专利名称：使用模拟移动床色谱分离装置制造目标物质的方法
技术领域：
本发明涉及使用模拟移动床色谱分离装置(以下也称为“SMBC分离装置”)制造目 标物质的方法。
背景技术：
作为分离获得混合物中的任意成分的方法，已知这样的模拟移动床法(以下也称 为“SMB法”):使用SMBC分离装置，向多个柱串联连接而成的环形流路中连续地供给洗脱液 和样品溶液，同时连续地从环形流路排出洗脱液。利用SMB法的光学拆分正在受到特别是 医药领域的关注。当用SMB法制造像药物这样的要求极高纯度的品质的产品时，往往由于 轻微干扰造成被分离的成分纯度下降，产率可能大幅降低。例如，一般地，在利用使用充填有粒径小的充填剂的柱的液相色谱的光学拆分中， 当间歇地供给样品溶液时，在柱内被分离的成分通常以在检测时表现窄峰的浓溶液状态存 在。当含有在此状态下被分离的成分的洗脱液通过这样的部分，即，在流路中的配管、阀、和 泵等没有分离作用的流路中形成的、由于流路的扩大、分支、折曲而容易发生液体滞留的部 分(也称为“液积存部分”)时，被分离的成分根据液积存部分的形状、大小扩散。因此，在被 分离的成分流过的流路中含有液积存部分易使分离性能降低。因此，对于SMB法，期待在反 复进行成分分离的环形流路中不含有、或尽量缩小液积存部分。此外，就SMB法来说，一般地，期待通过使用粒径为约2(Γ25 μ m的充填剂，在尽 可能地满足充填剂的分离性能的同时尽量减少充填剂的使用量(例如，非专利文献1)。另 外，作为进一步提高通过利用SMB法的成分分离的制造的生产率的方法，例如，可举出这样 的尝试，即，通过减少在环形流路中设置的柱的数目、或缩短柱中充填的充填剂的充填长度 (例如，参照专利文献5)，来减小洗脱液的单位流量的、由柱产生的压力损失，同时增大洗脱 液的流量，抑制柱整体的压力损失，同时增加单位时间内通过柱的洗脱液的量，从而使单位 SMBC分离装置的生产率提高。但是，在这样的方法中，单位SMBC分离装置内，相对于充填剂的容量即具有分离 作用的流路的容积，液积存部分的容积相对变大，因此，往往洗脱液中的被分离的成分在液 积存部分的扩散造成的影响进一步变大，分离性能降低、生产率降低。作为尽量减少这样的液积存部分造成的成分扩散的方法，例如已知下述方法将 液积存部分设计得小的阀设置在洗脱液的流路中(例如，参照专利文献1)。所述阀可耐受 SMBC分离装置中的洗脱液的流量高的条件和高压条件，但是使用这样的特殊仪器使SMBC 分离装置花费的成本增加，对被分离的成分的生产成本有影响。另一方面，SMB法中，通常，洗脱液和样品溶液的供给位置和洗脱液的排出位置沿 环形流路移动一周。已知在SMB法中，为了进行适当的分离，根据上述供给和排出位置，分 阶段地控制泵的流量，所述泵设置在环形流路中并且使洗脱液在环形流路中循环。作为包 含这样的控制的SMB法，例如可以举出如下方法在各阶段中将泵的流量控制在流量设定 值的Γ2%以内(例如，参照专利文献2)。
在这样的分阶段的流量控制中，当转换泵的流量的控制值时，有时实际的洗脱液 的流量大幅超过控制值、然后发生偏差(hunting)直至接近设定值，这样会发生环形流路中 洗脱液的流量脱离控制的状态造成的分离状态的恶化(例如，参照专利文献3的图3)。作为 防止这样的控制障碍的方法，可列举例如在泵的吐出侧设置压力调节阀的机械性对策、改 变泵的转数的方法、基于在环形流路中的洗脱液的流量和泵的吸入侧的压力的各设定值和 实测值的差来控制泵的流量的方法(例如，参照专利文献4)、以及基于在洗脱液稳定地流动 的状态下的控制信号，来修正基于泵的设定值和泵的吸入侧的压力的设定值的控制信号， 从而控制泵的流量的方法(例如，参照专利文献3)。但是，在这些方法中存在如下情况当如上述那样为了提高单位SMBC分离装置的 生产率而增大洗脱液的流量时，泵的控制的转换间隔越发变短，进行适当的分离的洗脱液 的流量控制是困难的。这样的倾向在如专利文献1记载的使用相对于柱的直径充填长度短 的柱的SMB法中尤其显著。作为对这样的倾向的对策，可举出这样的对策，即，为了延长泵 的控制的转换间隔，使用长度与直径的比大的柱，但是，由于这时柱产生的压力损失变大， 所以不能使洗脱液的循环流量充分地增大。现有技术文献 专利文献
专利文献1:国际公开第01/33210号小册子 专利文献2:日本特公昭51-18392号公报 专利文献3:日本特公平7-8322号公报 专利文献4:日本特公平7-8321号公报 专利文献5 日本特开2002-82106号公报 非专利文献
__专禾[I文献 1 Olivier Ludemann-Hombourger 等.，"Separation Science and Technology", 35(9), 2000，第 1303 页。
发明内容
发明要解决的课题
本发明提供可抑制使用SMBC分离装置从混合物中分离制造目标物质的方法中液积存 部分造成的分离性能下降的方法。另外本发明还提供使用SMBC分离装置从混合物中分离制造目标物质的方法中分 阶段地控制洗脱液的循环流量而使分离效果进一步提高的方法。解决课题的手段
本发明提供通过在SMBC分离装置中使用充填有相对大的粒径的充填剂的相对长的柱 来代替以往使用的柱，而在SMBC分离装置中达到所需的理论塔板数，同时相对缩小SMBC分 离装置中的液积存部分的容量，使用该SMBC分离装置从混合物中分离制造目标物质的方 法。S卩，本发明提供从样品中分离目标物质而制造目标物质的方法，其使用包含环形 流路的模拟移动床色谱分离装置，该环形流路包含充填有用于分离目标物质的粒状分离 剂的多个柱、环形地串联连接所述多个柱的多个连接流路、用于向上述柱供给洗脱液的泵；其中，
将可使用满足第一条件的第一模拟移动床色谱分离装置分离样品中的目标物质的样 品用于满足第二条件的第二模拟移动床色谱分离装置，由此从样品中分离目标物质而制造 目标物质，其特征在于，
上述第一条件是分离剂的粒径为rl ( μ m)(其中rl < 25)，使用柱管的总充填长度为 Ll的柱，并且第一模拟移动床色谱分离装置中的柱的理论塔板总数为m，
上述第二条件是分离剂的粒径为r2 ( μ m)(其中r2>25)，使用柱管的总充填长度为 L2 (其中L1<U)的柱，柱的理论塔板总数为N2 (但0. 5N1 ^ N2 ^ 1. 5N1)，并且
当第一模拟移动床色谱分离装置的环形流路中形成的液积存部分的容积为Vdl，第一 模拟移动床色谱分离装置中的柱的总内容积为Vcl，第二模拟移动床色谱分离装置的环形 流路中形成的液积存部分的容积为Vd2，第二模拟移动床色谱分离装置中的柱的总内容积 为Vc2时，Vd2相对于Vc2与Vd2之和的比为0. 07以下，并且小于Vdl相对于Vcl与Vdl之 和的比。此外，本发明提供上述方法，其特征在于，当上述第一条件中的柱的数目为m时， Ll/m为IOcm以下。此外，本发明提供上述方法，其特征在于，L2为1. 5L1以上。此外，本发明提供上述方法，其特征在于，rl为10 μ m以上。此外，本发明提供上述方法，其特征在于，r2大于25 μ m且为100 μ m以下。此外，本发明提供上述方法，其特征在于，Vdl与Vd2相等。此外，本发明提供上述方法，其特征在于，分离剂包含多糖衍生物。此外，本发明提供上述方法，其特征在于，多糖衍生物为纤维素衍生物或直链淀粉 衍生物。此外，本发明提供上述方法，其特征在于，目标物质为光学异构体。此外，本发明提供上述方法，其特征在于，上述模拟移动床色谱分离装置进一步包 含被连接在任意的连接流路、用于向环形流路供给洗脱液的第一流路；被连接在任意的 连接流路、用于向环形流路供给样品溶液的第二流路；分别被连接在任意的连接流路、用于 从环形流路排出洗脱液的第三和第四流路；上述泵通过第一至第四流路中的被连接在环形 流路中夹着泵的位置的两个流路来控制流量。发明效果
在本发明中，由于使用可得到相对于以往的分离条件相等的理论塔板数的、粒径大的 分离剂和充填长度长的柱管，所以柱的压力损失变得与以往的分离条件相同，可直接地使 用在以往的分离条件下使用的泵。因此，在本发明中，仅更换柱即可相对缩小液积存部分相 对于SMBC分离装置全体的容积，因此可抑制使用SMBC分离装置从混合物中分离制造目标 物质的方法中液积存部分造成的分离性能下降。本发明在抑制用于分离光学异构体的分离剂的使用量、对通过改良构成环形流路 的仪器、SMBC分离装置的操作方法来提高生产率进行研究的领域中更有效，另外，在如光学 异构体这样的要求高品质的产品的制造中更有效。另外，在本发明中，由于使用可得到相对于以往的分离条件相等的理论塔板数的、 粒径大的分离剂和充填长度长的柱管，所以，环形流路中的被分离的成分的分布宽度，与以往的分离条件下的分布宽度相比，由于充填长度的增加而变大。因此，本发明中，通过分阶 段地控制泵的流量，与以往的分离条件相比，泵的控制的切换间隔变大，因此，在使用SMBC 分离装置从混合物中分离制造目标物质的方法中，通过分阶段地控制洗脱液的循环流量可 使分离效果更进一步提高。
图1为概略性地表示满足本发明中的第一条件的SMBC分离装置的一例的结构的 图。图2为表示图1的SMBC分离装置的环形流路中的泵5的位置和流量的控制量的 一例的图。图3为表示图2中的泵5的流量控制中的流量和时间的设定值的一例的图。图4为表示图1的SMBC分离装置中的泵5对分离出的成分的影响的图。图5为概略性地表示满足本发明中的第二条件的SMBC分离装置的一例的结构的 图。图6为表示图2的SMBC分离装置中的泵5对分离出的成分的影响的图。图7为表示利用图1的SMBC分离装置的光学拆分在稳定状态下的环形流路中各 成分的浓度分布的图。图8为表示利用图2的SMBC分离装置的光学拆分在稳定状态下的环形流路中各 成分的浓度分布的图。
具体实施例方式本发明是这样的从样品中分离制造目标物质的方法，即，在使用SMBC分离装置从 样品中分离制造目标物质的方法中，将可使用满足第一条件的第一 SMBC分离装置分离样 品中的目标物质的样品用于满足第二条件的第二 SMBC分离装置，来从样品中分离制造目 标物质。上述满足第一和第二条件的SMBC分离装置可利用公知的SMBC分离装置。作为这 样的SMBC分离装置，包括日本特开2006-84457号公报中记载那样的装置，其包括环形流 路，被连接在任意的连接流路、用于向环形流路供给洗脱液的第一流路，被连接在任意的连 接流路、用于向环形流路供给样品溶液的第二流路，和分别被连接在任意的连接流路、从环 形流路排出洗脱液的第三和第四流路，上述环形流路包括充填有用于分离目标物质的粒 状分离剂的多个柱、环形地串联连接这些多个柱的多个连接流路、用于向上述柱供给洗脱 液的泵。作为上述SMBC分离装置，还可举出例如日本特开昭62-91205号公报中记载那样 的装置环形流路是将柱介由截流阀连接而形成，包括用于供给洗脱液、供给样品溶液、 和从环形流路排出洗脱液的定量泵，在环形流路中不包括用于洗脱液的循环的泵。本发明的方法可基于通常使用这样的SMBC分离装置的方法进行。作为使用这样 的SMBC分离装置的方法的例子包括根据分离出的成分的分布不均勻，而在环形流路中形 成四个区域，向环形流路供给洗脱液、供给样品溶液、从环形流路排出洗脱液同步进行的通 常的方法；如日本特开昭62-91205号公报中记载的那样，将环形流路分成三个区域、从第 一区域的前端供给样品溶液，从第一区域的后端排出包含难吸附成分的洗脱液，从第二区域的前端供给洗脱液，从第二区域的后端排出包含易吸附成分的洗脱液，并且将第一区域 的后端和第二区域的前端之间的截流阀关闭的方法；如日本特开昭63-158105号公报中记 载的那样，不伴随向环形流路供给流体和从环形流路排出流体的、环形流路中的洗脱液的 循环工序的方法，以及 SEPARATION ACIENCE AND TECHNOLOGY, 35(12), pp. 1829-1862, 2000中记载的那样，向环形流路供给洗脱液、供给样品溶液、从环形流路排出洗脱液非同步 进行的方法。上述样品是包含目标物质的液体组合物，包含目标物质的样品中的作为分离对象 的物质如果是液体则可以是样品本身，也可以是目标物质和分离对象物质的溶液。样品为 溶液时的溶剂可使用选自水和公知的有机溶剂的一种以上的溶剂。上述洗脱液可以使用SMB法中通常使用的选自水和公知的有机溶剂的一种以上 的溶剂。作为上述有机溶剂，例如日本特开2006-84457号公报中记载的那样，可列举 甲醇、乙醇、异丙醇、乙酸、四氢呋喃、二甲基亚砜、二甲基甲酰胺、乙酸乙酯、乙酸甲酯、 二乙胺、氯仿、乙腈、正己烷、庚烷、叔丁基甲基醚(MTBE)、丙酮、甲苯、二氯甲烷、1，4_ 二 耀烧、和N，N-二甲基乙酰胺(DMAc)等。此外，作为上述洗脱液，例如日本特开2006-84457号公报中记载的那样，可列举 甲醇-乙醇混合溶剂、异丙醇-正己烷混合溶剂、乙醇-正己烷混合溶剂、甲醇-乙腈混合 溶剂等二成分混合溶剂、甲醇-乙腈-乙酸混合溶剂、甲醇-乙腈-二乙胺混合溶剂、异丙 醇-正己烷-二乙胺混合溶剂、乙醇-正己烷-二乙胺混合溶剂等三成分混合溶剂等。上述第一条件是这样的条件，即，在此条件下，可通过SMBC分离装置分离目标物 质是明确的，第一条件是分离剂的粒径为rl( μ m)(其中rl ( 25)，使用柱管的总充填长 度为Ll的柱，并且第一 SMBC分离装置中的柱的理论塔板总数为m。分离剂的粒径是表示取决于各柱中使用的所有分离剂的粒子的大小的特征的值。 Π和r2使用相同种类的值。作为这样的分离剂的粒径，可列举例如质量平均粒径、体积平 均粒径和代表值。分离剂的粒径可使用例如激光衍射散射法、库尔特计数法来测定，也可以
权利要求
1.从样品中分离目标物质而制造目标物质的方法，其使用包含环形流路的模拟移动床 色谱分离装置，该环形流路包含充填有用于分离目标物质的粒状分离剂的多个柱、环形地 串联连接所述多个柱的多个连接流路、用于向上述柱供给洗脱液的泵；其中，将可使用满足第一条件的第一模拟移动床色谱分离装置分离样品中的目标物质的样 品用于满足第二条件的第二模拟移动床色谱分离装置，由此从样品中分离目标物质而制造 目标物质，上述第一条件是分离剂的粒径为rl ( μ m)，其中rl < 25，使用柱管的总充填长度为 Ll的柱，并且第一模拟移动床色谱分离装置中的柱的理论塔板总数为m，上述第二条件是分离剂的粒径为r2(ym)，其中r2>25，使用柱管的总充填长度为L2 的柱，其中L1<L2，柱的理论塔板总数为N2，其中0. 5N1彡N2彡1. 5N1，并且当第一模拟移动床色谱分离装置的环形流路中形成的液积存部分的容积为Vdl，第一 模拟移动床色谱分离装置中的柱的总内容积为Vcl，第二模拟移动床色谱分离装置的环形 流路中形成的液积存部分的容积为Vd2，第二模拟移动床色谱分离装置中的柱的总内容积 为Vc2时，Vd2相对于Vc2与Vd2之和的比为0. 07以下，并且小于Vdl相对于Vcl与Vdl之 和的比。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，当在所述第一条件下的柱的数目为m时，Ll/m为 IOcm以下。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，L2为1.5L1以上。
4.根据权利要求广3中任一项所述的方法，其中，rl为10μ m以上。
5.根据权利要求广4中任一项所述的方法，其中，r2大于25μ m且为100 μ m以下。
6.根据权利要求广5中任一项所述的方法，其中，Vdl与Vd2相等。
7.根据权利要求广6中任一项所述的方法，其中，分离剂包含多糖衍生物。
8.根据权利要求7所述的方法，其中，多糖衍生物为纤维素衍生物或直链淀粉衍生物。
9.根据权利要求7或8所述的方法，其中，目标物质为光学异构体。
10.根据权利要求广9中任一项所述的方法，其中，所述模拟移动床色谱分离装置还包 括被连接在任意的连接流路、用于向环形流路供给洗脱液的第一流路；被连接在任意的 连接流路、用于向环形流路供给样品溶液的第二流路；分别被连接在任意的连接流路、用于 从环形流路排出洗脱液的第三和第四流路，所述泵通过第一至第四流路中的被连接在环形流路中夹着泵的位置的两个流路来控 制流量。
全文摘要
提供使用模拟移动床色谱(SMBC)分离装置从混合物中分离目标物质而制造目标物质的方法，其可抑制液积存部分的干扰导致的分离性能下降。将可使用满足第一条件的第一SMBC色谱分离装置分离样品中的目标物质的样品用于满足第二条件的第二SMBC色谱分离装置，来从样品中分离制造目标物质，所述第二SMBC分离装置中，分离剂的粒径和柱管的充填长度都更大，柱造成的压力损失实质上相同，并且SMBC分离装置的环形流路中的液积存部分的容积比更小。
文档编号G01N30/88GK102143789SQ20098013328
公开日2011年8月3日 申请日期2009年8月26日 优先权日2008年8月26日
发明者蓑田稔治 申请人:大赛璐化学工业株式会社