[发明专利]与粒状多孔体接触而进行反应的反应方法

说明书

在使包含反应对象的液体与粒状多孔体接触而进行反应的反应方法中，探明接触时间与最佳粒径等之间的关系，提供有效的反应条件。对于粒状多孔体的粒径的上限值D(mm)，在非循环式的柱流通法中根据D＝0.556×LN(T)+0.166求出，在循环式的上述柱流通法和振荡法中，根据D＝0.0315×T+0.470求出，对于接触时间T(秒)，在非循环式的柱流通法中，赋予粒状多孔体的容积(m³)除以液体的流通速度(m³/秒)而得的值，在循环式的上述柱流通法中，赋予使液体的流通时间(秒)乘以使粒状多孔体的容积除以液体的容积而得的容积比从而得到的值，在振荡法中，赋予在液体中添加粒状多孔体后的经过时间(秒)乘以上述容积比而得的值。

技术领域

本发明涉及一种粒状多孔体，所述粒状多孔体具有三维连续网状结构的包含无机化合物的骨架体，并且具有2级的多孔结构，所述2级的多孔结构包含在上述骨架体的间隙形成的贯通孔、和从上述骨架体的表面向内部延伸的分散形成于上述表面的细孔，特别涉及使包含金属离子和低分子化合物等反应对象的液体与该粒状多孔体接触而进行反应的反应方法。

背景技术

具有2级的多孔结构的包含无机化合物的整体式(monolith)多孔体具有三维连续网状结构的包含无机化合物的块状的骨架体，借助在该骨架体的间隙形成的微米级的特征性的三维连续网状结构的贯通孔、和在该骨架内存在的纳米级的细孔，显示在流体力学上物质移动也优异的反应性。例如，作为抗体分子的分离再生例，有将接触时间最优化从而缩短至2秒左右的例子(参见下述专利文献1)。

其中，使流体通过块体的整体式多孔体并不泄露地进行反应时，需要无间隙地覆盖整体式多孔体的专用外套。处于贯通孔0.1～100μm的范围的整体式多孔体与外套(jacket)之间若产生间隙，则流体通过间隙而泄漏，因此要使流体全部通过整体式多孔体内部，需要以几微米为单位控制间隙。

因此，如果是将整体式多孔体破碎而制成颗粒状那样的在颗粒内具有贯通孔和细孔的2级的多孔结构的粒状多孔体，则仅通过填充于预先准备的柱内即可容易地使用。作为一例，提出了将上述整体式多孔体粉碎而成的颗粒状的无机系填充剂填充于柱容器而用作分析用前处理柱(参见下述专利文献2)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2014-2008号公报

专利文献2：日本特开2006-192420号公报

非专利文献

非专利文献1：Fred E.Regnier，“Perfusion Chromatography”，Nature，350，pp.634-635(18 April 1991)

发明内容

发明要解决的问题

与在粒子内仅存在细孔的单一孔的介孔粒子不同，具有2级的多孔结构的粒状多孔体在粒子内部存在成为扩散流路的贯通孔。因此，认为流体容易迅速扩散至粒子内部，认为与单一孔的粒子相比，即便粒径大，反应效率也好。然而，该粒状多孔体的物理特性相关的单项具体的研究并未被充分进行，在使该粒状多孔体与包含反应物质的流体接触而反应的方法中，最佳粒径、接触时间等明确的反应条件尚未被探明。整体式多孔体的反应方法有很多，具有2级的多孔结构的无机多孔体的最佳反应方法不明确，至今未标准化。

作为溶液中的分子在粒子内的扩散行为，在以往的1级的单一孔粒子的情况下，分子通过在粒子内存在的无数纳米尺度的细孔而非常缓慢地进行分子扩散。在分子扩散中，扩散速度根据与粒子的细孔表面的相互作用的强度而变化，与分子的分散、对流能够主导的微米区域不同，分子扩散慢1000倍以上。