JPH0443235B2 - - Google Patents
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- JPH0443235B2 JPH0443235B2 JP60118669A JP11866985A JPH0443235B2 JP H0443235 B2 JPH0443235 B2 JP H0443235B2 JP 60118669 A JP60118669 A JP 60118669A JP 11866985 A JP11866985 A JP 11866985A JP H0443235 B2 JPH0443235 B2 JP H0443235B2
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- ion exchange
- column
- eluent
- ions
- ion
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- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N30/00—Investigating or analysing materials by separation into components using adsorption, absorption or similar phenomena or using ion-exchange, e.g. chromatography or field flow fractionation
- G01N30/96—Investigating or analysing materials by separation into components using adsorption, absorption or similar phenomena or using ion-exchange, e.g. chromatography or field flow fractionation using ion-exchange
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- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N30/00—Investigating or analysing materials by separation into components using adsorption, absorption or similar phenomena or using ion-exchange, e.g. chromatography or field flow fractionation
- G01N30/02—Column chromatography
- G01N30/62—Detectors specially adapted therefor
- G01N30/74—Optical detectors
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- General Physics & Mathematics (AREA)
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- Pathology (AREA)
- Treatment Of Liquids With Adsorbents In General (AREA)
- Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)
Description
発明の利用分野
間接的光度計的クロマトグラフは、光度計が透
明なイオン種を検出するために使用できるという
概念から発展した感受性単一カラムイオン分析方
法である。イオン交換性における光吸収性溶離イ
オンの使用は、透明なサンプルイオンが光吸収性
置換イオンによつて置換されるのでサンプルイオ
ンがそのベースライン吸収体において「谷」とし
て表われるのを可能にする。これらの谷の溶離時
間は注入されたイオン毎に変化し、そしてそれら
の深さ（又は面積）は、注入されたサンプルの量
に比例する。本発明の顕著な利点は、単一カラム
の使用、広範囲なイオン種に適用可能性および単
一カラム電導度分析よりも高い感受性である。 液体クロマトグラフによるイオン分析は分離の
問題よりもむしろ検出の問題に直面する。一つの
例は光吸収性ではない多くの無機イオンの検出の
問題である。このような透明イオンの分離は、イ
オン交換カラムで普通に実施できるけれども、普
通の光度的手段によるそれらの検出および測定
は、その透明な溶離液から光学的に区別できな
い。 イオンクロマトグラフとして知られた技術は、
透明なサンプルによつて生じた検出の問題を解決
するために費やされた。ほぼ６年間かかつてこの
問題を解決する方法が実際的となつた。 従来技術 高圧液体クロマトグラフ（すなわちHPLC）は
過去において極端に進歩しそしてイオン分析の分
野に適用された来た。この発明に関係するイオン
分析用の従来のHPLC方法に関係する技術的文献
は次の通りである：参照番号 文献名 () Englewood Cliffs、New Jersey 07632の
PRENTICE−HALL、INC.によつて発行され
たJoseph X.Khymによる“ANALYTICAL
ION−EXCHANGE PROCEDURES
INCHEMISTRY AND BIOLOGY、
Theory、Eguipment、Technigues”1974年 () N.E.Skelly、Anal.Chem.、54（1982）
712； () I.Molnar、H.H.Nauer and D.Wilk、J.
Chromatodr.、201（1980）225； () H.J.Cortes、J.Chromatogr.、234（1982）
517； () H.Small、T.S.Stevens and W.C.
Bauman、Anal.Chem.、47（1975）1801； () H.SmallおよびT.E.Miller、Anal.Chem.、
54（1982）462； () United States Letters Patent No.（i.e.、
“U.S.”）：3920397； () T.S.Stevens、J.C.Davis、およびH.Small、
Anal、Chem.53（1981）1488； () United States Letters Patent 4383047； () United States Letters Patent 4414842； (XI) P.R.HaddadおよびA.I.Heckenberg、j.
Chromatogr.、252（1982）177； (XII) New York City（New York）10017の
McGraw−Hill Book Companyによつて発行
された“ION EXCHANGE”by F.Hel−
fferich、1962 Ed.、 () John Wiley ＆ Sons、New York
City（New york）10017によつて発行された
“INTRODUCTION TO MODERN LIQUID
CHROMATOGRAPHY”by L.Snyder and
R.Kirkland、1979 Ed.、 文献（）において示されたように、紫外線域
で吸収する無機及び有機イオンのHPLC分析は側
鎖官能性イオン交換器を有する逆相液体クロマト
グラフカラムで実施されて来た。文献（）はア
ミノカラム上の分離の後直接的な紫外線（すなわ
ちUV）検出に依存する時同様な分析を説明して
いる。UV域において吸光しないこれらのアニオ
ンおよびカチオンは文献（）および（）によ
つて示されているように電導度検出によつて検出
できる。 本件出願人は先に間接的な光度計的クロマトグ
ラフ（以下IPCという）について出願を行なつた
（特開昭57−20662号公報）。 特開昭57−20662号公報記載の発明は、サンプ
ルイオンの濃度を光度計的決定するための液体ク
ロマトグラフ方法において、 (a) イオン交換分離媒体を通してそのサンプルイ
オンと同一荷電の監視されるべき置換イオンを
含む液体溶離液を流して、そのイオン交換分離
媒体の部位を独占的にその監視されるべき置換
イオンによつて占有される工程、 (b) サンプルを溶離液の流れの中に導入し、前記
イオン交換分離媒体を通してサンプルと溶離液
の両方を流し、それによつて前記イオン交換分
離媒体の部位上に存在する監視されるべき置換
イオンの１部分をそのサンプルイオンによつて
クロマトグラフ的に置換させ、そしてそのサン
プルイオン及びその監視されるべき置換イオン
をサンプル帯として溶離する工程、 (c) そのサンプルイオンによる光の吸収よりもそ
の監視されるべき置換イオンによる光の吸収が
大きい波長を有する光を使用して流出液を光度
計的に監視し、それによつて光吸収性のより少
ないサンプルイオンによつて生じた流出液の光
吸収帯の減少に基づいて興味あるサンプルイオ
ンの濃度を間接的に決定する工程 を含む光度計を使用するイオン交換クロマトグラ
フ分析方法に関する。 特開昭57−20662号記載の方法はIPCを使用し
た分析において、信号対ノイズの割合の改良を目
的としている。 上記文献（）および（）においてIPCを使
用した分析イオンの感度は以下の式に従つて稀釈
溶離液を使用して得られる： （検出器からの信号）／ノイズ∝Cs／Ｎ・Ce（
） （式中 Csは分析されるサンプルイオンの濃度である； Ｎはその系において発生され又は起るランダムノ
イズである；そして Ceは溶離液イオンの監視／置換イオン濃度であ
る：）。に従つて稀釈溶離液を使用して得られる。
すなわちIPCにおいて分析の感度を増加させるた
めには溶離液の濃度を低下すれば良いことは、上
記の式から明白である。 しかしながら、IPCにおける高感度性を得るた
め単純に低濃度溶離液の使用は、普通の強酸およ
び強塩基イオン交換クロマトグラフカラムと共に
使用される時、高いk′値になることがある。 一般にk′値とは （ピークの溶離量）−（カラムの空の部分の容量）／（
カラムの空の部分の容量） で表わされる。k′が大きくなることは、分析に長
時間必要となることを意味する（この点は後述す
る）。一般に強塩基又は強酸イオン交換カラムを
使用すると、k′を小さくするためにカラムを物理
的に短かくしなければならない。しかしあまりに
もカラムを短かくしすぎるともはや分析のための
鋭いピークを生じさせなくなる。 課題を解決するための手段 本発明では上記の欠点を克服するためになされ
たものである。すなわち本発明では溶離液の濃度
を小さくした時の分析時間が長くなるという欠点
は (i) イオン交換容量がPHに依存して変化するとい
う弱塩基性（又は弱酸性）のイオン交換カラム
を使用すること、 (ii) そのイオン交換カラムの容量の上限がそのイ
オン交換カラムの最大ポテンシヤルの約50％以
下であり、そのイオン交換カラムの容量の下限
がカラムの過負担であるように、その溶離液の
PHを調節すること、 ことによつて克服された。 これを図面によつて説明する。 第１図は本発明の原理および数示に従つて間接
的な光度計的検出をもつたイオン交換クロマトグ
ラフを実施するための装置の概略図である； 第２−４図は強塩基（および酸）イオン交換ク
ロマトグラフとPHに依存して変化可能である容量
のイオン交換クロマトグラフカラム（本発明）と
の間の差をグラフ的に示す理想化されたクロマト
グラフである； 第１図において本発明を実施する場合において
望ましく使用されるイオン交換クロマトグラフの
代表的な概略図で示されている。その装置は弱塩
基性又は弱酸性イオン交換媒体で充填されている
クロマトグラフカラム１０からなる。カラム１０
は光度計的検出器１２につながつている。その検
出器はHPLC応用のため流動式セル設計を持つた
変化可能な波長のUV分光光度分析器であること
が望ましい。その検出器の流出液は排気容器１４
または線１６を通して循環される。 サンプルは好ましくはコントローラー３０によ
つて自動的に操作できるサンプル注入バルブ１８
でその系に例えばスプリンジ（spring injection）
によつて加えられる。その注入サンプルはクロマ
トグラフポンプ２４によつて溶離液貯蔵所２２か
らクロマトグラフ的に検出可能な監視されるべき
置換イオン、すなわち溶離剤溶液によつて装置を
通して一掃される。その溶離液圧力は圧力ゲージ
２６によつて監視されそしてサンプル注入バルブ
１８を通つてカラム１０を通過する。検出用に適
する分離されたイオン種を持つたカラム１０を出
る溶液（溶出液）は検出器１２に液体導管によつ
て運ばれる。 光度計的検出において、その流出液中の監視さ
れるべき置換イオンの存在はこのようなイオンの
量に比例する電気信号を生じさせる。その検出器
信号は例えば任意に電子デバイス３２を設けたス
トリツプチヤート記録器２８によつて表わされ追
加のベースラインバイアス電圧を生じさせる。そ
の検出器によつてアウトプツトされた信号の極性
はクロマトグラム上に減少カーブ（逆ピーク）と
して表われる。すなわち監視されるべき置換イオ
ンが現われない時は、クロマトグラムは直線とな
り、監視されずべき直線となり、監視されるべき
置換イオンが現われる時、クロマトグラムに減少
カーブ（逆ピーク）が生じ、その逆ピークからそ
の置換イオンが間接的に定量できる。 本発明に従えば、弱塩基又は弱酸イオン交換カ
ラムは使用され、この場合イオン交換媒体は典型
的にはセラミツク（例えばシリカ）又は重合体ベ
ース物質である。そのイオン交換カラムの効果的
容量は溶離液のPHの調節によつてコントロールお
よび決定される。そのカラム容量を例えば一定値
に決定することによつて、その溶離液である監視
されずべき置換イオン濃度の低下を有害な影響を
与えないように行なえ得る。そして（ピーク高さ
で測定されたように）高められた検出感度を得
る。これはカラム効率を犠牲にすることなしに、
k′を低い値に保持しながら上記の利点は起る。 そのイオン交換カラムの容量の上限がそのイオ
ン交換カラムの最大ポテンシヤルの約50％以下、
好ましくは0.1〜30％であり、そのイオン交換カ
ラムの容量の下限がカラムの過負荷であるように
その溶離液のPHは、調節される。 本発明において利用可能である適当な弱塩基イ
オン交換媒体は例えば、以下の式で表わされるよ
うな第一級、第二級又は第三級アミンである：
明なイオン種を検出するために使用できるという
概念から発展した感受性単一カラムイオン分析方
法である。イオン交換性における光吸収性溶離イ
オンの使用は、透明なサンプルイオンが光吸収性
置換イオンによつて置換されるのでサンプルイオ
ンがそのベースライン吸収体において「谷」とし
て表われるのを可能にする。これらの谷の溶離時
間は注入されたイオン毎に変化し、そしてそれら
の深さ（又は面積）は、注入されたサンプルの量
に比例する。本発明の顕著な利点は、単一カラム
の使用、広範囲なイオン種に適用可能性および単
一カラム電導度分析よりも高い感受性である。 液体クロマトグラフによるイオン分析は分離の
問題よりもむしろ検出の問題に直面する。一つの
例は光吸収性ではない多くの無機イオンの検出の
問題である。このような透明イオンの分離は、イ
オン交換カラムで普通に実施できるけれども、普
通の光度的手段によるそれらの検出および測定
は、その透明な溶離液から光学的に区別できな
い。 イオンクロマトグラフとして知られた技術は、
透明なサンプルによつて生じた検出の問題を解決
するために費やされた。ほぼ６年間かかつてこの
問題を解決する方法が実際的となつた。 従来技術 高圧液体クロマトグラフ（すなわちHPLC）は
過去において極端に進歩しそしてイオン分析の分
野に適用された来た。この発明に関係するイオン
分析用の従来のHPLC方法に関係する技術的文献
は次の通りである：参照番号 文献名 () Englewood Cliffs、New Jersey 07632の
PRENTICE−HALL、INC.によつて発行され
たJoseph X.Khymによる“ANALYTICAL
ION−EXCHANGE PROCEDURES
INCHEMISTRY AND BIOLOGY、
Theory、Eguipment、Technigues”1974年 () N.E.Skelly、Anal.Chem.、54（1982）
712； () I.Molnar、H.H.Nauer and D.Wilk、J.
Chromatodr.、201（1980）225； () H.J.Cortes、J.Chromatogr.、234（1982）
517； () H.Small、T.S.Stevens and W.C.
Bauman、Anal.Chem.、47（1975）1801； () H.SmallおよびT.E.Miller、Anal.Chem.、
54（1982）462； () United States Letters Patent No.（i.e.、
“U.S.”）：3920397； () T.S.Stevens、J.C.Davis、およびH.Small、
Anal、Chem.53（1981）1488； () United States Letters Patent 4383047； () United States Letters Patent 4414842； (XI) P.R.HaddadおよびA.I.Heckenberg、j.
Chromatogr.、252（1982）177； (XII) New York City（New York）10017の
McGraw−Hill Book Companyによつて発行
された“ION EXCHANGE”by F.Hel−
fferich、1962 Ed.、 () John Wiley ＆ Sons、New York
City（New york）10017によつて発行された
“INTRODUCTION TO MODERN LIQUID
CHROMATOGRAPHY”by L.Snyder and
R.Kirkland、1979 Ed.、 文献（）において示されたように、紫外線域
で吸収する無機及び有機イオンのHPLC分析は側
鎖官能性イオン交換器を有する逆相液体クロマト
グラフカラムで実施されて来た。文献（）はア
ミノカラム上の分離の後直接的な紫外線（すなわ
ちUV）検出に依存する時同様な分析を説明して
いる。UV域において吸光しないこれらのアニオ
ンおよびカチオンは文献（）および（）によ
つて示されているように電導度検出によつて検出
できる。 本件出願人は先に間接的な光度計的クロマトグ
ラフ（以下IPCという）について出願を行なつた
（特開昭57−20662号公報）。 特開昭57−20662号公報記載の発明は、サンプ
ルイオンの濃度を光度計的決定するための液体ク
ロマトグラフ方法において、 (a) イオン交換分離媒体を通してそのサンプルイ
オンと同一荷電の監視されるべき置換イオンを
含む液体溶離液を流して、そのイオン交換分離
媒体の部位を独占的にその監視されるべき置換
イオンによつて占有される工程、 (b) サンプルを溶離液の流れの中に導入し、前記
イオン交換分離媒体を通してサンプルと溶離液
の両方を流し、それによつて前記イオン交換分
離媒体の部位上に存在する監視されるべき置換
イオンの１部分をそのサンプルイオンによつて
クロマトグラフ的に置換させ、そしてそのサン
プルイオン及びその監視されるべき置換イオン
をサンプル帯として溶離する工程、 (c) そのサンプルイオンによる光の吸収よりもそ
の監視されるべき置換イオンによる光の吸収が
大きい波長を有する光を使用して流出液を光度
計的に監視し、それによつて光吸収性のより少
ないサンプルイオンによつて生じた流出液の光
吸収帯の減少に基づいて興味あるサンプルイオ
ンの濃度を間接的に決定する工程 を含む光度計を使用するイオン交換クロマトグラ
フ分析方法に関する。 特開昭57−20662号記載の方法はIPCを使用し
た分析において、信号対ノイズの割合の改良を目
的としている。 上記文献（）および（）においてIPCを使
用した分析イオンの感度は以下の式に従つて稀釈
溶離液を使用して得られる： （検出器からの信号）／ノイズ∝Cs／Ｎ・Ce（
） （式中 Csは分析されるサンプルイオンの濃度である； Ｎはその系において発生され又は起るランダムノ
イズである；そして Ceは溶離液イオンの監視／置換イオン濃度であ
る：）。に従つて稀釈溶離液を使用して得られる。
すなわちIPCにおいて分析の感度を増加させるた
めには溶離液の濃度を低下すれば良いことは、上
記の式から明白である。 しかしながら、IPCにおける高感度性を得るた
め単純に低濃度溶離液の使用は、普通の強酸およ
び強塩基イオン交換クロマトグラフカラムと共に
使用される時、高いk′値になることがある。 一般にk′値とは （ピークの溶離量）−（カラムの空の部分の容量）／（
カラムの空の部分の容量） で表わされる。k′が大きくなることは、分析に長
時間必要となることを意味する（この点は後述す
る）。一般に強塩基又は強酸イオン交換カラムを
使用すると、k′を小さくするためにカラムを物理
的に短かくしなければならない。しかしあまりに
もカラムを短かくしすぎるともはや分析のための
鋭いピークを生じさせなくなる。 課題を解決するための手段 本発明では上記の欠点を克服するためになされ
たものである。すなわち本発明では溶離液の濃度
を小さくした時の分析時間が長くなるという欠点
は (i) イオン交換容量がPHに依存して変化するとい
う弱塩基性（又は弱酸性）のイオン交換カラム
を使用すること、 (ii) そのイオン交換カラムの容量の上限がそのイ
オン交換カラムの最大ポテンシヤルの約50％以
下であり、そのイオン交換カラムの容量の下限
がカラムの過負担であるように、その溶離液の
PHを調節すること、 ことによつて克服された。 これを図面によつて説明する。 第１図は本発明の原理および数示に従つて間接
的な光度計的検出をもつたイオン交換クロマトグ
ラフを実施するための装置の概略図である； 第２−４図は強塩基（および酸）イオン交換ク
ロマトグラフとPHに依存して変化可能である容量
のイオン交換クロマトグラフカラム（本発明）と
の間の差をグラフ的に示す理想化されたクロマト
グラフである； 第１図において本発明を実施する場合において
望ましく使用されるイオン交換クロマトグラフの
代表的な概略図で示されている。その装置は弱塩
基性又は弱酸性イオン交換媒体で充填されている
クロマトグラフカラム１０からなる。カラム１０
は光度計的検出器１２につながつている。その検
出器はHPLC応用のため流動式セル設計を持つた
変化可能な波長のUV分光光度分析器であること
が望ましい。その検出器の流出液は排気容器１４
または線１６を通して循環される。 サンプルは好ましくはコントローラー３０によ
つて自動的に操作できるサンプル注入バルブ１８
でその系に例えばスプリンジ（spring injection）
によつて加えられる。その注入サンプルはクロマ
トグラフポンプ２４によつて溶離液貯蔵所２２か
らクロマトグラフ的に検出可能な監視されるべき
置換イオン、すなわち溶離剤溶液によつて装置を
通して一掃される。その溶離液圧力は圧力ゲージ
２６によつて監視されそしてサンプル注入バルブ
１８を通つてカラム１０を通過する。検出用に適
する分離されたイオン種を持つたカラム１０を出
る溶液（溶出液）は検出器１２に液体導管によつ
て運ばれる。 光度計的検出において、その流出液中の監視さ
れるべき置換イオンの存在はこのようなイオンの
量に比例する電気信号を生じさせる。その検出器
信号は例えば任意に電子デバイス３２を設けたス
トリツプチヤート記録器２８によつて表わされ追
加のベースラインバイアス電圧を生じさせる。そ
の検出器によつてアウトプツトされた信号の極性
はクロマトグラム上に減少カーブ（逆ピーク）と
して表われる。すなわち監視されるべき置換イオ
ンが現われない時は、クロマトグラムは直線とな
り、監視されずべき直線となり、監視されるべき
置換イオンが現われる時、クロマトグラムに減少
カーブ（逆ピーク）が生じ、その逆ピークからそ
の置換イオンが間接的に定量できる。 本発明に従えば、弱塩基又は弱酸イオン交換カ
ラムは使用され、この場合イオン交換媒体は典型
的にはセラミツク（例えばシリカ）又は重合体ベ
ース物質である。そのイオン交換カラムの効果的
容量は溶離液のPHの調節によつてコントロールお
よび決定される。そのカラム容量を例えば一定値
に決定することによつて、その溶離液である監視
されずべき置換イオン濃度の低下を有害な影響を
与えないように行なえ得る。そして（ピーク高さ
で測定されたように）高められた検出感度を得
る。これはカラム効率を犠牲にすることなしに、
k′を低い値に保持しながら上記の利点は起る。 そのイオン交換カラムの容量の上限がそのイオ
ン交換カラムの最大ポテンシヤルの約50％以下、
好ましくは0.1〜30％であり、そのイオン交換カ
ラムの容量の下限がカラムの過負荷であるように
その溶離液のPHは、調節される。 本発明において利用可能である適当な弱塩基イ
オン交換媒体は例えば、以下の式で表わされるよ
うな第一級、第二級又は第三級アミンである：
【式】
他の適当なイオン交換媒体は文献（）に示さ
れており、そして当業者にとつて公知である。 本発明に含まれるその弱塩基又は弱酸イオン交
換カラムの容量は規則化され、そしてそれの環境
のPHの変更によつて変化および調節できる。すな
わち非活性の弱塩基イオン交換媒体は、上記の構
造によつて表わされることができる。 適当なおよび計算されたPH変更によつて活性な
イオン交換弱塩基構造は以下のように表わされ
る：
れており、そして当業者にとつて公知である。 本発明に含まれるその弱塩基又は弱酸イオン交
換カラムの容量は規則化され、そしてそれの環境
のPHの変更によつて変化および調節できる。すな
わち非活性の弱塩基イオン交換媒体は、上記の構
造によつて表わされることができる。 適当なおよび計算されたPH変更によつて活性な
イオン交換弱塩基構造は以下のように表わされ
る：
この構造のイオン交換媒体の容量は典型的には
グラム当りのマイクロ当量（すなわちμeg／ｇ）
によつて表わされる。説明用の目的のため（限度
を目的となるものではない）、PHの関数として弱
塩基イオン交換媒体の容量郁存性を示す： 20μeg／＠PH１；18μeg／ｇ＠PH２；2μeg／ｇ
＠PH３；0.2μeg／ｇ＠PH４；0.1μeg／ｇ＠PH６；
および０又は実質上0μeg／ｇ＠PH7. その広い操作可能なPH範囲は、（８以上のPHで
劣化する傾向にある）シリカベース（珪酸質）イ
オン交換媒用に０〜８の間である。２〜６の範囲
のPHはシリカベースのイオン交換媒体のカラム寿
命を最大にするために常に望ましい。 本発明の改良されたIPC技術を使用するカチオ
ン定量は弱酸イオン交換媒体又は充填物を有する
カラムでなされる。それのもつとも普通なそして
容易に入手可能な代表的なものは負に電荷された
カルボキシレート（すなわち「COO−」官能基
を有する。このような弱酸シリカベースクロマト
グラフ物質ではPHの広く操作可能な範囲は１〜８
であり、好ましくは２〜７である。このタイプの
弱酸イオン交換カラムの最大容量はより高い塩基
性のPHで操作する時に起り、より低い容量はより
酸性のPHにまで溶離液PHを降下させることによつ
て生じる。 そのESインダストリーズから市販されている
「ChromegabondWCX」カラムが本発明の実施
において有利に使用される弱酸カラムの例であ
る。 従来技術の単一の固定された容量の強酸又は強
塩基イオン交換カラムと本発明のPHに依存して変
化可能な容量の弱酸又は塩基カラムとの間のグラ
フ的比較は第２〜４図に示される。 第２図において監視されるべき置換イオン（溶
離液）の濃度は、Ｘである。この溶離液は第１図
に示すようにサンプル注入バルブ１８、を通つて
ポンプ２４で送られる。そして光度計１２を通つ
て溶離液貯蔵所２２にもどされる。分析されるべ
きイオンを含む予定量のサンプルはバルブ１８に
よつてその溶離液の流れに注入される。もしカラ
ム１０が従来技術の強酸性又は強塩基性イオン交
換カラムであるならば、Ａ（面積）は１となり、
Ｈ（高さ）も１となる。この「１」という数字は
仮定の数字であり、例えば１cm2である。Ｈはこの
場合１cmである。第２図において溶離液の濃度を
Ｘとし、PHを調節しないと仮定したのであるか
ら、弱塩基性（又は弱酸性）イオン交換カラムを
使用した場合でも、Ａ＝１そしてＨ＝１となる。
第２図において強塩基性（又は強酸性）イオン交
換カラムを使用した場合（従来技術）と弱塩基性
（弱酸性）イオン交換カラムを使用した場合（本
発明）とでは分析のピークは完全に一致する。 第３図において、溶離液の濃度をＸ／２とする。 この場合分析の感度は増加したのであるから
A′＝２（例えば２cm2）となり、H′は√２＝1.4（例
えば1.4cmとなる。第３図のグラフから明らかな
ように従来技術である強塩基性（又は強酸性）の
イオン交換カラムを使用すると感度は増加するが
分析に長時間かかる（ピークが右方にずれてい
る）。一方本発明の弱塩基性（弱酸性）イオン交
換カラムを使用すると、溶離液のPHを調節すると
Ａ＝２、そしてＨ＝２となる。これは分析時間が
短縮され、かつピークの高さが大きくなつたこと
を意味する。この場合K′＝１である。 同様に第４図に示すように溶離液の濃度をＸ／10 とする。この場合従来技術の弱塩基性（弱酸性）
イオン交換カラムを使用するとA′＝10（例えば10
cm2）そしてＨ＝√10＝3.2（例えば3.2cm）となる。
溶離液のPHを調節するとＡ＝10そしてＨ＝10とな
る。ピークが左方に移動しているということは分
析時間が短縮を意味し、かつピークの高さが高く
なつている、この場合K′＝１である。 上記の説明のごとく本発明では分析の感度を上
げるため溶離液のPHを調節した時、カラムの長さ
を短かくすることなしにK′の値を小さくするこ
とができ、かつ分析時間の短縮と共に高いピーク
を得ることができる。 言語の説明 「光度計的監視」その検出器として紫外線分光
光度計（本発明においてもつとも有利な形）、赤
外（IR）分光光度計；又は屈折率（RI）検出器
を使用する監視を意味する。 「監視されるべき置換」イオンは光度計的監視
を使用して検出できる溶離液イオンを意味する。
もつとも有利な監視されるべき置換イオンはUV
−吸収イオンからなる。 「透明イオン」は光度計的監視に一般に応答し
ないサンプルイオンを意味する。それによつてそ
の流出液中のそのサンプルイオンの存在は、一般
にその検出器によつて観察されない。しかしなが
ら完全な透明性は必要ではない。広義の解釈にお
ける透明性は、監視されるべき置換イオンよりも
少ない監視された性質を持つサンプルイオンを含
むことを意味し、そしてその監視／置換イオンの
濃度の減少を光度計的に監視することによつて間
接的に定量できる。 「弱塩基（又は弱酸）イオン交換カラムは弱塩
基（又は弱酸）イオン交換剤又はイオン交換媒体
で充填されたカラムを意味する。それのイオン容
量はPHに依存する。イオン交換型において使用さ
れるために転換された逆相カラムはこの言葉に含
まれる。 「過負荷」は例えばカラム当りの当量で表わさ
れたカラムの利倫可能なイオン交換容量対その注
入されたサンプル中におけるサンプルイオンの当
量の総計の割合が10又はそれ以上であることを意
味する。 例えばもし0.001ml当りサンプルイオンが
0.000000001当量であると仮定すると、その注入
容量が0.001mlである場合、そのカラムは少なく
とも0.00000001当量のイオン交換容量を有してい
なければならない。 「最大ポテンシヤルイオン交換容量」は、与え
られたイオン交換カラムでは、弱塩基イオン交換
カラムについて以下の式中のＢよりも２段階少
ないPHでのカラム当りの当量におけるそのイオン
交換容量および弱酸性のイオン交換カラムでは以
下の式のＢより２段階高いPHでのカラム当りの
当量におけるそのイオン交換容量を意味する。 もしＢ＝７ならばPHは７−２＝５となる。もし
Ｂ＝7.34ならば、PHは7.34−２＝5.34となる。最
大ポテンシヤルイオン交換容量とは、その容量を
最大にするPHでカラムを操作することによつて得
られた最大のイオン交換容量である。もしイオン
交換カラムが１Kgのイオン交換樹脂を保持しそし
て、そのイオン交換樹脂が１Kg樹脂当り１当量の
イオンと交換するならば、そのカラムはカラム当
り１当量の容量を有する。もしそのイオンが１価
であるならば１モルのイオンを交換すると言え
る。 本発明は光度計的に監視可能である液体流出液
の溶液中における透明なサンプルイオンのクロマ
トグラフ分析のための方法に関し、その場合その
サンプルは流動式イオン交換カラムと接触する。
溶離は置換されたサンプルイオンをそのカラムか
らの流出液中に表われるようにするためカラムを
出るサンプルイオンを置換する光度計的に検出可
能な監視／置換イオンを含む液体溶離液を使用し
てイオン交換カラムを通して行なわれる。その監
視／イオン交換は流出液中において光度計的に検
出可能でありそして同一荷電であるがしかし検出
されるべきサンプルイオンとして同一の原子価で
あることは必要ではない。 その流出液は光度計的に監視されそしてそのカ
ラムから溶離する興味ある透明なサンプルイオン
の濃度は、流出液中の観察された監視／置換イオ
ンの濃度の変動に基づいて間接的に決定される。 事実上弱塩基であるPHに依存して容量が変動可
能なイオン交換カラム、そのカラムと接触してそ
のサンプルからアニオンが検出及び測定される時
使用される。逆にカチオンが検出および測定され
る時弱酸性イオン交換カラムが使用される。 溶離液のPHは、カラムのイオン交換能力を決定
する。すなわち溶離液のPHをコントロールするこ
とによつてカラムの能力をコントロールできる。
本発明はカラムの能力をある範囲内にコントロー
ルすることによつて減縮される。その範囲の上限
はそのイオン交換カラムの最大ポテンシヤルの50
％であり、そしてその範囲の下限は過負担が生じ
る点である。 本発明の好ましい形において、数種の相互に関
係した変数が１〜−３、もつとも好ましくは１〜
−２のバランスフアクターと呼ばれているものを
生じさせるためにコントロールされる。特にその
バランスフアクターは、溶離液のPH、その溶離液
監視／置換イオンの濃度およびその分析用に使用
された特別な弱塩基又は弱酸カラムの特性間の数
字的に表わされた関係である。それは以下のよう
に計算される： バランスフアクター＝ √（−）2−（log１／Ｃ （） Ａ＝その溶離液のPH Ｂ…例えばＸ軸に「Ａ」をプロツトし、Ｙ軸に
「k′」をプロツトする、その得られたカーブの
変曲点におけるＡの値がＢとなる。 Ｃ＝分析用に使用された溶離液置換イオンのモル
濃度 本発明を実施する場合、感度性検出を得る目的
のための稀釈溶離液を使用することが有利であ
る。一般に監視されるべき置換イオン５×10-3モ
ル以下を含む溶離液が使用される。上記より低濃
度の溶離液、本発明方法において有利に使用さ
れ、典型的には監視されるべき置換イオン５×
10-4モル以下の濃度の溶離液低検出限界を達成す
るために使用される。 第２図は溶離液濃度はＸ 第３図はＸ／２ 第４図はＸ／10である。 第３図及び第４図の右側のピークはPH調節前の
ピークです。第３図及び第４図の右側のピークを
それぞれ第１ピークと言う。 第２図のピークは溶離液容量２の所で生じ、第
３図の第１ピーク（PH調節前）は溶離液容量３の
所で生じ、そして第４図の第１ピーク（PH調節
前）は溶離液容量11の所で生じている。カラムの
空の容量（カラムの中に溶離液が入る量）が関係
して来ます。第２〜４図の場合カラムの空の容量
は１である。すなわちカラムの中に１の容量の溶
離液が入ることができる。 第２図の場合溶離液容量の２の所でピークが生
じているが、２の容量の溶離液がカラムに入つた
が１の容量溶離液がカラムから出て、１の容量の
溶離液がカラムの中に残つたということになる。
この場合本当の溶離液容量は１ということにな
る。k′は本当の溶離液容量を示している。 第３図において溶離液の濃度は半分、すなわち
Ｘ／２となつたので本当の溶離液容量（k′）は１× ２＝２となる。 カラムに１の容量の溶離液が残留しているので
グラフ上の溶離液容量は２＋１＝３となる。 同様に第４図において溶離液の濃度は１／10、す なわちＸ／10となつたので本当の溶離液容量（k′） は１×10＝10となる。しかしカラムの中に１の容
量の溶離液が残留しているので、グラフ上の溶離
液容量は10＋１＝11となる。 本発明のユーザーは溶離液PH及び溶離液濃度を
選択すなわち定めなければならない。溶離液濃度
の減少は、検出の感度を増加させるが、しかし分
析時間を長くする傾向にある。この問題は本発明
においてカラムのイオン交換容量を減少させる溶
離液PHを選択することによつて解決できる。その
結果、分析時間を増加させずそしてカラム効果を
減少させることなしに検出の感受性が増加され
る。 第５ａ−５ｃは本発明の方法を使用し、そして
実施例１の教示に従つて行なわれたクロマトグラ
フである； 第６および７図は、本発明の方法を使用しそし
て実施例の教示に従つて行なわれたクロマトグラ
フである； 第８図は溶離液PHに対しカラム容量（k′に換算
して）の依存性を示すプロツトである。 本発明は下記の実施例を参照して開示された特
徴および利点を有する。 実施例 １ 実施例１において、各種のアニオンの保持時間
は、第５ａ〜５ｃ図及び第６〜７図に示されるご
とく溶離液PH及び溶離液濃度の関係として示され
る。溶離液濃度の減少は理論段数の損失なしに感
受性の増加につながり、それによつて感受性要件
を溶離液条件を単んに調節することによつて合致
させる。 この例の液体クロマトグラフ装置はAltex
Model 110 Ａポンプ。50μ輪を取付けたRhe−
odyne Model 7125注入パルプ、LC55（Parkin−
Elmer）変化可能な波長のUV検出器およびSar
−gent Model SRG記録計からなる。 使用した弱塩基イオン交換カラムはdupont
Instrunments、Wilmington、Delaware、U.S.
A.から市販されている250×4.6mm I.D. Zorbax
NH2カラムであつた。このカラムは記載の順
序でアセトニトリル、メタノール、水およびそれ
から溶離液各々100mlで洗浄してイオン交換型と
した。そのカラムの初期の平衡は、溶離液200ml
流量まで必要とした。 その溶離液は水中のフタル酸からなりNaOH
で各種のPHに調節した。流速は2.0ml／分であつ
た。検出は290−310nmでそのUVによつた。カ
ラム圧力は1500psigでありそして操作温度は25℃
であつた。 PHおよび溶離液濃度を変える記載したカラムを
使用する結果はサンプルイオンとしてCl-イオン
の注入を使用し第５ａ−５ｃのクロマトグラムを
得た。第５ａのクロマトグラフにおいて、その溶
離液濃度は５ｂおよび５ｃにおけるよりも10倍で
ある。期待されたような第５ｂ図における塩素イ
オンピーク面積は第５ａ図におけるそれよりも約
10倍大きい。しかしながら第５ｂ図における「ピ
ーク高さ」は第５ａ図におけるそれよりも10倍大
きくはない。これは塩素サンプルイオンの1000μ
ｇ／mlによるカラム過負荷のためである。その過
負荷は高い溶離液PHの使用から生じる減少したカ
ラム容量のためである。第５ｃ図における塩素イ
オンピークは、注入された塩素イオン濃度が
100μｇ／mlにまで減少したので過阜荷の影響を
示さない。第５ａおよび５ｃ図の比較はアミノカ
ラムでの溶離液の10倍の減少が分析時間の増加な
しにそして理論段数の極端な減少なしに感受性の
増加をもたらすことを示す。 さらに付け加えるならば、その実験は第５ｃ図
におけるそのピークの理論段数は第５ａ図におけ
るそれとほぼ同じである。そし普通の強塩基イオ
ン交換カラムが長さにおいて減少したならばこの
ような減少は起らなかつたであろう。このような
カラムが25cmで800理論段を与えるならば80理論
段は2.5cm長さのカラムでの期待された理論段で
ある。 第６図で示されているようなカラム過負荷の問
題は重要ではない。なぜならそれはそのサンプル
を単んに稀釈するか又はより少ない注入量によつ
て解決できるからである。 実施例 ２ 前述の実施例は本発明の感受性の特徴に関す
る。この実施例は多数の異なつたアニオンを含む
サンプルを使用する本発明の分離特性に関する。
この実験の結果は第６および７図に示される。こ
れらの図面のクロマトグラフは市販の弱塩基イオ
ン交換カラムを使用しそして２つの異なつた溶離
液置換イオン濃度を使用してテストイオンのすぐ
れた分離を示す。 実施例 ３ この実施例は第８図のグラフにおいて集められ
そして示されたデータに関する。このグラフは２
ml／分の流速で、デユポンゾルバツクス4.6mm I.
D.×250mm長さのアミノカラムを使用し0.02Mフ
タル酸からなる溶離液についてK′依存性対溶離
液PHの関係の各種のプロツトからなる。明細書に
示されたデータはK′および溶離液PHの関係のみ
ならず、生じた各種の選択性を示す。 第９図および第１０図は従来の強酸および強塩
基イオン交換クロマトグラフカラムを使用した間
接的光度計的クロマトグラフ（IPC）を使用して
得られた吸収カーブである。 第９図において(a)塩化物、(b)亜硝酸塩、(c)臭化
物、(d)硝酸塩、(e)硫酸塩である。 第１０図において(a)炭酸塩、(b)塩化物、(c)リン
酸塩、(d)アジドである。 下記の実施例４および５で下記の装置が使用さ
れた。 液体クロマトグラフはアルテツクスモデル
110Aポンプ、50μループ、LC55（パーキン・エ
ルマー）変化可能な波長UV検出器およびサージ
エント・モデルSRG記録付きのレオダインモデ
ル7125射出バルブからなる。 カラムは250×4.6mm I.D.ゾルバツクスNH2
（ドユポン、ウイルミントン、DE.U.S.A.）であ
つた。 その溶離液は水中のフタル酸からなり、その溶
離液は5M水酸化ナトリウム溶液で各種のPH値に
調節される。 実施例 ４ 下記の条件で本発明のIPCが実施された。2.0
ml／分の流速；24℃の温度；５ｍＶの記録計；
300nmでUV検出器；および1500p.s.i.gの圧力が
使用され、そして射出サンプルは溶離液25〜
100μｇ／mlの濃度を与えるために調節された。
その溶離液は、水酸化ナトリウムで2.9のPHに調
節された0.02Mフタル酸が使用された。この実施
例４の結果を第１１図に示す。第１１図に(1)フツ
化物、(2)ヨード化物、(3)硝酸塩、(4)塩化物、(5)リ
ン酸塩、(6)硫酸塩である。 実施例 ５ この実施例は本発明のIPCに関する。302nm検
出器波長；１ｍＶフルスケールの記録計およびPH
3.9での0.001Mフタル酸溶離液を使用したことを
除いて実施例４と同一であつた。この実施例５の
結果を第１２図に示す。第１２図において(1)塩化
物、(2)リン酸塩、(3)硝酸塩である。 溶離液の監視されるべき置換イオンとしてフタ
レート、トリメセート、トルエンスルホネート、
又はベンゼンスルホネートアニオンがアニオン分
析のため使用できる。 溶離液の監視／置換イオンとしてピリジニウ
ム、ビピリジニウム、２価の鋼、又は芳香族第四
級アンモニウムカチオンがカチオン分析のため使
用できる。
グラム当りのマイクロ当量（すなわちμeg／ｇ）
によつて表わされる。説明用の目的のため（限度
を目的となるものではない）、PHの関数として弱
塩基イオン交換媒体の容量郁存性を示す： 20μeg／＠PH１；18μeg／ｇ＠PH２；2μeg／ｇ
＠PH３；0.2μeg／ｇ＠PH４；0.1μeg／ｇ＠PH６；
および０又は実質上0μeg／ｇ＠PH7. その広い操作可能なPH範囲は、（８以上のPHで
劣化する傾向にある）シリカベース（珪酸質）イ
オン交換媒用に０〜８の間である。２〜６の範囲
のPHはシリカベースのイオン交換媒体のカラム寿
命を最大にするために常に望ましい。 本発明の改良されたIPC技術を使用するカチオ
ン定量は弱酸イオン交換媒体又は充填物を有する
カラムでなされる。それのもつとも普通なそして
容易に入手可能な代表的なものは負に電荷された
カルボキシレート（すなわち「COO−」官能基
を有する。このような弱酸シリカベースクロマト
グラフ物質ではPHの広く操作可能な範囲は１〜８
であり、好ましくは２〜７である。このタイプの
弱酸イオン交換カラムの最大容量はより高い塩基
性のPHで操作する時に起り、より低い容量はより
酸性のPHにまで溶離液PHを降下させることによつ
て生じる。 そのESインダストリーズから市販されている
「ChromegabondWCX」カラムが本発明の実施
において有利に使用される弱酸カラムの例であ
る。 従来技術の単一の固定された容量の強酸又は強
塩基イオン交換カラムと本発明のPHに依存して変
化可能な容量の弱酸又は塩基カラムとの間のグラ
フ的比較は第２〜４図に示される。 第２図において監視されるべき置換イオン（溶
離液）の濃度は、Ｘである。この溶離液は第１図
に示すようにサンプル注入バルブ１８、を通つて
ポンプ２４で送られる。そして光度計１２を通つ
て溶離液貯蔵所２２にもどされる。分析されるべ
きイオンを含む予定量のサンプルはバルブ１８に
よつてその溶離液の流れに注入される。もしカラ
ム１０が従来技術の強酸性又は強塩基性イオン交
換カラムであるならば、Ａ（面積）は１となり、
Ｈ（高さ）も１となる。この「１」という数字は
仮定の数字であり、例えば１cm2である。Ｈはこの
場合１cmである。第２図において溶離液の濃度を
Ｘとし、PHを調節しないと仮定したのであるか
ら、弱塩基性（又は弱酸性）イオン交換カラムを
使用した場合でも、Ａ＝１そしてＨ＝１となる。
第２図において強塩基性（又は強酸性）イオン交
換カラムを使用した場合（従来技術）と弱塩基性
（弱酸性）イオン交換カラムを使用した場合（本
発明）とでは分析のピークは完全に一致する。 第３図において、溶離液の濃度をＸ／２とする。 この場合分析の感度は増加したのであるから
A′＝２（例えば２cm2）となり、H′は√２＝1.4（例
えば1.4cmとなる。第３図のグラフから明らかな
ように従来技術である強塩基性（又は強酸性）の
イオン交換カラムを使用すると感度は増加するが
分析に長時間かかる（ピークが右方にずれてい
る）。一方本発明の弱塩基性（弱酸性）イオン交
換カラムを使用すると、溶離液のPHを調節すると
Ａ＝２、そしてＨ＝２となる。これは分析時間が
短縮され、かつピークの高さが大きくなつたこと
を意味する。この場合K′＝１である。 同様に第４図に示すように溶離液の濃度をＸ／10 とする。この場合従来技術の弱塩基性（弱酸性）
イオン交換カラムを使用するとA′＝10（例えば10
cm2）そしてＨ＝√10＝3.2（例えば3.2cm）となる。
溶離液のPHを調節するとＡ＝10そしてＨ＝10とな
る。ピークが左方に移動しているということは分
析時間が短縮を意味し、かつピークの高さが高く
なつている、この場合K′＝１である。 上記の説明のごとく本発明では分析の感度を上
げるため溶離液のPHを調節した時、カラムの長さ
を短かくすることなしにK′の値を小さくするこ
とができ、かつ分析時間の短縮と共に高いピーク
を得ることができる。 言語の説明 「光度計的監視」その検出器として紫外線分光
光度計（本発明においてもつとも有利な形）、赤
外（IR）分光光度計；又は屈折率（RI）検出器
を使用する監視を意味する。 「監視されるべき置換」イオンは光度計的監視
を使用して検出できる溶離液イオンを意味する。
もつとも有利な監視されるべき置換イオンはUV
−吸収イオンからなる。 「透明イオン」は光度計的監視に一般に応答し
ないサンプルイオンを意味する。それによつてそ
の流出液中のそのサンプルイオンの存在は、一般
にその検出器によつて観察されない。しかしなが
ら完全な透明性は必要ではない。広義の解釈にお
ける透明性は、監視されるべき置換イオンよりも
少ない監視された性質を持つサンプルイオンを含
むことを意味し、そしてその監視／置換イオンの
濃度の減少を光度計的に監視することによつて間
接的に定量できる。 「弱塩基（又は弱酸）イオン交換カラムは弱塩
基（又は弱酸）イオン交換剤又はイオン交換媒体
で充填されたカラムを意味する。それのイオン容
量はPHに依存する。イオン交換型において使用さ
れるために転換された逆相カラムはこの言葉に含
まれる。 「過負荷」は例えばカラム当りの当量で表わさ
れたカラムの利倫可能なイオン交換容量対その注
入されたサンプル中におけるサンプルイオンの当
量の総計の割合が10又はそれ以上であることを意
味する。 例えばもし0.001ml当りサンプルイオンが
0.000000001当量であると仮定すると、その注入
容量が0.001mlである場合、そのカラムは少なく
とも0.00000001当量のイオン交換容量を有してい
なければならない。 「最大ポテンシヤルイオン交換容量」は、与え
られたイオン交換カラムでは、弱塩基イオン交換
カラムについて以下の式中のＢよりも２段階少
ないPHでのカラム当りの当量におけるそのイオン
交換容量および弱酸性のイオン交換カラムでは以
下の式のＢより２段階高いPHでのカラム当りの
当量におけるそのイオン交換容量を意味する。 もしＢ＝７ならばPHは７−２＝５となる。もし
Ｂ＝7.34ならば、PHは7.34−２＝5.34となる。最
大ポテンシヤルイオン交換容量とは、その容量を
最大にするPHでカラムを操作することによつて得
られた最大のイオン交換容量である。もしイオン
交換カラムが１Kgのイオン交換樹脂を保持しそし
て、そのイオン交換樹脂が１Kg樹脂当り１当量の
イオンと交換するならば、そのカラムはカラム当
り１当量の容量を有する。もしそのイオンが１価
であるならば１モルのイオンを交換すると言え
る。 本発明は光度計的に監視可能である液体流出液
の溶液中における透明なサンプルイオンのクロマ
トグラフ分析のための方法に関し、その場合その
サンプルは流動式イオン交換カラムと接触する。
溶離は置換されたサンプルイオンをそのカラムか
らの流出液中に表われるようにするためカラムを
出るサンプルイオンを置換する光度計的に検出可
能な監視／置換イオンを含む液体溶離液を使用し
てイオン交換カラムを通して行なわれる。その監
視／イオン交換は流出液中において光度計的に検
出可能でありそして同一荷電であるがしかし検出
されるべきサンプルイオンとして同一の原子価で
あることは必要ではない。 その流出液は光度計的に監視されそしてそのカ
ラムから溶離する興味ある透明なサンプルイオン
の濃度は、流出液中の観察された監視／置換イオ
ンの濃度の変動に基づいて間接的に決定される。 事実上弱塩基であるPHに依存して容量が変動可
能なイオン交換カラム、そのカラムと接触してそ
のサンプルからアニオンが検出及び測定される時
使用される。逆にカチオンが検出および測定され
る時弱酸性イオン交換カラムが使用される。 溶離液のPHは、カラムのイオン交換能力を決定
する。すなわち溶離液のPHをコントロールするこ
とによつてカラムの能力をコントロールできる。
本発明はカラムの能力をある範囲内にコントロー
ルすることによつて減縮される。その範囲の上限
はそのイオン交換カラムの最大ポテンシヤルの50
％であり、そしてその範囲の下限は過負担が生じ
る点である。 本発明の好ましい形において、数種の相互に関
係した変数が１〜−３、もつとも好ましくは１〜
−２のバランスフアクターと呼ばれているものを
生じさせるためにコントロールされる。特にその
バランスフアクターは、溶離液のPH、その溶離液
監視／置換イオンの濃度およびその分析用に使用
された特別な弱塩基又は弱酸カラムの特性間の数
字的に表わされた関係である。それは以下のよう
に計算される： バランスフアクター＝ √（−）2−（log１／Ｃ （） Ａ＝その溶離液のPH Ｂ…例えばＸ軸に「Ａ」をプロツトし、Ｙ軸に
「k′」をプロツトする、その得られたカーブの
変曲点におけるＡの値がＢとなる。 Ｃ＝分析用に使用された溶離液置換イオンのモル
濃度 本発明を実施する場合、感度性検出を得る目的
のための稀釈溶離液を使用することが有利であ
る。一般に監視されるべき置換イオン５×10-3モ
ル以下を含む溶離液が使用される。上記より低濃
度の溶離液、本発明方法において有利に使用さ
れ、典型的には監視されるべき置換イオン５×
10-4モル以下の濃度の溶離液低検出限界を達成す
るために使用される。 第２図は溶離液濃度はＸ 第３図はＸ／２ 第４図はＸ／10である。 第３図及び第４図の右側のピークはPH調節前の
ピークです。第３図及び第４図の右側のピークを
それぞれ第１ピークと言う。 第２図のピークは溶離液容量２の所で生じ、第
３図の第１ピーク（PH調節前）は溶離液容量３の
所で生じ、そして第４図の第１ピーク（PH調節
前）は溶離液容量11の所で生じている。カラムの
空の容量（カラムの中に溶離液が入る量）が関係
して来ます。第２〜４図の場合カラムの空の容量
は１である。すなわちカラムの中に１の容量の溶
離液が入ることができる。 第２図の場合溶離液容量の２の所でピークが生
じているが、２の容量の溶離液がカラムに入つた
が１の容量溶離液がカラムから出て、１の容量の
溶離液がカラムの中に残つたということになる。
この場合本当の溶離液容量は１ということにな
る。k′は本当の溶離液容量を示している。 第３図において溶離液の濃度は半分、すなわち
Ｘ／２となつたので本当の溶離液容量（k′）は１× ２＝２となる。 カラムに１の容量の溶離液が残留しているので
グラフ上の溶離液容量は２＋１＝３となる。 同様に第４図において溶離液の濃度は１／10、す なわちＸ／10となつたので本当の溶離液容量（k′） は１×10＝10となる。しかしカラムの中に１の容
量の溶離液が残留しているので、グラフ上の溶離
液容量は10＋１＝11となる。 本発明のユーザーは溶離液PH及び溶離液濃度を
選択すなわち定めなければならない。溶離液濃度
の減少は、検出の感度を増加させるが、しかし分
析時間を長くする傾向にある。この問題は本発明
においてカラムのイオン交換容量を減少させる溶
離液PHを選択することによつて解決できる。その
結果、分析時間を増加させずそしてカラム効果を
減少させることなしに検出の感受性が増加され
る。 第５ａ−５ｃは本発明の方法を使用し、そして
実施例１の教示に従つて行なわれたクロマトグラ
フである； 第６および７図は、本発明の方法を使用しそし
て実施例の教示に従つて行なわれたクロマトグラ
フである； 第８図は溶離液PHに対しカラム容量（k′に換算
して）の依存性を示すプロツトである。 本発明は下記の実施例を参照して開示された特
徴および利点を有する。 実施例 １ 実施例１において、各種のアニオンの保持時間
は、第５ａ〜５ｃ図及び第６〜７図に示されるご
とく溶離液PH及び溶離液濃度の関係として示され
る。溶離液濃度の減少は理論段数の損失なしに感
受性の増加につながり、それによつて感受性要件
を溶離液条件を単んに調節することによつて合致
させる。 この例の液体クロマトグラフ装置はAltex
Model 110 Ａポンプ。50μ輪を取付けたRhe−
odyne Model 7125注入パルプ、LC55（Parkin−
Elmer）変化可能な波長のUV検出器およびSar
−gent Model SRG記録計からなる。 使用した弱塩基イオン交換カラムはdupont
Instrunments、Wilmington、Delaware、U.S.
A.から市販されている250×4.6mm I.D. Zorbax
NH2カラムであつた。このカラムは記載の順
序でアセトニトリル、メタノール、水およびそれ
から溶離液各々100mlで洗浄してイオン交換型と
した。そのカラムの初期の平衡は、溶離液200ml
流量まで必要とした。 その溶離液は水中のフタル酸からなりNaOH
で各種のPHに調節した。流速は2.0ml／分であつ
た。検出は290−310nmでそのUVによつた。カ
ラム圧力は1500psigでありそして操作温度は25℃
であつた。 PHおよび溶離液濃度を変える記載したカラムを
使用する結果はサンプルイオンとしてCl-イオン
の注入を使用し第５ａ−５ｃのクロマトグラムを
得た。第５ａのクロマトグラフにおいて、その溶
離液濃度は５ｂおよび５ｃにおけるよりも10倍で
ある。期待されたような第５ｂ図における塩素イ
オンピーク面積は第５ａ図におけるそれよりも約
10倍大きい。しかしながら第５ｂ図における「ピ
ーク高さ」は第５ａ図におけるそれよりも10倍大
きくはない。これは塩素サンプルイオンの1000μ
ｇ／mlによるカラム過負荷のためである。その過
負荷は高い溶離液PHの使用から生じる減少したカ
ラム容量のためである。第５ｃ図における塩素イ
オンピークは、注入された塩素イオン濃度が
100μｇ／mlにまで減少したので過阜荷の影響を
示さない。第５ａおよび５ｃ図の比較はアミノカ
ラムでの溶離液の10倍の減少が分析時間の増加な
しにそして理論段数の極端な減少なしに感受性の
増加をもたらすことを示す。 さらに付け加えるならば、その実験は第５ｃ図
におけるそのピークの理論段数は第５ａ図におけ
るそれとほぼ同じである。そし普通の強塩基イオ
ン交換カラムが長さにおいて減少したならばこの
ような減少は起らなかつたであろう。このような
カラムが25cmで800理論段を与えるならば80理論
段は2.5cm長さのカラムでの期待された理論段で
ある。 第６図で示されているようなカラム過負荷の問
題は重要ではない。なぜならそれはそのサンプル
を単んに稀釈するか又はより少ない注入量によつ
て解決できるからである。 実施例 ２ 前述の実施例は本発明の感受性の特徴に関す
る。この実施例は多数の異なつたアニオンを含む
サンプルを使用する本発明の分離特性に関する。
この実験の結果は第６および７図に示される。こ
れらの図面のクロマトグラフは市販の弱塩基イオ
ン交換カラムを使用しそして２つの異なつた溶離
液置換イオン濃度を使用してテストイオンのすぐ
れた分離を示す。 実施例 ３ この実施例は第８図のグラフにおいて集められ
そして示されたデータに関する。このグラフは２
ml／分の流速で、デユポンゾルバツクス4.6mm I.
D.×250mm長さのアミノカラムを使用し0.02Mフ
タル酸からなる溶離液についてK′依存性対溶離
液PHの関係の各種のプロツトからなる。明細書に
示されたデータはK′および溶離液PHの関係のみ
ならず、生じた各種の選択性を示す。 第９図および第１０図は従来の強酸および強塩
基イオン交換クロマトグラフカラムを使用した間
接的光度計的クロマトグラフ（IPC）を使用して
得られた吸収カーブである。 第９図において(a)塩化物、(b)亜硝酸塩、(c)臭化
物、(d)硝酸塩、(e)硫酸塩である。 第１０図において(a)炭酸塩、(b)塩化物、(c)リン
酸塩、(d)アジドである。 下記の実施例４および５で下記の装置が使用さ
れた。 液体クロマトグラフはアルテツクスモデル
110Aポンプ、50μループ、LC55（パーキン・エ
ルマー）変化可能な波長UV検出器およびサージ
エント・モデルSRG記録付きのレオダインモデ
ル7125射出バルブからなる。 カラムは250×4.6mm I.D.ゾルバツクスNH2
（ドユポン、ウイルミントン、DE.U.S.A.）であ
つた。 その溶離液は水中のフタル酸からなり、その溶
離液は5M水酸化ナトリウム溶液で各種のPH値に
調節される。 実施例 ４ 下記の条件で本発明のIPCが実施された。2.0
ml／分の流速；24℃の温度；５ｍＶの記録計；
300nmでUV検出器；および1500p.s.i.gの圧力が
使用され、そして射出サンプルは溶離液25〜
100μｇ／mlの濃度を与えるために調節された。
その溶離液は、水酸化ナトリウムで2.9のPHに調
節された0.02Mフタル酸が使用された。この実施
例４の結果を第１１図に示す。第１１図に(1)フツ
化物、(2)ヨード化物、(3)硝酸塩、(4)塩化物、(5)リ
ン酸塩、(6)硫酸塩である。 実施例 ５ この実施例は本発明のIPCに関する。302nm検
出器波長；１ｍＶフルスケールの記録計およびPH
3.9での0.001Mフタル酸溶離液を使用したことを
除いて実施例４と同一であつた。この実施例５の
結果を第１２図に示す。第１２図において(1)塩化
物、(2)リン酸塩、(3)硝酸塩である。 溶離液の監視されるべき置換イオンとしてフタ
レート、トリメセート、トルエンスルホネート、
又はベンゼンスルホネートアニオンがアニオン分
析のため使用できる。 溶離液の監視／置換イオンとしてピリジニウ
ム、ビピリジニウム、２価の鋼、又は芳香族第四
級アンモニウムカチオンがカチオン分析のため使
用できる。
第１図は本発明の原理および教示に従つて間接
的な光度計検出をもつたイオン交換クロマトグラ
フを実施するための装置の概略図である； 第２−４図は強塩基（および酸）イオン交換ク
ロマトグラフとPHに依存して変化可能である容量
のイオン交換クロマトグラフカラム（本発明）と
の間の差をグラフ的に示す理想化されたクロマト
グラフである、第２〜４図においてＡはピークの
面積、Ｈはピークの高さを表わす。A′および
H′はそれらが従来技術の場合であるという点を
除いてＡおよびＨと同じである。 h′は以下の式を満足させる。 h′＝Vr−Vo／Vo Vrはそのカラムの保持容量である；そしてVo
はそのカラムの空らの容量である。 第５ａ−５ｃ図は本発明の方法を使用し、そし
て実施例１の教示に従つて行なわれたクロマトグ
ラフである； 第６および７図は、本発明の方法を使用しそし
て実施例の教示に従つて行なわれたクロマトグラ
フである； 第８図は溶離液PHに対しカラム容量（K′に換
算して）の依存性を示すプロツトである。 第９−１０図は従来のIPCの吸収カーブであ
る； 第１１−１２図は本発明のIPCの吸収カーブで
ある。
的な光度計検出をもつたイオン交換クロマトグラ
フを実施するための装置の概略図である； 第２−４図は強塩基（および酸）イオン交換ク
ロマトグラフとPHに依存して変化可能である容量
のイオン交換クロマトグラフカラム（本発明）と
の間の差をグラフ的に示す理想化されたクロマト
グラフである、第２〜４図においてＡはピークの
面積、Ｈはピークの高さを表わす。A′および
H′はそれらが従来技術の場合であるという点を
除いてＡおよびＨと同じである。 h′は以下の式を満足させる。 h′＝Vr−Vo／Vo Vrはそのカラムの保持容量である；そしてVo
はそのカラムの空らの容量である。 第５ａ−５ｃ図は本発明の方法を使用し、そし
て実施例１の教示に従つて行なわれたクロマトグ
ラフである； 第６および７図は、本発明の方法を使用しそし
て実施例の教示に従つて行なわれたクロマトグラ
フである； 第８図は溶離液PHに対しカラム容量（K′に換
算して）の依存性を示すプロツトである。 第９−１０図は従来のIPCの吸収カーブであ
る； 第１１−１２図は本発明のIPCの吸収カーブで
ある。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ サンプルイオンの濃度を光度計的決定するた
めの液体クロマトグラフ方法において、 (a) イオン交換分離媒体を通してそのサンプルイ
オンと同一荷電の監視されるべき置換イオンを
含む液体溶離液を流して、そのイオン交換分離
媒体の部位を独占的にその監視されるべき置換
イオンによつて占有される工程、 (b) サンプルを溶離液の流れの中に導入し、前記
イオン交換分離媒体を通してサンプルと溶離液
の両方を流し、それによつて前記イオン交換分
離媒体の部位上に存在する監視されるべき置換
イオンの１部分をそのサンプルイオンによつて
クロマトグラフ的に置換させ、そしてそのサン
プルイオン及びその監視されるべき置換イオン
をサンプル帯として溶離する工程、 (c) そのサンプルイオンによる光の吸収よりもそ
の監視されるべき置換イオンによる光の吸収が
大きい波長を有する光を使用して流出液を光度
計的に監視し、それによつて光吸収性のより少
ないサンプルイオンによつて生じた流出液の光
吸収帯の減少に基づいて興味あるサンプルイオ
ンの濃度を間接的に決定する工程 を含む光度計を使用するイオン交換クロマトグ
ラフ分析方法において、 陰イオンが前記カラムと接触する前記サンプ
ルから検出され、そして測定される時、イオン
交換容量がPHに依存して変化する弱塩基性のイ
オン交換カラムを使用し、そして陽イオンが検
出され、そして測定される時、イオン交換容量
がPHに依存して変化する弱酸性のイオン交換カ
ラムを使用し、 そのイオン交換カラムの容量の上限がそのイ
オン交換カラムの最大ポテンシヤルの約50％以
下であり、そのイオン交換カラムの容量の下限
がカラムの過負荷であるようにその溶離液のPH
は、調節される ことを特徴とする方法。 ２ 流動式イオン交換カラムは弱塩基性イオン交
換媒体を含む特許請求の範囲第１項記載の方法。 ３ その弱塩基性イオン交換カラム媒体はアミノ
官能性を含む特許請求の範囲第２項記載の方法。 ４ その流動式イオン交換カラムは弱酸性イオン
交換媒体を含む特許請求の範囲第１項記載の方
法。 ５ その弱酸性イオン交換媒体は官能性カルボキ
シルイオン交換基からなる特許請求の範囲第４項
記載の方法。 ６ その監視されるべき置換イオンとして紫外線
域で吸収するイオンを使用して光度計的にUV検
出を使用し前記イオンを監視する特許請求の範囲
第１項記載の方法。 ７ ５×10-3モル以下の監視されるべき置換イオ
ン濃度を含む溶離液を使用する特許請求の範囲第
１項記載の方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US615985 | 1984-05-31 | ||
| US06/615,985 US4629705A (en) | 1984-05-31 | 1984-05-31 | Indirect-photometric chromatography done in and with a variable capacity weakly basic or acidic ion exchange column |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6151566A JPS6151566A (ja) | 1986-03-14 |
| JPH0443235B2 true JPH0443235B2 (ja) | 1992-07-15 |
Family
ID=24467578
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60118669A Granted JPS6151566A (ja) | 1984-05-31 | 1985-05-31 | 光度計を使用するイオン交換クロマトグラフ分析方法 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4629705A (ja) |
| JP (1) | JPS6151566A (ja) |
| CA (1) | CA1223642A (ja) |
| DE (1) | DE3519628A1 (ja) |
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| DE2446375C2 (de) * | 1973-10-02 | 1982-03-25 | The Dow Chemical Co., 48640 Midland, Mich. | Ionenaustauschzusammensetzung und deren Verwendung |
| US3923460A (en) * | 1974-11-12 | 1975-12-02 | Dow Chemical Co | Dual ion chromatograph using parallel columns for ionic analysis |
| SE405549B (sv) * | 1975-10-09 | 1978-12-18 | Pharmacia Fine Chemicals Ab | Forfarande for isolering av albumin ur plasmaprodukter genom kromatografisk fraktionering |
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| US4290892A (en) * | 1978-10-23 | 1981-09-22 | Varian Associates, Inc. | Anion exchange chromatographic separation of polyfunctional compounds |
| DE2914807A1 (de) * | 1979-04-11 | 1980-10-23 | Dionex Corp | Verfahren und vorrichtung fuer die chromatographische separierung und quantitative analyse einer vielzahl von ionenarten in einer probenloesung |
| US4414842A (en) * | 1980-05-27 | 1983-11-15 | The Dow Chemical Company | Ion exchange chromatography with indirect photometric detection |
| CA1168705A (en) * | 1980-05-27 | 1984-06-05 | Hamish Small | Ion exchange chromatography with indirect photometric detection |
| US4383047A (en) * | 1981-02-17 | 1983-05-10 | The Dow Chemical Company | High performance anion-exchange chromatographic packing composition |
| JPS5872054A (ja) * | 1981-10-27 | 1983-04-28 | Toyo Soda Mfg Co Ltd | 溶液中の無光吸収成分の分析方法 |
| JPS58144743A (ja) * | 1982-02-23 | 1983-08-29 | Japan Exlan Co Ltd | 活性度の異なるゲルの効率的な併用方法 |
-
1984
- 1984-05-31 US US06/615,985 patent/US4629705A/en not_active Expired - Fee Related
-
1985
- 1985-05-27 CA CA000482433A patent/CA1223642A/en not_active Expired
- 1985-05-31 JP JP60118669A patent/JPS6151566A/ja active Granted
- 1985-05-31 DE DE19853519628 patent/DE3519628A1/de active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6151566A (ja) | 1986-03-14 |
| US4629705A (en) | 1986-12-16 |
| DE3519628C2 (ja) | 1988-03-10 |
| CA1223642A (en) | 1987-06-30 |
| DE3519628A1 (de) | 1985-12-05 |
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