JPH05126795A - キヤピラリー電気泳動装置の試料導入装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 選択された任意の試料容器の蓋を簡便に開閉
できるようにする。 【構成】 キャピラリー２の試料注入端が注入ブロック
６に固定され、試料容器２６が注入ブロック６の下面に
押し上げられてキャピラリー２の試料注入端が試料に浸
される。試料容器２６はターンテーブル２４に配置さ
れ、試料容器２６の開口部に密着する形の蓋３２が各試
料容器毎に配置されている。蓋３２のアーム３４の支点
がターンテーブル２４の円周の端面に回転可能に支持さ
れ、アーム３４には折れ曲がった肩部分３４ａとターン
テーブル２４の外方へ突出したバー３４ｂとが形成され
ている。ターンテーブル２４が上昇するときにバー３４
ｂが邪魔板３８と当接して蓋３２が開き、ターンテーブ
ル２４が下降するときに肩部分３４ａが邪魔板３８と当
接して蓋３２が閉じる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は一端に試料が注入された
キャピラリーの両端がそれぞれの泳動バッファ液に浸さ
れ、キャピラリー両端間に泳動電圧が印加されて試料が
分離されるキャピラリー電気泳動装置で、キャピラリー
に試料を注入するために使用されるオートサンプラーと
称される試料導入装置に関するものである。キャピラリ
ー電気泳動装置は蛋白質、核酸などの生体高分子、薬物
などを高分離分析したり、精製するのに利用され、特に
構造や性質が類似している成分を分離するのに適する。

【０００２】

【従来の技術】電気泳動の高性能装置化技術であるキャ
ピラリー電気泳動装置は、高分離で迅速な分析が可能で
あり、試料消費量が極微量ですむといった利点を備えて
いるため、生化学、薬品、食品などの分野で注目されて
いる。用いられるキャピラリーは通常内径が５０〜１０
０μｍ、長さが２０〜１００ｃｍの溶融石英であり、外
面にはポリイミドコーティングが施されている。キャピ
ラリー中には泳動バッファか重合したゲルが充填されて
おり、ｎｌオーダーの試料がキャピラリーの一端に注入
された後、キャピラリーの両端間に３０ｋＶ程度の高電
圧が印加されて試料が泳動させられ分離されて、キャピ
ラリーの他端付近で検出される。

【０００３】キャピラリーへの試料注入方法としては幾
つかの方法があり、例えばキャピラリー端を試料溶液に
浸した状態でその試料容器を気密に封止してその試料容
器のヘッドスペースを加圧する方法や、キャピラリーの
他端を減圧にして試料を吸い込む方法などが挙げられ
る。キャピラリー電気泳動装置では試料消費量が極微量
ですむため、取扱う試料も少量ですむという利点をもつ
反面、連続分析用のオートサンプラーでは溶媒の蒸発を
防止する必要がある。破損しやすい溶融石英のキャピラ
リーを試料容器に挿入しなければならず、電気的に試料
を注入する場合はさらに白金線などの電極も同時に試料
容器に挿入する必要がある。そのため、例えばニードル
でセプタムを貫通させて容器内の試料を扱うという方法
を採ることができない。そこで、試料容器のシリコンゴ
ムなどでできたキャップに予め切れ目を施し、キャピラ
リー電極の挿入を容易にしたものがある（ＥＰＣ特許出
願公開公報ＥＰＯ３８３４５９Ａ２号公報参照）。他の
試料導入装置としては、試料容器全体を覆うカバーの一
部に開口部を設け、目的の試料容器の上に開口部が移動
してきたときに試料注入を実施する例もある。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】キャピラリーや電極の
挿入を容易にするためにキャップに切れ目を入れたもの
では、使用するうちにキャップの切り口に試料や泳動バ
ッファの塩が析出するので好ましくない。また、試料容
器全体を覆うカバーを用いるものは、試料容器の収納ラ
ックとカバーを独立して動かす機構が必要になる。もし
機構を簡略化したとしても、カバーを複数の試料容器で
共用することになるため、クロスコンタミネーションの
原因になりかねず、この点からも好ましくない。

【０００５】本発明はこれまでのオートサンプラーに対
して、例えば別のモータなどの駆動や、オートサンプラ
ーに備わったモータのステップを変更したり追加するな
どというような新たな機構を設けることなく、選択され
た任意の試料容器の蓋を簡便に開閉することのできる機
構を備えた試料導入装置を提供することを目的とするも
のである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】実施例を示す図１を参照
して示すと、本発明の試料導入装置は、キャピラリー２
の一端部を気密状態に支持し、押し上げられた所定の試
料容器２６にキャピラリーの前記一端を浸すとともに、
下面にはその試料容器２６の上部開口端と接触してその
試料容器２６内を気密に保つシール部材８をもつ注入ブ
ロック６と、円周に沿って複数の試料容器を保持し、選
択された試料容器が注入ブロック６の下面のシール部材
８と接触する位置と、下方の位置との間で上下動すると
ともに、回転して所定の試料容器を注入ブロック下方の
試料注入位置へ位置決めするターンテーブル２４と、各
試料容器の位置のターンテーブル円周の端面に支点を有
するアーム３４の一端がターンテーブルの端面から試料
容器の開口のある表面側へ折れ曲がってその先端に試料
容器の蓋３２が取りつけられているとともに、アームの
他端がターンテーブルの外方へ突出してバー３４ｂとな
っている蓋部材と、ターンテーブルが下降している状態
で試料注入位置にある試料容器の蓋部材のバー３４ｂの
上方に配置され、ターンテーブルが上昇するときにその
バー３４ｂと当接して前記支点を中心に蓋部材を開方向
に回転させ、ターンテーブルが下降するときに蓋部材の
アームの一部３４ａと当接して蓋部材を閉方向に回転さ
せる障害部材３８と、選択された試料容器が注入ブロッ
ク６の下面に接触した状態で試料容器内を加圧し、もし
くはキャピラリー他端を減圧にし、又は電気的に試料を
注入する試料注入機構を備えている。１２は所定のガス
圧を試料容器に導入するための電磁弁であり、１０はそ
のためのガス導管である。

【０００７】

【実施例】図１は一実施例を表わし、図２はその実施例
の蓋の開閉機構を表わしたものである。キャピラリー２
の試料注入側の端部がシール部材４により注入ブロック
６に固定されている。注入ブロック６の下面にもシール
部材８が設けられており、そのシール部材８は下方のタ
ーンテーブル２４に配置されている試料容器２６がター
ンテーブル２４とともに上昇したときに選択されて試料
注入位置にある試料容器の開口端と接触して試料容器内
を気密に保つ役目を果たす。注入ブロック６には試料注
入の際に試料容器２６内の空間を加圧するために、試料
容器２６につながる流路には加圧流路１０が開閉用の電
磁弁１２を介して接続されている。また、試料容器につ
ながる流路には圧力センサ１４が設けられている。

【０００８】注入ブロック６は電気泳動分析の際にも兼
用できるように、試料注入後に泳動バッファの入ったバ
イヤルが注入ブロック６の下面に接触した状態でそのバ
イヤル内に電極１６を挿入できるように、電極１６が水
平方向に移動可能に取りつけられている。電極１６は先
端部が下向きに折れ曲がり、水平部分が絶縁部材で覆わ
れ、その水平部分にラック１８が取りつけられ、モータ
２０の回転軸のピニオン２２がそのラック１８と噛み合
って電極１６を水平方向に移動できるようになってい
る。注入ブロック６の下方にはターンテーブル２４が配
置されており、ターンテーブル２４の円周に沿って試料
容器２６が配列されて保持されている。試料容器２６は
上部開口がターンテーブル２４の表面にわずかに突出し
た状態で保持される。ターンテーブル２４は矢印２８の
ように上下方向に移動する昇降機構（図示略）に取りつ
けられており、また、モータ３０を駆動源とする回転機
構によって選択された試料容器２６を注入ブロック６の
下方の試料注入位置へ位置決めできるようになってい
る。選択された試料容器２６は試料注入位置へ位置決め
され、昇降機構によってターンテーブル２４ごと上下方
向に移動する。

【０００９】ターンテーブル２４に配置された試料容器
２６の上部開口部を覆うために、試料容器２６の開口部
に密着する形の蓋３２が各試料容器毎に配置されてい
る。蓋３２を開閉するために、蓋が取りつけられている
アーム３４の支点がターンテーブル２４の円周の端面の
下部分に設けられた軸３６によって回転可能に支持され
ている。アーム３４のうち蓋３２が取りつけられている
部分はターンテーブル２４の端面から試料容器の開口部
のある表面側へ折れ曲がり、肩部分３４ａを形成してい
る。またアームの他端３４ｂはバーとなってターンテー
ブル２４の外方へ突出している。ターンテーブル２４が
下降している状態で、試料注入位置にある試料容器２６
の蓋のバー３４ｂの上方には、障害部材として邪魔板３
８が注入ブロック６を保持しているベース５に取りつけ
られている。蓋３２の構成部分、邪魔板３８を含む電極
１６の周辺の部材は全て絶縁樹脂からなっている。

【００１０】次に、この実施例の動作について、図３を
参照して説明する。図３はターンテーブル２４の上昇と
下降にともなう蓋３２の開閉動作を表わしたものであ
る。（Ａ）はターンテーブル上昇時の動作、（Ｂ）は下
降時の動作である。ターンテーブル２４が下降している
状態では全ての試料容器２６に蓋３２が覆されていて試
料の溶媒の蒸発が抑えられている。注入する試料がター
ンテーブル２４の回転で選択されてキャピラリー２の注
入端の下部の試料注入位置に位置決めされる。そして昇
降機構によって試料容器２６がターンテーブル２４ごと
上昇する。このときその選択された試料容器２６の蓋３
２につながるバー３４ｂが邪魔板３８に当り、軸３６を
中心に回転して蓋３２が試料容器２６から開く。さらに
ターンテーブル２４が上昇すると試料容器２６の上部開
口がシール部材８に当接して試料容器２６と注入ブロッ
ク６が密閉状態になる。そこで、電磁弁１２を介して試
料容器２６内が加圧されることにより、キャピラリー２
に試料が注入される。このとき、毎回の試料注入の精度
を上げるために、圧力センサ１４で圧力が正確に制御さ
れる。ターンテーブル２４が下降するときは蓋３２につ
ながるアームの肩部３４ａが今度は邪魔板３８の上部に
当ることにより、支点３６を中心としてアーム３４が回
転して蓋３２が素早く試料容器２６の開口部を覆う。

【００１１】図４は他の実施例を表わすものであり、図
１，図２の実施例における邪魔板３８に代えてフォトセ
ンサ４０を配置したものである。図４では、試料注入位
置に試料容器２６がある場合には、（Ａ）のようにバー
３４ｂがフォトセンサ４０のすき間部分に入って発光素
子から受光素子への光路を遮る。これに対し、試料注入
位置に試料容器がない場合には、（Ｂ）のようにアーム
３４が傾いてバー３４ｂがフォトセンサ４０のすき間に
入らなくなるので、試料容器の有無を検出することがで
きる。

【００１２】図４のフォトセンサ４０は試料容器２６の
有無を検出する機能と、障害部材としての機能の両方を
兼ねたものである。しかし、図２中に示されるフォトセ
ンサ４０ａのように、邪魔板３８とは位置をずらせて設
け、試料容器２６の存在する蓋につながるバー３４ｂが
そのフォトセンサ４０ａのすき間を通過し、試料容器の
ない位置のバー３４ｂがそのフォトセンサ４０ａのすき
間を通過しないことによって、選択した位置の試料容器
の有無を検出するようにしてもよい。このように、試料
容器２６の有無を検出するセンサは、設けておくと便利
であるが、そのようなセンサを備えていないものも本発
明の技術的範囲内である。本発明は実施例の機構に限定
されるものではなく、特許請求の範囲に記載された範囲
内で各部の構造を変形することができる。

【００１３】

【発明の効果】本発明によればターンテーブルに配置さ
れた各試料容器の蓋につながるバーがターンテーブル上
昇の際に障害部材と当接して蓋が開き、これにより試料
採取の直前まで試料の溶媒の蒸発を防ぎ、しかもキャピ
ラリーは試料溶液以外に接触する部分はない。試料注入
後はターンテーブルの下降時に蓋のアームの一部分が障
害部材と当接して再び試料容器が密閉され、次の分析ま
で試料の溶媒の蒸発が避けられる。しかも、本発明では
新しくモータなどの駆動機構を追加したり、ターンテー
ブルを回転させるモータのステップを変更したり追加し
たりするなどの機構が不要である。

【図面の簡単な説明】

【図１】一実施例を示す断面図である。

【図２】同実施例における蓋開閉機構部分を示す部分斜
視図である。

【図３】蓋の開閉動作を示す図であり、（Ａ）は蓋が開
く動作を示す正面図、（Ｂ）は蓋が閉じる動作を示す正
面図である。

【図４】他の実施例を示す部分正面図であり、（Ａ）は
選択位置に試料容器がある場合、（Ｂ）は選択位置に試
料容器がない場合を示している。

【符号の説明】

２ キャピラリー ４ シール部材 ６ 注入ブロック ８ シール部材 １２ 電磁弁 １６ 電極 ２４ ターンテーブル ２６ 試料容器 ３２ 試料容器の蓋 ３４ アーム ３４ａ 肩部分 ３４ｂ バー ３６ 軸 ３８ 邪魔板 ４０，４０ａ フォトセンサ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 キャピラリー電気泳動装置のキャピラリ
   ーの一端を試料容器に浸し、圧力差により又は電気的に
   試料をキャピラリーに導入する試料導入装置において、
   キャピラリーの一端部を気密状態に支持し、押し上げら
   れた所定の試料容器にキャピラリーの前記一端を浸すと
   ともに、下面にはその試料容器の上部開口端と接触して
   その試料容器内を気密に保つシール部材をもつ注入ブロ
   ックと、円周に沿って複数の試料容器を保持し、選択さ
   れた試料容器が前記注入ブロックの下面のシール部材と
   接触する位置と、下方の位置との間で上下動するととも
   に、回転して所定の試料容器を前記注入ブロック下方の
   試料注入位置へ位置決めするターンテーブルと、各試料
   容器の位置のターンテーブル円周の端面に支点を有する
   アームの一端がターンテーブルの端面から試料容器の開
   口のある表面側へ折れ曲がってその先端に試料容器の蓋
   が取りつけられているとともに、アームの他端がターン
   テーブルの外方へ突出してバーとなっている蓋部材と、
   ターンテーブルが下降している状態で試料注入位置にあ
   る試料容器の蓋部材の前記バーの上方に配置され、ター
   ンテーブルが上昇するときにそのバーと当接して前記支
   点を中心に蓋部材を開方向に回転させ、ターンテーブル
   が下降するときに蓋部材のアームの一部と当接して蓋部
   材を閉方向に回転させる障害部材と、選択された試料容
   器が前記注入ブロックの下面に接触した状態で試料容器
   内を加圧し、もしくはキャピラリー他端を減圧にし、又
   は電気的に試料を注入する試料注入機構と、を備えたこ
   とを特徴とする試料注入装置。