JP4109418B2 - 新規なクロマトグラフィー装置 - Google Patents

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Description

【０００１】
本発明は、少なくとも２つの多孔性構成要素Ａ及びＢを含む多孔性自己支持構造物(self-supporting structure)、少なくとも２つの多孔性構成要素Ａ及びＢを含む多孔性自己支持構造物を含む物品(article)、本発明の物品に使用するのためのハウジング(housing)、並びに本発明の多孔性自己支持構造物の製造方法及び本発明の物品に使用するための末端取付具(end-fitting)に関する。
【０００２】
発明の背景
液体クロマトグラフィーは、化合物の分離又は精製のため及び試料分析のための最も重要な器具の１つである。クロマトグラフィーは、基本的に液相（移動相）と固体相（固定相）に溶解した分子の相互作用により機能する。ほぼ理想的なクロマトグラフィー工程は、効率的な構成要素の分離を、時に多量の試料であっても、短時間で行われる。通常のクロマトグラフィー工程は、分離されるべき試料を含有する液相を固定相（マトリクス）に通すことにより行われる。異なる化合物は、固定相と別々の相互作用をするため、移動時間は異なり、その結果、分離が起こる。通常の固体相は、相互作用のために十分高い活性表面を備えた多孔性ビーズの形で構成される。多孔性ビーズは、通常、数センチの長さと数ミリの幅であるカラムの中に充填され、両端を多孔性フリットで固定される。その多孔性及び構造のため、ビーズの機械的安定性は多少低い。クロマトグラフィーの分離系が商業目的のためにスケールアップされる場合、より大きいマトリックス容積が必要とされ、そのため大きなカラムを使用しなければならない。大流量と高床高さ(bed height)との組合わせ（すなわち、静水圧）は、マトリクス材の圧縮を引き起こすマトリクスを横断する大圧力の減少を生じる。このことは、全体の多孔性及び不均等性が低下することによりカラム特性を変化させる。この問題を克服する１つの試みは、広い断面積を有する短いカラムの利用である。しかしながら、この断面積上の試料の不均一な分配と大きな未利用容積(dead volume)はさらなる問題の原因となる。水平流を使用したクロマトグラフィーカラムの設計は、Saxenaにより公表されたシリンダー形状のカラムを採用することにより、背圧に関する問題を解決する（米国特許第4,627,918号、4,676,898号及び4,840,730号）。分離マトリクスは、異なる直径の２つの管状多孔性フリット間に置かれる。移動相は、マトリクスを通して外側の多孔性フリットを通過する。マトリックス層の高さは低いため、静流圧は重要な役割を果たさない。その上、層厚は小さく、低背圧を生じるだけである。
【０００３】
しかしながら上記粒子構造のため、分離効率及び分離速度に関する２つの固有の欠点が未解決のままである。すなわち、隙間（粒子間のスペース）により層容積の全てが分離には使用されず、また一方側が塞がれた粒子孔の内側での拡散限界により分離時間がかなり短い。
【０００４】
上記両方の問題を克服するための最初の試みは、Hjertenらのジャーナルクロマトグラフィー第473巻（1989）273-275頁（J.Chromatogr.,473(1989)273-275)、WO/90/07965により紹介され、固定相の製作のためにアクリル酸及びメチレンビスアクリルアミドの混合物を重合することによるものである。得られる重合体栓は、流体力学的な流れを可能とするのに十分な大きさのチャネルを含む。しかし、その重合体自体は非常に柔らかく、使用前にかなり圧縮されなければならない。大規模になると、この圧縮は、プラグ内で不均一なチャネルを生じ、カラム効率は理想よりも小さくなるため、これは欠点になる。ほぼ同時期に、いわゆる“膜クロマトグラフィー”がSvecら（米国特許第4,889,632号、4,923,610号及び4,952,349号）により発見された。使用された膜は、開チャネルのバイモダール孔径分布を含む硬質構造を有し、短い分離時間を生じる優れた流体力学特性を有する。原則として膜の大きさは限定されないが、機械的不安定性及び不規則な試料分配は、大規模工程においてそのようなユニットの応用を制限する。
【０００５】
別のアプローチは、FrechetとSvec(米国特許第5,334,310号及び5,453,185号)によって紹介され、所定の直径の空のクロマトグラフィースチールカラム中の硬質多孔性プラグにモノマー類を重合することによるものである。この多孔性プラグは、上述した膜と類似した特徴を有する。しかしこのプラグの高背圧は、小さいカラム直径と共に分取のために応用することを妨げる流量の上限を決定してしまう。Josicらは、多い流量でもかなり低い背圧を生じる半径方向に移動相が床を通過する、メタクリル酸エステルを基礎とする硬質多孔性管を開示した(WO-A-96/06158)。この設計は、半分取レベルでの非常に速い分離を可能とする。
【０００６】
大きい直径のプラグ又は厚さの厚い管をバルク重合する間、かなりの熱量が発生する。モノマー混合物は、比較的低い熱伝導度を有するため、その混合物中の温度は、重合の間に劇的に増加する（Peters E.C.,F.Svec, J.M.J.Frechet, Chem. Mater.,9(1997))。孔径分布は温度依存性なので(SvecとFrechet, Chem. Mater.,7(1995)707)、生じるポリマーは多様な構造を有し、良好なクロマトグラフィー分離のために使用することはできない。PetersらのChem. Mater.,9(1997)1898は、温度上昇がかなり低く、孔径分布がわずかに影響されるだけであることを示すモノマー混合物のゆっくりとした添加による重合を示した。しかしながら、そのようなカラムの分離効率は開示されていない。さらにこのアプローチは、重合の完了までの時間を伸ばし、かつ温度上昇を防ぐためにモノマー混合物の非常に正確な添加を要求する。
【０００７】
発生する熱量を制御又は減少するためのもう1つの方法は、モノマー混合物中への同径構造の高分子粒子の添加である。粒径は、典型的に数ミクロンの範囲であるため、モノマーはそれらの孔の中に拡散し、重合することができ、不均一孔径分布を生じる。高分子構造の変化を避けるためには、粒子の孔は阻害剤で満たされるべきである。もし、粒子濃度が高すぎると、阻害剤は粒子の周りのモノマー混合物の重合をも阻害する。
【０００８】
他方、もし重合混合物に添加される高分子粒子の量が少なすぎると、その粒子は重合の間、成形型内に沈殿することができる。このような方法では、成形型の上部におけるモノマー混合物中の粒子の局所濃度は低くなり、そのため発生する熱は再び非常に多くなる。したがって、特定範囲の孔径分布をもつ大きな多孔性高分子を製造することは非常に困難である。
【０００９】
このように、本発明の目的は、特定範囲の均一孔特性を有する大規模硬質多孔性高分子媒体を製造することである。
本発明のさらなる目的は、高流量でも低背圧を示す大規模硬質多孔性高分子媒体を製造することである。
本発明の別の目的は、多様なモノマーから大規模硬質多孔性高分子媒体を製造することである。
本発明の別の目的は、簡単かつ安価な方法で大規模硬質多孔性高分子媒体を製造することにある。
本発明のこれらの目的は、次の本発明の詳細な説明及び記載された実施例から明らかにされるであろう。
【００１０】
発明の詳細な説明
上述の目的及び他の目的を達成するため、並びにここで例示されかつ広義に述べられる本発明の目的に従って、本発明は、厚さの厚い多孔性高分子管及び多孔性高分子管用のハウジングを含むクロマトグラフィーユニットに関する。このユニットは、クロマトグラフィーカラムとして応用され、その中を液体を通過させる能力のため、ペプチド又はオリゴヌクレオチド合成用マトリクス及び異なるバイオコンバージョン、吸着及び診断工程用として利用され得る。多孔性高分子管の多孔性は、約０．２以上、好ましくは０．４５以上である。この多孔性は、水分率又は水銀多孔度計(porosimetry)によって定義される。
【００１１】
この物質は小さな孔、すなわち直径200nm以下の孔も、少なくとも約700nmの直径の大きな孔も含む。多孔性高分子管は、好ましくは少なくとも１mmの内径と少なくとも10mmの外径を有するシリンダーである。多孔性高分子管は、単一モノリス―単一モノリス多孔性高分子管、又は一方を他方の中にしっかりと挿入させた管状モノリス―多モノリス多孔性高分子管のセットからなることができる。各管状モノリスは、異なる吸着特性を有することができ、したがって多孔性高分子管の吸着特性は、特定の装置に応じて仕立てることができる(can be tailored)。単一モノリス多孔性高分子管は、ここで述べた２段階の調製操作のために異なる吸着特性を有することができる。本発明の多孔性高分子管は、管の寸法に合わせて調節されたハウジングの中に配置される。ハウジングの分配器及び収集器は、全ユニットの未利用容積を最小限度にするように設計される。このハウジングは、例えば、ポリプロピレン若しくはテフロン（登録商標）のような不活性プラスチック材、又はステンレス鋼のような不活性金属から製造され得る。
【００１２】
多孔性高分子管は、ポロゲン(porogen)と開始剤の存在下で、モノビニルモノマーとポリビニルモノマーとの混合物から製造される。異なる混合物を用いて、予め定められた特性を有する各管状モノリスを得ることができる。予め定められた特性は、例えば高分子管の非極性表面であることができる。これは、例えばＣ4又はＣ18脂肪族基の導入により行える。また極性表面とすることもできる。この場合、ヒドロキシル基又はアミノ基のような異なる基を存在させる。管状モノリス璧の厚さは、重合の間、混合物中の温度上昇（反応熱）が最終生成物の流体力学特性に影響を及ぼす値を超えないような方法で決められるべきである。しかし多孔性高分子管の高さには制限はない。
【００１３】
多モノリス多孔性高分子管を形成する場合、各管状モノリスは、内側管状モノリスの外径が外側管状モノリスの内径にしっかり合うような方法で、それぞれ重合される。しかし管状モノリスの厚さは、孔構造に影響を及ぼす臨界値を超えないように相違させることができる。単一モノリス多孔性高分子管の場合、好ましくは臨界値を下回る壁厚を有する管状モノリスが最初に重合される。内側管状モノリスの外径は、外側管状モノリスの内径よりも僅かに小さい。管状モノリスは、円筒状であり、一方を他方の内側に配置し、その間の隙間はモノマー混合物で満たされる。この２つのモノリスは、重合の間に連結し合い、単一モノリスを生じることができる。多孔性高分子管が一又は他の方法で製造された後、ポロゲンは安定した液体で洗浄される。
【００１４】
図面の簡単な説明
図１ 多孔性高分子管である、構成要素Ａ、Ｂ及び構成要素Ｃの集合体Ｄの概略図
図２ ハウジングの技術図
図３ クロマトグラフィーユニットの図
図４ 第２端末取付具
図５ 本発明によるハウジング
図６ 本発明の多孔性高分子管である構成要素Ｄ
図７ 本発明の第１端末取付具
図８ 未利用容積を減少するのための収集要素
図９ 内側及び外側モノリス又は２つのモノリス管のための孔径分布の比較
図１０ 背圧及び流量間の関係
図１１ DEAE及び親和性活性基を含有する多モノリス管分離及び精製
図１２ 50ml多モノリス管での容量測定の進展曲線
【００１５】
好適態様の詳細な説明
本発明によれば、少なくとも２つの多孔性構成要素Ａ及びＢを含み、かつ多孔性構成要素Ｂは多孔性構成要素Ａを包囲する多孔性自己支持構造物が提供される。但し、少なくとも２つの多孔性構成要素Ａ及びＢの孔の表面は、その孔を通過する物質との相互作用のための化学的部分(chemical moieties)を備え、その多孔成構成要素の孔は高分子構造全体に亘って多モード孔径分布を有する。
【００１６】
本発明によれば、多モード孔径分布（図９）は、５nm〜10μmの測定範囲で少なくとも３つの最大孔容積を示し、それらは孔容積が低い範囲又は孔が全く存在しない範囲で分離される。それは、次の利点を提供する。
・孔径約700nmを超える孔は、高い処理量において低背圧を示す。
・多数又は直径700nm以下の孔が高い結合能力のために必要な大表面積を備えていること。
【００１７】
本発明の多孔性自己支持構造物は、少なくとも２つの重合可能な部分を有するモノマー類、又は２種類のモノマー類（第１の種類のモノマーは重合可能な部分を有するものであり、もう１つの種類のモノマーは前記第１のモノマーの重合により得られる高分子鎖を架橋できるものである）の重合により得られうる高分子を含有する。
【００１８】
本発明の多孔性自己支持構造物の好ましい態様では、孔の表面がイオン交換基、疎水性部分、親和性リガンド、好ましくはタンパク質、酵素、免疫グロブリン、抗原、レクチン、糖類、核酸、細胞器官又は染料などのリガンド類の共有結合のための反応性基のような官能基で修飾される。
【００１９】
好ましくは、本発明の多孔性自己支持構造物は、ポリビニルモノマー及びモノビニルモノマーをそれらの構築のために用いる。
特に、ポリビニルモノマーの群は、ジビニルベンゼン、ジビニルナフタレン、ジビニルピリジン、アルキレンジメタクリル酸エステル類、ヒドロキシアルキレンジメタクリル酸エステル類、ヒドロキシアルキレンジアクリル酸エステル類、オリゴエチレングリコールジアクリル酸エステル類、ビニルポリカルボン酸類、ビニルエーテル、ペンタエリトリトールジ-、トリ-、若しくはテトラメタクリル酸エステル又はペンタエリトリトールジ-、トリ-、又はテトラアクリル酸エステル、トリメチルオルプロパン(trimethylolpropane)トリメチルアクリル酸エステル又はトリメチルオルプロパンアクリル酸エステル、アルキレンビスアクリルアミド類又はアルキレンビスメタクリルアミド類、及びそれらの混合物を包含する。
【００２０】
本発明によればモノビニルモノマーの群は、スチレン、環置換スチレン（但し、置換基は、クロロメチル基、18までの炭素元素を有するアルキル基、水酸基、ｔ-ブチルオキシガルボニル基、ハロゲン基、ニトロ基、アミノ基、保護水酸基又はアミノ基を包含する）、ビニルナフタレン、アクリル酸エステル類、メタクリル酸エステル類、酢酸ビニル及びピロリドン、並びにそれらの混合物を包含する。
【００２１】
ポリビニルモノマー又はポリビニルモノマー及びモノビニルモノマーは、本発明の多孔性自己支持構造物の製造のために、重合混合物中20％〜60％の量で用いられる。
【００２２】
本発明の多孔性自己支持構造物の第１の構成要素Ｂは、内穴10を有し、内径12と外径11を持つ管様構造物を含み、穴10は内穴20を有し、外径21と内径22を持つ第２の構成要素Ａを受け入れることができ、但し、前記構成要素Ａの外径21が前記構成要素Ｂの内径12に匹敵し(matches)、かつ構成要素Ａが構成要素Ｂの中に挿入される。
【００２３】
この構成要素Ａ及び構成要素Ｂは、同一又は異なる材料、例えば構成要素Ａはアニオン交換特性、Ｂは可逆性の相特性を有するものであってもよい。
好ましくは、本発明によれば構成要素Ａの内穴20は、試料収集器として使用される。
【００２４】
本発明は、また多孔性自己支持構造物及びクロマトグラフィー工程を実施するための手段を含む物品に関する。本発明によれば、この物品は、好ましくはクロマトグラフィーユニット30、カラム若しくはカートリッジ、又はペプチド若しくはオリゴヌクレオチド合成用バイオコンバージョン反応器若しくはマトリクスである。
【００２５】
本発明の好ましい態様は、構成要素Ｄが配置される試料分配器23を備えたハウジング36を有し、該ハウジング36は少なくとも１つの注入口41及び少なくとも１つの排出口40、１つの内側表面42、１つの外側表面43及び該内側表面42に試料分配器36を形成する１又は２つ以上のチャネル様構造72（但し、内側表面42の残りの部分は滑らかである）を有する。
【００２６】
特に好ましくは、クロマトグラフィーユニット30の注入口41の部分から始まり、かつそこに直接接触しており、かつ少なくとも完全に一回転して終わるが、クロマトグラフィーユニット30の排出口40には直接連結しない螺旋状又は蛇行した溝25として示されるチャネル様構造72である。本発明の物品は、特に、Ｏ−リング33,34,35,37及び取付ナット31,39を有する第２末端取付具38及び第１末端取付具32をさらに有するクロマトグラフィーユニット30である。
【００２７】
本発明のクロマトグラフィーユニット30の好ましい態様において、第１末端取付具32は先端部62、底部63及び外被を有し、第１末端取付具32は実質的に円筒形状であり、該第１末端取付具32は該円筒形状末端取付具32を２つの部分62，63に分けるカラー61を有し、それによりカラー61に最も近い末端取付具32の部分は、第１末端取付具32全体に亘って伸びている中央穴64と連結している連結器60を、第１末端取付具32の先端部63の部分において外被にあるリング様溝に配置されるＯ−リング35及び第１末端取付具32の先端部63にある円形溝中のＯ−リングを有する底部62である。
【００２８】
本発明のクロマトグラフィーユニット30の好ましい態様において、第２末端取付具38は先端部52、底部53及び外被を有し、該第２末端取付具38は本来円筒形状であり、該第２末端取付具38は該円筒形状末端取付具38を２つの部分に分けるカラー51を含み、それによりカラー51に最も近い末端取付具38の部分は、穴55に通じる一端が閉じられた(dead-end)中心穴54に連結する連結器50を含む先端部52であり、該穴55は一端が閉じられた中心穴54に垂直であって、第２末端取付具38の外被表面でリング様溝56から始まり一端が閉じられた前記中心穴54に通じている。
【００２９】
請求項13に記載の物品に使用するためのハウジング36は、試料分配器23を備え、そこではチャネル様構造72は螺旋状又は蛇行した溝25である。
【００３０】
すでに説明したように、構成要素Ａは構成要素Ｂに挿入される。構成要素Ａがさらに比較的大きな内穴20を有する場合、クロマトグラフィーユニット全体において比較的大きな未利用容積となる。この欠点を減少又は回避するために、構成要素Ａの中に収集要素80を挿入することが可能である。この収集要素は内穴にしっかりと固定するか、隙間をなくすかのいずれかにより構成要素Ａにマッチさせる。収集要素80と構成要素Ａの内穴20の間に隙間が形成されるとき、この隙間は試料収集器として機能することができ、同時に未利用容積をかなり減少させる。収集要素が構成要素Ａにしっかりと固定される場合、もちろん媒体は、多孔性構成要素Ａ及びＢを通じて液体流出の除去につながるように提供されなければならない。これは収集要素80の外側表面にチャネル又はチャネル様構造を提供することにより行える。好ましくは、このチャネル又はチャネル様構造82は螺旋状又は蛇行した溝81により形成される。先端部84及び底部85を有する収集要素は、その先端部84に不定形表面、好ましくは滑らかな表面を提供する。しかしながら、底部85は外側から内側、好ましくは中心に伸びるチャネル83を有する。チャネル様構造82は、収集要素80の底部85にあるチャネル83の中に伸びる。好ましくはチャネル83は、第１末端取付具32の穴64に通じる。先端部84は、第２末端取付具38の底部53に接触する。
【００３１】
ここで示されたクロマトグラフィーユニット30は、図２からの全ての部分、任意に図８からの要素80、及び図１〜６に示された多孔性高分子管Ｄを含む。ハウジングは、好ましくは例えばポリプロピレン若しくはテフロン(登録商標)のような不活性プラスチック材料、又はステンレス鋼のような不活性金属でできている。全ての部分が同じ材料でできていなくてもよい。
【００３２】
図１は、多孔性高分子管であり３つの異なる構成要素、構成要素Ａ、構成要素Ｂ及び構成要素Ｃ、からなる集合体Ｄを示す。この３つの構成要素は、多モノリス多孔性高分子管を形成するために各々挿入されることができ、そこでは構成要素Ｃは最内部、構成要素Ａは中間部、及び構成要素Ｂは集合管Ｄの外部を形成する。構成要素Ｂは、直径12が構成要素Ａの外径21に匹敵するよう十分な大きさの内穴10を有する。構成要素Ａの中に挿入した構成要素Ｃを得るために、もちろんＣの直径は構成要素Ａの内径22に匹敵するものでなければならない。構成要素Ｃは、構成要素Ｃの全長に亘って伸びる中央穴を最終的に含む。中央穴は、図１の集合管Ｄにおいて試料収集器として機能する。中央穴が大きな直径を有するのであれば、図８からの要素80を、さらに機械的安定性を付加し、かつ前記収集器の未利用容積を最小にするために挿入することができる。
【００３３】
図２は、図３のクロマトグラフィーユニット30の組立分解図を示す。クロマトグラフィーユニットは、それぞれに相応する穴40及び41を有する取付ナット31及び39を含む。これらの取付ナットは、構成要素32、33、34及び35、構成要素37及び38、並びにハウジング36中の集合管Ｄのような多モノリス又は単一モノリス多孔性高分子管を保持するためにハウジング36にナット止めされる。構成要素32、第１末端取付具及び第２末端取付具38が反対側の末端に配置される。第２末端取付具は、ハウジング36の中に挿入され、取付具38の中央部でＯ−リング37により密封される。Ｏ−リング37は、末端取付具38の外被中央部にある溝の中に固定される。第１末端取付具32はハウジング36の中に挿入され、Ｏ−リング33、34及び35で密封される。
【００３４】
図４は、先端部52、底部53及び外被を有する第２末端取付具38を示す。末端取付具38は円筒形であり、円筒形状の末端取付具38を非対称な２つの部分に分けるカラー51を有する。その長い部分はハウジング36の中に挿入され、それによりカラー51は、末端取付具38がハウジング36の中に完全に滑り落ちるのを防いでいる。カラー51の幅は、取付ナット39がカラー51及びハウジング36をナット止めし、末端取付具38を固定できるようにハウジング36の外径に合わせてある。末端取付具38は、低部53の部分に末端取付具38の下部に閉じた一端のある中央穴を有する。中央穴54に垂直な穴55は、中央穴54と連絡している。収集器50でクロマトグラフィーユニットに入り込む流れは、中央穴を通過し、垂直穴55の末端から出て来る。垂直穴55は、環状の溝56に通じている。
【００３５】
図５は、ハウジング内の状態を示す。図１及び６の構成要素Ｄは、底部が分配器23の末端に合うようにハウジング36に配置され、分配器23は構成要素Ｄの先端に伸びている。ハウジング36内での構成要素Ｄの位置は、点線ｄ１及びｄ２で示される。ハウジング36の内壁42の中央穴は、試料分配器23を形成する螺旋状又は蛇行した配置の溝を示す。末端取付具38は挿入され、構成要素Ｄに接触させ、かつ穴55及び環状溝56を通じてハウジングに入る液体が構成要素Ｄの外側にハウジング36の内側表面で螺旋状又は蛇行した溝25に通じるようにするために、螺旋状又は蛇行した溝25に通じている。末端取付具38のＯ-リング37は、分配器23の溝25上に位置し、内側表面42を密封する。しかしながら、螺旋状又は蛇行した溝25は、図７に示される末端取付具32の中央穴に通じていない。したがって、液体は多孔性高分子管である集合体Ｄを通過しなければならない。収集器として機能し、かつ任意に図８の要素80を有する多孔性高分子管の中央穴において、液体は収集され、末端取付具32の中央穴64に誘導される。
【００３６】
図６は、図５において多孔性高分子管として配置される構成要素Ｄを概略的に示す。
【００３７】
図７は、先端部62及び底部63、並びにカラー61及び外被連結器60に関する第１末端取付具と類似した形状を有する末端取付具32を示す。しかしながら、中央穴64は末端取付具の中央及びその全体に亘って伸びる。この末端取付具32の底部において、Ｏ−リング35、34及び33は末端取付具及びハウジング36を密封している。多孔性高分子管の中央穴から入って来る液体は、中央穴64を通じて誘導され、収集され得る。
【００３８】
図８は、その外側表面に、螺旋状又は蛇行した溝81を形成するチャネル又はチャネル様構造82を有する収集要素80を示す。先端部84は滑らかであるのに対し、底部85は外側から中央に伸びるチャネル83を有する。チャネル様構造82は、収集要素80の下部85にあるチャネル83中に延在している。チャネル83は、第１末端取付具32の穴64に通じている。先端部84は第２末端取付具38の底部53と接触する。
【００３９】
多孔性高分子管は、ポロゲンと任意に開始剤の存在下で、モノビニルモノマー（類）とポリビニルモノマー（類）の混合物から製造される。この高分子は小さな孔、すなわち直径200nm以下である孔も、少なくとも直径約700nmの大きさの孔も含んでいる。この高分子の多孔性は、約０．２よりも大きく、好ましくは０．４５よりも大きい。異なる混合物を用いて要求される特性を有する各管状モノリスを得ることができる。管状モノリス壁の厚みは、好ましくは重合の間に、混合物内の温度上昇が流体力学的な高分子特性に好ましくない影響を与える値を上回らないように決められる。一段階の重合で得られる典型的な管状モノリスの厚みは、数ｍｍから数ｃｍの範囲である。
【００４０】
重合反応の許容できる温度範囲は、薄いシート形状の成形型内で等量のモノマー混合物の重合を行うことにより決定される。好ましくは、成形型の厚みは重合の間にモノマー層の中間における温度を測定することにより、好ましくは僅かな変化だけであり、さらに好ましくは温度上昇が見られないようなものである。各重合は、好ましくは、実質的に一定の重合温度であって、特定の高分子についての最適な流体力学的特性に関連した吸着特性が最適であることが見出された最低温度よりも高い温度で行われる。この高分子の流体力学的特徴は、水銀多孔度計による孔径分布の測定、水銀多孔度計による再度の多孔性の測定、又は水分率の測定及び流量に対する背圧の測定により決定される。特性が変化することなしに維持される最高温度は、許容できる上限温度と考えられる。
【００４１】
管状モノリスの厚さの上限値は、異なる厚さの管状成形型が製造され、モノマー（類）混合物で満たされるような方法で決定され得る。重合の間、モノマー(類)混合層中間の温度が記録される。この重合の間の温度は、クロマトグラフィーを良好に行うのに適したモノリスを得るためには、許容できる上限値を超えるべきではない。
【００４２】
上述した事項のほかに、管状モノリスの厚さを決定するための別のアプローチが可能である。この場合、厚い管状モノリスはモノマー(類)混合物で満たされ、成形型壁から異なる距離で温度が記録される。このように、重合混合物内の動的温度プロファイルが得られる。熱平衡に基づく特定の幾何学のための式を誘導することにより、発生した比熱と熱伝導率が計算できる。このデータを基に、所定の厚さの管状成形型中での温度上昇が計算できる。さらに許容できる上限温度を用いることにより、成形型の最大厚さが計算できる。
【００４３】
いったん特定のモノマー混合物のための成形型厚さが一の又はその他の方法で決定されると、内径と外径が異なる管状成形型は、中間的な相違が明確にされ、製造され得る。
【００４４】
多モノリス多孔性高分子管の製造に関し、この管状モノリスは、好ましくは内側多孔性高分子管状モノリスが外側多孔性高分子管状のモノリスの中で、しっかり固定されるような方法で製造される。すべての管状モノリスの高さは限定されないが、好ましくは同一の高さである。管状モノリスの数は基本的には限定されず、いかなる所望する直径を有する多モノリス高分子管も得られる。
【００４５】
しかし単一多孔性高分子管の製造に関しては、管状モノリスは、好ましくはすべてが同一の高さであり、内側多孔性高分子管状モノリスの外径は外側多孔性高分子管状モノリスの内径よりも小さくなるような方法で製造される。この方法では、多孔性高分子管状モノリス間の無駄な隙間がある。この隙間はその後モノマー混合物で満たすことができ、２回目の重合を行うか又は未処理のままとされる。この無駄な隙間の厚さは、管状モノリスのために決定される許容できる厚さの上限により再度限定される。重合の間、異なる多孔性高分子管状モノリスは連結され、所望の直径の単一多孔性高分子管を形成する。
【００４６】
ポリビニルモノマー類は、ジビニルベンゼン、ジビニルナフタレン、ジビニルピリジン、アルキレンジメタクリル酸エステル類、ヒドロキシアルキレンジメタクリル酸エステル類、ヒドロキシアルキレンジアクリル酸エステル類、オリゴエチレングリコールジアクリル酸エステル類、ビニルポリカルボン酸類、ジビニルエーテル、ペンタエリトリトール ジ−、トリ−、又はテトラメタクリル酸エステル又はそのアクリル酸エステル、トリメチルオルプロパントリメチルアクリル酸エステル又はアクリル酸エステル、アルキレンビスアクリルアミド類又はメタクリルアミド、及びいずれかのそのような適切なポリビニルモノマー類の混合体を包含する。
【００４７】
モノビニルモノマー類は、スチレン、環置換スチレン（但し、置換基はクロロメチル基、18までの炭素数を有するアルキル基、水酸基、ｔ−ブチルオキシカルボニル基、ハロゲン基、ニトロ基、アミノ基、保護水酸基又は保護アミノ基を包含する）、ビニルナフタレン、アクリル酸エステル類、メタクリル酸エステル類及びピロリドン、並びにそれらの混合物を含む。ポリビニルモノマー又はポリビニルモノマー及びモノビニルモノマーは、一般に20〜60％の量で重合混合物として存在する。
【００４８】
ポロゲンは、脂肪族炭化水素類、芳香族炭化水素類、エステル類、アルコール類、ケトン類、エーテル類、可溶性高分子溶液、及びそれらの混合物のような異なる種類の材料から選択され得る。
【００４９】
可溶性高分子はモノマー類に添加されることもできる。可溶性高分子は形成後、高分子から溶解し、多孔性の増加のために役立つ。可溶性高分子が存在される場合、好ましくは10〜40％の量である。
【００５０】
重合開始のために、通常、例えばアゾビスイソブチロニトリルや2,2'-アゾビス(イソブチルアミド)ジヒドレートなどのアゾ化合物、又は例えば過酸化ベンゾイルや過酸化ジプロピル二カルボン酸エステルなどの過酸化物のようなフリーラジカル発生開始剤を使用できる。異なる開始剤は、それらの開始剤の減少率に関連して異なる孔構造を得るために使用できる。開始剤の量は、典型的にはモノマー重量に対して約0.5〜４％の範囲である。
【００５１】
重合混合物が成形型の中に置かれる前に、好ましくはできるだけ多くの酸素を除去又は置換するために、窒素又はアルゴンのような不活性ガスを用いて脱気される。用意ができ次第、成形型は好ましくは空気汚染を防ぐために閉じ込められる。
【００５２】
重合は、例えば当業者に知られている一般的な方法により行うことができ、一般的に、約48時間までで約50℃〜90℃の温度で行うことができる。制御され、かつ再現性のある方法で、高分子中で所定の孔径分布を得るために、好ましくは温度は正確に調節される。
【００５３】
多孔性高分子管が形成された後、管は洗浄され、もしあるのならば、可溶性高分子を溶解し、かつポロジェニック(porogenic)溶媒を除去する。溶媒の種類は重要ではない。メタノール、エタノール、ベンゼン、トルエン、アセトン又はテトラヒドロフランのような多くの異なる溶媒が使える。このポロゲンを除去し、高分子を完全に溶解するためには、洗浄工程は数回繰り返される。
【００５４】
高分子管がある官能基で修飾されている場合には、この高分子はある化学的な化合物で処理され得る。（この高分子を形成するための１つのモノマーとして）エポキシ基を含有するグリシジルメタクリル酸エステルを用いた場合、高分子は、スルホン基(ＳＰ)を供与するために二硫酸1,4-ジオキサン混合物、カルボキシメチル基(ＣＭ)を供与するためにクロロ酢酸、又はN,N-ジエチルアミノ-2-ヒドロキシプロピル基(ＤＥＡＨＰ)、四級トリエチルアミノ基(Ｑ)のためのトリエチルアミンヒドロクロライド、若しくはアミノ基(ＥＤＡ)の導入のためのエチレンジアミンを供与するために、ジエチルアミンのような異なるアミンとさらに反応させることができる。ナトリウムエタノラート、ナトリウムブタノラート、又はナトリウムオクタノラートのようなアルコラートを使用して疎水性基を導入することもできる。高分子は、特異結合のための親和剤(affinants)と反応させすることもできる。親和剤は特に限定されないが、タンパク質類、酵素類、抗体類、抗原類、レクチン類、糖類、染料、核酸又は細胞器官であることができる。他のモノマーを基礎とする高分子も当業者に知られた類似の方法で処理され得る。
【００５５】
多モノリス多孔性高分子管の製造に関し、管状モノリスは洗浄され、存在する可溶性高分子を溶解し、かつポロジェニック溶媒を取り除く。管状モノリスをさらに修飾せず、又は全管状モノリスが同一の官能基を有するべきである場合、管状モノリスは、多モノリス多孔性高分子管を形成するために、一方が他方の中に挿入される。付加的な官能基は、上述した試薬の１つを使用することにより導入され得る。最終的には、多モノリス多孔性高分子管は、ハウジングの中に配置される。各々又は少なくとも２つの管状モノリスは、異なる官能基を有するべきであり、その修飾は各々の管状モノリスで別々に行われるべきであり、かつその後に、多モノリス多孔性高分子管を形成するために一方を他方の中に挿入されるべきである。別のアプローチは、外側管状モノリスを最初に修飾することである。修飾反応が終わった後、未反応試薬は洗い流され、小さな管状モノリスが挿入される。集合体は、新しい異なる試薬中に置かれることができる。大きな管状モノリスの活性基がすでに置換されているので、反応は小さい管状モノリスでのみで行われる。この手順は、管状モノリスの数に応じて数回繰り返される。
【００５６】
単一モノリス多孔性高分子管の製造に関し、管状モノリスのさらなる修飾又は等価の官能基が全管状モノリスに導入されるべきではない場合には、モノリスは成形型において、一方が他方の中に同心となるように挿入される。事前に脱気したモノマー混合物が添加され、中心穴を除いた管状モノリス間の全ての隙間を満たす。成形型は密封され、重合が管状モノリスが製造される温度と同一温度で行われる。重合が終わった後、単一モノリス多孔性高分子管は、洗浄され、存在する可溶性高分子を溶解し、かつポロジェニック溶媒を除去する。必要であれば、官能基を上述した試薬を使用することで高分子に導入できる。最終的には、この管はハウジング中に配置され、ユニットの準備が整えられる。
【００５７】
異なる官能基をもつ単一モノリス多孔性高分子管が製造される場合、次の製造方法でも可能である。もし所望される官能基がモノマーの一部分であり、かつ管状モノリスが製造されたものとは異なる場合には、類似した手順が、修飾をもたない単一モノリス多孔性高分子管の製造の場合と同様に使用される。しかし重合温度は管状モノリス製造で採用されるものとは異なってもよい。もし官能基が高分子管状のモノリスに導入されなければならない場合には、別のアプローチが使用される。管状モノリスは、最初に洗浄され、存在する可溶性高分子を溶解し、かつポロジェニック溶媒を除去する。管状モノリスの各々又は組に対して、所望される官能基が上述したように導入される。この管状モノリスは、乾燥され、孔を満たし、かつ後に容易に除去され得るポロゲン混合物又は不活性物質の中に現われる。このように、孔が満たされ、かつ孔の中でのさらなる重合は減速するか又は完全に阻害される。このような方法により製造された管状モノリスは、成形型内に挿入され、均一の吸着特性をもつ単一モノリス多孔性高分子管の製造に関して述べられた手順に従って処理される。最終的には、この管は洗浄され、ハウジングの中に置かれ、そのユニットの準備が整えられる。
【００５８】
本発明は、以下の非限定的な実施例によりさらに説明される。
【００５９】
実施例
実施例１：多モノリス高分子多孔性管を含むクロマトグラフィーユニットの製造
２つのステンレス鋼成形型を準備した。第１の成形型は、外側内径35mm及び内側外径17.6mmの２つのステンレス鋼管を含む。このステンレス鋼管は、厚さ1.5mmの壁と、非常に高い比熱係数を有している。小さい管は大きい管の中央に挿入された。小さい直径を有するステンレス管は、発生した熱を除去する目的でサーモスタットで調節した液体の流通を許容するために、大きな直径を有するステンレス管よりも長い。第１ナットは、内管及び外管の間の部分を密封し、モノマー混合物が配置される円筒形状の隙間を形成する。第２ナットは上側の同一部分を密封する。このナットは、モノマー混合物がそこを介して成形型中に注入される隔壁と、モノマー混合物の充填中に排気するための空気用の小さな孔を有する。充填が完全に終わった後、孔は空気の侵入を防ぐために密封される。第２成形型は、外側内径17.5mm及び内側外径1.2mmを有し、類似した方法で作成される。モノマー混合物は、グリシジルメタクリル酸エステル、エチレンジメタクリル酸エステル、シクロヘキサノール、ドデカノール及び過酸化ベンゾイルを混合することにより調製された。この混合物は、窒素を用いて20分間泡立てられ、存在する酸素を除去した。この混合物は、完全に充填されるまで成形型の中に注入され、そしてサーモスタットで調節した水浴中に両成形型を配置することにより重合が開始された。16時間後、成形型は浴槽から取り出され、室温まで冷却され、ナットが取り外された。管状のモノリスは、成形型から取り外され、純粋メタノール中に置かれた。メタノールは、数回交換され、ポロゲンを取り除いた。次いで小さな管状モノリスは大きなモノリスの穴の中に挿入され、適合したハウジングに配置された。
【００６０】
実施例２
２つの管状モノリスからなる多モノリス多孔性高分子管が、実施例１に従って製造された。水銀多孔度計を使用した各々の管状モノリスの孔径分布が測定された。両測定は、図９に示すように、よく似た多モードの孔径分布を付与する。
【００６１】
実施例３
クロマトグラフィー装置が実施例１に従って製造された。この装置はHPLC分取系に連結され、450ml/minまで異なる流量で試験された。この装置は、流量が上昇しても低背圧を示す。背圧と流量の間の関係は、直線であることが分かった（図10）。
【００６２】
実施例４：逆相多モノリス管の製造
実施例１で述べられた成形型が使用された。モノマー混合体は、グリシジルメタクリル酸エステル、ステアリルメタクリル酸エステル、エチレンジメタクリル酸エステル、シクロヘキサノール、ドデカノール及び過酸化ベンゾイルの混合により製造された。この混合物は、20分間、窒素で泡立てられ、存在する酸素を除去した。この混合物を完全に充填されるまで成形型の中に注入し、サーモスタットで調節した水浴中で両成形型を配置することにより重合が開始された。16時間後、成形型は水浴から取り出され、室温まで冷却され、そしてナットが取り除かれた。高分子の円筒が成形型から取り出され、純粋メタノール中に置かれた。メタノールは数回交換され、ポロゲンを除去した。次いで小さい管状モノリスは、大きな管状モノリスの穴の中に挿入され、適合したハウジングの中に配置された。多モノリス多孔性高分子管は強疎水性特性を示す。
【００６３】
実施例５：単一モノリス高分子多孔性管を含むクロマトグラフィーユニットの製造
実施例１における成形型と類似するが隙間直径の異なる寸法をもつ２つのステンレス鋼成形型が、２つの管状モノリスの重合のために使用された。大きな管状モノリスの内径は、小さい管状モノリスの外径よりも２mm大きかった。小さい管状モノリスは成形型から除去された。大きな管状のモノリスは、内側ステンレス管が除去された成形型中に残される。成形型はナットで一方が密封された。小さい管状モノリスは、成形型内にある大きな管状モノリスの穴の中に挿入された。成形型は、そこを介して実施例１からの脱気したモノマー混合物が添加され、２つのモノリス円筒の間の隙間を充填する、隔壁を用いて他方も密封した。成形型はサーモスタットで調節した水浴に20分間置かれた。重合が終わった後、単一モノリス多孔性高分子管が取り出された。モノマーが、２つの管状モノリス間の混合物として重合され、挿入され、単一モノリス多孔性高分子管を与えた。
【００６４】
実施例６：多モノリス多孔性高分子管を含むクロマトグラフィーユニットでの分離
多モノリス多孔性高分子管は実施例１に従って製造された。多モノリス多孔性高分子管を含むハウジングは、純粋ジエチルアミンで充填され、24時間30℃の温度で反応させた。反応が終わった後、過剰のジエチルアミンは、多モノリス多孔性高分子管水に流量５ml/minをポンプで通して除去された。この管は最終的には20mMトリス塩酸緩衝液、ｐH＝7.4で洗浄された。
20mMトリス塩酸緩衝液、ｐH＝7.4中にミオグロビン(５mg/ml)、コンアルブミン(10mg/ml)及びトリプシン阻害剤(20mg/ml)を含む溶液が500μlのループ(loop)を通して注入された。
結合緩衝液は、20mM トリス塩酸緩衝液、ｐH＝7.4であり、かつ溶離緩衝液は、20mM トリス塩酸緩衝液、＋１M NaCl、pH＝7.4であった。次の分離方法が適用された。：100％緩衝液Ａで45秒、100％〜20％の緩衝液Ａの勾配で３分以内である。流量は42ml/minであった。分離は280nmの紫外線分光光度計に従い、各々のクロマトグラムは図11に示される。さらに、タンパク質結合能力が測定された。ヒト血清アルブミン溶液(11mg/ml)は、20mM トリス塩酸緩衝液pH＝7.4に溶解され、10ml/minの流量で多モノリス多孔性高分子管を介して流された。図12に示された急増曲線から評価された最大容積は、タンパク質で１ｇであった。
【００６５】
実施例７：異なる官能基を有する多モノリス多孔性高分子管を含むクロマトグラフィーユニットの製造
２つの管状モノリスが、実施例１で述べられた成形型及び手順を使用して製造された。２つの管状モノリスは純粋メタノールの中に置かれた。メタノールは、数回交換され、プロゲンを除去した。最終的に、この管はメタノールと水の50：50の混合物に及び蒸留水中に置かれた。洗浄工程が終わった後、大きな管状モノリスは純粋ジエチルアミン中に30℃の温度で置かれた。24時間後、この管は取り出され、蒸留水中に置かれた。この水は、数回交換され、孔から全てのジエチルアミンを取り除いた。
小さい管状のモノリスは、免疫グロブリン溶液(0.5リン酸緩衝液pH8.0中IgG２mg/ml)中に室温で置かれた。24時間後、この管は数回交換される蒸留水中に置かれ、残留したタンパク質を取り除いた。小さな管状モノリスは、大きな管状モノリスの穴に挿入され、多モノリス多孔性高分子管を形成し、ハウジングの中に置かれた。
20mMトリス塩酸緩衝液,pH＝7.4中でミオグロビン(５mg/ml)、コンアルブミン(10mg/ml)、トリプシン阻害剤(20mg/ml)及びタンパク質Ａ(10mg/ml)の試料が、500μl試料ループを通じて注入された。
結合緩衝液は、20mMトリス塩酸緩衝液,pH＝7.4であり、DEAE基からの溶離緩衝液は、20mM トリス塩酸緩衝液＋１M NaCl,pH＝7.4であり、親和性基からの溶離緩衝液は、0.5M 酢酸緩衝液,pH＝2.5であった。
全てのタンパク質は、イオン交換態様においてDEAE基にある多モノリス多孔性高分子管の外側部分で吸着する。実施例６で述べられた塩勾配の適用後に全てのタンパク質は選択的に溶離される。IgＧsはタンパク質Ａのみ選択的に結合するので、他のタンパク質が多モノリス多孔性高分子管から溶離される。しかしながらタンパク質Ａは、多モノリス多孔性高分子管の内側部分と結合し、その結合が親和性相互作用に基づくため、塩勾配で溶離することはできない。タンパク質ＡはpHの変化で解離する。異なる活性基を含む多モノリス多孔性高分子管を使用することで、単一の作業で分離及び精製を行うことができる。

Claims (22)

  1. 少なくとも２つの多孔性構成要素Ａ及びＢを含み、該多孔性構成要素Ｂが多孔性構成要素Ａを包囲する多孔性自己支持構造物であって、
    （i）前記少なくとも２つの多孔性構成要素Ａ及びＢの孔の表面は、その孔を通過する物質と相互作用するための化学的部分を備え、
    （ii）前記多孔性構成要素の孔は、該構成要素の全体に亘って均一な多モードの孔径分布を有する前記構造物。
  2. 前記構造物は、少なくとも２つの重合可能な部分を有するモノマー類、又は第１の種類のモノマーは重合可能な部分を有するものであり、もう１つの種類のモノマーは前記第１のモノマーの重合により得られる高分子鎖を架橋できるものである２種類のモノマー類の重合により得られうる高分子を含む請求項１に記載の多孔性自己支持構造物。
  3. 前記孔の表面は、イオン交換基、疎水性部分、親和性リガンド類、好ましくはタンパク質、酵素、免疫グロブリン、抗原、レクチン、糖類、核酸、細胞器官又は染料などのリガンドの共有結合のための反応性基のような官能基で修飾される請求項１に記載の多孔性自己支持構造物。
  4. 前記モノマー類はポリビニルモノマー及びモノビニルモノマーである請求項２に記載の多孔性自己支持構造物。
  5. ポリビニルモノマーの群は、ジビニルベンゼン、ジビニルナフタレン、ジビニルピリジン、アルキレンジメタクリル酸エステル類、ヒドロキシアルキレンジメタクリル酸エステル類、ヒドロキシアルキレンジアクリル酸エステル類、オリゴエチレングリコールジアクリル酸エステル類、ビニルポリカルボン酸類、ジビニルエーテル、ペンタエリトリトールジ-,トリ-若しくはテトラメタクリル酸エステル又はアクリル酸エステル、トリメチルオルプロパントリメチルアクリル酸エステル又はアクリル酸エステル、アルキレンビスアクリルアミド類又はメタクリルアミド類、及びそれらの混合物を包含する請求項４に記載の多孔性自己支持構造物。
  6. 前記モノビニルモノマーの群は、スチレン、環置換スチレン（但し、置換基は、クロロメチル基、18までの炭素原子を有するアルキル基、水酸基、t-ブチルオキシカルボニル基、ハロゲン基、ニトロ基、アミノ基、保護水酸基又はアミノ基を包含する）、ビニルナフタレン、アクリル酸エステル類、メタクリル酸エステル類、酢酸ビニル及びピロリドン、並びにそれらの混合物を包含する請求項４に記載の多孔性自己支持構造物。
  7. 前記ポリビニルモノマー又はポリビニルモノマー及びモノビニルモノマーは、重合混合物中20〜60％の量で存在する請求項４〜請求項６のいずれか一項に記載の多孔性自己支持構造物。
  8. 第１の構成要素Ｂは、内穴(10)を有し、内径(12)と外径(11)を持つ管様構造物を含み、穴 (10) は、内穴(20)を有し、外径(21)と内径(22)を持つ第２の構成要素Ａを受け入れることができ、但し、前記構成要素Ａの外径(21)が前記構成要素Ｂの内径(12)に匹敵し、かつ構成要素Ａが構成要素Ｂの中に挿入される請求項１に記載の多孔性自己支持構造物。
  9. 前記構成要素Ａの内穴(20)が試料収集器である請求項８に記載の多孔性自己支持構造物。
  10. 前記請求項のいずれか１つによる多孔性自己支持構造物及びクロマトグラフィー工程を実施する手段を含む物品。
  11. 前記物品はクロマトグラフィーユニット (30)である請求項１０に記載の物品。
  12. その中の構成要素Ｄが配置される試料分配器23を備えたハウジング(36)を有し、該ハウジング(36)は、少なくとも１つの注入口(41)及び少なくとも１つの排出口(40)、１つの内側表面(42)、１つの外側表面(43)及び該内側表面(42)に試料分配器(23)を形成する１つ又は複数のチャネル様構造(72)を有する請求項１１に記載の物品。
  13. 前記チャネル様構造(72)は、クロマトグラフィーユニット(30)の注入口(41)の部分から始まり、かつ該注入口(41)に直接接触し、及び少なくとも完全に一回転して終わるがクロマトグラフィーユニット(30)の排出口(40)には直接連結しない螺旋状溝(25)である請求項１２に記載の物品。
  14. 前記クロマトグラフィーユニット(30)は、Ｏ-リング(33,34,35,37)及び取付ナット(31,39)を有する第１末端取付具(32)及び第２末端取付具(38)をさらに含む請求項１１〜１３のいずれか１項に記載の物品。
  15. 前記第２末端取付具(38)は、先端部(52)、底部(53)及び外被を有し、該第２末端取付具(38)は実質的に円筒形状であり、該第２末端取付具(38)は円筒形状の末端取付具(38)を２つの部分に分けるカラー(51)を含み、それによりカラー(51)に最も近い末端取付具(38)の部分は、穴(55)に通じる一端が閉じられた中心穴(54)に連結する連結器(50)を含む先端部(52)であり、該穴(55)は一端が閉じられた中心穴(54)に垂直であって、第２末端取付具(38)の外被表面でリング様溝(56)から始まり、一端が閉じられた前記中心穴(54)に通じている請求項１４に記載の物品。
  16. 前記第１末端取付具(32)は、先端部(62)、底部(63)及び外被を有し、該第１末端取付具(32)は実質的に円筒形状であり、該第１末端取付具(32)は円筒形状の末端取付具(32)を２つの部分(62,63)に分けるカラー(61)を含み、それによりカラー(61)に最も近い末端取付具(32)の部分は、第1末端取付具(32)の全体に亘って伸びる中心穴(64)に連結する連結器(60)、第１末端取付具(32)の先端部(63)の部分で外被にあるリング様溝に配置されるＯ-リング(35)及び第１末端取付具(32)の先端部(63)で環状溝にあるＯ-リングを含む底部(62)である請求項１４に記載の物品。
  17. 請求項１に記載の多孔性自己支持構造物が配置される試料分配器（ 23 ）を備え、少なくとも１つの注入口 (41) 及び少なくとも１つの排出口 (40) 、１つの内側表面 (42) 、１つの外側表面 (43) 及び該内側表面 (42) に試料分配器 (23) を形成する１つ又は複数のチャネル様構造 (72) を有し、かつ該チャネル様構造(72)が螺旋状溝(25)であるハウジング(36)。
  18. 請求項１に記載の多孔性自己支持構造物が配置される試料分配器（ 23 ）を備え、少なくとも１つの注入口 (41) 及び少なくとも１つの排出口 (40) 、１つの内側表面 (42) 、１つの外側表面 (43) 及び該内側表面 (42) に試料分配器 (23) を形成する１つ又は複数のチャネル様構造 (72) を有するハウジング (36) に挿入される第２末端取付具 (38) であって、
    先端部 (52) 、底部 (53) 及び外被を有し、
    実質的に円筒形状であり、
    円筒形状の末端取付具 (38) を２つの部分に分けるカラー (51) を含み、
    それによりカラー (51) に最も近い末端取付具 (38) の部分は、穴 (55) に通じる一端が閉じられた中心穴 (54) に連結する連結器 (50) を含む先端部 (52) であり、
    該穴 (55) は一端が閉じられた中心穴 (54) に垂直であって第２末端取付具 (38) の外被表面でリング様溝 (56) から始まり一端が閉じられた前記中心穴 (54) に通じている第２末端取付具(38)。
  19. 請求項１に記載の多孔性自己支持構造物が配置される試料分配器（ 23 ）を備え、少なくとも１つの注入口 (41) 及び少なくとも１つの排出口 (40) 、１つの内側表面 (42) 、１つの外側表面 (43) 及び該内側表面 (42) に試料分配器 (23) を形成する１つ又は複数のチャネル様構造 (72) を有するハウジング (36) に挿入される第１末端取付具 (32) であって、
    先端部 (62) 、底部 (63) 及び外被を有し、
    実質的に円筒形状であり、
    該円筒形状の末端取付具 (32) を２つの部分 (62,63) に分けるカラー (61) を含み、
    全体に亘って伸びる中心穴 (64) を有する
    第１末端取付具(32)。
  20. 請求項８に記載の多孔性自己支持構造物における構成要素Ａの内穴 (20) に挿入され、構成要素Ａの内穴 (20) の間との間に試料収集器として機能する隙間を形成しうる収集要素であって、
    外側表面に、螺旋状又は蛇行した溝 81 を形成するチャネル又はチャネル様構造 82 を有し、先端部 84 及び、外側から中央に伸びるチャネル 83 を有する底部 85 を含み、
    該チャネル様構造 82 は、チャネル 83 中に延在している
    収集要素(80)。
  21. モノビニル及びポリビニルモノマーをポロゲン並びに任意に重合開始剤と混合する工程、任意に脱気する工程、管様構造物を成形するために混合物を成形型に流し込む工程、温度を40℃〜90℃の範囲に制御する工程を含み、高分子形成後にポロゲン、未反応のモノマー及び開始剤又は副生物を除去する請求項１に記載の多孔性自己支持構造物の製造方法。
  22. ペプチド若しくはオリゴヌクレオチド合成用バイオコンバージョン反応器として利用されるクロマトグラフィーユニットである請求項１０に記載の物品。
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