JP2018069184A - 攪拌容器及びそれを用いた攪拌分注装置 - Google Patents
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Abstract
Description
すなわち本発明の第一の態様は、
攪拌子で回転攪拌された懸濁液を収容する攪拌容器であって、
前記攪拌容器の内底面に、前記攪拌子の攪拌時に形成する回転体の水平投影面を内包する水平投影面をもつ内底面と前記攪拌子の厚み以上の深さを有する凹部が設けられていることを特徴とする攪拌容器である。
上述した攪拌容器と、
前記攪拌容器を昇降可能に保持する保持座と、
懸濁液を攪拌する攪拌子を回転可能に設けた攪拌手段と、
前記懸濁液を吸引吐出可能な一以上のノズルを移動自在に設けた吸引吐出手段と、
を備えた攪拌分注装置である。
上述した攪拌容器と、
前記攪拌容器を昇降可能に保持する保持座と、
懸濁液を攪拌する攪拌子を回転可能に設けた攪拌手段と、
懸濁液を吸引吐出可能な一以上のノズルを移動自在に設けた吸引吐出手段と、
を備えた攪拌分注装置である。
(1)所定の定常回転数で、一方向に回転する
(2)所定の定常回転数及び所定サイクル時間で時計回り―反時計回りに反転する
(反転時は攪拌子を減速後、一時停止させる)
(3)回転数及び/又は回転方向及び/又はサイクル時間を経時的に変更する
などの制御が可能な攪拌手段が例示できる。
攪拌子の高さ制御において
(4)液量に関係なく、凹部内底面から攪拌子までの距離を一定の高さに維持する
(5)液量に合わせて、液面から攪拌子上端までの距離を調整する
などが例示できる。
(5)については、攪拌子を昇降させても、前記保持座を昇降させてもよい。
(1)前記攪拌容器内の懸濁液を吸引する位置
(2)吸引した懸濁液を分注容器に吐出する位置
(3)ノズルに残留する懸濁液を廃棄する位置
へ移動自在に移動手段を備えたものが例示できる。
磁性微粒子(粒径2.5μm)を用い、5%牛血清アルブミンを含む希釈液にて0.08%に調製した懸濁液を、各液量条件(実施例1:4.8L、2.0L、1.0L、実施例2:2.0L、1.0L、0.5L)にて4時間攪拌した場合の磁性微粒子の分散性を評価した。攪拌子には遠心方式攪拌子(M−Revo、φ48mm、実施例1:厚さ35mm、実施例2:厚さ19mm)を用い、市販の攪拌機(アズワン社製)に装着して回転攪拌した。攪拌条件は、回転数600rpm、1分毎の反転(正転―反転を1分毎に繰り返す)攪拌とした。また攪拌子の液面からの距離は、
実施例1 10mm(4.8L、2.0Lの各攪拌時)、3mm(1.0Lの攪拌時)
実施例2 10mm(2.0L、1.0Lの各攪拌時)、2mm(0.5Lの攪拌時)
に設定した。磁性微粒子の懸濁液のサンプリングは、ノズル吸引位置の左端(Left)、右端(Right)の液面下約5mmからディスポーザブルチップを用いて60μL採取し、あらかじめ1mLの100mM NaCl、0.05% Tween20、0.1%アジ化ナトリウムを含む10mMトリス塩酸緩衝液(pH8.0)を分注した試験管に添加し、ボルテックスミキサーにて均一に攪拌した。均一攪拌された磁性微粒子の懸濁液500μLを石英セルに採取し、分光光度計を用いて800nmにおける吸光度を測定した。
図1に示す攪拌容器10(最大容量4.8L)を、エポキシ樹脂を用いて光造形方式3Dプリント法により作製し、アクリルウレタン樹脂コートした。容器の外寸は縦196mm、横454mm、高さ131mmとし、直径48mmの攪拌子(厚さ35mm)の1.2倍の直径57mmの略円形平面状である深さ35mmの凹部と、縦15mm、横315mmの略トラック形状のノズル下降部内底面(縦2本×横10本のノズルに対応)を設けた。
デッドボリューム率 (DV(mL)/Vmax(mL))は、
攪拌容器10が、520mL/4800mL=0.108
攪拌容器10と投影底面積、および容器内底面から開口部までの高さが同じ128mmの平底容器の場合は、2,898mL/7066mL=0.410となり、約26%に低減することがわかった。(ただし、最大投入液量は全容積の80%と規定した。)
分散性の評価結果を図5に示した。いずれの液量においてもサンプリング箇所間で磁性微粒子濃度に有意差はなく、内底面に高低差を設けている本発明の攪拌容器においても良好な分散性が得られることがわかった。
図3に示す攪拌容器20(最大容量2.0L)は、実施例1と同様にエポキシ樹脂を用いた光造形方式3Dプリント法により作製し、アクリルウレタン樹脂コートした。攪拌容器20は、攪拌分注装置に搭載されている攪拌子の位置及びノズル駆動域が、図1に示す攪拌容器10を使用する攪拌分注装置の攪拌子の位置及びノズル駆動域と重なるように、凹部内底面及びノズル(縦2本×横5本に対応)下降部内底面を設計している。すなわち、攪拌容器の外寸を縦196mm、横197mm、高さ112mmとし、直径48mmの攪拌子(厚さ19mm)の1.2倍の直径57mmを有する略円形平面状である深さ16mmの凹部と、縦15mm、横158mmの長方形のノズル下降部内底面と、凹部の側壁部は13°の傾斜状となっており、15°の角度(台形における二つの脚の延長線の交差角)で末広がりに形成される略台形状の傾斜部と、ノズル下降部内底面周縁から外筒部まで11°及び18°の斜め上外方の勾配で接続した略V字形状の(又は略V字形状の一部を含む)と、攪拌容器内底面の周縁から上方に、ノズル下降部内底面からの高さが93mmになるように延びた外筒部と、天面全体が開口した開口部と、略V字形状の(又は略V字形状の一部を含む)ノズル下降部の内底面の周縁から下方に40mm延びた容器スカートを一体に設けている。
デッドボリューム率 (DV(mL)/Vmax(mL))は、
攪拌容器20が、200mL/2000mL=0.100、
攪拌容器20と投影底面積、および容器内底面から開口部までの高さが同じ109mmの平底容器の場合は、735mL/2467mL=0.280となり、
約36%に低減することがわかった。(ただし、最大投入液量は全容積の80%と規定した。)
分散性の評価結果を図6に示した。いずれの液量においてもサンプリング箇所間で磁性微粒子濃度に有意差はなく、内底面に高低差を設けている本発明の攪拌容器においても良好な分散性が得られることがわかった。
図1の攪拌容器10を用いて図7のような態様の攪拌分注装置を作製した。
1)吸引吐出手段43によりノズル32が攪拌容器10の位置に移動し、吸引吐出手段43のノズル吸引動作により磁性微粒子懸濁液を吸引する。
2)吸引吐出手段43によりコンベア48に搭載した容器ラック47上の分注容器46上に移動し、磁性微粒子懸濁液を吐出する。
3)吸引吐出手段43によりノズル32を廃棄ポート49上に移動し、ノズル32に残留する磁性微粒子懸濁液を廃棄する。
11、21: 凹部内底面
12、22: ノズル下降部内底面
13,23: 外筒部
14,24: 開口部
15、25: 傾斜部
16、26: 容器スカート
31a、31b: 攪拌子
32: ノズル
41: 保持座
42: 攪拌手段
43: 吸引吐出手段
44: 駆動手段
45: 液面検知手段
46: 分注容器
47: 容器ラック
48: コンベア
49: 廃棄ポート
Claims (10)
- 攪拌子で回転攪拌された懸濁液を収容する攪拌容器であって、
前記攪拌容器の内底面に、前記攪拌子の攪拌時に形成する回転体の水平投影面を内包する水平投影面をもつ内底面と前記攪拌子の厚み以上の深さを有する凹部が設けられていることを特徴とする攪拌容器。 - 前記攪拌容器の内底面であって前記凹部の内底面より高い位置に、略方形又は略トラック形の内底面が設けられていることを特徴とする請求項1に記載の攪拌容器。
- 前記凹部の略方形又は略トラック形の内底面側にある側壁部が傾斜状となっていることを特徴とする請求項2に記載の攪拌容器。
- 前記凹部の傾斜状側壁部が、前記略方形又は略トラック形の内底面の長辺に対して垂直な面の少なくとも一つと重なる位置にあることを特徴とする請求項3に記載の攪拌容器。
- 前記凹部の傾斜状側壁部の平面形状が、前記凹部の内底面から前記略方形又は略トラック形の内底面の長辺に向けて末広がりに形成された略台形状であることを特徴とする請求項3又は4に記載の攪拌容器。
- 攪拌容器の形状が略角形筒体又は略トラック形筒体であることを特徴とする請求項1〜5のいずれかに記載の攪拌容器。
- 前記攪拌容器の外底面の高低差を解消するように攪拌容器外筒部を下方に延長したことを特徴とする請求項1〜6のいずれかに記載の攪拌容器。
- 請求項1〜7のいずれかに記載の攪拌容器と、
前記攪拌容器を昇降可能に保持する保持座と、
懸濁液を攪拌する攪拌子を回転可能に設けた攪拌手段と、
前記懸濁液を吸引吐出可能な一以上のノズルを移動自在に設けた吸引吐出手段と、
を備えた攪拌分注装置。 - 前記懸濁液の液面を検知する液面検知手段をさらに備えた、請求項8に記載の攪拌分注装置。
- 前記液面検知手段から得られた情報にもとづいて、前記攪拌子の上端が液面から所定の深度に位置するように前記攪拌子を移動させる駆動手段をさらに備えた、請求項9に記載の攪拌分注装置。
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