JPH0579385B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は濾過後乾燥させることなく溶液から高
分子を濃縮し、濃縮した高分子含有物を最大量で
回収する遠心分離法及びその装置に関する。 生化学の分野においては、効果的に分析ができ
るような濃厚な蛋白質の試料を得たり、蛋白質を
含まない分析用の濾液を得たり、低分子量のイオ
ンまたは溶質を置換または除去したり、或いは
種々の蛋白質試料と種々の化学物質とを組合わせ
時の蛋白質の結合性を研究したりするために、蛋
白質溶液から溶媒を除去することが必要な多くの
分析法が開発されてきた。また液体試料中の高分
子成分を濃縮することが必要な、蛋白質ばかりで
なく一般に高分子を含む他の分析法も開発されて
きた。 濾過、例えば限外濾過を用いて溶液中の少量の
高分子を濃縮する場合、濾過後乾燥するという問
題が生じる。微小容積濃縮装置に一定容積の緩衝
液を加えて濾過し乾燥した後残つた高分子を再溶
解させることができるが、所望の最終的な保持容
積において濾過を停止する場合に比べ、一般に高
分子の全体としての回収量は少なく、生物学的活
性の回復率も低いことが見出されている。 従来法においては、所望の最終保持容積をもつ
液と接触させた膜の一部に不透過性の密封被膜を
有するアミコン・ミニコン〓（Amicon
Minicon）という商品名の吸着剤で活性化した濃
縮器が市販されている。この被膜は濾液が乾燥す
るのを阻害はするが、表面張力による毛管作用の
ためにそれを全く防止することはなく、そのため
保持液のメニスカスが被覆された区域へと後退し
た後も濾過が継続する。 本発明の遠心分離型マイクロ濃縮器はアミコン
MSP−１微小分割装置（出版番号472）と同様な
設計をもつている。しかしMSP−１においては
膜のすべての部分の下方に濾液のダクトをもつた
膜支持体が備えられ、固定角のローターの中で遠
心分離を行う際不注意に放置すると、MSP−１
では濾過後の乾燥が起る。 濾液後乾燥が起るという問題の他に、マイクロ
濃縮器から濃縮された高分子保持液の微小容積を
回収する場合にも問題がある。膜と貯蔵容器の壁
とが表面張力で濡らされることによりフイルムの
損失が生じるため、通常のピペツトによる回収は
困難である。またピペツトの先端が膜の表皮を傷
付け、随時マイクロ濃縮器を再使用することが妨
げられる。例えば米国特許第3488768号記載のよ
うな遠心分離式自己清浄型限外濾過器からピペツ
トを用いて保持液を回収しようとすると、高分子
に対し吸着性をもちフイルム損失の原因になる大
きな膜面積が存在するために、その回収量は限定
されたものになる。 従つて本発明の第一の目的は濾過後乾燥させる
ことなく溶液から高分子を濃縮し得る遠心分離式
マイクロ濃縮器を提供することである。 本発明の他の目的は一定のローターの角度に対
してローター内の装置の向きには無関係に一定の
最終保持容積を与え得るマイクロ濃縮器を提供す
ることである。 本発明のさらに他の目的は膜を傷付けることな
くまたフイルム損失を最小限度に抑制し、最大量
の濃縮された高分子保持液を得る遠心分離回収法
に上記マイクロ濃縮器を使用することである。 本発明のさらに他の目的は遠心分離式濃縮装置
から最大量の濃縮された高分子保持液を回収する
ための遠心分離式回収法を提供することである。 本発明のさらに他の目的は再使用可能な遠心分
離式マイクロ濃縮器を提供することである。 本発明のさらに他の目的は経済的に製造するこ
とができる遠心分離式マイクロ濃縮器を提供する
ことである。 従来法における問題点は新規遠心分離濾過装置
に遠心分離式マイクロ濃縮器を備え付け、濾過後
乾燥させることなく溶液から高分子を濃縮するた
めに、及び／又は濃縮された高分子保持液を最大
量で遠心分離により回収するために、マイクロ濃
縮器を使用する方法を用いることにより克服され
る。 本発明の溶液から高分子を濃縮するための遠心
分離濾過装置（第２の発明）は Ａ (1) 試料貯蔵器； (2) 該試料貯蔵器の下方にある濾液コツプ； (3) (a)半透性の膜と(b)該膜に対する支持体とか
ら成る濾液コツプから試料貯蔵器を分離する
濾過部材； (4) 貯蔵器の外周、膜、及び膜支持体の間で液
体の密封を形成する部材； (5) 濾液コツプに濾過手段を取り付けるための
部材；及び (6) 試料貯蔵器を濾過部材に取り付けるための
部材から成り、 該膜の支持体は濾液を膜から濾液コツプへと通
す一個またはそれ以上の濾液ダクトを有し、該濾
液ダクトは、濾過装置を固定角の遠心分離ロータ
ーの中で使用する場合、最も外側の濾液ダクトの
最も外側の縁から試料貯蔵器の遠心分離壁に至る
距離がローター中での該装置の配向方向に関して
実質的に不変になるように配置されており、該濾
過ダクトは膜の縁から十分に内側へとずらされて
おり、この装置を固定角の遠心分離ローターの中
で使用しかつ保持液のメニスカスのレベルが最も
外側の濾液ダクトの最も外側の縁のレベルに達す
ると、濾過が停止し濃縮された高分子の最終保持
容積が得られるようになつている新規マイクロ濃
縮装置（第１の発明）、及び Ｂ 該マイクロ濃縮装置を受ける固定角遠心分離
ローターから成つている。 好適な形においては、遠心分離濾過装置は限外
濾過装置であり、使用する膜は最大の細孔の大き
さが500mμである異方性をもつた限外濾過膜であ
る。膜支持体の中にある濾液のダクトは好ましく
はマイクロ濃縮器の長手方向の軸に関し軸対称で
配置されており、該濾液ダクトは環状の溝穴を規
定する一連の不連続的な弧から成ることが最も好
ましい。好適な濾過装置はさらに試料貯蔵器の外
周、膜、及び膜支持体の間にある液体に対して密
封材となるＯ−リング、及び試料貯蔵器を閉じる
ための排気されるようになつた保持液のコツプか
ら成つている。 上記第１及び第２の発明により、濾過後乾燥が
防止され、また与えられたローターの角度に対し
てローター内の濃縮装置の向きに無関係に一定の
最終保持容積が得られる。 また、本発明の新規な濃縮方法（第３の発明）
においては、試料貯蔵器；該試料貯蔵器の下方に
ある濾液コツプ；半透性の膜と該膜に対する支持
体から成る濾液コツプから試料貯蔵器を分離する
濾過部材；試料貯蔵器の外周、膜、及び膜支持体
の間で液体の密封を形成する部材；濾液コツプに
濾過部材を取り付けるための部材；及び試料貯蔵
器を濾過部材に取り付けるための部材から成り、
該膜支持体は濾液を膜から濾液コツプへと通す一
個またはそれ以上の濾液ダクトを有し、該濾液ダ
クトは膜の縁から十分に内側へとずらされてお
り、濾過装置を固定角の遠心分離ローターの中で
使用しかつ保持液のメニスカスのレベルが最も外
側の濾液ダクトの最も外側の縁のレベルに達する
と、濾過が停止し濃縮された高分子の最終保持容
積が得られるようになつている濾過装置の試料貯
蔵器に高分子溶液を満たし、該装置を固定角の遠
心分離ローターに入れて遠心分離中遠心力のベク
トルが常に或る角度をなして膜の表面に向くよう
にし、保持液のメニスカスのレベルが最も外側の
濾液ダクトの最も外側の縁のレベルに達し濾過を
停止するまで該装置を遠心分離することにより濃
縮された高分子の最終保持容積を得る。 上記第３の発明により、濾過後乾燥させること
なく溶液から高分子を濃縮することができる。 また、本発明は、試料貯蔵器；該試料貯蔵器の
下方にある濾液コツプ；半透性の膜と該膜に対す
る支持体から成る該濾液コツプから試料貯蔵器を
分離する濾過部材；試料貯蔵器の外周、膜、及び
膜支持体の間で液体の密封を形成する部材；濾液
コツプに濾過部材を取り付けるための部材；及び
試料貯蔵器を濾過部材に取り付けるための部材か
ら成り、該膜支持体は濾液を膜から濾液コツプへ
と通す一個またはそれ以上の濾液ダクトを有し、
該濾液ダクトは膜の縁から十分に内側へとずらさ
れており、濾過装置を遠心分離ローターの中で使
用する場合、一度保持液のメニスカスのレベルが
最も外側の濾液ダクトの最も外側の縁のレベルに
達すると、濾過が停止し濃縮された高分子の最終
保持容積が得られるようになつており、更に試料
貯蔵器を閉じるための排気栓を有することを特徴
とする溶液から高分子を濃縮するための遠心分離
式濾過装置（第４の発明）を提供する。この第４
の発明により、濾過後乾燥を防止することができ
ると共に、排気栓の使用によつて試料の蒸発を防
止することができる。 高分子を濃縮する好適な方法で得られた保持液
は好ましくはマイクロ濃縮装置から得られる濾液
を含む濾液コツプを取り出し、この装置を逆転さ
せて保持コツプを試料貯蔵器の下方に置き、逆転
させた方向で該装置を遠心分離にかけて最大量の
保持液を保持コツプの中に排出されることにより
回収することができる。さらに好ましくは、マイ
クロ濃縮装置を遠心分離にかける前に保持コツプ
を部分的に濾液コツプの中に挿入し、それによつ
て濾液の蒸発を防ぐ気密性を与える。 濃縮した高分子保持液を専ら遠心分離により回
収するための装置は、 Ａ (1) 高分子の保持液を含む保持液貯蔵器； (2) 該保持液貯蔵器の頂部に取付けられた(a)半
透性の膜と(b)該膜に対する逆さになつた支持
体とから成る濾過手段； (3) 保持液貯蔵器の外周、膜、及び膜支持体の
間で液体に対し密封を形成する手段； (4) 該保持液貯蔵器の底に取り付けられた保持
液コツプ； (5) 該濾過手段を該保持液貯蔵器に取り付ける
手段； (6) 該保持液コツプを保持液貯蔵器に取り付け
る手段から成り、該膜支持体は密封手段と一
緒になつて該膜を適切な位置に保つ一個また
はそれ以上の濾液ダクトを有している装置、
及び Ｂ 該装置を受ける遠心分離装置から成ることが
できる。かかる回収装置により、膜を傷つける
ことなく、最大量の濃縮された高分子保持液を
回収することができる。 好適な形においては回収装置の膜は異方性の
限外濾過膜から成つている。 上記の回収装置の保持液貯蔵器から濃縮された
高分子保持液を遠心分離により回収する方法にお
いては、該装置を遠心分離にかけて最大量の保持
液を保持液コツプの中に排出させる。 第１図を参照すれば、排気用のリブ４を有する
保持液コツプ２から成る本発明のマイクロ濃縮装
置１の好適な形が示されている。該排気用のリブ
４は好ましくは試料貯蔵器６の外側の表面とはめ
合うように設計され保持液コツプの内側の表面に
成形された３個の排気用の隆起部の一つである。
留め部材７もまた保持液コツプの内側の表面に成
形されている。排気用のリブと留め部材は一緒に
なつて、遠心分離の際試料貯蔵器を保持液コツプ
で栓をした場合、通気が塞がるのを防ぐ役目をし
ている。これは通気が塞がるのを防ぐために保持
液コツプの排気を行う一つの方法であるが、例え
ば試料貯蔵器の外面に成形されたリブの上に保持
液コツプをぴつたりとはめ込むような他の方法で
も同じ結果を得ることができる。 本発明のマイクロ濃縮装置は遠心分離中試料の
蒸発を防ぐために栓をすることが好ましい。使用
される栓は通気が塞がるのを防ぐために排気する
ことが、即ちこの栓を排気栓とすることが、好ま
しい。使用する栓はまた好ましくは本発明のマイ
クロ濃縮装置が第３図に示すような回収モードに
ある時に高分子の保持液を受ける保持液コツプか
ら成つている。 本発明のマイクロ濃縮装置はさらに半透膜１２
及び第２ａ及び２ｂ図で示されているような膜支
持体１４から成る濾過部材を有している。試料貯
蔵器６はその上に膜支持体１４を折曲げることに
より濾過部材に取付られている。試料貯蔵器を濾
過部材に取り付ける他の任意の装置を用いること
ができる。折曲げによつて試料貯蔵器を濾過部材
に取り付ける場合には、膜が使用不能になつても
これを取り替えることはできない。しかし例えば
一対の取り外し可能なクリツプにより試料貯蔵器
を濾過装置に取り付けると、次にマイクロ濃縮装
置を使用する場合、必要に応じ膜を容易に交換す
ることができる。 第１図及び第２図に示したように、好適な膜支
持体１４はそれを濾液コツプ１８と噛合わせるた
めの濾液コツプはめ込み用のスカート１６を有し
ている。膜支持体１４は排気用のリブ２０をも
ち、該排気用のリブ２０は濾液コツプをはめ込む
はめ込み用のスカート１６の外側の表面に成形さ
れた６個のリブの一つである。膜支持体１４はま
た濾液スリーブ２２を有し、このスリーブは排気
用のリブ２０と一緒になつて濾液コツプはめ込み
用のスカート１６と濾液コツプ１８との間で通気
が塞がるのを防いでいる。 Ｏ−リング２４により試料貯蔵器６の外周、膜
支持体１４、及び膜１２の間における液体の密封
が行われる。膜がその周囲において完全に密封さ
れる限り、どのような密封方法をとることもでき
る。 本発明のマイクロ濃縮装置においては任意の種
類の半透膜を使用することができるが、異方性の
膜、即ち極端に薄い微多孔性の障壁層と比較的厚
い大きな穴の多孔性をもつ支持層を有する膜が好
適であり、最大の穴の大きさが500μの異方性限
外濾過膜がさらに好適である。 第１図の膜支持体１４はさらに明瞭に第２ａ及
び２ｂ図に示されている。第２ａ図から判るよう
に、膜支持体１４は膜を支持するが高速で流れを
通す平らな網目状の表面をもつている。膜支持体
１４は環状の溝穴を規定する三個の不連続な弧２
６をもつ濾液ダクトを有し、この弧２６により濾
液を膜１２から濾液コツプ１８へと通すことがで
きる。３個の不連続な弧２６はマイクロ濃縮装置
の長手方向の軸に関し軸対称をなすように配置さ
れている。この３個の弧２６は支持用のタブ２８
により互いに分離されている。膜支持体１４は速
い速度で濾液を膜支持体中に流すことができるよ
うにするための弧２６に至る捕集用の溝穴３０を
有している。膜支持体１４はまた膜を支持するた
めの山３２をもつている。 膜支持体が１種またはそれ以上の濾液ダクトを
有し、且つ該ダクトが膜の縁から十分に内側にず
らされている限り、例えば円形の開口部から成る
単一の濾液ダクトのような、任意の濾液ダクトを
膜支持体に使用することができる。濾液ダクトが
膜の縁から十分に内側にずらされていると、第４
図に示したように本発明の装置を固定角遠心分離
ローター３４の中で使用する場合、保持液のメニ
スカスのレベルが最も外側の濾液ダクトの最も外
側の縁のレベルに達する時、膜と膜支持体との間
で濾液の静止圧が釣合う結果として、平衡が達成
され、濾過が停止する。個々の膜の濾過速度が異
つている際には長期間遠心分離することが必要で
あるが、この場合でも濾過後乾燥が起る可能性は
ない。 膜支持体の濾液ダクトは、本発明の装置を固定
角遠心分離ローターの中で使用する際、最も外側
の濾液ダクトの最も外側の縁から試料貯蔵器の遠
心分離用の壁に至る距離（この距離は第２ａ図に
おいてｄとして示されている）がローター中での
本発明の装置の向きに関して実質的に不変である
ように配置すること、即ち本発明の装置が使用さ
れている間に最も外側のダクトが常に同じ方向に
あること、が好ましい。これによつて、或る与え
られたローターの角度に対し、ローター中の装置
の向きに無関係に一定の最終容積が得られる。こ
の最終容積は一般に26°〜55°の範囲、最も普通に
は45°または34°のような種々の角度をもつ容易に
入手し得る遠心分離ローターを選択することによ
り変えることができる。第１図及び第２図の好適
な装置を用いる場合には、34°の角度のローター
を用いて得られる最終保持容積は約50μであ
り、これに対し45°の角度をもつローターを用い
て得られる最終保持容積は約25〜30μである。 濾液ダクトが非対称である場合には、即ち固定
角遠心分離ローターにおいて本発明の装置を使用
する時に、最も外側の濾液ダクトの最も外側の縁
から試料貯蔵器の遠心分離用の壁に至る距離がロ
ーター中での装置の向きに関して変化する場合に
は、膜支持体の縁に置かれたタブのような手段が
固定角ローターの中で装置を軸方向に配置させる
ために必要である。この場合には異つた角度をも
つた遠心分離ローターを選ぶことにより同じ装置
を用いて最終保持容積が変えられるばかりでな
く、固定角ローターの中の装置の軸の向きを変え
ることによつても最終保持容積を変えることがで
きる。 保持液コツプ２、試料貯蔵器６、膜支持体１
４、及び濾液コツプ１８は好ましくはプラスチツ
クスの射出成形体であり、本発明のマイクロ濃縮
装置を使用後廃棄できるほど低価格である。 第４ａ図を参照すれば、マイクロ濃縮装置１の
試料貯蔵器６に試料のメニスカスのレベル３５ま
で高分子の溶液を満たした後、この装置１を固定
角遠心分離ローター３４中で遠心分離する。遠心
分離中保持液メニスカスのレベルは遠心半径方向
即ち矢印Ｇの方向に移動する。第４ｂ図に示すよ
うに、保持液メニスカス３６が最も外側の濾液ダ
クトの最も外側の縁のレベルに達し、濾過が停止
するまで、比較的速い速度（例えばｇの1000〜
5000倍）で遠心分離を行なう。濾過が停止し最終
保持容積が得られた後、第３図に示すようにマイ
クロ濃縮装置を回収モードで使用することにより
保持液を回収する。 マイクロ濃縮装置を第３図に示した回収モード
に置くためには、濾過を含む濾液コツプ１８をマ
イクロ濃縮装置から取り出し、保持液コツプ２が
試料貯蔵器６の下に来るようにマイクロ濃縮装置
を転倒させる。次にこの装置を短時間、一般には
５分以内、低速（例えばｇの1000〜1500倍）で転
倒させた向きで遠心分離を行い、最大量の保持液
を保持液コツプの中に排出させる。この装置は固
定角ローターまたは揺動バケツ型ローターの中で
遠心分離することができる。遠心力により溶液を
ほとんど定量的に保持液コツプ２の中に移動さ
せ、そうでない場合溶液を膜及び装置の貯蔵の壁
に固着させるような表面張力の問題が解決され
る。濃縮により得られた保持容積が20μより多
い場合には、転倒させたマイクロ濃縮装置は保持
液中の高分子物質を少なくとも90％回収すること
ができる。これよりも多い回収率を得るようと望
む場合には、試料貯蔵器に緩衝剤を加え、再び第
３図に示すように転倒させてこの装置を遠心分離
にかけることができる。 装置を転倒させて遠心分離を行う前に、保持液
コツプ２を気密性を与えるように濾液コツプ１８
の中に部分的に挿入することが好ましい。回収を
行うためには気密にすることは必要ではないが、
気密にすると貯蔵中に濾液の蒸発を防ぐことがで
きる。遠心分離した後、試料貯蔵器６を保持液コ
ツプ２から取外し、濾液コツプ１８に部分的に挿
入された保持液コツプ２に第５図に示すような栓
３８をして貯蔵する。必要に応じ保持液コツプを
濾液コツプに部分的に挿入し、試料貯蔵器を保持
液コツプから取外した後に栓をして貯蔵すること
ができる。 下記の実施例により本発明を例示するが、これ
らの実施例は単に例示のためのものであり本発明
を限定するものではない。 実施例 １ アミコンYMT膜（公称の分子量限界30000ダ
ルトンのアミコン社の標準異方性限外濾過膜）及
び第２図記載の好適な膜支持体を含む本発明の４
個のマイクロ濃縮装置を第１図に示すように組立
て、牛の血清アルブミン（BSA）の１mg／mlの
溶液１mlを試料貯蔵器に満たす。溶液を満たした
装置を45°の固定角ローターに入れ、IECのPR−
Ｊ型遠心分離機で3500rpmにおいて40分間遠心分
離を行う。遠心分離後、装置から濾液コツプを取
外し、この装置を転倒させ、これを再び第３図に
示すように転倒させた位置で対応する濾液コツプ
に挿入する。この装置を上記の遠心分離ローター
の中に戻し、２分間1500rpmで回転させて遠心分
離を行い、保持液を定量的に保持液コツプに移
す。 保持液中の蛋白質を検出するために波長280nm
の紫外吸収線を使用する。すべての容積は重力法
で測定した。保持液中のBSAの％は次のように
計算された。 保持液の％BSA＝ ［（保持液のA₂₈₀）×（保持液の容積）］／ ［（装置の中に入れた１mg／ml BSA溶液の
A₂₈₀） ×（装置に加えた溶液の容積）］×100 限外濾液中の蛋白質の量は濾液0.1mlに5.0mlの
バイオ・ラツド蛋白質試験用染料濃縮液（バイ
オ・ラツド（Bio−Rad）社のカタログ番号500
−0006）を加え、得られた溶液の595nmにおける
吸収率を測定して決定した。濾液中の蛋白質の濃
度は2.0％、1.07％、及び0.5％のBSAを含む基準
溶液を用いて上記方法で得た濃度に対しA₅₉₅の曲
線を描き、これから直接内挿した。 その結果から装置に挿入した牛の血清アルブミ
ンの平均96.0％が平均保持液容積0.035mlにおい
て保持液から回収されたことが示される。限外濾
液の中には蛋白質は検出されなかつた。 実施例 ２ 実施例１と同様にして８個のマイクロ濃縮装置
を組立てたが、装置には栓をせず、また１個の中
央の濾液ダクトをもつた初期の型の膜支持体を使
用した。人の尿（人の絨毛膜のゴナドトロピン
（HCG）に対して陰性）をワツトマン
（Whatman）の＃１濾紙（ホワツトマン社製）で
濾過し、５，7.5，10、及び15ミリ国際単位／ml
（mlＵ／ml）の尿濃度でHCG［キヤルバイオケム
（Calbiochem）社のカタログ番号869029］を用い
希釈する。各濃度で希釈した尿１mlを二重に組立
てたマイクロ濃縮装置の試料貯蔵器に加える。液
を満たした装置をダモン（Damon）／IEC遠心
分離機器NH−SII型を用い、35°の角度のヘツ
ド・ローター中で3800rpmにおいて30分間遠心分
離し、保持容積を約1/20に減少させることができ
た。 遠心分離後、装置から濾液コツプを取外し、こ
の装置を短時間渦巻状に混合し、転倒させてＢ−
ネオセプト（Ｂ−Neocept）試薬管［オーガノ
ン・ダイアグノステイツクス（Organon
Diagnostics）製］の中に挿入する。転倒させた
本発明の装置を含むＢ−ネオセプト試薬管を上記
ローターの中に入れ、遠心分離し５分間1000rpm
で回転させ、Ｂ−ネオセプト試薬管へと保持液を
移す。 Ｂ−ネオセプト試薬管をマイクロ濃縮装置から
取外し、少し振盪して保持液と乾燥した試薬とを
混合し、Ｂ−ネオセプト試験のキツトとして供給
される鏡付きの試験管立てに立てる。濃縮しない
対照品を50，100，150，200，250、及び300ml
Ｕ／mlの尿濃度でHCGで希釈する。各濃度にお
いて希釈した尿0.05mlをピペツトでＢ−ネオセプ
ト試薬管に加える。Ｂ−ネオセプト試験キツトと
して供給されるHEPES乾燥剤0.3mlを各Ｂ−ネオ
セプト試薬管に加え、短時間渦巻状に振盪する。
この管を１時間静置し、メーカーの指示通りに読
取りを行う。陽性の結果（＋）は管の底に赤褐色
の環が出たことで示され、陰性の試験結果（−）
は管の底にぼにやりとした沈積物が生じたことで
示される。不規則な環または破れた環が出来た場
合は中間結果とし、＋／−で表す。試験結果を下
記に示す。

【表】

【表】 この結果によれば、装置で20倍に濃縮すると、
HCG値が約20倍増加することが示される。この
実験では特に本発明のマイクロ濃縮装置をＢ−ネ
オセプト試験の感度を増加させるのに使用できる
ことを示したものである。この実験の結果を一般
化して、抗体の検出下限を決定するために免疫学
的な試験を行う前に生体液を定量的に濃縮し得る
（回収率90％以上）ことを示すことができる。 実施例 ３ 実施例１と同様にして６個のマイクロ濃縮装置
をつくつたが、使用した膜支持体はその中心から
僅かにずらされた単一の0.5mmの円形濾液ダクト
を含み、ダブは膜支持体の縁に直接位置してい
る。各装置にBSAの１ml／ml溶液１mlを入れる。 タブを外側に向けて３個の装置をダモン／IEC
遠心分離機NH−SII型の35°の角のヘツド・ロー
ターの中に入れ、他の３個の装置はダブを外側の
縁から90°時計方向に回転させてローターの中に
入れる。この装置を１時間3500rpmで回転させ
る。遠心分離後、装置を濾液コツプから取り出
し、転倒させ、第３図に示すように転倒させた位
置で対応する濾液コツプの中に挿入する。この装
置を上記遠心分離機のローターに戻し、２分間
1500rpmで回転させて保持液を保持液コツプに移
す。実施例１と同様にして保持液の容積と回収さ
れた蛋白質の量を測定した。 ダブを外側の縁に付けた装置の平均保持容積は
0.0971mlであり、保持液中におけるBSAの回収率
は平均96.7％であり、濾液中には蛋白質は検出さ
れなかつた。タブを90°時計方向に回転させて取
り付けた装置の平均保持容積は0.0777mlであり、
保持液中におけるBSAの回収率は平均94.7％であ
り、濾液中には蛋白質は検出されなかつた。 この実験によれば、支持体中に非対称的に取り
付けられた濾液ダクトを有する膜支持体を使用
し、ローターの中における膜支持体の向きを変え
ることにより保持容積がコントロールできること
が示される。 実施例 ４ 実施例１と同様にして６個のマイクロ濃縮装置
をつくつたが、アミコン社のYC05型の膜（公称
の分子量限界30000ダルトンのアミコン社の標準
異方性限外濾過膜）を使用した。ビタミンB12
［シグマ（Sigma）社のカタログ番号V2876］の
0.02％溶液１mlを各装置の試料貯蔵器に入れる。 実施例１と同様に充填した装置を回転させた
が、遠心分離速度は5500rpmであり、遠心分離の
時間は95分であつた。保持液を実施例１と同様に
回収した。 濾過及び保持液中におけるビタンB12の検出に
は570nmにおける吸収を用いた。すべての容積は
重量法によつて決定した。 計算は次式により行う。 保持液の％＝ ［（保持液のA₅₇₀）×（保持液の容積）］／ ［（0.02％ B12 A₅₇₀）×（装置に加えた溶液の
容積）］×100 濾液の％＝ ［（濾液のA₅₇₀）×（濾液の容積）］／ ［（0.02％ B12 A₅₇₀）×（装置に加えた溶液の
容積）］×100 ６個の装置の内５個では、ビタンB12を3.0％
以下しか濾液へは通さず、保持液における回収率
は95％より大であつた。６個目の装置においては
保持液中の回収率は僅かに59.7％であり、41.8％
が濾液中で見出された。この最後の装置での結果
は膜の密封が破れたことを示すものである。しか
し試料は容易に回収でき、他の装置を使用して再
濃縮することができる。 以上本発明の好適な具体化例を参照して本発明
の説明を行つたが、当業界の専門家には本発明の
種々の変形が可能であることは明らかであり、本
発明の精神及び範囲内におけるこのようなすべて
の変形及び同等物は添付特許請求の範囲に包含さ
れるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のマイクロ濃縮装置の濃縮モー
ドにおける部分的断面図の模式図であり、第２ａ
図は第１図のマイクロ濃縮装置に使用される膜支
持体の上面図であり、第２ｂ図は第２図の線Ａ−
Ａで切つた断面図である。第３図は本発明のマイ
クロ濃縮装置の回収モードにおける部分的断面図
の模式図であり、第４ａ図は濃縮工程の始めにお
いて固定角ローターの中に入れた本発明のマイク
ロ濃縮装置の機能を示す部分的断面図の模式図で
あり、第４ｂ図は平衡に達して濃縮工程が終つた
時の固定角ローターの中に入れた本発明のマイク
ロ濃縮装置の機能を示す部分的断面図の模式図で
ある。第５図はマイクロ濃縮装置の残りの部分か
ら取り外した後貯蔵するために栓をして濾液コツ
プの中に挿入した保持液コツプの部分的断面図の
模式図である。 １……マイクロ濃縮装置、２……保持液コツ
プ、６……試料貯蔵器、１２……膜、１４……膜
支持体、１８……濾液コツプ、３４……遠心分離
ローター。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 試料貯蔵器；該試料貯蔵器の下方にある濾液
   コツプ；半透性の膜と該膜に対する支持体から成
   る該濾液コツプから試料貯蔵器を分離する濾過部
   材；試料貯蔵器の外周、膜、及び膜支持体の間で
   液体の密封を形成する部材；濾液コツプに濾過部
   材を取り付けるための部材；及び試料貯蔵器を濾
   過部材に取り付けるための部材から成り、該膜支
   持体は濾液を膜から濾液コツプへと通す一個また
   はそれ以上の濾液ダクトを有し、該濾液ダクトは
   濾過装置を固定角の遠心分離ローターの中で使用
   した場合、最も外側の濾液ダクトの最も外側の縁
   から試料貯蔵器の遠心分離壁に至る距離がロータ
   ー中での該装置の配向方向に関して実質的に不変
   であるように配置されており、該濾液ダクトは膜
   の縁から十分に内側へとずらされており、この装
   置を固定角の遠心分離ローターの中で使用しかつ
   保持液のメニスカスのレベルが最も外側の濾液ダ
   クトの最も外側の縁のレベルに達すると、濾過が
   停止し濃縮された高分子の最終保持容積が得られ
   るようになつていることを特徴とする溶液から高
   分子を濃縮するための遠心分離式濾過装置。 ２ 該膜は異方性の限外濾過膜である特許請求の
   範囲第１項記載の濾過装置。 ３ 濾液ダクトは環状の溝穴を規定する一連の不
   連続な弧から成る特許請求の範囲第１項記載の濾
   過装置。 ４ 試料貯蔵器を閉じる栓をさらに有する特許請
   求の範囲第１項記載の濾過装置。 ５ 該栓は濾液コツプを取除き保持液コツプが試
   料貯蔵器の下に来るように該濾過装置を転倒させ
   該装置を遠心分離にかけた時に、高分子の保持液
   を受ける保持液コツプから成る特許請求の範囲第
   ４項記載の濾過装置。 ６ 通気を塞がないように保持液コツプを排気す
   る特許請求の範囲第５項記載の濾過装置。 ７ 該膜支持体は濾液を速い速度で膜支持体の中
   を通すことができるようにするための、一個また
   はそれ以上の濾液ダクトへと至る捕集用の溝穴を
   有する特許請求の範囲第１項記載の濾過装置。 ８ ａ 試料貯蔵器；該試験貯蔵器の下方にある
   濾液コツプ；半透性の膜と該膜に対する支持体
   から成る該濾液コツプから試料貯蔵器を分離す
   る濾過部材；試料貯蔵器の外周、膜、及び膜支
   持体の間で液体の密封を形成する部材；濾液コ
   ツプに濾過部材を取り付けるための部材；及び
   試料貯蔵器を濾過部材に取り付けるための部材
   から成り、該支持体は濾液を膜から濾液コツプ
   へと通す一個またはそれ以上の濾液ダクトを有
   し、該濾液ダクトは、濾過装置を固定角の遠心
   分離ローターの中で使用する際、最も外側の濾
   液ダクトの最も外側の縁から試料貯蔵器の遠心
   分離壁に至る距離がローター中での該装置の配
   向方向に関して実質的に不変になるように配置
   されており、該濾過ダクトは膜の縁から十分に
   内側へとずらされており、この装置を固定角の
   遠心分離ローターの中で使用しかつ保持液のメ
   ニスカスのレベルが最も外側の濾液ダクトの最
   も外側の縁のレベルに達すると、濾過が停止し
   濃縮された高分子の最終保持容積が得られるよ
   うになつている濾過装置；及び ｂ 該装置を受ける固定角遠心分離ローターから
   成る溶液から高分子を濃縮するための遠心分離
   式濾過装置。 ９ 該膜は異方性の膜である特許請求の範囲第８
   項記載の濾過装置。 １０ 該膜は限外濾過膜である特許請求の範囲第
   ９項記載の濾過装置。 １１ 該膜は最大の細孔の大きさが500mμである
   特許請求の範囲第１０項記載の濾過装置。 １２ 濾液ダクトは単一の円形の開口部である特
   許請求の範囲第８項記載の濾過装置。 １３ 濾液ダクトは環状の溝穴を規定する一連の
   不連続な弧から成る特許請求の範囲第８項記載の
   濾過装置。 １４ 試料貯蔵器の外周、膜及び膜支持体の間で
   液体の密封を形成する部材はＯ−リングから成る
   特許請求の範囲第８項記載の濾過装置。 １５ さらに試料貯蔵器を閉じる栓を有する特許
   請求の範囲第８項記載の濾過装置。 １６ 通気を塞がないように該栓を排気する特許
   請求の範囲第１５項記載の濾過装置。 １７ 該栓は、濾液コツプを取除き保持液コツプ
   が試料貯蔵器の下に来るように該濾過装置を転倒
   させ該装置を遠心分離にかけた時に高分子の保持
   液を受ける保持液コツプから成る特許請求の範囲
   第１５項記載の濾過装置。 １８ 通気を塞がないように保持液コツプを排気
   する特許請求の範囲第１７項記載の濾過装置。 １９ 保持液コツプは試料貯蔵器の外側の表面に
   はめ込まれるように設計されて内側の表面に成形
   によりつくられた隆起部を有する特許請求の範囲
   第１８項記載の濾過装置。 ２０ 保持液コツプはその内側に成形された留め
   部材を有する特許請求の範囲第１８項記載の濾過
   装置。 ２１ 該膜支持体は濾液を速い速度で膜支持体の
   中を流すことができるようにするための、一個ま
   たはそれ以上の濾液ダクトへと至る捕集用の溝穴
   を有する特許請求の範囲第８項記載の濾過装置。 ２２ ａ 試料貯蔵器；該試料貯蔵器の下方にあ
   る濾液コツプ；半透性の膜と該膜に対する支持
   体から成る濾液コツプから試料貯蔵器を分離す
   る濾過部材；試料貯蔵器の外周、膜及び膜支持
   体の間で液体の密封を形成する部材；濾液コツ
   プに濾過部材を取り付けるための部材；及び試
   料貯蔵器を濾過部材に取り付けるための部材か
   ら成り、該膜支持体は濾液を膜から濾液コツプ
   へと通す一個またはそれ以上の濾液ダクトを有
   し、該濾液ダクトは膜の縁から十分に内側へと
   ずらされており、濾液装置を固定角の遠心分離
   ローターの中で使用しかつ保持液のメニスカス
   のレベルが最も外側の濾液ダクトの最も外側の
   縁のレベルに達すると、濾過が停止し濃縮され
   た高分子の最終保持容積が得られるようになつ
   ている濾過装置の試料貯蔵器に高分子溶液を満
   たし、 ｂ 遠心分離の際遠心力のベクトルが常に膜の表
   面に対しある角をなすようにして該装置を固定
   角遠心分離ローターの中に入れ、 ｃ 保持液のメニスカスのレベルが最も外側の濾
   液ダクトの最も外側の縁のレベルに達し濾過が
   停止するまで該装置の遠心分離を行うことによ
   り濃縮された高分子の最終保持容積を得る工程
   から成ることを特徴とする濾過後乾燥させるこ
   となく溶液から高分子を濃縮する方法。 ２３ 該膜は異方性の膜である特許請求の範囲第
   ２２項記載の方法。 ２４ 該膜は限外濾過膜である特許請求の範囲第
   ２３項記載の方法。 ２５ 該膜は最大の細孔の大きさが500mμである
   特許請求の範囲第２４項記載の方法。 ２６ 工程ｂにおいて固定角の遠心分離ローター
   の中で該装置を軸方向に配向させる特許請求の範
   囲第２２項記載の方法。 ２７ 最も外側の濾液ダクトの最も外側の縁から
   試料貯蔵器の遠心分離壁に至る距離がローター中
   での該装置の配向方向に関して実質的に不変とな
   るように濾液ダクトを配置する特許請求の範囲第
   ２２項記載の方法。 ２８ 濾液ダクトは単一の円形の開口部である特
   許請求の範囲第２７項記載の方法。 ２９ 濾液ダクトは環状の溝穴を規定する一連の
   不連続な弧から成る特許請求の範囲第２７項記載
   の方法。 ３０ 該膜支持体は濾液を速い速度で膜支持体の
   中を流すことができるようにするための、一個ま
   たはそれ以上の濾液ダクトへと至る捕集用の溝穴
   を有する特許請求の範囲第２２項記載の方法。 ３１ 試料貯蔵器の外周、膜、及び膜支持体の間
   で液体の密封を形成する部材はＯ−リングから成
   る特許請求の範囲第２２項記載の方法。 ３２ 工程ａにおいて試料貯蔵器に高分子溶液を
   満たした後、試料貯蔵器に栓をする特許請求の範
   囲第２２項記載の方法。 ３３ 通気を塞がないように試料貯蔵器の栓を排
   気する特許請求の範囲第３２項記載の方法。 ３４ 試料貯蔵器の栓は保持液コツプから成る特
   許請求の範囲第３２項記載の方法。 ３５ 通気を塞がないように保持液コツプを排気
   する特許請求の範囲第２４項記載の方法。 ３６ 保持液コツプは試料貯蔵器の外側の表面に
   はめ込まれるように設計された内側の表面に成形
   によりつくられた隆起部を有する特許請求の範囲
   第３５項記載の方法。 ３７ 保持液コツプはその内側に成形された留め
   部材を有する特許請求の範囲第３５項記載の方
   法。 ３８ 工程ｃにおいて保持容積を得た後に、 ｄ 該装置から濾液を含む濾液コツプを取出し、 ｅ 保持液コツプが試料貯蔵器の下に来るように
   該装置を転倒させ、 ｆ 転倒させた位置で該装置を遠心分離にかけて
   最大量の保持液を保持液コツプへと排出する工
   程を更に行うことによつて保持液を回収する特
   許請求の範囲第３４項記載の方法。 ３９ 工程ｆにおいて該装置を固定角ローターの
   中で遠心分離する特許請求の範囲第３８項記載の
   方法。 ４０ 工程ｆにおいて該装置を揺動バケツ型ロー
   ターの中で遠心分離する特許請求の範囲第３８項
   記載の方法。 ４１ 工程ｆにおいて該装置を遠心分離にかける
   前に、保持液コツプを部分的に工程ｄの濾液コツ
   プに挿入する特許請求の範囲第３８項記載の方
   法。 ４２ 濾液の蒸発を防ぐ気密性を与えるように保
   持液コツプを部分的に工程ｄの濾液コツプに挿入
   する特許請求の範囲第４１項記載の方法。 ４３ ｇ 試料貯蔵器を保持液コツプから取出
   し、 ｈ 保持液コツプに栓をして以後貯蔵する工程を
   さらに含む特許請求の範囲第４２項記載の方
   法。 ４４ ｇ 試料貯蔵器を保持液コツプから取出
   し、 ｈ 濾液の蒸発を防ぐ気密性を与えるように保持
   液コツプを部分的に工程ｄの濾液コツプの中に
   挿入し、 ｉ 保持液コツプに栓をして以後貯蔵する工程を
   さらに含む特許請求の範囲第３８項記載の方
   法。 ４５ 工程ｃにおいて保持容積を得た後に、 ｄ 該装置から濾液を含む濾液コツプを取出し、 ｅ 試料貯蔵器に保持液コツプをかぶせそして保
   持液コツプが試料貯蔵器の下に来るように該装
   置を転倒させ、 ｆ 転倒させた位置で該装置を遠心分離にかけて
   最大量の保持液を保持液コツプへと排出する工
   程を更に行うことによつて保持液を回収する特
   許請求の範囲第２２項記載の方法。 ４６ 試料貯蔵器；該試料貯蔵器の下方にある濾
   液コツプ；半透性の膜と該膜に対する支持体から
   成る該濾液コツプから試料貯蔵器を分離する濾過
   部材；試料貯蔵器の外周、膜、及び膜支持体の間
   で液体の密封を形成する部材；濾液コツプに濾過
   部材を取り付けるための部材；及び試料貯蔵器を
   濾過部材に取り付けるための部材から成り、該膜
   支持体は濾液を膜から濾液コツプへと通す一個ま
   たはそれ以上の濾液ダクトを有し、該濾液ダクト
   は膜の縁から十分に内側へとずらされており、濾
   過装置を遠心分離ローターの中で使用する場合、
   一度保持液のメニスカスのレベルが最も外側の濾
   液ダクトの最も外側の縁のレベルに達すると、濾
   過が停止し濃縮された高分子の最終保持容積が得
   られるようになつており、更に試料貯蔵器を閉じ
   るための排気栓を有することを特徴とする溶液か
   ら高分子を濃縮するための遠心分離式濾過装置。