JP3478325B2 - クロマト分離方法 - Google Patents
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Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、クロマト分離方法
に関し、詳しくは、少なくとも一部の充填剤としてイオ
ン交換体を充填したクロマト分離装置で３成分以上を含
む流体原料から複数の工程で３つ以上の画分に分けるク
ロマト分離方法に関するものである。 【０００２】 【従来の技術】３成分以上を含む原料流体から各成分を
クロマト分離する従来方法には種々の方法があり、それ
らの代表的な数例としては、次のような方法を挙げるこ
とができる。 【０００３】第１の方法は、分析用の高速液体クロマト
グラフィーをスケールアップした回分法であり、一般に
分取クロマト分離方法と呼ばれる。 【０００４】第２の方法は、特開平２ー１２４８９５号
公報に開示されるような方法であり、２成分だけを分離
する擬似移動層式クロマト分離装置を２系列使う方法で
ある。即ち、先ず原料をＡ成分とＢ＋Ｃ成分混合物とに
分離し、次いで上記Ｂ＋Ｃ成分混合物をＢ成分とＣ成分
とに分離するか、あるいは、先ずＡ＋Ｂ成分混合物とＣ
成分とに分離し、次いで上記Ａ＋Ｂ成分混合物をＡ成分
とＢ成分とに分離する。これは、通常の擬似移動層式ク
ロマト分離装置は２成分の分離しかできないためであ
り、実際に３成分を分離するには擬似移動層式クロマト
分離装置を２系列用意するということである。 【０００５】第３の方法は、特開平４ー２２７８０４号
公報に開示される方法であり、１系列の改良された擬似
移動層式クロマト分離装置に１種の充填剤を充填して、
３以上の成分を含む混合物流体から、各成分が富化した
画分を効率良く且つ連続的に分離するものである。ここ
で、「成分が富化」とは、被分離成分（分離しようとす
る成分）が流体の流れ方向に分かれた各画分中に集まる
ことを言い、富化の程度が純度や回収率に相関する。 【０００６】第４の方法は、特開昭６４ー８０４０９号
公報に開示される方法であり、各成分に対する分配係数
がＡ成分＜Ｂ成分＜Ｃ成分である第１充填剤を充填した
分離塔（単位充填層を有する単位充填塔）と分配係数が
Ａ成分＜Ｃ成分＜Ｂ成分である第２充填剤を充填した分
離塔を交互に並べて使用するものである。 【０００７】上記の第２、第３及び第４の方法は、基本
的には、充填剤（収着剤）を充填した複数の単位充填塔
を無端に連結した無端循環系に対して、複数の被分離成
分を含む流体原料及び脱着剤（液体の場合は、溶離剤と
も言う）をそれぞれの所定位置から供給すると共に無端
循環系の一方向に流通させることで、複数の被分離成分
の充填剤に対する親和力（親和性）の違いにより各々の
成分が富化した帯域に分離するという現象を利用して、
各成分が富化した帯域の画分を無端循環系から抜き出す
操作と、流体原料及び脱着剤の供給位置と各画分の抜き
出し位置を流体の流れの方向に間欠的に移動させること
により、充填剤を見掛け上は該流体流れとは反対の方向
に移動させるかの如き操作とを行って、流体原料から各
成分が各別に富化した２画分を連続的に得る基礎的擬似
移動層方式を応用した方法や擬似移動層方式の改良又は
改変方法（本発明では、基礎的擬似移動層方式の改良又
は改変方式をも含めて、「擬似移動層方式」と考えるこ
ととする）である。 【０００８】 【発明が解決しようとする課題】ところで、上記の各方
法は、いずれも３成分以上を含む流体原料を３画分以上
にクロマト分離するという点では同様の技術であるが、
かかる分離技術を工業的な規模で実施する装置において
採用する場合には、それぞれ下記のような欠点がある。 【０００９】上記の第１の方法では、回分式であるため
分離が悪く、また溶離剤の使用量が多くなるため、大量
の原料液を処理する工業的分離には不向きである場合が
多いという問題がある。 【００１０】上記の第２の方法では、擬似移動層式クロ
マト分離装置を２系列設置する必要がある。擬似移動層
式クロマト分離装置を２系列設置する場合は、装置コス
トが高くなるという問題点がある。 【００１１】上記の第３の方法では、充填剤が１種類で
あるため３成分の全てを効率的に分離できない場合が生
じるという問題点がある。例えば、Ａ成分とＢ成分とは
分離しすぎるほど良く分離するが、Ｂ成分とＣ成分との
分離は悪く、各画分の成分純度が上がらないという場合
が生じる。 【００１２】上記の第４の方法では、分離に供する原液
に対して、適切な２種の充填剤の組み合わせが難しいと
いう問題点がある。 【００１３】従って、上記の第２、第３及び第４の方法
は、単位充填塔に充填された充填剤により、各成分の分
離性〔これは、流体原料の負荷（供給）量に関係す
る〕、回収画分に含まれる回収目的成分の純度や回収
率、回収画分を濃縮する際の濃縮エネルギーに関係する
脱着剤の使用量（回収画分の目的成分濃度に関係する）
等が影響を受け、しかも、これらの影響の一つを改善す
る対策が他の影響を悪くする傾向を招く問題がある。 【００１４】このような問題を解決するためには、上述
した種々の影響を都合良く調整できる最適の充填剤を選
択して使用すれば良いと言えるかも知れないが、実際に
は、そのような最適の充填剤の選択は容易では無い。例
えば、回収目的成分の純度や回収率を高めるために流体
原料に含まれる複数成分に対する充填剤の分離度をでき
るだけ良くするようにすると、無端循環系内におけるそ
れぞれの成分に富む複数帯域の間が広がり過ぎることに
なって、脱着剤の使用量が多くなり（各成分の充填剤に
対する親和性が互いに大きく異なるため、特に、親和性
の強い成分を脱着するのに脱着剤の使用量が多くな
る）、回収される各画分に含まれる各成分の濃度が希薄
になるという問題を招き、反対に、脱着剤の使用量を少
なくするために分離度の悪い充填剤を用いれば、各成分
の純度や回収率が低下してしまうという問題を招くから
である。このように、複数の被分離成分との関係で適度
の分離度を有する既存の充填剤が存在する場合は稀であ
り、また、そのような充填剤を新たに創り出すことも容
易では無い。なお、「分離度」とは、２成分の分離の度
合を示す指標であり、二つの相隣る富化画分（バンド）
１、２の中心間の距離を平均のバンド幅で割った値に等
しいとして定義される（１９７６年、株式会社東京化学
同人発行「高速液体クロマトグラフィー」参照）。 【００１５】本発明は、上述のような従来技術の方法の
各問題点に鑑みて成されたもので、３成分以上を含む流
体原料から各成分をクロマト分離するに当たり、各成分
を効率的に分離する方法を提供することを目的とする。 【００１６】 【００１７】 【課題を解決するための手段】本発明者等は、以上のよ
うな従来技術の方法について種々検討した結果、従来の
クロマト分離方法の問題点を解決し、本発明に至ったも
のである。本発明によれば、擬似移動層式のクロマト分
離において、例えば、分離回収目的の成分を高い純度と
高い回収率で得ながら、該成分を可及的に高濃度に得る
という二律背反的な要求を同時に満足することも可能と
する。 【００１８】本発明のクロマト分離方法は、少なくとも
一部の充填剤としてイオン交換体を充填したクロマト分
離装置で３成分以上を含む流体原料を２度の操作により
３つ以上の画分に分けるクロマト分離方法において、一
部のイオン交換体のイオン形の少なくとも一部（イオン
交換容量に対して）を次の工程で分離すべき成分の分離
度が大きくなる様なイオン形に変更して、クロマト分離
を行うことを特徴とする。 【００１９】即ち、本発明は、少なくとも一部の充填剤
（収着剤）としてイオン交換体を充填し且つ無端直列に
連結された複数の単位充填層からなり且つ少なくとも脱
着剤を供給する位置が間欠的に循環流体の流れ方向に移
動する方式の擬似移動層式クロマト分離装置で３成分以
上を含む流体原料を３つ以上の画分に分けるクロマト分
離方法において、前記擬似移動層式クロマト分離装置で
前記流体原料を分離操作して複数の画分を得る工程の後
に、一部の前記イオン交換体のイオン形の少なくとも一
部（そのイオン交換容量に対して）を前記複数の画分の
一つを更に分離操作する次の工程で分離すべき成分の分
離に適するイオン形に変更して、前記次の工程をイオン
形が変更されたイオン交換体を有する前記擬似移動層式
クロマト分離装置で行い、更に複数の画分を得ることを
特徴とするクロマト分離方法を提供するものである。ま
た、本発明は、収着剤が充填された単位充填層（単位充
填塔）の多数個を接続して無端直列の循環流路を形成し
且つ前記循環流路内で流体を無端循環させながら外部と
流体の出入りを行わせる状態と前記循環流路内の少なく
とも１位置（遮断／開放位置）で実質的に流体の流通を
遮断しながら外部と流体の出入りを行わせる状態との切
り換えが可能に設けられている単位充填層群の系、前記
単位充填層群の隣接単位充填層間毎に前記循環流路にそ
れぞれ接続された流体原料供給手段及び脱着剤供給手
段、前記単位充填層群の隣接単位充填層間毎に前記循環
流路にそれぞれ接続された２流体画分をそれぞれ抜き出
す流体抜き出し手段、および、前記の少なくとも１位置
（遮断／開放位置）の上流側で且つ単位充填層を介する
こと無く及び／又は１単位充填層を介して前記循環流路
に接続されている別の１流体画分を抜き出す流体抜き出
し手段を包含することを特徴とするクロマト分離装置を
用いて実施することもできる。 【００２０】本発明の方法で、第１工程での充填剤とし
てのイオン交換体は、必ずしも１種のイオン交換体のみ
を用いる場合には限られず、本出願人が特願平９−２５
７０５５号において提案しているように、前述の分離度
を調整するために、流体原料に含まれる被分離成分の分
離度が違う充填剤から選択した２以上の異なる充填剤の
混在状態、即ち、上記２以上の異なる充填剤の混合状態
及び／又は上記２以上の異なる充填剤の多層状の積層状
態及び／又は複数の単位充填層を接続し且つ上記２以上
の異なる充填剤中の少なくとも１充填剤を単独で１又は
複数の単位充填層で使用するような上記２以上の異なる
充填剤の混在状態で用いる場合もあり、後者の場合は２
以上の異なる充填剤の少なくとも１充填剤がイオン交換
体であれば、本発明の目的を達成できる。イオン交換体
としては、イオン交換樹脂やゼオライト等を用いること
ができる。ここで、「分離度が違う」とは、例えば、２
種の充填剤を基準の充填層高（例えば、単位充填塔の実
際の層高の０．３〜１倍）で同一形状のそれぞれの試験
用カラムに充填して、実際に分離する時の条件（温度や
流速等）で２被分離成分について分離度を測定した時、
２種の充填剤の分離度の差が０．１以上、好ましくは
０．２以上であることを言う。上記の２以上の異なる充
填剤を混在状態で用いる場合は、イオン交換体と併用で
きる充填剤としては、シリカゲル、活性炭、その他の天
然又は合成収着剤などを挙げることができ、２以上の充
填剤の比や種類等は、被分離成分の種類や目的等に応じ
て、種々の実験結果を基にして選定することができる。 【００２１】イオン交換体のイオン形を変更するための
薬剤の量は少ない方が費用や時間等の面で有利であるの
で、必要最小限の量のイオン交換体のイオン形を変える
か、必要最小限の割合（イオン交換体のイオン交換容量
に対して、「変更イオン形／全イオン形の比」）でイオ
ン形を変えるのが好ましい（以下、「イオン形の変更」
とは、このような全ての場合を含めた用語として定義す
る）。 【００２２】本発明は、擬似移動層式クロマト分離方法
で実施され、従って、クロマト分離装置としては、上述
した従来の方法で用いられるような擬似移動層式クロマ
ト分離装置、３成分分離擬似移動層式クロマト分離装置
等の種々のクロマト分離装置、並びに、それらの種々の
改良又は簡略化装置をそのまま使用することもできる。
擬似移動層式クロマト分離装置は、後に詳述する様に、
塔（カラム）にイオン交換体が充填された複数の単位充
填層（単位充填塔）を有し、次の工程でイオン交換体の
イオン形を変更する際に、全単位充填層のイオン交換体
のイオン形を変えてもよいが、少なくとも１単位充填塔
のイオン交換体のイオン形を変えれば、本発明の目的を
達成できる場合が多い。この場合、イオン交換体以外の
充填剤をイオン交換体と併用できることは既述の通りで
あり、両者を併用している限りにおいて、少なくとも１
単位充填塔内の全てをイオン交換体以外の充填剤で充填
しても良いことは勿論である。 【００２３】イオン交換体のイオン形を変更する薬剤と
して、例えば、カチオン交換樹脂について言えば、各種
の酸類、ナトリウムやカリウム等のアルカリ金属やアン
モニアの塩類や水酸化物類又はそれらの混合物は、該イ
オン形を１価イオン形にすることができ、また、カルシ
ウムやマグネシウム等のアルカリ土類金属の塩類や水酸
化物等又はそれらの混合物は、該イオン形を２価イオン
形にすることができる。その他の薬剤としては、塩化ア
ルミニウム等の該イオン形を３価イオン形にすることが
できるもの等も在る。被分離成分との関係で適正な薬剤
を選択すれば良い。 【００２４】イオン形を変更する方法としては、例え
ば、擬似移動層式クロマト分離装置を用いる場合には、
少なくとも１以上の単位充填塔（単位充填層）に塩、酸
又はアルカリの水性媒体溶液を流す方法が簡易で好都合
である。また、別の予備カラムにイオン交換樹脂等のイ
オン交換体を移送し、そのカラム内でイオン形の変更を
しても良い。実際の操作上の観点からは、装置材質の耐
酸性、耐アルカリ性の問題があるので、例えば、酸性や
アルカリ性の水性媒体溶液よりもほぼ中性の塩の水性媒
体溶液を用いるのが好ましい。 【００２５】例えば、糖類の分離においてはゲル型強酸
性カチオン交換樹脂が使われており、経験則上、単糖類
と二糖類と三糖類などの分子量の違いによる分離には１
価イオン形が適しているので塩化ナトリウムなどの塩の
水溶液を流して１価イオン形の量を増やすのが望まし
く、また、同じ分子量同士の糖類の分離には２価イオン
形が適しているので塩化カルシウムなどの塩の水溶液を
流して２価イオン形の量を増やすのが望ましい。本発明
の方法は、分離度を一定に保つには、イオン交換体のイ
オン形組成が分離操作の進行に伴って実質的に変わるこ
とが無い様な条件下で実施するのが好ましい。但し、例
えば、イオン交換樹脂を用いる糖類の分離では、イオン
形は運転が進むにつれて原料液中に含まれる各種イオン
と平衡なイオン形組成に到達する方向に進んだり、イオ
ン交換樹脂の一部のイオンが次の充填層（例えば、単位
充填塔）に移動することもあり得るが、全充填層中の全
イオン交換樹脂量に対して、分離に必要な量のイオン形
が存在する限り何ら問題は無い。 【００２６】次に、本発明のクロマト分離方法に用いる
ことができる擬似移動層式クロマト分離装置の基本例の
一般的且つ簡単な説明をする。なお、以下、本発明の方
法は、説明を簡易化するために、流体原料として３成分
以上を含む液体を扱う場合について主に説明するが、３
成分以上を含む気体にも本発明の方法が応用できること
は言うまでも無い。固体収着剤（本発明では、少なくと
もイオン交換体を含む）が充填されている複数の単位充
填塔を無端直列に連結した系と、該系内の循環流体を一
方向に循環させる手段と、これらの単位充填塔のいずれ
かを選択して流体原料を供給する流体原料供給手段と、
他のいずれかの単位充填塔を選択して脱着剤（液体の場
合、溶離剤とも言う）を供給する脱着剤供給手段と、い
ずれかの単位充填塔を選択してＡ画分（例えば、ラフィ
ネート）を上記系外に抜き出す第１の流体抜き出し手段
と、他のいずれかの単位充填塔を選択してＣ画分（例え
ば、エクストラクト）を上記系外に抜き出す第２の流体
抜き出し手段と、上記系内における上記流体の供給及び
抜き出しの位置の関係を相互に維持して、これらの位置
を系内の流体流れ方向の下流側に順次移行させる切り換
え制御手段とを備えたものである。 【００２７】次に、このような擬似移動層式クロマト分
離装置を用いた擬似移動層式クロマト分離方法の一例の
一般的且つ簡単な説明を行う。上記のように無端に連結
された単位充填塔群を脱着剤供給位置から見て下流側に
向かって第１区画、第２区画、第３区画、第４区画に区
画して考え、第１区画の最前列に位置する単位充填塔の
入口の循環流に対して溶離剤等の脱着剤を供給弁を介し
て供給すると共に、第１区画の最後列に位置する単位充
填塔の出口の循環流から被収着成分の含有量の多いエク
ストラクト等のＣ画分流体を抜き出し弁を介して抜き出
し、第３区画の最前列に位置する単位充填塔の入口の循
環流に対して流体原料を供給弁を介して供給すると共
に、第３区画の最後列に位置する単位充填塔の出口の循
環流から被収着成分の少ないラフィネート等のＡ画分流
体を抜き出し、これらの脱着剤の供給位置、Ｃ画分流体
の抜き出し位置、流体原料の供給位置、Ａ画分流体の抜
き出し位置を、上記流体原料中の成分の収着剤に対する
収着領域の移行に伴って下流側に繰り下げるように操作
する。本発明によれば、このような擬似移動層式クロマ
ト分離方法をそれに用いるイオン交換体のイオン形を変
更して２工程において実施することにより、３成分以上
を含む流体原料から３以上の画分に分けることができ
る。しかし、擬似移動層式クロマト分離法には、種々の
改良又は改変方法があり、例えば、流体原料の供給位置
を固定して行う方法（特開平９−１３２５８６号公報参
照）や或る画分の抜き出し位置を固定して行う方法（特
開平９−１３２５８６号公報参照）もある。 【００２８】 【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照しつつ説明するが、本発明はその要旨を逸脱しな
い限り、下記の実施の形態に限定されないことは当然で
ある。 【００２９】図１は、本発明の方法を実施する際に使用
することができる擬似移動層式クロマト分離装置の構成
の一例の概要を示す図であり、この装置は前述した基本
例の具体例である。図１において、１〜１０は単位充填
塔（単位充填層）、１Ａ〜１０ＡはＡ画分の抜き出し
弁、１Ｃ〜１０ＣはＣ画分の抜き出し弁、１Ｄ〜１０Ｄ
は溶離剤等の脱着剤供給弁、１Ｆ〜１０Ｆは流体原料供
給弁、Ａはラフィネート等のＡ画分流体、Ｃはエクスト
ラクト等のＣ画分流体、Ｄは溶離剤等の脱着剤、Ｆは流
体原料、１２はＡ画分抜き出し配管、１４はＣ画分抜き
出し配管、１５は流体原料供給ポンプ、１６は脱着剤供
給ポンプ、１９は循環ポンプ、２０と２１は連結配管、
３０は流体原料供給配管、３１は脱着剤供給配管を表
す。 【００３０】単位充填塔１〜１０のそれぞれの末端を、
次の単位充填塔の頂部に連結配管２０、２１で無端連結
し、各単位充填塔の下流側の連結配管にＡ画分抜き出し
弁１Ａ〜１０Ａ及びＣ画分抜き出し弁１Ｃ〜１０Ｃを連
結すると共に、各単位充填塔の上流側の連結配管に流体
原料供給ポンプ１５によって供給される流体原料用の流
体原料供給配管３０から分岐した流体原料供給弁１Ｆ〜
１０Ｆ付き分岐配管と脱着剤供給ポンプ１６によって供
給される脱着剤用の脱着剤供給配管３１から分岐した脱
着剤供給弁１Ｄ〜１０Ｄ付き分岐配管とを連結し、単位
充填塔１０の末端から単位充填塔１の頂部への配管２１
の途中に循環ポンプ１９を連結し、更に、各Ａ画分抜き
出し弁１Ａ〜１０ＡをＡ画分抜き出し配管１２に接続
し、各Ｃ画分抜き出し弁１Ｃ〜１０ＣをＣ画分抜き出し
配管１４に接続して擬似移動層式クロマト分離装置を構
成する。なお、循環ポンプ１９は、配管２１の途中に設
置されており、図示しない制御装置により流量を流量シ
ーケンスプログラムに従って設定値に制御できるように
なっている。この循環ポンプ１９は、隣接する単位充填
塔間の何処に設置してもよいし、また、必要に応じ何台
設けてもよい。また、各供給弁及び各抜き出し弁も図示
しない制御装置により所定の弁開閉シーケンスプログラ
ムに従って開閉が制御されるようになっている。また、
図１では単位充填塔の数は１０本であるが、これに限定
されるものでは無い。 【００３１】次に、図１の擬似移動層式クロマト分離装
置の運転操作について説明する。図１の構成の装置を用
いて、第１段として、例えば、流体原料供給弁６Ｆを開
いて単位充填塔６の塔頂から流体原料を供給すると共
に、脱着剤供給弁１Ｄを開いて単位充填塔１の塔頂から
脱着剤を供給し、更に単位充填塔１０の塔末からの流体
を循環ポンプ１９を介して単位充填塔１の頂部に導入す
る。これにより充填剤に対する親和性の弱い成分が富化
された画分の液（Ａ画分液）と親和性の強い成分が富化
された画分の液（Ｃ画分液）が循環流の方向に分かれる
ので、Ｃ画分抜き出し弁２Ｃを開いて単位充填塔２の塔
末からＣ画分を抜き出し、Ａ画分抜き出し弁８Ａを開い
て単位充填塔８の塔末からＡ画分を抜き出す。 【００３２】従って、この例の第１段では、脱着水供給
口からＣ画分抜き出し口までの第１区画は単位充填塔が
２本、Ｃ画分抜き出し口から流体原料供給口までの第２
区画は単位充填塔が３本、流体原料供給口からＡ画分抜
き出し口までの第３区画は単位充填塔が３本、Ａ画分抜
き出し口から脱着剤供給口までの第４区画は単位充填塔
が２本である。但し、本発明がこの例の態様に限定され
ないことは言うまでも無い。 【００３３】予め定めた一定時間の経過後、第２段とし
て、上記第１段で開いた脱着剤供給弁１Ｄを閉じ且つ脱
着剤供給弁２Ｄを開き、同様にしてＣ画分抜き出し弁の
開いている所を２Ｃから３Ｃへ切り換え、流体原料供給
弁の開いている所を６Ｆから７Ｆへ切り換え、Ａ画分抜
き出し弁の開いている所を８Ａから９Ａへ切り換える。 【００３４】以下、同様にして、上記の一定時間毎に、
開とする弁を順次に循環流体の流れ方向の下流側に１単
位充填塔分ずつ移行させる操作を行って、第３段〜第１
０段のクロマト分離を行う。このような弁の切り換えに
より、見掛け上は、循環流の流れ方向とは反対方向に充
填剤を移動させるかの如き操作を行っていることにな
る。 【００３５】図２は、本発明を実施する際に使用するこ
とができる改良擬似移動層式クロマト分離装置の構成の
他の一例の概要を示す図である。この装置は、後述の実
施例及び比較例において用いた装置であり、特開平９−
１３２５８６号公報の図２に示される装置（原液の供給
位置が固定されている）を改良し、特開平９−１３２５
８６号公報に開示される様な運転も行うことができ、且
つ、上記図１の装置（原液の供給位置を固定しない）の
運転と実質的に同様の運転も行える様にした装置であ
る。そのため、図２中の各符号は、図１中の符号に対応
するものは、同じとした。従って、図２では、Ｂ画分抜
き出し弁５Ｂ、遮断弁Ｚ、Ｂ画分流体Ｂ、Ｂ画分抜き出
し配管１３が描かれている点において図１と異なる。な
お、Ｂ画分抜き出し弁５Ｂ付きＢ画分抜き出し配管１３
を単位充填塔５と６の間で連結配管２０に接続する代わ
りに、単位充填塔４と５の間で連結配管２０に接続して
もよく、あるいは、Ｂ画分抜き出し配管１３を単位充填
塔４と５の間および単位充填塔５と６の間で連結配管２
０に接続させるように分岐させて、それぞれの分岐配管
にＢ画分抜き出し弁を設けてもよい。後者の場合、Ｂ画
分を抜き出す際は、２個のＢ画分抜き出し弁の一つを開
くのが通常である。 【００３６】単位充填塔５と６の間に設けられた遮断弁
Ｚは、図示しない制御装置によってその開閉が制御され
る。かかる遮断弁は１個に限定されるものでは無く、そ
の数は２以上でもよく、目的に応じて、循環流路の異な
る位置に設ければよい。 【００３７】図２の構成の装置を用いて少なくとも２成
分を含む流体原料を２画分に１工程で分離する場合に、
遮断弁Ｚを開いたまま且つＢ画分抜き出し弁５Ｂを閉じ
たままの状態だと図１の構成の装置と実質的に同じ構成
となるので、その運転操作は、例えば、図１の構成の装
置の運転操作について説明したと同じになる。従って、
この場合の図２の装置の運転操作の説明は省略する（図
１の装置の運転操作についての説明を参照）。 【００３８】次に、遮断弁Ｚを有効利用し、図２の構成
の装置を用いて、少なくとも３成分（Ａ成分、Ｂ成分、
Ｃ成分）を含む流体原料をそれぞれの成分が富化された
３画分に１工程（後述の実施例２の第１工程で実施され
たケースを参照すれば分かる様に、この１工程は２副工
程を含むのが通常である）で分離する場合の１例を説明
する。この場合、充填剤（本発明の方法の場合は、少な
くともその一部がイオン交換体である充填剤）に対する
親和性の強さは、Ｃ成分＞Ｂ成分＞Ａ成分の順であると
する。 【００３９】第１副工程（第１−１工程）では、遮断弁
Ｚを閉じた状態且つ流体原料供給弁６Ｆを開とした状態
で、Ａ成分が富化された収着帯域の形成されている単位
充填塔６の塔頂から流体原料Ｆを供給しつつ、この流体
原料供給位置よりも下流側の単位充填塔８の塔末からＡ
画分抜き出し弁８Ａを開とした状態でＡ画分を抜き出す
と同時に、脱着剤供給弁１Ｄを開とした状態でＢ成分が
富化された収着帯域の形成されている単位充填塔５より
も上流側の単位充填塔１の塔頂から脱着剤Ｄを供給しつ
つ、Ｂ画分抜き出し弁５Ｂを開とした状態で単位充填塔
５の塔末からＢ画分を抜き出す〔後述の実施例２の第１
工程の第１段が第１副工程（第１−１工程）に相当する
ので、その第１段で「開となる弁」を参照〕。なお、Ａ
画分は下記の第２副工程（第１−２工程）で抜き出すの
で、充填剤に対するＡ成分の親和性によっては、この第
１副工程（第１−１工程）ではＡ画分の抜き出し無しで
実施する態様を採ることもあり得る。また、この第１副
工程（第１−１工程）で、必要に応じて逆にＣ画分の抜
き出しや、Ａ画分とＣ画分の抜き出しを行う態様を採る
こともあり得る。 【００４０】第２副工程（第１−２工程）では、流体原
料供給弁６Ｆを閉じて流体原料の供給を停止し、遮断弁
Ｚを開いて単位充填塔を無端直列に連結した系内で流体
を循環させながら、該系内に脱着剤を供給すると共に上
記第１副工程（第１−１工程）で残留した成分が富化さ
れた収着帯域の形成されている単位充填塔の塔末から各
残留成分の画分（Ａ画分とＣ画分）を抜き出し、且つ、
収着帯域の移動に合わせて脱着剤の供給位置及び各画分
の抜き出し位置を該系の下流側の単位充填塔に移行させ
る操作を行う。このような操作の具体的な１例として
は、後述の実施例２の第１工程の第２〜１０段で「開と
なる弁」を参照すれば、どの様に上記の移行操作を行う
かを理解することができる。工業的規模の装置運転で
は、この第１副工程（第１−１工程）と第２副工程（第
１−２工程）を１サイクルとして繰り返すのが通常であ
る。本来は、第１副工程（第１−１工程）と第２副工程
（第１−２工程）は、別工程と考えるべきかも知れない
が、本発明の方法を実施する場合に限っては、充填剤の
少なくとも一部として使用するイオン交換体のイオン形
の変更を第２副工程（第１−２工程）を開始するに際し
て行わないので、両副工程を含めて第１工程と解する。 【００４１】上記第１−１工程は、流体原料を供給しな
がら次のサイクルにおいて抜き出す各成分の収着帯域の
分布を形成させると共に、既に収着帯域が形成されてい
る成分の画分のうちの、充填剤に対する親和性が中間的
として分類される成分の画分（Ｂ画分）を系外に抜き出
す工程であり、短時間に大量のＢ画分を押し出すことが
できる。なお、この際に流体原料供給位置にその上流か
ら系内流体が流れないようにすることが好ましいため、
この流体の流通の遮断を機械的に保証する手段として遮
断弁Ｚを設けている訳であるが、遮断弁を設けなくと
も、流体原料供給量とＢ画分抜き出し量を制御すること
で、操作的に流体流通遮断を行うこともできる。 【００４２】上記第１−２工程は、流体原料の供給を行
わずに系内で流体の循環を行わせながら、一般的な擬似
移動層式クロマト分離方法に従った操作で、Ｂ成分以外
の成分の富化画分を系外に抜き出し、且つ、上記第１−
１工程で新しく系中に供給された流体原料の各成分を充
填剤（収着剤）に対する親和性の弱い成分（Ａ成分）か
ら強い成分（Ｃ成分）に順次に分かれた収着帯域を形成
させるための工程である。この第１−２工程、即ち、脱
着剤を供給しながら２画分を抜き出す擬似移動層方式の
操作を行う方法は、特に限定されるものでは無いが、流
体原料の供給を行わない点を除外すれば、従来公知の
例、例えば、特開昭６２−９１２０５号公報の特に第２
頁右上欄第２行〜左下欄末行及び第３図で説明される方
法において原液の供給を行わない（従って、本明細書で
は、第２区画と第３区画は同一区画と考えてよい）よう
にして実施する場合を１例として挙げることができる。
具体的には、ポンプ等により系内で流体を循環させなが
ら、所定の成分が富化されている収着帯域の在る区画の
単位充填塔の上流側塔頂から脱着剤を供給すると共に、
下流側塔末から該成分の富化された画分を抜き出し、こ
れを収着帯域の移動に合わせて順次に循環流の下流に移
行させる操作を、充填剤（収着剤）に対する親和性の中
間的な成分以外の複数の成分に対して行うことで実施さ
れる。 【００４３】上述した第１−１工程と第１−２工程を繰
り返して行う操作は、装置が連続的に運転されている状
態について述べたが、装置立ち上げのためには上記第１
−１工程に先立って、流体原料を系内に供給して、充填
剤（収着剤）に対する親和性の弱い成分から強い成分に
順次に分かれた収着帯域を形成させる操作のみを単独に
行う前工程を行ってもよい。 【００４４】このような第１−１工程と第１−２工程を
１サイクルとして繰り返すのが基本であるが、様々に変
更した態様で実施することができるのは言うまでも無
い。 【００４５】例えば、第１−１工程において、系内に流
体原料を供給するのみで、脱着剤を供給しないこともで
きる。しかし、上述したように流体原料と脱着剤の供給
を同時に行うことによって、流体原料の供給量とＢ画分
抜き出し量の調整（マスバランスの調整）ができる。ま
た、この脱着剤の供給によって、その下流の流体流速を
大きくすることで、所定の成分の収着帯域での移動速度
を任意に選ぶことができる。 【００４６】 【実施例】以下、比較例と対比しつつ実施例により本発
明の方法を具体的に説明するが、本発明の方法がこれら
の実施例に限定されるもので無いことは言うまでも無
い。なお、以下の実施例と比較例において、固形分当た
りの組成は、ナトリウム形イオン交換カラムと示差屈折
率計を用いた高速液体クロマトグラフィーの面積百分率
によって示したものであり、また、「１サイクル時間」
とは、第１段から第１０段までの全段を終了するに要す
る時間を表す。一般的に言えば、必要に応じ１サイクル
で終了せずに、複数のサイクルに渡って連続して各工程
を行うことができる。 【００４７】実施例１ 流体原料（以下、「原液」と言う）としての粗製ラクチ
ュロース液（固形分濃度６０重量％、固形分当たりの組
成：ラクトース５．３％、エピラクトース４．９％、ラ
クチュロース７８．８％、ガラクトース１０．０％、タ
ガトース０．６％、他の単糖類０．４％）からラクチュ
ロースを分離することを目的として、先ず第一工程で２
糖類と単糖類を分離するために、次の運転条件で図２に
示すような擬似移動層式クロマト分離装置にイオン形の
異なる充填剤を混在させて運転した。使用した充填剤の
ラクチュロース（２糖類の主成分）とガラクトース（単
糖類の主成分）に関する分離度は、第１充填剤のカルシ
ウム形で０．３２、第２充填剤のナトリウム形で０．５
２であった。また、タガトースの分配係数は、第１充填
剤のカルシウム形で０．７２、第２充填剤のナトリウム
形で０．４７であった。 【００４８】使用した充填剤は、ローム・アンド・ハー
ス社製アンバーライトＣＧ−６０００（クロマト分離用
ゲル型強酸性カチオン交換樹脂）で、その充填量は１０
本の単位充填塔内の全量で１４７Ｌ（リットル）であっ
た。単位充填塔１、２、３、６、７、８にはナトリウム
形充填剤を、他の単位充填塔４、５、９、１０にはカル
シウム形充填剤を充填して、装置全体から見てイオン形
の異なる充填剤を混在させた。 【００４９】他の運転条件は、次の通りとした。 単位充填塔：内径１０８ｍｍ、層高１６００ｍｍ、単位
充填塔数１０本 操作温度：６０℃ １サイクル時間：１．８４Ｈｒ 原液供給口とＣ画分液抜き出し口間の単位充填塔におけ
る線流速：５．００ｍ／Ｈｒ 原液供給量：４．１２Ｌ／Ｈｒ（充填剤当たり、０．０
２８Ｌ／Ｌ−充填剤／Ｈｒ） 溶離水供給量：１９．４０Ｌ／Ｈｒ Ａ画分液抜き出し量：８．５３Ｌ／Ｈｒ Ｃ画分液抜き出し量：１４．９９Ｌ／Ｈｒ 溶離水／原液（容量比）：４．７ 【００５０】各段で開となる弁は次の通りとした。供給
した液と抜き出した液は全段共通で、原液と溶離水を供
給し、Ａ画分とＣ画分の２液を抜き出した。 【００５１】 第１段 ６Ｆ、 １Ｄ、 ８Ａ、 ２Ｃ、 Ｚ 第２段 ７Ｆ、 ２Ｄ、 ９Ａ、 ３Ｃ、 Ｚ 第３段 ８Ｆ、 ３Ｄ、１０Ａ、 ４Ｃ、 Ｚ 第４段 ９Ｆ、 ４Ｄ、 １Ａ、 ５Ｃ、 Ｚ 第５段 １０Ｆ、 ５Ｄ、 ２Ａ、 ６Ｃ、 Ｚ 第６段 １Ｆ、 ６Ｄ、 ３Ａ、 ７Ｃ、 Ｚ 第７段 ２Ｆ、 ７Ｄ、 ４Ａ、 ８Ｃ、 Ｚ 第８段 ３Ｆ、 ８Ｄ、 ５Ａ、 ９Ｃ、 Ｚ 第９段 ４Ｆ、 ９Ｄ、 ６Ａ、１０Ｃ、 Ｚ 第１０段 ５Ｆ、１０Ｄ、 ７Ａ、 １Ｃ、 Ｚ 【００５２】運転の結果、次の固形分濃度と固形分当た
りの組成のＡ画分液とＣ画分液とが得られた。 Ａ画分液 Ｃ画分液 固形分濃度 ３００ｇ／Ｌ ４２ｇ／Ｌ ラクトース ６．４％ １．１％ エピラクトース ６．０％ ０．５％ ラクチュロース ８７．５％ ４４．４％ ガラクトース ０．１％ ４９．１％ タガトース ０．０％ ３．０％ 他の単糖類 ０．０％ １．９％ なお、Ａ画分液のラクチュロース回収率は８９．３％で
あった。 【００５３】上記第１工程のＡ画分液（固形分当たりの
組成：ラクトース６．４％、エピラクトース６．０％、
ラクチュロース８７．５％、ガラクトース０．１％、タ
ガトース０．０％、他の単糖類０．０％）を固形分濃度
６０重量％に濃縮後、得られた濃縮液から２糖類同士の
分離により高純度のラクチュロースを分離するために、
一部の単位充填塔内の充填剤としてのカチオン交換樹脂
のイオン形をカルシウム形に変更してから第２工程とし
て分離操作を行った。即ち、単位充填塔２、３、７、８
に濃度１規定の塩化カルシウム水溶液を単位充填塔１本
当たり４４Ｌずつ流してナトリウム形の充填剤のイオン
形をカルシウム形に変えた。その結果、カルシウム形の
充填剤を充填した８本の単位充填塔２、３、４、５、
７、８、９、１０とナトリウム形の充填剤を充填した２
本の単位充填塔１、６の装置構成となった。使用した充
填剤のラクチュロースとエピラクトースに関する分離度
は第１充填剤のカルシウム形で０．１５、第２充填剤の
ナトリウム形で０．０８であり、カルシウム形の方が分
離が良かった。 【００５４】他の運転条件は次の通りとした。 操作温度：６０℃ １サイクル時間：１．８４Ｈｒ 原液供給口とＣ画分液抜き出し口間の単位充填塔におけ
る線流速：５．００ｍ／Ｈｒ 原液供給量：１．７６Ｌ／Ｈｒ（充填剤当たり、０．０
１２Ｌ／Ｌ−充填剤／Ｈｒ） 溶離水供給量：１７．６４Ｌ／Ｈｒ Ａ画分液抜き出し量：９．１１Ｌ／Ｈｒ Ｃ画分液抜き出し量：１０．２９Ｌ／Ｈｒ 溶離水／原液（容量比）：１０．０ 【００５５】各段で開となる弁は第１工程と同じとした
ので、供給した液と抜き出した画分（勿論、組成は異な
る）は第１工程と同じとなった。 【００５６】運転の結果、次の固形分濃度と固形分当た
りの組成のＡ画分液とＣ画分液とが得られた。 Ａ画分液 Ｃ画分液 固形分濃度 ３１ｇ／Ｌ １０４ｇ／Ｌ ラクトース ３１．２％ ０．０％ エピラクトース ２３．３％ １．６％ ラクチュロース ４５．５％ ９８．３％ ガラクトース ０．０％ ０．１％ タガトース ０．０％ ０．０％ 他の単糖類 ０．０％ ０．０％ 【００５７】なお、Ｃ画分液のラクチュロース回収率は
８７．９％であった。第１工程に供した原液を基準とし
た時のラクチュロースの総括回収率は７８．５％であっ
た。また、第１工程に供した原液に対して、第１工程と
第２工程とで合計の溶離水使用量は１８．９倍（容量）
であった。 【００５８】再度第１工程を実施するために、単位充填
塔２、３、７、８に濃度１規定の塩化ナトリウム水溶液
を単位充填塔１本当たり１３２Ｌずつ流して、カルシウ
ム形の充填剤をナトリウム形に変えた。その結果、カル
シウム形の充填剤を充填した４本の単位充填塔４、５、
９、１０とナトリウム形の充填剤を充填した６本の単位
充填塔１、２、３、６、７、８の装置構成となった。上
記第１工程の分離操作を再度行ったところ、ほぼ同一の
結果が得られた。 【００５９】比較例１ 実施例１の第１工程で得られたＡ画分液（固形分当たり
の組成：ラクトース６．４％、エピラクトース６．０
％、ラクチュロース８７．５％、ガラクトース０．１
％、タガトース０．０％、他の単糖類０．０％）を固形
分濃度６０重量％に濃縮後、得られた濃縮液を原液とし
て、各単位充填塔内の充填剤のイオン形を変更せずにそ
のままのイオン形で、同一装置で第２工程の分離操作を
実施した。運転条件は、実施例１と比較し１サイクル時
間のみを変えて次の条件とした。 操作温度：６０℃ １サイクル時間：１．７７Ｈｒ 原液供給口とＣ画分液抜き出し口間の単位充填塔におけ
る線流速：５．００ｍ／Ｈｒ 原液供給量：１．７６Ｌ／Ｈｒ（充填剤当たり、０．０
１２Ｌ／Ｌ−充填剤／Ｈｒ） 溶離水供給量：１７．６４Ｌ／Ｈｒ Ａ画分液抜き出し量：９．１１Ｌ／Ｈｒ Ｃ画分液抜き出し量：１０．２９Ｌ／Ｈｒ 溶離水／原液（容量比）：１０．０ 【００６０】各段で開となる弁及び供給した液と抜き出
した画分は、実施例１と同じとした。 【００６１】運転の結果、次の固形分濃度と固形分当た
りの組成のＡ画分液とＣ画分液とが得られた。 Ａ画分液 Ｃ画分液 固形分濃度 ４６ｇ／Ｌ ９１ｇ／Ｌ ラクトース ２０．８％ ０．１％ エピラクトース １５．７％ １．８％ ラクチュロース ６３．５％ ９８．０％ ガラクトース ０．０％ ０．１％ タガトース ０．０％ ０．０％ 他の単糖類 ０．０％ ０．０％ 【００６２】なお、Ｃ画分液のラクチュロース回収率は
７６．６％であった。また、第１工程の原液を基準とし
た時のラクチュロースの総括回収率は６８．４％であっ
た。また、第１工程に供した原液に対して、第１工程と
第２工程とで合計の溶離水使用量は実施例１と同じく１
８．９倍（容量）であった。 【００６３】比較例２ 実施例１で用いたと同じ原液を、第１工程と第２工程共
にイオン形を変更せずに、実施例１の第２工程と同様に
カルシウム形充填剤を充填した８本の単位充填塔とナト
リウム形充填剤を充填した２本の単位充填塔の装置構成
とし、分離操作を行った。 【００６４】充填剤は、ローム・アンド・ハース社製ア
ンバーライトＣＧ−６０００（クロマト分離用ゲル型強
酸製カチオン交換樹脂）、その充填量は１０本の単位充
填塔内の全量で１４７Ｌであった。単位充填塔１と６に
はナトリウム形充填剤を充填し、他の単位充填塔２、
３、４、５、７、８、９、１０にはカルシウム形充填剤
を充填した。 【００６５】第１工程の他の運転条件は次の通りとし
た。 単位充填塔：内径１０８ｍｍ、層高１６００ｍｍ、単位
充填塔数１０本 操作温度：６０℃ １サイクル時間：１．９０Ｈｒ 原液供給口とＣ画分液抜き出し口間の単位充填塔におけ
る線流速：５．００ｍ／Ｈｒ 原液供給量：２．９４Ｌ／Ｈｒ（充填剤当たり、０．０
２Ｌ／Ｌ−充填剤／Ｈｒ） 溶離水供給量：２０．５８Ｌ／Ｈｒ Ａ画分液抜き出し量：８．０８Ｌ／Ｈｒ Ｃ画分液抜き出し量：１５．４４Ｌ／Ｈｒ 溶離水／原液（容量比）：７．０ 【００６６】各段で開となる弁は実施例１と同じとし
た。 【００６７】運転の結果、次の固形分濃度と固形分当た
りの組成のＡ画分液とＣ画分液とが得られた。 Ａ画分液 Ｃ画分液 固形分濃度 ２２６ｇ／Ｌ ３１ｇ／Ｌ ラクトース ６．４％ ０．９％ エピラクトース ６．１％ ０．３％ ラクチュロース ８７．４％ ４５．１％ ガラクトース ０．１％ ４８．９％ タガトース ０．０％ １．９％ 他の単糖類 ０．０％ ２．９％ 【００６８】なお、Ａ画分液のラクチュロース回収率は
８９．２％であった。 【００６９】上記第１工程のＡ画分液（固形分当たりの
組成：ラクトース６．４％、エピラクトース６．１％、
ラクチュロース８７．４％、ガラクトース０．１％、タ
ガトース０．０％、他の単糖類０．０％）を固形分濃度
６０重量％に濃縮後、得られた濃縮液を第１工程と同じ
充填剤の入った（カルシウム形充填剤を充填した単位充
填塔数：８本、ナトリウム形充填剤を充填した単位充填
塔数：２本）同じ装置で第２工程のクロマト分離操作を
行った。運転条件は次の通りとした。 操作温度：６０℃ １サイクル時間：１．８４Ｈｒ 原液供給口とＣ画分液抜き出し口間の単位充填塔におけ
る線流速：５．００ｍ／Ｈｒ 原液供給量：１．７６Ｌ／Ｈｒ（充填剤当たり、０．０
１２Ｌ／Ｌ−充填剤とＨｒ） 溶離水供給量：１７．６４Ｌ／Ｈｒ Ａ画分液抜き出し量：９．１１Ｌ／Ｈｒ Ｃ画分液抜き出し量：１０．２９Ｌ／Ｈｒ 溶離水／原液（容量比）：１０．０ 【００７０】各段で開となる弁及び供給した液と抜き出
した画分は、実施例１と同じとした。 【００７１】運転の結果、次の固形分濃度と固形分当た
りの組成のＡ画分液とＣ画分液とが得られた。 Ａ画分液 Ｃ画分液 固形物濃度 ３１ｇ／Ｌ １０４ｇ／Ｌ ラクトース ３１．３％ ０．０％ エピラクトース ２３．４％ １．６％ ラクチュロース ４５．３％ ９８．２％ ガラクトース ０．０％ ０．２％ タガトース ０．０％ ０．０％ 他の単糖類 ０．０％ ０．０％ 【００７２】なお、Ｃ画分液のラクチュロース回収率は
８７．９％であった。第１工程に供した原液を基準とし
た時のラクチュロースの総括回収率は７８．４％であっ
た。また、第１工程に供した原液に対して、第１工程と
第２工程とで合計の溶離水使用量は２２．４倍（容量）
であった。 【００７３】実施例１と比較例１とを比較すると、第２
工程で、Ｃ画分液のラクチュロース純度は実施例１の方
が０．３％高く、ラクチュロース回収率は１１．３％高
くなり、また、第１工程と第２工程を合わせて比較して
も実施例１の方がラクチュロースの総括回収率が１０．
１％高くなった。即ち、実施例１では、第２工程で充填
剤のカルシウム形を単位充填塔４本分増やすことにより
２糖類同士の分離が改善され、ラクチュロースの回収率
を上げることができた。 【００７４】実施例１と比較例２とを比較すると、第１
工程で、実施例１は比較例２に比べ原液の負荷（供給）
量が１．４倍で、溶離水使用量が５．７％少ない運転条
件であるにも拘わらず、ラクチュロース純度およびラク
チュロース回収率共にほぼ同等の液が得られた。全体と
しても、実施例１の方が同じ原液量に対する溶離水の使
用量が１５．６％少なかった。即ち、実施例１では、比
較例２と比べ第１工程で充填剤のナトリウム形が単位充
填塔４本分多いことにより、２糖類と単糖類の分離が改
善され、原液の負荷（供給）量を増やすことができ、ま
た、溶離水の使用量を減らすことができた。 【００７５】実施例２ 原液として、裁断した甜菜から抽出、炭酸飽充、濾過、
軟化、濃縮の一連の処理工程を経て得られた液（固形分
濃度６０重量％、固形分当たりの組成：非糖類３．５
％、３糖類２．４％、蔗糖９２．４％、グルコース０．
１％、フラクトース＋イノシトール０．６％、グリセロ
ール０．１％、ベタイン０．９％）をＡ画分として非糖
類＋３糖類、Ｂ画分として蔗糖、Ｃ画分としてグルコー
ス＋フラクトース＋イノシトール＋グリセロール＋ベタ
インに分ける３成分分離操作を第１工程として図２の装
置で行った。なお、非糖類は大部分が塩類であり、他に
蛋白質等の高分子物質や着色物質が含まれる。 【００７６】充填剤は、ローム・アンド・ハース社製ア
ンバーライトＣＲ−１３２０（クロマト分離用ゲル型強
酸性カチオン交換樹脂）を用いた。運転開始時のイオン
交換樹脂のイオン形はナトリウム形であったが、運転の
サイクルを重ねるにつれて原液のイオン組成と平衡なイ
オン形となり、カルシウム形１５％、カリウム形４５
％、ナトリウム形４０％となった。不完全な軟化処理液
を用いたために一部がカルシウム形の２価イオン形とな
ったものの、大部分はカリウム形とナトリウム形の１価
イオン形となった。充填剤の充填量は１０本の単位充填
塔内の全量で１４７Ｌであった。 【００７７】他の運転条件は次の通りとした。 単位充填塔：内径１０８ｍｍ、層高１６００ｍｍ、単位
充填塔数１０本 操作温度：６０℃ １サイクル時間：１．２５Ｈｒ 第１段において、 第１段所要時間：０．１５Ｈｒ 原液供給量：３１．６７Ｌ／Ｈｒ（充填剤当たり、０．
２１５３Ｌ／Ｌ−充填剤／Ｈｒ） 溶離水供給量：７６．４０Ｌ／Ｈｒ Ａ画分液抜き出し量：１３．１３Ｌ／Ｈｒ Ｂ画分液抜き出し量：９４．９３Ｌ／Ｈｒ 第２〜１０段において、 Ａ画分液抜き出し口とＣ画分液抜き出し口間の単位充填
塔における線流速：７．００ｍ／Ｈｒ 溶離水供給量：３３．０７Ｌ／Ｈｒ Ａ画分液抜き出し量：１３．３２Ｌ／Ｈｒ Ｃ画分液抜き出し量：１９．７５Ｌ／Ｈｒ 溶離水／原液（容量比）：１０．１ 【００７８】各段で開となる弁は次の通りとした。 第１段 ６Ｆ、 １Ｄ、 ８Ａ、 ５Ｂ （原液供給、溶離水供給、Ａ画分抜き出し、Ｂ画分抜き出し） 第２段 ２Ｄ、 ９Ａ、 ３Ｃ、 Ｚ （溶離水供給、Ａ画分抜き出し、Ｃ画分抜き出し） 第３段 ３Ｄ、１０Ａ、 ４Ｃ、 Ｚ （溶離水供給、Ａ画分抜き出し、Ｃ画分抜き出し） 第４段 ４Ｄ、 １Ａ、 ５Ｃ、 Ｚ （溶離水供給、Ａ画分抜き出し、Ｃ画分抜き出し） 第５段 ５Ｄ、 ２Ａ、 ６Ｃ、 Ｚ （溶離水供給、Ａ画分抜き出し、Ｃ画分抜き出し） 第６段 ６Ｄ、 ３Ａ、 ７Ｃ、 Ｚ （溶離水供給、Ａ画分抜き出し、Ｃ画分抜き出し） 第７段 ７Ｄ、 ４Ａ、 ８Ｃ、 Ｚ （溶離水供給、Ａ画分抜き出し、Ｃ画分抜き出し） 第８段 ８Ｄ、 ５Ａ、 ９Ｃ、 Ｚ （溶離水供給、Ａ画分抜き出し、Ｃ画分抜き出し） 第９段 ９Ｄ、 ６Ａ、１０Ｃ、 Ｚ （溶離水供給、Ａ画分抜き出し、Ｃ画分抜き出し） 第１０段 １０Ｄ、 ７Ａ、 １Ｃ、 Ｚ （溶離水供給、Ａ画分抜き出し、Ｃ画分抜き出し） 【００７９】この第１段は閉じた遮断弁Ｚの下流に在る
原液供給弁６Ｆを介して原液Ｆを単位充填塔６に供給す
ると同時に溶離水Ｄを溶離水供給弁１Ｄを介して供給す
ることにより、遮断弁Ｚの上流側の抜き出し弁５Ｂを介
してＢ画分液を抜き出すと共に抜き出し弁８Ａを介して
Ａ画分液を抜き出している。一方、第２〜１０段は、遮
断弁Ｚを開き、原液の供給を停止し、溶離水の供給位置
及びＡ画分とＣ画分の抜き出し位置を順次に下流側へ移
動させつつ溶離水の供給とＡ画分とＣ画分の抜き出しを
行っているので、第１段と第２〜１０段は別工程とも考
えることもできるが、第１工程では充填剤としてのイオ
ン交換体のイオン形の変更を行っていないので、第１段
と第２〜１０段は第１工程中の副工程と考える。 【００８０】運転の結果、次の固形分濃度と固形分当た
りの組成のＡ画分液とＢ画分液とＣ画分液とが得られ
た。 Ａ画分液 Ｂ画分液 Ｃ画分液 固形分濃度 １１ｇ／Ｌ ２４１ｇ／Ｌ ３ｇ／Ｌ 非糖類 ６７．６％ ０．１％ １．３％ ３糖類 ２４．８％ １．２％ ０．０％ 蔗糖 ６．６％ ９８．７％ ９．０％ グルコース ０．０％ ０．０％ ５．６％ ベタイン ０．３％ ０．０％ ４７．４％ フラクトース＋イノシトール ０．５％ ０．０％ ３１．８％ グリセロール ０．２％ ０．０％ ４．９％ 【００８１】なお、Ｂ画分液の蔗糖回収率は９９．５
％、Ｃ画分液のベタイン回収率は９５．６％であった。 【００８２】上記第１工程のＣ画分液（固形分当たりの
組成：非糖類１．３％、３糖類０．０％、蔗糖９．０
％、グルコース５．６％、ベタイン４７．４％、フラク
トース＋イノシトール３１．８％、グリセロール４．９
％）を固形分濃度６０重量％に濃縮後、得られた濃縮液
からベタインを分離するために一部の単位充填塔内の充
填剤のイオン形を変更し、第２工程として２成分分離の
擬似移動層方式による分離操作を行った。 【００８３】即ち、単位充填塔２、３、７、８に濃度１
規定の塩化カルシウム水溶液を単位充填塔１本当たり４
４Ｌずつ流して、該塔内の充填剤をカルシウム形に変え
た。その結果、カルシウム形の充填剤を充填した４本の
単位充填塔２、３、７、８とカルシウム・カリウム・ナ
トリウムの混合形の充填剤を充填した６本の単位充填塔
１、４、５、６、９、１０の装置構成となった。 【００８４】なお、イオン形を変更する前の混合形のカ
チオン交換樹脂による各成分の流出順は、非糖類、３糖
類、蔗糖、グルコース、ベタイン、フラクトース＋イノ
シトール、グリセロールであり、グルコースとベタイン
に関する分離度は０．０１、ベタインとフラクトース＋
イノシトールに関する分離度は０．０５と低く、特にグ
ルコースとベタインの分離は期待できなかった。また、
カルシウム形のカチオン交換樹脂での流出順は、非糖
類、３糖類、蔗糖、グルコース、フラクトース＋イノシ
トール、グリセロール、ベタインであり、グリセロール
とベタインに関する分離度は０．９であり、一部の充填
剤をカルシウム形にすることにより両者の分離が期待さ
れた。 【００８５】他の運転条件は次の通りとした。 操作温度：８０℃ １サイクル時間：２．４６Ｈｒ 原液供給口とＣ画分液抜き出し口間の単位充填塔におけ
る線流速：５．００ｍ／Ｈｒ 原液供給量：７．３５Ｌ／Ｈｒ（充填剤当たり、０．０
５Ｌ／Ｌ−充填剤とＨｒ） 溶離水供給量：３３．８１Ｌ／Ｈｒ Ａ画分液抜き出し量：２９．４０Ｌ／Ｈｒ Ｃ画分液抜き出し量：１１．７６Ｌ／Ｈｒ 溶離水／原液（容量比）：４．６ 【００８６】各段で開となる弁は次の通りとした。供給
した液と抜き出した液は各段共通で、原液と溶離水を供
給し、Ａ画分とＣ画分の２液を抜き出した。 第１段 ６Ｆ、 １Ｄ、 ８Ａ、 ２Ｃ、 Ｚ 第２段 ７Ｆ、 ２Ｄ、 ９Ａ、 ３Ｃ、 Ｚ 第３段 ８Ｆ、 ３Ｄ、１０Ａ、 ４Ｃ、 Ｚ 第４段 ９Ｆ、 ４Ｄ、 １Ａ、 ５Ｃ、 Ｚ 第５段 １０Ｆ、 ５Ｄ、 ２Ａ、 ６Ｃ、 Ｚ 第６段 １Ｆ、 ６Ｄ、 ３Ａ、 ７Ｃ、 Ｚ 第７段 ２Ｆ、 ７Ｄ、 ４Ａ、 ８Ｃ、 Ｚ 第８段 ３Ｆ、 ８Ｄ、 ５Ａ、 ９Ｃ、 Ｚ 第９段 ４Ｆ、 ９Ｄ、 ６Ａ、１０Ｃ、 Ｚ 第１０段 ５Ｆ、１０Ｄ、 ７Ａ、 １Ｃ、 Ｚ 【００８７】運転の結果、次の固形分濃度と固形分当た
りの組成のＡ画分液とＣ画分液とが得られた。 Ａ画分液 Ｃ画分液 固形分濃度 １０６ｇ／Ｌ ２２０ｇ／Ｌ 非糖類 ２．４％ ０．０％ ３糖類 ０．０％ ０．０％ 蔗糖 １６．５％ ０．０％ グルコース １０．３％ ０．０％ フラクトース＋イノシトール ５８．９％ ０．０％ グリセロール ８．９％ ０．２％ ベタイン ３．０％ ９９．８％ 【００８８】なお、Ｃ画分液のベタイン回収率は９６．
１％であった。 【００８９】再度第１工程を実施するために、単位充填
塔２、３、７、８に濃度１規定の塩化ナトリウム水溶液
を単位充填塔１本当たり１３２Ｌずつ流して、該塔内の
充填剤をナトリウム形とした。上記第１工程の操作を再
度行ったところ、イオン形組成は原液と平衡になり、上
記とほぼ同一の結果が得られた。 【００９０】比較例３ 実施例２の第１工程で得られたＣ画分液（非糖類１．３
％、３糖類０．０％、蔗糖９．０％、グルコース５．６
％、ベタイン４７．４％、フラクトース＋イノシトール
３１．８％、グリセロール４．９％）を固形分濃度６０
重量％に濃縮後、得られた濃縮液からベタインを分離す
るために各単位充填塔内の充填剤のイオン形を変更せず
そのままのイオン形で、2 成分分離の擬似移動層方式に
より分離操作を行った。各成分の流出順は非糖類、３糖
類、蔗糖、グルコース、ベタイン、フラクトース＋イノ
シトール、グリセロールであることを考慮して、Ａ画分
でベタインを回収することとし、運転条件は次の通りと
した。 【００９１】充填剤は、実施例２の第１工程において、
全単位充填塔内の充填剤が原液のイオン形組成と平衡な
イオン形組成となっており、カルシウム形１５％、カリ
ウム形４５％、ナトリウム形４０％の混合イオン形カチ
オン交換樹脂のままであった。その充填量は１０本の全
単位充填塔内の全量で１４７Ｌのままであった。 【００９２】他の運転条件は次の通りとした。 単位充填塔：内径１０８ｍｍ、層高１６００ｍｍ、単位
充填塔数：１０本 操作温度：８０℃ １サイクル時間：２．２６Ｈｒ 原液供給口とＣ画分液抜き出し口間の単位充填塔におけ
る線流速：５．００ｍ／Ｈｒ 原液供給量：１．１８Ｌ／Ｈｒ （充填剤当たり、０．００８Ｌ／Ｌ−充填剤／Ｈｒ） 溶離水供給量：７．３５Ｌ／Ｈｒ Ａ画分液抜き出し量：４．１２Ｌ／Ｈｒ Ｃ画分液抜き出し量：４．４１Ｌ／Ｈｒ 溶離水／原液（容量比）：６．２５ 【００９３】各段で開となる弁及び供給した液と抜き出
した画分（勿論、組成は異なる）は、実施例２の第２工
程と同じとした。 【００９４】運転の結果、次の固形分濃度と固形分当た
りの組成のＡ画分液とＣ画分液とが得られた。 Ａ画分液 Ｃ画分液 固形分濃度 １２５ｇ／Ｌ ８９ｇ／Ｌ 非糖類 １．３％ １．３％ ３糖類 ０．０％ ０．０％ 蔗糖 １０．２％ ７．４％ グルコース ８．５％ １．８％ ベタイン ６８．６％ ２０．０％ フラクトース＋イノシトール １１．１％ ５８．４％ グリセロール ０．２％ １１．１％ 【００９５】なお、Ｃ画分液のベタイン回収率は８１．
８％であった。 【００９６】実施例２の第２工程と比較例３とを比べる
と、次の通りである。比較例３でベタイン純度が６８．
６％、ベタイン回収率が８１．８％に対して、実施例２
の第２工程ではベタイン純度が９９．８％、ベタイン回
収率が９６．１％と圧倒的に優れ、高純度ベタインを高
回収率で回収できることが分かった。即ち、4 本の単位
充填塔内の充填剤のイオン形をカルシウム形に変えるこ
とにより、ベタインの分離が大幅に改善された。 【００９７】比較例４ 実施例２の第２工程を経た装置で、実施例２の第１工程
に供したと同じ原液について第１工程の分離操作を実施
したところ、原液中のカリウムイオンやナトリウムイオ
ンにより充填剤としてのカチオン交換樹脂中のカルシウ
ムイオンがイオン交換されて液相中に溶出し、液相中の
炭酸イオンや硫酸イオンなどと反応して不溶性の沈澱物
質を生成し、該沈澱物質の一部が抜き出し液と一緒に流
出して来たので、装置の閉塞を避けるため分離操作を中
止した。即ち、第２工程を経た装置で再び第１工程を開
始する時は、実施例２のように、カルシウム形に変えた
カチオン交換樹脂を沈澱物質の生成しないイオン形に変
えなければならないことが分かった。 【００９８】 【発明の効果】充填剤（収着剤）の少なくとも一部とし
てイオン交換体を充填したクロマト分離装置で３成分以
上を含む原料を２工程の分離操作により３つ以上の画分
に分ける本発明のクロマト分離方法によれば、一部のイ
オン交換体のイオン形の少なくとも一部を次の工程で被
分離成分（分離すべき成分）の分離度が大きく適切なイ
オン形に変更して分離することにより、脱着剤（溶離
剤）の使用量を減らすこと、目的物質の純度を上げるこ
と、目的物質の回収率を上げることを可能とするという
効果がある。前述した各従来のクロマト分離方法では、
脱着剤（溶離剤）の使用量を減らすために、溶離剤を、
例えば、エタノールと水の適切な組成の混合液とするこ
とも考えられるが、この手段では水等の単一溶媒の溶離
剤しか脱着剤として使えないケースには適用できないと
いう問題を伴うのに比べて、本発明の方法は、単一物質
の脱着剤を用いても、その使用量を減少させることがで
きる。 【００９９】
に関し、詳しくは、少なくとも一部の充填剤としてイオ
ン交換体を充填したクロマト分離装置で３成分以上を含
む流体原料から複数の工程で３つ以上の画分に分けるク
ロマト分離方法に関するものである。 【０００２】 【従来の技術】３成分以上を含む原料流体から各成分を
クロマト分離する従来方法には種々の方法があり、それ
らの代表的な数例としては、次のような方法を挙げるこ
とができる。 【０００３】第１の方法は、分析用の高速液体クロマト
グラフィーをスケールアップした回分法であり、一般に
分取クロマト分離方法と呼ばれる。 【０００４】第２の方法は、特開平２ー１２４８９５号
公報に開示されるような方法であり、２成分だけを分離
する擬似移動層式クロマト分離装置を２系列使う方法で
ある。即ち、先ず原料をＡ成分とＢ＋Ｃ成分混合物とに
分離し、次いで上記Ｂ＋Ｃ成分混合物をＢ成分とＣ成分
とに分離するか、あるいは、先ずＡ＋Ｂ成分混合物とＣ
成分とに分離し、次いで上記Ａ＋Ｂ成分混合物をＡ成分
とＢ成分とに分離する。これは、通常の擬似移動層式ク
ロマト分離装置は２成分の分離しかできないためであ
り、実際に３成分を分離するには擬似移動層式クロマト
分離装置を２系列用意するということである。 【０００５】第３の方法は、特開平４ー２２７８０４号
公報に開示される方法であり、１系列の改良された擬似
移動層式クロマト分離装置に１種の充填剤を充填して、
３以上の成分を含む混合物流体から、各成分が富化した
画分を効率良く且つ連続的に分離するものである。ここ
で、「成分が富化」とは、被分離成分（分離しようとす
る成分）が流体の流れ方向に分かれた各画分中に集まる
ことを言い、富化の程度が純度や回収率に相関する。 【０００６】第４の方法は、特開昭６４ー８０４０９号
公報に開示される方法であり、各成分に対する分配係数
がＡ成分＜Ｂ成分＜Ｃ成分である第１充填剤を充填した
分離塔（単位充填層を有する単位充填塔）と分配係数が
Ａ成分＜Ｃ成分＜Ｂ成分である第２充填剤を充填した分
離塔を交互に並べて使用するものである。 【０００７】上記の第２、第３及び第４の方法は、基本
的には、充填剤（収着剤）を充填した複数の単位充填塔
を無端に連結した無端循環系に対して、複数の被分離成
分を含む流体原料及び脱着剤（液体の場合は、溶離剤と
も言う）をそれぞれの所定位置から供給すると共に無端
循環系の一方向に流通させることで、複数の被分離成分
の充填剤に対する親和力（親和性）の違いにより各々の
成分が富化した帯域に分離するという現象を利用して、
各成分が富化した帯域の画分を無端循環系から抜き出す
操作と、流体原料及び脱着剤の供給位置と各画分の抜き
出し位置を流体の流れの方向に間欠的に移動させること
により、充填剤を見掛け上は該流体流れとは反対の方向
に移動させるかの如き操作とを行って、流体原料から各
成分が各別に富化した２画分を連続的に得る基礎的擬似
移動層方式を応用した方法や擬似移動層方式の改良又は
改変方法（本発明では、基礎的擬似移動層方式の改良又
は改変方式をも含めて、「擬似移動層方式」と考えるこ
ととする）である。 【０００８】 【発明が解決しようとする課題】ところで、上記の各方
法は、いずれも３成分以上を含む流体原料を３画分以上
にクロマト分離するという点では同様の技術であるが、
かかる分離技術を工業的な規模で実施する装置において
採用する場合には、それぞれ下記のような欠点がある。 【０００９】上記の第１の方法では、回分式であるため
分離が悪く、また溶離剤の使用量が多くなるため、大量
の原料液を処理する工業的分離には不向きである場合が
多いという問題がある。 【００１０】上記の第２の方法では、擬似移動層式クロ
マト分離装置を２系列設置する必要がある。擬似移動層
式クロマト分離装置を２系列設置する場合は、装置コス
トが高くなるという問題点がある。 【００１１】上記の第３の方法では、充填剤が１種類で
あるため３成分の全てを効率的に分離できない場合が生
じるという問題点がある。例えば、Ａ成分とＢ成分とは
分離しすぎるほど良く分離するが、Ｂ成分とＣ成分との
分離は悪く、各画分の成分純度が上がらないという場合
が生じる。 【００１２】上記の第４の方法では、分離に供する原液
に対して、適切な２種の充填剤の組み合わせが難しいと
いう問題点がある。 【００１３】従って、上記の第２、第３及び第４の方法
は、単位充填塔に充填された充填剤により、各成分の分
離性〔これは、流体原料の負荷（供給）量に関係す
る〕、回収画分に含まれる回収目的成分の純度や回収
率、回収画分を濃縮する際の濃縮エネルギーに関係する
脱着剤の使用量（回収画分の目的成分濃度に関係する）
等が影響を受け、しかも、これらの影響の一つを改善す
る対策が他の影響を悪くする傾向を招く問題がある。 【００１４】このような問題を解決するためには、上述
した種々の影響を都合良く調整できる最適の充填剤を選
択して使用すれば良いと言えるかも知れないが、実際に
は、そのような最適の充填剤の選択は容易では無い。例
えば、回収目的成分の純度や回収率を高めるために流体
原料に含まれる複数成分に対する充填剤の分離度をでき
るだけ良くするようにすると、無端循環系内におけるそ
れぞれの成分に富む複数帯域の間が広がり過ぎることに
なって、脱着剤の使用量が多くなり（各成分の充填剤に
対する親和性が互いに大きく異なるため、特に、親和性
の強い成分を脱着するのに脱着剤の使用量が多くな
る）、回収される各画分に含まれる各成分の濃度が希薄
になるという問題を招き、反対に、脱着剤の使用量を少
なくするために分離度の悪い充填剤を用いれば、各成分
の純度や回収率が低下してしまうという問題を招くから
である。このように、複数の被分離成分との関係で適度
の分離度を有する既存の充填剤が存在する場合は稀であ
り、また、そのような充填剤を新たに創り出すことも容
易では無い。なお、「分離度」とは、２成分の分離の度
合を示す指標であり、二つの相隣る富化画分（バンド）
１、２の中心間の距離を平均のバンド幅で割った値に等
しいとして定義される（１９７６年、株式会社東京化学
同人発行「高速液体クロマトグラフィー」参照）。 【００１５】本発明は、上述のような従来技術の方法の
各問題点に鑑みて成されたもので、３成分以上を含む流
体原料から各成分をクロマト分離するに当たり、各成分
を効率的に分離する方法を提供することを目的とする。 【００１６】 【００１７】 【課題を解決するための手段】本発明者等は、以上のよ
うな従来技術の方法について種々検討した結果、従来の
クロマト分離方法の問題点を解決し、本発明に至ったも
のである。本発明によれば、擬似移動層式のクロマト分
離において、例えば、分離回収目的の成分を高い純度と
高い回収率で得ながら、該成分を可及的に高濃度に得る
という二律背反的な要求を同時に満足することも可能と
する。 【００１８】本発明のクロマト分離方法は、少なくとも
一部の充填剤としてイオン交換体を充填したクロマト分
離装置で３成分以上を含む流体原料を２度の操作により
３つ以上の画分に分けるクロマト分離方法において、一
部のイオン交換体のイオン形の少なくとも一部（イオン
交換容量に対して）を次の工程で分離すべき成分の分離
度が大きくなる様なイオン形に変更して、クロマト分離
を行うことを特徴とする。 【００１９】即ち、本発明は、少なくとも一部の充填剤
（収着剤）としてイオン交換体を充填し且つ無端直列に
連結された複数の単位充填層からなり且つ少なくとも脱
着剤を供給する位置が間欠的に循環流体の流れ方向に移
動する方式の擬似移動層式クロマト分離装置で３成分以
上を含む流体原料を３つ以上の画分に分けるクロマト分
離方法において、前記擬似移動層式クロマト分離装置で
前記流体原料を分離操作して複数の画分を得る工程の後
に、一部の前記イオン交換体のイオン形の少なくとも一
部（そのイオン交換容量に対して）を前記複数の画分の
一つを更に分離操作する次の工程で分離すべき成分の分
離に適するイオン形に変更して、前記次の工程をイオン
形が変更されたイオン交換体を有する前記擬似移動層式
クロマト分離装置で行い、更に複数の画分を得ることを
特徴とするクロマト分離方法を提供するものである。ま
た、本発明は、収着剤が充填された単位充填層（単位充
填塔）の多数個を接続して無端直列の循環流路を形成し
且つ前記循環流路内で流体を無端循環させながら外部と
流体の出入りを行わせる状態と前記循環流路内の少なく
とも１位置（遮断／開放位置）で実質的に流体の流通を
遮断しながら外部と流体の出入りを行わせる状態との切
り換えが可能に設けられている単位充填層群の系、前記
単位充填層群の隣接単位充填層間毎に前記循環流路にそ
れぞれ接続された流体原料供給手段及び脱着剤供給手
段、前記単位充填層群の隣接単位充填層間毎に前記循環
流路にそれぞれ接続された２流体画分をそれぞれ抜き出
す流体抜き出し手段、および、前記の少なくとも１位置
（遮断／開放位置）の上流側で且つ単位充填層を介する
こと無く及び／又は１単位充填層を介して前記循環流路
に接続されている別の１流体画分を抜き出す流体抜き出
し手段を包含することを特徴とするクロマト分離装置を
用いて実施することもできる。 【００２０】本発明の方法で、第１工程での充填剤とし
てのイオン交換体は、必ずしも１種のイオン交換体のみ
を用いる場合には限られず、本出願人が特願平９−２５
７０５５号において提案しているように、前述の分離度
を調整するために、流体原料に含まれる被分離成分の分
離度が違う充填剤から選択した２以上の異なる充填剤の
混在状態、即ち、上記２以上の異なる充填剤の混合状態
及び／又は上記２以上の異なる充填剤の多層状の積層状
態及び／又は複数の単位充填層を接続し且つ上記２以上
の異なる充填剤中の少なくとも１充填剤を単独で１又は
複数の単位充填層で使用するような上記２以上の異なる
充填剤の混在状態で用いる場合もあり、後者の場合は２
以上の異なる充填剤の少なくとも１充填剤がイオン交換
体であれば、本発明の目的を達成できる。イオン交換体
としては、イオン交換樹脂やゼオライト等を用いること
ができる。ここで、「分離度が違う」とは、例えば、２
種の充填剤を基準の充填層高（例えば、単位充填塔の実
際の層高の０．３〜１倍）で同一形状のそれぞれの試験
用カラムに充填して、実際に分離する時の条件（温度や
流速等）で２被分離成分について分離度を測定した時、
２種の充填剤の分離度の差が０．１以上、好ましくは
０．２以上であることを言う。上記の２以上の異なる充
填剤を混在状態で用いる場合は、イオン交換体と併用で
きる充填剤としては、シリカゲル、活性炭、その他の天
然又は合成収着剤などを挙げることができ、２以上の充
填剤の比や種類等は、被分離成分の種類や目的等に応じ
て、種々の実験結果を基にして選定することができる。 【００２１】イオン交換体のイオン形を変更するための
薬剤の量は少ない方が費用や時間等の面で有利であるの
で、必要最小限の量のイオン交換体のイオン形を変える
か、必要最小限の割合（イオン交換体のイオン交換容量
に対して、「変更イオン形／全イオン形の比」）でイオ
ン形を変えるのが好ましい（以下、「イオン形の変更」
とは、このような全ての場合を含めた用語として定義す
る）。 【００２２】本発明は、擬似移動層式クロマト分離方法
で実施され、従って、クロマト分離装置としては、上述
した従来の方法で用いられるような擬似移動層式クロマ
ト分離装置、３成分分離擬似移動層式クロマト分離装置
等の種々のクロマト分離装置、並びに、それらの種々の
改良又は簡略化装置をそのまま使用することもできる。
擬似移動層式クロマト分離装置は、後に詳述する様に、
塔（カラム）にイオン交換体が充填された複数の単位充
填層（単位充填塔）を有し、次の工程でイオン交換体の
イオン形を変更する際に、全単位充填層のイオン交換体
のイオン形を変えてもよいが、少なくとも１単位充填塔
のイオン交換体のイオン形を変えれば、本発明の目的を
達成できる場合が多い。この場合、イオン交換体以外の
充填剤をイオン交換体と併用できることは既述の通りで
あり、両者を併用している限りにおいて、少なくとも１
単位充填塔内の全てをイオン交換体以外の充填剤で充填
しても良いことは勿論である。 【００２３】イオン交換体のイオン形を変更する薬剤と
して、例えば、カチオン交換樹脂について言えば、各種
の酸類、ナトリウムやカリウム等のアルカリ金属やアン
モニアの塩類や水酸化物類又はそれらの混合物は、該イ
オン形を１価イオン形にすることができ、また、カルシ
ウムやマグネシウム等のアルカリ土類金属の塩類や水酸
化物等又はそれらの混合物は、該イオン形を２価イオン
形にすることができる。その他の薬剤としては、塩化ア
ルミニウム等の該イオン形を３価イオン形にすることが
できるもの等も在る。被分離成分との関係で適正な薬剤
を選択すれば良い。 【００２４】イオン形を変更する方法としては、例え
ば、擬似移動層式クロマト分離装置を用いる場合には、
少なくとも１以上の単位充填塔（単位充填層）に塩、酸
又はアルカリの水性媒体溶液を流す方法が簡易で好都合
である。また、別の予備カラムにイオン交換樹脂等のイ
オン交換体を移送し、そのカラム内でイオン形の変更を
しても良い。実際の操作上の観点からは、装置材質の耐
酸性、耐アルカリ性の問題があるので、例えば、酸性や
アルカリ性の水性媒体溶液よりもほぼ中性の塩の水性媒
体溶液を用いるのが好ましい。 【００２５】例えば、糖類の分離においてはゲル型強酸
性カチオン交換樹脂が使われており、経験則上、単糖類
と二糖類と三糖類などの分子量の違いによる分離には１
価イオン形が適しているので塩化ナトリウムなどの塩の
水溶液を流して１価イオン形の量を増やすのが望まし
く、また、同じ分子量同士の糖類の分離には２価イオン
形が適しているので塩化カルシウムなどの塩の水溶液を
流して２価イオン形の量を増やすのが望ましい。本発明
の方法は、分離度を一定に保つには、イオン交換体のイ
オン形組成が分離操作の進行に伴って実質的に変わるこ
とが無い様な条件下で実施するのが好ましい。但し、例
えば、イオン交換樹脂を用いる糖類の分離では、イオン
形は運転が進むにつれて原料液中に含まれる各種イオン
と平衡なイオン形組成に到達する方向に進んだり、イオ
ン交換樹脂の一部のイオンが次の充填層（例えば、単位
充填塔）に移動することもあり得るが、全充填層中の全
イオン交換樹脂量に対して、分離に必要な量のイオン形
が存在する限り何ら問題は無い。 【００２６】次に、本発明のクロマト分離方法に用いる
ことができる擬似移動層式クロマト分離装置の基本例の
一般的且つ簡単な説明をする。なお、以下、本発明の方
法は、説明を簡易化するために、流体原料として３成分
以上を含む液体を扱う場合について主に説明するが、３
成分以上を含む気体にも本発明の方法が応用できること
は言うまでも無い。固体収着剤（本発明では、少なくと
もイオン交換体を含む）が充填されている複数の単位充
填塔を無端直列に連結した系と、該系内の循環流体を一
方向に循環させる手段と、これらの単位充填塔のいずれ
かを選択して流体原料を供給する流体原料供給手段と、
他のいずれかの単位充填塔を選択して脱着剤（液体の場
合、溶離剤とも言う）を供給する脱着剤供給手段と、い
ずれかの単位充填塔を選択してＡ画分（例えば、ラフィ
ネート）を上記系外に抜き出す第１の流体抜き出し手段
と、他のいずれかの単位充填塔を選択してＣ画分（例え
ば、エクストラクト）を上記系外に抜き出す第２の流体
抜き出し手段と、上記系内における上記流体の供給及び
抜き出しの位置の関係を相互に維持して、これらの位置
を系内の流体流れ方向の下流側に順次移行させる切り換
え制御手段とを備えたものである。 【００２７】次に、このような擬似移動層式クロマト分
離装置を用いた擬似移動層式クロマト分離方法の一例の
一般的且つ簡単な説明を行う。上記のように無端に連結
された単位充填塔群を脱着剤供給位置から見て下流側に
向かって第１区画、第２区画、第３区画、第４区画に区
画して考え、第１区画の最前列に位置する単位充填塔の
入口の循環流に対して溶離剤等の脱着剤を供給弁を介し
て供給すると共に、第１区画の最後列に位置する単位充
填塔の出口の循環流から被収着成分の含有量の多いエク
ストラクト等のＣ画分流体を抜き出し弁を介して抜き出
し、第３区画の最前列に位置する単位充填塔の入口の循
環流に対して流体原料を供給弁を介して供給すると共
に、第３区画の最後列に位置する単位充填塔の出口の循
環流から被収着成分の少ないラフィネート等のＡ画分流
体を抜き出し、これらの脱着剤の供給位置、Ｃ画分流体
の抜き出し位置、流体原料の供給位置、Ａ画分流体の抜
き出し位置を、上記流体原料中の成分の収着剤に対する
収着領域の移行に伴って下流側に繰り下げるように操作
する。本発明によれば、このような擬似移動層式クロマ
ト分離方法をそれに用いるイオン交換体のイオン形を変
更して２工程において実施することにより、３成分以上
を含む流体原料から３以上の画分に分けることができ
る。しかし、擬似移動層式クロマト分離法には、種々の
改良又は改変方法があり、例えば、流体原料の供給位置
を固定して行う方法（特開平９−１３２５８６号公報参
照）や或る画分の抜き出し位置を固定して行う方法（特
開平９−１３２５８６号公報参照）もある。 【００２８】 【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照しつつ説明するが、本発明はその要旨を逸脱しな
い限り、下記の実施の形態に限定されないことは当然で
ある。 【００２９】図１は、本発明の方法を実施する際に使用
することができる擬似移動層式クロマト分離装置の構成
の一例の概要を示す図であり、この装置は前述した基本
例の具体例である。図１において、１〜１０は単位充填
塔（単位充填層）、１Ａ〜１０ＡはＡ画分の抜き出し
弁、１Ｃ〜１０ＣはＣ画分の抜き出し弁、１Ｄ〜１０Ｄ
は溶離剤等の脱着剤供給弁、１Ｆ〜１０Ｆは流体原料供
給弁、Ａはラフィネート等のＡ画分流体、Ｃはエクスト
ラクト等のＣ画分流体、Ｄは溶離剤等の脱着剤、Ｆは流
体原料、１２はＡ画分抜き出し配管、１４はＣ画分抜き
出し配管、１５は流体原料供給ポンプ、１６は脱着剤供
給ポンプ、１９は循環ポンプ、２０と２１は連結配管、
３０は流体原料供給配管、３１は脱着剤供給配管を表
す。 【００３０】単位充填塔１〜１０のそれぞれの末端を、
次の単位充填塔の頂部に連結配管２０、２１で無端連結
し、各単位充填塔の下流側の連結配管にＡ画分抜き出し
弁１Ａ〜１０Ａ及びＣ画分抜き出し弁１Ｃ〜１０Ｃを連
結すると共に、各単位充填塔の上流側の連結配管に流体
原料供給ポンプ１５によって供給される流体原料用の流
体原料供給配管３０から分岐した流体原料供給弁１Ｆ〜
１０Ｆ付き分岐配管と脱着剤供給ポンプ１６によって供
給される脱着剤用の脱着剤供給配管３１から分岐した脱
着剤供給弁１Ｄ〜１０Ｄ付き分岐配管とを連結し、単位
充填塔１０の末端から単位充填塔１の頂部への配管２１
の途中に循環ポンプ１９を連結し、更に、各Ａ画分抜き
出し弁１Ａ〜１０ＡをＡ画分抜き出し配管１２に接続
し、各Ｃ画分抜き出し弁１Ｃ〜１０ＣをＣ画分抜き出し
配管１４に接続して擬似移動層式クロマト分離装置を構
成する。なお、循環ポンプ１９は、配管２１の途中に設
置されており、図示しない制御装置により流量を流量シ
ーケンスプログラムに従って設定値に制御できるように
なっている。この循環ポンプ１９は、隣接する単位充填
塔間の何処に設置してもよいし、また、必要に応じ何台
設けてもよい。また、各供給弁及び各抜き出し弁も図示
しない制御装置により所定の弁開閉シーケンスプログラ
ムに従って開閉が制御されるようになっている。また、
図１では単位充填塔の数は１０本であるが、これに限定
されるものでは無い。 【００３１】次に、図１の擬似移動層式クロマト分離装
置の運転操作について説明する。図１の構成の装置を用
いて、第１段として、例えば、流体原料供給弁６Ｆを開
いて単位充填塔６の塔頂から流体原料を供給すると共
に、脱着剤供給弁１Ｄを開いて単位充填塔１の塔頂から
脱着剤を供給し、更に単位充填塔１０の塔末からの流体
を循環ポンプ１９を介して単位充填塔１の頂部に導入す
る。これにより充填剤に対する親和性の弱い成分が富化
された画分の液（Ａ画分液）と親和性の強い成分が富化
された画分の液（Ｃ画分液）が循環流の方向に分かれる
ので、Ｃ画分抜き出し弁２Ｃを開いて単位充填塔２の塔
末からＣ画分を抜き出し、Ａ画分抜き出し弁８Ａを開い
て単位充填塔８の塔末からＡ画分を抜き出す。 【００３２】従って、この例の第１段では、脱着水供給
口からＣ画分抜き出し口までの第１区画は単位充填塔が
２本、Ｃ画分抜き出し口から流体原料供給口までの第２
区画は単位充填塔が３本、流体原料供給口からＡ画分抜
き出し口までの第３区画は単位充填塔が３本、Ａ画分抜
き出し口から脱着剤供給口までの第４区画は単位充填塔
が２本である。但し、本発明がこの例の態様に限定され
ないことは言うまでも無い。 【００３３】予め定めた一定時間の経過後、第２段とし
て、上記第１段で開いた脱着剤供給弁１Ｄを閉じ且つ脱
着剤供給弁２Ｄを開き、同様にしてＣ画分抜き出し弁の
開いている所を２Ｃから３Ｃへ切り換え、流体原料供給
弁の開いている所を６Ｆから７Ｆへ切り換え、Ａ画分抜
き出し弁の開いている所を８Ａから９Ａへ切り換える。 【００３４】以下、同様にして、上記の一定時間毎に、
開とする弁を順次に循環流体の流れ方向の下流側に１単
位充填塔分ずつ移行させる操作を行って、第３段〜第１
０段のクロマト分離を行う。このような弁の切り換えに
より、見掛け上は、循環流の流れ方向とは反対方向に充
填剤を移動させるかの如き操作を行っていることにな
る。 【００３５】図２は、本発明を実施する際に使用するこ
とができる改良擬似移動層式クロマト分離装置の構成の
他の一例の概要を示す図である。この装置は、後述の実
施例及び比較例において用いた装置であり、特開平９−
１３２５８６号公報の図２に示される装置（原液の供給
位置が固定されている）を改良し、特開平９−１３２５
８６号公報に開示される様な運転も行うことができ、且
つ、上記図１の装置（原液の供給位置を固定しない）の
運転と実質的に同様の運転も行える様にした装置であ
る。そのため、図２中の各符号は、図１中の符号に対応
するものは、同じとした。従って、図２では、Ｂ画分抜
き出し弁５Ｂ、遮断弁Ｚ、Ｂ画分流体Ｂ、Ｂ画分抜き出
し配管１３が描かれている点において図１と異なる。な
お、Ｂ画分抜き出し弁５Ｂ付きＢ画分抜き出し配管１３
を単位充填塔５と６の間で連結配管２０に接続する代わ
りに、単位充填塔４と５の間で連結配管２０に接続して
もよく、あるいは、Ｂ画分抜き出し配管１３を単位充填
塔４と５の間および単位充填塔５と６の間で連結配管２
０に接続させるように分岐させて、それぞれの分岐配管
にＢ画分抜き出し弁を設けてもよい。後者の場合、Ｂ画
分を抜き出す際は、２個のＢ画分抜き出し弁の一つを開
くのが通常である。 【００３６】単位充填塔５と６の間に設けられた遮断弁
Ｚは、図示しない制御装置によってその開閉が制御され
る。かかる遮断弁は１個に限定されるものでは無く、そ
の数は２以上でもよく、目的に応じて、循環流路の異な
る位置に設ければよい。 【００３７】図２の構成の装置を用いて少なくとも２成
分を含む流体原料を２画分に１工程で分離する場合に、
遮断弁Ｚを開いたまま且つＢ画分抜き出し弁５Ｂを閉じ
たままの状態だと図１の構成の装置と実質的に同じ構成
となるので、その運転操作は、例えば、図１の構成の装
置の運転操作について説明したと同じになる。従って、
この場合の図２の装置の運転操作の説明は省略する（図
１の装置の運転操作についての説明を参照）。 【００３８】次に、遮断弁Ｚを有効利用し、図２の構成
の装置を用いて、少なくとも３成分（Ａ成分、Ｂ成分、
Ｃ成分）を含む流体原料をそれぞれの成分が富化された
３画分に１工程（後述の実施例２の第１工程で実施され
たケースを参照すれば分かる様に、この１工程は２副工
程を含むのが通常である）で分離する場合の１例を説明
する。この場合、充填剤（本発明の方法の場合は、少な
くともその一部がイオン交換体である充填剤）に対する
親和性の強さは、Ｃ成分＞Ｂ成分＞Ａ成分の順であると
する。 【００３９】第１副工程（第１−１工程）では、遮断弁
Ｚを閉じた状態且つ流体原料供給弁６Ｆを開とした状態
で、Ａ成分が富化された収着帯域の形成されている単位
充填塔６の塔頂から流体原料Ｆを供給しつつ、この流体
原料供給位置よりも下流側の単位充填塔８の塔末からＡ
画分抜き出し弁８Ａを開とした状態でＡ画分を抜き出す
と同時に、脱着剤供給弁１Ｄを開とした状態でＢ成分が
富化された収着帯域の形成されている単位充填塔５より
も上流側の単位充填塔１の塔頂から脱着剤Ｄを供給しつ
つ、Ｂ画分抜き出し弁５Ｂを開とした状態で単位充填塔
５の塔末からＢ画分を抜き出す〔後述の実施例２の第１
工程の第１段が第１副工程（第１−１工程）に相当する
ので、その第１段で「開となる弁」を参照〕。なお、Ａ
画分は下記の第２副工程（第１−２工程）で抜き出すの
で、充填剤に対するＡ成分の親和性によっては、この第
１副工程（第１−１工程）ではＡ画分の抜き出し無しで
実施する態様を採ることもあり得る。また、この第１副
工程（第１−１工程）で、必要に応じて逆にＣ画分の抜
き出しや、Ａ画分とＣ画分の抜き出しを行う態様を採る
こともあり得る。 【００４０】第２副工程（第１−２工程）では、流体原
料供給弁６Ｆを閉じて流体原料の供給を停止し、遮断弁
Ｚを開いて単位充填塔を無端直列に連結した系内で流体
を循環させながら、該系内に脱着剤を供給すると共に上
記第１副工程（第１−１工程）で残留した成分が富化さ
れた収着帯域の形成されている単位充填塔の塔末から各
残留成分の画分（Ａ画分とＣ画分）を抜き出し、且つ、
収着帯域の移動に合わせて脱着剤の供給位置及び各画分
の抜き出し位置を該系の下流側の単位充填塔に移行させ
る操作を行う。このような操作の具体的な１例として
は、後述の実施例２の第１工程の第２〜１０段で「開と
なる弁」を参照すれば、どの様に上記の移行操作を行う
かを理解することができる。工業的規模の装置運転で
は、この第１副工程（第１−１工程）と第２副工程（第
１−２工程）を１サイクルとして繰り返すのが通常であ
る。本来は、第１副工程（第１−１工程）と第２副工程
（第１−２工程）は、別工程と考えるべきかも知れない
が、本発明の方法を実施する場合に限っては、充填剤の
少なくとも一部として使用するイオン交換体のイオン形
の変更を第２副工程（第１−２工程）を開始するに際し
て行わないので、両副工程を含めて第１工程と解する。 【００４１】上記第１−１工程は、流体原料を供給しな
がら次のサイクルにおいて抜き出す各成分の収着帯域の
分布を形成させると共に、既に収着帯域が形成されてい
る成分の画分のうちの、充填剤に対する親和性が中間的
として分類される成分の画分（Ｂ画分）を系外に抜き出
す工程であり、短時間に大量のＢ画分を押し出すことが
できる。なお、この際に流体原料供給位置にその上流か
ら系内流体が流れないようにすることが好ましいため、
この流体の流通の遮断を機械的に保証する手段として遮
断弁Ｚを設けている訳であるが、遮断弁を設けなくと
も、流体原料供給量とＢ画分抜き出し量を制御すること
で、操作的に流体流通遮断を行うこともできる。 【００４２】上記第１−２工程は、流体原料の供給を行
わずに系内で流体の循環を行わせながら、一般的な擬似
移動層式クロマト分離方法に従った操作で、Ｂ成分以外
の成分の富化画分を系外に抜き出し、且つ、上記第１−
１工程で新しく系中に供給された流体原料の各成分を充
填剤（収着剤）に対する親和性の弱い成分（Ａ成分）か
ら強い成分（Ｃ成分）に順次に分かれた収着帯域を形成
させるための工程である。この第１−２工程、即ち、脱
着剤を供給しながら２画分を抜き出す擬似移動層方式の
操作を行う方法は、特に限定されるものでは無いが、流
体原料の供給を行わない点を除外すれば、従来公知の
例、例えば、特開昭６２−９１２０５号公報の特に第２
頁右上欄第２行〜左下欄末行及び第３図で説明される方
法において原液の供給を行わない（従って、本明細書で
は、第２区画と第３区画は同一区画と考えてよい）よう
にして実施する場合を１例として挙げることができる。
具体的には、ポンプ等により系内で流体を循環させなが
ら、所定の成分が富化されている収着帯域の在る区画の
単位充填塔の上流側塔頂から脱着剤を供給すると共に、
下流側塔末から該成分の富化された画分を抜き出し、こ
れを収着帯域の移動に合わせて順次に循環流の下流に移
行させる操作を、充填剤（収着剤）に対する親和性の中
間的な成分以外の複数の成分に対して行うことで実施さ
れる。 【００４３】上述した第１−１工程と第１−２工程を繰
り返して行う操作は、装置が連続的に運転されている状
態について述べたが、装置立ち上げのためには上記第１
−１工程に先立って、流体原料を系内に供給して、充填
剤（収着剤）に対する親和性の弱い成分から強い成分に
順次に分かれた収着帯域を形成させる操作のみを単独に
行う前工程を行ってもよい。 【００４４】このような第１−１工程と第１−２工程を
１サイクルとして繰り返すのが基本であるが、様々に変
更した態様で実施することができるのは言うまでも無
い。 【００４５】例えば、第１−１工程において、系内に流
体原料を供給するのみで、脱着剤を供給しないこともで
きる。しかし、上述したように流体原料と脱着剤の供給
を同時に行うことによって、流体原料の供給量とＢ画分
抜き出し量の調整（マスバランスの調整）ができる。ま
た、この脱着剤の供給によって、その下流の流体流速を
大きくすることで、所定の成分の収着帯域での移動速度
を任意に選ぶことができる。 【００４６】 【実施例】以下、比較例と対比しつつ実施例により本発
明の方法を具体的に説明するが、本発明の方法がこれら
の実施例に限定されるもので無いことは言うまでも無
い。なお、以下の実施例と比較例において、固形分当た
りの組成は、ナトリウム形イオン交換カラムと示差屈折
率計を用いた高速液体クロマトグラフィーの面積百分率
によって示したものであり、また、「１サイクル時間」
とは、第１段から第１０段までの全段を終了するに要す
る時間を表す。一般的に言えば、必要に応じ１サイクル
で終了せずに、複数のサイクルに渡って連続して各工程
を行うことができる。 【００４７】実施例１ 流体原料（以下、「原液」と言う）としての粗製ラクチ
ュロース液（固形分濃度６０重量％、固形分当たりの組
成：ラクトース５．３％、エピラクトース４．９％、ラ
クチュロース７８．８％、ガラクトース１０．０％、タ
ガトース０．６％、他の単糖類０．４％）からラクチュ
ロースを分離することを目的として、先ず第一工程で２
糖類と単糖類を分離するために、次の運転条件で図２に
示すような擬似移動層式クロマト分離装置にイオン形の
異なる充填剤を混在させて運転した。使用した充填剤の
ラクチュロース（２糖類の主成分）とガラクトース（単
糖類の主成分）に関する分離度は、第１充填剤のカルシ
ウム形で０．３２、第２充填剤のナトリウム形で０．５
２であった。また、タガトースの分配係数は、第１充填
剤のカルシウム形で０．７２、第２充填剤のナトリウム
形で０．４７であった。 【００４８】使用した充填剤は、ローム・アンド・ハー
ス社製アンバーライトＣＧ−６０００（クロマト分離用
ゲル型強酸性カチオン交換樹脂）で、その充填量は１０
本の単位充填塔内の全量で１４７Ｌ（リットル）であっ
た。単位充填塔１、２、３、６、７、８にはナトリウム
形充填剤を、他の単位充填塔４、５、９、１０にはカル
シウム形充填剤を充填して、装置全体から見てイオン形
の異なる充填剤を混在させた。 【００４９】他の運転条件は、次の通りとした。 単位充填塔：内径１０８ｍｍ、層高１６００ｍｍ、単位
充填塔数１０本 操作温度：６０℃ １サイクル時間：１．８４Ｈｒ 原液供給口とＣ画分液抜き出し口間の単位充填塔におけ
る線流速：５．００ｍ／Ｈｒ 原液供給量：４．１２Ｌ／Ｈｒ（充填剤当たり、０．０
２８Ｌ／Ｌ−充填剤／Ｈｒ） 溶離水供給量：１９．４０Ｌ／Ｈｒ Ａ画分液抜き出し量：８．５３Ｌ／Ｈｒ Ｃ画分液抜き出し量：１４．９９Ｌ／Ｈｒ 溶離水／原液（容量比）：４．７ 【００５０】各段で開となる弁は次の通りとした。供給
した液と抜き出した液は全段共通で、原液と溶離水を供
給し、Ａ画分とＣ画分の２液を抜き出した。 【００５１】 第１段 ６Ｆ、 １Ｄ、 ８Ａ、 ２Ｃ、 Ｚ 第２段 ７Ｆ、 ２Ｄ、 ９Ａ、 ３Ｃ、 Ｚ 第３段 ８Ｆ、 ３Ｄ、１０Ａ、 ４Ｃ、 Ｚ 第４段 ９Ｆ、 ４Ｄ、 １Ａ、 ５Ｃ、 Ｚ 第５段 １０Ｆ、 ５Ｄ、 ２Ａ、 ６Ｃ、 Ｚ 第６段 １Ｆ、 ６Ｄ、 ３Ａ、 ７Ｃ、 Ｚ 第７段 ２Ｆ、 ７Ｄ、 ４Ａ、 ８Ｃ、 Ｚ 第８段 ３Ｆ、 ８Ｄ、 ５Ａ、 ９Ｃ、 Ｚ 第９段 ４Ｆ、 ９Ｄ、 ６Ａ、１０Ｃ、 Ｚ 第１０段 ５Ｆ、１０Ｄ、 ７Ａ、 １Ｃ、 Ｚ 【００５２】運転の結果、次の固形分濃度と固形分当た
りの組成のＡ画分液とＣ画分液とが得られた。 Ａ画分液 Ｃ画分液 固形分濃度 ３００ｇ／Ｌ ４２ｇ／Ｌ ラクトース ６．４％ １．１％ エピラクトース ６．０％ ０．５％ ラクチュロース ８７．５％ ４４．４％ ガラクトース ０．１％ ４９．１％ タガトース ０．０％ ３．０％ 他の単糖類 ０．０％ １．９％ なお、Ａ画分液のラクチュロース回収率は８９．３％で
あった。 【００５３】上記第１工程のＡ画分液（固形分当たりの
組成：ラクトース６．４％、エピラクトース６．０％、
ラクチュロース８７．５％、ガラクトース０．１％、タ
ガトース０．０％、他の単糖類０．０％）を固形分濃度
６０重量％に濃縮後、得られた濃縮液から２糖類同士の
分離により高純度のラクチュロースを分離するために、
一部の単位充填塔内の充填剤としてのカチオン交換樹脂
のイオン形をカルシウム形に変更してから第２工程とし
て分離操作を行った。即ち、単位充填塔２、３、７、８
に濃度１規定の塩化カルシウム水溶液を単位充填塔１本
当たり４４Ｌずつ流してナトリウム形の充填剤のイオン
形をカルシウム形に変えた。その結果、カルシウム形の
充填剤を充填した８本の単位充填塔２、３、４、５、
７、８、９、１０とナトリウム形の充填剤を充填した２
本の単位充填塔１、６の装置構成となった。使用した充
填剤のラクチュロースとエピラクトースに関する分離度
は第１充填剤のカルシウム形で０．１５、第２充填剤の
ナトリウム形で０．０８であり、カルシウム形の方が分
離が良かった。 【００５４】他の運転条件は次の通りとした。 操作温度：６０℃ １サイクル時間：１．８４Ｈｒ 原液供給口とＣ画分液抜き出し口間の単位充填塔におけ
る線流速：５．００ｍ／Ｈｒ 原液供給量：１．７６Ｌ／Ｈｒ（充填剤当たり、０．０
１２Ｌ／Ｌ−充填剤／Ｈｒ） 溶離水供給量：１７．６４Ｌ／Ｈｒ Ａ画分液抜き出し量：９．１１Ｌ／Ｈｒ Ｃ画分液抜き出し量：１０．２９Ｌ／Ｈｒ 溶離水／原液（容量比）：１０．０ 【００５５】各段で開となる弁は第１工程と同じとした
ので、供給した液と抜き出した画分（勿論、組成は異な
る）は第１工程と同じとなった。 【００５６】運転の結果、次の固形分濃度と固形分当た
りの組成のＡ画分液とＣ画分液とが得られた。 Ａ画分液 Ｃ画分液 固形分濃度 ３１ｇ／Ｌ １０４ｇ／Ｌ ラクトース ３１．２％ ０．０％ エピラクトース ２３．３％ １．６％ ラクチュロース ４５．５％ ９８．３％ ガラクトース ０．０％ ０．１％ タガトース ０．０％ ０．０％ 他の単糖類 ０．０％ ０．０％ 【００５７】なお、Ｃ画分液のラクチュロース回収率は
８７．９％であった。第１工程に供した原液を基準とし
た時のラクチュロースの総括回収率は７８．５％であっ
た。また、第１工程に供した原液に対して、第１工程と
第２工程とで合計の溶離水使用量は１８．９倍（容量）
であった。 【００５８】再度第１工程を実施するために、単位充填
塔２、３、７、８に濃度１規定の塩化ナトリウム水溶液
を単位充填塔１本当たり１３２Ｌずつ流して、カルシウ
ム形の充填剤をナトリウム形に変えた。その結果、カル
シウム形の充填剤を充填した４本の単位充填塔４、５、
９、１０とナトリウム形の充填剤を充填した６本の単位
充填塔１、２、３、６、７、８の装置構成となった。上
記第１工程の分離操作を再度行ったところ、ほぼ同一の
結果が得られた。 【００５９】比較例１ 実施例１の第１工程で得られたＡ画分液（固形分当たり
の組成：ラクトース６．４％、エピラクトース６．０
％、ラクチュロース８７．５％、ガラクトース０．１
％、タガトース０．０％、他の単糖類０．０％）を固形
分濃度６０重量％に濃縮後、得られた濃縮液を原液とし
て、各単位充填塔内の充填剤のイオン形を変更せずにそ
のままのイオン形で、同一装置で第２工程の分離操作を
実施した。運転条件は、実施例１と比較し１サイクル時
間のみを変えて次の条件とした。 操作温度：６０℃ １サイクル時間：１．７７Ｈｒ 原液供給口とＣ画分液抜き出し口間の単位充填塔におけ
る線流速：５．００ｍ／Ｈｒ 原液供給量：１．７６Ｌ／Ｈｒ（充填剤当たり、０．０
１２Ｌ／Ｌ−充填剤／Ｈｒ） 溶離水供給量：１７．６４Ｌ／Ｈｒ Ａ画分液抜き出し量：９．１１Ｌ／Ｈｒ Ｃ画分液抜き出し量：１０．２９Ｌ／Ｈｒ 溶離水／原液（容量比）：１０．０ 【００６０】各段で開となる弁及び供給した液と抜き出
した画分は、実施例１と同じとした。 【００６１】運転の結果、次の固形分濃度と固形分当た
りの組成のＡ画分液とＣ画分液とが得られた。 Ａ画分液 Ｃ画分液 固形分濃度 ４６ｇ／Ｌ ９１ｇ／Ｌ ラクトース ２０．８％ ０．１％ エピラクトース １５．７％ １．８％ ラクチュロース ６３．５％ ９８．０％ ガラクトース ０．０％ ０．１％ タガトース ０．０％ ０．０％ 他の単糖類 ０．０％ ０．０％ 【００６２】なお、Ｃ画分液のラクチュロース回収率は
７６．６％であった。また、第１工程の原液を基準とし
た時のラクチュロースの総括回収率は６８．４％であっ
た。また、第１工程に供した原液に対して、第１工程と
第２工程とで合計の溶離水使用量は実施例１と同じく１
８．９倍（容量）であった。 【００６３】比較例２ 実施例１で用いたと同じ原液を、第１工程と第２工程共
にイオン形を変更せずに、実施例１の第２工程と同様に
カルシウム形充填剤を充填した８本の単位充填塔とナト
リウム形充填剤を充填した２本の単位充填塔の装置構成
とし、分離操作を行った。 【００６４】充填剤は、ローム・アンド・ハース社製ア
ンバーライトＣＧ−６０００（クロマト分離用ゲル型強
酸製カチオン交換樹脂）、その充填量は１０本の単位充
填塔内の全量で１４７Ｌであった。単位充填塔１と６に
はナトリウム形充填剤を充填し、他の単位充填塔２、
３、４、５、７、８、９、１０にはカルシウム形充填剤
を充填した。 【００６５】第１工程の他の運転条件は次の通りとし
た。 単位充填塔：内径１０８ｍｍ、層高１６００ｍｍ、単位
充填塔数１０本 操作温度：６０℃ １サイクル時間：１．９０Ｈｒ 原液供給口とＣ画分液抜き出し口間の単位充填塔におけ
る線流速：５．００ｍ／Ｈｒ 原液供給量：２．９４Ｌ／Ｈｒ（充填剤当たり、０．０
２Ｌ／Ｌ−充填剤／Ｈｒ） 溶離水供給量：２０．５８Ｌ／Ｈｒ Ａ画分液抜き出し量：８．０８Ｌ／Ｈｒ Ｃ画分液抜き出し量：１５．４４Ｌ／Ｈｒ 溶離水／原液（容量比）：７．０ 【００６６】各段で開となる弁は実施例１と同じとし
た。 【００６７】運転の結果、次の固形分濃度と固形分当た
りの組成のＡ画分液とＣ画分液とが得られた。 Ａ画分液 Ｃ画分液 固形分濃度 ２２６ｇ／Ｌ ３１ｇ／Ｌ ラクトース ６．４％ ０．９％ エピラクトース ６．１％ ０．３％ ラクチュロース ８７．４％ ４５．１％ ガラクトース ０．１％ ４８．９％ タガトース ０．０％ １．９％ 他の単糖類 ０．０％ ２．９％ 【００６８】なお、Ａ画分液のラクチュロース回収率は
８９．２％であった。 【００６９】上記第１工程のＡ画分液（固形分当たりの
組成：ラクトース６．４％、エピラクトース６．１％、
ラクチュロース８７．４％、ガラクトース０．１％、タ
ガトース０．０％、他の単糖類０．０％）を固形分濃度
６０重量％に濃縮後、得られた濃縮液を第１工程と同じ
充填剤の入った（カルシウム形充填剤を充填した単位充
填塔数：８本、ナトリウム形充填剤を充填した単位充填
塔数：２本）同じ装置で第２工程のクロマト分離操作を
行った。運転条件は次の通りとした。 操作温度：６０℃ １サイクル時間：１．８４Ｈｒ 原液供給口とＣ画分液抜き出し口間の単位充填塔におけ
る線流速：５．００ｍ／Ｈｒ 原液供給量：１．７６Ｌ／Ｈｒ（充填剤当たり、０．０
１２Ｌ／Ｌ−充填剤とＨｒ） 溶離水供給量：１７．６４Ｌ／Ｈｒ Ａ画分液抜き出し量：９．１１Ｌ／Ｈｒ Ｃ画分液抜き出し量：１０．２９Ｌ／Ｈｒ 溶離水／原液（容量比）：１０．０ 【００７０】各段で開となる弁及び供給した液と抜き出
した画分は、実施例１と同じとした。 【００７１】運転の結果、次の固形分濃度と固形分当た
りの組成のＡ画分液とＣ画分液とが得られた。 Ａ画分液 Ｃ画分液 固形物濃度 ３１ｇ／Ｌ １０４ｇ／Ｌ ラクトース ３１．３％ ０．０％ エピラクトース ２３．４％ １．６％ ラクチュロース ４５．３％ ９８．２％ ガラクトース ０．０％ ０．２％ タガトース ０．０％ ０．０％ 他の単糖類 ０．０％ ０．０％ 【００７２】なお、Ｃ画分液のラクチュロース回収率は
８７．９％であった。第１工程に供した原液を基準とし
た時のラクチュロースの総括回収率は７８．４％であっ
た。また、第１工程に供した原液に対して、第１工程と
第２工程とで合計の溶離水使用量は２２．４倍（容量）
であった。 【００７３】実施例１と比較例１とを比較すると、第２
工程で、Ｃ画分液のラクチュロース純度は実施例１の方
が０．３％高く、ラクチュロース回収率は１１．３％高
くなり、また、第１工程と第２工程を合わせて比較して
も実施例１の方がラクチュロースの総括回収率が１０．
１％高くなった。即ち、実施例１では、第２工程で充填
剤のカルシウム形を単位充填塔４本分増やすことにより
２糖類同士の分離が改善され、ラクチュロースの回収率
を上げることができた。 【００７４】実施例１と比較例２とを比較すると、第１
工程で、実施例１は比較例２に比べ原液の負荷（供給）
量が１．４倍で、溶離水使用量が５．７％少ない運転条
件であるにも拘わらず、ラクチュロース純度およびラク
チュロース回収率共にほぼ同等の液が得られた。全体と
しても、実施例１の方が同じ原液量に対する溶離水の使
用量が１５．６％少なかった。即ち、実施例１では、比
較例２と比べ第１工程で充填剤のナトリウム形が単位充
填塔４本分多いことにより、２糖類と単糖類の分離が改
善され、原液の負荷（供給）量を増やすことができ、ま
た、溶離水の使用量を減らすことができた。 【００７５】実施例２ 原液として、裁断した甜菜から抽出、炭酸飽充、濾過、
軟化、濃縮の一連の処理工程を経て得られた液（固形分
濃度６０重量％、固形分当たりの組成：非糖類３．５
％、３糖類２．４％、蔗糖９２．４％、グルコース０．
１％、フラクトース＋イノシトール０．６％、グリセロ
ール０．１％、ベタイン０．９％）をＡ画分として非糖
類＋３糖類、Ｂ画分として蔗糖、Ｃ画分としてグルコー
ス＋フラクトース＋イノシトール＋グリセロール＋ベタ
インに分ける３成分分離操作を第１工程として図２の装
置で行った。なお、非糖類は大部分が塩類であり、他に
蛋白質等の高分子物質や着色物質が含まれる。 【００７６】充填剤は、ローム・アンド・ハース社製ア
ンバーライトＣＲ−１３２０（クロマト分離用ゲル型強
酸性カチオン交換樹脂）を用いた。運転開始時のイオン
交換樹脂のイオン形はナトリウム形であったが、運転の
サイクルを重ねるにつれて原液のイオン組成と平衡なイ
オン形となり、カルシウム形１５％、カリウム形４５
％、ナトリウム形４０％となった。不完全な軟化処理液
を用いたために一部がカルシウム形の２価イオン形とな
ったものの、大部分はカリウム形とナトリウム形の１価
イオン形となった。充填剤の充填量は１０本の単位充填
塔内の全量で１４７Ｌであった。 【００７７】他の運転条件は次の通りとした。 単位充填塔：内径１０８ｍｍ、層高１６００ｍｍ、単位
充填塔数１０本 操作温度：６０℃ １サイクル時間：１．２５Ｈｒ 第１段において、 第１段所要時間：０．１５Ｈｒ 原液供給量：３１．６７Ｌ／Ｈｒ（充填剤当たり、０．
２１５３Ｌ／Ｌ−充填剤／Ｈｒ） 溶離水供給量：７６．４０Ｌ／Ｈｒ Ａ画分液抜き出し量：１３．１３Ｌ／Ｈｒ Ｂ画分液抜き出し量：９４．９３Ｌ／Ｈｒ 第２〜１０段において、 Ａ画分液抜き出し口とＣ画分液抜き出し口間の単位充填
塔における線流速：７．００ｍ／Ｈｒ 溶離水供給量：３３．０７Ｌ／Ｈｒ Ａ画分液抜き出し量：１３．３２Ｌ／Ｈｒ Ｃ画分液抜き出し量：１９．７５Ｌ／Ｈｒ 溶離水／原液（容量比）：１０．１ 【００７８】各段で開となる弁は次の通りとした。 第１段 ６Ｆ、 １Ｄ、 ８Ａ、 ５Ｂ （原液供給、溶離水供給、Ａ画分抜き出し、Ｂ画分抜き出し） 第２段 ２Ｄ、 ９Ａ、 ３Ｃ、 Ｚ （溶離水供給、Ａ画分抜き出し、Ｃ画分抜き出し） 第３段 ３Ｄ、１０Ａ、 ４Ｃ、 Ｚ （溶離水供給、Ａ画分抜き出し、Ｃ画分抜き出し） 第４段 ４Ｄ、 １Ａ、 ５Ｃ、 Ｚ （溶離水供給、Ａ画分抜き出し、Ｃ画分抜き出し） 第５段 ５Ｄ、 ２Ａ、 ６Ｃ、 Ｚ （溶離水供給、Ａ画分抜き出し、Ｃ画分抜き出し） 第６段 ６Ｄ、 ３Ａ、 ７Ｃ、 Ｚ （溶離水供給、Ａ画分抜き出し、Ｃ画分抜き出し） 第７段 ７Ｄ、 ４Ａ、 ８Ｃ、 Ｚ （溶離水供給、Ａ画分抜き出し、Ｃ画分抜き出し） 第８段 ８Ｄ、 ５Ａ、 ９Ｃ、 Ｚ （溶離水供給、Ａ画分抜き出し、Ｃ画分抜き出し） 第９段 ９Ｄ、 ６Ａ、１０Ｃ、 Ｚ （溶離水供給、Ａ画分抜き出し、Ｃ画分抜き出し） 第１０段 １０Ｄ、 ７Ａ、 １Ｃ、 Ｚ （溶離水供給、Ａ画分抜き出し、Ｃ画分抜き出し） 【００７９】この第１段は閉じた遮断弁Ｚの下流に在る
原液供給弁６Ｆを介して原液Ｆを単位充填塔６に供給す
ると同時に溶離水Ｄを溶離水供給弁１Ｄを介して供給す
ることにより、遮断弁Ｚの上流側の抜き出し弁５Ｂを介
してＢ画分液を抜き出すと共に抜き出し弁８Ａを介して
Ａ画分液を抜き出している。一方、第２〜１０段は、遮
断弁Ｚを開き、原液の供給を停止し、溶離水の供給位置
及びＡ画分とＣ画分の抜き出し位置を順次に下流側へ移
動させつつ溶離水の供給とＡ画分とＣ画分の抜き出しを
行っているので、第１段と第２〜１０段は別工程とも考
えることもできるが、第１工程では充填剤としてのイオ
ン交換体のイオン形の変更を行っていないので、第１段
と第２〜１０段は第１工程中の副工程と考える。 【００８０】運転の結果、次の固形分濃度と固形分当た
りの組成のＡ画分液とＢ画分液とＣ画分液とが得られ
た。 Ａ画分液 Ｂ画分液 Ｃ画分液 固形分濃度 １１ｇ／Ｌ ２４１ｇ／Ｌ ３ｇ／Ｌ 非糖類 ６７．６％ ０．１％ １．３％ ３糖類 ２４．８％ １．２％ ０．０％ 蔗糖 ６．６％ ９８．７％ ９．０％ グルコース ０．０％ ０．０％ ５．６％ ベタイン ０．３％ ０．０％ ４７．４％ フラクトース＋イノシトール ０．５％ ０．０％ ３１．８％ グリセロール ０．２％ ０．０％ ４．９％ 【００８１】なお、Ｂ画分液の蔗糖回収率は９９．５
％、Ｃ画分液のベタイン回収率は９５．６％であった。 【００８２】上記第１工程のＣ画分液（固形分当たりの
組成：非糖類１．３％、３糖類０．０％、蔗糖９．０
％、グルコース５．６％、ベタイン４７．４％、フラク
トース＋イノシトール３１．８％、グリセロール４．９
％）を固形分濃度６０重量％に濃縮後、得られた濃縮液
からベタインを分離するために一部の単位充填塔内の充
填剤のイオン形を変更し、第２工程として２成分分離の
擬似移動層方式による分離操作を行った。 【００８３】即ち、単位充填塔２、３、７、８に濃度１
規定の塩化カルシウム水溶液を単位充填塔１本当たり４
４Ｌずつ流して、該塔内の充填剤をカルシウム形に変え
た。その結果、カルシウム形の充填剤を充填した４本の
単位充填塔２、３、７、８とカルシウム・カリウム・ナ
トリウムの混合形の充填剤を充填した６本の単位充填塔
１、４、５、６、９、１０の装置構成となった。 【００８４】なお、イオン形を変更する前の混合形のカ
チオン交換樹脂による各成分の流出順は、非糖類、３糖
類、蔗糖、グルコース、ベタイン、フラクトース＋イノ
シトール、グリセロールであり、グルコースとベタイン
に関する分離度は０．０１、ベタインとフラクトース＋
イノシトールに関する分離度は０．０５と低く、特にグ
ルコースとベタインの分離は期待できなかった。また、
カルシウム形のカチオン交換樹脂での流出順は、非糖
類、３糖類、蔗糖、グルコース、フラクトース＋イノシ
トール、グリセロール、ベタインであり、グリセロール
とベタインに関する分離度は０．９であり、一部の充填
剤をカルシウム形にすることにより両者の分離が期待さ
れた。 【００８５】他の運転条件は次の通りとした。 操作温度：８０℃ １サイクル時間：２．４６Ｈｒ 原液供給口とＣ画分液抜き出し口間の単位充填塔におけ
る線流速：５．００ｍ／Ｈｒ 原液供給量：７．３５Ｌ／Ｈｒ（充填剤当たり、０．０
５Ｌ／Ｌ−充填剤とＨｒ） 溶離水供給量：３３．８１Ｌ／Ｈｒ Ａ画分液抜き出し量：２９．４０Ｌ／Ｈｒ Ｃ画分液抜き出し量：１１．７６Ｌ／Ｈｒ 溶離水／原液（容量比）：４．６ 【００８６】各段で開となる弁は次の通りとした。供給
した液と抜き出した液は各段共通で、原液と溶離水を供
給し、Ａ画分とＣ画分の２液を抜き出した。 第１段 ６Ｆ、 １Ｄ、 ８Ａ、 ２Ｃ、 Ｚ 第２段 ７Ｆ、 ２Ｄ、 ９Ａ、 ３Ｃ、 Ｚ 第３段 ８Ｆ、 ３Ｄ、１０Ａ、 ４Ｃ、 Ｚ 第４段 ９Ｆ、 ４Ｄ、 １Ａ、 ５Ｃ、 Ｚ 第５段 １０Ｆ、 ５Ｄ、 ２Ａ、 ６Ｃ、 Ｚ 第６段 １Ｆ、 ６Ｄ、 ３Ａ、 ７Ｃ、 Ｚ 第７段 ２Ｆ、 ７Ｄ、 ４Ａ、 ８Ｃ、 Ｚ 第８段 ３Ｆ、 ８Ｄ、 ５Ａ、 ９Ｃ、 Ｚ 第９段 ４Ｆ、 ９Ｄ、 ６Ａ、１０Ｃ、 Ｚ 第１０段 ５Ｆ、１０Ｄ、 ７Ａ、 １Ｃ、 Ｚ 【００８７】運転の結果、次の固形分濃度と固形分当た
りの組成のＡ画分液とＣ画分液とが得られた。 Ａ画分液 Ｃ画分液 固形分濃度 １０６ｇ／Ｌ ２２０ｇ／Ｌ 非糖類 ２．４％ ０．０％ ３糖類 ０．０％ ０．０％ 蔗糖 １６．５％ ０．０％ グルコース １０．３％ ０．０％ フラクトース＋イノシトール ５８．９％ ０．０％ グリセロール ８．９％ ０．２％ ベタイン ３．０％ ９９．８％ 【００８８】なお、Ｃ画分液のベタイン回収率は９６．
１％であった。 【００８９】再度第１工程を実施するために、単位充填
塔２、３、７、８に濃度１規定の塩化ナトリウム水溶液
を単位充填塔１本当たり１３２Ｌずつ流して、該塔内の
充填剤をナトリウム形とした。上記第１工程の操作を再
度行ったところ、イオン形組成は原液と平衡になり、上
記とほぼ同一の結果が得られた。 【００９０】比較例３ 実施例２の第１工程で得られたＣ画分液（非糖類１．３
％、３糖類０．０％、蔗糖９．０％、グルコース５．６
％、ベタイン４７．４％、フラクトース＋イノシトール
３１．８％、グリセロール４．９％）を固形分濃度６０
重量％に濃縮後、得られた濃縮液からベタインを分離す
るために各単位充填塔内の充填剤のイオン形を変更せず
そのままのイオン形で、2 成分分離の擬似移動層方式に
より分離操作を行った。各成分の流出順は非糖類、３糖
類、蔗糖、グルコース、ベタイン、フラクトース＋イノ
シトール、グリセロールであることを考慮して、Ａ画分
でベタインを回収することとし、運転条件は次の通りと
した。 【００９１】充填剤は、実施例２の第１工程において、
全単位充填塔内の充填剤が原液のイオン形組成と平衡な
イオン形組成となっており、カルシウム形１５％、カリ
ウム形４５％、ナトリウム形４０％の混合イオン形カチ
オン交換樹脂のままであった。その充填量は１０本の全
単位充填塔内の全量で１４７Ｌのままであった。 【００９２】他の運転条件は次の通りとした。 単位充填塔：内径１０８ｍｍ、層高１６００ｍｍ、単位
充填塔数：１０本 操作温度：８０℃ １サイクル時間：２．２６Ｈｒ 原液供給口とＣ画分液抜き出し口間の単位充填塔におけ
る線流速：５．００ｍ／Ｈｒ 原液供給量：１．１８Ｌ／Ｈｒ （充填剤当たり、０．００８Ｌ／Ｌ−充填剤／Ｈｒ） 溶離水供給量：７．３５Ｌ／Ｈｒ Ａ画分液抜き出し量：４．１２Ｌ／Ｈｒ Ｃ画分液抜き出し量：４．４１Ｌ／Ｈｒ 溶離水／原液（容量比）：６．２５ 【００９３】各段で開となる弁及び供給した液と抜き出
した画分（勿論、組成は異なる）は、実施例２の第２工
程と同じとした。 【００９４】運転の結果、次の固形分濃度と固形分当た
りの組成のＡ画分液とＣ画分液とが得られた。 Ａ画分液 Ｃ画分液 固形分濃度 １２５ｇ／Ｌ ８９ｇ／Ｌ 非糖類 １．３％ １．３％ ３糖類 ０．０％ ０．０％ 蔗糖 １０．２％ ７．４％ グルコース ８．５％ １．８％ ベタイン ６８．６％ ２０．０％ フラクトース＋イノシトール １１．１％ ５８．４％ グリセロール ０．２％ １１．１％ 【００９５】なお、Ｃ画分液のベタイン回収率は８１．
８％であった。 【００９６】実施例２の第２工程と比較例３とを比べる
と、次の通りである。比較例３でベタイン純度が６８．
６％、ベタイン回収率が８１．８％に対して、実施例２
の第２工程ではベタイン純度が９９．８％、ベタイン回
収率が９６．１％と圧倒的に優れ、高純度ベタインを高
回収率で回収できることが分かった。即ち、4 本の単位
充填塔内の充填剤のイオン形をカルシウム形に変えるこ
とにより、ベタインの分離が大幅に改善された。 【００９７】比較例４ 実施例２の第２工程を経た装置で、実施例２の第１工程
に供したと同じ原液について第１工程の分離操作を実施
したところ、原液中のカリウムイオンやナトリウムイオ
ンにより充填剤としてのカチオン交換樹脂中のカルシウ
ムイオンがイオン交換されて液相中に溶出し、液相中の
炭酸イオンや硫酸イオンなどと反応して不溶性の沈澱物
質を生成し、該沈澱物質の一部が抜き出し液と一緒に流
出して来たので、装置の閉塞を避けるため分離操作を中
止した。即ち、第２工程を経た装置で再び第１工程を開
始する時は、実施例２のように、カルシウム形に変えた
カチオン交換樹脂を沈澱物質の生成しないイオン形に変
えなければならないことが分かった。 【００９８】 【発明の効果】充填剤（収着剤）の少なくとも一部とし
てイオン交換体を充填したクロマト分離装置で３成分以
上を含む原料を２工程の分離操作により３つ以上の画分
に分ける本発明のクロマト分離方法によれば、一部のイ
オン交換体のイオン形の少なくとも一部を次の工程で被
分離成分（分離すべき成分）の分離度が大きく適切なイ
オン形に変更して分離することにより、脱着剤（溶離
剤）の使用量を減らすこと、目的物質の純度を上げるこ
と、目的物質の回収率を上げることを可能とするという
効果がある。前述した各従来のクロマト分離方法では、
脱着剤（溶離剤）の使用量を減らすために、溶離剤を、
例えば、エタノールと水の適切な組成の混合液とするこ
とも考えられるが、この手段では水等の単一溶媒の溶離
剤しか脱着剤として使えないケースには適用できないと
いう問題を伴うのに比べて、本発明の方法は、単一物質
の脱着剤を用いても、その使用量を減少させることがで
きる。 【００９９】
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、本発明の方法を実施するために使用す
ることができる擬似移動層式クロマト分離装置の構成の
一例の概要を示す図である。 【図２】図２は、本発明の方法を実施するために使用す
ることができ且つ多様なプロセスにも利用できる可能性
を有する擬似移動層式クロマト分離装置の構成の一例の
概要を示す図である。 【符号の説明】 １〜１０：単位充填塔 １Ａ〜１０Ａ：Ａ画分抜き出し弁 ５Ｂ：Ｂ画分抜き出し弁 Ｚ：遮断弁 １Ｃ〜１０Ｃ：Ｃ画分抜き出し弁 １Ｄ〜１０Ｄ：脱着剤供給弁 １Ｆ〜１０Ｆ：流体原料供給弁 Ａ：Ａ画分 Ｂ：Ｂ画分 Ｃ：Ｃ画分 Ｄ：脱着剤 Ｆ：流体原料 １２：Ａ画分抜き出し配管 １３：Ｂ画分抜き出し配管 １４：Ｃ画分抜き出し配管 １５：流体原料供給ポンプ １６：脱着剤供給ポンプ １９：循環ポンプ ２０、２１：連結配管 ３０：流体原料供給配管 ３１：脱着剤供給配管
ることができる擬似移動層式クロマト分離装置の構成の
一例の概要を示す図である。 【図２】図２は、本発明の方法を実施するために使用す
ることができ且つ多様なプロセスにも利用できる可能性
を有する擬似移動層式クロマト分離装置の構成の一例の
概要を示す図である。 【符号の説明】 １〜１０：単位充填塔 １Ａ〜１０Ａ：Ａ画分抜き出し弁 ５Ｂ：Ｂ画分抜き出し弁 Ｚ：遮断弁 １Ｃ〜１０Ｃ：Ｃ画分抜き出し弁 １Ｄ〜１０Ｄ：脱着剤供給弁 １Ｆ〜１０Ｆ：流体原料供給弁 Ａ：Ａ画分 Ｂ：Ｂ画分 Ｃ：Ｃ画分 Ｄ：脱着剤 Ｆ：流体原料 １２：Ａ画分抜き出し配管 １３：Ｂ画分抜き出し配管 １４：Ｃ画分抜き出し配管 １５：流体原料供給ポンプ １６：脱着剤供給ポンプ １９：循環ポンプ ２０、２１：連結配管 ３０：流体原料供給配管 ３１：脱着剤供給配管
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フロントページの続き
(72)発明者 佐藤 康平
埼玉県戸田市川岸１丁目４番９号 オル
ガノ株式会社 総合研究所内
(72)発明者 谷川 弘治
埼玉県戸田市川岸１丁目４番９号 オル
ガノ株式会社 総合研究所内
(56)参考文献 特開 平７−232003（ＪＰ，Ａ)
特開 平３−209354（ＪＰ，Ａ)
特開 昭64−80409（ＪＰ，Ａ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
G01N 30/00 - 30/96
Claims (1)
- (57)【特許請求の範囲】 【請求項１】 少なくとも一部の充填剤としてイオン交
換体を充填し且つ無端直列に連結された複数の単位充填
層からなり且つ少なくとも脱着剤を供給する位置が間欠
的に循環流体の流れ方向に移動する方式の擬似移動層式
クロマト分離装置で３成分以上を含む流体原料を３つ以
上の画分に分けるクロマト分離方法において、前記擬似
移動層式クロマト分離装置で前記流体原料を分離操作し
て複数の画分を得る工程の後に、一部の前記イオン交換
体のイオン交換容量に対してそのイオン形の少なくとも
一部を前記複数の画分の一つを更に分離操作する次の工
程で分離すべき成分の分離に適するイオン形に変更し
て、前記次の工程をイオン形が変更されたイオン交換体
を有する前記擬似移動層式クロマト分離装置で行い、更
に複数の画分を得ることを特徴とするクロマト分離方
法。
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