、条件により充填ベッドを得、ピーク形状(メインピークエリア/全ピークエリア)を評価した。表18に結果を記す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000022
比較例7
 充填停止時カラム圧/ベッド高を0.0033MPa/cm以下とした以外は実施例12と同様の方法、条件により充填ベッドを得、ピーク形状(メインピークエリア/全ピークエリア)を評価した。表19に結果を記す。メインピークエリア/全ピークエリアが1より小さくなり、ピーク形状がシングルピークとならなかった。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000023
実施例13
 スラリー濃度を34体積%、スラリー体積を392Lとした以外は実施例10と同様の方法、条件により充填ベッドを得、ピーク形状(メインピークエリア/全ピークエリア)を評価した。表20に結果を記す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000024
比較例8
 充填停止時カラム圧/ベッド高を0.0043MPa/cm以下とした以外は実施例13と同様の方法、条件により充填ベッドを得、ピーク形状(メインピークエリア/全ピークエリア)を評価した。表21に結果を記す。図6に実施例10から13、比較例7から8の結果を記す。ダイヤフラムポンプをタプフロー社製T-50に変えてもスラリー濃度が高くなるほど、充填停止時カラム圧/ベッド高の値が高くなるほど、シングルピークが得られやすいことが示される。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000025
 1:スラリー
 2:スラリータンク
 3:スラリー送液ライン
 4:送液ポンプ
 5:上部蓋体
 6:円筒体
 7:底面部
 8:円盤体
 9:円盤状フィルター
 10:ノズル
 11:排出ライン
 20:カラムパッキング装置

Claims (5)

  1.  直径30cm以上270cm以下の内径を有する円筒体と、該円筒体内下部を横断する円盤状フィルターと、該フィルターの上方に配設された円盤体と、この円盤体下面に噴出口を有するノズルとを備えたカラムパッキング装置を用い、多糖類カラム担体を含むスラリーをポンプ圧送して前記ノズルから噴出させ、円盤状フィルターの上に該担体の充填ベッドを製造する方法であって、
     前記スラリーの担体濃度(A)、前記ポンプの最大吐出カラム線速度(B)、及びベッド形成終了時の充填圧と充填ベッド高さの比(充填圧/充填ベッド高さ)(C)を制御して、下記カラム性能評価法に従って得られるクロマトグラムが、形状:シングルピーク、理論段数:1500以上、アシンメトリー:0.7以上1.7以下となる充填ベッドを製造する方法。
     (カラム性能評価法)
     ピーク形成用試料:濃度0.5mol/Lの塩水又は濃度10mg/mLのアセトン水
     試料チャージ量:1.0L
     移動相:水又は0.2mol/Lの塩水
     移動相線速:48cm/hr
     検知:電気伝導度
  2.  前記担体濃度(A)の範囲を40体積%超80体積%以下とし、かつ前記最大吐出カラム線速度(B)の範囲と、前記充填圧/充填ベッド高さの比(C)の範囲を下記の組み合わせにする請求項1に記載の製造方法。
     最大吐出カラム線速度(B)を1500cm/hr超3950cm/hr以下とし、充填圧/充填ベッド高さの比(C)を0.001MPa/cm以上0.030MPa/cm以下とする;
     最大吐出カラム線速度(B)を715cm/hr超1500cm/hr以下とし、充填圧/充填ベッド高さの比(C)を0.001MPa/cm以上0.030MPa/cm以下とする;又は
     最大吐出カラム線速度(B)を475cm/hr超715cm/hr以下とし、充填圧/充填ベッド高さの比(C)を0.0028MPa/cm以上0.030MPa/cm以下とする
  3.  前記担体濃度(A)の範囲を35体積%超40体積%以下とし、かつ前記最大吐出カラム線速度(B)の範囲と、前記充填圧/充填ベッド高さの比(C)の範囲を下記の組み合わせにする請求項1に記載の製造方法。
     最大吐出カラム線速度(B)を1500cm/hr超3950cm/hr以下とし、充填圧/充填ベッド高さの比(C)を0.010MPa/cm以上0.030MPa/cm以下とする;
     最大吐出カラム線速度(B)を715cm/hr超1500cm/hr以下とし、充填圧/充填ベッド高さの比(C)を0.009MPa/cm以上0.030MPa/cm以下とする;又は
     最大吐出カラム線速度(B)を475cm/hr超715cm/hr以下とし、充填圧/充填ベッド高さの比(C)を0.004MPa/cm以上0.030MPa/cm以下とする
  4.  前記担体濃度(A)の範囲を28体積%以上35体積%以下とし、かつ前記最大吐出カラム線速度(B)の範囲と、前記充填圧/充填ベッド高さの比(C)の範囲を下記の組み合わせにする請求項1に記載の製造方法。
     最大吐出カラム線速度(B)を1500cm/hr超3950cm/hr以下とし、充填圧/充填ベッド高さの比(C)を0.0115MPa/cm以上0.030MPa/cm以下とする;
     最大吐出カラム線速度(B)を715cm/hr超1500cm/hr以下とし、充填圧/充填ベッド高さの比(C)を0.0095MPa/cm以上0.030MPa/cm以下とする;又は
     最大吐出カラム線速度(B)を475cm/hr超715cm/hr以下とし、充填圧/充填ベッド高さの比(C)を0.005MPa/cm以上0.030MPa/cm以下とする
  5.  前記多糖類カラム担体が、累積体積分布の中間粒径として平均粒子径50~100μmを有する、請求項1~4のいずれかに記載の製造方法。
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