JP4840511B2 - 分取精製装置 - Google Patents

Description

本発明は、溶液に含まれる１乃至複数の成分を液体クロマトグラフを利用してそれぞれ分離した後に、各成分をそれぞれ精製して回収するための分取精製装置に関する。

例えば製薬分野などにおいては、化学合成により得られた各種の化合物をライブラリとして保管したり或いは詳細に分析したりするためのサンプルを収集するために、液体クロマトグラフを利用した分取精製装置が使用されている。こうした分取精製装置として、従来、特許文献１、特許文献２などに記載の装置が知られている。

これら従来の装置では、試料溶液中の目的成分（化合物）を液体クロマトグラフにより時間的に分離することにより目的成分毎に別のトラップカラムに導入して一旦捕集する。その後に各トラップカラムに溶媒を流して該カラム内に捕集していた成分を短時間で溶出させることで、目的成分を高い濃度で含有する溶液を容器に回収する。こうして分取した各溶液について蒸発・乾固処理を行って溶媒を除去し、目的成分を固形物として回収する。こうした蒸発・乾固処理は、回収した溶液を加熱したり、真空遠心分離したりするなどといった方法により行われるのが一般的である。

しかしながら、上記のような従来方法による蒸発・乾固処理では、それだけで数時間から１日程度の時間が必要である。製薬分野では、多くの合成化合物から薬効のある化合物を探索するために、分析機器の高速化や分析手法の最適化などにより分析時間を短縮化する等、様々な効率化が図られているが、上述したような蒸発・乾固行程が全行程の中で最も時間が掛かるものであるため、この時間を短縮することが重要である。

上述のように回収した溶出液中の溶媒を蒸発させるのに時間が掛かる大きな要因の１つは、回収された溶出液に水が混入していることである。トラップカラムに捕集されている目的成分を溶出させるための溶媒としては有機溶媒が使用されることが多いが、有機溶媒は水に比べると遙かに沸点が低く揮発性が高いため、有機溶媒に目的成分が溶解しているだけであれば蒸発・乾固処理の時間は短くて済む。それに対し、揮発性に劣る水が混じっていると、蒸発・乾固処理に要する時間が長くなってしまう。

トラップカラムでの捕集時に目的成分は分取液体クロマトグラフの移動相と共にトラップカラムに導入されるが、この移動相は多くの場合、水又は水が主成分である水系の溶媒である。こうした場合、目的成分の捕集終了時点でトラップカラム内には水が残留している。また、目的成分の捕集を確実に行うために、移動相を水で希釈して移動相の溶出力を下げる必要があり、トラップカラムの手前で移動相に合流させるように水を流路に導入するという手法がしばしば採用される。こうした場合にも、目的成分の捕集終了時点でトラップカラム内には水が残留する。さらにまた、トラップカラム内には目的成分以外の不要成分、例えば移動相由来の塩類なども存在し、これを除去するために目的成分の捕集後にトラップカラムに水を導入してカラム内を水洗する後処理を行うこともある。この場合にはトラップカラム内の移動相が水に置換されるため、カラムトラップ内は水が充満した状態になる。

以上のような様々な理由により、多くの場合、目的成分を捕集した後のトラップカラムの内部は水が多い状態となっている。このようにトラップカラム内に水が多い状態のままで目的成分を再溶出させるべく有機溶媒をトラップカラムに送り込むと、トラップカラムから溶出してくる溶液には必然的に水が含まれてしまうことになる。

特開平２−１２２２６０号公報 特開２００３−１４９２１７号公報

本発明は上記課題に鑑みて成されたものであり、その目的とするところは、トラップカラムに目的成分が捕集された状態で該カラム内に多くの水が残留している状態であっても、トラップカラムから溶出させる目的成分を含む溶出液に水ができるだけ含まれないようにすることにより、溶出液の蒸発・乾固を短時間で行って効率良く目的成分を固形物として得ることができる分取精製装置を提供することにある。

上記課題を解決するために成された本発明は、目的成分を含む溶液をトラップカラムに流して該目的成分をトラップカラム中に捕集し、その後に溶出力を有する溶媒を前記トラップカラムに流し、該トラップカラム中に捕集されていた目的成分を溶出させて回収する分取精製装置において、
a)トラップカラムを入口側端を下、排出側端を上として、カラム内流路が上下方向に延伸するように保持するカラム保持手段と、
b)前記カラム保持手段に保持された前記トラップカラム中に目的成分が捕集された状態で、該トラップカラム中に残る水単体又は水を主成分とする溶媒である第１溶媒よりも大きな比重を持ち、且つ第１溶媒と低相溶性である第２溶媒を該トラップカラムの入口側端に所定流速で以て送給する送液手段と、
を備え、前記送液手段により第２溶媒が前記トラップカラムに送給されるのに対応してこれに押し上げられて前記トラップカラムの排出側端から出てくる第１溶媒を廃棄することで、前記トラップカラム中の第１溶媒を除去するようにしたことを特徴としている。

ここで、第１溶媒は、雑多な成分を含む溶液から目的成分を分離するための液体クロマトグラフで利用される移動相、又はトラップカラム内に目的成分を捕集した後に該カラム内を洗浄したり清浄化したりするために利用される洗浄液であり、一般的には、水単体又は水を主成分とする水系の溶媒である。こうした溶媒に対して上述した相溶性や比重の条件を満たす第２溶媒としては、例えばジクロロメタン（比重：１．３２）又はこれを含む混合液である有機溶媒であるものとすることができる。この混合液とは、溶出力や化合物の溶解度などを調整するために例えばメタノールなどを混ぜたものである。

カラム保持手段により保持されるトラップカラム内の充填剤に目的成分が捕集され、且つ該カラム内に第１溶媒が溜まっている状態で、送液手段により第２溶媒が送出されると、第２溶媒はカラムトラップの下端から該カラム内に送り込まれる。第１溶媒と第２溶媒とは相溶性が低く、第２溶媒は第１溶媒よりも比重が大きいので、両溶媒は殆ど混じらず、カラム内で第２溶媒の液面が上昇するに従い、第１溶媒は押し上げられる。このとき、第２溶媒の送液速度が大き過ぎると両溶媒が混濁し易くなるため送液速度は小さいほうがよいが、小さいと置換効率が悪くなる。従って、溶媒の混濁が生じない速液速度の限界を予め実験的に求め、これに基づいて第２溶媒の流速を決めるとよい。

上記のようにトラップカラムへの第２溶媒の導入に伴って押し上げられた第１溶媒はカラム上端の出口側端部から排出される。そして最終的には、トラップカラム内に溜まっていた第１溶媒は全て排出され、カラム内は第２溶媒に置換された状態となる。従って、この後、この第２溶媒を用いて、或いは第２溶媒とは別の第３溶媒を用いてトラップカラム内に捕集されていた目的成分を溶出させて、カラム外に取り出して回収することにより、第１溶媒、即ち水を含まない溶出液を回収することができる。例えば、第２溶媒としてジクロロメタンやその混合液を用いれば、強い溶出力を有するため、まず第１溶媒をトラップカラムから排除し、それに引き続いてトラップカラム内に捕集していた目的成分を溶出させた第２溶媒をトラップカラムから取り出して回収することができる。

このために本発明に係る分取精製装置において、好ましくは、
c)前記トラップカラムの排出側端から出てくる溶液を、回収容器に至る回収側流路と廃液口に至る廃液流路とのいずれかに選択的に流すように流路を切り替える流路切替手段と、
d)前記送液手段により第２溶媒が前記トラップカラムに送給されるのに対応してこれに押し上げられて前記トラップカラムの排出側端から第１溶媒が出てくるときに該第１溶媒を廃液流路に流し、前記第２溶媒又は前記目的成分をトラップカラム中から溶出する能力を有する第３溶媒を前記トラップカラムに送給されるときに、前記トラップカラムの排出側端から前記目的成分を含んで溶出した溶液を回収流路に流すように、前記流路切替手段を制御する制御手段と、
をさらに備える構成とするとよい。

この場合、前記第２溶媒は前記目的成分を溶出する能力を有する溶媒であり、前記送液手段により第２溶媒を前記トラップカラムに送給することにより、該トラップカラムの排出側端から第１溶媒を排出するとともに、その後に該排出側端から第２溶媒が出てくるときに前記目的成分を含む溶出液を回収するようにするとよい。

この構成によれば、制御手段による制御の下に、トラップカラムに捕集されていた目的成分を含み、第１溶媒つまり水を殆ど含まない溶出液を確実に且つ自動的に回収することができる。また、例えば第２溶媒により目的成分を溶出させる際に、トラップカラムから出て来る溶媒が第１溶媒から第２溶媒に切り替わるときには一時的に両溶媒が共存する可能性があるが、流路切替手段による流路切替のタイミングを調整することにより、水を若干含む可能性があるものの目的成分を排除することなく高い効率で回収するか、逆に、目的成分を若干排除する可能性があるものの水を含まないように溶媒純度を高めるか、を選択することができる。

また本発明に係る分取精製装置の一態様として、
前記トラップカラムの内容積と前記送液手段による第２溶媒の流量とから前記第１溶媒の全てが前記トラップカラムから排出されるための所要時間を算出する演算手段をさらに備え、
前記制御手段は、少なくとも前記演算手段により算出された所要時間が経過するまでは前記トラップカラムからの溶出液を廃液流路に流し、前記所要時間が経過した以降に前記トラップカラムからの溶出液を回収流路に流すように前記流路切替手段を制御する構成とすることができる。

この構成において、上記演算手段はＣＰＵ上で所定のプログラムを実行することにより具現化することができるので、実質的にハードウエアを追加する必要がなく、コストを殆ど増加させることなく的確に、水を殆ど含まない溶出液を回収することができる。

また本発明に係る分取精製装置の別の態様として、
前記トラップカラムの排出側端の下流に設けられ、第１溶媒と第２溶媒とを区別して検出する溶媒識別手段をさらに備え、
前記制御手段は、少なくとも前記溶媒識別手段により第１溶媒が検出されている間は前記トラップカラムからの溶出液を廃液流路に流し、前記溶媒識別手段により第２溶媒が検出され始めた以降に前記トラップカラムからの溶出液を回収流路に流すように前記流路切替手段を制御する構成とすることができる。

溶媒識別手段としては溶媒の物理的特性、化学的特性の相違を識別可能な手段であれば特に方式を問わないが、例えば屈折率検出器、電気伝導度検出器、吸光光度計などを用いることができる。この構成によれば、確実に溶媒が切り替わったことを検出して流路を切り替えることができるので、確実に水を含まない溶出液を回収することができる。

なお、分取の目的や目的成分の種類や量などによって、回収する溶出液中に若干の水を含むことを許容しつつ目的成分を高い効率で回収したい場合と、目的成分が若干廃棄されることを許容しつつ溶媒純度を高めたい場合とが考え得る。

そこで、そうした選択を作業者（ユーザ）が簡単に行えるようにするために、本発明に係る分取精製装置において、
前記回収流路の末端に設置した回収容器への溶液の回収開始の遅れ時間を外部より設定する設定手段をさらに備え、
前記制御手段は、前記流路切替手段を廃液流路側から回収流路側に切り替えるタイミングを前記設定手段により設定された遅れ時間だけ遅延させるようにした構成とするとよい。

本発明に係る分取精製装置によれば、目的成分を捕集したトラップカラムから該目的成分を溶出させるのに先立って、該カラム内に残留する水などの不所望の溶媒を短時間で排除することができる。それにより、水を含まない少量の有機系の溶媒に目的成分が溶解した溶出液を回収することができるので、該溶出液中の溶媒の蒸発・乾固処理を短時間で行って固形状の目的成分を取得することができる。このように目的とする化合物の分取精製を効率良く行うことができ、スループットが向上する。

本発明の一実施例による分取精製装置の概略構成図。 本実施例の分取精製装置における自動分取精製のための制御フローチャート。 自動分取精製動作時のトラップカラム内の溶媒（液体）の変化を説明するための模式図。 自動分取精製動作時におけるトラップカラムからの溶出液中の溶媒及び目的化合物の変化を説明するための図。 本実施例の分取精製装置における目的化合物を含む溶出液の乾固・蒸発を説明するための概略図。

符号の説明

１…溶液容器
２…洗浄水容器
３…溶出用溶媒容器
４…切替バルブ
５…送液ポンプ
６…供給流路
７…トラップカラム
７ａ…入口端
７ｂ…出口端
８…カラムラック
１０…排出流路
１１…分取ヘッド
１２…二方切替バルブ
１３…分取流路
１３ａ…溶液ノズル
１４…廃液流路
１５…ガス流路
１６…開閉バルブ
１７…回収容器
１８…容器ラック
１９…ヒータ
２０…温度センサ
２１…温調部
３０…制御部
３１…操作部

本発明に係る分取精製装置の一実施例を図１〜図５により説明する。図１は本実施例の分取精製装置の概略構成図である。この分取精製装置は、ここでは図示しない分取液体クロマトグラフで予め分取された目的化合物を含む溶液中の目的化合物を精製して固形物として取得するためのものであるが、前段に分取液体クロマトグラフを直結し、該分取液体クロマトグラフで分離された目的化合物を含む溶液を直接導入する構成に変更することもできる。

図１において、溶液容器１には上述したように予め分取された、溶媒は主として分取液体クロマトグラフに使用された移動相であって目的化合物を含む溶液が収容されている。洗浄水容器２には、本発明における第１溶媒としての純水が収容されている。また、溶出用溶媒容器３には、本発明における第２溶媒としてのジクロロメタン（図中ではＤＣＭと表記）が収容されている。切替バルブ４は上記３つの容器１、２、３の液体の何れかを選択的に供給流路６に流すように流路を切り替えるものであり、供給流路６上には所定の流量で以て液体を吸引して送出する送液ポンプ５が設けられている。

目的化合物を捕集するための吸着剤が充填されたトラップカラム７は、本発明におけるカラム保持手段に相当するカラムラック８により、上記供給流路６が接続される入口端７ａを真下に、後述する排出流路１０が接続される出口端７ｂを上向きにして略垂直に起立保持される。図１ではトラップカラム７を１本のみ示しているが、図１中に点線で示すように複数のトラップカラムを並べてカラムラック８に保持することも可能である。

一端がトラップカラムの出口端７ｂに接続された排出流路１０の他端は分取ヘッド１１に内蔵された二方切替バルブ１２のａポートに接続され、該バルブ１２のｂポートには分取流路１３が接続され、ｃポートには廃液口に至る廃液流路１４が接続されている。二方切替バルブ１２は排出流路１０に対し、分取流路１３又は廃液流路１４を択一的に接続する。分取流路１３の末端は供給された溶液を滴下する溶液ノズル１３ａとなっており、この溶液ノズル１３ａにはガス流路１５の末端のガス噴出ノズル１５ａがごく近接して設けられている。ガス流路１５上には開閉バルブ１６が設けられ、開閉バルブ１６が開放されると図示しないガスボンベ等から供給される窒素ガス（又は他の不活性ガス）がガス噴出ノズル１５ａから噴出する。なお、溶液ノズル１３ａとガス噴出ノズル１５ａとは二重管構造としてもよい。

分取精製された目的化合物を回収するための回収容器１７は容器ラック１８内に複数収容されている。容器ラック１８にはヒータ１９及び温度センサ２０が設けられ、該温度センサ２０により検出されるモニタ温度に基づいて温調部２１がヒータ１９へ供給する加熱電流を調整することにより、回収容器１７を適宜の温度に加温できるようにしている。分取ヘッド１１は図示しない駆動機構により上下移動及び水平移動が可能となっており、容器ラック１８内に収容された複数の回収容器１７の中の任意の容器上に移動し、且つ溶液ノズル１３ａ及びガス噴出ノズル１５ａが容器内まで挿入されるように下降することで、その回収容器１７内に溶液を滴下できるようになっている。

なお、分取ヘッド１１が移動する代わりに容器ラック１８が移動することにより、溶液ノズル１３ａから滴下される溶液が容器ラック１８に収容された任意の回収容器１７内に注入される構成としてもよい。

ＣＰＵ等を含む制御部３０は予め設定されたプログラムに従って、バルブ４、１２の切替動作、送液ポンプ５の動作（流量又は流速）、温調部２１の目標温度の設定などを実行することで、分取精製作業を自動的に遂行する。また、操作部３１はその分取精製作業のための条件などを入力設定するためのものである。

次に、本実施例の分取精製装置における自動分取精製動作を図２〜図５を参照して説明する。図２はこの自動分取精製のための制御フローチャート、図３は自動分取精製動作時におけるトラップカラム７内の溶媒の変化を説明するための模式図、図４は自動分取精製動作時におけるトラップカラム７からの溶出液中の溶媒及び目的化合物の変化を説明するための図、図５は目的化合物を含む溶出液の乾固・蒸発を説明するための概略図である。

まずトラップカラム７内の吸着剤に目的化合物を捕集するために、制御部３０は切替バルブ４により溶液容器１（ｂポート）と供給流路６（ａポート）とを接続し、所定の一定流量で送液を行うように送液ポンプ５を動作させる。このとき、二方切替バルブ１２により排出流路１０（ａポート）と廃液流路１４（ｃポート）とを接続する。送液ポンプ５は溶液容器１中の溶液を吸引して入口端７ａからトラップカラム７に導入する。すると、トラップカラム７中の吸着剤に溶液中の目的化合物が捕集される（ステップＳ１）。目的化合物が除去された移動相は出口端７ｂから排出流路１０、廃液流路１４を経て廃液口に廃棄される（図３（ａ）参照）。

所定時間だけ又は溶液容器１に用意された溶液が無くなるまでトラップカラム７に上記溶液が供給されると、次に制御部３０は、洗浄水容器２（ｃポート）と供給流路６（ａポート）とを接続するように切替バルブ４を切り替える。すると、送液ポンプ５は洗浄水容器２中の純水を吸引して入口端７ａからトラップカラム７に導入する。これにより、先の目的化合物の捕集時に吸着剤に付着した塩類などの不所望で水溶性の物質がトラップカラム７内から除去される（ステップＳ２）。この純水の送給により、図３（ｂ）に示すように、その送給開始直前にトラップカラム７内に溜まっていた移動相は水に置換され、水がトラップカラム７内に充満した状態となる。吸着剤に捕集されている目的化合物は強い吸着作用により水には殆ど溶出しないため、この時点ではトラップカラム７内に捕集された状態が維持される。

次いで、制御部３０は溶出用溶媒容器３（ｄポート）と供給流路６（ａポート）とを接続するように切替バルブ４を切り替える。すると、送液ポンプ５は溶出用溶媒容器３中のジクロロメタンを吸引して入口端７ａからトラップカラム７に導入し始める（ステップＳ３）。このとき、送液ポンプ５の送液流量は先の溶液や純水の送液時よりも小さな所定の流量とする。ジクロロメタンは水よりも比重が大きく（比重１．３２）、水との相溶性もなく、さらには上述のように送液流量が小さいことでトラップカラム７中での流速も遅くなっている。そのため、トラップカラム７の入口端７ａからジクロロメタンが導入されると、図３（ｃ）に示すように、ジクロロメタンはトラップカラム７内に存在していた水と殆ど混じることなく、ジクロロメタンと水との界面は徐々に上昇してゆく。即ち、ジクロロメタンは水を押し上げながらトラップカラム７の底部から徐々に溜まってゆく。一方、押し上げられた水はトラップカラム７の上端の出口端７ｂから溢れ出し、二方切替バルブ１２を経て廃液流路１４から廃液口に至る。

ジクロロメタンと水とは互いに溶解はしないものの、一部は乳化してエマルジョンを形成する。そのため、図３（ｄ）に示すように、水とジクロロメタンとの界面がトラップカラム７の上端に近づくと、トラップカラム７の出口端７ｂからの溶出液は水からエマルジョン（分散系溶液）へと移行する。ジクロロメタンは強い溶出力を有するため、吸着剤に捕集されていた目的化合物は水には溶け出さないがジクロロメタンには溶け出す。従って、エマルジョンがトラップカラム７から排出され始めるようになるとほぼ同時に、溶出液中に目的化合物が含まれ始める。但し、溶出液がエマルジョンである間は目的化合物の含有量は相対的に少なく、その濃度は徐々に上昇する。

トラップカラム７からエマルジョンが溶出している段階でこれを分取してしまうと回収した溶液に水が混入しているために蒸発に時間が掛かる。そこで、ここでは、制御部３０は、トラップカラム７内の空隙容積（つまりジクロロメタンを導入し始める直前にトラップカラム７内に溜まっている水の容量）と送液ポンプ５によるジクロロメタンの送液流量とから水が全て排出されるのに要する時間ｔ１を計算し、ジクロロメタンの送液開始からの経過時間が計算により求めた時間ｔ１に達したか否かを判定することを繰り返す（ステップＳ４）。

但し、上記時間ｔ１が経過した後でも若干の水がトラップカラム７内に残って上述のような溶出液のエマルジョン化をもらたす可能性があるから、多くの場合、トラップカラム７から完全に水が排除されるにはさらに少しの時間が必要である。そこで、この時間を遅延時間ｔ２として設定できるようにし、分取精製作業の開始に先立ってユーザが操作部３１から入力設定しておくものとする。制御部３０はジクロロメタンの送液開始からの経過時間が規定時間ｔ１に達したことを認識すると、引き続いて設定された遅延時間ｔ２が経過したか否かを判定する（ステップＳ５）。そして遅延時間ｔ２が経過したと判断した時点ｔ３において、二方切替バルブ１２を廃液流路１４側から分取流路１３側に切り替えることで目的化合物の分取を開始する（ステップＳ６）。

遅延時間ｔ２を長くすると、目的化合物を含んでトラップカラム７から溶出する溶出液を廃棄する量がそれだけ増えるため、トラップカラム７に捕集していた目的化合物の全量の中で廃棄される（つまり分取されない）割合が多くなる。そのため、目的化合物の回収率は下がるものの、分取される溶液中に水が混じることを抑制できるため、溶出液の蒸発・乾固の効率が良くなる。一方、目的化合物の回収率を上げたい場合には、遅延時間を短くして、分取された溶出液中に或る程度の水が混じることを許容しつつ目的化合物をできるだけ廃棄することなく回収するとよい。このように、目的化合物の回収率や固形状の目的化合物を取得するに要する時間（又はスループット）などに応じて、ユーザは遅延時間ｔ２を決めればよい。

制御部３０は二方切替バルブ１２を分取流路１３側に切り替えて溶出液の分取を開始すると共に、開閉バルブ１６を開放することでガス流路１５を通した窒素ガスの供給を開始する（ステップＳ７）。また、温調部２１に対し目標温度を指示して容器ラック１８の加熱を開始し、これにより回収容器１７を加温し始める（ステップＳ８）。目標温度としては、例えばジクロロメタンの沸点と同程度又はそれよりも少し高い程度としておけばよく、４０〜４５℃程度でよい。なお、窒素ガスの供給や回収容器１７の加温は分取の開始前に開始しても構わない。

トラップカラム７からの溶出液、つまり目的化合物を含むジクロロメタンが分取流路１３を経て溶液ノズル１３ａから滴下するが、ごく近傍にガス噴出ノズル１５ａから噴出されたガス流が存在するため、図５に示すように、溶出液は真っ直ぐ落下せずに細かい液滴となって周囲に飛散する。回収容器１７は上述のようにジクロロメタンの沸点と同程度に加温されているため、細かい液滴が回収容器１７の内周壁面や内底壁面に付着すると、液滴中の溶媒（ジクロロメタン）はすぐに蒸発し、目的化合物が固形物として残る。こうして目的化合物は回収容器１７の内周壁面や内底壁面に堆積する。このとき、溶出液に水が含まれていると、液滴中の溶媒はすぐに蒸発せず、溶出液が回収容器１７の底部に溜まって固形の目的化合物を得るのに時間が掛かることになる。こうした理由から、できるだけ溶出液に水が含まれないような状態となった後に分取を開始することが望ましい。

トラップカラム７中の吸着剤に捕集されている目的化合物の量が限られているから、図４に示すようにジクロロメタンがトラップカラム７に導入され始めてから或る程度の時間が経過すると、溶出液に含まれる目的化合物の濃度は下がる。そこで、ここでは、制御部３０は、トラップカラム７の内容積（充填されている吸着剤の量）と送液ポンプ５によるジクロロメタンの送液流量とから目的化合物が溶出し終わるのに要する時間ｔ４を計算し、ジクロロメタンの送液開始からの経過時間が計算により求めた時間ｔ４に達したか否かを判定する（ステップＳ９）。そして、この時間ｔ４が経過したときに、二方切替バルブ１２を再び廃液流路１４側に切り替えることで分取を終了する（ステップＳ１０）。それから、送液ポンプ５の送液を停止し、開閉バルブ１６を閉鎖して窒素ガスの供給を停止し、容器ラック１８の加熱を停止することで、分取精製作業を停止する（ステップＳ１１）。

なお、カラムラック８に別のトラップカラムが設置されていて、引き続いてそのトラップカラムを利用した分取精製を行う必要がある場合には、図示しないバルブにより流路の切替えを行って同様の作業を繰り替えせばよい。

以上のように本実施例の分取精製装置によれば、水が充満したトラップカラム７から溶出用溶媒であるジクロロメタンの導入により水を効率良く追い出し、水が混じらない溶出液を回収して効率良く固形状の目的化合物を回収することができる。

なお、上記実施例では、二方切替バルブ１２を廃液流路１４側から分取流路１３側に切り替えるタイミングを時間の計測に基づいて決めていたが、別の方法により決めることもできる。即ち、図１において、トラップカラム７からの排出流路１０上に該流路中を通過する溶液の溶媒の種類を識別可能な検出器を設置する。この検出器としては、屈折率検出器、電気伝導度検出器、吸光検出器などが考えられるが、それ以外でもよい。

こうした検出器によりトラップカラム７からの溶出液がエマルジョンからジクロロメタンに変化したことを検出し、検出器から二方切替バルブ１２までの流路中の溶出液の容量分に相当する遅延時間を補正した上で、二方切替バルブ１２を廃液流路１４側から分取流路１３側へ切り替えて目的化合物を含む溶出液の分取を開始する。もちろん、この場合にも、分取対象の目的化合物の回収率と溶出液中の水の混入の許容度合との兼ね合いで、上述したような適宜の遅延時間を設定することができる。

また、例えば目的化合物の量が少なく回収率を上げる必要がある場合には、溶出液が水からエマルジョンへ移行する時点から分取を開始するようにしてもよい。

また、上記実施例は本発明の一例にすぎないから、本発明の趣旨の範囲で適宜変更、修正、追加などを行っても本願請求の範囲に包含されることは明らかである。例えば、上記実施例では、トラップカラム内の移動相を水で置換し、その水をジクロロメタンで追い出すようにしていたが、移動相として水又は水系の溶媒を用いる場合に、その移動相をトラップカラムから追い出す際に同様にジクロロメタンを導入すればよい。また、第１溶媒、第２溶媒は水、ジクロロメタンに限るものではなく、上述した条件を満たすものであればよい。

なお、上記実施例では説明を簡単にするため、図１において、容器１〜３の全ての溶液をトラップカラム７下端の入口端７ａから送液するように示している。しかしながら、通常、目的成分はトラップカラム７内部で入口に近い部位に吸着されるから、目的成分の保持を確実にし且つ溶出を効率良く行うために、試料溶液及び水の送液方向を溶出用溶媒とは逆方向、即ち出口端７ｂから入口端７ａへと向かうように流すことが好ましい。これは流路切換バルブを追加することによって容易に実施できることは明らかである。

Claims (7)

1. 目的成分を含む溶液をトラップカラムに流して該目的成分をトラップカラム中に捕集し、その後に溶出力を有する溶媒を前記トラップカラムに流し、該トラップカラム中に捕集されていた目的成分を溶出させて回収する分取精製装置において、
   a)トラップカラムを入口側端を下、排出側端を上として、カラム内流路が上下方向に延伸するように保持するカラム保持手段と、
   b)前記カラム保持手段に保持された前記トラップカラム中に目的成分が捕集された状態で、該トラップカラム中に残る水単体又は水を主成分とする溶媒である第１溶媒よりも大きな比重を持ち、且つ第１溶媒と低相溶性である第２溶媒を該トラップカラムの入口側端に所定流速で以て送給する送液手段と、
   を備え、前記送液手段により第２溶媒が前記トラップカラムに送給されるのに対応してこれに押し上げられて前記トラップカラムの排出側端から出てくる第１溶媒を廃棄することで、前記トラップカラム中の第１溶媒を除去するようにしたことを特徴とする分取精製装置。
2. 請求項１に記載の分取精製装置であって、
   c)前記トラップカラムの排出側端から出てくる溶液を、回収容器に至る回収側流路と廃液口に至る廃液流路とのいずれかに選択的に流すように流路を切り替える流路切替手段と、
   d)前記送液手段により第２溶媒が前記トラップカラムに送給されるのに対応してこれに押し上げられて前記トラップカラムの排出側端から第１溶媒が出てくるときに該第１溶媒を廃液流路に流し、前記第２溶媒又は前記目的成分をトラップカラム中から溶出する能力を有する第３溶媒を前記トラップカラムに送給されるときに、前記トラップカラムの排出側端から前記目的成分を含んで溶出した溶液を回収流路に流すように、前記流路切替手段を制御する制御手段と、
   をさらに備えることを特徴とする分取精製装置。
3. 請求項２に記載の分取精製装置であって、
   前記第２溶媒は前記目的成分を溶出する能力を有する溶媒であり、前記送液手段により第２溶媒を前記トラップカラムに送給することにより、該トラップカラムの排出側端から第１溶媒を排出するとともに、その後に該排出側端から第２溶媒が出てくるときに前記目的成分を含む溶出液を回収するようにしたことを特徴とする分取精製装置。
4. 請求項１〜３のいずれかに記載の分取精製装置であって、前記第２溶媒はジクロロメタン又はこれを含む混合液である有機溶媒であることを特徴とする分取精製装置。
5. 請求項２〜４のいずれかに記載の分取精製装置であって、
   前記トラップカラムの内容積と前記送液手段による第２溶媒の流量とから前記第１溶媒の全てが前記トラップカラムから排出されるための所要時間を算出する演算手段をさらに備え、
   前記制御手段は、少なくとも前記演算手段により算出された所要時間が経過するまでは前記トラップカラムからの溶出液を廃液流路に流し、前記所要時間が経過した以降に前記トラップカラムからの溶出液を回収流路に流すように前記流路切替手段を制御することを特徴とする分取精製装置。
6. 請求項２〜４のいずれかに記載の分取精製装置であって、
   前記トラップカラムの排出側端の下流に設けられ、第１溶媒と第２溶媒とを区別して検出する溶媒識別手段をさらに備え、
   前記制御手段は、少なくとも前記溶媒識別手段により第１溶媒が検出されている間は前記トラップカラムからの溶出液を廃液流路に流し、前記溶媒識別手段により第２溶媒が検出され始めた以降に前記トラップカラムからの溶出液を回収流路に流すように前記流路切替手段を制御することを特徴とする分取精製装置。
7. 請求項５又は６に記載の分取精製装置であって、
   前記回収流路の末端に設置した回収容器への溶液の回収開始の遅れ時間を外部より設定する設定手段をさらに備え、
   前記制御手段は、前記流路切替手段を廃液流路側から回収流路側に切り替えるタイミングを前記設定手段により設定された遅れ時間だけ遅延させるようにしたことを特徴とする分取精製装置。