WO2021124627A1

WO2021124627A1 - 合成装置及び合成方法

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Abstract

タンパク質、ペプチド、核酸等を、担体が設けられている反応容器において化学合成するための合成装置に関し、反応容器内において反応し難い担体を減少させ、化学合成により得られる目的物の収率を向上させることを目的としている。具体的には、合成装置は、多数の担体が収容されると共に溶液が供給される反応容器と、前記反応容器にガスを供給することで前記溶液及び前記担体を撹拌させるガス供給手段とを備えるように構成している。

Description

合成装置及び合成方法

　本開示の発明は、タンパク質、ペプチド、核酸等を化学合成するための合成装置及び合成方法に関する。

　タンパク質、ペプチド、核酸等を化学合成する方法として、反応容器に複数種類の溶液（試薬）を順に供給し、その反応容器内において反応を進める方法がある。例えば、核酸を合成する場合、反応容器内に粒状の担体（ビーズ）を多数設け、この反応容器に、溶液を順次供給しながら、脱トリチル化、カップリング、酸化、及びキャッピングの処理を繰り返し行い、担体から塩基を次々と結合させる。

　用いられる溶液は数十種類とされることもあり、これら溶液を選択的に反応容器へ送り、溶液に含まれる分子材料により目的物（核酸）が生成される。このような化学合成を行うための装置として、例えば特許文献１に記載の合成装置が知られている。

特開２０１９－１７０１８７号公報

　合成装置が備える反応容器には、多数の担体が収容される。その反応容器の上下一方に設けられているポートから、溶液が反応容器内に供給され、反応容器内を通過した溶液が、上下他方に設けられている別のポートから排出される。反応容器を通過させる溶液を次々と変更することにより、化学合成が進められる。

　しかし、反応容器内の位置によっては反応し難い担体が存在する。すなわち、反応容器を溶液が通過しても、例えば、反応容器の側壁面付近に存在する担体に、溶液が到達しない場合がある。この場合、担体を基点とする化学合成が充分に行われない。その結果、得られる目的物（核酸）の収率が低下する可能性がある。

　そこで、本開示の発明は、反応容器内において反応し難い担体を減少させ、化学合成により得られる目的物の収率を向上させることを目的とする。

　本開示の合成装置は、多数の担体が収容されると共に溶液が供給される反応容器と、前記反応容器にガスを供給することで前記溶液及び前記担体を撹拌させるガス供給手段と、を備える。
　前記合成装置によれば、反応容器内の場所によって反応し難い担体が減少し、化学合成により得られる目的物の収率を向上させることが可能となる。

　従来、反応容器内に担体が満杯となって設けられていて、その反応容器に対して溶液を通過させるのが一般的である。
　しかし、本開示の発明では、反応容器にガスが供給される。
　そこで、好ましくは、前記反応容器は、前記担体及び必要量の前記溶液が溜められた状態で、当該担体及び当該溶液の層の上面よりも高い位置に容器上面を有する。
　この構成によれば、反応容器に担体及び必要量の溶液が溜められ、反応容器の上部に空間が形成される。このため、反応容器にガスが供給された際に、溶液及び担体は容器上部の空間に逃げるようにして流れることができ、溶液及び担体の撹拌がより活発に行われる。

　反応容器にガスが供給されることで担体が勢いよく移動し、担体の一部が反応容器の容器上面に付着すると、その担体は溶液と接触不能となる可能性がある。
　そこで、好ましくは、前記反応容器は、当該反応容器にガスが供給される前の状態で前記担体の層の上面よりも高い位置であって、前記反応容器に供給されたガスを含む前記溶液の液面の高さよりも低い位置に、前記溶液は通過可能であり前記担体は通過不能である内部フィルタを有する。
　前記のような位置に内部フィルタが設けられることで、担体は移動して内部フィルタに付着しても、溶液に混ざる。担体の一部が反応容器の容器上面に付着して溶液と接触不能となるのを防ぐことが可能となる。

　また、好ましくは、前記ガス供給手段は、前記反応容器外の前記溶液を、当該反応容器に繋がる配管を通じて、ガスにより押して搬送し、前記ガスによる前記反応容器への前記溶液の搬送が完了すると、前記溶液を搬送するために用いた前記ガスを前記反応容器にそのまま供給して、当該ガスによって前記担体及び前記溶液を撹拌させる。
　この場合、反応容器に溶液を搬送するガスが、担体及び溶液を撹拌するために用いられる。反応容器へ溶液をガスによって搬送するための機構を備えていれば、撹拌のためのガスの供給機構を別途設けなくても済む場合があり、合成装置の構成が簡素化される。

　また、好ましくは、前記反応容器は、前記溶液を当該反応容器外へ排出するためのガスが通過する流入口を上部に有すると共に、前記溶液を排出する排出口を下部に有する。
　この構成によれば、反応容器の上部からガスを供給すれば、反応容器の下部から使用済みの溶液が排出される。

　また、本開示の発明は、多数の担体が収容されている反応容器に溶液を供給することで化学合成を行う合成方法であって、前記担体が収容されている前記反応容器に必要量の前記溶液を供給する供給工程と、前記反応容器にガスを供給することで前記溶液及び前記担体を撹拌しながら化学合成を行う合成工程と、を含む。
　前記合成方法によれば、反応容器内の場所によって反応し難い担体が減少し、化学合成により得られる目的物の収率を向上させることが可能となる。

　本開示の発明によれば、反応容器内において反応し難い担体を減少させ、化学合成により得られる目的物の収率を向上させることが可能となる。

合成装置の一例を示す構成図である。反応容器の概略図である。担体が設けられている反応容器に、溶液が供給された状態を示す説明図である。反応容器にガスを供給している状態を示す説明図である。反応容器の変形例を示す説明図である。反応容器の変形例を示す説明図である。合成方法を説明するフロー図である。

〔合成装置の全体構成について〕
　図１は、合成装置の一例を示す構成図である。図１に示す合成装置１は、タンパク質、ペプチド、核酸等を化学合成するための装置である。合成装置１は、反応容器９を備える。反応容器９に複数種類の溶液（試薬）Ｌが順に供給され、その反応容器９内において化学合成が進められる。核酸を合成する場合、反応容器９内に粒状である担体Ｂが多数設けられる。担体Ｂはビーズとも呼ばれ、例えば、ガラス製やポリマー製である。反応容器９に溶液Ｌを順次供給しながら、脱トリチル化、カップリング、酸化、及びキャッピングの処理が繰り返し行われ、担体Ｂから塩基（分子材料）が次々と結合される。用いられる溶液Ｌは数十種類とされ、これら溶液Ｌが選択的に反応容器９へ送られ、溶液Ｌに含まれる分子材料により目的物（核酸）が生成される。

　合成装置１は、用いられる溶液Ｌと同数の収容容器（試薬瓶）２を設ける領域を備える。収容容器２それぞれに各溶液Ｌが溜められている。なお、図１では、三つの収容容器２のみが示されていて、その他の収容容器２については図示省略している。各収容容器２は、密閉容器であり、導入管５及び導出管６が繋がっている。

　合成装置１は、ガスを溜めているタンク４、前記導入管５、前記導出管６、中間容器７、中間配管８、反応容器９、計量機構１５、及び制御装置１６を備える。タンク４には大気よりも高圧のガスが充填されていて、本開示の合成装置１では、不活性ガスとしてアルゴンガスが充填されている。なお、本実施形態では、アルゴンガスを使用しているが、不活性ガスであって、脱水されたガスであれば他のガスでもよい。このガスは、後に説明するが、収容容器２の溶液Ｌを反応容器９へ搬送するために用いられる他に、反応容器９で担体Ｂ及び溶液Ｌを撹拌するために用いられる。

　複数の収容容器２と同数の導入管５は、共通する上流側配管１０から分岐した配管である。その上流側配管１０にレギュレータ１１及びバルブ１２が設けられている。上流側配管１０は、タンク４と接続されていて、タンク４のガスが各収容容器２に供給され、レギュレータ１１により各収容容器２の内圧が調整される。ガスにより各収容容器２の内圧が高まり、収容容器２の溶液Ｌは導出管６から送り出される。つまり、各収容容器２と中間容器７との差圧で各収容容器２の溶液Ｌが導出管６を通じて中間容器７へ圧送される。

　導出管６それぞれにはバルブ１４が設けられている。開状態とするバルブ１４が選択されることで、複数の収容容器２の溶液Ｌの中から所定の溶液Ｌが選択的に導出管６を通じて中間容器７へ送られる。開状態とするバルブ１４の選択は制御装置１６によって行われる。

　中間容器７は、各溶液Ｌを計量するための容器となる。中間容器７は、各溶液Ｌを溜めることができる有底筒状の容器である。中間容器７の入口領域（開口部７ａ）に複数の導出管６が集約して設けられている。このため、選択的に導出管６を通じて送られた溶液Ｌが中間容器７に導入され、この中間容器７に溜められる。

　計量機構１５は、中間容器７に溜められる溶液Ｌを計量する。計量機構１５では、中間容器７を計量容器として機能させる。計量機構１５は、例えばロードセル等による測定器を有し、中間容器７に溜められる溶液Ｌを計量する。計量機構１５による計量結果は、制御装置１６に送信される。制御装置１６は、計量結果に基づいてバルブ１４の開閉動作制御を行い、規定量の溶液Ｌを中間容器７において取得する。その規定量の溶液Ｌが中間配管８を通じて反応容器９へ送られる。中間配管８には、バルブ２１が設けられており、計量を行う際、バルブ２１は閉状態にある。

　中間容器７から反応容器９への溶液Ｌの供給方式は、ガスによる圧送であり、タンク４のガスが用いられる。その圧送の際、バルブ２１は開状態となる。その圧送のために、合成装置１は、中間容器７を収容する密閉容器２９を備える。密閉容器２９とタンク４との間にはガス用の配管１７が設けられている。このガス用の配管１７に、第二のレギュレータ１８及びバルブ１９が設けられている。図１に示すバルブ１９は三方向バルブであるが、別の形式であってもよい。

　中間容器７は、密閉容器２９内で開口していて、タンク４のガスが密閉容器２９に供給されると、密閉容器２９内のガスの圧力（内圧）が中間容器７に溜められている溶液Ｌに作用し、密閉容器２９（中間容器７）と反応容器９との差圧で中間容器７の溶液Ｌが中間配管８を通じて反応容器９へ圧送される。このように、本開示の合成装置１では、中間容器７の溶液Ｌを反応容器９へ送る送液の方式は、ガスによる圧送方式であり、その圧送はガス供給手段２０により行われる。図１に示す形態の場合、そのガス供給手段２０には、タンク４、ガス用の配管１７、密閉容器２９、中間配管８が含まれる。なお、ガス供給手段２０の構成は、他であってもよい。

　以上より、複数の収容容器２の内の少なくとも一つから溶液Ｌが選択的に中間容器７へ送られ、その中間容器７で計量が行われると、その溶液Ｌは反応容器９へ送られる。その溶液Ｌは、反応容器９で化学合成に用いられる。その後、溶液Ｌは排出管２６を通じて廃液タンク２７へ排出される。
　このような反応容器９への溶液Ｌの供給が、溶液Ｌの種類を変更しながら繰り返し行われ、複数種類の溶液Ｌが反応容器９に順に供給され、反応容器９内において化学合成が進められる。反応容器９には多数の担体Ｂが設けられており、担体Ｂから塩基を次々と結合させ、核酸が合成される。

〔反応容器９について〕
　図２は、反応容器９の概略図である。図２に示す反応容器９は、水平方向よりも鉛直方向に長い容器により構成されている。反応容器９内に多数の担体Ｂが設けられている。なお、図２等では、説明を容易とするために担体Ｂは実際よりも大きく記載されていて、また、その数も実際よりも少なく記載されている。反応容器９は、図２に示す形態以外であってもよく、鉛直方向よりも水平方向に長い容器であってもよい。

　反応容器９の下部に中間配管８が接続されている。反応容器９の上部に、ガス用の配管１７（図１参照）から分岐した配管２３が接続されている。反応容器９内には、上部に上フィルタ３８が設けられていて、下部に下フィルタ３９が設けられている。上フィルタ３８は、溶液Ｌを通過可能とし担体Ｂを通過不能とする網状の部材であり、反応容器９の内部空間を上から蓋をする部材となる。下フィルタ３９は、溶液Ｌを通過可能とし担体Ｂを通過不能とする網状の部材であり、反応容器９の内部空間を下から蓋をする部材となる。本開示の反応容器９では、上フィルタ３８の下面が容器上面３１と定義され、下フィルタ３９の上面が容器下面３２と定義される。容器上面３１と容器下面３２との間の空間が反応空間３０であり、その反応空間３０に担体Ｂが多数設けられている。

　図２に示すように、担体Ｂは、反応空間３０に充満状態となって設けられるのではなく、反応空間３０の鉛直方向について途中の第一の高さ位置Ｐ１まで設けられる。このため、反応容器９内では、担体Ｂの層の上に、空間Ｑ１が生じる。

　図３は、担体Ｂが設けられている反応容器９に、溶液Ｌが供給された状態を示す説明図である。溶液Ｌは、中間配管８を通じて反応容器９の下部側から供給される。反応容器９に供給される溶液Ｌは、前記のとおり様々である。いずれの溶液Ｌが供給された場合であっても、その溶液Ｌは反応容器９に充満状態とならない。つまり、溶液Ｌは、反応空間３０に充満状態となるまで供給されるのではなく、反応空間３０の鉛直方向について途中の第二の高さ位置Ｐ２まで供給される。なお、その高さ位置Ｐ２は、供給された溶液Ｌと予め設けられている担体Ｂとに基づく高さ位置である。このため、反応容器９内では、担体Ｂと溶液Ｌとの層（混合層）の上に、空間Ｑ２が生じる。

　反応空間３０のうち、前記空間Ｑ２の容積は、担体Ｂと溶液Ｌとをあわせた容積よりも大きくてもよい。本開示の反応容器９では、反応空間３０の横断面は鉛直方向に一定であるため、前記空間Ｑ２の高さ寸法Ｈ１は、担体Ｂと溶液Ｌとの層の高さ寸法Ｈ２よりも大きくなる。

　ここで、反応容器９への溶液Ｌの供給方法について再び説明する。前記のとおり、反応容器９へ溶液Ｌを送る方式は、タンク４（図１参照）のガスによる圧送であり、その圧送は、前記ガス供給手段２０により行われる。反応容器９へ送られる溶液Ｌは、計量機構１５によって計量された溶液である。つまり、反応容器９へ供給される溶液Ｌは、量が管理されていて、前記のとおり（図３参照）、溶液Ｌは、反応空間３０の鉛直方向について途中の第二の高さ位置Ｐ２まで供給された状態となる。

　そのために、反応容器９（反応空間３０）の容積は大きく設定されている。具体的に説明すると、反応容器９（反応空間３０）の容積は、予め設定されている最大量の溶液Ｌがその反応容器９に供給されても、その溶液Ｌの液面の高さが反応空間３０の鉛直方向について途中の第二の高さ位置Ｐ２となるように、大きく設定されている。つまり、担体Ｂが収容されている反応容器９に、必要量の溶液Ｌが供給された状態で、反応容器９の容積は、前記必要量の溶液Ｌと担体Ｂとの合計の容積よりも大きく設定されている。更に言い換えると、反応容器９が有する容器上面３１は、担体Ｂ及び必要量の溶液Ｌが溜められた状態で、これら担体Ｂ及び溶液Ｌの層の上面Ｓよりも高い位置にある。本開示の合成装置１では、前記のとおり、容器上面３１は上フィルタ３８の下面である。

　反応容器９の容積は、供給される溶液Ｌの容積に比べて大きい。例えば、反応容器９の容積は、撹拌の効率の観点で、溶液Ｌの容積（最大必要量）の２．５倍以上であるのが好ましく、また、反応容器９を不要に大きくしないために、溶液Ｌの容積の４倍以下であるのが好ましい。

　図４は、反応容器９にガスを供給している状態を示す説明図である。担体Ｂが設けられている反応容器９に溶液Ｌが供給されると、その反応容器９に対して、ガスを供給することで溶液Ｌ及び担体Ｂを撹拌させる。特に、本開示の合成装置１では（図１参照）、計量機構１５によって計量された溶液Ｌは、反応容器９に繋がる中間配管８を通じて、タンク４のガスにより押されて反応容器９へ搬送される。この搬送は、前記のとおり、ガス供給手段２０により行われる。そのガスによる反応容器９への溶液Ｌの搬送が完了すると、その溶液Ｌを搬送するために用いた前記ガスが反応容器９にそのまま供給される。このため、図４に示すように、反応容器９内において、そのガスによって担体Ｂ及び溶液Ｌを撹拌することができる。つまり、担体Ｂ及び溶液Ｌを撹拌するためのガスの供給が、前記ガス供給手段２０により行われる。

　撹拌のためのガスの供給は、所定時間について継続される。図３から図４に示すように、溶液Ｌが必要量について反応容器９に供給されると、その後、ガスによる撹拌状態が継続される。本開示の合成装置１の場合、撹拌のためにガスを反応容器９に供給している間、その反応容器９に溶液Ｌは供給されない。反応容器９に供給されたガスの一部は、配管２３を通じて反応容器９の外部（合成装置１の外部）に排出される。

　前記のとおり（図３参照）反応容器９内では、担体Ｂと溶液Ｌとの層（混合層）の上に、空間Ｑ２が生じる。このため、撹拌のために反応容器９にガスが追加されても、ガスを含む溶液Ｌ及び担体Ｂは、容器上面３１にまで到達しない（到達し難い）。つまり、図４に示すように、反応容器９にガスが供給されても、反応空間３０において、容器上部の空間Ｑ３が生じ、溶液Ｌ及び担体Ｂはその容器上部の空間Ｑ３に逃げるようにして流れることができる。このため、ガスによる担体Ｂ及び溶液Ｌの撹拌が活発に行われる。
　ガスの供給により、反応容器９内において、そのガスを含む溶液Ｌと担体Ｂとの混流が生じる。その混流の上面の高さよりも、容器上面３１は高い位置にある。

　反応容器９内で、複数の担体Ｂが塊となって存在していることがある。この場合、その塊の中央に存在する担体Ｂは、溶液Ｌと触れにくくなる。しかし、本開示の発明では、前記撹拌により塊が解消され、つまり、担体Ｂは溶液Ｌに分散し、溶液Ｌと触れる担体Ｂは増加する。

　ここで、反応容器９の変形例について説明する。
　前記のとおり（図４参照）、撹拌のために反応容器９にガスが供給されても、ガスを含む溶液Ｌ及び担体Ｂは、容器上面３１にまで到達しない（到達し難い）。しかし、反応容器９にガスが供給されることで担体Ｂが勢いよく移動し、担体Ｂの一部が容器上面３１に付着する可能性がある。すると、その担体Ｂは溶液Ｌと接触不能となり、目的物（核酸）の生成に寄与しない可能性がある。

　そこで、図５Ａ及び図５Ｂに示すように、反応容器９は、内部フィルタ３５を有していてもよい。図５Ａ及び図５Ｂは、反応容器９の変形例を示す説明図である。内部フィルタ３５は、上フィルタ３８及び下フィルタ３９と同様、溶液Ｌは通過可能であるが、担体Ｂは通過不能である網状の部材により構成される。その内部フィルタ３５は、図５Ａに示すように、反応容器９にガスが供給される前の状態では、担体Ｂの層の上面よりも高い位置に設けられる。更に、図５Ｂに示すように、反応容器９にガスが供給された状態で、そのガスを含む溶液Ｌの液面の高さよりも低い位置に、内部フィルタ３５は設けられる。

　前記の位置に内部フィルタ３５が設けられるため、担体Ｂは、容器上面３１に付着することはない。なお、担体Ｂが移動して内部フィルタ３５に付着しても、溶液Ｌに混ざることができ、その担体Ｂについても目的物（核酸）の生成に寄与する。このように、反応容器９が内部フィルタ３５を有する場合、担体Ｂの一部が反応容器９の容器上面３１に付着して、溶液Ｌと接触不能となるのを防ぐことが可能となる。なお、内部フィルタ３５が設けられる場合、上フィルタ３８は省略されていてもよい。

　図２、図３、図４に示す反応容器９（第一の形態）であっても、図５Ａ及び図５Ｂに示す反応容器９（第二の形態）であっても、所定時間について、溶液Ｌによる化学反応が進められた後、その溶液Ｌは反応容器９外へ排出される。その排出の手段は、次のようにして行われる。

　まず、反応容器９における前記撹拌を停止する。そのために、反応容器９へのガスの供給を停止する。ガス用の配管１７（図１参照）の途中に設けられているバルブ１９を切り替え、タンク４のガスを反応容器９に繋がる配管２３に流す。そのバルブ１９の切り替えにあわせて、中間配管８の途中に設けられているバルブ２５を切り替え、反応容器９を排出管２６と繋げる。これにより、タンク４のガスは反応容器９に供給され、反応容器９で使用済みとなった溶液Ｌは、そのガスに押されて排出管２６から廃液タンク２７に排出される。

　反応容器９の溶液Ｌを排出するために、タンク４のガスが反応容器９に、その上部から供給される。このため、容器上面３１（上フィルタ３８）に担体Ｂが付着していたり、内部フィルタ３５（図５Ａ参照）に担体Ｂが付着していたりしても、そのような担体Ｂを反応容器９の下部に落下させることが可能となる。

　図１に示すように、反応容器９は上のポート４１及び下のポート４２を有する。上のポート４１にガス用の配管１７から分岐した配管２３が接続されていて、下のポート４２に中間配管８が接続されている。反応容器９から溶液Ｌを排出する際には、上のポート４１がガスの流入口となり、下のポート４２が溶液Ｌの排出口となる。つまり、反応容器９は、溶液Ｌをその反応容器９外へ排出するためのガスが通過する流入口（上ポート４１）を上部に有する。反応容器９は、溶液Ｌを廃液として排出する排出口（下ポート４２）を下部に有する。なお、反応容器９に対して、溶液Ｌを供給する際及び撹拌のためにガスを供給する際には、下のポート４２が溶液Ｌ及びガスの流入口となるように、バルブ１９，２５が切り替えられる。

〔本開示の合成装置１について〕
　以上のように、前記各形態の合成装置１は、反応容器９と、その反応容器９にガスを供給することが可能であるガス供給手段２０とを備える。反応容器９には、多数の担体Ｂが収容されると共に、化学合成に用いられる溶液Ｌが供給される。ガス供給手段２０は、反応容器９内での化学合成の際に、その反応容器９にガスを供給することで、溶液Ｌ及び担体Ｂを撹拌させる。この合成装置１によれば、反応容器９内において担体Ｂが溶液Ｌ中で分散され、多数の担体Ｂの全体に溶液Ｌを接触させることが可能となる。その結果、従来と比較して、反応し難い担体Ｂが減少する。例えば、反応容器９の側壁面に付着していた担体Ｂが、反応容器９の中央に移動したり、塊となっていた担体Ｂがばらけたりすることで、多くの担体Ｂが溶液Ｌと接触することが可能となる。この結果、化学合成により得られる目的物（核酸）の収率を向上させることが可能となる。

　そして、前記各形態の合成装置１により行われる合成方法、つまり、多数の担体Ｂが収容されている反応容器９に溶液Ｌを供給することにより化学合成を行う合成方法は、次の工程を含む。なお、図６は、合成方法を説明するフロー図である。
　　供給工程Ｓ２：担体Ｂが収容された反応容器９に必要量の溶液Ｌを供給する工程（図３参照）。
　　合成工程Ｓ３：反応容器９にガスを供給することで溶液Ｌ及び担体Ｂを撹拌しながら化学合成を行う工程（図４参照）。

　本開示の合成装置１の場合、供給工程Ｓ２では、ガスの圧送により溶液Ｌは反応容器９に供給される。
　合成工程Ｓ３では、反応容器９にガスを供給する際、そのガスの圧力及び流量等のガスの供給パラメータが制御装置１６によって制御される。その制御は、溶液Ｌの種類に応じて供給パラメータが調整されて行われるのが好ましい。供給工程Ｓ２において溶液Ｌを反応容器９に供給する際のガスの供給パラメータと、合成工程Ｓ３において撹拌のために反応容器９にガスを供給する際のそのガスの供給パラメータとは、同じであってもよいが、異なっていてもよい。

　更に、本開示の合成方法（図６参照）には、次の工程も含まれる。
　　計量工程Ｓ１：反応容器９へ供給する溶液Ｌの計量を行う工程。
　　排出工程Ｓ４：反応容器９で化学合成のために使用された溶液Ｌを排出する工程。
　　判定工程Ｓ５：合成が全て完了したかを判定する工程。

　計量工程Ｓ１では、必要量の溶液Ｌが計量される。排出工程Ｓ４では、前記のとおり、反応容器９の上部（上のポート４１）からガスを供給すれば、反応容器９の下部（下のポート４２）から使用済みの溶液Ｌが廃液として排出される。
　判定工程Ｓ５では、合成が未完了であると判定された場合、計量工程Ｓ１に進み、次の溶液Ｌの計量が行われる。その後、供給工程Ｓ２、合成工程Ｓ３、排出工程Ｓ４が、合成が全て完了するまで繰り返し行われる。

　本開示の合成方法では、反応容器９を流路の一つとして用いて溶液Ｌを循環させる方法ではなく、反応容器９に供給するガスによって、その反応容器９内で溶液Ｌと担体Ｂとの混流を生じさせる方法である。このため、溶液Ｌの使用量を低減することが可能であり、また、短時間で化学合成が進む。

　本開示の合成方法では、撹拌のために、担体Ｂ及び溶液Ｌを含む反応容器９にガスが供給される。このため、反応容器９内で溶液Ｌ、担体Ｂ及びガスの流れが生じ、ガスの供給前と比べて、反応容器９の内容物の容積が増加する。
　そこで、供給工程Ｓ２では（図３参照）、反応容器９に担体Ｂ及び必要量の溶液Ｌが溜められた状態となるが、その溜められた状態で、反応容器９の容器上面３１は、これら担体Ｂ及び溶液Ｌの層の上面よりも高い位置となるように設定されている。
　これにより、反応容器９の下部に担体Ｂ及び必要量の溶液Ｌが溜められ、反応容器９の上部に空間Ｑ２が形成される。このため、次の合成工程Ｓ３において、反応容器９にガスが供給された際に（図４参照）、溶液Ｌ及び担体Ｂは容器上部の空間に逃げるようにして流れることができ、溶液Ｌ及び担体Ｂの撹拌がより活発に行われる。

　なお、仮に、反応容器９が担体Ｂと溶液Ｌとによって充満状態にある場合、その反応容器９に撹拌のためにガスが下から供給されると、反応容器９の上部に繋がる配管２３から、溶液Ｌは流出してしまう。しかし、前記のように反応容器９の容器上面３１が、担体Ｂ及び溶液Ｌの層の上面よりも高い位置となるように、反応容器９の容積が設定されていることで、溶液Ｌが上部の配管２３から流出するのを防ぐことができる。

　また、本開示の合成方法の場合、供給工程Ｓ２では、計量機構１５において計量した溶液Ｌ、つまり、反応容器９外の溶液Ｌを、反応容器９に繋がる中間配管８を通じてガスにより押して反応容器９へ搬送する。そして、前記ガスによる反応容器９への溶液Ｌの搬送が完了すると、合成工程Ｓ３では、その溶液Ｌを搬送するために用いた前記ガスを反応容器９にそのまま供給して、当該ガスによって担体Ｂ及び溶液Ｌを撹拌させる。このような反応容器９へのガスによる溶液Ｌの搬送及びそのガスによる撹拌は、前記ガス供給手段２０によって行われる。以上のように、反応容器９に溶液Ｌを搬送するガスが、担体Ｂ及び溶液Ｌを撹拌するために用いられる。反応容器９へ溶液Ｌをガスによって搬送するための機構を備えていれば、撹拌のためのガスの供給機構を別途設けなくても済み、合成装置１の構成が簡素化される。

〔その他について〕
　前記の合成装置１では、収容容器２から計量機構１５へ溶液Ｌを圧送するためのガス、計量機構１５から反応容器９へ溶液Ｌを圧送するガス、及び、反応容器９において担体Ｂ及び溶液Ｌを撹拌するためのガスは、全て、共通するタンク４から供給されている。しかし、図示しないが、これらガスはそれぞれ別のタンク（ガス源）から供給されるように構成されていてもよい。例えば、前記圧送のためのガスと、撹拌用のガスとは、別のタンク（ガス源）から供給されてもよい。また、前記の合成装置１では、反応容器９に溶液Ｌを供給するための流路と、撹拌用のガスを供給するための流路とが、共通であるが（いずれも中間配管８を用いているが）、反応容器９に溶液Ｌを供給するための流路と、撹拌用のガスを反応容器９へ供給するための流路とは別の流路であってもよい。また、反応容器９について、図示した形状以外であってもよい。

　前記の開示では、反応容器９において、撹拌のためにガスを反応容器９の下部から供給している。しかし、図示しないが、反応容器９の上部から、担体Ｂ及び溶液Ｌの層の中にまで延びるように内部配管が設けられ、その内部配管を通じて撹拌のためにガスを、当該層の中に供給してもよい。この場合においても、溶液Ｌ及び担体Ｂを撹拌しながら化学合成を行うことができる。

　今回開示した実施形態は全ての点で例示であって制限的なものではない。本発明の技術的範囲は前述の実施形態に限定されるものではなく、この技術的範囲には特許請求の範囲に記載された構成と均等の範囲内での全ての変更が含まれる。

　１：合成装置　　　　　　　　　　　８：中間配管（反応容器に繋がる配管）
　９：反応容器　　　　　　　　　　　２０：ガス供給手段
　３１：容器上面　　　　　　　　　　３５：内部フィルタ
　４１：上のポート（流入口）　　　　４２：下のポート（排出口）
　Ｂ：担体　　　　　　　　　　　　　Ｌ：溶液

Claims

　多数の担体が収容されると共に溶液が供給される反応容器と、
　前記反応容器にガスを供給することで前記溶液及び前記担体を撹拌させるガス供給手段と、
　を備える、合成装置。
　前記反応容器は、前記担体及び必要量の前記溶液が溜められた状態で、当該担体及び当該溶液の層の上面よりも高い位置に容器上面を有する、請求項１に記載の合成装置。
　前記反応容器は、
　　当該反応容器にガスが供給される前の状態で前記担体の層の上面よりも高い位置であって、前記反応容器に供給されたガスを含む前記溶液の液面の高さよりも低い位置に、前記溶液は通過可能であり前記担体は通過不能である内部フィルタを有する、請求項１又は２に記載の合成装置。
　前記ガス供給手段は、
　　前記反応容器外の前記溶液を、当該反応容器に繋がる配管を通じて、ガスにより押して搬送し、
　　前記ガスによる前記反応容器への前記溶液の搬送が完了すると、前記溶液を搬送するために用いた前記ガスを前記反応容器にそのまま供給して、当該ガスによって前記担体及び前記溶液を撹拌させる、
　請求項１～３のいずれか一項に記載の合成装置。
　前記反応容器は、前記溶液を当該反応容器外へ排出するためのガスが通過する流入口を上部に有すると共に、前記溶液を排出する排出口を下部に有する、
　請求項１～４のいずれか一項に記載の合成装置。
　多数の担体が収容されている反応容器に溶液を供給することで化学合成を行う合成方法であって、
　前記担体が収容されている前記反応容器に必要量の前記溶液を供給する供給工程と、
　前記反応容器にガスを供給することで前記溶液及び前記担体を撹拌しながら化学合成を行う合成工程と、
　を含む合成方法。