高速向流クロマトグラフ装置
【課題】 分離効率の高められた高速向流クロマトグラフ装置を提供する。
【解決手段】 高速向流クロマトグラフ装置はコイル状カラムを備える。コイル状カラムは公転軸を中心に公転しつつ、自転軸を中心に自転する。コイル状カラムは、公転軸に対して自転軸がねじれの位置に位置するように配置されている。コイル状カラムは、ハブ、フローチューブ等から構成され、フローチューブのうち、ハブの胴部にコイル状に巻き付けられたコイル形状部には、ロキュラーチューブ２が用いられる。ロキュラーチューブ２は、複数の隔室４が直列状に連通形成された管内を有する。ロキュラーチューブ２は、例えば鉗子によって一定間隔ｄごとに狭窄部６を形成することによって作製することができる。
【解決手段】 高速向流クロマトグラフ装置はコイル状カラムを備える。コイル状カラムは公転軸を中心に公転しつつ、自転軸を中心に自転する。コイル状カラムは、公転軸に対して自転軸がねじれの位置に位置するように配置されている。コイル状カラムは、ハブ、フローチューブ等から構成され、フローチューブのうち、ハブの胴部にコイル状に巻き付けられたコイル形状部には、ロキュラーチューブ２が用いられる。ロキュラーチューブ２は、複数の隔室４が直列状に連通形成された管内を有する。ロキュラーチューブ２は、例えば鉗子によって一定間隔ｄごとに狭窄部６を形成することによって作製することができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の隔室が連通形成されたチューブを試料分離用のカラムに用いた高速向流クロマトグラフに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
試料溶液から効率良く目的物質を分離するため、固定相となる溶媒と移動相となる溶媒との間の分配係数の差を利用して試料溶液から目的物質を分離する高速向流クロマトグラフ装置が発展しつつある。高速向流クロマトグラフ装置は、固定相となる溶媒及び移動相となる溶媒とが導入されるチューブが螺旋状に巻かれたコイル状カラムを有し、コイル状カラムは公転軸を中心に公転するとともに自転軸を中心に自転する。高速向流クロマトグラフ装置は、特許文献１に記載されたようなコイル状カラムの自転軸が公転軸に対してねじれの位置に位置するタイプ（交軸型高速向流クロマトグラフ装置）や、自転軸が公転軸に対して略平行をなしたタイプがある。これらの高速向流クロマトグラフ装置によって、コイル状カラム内に導入された試料溶液から、固定相として導入された溶媒と移動相として導入された溶媒とのうちのいずれかにタンパク質等の目的物質を溶出することができた。
【特許文献１】特開２００６−０６４５３３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、従来の高速向流クロマトグラフ装置は、試料溶液からの目的物質の分離に多くの時間を要してしまうことがあり、より短時間で目的物質の分離が可能な高速向流クロマトグラフ装置が求められていた。
【０００４】
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、試料溶液からの目的物質の分離をより短期間で実行できる高速向流クロマトグラフ装置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】
【０００５】
本発明者は、上記課題を解決するため鋭意研究を行った結果、コイル状カラムを形成するためのチューブとして、複数の隔室が直列状に連通配置された管内を有するチューブを用いることにより分離効率が向上することを発見し、本発明を完成するに到った。
即ち本発明は、チューブがコイル状に配設されたコイル状カラムを備えた高速向流クロマトグラフ装置であって、前記チューブは、複数の隔室と、隔室間に形成された、隔室の断面よりも小さい断面を有する連通開口とを長さ方向に沿って交互に管内に形成したものであること特徴とするものである。
前記連通開口の内径は、前記隔室の内径よりも小さくして連通開口の断面を隔室の断面よりも小さくすることを特徴とする。
【０００６】
本発明の高速向流クロマトグラフ装置では、前記連通開口を長さ方向に一定間隔ごとに形成することが好ましい。
【０００７】
本発明の高速向流クロマトグラフ装置では、公転軸に対して自転軸がねじれの位置に位置するようにコイル状カラムを配置することが好ましい。
【０００８】
本発明の高速向流クロマトグラフ装置では、コイル状カラムは、断面の大きな複数の隔室と隔室間に形成された断面の小さな連通開口とが長さ方向に沿って交互に管内に形成されたチューブを、自転軸の周囲にコイル状に配設したものであることが好ましい。
【０００９】
さらに、本発明は、前記高速向流クロマトグラフ装置を用いて試料を処理する工程を含む、目的物質の分離方法である。
【発明の効果】
【００１０】
本発明を実施することにより、コイル状カラムの理論段数を高めることができる。これによって試料溶液からの目的物質の分離にかかる期間の短縮化が期待できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下に本発明の高速向流クロマトグラフ装置について説明する。本発明は、高速向流クロマトグラフ装置に使用されるコイル状カラムを、「ロキュラーチューブ」を用いて作製したものである。この「ロキュラーチューブ」は、複数の隔室と、隔室間に形成された、隔室の断面よりも小さな断面を有する連通開口とを、長さ方向に沿って交互に管内に形成したものである。ロキュラーチューブの構成材料、内径、外径、各狭窄部の形成間隔、断面形状等は下記に限らず適宜変更してよい。例えば、図１（ａ）に示すように、ロキュラーチューブ２は、管壁３、隔室４、狭窄部６、連通開口８を有する。隔室４は長さ方向Ｘに沿って複数形成されている。連通開口８は隔室４間に形成されており、これにより、管内２aには長さ方向Ｘに沿って隔室４と連通開口８とが交互に形成される。
【００１２】
ロキュラーチューブ２は、例えば、管壁３の外径が２．５ｍｍ、内径が１．５ｍｍ、連通開口８が１．０ｍｍのサイズに形成されている。ロキュラーチューブ２の構成材料としては、耐久性、対腐食性、対薬品性等の観点からフッ素樹脂製が好ましいが、適宜変更してよい。また、各狭窄部６間の間隔ｄは、例えば１０〜５０ｍｍであり、好ましくは２０ｍｍ〜４０ｍｍである。そして、隔室４は管内２ａに規則正しく形成されている。狭窄部６では管壁３が内側に突出し、これにより管内２ａに隔室４連通を仕切る連通開口８が形成される。連通開口８の内径は隔室４の内径よりも小さく、従って連通開口８の断面積Ａ２は隔室４の断面積Ａ１よりも小さい。これにより、連通開口８は各隔室４を区画する仕切りとして機能することが可能となる。連通開口８の内径に特に制限はなく、適宜調節するとよい。管内２ａに隔室４と連通開口８を交互に設けたことにより、ロキュラーチューブ２は外径および内径が一定なノーマルチューブに比較して隔室４内に試料溶液を滞留させやすいものと考えられる。また、図１（ｂ）に示すように、隔室４の内径を図１（ａ）のものよりも小さくし、あるいは狭窄部の間隔を図１（ａ）よりも短くすることができる。例えば、外径を２．０ｍｍ、内径を１．０ｍｍ、各狭窄部６の間隔ｄを２０ｍｍとしたロキュラーチューブ１０を作製してもよい。
【００１３】
ロキュラーチューブ２の作製方法としては、例えば、外径および内径が一定に形成されたノーマルチューブを一定間隔ごとに鉗子で挟み管内２aが狭められた狭窄部６を形成する方法が挙げられる。一定間隔ごとにノーマルチューブを鉗子でクランプし、この後にクランプを解除することにより、狭窄部６が一定間隔ごとに繰り返し形成され、管内２ａに連通開口８が形成される。連通開口８が一定間隔で形成されることにより、連通開口８間に隔室４を形成することができる。
【００１４】
なお、上記ではノーマルチューブを一定間隔ごとに鉗子でクランプすることで複数の隔室４が直列配置された管内を有するロキュラーチューブ２を作製したが、ロキュラーチューブの作製方法はこれに限らない。例えば、ロキュラーチューブをより効率的に量産したい場合には、チューブの肉厚を変更可能なノズルを備えた押出成形機を用いてロキュラーチューブを作製することもできる。図２に示すように、押出成形機１４は外径を変えることなく肉厚を変更できるノズル１６を備えており、このノズル１６によって一定間隔ごとに肉厚部１８が形成されたロキュラーチューブ２３が押出成形される。肉厚部１８の間には肉薄部１９が形成され、これにより管内２３ａには隔室２１と連通開口２２とが交互に形成される。このように押出成形されるロキュラーチューブ２３の肉厚を制御することで、管内に肉厚部１８と肉薄部１９とを形成することができ、肉厚部１８が各隔室２１間を区画する仕切りとして機能する。このように製造されたロキュラーチューブ２３を用いることで、ユーザは鉗子でノーマルチューブに狭窄部を形成する手間が省け、より容易にコイル状カラムを形成することができる。また、上記では各隔室間に連通開口を１つだけ形成したが、隔室間の連通開口の数は複数でもよく、形状も任意である。ただし、隣り合う隔室間に形成された全ての連通開口の総面積よりも隔室の断面積を大きくして、連通開口部を、各隔室を区画する仕切りとして機能させる必要がある。
【００１５】
また、上記の実施形態では、一定間隔ごとに狭窄部６を設けて複数の隔室４を管内に形成したが、隔室の形成態様はこれに限らない。例えば、４０ｍｍ、３０ｍｍ、２０ｍｍと順に狭窄部の形成間隔を周期的に変えて複数の隔室をチューブ内に形成する、あるいはランダムに狭窄部の形成間隔を変えて容量の異なる複数の隔室をチューブ内に形成してもよい。
【００１６】
次にロキュラーチューブがコイル状に配設されるコイル状カラムについて説明する。後述する高速向流クロマトグラフ装置では複数の４つのコイル状カラムが搭載されるが、これらのコイル状カラムは同様な構造を備えている。図３（ａ）および（ｂ）に示すように、コイル状カラム３１はリール状に形成されたハブ４０を備え、このハブ４０の胴部４１（図８参照）にロキュラーチューブ２が巻き付けられている。ハブ４０の一端部及び他端部にはフランジ４２が備えられ、各フランジ４２にはそれぞれ水平シャフト（自転軸）５０が形成されている。水平シャフト５０は保持フレーム３５（図７参照）に軸支され、コイル状カラム３１の自転軸線Ｓ１は水平シャフト５０の中心を通る。
【００１７】
一方のフランジ４２と他方のフランジ４２との間は、例えば５０ｍｍ離間し直径３０ｍｍの柱形状の胴部４１が形成されている。胴部４１の外周には、ロキュラーチューブ２が一方のフランジ４２から他方のフランジ４２に向けてコイル状に巻き付けられたコイル形状部７２が形成される。コイル形状部７２は例えば５層構造に形成され、このような多層構造のコイル形状部７２を備えたマルチレイヤー型のコイル状カラム３１が後述する公転軸の周囲に配置されている。
【００１８】
なお、上記では、ロキュラーチューブ２をハブ４０の胴部４１の外周に巻き付けたマルチレイヤー型のコイル状カラム３１を例示したが、コイル状カラムの形態はこれに限らず、適宜変更してよい。例えば、図４に示すように、ロキュラーチューブをコイル状に巻いたコイル状カラムを、コイル内を貫通する貫通軸が互いに略平行をなすように所定ポイントの周囲に周回配置したエキセントリック型のカラムを作製してもよい。また、図５に示すように、リング状に形成された複数のコイル状カラムを重ね合わせたトロイダル型のカラムを作製してもよい。さらに、図６に示すように、内側から外側に多層状に巻き重ねられた複数の渦巻き状カラムを重ね合わせたスパイラル型のカラムを作製してもよい。
【００１９】
図７および図８は、４つのコイル状カラム３１〜３４を備えたカラムユニット６０の態様を示す。図７および図８に示すように、カラムユニット６０は、第１〜第４コイル状カラム３１〜３４、各コイル状カラム３１〜３４を回転自在に保持する保持フレーム３５等を備える。公転軸線Ｒは垂直シャフト６２の中心を貫き、垂直シャフト６２の周りに第１〜第４コイル状カラム３１〜３４が順に配置されている。各コイル状カラム３１〜３４は、各自転軸線Ｓ１〜Ｓ４が公転軸線Ｒに対してねじれの位置に位置するように配置され、かつ自転軸線Ｓ１〜Ｓ４を含む平面は公転軸線Ｒに対して略垂直に交差する。
【００２０】
垂直シャフト６２は中空であってその両端は開口しており、垂直シャフト６２の中空部６２ａ内には、ロキュラーチューブ２と一体形成されたフローチューブ６５が挿通可能となっている。垂直シャフト６２には、中空部６２ａ内のフローチューブ６５を垂直シャフト外部に導出するための第１穿孔６７と、垂直シャフト外部から中空部６２ａ内にフローチューブを導入するための第２穿孔６８とが形成されている。
【００２１】
図８に示すように、ポンプ（図示省略）に接続され二相溶媒や試料溶液を送液する送液部７０と、コイル状に巻かれて二相溶媒や試料溶液を流すための流路を形成する４つのコイル形状部７２と、第１〜第４コイル状カラム３１〜３４の各コイル形状部７２間を接続する中継部７４と、第４コイル状カラム３４のコイル形状部７２から液体を排出するための排液部７６とは、フローチューブ６５によって一体に形成されている。フローチューブ６５としては、例えば、内径１．０ｍｍのテフロン（登録商標）製のフローチューブを用いてコイル形状部７２を形成することができる。
【００２２】
フローチューブ６５の送液部７０は、垂直シャフト６２の一端から中空部６２ａに導かれ第１穿孔６７まで中空部６２ａを通される。第１穿孔６７から導出されたフローチューブ６５はコイル状に成形されて第１〜第４コイル状カラム３１〜３４のコイル形状部７２を形成する。各コイル形状部７２間は中継部７４によって接続され、これにより各コイル形状部７２は直列に接続される。第４コイル状カラム３４から延び出たフローチューブ６５の排液部７６は第２穿孔６８から中空部６２ａに導入され、垂直シャフト６２の他端の開口から装置本体８２（図９参照）の底部８８に向けて導出される。垂直シャフト６２の他端から導出された排液部７６は底部８８を介して高速向流クロマトグラフ装置８０の外部に導かれ、例えばディテクタ（図示省略）に接続される。
【００２３】
各コイル状カラム３１〜３４は、送液側から、第１コイル状カラム３１、第２コイル状カラム３２、第３コイル状カラム３３、第４コイル状カラム３４の順に直列に接続されている。各ハブ４０の胴部４１の外周におけるフローチューブ６５の巻き付け方向は下記態様に限らず、適宜変更してよい。フローチューブ６５の巻き付け方向は、例えば、第１コイル状カラム３１を供給側から排出側に向かって右巻き、同様に第２コイル状カラム３２を左巻き、第３コイル状カラム３３を右巻き、第４コイル状カラム３４を左巻きとした。各コイル形状部７２は例えば５層構造に形成され、このような多層構造のコイル形状部７２を備えたマルチレイヤー型の第１〜第４コイル状カラム３１〜３４が公転軸Ｒの周囲に軸対称に配置されている。なお、各コイル状カラム３１〜３４のコイル形状部７２は、巻き数（ピッチ数）が同一であり、各コイル状カラム３１〜３４の重量はカラムユニット６０の組み立て時に予め同一になるように調整されている。
【００２４】
各コイル状カラム３１〜３４の回転態様は、例えば、カラムユニット６０が左回りに回転する場合、第１〜第４コイル状カラム３１〜３４は供給側から排出側に向かって時計方向に自転する。これにより、フローチューブ６５が捩れることなく各コイル状カラム３１〜３４は公転しつつ自転することができる。なお、カラムユニット６０や第１〜第４コイル状カラム３１〜３４の回転方向は上記に限らず、カラムユニット６０を右周りに回転させ、第１〜第４コイル状カラム３１〜３４を供給側から排出側に向かって反時計方向に回転させてもよい。
【００２５】
図９に示すように、高速向流クロマトグラフ装置８０は、装置本体８２と、カラムユニット６０とから構成され、装置本体８２の上部は蓋８５によって覆われる。装置本体８２はカラムユニット６０を収容するための収容スペースを内部に有し、このスペース内にカラムユニット６０が収められている。カラムユニット６０は重心を通る垂直シャフト６２を有し、垂直シャフト６２の上下両端は装置本体８２に軸支されている。これにより垂直シャフト６２は公転軸として機能し、垂直シャフト６２の中心を貫通する公転軸線Ｒを中心としてカラムユニット６０を回転させることができる。
【００２６】
装置本体８２は側壁８６、及びこの側壁８６に連なる底部８８等を有し、側壁８６と底部８８とによって断面略円形状の収容スペースが形成されている。収容スペース内にはピラー９０が備えられ、ピラー９０は底部８８に固着されている。ピラー９０は、カラムユニット６０を回転自在に安定保持するためのフレーム９５を支持する。
【００２７】
底部８８には動力供給部９１を備え、動力供給部９１はモータ及びこのモータの駆動を制御するモータコントローラ等を備える。このような構成により、動力供給部９１は、カラムユニット６０を公転軸線Ｒまわりに回転するための動力と、後述する各コイル状カラムを自転させる動力とを発生させることができる。なお、図示はしないが、装置本体８２の外側にはモータの回転数を調節するための操作部が設けられ、ユーザはこの操作部を操作することで、モータコントローラを介してカラムユニット６０の公転速度等を調節することができる。
【００２８】
蓋８５は装置本体８２の上部に開閉自在に装着されている。蓋８５は、フローチューブ６５を高速向流クロマトグラフ装置８０内部に導入するための導入孔９３、装置本体８２の収容スペース内に空気を送り込むための空気孔等を備え、収容スペース内に収容されたカラムユニット６０の駆動に適するように構成されている。
【００２９】
次に本発明の作用について説明する。高速向流クロマトグラフ装置８０のフローチューブ６５のうち、送液部７０はポンプに接続され、排液部７６はディテクタに接続される。水系等の二相溶媒を構成する上下層のいずれか一方の層を固定相としてフローチューブ６５内に充填する。
【００３０】
固定相溶媒の充填後、第１〜第４コイル状カラム３１〜３４の公転及び自転を開始して固定相溶媒をコイル形状部７２内に固定する。各コイル状カラム３１〜３４を回転作動させた後、生体関連物質（目的物質）等を含む試料溶液を移動相溶媒とともに第１〜第４コイル状カラム３１〜３４のコイル形状部７２内に送液する。コイル形状部７２はロキュラーチューブ２によって作製されており、これにより第１〜第４コイル状カラム３１〜３４の理論段数が高められている。なお、ロキュラーチューブによって理論段数が高められるメカニズムについては完全に解明されてはいないが、ロキュラーチューブ２を用いることでコイル形状部７２内の液体の撹拌性が高まることが関係しているものと思われる。自転、公転の回転速度、回転方向、回転時間は任意に設定できる。（例えば、特開２００６―０６４５３３号公報等を参照）コイル形状部７２内に導入された試料溶液中の生体関連物質等は、例えば、固定相と移動相との間で分配、分離され、移動相溶媒と共に溶出する。排液部７６を介して排出される移動相はディテクタに送液され生体関連物質が検出される。生体関連物質としては、例えば、タンパク質、アミノ酸、ＤＮＡやＲＮＡなどの核酸類、酵素等が挙げられるが、特に限定されるものではない。
【００３１】
上記の実施形態では、公転軸に対して自転軸がねじれの位置に位置するように各コイル状カラム３１〜３４が配置された高速向流クロマトグラフ装置８０を例示したが、本発明はこれに限らない。例えば、図１０に示すように、公転軸Ｒに対して各自転軸Ｓが平行に位置するようにコイル状カラムを配置した高速向流クロマトグラフ装置１００に用いてもよい。
【実施例】
【００３２】
図１で説明したロキュラーチューブを用いて作製されたコイル状カラム（図３参照）を備えた高速向流クロマトグラフ装置（図７〜９参照）を用いて試料溶液から生体関連物質を分離精製する実験を行った。
【００３３】
実験１
ロキュラーチューブの作製
外径２．５ｍｍ、内径１．５ｍｍのテフロン（登録商標）製のチューブを４０ｍｍ間隔で鉗子を用いてクランプした後にクランプを解除し、管内に複数の隔室が直列状に配置されたロキュラーチューブを作製した。同様に、外径２．５ｍｍ、内径１．５ｍｍのテフロン（登録商標）製のチューブを２０ｍｍ間隔で鉗子を用いてクランプした後にクランプを解除し、管内に複数の隔室が直列状に配置されたロキュラーチューブを作製した。
【００３４】
コイル状カラムの作製
作製されたロキュラーチューブをハブ４０の胴部４１の外周に５回周回させてマルチレイヤー型の５層のコイル状カラムを作製した。作製されたコイル状カラムを装置本体８２に装着し高速向流クロマトグラフ装置８０を作製した。
【００３５】
実験条件
試料：標準タンパク質として、チトクロームＣ（２ｍｇ）、ミオグロビン（８ｍｇ）、リゾチーム（１０ｍｇ）
水性二相溶媒：１２．５％（ｗ／ｗ）ポリエチレングリコール１０００−１２．５％（ｗ／ｗ）Ｋ２ＨＰＯ４水溶液
移動相：下層
回転（公転）速度：１０００ｒｐｍ、
公転方向：反時計方向
流速：０．４ｍｌ／分
検出：ＵＶ２８０ｎｍ
【００３６】
結果
実験によって取得したクロマトグラムを図１１に示し、取得した数値データを以下の表１に示す。
【表１】
【００３７】
実験２
ロキュラーチューブの作製
外径２．０ｍｍ、内径１．０ｍｍのテフロン（登録商標）製のチューブを４０ｍｍ間隔で鉗子を用いてクランプした後にクランプを解除し、管内に複数の隔室が直列状に配置されたロキュラーチューブを作製した。また、同様に、外径２．０ｍｍ、内径１．０ｍｍのテフロン（登録商標）製のチューブを２０ｍｍ間隔で鉗子を用いてクランプした後にクランプを解除し、管内に複数の隔室が直列状に配置されたロキュラーチューブを作製した。
【００３８】
コイル状カラムの作製
作製されたロキュラーチューブをハブ４０の胴部４１の外周に５回周回させて５層のマルチレイヤー型のコイル状カラムを作製した。作製されたコイル状カラムを装置本体８２に装着し、高速向流クロマトグラフ装置８０を作成した。
【００３９】
実験条件
試料：標準タンパク質として、ミオグロビン（８ｍｇ）、リゾチーム（１０ｍｇ）
水性二相溶媒：１２．５％（ｗ／ｗ）ポリエチレングリコール１０００−１２．５％（ｗ／ｗ）Ｋ２ＨＰＯ４水溶液
移動相：上層
回転（公転）速度：１０００ｒｐｍ、
回転方向：時計方向
流速：０．４ｍｌ／分
検出：ＵＶ２８０ｎｍ
【００４０】
結果
実験によって取得したクロマトグラムを図１２に示し、取得した数値データを以下の表２に示す。
【表２】
【００４１】
結論
上層、下層のいずれの層を移動相とした場合でも、外径および内径が一定に形成されたノーマルチューブで分離した場合と比較して、ロキュラーチューブで分離した場合の方が理論段数を高くすることができる。これにより、ノーマルチューブと比較してロキュラーチューブはより高い分離度の達成が期待できる。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】コイル形状部を形成するロキュラーチューブの部分断面図である。
【図２】ロキュラーチューブの量産方法の要部を説明する説明図である。
【図３】ロキュラーチューブをハブ外周にコイル状に巻き付けたマルチレイヤー型コイル状カラムの部分斜視図である。
【図４】ロキュラーチューブをコイル状に巻いた複数のコイル形状部を、コイル内を貫通する貫通軸が互いに略平行をなすように所定ポイントの周囲に周回配置したエキセントリック型カラムの概略的な斜視図である。
【図５】リング状に形成された複数のコイル状カラムを重ね合わせたトロイダル型カラムの概略的な斜視図である。
【図６】内側から外側に多層状に巻き重ねられた複数の渦巻き状カラムを重ね合わせたスパイラル型カラムの概略的な斜視図である。
【図７】カラムユニットを、自転軸Ｓ１〜Ｓ４を含む平面と垂直な方向から観察した説明図である。
【図８】第１〜第４コイル状カラムの接続態様を概略的に示したカラムユニットの説明図である。
【図９】高速向流クロマトグラフ装置の概略図である。
【図１０】ロキュラーチューブを用いて作製されたコイル状カラムの自転軸が公転軸に対して平行をなすようにコイル状カラムを配置した高速向流クロマトグラフ装置の概略図である。
【図１１】実験１の条件下で実施した分離実験の結果を示すチャートである。
【図１２】実験２の条件下で実施した分離実験の結果を示すチャートである。
【符号の説明】
【００４３】
２ ロキュラーチューブ
４ 隔室
６ 狭窄部
８ 連通開口
１０ ロキュラーチューブ
３１ 第１コイル状カラム
３２ 第２コイル状カラム
３３ 第３コイル状カラム
３４ 第４コイル状カラム
４０ ハブ
４１ 胴部
４２ フランジ
５０ 水平シャフト（自転軸）
６０ カラムユニット
６２ 垂直シャフト（公転軸）
６２a 中空部
６５ フローチューブ
７０ 送液部
７２ コイル形状部
７４ 中継部
７６ 排液部
８０ 高速向流クロマトグラフ装置
Ｒ 公転軸線
Ｓ 自転軸線
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の隔室が連通形成されたチューブを試料分離用のカラムに用いた高速向流クロマトグラフに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
試料溶液から効率良く目的物質を分離するため、固定相となる溶媒と移動相となる溶媒との間の分配係数の差を利用して試料溶液から目的物質を分離する高速向流クロマトグラフ装置が発展しつつある。高速向流クロマトグラフ装置は、固定相となる溶媒及び移動相となる溶媒とが導入されるチューブが螺旋状に巻かれたコイル状カラムを有し、コイル状カラムは公転軸を中心に公転するとともに自転軸を中心に自転する。高速向流クロマトグラフ装置は、特許文献１に記載されたようなコイル状カラムの自転軸が公転軸に対してねじれの位置に位置するタイプ（交軸型高速向流クロマトグラフ装置）や、自転軸が公転軸に対して略平行をなしたタイプがある。これらの高速向流クロマトグラフ装置によって、コイル状カラム内に導入された試料溶液から、固定相として導入された溶媒と移動相として導入された溶媒とのうちのいずれかにタンパク質等の目的物質を溶出することができた。
【特許文献１】特開２００６−０６４５３３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、従来の高速向流クロマトグラフ装置は、試料溶液からの目的物質の分離に多くの時間を要してしまうことがあり、より短時間で目的物質の分離が可能な高速向流クロマトグラフ装置が求められていた。
【０００４】
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、試料溶液からの目的物質の分離をより短期間で実行できる高速向流クロマトグラフ装置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】
【０００５】
本発明者は、上記課題を解決するため鋭意研究を行った結果、コイル状カラムを形成するためのチューブとして、複数の隔室が直列状に連通配置された管内を有するチューブを用いることにより分離効率が向上することを発見し、本発明を完成するに到った。
即ち本発明は、チューブがコイル状に配設されたコイル状カラムを備えた高速向流クロマトグラフ装置であって、前記チューブは、複数の隔室と、隔室間に形成された、隔室の断面よりも小さい断面を有する連通開口とを長さ方向に沿って交互に管内に形成したものであること特徴とするものである。
前記連通開口の内径は、前記隔室の内径よりも小さくして連通開口の断面を隔室の断面よりも小さくすることを特徴とする。
【０００６】
本発明の高速向流クロマトグラフ装置では、前記連通開口を長さ方向に一定間隔ごとに形成することが好ましい。
【０００７】
本発明の高速向流クロマトグラフ装置では、公転軸に対して自転軸がねじれの位置に位置するようにコイル状カラムを配置することが好ましい。
【０００８】
本発明の高速向流クロマトグラフ装置では、コイル状カラムは、断面の大きな複数の隔室と隔室間に形成された断面の小さな連通開口とが長さ方向に沿って交互に管内に形成されたチューブを、自転軸の周囲にコイル状に配設したものであることが好ましい。
【０００９】
さらに、本発明は、前記高速向流クロマトグラフ装置を用いて試料を処理する工程を含む、目的物質の分離方法である。
【発明の効果】
【００１０】
本発明を実施することにより、コイル状カラムの理論段数を高めることができる。これによって試料溶液からの目的物質の分離にかかる期間の短縮化が期待できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下に本発明の高速向流クロマトグラフ装置について説明する。本発明は、高速向流クロマトグラフ装置に使用されるコイル状カラムを、「ロキュラーチューブ」を用いて作製したものである。この「ロキュラーチューブ」は、複数の隔室と、隔室間に形成された、隔室の断面よりも小さな断面を有する連通開口とを、長さ方向に沿って交互に管内に形成したものである。ロキュラーチューブの構成材料、内径、外径、各狭窄部の形成間隔、断面形状等は下記に限らず適宜変更してよい。例えば、図１（ａ）に示すように、ロキュラーチューブ２は、管壁３、隔室４、狭窄部６、連通開口８を有する。隔室４は長さ方向Ｘに沿って複数形成されている。連通開口８は隔室４間に形成されており、これにより、管内２aには長さ方向Ｘに沿って隔室４と連通開口８とが交互に形成される。
【００１２】
ロキュラーチューブ２は、例えば、管壁３の外径が２．５ｍｍ、内径が１．５ｍｍ、連通開口８が１．０ｍｍのサイズに形成されている。ロキュラーチューブ２の構成材料としては、耐久性、対腐食性、対薬品性等の観点からフッ素樹脂製が好ましいが、適宜変更してよい。また、各狭窄部６間の間隔ｄは、例えば１０〜５０ｍｍであり、好ましくは２０ｍｍ〜４０ｍｍである。そして、隔室４は管内２ａに規則正しく形成されている。狭窄部６では管壁３が内側に突出し、これにより管内２ａに隔室４連通を仕切る連通開口８が形成される。連通開口８の内径は隔室４の内径よりも小さく、従って連通開口８の断面積Ａ２は隔室４の断面積Ａ１よりも小さい。これにより、連通開口８は各隔室４を区画する仕切りとして機能することが可能となる。連通開口８の内径に特に制限はなく、適宜調節するとよい。管内２ａに隔室４と連通開口８を交互に設けたことにより、ロキュラーチューブ２は外径および内径が一定なノーマルチューブに比較して隔室４内に試料溶液を滞留させやすいものと考えられる。また、図１（ｂ）に示すように、隔室４の内径を図１（ａ）のものよりも小さくし、あるいは狭窄部の間隔を図１（ａ）よりも短くすることができる。例えば、外径を２．０ｍｍ、内径を１．０ｍｍ、各狭窄部６の間隔ｄを２０ｍｍとしたロキュラーチューブ１０を作製してもよい。
【００１３】
ロキュラーチューブ２の作製方法としては、例えば、外径および内径が一定に形成されたノーマルチューブを一定間隔ごとに鉗子で挟み管内２aが狭められた狭窄部６を形成する方法が挙げられる。一定間隔ごとにノーマルチューブを鉗子でクランプし、この後にクランプを解除することにより、狭窄部６が一定間隔ごとに繰り返し形成され、管内２ａに連通開口８が形成される。連通開口８が一定間隔で形成されることにより、連通開口８間に隔室４を形成することができる。
【００１４】
なお、上記ではノーマルチューブを一定間隔ごとに鉗子でクランプすることで複数の隔室４が直列配置された管内を有するロキュラーチューブ２を作製したが、ロキュラーチューブの作製方法はこれに限らない。例えば、ロキュラーチューブをより効率的に量産したい場合には、チューブの肉厚を変更可能なノズルを備えた押出成形機を用いてロキュラーチューブを作製することもできる。図２に示すように、押出成形機１４は外径を変えることなく肉厚を変更できるノズル１６を備えており、このノズル１６によって一定間隔ごとに肉厚部１８が形成されたロキュラーチューブ２３が押出成形される。肉厚部１８の間には肉薄部１９が形成され、これにより管内２３ａには隔室２１と連通開口２２とが交互に形成される。このように押出成形されるロキュラーチューブ２３の肉厚を制御することで、管内に肉厚部１８と肉薄部１９とを形成することができ、肉厚部１８が各隔室２１間を区画する仕切りとして機能する。このように製造されたロキュラーチューブ２３を用いることで、ユーザは鉗子でノーマルチューブに狭窄部を形成する手間が省け、より容易にコイル状カラムを形成することができる。また、上記では各隔室間に連通開口を１つだけ形成したが、隔室間の連通開口の数は複数でもよく、形状も任意である。ただし、隣り合う隔室間に形成された全ての連通開口の総面積よりも隔室の断面積を大きくして、連通開口部を、各隔室を区画する仕切りとして機能させる必要がある。
【００１５】
また、上記の実施形態では、一定間隔ごとに狭窄部６を設けて複数の隔室４を管内に形成したが、隔室の形成態様はこれに限らない。例えば、４０ｍｍ、３０ｍｍ、２０ｍｍと順に狭窄部の形成間隔を周期的に変えて複数の隔室をチューブ内に形成する、あるいはランダムに狭窄部の形成間隔を変えて容量の異なる複数の隔室をチューブ内に形成してもよい。
【００１６】
次にロキュラーチューブがコイル状に配設されるコイル状カラムについて説明する。後述する高速向流クロマトグラフ装置では複数の４つのコイル状カラムが搭載されるが、これらのコイル状カラムは同様な構造を備えている。図３（ａ）および（ｂ）に示すように、コイル状カラム３１はリール状に形成されたハブ４０を備え、このハブ４０の胴部４１（図８参照）にロキュラーチューブ２が巻き付けられている。ハブ４０の一端部及び他端部にはフランジ４２が備えられ、各フランジ４２にはそれぞれ水平シャフト（自転軸）５０が形成されている。水平シャフト５０は保持フレーム３５（図７参照）に軸支され、コイル状カラム３１の自転軸線Ｓ１は水平シャフト５０の中心を通る。
【００１７】
一方のフランジ４２と他方のフランジ４２との間は、例えば５０ｍｍ離間し直径３０ｍｍの柱形状の胴部４１が形成されている。胴部４１の外周には、ロキュラーチューブ２が一方のフランジ４２から他方のフランジ４２に向けてコイル状に巻き付けられたコイル形状部７２が形成される。コイル形状部７２は例えば５層構造に形成され、このような多層構造のコイル形状部７２を備えたマルチレイヤー型のコイル状カラム３１が後述する公転軸の周囲に配置されている。
【００１８】
なお、上記では、ロキュラーチューブ２をハブ４０の胴部４１の外周に巻き付けたマルチレイヤー型のコイル状カラム３１を例示したが、コイル状カラムの形態はこれに限らず、適宜変更してよい。例えば、図４に示すように、ロキュラーチューブをコイル状に巻いたコイル状カラムを、コイル内を貫通する貫通軸が互いに略平行をなすように所定ポイントの周囲に周回配置したエキセントリック型のカラムを作製してもよい。また、図５に示すように、リング状に形成された複数のコイル状カラムを重ね合わせたトロイダル型のカラムを作製してもよい。さらに、図６に示すように、内側から外側に多層状に巻き重ねられた複数の渦巻き状カラムを重ね合わせたスパイラル型のカラムを作製してもよい。
【００１９】
図７および図８は、４つのコイル状カラム３１〜３４を備えたカラムユニット６０の態様を示す。図７および図８に示すように、カラムユニット６０は、第１〜第４コイル状カラム３１〜３４、各コイル状カラム３１〜３４を回転自在に保持する保持フレーム３５等を備える。公転軸線Ｒは垂直シャフト６２の中心を貫き、垂直シャフト６２の周りに第１〜第４コイル状カラム３１〜３４が順に配置されている。各コイル状カラム３１〜３４は、各自転軸線Ｓ１〜Ｓ４が公転軸線Ｒに対してねじれの位置に位置するように配置され、かつ自転軸線Ｓ１〜Ｓ４を含む平面は公転軸線Ｒに対して略垂直に交差する。
【００２０】
垂直シャフト６２は中空であってその両端は開口しており、垂直シャフト６２の中空部６２ａ内には、ロキュラーチューブ２と一体形成されたフローチューブ６５が挿通可能となっている。垂直シャフト６２には、中空部６２ａ内のフローチューブ６５を垂直シャフト外部に導出するための第１穿孔６７と、垂直シャフト外部から中空部６２ａ内にフローチューブを導入するための第２穿孔６８とが形成されている。
【００２１】
図８に示すように、ポンプ（図示省略）に接続され二相溶媒や試料溶液を送液する送液部７０と、コイル状に巻かれて二相溶媒や試料溶液を流すための流路を形成する４つのコイル形状部７２と、第１〜第４コイル状カラム３１〜３４の各コイル形状部７２間を接続する中継部７４と、第４コイル状カラム３４のコイル形状部７２から液体を排出するための排液部７６とは、フローチューブ６５によって一体に形成されている。フローチューブ６５としては、例えば、内径１．０ｍｍのテフロン（登録商標）製のフローチューブを用いてコイル形状部７２を形成することができる。
【００２２】
フローチューブ６５の送液部７０は、垂直シャフト６２の一端から中空部６２ａに導かれ第１穿孔６７まで中空部６２ａを通される。第１穿孔６７から導出されたフローチューブ６５はコイル状に成形されて第１〜第４コイル状カラム３１〜３４のコイル形状部７２を形成する。各コイル形状部７２間は中継部７４によって接続され、これにより各コイル形状部７２は直列に接続される。第４コイル状カラム３４から延び出たフローチューブ６５の排液部７６は第２穿孔６８から中空部６２ａに導入され、垂直シャフト６２の他端の開口から装置本体８２（図９参照）の底部８８に向けて導出される。垂直シャフト６２の他端から導出された排液部７６は底部８８を介して高速向流クロマトグラフ装置８０の外部に導かれ、例えばディテクタ（図示省略）に接続される。
【００２３】
各コイル状カラム３１〜３４は、送液側から、第１コイル状カラム３１、第２コイル状カラム３２、第３コイル状カラム３３、第４コイル状カラム３４の順に直列に接続されている。各ハブ４０の胴部４１の外周におけるフローチューブ６５の巻き付け方向は下記態様に限らず、適宜変更してよい。フローチューブ６５の巻き付け方向は、例えば、第１コイル状カラム３１を供給側から排出側に向かって右巻き、同様に第２コイル状カラム３２を左巻き、第３コイル状カラム３３を右巻き、第４コイル状カラム３４を左巻きとした。各コイル形状部７２は例えば５層構造に形成され、このような多層構造のコイル形状部７２を備えたマルチレイヤー型の第１〜第４コイル状カラム３１〜３４が公転軸Ｒの周囲に軸対称に配置されている。なお、各コイル状カラム３１〜３４のコイル形状部７２は、巻き数（ピッチ数）が同一であり、各コイル状カラム３１〜３４の重量はカラムユニット６０の組み立て時に予め同一になるように調整されている。
【００２４】
各コイル状カラム３１〜３４の回転態様は、例えば、カラムユニット６０が左回りに回転する場合、第１〜第４コイル状カラム３１〜３４は供給側から排出側に向かって時計方向に自転する。これにより、フローチューブ６５が捩れることなく各コイル状カラム３１〜３４は公転しつつ自転することができる。なお、カラムユニット６０や第１〜第４コイル状カラム３１〜３４の回転方向は上記に限らず、カラムユニット６０を右周りに回転させ、第１〜第４コイル状カラム３１〜３４を供給側から排出側に向かって反時計方向に回転させてもよい。
【００２５】
図９に示すように、高速向流クロマトグラフ装置８０は、装置本体８２と、カラムユニット６０とから構成され、装置本体８２の上部は蓋８５によって覆われる。装置本体８２はカラムユニット６０を収容するための収容スペースを内部に有し、このスペース内にカラムユニット６０が収められている。カラムユニット６０は重心を通る垂直シャフト６２を有し、垂直シャフト６２の上下両端は装置本体８２に軸支されている。これにより垂直シャフト６２は公転軸として機能し、垂直シャフト６２の中心を貫通する公転軸線Ｒを中心としてカラムユニット６０を回転させることができる。
【００２６】
装置本体８２は側壁８６、及びこの側壁８６に連なる底部８８等を有し、側壁８６と底部８８とによって断面略円形状の収容スペースが形成されている。収容スペース内にはピラー９０が備えられ、ピラー９０は底部８８に固着されている。ピラー９０は、カラムユニット６０を回転自在に安定保持するためのフレーム９５を支持する。
【００２７】
底部８８には動力供給部９１を備え、動力供給部９１はモータ及びこのモータの駆動を制御するモータコントローラ等を備える。このような構成により、動力供給部９１は、カラムユニット６０を公転軸線Ｒまわりに回転するための動力と、後述する各コイル状カラムを自転させる動力とを発生させることができる。なお、図示はしないが、装置本体８２の外側にはモータの回転数を調節するための操作部が設けられ、ユーザはこの操作部を操作することで、モータコントローラを介してカラムユニット６０の公転速度等を調節することができる。
【００２８】
蓋８５は装置本体８２の上部に開閉自在に装着されている。蓋８５は、フローチューブ６５を高速向流クロマトグラフ装置８０内部に導入するための導入孔９３、装置本体８２の収容スペース内に空気を送り込むための空気孔等を備え、収容スペース内に収容されたカラムユニット６０の駆動に適するように構成されている。
【００２９】
次に本発明の作用について説明する。高速向流クロマトグラフ装置８０のフローチューブ６５のうち、送液部７０はポンプに接続され、排液部７６はディテクタに接続される。水系等の二相溶媒を構成する上下層のいずれか一方の層を固定相としてフローチューブ６５内に充填する。
【００３０】
固定相溶媒の充填後、第１〜第４コイル状カラム３１〜３４の公転及び自転を開始して固定相溶媒をコイル形状部７２内に固定する。各コイル状カラム３１〜３４を回転作動させた後、生体関連物質（目的物質）等を含む試料溶液を移動相溶媒とともに第１〜第４コイル状カラム３１〜３４のコイル形状部７２内に送液する。コイル形状部７２はロキュラーチューブ２によって作製されており、これにより第１〜第４コイル状カラム３１〜３４の理論段数が高められている。なお、ロキュラーチューブによって理論段数が高められるメカニズムについては完全に解明されてはいないが、ロキュラーチューブ２を用いることでコイル形状部７２内の液体の撹拌性が高まることが関係しているものと思われる。自転、公転の回転速度、回転方向、回転時間は任意に設定できる。（例えば、特開２００６―０６４５３３号公報等を参照）コイル形状部７２内に導入された試料溶液中の生体関連物質等は、例えば、固定相と移動相との間で分配、分離され、移動相溶媒と共に溶出する。排液部７６を介して排出される移動相はディテクタに送液され生体関連物質が検出される。生体関連物質としては、例えば、タンパク質、アミノ酸、ＤＮＡやＲＮＡなどの核酸類、酵素等が挙げられるが、特に限定されるものではない。
【００３１】
上記の実施形態では、公転軸に対して自転軸がねじれの位置に位置するように各コイル状カラム３１〜３４が配置された高速向流クロマトグラフ装置８０を例示したが、本発明はこれに限らない。例えば、図１０に示すように、公転軸Ｒに対して各自転軸Ｓが平行に位置するようにコイル状カラムを配置した高速向流クロマトグラフ装置１００に用いてもよい。
【実施例】
【００３２】
図１で説明したロキュラーチューブを用いて作製されたコイル状カラム（図３参照）を備えた高速向流クロマトグラフ装置（図７〜９参照）を用いて試料溶液から生体関連物質を分離精製する実験を行った。
【００３３】
実験１
ロキュラーチューブの作製
外径２．５ｍｍ、内径１．５ｍｍのテフロン（登録商標）製のチューブを４０ｍｍ間隔で鉗子を用いてクランプした後にクランプを解除し、管内に複数の隔室が直列状に配置されたロキュラーチューブを作製した。同様に、外径２．５ｍｍ、内径１．５ｍｍのテフロン（登録商標）製のチューブを２０ｍｍ間隔で鉗子を用いてクランプした後にクランプを解除し、管内に複数の隔室が直列状に配置されたロキュラーチューブを作製した。
【００３４】
コイル状カラムの作製
作製されたロキュラーチューブをハブ４０の胴部４１の外周に５回周回させてマルチレイヤー型の５層のコイル状カラムを作製した。作製されたコイル状カラムを装置本体８２に装着し高速向流クロマトグラフ装置８０を作製した。
【００３５】
実験条件
試料：標準タンパク質として、チトクロームＣ（２ｍｇ）、ミオグロビン（８ｍｇ）、リゾチーム（１０ｍｇ）
水性二相溶媒：１２．５％（ｗ／ｗ）ポリエチレングリコール１０００−１２．５％（ｗ／ｗ）Ｋ２ＨＰＯ４水溶液
移動相：下層
回転（公転）速度：１０００ｒｐｍ、
公転方向：反時計方向
流速：０．４ｍｌ／分
検出：ＵＶ２８０ｎｍ
【００３６】
結果
実験によって取得したクロマトグラムを図１１に示し、取得した数値データを以下の表１に示す。
【表１】
【００３７】
実験２
ロキュラーチューブの作製
外径２．０ｍｍ、内径１．０ｍｍのテフロン（登録商標）製のチューブを４０ｍｍ間隔で鉗子を用いてクランプした後にクランプを解除し、管内に複数の隔室が直列状に配置されたロキュラーチューブを作製した。また、同様に、外径２．０ｍｍ、内径１．０ｍｍのテフロン（登録商標）製のチューブを２０ｍｍ間隔で鉗子を用いてクランプした後にクランプを解除し、管内に複数の隔室が直列状に配置されたロキュラーチューブを作製した。
【００３８】
コイル状カラムの作製
作製されたロキュラーチューブをハブ４０の胴部４１の外周に５回周回させて５層のマルチレイヤー型のコイル状カラムを作製した。作製されたコイル状カラムを装置本体８２に装着し、高速向流クロマトグラフ装置８０を作成した。
【００３９】
実験条件
試料：標準タンパク質として、ミオグロビン（８ｍｇ）、リゾチーム（１０ｍｇ）
水性二相溶媒：１２．５％（ｗ／ｗ）ポリエチレングリコール１０００−１２．５％（ｗ／ｗ）Ｋ２ＨＰＯ４水溶液
移動相：上層
回転（公転）速度：１０００ｒｐｍ、
回転方向：時計方向
流速：０．４ｍｌ／分
検出：ＵＶ２８０ｎｍ
【００４０】
結果
実験によって取得したクロマトグラムを図１２に示し、取得した数値データを以下の表２に示す。
【表２】
【００４１】
結論
上層、下層のいずれの層を移動相とした場合でも、外径および内径が一定に形成されたノーマルチューブで分離した場合と比較して、ロキュラーチューブで分離した場合の方が理論段数を高くすることができる。これにより、ノーマルチューブと比較してロキュラーチューブはより高い分離度の達成が期待できる。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】コイル形状部を形成するロキュラーチューブの部分断面図である。
【図２】ロキュラーチューブの量産方法の要部を説明する説明図である。
【図３】ロキュラーチューブをハブ外周にコイル状に巻き付けたマルチレイヤー型コイル状カラムの部分斜視図である。
【図４】ロキュラーチューブをコイル状に巻いた複数のコイル形状部を、コイル内を貫通する貫通軸が互いに略平行をなすように所定ポイントの周囲に周回配置したエキセントリック型カラムの概略的な斜視図である。
【図５】リング状に形成された複数のコイル状カラムを重ね合わせたトロイダル型カラムの概略的な斜視図である。
【図６】内側から外側に多層状に巻き重ねられた複数の渦巻き状カラムを重ね合わせたスパイラル型カラムの概略的な斜視図である。
【図７】カラムユニットを、自転軸Ｓ１〜Ｓ４を含む平面と垂直な方向から観察した説明図である。
【図８】第１〜第４コイル状カラムの接続態様を概略的に示したカラムユニットの説明図である。
【図９】高速向流クロマトグラフ装置の概略図である。
【図１０】ロキュラーチューブを用いて作製されたコイル状カラムの自転軸が公転軸に対して平行をなすようにコイル状カラムを配置した高速向流クロマトグラフ装置の概略図である。
【図１１】実験１の条件下で実施した分離実験の結果を示すチャートである。
【図１２】実験２の条件下で実施した分離実験の結果を示すチャートである。
【符号の説明】
【００４３】
２ ロキュラーチューブ
４ 隔室
６ 狭窄部
８ 連通開口
１０ ロキュラーチューブ
３１ 第１コイル状カラム
３２ 第２コイル状カラム
３３ 第３コイル状カラム
３４ 第４コイル状カラム
４０ ハブ
４１ 胴部
４２ フランジ
５０ 水平シャフト（自転軸）
６０ カラムユニット
６２ 垂直シャフト（公転軸）
６２a 中空部
６５ フローチューブ
７０ 送液部
７２ コイル形状部
７４ 中継部
７６ 排液部
８０ 高速向流クロマトグラフ装置
Ｒ 公転軸線
Ｓ 自転軸線
【特許請求の範囲】
【請求項１】
チューブがコイル状に配設されたコイル状カラムを備えた高速向流クロマトグラフ装置であって、
前記チューブは、複数の隔室と、隔室間に形成された、隔室の断面よりも小さい断面を有する連通開口とを長さ方向に沿って交互に管内に形成したものである、高速向流クロマトグラフ装置。
【請求項２】
前記連通開口を長さ方向に一定間隔ごとに形成した請求項１に記載の高速向流クロマトグラフ装置。
【請求項３】
前記連通開口の内径は前記隔室の内径よりも小さい、請求項１または２に記載の高速向流クロマトグラフ装置。
【請求項４】
前記コイル状カラムは公転しつつ自転するものであり、
公転軸に対して自転軸がねじれの位置に位置するように前記コイル状カラムを配置した請求項１〜３のいずれか１つに記載の高速向流クロマトグラフ装置。
【請求項５】
前記コイル状カラムは、複数の隔室と、隔室間に形成された、隔室の断面よりも小さい断面を有する連通開口とが長さ方向に沿って交互に管内に形成されたチューブを、自転軸の周囲にコイル状に配設したものである、請求項１〜４のいずれか１つに記載の高速向流クロマトグラフ装置。
【請求項６】
複数の隔室と、隔室間に形成された、隔室の断面よりも小さい断面を有する連通開口とが長さ方向に沿って交互に管内に形成されたチューブを、コイル状に配設したことを特徴とするカラム。
【請求項７】
請求項１〜５のいずれか１つに記載の高速向流クロマトグラフ装置を用いて試料溶液を処理する工程を含む、試料溶液中の目的物質の分離方法。
【請求項１】
チューブがコイル状に配設されたコイル状カラムを備えた高速向流クロマトグラフ装置であって、
前記チューブは、複数の隔室と、隔室間に形成された、隔室の断面よりも小さい断面を有する連通開口とを長さ方向に沿って交互に管内に形成したものである、高速向流クロマトグラフ装置。
【請求項２】
前記連通開口を長さ方向に一定間隔ごとに形成した請求項１に記載の高速向流クロマトグラフ装置。
【請求項３】
前記連通開口の内径は前記隔室の内径よりも小さい、請求項１または２に記載の高速向流クロマトグラフ装置。
【請求項４】
前記コイル状カラムは公転しつつ自転するものであり、
公転軸に対して自転軸がねじれの位置に位置するように前記コイル状カラムを配置した請求項１〜３のいずれか１つに記載の高速向流クロマトグラフ装置。
【請求項５】
前記コイル状カラムは、複数の隔室と、隔室間に形成された、隔室の断面よりも小さい断面を有する連通開口とが長さ方向に沿って交互に管内に形成されたチューブを、自転軸の周囲にコイル状に配設したものである、請求項１〜４のいずれか１つに記載の高速向流クロマトグラフ装置。
【請求項６】
複数の隔室と、隔室間に形成された、隔室の断面よりも小さい断面を有する連通開口とが長さ方向に沿って交互に管内に形成されたチューブを、コイル状に配設したことを特徴とするカラム。
【請求項７】
請求項１〜５のいずれか１つに記載の高速向流クロマトグラフ装置を用いて試料溶液を処理する工程を含む、試料溶液中の目的物質の分離方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【公開番号】特開２０１０−１０７４５１（Ｐ２０１０−１０７４５１Ａ）
【公開日】平成２２年５月１３日（２０１０．５．１３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−２８１８５２（Ｐ２００８−２８１８５２）
【出願日】平成２０年１０月３１日（２００８．１０．３１）
【新規性喪失の例外の表示】特許法第３０条第１項適用申請有り 第６９回 分析化学討論会 講演要旨集、第２１回 バイオメディカル分析科学シンポジウム 講演要旨集
【出願人】（８９９００００５７）学校法人日本大学 (650)
【公開日】平成２２年５月１３日（２０１０．５．１３）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年１０月３１日（２００８．１０．３１）
【新規性喪失の例外の表示】特許法第３０条第１項適用申請有り 第６９回 分析化学討論会 講演要旨集、第２１回 バイオメディカル分析科学シンポジウム 講演要旨集
【出願人】（８９９００００５７）学校法人日本大学 (650)
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