JP2008139022A - ブロックバルブ及びそれを有する擬似移動床式クロマトグラフィー分離装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 ある流路に対して複数の流路を個々に接続することができるブロックバルブにおいて、従来のブロックバルブに対して内容積及び滞留部が小さなブロックバルブを提供する。
【解決手段】 ブロック部１を貫通する幹流路とこの幹流路から二本ずつ分岐する四本の枝流路とが形成されているブロック部１と、枝流路のそれぞれを連通させ又は遮断するための四つのバルブ部２とを有し、幹流路の延出方向を示す矢印Ｘ方向において前方のバルブ部２が後方のバルブ部２に乗り上げないように枝流路が形成されているブロックバルブを提供する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、流体の流路を切り替えるためのブロックバルブであって、擬似移動床式クロマトグラフィー分離装置における流路の切り替えに適したブロックバルブに関する。

混合物中から所望の物質を分取する手段には、従来より擬似移動床式クロマトグラフィー分離装置が知られている。擬似移動床式クロマトグラフィー分離装置では、複数のカラムを直列に接続してなる無端状の流路に対して、目的の物質を含有する試料及び移動相の供給位置と移動相の排出位置との相対的な位置関係を保ちながら、所定の間隔でこれらを移動させる。これにより、擬似移動床式クロマトグラフィー分離装置では、試料を連続して供給することができるとともに目的の物質を連続して分離し排出することができる。

前記擬似移動床式クロマトグラフィー分離装置において、前述したような流路の切り替えを行うための手段としては、前記複数の流路が形成されているブロック部と、複数の流路のうちの任意の流路同士を連通遮断させるための複数のバルブ部とを有するブロックバルブが知られている。

前記ブロックバルブには、例えば、一端に一通路と他端に二通路を有するバルブＶ１と、一端に一通路と他端に一通路を有するバルブＶ２と、一端に一通路と他端に一通路を有するバルブＶ３とを該通路とともに一つのブロック１内に形成されており、バルブＶ１の該一端の通路と、バルブＶ１の該他端の一つの通路と、バルブＶ２の該一端の通路と、バルブＶ３の該一端の通路は該ブロック外部にそれぞれ開口部Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄを有し、バルブＶ１の該他端の他の一つの通路と、バルブＶ２の該他端の通路と、バルブＶ３の該他端の通路とが連通しているブロックバルブＡが挙げられる。このブロックバルブＡでは、開口部Ｂは、互いに直交する向きに設けられたバルブＶ１及びＶ２に挟まれた位置に設けられており、開口部Ｃは、互いに直交する向きに設けられたバルブＶ２及びＶ３に挟まれた位置に設けられている（例えば、特許文献１の図１及び図２参照。）。

また前記ブロックバルブには、例えば、上下に配置された一対のシリンダボックスと、上下のシリンダボックスのそれぞれにこのシリンダボックスを両側から挟むように配置された一対の電磁弁装置とを有し、シリンダボックスには、上下に貫通する第一の流路と、幹流路からそれぞれの電磁弁装置に向けて分岐する第二の流路と、第二の流路のそれぞれに直交して接続され、電磁弁装置によって開閉される第三の流路とが形成されているブロックバルブＢが挙げられる（例えば、特許文献２の図２参照。）

ところで、擬似移動床式クロマトグラフィー分離装置では、装置に使用される部品自体が持つ内容積が原因で、装置全体での空間容積（Ｖｓ）がカラムの内容積（Ｖｃ）に対して比較的大きくなることがある。擬似移動床式クロマトグラフィー分離装置において、Ｖｓ／Ｖｃが大きいと、装置内での移動相の拡散により、試料から目的の物質を分離する分離性能が悪くなる。その結果として擬似移動床式クロマトグラフィー分離装置により得られる製品の品質に影響を及ぼすことがあるという問題がある。

また、擬似移動床式クロマトグラフィー分離装置では、装置の流路内に滞留部が存在すると、その部分に試料等の残留物が生じ、また装置の洗浄性を悪くすることがあり、これらによって製品の品質に影響を及ぼすことがあるという問題がある。

擬似移動床式クロマトグラフィー分離装置におけるこれらの問題は、ベンチスケールの装置においては特に顕著である。また、光学異性体を分離によって製造する場合では、製品である光学異性体は医薬や製薬の用途が主である。このような製品は少量で比較的高価な製品であることから、前述した問題は深刻な問題である。

このため、擬似移動床式クロマトグラフィー分離装置で使用される部品には、内容積が極力小さく、また滞留部が極力少ないことが要求される。

前記ブロックバルブＡでは、例えばバルブＶ２からブロックの中心部に向けて延出する第一の流路と、バルブＶ２からブロックの中心部に向けて延出し、かつ鋭角に曲がって開口部Ｃに至る形状に形成されている第二の流路とが形成されている。このような構造では、第一の流路の長さは、折り返した第二の流路が直交する二つのバルブの間を通ることから、第二の流路の径に応じて決定される。このため、第一の流路の長さが所望の長さよりも長くなり、バルブＶ２やその他のバルブの操作、あるいは第一の流路の形態によっては、バルブＶ２を閉じたときに、第一の流路に少なくない流体が滞留することがある。このように、ブロックバルブＡには、滞留部の縮小の観点から検討の余地が残されている。

また、ブロックバルブＢでは、電磁弁装置が上下に重なる構造となっている。このため、シリンダボックスの上下方向の長さは、電磁弁装置の高さで決定される。したがってブロックバルブＢにおける第一の流路の長さは、電磁弁装置の重なり高さという、流路以外の部品に起因する原因によって決定される。このように、ブロックバルブＢには、内容積の縮小の観点から検討の余地が残されている。
特開２００４−１８６２４３号公報 国際公開第０１／０３３２１０号パンフレット

本発明は、ある流路に対して複数の流路を個々に接続することができるブロックバルブにおいて、従来のブロックバルブに対して内容積及び滞留部が小さなブロックバルブを提供することを課題とする。

また、本発明は、擬似移動床式クロマトグラフィー分離装置において、部品の構造に起因する内容積及び滞留部が小さな擬似移動床式クロマトグラフィー分離装置を提供することをさらなる課題とする。

本発明は、前記課題を解決するための手段として、幹流路及びそれから分岐する複数の枝流路が形成されているブロック部と、枝流路を連通させ又は遮断するための複数のバルブ部とを有するブロックバルブにおいて、幹流路からバルブ部までの距離に影響を及ぼさないように、枝流路同士が互いに干渉し合わない位置に枝流路を配置し、また幹流路の長さに影響を及ぼさないように、バルブ部の駆動部同士が互いに干渉し合わない位置にバルブ部を配置したブロックバルブを提供する。

すなわち本発明は、流体の流路が形成されているブロック部と、ブロック部に形成されている流路を連通させ又は遮断するための複数のバルブ部とを有するブロックバルブであって、前記ブロック部は、ブロック部を貫通する幹流路と、幹流路の延出方向において幹流路の二箇所以上から一箇所当たり二本ずつ分岐して幹流路とブロック部の外部とを連通する複数対の枝流路とを有し、前記バルブ部は、前記枝流路のそれぞれに対応して設けられ、前記幹流路に向けて進出退行して前記枝流路を遮断し又は連通させるための弁体と、弁体を幹流路に向けて進出退行させるための駆動部とを有するブロックバルブにおいて、
前記枝流路は、前記幹流路から分岐する分岐流路と、分岐流路に接続され分岐流路よりも大きな断面積を有し前記弁体が収容される弁筒と、前記分岐流路及び弁筒の間に形成され前記弁体が密着離間する弁座と、弁座に開口し前記弁筒と前記ブロック部の外部とを連通する連通流路とによって形成され、前記弁筒の半径は、前記幹流路の半径と前記連通流路の直径との和よりも大きく、
前記幹流路の延出方向に沿って見たときの一対の前記分岐流路が形成する角度をθとしたときに、前記θは９０°以上１８０°以下であり、前記θが１８０°である場合では、一対の枝流路における連通流路のそれぞれは、一対の前記分岐流路を挟んで対する位置で前記弁座に開口して前記ブロック部の外部に通じる形状に形成されている流路であり、前記θが９０°以上１８０°未満である場合では、一対の枝流路における連通流路のそれぞれは、θが形成される側とは反対側の位置で前記弁座に開口して前記ブロック部の外部に通じる形状に形成されている流路であり、
前記幹流路の延出方向において隣り合う対の前記枝流路は、幹流路の延出方向に沿って見たときにそれぞれの前記分岐流路の延出方向が重ならず、かつ前記バルブ部を設けたときに幹流路の延出方向においてそれぞれの前記バルブ部が互いに重ならない形状に形成されているバルブである。

前記構成によれば、幹流路から分岐した枝流路が幹流路に向けて折り返す形状に枝流路を形成されていても、一対の枝流路に対応するブロック部は、連通流路の介在に影響されることなく設けることが可能となる。このため、枝流路の形状に影響されずに幹流路から弁座までの距離を小さくすることが可能となる。したがって、滞留部をより一層小さくすることが可能となる。

また、前記構成によれば、幹流路の延出方向において、バルブ部が互いに重ならない位置に設けられていることから、バルブ部が重なった長さよりも幹流路の長さを短くすることが可能となる。このため、内容積をより一層小さくすることが可能となる。

また本発明は、前記構成に加えて、前記θが１８０°又は９０°であり、前記幹流路の延出方向に沿って見たときに、前記分岐流路によって直交する二直線が形成されている前記ブロックバルブを提供する。

前記構成によれば、一対の枝流路とこれに対応するブロック部とを９０°又は１８０°回転させて幹流路の延出方向に沿って重ねた構造を形成することがさらに可能である。

また本発明は、目的の物質を含有する試料中の目的の物質を分離するため分離剤を収容している複数のカラムとこれらのカラムを直列に接続する複数の接続用流路とによって形成されている無端状の流路と、前記接続用流路のそれぞれに設けられる複数の流路切り替え装置と、前記流路切り替え装置のそれぞれに接続される複数の流路とを有し、前記複数の流路は、前記無端状の流路に移動相を供給するための第一の流路と、前記無端状の流路に前記試料を供給するための第二の流路と、前記無端状の流路から移動相を排出するための第三及び第四の流路とを含み、前記第三及び第四の流路のいずれか一方又は両方を介して目的の物質を含有する移動相を前記無端状の流路から排出するための擬似移動床式クロマトグラフィー分離装置において、前記流路切り替え装置は、本発明のブロックバルブであり、前記接続用流路は前記幹流路を含み、前記複数の流路のそれぞれは前記枝流路のそれぞれに接続されている装置を提供する。

前記構成によれば、流路切り替え装置に起因する滞留部及び内容積を小さくすることが可能となる。このため、高い分離性能を有する擬似移動床式クロマトグラフィー分離装置を提供することが可能となる。

また本発明は、前記構成に加えて、前記目的の物質は光学異性体であり、前記分離剤は、セルロースのエステル誘導体、セルロースのカルバメート誘導体、アミロースのエステル誘導体、及びアミロースのカルバメート誘導体からなる群から選ばれる多糖誘導体である前記擬似移動床式クロマトグラフィー分離装置を提供する。

前記構成によれば、医薬や製薬の用途の高価な光学異性体を高い生産性で製造することがさらに可能となる。

本発明のブロックバルブは、同一対の分岐流路の延出方向、これに対応する分岐流路に対する連通流路の位置、及び異なる対の分岐流路の延出方向及び位置関係が前述したように特定されていることから、幹流路に対して複数の枝流路の中から任意の枝流路を接続することができるブロックバルブにおいて、従来のブロックバルブに対して内容積及び滞留部を小さくすることができる。

本発明のブロックバルブは、さらに、幹流路に対して一直線状に分岐する一対の枝流路を有する構造か、又は幹流路に対して互いに直交する向きに分岐する一対の枝流路を有し、この枝流路の一方の対が他方の対に対して９０°又は１８０°回転した向きで幹流路の延出方向に設けられている構造とすると、幹流路に接続することができる枝流路の数を増やす観点からより一層効果的である。

本発明の擬似移動床式クロマトグラフィー分離装置は、無端状の流路と第一から第四の流路とを任意に接続する流路切り替え装置に本発明のブロックバルブを用いることから、部品の構造に起因する内容積及び滞留部を小さくすることができる。

本発明の擬似移動床式クロマトグラフィー分離装置は、さらに、多糖誘導体を分離剤に用いる光学異性体の分離、製造に用いられると、高い分離性能と高い生産性とを達成する観点からより一層効果的である。

＜本発明のブロックバルブ＞
本発明のブロックバルブは、流体の流路が形成されているブロック部と、ブロック部に形成されている流路を連通させ又は遮断するための複数のバルブ部とを有する。

前記ブロック部は、ブロック部を貫通する幹流路と、幹流路から分岐して幹流路とブロック部の外部とを連通する枝流路とを有する。ブロック部の形状は特に限定されない。ブロック部の形状には、例えば四角柱や六角柱等の多角形、円柱や楕円柱等の柱形状、球や卵型等の略球体等が挙げられる。ブロック部の形状は、幹流路の延出方向における枝流路の間隔や向きに応じて適宜決めることができる。

前記バルブ部は、前記枝流路のそれぞれに対応して設けられる。前記バルブ部は、前記幹流路に向けて進出退行して前記枝流路を遮断し又は連通させるための弁体と、弁体を幹流路に向けて進出退行させるための駆動部とを有する。

前記弁体は、往復運動によって流体の流路を開閉することができる弁体であれば特に限定されない。前記弁体としては、例えばダイヤフラム等の公知の弁体が挙げられる。

前記駆動部は、前記弁体を幹流路に対して接近離間させる装置であれば特に限定されない。前記駆動部としては、例えばアクチュエータ等の公知の駆動部が挙げられる。

前記枝流路は、前記幹流路の延出方向において幹通路の二箇所以上から分岐し、かつ一箇所当たりから二本ずつ分岐するように形成されている流路である。枝流路の数は、特に限定されず、ブロックバルブの用途に応じて決めることができる。例えば擬似移動床用クロマトグラフィー分離装置用のブロックバルブでは、枝流路の数は４〜８本であることが好ましく、４〜６本がより好ましい。

前記枝流路は、前記幹流路から分岐する分岐流路と、分岐流路に接続され分岐流路よりも大きな断面積を有し前記弁体が収容される弁筒と、前記分岐流路及び弁筒の間に形成され前記弁体が密着離間する弁座と、弁座に開口し前記弁筒と前記ブロック部の外部とを連通する連通流路とによって形成することができる。

前記分岐流路は、幹流路と弁筒とを連通する流路である。分岐流路の長さは、幹流路や枝流路の直径、弁座や弁筒、弁体の形状や種類に応じて異なるが、分岐流路と幹流路の長さの比（分岐流路の長さ／幹流路の長さ）が１／１２〜１／２であることが、滞留部と内容積との両方を小さくする観点から好ましい。

なお、前記幹流路の延出方向において隣り合う異なる対の枝流路の距離は、分岐流路の長さやバルブ部のブロック部への接続端の形状や大きさ、バルブ部の大きさに応じて決定することができる。前記幹流路の延出方向において隣り合う対の枝流路の距離は、バルブ部をブロック部に設置したときのバルブ部の最大の高さよりも小さく、例えば分岐流路の長さの０．４〜６．０倍であり、例えばバルブ部のブロック部への接続端の形状が円形であるときに前記接続端の長さ（直径）の０．３５〜２．０倍であることが、滞留部と内容積との両方を小さくする観点から好ましい。

前記弁筒は、前記弁体を収容し、かつ枝流路の連通時には分岐流路と連通流路とを連通する流路を形成する。弁筒の長さは特に限定されない。弁筒は、連通流路が弁座に開口する観点から、弁筒の半径が幹流路の半径と連通流路の直径との和よりも大きく形成される。

前記弁座は、前記弁体が枝流路を遮断し又は連通させるために密着離間することができるように形成されている面であれば特に限定されない。前記弁座は、分岐流路から弁筒へ漸次断面積が拡大する斜面であっても良いし、分岐流路から弁筒へ段階的に断面積が拡大する階段状の面であっても良いし、分岐流路から弁筒へ一度に断面積が拡大する平面であっても良い。

前記連通流路は、弁筒とブロック部の外部とを連通する流路であれば特に限定されない。連通流路は、幹流路の延出方向において連通流路とブロック部とが重なるように形成されている流路であることが、幹流路の延出方向においてブロック部を重ねることなく枝流路の対を複数設ける観点から好ましい。このような連通流路の形状は、幹流路の延出方向において隣り合う枝流路の対の分岐流路の延出方向に応じて決めることができる。

本発明では、前記幹流路の延出方向に沿って見たときの一対の前記分岐流路が形成する角度をθとしたときに、前記θは９０°以上１８０°以下である。前記θは、前記範囲の角度であれば特に限定されない。θには、具体的には９０°、１８０°、及び１２０°等が挙げられる。

前記θが１８０°である場合では、一対の枝流路における連通流路のそれぞれは、一対の前記分岐流路を挟んで対する位置で前記弁座に開口して前記ブロック部の外部に通じる形状に形成されている流路である。

また前記θが９０°以上１８０°未満である場合では、一対の枝流路における連通流路のそれぞれは、θが形成される側とは反対側の位置で前記弁座に開口して前記ブロック部の外部に通じる形状に形成されている流路である。

また本発明では、前記幹流路の延出方向において隣り合う対の前記枝流路は、幹流路の延出方向に沿って見たときにそれぞれの前記分岐流路の延出方向が重ならない形状に形成される。また、前記幹流路の延出方向において隣り合う対の前記枝流路は、前記バルブ部を設けたときに幹流路の延出方向においてそれぞれの前記バルブ部が互いに重ならない形状に形成されている

ここで「分岐流路の延出方向が重ならない」とは、幹流路の延出方向に沿って見たときに、分岐流路の軸線が重ならない状態を言う。また「幹流路の延出方向においてそれぞれの前記バルブ部が互いに重ならない」とは、幹流路の延出方向においては異なる対のバルブ部の一部が重なり合うものの、幹流路の延出方向を鉛直方向としたときに上方のバルブ部が下方のバルブ部に乗り上げない状態を言う。

前記θが１８０°である場合では、前記幹流路の延出方向において隣り合う対の前記枝流路の分岐流路の軸線は、１８０°を除く任意の角度で幹流路を中心として交わる直線を形成するが、幹流路の延出方向におけるバルブ部の重なりを防止する観点から、９０°から１２０°で幹流路を中心として交わる直線を形成することが好ましい。

前記θが９０°以上１８０°未満である場合では、前記幹流路の延出方向において隣り合う対の前記枝流路において、分岐流路の延出方向と連通流路の延出方向とが重なる形状に枝流路が形成されていることが好ましい。

特に前記θが１８０°又は９０°である場合では、前記幹流路の延出方向において隣り合う対の前記枝流路について前記幹流路の延出方向に沿って見たときに、各対の前記分岐流路によって直交する二直線が形成されていることが、より多くの枝流路を形成しつつ内容積を小さくする観点から好ましい。

本発明のブロックバルブは、前述した構成要素以外の他の構成要素をさらに有していても良い。このような他の構成要素としては、例えば、ブロック部の外部側の連通流路の端部や幹流路の端部に接続されるノズル等が挙げられる。

＜本発明の擬似移動床式クロマトグラフィー分離装置＞
本発明の擬似移動床式クロマトグラフィー分離装置は、目的の物質を含有する試料中の目的の物質を分離するため分離剤を収容している複数のカラムとこれらのカラムを直列に接続する複数の接続用流路とによって形成されている無端状の流路と、前記接続用流路のそれぞれに設けられる複数の流路切り替え装置と、前記流路切り替え装置のそれぞれに接続される複数の流路とを有する。前記複数の流路は、前記無端状の流路に移動相を供給するための第一の流路と、前記無端状の流路に前記試料を供給するための第二の流路と、前記無端状の流路から移動相を排出するための第三及び第四の流路とを含む。前記流路切り替え装置は、前述した本発明のブロックバルブである。前記接続用流路は前記幹流路を含み、前記複数の流路のそれぞれは前記枝流路のそれぞれに接続されている。

すなわち、本発明の擬似移動床式クロマトグラフィー分離装置は、流路切り替え装置以外は、前記第三及び第四の流路のいずれか一方又は両方を介して目的の物質を含有する移動相を前記無端状の流路から排出するための、例えば特開平６−２３９７６７号公報に記載されているような公知の擬似移動床式クロマトグラフィー分離装置によって構成することができる。

前記目的の物質は特に限定されないが、本発明は、医薬や製薬等の用途のために高い純度での目的の物質の分取が望ましい光学異性体の分離、製造に好適に適用することができる。

目的の物質が光学異性体である場合では、前記カラムに収容される分離剤は、光学異性体を分離することができる分離剤であれば特に限定されないが、光学異性体を分離することができる多糖又は多糖誘導体であることが好ましい。

前記多糖は、光学活性な多糖であれば特に限定されず、合成多糖、天然多糖、及び天然物変性多糖のいずれかであっても良い。前記多糖は、結合様式の規則性の高い多糖であることが好ましく、また鎖状の多糖が好ましい。前記多糖としては、種々の多糖を例示することができるが、セルロースやアミロースが特に好ましい。

前記多糖誘導体は、前記多糖と、目的の物質である光学異性体の分離に有利に作用する官能基とを有する化合物であれば特に限定されない。前記多糖誘導体は、セルロースのエステル誘導体、セルロールのカルバメート誘導体、アミロースのエステル誘導体、及びアミロースのカルバメート誘導体から選ばれるいずれかであることが好ましい。前記多糖誘導体としては、例えば国際公開９５／２３１２５号パンフレットに記載されている種々の多糖誘導体が挙げられる。

前記分離剤は、分離剤そのものがカラム管に収容されても良いし、適当な担体に担持された状態でカラム管に収容されても良い。分離剤は、例えば、粒子状に形成され、シリカ等の粒子状の担体に担持され、カラム管に収容される一体成型体に形成され、又はシリカロッド等の多孔質の一体成型体に担持されて用いられる。これらの形態の分離剤の生成及び担体への分離剤の担持は、物理的な吸着による担持や、担体と分離剤とを直接又は間接的に化学的に結合させることによる担持等の公知の技術を利用して行うことが可能である。

前記試料は、前記目的の物質を含有する組成物の溶液であれば特に限定されない。試料用の溶剤は、移動相であることが好ましいが、他の有機溶剤を用いても良い。

前記移動相は、前記分離剤の種類や、前記目的の物質の種類等の諸条件に応じて適宜選択される。前記移動相には、例えば有機溶剤や、水、及びこれらの混合液等の、擬似移動床式クロマトグラフィー分離装置で通常用いられる溶剤を用いることができる。

前記有機溶剤としては、例えばエタノールアミンやメタノール、エタノール、及びイソプロピルアルコール等の低級アルコール、ノルマルヘキサン等の低極性の溶剤、アセトニトリル、酢酸エチル等の極性溶剤、及びこれらを混合した混合溶剤、酢酸等の酸性の溶剤、ジエチルアミン等の塩基性の溶剤等が挙げられる。

前記混合溶剤の混合比は特に限定されないが、目的の物質の溶出時間の適正化や良好な分離を行う観点からは、第一の溶剤と前記第二の溶剤との体積比（第一の溶剤：第二の溶剤）が１０：９０〜５０：５０であることが好ましい。また前記酸性の溶剤や塩基性の溶剤は、目的の物質の安定化や分離剤に対する悪影響の抑制の観点から、移動相全体に対して０．０１〜０．５体積％であることが好ましく、０．０１〜０．２体積％であることがより好ましい。

本発明の擬似移動床式クロマトグラフィー分離装置は、前述した構成要素以外の他の構成要素をさらに有していても良い。このような他の構成要素としては、例えば前記流路切
り替え装置に接続され、無端状の流路から移動相を排出して前記第一の流路に供給するための第五の流路や、第三又は第四の流路を介して無端状の流路から排出された移動相を濃縮するための濃縮装置や、濃縮装置から留出した移動相を回収して前記第一の流路に供給するための移動相回収装置等が挙げられる。これらの他の構成要素は、公知の機器によって構成することができる。

以下、本発明の実施の形態についてより詳しく説明する。

＜第一の実施の形態＞
本発明の一実施の形態におけるブロックバルブは、図１に示されるように、流体の流路が形成されているブロック部１と、ブロック部１に形成されている流路を連通させ又は遮断するための四つのバルブ部２とを有する

ブロック部１は、図１におけるＡ−Ａ’線に沿って切断したときの断面形状が長方形であり、Ｃ−Ｃ’線に沿って切断したときの断面形状が正方形である四角柱に形成されている。ブロック部１には、図２及び図３に示されるように、ブロック部１を貫通する幹流路３と、幹流路３の延出方向である矢印Ｘ方向において幹流路３の二箇所から一箇所当たり二本ずつ分岐する第一から第四の枝流路４〜７とが形成されている。幹流路３及び第一から第四の枝流路４〜７のそれぞれの先端には、本実施の形態のブロックバルブと流体の流路とを接続するためのノズル８が設けられている。

幹流路３は、ブロック部１の中心を貫通する流路である。幹流路の３の両端のそれぞれには、ノズル８が設けられている。

第一及び第二の枝流路４、５は、幹流路３の一箇所から分岐する一対の枝流路であり、第三及び第四の枝流路６、７は、幹流路３の他の箇所から分岐する他の対の枝流路である。

バルブ部２は、第一から第四の枝流路４〜７のそれぞれに対応して設けられている。バルブ部２は、図２から４に示されるように、幹流路３に向けて進出退行して第一から第四の枝流路４〜７のそれぞれを遮断し又は連通させるための弁体であるダイヤフラム２ａと、ダイヤフラム２ａを幹流路３に向けて進出退行させるための駆動部であるアクチュエータ２ｂと、ダイヤフラム２ａとアクチュエータ２ｂとを接続する弁軸２ｃとを有する。

ダイヤフラム２ａは、断面形状において中央部が窪んだ山型である略円盤状の部材であり、中心部の周囲には突出した円形の周縁が形成されている。ダイヤフラム２ａは、例えばニッケル−コバルト合金等の、適度な弾力と剛性とを有する材料で形成されている。

第一の枝流路４は、図５に示されるように、幹流路３から分岐する第一の分岐流路４ａと、第一の分岐流路４ａに接続され第一の分岐流路４よりも大きな断面積を有しダイヤフラム２ａが収容される第一の弁筒４ｂと、第一の分岐流路４ａ及び第一の弁筒４ｂの間に形成されダイヤフラム２ａが密着離間する第一の弁座４ｃと、第一の弁座４ｃに開口し第一の弁筒４ｂとブロック部１の外部とを連通する第一の連通流路４ｄとによって形成されている。第一の連通流路４ｄの先端には、ノズル８が設けられている。

幹流路３、第一の分岐流路４ａ、及び第一の連通流路４ｄの直径（内径）は同じであり、第一の弁筒４ｂの半径は、幹流路３の半径と第一の連通流路４ｄの直径との和よりも大きくされている。第一の弁筒４ｂは、第一の分岐流路４ａから断面積が一度に拡大してなるフランジ状の平面である。第二から第四の枝流路５〜７も、図５及び図６に示されるように、第一の枝流路４と同様に構成されている。

なお、ダイヤフラム２ａの前記周縁の直径は、各分岐流路の直径よりも大きく、ダイヤフラム２ａが各弁座に向けて進出したときに前記周縁が弁座に密着するように、ダイヤフラム２ａが設けられている。

図５に示されるように、矢印Ｘ方向に沿って見たときの第一の分岐流路４ａと第二の分岐流路５ａとは一直線上にある。すなわち、矢印Ｘ方向に沿って見たときの第一の分岐流路４ａと第二の分岐流路５ａが形成する角度θ１は１８０°である。同様に、図６に示されるように、矢印Ｘに沿って見たときの第三の分岐流路６ａと第四の分岐流路７ａとは一直線上にあり、第三の分岐流路６ａと第四の分岐流路７ａが形成する角度θ２は１８０°である。

また、第一及び第二の連通流路４ｄ、５ｄのそれぞれは、図５に示されるように、一対の分岐流路である第一及び第二の分岐流路４ａ、５ａを挟む位置で、第一及び第二の弁座４ｃ、５ｃのそれぞれに開口してブロック部１の外部に通じる形状に形成されている。同様に、第三及び第四の連通流路６ｄ、７ｄのそれぞれも、図６に示されるように、一対の分岐流路である第三及び第四の分岐流路６ａ、７ａを挟む位置で、第三及び第四の弁座６ｃ、７ｃのそれぞれに開口してブロック部１の外部に通じる形状に形成されている。

また、図１から３から明らかなように、幹流路３の延出方向（矢印Ｘ方向）において隣り合う対の枝流路である第一及び第二の枝流路４、５と第三及び第四の枝流路６、７とについて矢印Ｘ方向に沿って見たときに、第一及び第二の分岐流路４ａ、５ａの軸線と第三及び第四の分岐流路６ａ、７ａの軸線とは、互いに直交している。すなわち、第一及び第二の枝流路４、５と第三及び第四の枝流路６、７とは、矢印Ｘ方向に沿って見たときに、それぞれの分岐流路の延出方向が重ならない形状に形成されている。また、矢印Ｘ方向に沿って見たときに、各分岐流路の軸線によって直交する二直線が形成されている。

また、第一及び第二の枝流路４、５に設けられたバルブ部２のアクチュエータ２ａの軸線と第三及び第四の枝流路６、７に設けられたバルブ部２のアクチュエータ２ａの軸線とは、図１から３から明らかなように、矢印Ｘ方向から見たときに、互いに直交する。すなわち、第一及び第二の枝流路４、５と第三及び第四の枝流路６、７とは、それぞれの枝流路に対応するバルブ部２を設けたときに、矢印Ｘ方向においてそれぞれのバルブ部２が互いに重ならない形状に形成されている。

本実施の形態のブロックバルブにおいて、所望の枝流路と幹流路３とを接続することによって、所望の枝流路と幹流路３との間で流体の供給や排出を行うことができる。例えば第一の枝流路４と幹流路３とを接続したい場合では、第一の枝流路４に設けられたバルブ部２のアクチュエータ２ｂによってダイヤフラム２ａを第一の弁座４ｃに対して退行させ、他の枝流路に設けられたバルブ部２のアクチュエータ２ｂによって各ダイヤフラム２ａを各弁座に向けて進出させる。このような操作により、第一の枝流路４と幹流路３とが接続される。

幹流路３から第一の枝流路４に流体（例えば有機溶剤）を供給する場合では、流体は、幹流路３から第一の分岐流路４ａ、第一の弁筒４ｂ、及び第一の連通流路４ｄを通って、ノズル８を介して第一の枝流路４に接続された流路に供給される。

第一の枝流路４から幹流路３に流体を供給する場合では、流体は、第一の連通流路４ｄ、第一の弁筒４ｂ、及び第一の分岐流路４ａを通って幹流路３に供給される。第一の枝流路４においてダイヤフラム４ａを第一の弁座４ｃに向けて進出させると、第一の枝流路４は遮断され、第一の枝流路４と幹流路３との間の流体の流通は止められる。

幹流路３に流体が流れている場合では、第一の枝流路４からの流体の供給が止まると、第一の枝流路４から供給されていた流体が第一の分岐流路４ａに滞留することがある。

しかしながら、本実施の形態のブロックバルブは、対になる第一及び第二の分岐流路４ａ、５ａの延出方向と第一及び第二の連通流路４ｄ、５ｄのブロック部１外部への延出方向とが直交する向きであることから、第一から第四の連通流路４ｄ〜７ｄが鋭角で折り返す形状に形成されている場合に比べて、第一から第四の連通流路４ｄ〜７ｄの折り返しがバルブ部２に規制されない。このため、第一から第四の分岐流路４ａ〜７ａの長さを短くすることができる。したがって、第一から第四の連通流路４ｄ〜７ｄが鋭角で折り返す形状に形成されているブロックバルブに比べて滞留部を小さくすることができる。

また、本実施の形態のブロックバルブは、対になる第一及び第二の分岐流路４ａ、５ａの軸線と第三及び第四の分岐流路６ａ、７ａの軸線とが直交するように各枝流路が形成されていることから、各枝流路に対応するバルブ部２は、矢印Ｘ方向において互いに重ならず、設置位置について互いに規制されることがない。このため、図１７及び１８に示されるような、各枝流路に対応するブロック部２が矢印Ｘ方向において並列する構成のブロックバルブに比べて、第一及び第二の枝流路４、５と幹流路３との分岐箇所と、第三及び第四の枝流路６、７と幹流路３との分岐箇所との距離を小さくすることができる。

本実施の形態のブロックバルブでは、前述したブロック部２の種類や大きさ、及び分岐流路の長さ等の要素によって異なるが、本実施の形態のブロックバルブにおける対間の幹流路３の長さをＬ１とし、前述したバルブ部並列型のブロックバルブにおける対間の幹流路の長さをＬ２としたときに、Ｌ１をＬ２の約三分の二程度にすることができる。したがって、前記バルブ部並列型のブロックバルブに比べてブロックバルブの内容積を小さくすることができる。

また、本実施の形態のブロックバルブでは、矢印Ｘ方向における断面形状が正方形の四角柱に形成されたブロック部１が用いられ、各枝流路は、矢印Ｘ方向から見たときに異なる対において向きが直交するものの、同じに構成されていることから、各枝流路における分岐流路の長さを一定にすることができ、また各枝流路における連通流路の長さを一定にすることができる。したがって、矢印Ｘ方向から見たときに、均等に配置される複数の枝流路を形成する観点からより一層効果的である。

＜第二の実施の形態＞
本実施の形態のブロックバルブは、図７に示されるように、流体の流路が形成されているブロック部２１と、ブロック部２１に形成されている流路を連通させ又は遮断するための四つのバルブ部２とを有する。

ブロック部２１は、流路の形状以外はブロック部１と同様の四角柱に形成されている。ブロック部２１は、図８及び図９に示されるように、ブロック部２１を貫通する幹流路３と、幹流路３の延出方向である矢印Ｘ方向において幹流路３の二箇所から一箇所当たり二本ずつ分岐する第一から第四の枝流路２４〜２７とを有する。

第一及び第二の枝流路２４、２５は、幹流路３の一箇所から分岐する一対の枝流路であり、第三及び第四の枝流路２６、２７は、幹流路３の他の箇所から分岐する他の対の枝流路である。幹流路３及び第一から第四の枝流路２４〜２７のそれぞれの先端にはノズル８が設けられている。

第一から第四の枝流路２４〜２７は、図８から図１２に示されるように、対になる枝流
路の分岐流路が形成する角度と、いずれかの枝流路における弁座における連通流路の開口位置が異なる以外は、第一の実施の形態における枝流路と同様に構成されている。

図１１に示されるように、矢印Ｘ方向に沿って見たときの第一の分岐流路２４ａと第二の分岐流路２５ａとは直交する。すなわち、矢印Ｘ方向に沿って見たときの第一の分岐流路２４ａの軸線と第二の分岐流路２５ａの軸線とが形成する角度θ３は９０°である。同様に、図１２に示されるように、矢印Ｘに沿って見たときの第三の分岐流路２６ａと第四の分岐流路２７ａとは直交し、第三の分岐流路２６ａの軸線と第四の分岐流路２７ａの軸線とが形成する角度θ４は９０°である。

また、第一及び第二の連通流路２４ｄ、２５ｄのそれぞれは、図１１に示されるように、一対の分岐流路である第一及び第二の分岐流路２４ａ、２５ａに対して同じ側で、すなわちθ３が形成される側とは反対側の位置で、第一及び第二の弁座２４ｃ、２５ｃのそれぞれに開口してブロック部２１の外部に通じる形状に形成されている。同様に、第三及び第四の連通流路２６ｄ、２７ｄのそれぞれも、図１２に示されるように、一対の分岐流路である第三及び第四の分岐流路２６ａ、２７ａに対して同じ側で、すなわちθ４が形成される側とは反対側の位置で、第三及び第四の弁座２６ｃ、２７ｃのそれぞれに開口してブロック部２１の外部に通じる形状に形成されている。

また、図７から１０から明らかなように、幹流路３の延出方向（矢印Ｘ方向）に沿って見たときに、第一の分岐流路２４ａの軸線と第二の分岐流路２５ａの軸線とは直交しており、第三の分岐流路２６ａの軸線と第四の分岐流路２７ａの軸線とは直交している。また、第一の分岐流路２４ａの軸線と第三の分岐流路２６ａの軸線とは一直線上にあり、第二の分岐流路２５ａの軸線と第四の分岐流路２７ａの軸線とは一直線上にある。すなわち、第一及び第二の枝流路２４、２５と第三及び第四の枝流路２６、２７とは、矢印Ｘ方向に沿って見たときに、それぞれの分岐流路の延出方向が重ならない形状に形成されている。また、矢印Ｘ方向に沿って見たときに、各分岐流路の軸線によって直交する二直線が形成されている。

また、図７から１０から明らかなように、第一及び第二の枝流路２４、２５に設けられたそれぞれのバルブ部２のアクチュエータ２ａの軸線は、矢印Ｘ方向から見たときに互いに直交し、第三及び第四の枝流路２６、２７に設けられたそれぞれのバルブ部２のアクチュエータ２ａの軸線は、矢印Ｘ方向から見たときに互いに直交する。すなわち、第一及び第二の枝流路２４、２５と第三及び第四の枝流路２６、２７とは、それぞれの枝流路に対応するバルブ部２を設けたときに、矢印Ｘ方向においてそれぞれのバルブ部２が互いに重ならない形状に形成されている。

本実施の形態のブロックバルブは、前述した第一の実施の形態のブロックバルブと同様に操作することができ、また第一の実施の形態のブロックバルブと同様の効果を奏する。

＜第三の実施の形態＞
本実施の形態のブロックバルブは、六角柱の形状のブロック部３１と、六角柱の中心を貫通する幹流路３と、幹流路３の延出方向である矢印Ｘ方向において、異なる三箇所から一箇所当たり二本ずつ分岐する第一から第六の枝流路と、各枝流路のそれぞれに設けられている六つのバルブ部２とを有する。第一の枝流路と第二の枝流路とは対になっており、第三の枝流路と第四の枝流路とは対になっており、第五と第六の枝流路とは対になっている。

第一及び第二の枝流路の矢印Ｘ方向側には、第三及び第四の枝流路が形成されており、第三及び第四の枝流路のさらに矢印Ｘ方向側には、第五及び第六の枝流路が形成されてい
る。矢印Ｘ方向における第一及び第二の枝流路と第三及び第四の枝流路との間隔、及び第三及び第四の枝流路と第五及び第六の枝流路との間隔は、それぞれＬ１である。

第一及び第二の枝流路３４、３５は、図１３に示されるように、第一及び第二の連通流路３４ｄ、３５ｄが紙面に対して時計回りの方向に６０°の角度で折れ曲がっている以外は、第一の実施の形態における第一及び第二の枝流路４、５と同様に形成されている。なお、図１３では、第三及び第四の枝流路のそれぞれに対応して設けられているバルブ部２は一点鎖線で示されており、第五及び第六の枝流路のそれぞれに対応して設けられているバルブ部２は二点鎖線で示されている。

図１３に示されるように、矢印Ｘ方向に沿って見たときに、第一の枝流路３４における第一の分岐流路３４ａの軸線と第二の枝流路３５における第一の分岐流路３５ａの軸線とは一直線上にある。また、図１３に示されるように、矢印Ｘ方向に沿って見たときに、第一及び第二の枝流路３４、３５のそれぞれに設けられているバルブ部２のアクチュエータの軸線と第一及び第二の分岐流路３４ａ、３５ａの軸線とは同一直線状にある。

また、図１３から明らかなように、矢印Ｘ方向に沿って見たときに、第一及び第二の分岐流路３４ａ、３５ａの軸線と第三及び第四の分岐流路の軸線とは、紙面に対して反時計回りに６０°の角度で交わっており、第三及び第四の分岐流路の軸線と第五及び第六の分岐流路の軸線とは、紙面に対して反時計回りに６０°の角度で交わっている。

すなわち、第一及び第二の枝流路３４、３５と、第三及び第四の枝流路と、第五及び第六の枝流路とのそれぞれは、矢印Ｘ方向に沿って見たときに、それぞれの分岐流路の延出方向が重ならない形状に形成されている。また、第一及び第二の枝流路３４、３５と、第三及び第四の枝流路と、第五及び第六の枝流路とのそれぞれは、それぞれの枝流路に対応するそれぞれのバルブ部２が矢印Ｘ方向において互いに重ならない形状に形成されている。

本実施の形態のブロックバルブは、第一及び第二の実施の形態におけるブロックバルブと同様に、滞留部が小さく、またバルブ部並列型のブロックバルブに比べて内容積を小さくすることができる。

また本実施の形態のブロックバルブは、矢印Ｘ方向においてバルブ部２が隣り合うことなく六本の枝流路を設けることができ、矢印Ｘ方向から見たときに均等に配置される四本以上の枝流路を形成する観点からより一層効果的である。

＜第四の実施の形態＞
本実施の形態のブロックバルブは、六角柱の形状のブロック部４１と、六角柱の中心を貫通する幹流路３と、幹流路３の延出方向である矢印Ｘ方向において、異なる二箇所から一箇所当たり二本ずつ分岐する第一から第四の枝流路と、各枝流路のそれぞれに設けられている四つのバルブ部２とを有する。第一の枝流路と第二の枝流路とは対になっており、第三の枝流路と第四の枝流路とは対になっている。

第一及び第二の枝流路の矢印Ｘ方向側には、第三及び第四の枝流路が形成されている。矢印Ｘ方向における第一及び第二の枝流路と第三及び第四の枝流路との間隔はＬ１である。

第一及び第二の枝流路４４、４５は、図１４に示されるように、第一の分岐流路４４ａの軸線と第二の分岐流路４５ａの軸線とが形成する角度であるθ５が１２０°であり、かつ第一及び第二の連通流路４４ｄ、４５ｄが紙面に対して時計回りの方向に１２０°の角
度で折れ曲がっている以外は、第二の実施の形態における第一及び第二の枝流路２４、２５と同様に形成されている。

すなわち、第一及び第二の枝流路４４、４５は、θ５が形成される側とは反対側の位置で第一及び第二の弁座４４ｃ、４５ｃのそれぞれに開口してブロック部４１の外部に通じえる形状に形成されている。

なお、第三及び第四の枝流路は、第一及び第二の枝流路４４、４５と同様に形成されている。また図１４では、第三及び第四の枝流路のそれぞれに対応して設けられているバルブ部２は一点鎖線で示されている。

また、図１４から明らかなように、矢印Ｘ方向に沿って見たときに、第一の分岐流路４４ａの軸線と第二の分岐流路４５ａの軸線とは１２０°の角度で交わっており、第三の分岐流路の軸線と第四の分岐流路の軸線とは１２０°の角度で交わっている。また、第一の分岐流路４４ａの軸線と第三の分岐流路の軸線とは一直線上にあり、第二の分岐流路４５ａの軸線と第四の分岐流路の軸線とは一直線上にある。

すなわち、第一及び第二の枝流路４４、４５と第三及び第四の枝流路とは、矢印Ｘ方向に沿って見たときに、それぞれの分岐流路の延出方向が重ならない形状に形成されている。また、第一及び第二の枝流路４４、４５と第三及び第四の枝流路とは、それぞれの枝流路に対応するそれぞれのバルブ部２が矢印Ｘ方向において互いに重ならない形状に形成されている。

本実施の形態のブロックバルブは、第一から第三の実施の形態におけるブロックバルブと同様に、滞留部が小さく、またバルブ部並列型のブロックバルブに比べて内容積を小さくすることができる。

また本実施の形態のブロックバルブは、矢印Ｘ方向から見たときに、第二の実施の形態のブロックバルブよりもやや扁平なＸ字型の形状となる。したがって、細長い空間や狭い空間等の形状や大きさが限定される場所に設置する観点からより一層効果的である。

＜第五の実施の形態＞
本実施の形態のブロックバルブは、図１５に示すように、ブロック部５１の形状が五角柱であり、第一の分岐流路５４ａの軸線と第二の分岐流路５５ａの軸線とが形成する角度、第一及び第二の連通流路５４ｄ、５５ｄの折れ曲がり角度、矢印Ｘ方向から見たときの第一及び第二の枝流路５４、５５に対する第三及び第四の枝流路の向きが異なる以外は、第四の実施の形態のブロックバルブと同様に構成されている。

本実施の形態のブロックバルブでは、第一の分岐流路５４ａの軸線と第二の分岐流路５５ａの軸線とが形成する角度であるθ６が１４４°であり、第一及び第二の連通流路５４ｄ、５５ｄが紙面に対して時計回りの方向に１０８°の角度で折れ曲がっており、第三及び第四の枝流路が、矢印Ｘ方向から見たときに第一及び第二の枝流路５４、５５を時計回りに７２°回転させた位置に形成されている。

すなわち、第一及び第二の枝流路５４、５５は、θ６が形成される側とは反対側の位置で第一及び第二の弁座５４ｃ、５５ｃのそれぞれに開口してブロック部５１の外部に通じる形状に形成されている。

また、図１５から明らかなように、矢印Ｘ方向に沿って見たときに、第一の分岐流路５４ａの軸線と第三の分岐流路の軸線とは、時計回りの方向に７２°の角度で交わっており
、第二の分岐流路５５ａの軸線と第四の分岐流路の軸線とは、時計回りの方向に７２°の角度で交わっている。また、第一の分岐流路５４ａの軸線と第四の分岐流路の軸線とは、時計回りの方向に２１６°の角度で交わっており、第二の分岐流路４５ａの軸線と第三の分岐流路の軸線とは、時計回りの方向に２８８°の角度で交わっている。

すなわち、第一及び第二の枝流路５４、５５と第三及び第四の枝流路とは、矢印Ｘ方向に沿って見たときに、それぞれの分岐流路の延出方向が重ならない形状に形成されている。また、第一及び第二の枝流路５４、５５と第三及び第四の枝流路とは、それぞれの枝流路に対応するそれぞれのバルブ部２が矢印Ｘ方向において互いに重ならない形状に形成されている。

本実施の形態のブロックバルブは、第一から第三の実施の形態におけるブロックバルブと同様に、滞留部が小さく、またバルブ部並列型のブロックバルブに比べて内容積を小さくすることができる。

また本実施の形態のブロックバルブは、矢印Ｘ方向から見たときに、第三の実施の形態のブロックバルブよりもやや偏った形状となる。したがって、壁際等の、形状や設置条件が限定される場所に設置する観点からより一層効果的である。

＜第六の実施の形態＞
本実施の形態の擬似移動床式クロマトグラフィー分離装置は、図１６に示されるように、四本のカラム６１ａ〜６１ｄと、これらのカラム６１ａ〜６１ｄを直列に接続する四本の接続用流路６２ａ〜６２ｄとによって形成されている無端状の流路と、接続用流路６２ａ〜６２ｄのそれぞれに設けられる四つの流路切り替え装置６３ａ〜６６ｄと、流路切り替え装置６３ａ〜６６ｄのそれぞれに接続される第一から第四の流路６４〜６７とを有する。

カラム６１ａ〜６１ｄのそれぞれには、目的の物質を含有する試料中の目的の物質を分離するため分離剤が収容されている。

接続用流路６２ａ〜６２ｄは、流路切り替え装置を介してカラムを接続する流路である。接続用流路６２ａは、流路切り替え装置６３ａを介してカラム６１ａとカラム６１ｂとを接続する流路であり、接続用流路６２ｂは、流路切り替え装置６３ｂを介してカラム６１ｂとカラム６１ｃとを接続する流路であり、接続用流路６２ｃは、流路切り替え装置６３ｃを介してカラム６１ｃとカラム６１ｄとを接続する流路であり、接続用流路６２ｄは、流路切り替え装置６３ｄを介してカラム６１ｄとカラム６１ａとを接続する流路である。

流路切り替え装置６３ａ〜６６ｄは、前述した第一の実施の形態のブロックバルブである。流路切り替え装置６３ａの幹流路３の両端は、流路切り替え装置６３ａの幹流路３が接続用流路６２ａに含まれるように、ノズル８を介して接続用流路６２ａに接続されている。同様に、流路切り替え装置６３ｂ〜６３ｄのそれぞれの幹流路３の両端は、流路切り替え装置６３ｂ〜６３ｄのそれぞれの幹流路３が接続用流路６２ｂ〜６２ｄのそれぞれに含まれるように、ノズル８を介して接続用流路６２ａｂ〜６２ｄにそれぞれ接続されている。

第一の流路６４は、前記無端状の流路に移動相を供給するための流路である。第一の流路６４は、四本に分岐しており、分岐したそれぞれの第一の流路６４は、ノズル８を介して流路切り替え装置６３ａ〜６６ｄのそれぞれの第一の枝流路４に接続されている。第一の流路６４には、移動相を収容するタンクや管、及びポンプやバルブ等の移動相を供給す
るための適当な機器が設けられている。

第二の流路６５は、前記無端状の流路に試料を供給するための流路である。第二の流路６５は、四本に分岐しており、分岐したそれぞれの第二の流路６５は、ノズル８を介して流路切り替え装置６３ａ〜６６ｄのそれぞれの第二の枝流路５に接続されている。第二の流路６５には、第二の流路６５に液状の試料を注入するための注入器、及びポンプやバルブ等の試料を供給するための適当な機器が設けられている。

第三及び第四の流路６６、６７は、前記無端状の流路から移動相を排出するための流路である。第三及び第四の流路６６、６７は、それぞれ四本に分岐しており、分岐したそれぞれの第三の流路６６は、ノズル８を介して流路切り替え装置６３ａ〜６６ｄのそれぞれの第三の枝流路６に接続されており、分岐したそれぞれの第四の流路６７は、ノズル８を介して流路切り替え装置６３ａ〜６６ｄのそれぞれの第四の枝流路７に接続されている。第三及び第四の流路６６、６７のそれぞれには、ポンプやバルブ等の移動相を排出するための適当な機器や、無端状の流路から排出された移動相を濃縮する不図示の濃縮装置が設けられる。

また、本実施の形態の擬似移動床式クロマトグラフィー分離装置は、さらに前記濃縮装置から留出した移動相を回収してその組成を調整する不図示の移動相回収再生装置が設けられ、移動相回収再生装置で再生した移動相が第一の流路６４に供給されるように構成される。

ここで、カラム１ａ〜１ｄには、シリカ粒子とこのシリカ粒子に担持されているアミロースのカルバメート誘導体等の多糖誘導体とからなる粒子状の充填剤が充填されているものとし、また、前記試料は、医薬や製薬の用途の光学異性体のラセミ体の溶液であるものとし、また、目的の物質は、医薬に用いられる光学異性体とし、また、移動相は、メタノールとアセトニトリルとこれらに対して微量のアミンとを含有する混合溶剤として、本実施の形態の擬似移動床式クロマトグラフィー分離装置の運転について説明する。

流路切り替え装置６３ｄでは、第一の枝流路４と幹流路３とが連通され、他の枝流路と幹流路３とが遮断される。これにより流路切り替え装置６３ｄを介して第一の流路６４から無端状の流路へ移動相が定量的に供給される。

また、流路切り替え装置６３ｂでは、第二の枝流路５と幹流路３とが連通され、他の枝流路と幹流路３とが遮断される。これにより流路切り替え装置６３ｂを介して第二の流路６５から無端状の流路へ液状の試料が定量的に供給される。

また、流路切り替え装置６３ｃでは、第三の枝流路６と幹流路３とが連通され、他の枝流路と幹流路３とが遮断される。これにより流路切り替え装置６３ｃを介して無端状の流路から第三の流路６６へ移動相が定量的に排出される。

同様に、流路切り替え装置６３ａでは、第四の枝流路７と幹流路３とが連通され、他の枝流路と幹流路３とが遮断される。これにより流路切り替え装置６３ａを介して無端状の流路から第四の流路６７へ移動相が定量的に排出される。

無端状の流路に供給された試料は、カラム６１ｃの分離剤に対して吸着及び脱着を繰り返しながら、移動相の流れる方向に沿って徐々にカラム６１ｃ内を移動する。分離剤に対して、試料中のより吸着されやすい成分（エクストラクト）はカラム６１ｃ内をより遅く移動し、試料中のより吸着されにくい成分（ラフィネート）はカラム６１ｃ内をより早く移動する。

エクストラクト及びラフィネートがカラム６１ｃを通過したら、無端状の流路に対する各流路の相対的な接続位置の位置関係を保ったまま、無端状の流路に対する各流路の接続位置を、無端状の流路における移動相の流れ方向において、カラム一本分下流側に切り替える。

すなわち、流路切り替え装置６３ａでは、第一の枝流路４と幹流路３とを連通するとともに他の枝流路と幹流路３とを遮断し、流路切り替え装置６３ｃでは、第二の枝流路５と幹流路３とを連通するとともに他の枝流路と幹流路３とを遮断し、流路切り替え装置６３ｄでは、第三の枝流路６と幹流路３とを連通するとともに他の枝流路と幹流路３とを遮断し、流路切り替え装置６３ｂでは、第四の枝流路７と幹流路３とを連通するとともに他の枝流路と幹流路３とを遮断する。

エクストラクト及びラフィネートがカラム６１ｃを通過する時間を１ピリオドとしたときに、１ピリオドごとに上記のような流路の切り替えを行う。エクストラクト及びラフィネートがカラム６１ｃを通過する時間は、例えば接続用流路６２ｃから移動相を採取して分析することによって求めても良いし、またコンピュータによる模擬実験から算出しても良い。

数ピリオドが経過すると、無端状の流路において、第二の流路６５の接続位置よりも下流側の無端状の流路では、ラフィネートが偏在しかつ濃縮され、第二の流路６５の接続位置よりも上流側の無端状の流路では、エクストラクトが偏在しかつ濃縮された状態となる。そして、第三の流路６６には、エクストラクトを含有する移動相が排出され始め、第四の流路６７には、ラフィネートを含有する移動相が排出され始める。

無端状の流路において、各流路の切り替えをピリオドごとにさらに継続することにより、無端状の流路へ試料が定量的に連続して供給され、また製品となるエクストラクト又はラフィネートが無端状の流路から定量的に連続して排出される。

第三及び第四の流路６６、６７に排出された移動相は、前記濃縮装置でそれぞれ濃縮される。得られた濃縮液は、高濃度のエクストラクト又はラフィネートを含有しており、必要に応じて精製される。エクストラクト及びラフィネートの一方が目的の物質である場合は、加熱処理や酵素による処理等の公知の方法によって他方をラセミ化し、試料に再利用することもできる。

また前記濃縮装置から留出した移動相は、前記移動相回収再生装置に収容され、組成が調整される。調整された溶剤は、第一の流路６４に供給され、移動相として再利用される。

流路切り替え装置６３ａ〜６３ｄは、前述したバルブ部並列型のブロックバルブよりも枝流路間の距離Ｌ１が短い。このため、本実施の形態の擬似移動床式クロマトグラフィー分離装置全体の空間容積（Ｖｓ）は、流路切り替え装置に前述したバルブ部並列型のブロックバルブを用いる擬似移動床式クロマトグラフィー分離装置の空間容積に比べて小さい。したがって、本実施の形態の擬似移動床式クロマトグラフィー分離装置は、流路切り替え装置に前述したバルブ部並列型のブロックバルブを用いる擬似移動床式クロマトグラフィー分離装置に比べて、カラムの内容積Ｖｃに対するＶｓの比（Ｖｓ／Ｖｃ）をより一層小さくすることができ、装置内での移動相の拡散による分離性能の悪化を抑制することができる。

また、流路切り替え装置６３ａ〜６３ｄは、分岐流路に生成する滞留部を小さくするこ
とができることから、流路切り替え装置６３ａ〜６３ｄにおいて、試料や目的の物質を含む移動相、洗浄用の洗浄液や洗浄により発生する洗液等の滞留物の発生を抑制することができる。したがって、滞留物による製品への悪影響を抑制することができ、また装置の高い洗浄性を得ることができる。

本実施の形態における空間容積に関する効果は、カラムの内容積Ｖｃが１５〜１５０ｍＬであり、カラムを除く装置全体の空間容積Ｖｓが１０〜５０ｍＬであると、より顕著である。また、本実施の形態における滞留の抑制に関する効果は、前述したような医薬や製薬の用途の光学異性体等、厳しい工程管理を要する物質や、物理的又は化学的に安定性を欠く物質を分取する場合により顕著である。

また、本実施の形態の擬似移動床式クロマトグラフィー分離装置は、無端状の流路から排出された移動相を回収し、再生して移動相に再利用することから、有機溶剤の新規に供給する量や廃棄量、及びこれらに要するコストを削減する観点からより一層効果的である。

なお、本実施の形態では、流路切り替え装置６３ａ〜６３ｄに第一の実施の形態のブロックバルブを用いたが、第一の実施の形態のブロックバルブに代えて第二、第四、及び第五の実施の形態のブロックバルブのいずれを用いても前述した効果を得ることができる。

また、本実施の形態では、無端状の流路に接続される複数の流路を第一から第四の流路としたが、前記複数の流路には、無端状の流路から移動相を排出して第一の流路に供給するための第五の流路がさらに含まれていても良い。この場合、第一の実施の形態のブロックバルブに代えて第三の実施の形態のブロックバルブを用いることにより、内容積及び滞留部の削減に関する前述した効果を得ることができる。また、この場合、第三の実施の形態のブロックバルブの枝流路のうちの一本の枝流路は、盲板やネジによって塞いでも良い。

本発明の一実施の形態のブロックバルブの斜視図である。 図１のブロックバルブをＡ−Ａ’線に沿って切断したときの断面を示す図である。 図１のブロックバルブをＢ−Ｂ’線に沿って切断したときの断面を示す図である。 図１のブロックバルブをＣ−Ｃ’線に沿って切断したときの断面を示す図である。 図１のブロックバルブをＣ−Ｃ’線に沿って切断したときの断面の要部を拡大して示す図である。 図１のブロックバルブをＤ−Ｄ’線に沿って切断したときの断面の要部を拡大して示す図である。 本発明の他の実施の形態のブロックバルブの斜視図である。 図７のブロックバルブをＡ−Ａ’線に沿って切断したときの断面を示す図である。 図７のブロックバルブをＢ−Ｂ’線に沿って切断したときの断面を示す図である。 図７のブロックバルブをＣ−Ｃ’線に沿って切断したときの断面を示す図である。 図７のブロックバルブをＣ−Ｃ’線に沿って切断したときの断面の要部を拡大して示す図である。 図７のブロックバルブをＤ−Ｄ’線に沿って切断したときの断面の要部を拡大して示す図である。 本発明の他の実施の形態のブロックバルブの矢印Ｘ方向に対する断面の要部を示す図である。 本発明の他の実施の形態のブロックバルブの矢印Ｘ方向に対する断面の要部を示す図である。 本発明の他の実施の形態のブロックバルブの矢印Ｘ方向に対する断面の要部を示す図である。 本発明の一実施の形態の擬似移動床式クロマトグラフィー分離装置の要部の構成を概略的に示す図である。 バルブ部並列型のブロックバルブの斜視図である。 図１７のブロックバルブをＡ−Ａ’線に沿って切断したときの断面を示す図である。

符号の説明

１、１１、２１、３１、４１、５１ ブロック部
２ バルブ部
２ａ ダイヤフラム
２ｂ アクチュエータ
２ｃ 弁軸
３ 幹流路
４、２４、３４、４４、５４ 第一の枝流路
４ａ、２４ａ、３４ａ、４４ａ、５４ａ 第一の分岐流路
４ｂ、２４ｂ 第一の弁筒
４ｃ、２４ｃ、４４ｃ、５４ｃ 第一の弁座
４ｄ、２４ｄ、３４ｄ、４４ｄ、５４ｄ 第一の連通流路
５、２５、３５、４５、５５ 第二の枝流路
５ａ、２５ａ、３５ａ、４５ａ、５５ａ 第二の分岐流路
５ｂ、２５ｂ 第二の弁筒
５ｃ、２５ｃ、４５ｃ、５５ｃ 第二の弁座
５ｄ、２５ｄ、３５ｄ、４５ｄ、５５ｄ 第二の連通流路
６、２６ 第三の枝流路
６ａ、２６ａ 第三の分岐流路
６ｂ、２６ｂ 第三の弁筒
６ｃ、２６ｃ 第三の弁座
６ｄ、２６ｄ 第三の連通流路
７、２７ 第四の枝流路
７ａ、２７ａ 第四の分岐流路
７ｂ、２７ｂ 第四の弁筒
７ｃ、２７ｃ 第四の弁座
７ｄ、２７ｄ 第四の連通流路
８ ノズル
６１ａ〜６１ｄ カラム
６２ａ〜６２ｄ 接続用流路
６３ａ〜６３ｄ 流路切り替え装置
６４ 第一の流路
６５ 第二の流路
６６ 第三の流路
６７ 第四の流路
Ｌ１、Ｌ２ 異なる対の枝流路の距離
Ｘ 幹流路３の延出方向を示す矢印

Claims (4)

1. 流体の流路が形成されているブロック部と、ブロック部に形成されている流路を連通させ又は遮断するための複数のバルブ部とを有するブロックバルブであって、
   前記ブロック部は、ブロック部を貫通する幹流路と、幹流路の延出方向において幹流路の二箇所以上から一箇所当たり二本ずつ分岐して幹流路とブロック部の外部とを連通する複数対の枝流路とを有し、
   前記バルブ部は、前記枝流路のそれぞれに対応して設けられ、前記幹流路に向けて進出退行して前記枝流路を遮断し又は連通させるための弁体と、弁体を幹流路に向けて進出退行させるための駆動部とを有するブロックバルブにおいて、
   前記枝流路は、前記幹流路から分岐する分岐流路と、分岐流路に接続され分岐流路よりも大きな断面積を有し前記弁体が収容される弁筒と、前記分岐流路及び弁筒の間に形成され前記弁体が密着離間する弁座と、弁座に開口し前記弁筒と前記ブロック部の外部とを連通する連通流路とによって形成され、
   前記弁筒の半径は、前記幹流路の半径と前記連通流路の直径との和よりも大きく、
   前記幹流路の延出方向に沿って見たときの一対の前記分岐流路が形成する角度をθとしたときに、
   前記θは９０°以上１８０°以下であり、
   前記θが１８０°である場合では、一対の枝流路における連通流路のそれぞれは、一対の前記分岐流路を挟んで対する位置で前記弁座に開口して前記ブロック部の外部に通じる形状に形成されている流路であり、
   前記θが９０°以上１８０°未満である場合では、一対の枝流路における連通流路のそれぞれは、θが形成される側とは反対側の位置で前記弁座に開口して前記ブロック部の外部に通じる形状に形成されている流路であり、
   前記幹流路の延出方向において隣り合う対の前記枝流路は、幹流路の延出方向に沿って見たときにそれぞれの前記分岐流路の延出方向が重ならず、かつ前記バルブ部を設けたときに幹流路の延出方向においてそれぞれの前記バルブ部が互いに重ならない形状に形成されていることを特徴とするバルブ。
2. 前記θが１８０°又は９０°であり、前記幹流路の延出方向に沿って見たときに、前記分岐流路によって直交する二直線が形成されていることを特徴とする請求項１記載のバルブ。
3. 目的の物質を含有する試料中の目的の物質を分離するため分離剤を収容している複数のカラムとこれらのカラムを直列に接続する複数の接続用流路とによって形成されている無端状の流路と、前記接続用流路のそれぞれに設けられる複数の流路切り替え装置と、前記流路切り替え装置のそれぞれに接続される複数の流路とを有し、
   前記複数の流路は、前記無端状の流路に移動相を供給するための第一の流路と、前記無端状の流路に前記試料を供給するための第二の流路と、前記無端状の流路から移動相を排出するための第三及び第四の流路とを含み、
   前記第三及び第四の流路のいずれか一方又は両方を介して目的の物質を含有する移動相を前記無端状の流路から排出するための擬似移動床式クロマトグラフィー分離装置において、
   前記流路切り替え装置は、請求項１又は２に記載のブロックバルブであり、前記接続用流路は前記幹流路を含み、前記複数の流路のそれぞれは前記枝流路のそれぞれに接続されていることを特徴とする装置。
4. 前記目的の物質は光学異性体であり、前記分離剤は、セルロースのエステル誘導体、セルロースのカルバメート誘導体、アミロースのエステル誘導体、及びアミロースのカルバメート誘導体からなる群から選ばれる多糖誘導体であることを特徴とする請求項３記載の
   装置。

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