JPH02500212A - 液体クロマトグラフカラムに予備調製グラジエント溶液を供給するための装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 液体クロマトグラフカラムに予備調製グラジェント溶液を供給するための装置 〔産業上の利用分野〕 本発明は、複合混合物の物理および化学的な分析を実施するための装置、すなわ ちクロマトグラフに関し、より詳細には、液体クロマトグラフカラムに予備調製 グラジェント溶液を供給するための装置に関する。

ミクロカラム液体クロマトグラフの主要な単位装置の一つは、吸着カラムに予備 調製グラジェント溶液を供給するための装置である。予備調製グラジェント溶液 とは、提供するプログラムに従って種々の溶離剤を吸込むことにより毛管中に存 在するグラジェント溶液を意味する。

〔発明の背景〕

溶離剤を含有する容器ならびに一端がその容器またはカラムの流入口と通じそし て他端がシリンジ型ポンプの排除キャビティに通ずる弾性毛管を含んでなる、液 体クロマトグラフカラムに予備調製グラジェント溶液を供給するための装置は知 られている　（Ａｃａｄｅｍｙ　ｏｆ　５ｃｉｅｎｃｅｓ　ｏｆ　ｔｈｅ　ＵＳ ＳＲ，Ｃｏ１１ｅｃ−ｔｉｏｎ　ｏｆ　Ｐａｐｅｒｓ　ｕｎｄｅｒ　ｔｈｅ　ｔ ｉｔｌｅ“旧ｔｒａｍｉｋｒｏａｎａｌｉｚ　ｎｕｋｌｅｉ−ｎｏｖｙｋｈ　ｋ ｉｓｌｏｔ”、　１９７３．　ｔｈｅ　’Ｎａｕｋａ’　Ｐｕｂｌｉｓｈｅｒｓ 、　Ｍｏｓｃｏｗ。

１５２ページ、参照）。

この既知の装置の操作は、弾性毛管を溶離剤を有する容器に連結し、プログラム した順序に従って所定部の溶離剤を吸込むことを包含する。次に、弾性毛管を吸 着カラム流入口に連結し、前述の調製グラジェント溶液をその毛管から前記カラ ムにポンプを作動させて送り込む。

前記既知の装置では、各種の溶離剤画分間の境界が破壊され、そして予備調製溶 液を毛管に沿って輸送するに際し、毛管の壁に対する液体の摩擦により中心流に 比し液体の壁流輸送の遅延が生じて、各種溶離剤が混合する傾向を引き起こすた め、予備調製グラジェント溶液の特徴とするグラジェント曲線の所期の形状を再 現する精度が内在的に幾分低くなる。

さらに、この従来装置は、溶離剤を含有する容器およびクロマトグラフ吸着カラ ムに毛管を手動的に連結することが必要であり、装置の操作を一層複雑にする。

また、溶離剤を含有する容器ならびにその容器とクロマトグラフ吸着カラムとを スイッチを介して弾性毛管の一端によって通じ、そしてその他端によって可逆（ ｒｅｖｅｒｓ　ｉｂ　ｌｅ）ポンプの内部と通ずる前記毛管を含んでなる、液体 クロマトグラフカラムに予備調製グラジェント溶液を供給するための装置も知ら れている　（ＵＳＳＲ，Ｎａｕｃｈｎｏ−ｔｅｋｈｎｉｃｈｅｓｋｏｅ　ｏｂｉ ｅｄｉｎｅｎｉｅＡＮ　５ＳＳＲ″Ｍｉｋｒｏｋｏｌｏｎｏｃｈｎｙ　ｚｈｉｄ ｋｏｓｔｎｙ　ｋｈｒｏｍａｔｏｇｒａｐｈ　ＭＩＬＩ−ＫＨＲＯＭ″、参照） 。

この装置は、前記容器またはクロマトグラフ吸着カラムと弾性毛管の交互の連結 を提供する機械的なスイッチを有する。

しかしながら、前述した装置のように、この装置もグラジェント曲線の提供する 形状を再現する精度が低い特徴を有する。

〔発明の要約〕

本発明は、弾性毛管壁土の液体（予備調製溶液）の移動流摩擦によって起こる誤 差を補償する手段を有し、グラジェント曲線の形状を高い精度で維持することを 確実にし、それによってクロマトグラフ分析の精度を改善する、液体クロマトグ ラフカラムに予備調製グラジェント溶液を供給するための装置を提供することを 目的とする。

本発明の目的は、溶離剤を含有する容器ならびに一端がスイッチを介して溶離剤 を含有する容器およびカラムと通じ、その他端が可逆ポンプの内部に通ずる弾性 毛管を含んでなる、液体クロマトグラフカラムに予備調製グラジェント溶液を供 給するための装置において、前記可逆ポンプの内部とそれに通ずる弾性毛管末端 との間に流通室（ｆｌｏｗ−ｔｈｒｏｕｇｈ　ｃｈａｍｂｅｒ）および液圧抵抗 （ｈｙｄｒａｕｌｉｃ　ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ）を直列に連結し、かつ、その流 通室中に弾性毛管の一部を設置せしめる本発明により達成される。

好ましくは、前記液圧抵抗は、カラムの吸着剤と同一の孔質材に由来する二次加 工品であり、この抵抗の大きさがクロマトグラフカラムの液圧抵抗の大きさの好 ましくは５〜２０％である。

前記装置の高い信頼性のある操作を確保するには、−の単室が作業液体を満たし た可逆ポンプ内部に通じ、一方、他の単室が溶離剤または洗液を満たしだ液圧抵 抗に通ずるように、流通室をたるんだ膜により２つの単室に分割することが好ま しい。

本発明を具現する、液体クロマトグラフカラムに予備調製グラジェント溶液を供 給するための装置は、グラジェント曲線の形状のより正確な再現性のため、そし て液体クロマトグラフカラムに供給されるグラジェント溶液中の各種溶離剤によ り占められる画分間で破壊される境界が少なくなるため高精度のクロマトグラフ 分析を提供する。

ここに開示する装置、たるんだ膜の設置を可能にし、他方、ポンプと腐蝕性溶離 剤との接触を防ぎ、さらに洗液を収容することを目的とする流通室の一部の使用 がクロマトグラフ路の洗浄に対する消費時間の短縮をもたらすので、操作におい て高い信頼性を示す。

〔図面の簡単な説明〕

図面は、提供する液体クロマトグラフカラムに予備調製グラジェント溶液を供給 するための装置の配置を表す全体図であり、この図面との関連で本発明の特に好 ましい態様を引用して、ここに本発明をより詳細に説明する。

〔発明実施の最良の形態〕

図面の図に関連する液体クロマトグラフカラムに予備調製グラジェント溶液を供 給する装置は、溶離剤を含有する容器１、スイッチ４を介して前記容器１（スイ ッチ４の位置Ｉで）または液体クロマトグラフ吸着カラム５　（スイッチ４の位 置■で）と通じる弾性毛管２を含んでなる。前記毛管２０対向端は、液圧制限器 ７および流通室８を可逆ポンプ８の内部９に直列に連結することにより通じてい る。弾性毛管２の一部は、前記流通室に設置される。図面に記載した態様では、 流通室８がゆるんだ波形膜１１によって２つの単室１２および１３に分割される 。単室１２は、シリコンオイルやペトロラタムのような不活性作業液で満たされ ており、可逆ポンプ１０の内部９　（キャビティ９に同じ）に通ずるが、一方、 単室１３は、液圧制限器７を介して毛管２の末端６と通じており、そして最小濃 度の溶離剤または洗液で満たされる。記載されている態様では、単室１３は洗液 で満たされている。

液圧制限器７は、クロマトグラフカラム５の吸着剤と同一の孔質材で形成され、 クロマトグラフカラム５の液圧抵抗の大きさの５〜２０％に当たる大きさの抵抗 を有する。

液圧制限器７をカラムに充填する高さは、吸着カラム５に充填した高さの５〜１ ０％であるが、好ましくは、その液圧制限器７は、吸着カラム５の充填に用いる 孔質材を充填する補助クロマトグラフカラムのように作製するとかできる。この 系では、溶離剤の調製を通じて液体の粘性の変動を調整する必要はない。

本明細書に記載した態様では、毛管２の一部が単室１３中に収容される。しかし ながら、他方、この毛管２は単室１２中に配置してもよく、その位置は単室１２ または１３を占める液体に対する毛管２の材質の抵抗性により定められる。

本発明に従う、液体クロマトグラフカラムに予備調製グラジエント溶液を供給す るだめの装置は、以下のとおりである。

スイッチ４が位置Ｉ　（図示されるように）に設置され、提供するグラジェント 曲線の形状に従って、ポンプ１０を用いて非圧縮性作業液を吸入排出することに より単室１２中に減圧を生ぜしめ、スイッチ４を介して容器１から弾性毛管２に 所定の順序で溶離剤の各両分が吸込まれる。ポンプの位置が下方に移動する場合 室１２において生ずる減圧は、膜１１を介して単室１３の上部にある洗液を移動 させ、スイッチ４を介して毛管２にグラジェント溶液成分を吸込むが、一方、前 もってそこに入っていた洗液は、液圧制限器７を通して単室１３の上端に吸込ま れ、ポンプ１０により単室１２の底から逃げたこの系の非圧縮性作業液を償う。

液圧抵抗７を介して圧の差違が生ずるため、グラジェント溶液成分は遅い速度で なめらかに吸込まれ、毛管２の内部通過断面は最大になる。

弾性毛管２を予備調製グラジェント溶液が満たした時、スイッチ４の位置がクロ マトグラフカラム５の流入口を有する毛管２の流出口に通じるように切り換えら れ、次いでポンプ１０の移動方向が逆にされる。こうして、予備グラジェント溶 液が、クロマトグラフカラム５に供給される。単室１２の底部における圧は増大 する。洗液が、液圧制限器７を介して単室１３の上端から毛管２に押し込まれる 。毛管の外壁にかかる圧は、毛管２の通過内部液の圧を越えるので、毛管２の壁 において圧の差違が生ずる。毛管の横断面は減少する傾向を示すので、毛管２の 壁からの流れは、液の中心流に加わる。

壁流の影響は著しく低下し、予備調製グラジェント溶液両分の洗浄性は減少する 。

カラムへの予備調製グラジェント溶液の導入を中断した後、一定時間毛管２およ びカラム５を通して洗液をポンプ輸送し続け、カラム５を再生し、スイッチ４を 初期の位置Ｉに切り換えた後、予備調製グラジェント溶液の回分処理作業が繰り 返えされる。

液圧制限器７および弾性毛管の収縮により生ずる圧の差違は、その液圧制限器７ によって生ずる抵抗の大きさに直接比例する。液圧抵抗の最大の原因は、高分散 孔質材を充填したクロマトグラフカラムである。カラム５の液圧抵抗に比べて低 い抵抗値を有する追加の液圧制限器７（図に示されるような）の導入は、カラム ５に予備調製溶液を供給する工程に対し顕著な影響を有さない。シリコンゴム製 の弾性毛管を使用し、クロマトグラフカラム５の抵抗の０〜５％に当たる抵抗を 有する追加の液圧抵抗体７を使用した場合には、グラジェント曲線の形状の再現 性の精度に全く変化を与えず検出誤差範囲であることを実験は示した。逆に、カ ラム５の液圧抵抗の２０％を越える抵抗を有する液圧制限器７の使用は、毛管２ の横断面に対応する（２０％を越える）減少をもたらす。

実験は、毛管２の伸長に続づく、この毛管２中での液体の向流を明らかにした。

毛管中で往復する液体の移動流は、予備調製グラジェント溶液の境界を洗い、グ ラジェント曲線の再現性の精度に影響を及ぼす。

本発明の装置の液圧系における単室１３中の不活性液および単室１２中の洗液の 大容量（１回分析用の溶離剤量に比べて）が、ステップモーターにより通常駆動 されるポンプ１０から生ずる圧変動を低下させることに特に言及することができ る。ステップモーターにより生ずる圧変動を平らにすることは、クロマトグラフ 分析の精度を高める。単室１２および１３の間へのゆるんだ波形膜の提供もまた 、張りつめている間に弾性膜に対する余分の非線形抵抗が分散することにより分 析の精度を高めることが可能である。

〔産業上の利用可能性〕

液体クロマトグラフカラムに予備調製グラジェント溶液を供給するための前記装 置は、複合混合物の化学分析、生化学および分子生物学に関連する分析で広く使 用されるミクロ液体クロマトグラフ用として、臨床生化学および薬理学における 生成複合混合物のモニター用に主に向けられる。

手続補正書（方式） 平成１年１０月２−ＩＩ−日 特許庁長官　吉　１）文　毅　殿 １、事件の表示 ＰＣＴ／ＳＵ８７１０　ＯＯ５３ λ　発明の名称 液体クロマトグラフカラムに予備調製グラジェント溶液を供給するための装置 ３、補正をする者 事件との関係　特許出願人 ４、代理人 住所　〒１０５東京都港区虎ノ門−丁目８番１０号６、補正の対象 明細書及び請求の範囲の翻訳文 ７、補正の内容 明細書、請求の範囲の翻訳文の浄書 （内容に変更なし）。

８、添付書類の目録 明細書及び請求の範囲の翻訳文　各１通国際調査報告

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. １．溶離剤を含有する容器（１）ならびに一端がスイッチ（４）を介して溶離剤 を含有する容器（１）およびカラム（５）に通じ、そして他端（６）が可逆ポン プ（１０）の内部（９）と通ずる弾性毛管（２）を含んでなる液体クロマトグラ フカラム（５）に予備調製溶液を供給するための装置であって、流通室（８）お よび液圧抵抗（７）が前記可逆ポンプ（１０）の内部（９）と前記毛管（２）の 末端（６）との間でそれらと直列に連結され、弾性毛管（２）の一部が前記流通 室（８）中に設置されていることを特徴とする装置。
2. ２．前記液圧抵抗（７）が、カラム（５）の吸着剤と同一の孔質材で二次加工さ れ、この液圧抵抗（７）の大きさが、クロマトグラフカラム（５）の液圧抵抗の 大きさ当たり好ましくは５〜２０％であることを特徴とする請求項１記載の装置 。
3. ３．前記流通室（８）が、その流通室（８）の内部を２種の半室（１２，１３） に分割するゆるんだ膜（１１）を好ましくは備えており、かつこれらの半室のう ち一の半室（１２）が可逆ポンプ（１０）の内部（９）と通じ、そして不活性作 業液で満たされており、他方、他の半室が液圧抵抗（７）と通じそして溶離剤ま たは洗液で満たされていることを性徴とする請求項１または２記載の装置。