JPS58196455A - 液体クロマトグラフイ−系に用いる装置および前置カラム - 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】 本発明は、クロマトグラフィーすべき物質を高圧で予備
濃縮するための耐圧力材料の前置カラムに関するもので
ある。更に、本発明は液体クロマトグラフィー系に用い
る装置および該装置用連結部材に関するものである。

液体クロマトグラフィーは、微量分析（ｔｒａｃ　−ｉ
ｎｇ　）ついで液体に溶解し又は分散している物質の同
定および濃度決定用に、並びに液体からのかかる物質の
分取スケールでの分離用に頻繁に用い几 られる分離技術である。前者の場合は分析液体クロマト
グラフィーであり、後者の場合は分取液体クロマトグラ
フィーである。液体クロマトグラフィー（ＬＣ）　、特
に所謂［ハイ・パーフォーマンス液体クロマトグラフィ
ーＪ　　（ＨＰＬＣ）は液−□　固クロマトグラフィー
（ＬＳＣ）　、分配クロマトグラフィー、例えば液−液
クロマ１−グラフィー（Ｌ　Ｌ　Ｃ）およびバウンディ
ドーフエイズクロマトグ−ｙ　７　イー　（ｂｏｕｎｄ
ｅｄ　−ｐｈａｓｅ　ｃｈｒｏｍａｔｏｇｒａｐｈｙ）
（ＢＰＣ）、イオン交換クロマトグラフィー、アフィニ
ティークロマトグラフィー（ａＨｉｎｉｔｙｃｈｒｏｍ
ａｔｏｇｒａｐｈｙ）　、並びにイクスクルージョンク
ロマｉ〜グラフィー　（ｅＸｃｌｌｌｓｉｏｎ　　ｃｈ
ｒｏｍａｔｏｇｒａｐｈｙ）例えばゲルパーミェーショ
ンクロマトグラフィー（ＧＰＣ）およびゲル濾過クロマ
トグラフィーに分けることができる。

これらクロマトグラフィー技術の殆どは、通常粒状の担
体材料で満される１個以上のカラムが使用される。担体
材料の選択はクロマトグラフィーすべき物質、上記物質
が存在する液体およびクロマトグラフィー処理に使用さ
れる溶媒に左右される。従って、使用すべき溶媒および
担体は解決しようとする分離問題によって決定される。

３− 分離又は検出しようとする物質が液中に極少量、即ち著
しく低濃度で存在する場合には、予備濃縮を用いるのが
一般的である。この場合、実際のクロマトグラフィーカ
ラムまたは分離カラムの前に連結することのできる予備
濃縮カラム又は前置カラムがしばしば使用される。液体
りａマドグラフィーに使用すべきかかる前置カラム（Ｉ
縮カラム）は米国特許第４０７０２８４号明細書に開示
されている。

かかる明細書に波層されている円筒形カラムは直径０．
４インチ、長さ０．６インチの最大寸法および高々３Ｍ
Ｐａの耐圧性を有する。然し、かかるカラムは前述の目
的の殆どに、例えばＨＰＬＧを使用して、体液内の薬物
および／または代謝物質を予備濃縮するのに適していな
い。この理由は捕集容量および分解能が共に極めて小さ
いことによる。

予備濃縮処理中容認し難い圧力増加を明らかに回避する
ために、上記特許発明に推奨されるような比較的大きな
粒径のものを充填したカラムを使用しても尚分解能に悪
影響を及ぼす。ＨＰＬＣ技術に前置カラムを使用するこ
とは、例えば４− Ｊ、　　Ｃｈｒｏｍ、　　２２２．　　　（１９８１）
　　、　　ｌ）Ｌ　　１３−２２においてロート（Ｒｏ
ｔｈ）等によって述べられている。この文献は体液内の
薬物または代謝物質の微量分析に関するものである。こ
れら体液内の微量成分の濃度は極めて小さく、例えば１
ｍ１当りナノグラムのオーダであるので、予備濃縮が必
要である。ロート等が用いた前置カラムは、目的とする
用途に適した担体を乾燥状態で満した長さ２５ｍｍのま
っすぐなカラムである。このカラムに試験すべき体液試
料が供給され、検出すべき微量成分が担体材料に吸着さ
れる。ついで微量成分が、この目的のために選ばれた溶
媒により前置カラムまたは分離カラムから溶離される。

クロマトグラフィーカラムまたは分離カラムは微量成分
を種々の成分に分離するのに適する担体材料で満される
。

分離カラムの溶離により、各成分を多少純粋な状態で捕
集し、検出することができる。

然し、例えば上記文献においてロート等によって述べら
れているようなまっすぐな前置カラムを用いた場合に、
前置カラムに吸着された物質を１個以上の分離カラムに
より種々の成分に実際に分離することが阻害されること
が分かった。実際のところ、引き続いて行なわれる溶離
において阻害因子として目詰りおよびゴーストイフエク
ト（ｏｈｏｓｔ　　ｅｒｒｅｃｔ　）が生じ、同時に分
解能が通常悪くなる。また、特に一層大きな容積をクロ
マトグラフィーする際に同様の現象が生ずることがＪ。

Ｃｈｒｏｍ、１３６．　　（１９７７）　、　６５にお
いてシャオペ−カー（Ｓ　ｃｈａｕｗｅｃｋｅｒ）等に
よって確証された。

然し現在上記問題は、内部が両端に向うにつれ狭くなり
且つ予備濃縮すべき送込管と上流で、分離カラムと下流
で封止連結するための手段を有する容器形状本体から成
る予備濃縮用前置カラムを使用する場合に生じないこと
が分かつている。かかる前置カラムを使用する場合、ク
ロア１〜グラフイーカラムにおける次の分離で妨害ゴス
ートイフエクトおよび不十分な分解能が生じないように
して、体液内に存在する代謝物質等の微量成分を予備濃
縮することが可能であることが証明された。

本発明の前置カラムでは尿、腰椎液、唾液および血漿の
如き種々の体液のみならず臓器の均等質および糞の予備
濃縮を行なうことができる。この結果、かかる液体およ
び排出物中の薬物および代謝物質の微量成分を検出し決
定し更にこれらを分離することも可能となる。然し、本
発明の前置カラムは薬学上または臨床上の使用に意図さ
れるだけでなく、微量分析を行なわなければならない他
のすべての液体に使用でき、例えば廃水、飲料水、雨水
、地下水および地表水の定量および定性分析に、並びに
代謝物質および農作物、汚物、地下水および地表水に含
まれる例えば殺虫剤の検出、決定および分離に使用する
ことができる。

理論的考察に基づいて、セット（Ｊ、ＨｉｇｈＲ１３Ｓ
、Ｃｈｒｏｍ、　Ｃｏｍｍｕｎ　、　Ｆｅｂ、　１９７
９　、１１１１゜６３−６７）はクロマトグラフィーカ
ラムまたは分離カラムに関しては円錐形状の方が段階構
成（複合）形状（ｓｔｅｐ−ｗｉｓｅ　　ｃｏｍｐｏｓ
ｅｄ（ｃｏｍｐｏｓｉｔｅ　）ｓｈａｐｅ　）よりも好
ましいとの認識に至った。然し、他に分離問題に関係し
予備濃縮には関係しないこの理論的考察は如何なる実施
例によっても具体化７− されてない。更に、この大きさのクロマトグラフィーカ
ラムはそれ自体予備濃縮カラムに使用することができな
い。この理由はかかる大きさがカラムを展開する目的に
よりなかんずく決定されるからである。またこのことも
、１ｍの長さに亘り直径が３ｃｍからＩＣｌｌ１に円錐
状に変化するセットにより考え出された分離カラムの理
論的に好ましいモデルにより明らかとなる。かかる寸法
は前置カラムには適さない。実際のところ、前置カラム
の容量は効果的予備濃縮のために大き過ぎてはならない
。更に、分離中溶離液中の微量成分の濃度は小さくなり
過ぎて正確な検出および測定をすることができない。従
って、前置カラムの長さは約１０印未満であるのが好ま
しいが、入口と出口は十分に広くしてカラムに形成され
る著しく高い圧力を回避しなければならない。更に本発
明の前置カラムは高圧で予備濃縮するのに役立つ。即ち
、かかる前置カラムはこの用途に対して一般的である１
００ＫＰａと１０ＭＰａ間の圧力で使用しなければなら
ない。セットの考えではかかる圧力は考慮されて８− いない。分離処理中、従って前置カラムが分離カラムに
連結されている場合に前置カラム内の圧力は約４０ＭＰ
ａまで上昇することさえあり得る。カラムを設計する際
、かかる高圧力を考慮しなければならないことは疑う余
地がない。従って、カラムの形状は、溶離中に生ずる前
述の現象を回避し乍らクロマトグラフィーすべき物質を
予備濃縮することができるだけでなく、更に約４０ＭＰ
ａまでの圧力に耐えることができるようにしなければな
らない。

本発明の前置カラムは、カラムを必要とする前述のクロ
マトグラフィー分離処理、例えば液−液クロマトグラフ
ィ−（ＬＬＣ）、液−同クロマトグラフィー（ＬＳＣ）
　、イオン交換クロマトグラフィー、アフィニティーク
ロマトグラフィーおよびゲルパーミェーションクロマト
グラフィー（ＧＰＣ）の如何なる場合にも使用すること
ができる。

好適例において本発明の前置カラムは、容器形状本体の
内壁が円錐状にまたは一体的にかかる本体の両端に向っ
て収束するような形状を有する。

上流の予備濃縮すべき送込管と下流の分離カラムとの連
結手段は容器形状本体の両端で相互に相対して存在する
のが好ましい。これら連結は少なくとも４０ＭＰａの圧
力に耐え得るねじ連結または緊締結合とすることができ
る。他の好適例においては、容器形状本体の内壁がその
下流端部方向よりも上流端部方向に一層急激に狭くなる
。この結果、ある最大直径が供給液体に対してすぐに達
成され、−万般大力ラム直径を下流口直径に減すること
が極めて緩徐である。他の利点は、容器形状本体の下流
口の径が前置カラムに連結すべき分離カラムの径とほぼ
等しいので、クロマトグラフィー分離処理中に前置カラ
ムを分離カラムに連結する場合に所謂「層流」パターン
の乱れが最少限となる。

カラムを好ましくはステンレス鋼から製造し、これを一
体的に形成することができるが、耐圧方式で相互に固定
される２個以上のセグメントから構成することもできる
。適当なる連結は、例えばセグメント外側にフランジを
設は締付環または締付バンドによりあるいは該フランジ
を貫通するねじボルトにより７ランジを相互に締付ける
ことによって得ることができる。所要に応じて、良好な
る耐圧封止を適当な材料のガスケットにより達成するこ
とができる。製造技術の観点から、数個のセグメントか
ら成る前置カラムは一体的に形成されるカラム以上の利
点を有する；これは特に径の大きなカラムに適用される
。前述の如く、前置カラムは少なくとも４０Ｍ　Ｐ　ａ
の圧力に耐えることができなければならない。この耐圧
は、カラムを数個のセグメントから構成することにより
更に容易に達成することができる。

前置カラムを使用する前に、このカラムに適当な担体材
料または吸着剤を充填する。体液のＨＰＬＣ試験に関し
ては、例えば撥水処理（ｈｙｄｒｏｐｈｏｂａｔｅｄ　
）　Ｌ／て撥水剤（ｗａｔｅｒ　−ｒｅｐｅｌｌｅｎｔ
　）となるシリカゲルの如き前処理したシリカゲルが適
当である。伯の用途に関しては、液体クロマトグラフィ
ー技術に有用である他の担体材料、例えば酸化アルミニ
ウムまたはイオン交１１− 換樹脂も使用することができる。カラムに担体材料を乾
燥状態で充填することができるが、或いはまた担体をス
ラリとしてカラムに供給することもできる。カラムの先
細上流部分において、不活性充填剤を担体材料に供給す
るのが好ましい。撥水処理したシリカゲルを担体材料と
して使用する場合に、ガラス玉またはシリカゲルを不活
性充填剤として使用することができる。不活性充填剤を
使用することにより、前置カラムに供給されたクロマト
グラフィーすべき物質がカラム全体に亘り一層均−に分
布することが達成される。また、かかる充填はデ・ヨン
グ（ｄｅ　　Ｊｏｎｇ　）等（Ｊ、Ｃｈｒｏｎ、ユ限　
（１９７８）、肚、　　１２７−　１４１）により提案
されている。担体材料は、例えばカラム内の焼結金属の
２個のフィルター間に収納されるのが好ましい。前置カ
ラムの通常のコンディショニングを行なった後、試験す
べき液体試料を、連結シリンジを有する管により或いは
大きな容積に関する場合にはポンプによりカラムに加え
る。吸着された成分は担体上に残存し、一方末吸着物質
は１２− 液によりカラムを介して流出する：かかる廃液は排出管
を介してカラムから流出する。ついで前置カラムをその
下流において分離カラムまたはクロマトグラフィーカラ
ムに連結する。尚このカラムは通常法でコンディショニ
ングする。ついで吸着物質を適当な溶媒または溶媒混合
液により分離カラムに溶離させ、然る後分離カラムを好
ましくは同じ溶媒または溶媒混合液で溶離する。一定組
成の溶離液の代りに、組成を連続的に変化させる溶媒混
合液をしばしば使用する（傾斜溶離法）。また、連続的
傾斜溶離法に加え、段階的傾斜溶離法を用いることもで
きる。クロマトグラフィー処理に要求される圧力は、１
個以上のポンプを使用することにより得られる。更に、
液体クロマトグラフは通常の制御装置、自動画分コレク
ターおよび試験すべき成分を検出するのに適した検出器
を備える。

上述の如き液体クロマトグラフィー装置を使用する場合
に、必然的に連結の頻繁な切り換えを伴なう。実際、先
ず前置カラムをフンデイショニングし、ついでクロマト
グラフィーすべき液体で処理しなければならない。カラ
ムをコンディショニングするのに必要な溶液と、担体へ
の吸着により微量成分が除去された廃液とをカラムから
流出させなければならない。従って、下流端部で排出管
と連結できることが必要である。ついで実際の分離処理
（溶離）に関して、前置カラムをその下流端部で分離カ
ラムと連結しなければならない。コンディショニングを
可能にするために、分離カラムにも液体用送込管と上流
で連結するための装置を設ける。種々の目的、例えば多
くの液体試料の同時クロマトグラフィー処理、カラム溶
離液の繰返し予備濃縮またはより一層高度の純度を得る
ことを目的とするクロマトグラフィー処理の繰返しに対
し、数個の前置カラムを随意に数個の分離カラムに連結
するのが更に一層好ましい。

従って、また本発明は、簡単な方法で１個以上の前置カ
ラムを廃液用排出管または１個以上の分離カラムに随意
に連結することを可能にする連結装置に関するものであ
る。かかる目的のために、（１）１個以上の前置カラム
と、（２）１個以上の前置カラムおよび液体用送込管を
１個以上の分離カラムおよび廃液用排出管に連結するた
め部材と、（３）所要に応じて１個以上の分離カラムを
備える液体クロマトグラフィー系に用いる装置を開発し
た。かかる前置カラムは前述のタイプのものでもよい。

また、液体クロマトグラフィー系に用いる装置は前述の
米国特許第４，０７０，２８４号明細書に開示されてい
る。かかる明細書に示されている装置は、前置カラムを
分離カラムに連結するための若干の多方弁（ｍｕｌｔｉ
　−ｗａｙ　　ｖａｌｖｅｓ）を備えている。

然し、これらの多方弁は数メガパスカルスケールよりも
高い圧力に耐えられない。

本発明の特別な面として、上記装置に関して少なくとも
２０Ｍ　ｐ　ａの耐圧性を有する連結部材を開発した。

本発明の連結部材は、相互に封止連結状態にありお互い
が回転可能である２個の同心円板から成り、１個以上の
前置カラムおよび液体用送込管との封止連結用開口を該
同心円板の一方に備１５− え、１個以上の分離カラムおよび廃液用排出管との封止
連結用開口をもう一方の同心円板に備え、２個の円板に
おける上記開口を、一方の円板をもう一方に対して回転
させることにより相互に随意に連通させることができる
。

好ましくはステンレス鋼で造る連結部材の円板は、例え
ばテフロンガスケットにより封止状態で相互に連結する
。断面が円形であり且つ円板に設けた円周溝に取り付け
られるガスケットを使用することにより、円板を相互に
回転させることができる。この連結部材は約４０ＭＰａ
までの圧力に耐えることができる。また所望に応じて、
円板における開口への連結は、好ましくはステンレス鋼
およびテフロン封止で行なう。

前置カラム、分離カラム、送込管および排出管を円板に
設けた開口に連結させることができるようにするために
、例えばねじ連結または緊締結合の形態による連結手段
がある。他の適当なる連結部材は中心孔を有するインサ
ートにより形成され、かかるインサートはこれに連結さ
れる送込管また−１６＝ は排出管用カラムまたはニップルと円板の一方に設けた
開口において封止状態で嵌合し、該インサートは、円板
に設けた開口により形成されたショルダーと掛合するフ
ランジをその外面に備える。

インサートの中心孔はその外側で、例えば溶接またはね
じ連結によりインサートに連結されるカラムまたはニッ
プルと連通し、その内側で円板における細くした孔と連
通ずる。インサートにおける中心孔の径はカラムまたは
ニップルの内系とほぼ等しいのが好ましい。同じ外径お
よび外部形状のインサートを有するカラムを使用するこ
とにより、任意カラムを、連結部材の円板の一方に設け
た関連開口に迅速に随意に連結させることができる。

円板を互に手動でまたは自動的に容易に回転できるよう
にするため、一方の円板を、例えばこの円板に連結した
取手をスタンドで締付けることにより固定でき、一方、
もう一方の円板に補助装置を設けて所望回転を達成する
。後者の円板の手動操作に関しては、取手または取手に
関する連結装置を外側縁部に設けるのが好ましい。更に
円板は、ロック装置、例えばアバツトメントビンまたは
プレート、ミルド溝におけるアバツトメントピン、ある
いは円板における開口が相互に連結する場所を固定する
固定用キャッチまたはねじを備える。

次に本発明を図面により説明する。

第１図に縦断面図として示す前置カラムは１個の組立体
から成り、ステンレス鋼で製造する。円筒状中央部１は
両端方向に円錐状に収束し、部分２は下流端部５に向う
部分４よりも一層急激に上流端部３方向に収束する。上
流端部３は、外部ねじ山を有するニップルを螺合できる
内部ねじ山を有する。クロマトグラフィーすべき液体用
送込管を前記ニップルに連結させることができる。下流
端部は、例えば第６図に示す如く前置カラムを連結部材
に螺合することのできるねじ山を外側に有して、且つガ
スケット用マウントを形成する突設周辺縁部または棟６
を有する。

第２〜３図は、２個の部分、即ち夫々容器形状部７０と
５４および夫々カバー４８と５５から成る本発明の前置
カラムの断面図である。第２図に示す前置カラムのカバ
ーは送込管と連結できるニップル１１を有しており、液
体を該ニップルを通りついで中央内腔７２を通ってカラ
ム内部に到達させることができる。カバーは容器形状部
と螺合できる外部ねじ山７３を有し、該容器形状部はそ
のマウント７６に嵌合するガスケット７５に至るまで内
部ねじ山１４を有する。焼結金属５０のフィルターを取
り付けたガスケット７５を図面では拡大して示す。下流
端部における容器形状部７０はガスケット用マウントを
形成する外部周辺線７７を有し、且つ例えば第７〜８図
に示す如くカラムを連結部材に螺合できるねじ山７８を
有する。

第３図に示す２部分に分かれたカラムの夫々の部分を、
カバーの凹所７９と７９ａおよび容器形状部のタップ形
状口８０と８０ａを通してボルトにより該部分の一方を
他方の頂部に螺合させることができる。ガスケット８１
と８２は夫々カバーと容器形状部に設けた周辺溝８３と
８４に掛合し、一方フィルターホールダ８５に存在する
１個または複数のフィルターはガスケット間の１か所ま
たは複数のか所で維１９− 持させる。カバーは容器形状部の外側端部に近接する周
辺縁部８６を有する。内部にねじ山を有する、送込管と
連結するためのニップル用連結口６０がカバー５５に存
在する。カラムは内部が両端に向うにつれ上流方向は７
５°の角度で、下流方向は２７°の角度で狭くなる。最
終的に、下流端部におけるカラムの容器形状部は外側に
周辺線８７とねじ山８８を有する。

第４図は、前置カラムと９６で連結させることができる
液体クロマトグラフィー系に用いる装置の連結部材の平
面図である。第４図の夫々ｖ−ｖ線およびＶｌ−Ｖｌ線
に沿って切断した同じ装置の断面図に示す第５図および
第６図に明らかに見られるように、連結部材はやはりス
テンレス鋼の同心円板７と８から成り、円板７は軸受は
ボス９のまわりを回転できる。円板は、ボルトの如く構
成され円板７を介してねじ込まれる上記ボス９により互
いに緊締させる。はぼ環状断面を有するテフロンの環状
ガスケット（例えば１０と１１）は、２個の円板間の一
方に設けた溝に存在する。環状ガスケツ２０− トは円板間に存在し、円板の孔の周囲に設番プる（後述
）。前置カラム用連結口９は、カラムを強化テフロンの
封止ガスケット１２に至るまでかかる装置内に螺合させ
ることができるように外部ねじ山を有する。連結口９６
はガスケットのもう一方の側において狭くなり、より一
層小さな径を有する内腔を形成し、円板状の焼結金属９
０のフィルターが連結口と内腔の間に存在する。前置カ
ラム用連結口を有する上記円板の縁部外側に取手１３を
備える。更にこの円板はコンディショニング液相送込管
との連結に関与するニップル１４を有する。コンディシ
ョニング液は、クロマトグラフィー処理前に分離カラム
をコンディショニングするのに使用する。連結部材はも
う一方の円板には取手１５を２個のボルトにより連結し
、かかる取手１５を円板から離間するその端部１６でス
タンドに取り付けることができる。分離カラムとの連結
に関する、中心に孔を有するインサート１８は円板のマ
ウント１１に存在する。更に、この後者の円板は廃液用
排出管との連結に関するニップル１９を備える。更にま
たこの円板はアバツトメントプレー１〜およびビン２０
．２１を備え、この結果、円板の連結口を相互に連通さ
せるのに必要な円板相互間の回転距離を容易に決定する
ことができる。

第７〜８図に示す液体クロマトグラフィー系に用いる装
置はシャフト２３のまわりを回転可能な２個の同心ステ
ンレス鋼円板から成る連結部材２２を備え、かかるシャ
フトは円板の開口に嵌込まれた軸受けを両端で有する。

前述の第４〜６図の例と同じテフロンガスケットが存在
する。上部円板２４はボルト２５により中央シャフト２
３のフランジ２６に連結させる。この上部円板は底部円
板に対して回転可能であり、従ってシャフトもまた回転
する。

上部円板に６個の開口を設け、（２９，３０および３１
で）前置カラムとあるいは３２でインサート３３と螺合
できるようにかかる開口にねじ山を設ける。尚インサー
ト３３は中心孔を有し、ニップルを備えあ１１す るいはニップルと連結させることができる。すべての開
口は、縮小した径の孔として内部に続く。

また、開口３４を底部円板に設け、この開口は、中心孔
を有しニップルまたは分離カラムと連結させることがで
きるインサート３５用マウントを形成する。円板におけ
るこのマウントは、第４〜６図に関して記載したものと
同じ形状を有する。上部円板は、取手３６により底部円
板に対して回転させることができる。更に、底部円板２
８は上部円板２４に対するロック装置を備え、かかる装
置は上部円板の外側縁部に設けた開口に掛合する爪６１
を有する弾性アーム３１から成る。これにより上部円板
を底部円板に関する所定位置で固定させることができる
。この固定は、ノブ３８を有する爪をスプリングの作用
に対抗して上部円板の外側縁部の開口から引き出すこと
により解除することができる。

底部円板をその外側縁部でスタンド３９に螺合する。尚
このスタンドは中央シャフト２３に平行して延在し相対
して位置する２本のロンド状エレメント４０から成る。

連結部材から上方に若干離れた所で２個の環状ステンレ
ス鋼プレート４１．４２を中央シャフト２３に連結し、
これらプレートのうち上方のプレート４１を連結バーま
たはスポーク４３により２３− スタンドのロンド状ニレメン１〜４０に連結させる。

プレートは密封状態で一方を他方に緊締させ、ここで環
状テフロンガスケットを連結部の円板における場合のよ
うにプレート間に設ける。下方プレート４２をボルト４
４により軸受はシャフト２３に固定し、これにより該下
方プレートは連結部材２３の上部円板２４と一緒に回転
する。両プレート４１．４２は、これらプレートに設け
た孔と連結するニップル２７．２７ａを備える。下方プ
レート４２におけるニップルは、液体管により連結部材
２２の上部円板２４におけるニップルまたは前置カラム
と連結させることができる。上方プレート４１における
ニップルは各種液体、例えばコンディショニング用液、
クロマトグラフィーすべき液体、種々の溶離液を含有す
る容器と連結させることができる。第７〜８図に示す装
置は自動クロマトグラフィー処理に極めて適している。

この理由は、コンディショニング、分離すべき微量成分
を有する前置カラムの装填および種々の溶離を行なう際
に送、造管をはずす必要がないからである。任意所望液
を、上部連結円板の２４− 単純な回転により前置カラムまたは分離カラムの一つに
導入することができる。

第７〜８図に示す装置では、本発明の３個のステンレス
鋼前置カラムを連結部材２２の上部円板２４に螺合させ
て設ける。上記円板の開口２９に螺合Ｊ゛る前置カラム
４５は第２図に示す如き型を有する。

円板２４の開口３０および３１に螺合するカラム４６お
よび４７は第３図に示す如き型を有する。カラム４５は
ねじ連結部および連結ニップルを有するカバー４８を備
える。担体材料はカラム内の焼結金属の２個のフィルタ
ー５０と５１の間に収納させる。カラムの上流端部側の
円錐状部分において、不活性重点剤５２がフィルター上
に存在する。カラムは、上部連結円板２４に設けた開口
２９の細長い孔６２にテフロンガスケットにより封止状
態で連結させる。カラム４６はボルト５６により相互に
連結した２部分（５４と５５）から成る。カラム４５に
おけるように、焼結金属５７．５８のフィルターがカラ
ム４６にも存在し、この際上部連結円板２４との封止は
テフロンガスケット５９により形成する。カラムは下流
端部で円板２４の開口６３と連通ずる。

上記装置は種々の改良が可能であることは勿論である。

例えば、連結部材の円板および環状プレートに設けた多
数の開口を随意に変えることができ、種々の連結、例え
ばインサートまたはねじ連結に適するようにすることが
できる。また、当業者に明らかな他の多くの改良例を本
発明の範囲から逸脱することなく行なうことが可能であ
る。

本発明の前置カラムを使用する場合、先ず担体材料、例
えば撥水処理したシリカゲル、例えばコラシル（Ｃｏｒ
ａｓｉｌ）　、ニュークレオシル（ＮｕｃｌｅＯ３ｉｌ
）　、ゾルパックス（Ｚｏｒｂａｘ）またはりクロブレ
プ（Ｌ　１ｃｈｒｏｐｒｅｐ　）をカラム内の焼結金属
の２個のフィルター間に収納させる。不活性充填剤、こ
の場合ガラス玉をカラムの上流端部側の円錐部内のフィ
ルター上に設ける。この前置カラムを第５〜６図よたは
第７〜８図に示す連結ｊ　　・ 部材に連結する。第７〜８図に示す装置において本発明
の前置カラムを多数使用する。更に該装置は、好ましく
は同じタイプの担体材料で満たした１個以上の分離カラ
ムを有する。前置カラムおよび分離カラムをコンディシ
ョニングする場合は、コンディショニング用液をカラム
に通して洗浄し、ついで廃液容器に捕集する。然る後前
置カラムは、クロマトグラフィーすべき物質、例えば尿
試料を排出管と連結したかかる前置カラムに流し込むこ
とにより該試料を充１１１″ｇる。充填後前置カラムを
分離カラムに連結し、然る後カラムを溶離させる。

この溶離中、所謂傾斜溶離法を用いるのが好ましい。こ
の方法を用いることは、溶離処理中溶離液の組成を変化
させることである。溶離速度、即ち溶離液がカラムの中
を圧送される速度は前置カラムおよび分離カラムの直径
、クロマトグラフィーすべき物質、担体材料並びに溶離
液に左右される。

溶離は室温で行なうのが好ましく、溶離中力ラムおよび
連結装置内の圧力は２０〜３０ＭＰａ、あるいは４０Ｍ
Ｐａまでも増大させることができる。微量成分の検出は
種々の方法で行なうことができ、例えばＬＪ　Ｖ−分光
分析の如き分光学的方法により行なうことができる。然
し殆どの場合、溶出液に極２７− めで多くの発色性「不純物」が存在するのでＵＶ−分光
分析を好首尾に用いることはできない。

従って、放射能測定を用いるのが好ましい。この場合、
代謝物質試験において試験すべき化合物、通常薬物に、
例えば放射性ラベル付き炭素または水素（Ｃまたは　Ｈ
）で放射性ラベル付けをする。放射した放射能を測定す
ることにより、化合物自体とラベル付けしたフラグメン
トから成り得る代謝物質の両者を検出することができる
。この検出は溶出流における「オン−ライン」または、
即ち捕集した溶出フラクションにおける「オフ−ライン
」で行なうことができる。前者の方法は後者よりも迅速
に行うことができる。通常、後者の「オフ−ライン」検
出法ではより一層正確な結果を得ることができる。

尿に含まれるイソツクススプリン （Ｉ　５ｏｘｓｕｐｒｉｎｅ）および代謝物質を検出し
得るために、２００ｍＪ２の尿を上記クロマトグラフィ
ー処理に供した。イソツクススプリン、即ちｐ−ヒドロ
キイーα−（１−（（１−メチル−２−ノエノキ２８− ジエチル）アミン）エチル〕ベンジルアルコールは血管
拡張活性を有する。この薬物または代謝物質はクロマト
グラフィーすべき試料の極微量で即ち全体量で数マイク
ログラムで存在する。予備濃縮に関し、容量２７ｍβの
第３図に示す如き型の本発明のステンレス鋼カラムを使
用した。前置カラム用充填剤として、ニュークレオシル
３００８、撥水処理したシリカゲルを使用した。分離カ
ラムは内径９ｍｍ、長さ５０印を有し、ゾルパックス７
０８および撥水処理したシリカゲルを充填した。イソツ
クススプリンに　Ｈでラベル付けをした。水とメタノー
ルの混合液で、メタノール含量をＯから１００％まで増
加させて傾斜溶離を行なった。溶離速度は１分当り約５
ＩＩｌβとした。微量成分をオフ−ラインで検出しミ第
９図に示すクロマトグラムを得た。このクロマトグラム
では、１分当りのカウント数で測定した放射能ＲＡを時
間に対してプロン］・シた。Ｊによりクロマトグラムに
示されるピークはイソツクススプリンであり、その他ピ
ークはイソツクススプリンの代謝物質を示す。

比較のため、上記実験を本発明の前置カラムではなく、
この目的に対して一般的であるまっすぐな前置カラムで
繰返し行なった。まっすぐな前置カラムは内径が一定で
９ｍｍ、長さ１５印を有する。

実際にはこれ以上長いカラムを使用できなかった。

この理由は、かかるカラムを使用した場合に充填中にカ
ラムに加わる圧力が大きくなり過ぎてしまうからである
。更に実験を、本発明の前置カラムに対して示したもの
と同じ装置、同じタイプの物質、同じ反応条件で行なっ
た。得られたクロマトグラムを第１０図に示す。このク
ロマトグラムから、所謂「ゴースト・イフエクト」がＧ
Ｅで生じていることは明らかである。

また本発明の前置カラムを、第１１．１２．１３および
１４図に示すクロマトグラムから明らかなように種々の
他の分離問題を解決するのに使用した。第４〜６図に示
ず如き単一連結装置かまたは第７〜８図に示す如き６連
式装置を用いた。

第１１〜１２図に示すクロマトグラムは、〔２−（４−
（３−トリフルオロメチルフェニル）−１−ピペラジニ
ル）エチル〕−尿素、反攻撃活性を有する化合物および
これらの代謝物質から成る試料のカラムクロマトグラフ
ィーにより得た。

第１１図に示すクロマトグラムは、二゛ユークレオシル
３０Ｃ８を充填した容量　１．５＋１１　、ｃの第２図
に示す如きステンレス鋼前置カラム、およびニュークレ
オシル７０８を充填した長さ５００ｍｍ　、内径９ｍｍ
の分離カラムを用いて得た結果を示す。供給試料は犬の
血しょう２２ｍ℃とした。溶離法は、メタノール含有量
をＯから１００％まで増大させる水とメタノールとの混
合液での傾斜溶離法を用いた。化合物は１４Ｃでラベル
付けして、この放射能ＲＡをオフ−ラインにおいて１分
当りのカウント数で測定して検出を行なった。■でのピ
ークは活性化合物を、その他のピークは代謝物質を示す
。

第１２図に示すクロマトグラムは、ニュークレオシル７
Ｃ８を充填した容１２７ｍ、ｅの第３図に示す如きステ
ンレス鋼前置カラム、および同じくニュークレオシル７
０８を充填した長さ５００ＩＩ１ｍ、内径９ｍｍのステ
ンレス鋼分離カラムを用いて得た結果３１− を示す。供給試料は犬の尿６２０ｍ　ｊｌとした。溶離
法は、メタノール含量をＯから１００％まで増大させる
水とメタノールとの混合液での傾斜溶離法を用いた。化
合物は　Ｃでラベル付けし、オン−ラインで検出を行な
った。王でのピークは活性化合物を、その他のピークは
代謝物質を示す。メタノール％による溶離の傾斜プロフ
ィールをＧＰにより示す。

第１３図に、０．５ｐｐｂのＤＥＳを添加した尿試料の
クロマ１−グラフィーにより得たクロマトグムを示す。

ＤＥＳ、即ちジエチルスチルベストロールはエストロゲ
ン（ｏｅｓｔｒｏｇｅｎｉｃ　）活性を有する物質であ
る。本発明のステンレス鋼前置カラムは容量１３ｍＪ２
を有し、これにリクロプレプＲＰ２、保水処理したシリ
カゲルを充填した。分離カラムは、ニュークレオシル７
Ｃ８を充填した長さ２５０＋ｎｎ＋　。

内径９ｍｍのステンレス鋼カラムを用いた。供給試料は
尿５０ｍｋとした。溶離法は、メタノール含量をＯから
１００％まで増大させる水とメタノールとの混合液での
溶離傾斜法を用いた。ＤＥＳを８Ｈ３２− でラベル付けした。検出はオフ−ラインで行ない、Ｄで
ＤＥＳのピークを得た。

第１４図のクロマトグラムは、極微量のＮ−（２゜６−
ジフルオロベンゾイル）−Ｎ’−（４−トリフルオロメ
チルフェニル）尿素およびこの代謝物質を含有するラッ
トの尿試料のカラムクロマトグラフィーにより得た。こ
の尿素化合物は農業、園芸および森林における殺虫剤と
して使用することができる。ニュークレオシル３０Ｃ８
を充填した容量２７ｍ　ｊ！、の第３図に示す如きステ
ンレス鋼前置カラム、およびゾルパックス７Ｃ８を充填
した長さ５００ｍｍ　、内径９ｍｍのステンレス鋼性分
離カラムを使用した。供給試料は尿１２１１１１Ｊ２と
した。溶離法は、メタノール含量を０から１００％まで
増大させる水とメタノールとの混合液での傾斜溶離法を
用いた。

化合物は　Ｃでラベル付けをした。オン−ライン法で検
出したところ、Ｐで活性化合物のピークを示し、その伯
は他用物質のピークを示した。メタノール％による溶離
の傾斜プロフィールをＧＰにより示す。

【図面の簡単な説明】

第１〜３図は夫々本発明の前置カラムの断面図、第４図
は液体クロマトグラフィー系に用いる本発明の連結部材
の平面図、 第５〜６図は第４図に示す装置を夫々ｖ−ｖ線およびＶ
ｌ−ＶＩ線に沿って切断した断面図、第７図は本発明の
前置カラムおよび連結部材を有する液体クロマトグラフ
ィー系に用いる装置の断面図、 第８図は第７図に示す装置の平面図、 第９〜１４図はクロマトグラフィーにより得た時間（分
）と放射能（ＲＡ）との関係を示すクロマトグラムであ
る。 １・・・円筒状中央部　　２，４・・・部分３・・・上
流端部　　　　５・・・下流端部６・・・棟　　　　　
　　７，８・・・同心円板９・・・軸受はボス １０、１１．１２．５９・・・ガスケット１３、３６・
・・取手　　　　７４．７１・・・ニップル１７・・・
マウント　　　　１８．３３．３５・・・インサート３
５− ９６・・・前置カラム用連結口。 ２０、２１・・・ビン　　　　２２・・・連結部材２３
・・・シャフト　　　　２４・・・上部ボルト２５、５
６・・・ボルト　　　２６・・・フランジ２９、３０．
３１・・・前置カラム用開口３２・・・インサート用開
口 ３４、６３・・・開口　　　　３７・・・弾性アーム３
８・・・ノブ　　　　　　３９・・・スタンド４０・・
・エレメント ４１、４２・・・環状ステンレス鋼プレート４３・・・
スポーク　　　　４５．４６．４７・・・カラム４８、
５５・・・カバー ５０、５１．５７．　！＋８・・・焼結金属フィルター
５２・・・不活性充填剤　　５４．７０・・・容器形状
部６０・・・連結口　　　　　６１・・・爪６２・・・
細長い孔　　　　７２・・・中央内腔７３・・・外部ネ
ジ山　　　７４・・・内部ねじ山７７・・・外部周辺線
　　　７８．８８・・・ねじ山７９、７９ａ・・・凹所
　　　８０．８０ａ・・・タップ形状口８３、８４・・
・周辺溝　　　８５・・・フィルターホールダ８６・・
・周辺縁部　　　　８７・・・周辺線３６− 特許出願人　　　デュファル・ インチルナチオナル・ レセールフ・べ−・ヴエ− 第１頁の続き ０発　明　者　エルベルト・ウイゲルスオランダ国つエ
ースプ・セー・ イエ−・ファン・ホウテンラー ン３６

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、（１）１個以上の前置カラムと、（２）１個以上の
   前置カラムおよび液体用送込管を１個以上の分離カラム
   および廃液用排出管に連結するための部材と、（３）随
   意に１個以上の分離カラムとを備えた液体クロマトグラ
   フィー系に用いる装置において、該装置が、相互に封止
   連結状態にあり相互に回転可能である２個の同心円板か
   ら成る連結部材を備え、該円板の一方が１個以上の前置
   カラムと液体用送込管を封止連結させることのできる開
   口を有し、もう一方の円板が１個以上の分離カラムと廃
   液用排出管を封止連結させることのできる開口を有し、
   ２個の円板における上記開口を一方の円板をもう一方に
   対して回転させることにより相互に随意に連通ずるよう
   にしたことを特徴とする液体クロマトグラフィー系に用
   いる装置。 ２、クロマトグラフィーすべき物質を高圧で予備濃縮す
   るための耐圧力材料の前置カラムにおいて、該カラムが
   内部で両端に向かって狭くなり且つ予備濃縮すべき液体
   用送込管と該カラムの上流で並びに分離カラムと該カラ
   ムの下流で封止連結するための手段を備えた容器形状本
   体から成ることを特徴とする前置カラム。 ３、上記容器形状本体の内壁が円錐状にまたは一体的に
   該本体の両端に向かって収束した特許請求の範囲第２項
   記載の前置カラム。 ４、上記連結手段が容器形状本体の両端で相互に相対し
   て存在する特許請求の範囲第２または３項記載の前置カ
   ラム。 ５、上記容器形状本体の内壁がその下流端部方向よりも
   上流端部方向に一層急激に狭くなる特許請求の範囲第２
   〜４項いずれか一つの項記載の前置カラム。 ６、上記容器形状本体の下流口の径が、該前置カラムと
   連結すべき分離カラムの径とほぼ等しい特許請求の範囲
   第２〜５項いずれか一つの項記載の前置カラム。 ７、上記容器形状本体が耐圧方式で相互に連結される２
   個以上のセグメントから成る特許請求の範囲第２〜６項
   いずれか一つの項記載の前置カラム。