JPH05249094A - 分析分離装置および化学試料の分析方法 - Google Patents
分析分離装置および化学試料の分析方法Info
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- JPH05249094A JPH05249094A JP4355813A JP35581392A JPH05249094A JP H05249094 A JPH05249094 A JP H05249094A JP 4355813 A JP4355813 A JP 4355813A JP 35581392 A JP35581392 A JP 35581392A JP H05249094 A JPH05249094 A JP H05249094A
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Abstract
(57)【要約】
【構成】分離領域６の上流のチューブがキャリアーＥお
よび分離と分析をすべき化学試料Ｓの貯蔵容器10, 11に
連結され、下流のチューブが試料Ｗを含むキャリアーの
排出容器12に連結され、そしてキャリアーＥおよび試料
Ｓの移送手段13,14に連結されている、分離領域（例，
分離カラム）６を含むチューブ系2-9 と、キャリアーＥ
がチューブ系2-9 を介し、分離領域６の後方であるが排
出容器12の前方でキャリアーＥの通路に設置されている
光学的検出器15を通過して移送される場合にキャリアー
Ｅの吸収、蛍光または光学活性の変化を追跡する光学的
検出器15とからなり、分離領域６と光学的検出器15との
間で、キャリアーＥの通路に屈折率均一化ユニット16が
設置されている分析分離装置、および該均一化ユニット
16を用いた化学試料Ｓの分析方法。 【効果】HPLC等での分析の場合にキャリアーの屈折率の
変化による有害な作用が解消される。
よび分離と分析をすべき化学試料Ｓの貯蔵容器10, 11に
連結され、下流のチューブが試料Ｗを含むキャリアーの
排出容器12に連結され、そしてキャリアーＥおよび試料
Ｓの移送手段13,14に連結されている、分離領域（例，
分離カラム）６を含むチューブ系2-9 と、キャリアーＥ
がチューブ系2-9 を介し、分離領域６の後方であるが排
出容器12の前方でキャリアーＥの通路に設置されている
光学的検出器15を通過して移送される場合にキャリアー
Ｅの吸収、蛍光または光学活性の変化を追跡する光学的
検出器15とからなり、分離領域６と光学的検出器15との
間で、キャリアーＥの通路に屈折率均一化ユニット16が
設置されている分析分離装置、および該均一化ユニット
16を用いた化学試料Ｓの分析方法。 【効果】HPLC等での分析の場合にキャリアーの屈折率の
変化による有害な作用が解消される。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は分析分離装置および化学
試料の分析方法に関する。より詳しくは、高性能液体ク
ロマトグラフィー（ＨＰＬＣ）等を用いて分析する場合
にキャリアーの屈折率の変化の影響を極力抑える分析方
法および分析分離装置に関する。
試料の分析方法に関する。より詳しくは、高性能液体ク
ロマトグラフィー（ＨＰＬＣ）等を用いて分析する場合
にキャリアーの屈折率の変化の影響を極力抑える分析方
法および分析分離装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】現代の化学分析の分野において、種々の
クロマトグラフィー法がそれらの高い分離効率のために
使用されている。従って、分離方法、例えばガスクロマ
トグラフィー、マイクロボア液体クロマトグラフィー、
キャピラリー超臨界流体クロマトグラフィー、キャピラ
リーゾーン電気泳動および高性能液体クロマトグラフィ
ーが非常に頻繁に用いられている。分離系には種々の異
なる検出器が連結されている。例えば高性能液体クロマ
トグラフィーにおいて最も一般的な検出器はキャリアー
の吸収、ルミネッセンス特に蛍光、一般的には光学活性
または屈折率の変化を測定する光学検出方法を用いるも
のである。主要な欠点として、検出すべき吸収、蛍光ま
たは光学活性の変化はキャリアーの屈折率の変化を極め
て頻繁に伴うことが挙げられる。キャリアーの屈折率の
変化は検出器の非直線的応答、高められたノイズレベル
または検出器の疑似応答をも非常に頻繁に生じる。これ
らの影響が化学試料の分析の精度に有害であり、そして
いくつかの場合においてクロマトグラムの定量評価を不
可能にしていることは明らかである。上記欠点を考慮し
て、装置製造業者はそのような分離系および関連検出器
セルの設計を改良することにより上記問題点を解決する
試みを行い、例えば文献Analytical Chemistry 1989, 6
1, 876-883頁にA. E. Bruno により概略記載されてい
る。今では、製造業者の試みは屈折率の変化の影響を減
らすことに幾分成功しているが、問題は依然として十分
に解決されておらず、そして今日まで真の屈折率に非感
受性の分離系は設計されていない。それらの文献におい
てBruno 等はまた、屈折率の影響を乱すのは、例えば、
ひずんだクロマトグラムの適正な補正の獲得をより困難
にするシュリーレン効果により光路の複雑な動的ひずみ
に部分的に起因することを指摘している。
クロマトグラフィー法がそれらの高い分離効率のために
使用されている。従って、分離方法、例えばガスクロマ
トグラフィー、マイクロボア液体クロマトグラフィー、
キャピラリー超臨界流体クロマトグラフィー、キャピラ
リーゾーン電気泳動および高性能液体クロマトグラフィ
ーが非常に頻繁に用いられている。分離系には種々の異
なる検出器が連結されている。例えば高性能液体クロマ
トグラフィーにおいて最も一般的な検出器はキャリアー
の吸収、ルミネッセンス特に蛍光、一般的には光学活性
または屈折率の変化を測定する光学検出方法を用いるも
のである。主要な欠点として、検出すべき吸収、蛍光ま
たは光学活性の変化はキャリアーの屈折率の変化を極め
て頻繁に伴うことが挙げられる。キャリアーの屈折率の
変化は検出器の非直線的応答、高められたノイズレベル
または検出器の疑似応答をも非常に頻繁に生じる。これ
らの影響が化学試料の分析の精度に有害であり、そして
いくつかの場合においてクロマトグラムの定量評価を不
可能にしていることは明らかである。上記欠点を考慮し
て、装置製造業者はそのような分離系および関連検出器
セルの設計を改良することにより上記問題点を解決する
試みを行い、例えば文献Analytical Chemistry 1989, 6
1, 876-883頁にA. E. Bruno により概略記載されてい
る。今では、製造業者の試みは屈折率の変化の影響を減
らすことに幾分成功しているが、問題は依然として十分
に解決されておらず、そして今日まで真の屈折率に非感
受性の分離系は設計されていない。それらの文献におい
てBruno 等はまた、屈折率の影響を乱すのは、例えば、
ひずんだクロマトグラムの適正な補正の獲得をより困難
にするシュリーレン効果により光路の複雑な動的ひずみ
に部分的に起因することを指摘している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】それ故に、本発明の課
題は上記従来の分離方法およびそれぞれの従来の分離系
の上記欠点を解決することである。特に、分離の間のキ
ャリアーの屈折率の変化による有害な作用を解消するこ
とが一つの課題である。
題は上記従来の分離方法およびそれぞれの従来の分離系
の上記欠点を解決することである。特に、分離の間のキ
ャリアーの屈折率の変化による有害な作用を解消するこ
とが一つの課題である。
【０００４】
【課題を解決するための手段】上記全ての、およびその
他の課題は、請求項１の第２部分に概略記載された段階
からなる分離方法、および請求項４において特許請求し
た態様からなる分析分離装置により達成される。
他の課題は、請求項１の第２部分に概略記載された段階
からなる分離方法、および請求項４において特許請求し
た態様からなる分析分離装置により達成される。
【０００５】上記課題は、チューブ系を介し、そして光
学的検出器を通過して移送されるキャリアーに化学試料
が導かれ、そして該キャリアーと共に分離領域、好まし
くは分離カラムを介して移送され、そして該分離領域
（例えば分離カラム）を通過した後、前記キャリアーお
よびそのときその各成分に分離されている前記試料が、
吸収、蛍光または光学活性の変化に対してキャリアーを
好ましくは絶えず追跡している光学的検出器を通過して
移送される、化学試料を分析するための分離方法により
特に解決される。本発明によれば、光学的検出器を通過
して移送される前に、分離領域から入ってくるキャリア
ーは、屈折率が好ましくは絶えず追跡され、そしてキャ
リアーの屈折率の変化を検出したときに、その変化分が
補整剤をキャリアーに添加することにより補整される屈
折率均一化ユニットを介して送られる。本発明の好まし
い実施態様において、キャリアーはコントローラーユニ
ットに結合されている屈折率検出器を介して屈折率均一
化ユニット内部に移送される。キャリアーの屈折率の変
化分を検出したときに、コントローラーユニットは、キ
ャリアーの屈折率の本来の値が再び達成されるまで、屈
折率検出器の上流に設置された混合チャンバーを通って
キャリアーに添加される補整液の量を調整する。正また
は負の屈折率変化分の検出に応じて、キャリアーの屈折
率に比べ、それぞれより低いまたはより高い屈折率を有
する補整剤の調整された量が添加される場合に、本発明
の適応性はさらに高められる。
学的検出器を通過して移送されるキャリアーに化学試料
が導かれ、そして該キャリアーと共に分離領域、好まし
くは分離カラムを介して移送され、そして該分離領域
（例えば分離カラム）を通過した後、前記キャリアーお
よびそのときその各成分に分離されている前記試料が、
吸収、蛍光または光学活性の変化に対してキャリアーを
好ましくは絶えず追跡している光学的検出器を通過して
移送される、化学試料を分析するための分離方法により
特に解決される。本発明によれば、光学的検出器を通過
して移送される前に、分離領域から入ってくるキャリア
ーは、屈折率が好ましくは絶えず追跡され、そしてキャ
リアーの屈折率の変化を検出したときに、その変化分が
補整剤をキャリアーに添加することにより補整される屈
折率均一化ユニットを介して送られる。本発明の好まし
い実施態様において、キャリアーはコントローラーユニ
ットに結合されている屈折率検出器を介して屈折率均一
化ユニット内部に移送される。キャリアーの屈折率の変
化分を検出したときに、コントローラーユニットは、キ
ャリアーの屈折率の本来の値が再び達成されるまで、屈
折率検出器の上流に設置された混合チャンバーを通って
キャリアーに添加される補整液の量を調整する。正また
は負の屈折率変化分の検出に応じて、キャリアーの屈折
率に比べ、それぞれより低いまたはより高い屈折率を有
する補整剤の調整された量が添加される場合に、本発明
の適応性はさらに高められる。
【０００６】本発明の分析分離装置は、分離領域の上流
のチューブがキャリアーおよび分離と分析をすべき化学
試料の貯蔵容器に連結され、そして分離領域の下流で試
料を含むキャリアーの排出容器に連結され、そしてまた
キャリアーおよび試料の移送手段に連結されている、分
離領域、好ましくは分離カラムを含むチューブ系を含
む。該チューブ系は、キャリアーがチューブ系を介し、
そして分離領域の後方であるが排出容器の前方でキャリ
アーの通路に設置されている光学的検出器を通過して移
送される場合にキャリアーの吸収、蛍光または光学活性
の変化を追跡する光学的検出器に結合されている。分離
領域と光学的検出器との間で、キャリアーの通路には屈
折率均一化ユニットが設置されている。本発明の好まし
い実施態様において、屈折率均一化ユニットは、屈折率
検出器、キャリアーの通路で屈折率検出器の上流に設置
され、そして補整剤の貯蔵容器に連結されている混合チ
ャンバー、および一方で屈折率検出器に連結され、そし
て他方で補整剤の貯蔵容器と結合されている分配装置に
連結されているコントローラーユニットからなる。混合
チャンバーが２種類の補整剤のための２つの貯蔵容器に
連結され、その一方がキャリアーの屈折率の本来の値に
比べより高い屈折率を、他方がより低い屈折率をそれぞ
れ有するならば、本発明の分析分離装置の適応性はかな
り高められる。このようにして、キャリアーの屈折率の
本来の値からの広範囲の変化分（正の変化分ならびに負
の変化分）を補整することができる。補整剤の屈折率が
キャリアーの屈折率の本来の値とかなり相違しているこ
とが好ましい。混合チャンバー、屈折率検出器および上
記２つの要素を互いに連結するチューブ中のキャリアー
の容量からなる屈折率均一化ユニットの全活動容量が光
学的検出器の容量より少ない場合、分析分離装置の感度
および精度にとって有利である。本発明の好ましい実施
態様において、屈折率均一化ユニットの全活動容量は約
０．５μｌないし約１ｍｌ、好ましくは約１０μｌであ
る。本発明のより小型化された態様において、例えばチ
ップ上での実現化において、均一化装置の活動容量は約
１ｎｌと少ない量であってよい。本発明の分析分離装置
の構造は、分配装置として、約１μｌ／分ないし約１０
０μｌ／分の範囲の排気速度を有する低速シリンジポン
プを用いることにより単純化され得る。本発明の構造
は、コントローラーユニットが前記シリンジポンプのた
めの通常のマイクロコンピューター制御化ＤＣモーター
コントローラーであるという事実によりさらに単純化さ
れることは特記されるべきである。
のチューブがキャリアーおよび分離と分析をすべき化学
試料の貯蔵容器に連結され、そして分離領域の下流で試
料を含むキャリアーの排出容器に連結され、そしてまた
キャリアーおよび試料の移送手段に連結されている、分
離領域、好ましくは分離カラムを含むチューブ系を含
む。該チューブ系は、キャリアーがチューブ系を介し、
そして分離領域の後方であるが排出容器の前方でキャリ
アーの通路に設置されている光学的検出器を通過して移
送される場合にキャリアーの吸収、蛍光または光学活性
の変化を追跡する光学的検出器に結合されている。分離
領域と光学的検出器との間で、キャリアーの通路には屈
折率均一化ユニットが設置されている。本発明の好まし
い実施態様において、屈折率均一化ユニットは、屈折率
検出器、キャリアーの通路で屈折率検出器の上流に設置
され、そして補整剤の貯蔵容器に連結されている混合チ
ャンバー、および一方で屈折率検出器に連結され、そし
て他方で補整剤の貯蔵容器と結合されている分配装置に
連結されているコントローラーユニットからなる。混合
チャンバーが２種類の補整剤のための２つの貯蔵容器に
連結され、その一方がキャリアーの屈折率の本来の値に
比べより高い屈折率を、他方がより低い屈折率をそれぞ
れ有するならば、本発明の分析分離装置の適応性はかな
り高められる。このようにして、キャリアーの屈折率の
本来の値からの広範囲の変化分（正の変化分ならびに負
の変化分）を補整することができる。補整剤の屈折率が
キャリアーの屈折率の本来の値とかなり相違しているこ
とが好ましい。混合チャンバー、屈折率検出器および上
記２つの要素を互いに連結するチューブ中のキャリアー
の容量からなる屈折率均一化ユニットの全活動容量が光
学的検出器の容量より少ない場合、分析分離装置の感度
および精度にとって有利である。本発明の好ましい実施
態様において、屈折率均一化ユニットの全活動容量は約
０．５μｌないし約１ｍｌ、好ましくは約１０μｌであ
る。本発明のより小型化された態様において、例えばチ
ップ上での実現化において、均一化装置の活動容量は約
１ｎｌと少ない量であってよい。本発明の分析分離装置
の構造は、分配装置として、約１μｌ／分ないし約１０
０μｌ／分の範囲の排気速度を有する低速シリンジポン
プを用いることにより単純化され得る。本発明の構造
は、コントローラーユニットが前記シリンジポンプのた
めの通常のマイクロコンピューター制御化ＤＣモーター
コントローラーであるという事実によりさらに単純化さ
れることは特記されるべきである。
【０００７】
【実施例】本発明のその他の面および利点は、添付図面
を参照しながら説明する本発明の好ましい実施態様の記
載から明らかになるであろう。しかし、これらの実施態
様に本発明は制限されない。
を参照しながら説明する本発明の好ましい実施態様の記
載から明らかになるであろう。しかし、これらの実施態
様に本発明は制限されない。
【０００８】図１には、高性能液体クロマトグラフィー
に使用されるような分析分離装置の一実施態様が符号１
として模式的および一般的に描かれている。それは例え
ば液体クロマトグラフィー、超臨界流体クロマトグラフ
ィー、高性能液体クロマトグラフィーまたはキャピラリ
ーゾーン電気泳動にも使用される装置を示す。この装置
は分離カラム６を含むチューブ系２ないし９からなる。
分離カラムは、例えば１９７９年フランクフルト，アウ
フラーゲ ５のディーステルベーク・ザウエルレンダー
により刊行されたVeronika R. Meyer による"Praxis de
r Hochleistungs-Flussigchromatograhie"に記載されて
いるような充填型からなる。分離カラム６の上流で、チ
ューブ系はキャリアーＥの貯蔵容器１０および分離と分
析をすべき化学試料Ｓの第２の貯蔵容器１１に連結され
ている。分離カラム６の下流で、チューブ系は試料を含
むキャリアー（混合物は一般に排出液Ｗと記載される）
の排出容器１２に連結されている。移送手段１３および
１４はチューブ系２−９を介してキャリアーＥを移送
し、そして化学試料Ｓの予め決められた量をキャリアー
Ｅの流れにそれぞれ注入するために備えられている。好
ましくは移送手段１３および１４は、排気速度の制御を
可能にするドーズポンプである。移送手段１４はまた、
化学試料ＳをキャリアーＥに導くためのインジェクショ
ンバルブ（図示せず）を含む。キャリアーＥを充填する
容量を減らすために、および納得できる分析結果に必要
な化学試料Ｓの量を減らすために、チューブ系２−９は
好ましくは約３００μｍより小さいか、または同等の直
径を有するキャピラリーチューブからなる。従って、約
１ｍｌ／分の排気速度を有するドーズポンプで通常十分
である。キャリアーＥおよび化学試料Ｓの移送のための
ドーズポンプに代えて、キャリアーＥおよび化学試料Ｓ
のためのそれぞれの貯蔵容器１０および１１と、および
排出容器１２と通じている電極を備え、薬剤の移送のた
めに電場を適用してもよい。部分的な電場の適用を可能
にするために、チューブ系２−９の個々の部分とつなが
っている付加的な電極を備えてもよい。このように、チ
ューブに使用される材料の限定的単離特性にもかかわら
ず、チューブ系に適用される全電場はさらに高められ得
る。分離カラム６の下流であるが、しかし排出容器１２
中のキャピラリーチューブ系２−９末端の端末部８，９
の前に、光学的検出器１５がキャリアーＥの通路に設置
されている。光学的検出器１５はキャリアーの吸収、蛍
光または光学活性の変化を追跡するように設計されてい
る。そのような検出器は例えば米国特許ＵＳ−Ａ−４９
８９９７４号に記載されている。該米国特許は参照によ
り本明細書中に編入される。従って、分析分離装置とは
別に従来技術から公知であるものに相当する。
に使用されるような分析分離装置の一実施態様が符号１
として模式的および一般的に描かれている。それは例え
ば液体クロマトグラフィー、超臨界流体クロマトグラフ
ィー、高性能液体クロマトグラフィーまたはキャピラリ
ーゾーン電気泳動にも使用される装置を示す。この装置
は分離カラム６を含むチューブ系２ないし９からなる。
分離カラムは、例えば１９７９年フランクフルト，アウ
フラーゲ ５のディーステルベーク・ザウエルレンダー
により刊行されたVeronika R. Meyer による"Praxis de
r Hochleistungs-Flussigchromatograhie"に記載されて
いるような充填型からなる。分離カラム６の上流で、チ
ューブ系はキャリアーＥの貯蔵容器１０および分離と分
析をすべき化学試料Ｓの第２の貯蔵容器１１に連結され
ている。分離カラム６の下流で、チューブ系は試料を含
むキャリアー（混合物は一般に排出液Ｗと記載される）
の排出容器１２に連結されている。移送手段１３および
１４はチューブ系２−９を介してキャリアーＥを移送
し、そして化学試料Ｓの予め決められた量をキャリアー
Ｅの流れにそれぞれ注入するために備えられている。好
ましくは移送手段１３および１４は、排気速度の制御を
可能にするドーズポンプである。移送手段１４はまた、
化学試料ＳをキャリアーＥに導くためのインジェクショ
ンバルブ（図示せず）を含む。キャリアーＥを充填する
容量を減らすために、および納得できる分析結果に必要
な化学試料Ｓの量を減らすために、チューブ系２−９は
好ましくは約３００μｍより小さいか、または同等の直
径を有するキャピラリーチューブからなる。従って、約
１ｍｌ／分の排気速度を有するドーズポンプで通常十分
である。キャリアーＥおよび化学試料Ｓの移送のための
ドーズポンプに代えて、キャリアーＥおよび化学試料Ｓ
のためのそれぞれの貯蔵容器１０および１１と、および
排出容器１２と通じている電極を備え、薬剤の移送のた
めに電場を適用してもよい。部分的な電場の適用を可能
にするために、チューブ系２−９の個々の部分とつなが
っている付加的な電極を備えてもよい。このように、チ
ューブに使用される材料の限定的単離特性にもかかわら
ず、チューブ系に適用される全電場はさらに高められ得
る。分離カラム６の下流であるが、しかし排出容器１２
中のキャピラリーチューブ系２−９末端の端末部８，９
の前に、光学的検出器１５がキャリアーＥの通路に設置
されている。光学的検出器１５はキャリアーの吸収、蛍
光または光学活性の変化を追跡するように設計されてい
る。そのような検出器は例えば米国特許ＵＳ−Ａ−４９
８９９７４号に記載されている。該米国特許は参照によ
り本明細書中に編入される。従って、分析分離装置とは
別に従来技術から公知であるものに相当する。
【０００９】本発明によれば、カラム６と光学的検出器
１５との間には、屈折率均一化ユニット１６がキャリア
ーＥの通路に設置されている。屈折率均一化ユニットの
第１の実施態様の構造は図２により詳細に示されてい
る。それは屈折率検出器１９、キャリアーＥの通路で屈
折率検出器１９の上流に設置され、そして補整剤Ｃの貯
蔵容器２１に連結されている混合チャンバー１７、およ
び混合チャンバー１７と前記検出器１９とを互いに連結
するチューブ１８からなる。さらに、屈折率均一化ユニ
ットは、一方で屈折率検出器１９に連結され、そして他
方で補整剤Ｃの貯蔵容器２１および混合チャンバー１７
とそれぞれチューブ２３および２４を介して結合されて
いる分配装置２２に連結されているコントローラーユニ
ット２０を含む。原理的にはあらゆる屈折率検出器が使
用され得るが、しかし、好ましい実施態様において、屈
折率均一化ユニット１６は例えばＥＰ−Ａ−０４４０５
７７号またはA. E. Bruno 等，"On-Column Laser-Based
Refractive Index Detector forCapillary Electropho
resis", Anal. Chem. 1991, 63, 2689-2697に記載され
ているような屈折率検出器１９を含む。これらの刊行物
は参照により本明細書に編入される。屈折率検出器への
主な要求は、活動容量が注入される化学試料Ｓの分離さ
れた成分の容量より少ないことであり、そして応答時間
が短い時間間隔で次々と通過する試料Ｓの異なる成分を
分け、そして検出するのに十分に早いことである。好ま
しくは応答時間は１０秒未満である。混合ユニット１７
はまた、混合器を通過するキャリアー中の成分の分散を
避けるために、少量の活動容量を有していなければなら
ない。従って、最良の結果は、混合チャンバー１７、屈
折率検出器１９および連結（キャピラリー）チューブ１
８からなる活動容量からなり、それが光学的検出器１５
の容量より少ない、全活動容量を有する屈折率均一化ユ
ニット１６により達成される。ここで、活動容量はそれ
ぞれの要素１７，１８および１９を介して流れるキャリ
アーＥの容量として規定される。特に、屈折率均一化ユ
ニット１６の全容量を約０．５μｌないし約１ｍｌ、好
ましくは約１０μｌとするべきである。本発明のより小
型化された態様において、例えばチップ上での実現化に
おいて、均一化装置の全活動容量は約１ｎｌと少ない量
である。
１５との間には、屈折率均一化ユニット１６がキャリア
ーＥの通路に設置されている。屈折率均一化ユニットの
第１の実施態様の構造は図２により詳細に示されてい
る。それは屈折率検出器１９、キャリアーＥの通路で屈
折率検出器１９の上流に設置され、そして補整剤Ｃの貯
蔵容器２１に連結されている混合チャンバー１７、およ
び混合チャンバー１７と前記検出器１９とを互いに連結
するチューブ１８からなる。さらに、屈折率均一化ユニ
ットは、一方で屈折率検出器１９に連結され、そして他
方で補整剤Ｃの貯蔵容器２１および混合チャンバー１７
とそれぞれチューブ２３および２４を介して結合されて
いる分配装置２２に連結されているコントローラーユニ
ット２０を含む。原理的にはあらゆる屈折率検出器が使
用され得るが、しかし、好ましい実施態様において、屈
折率均一化ユニット１６は例えばＥＰ−Ａ−０４４０５
７７号またはA. E. Bruno 等，"On-Column Laser-Based
Refractive Index Detector forCapillary Electropho
resis", Anal. Chem. 1991, 63, 2689-2697に記載され
ているような屈折率検出器１９を含む。これらの刊行物
は参照により本明細書に編入される。屈折率検出器への
主な要求は、活動容量が注入される化学試料Ｓの分離さ
れた成分の容量より少ないことであり、そして応答時間
が短い時間間隔で次々と通過する試料Ｓの異なる成分を
分け、そして検出するのに十分に早いことである。好ま
しくは応答時間は１０秒未満である。混合ユニット１７
はまた、混合器を通過するキャリアー中の成分の分散を
避けるために、少量の活動容量を有していなければなら
ない。従って、最良の結果は、混合チャンバー１７、屈
折率検出器１９および連結（キャピラリー）チューブ１
８からなる活動容量からなり、それが光学的検出器１５
の容量より少ない、全活動容量を有する屈折率均一化ユ
ニット１６により達成される。ここで、活動容量はそれ
ぞれの要素１７，１８および１９を介して流れるキャリ
アーＥの容量として規定される。特に、屈折率均一化ユ
ニット１６の全容量を約０．５μｌないし約１ｍｌ、好
ましくは約１０μｌとするべきである。本発明のより小
型化された態様において、例えばチップ上での実現化に
おいて、均一化装置の全活動容量は約１ｎｌと少ない量
である。
【００１０】図３は本発明に係る分析分離装置１の屈折
率均一化ユニット１６のさらに好ましい第２の実施態様
を示す。この実施態様において、混合チャンバー１７に
連結されている、２種類の補整剤Ｃ１およびＣ２のため
の２つの貯蔵容器２１および２６が設けられ、その一方
がキャリアーＥの屈折率の本来の値に比べより高い屈折
率を、他方がより低い屈折率をそれぞれ有する。これに
応じて屈折率均一化ユニット１６は、各貯蔵容器２１お
よび２６とそれぞれ結合されている２つの分配装置２２
および２７を含む。屈折率検出器１９は２つのコントロ
ーラーユニット２０および２５に連結されており、その
各々は２つの分配装置の一方を制御する。２つの分配装
置２２および２７を制御する２つのチャンネルを有する
１つのコントローラーのみを備え得ると理解すべきであ
る。好ましくは分配装置２２および２７は約１μｌ／分
ないし約１００μｌ／分に調整可能な排気速度を有する
低速シリンジポンプである。コントローラーユニット２
０および２５はそれぞれシリンジポンプのための（マイ
クロ）コンピューター制御化ＤＣモーターコントローラ
ーであることが好ましい。電場を用いてキャリアーを移
送し、そして化学試料を注入する可能性とごく類似し
て、それぞれの貯蔵容器と混合チャンバーの間に電場を
適用することにより補整剤が混合チャンバー中に導かれ
得ることは特記されるべきである。従って、コントロー
ラーユニットはＤＣコントローラーである必要はもはや
ないが、電圧源にそれぞれの電極の必要な接続を備えて
いてもよい制御可能なリレーであってよい。補整剤の量
は電場が適用される時間の長さによって制御され得る。
必要な信号は、屈折率検出器およびリレーと連結されて
いるマイクロコンピューターにより供給され得る。
率均一化ユニット１６のさらに好ましい第２の実施態様
を示す。この実施態様において、混合チャンバー１７に
連結されている、２種類の補整剤Ｃ１およびＣ２のため
の２つの貯蔵容器２１および２６が設けられ、その一方
がキャリアーＥの屈折率の本来の値に比べより高い屈折
率を、他方がより低い屈折率をそれぞれ有する。これに
応じて屈折率均一化ユニット１６は、各貯蔵容器２１お
よび２６とそれぞれ結合されている２つの分配装置２２
および２７を含む。屈折率検出器１９は２つのコントロ
ーラーユニット２０および２５に連結されており、その
各々は２つの分配装置の一方を制御する。２つの分配装
置２２および２７を制御する２つのチャンネルを有する
１つのコントローラーのみを備え得ると理解すべきであ
る。好ましくは分配装置２２および２７は約１μｌ／分
ないし約１００μｌ／分に調整可能な排気速度を有する
低速シリンジポンプである。コントローラーユニット２
０および２５はそれぞれシリンジポンプのための（マイ
クロ）コンピューター制御化ＤＣモーターコントローラ
ーであることが好ましい。電場を用いてキャリアーを移
送し、そして化学試料を注入する可能性とごく類似し
て、それぞれの貯蔵容器と混合チャンバーの間に電場を
適用することにより補整剤が混合チャンバー中に導かれ
得ることは特記されるべきである。従って、コントロー
ラーユニットはＤＣコントローラーである必要はもはや
ないが、電圧源にそれぞれの電極の必要な接続を備えて
いてもよい制御可能なリレーであってよい。補整剤の量
は電場が適用される時間の長さによって制御され得る。
必要な信号は、屈折率検出器およびリレーと連結されて
いるマイクロコンピューターにより供給され得る。
【００１１】本発明に係る化学試料の分析のための分離
方法において、分離カラム６に入る前に、チューブ系２
−９を介し、そして光学的検出器１５を通過して移送さ
れるキャリアーＥに化学試料Ｓが導かれる。分離カラム
６を通過した後、キャリアーＥおよび各成分に分離され
ている試料Ｓは、吸収、蛍光または光学活性の変化に対
してキャリアーＥを好ましくは絶えず追跡している光学
的検出器１５を通過して移送される。光学的検出器１５
を通過して移送される前に、分離カラム６から入ってく
るキャリアーＥは、屈折率が好ましくは絶えず追跡さ
れ、そしてキャリアーＥの屈折率の変化を検出したとき
に、その変化分が補整剤ＣおよびＣ１またはＣ２をキャ
リアーＥにそれぞれ添加することにより補整される屈折
率均一化ユニット１６を介して送られる。キャリアーＥ
の屈折率の本来の値に対して大きな正または負の相違を
示す屈折率を有する補整剤ＣまたはＣ１およびＣ２をそ
れぞれ選択することにより、屈折率変化分の可能な補整
の範囲が非常に広げられ得る。もちろん、吸収、蛍光ま
たは光学活性に関するその光学的性質が被分析化学試料
の性質を妨害しない補整剤のみが選択される。屈折率均
一化ユニットの内部で、キャリアーＥは、コントローラ
ーユニット２０および２５にそれぞれ連結されている屈
折率検出器１９を介して移送される。キャリアーＥの屈
折率の変化分を検出したときに、各々のコントローラー
ユニット２０または２５は、キャリアーＥの屈折率の本
来の値が再び達成されるまで、屈折率検出器の上流に設
置された混合チャンバー１７を通ってキャリアーＥに添
加される補整剤ＣおよびＣ１またはＣ２の量をそれぞれ
調整する。正または負の屈折率変化分の検出に応じて、
キャリアーＥの屈折率に比べ、それぞれより低いまたは
より高い屈折率を有する補整剤Ｃ１またはＣ２の調整さ
れた量が添加される場合に、本発明の方法の適応性はさ
らに高められ、そして倍増しもする。図１ないし３に示
した本発明の実施態様において、キャリアーＥの屈折率
の変化分は規定された量の補整剤、好ましくは補整液Ｃ
およびＣ１またはＣ２をそれぞれ添加することにより補
整される。キャリアー中に溶解し、そして検出された値
より高いか、または低い値まで屈折率を変えることがで
きる、例えば糖もしくは塩または類似物の検出された変
化分に応じた規定量を添加することにより、屈折率変化
の補整が行われ得ることは特記すべきである。キャリア
ーＥの屈折率の変化の補整はまた、例えば、検出された
屈折率変化分に応じて制御された方法でキャリアーＥの
温度または圧力を変えることにより行われ得る。
方法において、分離カラム６に入る前に、チューブ系２
−９を介し、そして光学的検出器１５を通過して移送さ
れるキャリアーＥに化学試料Ｓが導かれる。分離カラム
６を通過した後、キャリアーＥおよび各成分に分離され
ている試料Ｓは、吸収、蛍光または光学活性の変化に対
してキャリアーＥを好ましくは絶えず追跡している光学
的検出器１５を通過して移送される。光学的検出器１５
を通過して移送される前に、分離カラム６から入ってく
るキャリアーＥは、屈折率が好ましくは絶えず追跡さ
れ、そしてキャリアーＥの屈折率の変化を検出したとき
に、その変化分が補整剤ＣおよびＣ１またはＣ２をキャ
リアーＥにそれぞれ添加することにより補整される屈折
率均一化ユニット１６を介して送られる。キャリアーＥ
の屈折率の本来の値に対して大きな正または負の相違を
示す屈折率を有する補整剤ＣまたはＣ１およびＣ２をそ
れぞれ選択することにより、屈折率変化分の可能な補整
の範囲が非常に広げられ得る。もちろん、吸収、蛍光ま
たは光学活性に関するその光学的性質が被分析化学試料
の性質を妨害しない補整剤のみが選択される。屈折率均
一化ユニットの内部で、キャリアーＥは、コントローラ
ーユニット２０および２５にそれぞれ連結されている屈
折率検出器１９を介して移送される。キャリアーＥの屈
折率の変化分を検出したときに、各々のコントローラー
ユニット２０または２５は、キャリアーＥの屈折率の本
来の値が再び達成されるまで、屈折率検出器の上流に設
置された混合チャンバー１７を通ってキャリアーＥに添
加される補整剤ＣおよびＣ１またはＣ２の量をそれぞれ
調整する。正または負の屈折率変化分の検出に応じて、
キャリアーＥの屈折率に比べ、それぞれより低いまたは
より高い屈折率を有する補整剤Ｃ１またはＣ２の調整さ
れた量が添加される場合に、本発明の方法の適応性はさ
らに高められ、そして倍増しもする。図１ないし３に示
した本発明の実施態様において、キャリアーＥの屈折率
の変化分は規定された量の補整剤、好ましくは補整液Ｃ
およびＣ１またはＣ２をそれぞれ添加することにより補
整される。キャリアー中に溶解し、そして検出された値
より高いか、または低い値まで屈折率を変えることがで
きる、例えば糖もしくは塩または類似物の検出された変
化分に応じた規定量を添加することにより、屈折率変化
の補整が行われ得ることは特記すべきである。キャリア
ーＥの屈折率の変化の補整はまた、例えば、検出された
屈折率変化分に応じて制御された方法でキャリアーＥの
温度または圧力を変えることにより行われ得る。
【００１２】次の実験例は本発明に係る分離方法をより
詳しく説明するためのものである。 実験例 ＨＰＬＣ様条件において系をシュミレートするために、
単純なフローインジェクション分析系が組み立てられ
る。高い屈折率変化を得るために、糖溶液（水中０．０
５％ショ糖）５００μｌがチューブ系内の流速０．５ｍ
ｌ／分を有する一定の水流中に注入される。ガラスキャ
ピラリーからなるチューブ系の寸法は、ＨＰＬＣ分析に
おいて観察されるものと非常に類似している光学的検出
器で単一応答を生じるように選択される。キャピラリー
屈折率検出器は、Analytical Chemistry 1989, 61, 876
-883頁に記載されているように、約６μｌの全活動容量
が、例えばスイスの会社ブレッヒブエラー・アクチエン
ゲゼルシヤフトによる内容説明書第４１１７３０６１４
１号に記載されている約１０μｌの混合チャンバーと一
緒に使用される。分配装置は低速シリンジポンプであ
る。コントローラーユニットは通常のＤＣモーターレギ
ュレーターである。補整剤は注入した糖溶液に比べ高い
屈折率を有し、そして水中の０．５％糖からなる。２種
の同一な注入が連続的に行われる。結果は図４に示され
ている。この図の最初の部分には、屈折率均一化ユニッ
トの始動なしの第１の注入が示されている。大きなピー
クは屈折率の大きな変化を示す。約１００秒後、屈折率
均一化ユニットが始動され（図４中では矢印Ａにより表
される）、そして第２の注入が行われる。補整剤を添加
することにより、ピークの高さはかなり低下され、その
ピークはキャリアーの品質および純度に基づく元々の変
位に相当する屈折率変化分に起因する。このように、連
続的な光学的測定における屈折率変化分の影響は効果的
に減らされ、さらに解消され得る。本発明の好ましい実
施態様が示されたけれども、本発明が本明細書に特に説
明されるか、または記載された以外にも実施され得、本
発明を実行する形態および要素の組合せ並びに特定の様
式においてある種の変更が特許請求の範囲の範囲内で本
発明の根底にある思想または原理から逸脱することなく
なされ得ることは理解されるであろう。
詳しく説明するためのものである。 実験例 ＨＰＬＣ様条件において系をシュミレートするために、
単純なフローインジェクション分析系が組み立てられ
る。高い屈折率変化を得るために、糖溶液（水中０．０
５％ショ糖）５００μｌがチューブ系内の流速０．５ｍ
ｌ／分を有する一定の水流中に注入される。ガラスキャ
ピラリーからなるチューブ系の寸法は、ＨＰＬＣ分析に
おいて観察されるものと非常に類似している光学的検出
器で単一応答を生じるように選択される。キャピラリー
屈折率検出器は、Analytical Chemistry 1989, 61, 876
-883頁に記載されているように、約６μｌの全活動容量
が、例えばスイスの会社ブレッヒブエラー・アクチエン
ゲゼルシヤフトによる内容説明書第４１１７３０６１４
１号に記載されている約１０μｌの混合チャンバーと一
緒に使用される。分配装置は低速シリンジポンプであ
る。コントローラーユニットは通常のＤＣモーターレギ
ュレーターである。補整剤は注入した糖溶液に比べ高い
屈折率を有し、そして水中の０．５％糖からなる。２種
の同一な注入が連続的に行われる。結果は図４に示され
ている。この図の最初の部分には、屈折率均一化ユニッ
トの始動なしの第１の注入が示されている。大きなピー
クは屈折率の大きな変化を示す。約１００秒後、屈折率
均一化ユニットが始動され（図４中では矢印Ａにより表
される）、そして第２の注入が行われる。補整剤を添加
することにより、ピークの高さはかなり低下され、その
ピークはキャリアーの品質および純度に基づく元々の変
位に相当する屈折率変化分に起因する。このように、連
続的な光学的測定における屈折率変化分の影響は効果的
に減らされ、さらに解消され得る。本発明の好ましい実
施態様が示されたけれども、本発明が本明細書に特に説
明されるか、または記載された以外にも実施され得、本
発明を実行する形態および要素の組合せ並びに特定の様
式においてある種の変更が特許請求の範囲の範囲内で本
発明の根底にある思想または原理から逸脱することなく
なされ得ることは理解されるであろう。
【図１】本発明に係る分析分離装置を模式的に示す図面
である。
である。
【図２】屈折率均一化ユニットの第１の実施態様を示す
図面である。
図面である。
【図３】屈折率均一化ユニットの第２の実施態様を示す
図面である。
図面である。
【図４】本発明により達成される結果を説明するための
グラフである。
グラフである。
１ 分析分離装置 ２−９ チューブ系 ６ 分離領域 １０，１１ 貯蔵容器 １２ 排出容器 １３，１４ 移送手段 １５ 光学的検出器 １６ 屈折率均一化ユニット Ｅ キャリアー Ｓ 化学試料 Ｗ 排出液
Claims (10)
- 【請求項１】 チューブ系（２−９）を介し、そして光
学的検出器（１５）を通過して移送されるキャリアー
（Ｅ）に化学試料（Ｓ）が導かれ、そして該キャリアー
（Ｅ）と共に分離領域、好ましくは分離カラム（６）を
介して移送され、そして該分離領域（６）を通過した
後、前記キャリアー（Ｅ）および今ではその成分に分離
されている前記試料（Ｓ）が、吸収、蛍光または光学活
性の変化に対してキャリアー（Ｅ）を好ましくは絶えず
追跡している光学的検出器（１５）を通過して移送さ
れ、そしてさらに光学的検出器（１５）を通過して移送
される前に、分離領域（６）から入ってくるキャリアー
（Ｅ）が、屈折率が好ましくは絶えず追跡され、そして
キャリアー（Ｅ）の屈折率の変化を検出したときに、そ
の変化分が補整剤（Ｃ，Ｃ１，Ｃ２）をキャリアーに添
加することにより補整される屈折率均一化ユニット（１
６）を介して送られる、化学試料（Ｓ）の分析方法。 - 【請求項２】 屈折率均一化ユニット（１６）におい
て、キャリアー（Ｅ）がコントローラーユニット（２
０，２５）と連結されている屈折率検出器（１９）を介
して移送され、そしてさらにキャリアー（Ｅ）の屈折率
の変化分を検出したときに、コントローラーユニット
（２０，２５）が、キャリアー（Ｅ）の屈折率の本来の
値が再び達成されるまで、屈折率検出器（１９）の上流
に設置された混合チャンバー（１７）を通ってキャリア
ー（Ｅ）に添加される補整剤（Ｃ，Ｃ１，Ｃ２）の量を
調整する請求項１記載の方法。 - 【請求項３】 正または負の屈折率変化分の検出に応じ
て、キャリアー（Ｅ）の屈折率に比べ、それぞれより低
いまたはより高い屈折率を有する補整剤（Ｃ，Ｃ１，Ｃ
２）の調整された量が添加される請求項１または２記載
の方法。 - 【請求項４】 分離領域（６）の上流のチューブがキャ
リアー（Ｅ）および分離と分析をすべき化学試料（Ｓ）
の貯蔵容器（１０，１１）に連結され、そして下流のチ
ューブが試料（Ｗ）を含むキャリアーの排出容器（１
２）に連結され、そしてキャリアー（Ｅ）および試料
（Ｓ）の移送手段（１３，１４）に連結されている、分
離領域、好ましくは分離カラム（６）を含むチューブ系
（２−９）と、 キャリアー（Ｅ）がチューブ系（２−９）を介し、そし
て分離領域（６）の後方であるが排出容器（１２）の前
方でキャリアー（Ｅ）の通路に設置されている光学的検
出器（１５）を通過して移送される場合にキャリアー
（Ｅ）の吸収、蛍光または光学活性の変化を追跡する光
学的検出器（１５）とからなり、分離領域（６）と光学
的検出器（１５）との間で、キャリアー（Ｅ）の通路に
屈折率均一化ユニット（１６）が設置されている、分析
分離装置。 - 【請求項５】 屈折率均一化ユニット（１６）が、屈折
率検出器（１９）、キャリアー（Ｅ）の通路で屈折率検
出器（１９）の上流に設置され、そして補整剤（Ｃ）の
貯蔵容器（２１）に連結されている混合チャンバー（１
７）、および一方で屈折率検出器（１９）に連結され、
そして他方で補整剤（Ｃ）の貯蔵容器（２１）と結合さ
れている分配装置（２２）に連結されているコントロー
ラーユニット（２０）からなる請求項４記載の分析分離
装置（１）。 - 【請求項６】 混合チャンバー（１７）に連結されてい
る、２種類の補整剤（Ｃ１，Ｃ２）のための２つの貯蔵
容器（２１，２６）が設けられ、その一方がキャリアー
（Ｅ）の屈折率の本来の値に比べより高い屈折率を、他
方がより低い屈折率をそれぞれ有し、そして各貯蔵容器
（２１，２６）と結合されて、それぞれのコントローラ
ーユニット（２０，２５）により調整される分配装置
（２２，２７）が設けられている請求項５記載の分析分
離装置（１）。 - 【請求項７】 混合チャンバー（１７）、屈折率検出器
（１９）および上記２つの要素を互いに連結するチュー
ブ（１８）中のキャリアー（Ｅ）の容量からなる屈折率
均一化ユニット（１６）の全活動容量が光学的検出器
（１５）の容量より少ない請求項４ないし６のいずれか
１項に記載の分析分離装置（１）。 - 【請求項８】 屈折率均一化ユニット（１６）の全活動
容量が約０．５μｌないし約１ｍｌ、好ましくは約１０
μｌとなる請求項７記載の分析分離装置（１）。 - 【請求項９】 分配装置（２２，２７）が約１μｌ／分
ないし約１００μｌ／分の範囲の排気速度を有する低速
シリンジポンプである請求項５ないし８のいずれか１項
に記載の分析分離装置（１）。 - 【請求項１０】 コントローラーユニット（２０，２
５）が前記シリンジポンプのマイクロコンピューター制
御化ＤＣモーターコントローラーである請求項９記載の
分析分離装置（１）。
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