JPS635699B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は電気泳動分析装置に関し、特に、本
来の機能である等速電気泳動とともに、それに連
続して容易に一種のゾーン電気泳動を行わせるこ
とができる電気泳動分析装置に関する。

等速電気泳動は、泳動管路内部にターミナル液
とリーデイング液の二種類の電解液を充填し、こ
の両電解液の境界面に荷電状態になる物質、例え
ばアミノ酸類、ペプチド類、生体物質等の試料を
注入して定電流による電気泳動を行い、易動度の
差によつて被検出物を単一区画に分離し、適宜検
出器にて定性及び／又は定量するものであり、微
量試料の分析にはなくてはならないものとなつて
いる。

しかしながら例えば試料が極めて微量の場合や
易動度が極めて近接した２種の成分を含む場合に
は、通常の等速電気泳動では充分な分析が行えな
かつた。すなわち、前者の場合には、得られる試
料のイオン成分区画の幅がせますぎて充分な検出
ができず、後者の場合には、２種の成分のイオン
成分区画があまりにも密接しすぎて区別できない
ようなことがあつた。

この発明は、上記のような場合にも好適に分析
を行えるよう改良された電気泳動分析装置を提供
するものであつて、すなわち、この発明は、高電
圧電源回路の両端にそれぞれ接続されたターミナ
ル液電極槽とリーデイング液電極槽の間に試料注
入部と検出器とが順に管路にて連結された電気泳
動分析装置において、試料注入部からリーデイン
グ液電極槽側の管路の任意部分に設けられた切換
連結部、その切換連結部にイオン成分区画が到達
したことを検知する到達検知手段、およびゾーン
電気泳動分析用試料注入部を具備し、前記切換連
結部は泳動用連結管路とゾーン電気泳動用電解液
注入用連結管路とを有しかつ切換によつて任意の
一方を前記管路に連結されまた他の切換によつて
前記泳動用連結管路を前記ゾーン電気泳動分析用
試料注入部に連結されるものである電気泳動分析
装置を提供する。

この発明の装置によれば、通常の等速電気泳動
とゾーン電気泳動とを容易にリンク可能になるの
で、通常の等速電気泳動だけでは充分に分析でき
ない試料でも好適に分析できるようになる。ま
た、標準試料を同条件でゾーン電気泳動可能にな
るので、直接的に比較分析できるようになる。

以下、図に示す実施例に基いて、この発明をさ
らに詳説する。ただし、これによりこの発明が限
定されるものではない。

第１図に示す１はこの発明の電気泳動分析装置
の一実施例である。高電圧電源回路２の両端にそ
れぞれターミナル液電極槽３とリーデイング液電
極槽４とが接続され、これらの間に試料注入部５
と検出器６とが管路７にて連結されて基本的な分
析部が構成されている。

ターミナル液電極槽３はターミナル液導入口８
およびバルブ９を介してターミナル液タンク１０
に連結され、リーデイング液電極槽４はリーデイ
ング液導入口１１およびバルブ１２を介してリー
デイング液タンク１３に連結されている。ターミ
ナル液導入口８はさらにバルブ１３を介してゾー
ン電気泳動用電解液タンク１５に連結され、リー
デイング液導入口１１も同様にバルブ１３′を介
してゾーン電気泳動用電解液タンク１５′に連結
されている。

試料注入部５と検出器６の間の管路７の中央部
分は除去されており、その除去部には切換連結部
３０が設けられている。すなわち、管路７の除去
端は、それぞれ摺動フランジ１６，１６′に形成
され、それら両摺動フランジ１６，１６′の間に
摺動体１７が摺動自在に介設されている。摺動体
１７には、泳動用連結管路１８およびゾーン電気
泳動用連結管路１８′が穿設されており、摺動体
１７を摺動させることによつて、いずれの連結管
路でも管路７の除去部を連結可能である。また摺
動フランジ１７の一部には、前記試料注入部５と
は別個の第２の試料注入部１９が設けられ、その
試料注入部１９には試料注入流路２５が連結され
ている。摺動体１７を摺動させることによつて、
連結管路１８を第２の試料注入部１９に連結可能
である。

高電圧電源回路２から分析部に供給される泳動
電流は、電流検出回路２１を介して、マイクロコ
ンピユータ２２に入力されている。これら電流検
出回路２１とマイクロコンピユータ２２とが到達
検知手段を構成し、試料のイオン成分区画が管路
７のどの位置まで電気泳動したかを検知する。す
なわち、公知のように、電気泳動において供給さ
れた電気量を一つのイオン成分区画の泳動距離と
は正比例するものである。そこで電気量を知るこ
とにより泳動距離を知ることができる。マイクロ
コンピユータ２２は、電流検出回路２１の出力す
なわち泳動電流を積算して上記電気量を求め、こ
れによりイオン成分区画の泳動位置を検知する。
ところで今、リーデイング液のイオン成分区画に
着目すれば、その泳動距離と電気量の関係は、リ
ーデイング液の組成のみによつてきまる。ところ
がリーデイング液のイオン成分区画の後端は試料
のイオン成分区画の前端に他ならないから、試料
のイオン成分区画の前端の泳動距離もリーデイン
グ液のイオン成分区画の泳動距離と電気量の関係
によつて知ることができる。つまり、リーデイン
グ液が同一であるかぎり、同一の判断条件を用い
て、電気量から試料のイオン成分区画の泳動距離
を知ることができ、試料の組成や量を考慮しなく
てもよいことになる。このために、あらかじめこ
の装置１では、リーデイング液の組成とそのリー
デイング液を使用したときにリーデイング液のイ
オン成分区画の後端が試料注入部５から連結管出
口２０まで泳動するのに要する電気量とが対応づ
けられてマイクロコンピユータ２２に記憶されて
いる。

２３は摺動体１７の駆動機構であり、マイクロ
コンピユータ２２にてコントロールされている。
そこでマイクロコンピユータ２２および駆動機構
２３が連結管路１８，１８′の選択切換手段を構
成している。

２４はマイクロコンピユータ２２と対話を行う
ための操作卓である。

次にこの装置１の作動を説明するが、初期状態
として管路７の除去部が連結管路１８で連結され
ているとする。まず操作卓２４を介してリーデイ
ング液の組成をマイクロコンピユータ２２に入力
する。そうすると、マイクロコンピユータ２２は
それに対応した電気量Ｑをメモリーから読み出し
て内部的に設定する。次に、ドレンコツク２６と
バルブ１２とを開き、リーデイング液を試料注入
部５よりリーデイング液電極槽４側の管路７に満
たし、さらにバルブ９を開いて反対側の管路７に
ターミナル液を満たし、各バルブを閉じる。こう
して試料注入部５にターミナル液とリーデイング
液の境界面を作成し、その境界面に試料を注入
し、操作卓２４からリンク分析スタート指令を入
力する。マイクロコンピユータ２２は、リンク分
析スタート指令を受取ると電源回路２を制御して
泳動電流を出力させ、等速電気泳動を開始する。
泳動電流i₁は電流検出回路２１でマイクロコンピ
ユータ２２に入力され、マイクロコンピユータ２
２はその泳動電流i₁を時間的に積算するととも
に、積算によつて得られる電気量ｑと前記電気量
Ｑとを比較する。第１図および第２図ａはこの状
態を示したもので、イオン成分区画は矢印αの方
向に等速電気泳動する。

リーデイング液のイオン成分区画の後端が連結
管出口２０に到達したとき、積算電気量ｑは電気
量Ｑに一致する。そこでコンピユータ２２は、電
源回路２を作動して泳動電流を停止するととも
に、駆動機構２３を作動して、第２図ｂに示すよ
うに連結管路１８を泳動管路７から外し、代りに
連結管路１８′を泳動管路７に連結する。これに
よつて連結管路１８には、リーデイング液イオン
成分区画に追随する試料のイオン成分区画がトラ
ツプされる。コンピユータ２２は、この時点で操
作卓２４を介してオペレータにゾーン電気泳動用
電解液注入準備完了を報知する。

オペレータは、ドレンコツク２６を開いて管路
７中の電解液を全て排出し、次にバルブ１３，１
３′を開いて管路７にゾーン電気泳動用電解液を
満たし、バルブ２６，１３，１３′を閉じたのち
操作卓２４よりゾーン電気泳動スタート指令を入
力する。

これによりコンピユータ２２は、駆動機構２３
を作動して再び第２図ａに示すごとく連結管路１
８を管路７に連結し、電源回路２を作動して泳動
電流i₂を出力させる。泳動管路１８にトラツプさ
れていた試料のイオン成分区画は、再び電気泳動
を始めるが、これはゾーン電気泳動である。

結局、試料は試料注入部５から除去部まで等速
電気泳動されかつ除去部から検出器６までゾーン
電気泳動されつまりリンク泳動されて検出される
ことになる。

さて、標準試料の分析に際しては、まず標品分
析スタート指令を操作卓２４からマイクロコンピ
ユータ２２に入力する。マイクロコンピユータ２
２は駆動機構２３を作動して切換連結部３０を第
２図ｃの位置とし、操作卓２４からオペレータに
標品注入準備完了を報知する。

そこでオペレータは、試料注入部２５に矢印β
のごとく標準試料を流し、連結管路１８中に標準
試料を満たしたのち標品注入指令を操作卓２４か
ら入力する。

するとマイクロコンピユータ２２は、駆動機構
２３を作動して切換連結部３０を第２図ｂの位置
とし、操作卓２４を介してオペレータにゾーン電
気泳動用電解液注入準備完了を報知する。

この後の作動は前記リンク分析の後半の作動と
同様であるので説明を省略するが、要するに標準
試料のゾーン電気泳動のみを容易に行うことがで
きる。

変形実施例としては、切換連結部３０を回転円
板式にしたもの、連結管路１８，１８′をさらに
増やしたもの、各バルブ９，１２，１３，１３′，
２６を電磁弁としかつマイクロコンピユータ２２
で自動制御するようにしたもの、試料のイオン成
分区画のうち特定のものだけをトラツプしゾーン
電気泳動させるようにしたもの、両電極槽３，４
間の電圧の時間的変化に基いてイオン成分区画の
到達位置を検知する到達検知手段を用いたもの、
切換連結部３０を検出器６とリーデイング液電極
槽４の間の管路７に設けたものなどが挙げられ
る。

なお、試料注入部５から除去部までの管路７
が、除去部から検出部６までの管路７に比べて充
分大なる容量を有しておれば、ゾーン電気泳動用
電解液を試料注入部５からリーデイング液電極槽
４側の管路７にのみ満たした状態でゾーン電気泳
動を行つてもよく、この場合バルブ１３および電
解液タンク１５が不用になる。さらにゾーン電気
泳動用電解液をリーデイング液とすれば１３′，
１５′も不用になる。

以上の説明から理解されるように、この発明の
電気泳動分析装置によれば、容易に等速電気泳動
とゾーン電気泳動とをリンクさせることができ、
また連結管路の切換を行わなければ等速電気泳動
だけを行わせることもできるから、分析可能な試
料の範囲を大幅に広げられる利点がある。さらに
リンク分析の際にゾーン電気泳動を開始する位置
に標準試料を注入してゾーン電気泳動させられる
から、比較分析を直接行いうる利点もある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の電気泳動分析装置の一実施
例の構成説明図、第２図は第１図に示す装置の連
結流路の各切換位置を説明する図である。 １……電気泳動分析装置、２……高電圧電源回
路、３……ターミナル液電極槽、４……リーデイ
ング液電極槽、５……試料注入部、６……検出
器、７……管路、１６……摺動フランジ、１７…
…摺動体、１８，１８′……連結管路、１９……
ゾーン電気泳動分析用試料注入部、２１……電流
検出回路、２２……マイクロコンピユータ、２３
……駆動機構。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 高電圧電源回路の両端にそれぞれ接続された
   ターミナル液電極槽とリーデイング液電極槽の間
   に試料注入部と検出器とが順に管路にて連結され
   た電気泳動分析装置において、 試料注入部からリーデイング液電極槽側の管路
   の任意部分に設けられた切換連結部、その切換連
   結部にイオン成分区画が到達したことを検知する
   到達検知手段、およびゾーン電気泳動分析用試料
   注入部を具備し、前記切換連結部は泳動用連結管
   路とゾーン電気泳動用電解液注入用連結管路とを
   有しかつ切換によつて任意の一方を前記管路に連
   結されまた他の切換によつて前記泳動用連結管路
   を前記ゾーン電気泳動分析用試料注入部に連結さ
   れるものであることを特徴とする電気泳動分析装
   置。 ２ 切換連結部が、試料注入部と検出器の間の管
   路の中央位置部分に設けられている請求の範囲第
   １項記載の装置。 ３ 切換連結部が、管路の両除去端に各々設けら
   れる摺動フランジと、２本の連結管路を有し前記
   摺動フランジの間に設けられて摺動移動する摺動
   体とからなり、ゾーン電気泳動分析用試料注入部
   が前記摺動フランジに設けられている請求の範囲
   第１項または第２項記載の装置。 ４ 到達検知手段が、泳動電流検出回路と、その
   泳動電流検出回路の出力の積算回路と、その積算
   回路の出力を所定のしきい値に比較する比較回路
   とからなる請求の範囲第１〜３項のいずれかに記
   載の装置。