JPS61122564A - クロマトグラフイー装置のための移動相選択装置 - 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】 産業上の利用分野 本発明は、クロマトグラフィー分析装置において移動相
を形成する複数の流体のうちから１つの流体もしくは移
動相を自動的に選択するための装置に関する。

従来技術 現在、謂ゆる高速液体クロマトグラフィー（ＨＰＬＣ）
は試料分析分野において広く用いられている分析技術で
あることは知られている。

第２図に略示し７’ＣＨＰＬＣ技術で用いられている装
置は、移動相１０（溶媒の適当に選択された混合物）を
通過させるために適当なポンプ１１により発生される特
定の圧力条件下で動作するクロマトグラフィーカラム１
２を備えている。

一般に、このカラムは、恒温制御されるシステムもしく
は系内に挿入されている。被検試料（またはその溶液）
は、カラム内に、自動試料導入装置もしくは標本化装置
（サンプラ）１６により「注入」され、該カラム内では
、移動相の作用により、種々な成分が互いに分離される
と共に存在し得る不純物から分離される。カラムから溶
離された物質は、検出器１３によって測定され、該検出
器の応答は、ピークの形態で記録される。個々の成分を
決定するのに必要な計算はこれらピークの面積または高
さに基づいて行なわれる。

記録装置１４の代りに直接分析結果を発生する積分器／
コンピュータ１５を用いることが可能である。

技術の進歩で、自動条件下で動作することを可能にする
装置が市販品として入手可能なようになった。実際、最
近の構成のＨＰＬＣクロマトグラフィー装置には、自動
試料導入装置もしくは標本化装置（サンプラ）、即ち前
取って準備された一連の試料を逐次的に注入する動作を
行なうことができる装置が設けられている。しがしなが
ら、各種の製品したがってまた６穐の分析には、明確に
定められた特定の装置条件が要求されるので、自動化の
可能性は、一連の均質な試料に制限されてしまう。

しかしながら、実際上は、一般に、それぞれ異なった動
作パラメータおよび特に異なった移へ　　　　動相を要
求するような幾つかの７リー′の異なった試料を分析す
ると言う作業に当面するのが普通である。

最も洗練された装置を用いれば、装置のパラメータの或
る種の変化をプログラムしておくことが可能であり、そ
して移動相に関する限り、異なった溶媒（４種類まで）
を用いて出発して、これら溶媒の異なった濃度の混合物
を得るのが可能であり、その限りにおいて自動化が拡張
されるが、しかしながら、多数の定性的に異なる移動相
を用いて多数の異なったシリーズの分析を要求するよう
な事例には適用できない。したがって、多数の移動相を
自動的に切換えることが可能な場合にのみ、最も好まし
くない条件下でも完全な自動化を達成することができる
。

米国特許第４５６４２６３号明細書から、溶媒選択装置
が６つの異なった移動相の入口に対し６つの位置を有す
る回転空気圧作動弁を備えているＨＰＬＣ型のクロマト
グラフィー装置が知られている。中央処理装置もしくは
ＣＰＵによって供給される各制御パルスは、弁を作動す
ることができる空気圧パルスに変換される。

この公知の装置には、種々な欠点や制限がある。

選択可能な移動相の数が制限され、弁の入口の数に依存
する。したがって、移動相の数が増加する場合には、そ
れに適当な弁構造が要求される。さらに、空気圧作動は
、圧縮ガスの付加的な供給を不可欠的に必要とし、その
ために、装置のコストが高まるばかりではなく、構造が
複雑多岐になる。最後に１つの相から他の相への切換は
、弁の新しい位置付けを可能にするために流れの中断を
意味すると共に可動機械部品に起因する不便さを免れな
い。

発明の目的 したがって本発明の目的は、上に述べたような欠点の無
い移動相の選択のための装置を提供することにある。

発明の構成 本発明によれば、複数の流体のうちの１つ、特に液体ク
ロマトグラフィー装置において移動相を形成する溶媒を
選択するために、それぞれが流体貯蔵槽に接続されてい
る複数個の独立した入口と１つの出口とを有し、該出口
を介して上記選択された流体が、中央処理装置の制御下
で、ポンプによりクロマトグラフィー装置のカラム円に
導入される型の装置において、一端が上記出口を形成し
、そして複数個の側方向通路が設けられている細長いマ
ニホールドと、 それぞれ上記マニホールドの上記通路の１つと上記流体
貯Ｒ槽の１つとの間に接続された複数個のソレノイド升
と、 数値的に上記ソレノイド升の１つに対応する電気パルス
により形成される選択信号に応答して、上記ソレノイド
弁の１つの開放を制御することができる信号を発生する
ための手段とを備えているクロマトグラフィー装置のた
めの移動相選択装置が提案される。

本発明の別の様相によれば、複数の側方向通路゛が開口
する主通路が縦軸方向に貫通する細長い本体から形成さ
れ、上記複数個の側方向通路は、上記主通路における流
れ方向に対して或る角度で傾斜して設けられ、該側方向
通路の入口はソレノイド弁により制御される流体のため
のマニホールドが提案される。

好適な実施例の詳細な説明 以下、添附図面を参照し非限定的な好ましいへ　　　実
施例と関連して説明する。

第１図に略示したシステムは、参照数字１で示したＨＰ
ＬＣクロマトグラフィー（高速液体クロマトグラフィー
）装置を備えており、このクロマトグラフィー装置１は
試料導入部もしくはサンプラ２により分析しようとする
物質を供給されると共に、選択装置５により移動相を形
成する溶媒を供給される。

移動相を形成する溶媒は、別々の貯蔵槽Ｓ１ないしＳ８
に収容されており、したがって図示の選択装置は、８つ
の可能な移動相から選択することが可能である。

なお、後述するように、非常に簡単な仕方で移動相の数
を増やすことができる。クロマトグラフィー装置１から
溶離された物質は、検出器３に送られ、そしてシステム
全体は好ましくはプログラムされたマイクロプロセッサ
からなる中央処理装置４によって制御される。なお第１
図において、実線は、電気接続を表し、他方、破線は流
体の運動を表す。なお、図示を簡略にする丸めに、電源
回路系は図示を省略した。

選択装置もしくはセレクタ５の詳細は第３図に示しであ
る。図において、点鎖線で示したブロック２５は流体系
部分であり、そして残余の部分には、電子的制御装置が
示しである。

選択装置もしくはセレクタの流体系部分２５は、一端か
ら他端に貫通する主通路３１と、複数の入口横分岐通路
もしくは側方向通路５３とを有する細長いマニホールド
６０から構成されており、該入口通路３３の各々は、ソ
レノイド弁ＫＶ１ないしＥＶ８に接続され、そして該ソ
レノイド弁は関連の溶媒貯蔵槽Ｓ１ないしＳ８に接続さ
れている。さらに、システムの手動操作を可能にするた
めに、補助弁ｖ１を設置するのが好ましい。

マニホールド６０の構造についての詳細ハ追って第５図
を参照し説明する。

マニホールドへの流体の導入そして該マニホールドから
ＨＰＬＣ装置への流体の導入は、導入される試料に依存
して自動的に且つ逐次的に行われ、そして所望の溶媒貯
蔵槽と関連の数に対応する数の電気パルスからのパルス
列を出力する中央処理装置もしくはＣＰＵ　４によって
制御される。

例えば、槽Ｓ５に貯蔵されている溶媒は「５」に等しい
数のパルスからなるパルス列で選択するのが好ましい。

しかしながら、６貯ｉＩｔ＃Ｉに制御信号をそれぞれ異
なった仕方で相関し、そして特に、冗長性自己チェック
ディジタル符号を用いることも可能である。

トランジスタ（図示を簡略にするために図示せず）によ
る分離後制御装置によって供給されるパルスは、集積回
路によって構成される計数器４０により計数される。こ
の計数器４０は直列データを受けてそれを４つの出力ビ
ットに変換する。

これらデータビットは、休止もしくは非実行モードにお
いて、メモリ４１内に一時的に格納される。同時に、上
記パルス列の最初のパルスは、計数器４０に供給される
ばかりではなく、カスケード接続された５つのタイマＣ
１ないしＣ５により形成される可能化回路の一部をなす
タイマＣ１を励起する。

適当なりロックによりクロック信号を供給される計数器
により形成されるタイマのうちの１つのタイマは、計数
器４０の計数時間を決定し、そしてこのタイマは、例え
ばＣＰＵが塞がっておってその時点で利用不可能である
等の理由から５　　パルスの到達の遅延を許容するのに
十分な期間もしくは時間に設定される。

この期間が経過すると直ちに、第１番目のタイマは第２
番目のタイマを起動する。このｇ２番目のタイマＣ２は
、さらに短い期間起動された状態に留まり、この期間の
経過で第６のタイマＣ５を励起する。

タイマＣ２は、それに続く回路に作用を及ばずことはな
く、単に０１によって制御される計数機能と、Ｃ３によ
り制御されるメモリの可能化機能とを分離する働きをな
すに過ぎない。し九がって、タイマＣ３は、メモリ４１
を可能化する機能を有している。このメモリ４１は、待
ち状態において、計数器がＣＰＵから受取った数に対応
する４つのデータ・ビットを格納する。

約１秒続く論理レベル「１」信号でメモリは起動され、
４つのビットは並列モードで、ディスプレイ（表示）駆
動回路４２ならびに多重分離回路４４に供給される。表
示駆動回路は、上記４つのデータ・ビットを復号して出
力信号な発生し、そしてこれら出力信号は、共通エミッ
タ・トランジスタ・マトリックス回路（図示せず）によ
りディスプレイもしくは表示装置４３のセグメントに供
給される、 多重分離回路４４は、上記４つのビットを復号して、該
回路４４内に含まれている１６個の論理スイッチ０ない
し１５のうちの１つを開く。

多重分離回路４４は、論理レベル「０」で動作する２即
ち、全ての出カビ１０ないし１５は高論理レベルとなり
、起動されると、低論理レベルに切換えられる。

各スイッチから得られる信号は、単一の線路に関して第
４図に詳細に示されているように、イノバータＵＮによ
って反転されて、その結果、約＋５ｖの信号が得られる
。

このようにして発生された信号は、共通コレクタ・トラ
ンジスタマトリックスのベースに印加される。これらト
ランジスタのエミッタは関連のコレクタを介して８個の
回路を閉成しており、そしてこれら回路は、８個の中級
電力トランジスタのベースに出力信号を与え、そして該
電力トランジスタは８個のリレーのコイルに＋ＳＶの電
圧を供給する。このような回路の一例が第４図に示しで
ある。

第４図を参照するに、８個の中級電力トランジスタのベ
ースの各々に対する入力に前置して、コイルへの励起電
流の微調節を行うためにトリマ回路ＰＲが挿入されてい
る。これは極めて望ましい構成である。と言う９は、リ
レーコイルは異なった抵抗を有しているものであり、し
たがって５！換の際には、励起電流を僅かに調節する必
要が起り得るからである。８個のリレーの６各は、＋２
４Ｖ（直流）の案定化された電圧の補助゛電源回路を閉
成し、それにより対応のソレノイド弁が付勢される。

励起期間が経過した後に、タイマｃ５は第４番目のタイ
マＣ４を付活する。このタイマｃ４は、或る期間だけ動
作状態に留まり、然る後に＃！５番目のタイマＣ５を励
起する。このタイマＣ５は、論理レベル「１」のパルス
で、計数器４゜をリセットし、それにより、システム全
体を次の計数動作を可能にするように初期設定する。

全サイクルは、カスケード接続された４つのタイマによ
り制御され、全実行時間は数秒台である。

ここで、弁選択装置もしくはセレクタは、確実なフィー
ドバック制御を受けることを強調しておく。多重分離回
路の各チャンネルからの論へ　　　埋出力信号は、関連
の励起回路により対応のリレーを閉成することに加えて
、ＣＰＵに伝送されて、状態が予め設定され念状態と異
なるか否かのチェックに用いられ、ＣＰＵは所要の状態
を復旧するように試行する。予め定められた数の試行後
に、状態が所望の状態とならなかった場合には、ＣＰＵ
はシステム全体をオフに切換える。

貯蔵槽内で流体管路に配設された多孔性のダイヤフラム
（例えば１０μｍのダイヤフラム）を介して濾過された
溶媒は対応の弁の入口に達する。ソレノイド弁ＥＶ１〜
ＥＶ８は、常閉型のものである。電子回路の制御下で、
８つのリレーのうちの１つが対応のソレノイド弁を作動
して、所要の溶媒をしてマニホールドを通流せしめる。

１つのソレノイド弁から他のソレノイド弁への切換は、
逐次的に行われるのではなく瞬時的に行われる。

第５図に示したマニホールド３０は、例えばポリテトラ
フルオロエチレンのような不活性材料から形成された細
長い直方体のブロックから構成されており、円形横断面
を有する主通路３１が縦軸方向に貫通して延在しており
、この主通路３１には、好ましくは、４０°と５０°と
の間の角度で、８個の側方向通路６３が交差している。

該通路３３は全て同じ直径を有している。流れ方向に対
してこのような傾きを設けることにより、ポンプの吸込
作用下で生じ得る溶媒の乱光が軽減される。

上の説明から、本発明による利点は明らかであろう。実
際、電気信号から空気圧パルスへの変換は最早や必要と
されず、し念がって、圧縮された気体のための適当な供
給管路の必要性はなくなり、要素（そのうちの多くは可
動の要素である）の数も減少される。

さらに、用いられる特殊なマニホールドにより、使用可
能な相の数に関する従来のような制限ならびｉｃ構造上
の特徴に関する制限も克服される。また、実際、貯蔵槽
の数も、マニホールド部材の長さを増加するのに対応し
、必要ならば、制御論理を変更して、相当に増加するこ
とができよう。

最後に、１つの相から他の相への切戻は、流れの中断を
伴わずに行われ、したがって、ポンプを連続的に運転す
ることが可能である。

以上本発明を幾つかの好ましい実施例と関連して欣明し
たが、本発明はこれら実施例に限定されるものではなく
、当該技術分野の専門家には、数多の変更および／−ま
たは変形が容易に想到し得るであろうことを付記する。

【図面の簡単な説明】

第１図は、ＨＰＬＣ装置もしくはシステムに適用された
本発明の装置を略示する図、第２図は、公知のＨＰＬＣ
クロマトグラフィー装置の構造を示す図、第６図は本発
明による選択Ｓ置もしくはセレクタの回路図、第４図は
電力アダプタ回路を示す図、そして第５図は、本発明に
よるマニホールドを示す部分断面図である。 １・・・ＨＰＬＣクロマトグラフィー（高速液体クロマ
トグラフィー）、２・・・試料導入部（？ンブラ入３・
・・検出器、４・・・中央処理装置（ＣＰＵ）、５・・
・選択装置、３０・・・マニホールド、３１・・・主通
路、６３・・・側方向通路、４０・・・計数器、４１・
・・メモリ、４２・・・ディスプレイ駆動回路、４３・
・・多重分離回路、Ｃ・・・タイマ、Ｅｖ・・・ソレノ
イド升、ＩＮ・・・インバータ、Ｓ・・・貯蔵槽、ＰＲ
・・・トリマ回路、特許出願人　　グラクツ・ンシエタ
・はル・アツイオ一二 外２名

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）複数の流体のうちの１つ、特に液体クロマトグラフ
   ィー装置において移動相を形成する溶媒を選択するため
   に、それぞれが流体貯蔵槽に接続されている複数個の独
   立した入口と１つの出口とを有し、該出口を介して前記
   選択された流体が、中央処理装置の制御下で、ポンプに
   よりクロマトグラフィー装置のカラム内に導入される型
   の装置において、 一端が前記出口を形成し、そして複数個の 側方向通路が設けられている細長いマニホールドと、 それぞれ前記マニホールドの前記通路の１ つと前記流体貯蔵槽の１つとの間に接続された複数個の
   ソレノイド弁と、 数値的に前記ソレノイド弁の１つに対応す る電気パルスにより形成される選択信号に応答して、前
   記ソレノイド弁のうちの１つの開放を制御することがで
   きる信号を発生するための手段とを備えているクロマト
   グラフィー装置のための移動相選択装置。 ２）信号発生手段が、 データ線路を介して中央処理装置に接続さ れて選択された弁に関連の選択パルスを計数する計数器
   と、 該計数器の出力側に接続されて前記選択デ ータを一時的に記憶するためのメモリと、 前記メモリの出力側に接続されて、制御さ れるソレノイド弁の数に少なくとも等しい数の出力を有
   する多重分離回路と、 前記多重分離回路の前記出力の１つにそれ ぞれ接続されて該多重分離回路の対応の出力に発生され
   る起動信号に応答し対応のソレノイド弁を作動する複数
   個のリレーと、 前記データ線路に接続された入力と前記メ モリおよび前記計数器にそれぞれ接続された出力とを有
   し、該出力により前記メモリから選択データの前記多重
   分離回路への転送ならびに新しい選択サイクルの開始前
   に前記計数器のリセットの可能化を制御する可能化回路
   とを備えている特許請求の範囲第１項記載の選択装置。 ３）可能化回路が、ソレノイド弁に対し選択信号となる
   パルス列の最初のパルスの到来により起動されるタイマ
   のチェーン回路を備えている特許請求の範囲第２項記載
   の選択装置。 ４）多重分離回路の出力が、中央処理装置により最初に
   発生された選択データと比較するために該中央処理装置
   に帰還される特許請求の範囲第２項記載の選択装置。 ５）マニホールドが、複数の側方向通路が開口する主通
   路が縦軸方向に貫通している細長い本体から形成され、
   該側方向通路は、前記主通路における流れの方向に対し
   て或る角度で傾いている特許請求の範囲第１項記載の選
   択装置。 ６）複数の側方向通路が開口する主通路が縦軸方向に貫
   通する細長い本体から形成され、前記複数個の側方向通
   路は、前記主通路における流れ方向に対して或る角度で
   傾斜して設けられ、該側方向通路の入口はソレノイド弁
   により制御されることを特徴とする流体のマニホールド
   。 ７）側方向通路が同じ一定の直径を有する円形横断面を
   有している特許請求の範囲第６項記載のマニホールド。 ８）側方向通路が、主通路の軸線に対して４０度と５０
   度との間の角度で傾いている平行な軸線を有している特
   許請求の範囲第７項記載のマニホールド。