JP2004502945A - クロマトグラフィ用カラム - Google Patents

Abstract

クロマトグラフィ用のカラムが開示されている。直径が大きいクロマトグラフィ用カラムは、ねじが切られた端部（１６０）を備えたカラム本体（１５０）を含んでいる。端部（１６０）の各々には、各々のフィルタハウジング（１７０）が設けられている。ねじが切られた端部（１６０）の各々に、各々のねじが切られた端部キャップ（１８０）がねじ込まれる。端部キャップ（１８０）の各々は、複数の機械的な締結部材（２００）を受け入れるための孔（１９０）を備えている。機械的な締結部材（２００）は、端部キャップ（１８０）の各々に取り付けられ、フィルタハウジング（１７０）をカラムの面に押し付ける圧力をフィルタハウジング（１７０）にかけてカラムをシールする。カラムを開ける必要が生じたとき、機械的な締結部材（２００）は、容易に緩めて、カラム本体（１５０）と端部キャップ（１８０）との間のねじの引っ張り力を解放することができる。この後に、端部キャップ（１８０）は、最小のトルクによってねじを緩めて外すことができる。

Description

【０００１】
発明の分野
本発明は、液体クロマトグラフィ装置において使用するためのクロマトグラフィ用カラムに関し、より特定すると、直径が約５０ｍｍより大きい大きなカラムに関する。
【０００２】
発明の背景
液体クロマトグラフィ装置は、次の主要な構成要素、すなわち、ポンプ、注入器、カラム及び検知器からなる。クロマトグラフィによる分離は、試料を搬送する溶媒が、カラム内に緊密に詰め込まれた多孔質の媒体内を通過するときに、カラム内で起こる。ぎっしり詰まった床は、端部キャップによって保持されるフィルタによってカラム内に保持されている。不十分に詰め込まれたカラム、目詰まりしたフィルタ又は汚れた床は、分析を著しく損なうであろう。
【０００３】
一般的には、２つの主要な構造のクロマトグラフィ用カラムが存在する。第一の主要な構造は、端部嵌合部材によって蓋をされる、ねじが切られた端部を備えた管状本体を有する、直径が“小さい”（３０ｍｍ以下）カラムからなる。図１に示された第二の主要な構造は、溶接されたフランジを備えた管状本体を有している、直径が“大きな”（５０ｍｍ以上）のカラムからなる。従来の直径が大きいクロマトグラフィ用カラムは高価で且つ嵩が高いので、ねじが切られたカラムの構造を拡張して直径の大きいカラムにすることは有利である。
【０００４】
しかしながら不幸にも、直径の大きいカラムを備えたねじが切られた構造を提供することに対する一つの重大な障害が存在する。カラムは、詰まったフィルタを交換するか又はカラムを再度詰めることができるように、時々開ける必要があるが、ねじが切られた構造を使用している大きなカラムを開くことは極めて難しいことである。
【０００５】
直径が大きい、ねじが切られたカラムを開けるためには、レンチを使用して、端部の嵌合部材にねじを緩めるためのトルクを付与しなければならない。必要とされるトルクの大きさは、ねじの直径に対して指数的に比例する。直径が大きいねじが切られたカラムを開けるのに必要とされるトルクは極めて大きいので、これらのカラムは実用的ではなかった。
【０００６】
発明の概要
本発明は、極めて普通のトルクを付与することによって容易に開けることができる、ねじが切られた構造を有する、直径が大きいクロマトグラフィ用カラムを提供する。
【０００７】
本発明によれば、直径が大きいクロマトグラフィ用カラムは、ねじが切られた端部を備えたカラム本体を含んでいる。各々の端部には、各々のフィルタハウジングが設けられている。端部キャップが、各々のねじが切られた端部にねじ込まれる。端部キャップの各々は、複数の機械的な締結部材を受け入れるための孔を有している。この機械的な締結部材は、フィルタハウジングに圧力をかけて、同フィルタハウジングをカラムの面に押し付ける。カラムを開く必要性が生じたときには、この機械的な締結部材は容易に緩めることができ、それによってカラム本体と端部キャップとの間のねじ山上に作用している引っ張り力を解放することができる。この後、端部キャップは、いかなる工具も必要とせずに手で緩めることができる。このようにして、本発明の新規なクロマトグラフィ用カラムは、最小の力で開けることができる。
【０００８】
本発明のクロマトグラフィ用カラムの利点は、再詰め込み及び／又はフィルタの交換のために容易に開けることが出来ることである。
本発明のクロマトグラフィ用カラムのもう一つ別の利点は、同じ直径のフランジ付きのカラムよりも製造コストが遙かに低いことである。
【０００９】
詳細な説明
本発明の上記の及びその他の特徴及び利点は、添付図面と組み合わせた以下の例示的な実施形態の詳細な説明によってより完全に理解できるであろう。
【００１０】
図２は、本発明によるクロマトグラフィ用カラムを示している。このクロマトグラフィ用カラムは、外ねじが切られた部分１６０を含んでいるカラム本体１５０を含んでいる。典型的には、カラム本体１５０は、直径が５０ｍｍ以上である。この例示的な実施形態におけるカラム本体は、内径が５０ｍｍであり且つ壁厚が約７．６２ｍｍ（０．３０インチ）である。
【００１１】
本発明によるカラムはまた、カラム本体１５０の各端部に配置されたフィルタハウジング１７０をも含んでいる。フィルタハウジング１７０は、液体が通過するためのフィルタ及び分配器（図示せず）を含んでいる。
【００１２】
例示したカラムは更に、２つの端部キャップ１８０を含んでいる。端部キャップ１８０は、カラム本体１５０のねじが切られた部分１６０に締結される内ねじを有している。
【００１３】
直径が小さい複数の孔１９０が、端部キャップ１８０に設けられている。この例示的な実施形態における孔の直径は約９．５５ｍｍ（３／８インチ）である。
複数の機械的な締結部材２００が、端部キャップ１８０内の孔１９０内へねじ込まれる構造とされている。フィルタハウジング１７０がカラムの端部に配置され、端部キャップがカラムの端部にねじ込まれると、取り付けられた機械的な締結部材２００が回され、フィルタハウジング１７０をカラム本体１５０の端部に押し付ける。これによって、クロマトグラフィ用カラムは効率良くシールされる。本発明の例示的な実施形態においては、フィルタハウジング１７０をカラム本体に押し付けるために３つの機械的な締結部材２００が使用されている。クロマトグラフィ用カラムの寸法に依っては、３個以上の機械的な締結部材を使用することができる。
【００１４】
本発明のクロマトグラフィ用カラムは、クロマトグラフィ用途に使用できるようになる前に、詰め込み材が充填され、閉じられ、次いで、クロマトグラフィ装置に取り付けられなければならない。充填した後に、クロマトグラフィ用カラムの一端を閉じるために以下のステップが行われる。最初に、フィルタハウジング１７０がカラム本体１５０の端面上に配置される。二番目に、端部キャップ１８０が、フィルタハウジング１７０を覆うようにカラム本体１５０のねじが切られた部分１６０にねじ込まれる。三番目に、機械的な締結部材２００が締め付けられる。機械的な締結部材２００は、フィルタハウジング１７０をカラム本体１５０の端部に押し付けて、クロマトグラフィ用カラムを効率良くシールする。カラム本体の端部に当接しているフィルタハウジング１７０の面部分には、Ｏ−リング又はガスケットのようなシール部材（図示せず）が形成されている。図３は、閉じられた状態の本発明によるクロマトグラフィ用カラムを示している。
【００１５】
例えば、目詰まりしたフィルタを交換しなければならないためにクロマトグラフィ用カラムを開けることが必要になったときに、クロマトグラフィ用カラムの端部は、２つの簡単なステップによって開けることが出来る。最初に、機械的な締結部材２００が緩められる。機械的な締結部材２００の直径は小さいので、緩めるのが容易である。機械的な締結部材２００を緩めることによって、端部キャップ１８０とカラム本体１５０のねじが切られた部分１６０との間の引っ張り力が解放される。二番目に、端部キャップ１８０のねじが緩められてカラム本体１５０から取り外される。緩められた端部キャップ１８０のねじを外すのに必要なトルクは、通常の人が手で付与することができる程度である。
【００１６】
小さな丸い窪み２１０は、人が締結部材を緩めるためにトルクを付与する間クロマトグラフィ用カラムを保持しておくための手段を提供する。カラムを詰め込み場所に接続するときに、同じ窪み２１０が使用されてスパナーレンチによってカラムを回転させる。
【００１７】
ここに記載された例示的な実施形態におけるカラムは、フィルタ及び分配器部材を一体化されたものとして含むこともできるけれども、フィルタ及び／又は分配器部材は、引っ張り力解放締結部材が係合し得る密封端部部材と別個に提供することができる。
【００１８】
複数の機械的な締結部材が引っ張り力解放機構において使用されているけれども、偏倚力を受ける係止レバー、ねじ、小径のボルト等を使用することによる、他の機械的な締結手段も有効である。
【００１９】
本明細書に記載した例示的な実施形態は、２つの取り外し可能な、実質的に相等しい端部を有しているけれども、一方の端部のみを、例えば本発明による引っ張り力解放機構を設けることにより上述した実施態様のようにし、第二の端部は別の、例えば引っ張り力を解放しない構造を備えることができることが理解されるべきである。
【００２０】
以上、例示的な実施形態に関して、本発明を図示し且つ説明したけれども、本発明の精神及び範囲から逸脱することなく、形体及び詳細部分に、種々の他の変更、省略及び追加を施しても良い。
【図面の簡単な説明】
【図１】
従来技術によるフランジ付きのクロマトグラフィ用カラムを示している。
【図２】
本発明によるクロマトグラフィ用カラムの分解図である。
【図３】
本発明によるクロマトグラフィ用カラムの側面図である。

Claims (11)

1. クロマトグラフィ用カラムであって、
   実質的に円筒形の形状であり、２つの開口した端部を有し、クロマトグラフィ媒体を保持するためのチャンバを形成するカラム本体にして、少なくとも一方の端部が、端部キャップを受けるための結合要素と、フィルタハウジングのシール面を受けるためにこれと協働するシール面とを有している、カラム本体と、
   前記チャンバ内にクロマトグラフィ媒体を保持するために前記カラム本体の端部に設けられた少なくとも一つのフィルタハウジングにして、開口部と、該開口部へ流体を導くためのチャネリング手段と、該フィルタハウジングを前記カラム本体に対してシールするためのシール手段と、を備えた少なくとも一つのフィルタハウジングと、
   少なくとも一つの端部キャップにして、前記カラム本体の前記結合要素と係合可能であり且つ該端部キャップを回転させることにより係合を解除することができる手段と、ロッドを受け入れるための複数の孔と、を有する少なくとも一つの端部キャップであって、前記複数の孔は、前記カラム本体の開口端部よりも小さい開口部を有し、前記ロッドは、前記孔に確実に固定されており、且つ、前記フィルタハウジングに当接する少なくとも一つの端部を有しており、該少なくとも一つの端部が、前記フィルタハウジングを前記カラム本体のシール面に対して密封係合状態となるように係合させるようになされている、少なくとも一つの端部キャップと、
   を含むクロマトグラフィ用カラム。
2. 請求項１に記載のクロマトグラフィ用カラムであって、
   前記カラム本体上の前記結合要素が、該結合要素と前記端部キャップとを互いに係合させるための手段を有している前記端部キャップを受けるようになされている、クロマトグラフィ用カラム。
3. 請求項１に記載のクロマトグラフィ用カラムであって、
   前記端部キャップの前記孔と前記ロッドとが、互いに協働するねじを有している、クロマトグラフィ用カラム。
4. 液体クロマトグラフィ装置であって、
   クロマトグラフィ用カラムが、
   少なくとも一つのねじが切られた端部を備えたカラム本体と、
   該カラム本体の端部に設けられた少なくとも一つのフィルタ及び分配器部材と、
   前記カラム本体にねじ込んで取り付け或いは緩めて取り外すことができる構造とされた少なくとも一つの、ねじが切られた端部キャップと、
   該少なくとも一つの端部キャップ内に設けられた複数の孔と、
   該複数の孔内に取り付けられる構造とされた複数の機械的な締結部材にして、前記カラム本体内のクロマトグラフィ媒体の作動又は詰め込みの際に該クロマトグラフィ媒体が前記少なくとも一つのフィルタ及び分配器部材上に圧力を加えるとき、前記ねじが切られた端部のねじ山と少なくとも一つの前記ねじが切られた端部キャップのねじ山との間の引っ張り力を解放するための引っ張り力解放機構を提供する、複数の機械的な締結部材と、
   を含んでいる、液体クロマトグラフィ装置。
5. 請求項４に記載のクロマトグラフィ装置であって、
   前記少なくとも一つの端部キャップが３つの孔を含んでいる、クロマトグラフィ装置。
6. 請求項４に記載のクロマトグラフィ装置であって、
   前記機械的締結部材が、直径が小さいボルトである、クロマトグラフィ装置。
7. 請求項４に記載のクロマトグラフィ装置であって、
   前記カラム本体が、カラムの保持を容易にするための複数の小さく且つ丸い窪みを含んでいる、クロマトグラフィ装置。
8. 請求項７に記載のクロマトグラフィ装置であって、
   前記クロマトグラフィ用カラムが詰め込み状態にされる際に、前記カラム本体内の前記複数の小さく丸い窪みが、前記クロマトグラフィ用カラムを詰め込み場所に結合するために使用されるようになされている、クロマトグラフィ装置。
9. 請求項７に記載のクロマトグラフィ装置であって、
   前記カラムを開けるために人によってトルクがかけられている際に前記クロマトグラフィ用カラムを保持するために、前記カラム本体内の複数の小さく丸い窪みが使用されるようになされている、クロマトグラフィ装置。
10. 請求項４に記載のクロマトグラフィ装置であって、
    前記カラム本体の直径が少なくとも５０ｍｍである、クロマトグラフィ装置。
11. 請求項４に記載のクロマトグラフィ装置であって、
    前記カラム本体がステンレス鋼によって作られている、クロマトグラフィ装置。