JPH02134562A - 液体クロマトグラフ用分離カラムの製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、液体クロマトグラフの主要部分である分離カ
ラムの製造方法に関する。

〔従来の技術〕

液体クロマトグラフの主要構成要素であるカラムは、大
部分が予め充填剤をカラム内に充填したバツクドカラム
（分離カラム）が用いられ、通常充填剤の種類や、径、
長さの異なる幾種類ものバツクドカラムを用意し、目的
によって選択し、使用に供している。

一般に上記バツクドカラムを製造するには、分離用の空
力ラム（充填カラム）の上にバッカーと称する空力ラム
を接続し、これに充填剤のスラリーを注入して蓋をした
後、ポンプにより充填液を高流速で送液し、充填剤を分
離用カラムに移動して密に充填するスラリ法が用いられ
ていた。しかし、最近は液体クロマトグラフィーによる
分離精製技術を用いて、生化学物質や医薬品の多量分取
が行われるようになり、効率よ（多量分取を行うため、
対象とする物質の分取に最適な機能を有する、カラムと
充填剤とがセットされた分離カラムが用いられるように
なった。上記分離カラムの分離効率を高めるため加圧充
填法によって液体クロマトグラフ用分離カラムが製造さ
れるが、その際、カラム内に充填剤がカラムの周方向お
よび軸方向に均一に充填され、空間部分がないことが必
要である。また充填剤の種類によって、加圧する圧力が
異なるので、それぞれ適正な加圧力を選定して充填しな
ければならない。

加圧充填法は、通常、油や気体などの流体圧力を利用し
て充填剤を加圧充填しているが、本発明者等は、先に特
開昭６１−７４６６号公報、同６１−２８８６４号公報
、同６：３−６２５０６号公報、および同６３−１３４
９５２号公報により、電動機を動力源とし、機械的伝動
機構を用いて可動栓を駆動して、この可動栓によってカ
ラム内に充填した充填剤を加圧圧縮する方法を提案した
。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかし、上記液体圧力を利用して充填剤を加圧する方法
は、充填剤を密に充填するため、液体を高流速で送液し
、かつ充填状態を安定させなければならないので、分離
カラム容積の数倍以上の流量を流す必要がある。そのた
め、分離カラムの容積が大きくなるに従って、大流量、
高吐出圧のポンプと、大量の充填液か必要となり、大容
積、高性能の分離カラムの製造が困難となり、また充填
コストも高くなる問題が生じた。

また、本発明者等が先に提案した可動栓によって加圧す
る方法は、充填カラムに、長さか充填カラム以上の、同
径の移動カラムを連結して用いるため、長い分離カラム
を製造する場合、装置をその２倍以上の高さにしなけれ
ばならず、使用する充填カラムの長さが制約され、さら
に充填カラムの径が変わる度に、移動カラムと可動栓も
共に交換しなければならない等の欠点があった。

本発明は、上記の事情に鑑み、駆動機構によって、可動
栓を上下方向に駆動し、充填剤を充填カラム内に加圧充
填する場合、同一の移動カラムおよび可動栓を用いて、
異なる径の充填カラムへの充填を可能とし、かつ充填さ
れる充填カラムの長さを大幅に長くすることか出来る液
体クロマトグラフ用分離カラムの製造方法を提供するこ
とを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

上記の目的を達成するため、本発明の方法においては、
円筒状の移動カラムの一方の開口部、および上記移動カ
ラムの内径より小さい内径の円筒状の充填カラムの一方
の開口部を着脱自在なコーン形状の異径管アダプタによ
ってそれぞれの中心軸線を一致せしめて直列に連結し、
上記連結した充填カラムの他方の開口部を内面側にフィ
ルタが設けられ、外面側に内面側と連通ずるキャピラリ
管を有する着脱可能な閉塞板により閉塞し、この連結し
たカラムの中心軸線が垂直となるように移動カラムを固
定台に取付け、上記移動カラムの他方の開口部より充填
剤スラリを導入するとともに、内面側にフィルタが設け
られ、外面中央に可動栓軸および内面側に上記フィルタ
を介して連通ずるキャピラリ管が取付けられたピストン
状の可動栓を上記移動カラムに嵌合し、駆動機構によっ
て、上記可動栓軸を介して可動栓を降下させ、上記充填
カラム内の充填剤が所定圧となるように押圧した後、上
記異径管アダプタと充填カラムとを分離し、この分離し
た充填カラムの一方の開口部を内面側にフィルタが設け
られ、外面側に内面側と連通ずるキャピラリ管が設けら
れた着脱自在な閉塞板によって閉塞する。

〔作用〕

本発明は上記の構成となっているので、異径アダプタを
交換することにより、同一の移動力ラムを用いて種々な
径の充填カラムに対応できる。また移動カラムは充填カ
ラムに比して径が大きいので長さが短く、容量を大きく
することが出来る。

したがって、充填装置の高さを高くしなくとも長い充填
カラムに充填することが出来るばかりでな（、使用出来
る充填剤のスラリ濃度範囲が広（なり、スラリ濃度条件
を選択することにより、高性能の充填カラムを製造する
ことが可能となる。

ざらに異径管アダプタがコーン形で、上下のカラムと同
じ中心軸線となるように連結されているので、移動カラ
ム内の可動栓による加圧力は、容易に充填カラムに伝達
され、また可動栓による加圧力は、比較的低い圧力から
高い圧力の範囲まで自由に選択出来るので、充填カラム
内の充填圧が自由に調整される。

〔実施例〕

第１図は、本発明の方法を実施する装置の一例を示すも
ので、図中符号ｌは、中央にカラム取付は部２を有する
水平な固定台である。固定台１の上面には、上記カラム
取付は部２を間にして、周囲にねじが切られた２本の回
転軸３が両端を回動自在に支持されて垂直に設けられて
いる。これら回転軸３の基部には、これらを同期して回
転駆動する減速機構４が設けられている。これら減速機
構４は電動機５によって駆動されるようになっている。

上記回転軸３には、可動栓取付は台６の両端が螺合され
、上記回転軸３の回転により水平状態を保持して上下す
るようになっている。この可動栓取付は台６の下面中央
には、可動栓軸７の上端が取付られ、下端には、下面（
内面）側に焼結金属等からなるフィルタ８が設けられた
円板状の可動栓９が取付けられ、ピストン状に形成され
ている。

上記可動栓９の上面（外面）側には、フィルタ８を介し
て内面側と連通ずるキャピラリ管１ｏの一端が接続され
、このキャピラリ管１０は、可動栓軸７内に設けられた
中空部を通って他端が側孔ｌｌより引出されている。

上記装置を用いて充填カラムに充填剤を充填するには、
それぞれ両端に接続用のフランジを有するステンレス製
の円筒状の移動カラム１２、コーン状の異径管アダプタ
１３、および上記移動カラム１２より径の小さい充填カ
ラム１４の、フランジをボルト締めすることにより、そ
れぞれの中心軸線を合致せしめて液密に連結する。上記
連結された充填カラム１４の下端開口部は、内面側にフ
ィルタ１５ａが取付けられ、外面側に上記フィルタ１５
ａを介して内面側と連通ずる牛ヤピラリ管１５ｂが設け
られた閉塞ｆｌｌｉＥ１５によって閉塞されている。

この閉塞板１５が取付けられた連結カラムの移動カラム
１２の上端部を上記固定台ｌのカラム取付は部２に固定
する。次いで、移動カラム１２の上端開口部より、所定
濃度に調整されたスラリ状の充填剤を注入し、電動機５
を駆動して可動栓取付は台６を降下させ、可動栓９を上
記移動カラム１２に入れる。さらに降下させることによ
って、液はキャピラリ管ｔｏ、１５ｂより流出し、充填
剤は可動栓９によって押圧され、充填カラム１４内に充
填剤１６が加圧充填される。

加圧充填が終了後、充填カラム１４を異径管アダプタ１
３から取外す。次に第２図に示すように、上記充填カラ
ム１４の上端部に、上記閉塞板１５と同様な、内面側に
多孔性の焼結金属等のフィルタ１７ａが取付けられ、こ
のフィルタ１７ａを介して外面側と連通した液排出用の
キャピラリ管１７ｂが取付けられた閉塞板１７を液密に
ボルト締めして取付は分離カラムＡが得られる。この場
合閉塞板１７と充填剤１６との間に空隙が生じないよう
に、充填材が充填カラム１４の上端部まで充分に充填さ
れていることが必要である。

試料の分離分取操作は、試料をキャピラリ管１５ｂより
注入し、分離カラムＡ内で成分が分離された液をキャピ
ラリ管１７ｂから流出せしめる。

上記装置を用いて、同じ径の充填カラムＩ４に充填剤を
充填するには、上記可動栓９を上昇せしめ、移動カラム
１２および異径管アダプタ１３の内部を洗浄した後、充
填カラム１４を取付は同様の操作をくり返す。さらに径
の異なる充填カラム１４に充填剤を充填する場合には、
異径管アダプ夕１３および充填カラム１４を交換すれば
よい。

また、第３図は本発明の方法を実施する装置の他の例を
示すもので、回転軸３を１本としたもので、第１図と同
一部分には同一符号を付してその説明を省略する。

固定台ｌには電動機５によって回転駆動される減速機構
４が取付けられ、この減速機構４によって、低速回転さ
れる、ねじを切られた回転軸３が固定台１に対して垂直
に上方に延出して取付られている。この回転軸３には、
可動栓取付は台６が螺合され、この可動栓取付は台６に
は、可動栓軸７の上端が取付けられ、また、その一部は
、回転軸３との共まわりを防止するため、上記回転軸３
と平行かつ基部が固定台１に固定された支持柱１８に、
上下方向の移動のみ自在に係合されている。

この装置においても、モータ５を駆動することにより可
動栓取付は台６が上下し、可動栓９によって、充填剤１
６が加圧される。

なお、上記説明は、電動機によって２本または１本の回
転軸３を回転し可動栓を駆動して加圧したか、これに限
るものではなく、可動栓軸７を介して可動栓９を下方に
押圧するものであればよく、例えば油圧シリンダ或は空
圧シリンタのロッドを可動栓軸７として駆動する方法等
、駆動方法の制限はない。また通常、加圧力を一定とす
るためのストレンゲージ、ロードセル、油圧測定などに
よって、充填剤が所定の加圧力で押圧されるようにする
。

〔発明の効果〕

以上述べたように本発明の方法は、充填装置の高さを高
くしないで、長い充填カラムに充填剤を充填することが
出来、また、注入するスラリ濃度の調整幅が広いので、
種々な条件に対応でき、と（に、可動栓および移動カラ
ムを交換することなく、それぞれの成分の分離分取に際
し、選択使用される種々な分離カラムをつくることが出
来る優れた方法である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の方法を実施する装置の一例を示す概略
図、第２図は本発明の方法でつくられた分離カラムの縦
断面図、第３図は本発明の方法を実施する装置の他の例
を示す概略図である。 第１図 １・・・固定台、２・・・カラム取付は部、３・・・回
転軸、４・・・減速機構、５・・電動機、６・・・可動
栓取付は台、７　可動栓軸、８・・フィルタ、９・・・
可動栓、ＩＯ・・・キャピラリ管、１１・・・側孔、１
２・・・移動カラム、１３・・・異径管アタプタ、１４
・・・充填カラム、１５・・閉塞板、１５ａ・・・フィ
ルタ、１５ｂ・・・キャピラリ管、１６・・・充填剤、
１７・・・閉塞板、１７ａ・・フィルタ、１７ｂ・・キ
ャピラリ管、１８・・・支持柱、Ａ・・・分離カラム。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、円筒状の移動カラムの一方の開口部、および上記移
   動カラムの内径より小さい内径の円筒状の充填カラムの
   一方の開口部を着脱自在なコーン形状の異径管アダプタ
   によってそれぞれの中心軸線を一致せしめて直列に連結
   し、上記連結した充填カラムの他方の開口部を内面側に
   フィルタが設けられ、外面側に内面側と連通するキャピ
   ラリ管を有する着脱可能な閉塞板により閉塞し、この連
   結したカラムの中心軸線が垂直となるように移動カラム
   を固定台に取付け、上記移動カラムの他方の開口部より
   充填剤スラリを導入するとともに、内面側にフィルタが
   設けられ、外面中央に可動栓軸および上記フィルタを介
   して内面側に連通するキャピラリ管が取付けられたピス
   トン状の可動栓を上記移動カラムに嵌合し、駆動機構に
   よって、上記可動栓軸を介して可動栓を降下させ、上記
   充填カラム内の充填剤が所定圧となるように押圧した後
   、上記異径管アダプタと充填カラムとを分離し、この分
   離した充填カラムの一方の開口部を内面側にフィルタが
   設けられ、外面側に内面側と連通するキャピラリ管が設
   けられた着脱自在な閉塞板によって閉塞することを特徴
   とする液体クロマトグラフ用分離カラムの製造方法。