JPH1190106A - 擬似移動床式クロマト分離装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】充填床を循環流体流路から外すことなく充填床
の性能評価が可能な擬似移動床式クロマト分離装置を提
供する。 【解決手段】直列且つ無端状に連結された２以上の充填
床を有する循環流体流路と、溶離液導入口と、強吸着成
分を多く含む溶液を抜き出すエキストラクト液抜出口
と、原料溶液を導入する原料溶液導入口と、弱吸着成分
を多く含む溶液を抜き出すラフィネート液抜出口とを備
え、溶離液導入口とエキストラクト液抜出口と原料溶液
導入口とラフィネート液抜出口とは、この順序を保持し
た状態で前記循環流体流路上を間欠的に移動するように
設けられ、且つ充填床性能評価手段を有する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、擬似移動床式クロ
マト分離装置に関し、特に擬似移動床式クロマト分離装
置から充填床を取り外すことなく、充填床単体の分離性
能を評価し得る擬似移動床式クロマト分離装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】近年、連続操作が可能であること、回分
式のクロマト式分離装置と比較して溶離液を大幅に節約
できること、および目的物の濃度が高い溶出液が得られ
ることから、医薬、農薬、香料、糖などの各種化成品の
分離・精製に、擬似移動床式クロマト分離装置が広く用
いられるようになってきた。

【０００３】擬似移動床式クロマト分離装置は、一般
に、分離用充填剤が充填された、２以上のカラムが配管
などによって直列且つ無端状に連結され、且つ内部を液
体（以下「循環液」という。）が循環する循環流体流路
と、前記循環流体流路に溶離液を導入する溶離液導入口
と、原料溶液が含有する分離すべき成分のうちの強吸着
成分を多く含む循環液（以下「エキストラクト液」とい
う。）を前記循環流体流路から抜き出すエキストラクト
液抜出口と、分離すべき成分を含有する原料溶液を前記
循環流体流路に導入する原料溶液導入口と、前記原料溶
液が含有する分離すべき成分のうちの弱吸着成分を多く
含む循環液（以下「ラフィネート液」という。）を前記
循環流体流路から抜き出すラフィネート液抜出口とを備
えている。そして、前記溶離液導入口と、前記エキスト
ラクト液抜出口と、前記原料溶液導入口と、前記ラフィ
ネート液抜出口とは、前記循環液の循環方向に沿って、
溶離液導入口、エキストラクト液抜出口、原料溶液導入
口、ラフィネート液抜出口の順で前記循環流体流路に配
置され、且つ前記順序を保持した状態で間欠的に移動し
得るように設けられている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】擬似移動床式クロマト
分離装置においては、長時間運転を継続すると、前記カ
ラム中の充填剤の劣化、またはカラムや配管における不
純物の沈着によって、性能が低下し、得られるエキスト
ラクト液中の強吸着成分、またはラフィネート液中の弱
吸着成分の純度が低下することがある。

【０００５】しかし、従来の擬似移動床式クロマト分離
装置においては、このような場合には、循環流体流路か
らカラムを外し、高速液体クロマトグラフ装置に前記カ
ラムを１つづつ取り付けて分離性能を評価することによ
って、どのカラムが劣化したかを調べることが一般的に
行われてきた。

【０００６】したがって、作業が煩雑になるだけでな
く、どのカラムが劣化したかを知るのに時間がかかって
いた。

【０００７】また、高速液体クロマトグラフ装置で分離
性能を評価したカラムを再び循環流体流路に取り付ける
際に、カラム端部の取り付け部分などに設けられたパッ
キンやＯリングを痛め、擬似移動床式クロマト分離装置
の運転を再開したときに、前記取り付け部分から液漏れ
が生じることがあった。

【０００８】本発明は、従来の擬似移動床式クロマト分
離装置が有する前記問題点を解決した擬似移動床式クロ
マト分離装置を提供することを目的とする。

【０００９】本発明は、具体的には、擬似移動床式クロ
マト分離装置における性能劣化の原因が充填床にあるの
か、それとも充填床以外にあるのか、充填床に性能劣化
の原因があるとしたらどの充填床の劣化によるのかを、
カラムなどの充填床を循環流体流路から外すことなく調
べることができる擬似移動床式クロマト分離装置を提供
することを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決すること
を目的とする擬似移動床式クロマト分離装置は、（１）
直列且つ無端状に連結された、２以上の、分離用充填剤
が内部に充填された充填床を有し、且つ内部に強制的に
液体を循環させる循環流体流路と、前記循環流体流路に
溶離液を導入する溶離液導入口と、分離すべき成分を含
有する原料溶液が含有する成分のうちの強吸着成分を多
く含む溶液を前記循環流体流路から抜き出すエキストラ
クト液抜出口と、前記原料溶液を前記循環流体流路に導
入する原料溶液導入口と、前記原料溶液が含有する成分
のうちの弱吸着成分を多く含む溶液を前記循環流体流路
から抜き出すラフィネート液抜出口とを備え、且つ前記
溶離液導入口とエキストラクト液抜出口と原料溶液導入
口とラフィネート液抜出口とは、前記循環流体流路の内
部を循環する液体の循環方向に沿って、溶離液導入口、
エキストラクト液抜出口、原料溶液導入口、ラフィネー
ト液抜出口の順で配置され、且つ前記順序を保持した状
態で前記循環流体流路上を間欠的に移動するように設け
られてなる擬似移動床式クロマト分離装置において、成
分の種類および濃度が既知である標準溶液と溶離液とを
各充填床に注入して、前記充填床における前記成分の分
離状態を調べる充填床性能評価手段を設けてなることを
特徴とする擬似移動床式クロマト分離装置、および
（２）前記（１）における充填床性能評価手段は、充填
床の入口側の端部に溶離液を注入する溶離液注入手段
と、前記充填床の入口側の端部に標準溶液を注入する標
準溶液注入手段と、前記充填床の出口側に設けられた、
前記充填床から溶離される成分を検出する検出器とを備
えてなる前記（１）に記載の擬似移動床式クロマト分離
装置である。

【００１１】

【発明の実施の形態】上述のように、本発明の擬似移動
床式クロマト分離装置は、(A)(a)直列且つ無端状に連結
された、２以上の、分離用充填剤が内部に充填された充
填床を有し、且つ内部に循環液を強制的に循環させる循
環流体流路と、(b)前記循環流体流路に溶離液を導入す
る溶離液導入口と、(c)強吸着成分に富むエキストラク
ト液を前記循環流体流路から抜き出すエキストラクト液
抜出口と、(d)分離すべき成分を含有する原料溶液を前
記循環流体流路に導入する原料溶液導入口と、(e)弱吸
着成分に富むラフィネート液を前記循環流体流路から抜
き出すラフィネート液抜出口とを備え、且つ(B) 前記溶
離液導入口とエキストラクト液抜出口と原料溶液導入口
とラフィネート液抜出口とは、 ・前記循環流体流路の内部を循環する循環液の循環方向
に沿って、溶離液導入口、エキストラクト液抜出口、原
料溶液導入口、ラフィネート液抜出口の順で配置され、
且つ ・前記順序を保持した状態で間欠的に移動するように設
けられてなり、さらに、(C) 標準溶液と溶離液とを各充
填床に注入してクロマトグラムを測定する充填床性能評
価手段を備える。

【００１２】なお、前記原料溶液に含まれる成分のう
ち、強吸着成分および弱吸着成分は、充填床に対する相
対的な吸着力の差を示し、充填床に強く吸着される成分
が強吸着成分であり、弱く吸着される成分が弱吸着成分
である。

【００１３】１．本発明の構成要素 １．１ 循環流体流路 本発明の擬似移動床式クロマト分離装置においては、２
以上の充填床が直列且つ無端状に連結されて、循環液を
一方向に強制的に循環させる循環流体流路が形成され
る。

【００１４】前記循環流体流路としては、例えば、配管
を介して充填床を無端状に連結した循環流体流路を挙げ
ることができる。 循環流体流路には、循環液を一方向
に強制的に循環させる流体強制循環手段を設けることが
できる。

【００１５】流体強制循環手段としては、循環液を強制
的に一方向に循環させることができるのであれば、どの
ような構造、形式を有する手段を用いてもよく、例え
ば、循環流体流路中に介装されたポンプなどを用いるこ
とができる。循環流体流路中に介装し得るポンプには特
に制限はなく、具体的には、ダイヤフラムポンプおよび
プランジャポンプなどの容積形ポンプ、並びに遠心ポン
プなどのターボ形ポンプのいずれも用いることができ
る。これらのポンプのなかでは、ポンプの吸引側と吐出
側とに弁が設けられている故に循環液が逆流しないこ
と、高圧に容易に対応できること、および流量が正確で
あることから、容積形ポンプが好ましく、特に、ピスト
ンやプランジャなどの摩耗部品に循環液が直接接触する
ことがない故に循環液の汚染が殆ど生じないことから、
ダイヤフラムポンプが最も好ましい。なお遠心ポンプを
用いる場合は、ポンプの吐出口近傍に逆止弁を設け、循
環液が逆流しないようにすることが好ましい。

【００１６】前記手段としては、他には、循環流体流路
における圧力バランスを調節することにより循環液を一
方向に循環させる、前記循環流体流路に設けられた調圧
弁の組み合わせを用いることができる。

【００１７】前記循環流体流路には、溶離液を導入する
溶離液導入口と、エキストラクト液を抜き出すエキスト
ラクト液抜出口と、分離されるべき成分の混合物を含む
原料溶液を導入する原料溶液導入口と、ラフィネート液
を抜き出すラフィネート液抜出口とが、この順に設けら
れている。そして、前記溶離液導入口、エキストラクト
液抜出口、原料溶液導入口、およびラフィネート液抜出
口は、前記順序を保持した状態で、循環流体流路の内部
を循環液が循環する方向に沿って移動可能に設けられて
いる。

【００１８】溶離液導入口としては、例えば、循環流体
流路に沿って設けられた複数の溶離液導入配管と、これ
らの溶離液導入配管を順次切り替える切替手段とを備え
る溶離液導入口を挙げることができる。これは、エキス
トラクト液抜出口、原料溶液導入口、およびラフィネー
ト液抜出口についても同様である。前記切替手段として
は、ロータリーバルブ（あるいはロータリー弁）および
開閉バルブ（あるいは開閉弁）などの適宜の切替手段を
用いることができる。開閉バルブ（あるいは開閉弁）と
しては、空気圧で開閉する空気圧駆動バルブ（あるいは
空気圧駆動弁）、電磁バルブ（あるいは電磁弁）、およ
び電動バルブ（あるいは電磁弁）などを用いることがで
きる。前記切替手段は、マイクロコンピュータ、パーソ
ナルコンピュータ、またはミニコンピュータなどの適宜
の制御装置によって制御することができ、予め定められ
た一定時間毎に切替を行うことができる。

【００１９】なお、エキストラクト液抜出口およびラフ
ィネート液抜出口には、流量調節弁を設け、エキストラ
クト液およびラフィネート液の抜出量を調節できるよう
にしてもよいし、ポンプなどを用いて定量づつ抜出を行
ってもよい。また、溶離液導入口および原料溶液導入口
のそれぞれに、溶離液を供給する吐出量可変型の溶離液
ポンプ、および原料溶液を供給する吐出量可変型の原料
溶液ポンプを接続し、前記溶離液ポンプおよび原料溶液
ポンプの吐出量を調節することによって、溶離液および
原料溶液の導入量を調節することができる。また、溶離
液導入口および原料溶液導入口に、吐出量可変型のポン
プを接続する代わりに、容量固定型のポンプと絞り弁と
をそれぞれ設けてもよい。

【００２０】前記循環流体流路において、溶離液導入口
からエキストラクト液抜出口までの間にある充填床では
脱着ゾーン(IV)が形成され、エキストラクト液抜出口か
ら原料溶液導入口までの間にある充填床では濃縮ゾーン
(III) が形成され、原料溶液導入口からラフィネート液
抜出口までの間にある充填床では精製ゾーン(II)が形成
され、ラフィネート液抜出口から溶離液導入口までの間
にある充填床では吸着ゾーン(I) が形成される。

【００２１】前記脱着ゾーン(IV)では、溶離液導入口か
ら導入される溶離液が循環液と共に充填床中を流通す
る。溶離液が分離用充填剤と接触すると、それまで分離
用充填剤に吸着されていた強吸着成分が充填剤から脱着
され、強吸着成分がエキストラクト液としてエキストラ
クト液抜出口から抜き出される。この脱着ゾーン(IV)に
おける溶離液導入口直後の部分では循環液中の強吸着成
分の濃度は実質的に０に近く、循環液の進行方向に沿っ
て前記脱着ゾーン(IV)中で循環液中の強吸着成分の濃度
が上昇していく。

【００２２】濃縮ゾーン(III) では、循環液中の強吸着
成分が分離用充填剤に吸着され、弱吸着成分が充填剤か
ら脱着される。よって、循環液の進行方向に沿って、循
環液中の強吸着成分の濃度が上昇から減少に転じ、一
方、循環液中の弱吸着成分の濃度が上昇を開始する。

【００２３】精製ゾーン(II)では、原料溶液導入口から
導入された原料溶液中の強吸着成分が分離用充填剤に吸
着され、分離用充填剤に吸着されていた弱吸着成分が脱
着される。精製ゾーン(II)では、原料溶液導入口からラ
フィネート液抜出口までの領域で、循環液中の強吸着成
分の濃度が実質的に０に近付くと共に、弱吸着成分の濃
度が上昇していき、ラフィネート液抜出口からは、高濃
度の弱吸着成分を含有するラフィネート液が抜き出され
る。

【００２４】吸着ゾーン(I) では、分離用充填剤は弱吸
着成分を吸着するので、循環液中の弱吸着成分の濃度は
減少して実質的に０になる。よって、実質的に弱吸着成
分も強吸着成分も含有しない溶離液だけの循環液が吸着
ゾーン(I) から流出する。

【００２５】なお、溶離液導入口、エキストラクト液抜
出口、原料溶液導入口、およびラフィネート液抜出口を
一定時間毎に切り替えることにより、前記脱着ゾーン(I
V)、濃縮ゾーン(III) 、精製ゾーン(II)、および吸着ゾ
ーン(I) は、それぞれ循環流体流路上を移動する。

【００２６】１．２ 充填床 前記循環流体流路に包含される充填床の本数は、２本以
上であれば特に制限はないが、前記循環流体流路には、
前記脱着ゾーン(IV)、濃縮ゾーン(III) 、精製ゾーン(I
I)、および吸着ゾーン(I) が形成されることから、充填
床の本数は、４本、６本、８本、１２本、１０本、また
は２４本が好ましい。

【００２７】前記循環流体流路を形成する充填床として
は、例えば、内部に分離用充填剤が充填されたカラムを
用いることができる。

【００２８】１．２．１ 分離用充填剤 前記カラムには、分離すべき成分を吸着し得る分離用充
填剤が収容される。

【００２９】分離用充填剤としては、順相充填剤および
逆相充填剤などの液体クロマトグラフ用充填剤を挙げる
ことができ、特に好適な例として高速液体クロマトグラ
フ用充填剤を挙げることができる。

【００３０】分離用充填剤としては、分離しようとする
成分に応じて、各種の公知の異性体分離用充填剤を使用
することができる。

【００３１】例えば、光学異性体を分離するのであれ
ば、分離用充填剤として、光学活性な高分子化合物、お
よび光学分割能を有する低分子化合物を利用した光学分
割用充填剤を用いることができる。前記光学活性な高分
子化合物を利用した光学分割用充填剤としては、例えば
多糖誘導体（セルロースやアミロースのエステルまたは
カルバメートなど）、ポリアクリレート誘導体、または
ポリアミド誘導体をシリカゲルに担持させた充填剤、シ
リカゲルを使用せずに前記ポリマーそのものを粒状にし
たビーズ型充填剤、および前記ポリマーをさらに架橋さ
せてなる架橋型充填剤などを挙げることができる。ま
た、光学分割能を有する低分子化合物を利用した光学分
割用充填剤としては、例えばアミノ酸またはその誘導
体、クラウンエーテルまたはその誘導体、シクロデキス
トリンまたはその誘導体などの光学分割能を有する低分
子化合物を、シリカゲル、アルミナ、ジルコニア、酸化
チタン、ケイ酸塩、若しくはケイソウ土などの無機担
体、またはポリウレタン、ポリスチレン、若しくはポリ
アクリル酸誘導体などの有機担体に担持した光学分割用
充填剤を挙げることができる。

【００３２】光学分割用充填剤としては市販品を使用す
ることもでき、ダイセル化学工業（株）製のCHIRALCEL
OB（登録商標）、CHIRALCEL OD（登録商標）、CROWNPAK
CR(+)（登録商標）、CHIRALCEL CA-1（登録商標）、CH
IRALCEL OA（登録商標）、CHIRALCEL OK（登録商標）、
CHIRALCEL OJ（登録商標）、CHIRALCEL OC（登録商
標）、CHIRALCEL OF（登録商標）、CHIRALCEL OG（登録
商標）、CHIRALPAK WH（登録商標）、CHIRALPAK WM（登
録商標）、CHIRALPAK WE（登録商標）、CHIRALPAKOT(+)
（登録商標）、CHIRALPAK OP(+) （登録商標）、CHIRA
LPAK AS（登録商標）、CHIRALPAK AD（登録商標）、CHI
RALCEL OJ-R（登録商標）、CHIRALCEL OD-R（登録商
標）などを好適な例として挙げることができる。

【００３３】また、オリゴ糖を含む異性化糖を果糖とぶ
どう糖とに分離する場合などのように、オリゴ糖や単糖
の混合物から単一のオリゴ糖や単糖を分離する場合に
は、分離用充填剤としては、カルシウム、バリウム、ス
トリンチウムなどのアルカリ土類金属塩型の強酸性用イ
オン交換樹脂、および交換性陽イオンがアンモニウム、
ナトリウム、カリウム、カルシウム、ストロンチウム、
バリウムなどで置換されているゼオライトＹなどの結晶
性アルミノシリケートなどを用いることができる。

【００３４】脂肪酸とトリグリセリドとを分離する場合
に好適な分離用充填剤としては、スチレンとジビニルベ
ンゼンとの共重合体を骨格とする塩基性イオン交換樹脂
を挙げることができ、市販品としては、例えばローム・
アンド・ハース製のアンバーライトＩＲＡ９３、住友化
学工業株式会社製のデュオライトＡ３７７などの弱塩基
性イオン交換樹脂、ローム・アンド・ハース製のアンバ
ーライトＩＲＡ４００、住友化学工業株式会社製のデュ
オライトＡ１６１などの強塩基性イオン交換樹脂を挙げ
ることができる。

【００３５】カラム中に充填される分離用充填剤の平均
粒径は、分離しようとする成分の種類、各単位カラム内
に流通する溶媒の体積流通速度などに応じて様々に変化
するのであるが、通常１〜３００μｍ、好ましくは２〜
１００μｍである。もっとも、擬似移動床を形成するカ
ラム内での圧損を小さく抑制するのであれば、１０〜１
００μｍに分離用充填剤の平均粒径を調整しておくのが
望ましい。分離用充填剤の平均粒径が上記範囲内にある
と擬似移動床における圧損を少なくすることができ、例
えば圧損を５０ｋｇｆ／ｃｍ² 以下に抑制することもで
きる。一方、分離用充填剤の平均粒径が大きくなればな
るほど吸着理論段数は低下する。したがって、実用的な
吸着理論段数を達成することを考慮するなら、前記分離
用充填剤の平均粒径は、通常１５〜７５μｍである。

【００３６】１．２．２ 溶離液 この循環流体流路に供給される溶離液としては、例えば
メタノール、エタノール、およびイソプロパノールなど
のアルコール類、アセトン、メチルエチルケトン、およ
びシクロヘキサノンなどのケトン類、酢酸エチル、酢酸
メチルおよび酪酸エチルなどのエステル類、ペンタン、
ヘキサン、イソヘキサン、シクロヘキサンおよびヘプタ
ンなどの炭化水素類、ジエチルエーテル、ジブチルエー
テル、およびジイソプロピルエーテルなどのエーテル
類、蟻酸、酢酸などのカルボン酸類、ベンゼン、アルキ
ルベンゼン、およびトルエンなどの芳香族炭化水素類、
モノクロロベンゼンおよびジクロロベンゼンなどのハロ
ゲン化炭化水素類、ジメチルホルムアミドなどのアミド
類、アセトニトリルおよびブチロニトリルなどのニトリ
ル類、Ｎ−メチルピロリドンなどのピロリドン類、水、
並びに緩衝液などを挙げることができる。また、前記ア
ルコール類、ケトン類、および炭化水素類などの各種有
機溶媒の混合液、並びにメタノールや、アセトン、アセ
トニトリル、ジメチルホルムアミド、Ｎ−メチルピロリ
ドンなどのような水と混和可能な有機溶剤と、水および
／または緩衝液との混合液なども、溶離液として挙げる
ことができる。

【００３７】この溶離液は、順相系移動相として、また
は逆相系移動相として使用することができる。いずれの
溶離液が好ましいかは、分離しようとする成分または化
合物の種類に応じて適宜に決定される。また、この溶離
液には、添加剤としてジエチルアミン、トリエチルアミ
ン、トリエタノールアミンのような塩基性物質、または
酢酸、蟻酸、トリフルオロ酢酸のような酸性化合物が含
まれていてもよく、これらの添加剤が溶離液に含有され
ていると、分離を改善することができる。

【００３８】１．３ 原料溶液 この循環流体流路に供給される原料溶液としては、分離
の必要のある成分を有する二成分混合物などの多成分混
合物であれば特に制限がなく、例えば医薬、農薬、食
品、飼料、香料などの分野で使用される各種の化合物、
例えば医薬品のサリドマイド、有機リン系の農薬である
ＥＰＮ、化学調味料であるグルタミン酸モノナトリウム
塩、香料であるメントールなどを挙げることができ、さ
らに光学活性なアルコール類、光学活性なアミン類、光
学活性なアミド類および光学活性なエステル類などを挙
げることができる。

【００３９】また、前記成分は、例えば光学異性体の混
合物、位置異性体の混合物、またはある観点よりして必
要な成分と不必要な成分との混合物であってもよい。

【００４０】また、本発明においては、分離されるべき
複数成分は、例えば三成分、四成分などの多成分混合物
であってもよい。多成分混合物の場合、本発明の擬似移
動床式クロマト分離装置を用いて必要な一成分を分離す
るには、必要な一成分を含有するグループと必要な成分
を含有しないグループとの２つのグループに分離し、次
いで前記必要な一成分を含有するグループを、その必要
な一成分を含有する小グループと他の小グループとの２
つのグループに分離し、というように二つのグループに
分ける操作を所定回数繰り返すことにより必要な成分を
分離することができる。

【００４１】また、擬似移動床式クロマト分離装置以外
の分離装置を利用したバッチ操作（例えば晶析、膜分
離、バッチ式クロマトグラフィ、または蒸留など）と本
発明の擬似移動床式クロマト分離装置とを利用して多成
分混合物から必要な一成分を分離することもできる。

【００４２】１．４ 充填床性能評価手段 充填床性能評価手段は、循環流体流路を構成する充填床
のそれぞれに、溶離液と成分の種類および濃度が既知で
ある標準溶液とを注入して、前記標準溶液の含有する各
成分の前記充填床における分離状態を測定する機能を有
する。

【００４３】標準溶液としては、正常な充填床で分離し
得る２以上の成分を所定の濃度で含有する溶液であれ
ば、どのような溶液を用いてもよい。原料溶液に含まれ
る強吸着成分と弱吸着成分とを分離する性能を評価する
点からは、前記強吸着成分と前記弱吸着成分とをそれぞ
れ所定の濃度で溶離液に溶解した溶液が、標準溶液とし
て好ましい。

【００４４】充填床性能評価手段としては、充填床の入
口側の端部に溶離液を注入する溶離液注入手段と、前記
充填床の入口側の端部に標準溶液を注入する標準溶液注
入手段と、前記充填床から溶離される成分を検出する検
出器とを備えてなる充填床性能評価手段を挙げることが
できる。

【００４５】溶離液注入手段としては、各充填床の入口
側の端部に設けられた溶離液注入配管と、前記溶離液注
入配管に溶離液を送出する溶離液送出手段とを備える溶
離液注入装置を挙げることができる。前記溶離液送出手
段としては、プランジャポンプおよびダイヤフラムポン
プなどを用いることができる。溶離液注入配管と溶離液
送出手段との間にロータリー弁などの切替手段を設けて
もよく、また、それぞれの溶離液注入配管に開閉弁を設
けてもよい。

【００４６】標準溶液注入手段としては、充填床の入口
側の端部に設けられた標準溶液注入配管と、前記標準溶
離液注入配管に標準溶液を送出する標準溶液送出手段と
を備える標準溶液注入装置を挙げることができる。前記
標準溶液送出手段としては、プランジャポンプおよびダ
イヤフラムポンプなどを用いることができる。標準溶液
注入配管と標準溶液送出手段との間にロータリー弁など
の切替手段を設けてもよく、また、それぞれの標準溶液
注入配管に開閉弁を設けてもよい。

【００４７】標準溶液注入手段としては、他に、前記溶
離液注入配管の途中に設けられた標準溶液注入ポートを
挙げることができる。前記注入ポートとしては、高速液
体クロマトグラフで一般的に使用される形式の注入ポー
ト（例えばループを備えた六方ロータリーバルブなど）
を用いることができる。

【００４８】検知器としては、高速液体クロマトグラフ
で用いられる検出器を挙げることができ、具体的には、
溶離液中の成分を、屈折率の変化、可視光吸収の変化、
紫外光吸収の変化、導電率の変化、または旋光度の変化
などによって検出する検出器を挙げることができる。充
填床の出口側の端部に、充填床に注入された溶離液およ
び標準溶液を排出する排液配管を設け、この排液配管に
前記検出器を設けることができる。

【００４９】なお、循環流体流路における各充填床の入
口近傍に溶離液導入配管と原料溶液導入配管とが接続さ
れ、循環流体流路における各充填床の出口近傍にエキス
トラクト液抜出配管とラフィネート液抜出配管とが接続
された態様の擬似移動床式クロマト分離装置において
は、前記溶離液導入配管を溶離液注入配管と兼用し、前
記原料溶液導入配管を標準溶液注入配管と兼用してもよ
い。そして、エキストラクト液抜出配管とラフィネート
液抜出配管とのいずれか、またはこれらの両方に検知器
を設け、排液配管として用いてもよい。

【００５０】以下、前記充填床性能評価手段の動作につ
いて説明する。

【００５１】前記溶離液注入配管に介装された開閉弁な
どの切換手段は、溶離液導入配管、エキストラクト液抜
出配管、原料溶液導入配管、およびラフィネート液抜出
配管を切り替える切替手段を制御する制御装置によっ
て、例えば、擬似移動床式クロマト分離装置が原料溶液
中の成分の分離・精製を行う状態にあるとき（以下「分
離・精製モード」という。）においては閉となり、擬似
移動床式クロマト分離装置が充填床の分離性能を評価す
る状態にあるとき（以下「性能評価モード」という。）
においては開となるように制御することができる。標準
溶液注入手段が開閉可能な標準溶液注入配管を備えてい
る場合には、前記標準溶液注入配管が分離・精製モード
においては閉となり性能評価モードにおいては開となる
ように制御することができる。

【００５２】分離・精製モードにおいては、上述のよう
に、溶離液導入配管とエキストラクト液抜出配管と原料
溶液導入配管とラフィネート液抜出配管とが順次切り替
えられ、前記循環流体流路中に循環液が循環することに
より、原料溶液中の強吸着成分と弱吸着成分との分離が
行われる。一方、性能評価モードにおいては、溶離液導
入配管、エキストラクト液抜出配管、原料溶液導入配
管、およびラフィネート液抜出配管の切替と、前記循環
流体流路中における循環液の循環とは停止される。

【００５３】前記分離・精製モードと性能評価モードと
の切替は、オペレータが手動で流路を切り替えることに
より行うことができる。また、擬似移動床式クロマト分
離装置を一定時間分離・精製モードで運転した後に、自
動的に流路を切り替えることによって、分離・精製モー
ドと性能評価モードとの切替を行ってもよい。さらに、
エキストラクト液抜出口から抜き出されるエキストラク
ト液中の強吸着成分、およびラフィネート液抜出口から
抜き出される弱吸着成分の濃度または純度を連続的に測
定するモニタを、エキストラクト液抜出口とラフィネー
ト液抜出口とのそれぞれに設け、このモニタが、強吸着
成分または弱吸着成分の濃度または純度が所定の値より
も低くなったことを検知したら、擬似移動床式クロマト
分離装置を分離・精製モードから性能評価モードに自動
的に切り替えてもよい。

【００５４】前記制御装置は、性能評価モードにおいて
は、前記制御装置は、全ての充填床について同時に分離
性能を評価するように制御を行うことができ、また、１
本づつまたは数本づつの充填床について分離性能を評価
するように制御を行うことができる。

【００５５】前記溶離液導入配管を溶離液注入配管と兼
用し、前記原料溶液導入配管を標準溶液注入配管と兼用
し、エキストラクト液抜出配管とラフィネート液抜出配
管とのいずれか、またはこれらの両方を排液配管と兼用
する態様の擬似移動床式クロマト分離装置においては、
前記性能評価モードにおいては、前記溶離液導入配管か
ら充填床に溶離液を注入し、前記原料溶液導入配管から
充填床に標準溶液を注入し、充填床に注入された溶離液
と標準溶液とを、エキストラクト液抜出配管およびラフ
ィネート液抜出配管のいずれか一方から排出してもよ
い。

【００５６】２．本発明の実施態様 以下、本発明の擬似移動床式クロマト分離装置の１つの
実施態様について説明する。

【００５７】図１は、本発明の擬似移動床式クロマト分
離装置の一例について、その概略を示す配管図である。

【００５８】図１の擬似移動床式クロマト分離装置は、
直列且つ無端状に接続された、カラムａ、カラムｂ、カ
ラムｃ、およびカラムｄの４本のカラムと、前記カラム
ａ〜ｄに循環液を循環させるダイヤフラムポンプである
ポンプＰとを備えている。

【００５９】カラムａ〜ｄには、分離用充填剤が充填さ
れている。

【００６０】カラムａの出口側とカラムｂの入口側とは
配管Ｃabによって接続され、カラムｂの出口側とカラム
ｃの入口側とは配管Ｃbcによって接続され、カラムｃの
出口側とカラムｄの入口側とは配管Ｃcdによって接続さ
れている。カラムｄの出口側とポンプＰの吸入側とは、
配管Ｃ２ によって接続され、ポンプＰの吐出側とカラ
ムａの入口側とは配管Ｃ₁ によって接続されている。し
たがって、カラムａ〜ｄ、配管Ｃ₁ 、配管Ｃ₂ 、配管
Ｃab、配管Ｃbc、配管Ｃcd、およびポンプＰは、全体と
して循環流路ＦＣを形成している。循環流路ＦＣにおい
ては、ポンプＰにより、図１において矢印で示す方向に
循環液が流通する。

【００６１】循環流路ＦＣにおける、カラムａ〜ｄのそ
れぞれの入口側近傍の部分には、前記循環流路ＦＣに溶
離液を供給する溶離液導入ラインＤa 〜Ｄd と、分離す
べき成分を含有する原料溶液を前記循環流路ＦＣに供給
する原料溶液導入ラインＦa〜Ｆd とが接続されてい
る。

【００６２】一方、循環流路ＦＣにおける、カラムａ〜
ｄのそれぞれの出口側近傍の部分には、前記循環流路Ｆ
Ｃからエキストラクト液を抜き出すエキストラクト液抜
出ラインＥa 〜Ｅd と、前記循環流路ＦＣからラフィネ
ート液を抜き出すラフィネート液抜出ラインＲa 〜Ｒd
とが接続されている。

【００６３】溶離液導入ラインＤa 〜Ｄd と原料溶液導
入ラインＦa 〜Ｆd とは、それぞれ溶離液供給管Ｄと原
料溶液供給管Ｆとから分岐している。溶離液供給管Ｄの
一端には、分離・精製モードにおいても性能評価モード
においても溶離液を供給するダイヤフラムポンプである
溶離液ポンプＰ_D が接続され、原料溶液供給管Ｆの一端
には、分離・精製モードにおいては原料溶液を供給し、
性能評価モードにおいては標準溶液を供給するダイヤフ
ラムポンプである原料溶液ポンプＰ_F が接続されてい
る。なお、図１の擬似移動床式クロマト分離装置におい
ては、性能評価モードにおける溶離液としては、分離・
精製モードにおいて用いられる溶離液と同一の組成の溶
離液が用いられ、標準溶液としては、前記強吸着成分と
前記弱吸着成分とを所定の濃度になるように前記溶離液
に溶解した溶液が用いられる。

【００６４】溶離液導入ラインＤa 〜Ｄd には、それぞ
れ電磁弁ＶＤa 〜ＶＤd が挿入され、原料溶液導入ライ
ンＦa 〜Ｆd には、それぞれ電磁弁ＶＦa 〜ＶＦd が挿
入されている。

【００６５】一方、エキストラクト液抜出ラインＥa 〜
Ｅd には、それぞれ電磁弁ＶＥa 〜ＶＥd が挿入され、
ラフィネート液抜出ラインＲa 〜Ｒd には、それぞれ電
磁弁ＶＲa 〜ＶＲd が挿入されている。なお、エキスト
ラクト液抜出ラインＥa 〜Ｅd は、エキストラクト液を
外部に抜き出すエキストラクト液抜出管Ｅに接続され、
ラフィネート液抜出ラインＲa 〜Ｒd は、ラフィネート
液を外部に抜き出すラフィネート液抜出管Ｒに接続され
ている。エキストラクト液抜出管Ｅには背圧弁ＢＶ₁ が
挿入され、エキストラクト液抜出管Ｅにおける背圧弁Ｂ
Ｖ₁ よりも下流側に検知器ＤＴ₁ が挿入されている。ラ
フィネート液抜出管Ｒには背圧弁ＢＶ₂が挿入され、ラ
フィネート液抜出管Ｒにおける背圧弁ＢＶ₂ よりも下流
側には検知器ＤＴ₂ が挿入されている。なお、分離・精
製モードにおいては、検知器ＤＴ₁ においては、エキス
トラクト液中の強吸着成分の濃度または純度が測定さ
れ、検知器ＤＴ₂ においては、ラフィネート液中の弱吸
着成分の濃度または純度が測定される。そして、性能評
価モードにおいては、検知器ＤＴ₁ およびＤＴ₂ では、
いずれも、カラムａ〜ｄのうち分離性能評価を行ってい
るカラムから溶離される強吸着成分の濃度と弱吸着成分
の濃度とが測定される。

【００６６】これらの電磁弁ＶＦa 〜ＶＦd 、電磁弁Ｖ
Ｄa 〜ＶＤd 、電磁弁ＶＥa 〜ＶＥd 、電磁弁ＶＦa 〜
ＶＦd 、および電磁弁ＶＲa 〜ＶＲd は、図示されない
制御装置からの指令によって開閉する。前記制御装置に
は、検知器ＤＴ₁ およびＤＴ₂ からの信号も入力され
る。

【００６７】図１の擬似移動床式クロマト分離装置にお
いて、カラムａ〜ｄは、本発明の擬似移動床式クロマト
分離装置における充填床に相当し、循環流路ＦＣは、本
発明の擬似移動床式クロマト分離装置における循環流体
流路に相当する。溶離液導入ラインＤa 〜Ｄd と電磁弁
ＶＤa 〜ＶＤd とは、本発明の擬似移動床式クロマト分
離装置における溶離液導入口に相当し、エキストラクト
液抜出ラインＥa 〜Ｅd と電磁弁ＶＥa 〜ＶＥd とは、
本発明の擬似移動床式クロマト分離装置におけるエキス
トラクト液抜出口に相当し、原料溶液導入ラインＦa 〜
Ｆd と電磁弁ＶＦa 〜ＶＦd とは、本発明の擬似移動床
式クロマト分離装置における原料溶液導入口に相当し、
ラフィネート液抜出ラインＲa 〜Ｒd と電磁弁ＶＲa 〜
ＶＲd とは、本発明の擬似移動床式クロマト分離装置に
おけるラフィネート液抜出口に相当する。そして、溶離
液導入ラインＤa 〜Ｄd と、エキストラクト液抜出ライ
ンＥa 〜Ｅd と、原料溶液導入ラインＦa 〜Ｆd と、ラ
フィネート液抜出ラインＲa 〜Ｒd とは、それぞれ溶離
液導入配管と、エキストラクト液抜出配管と、原料溶液
導入配管と、ラフィネート液抜出配管とに相当し、電磁
弁ＶＤa 〜ＶＤd と、電磁弁ＶＥa 〜ＶＥd と、電磁弁
ＶＦa 〜ＶＦd と、電磁弁ＶＲa 〜ＶＲd とは、切替手
段に相当する。

【００６８】なお、性能評価モードにおいては、前記溶
離液導入ラインＤa 〜Ｄd および電磁弁ＶＤa 〜ＶＤd
と、エキストラクト液抜出ラインＥa 〜Ｅd および電磁
弁ＶＥa 〜ＶＥd と、原料溶液導入ラインＦa 〜Ｆd お
よび電磁弁ＶＦa 〜ＶＦd と、ラフィネート液抜出ライ
ンＲa 〜Ｒd および電磁弁ＶＲa 〜ＶＲd と、検知器Ｄ
Ｔ₁ と、検知器ＤＴ₂ とは、本発明の擬似移動床式クロ
マト分離装置における充填床性能評価手段として機能す
る。そして、溶離液導入ラインＤa 〜Ｄd と電磁弁ＶＤ
a 〜ＶＤd とは溶離液注入手段として機能し、原料溶液
導入ラインＦa〜Ｆd と電磁弁ＶＦa 〜ＶＦd とは標準
溶液注入手段として機能する。エキストラクト液抜出ラ
インＥa 〜Ｅd および電磁弁ＶＥa 〜ＶＥd と、ラフィ
ネート液抜出ラインＲa 〜Ｒd および電磁弁ＶＲa 〜Ｖ
Ｒd とは、排液配管として機能し、検知器ＤＴ₁ と、検
知器ＤＴ₂ とは、本発明の擬似移動床式クロマト分離装
置における検知器として機能する。

【００６９】以下、図１の擬似移動床式クロマト分離装
置の動作について説明する。

【００７０】先ず、分離・精製モードにおける前記擬似
移動床式クロマト分離装置の動作について説明する。

【００７１】分離・精製モードにおいては、溶離液導入
ラインＤa 〜Ｄd のうちの１つ、エキストラクト液抜出
ラインＥa 〜Ｅd うちの１つ、原料溶液導入ラインＦa
〜Ｆd のうちの１つ、およびラフィネート液抜出ライン
Ｒa 〜Ｒd のうちの１つが、循環流路ＦＣを流れる循環
液の流れの方向に沿って、溶離液導入ライン、エキスト
ラクト液抜出ライン、原料溶液導入ライン、ラフィネー
ト液抜出ラインの順序で循環流路ＦＣと連通するよう
に、前記電磁弁ＶＤa 〜ＶＤd 、電磁弁ＶＥa 〜ＶＥd
、電磁弁ＶＦa 〜ＶＦd 、および電磁弁ＶＲa 〜ＶＲd
は、前記制御装置によって制御される。例えば、前記
制御装置が、電磁弁ＶＤa 、電磁弁ＶＥa 、電磁弁ＶＦ
c 、および電磁弁ＶＲc を開とし、他の電磁弁を全て閉
とすることにより、溶離液導入ラインＤa 、エキストラ
クト液抜出ラインＥa 、原料溶液導入ラインＦc 、およ
びラフィネート液抜出ラインＲc は循環流路ＦＣに連通
する。

【００７２】これにより、溶離液導入ラインＤa とエキ
ストラクト液抜出ラインＥa との間に位置するカラムａ
に脱着ゾーン(IV)が形成され、エキストラクト液抜出ラ
インＥa と原料溶液導入ラインＦc との間に位置するカ
ラムｂに濃縮ゾーン(III) が形成される。そして、原料
溶液導入ラインＦc とラフィネート液抜出ラインＲcと
の間に位置するカラムｃに精製ゾーン(II)が形成され、
ラフィネート液抜出ラインＲc と溶離液導入ラインＤa
との間に位置するカラムｄに吸着ゾーン（Ｉ）が形成さ
れる。

【００７３】よって、脱着ゾーン(IV)が形成されたカラ
ムａにおいては、溶液供給ラインＦa から循環流路ＦＣ
に供給された溶離液と、循環流路ＦＣを循環してきた、
強吸着成分と弱吸着成分とのいずれも殆ど含有しない循
環液とによって、内部の分離用充填剤に吸着していた強
吸着成分が脱着し、循環液中に移行する。したがって、
カラムａの入口側においては循環液中の強吸着成分の濃
度は０に近く、カラムａ中を進行する間に循環液中の強
吸着成分の濃度が上昇し、前記循環液は、強吸着成分を
多く含有する循環液としてカラムａから流出する。カラ
ムａから流出した循環液の一部は、エキストラクト液抜
出ラインＥa からエキストラクト液として抜き出され、
残りはカラムｂに流入する。

【００７４】濃縮ゾーン(III) が形成されたカラムｂに
おいては、前記循環液がカラムｂを通過する間に、前記
循環液中の強吸着成分が分離用充填剤に吸着される。一
方、カラムｂに吸着されていた弱吸着成分は、前記循環
液中に移行する。よって、カラムｂを通過する間に、循
環液中の強吸着成分の濃度は低下し、弱吸着成分の濃度
は上昇する。カラムｂから流出した循環液は、原料溶液
導入ラインＦc から供給された原料溶液と共にカラムｃ
に流入する。

【００７５】精製ゾーン(II)が形成されたカラムｃにお
いては、原料溶液と循環液とに含まれる強吸着成分が分
離用吸着剤に吸着され、分離用吸着剤に吸着されていた
弱吸着成分は循環液に移行する。よってカラムｃを通過
する間に、循環液中の強吸着成分の濃度は０に近付き、
弱吸着成分の濃度は上昇し、カラムｃの出口からは、弱
吸着成分を多く含有する循環液が流出する。カラムｃか
ら流出した循環液の一部は、ラフィネート液抜出ライン
Ｒc からラフィネート液として外部に抜き出され、残り
の循環液はカラムｄに流入する。

【００７６】吸着ゾーン（Ｉ）が形成されたカラムｄに
おいては、循環液中に高濃度で含まれている弱吸着成分
は、分離用充填剤で吸着され、カラムｄからは、弱吸着
成分および強吸着成分を殆ど含まない循環液が流出す
る。カラムｄから流出した循環液は、配管 、ポンプ
Ｐ、および配管Ｃ₁ を通り、再びカラムａに流入する。

【００７７】一定時間が経過すると、制御装置は、電磁
弁ＶＤa 、電磁弁ＶＥa 、電磁弁ＶＦc 、および電磁弁
ＶＲc を閉とし、代わりに、電磁弁ＶＤb 、電磁弁ＶＥ
b 、電磁弁ＶＦd 、および電磁弁ＶＲd を開とする旨の
指令を出力し、溶離液導入ラインＤa を溶離液導入ライ
ンＤb に切り替え、エキストラクト液抜出ラインＥaを
エキストラクト液抜出ラインＥb に切り替え、原料溶液
導入ラインＦc を原料溶液導入ラインＦd に切り替え、
ラフィネート液抜出ラインＲc をラフィネート液抜出ラ
インＲd に切り替える。この切替により、脱着ゾーン(I
V)は、カラムａからカラムｂに移動し、濃縮ゾーン(II
I) は、カラムｂからカラムｃに移動し、精製ゾーン(I
I)は、カラムｃからカラムｄに移動し、吸着ゾーン
（Ｉ）は、カラムｄからカラムａに移動する。

【００７８】したがって、カラムｂにおいては、溶離液
供給ラインＤb から供給された溶離液によって、分離用
充填剤に吸着していた強吸着成分が脱着する。カラムｂ
から流出した循環液の一部は、エキストラクト液抜出ラ
インＥb から抜き出され、残りはカラムｃに流入する。

【００７９】カラムｃにおいては、前記循環液中の強吸
着成分が分離用充填剤に吸着され、カラムｃに吸着され
ていた弱吸着成分が前記循環液中に移行するので、カラ
ムｃを通過する間に、循環液中の強吸着成分の濃度は低
下し、弱吸着成分の濃度は上昇する。

【００８０】カラムｃから流出した循環液は、原料溶液
導入ラインＦd から供給された原料溶液と共にカラムｄ
に流入する。カラムｄにおいては、原料溶液と循環液と
に含まれる強吸着成分が分離用吸着剤に吸着され、分離
用吸着剤に吸着されていた弱吸着成分は循環液に移行す
る。カラムｄから流出した循環液の一部は、ラフィネー
ト液抜出ラインＲd からラフィネート液として外部に抜
き出され、残りの循環液はカラムａに流入する。

【００８１】そして、カラムａにおいては、循環液中の
弱吸着成分と強吸着成分とが吸着され、カラムａから
は、弱吸着成分および強吸着成分を殆ど含まない循環液
が流出する、カラムａから流出した循環液は、再びカラ
ムｂに流入する。

【００８２】さらに所定の時間が経過すると、制御装置
は、電磁弁ＶＤb 、電磁弁ＶＥb 、電磁弁ＶＦd 、およ
び電磁弁ＶＲd を閉とし、代わりに、電磁弁ＶＤc 、電
磁弁ＶＥc 、電磁弁ＶＦa 、および電磁弁ＶＲa を開と
する旨の指令を出力し、溶離液導入ラインＤb を溶離液
導入ラインＤc に切り替え、エキストラクト液抜出ライ
ンＥb をエキストラクト液抜出ラインＥc に切り替え、
原料溶液導入ラインＦd を原料溶液導入ラインＦa に切
り替え、ラフィネート液抜出ラインＲd をラフィネート
液抜出ラインＲa に切り替える。これにより、脱着ゾー
ン(IV)は、カラムｂからカラムｃに移動し、濃縮ゾーン
(III) は、カラムｃからカラムｄに移動し、精製ゾーン
(II)は、カラムｄからカラムａに移動し、吸着ゾーン
（Ｉ）は、カラムａからカラムｂに移動する。

【００８３】分離・精製モードにおいては、上述のよう
にして、電磁弁ＶＦa 〜ＶＦd 、電磁弁ＶＤa 〜ＶＤd
、電磁弁ＶＥa 〜ＶＥd 、電磁弁ＶＦa 〜ＶＦd 、お
よび電磁弁ＶＲa 〜ＶＲd によって、溶離液導入ライン
Ｄa 〜Ｄd 、エキストラクト液抜出ラインＥa 〜Ｅd 、
原料溶液導入ラインＦa 〜Ｆd 、およびラフィネート液
抜出ラインＲa 〜Ｒd が順次切り替えられる。これによ
って、脱着ゾーン(IV)と濃縮ゾーン(III) と精製ゾーン
(II)と吸着ゾーン（Ｉ）とが、カラムａ〜ｄ上を移動す
る。次に、性能評価モードにおける擬似移動床式クロマ
ト分離装置の動作について、カラムａとカラムｂとにつ
いて分離性能を評価する場合を例にとって説明する。

【００８４】擬似移動床式クロマト分離装置を性能評価
モードに切り替えたときには、先ずポンプＰが停止す
る。ポンプＰは、上述のようにダイヤフラムポンプであ
るので、ポンプＰが停止すると、循環流路ＦＣにおけ
る、図１に示された矢印と反対の方向の流れは、ポンプ
Ｐの吸引側と吐出側とに設けられたボール弁によって阻
止される。

【００８５】次いで、電磁弁ＶＤa と電磁弁ＶＥa また
はＶＲa とを開とし、他の電磁弁を閉として、溶離液ポ
ンプによって溶離液を送出する。前記溶離液ポンプから
の溶離液のうち溶離液導入ラインＤa に流入した溶離液
は、前記溶離液導入ラインＤa と循環流路ＦＣとの交点
において、図１に示すように右折し、カラムａに流入す
る。カラムａを通過した溶離液は、エキストラクト液抜
出ラインＥa 、エキストラクト液抜出管Ｅ、および検知
器ＤＴ₁ を通って外部に排出されるか、またはラフィネ
ート液抜出ラインＲa 、ラフィネート液抜出管Ｒ、およ
び検知器ＤＴ₂を通って外部に排出される。

【００８６】前記溶離液ポンプによってカラムａに溶離
液を供給して、カラムａ内を溶離液で置換する。カラム
ａ内が溶離液で置換されたら溶離液ポンプ を止めて電
磁弁ＶＦa を開き、原料溶液ポンプＰ_F によって標準溶
液を所定量注入し、電磁弁ＶＦa を閉にして再び溶離液
ポンプを起動すると、前記標準溶液は原料溶液導入ライ
ンＦa に流入する。

【００８７】原料溶液導入ラインＦa に流入した標準溶
液は、溶離液導入ラインＤa と循環流路ＦＣとの交点を
右折した溶離液の流れに乗ってカラムａに流入する。カ
ラムａに流入した標準溶液中の強吸着成分と弱吸着成分
とは、カラムａで分離される。カラムａで分離された強
吸着成分と弱吸着成分とは、前記溶離液の流れに乗っ
て、エキストラクト液抜出ラインＥa 、エキストラクト
液抜出管Ｅ、および背圧弁ＢＶ₁ を通過し、検知器ＤＴ
₁ によって、エキストラクト液抜出管Ｅを通過する溶離
液中の強吸着成分の濃度と弱吸着成分の濃度とが測定さ
れるか、または、ラフィネート液抜出ラインＲa 、ラフ
ィネート液抜出管Ｒ、および背圧弁ＢＶ₂を通過し、検
知器ＤＴ₂ によって、溶離液中の強吸着成分の濃度と弱
吸着成分の濃度とが測定される。

【００８８】これによってカラムａのクロマトグラムが
得られる。

【００８９】得られたクロマトグラムから、カラムａの
分離性能を評価することができる。

【００９０】図１の擬似移動床式クロマト分離装置にお
いては、同様に、電磁弁ＶＤb と電磁弁ＶＥb またはＶ
Ｒb を開とし、他の電磁弁を閉として流路を切り替え、
溶離液ポンプによってカラムｂに溶離液を供給して、カ
ラムｂ内を溶離液で置換する。カラムｂ内が溶離液で置
換されたら溶離液ポンプを止めて電磁弁ＶＦa を開き、
原料溶液ポンプＰ_F によって標準溶液を所定量注入し、
電磁弁ＶＦb を閉にして再び溶離液ポンプを起動する
と、前記標準溶液は原料溶液導入ラインＦb に流入す
る。これによりカラムｂについてクロマトグラムを得る
ことができ、得られたクロマトグラムから、カラムｂの
分離性能を評価することができる。カラムｃおよびｄに
ついても同様の操作によって評価できる。

【００９１】図２は、図１の擬似移動床式クロマト分離
装置におけるエキストラクト液抜出ラインのそれぞれに
検知器を設けた態様を有する擬似移動床式クロマト分離
装置の一例について、その概略を示す配管図である。

【００９２】図２の擬似移動床式クロマト分離装置は、
エキストラクト液抜出管Ｅおよびラフィネート液抜出管
Ｒに検知器ＤＴ₁ と検知器ＤＴ₂ とを設ける代わりに、
エキストラクト液抜出ラインＥa 〜Ｅd のそれぞれに検
知器ＤＴa 〜ＤＴd を設けた点が、図１の擬似移動床式
クロマト分離装置と異なるのみであり、他の点において
は図１の擬似移動床式クロマト分離装置と同様である。
また、性能評価モードにおいては、溶離液として、分離
・精製モードにおいて用いられる溶離液を用い、標準溶
液として、強吸着成分と弱吸着成分とを前記溶離液に所
定の濃度で溶解した溶液を用いる点においても、図１の
擬似移動床式クロマト分離装置と同様である。

【００９３】したがって、図２の擬似移動床式クロマト
分離装置においても、カラムａ〜ｄは、本発明の擬似移
動床式クロマト分離装置における充填床に相当し、循環
流路ＦＣは、本発明の擬似移動床式クロマト分離装置に
おける循環流体流路に相当する。溶離液導入ラインＤa
〜Ｄd と電磁弁ＶＤa 〜ＶＤd とは、本発明の擬似移動
床式クロマト分離装置における溶離液導入口に相当し、
エキストラクト液抜出ラインＥa 〜Ｅd と電磁弁ＶＥa
〜ＶＥd とは、本発明の擬似移動床式クロマト分離装置
におけるエキストラクト液抜出口に相当し、原料溶液導
入ラインＦa 〜Ｆd と電磁弁ＶＦa 〜ＶＦd とは、本発
明の擬似移動床式クロマト分離装置における原料溶液導
入口に相当し、ラフィネート液抜出ラインＲa 〜Ｒd と
電磁弁ＶＲa 〜ＶＲd とは、本発明の擬似移動床式クロ
マト分離装置におけるラフィネート液抜出口に相当す
る。そして、溶離液導入ラインＤa 〜Ｄd と、エキスト
ラクト液抜出ラインＥa 〜Ｅd と、原料溶液導入ライン
Ｆa 〜Ｆd と、ラフィネート液抜出ラインＲa 〜Ｒd と
は、それぞれ溶離液導入配管と、エキストラクト液抜出
配管と、原料溶液導入配管と、ラフィネート液抜出配管
とに相当し、電磁弁ＶＤa 〜ＶＤd と、電磁弁ＶＥa 〜
ＶＥd と、電磁弁ＶＦa 〜ＶＦd と、電磁弁ＶＲa 〜Ｖ
Ｒd とは切替手段に相当する。

【００９４】なお、図２の擬似移動床式クロマト分離装
置を性能評価モードで運転するときは、電磁弁ＶＤa 〜
ＶＤd と、電磁弁ＶＥa 〜ＶＥd と、電磁弁ＶＦa 〜Ｖ
Ｆdと、検知器ＤＴa 〜ＤＴd とは、本発明の擬似移動
床式クロマト分離装置における充填床性能評価手段とし
て機能する。電磁弁ＶＤa 〜ＶＤd は、前記充填床性能
評価手段における溶離液注入手段として機能し、電磁弁
ＶＦa 〜ＶＦd は、前記充填床性能評価手段における標
準溶液注入手段として機能する。そして検知器ＤＴa 〜
ＤＴd は、前記充填床性能評価手段における検知器とし
て機能する。

【００９５】以下、図２の擬似移動床式クロマト分離装
置の動作について説明する。

【００９６】分離・精製モードにおいては、図１の擬似
移動床式クロマト分離装置と同様に、電磁弁ＶＤa 〜Ｖ
Ｄd 、電磁弁ＶＥa 〜ＶＥd 、電磁弁ＶＦa 〜ＶＦd 、
および電磁弁ＶＲa 〜ＶＲd によって、溶離液導入ライ
ンＤa 〜Ｄd と、エキストラクト液抜出ラインＥa 〜Ｅ
d と、原料溶液導入ラインＦa 〜Ｆd と、ラフィネート
液抜出ラインＲa 〜Ｒd とが、それぞれ順次切り替えら
れる。これによって、脱着ゾーン(IV)と濃縮ゾーン(II
I) と精製ゾーン(II)と吸着ゾーン（Ｉ）とがカラムａ
〜ｄ上を移動する。次に、性能評価モードにおける前記
擬似移動床式クロマト分離装置の動作について説明す
る。

【００９７】分離性能評価時にはポンプＰを停止する。
ポンプＰはダイヤフラムポンプであるので、ポンプＰを
停止すると、循環流路ＦＣにおける、図２に示された矢
印と反対の方向の流れは、ポンプＰの吸引側と吐出側と
に設けられたボール弁によって阻止される。

【００９８】次いで、電磁弁ＶＤa 〜ＶＤd と電磁弁Ｖ
Ｅa 〜ＶＥd とを開として、溶離液ポンプ によって溶
離液を送出する。前記溶離液ポンプ から送出された溶
離液は、溶離液導入ラインＤa 〜Ｄd を通ってカラムａ
〜ｄに流入し、エキストラクト液抜出ラインＥa 〜Ｅd
を通って外部に排出される。

【００９９】ここで、原料溶液ポンプＰ_F によって標
準溶液を所定量注入すると、前記標準溶液は、原料溶液
導入ラインＦa 〜Ｆd を通ってカラムａ〜ｄに流入し、
カラムａ〜ｄにおいて前記標準溶液中の強吸着成分と弱
吸着成分とが分離される。カラムａ〜ｄで分離された強
吸着成分と弱吸着成分とは、前記溶離液の流れに乗っ
て、エキストラクト液抜出ラインＥa 〜Ｅd を通過する
間に、検知器ＤＴa 〜ＤＴd によって検知される。これ
によってカラムａ〜ｄについて同時にクロマトグラムが
得られるから、カラムａ〜ｄの分離性能を一度に評価す
ることができる。

【０１００】図３は、図１の擬似移動床式クロマト分離
装置における溶離液導入ライン、エキストラクト液抜出
ライン、原料溶液導入ライン、およびラフィネート液抜
出ラインが、それぞれロータリー弁によって切り替えら
れる態様の擬似移動床式クロマト分離装置の一例につい
て、その概略を示す配管図である。

【０１０１】図３の擬似移動床式クロマト分離装置は、
溶離液導入ラインＤa 〜Ｄd と、エキストラクト液抜出
ラインＥa 〜Ｅd と、原料溶液導入ラインＦa 〜Ｆd
と、ラフィネート液抜出ラインＲa 〜Ｒd とが、それぞ
れ、ロータリー弁ＲＶ_D 、ＲＶ_E 、ＲＶ_F 、およびＲＶ
_R に接続され、これらのロータリー弁ＲＶ_D 、ＲＶ_E 、
ＲＶ_F 、およびＲＶ_R によって順次切り替えられる点で
図１の擬似移動床式クロマト分離装置と異なるのみであ
り、他の点においては図１の擬似移動床式クロマト分離
装置と同様である。また、性能評価モードにおいては、
溶離液として、分離・精製モードにおいて用いられる溶
離液を用い、標準溶液として、強吸着成分と弱吸着成分
とを前記溶離液に所定の濃度で溶解した溶液を用いる点
においても、図１の擬似移動床式クロマト分離装置と同
様である。

【０１０２】したがって、図３の擬似移動床式クロマト
分離装置においても、カラムａ〜ｄは、本発明の擬似移
動床式クロマト分離装置における充填床に相当し、循環
流路ＦＣは、本発明の擬似移動床式クロマト分離装置に
おける循環流体流路に相当する。溶離液導入ラインＤa
〜Ｄd とロータリー弁ＲＶ_D とは、本発明の擬似移動床
式クロマト分離装置における溶離液導入口に相当し、エ
キストラクト液抜出ラインＥa 〜Ｅd とロータリー弁Ｒ
Ｖ_E とは、本発明の擬似移動床式クロマト分離装置にお
けるエキストラクト液抜出口に相当し、原料溶液導入ラ
インＦa 〜Ｆdとロータリー弁ＲＶ_F は、本発明の擬似
移動床式クロマト分離装置における原料溶液導入口に相
当し、ラフィネート液抜出ラインＲa 〜Ｒd とロータリ
ー弁ＲＶ_R とは、本発明の擬似移動床式クロマト分離装
置におけるラフィネート液抜出口に相当する。そして、
溶離液導入ラインＤa 〜Ｄd と、エキストラクト液抜出
ラインＥa 〜Ｅd と、原料溶液導入ラインＦa 〜Ｆd
と、ラフィネート液抜出ラインＲa 〜Ｒd とは、それぞ
れ溶離液導入配管と、エキストラクト液抜出配管と、原
料溶液導入配管と、ラフィネート液抜出配管とに相当
し、ロータリー弁ＲＶ_Dとロータリー弁ＲＶ_E とロータ
リー弁ＲＶ_F とロータリー弁ＲＶ_R とは切替手段に相当
する。

【０１０３】なお、図３の擬似移動床式クロマト分離装
置を性能評価モードで運転するときは、ロータリー弁Ｒ
Ｖ_D 、ＲＶ_E 、ＲＶ_F 、およびＲＶ_R と、検知器ＤＴ₁
およびＤＴ₂ とは、本発明の擬似移動床式クロマト分離
装置における充填床性能評価手段として機能する。ロー
タリー弁ＲＶ_D は、前記充填床性能評価手段における溶
離液注入手段として機能し、ロータリー弁ＲＶ_E は、前
記充填床性能評価手段における標準溶液注入手段として
機能する。そして検知器ＤＴ₁ とＤＴ₂ とは、前記充填
床性能評価手段における検知器として機能する。

【０１０４】以下、図３の擬似移動床式クロマト分離装
置の動作について説明する。

【０１０５】分離・精製モードにおいては、溶離液導入
ラインＤa 〜Ｄd とエキストラクト液抜出ラインＥa 〜
Ｅd とは、それぞれロータリー弁ＲＶ_D およびロータリ
ー弁ＲＶ_E によって順次切り替えられる。そして、原料
溶液導入ラインＦa 〜Ｆd およびラフィネート液抜出ラ
インＲa 〜Ｒd とは、それぞれロータリー弁ＲＶ_F とロ
ータリー弁ＲＶ_R とによって順次切り替えられる。これ
によって、脱着ゾーン(IV)と濃縮ゾーン(III) と精製ゾ
ーン(II)と吸着ゾーン（Ｉ）とがカラムａ〜ｄ上を移動
する。ここで、溶離液導入ラインＤa 〜Ｄd のうち溶離
液導入ラインＤa が溶離液ポンプ に接続され、原料溶
液導入ラインＦa 〜Ｆd のうち原料溶液導入ラインＦc
が原料溶液ポンプＰ_F に接続され、エキストラクト液
抜出ラインＥa 〜Ｅd のうちのエキストラクト液抜出ラ
インＥa がエキストラクト液抜出管Ｅに接続され、ラフ
ィネート液抜出ラインＲa 〜Ｒd のうちのラフィネート
液抜出ラインＲc がラフィネート液抜出管Ｒに接続され
た状態を図３に示す。

【０１０６】次に、性能評価モードにおける前記擬似移
動床式クロマト分離装置の動作について説明する。

【０１０７】図４は、図３に示された擬似移動床式クロ
マト分離装置の性能評価モードにおける状態の一例を示
す配管図である。 分離性能評価時にはポンプＰを停止
する。ポンプＰはダイヤフラムポンプであるので、ポン
プＰを停止すると、循環流路ＦＣにおける、図３に示さ
れた矢印と反対の方向の流れは、ポンプＰの吸引側と吐
出側とに設けられたボール弁によって阻止される。

【０１０８】次に、ロータリー弁ＲＶ_D 、ＲＶ_E 、およ
びＲＶ_F を切り替え、溶離液ポンプに溶離液導入ライン
Ｄa を接続し、原料溶液ポンプＰ_F に原料溶液導入ライ
ンＦa を接続し、エキストラクト液抜出ラインＥa をエ
キストラクト液抜出管Ｅに接続する。なお、ロータリー
弁ＲＶ_R は、ラフィネート液抜出ラインＲa がラフィネ
ート液抜出管Ｒに接続されない位置、具体的にはラフィ
ネート液抜出ラインＲb 〜Ｒd のいずれかがラフィネー
ト液抜出管Ｒに接続される位置、またはラフィネート液
抜出ラインＲa 〜Ｒd のいずれもラフィネート液抜出管
Ｒに接続されず閉じた状態にある位置に切り替えられ
る。

【０１０９】この状態で溶離液ポンプ から溶離液を送
出すると、溶離液は、溶離液導入ラインＤa 、カラム
ａ、およびエキストラクト液抜出ラインＥa を通過し、
エキストラクト液抜出管Ｅから外部に排出される。

【０１１０】カラムａ内が溶離液で置換されたら、一度
溶離液ポンプ を停止させ、この状態で、原料溶液ポン
プＰ_F から所定量の標準溶液を送出し、再び溶離液ポン
プを起動させると、標準溶液は、原料溶液導入ラインＦ
a を通ってカラムａに流入する。

【０１１１】カラムａにおいて前記標準溶液中の強吸着
成分と弱吸着成分とが分離される。カラムａで分離され
た強吸着成分と弱吸着成分とは、前記溶離液の流れに乗
って、エキストラクト液抜出ラインＥa によって抜き出
され、検知器ＤＴ₁ によって検知される。これによっ
てカラムａについてクロマトグラムが得られるから、カ
ラムａの分離性能を評価することができる。

【０１１２】カラムｂについて分離性能を評価する場合
には、ロータリー弁ＲＶ_D 、ＲＶ_E、およびＲＶ_F を切
り替え、溶離液ポンプに溶離液導入ラインＤb を接続
し、原料溶液ポンプＰ_F に原料溶液導入ラインＦb を接
続し、エキストラクト液抜出ラインＥb をエキストラク
ト液抜出管Ｅに接続する。

【０１１３】カラムｃについて分離性能を評価する場合
には、ロータリー弁ＲＶ_D 、ＲＶ_E、およびＲＶ_F を切
り替え、溶離液ポンプに溶離液導入ラインＤc を接続
し、原料溶液ポンプＰ_F に原料溶液導入ラインＦc を接
続し、エキストラクト液抜出ラインＥc をエキストラク
ト液抜出管Ｅに接続する。

【０１１４】同様に、カラムｄについて分離性能を評価
する場合には、ロータリー弁ＲＶ_D、ＲＶ_E 、およびＲ
Ｖ_F を切り替え、溶離液ポンプに溶離液導入ラインＤd
を接続し、原料溶液ポンプＰ_F に原料溶液導入ラインＦ
d を接続し、エキストラクト液抜出ラインＥd をエキス
トラクト液抜出管Ｅに接続する。

【０１１５】

【発明の効果】本発明によれば、擬似移動床式クロマト
分離装置における性能劣化の原因が充填床にあるのか、
それとも充填床以外にあるのか、充填床に性能劣化の原
因があるとしたらどの充填床の劣化によるのかを、充填
床を循環流体流路から外すことなく調べることができる
擬似移動床式クロマト分離装置が提供される。

【０１１６】本発明で提供される擬似移動床式クロマト
分離装置のうち、各充填床の入口側の端部に開閉弁を備
えた溶離液注入配管を設けた充填床性能評価手段を備え
る態様の擬似移動床式クロマト分離装置は、擬似移動床
式クロマト分離装置が備える全ての充填床の分離性能を
一度に調べることができるという特長を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、本発明の擬似移動床式クロマト分離装
置の一例について、その概略を示す配管図である。

【図２】図２は、図１の擬似移動床式クロマト分離装置
におけるエキストラクト液抜出ラインのそれぞれに検知
器を設けた態様を有する擬似移動床式クロマト分離装置
の一例について、その概略を示す配管図である。

【図３】図３は、図１の擬似移動床式クロマト分離装置
における溶離液導入ライン、エキストラクト液抜出ライ
ン、原料溶液導入ライン、およびラフィネート液抜出ラ
インが、それぞれロータリー弁によって切り替えられる
態様の擬似移動床式クロマト分離装置の一例について、
その概略を示す配管図である。

【図４】図４は、図３に示された擬似移動床式クロマト
分離装置の性能評価モードにおける状態の一例を示す配
管図である。

【符号の説明】

ａ〜ｄ・・・カラム、Ｃab、Ｃbc、Ｃcd、Ｃ₁ 、Ｃ₂ ・
・・配管、Ｆc ・・・循環流路、Ｄa 〜Ｄd ・・・溶離
液導入ライン、Ｅa 〜Ｅd ・・・エキストラクト液抜出
ライン、Ｆa 〜Ｆd ・・・原料溶液導入ライン、Ｒa 〜
Ｒd ・・・ラフィネート液抜出ライン、Ｄ・・・溶離液
供給管、Ｅ・・・エキストラクト液抜出管、Ｆ・・・原
料溶液供給管、Ｒ・・・ラフィネート液抜出管、Ｐ・・
・ポンプ、Ｐ_D ・・溶離液ポンプ、Ｐ_F ・・・原料溶液
ポンプ、ＲＶ_D 、ＲＶ_F 、ＲＶ_E、ＲＶ_R ・・・ロータ
リー弁、ＶＤa 〜ＶＤd 、ＶＥa 〜ＶＥd 、ＶＦa 〜Ｖ
Ｆd 、ＶＲa 〜ＶＲd ・・・電磁弁、ＤＴ₁ 、ＤＴ₂ 、
ＤＴa 、ＤＴb 、ＤＴc 、ＤＴd ・・・検知器

─────────────────────────────────────────────────────

【手続補正書】

【提出日】平成１０年１月７日

【手続補正１】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】全図

【補正方法】変更

【補正内容】

【図１】

【図２】

【図３】

【図４】

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 直列且つ無端状に連結された、２以上
   の、分離用充填剤が内部に充填された充填床を有し、且
   つ内部に強制的に液体を循環させる循環流体流路と、前
   記循環流体流路に溶離液を導入する溶離液導入口と、分
   離すべき成分を含有する原料溶液が含有する成分のうち
   の強吸着成分を多く含む溶液を前記循環流体流路から抜
   き出すエキストラクト液抜出口と、前記原料溶液を前記
   循環流体流路に導入する原料溶液導入口と、前記原料溶
   液が含有する成分のうちの弱吸着成分を多く含む溶液を
   前記循環流体流路から抜き出すラフィネート液抜出口と
   を備え、且つ前記溶離液導入口とエキストラクト液抜出
   口と原料溶液導入口とラフィネート液抜出口とは、前記
   循環流体流路の内部を循環する液体の循環方向に沿っ
   て、溶離液導入口、エキストラクト液抜出口、原料溶液
   導入口、ラフィネート液抜出口の順で配置され、且つ前
   記順序を保持した状態で前記循環流体流路上を間欠的に
   移動するように設けられてなる擬似移動床式クロマト分
   離装置において、成分の種類および濃度が既知である標
   準溶液と溶離液とを各充填床に注入して、前記充填床に
   おける前記各成分の分離状態を調べる充填床性能評価手
   段を設けてなることを特徴とする擬似移動床式クロマト
   分離装置。
2. 【請求項２】 前記請求項１における充填床性能評価手
   段は、充填床の入口側の端部に溶離液を注入する溶離液
   注入手段と、前記充填床の入口側の端部に標準溶液を注
   入する標準溶液注入手段と、前記充填床の出口側に設け
   られた、前記充填床によって溶離される成分を検出する
   検出器とを備えてなる、前記請求項１に記載の擬似移動
   床式クロマト分離装置。