JPS644149B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は連続流れ抽出装置及び連続流れ抽出方
法に関するものである。

本発明の目的は、二つの相の間において抽出を
行うために、互いに混和されないこれらの相の最
適の大きさの分節を得ることを可能にすることに
より達成される。分節は、抽出量を最大にするた
めに各分節において適切なかく乱が行なわれる程
度に、十分大きくなければならない。

分析化学においては、単位時間当りに多くの試
料を分析することができること及び試料が少量で
あつても分析することができることが望ましい。

分析すべき成分と共に多くの他の成分が含まれ
ている場合に分析を行なうための従来の最も普通
の方法は、試料を手作業によつて抽出し（抽出は
相互に溶解しない二つの液相間で生ずる）、分析
すべき成分を含有する相を単離し、場合によつて
は更に蒸発させた後に、これを例えばスペクトル
光度分析によつて分析するものである。このよう
な分析には約45分を必要とする。従つて、１日当
り実施できる分析の数が限られたものとなること
は明らかである。医薬部門において及び薬品業界
における研究と生産のために非常に多くの分析が
必要となつてきており、上記のような方法では全
く不十分であることは明白である。

薬品工業において分析されるべき物質には、カ
フエイン、コデイン、リドカイン等が含まれる。
このような物質は、これらを含む薬剤の生産をす
る際に調節のために分析される。

本発明の装置及び方法によつて、この抽出を容
易且つ迅速にしかも再現性をもつて実施すること
ができるようになる。

本発明の連続流れ抽出法は、 ある物質を含有する試料を、第１の管中を流れ
る第１の溶剤相の流れの中に導入し、 第１の溶剤相の流れの中に、第２の管中を流れ
る第２の溶剤相を液体の流れとして導入して、第
３の管中を流れる第１の溶剤相の流れと第２の溶
剤相の流れを分節化し、 第３の管中を流れる相互に混和しない第１の溶
剤相と第２の溶剤相の流れの分節間の接触によ
り、第１の溶剤相の流れに導入された試料中の前
記物質を第２の溶剤相中に抽出することからな
り、 (a) 第１、第２および第３の管はＴ字形状に組み
合わされ、そして第１の管と第３の管とは貫通
管を形成し； (b) 第１の管の断面積は、第２の管の断面積の２
〜８倍、好ましくは４倍であり； (c) 第２の溶剤相の流れを第１の溶剤相の流れの
中へ導入する点からある距離だけ隔たつたとこ
ろから第３の管の断面積は減少し、上記距離
は、第３の管の断面積が減少した部分の断面
を、断面積を同一として円形とした場合の内径
の１〜３倍であり； (d) 第１の管の断面積と第３の管の断面積の減少
した部分の断面積の比は（0.7〜1.2）：１、好
ましくは１：１であり、第３の管の断面積の減
少した部分の断面積は第１および第２の管の断
面積の合計よりも小さい； ことを特徴とする。

上記のような値に各々の管の断面積の比を選択
したのは、本発明は少量の試料による分析を行う
ことを目的としているので、小さな内径を有する
管を使用することが必要であるが、上記の数値を
外れると分節が不均一となりまた破断されること
が分かつたからである。このようなことの生じな
い最適の範囲として、上記のような値を選択し
た。

第２の溶剤相の流れを第１の溶剤相の流れの中
へ導入する点からある距離だけ隔たつたところか
ら第３の管の断面積を減少させ、上記距離は、第
３の管の断面積が減少した部分の面積を、断面積
と同一として円形とした場合の内径の１〜３倍と
した。この距離は、透明な管を使用して流れの現
象を外部から観察することにより、この距離の範
囲外では分節が変形したり、破壊したり、不均一
となることを発見したことにより決定した。

第１の溶剤相の流れに導入された試料中の物質
を第２の溶剤相中に抽出した後、２つの溶剤相を
分離し、分析すべき上記物質を単離し、あるいは
定性そして／または定量分析を行なう。

本発明の好ましい実施態様は、溶解された試料
を第１の溶剤相の流れ内に栓（plug）のように導
入することを特徴としている。

本発明の別の好ましい実施態様は、合流した流
体流れが、流体流れの合流する前の管の表面の張
力とは異なつた低い表面張力の管に導入されるこ
とを特徴としている。もしも、表面張力がより高
く、従つて、流体の流れと管の内壁との間により
大きな摩擦があるならば、より高い抵抗圧力が生
じる。管の内径が小さくなれば小さくなる程、こ
の抵抗圧力は益々高くなる。試料の量をできる限
り少量とするためには、使用すべき管の内径を小
さくする必要がある。しかるに、内径の小さな管
を用いると、抵抗圧力によつて分析速度が制限を
受ける。このように、低い表面張力が有利である
ことは明らかなところである。なお、流れ速度が
高いと、管内を試料が流れる量を増加させるが、
同時に抵抗圧力も増加する。試料をできる限り少
量とするためには、小内径の管を使用することが
必要であるが、これにより、抵抗圧力が、流れ速
度の増加と共にかなり増加する。従つて、低い表
面張力を有する管材料を使用することにより、流
れ速度を増加させることもできる。

本発明による連続流れ抽出装置は、２つの異な
つた溶剤相に対する入口と、２つの溶剤相を分節
化するＴ字形状を有する管と、抽出のための管と
からなる物質の連続流れ抽出を行う装置であつ
て、 (a) Ｔ字形状の管１２，１３，１４の内、第１の
分岐管１２と第２の分岐管１３は２つの溶剤相
のための入口管であり、第３の分岐管１４は合
流した溶剤相に対する出口管であり、そして第
１の入口管１２および出口管１４は貫通管を形
成しており； (b) 第１の入口管１２と第２の入口管１３の断面
積の比は（２〜８）：１、好ましくは４：１で
あり； (c) 第１の入口管と第２の入口管の接合部分から
ある距離隔たつたところから出口管１４の断面
積は減少し、上記距離は、出口管１４の断面積
が減少した部分の断面を、断面積を同一として
円形とした場合の内径の１〜３倍であり； (d) 出口管１４の断面積の減少した部分の断面積
は２つの入口管１２，１３の断面積の合計より
も小さく、且つ第１の入口管１２の断面積と出
口管１４の断面積の減少した部分の断面積の比
は（0.7〜1.2）：１、好ましくは１：１であ
る； ことを特徴とする。

以下の説明には、抽出すべき物質としてカフエ
インを、そして互いに混和することのできない相
として水とクロロホルムとを用いる。しかしなが
ら、これは一実施例であつて、本発明はこれらの
成分に限定されるものではない。

ロータリポンプ１はそれ自体は公知である。ホ
ース２及び３がポンプ１を通つて設けられてい
る。いわゆるループ４がホース２に設けられてい
る。ループ構成は、流体流れ内に試料を導入する
ために設けられている。試料は、流体流れが分路
に向けられると同時に管内に注入される。試料が
流れ内に導入されるときには、試料を注入した管
が分路と平行に接続される。従つて、流体流れは
試料を移送する。ホース２及び３は共にＴ字管５
に導びかれ、ホース２はＴ字管５の直線管に結合
され、ホース３はＴ字管５の垂直管に結合されて
いる。直線管はコイル７の形状のテフロンホース
６（ここで「テフロン」は商標名である。以下も
同様である）にも結合されている。テフロンホー
ス６はＴ字管分離器８（例えば、分離インサート
を備えたテクニコンＴ字管A4型）へ連通してい
る。分離器の出口部材９及び１１はそれぞれ流体
通過バルブを備えた出口及びスペクトル光度計１
１へ連通されている。紫外線吸収スペクトルを記
録するために記録装置がスペクトル光度計１１に
結合される。

第２図にＴ字管５の断面を示す。Ｔ字管には二
つの入口管１２及び１３が設けられている。管１
２はガラス製の貫通管である。この実施例では、
入口管１２は1.1mmの内径を有している。入口管
１３はガラス管に溶融金属を流し込んで作つた毛
細管であり、その内径は0.5mmである。貫通管は、
最終的には出口管１４を形成する。入口管１３の
入口管１２への入口から１〜３mmの距離内におい
て出口管１４の内径は減少されている。この実施
例では出口管１４の内径は１mmである。なお、出
口管の内径を0.5mmとした場合には、入口管１３
の入口管１２への入口から0.5〜1.5mmの距離内に
おいて出口管１４の内径は減少される。

このような小さい径のガラス管を作ることによ
つて、あるいは第２図に示すようにテフロンホー
ス１５を出口管１４に差し込み出口管１４の内表
面に対してしつかりとシールされ且つその前方内
側の縁１７が入口管１３の開口からテフロンホー
スの内径の１〜３倍の距離にくるようにすること
によつて、出口管１４の径を減少させる。前述の
ように、出口管１４の内壁の表面張力は、入口管
１２及び１３の内壁の表面張力よりも低いこと
が、必須ではないが、望ましい。

上記装置はつぎのように作動する。

ホース２を介してアルカリ性水溶液を0.7ml／
分の流量で導入する。一方、クロロホルムをホー
ス３を介して1.6ml／分の流量で導入する。カフ
エインを含有する試料、例えばアセチルサリチル
酸の錠剤を水溶したもの、を30マイクロリツター
の水容積を有する試料導入装置であるいわゆるル
ープ４内に導入する。試料が、ポンプ１によつて
流されるアルカリ性の水の相内に導入されると
き、試料は水の相の流れに栓（plug）のようにし
て導入される。水の相がホース２を通つて流れる
と同時に、クロロホルムがホース３を通つて流れ
る。Ｔ字管５において水の相の入口管１２を介し
て導入され、クロロホルムの相は入口管１３を介
して導入される。出口管１４内の断面の減少、及
び入口管１３の端部から断面の減少した部分まで
の距離によつて、水の相は流れつつあるクロロホ
ルムの相によつて分節に分割される。このこと
は、合流する流体流れが交互的な水相の分節とク
ロロホルムの分節とから成ることを意味してい
る。各分節は約１〜３mmの長さを有している。分
節化された流体流れが、ら旋状の約２ｍの長さの
テフロンホース６を通つて流れるとき、水相から
クロロホルム相への効果的なカフエインの抽出が
生ずる。抽出が生ずるのは、相の異なつた密度の
ために異なつた相の分節に対向流かく乱を生ずる
という事実に帰因する。流体流れがコイル７を通
つた後、相分離器８に入る。そこでは、水相は、
出口に導びかれ、クロロホルム相は流体通過バル
ブを具備したスペクトル光度計１１内に導かれ
る。この場合、測定された紫外線吸収は275nｍ
であつた。また。得られた吸収ピークは、最初か
ら試料内に存在するカフエイン量の測定値であ
る。再現性は格別に高い。同じカフエイン含有量
のものを２度続けて試験して、吸収最大値は同一
若しくは実質的に同一（±１％以下の差）であつ
た。

本発明による抽出では、ガス相の分節が存在し
ないことが必要である。従つて、クロロホルム相
は気化しないように冷却されなければならない。
また、試料は空気を含まないようにして導入しな
ければならない。

本発明の方法によると、１時間当り60以上の試
料を分析することができる。

上記説明は水−クロロホルム系について行なつ
たが、水と水に混和しない溶剤との系や互いに混
和しない有機溶剤間の系にも適用できる。

説明を簡単にするために、上記においては単一
の抽出について説明したが、クロロホルム相を更
に抽出して、分析されるべき物質を取り除き、そ
してあるいは凝集することももちろん可能であ
る。この方法は定量分析に限らず、安定性分析に
も使用することができる。定性分析においては、
異なつた条件下で多数の抽出を行ないそして／又
は広い紫外線吸収領域にわたつてふるい分けを行
なうことが好ましい。

公知の技術に優る本発明の付加的効果は、試料
を含有した導入される容積を数マイクロリツトル
に減ずることができることである。これに対して
公知の技術においては数ミリリツトルを必要とす
る。

なお、上記説明において、「溶剤」という用語
は、例えば水や有機溶剤等のすべての溶剤を含む
ものとして理解されたい。

【図面の簡単な説明】

第１図は抽出の流れ線図を示す図、第２図は本
発明による抽出装置の断面図である。 ５……Ｔ字管、１１……スペクトル光度計、１
２，１３……入口管、１４……出口管、１５……
テフロンホース。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ ある物質を含有する試料を、第１の管中を流
   れる第１の溶剤相の流れの中に導入し、 第１の溶剤相の流れの中に、第２の管中を流れ
   る第２の溶剤相を液体の流れとして導入して、第
   ３の管中を流れる第１の溶剤相の流れと第２の溶
   剤相の流れを分節化し、 第３の管中を流れる相互に混和しない第１の溶
   剤相と第２の溶剤相の流れの分節間の接触によ
   り、第１の溶剤相の流れに導入された試料中の前
   記物質を第２の溶剤相中に抽出することからな
   り、 (a) 第１、第２および第３の管はＴ字形状に組み
   合わされ、そして第１の管と第３の管とは貫通
   管を形成し； (b) 第１の管の断面積は、第２の管の断面積の２
   〜８倍であり； (c) 第２の溶剤相の流れを第１の溶剤相の流れの
   中へ導入する点からある距離だけ隔たつたとこ
   ろから第３の管の断面積は減少し、上記距離
   は、第３の管の断面積が減少した部分の断面
   を、断面積を同一として円形とした場合の内径
   の１〜３倍であり； (d) 第１の管の断面積と第３の管の断面積の減少
   した部分の断面積の比は（0.7〜1.2）：１であ
   り、第３の管の断面積の減少した部分の断面積
   は第１および第２の管の断面積の合計よりも小
   さい； ことを特徴とする連続流れ抽出法。 ２ 溶液にした試料を第１の溶剤相の流れの中に
   栓状に導入する特許請求の範囲第１項記載の連続
   流れ抽出方法。 ３ 第３の管の内壁が、第１および第２の管の内
   壁の表面張力より低い表面張力を有する特許請求
   の範囲第１項記載の連続流れ抽出方法。 ４ ２つの異なつた溶剤相に対する入口と、２つ
   の溶剤相を分節化するＴ字形状を有する管と、抽
   出のための管とからなる物質の連続流れ抽出を行
   う装置であつて、 (a) Ｔ字形状の管１２，１３，１４の内、第１の
   分岐管１２と第２の分岐管１３は２つの溶剤相
   のための入口管であり、第３の分岐管１４は合
   流した溶剤相に対する出口管であり、そして第
   １の入口管１２および出口管１４は貫通管を形
   成しており； (b) 第１の入口管１２と第２の入口管１３の断面
   積の比は（２〜８）：１であり； (c) 第１の入口管と第２の入口管の接合部分から
   ある距離隔たつたところから出口管１４の断面
   積は減少し、上記距離は、出口管１４の断面積
   が減少した部分の断面を、断面積を同一として
   円形とした場合の内径の１〜３倍であり； (d) 出口管１４の断面積の減少した部分の断面積
   は２つの入口管１２，１３の断面積の合計より
   も小さく、且つ第１の入口管１２の断面積と出
   口管１４の断面積の減少した部分の断面積の比
   は（0.7〜1.2）：１である； ことを特徴とする連続流れ抽出装置。 ５ 出口管１４の内壁が、第１および第２の入口
   管１２，１３の内壁の表面張力より低い表面張力
   を有する特許請求の範囲第４項記載の連続流れ抽
   出装置。