WO2021177242A1

WO2021177242A1 - クロマトグラフおよび試料分析方法

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Publication number: WO2021177242A1
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Inventors: 亮二阿部; 鈴木　信二
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Abstract

測定時間を短縮しつつ各成分の分離分解能を向上させることができるクロマトグラフおよび試料分析方法が開示される。　液体分析装置（ＨＰＬＣ装置）は、第１バッファ部（１２）、第１切換えバルブ（１３）、ＨＰＬＣカラム（１４）、第２切換えバルブ（１５）、第２バッファ部（１６）が介装された主流路（２３）と、ＨＰＬＣカラム（１４）を迂回するバイパス流路（２４）と、を備える。制御部（３２）は、ポンプ（１１）、第１切換えバルブ（１３）および第２切換えバルブ（１５）を制御して、第１バッファ部（１２）が保持する流体の少なくとも一部が、主流路（２３）を通って第２バッファ部（１６）に流入する第１の経路と、第２バッファ部（１６）が保持する流体が、主流路（２３）における第１切換えバルブ（１３）と第２切換えバルブ（１５）との間を、バイパス流路（２４）を通って第１バッファ部（１２）に流入する第２の経路と、を切換える。

Description

クロマトグラフおよび試料分析方法

　本発明は、クロマトグラフおよび試料分析方法に関する。

　従来、試料の成分分析を行う試料分析装置として、クロマトグラフが知られている。クロマトグラフは、移動相媒体をポンプなどによって加圧してカラムを通過させ、分析種を固定相及び移動相との相互作用の差を利用して高性能に分離して検出する分析方法である。気体試料の分析においては、移動相媒体としてキャリアガスと呼ばれる気体を用いるガスクロマトグラフ（Gas Chromatograph）などが使われる。一方、液体試料の分析においては、移動相媒体として溶離液と呼ばれる液体を用いる液体クロマトグラフ（Liquid Chromatograph）などが使われる。

　クロマトグラフにおける各成分の分離分解能を向上させるためには、固定相であるカラムの長さを長くして各成分の溶出時間を長くしたり、流路中にカラムを複数本、直列に配置したりすることが考えられる。
　しかしながら、カラムの長さを長くしたり、複数本直列に配置したりすると、カラム自体が大型化する。また、カラムの長さを長くした分、当該カラムへ試料および移動相媒体を送出する際の送出圧力も高くする必要があるため、ポンプが大型化する。すなわち、クロマトグラフを採用した試料分析システムが大型化するとともにコストが嵩む。

　そこで、送出圧力を高くすることなく分離分解能の向上を実現するための技術として、例えば特許文献１（特開２００６－２０１０３９号公報）には、リサイクル分離方式を採用した高速液体クロマトグラフィー（ＨＰＬＣ：High Performance Liquid Chromatography）が開示されている。この方式は、一度ＨＰＬＣカラムを通過した液体試料と溶離液とを共に循環させ、同じＨＰＬＣカラムに通過させる動作を複数回行うことで、疑似的にＨＰＬＣカラムの長さを長くして分離分解能を高める方式である。
　このように、同一ＨＰＬＣカラムに複数回液体試料および溶離液を流すことで、送液圧力はＨＰＬＣカラム１本分と同等であって、ＨＰＬＣカラム複数本分もしくは複数倍の長さのＨＰＬＣカラムを用いた場合と同等の分離分解能が得られる。

　しかしながら、上記のリサイクル分離方式を採用してリサイクル運転を繰返し行っていくと、液体試料中の各成分は互いに分離していくものの、早く溶出する成分が１回前のサイクルで分離している遅く溶出する成分に追いつくことが発生し、折角分離した成分同士が混合する場合がある。
　このような不具合を解消するために、例えば特許文献２（特開２０１０－２４９５８８号公報）には、リサイクル運転時の閉流路において、その流路長を長くするための側路を設けた装置構成が開示されている。つまり、カラムから最後に溶出される成分が溶出されるまで、最初に溶出される成分がカラムに流入しないように、閉流路中に、液体試料と溶離液とを保持するためのバッファ部を設ける。これにより、多量の液体試料であっても精度良く分離させることができる。

特開２００６－２０１０３９号公報特開２０１０－２４９５８８号公報

　上記特許文献２（特開２０１０－２４９５８８号公報）に記載の技術では、例えばリサイクル分離のための循環を３回行い、４回目にカラムによって分離された各成分を検出することで、仮想的には、４倍の長さのカラムと同等の分離分解能が得られる。しかしながら、この場合、カラムには、毎回、カラムでの最後の分離に必要な液体試料および溶離液の総液量が送液される。つまり、１回目、２回目、３回目の測定では、測定に必要な液量に加え、測定に不要な液量の液体試料および溶離液がカラムに送液されることになる。そのため、不要な測定時間が生じる。

　そこで、本発明は、クロマトグラフおよび試料分析方法であって、測定時間を短縮しつつ各成分の分離分解能を向上させることができるクロマトグラフおよび試料分析方法を提供することを課題としている。

　上記課題を解決するために、本発明に係るクロマトグラフの一態様は、液体もしくは気体である試料を含む流体を送出ポンプと、前記流体が供給され、内部に保持された固定相との相互作用によって前記試料の成分を分離するカラムと、一端側から他端側に向かって、第１バッファ部と、第１切換えバルブと、前記カラムと、第２切換えバルブと、第２バッファ部とが介装された主流路と、前記カラムを迂回して前記第１切換えバルブと前記第２切換えバルブとの間に接続されたバイパス流路と、前記カラムにおいて分離された成分を検出する検出器と、前記ポンプ、前記第１切換えバルブおよび前記第２切換えバルブを制御する制御部と、を備える。前記制御部は、前記第１切換えバルブおよび前記第２切換えバルブを切換えることで、前記主流路における前記第１切換えバルブと前記第２切換えバルブとの間の流路を前記バイパス流路に切換え可能であり、前記ポンプ、前記第１切換えバルブおよび前記第２切換えバルブを制御して、前記第１バッファ部が保持する前記流体の少なくとも一部が、前記主流路を通って前記第２バッファ部に流入する第１の経路と、前記第２バッファ部が保持する前記流体が、前記主流路における前記第１切換えバルブと前記第２切換えバルブとの間を、前記バイパス流路を通って前記第１バッファ部に流入する第２の経路と、を切換える。

　このように、カラムの前段と後段とに第１バッファ部と第２バッファ部とを設け、試料を含む流体が第１バッファ部から第１切換えバルブ、カラム、第２切換えバルブを経由して第２バッファ部に流入する第１の経路と、カラムによって成分分離された流体が第２バッファ部からカラムを迂回して第２切換えバルブ、第１切換えバルブを経由して第１バッファ部に流入する第２の経路とを切換え可能に構成する。これにより、一度カラムを通過した流体を再び第１バッファ部に戻し、同じカラムを複数回通過させることが可能となり、リサイクル分離方式を実現することができる。したがって、カラムを大型化することなく、また、ポンプの送出圧力を高くすることなく、分離分解能を向上させることができる。
　さらに、従来のリサイクル分離方式のように環状の閉流路を用いた構成とは異なり、第１バッファ部と第２バッファ部との間を流体が往復する構成であるため、流体をＮ回カラムに通す場合の１回目からＮ－１回目までにおいては、カラムに導入する流体量を分離に必要な流体量のみとすることができる。つまり、１回目からＮ－１回目までにおいて、分離には不要な流体を送出しないようにすることができ、測定時間を短縮することができる。

　また、上記のクロマトグラフにおいて、前記検出器は、前記主流路上に配置されていてもよい。
　この場合、流体が第１の経路で流れるたびに、カラムにおいて分離された成分を検出することができる。例えば、検出器が第１の経路におけるカラムの下流側に配置されていれば、流体がカラムを通過するたびに分離成分を検出することができる。また、カラムを通過した流体に対して、都度、分離成分の検出を行うことができるので、例えば分離回数が少ない段階で完全分離したピークを検出できた場合には、そのピークをもとに成分の同定や定量を行うこともできる。
　さらに、上記のクロマトグラフにおいて、前記検出器は、前記カラムと前記第２切換えバルブとの間に配置されていてもよい。この場合、カラムを通過した直後で分離成分を検出することができる。そのため、カラムにおいて成分分離した流体が検出器に導入される前に拡散されるのを抑制することができ、検出精度を向上させることができる。

　また、上記のクロマトグラフにおいて、前記検出器は、前記主流路および前記バイパス流路の外に配置されていてもよい。この場合、流体が第１の経路や第２の経路を流れている間は、検出器による分離成分の検出は行わず、例えばリサイクル分離が終了した後、最後に分離成分の検出を行うことができる。成分分離した流体が不必要に検出器に導入されることがないため、検出精度を向上させることができる。
　さらにまた、上記のクロマトグラフにおいて、前記第１の経路における前記第２バッファ部の下流側から前記流体を排出する排出流路をさらに備え、前記検出器は、前記排出流路上に配置されていてもよい。この場合、リサイクル分離が終了した後、第２バッファ部の下流側から流体を排出する際に分離成分の検出を行うことができる。

　また、上記のクロマトグラフは、前記第１の経路における前記カラムと前記第２バッファ部との間から前記流体を排出する排出流路をさらに備え、前記検出器は、前記排出流路上に配置されていてもよい。この場合、リサイクル分離が終了した後、カラムと第２バッファ部との間から流体を排出する際に分離成分の検出を行うことができる。最後に不必要に第２バッファ部を通ることがないため、流体の拡散を抑制し、検出精度を向上させることができる。
　さらに、上記のクロマトグラフは、前記カラムを迂回して前記第１切換えバルブと前記第２切換えバルブとの間に接続された第２のバイパス流路をさらに備え、前記検出器は、前記第２のバイパス流路上に配置されていてもよい。この場合、任意のタイミングで検出器による分離成分の検出を行い、その後、リサイクル分離を再開させることができる。例えば、検出器による検出結果に応じて残りのリサイクル分離の回数を決定したり、リサイクル分離を終了したりすることも可能である。

　また、上記のクロマトグラフは、試料槽に貯留された前記試料を採取する試料採取流路と、移動相媒体槽に貯留された移動相媒体を採取する移動相媒体流路と、をさらに備え、前記試料採取流路の一端および前記移動相媒体流路の一端は、それぞれ前記第１切換えバルブに接続されており、前記ポンプは、前記第１の経路における前記第１バッファ部の上流側に配置され、前記制御部は、前記ポンプおよび前記第１切換えバルブを制御して、前記第１バッファ部への前記試料と前記移動相媒体との注入を切換え可能であってもよい。
　この場合、試料および移動相媒体を第１バッファ部に注入するためのポンプと、試料を含む流体（試料と移動相媒体との混合物）を送出するためのポンプとを、１つのポンプで実現することができる。したがって、ポンプを複数個設ける必要がなく、その分の小型化およびコスト削減を実現することができる。また、ポンプを第１の経路および第２の経路の外に配置することができるので、リサイクル分離中は流体がポンプを通過しないようにすることができる。したがって、ポンプを通過することによる流体の分散を防止することができ、分離能の低下を防止することができる。

　さらに、上記のクロマトグラフにおいて、前記第１バッファ部および前記第２バッファ部は、所定の内容量を有する管路であってもよい。
　この場合、簡易な構成で流体を保持するバッファ部を構成することができる。また、バッファ部を管路により構成することで、バッファ部内における流体の拡散を抑制することができる。なお、拡散を適切に抑制するためには、管路の内径は細い方が好ましい。

　また、上記のクロマトグラフにおいて、前記所定の内容量は、前記カラムにおける前記成分の分離に必要な流体量以上の容量とすることができる。
　第１バッファ部の内容量をカラムにおける成分の分離に必要な流体量以上の容量とすることで、第１バッファ部からカラムに成分分離に必要な量の流体を適切に供給することができる。また、第２バッファ部の内容量をカラムにおける成分の分離に必要な流体量以上の容量とすることで、カラムにおける分離が全て終了するまで、当該カラムを通過した流体を第２バッファ部において保持することができる。したがって、適切にリサイクル分離を行うことができる。

　さらに、本発明に係る試料分析方法の一態様は、液体もしくは気体である試料を含む流体を送液するポンプと、前記流体が供給され、内部に保持された固定相との相互作用によって前記試料の成分を分離するカラムと、一端側から他端側に向かって、第１バッファ部と、第１切換えバルブと、前記カラムと、第２切換えバルブと、第２バッファ部とが介装された主流路と、前記カラムを迂回して前記第１切換えバルブと前記第２切換えバルブとの間に接続されたバイパス流路と、前記カラムにおいて分離された成分を検出する検出器と、を備えるクロマトグラフにおける試料分析方法であって、前記第１バッファ部が保持する前記流体の少なくとも一部を、前記主流路において前記第１切換えバルブを経由して前記カラムへ供給し、前記カラムによって前記試料中の成分を分離する分離ステップと、前記カラムを通過した前記流体を、前記主流路において前記第２切換えバルブを経由して前記第２バッファ部に供給し、当該第２バッファ部で保持させる保持ステップと、前記第１切換えバルブおよび前記第２切換えバルブを制御して、前記主流路における前記第１切換えバルブと前記第２切換えバルブとの間の流路を前記バイパス流路に切換え、前記第２バッファ部が保持する前記流体を、前記カラムを迂回して前記第２切換えバルブ、前記第１切換えバルブを順に経由して前記第１バッファ部に戻す回収ステップと、前記分離ステップ、前記保持ステップおよび前記回収ステップを繰り返し、少なくとも前記分離ステップをＮ（Ｎは、１よりも大きい整数）回行った後、前記検出器による検出を行う検出ステップと、を含む。ｎ（ｎは、１≦ｎ≦Ｎの整数）回目の前記分離ステップでは、前記第１バッファ部から前記カラムへ、１回目に当該カラムが前記成分の分離を行うのに必要な流体量のｎ倍の前記流体を供給する。

　このように、分離ステップ、保持ステップ、回収ステップを行うことで、一度カラムを通過した流体を再び第１バッファ部に戻すことができ、これらのステップを繰り返すことでリサイクル分離方式を実現することができる。したがって、分離分解能を向上させることができる。
　さらに、ｎ回目の分離ステップでは、第１バッファ部からカラムへ、１回目に当該カラムが成分の分離を行うのに必要な流体量のｎ倍の流体を供給するので、従来のリサイクル分離方式のように環状の閉流路を用いた場合とは異なり、１回目からＮ－１回目までにおいて、分離には不要な流体を送出しないようにすることができる。したがって、測定時間を短縮することができる。

　また、上記の試料分析方法の前記検出ステップでは、前記分離ステップを行うたびに、前記検出器による検出を行ってもよい。この場合、例えば、分離回数が少ない段階で完全分離したピークを検出できた場合には、そのピークをもとに成分の同定や定量を行うこともできる。
　さらに、上記の試料分析方法の前記検出ステップでは、前記Ｎ回目の前記分離ステップの後のみ、前記検出器による検出を行ってもよい。この場合、成分分離した流体が不必要に検出器に導入されることがないため、検出精度を向上させることができる。
　また、上記の試料分析方法の前記検出ステップでは、ｍ（ｍは、１≦ｍ＜Ｎの整数）回目の前記分離ステップの後に、前記検出器による検出を行ってもよい。すなわち、Ｎ回の分離が行われるまでの任意のタイミングで検出器による分離成分の検出を行うことができる。この場合、例えば、検出器による検出結果に応じて残りのリサイクル分離の回数を決定したり、リサイクル分離を終了したりすることも可能である。

　本発明では、クロマトグラフィーを用いた測定において、測定時間を短縮しつつ各成分の分離分解能を向上させることができる。
　上記した本発明の目的、態様及び効果並びに上記されなかった本発明の目的、態様及び効果は、当業者であれば添付図面及び請求の範囲の記載を参照することにより下記の発明を実施するための形態（発明の詳細な説明）から理解できるであろう。

図１は、第一の実施形態における液体分析装置の構造例を示す図である。図２Ａは、第一の実施形態における液体分析装置の動作例を示す図である。図２Ｂは、第一の実施形態における液体分析装置の動作例を示す図である。図２Ｃは、第一の実施形態における液体分析装置の動作例を示す図である。図３Ａは、第一の実施形態における液体分析装置の動作例を示す図である。図３Ｂは、第一の実施形態における液体分析装置の動作例を示す図である。図４Ａは、第一の実施形態における液体分析装置の動作例を示す図である。図４Ｂは、第一の実施形態における液体分析装置の動作例を示す図である。図４Ｃは、第一の実施形態における液体分析装置の動作例を示す図である。図５は、第二の実施形態における液体分析装置の構造例を示す図である。図６Ａは、第二の実施形態における液体分析装置の動作例を示す図である。図６Ｂは、第二の実施形態における液体分析装置の動作例を示す図である。図６Ｃは、第二の実施形態における液体分析装置の動作例を示す図である。図７は、第二の実施形態における液体分析装置の動作例を示す図である。図８は、第三の実施形態における液体分析装置の構造例を示す図である。図９Ａは、第三の実施形態における液体分析装置の動作例を示す図である。図９Ｂは、第三の実施形態における液体分析装置の動作例を示す図である。図９Ｃは、第三の実施形態における液体分析装置の動作例を示す図である。図１０は、第三の実施形態における液体分析装置の動作例を示す図である。図１１は、第四の実施形態における液体分析装置の構造例を示す図である。図１２Ａは、第四の実施形態における液体分析装置の動作例を示す図である。図１２Ｂは、第四の実施形態における液体分析装置の動作例を示す図である。図１２Ｃは、第四の実施形態における液体分析装置の動作例を示す図である。図１３Ａは、第四の実施形態における液体分析装置の動作例を示す図である。図１３Ｂは、第四の実施形態における液体分析装置の動作例を示す図である。図１３Ｃは、第四の実施形態における液体分析装置の動作例を示す図である。図１４Ａは、第四の実施形態における液体分析装置の動作の変形例を示す図である。図１４Ｂは、第四の実施形態における液体分析装置の動作例を示す図である。図１５Ａは、第四の実施形態における液体分析装置の動作の変形例を示す図である。図１５Ｂは、第四の実施形態における液体分析装置の動作例を示す図である。図１６は、液体分析システムの基本構成例を説明するための図である。図１７は、液体分析システムの基本構成例を説明するための図である。図１８は、従来の液体分析装置の構造例を示す図である。図１９は、検出器から得られる信号の一例である。図２０は、従来のリサイクル分離方式の液体分析装置の構造例を示す図である。図２１は、従来の液体分析装置の問題点を説明するための図である。図２２は、本発明の実施形態における気体分析装置の構造例を示す図である。

　液体クロマトグラフィーやガスクロマトグラフィーを採用した分析システムは、例えば、テロやパンデミックなどの対策として、毒ガスや爆発物、感染症などの対象物をより早期に発見するための検知システムや、上記対象物の拡大防止を目的として、複数個所での分析情報に基づく状況把握システムとして用いられる。これらのシステムにおける分析装置は、公共施設、交通機関など設置場所を選ばず設置可能で小型のものが望まれる。

　毒ガスや爆発物の検査のための分析は、ガスを液体に溶かし込む捕集装置と液体クロマトグラフィーとを組合せることで行うことができる。また、毒ガスや爆発物自体をガスクロマトグラフィーにより直接的に分析することも可能である。

　上記の毒ガスとしては、例えばサリン（C₄H₁₀FO₂）、ソマン（C₇H₁₆FO₂P）、VXガス（C₁₁H₂₆NO₂PS）、マスタードガス（bis(2-chloroethyl) sulfide, C₄H₈C_l2S）などがあり、爆発物としては、ＴＮＴ（トリニトロトルエン）、ＤＮＴ（ジニトロトルエン）などがある。

　また、感染症検査においては、対象病原菌やウィルスのＲＮＡもしくはＤＮＡを対象物として、直接的に液体クロマトグラフィーにて分析することも、ＰＣＲやＬＡＭＰ法、ハイブリダイゼーション法、インタカレーター法のなど増感方法を介して液体クロマトグラフィーにて分析することも可能である。

　上記の感染症としては、例えば炭疽、鳥インフルエンザ、クリミア・コンゴ出血熱、デング熱、エボラ出血熱、ヘンドラウイルス感染症、肝炎、インフルエンザ、ラッサ熱、マールブルグ熱、髄膜炎症（en:Meningococcal disease）、ニパウイルス感染症、ペスト、リフトバレー熱、重症急性呼吸器症候群（SARS）、天然痘、野兎病、黄熱病などがある。

　以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
（第一の実施形態）
　本実施形態では、液体試料の成分分析を行うクロマトグラフとして高速液体クロマトグラフィー（ＨＰＬＣ：High Performance Liquid Chromatography ）装置を用いた液体分析システムについて説明する。
　液体分析システムとしては、上記した例以外に例えば、飲料水等の製造工場において飲料水等の品質をモニタするシステムや、植物工場において植物（野菜等の作物）に必要な養分を水に溶かした養液の成分分析を行うシステム等がある。

　図１６は、飲料水等の製造工場における液体分析システムの例を示す図である。
　この図１６に示すように、飲料水等の製造工場においては、製造する飲料水等の品質をモニタするために、飲料水等を貯蔵する液体タンク８１より分析対象の飲料水等の液体８２の一部を採取する。そして、採取された液体８２は、液体試料採取流路８３を介して液体分析装置８４に送液され、当該液体分析装置８４により成分分析される。

　図１７は、植物工場における液体分析システムの例を示す図である。
　一般に、植物工場においては、植物（野菜等の作物）に必要な養分を水に溶かした養液による養液栽培が行われる。図１７では、養液栽培として、養液９１を循環させる循環式の水耕栽培の例を示している。
　この図１７に示すように、作物９２が育成される栽培槽９３に供給される養液９１は、送液ポンプ９４により、循環流路９５を介して循環する。循環する養液９１の一部は、循環流路９５の一部から分岐した液体試料採取流路９６を介して、例えば自動的に採取され、採取された養液９１は液体分析装置９７により成分分析される。

　循環式の水耕栽培の場合、養液が循環するにつれ栽培槽に保持される養液の組成が変化する。植物の生育は養液成分に影響されるので、養液分析の結果に基づき、必要に応じて適宜、養液の調整が行われる。

　液体分析装置８４、９７としては、液体試料に含まれる多項目の成分を簡易に分析することができるＨＰＬＣ装置を用いることができる。
　図１８は、従来のＨＰＬＣ装置２００Ａの構成例を示す図である。
　ＨＰＬＣ装置２００Ａは、ポンプ２１１と、切換えバルブ２１２と、ＨＰＬＣカラム２１３と、を備える。制御部２３２は、ポンプ２１１および切換えバルブ２１２の動作を制御して、試料槽１４１（図１６の液体タンク８１、図１７の栽培槽９３に相当）に貯蔵されている液体試料１４１ａ、および溶離液槽１４２に貯蔵されている溶離液１４２ａを、夫々液体試料採取流路２２１、溶離液流路２２２を介してＨＰＬＣカラム２１３に導入する。

　ＨＰＬＣカラム２１３に導入された液体試料１４１ａは、ＨＰＬＣカラム２１３により構成成分毎に分離される。そして、検出器２３１において分離成分が検出され、データ処理部２３３において検出部２３１からの検出データが解析され、養液成分の同定や定量が行われる。データ処理部２３３により分析された分析結果は、例えば、制御部２３２に送出される。
　ＨＰＬＣカラム２１３と検出器２３１とを通過した液体試料１４１ａおよび溶離液１４２ａは、排液流路２２３を介して排液槽１４３に排液１４３ａとして保持される。

　ＨＰＬＣカラム２１３を溶離液１４２ａとともに液体試料１４１ａが流れると、液体試料１４１ａを構成する各成分は、固定相であるＨＰＬＣカラム２１３と相互作用しながら移動する。この各成分とＨＰＬＣカラム２１３との相互作用の強さの相違により、ＨＰＬＣカラム２１３から各成分が溶出する時間が決定される。すなわち、ＨＰＬＣカラム２１３を通過する各成分の溶出時間の相違を利用して、液体試料１４１ａに含まれる各成分が分離される。

　分離された成分は、検出器２３１により検出される。このとき、検出器２３１は、各成分のＨＰＬＣカラム２１３での保持時間に対応して、各成分に相当する信号を検出する。つまり、各成分に相当する信号は時間依存性を持つ。ここで、保持時間とは、ＨＰＬＣカラム２１３に流入後、ＨＰＬＣカラム２１３から溶出して、検出器２３１により検出されるまでの時間である。
　例えば、液体試料１４１ａに物質Ａ、物質Ｂ、物質Ｃが含まれており、ＨＰＬＣカラム２３１を通過する物質Ａ、物質Ｂ、物質Ｃの保持時間がｔ１、ｔ２、ｔ３（ｔ１＜ｔ２＜ｔ３）であるとき、検出器２３１からは、図１９に示すように各成分（物質Ａ、物質Ｂ、物質Ｃ）に相当する信号が得られる。

　しかしながら、試料によっては、ＨＰＬＣカラムを１回通過させただけでは十分に各成分を分離ができない場合がある。そこで、各成分の分離分解能を向上させるために、従来、リサイクル分離方式を採用したＨＰＬＣ装置が提案されている。
　図２０は、従来のリサイクル分離方式を採用したＨＰＬＣ装置２００Ｂの構造例を示す図である。なお、図１８に示すＨＰＬＣ装置２００Ａと同一の構成要素については、図１８と同一符号を付し、以下、構成の異なる部分を中心に説明する。

　図２０に示すＨＰＬＣ装置２００Ｂは、図１８に示すＨＰＬＣ装置２００Ａにリサイクル分離方式を適用したものであり、検出器２３１の下流側に第２切換えバルブ２１５が追加されている。切換えバルブ２１２と第２切換えバルブ２１５とを制御することで、切換えバルブ２１２、ポンプ２１１、ＨＰＬＣカラム２１３、検出器２３１、第２切換えバルブ２１５およびバッファ部２１４を循環する循環経路（閉流路）２２４を形成することができる。

　液体試料１４１ａおよび溶離液１４２ａを循環経路２２４で循環させ、ＨＰＬＣカラム２１３を複数回通過させることで、疑似的にＨＰＬＣカラムの長さを長くして分離分解能を高めることができる。
　例えば、リサイクル分離のための循環を３回行う場合、ＨＰＬＣカラム２１３には４回、液体試料１４１ａおよび溶離液１４２ａが流れる。これにより、仮想的には、循環しない場合のＨＰＬＣカラム２１３の４倍の長さと同等の分離分解能が得られる。
　この従来のＨＰＬＣ装置２００Ｂでは、１回目、２回目、３回目の測定において、それぞれ４回目の測定と同量の液量の液体試料１４１ａおよび溶離液１４２ａがＨＰＬＣカラム２１３に送液される。ここで、４回目の測定では、循環しない場合のＨＰＬＣカラム２１３での分離に必要な液体試料１４１ａおよび溶離液１４２ａの総液量の４倍の総液量が必要となる。

　つまり、図２１に示すように、１回目、２回目、３回目の測定では、測定に必要な液量に加え、測定に不要な液量の液体試料１４１ａおよび溶離液１４２ａをＨＰＬＣカラム２１３に送液することになる。そのため、不要な測定時間が生じる。例えば、１回目の測定の場合、図２１に示すとおり、測定に不要な液体試料１４１ａおよび溶離液１４２ａの総液量が、測定に必要な液体試料１４１ａおよび溶離液１４２ａの総液量の３倍となり、測定時間は必要測定時間の４倍となってしまう。

　本実施形態におけるＨＰＬＣ装置は、リサイクル分離方式を採用したＨＰＬＣ装置であって、Ｎ（Ｎは２以上の整数）回の分離を行う場合、１回目～Ｎ－１回目においてＨＰＬＣカラムに導入する液体試料および溶離液の総液量を必要量のみとして、測定時間を短縮するものである。

　図１は、本実施形態における液体分析装置（ＨＰＬＣ装置）１００を備える液体分析システムの構成例を示す図である。
　ＨＰＬＣ装置１００は、ポンプ１１と、第１バッファ部１２と、第１切換えバルブ１３と、ＨＰＬＣカラム１４（本発明のカラムに相当）と、第２切換えバルブ１５と、第２バッファ部１６とを、この順番に備える。また、ＨＰＬＣ装置１００は、液体試料採取流路２１（本発明の試料採取流路に相当）と、溶離液流路２２（本発明の移動相媒体流路に相当）と、主流路２３と、バイパス流路２４と、排液流路２５（本発明の排出流路に相当）と、を備える。さらに、ＨＰＬＣ装置１００は、検出器３１と、制御部３２と、データ処理部３３と、を備える。

　液体試料採取流路２１は、試料槽４１に貯蔵されている液体試料４１ａをＨＰＬＣカラム１４に導入するための流路であり、溶離液流路２２は、溶離液槽４２（本発明の移動相媒体槽）に貯蔵されている溶離液４２ａ（本発明の移動相媒体に相当）をＨＰＬＣカラム１４に導入するための流路である。液体試料採取流路２１の一端と溶離液流路２２の一端とは、第１切換えバルブ１３に接続されている。

　主流路２３は、一端側から他端側に向かって、第１バッファ部１２と、第１切換えバルブ１３と、ＨＰＬＣカラム１４と、第２切換えバルブ１５と、第２バッファ部１６とが介装され、液体試料４１ａを含む流体（液体試料４１ａと溶離液４２ａとの混合液）が流れる流路である。ここで、第１バッファ部１２および第２バッファ部１６は、例えば、所定の内容量を有する管路（チューブ）により構成されている。当該管路（チューブ）は、例えばコイル状であってもよい。

　バイパス流路２４は、第１切換えバルブ１３と第２切換えバルブ１５との間に接続された流路である。バイパス流路２４は、ＨＰＬＣカラム１４を迂回して、一端が第１切換えバルブ１３に、他端が第２切換えバルブ１５に接続されている。
　排液流路２５は、液体分析システムの流路内の流体を、排液４３ａとして排液槽４３に排出するための流路である。

　ポンプ１１は、ＨＰＬＣカラム１４に液体試料４１ａおよび／または溶離液４２ａを送液するための送液部であり、第１切換えバルブ１３および第１バッファ部１２を介してＨＰＬＣカラム１４に接続されている。
　検出器３１は、主流路２３におけるＨＰＬＣカラム１４と第２切換えバルブ１５との間に設けられている。
　ＨＰＬＣカラム１４に導入された液体試料４１ａは、当該ＨＰＬＣカラム１４の内部に保持された固定相との相互作用によって構成成分毎に分離される。検出器３１は、ＨＰＬＣカラム１４において分離された成分を検出し、検出された検出データをデータ処理部３３に送出する。

　データ処理部３３は、検出部３１によって検出された検出データを分析し、養液成分の同定や定量を行う。データ処理部３３は、分析された分析結果を制御部３２に送出する。
　制御部３２は、ポンプ１１や第１切換えバルブ１３、第２切換えバルブ１５の動作を制御する。制御部３２は、第１切換えバルブ１３および第２切換えバルブ１５を切換えることで、主流路２３における第１切換えバルブ１３と第２切換えバルブ１５との間の流路をバイパス流路２４に切換えることができる。また、制御部３２は、ポンプ１１を制御することで、液体分析システムの流路内を流れる流体の流れ方向を切換えることができる。
　さらに、制御部３２は、データ処理部３３により分析された分析結果を受信し、必要に応じて外部に送信したり、不図示のモニタ等に結果を表示したりすることもできる。

　以下、図２Ａ～図４Ｃを用いて、本実施形態の液体分析システムの動作例について説明する。本動作例では、ＨＰＬＣカラム１４を用いて液体試料に含まれる各成分をＮ回（ここでは４回）分離し、その度に分離された成分を検出する例を示す。
　〔ＳＴＥＰ０：事前準備〕
　まず、図１に示す制御部３２は、ポンプ１１、第１切換えバルブ１３および第２切換えバルブ１５を制御して、主流路２３とバイパス流路２４とに、溶離液槽４２から溶離液４２ａを充填する。

　具体的には、制御部３２は、第１切換えバルブ１３を切換え、ポンプ１１を制御して、溶離液槽４２から溶離液４２ａを吸い上げ、吸い上げた溶離液４２ａを第１バッファ部１２に供給する。次に制御部３２は、第１切換えバルブ１３および第２切換えバルブ１５を切換え、ポンプ１１を制御して、第１バッファ部１２が保持する溶離液４２ａをＨＰＬＣカラム１４側へ送出する。この溶離液４２ａは、ＨＰＬＣカラム１４、検出器３１、第２バッファ部１６の一部に充填される。次に制御部３２は、第１切換えバルブ１３および第２切換えバルブ１５を切換え、ポンプ１１を制御して、第１バッファ部１２が保持する溶離液４２ａをバイパス流路２４側へ送出する。
　このようにして、第１バッファ部１２の一部、ＨＰＬＣカラム１４、検出器３１、第２バッファ部１６の一部を含む主流路２３と、バイパス流路２４とに、溶離液４２ａが充填される。
　その後、制御部３２は、第１切換えバルブ１３を切換え、ポンプ１１を制御して、試料槽４１から液体試料４１ａを吸い上げ、吸い上げた液体試料４１ａを第１バッファ部１２に供給する。

　ここで、第１バッファ部１２への溶離液４２ａと液体試料４１ａとの混合液の供給量は、第１バッファ部１２が保持する溶離液４２ａと液体試料４１ａとの混合液が、ＨＰＬＣカラム１４のＮ本分（ここでは４本分）、もしくはＨＰＬＣカラム１４のＮ倍（ここでは４倍）の長さのＨＰＬＣカラムにおいて成分の分離に必要な液量以上となるように、調整される。
　なお、図２Ａでは、第１バッファ部１２への混合液の供給量が、１本のＨＰＬＣカラム１４が１回目の成分分離で必要な流量の４倍である場合を示している。

　〔ＳＴＥＰ１：１回目の分離〕
　制御部３２は、第１切換えバルブ１３および第２切換えバルブ１５を制御して、第１バッファ部１２とＨＰＬＣカラム１４とを接続するとともに、検出部３１と第２バッファ部１６とを接続する。そして、制御部３２は、ポンプ１１を駆動し、第１バッファ部１２に保持されている流体（溶離液４２ａと液体試料４１ａとの混合液）の一部を、ＨＰＬＣカラム１４側へ供給する。これにより、第１バッファ部１２に保持されている流体がＨＰＬＣカラム１４に導入される。
　このとき第１バッファ部１２から送出され、ＨＰＬＣカラム１４に供給される流体の液量は、１本のＨＰＬＣカラム１４が１回目の成分分離で必要な液量である。

　ＨＰＬＣカラム１４を、溶離液４２ａとともに液体試料４１ａが流れると、液体試料４１ａを構成する各成分は、固定相であるＨＰＬＣカラム１４と相互作用しながら移動する。この各成分とＨＰＬＣカラム１４との相互作用の強さの相違により、ＨＰＬＣカラム１４から各成分が溶出する時間が決定される。すなわち、ＨＰＬＣカラム１４を通過する各成分の溶出時間の相違を利用して、液体試料４１ａに含まれる各成分が分離される。
　そして、分離された成分は、ＨＰＬＣカラム１４の後段に配置された検出器３１によって検出される。このとき、検出器３１は、ＨＰＬＣカラム１４から溶出する各成分の溶出時間に対応して、各成分に相当する信号を得る。

　検出器３１から排出される流体は、第２切換えバルブ１５を介して第２バッファ部１６に供給され、当該第２バッファ部１６で保持される。このとき第２バッファ部１６には、ＨＰＬＣカラム１４による溶出時間が短い成分から順に（早く溶出された順に）供給される。
　第２バッファ部１６は、１回目の分離および測定（各成分の検出）が全て終了するまで、ＨＰＬＣカラム１４および検出器３１を通過する流体を保持する。つまり、図２Ｂに示すように、第１バッファ部１２からは、１本のＨＰＬＣカラム１４が１回目の成分分離で必要な液量の流体が送出され、この流体が、ＨＰＬＣカラム１４および検出器３１を経て第２バッファ部１６に保持される。
　このように、分離ステップにおける流体の経路は、第１バッファ部１２から第１切換えバルブ１３、ＨＰＬＣカラム１４、第２切換えバルブ１５を順に経由して、第２バッファ部１６に流入する第１の経路となる。

　なお、この分離ステップにおいて第２バッファ部１６に流入した流体の少なくとも一部が排液流路２５を介して排液槽４３に流入することを防止するために、第２バッファ部１６と排液流路２５との間に第３切換えバルブを設けてもよい。この場合、第３切換えバルブは、制御部３２によって、第２バッファ部１６と排液流路２５とを接続する流路を開閉するように制御される。

　〔ＳＴＥＰ２：１回目の回収〕
　制御部３２は、第１切換えバルブ１３および第２切換えバルブ１５を制御して、第１バッファ部１２と第２バッファ部１６とを、バイパス流路２４を介して接続する。そして、制御部３２は、ポンプ１１を駆動し、図２Ｃに示すように、第２バッファ部１６に保持されている流体を、バイパス流路２４を介して第１バッファ部１２へ戻す。
　このとき第２バッファ部１６から送出され、第１バッファ部１２に供給される流体の液量は、ＳＴＥＰ１（１回目の分離ステップ）で第１バッファ部１２から第２バッファ部１６に供給した液量（１本のＨＰＬＣカラム１４が１回目の成分分離で必要な液量）である。

　また、第２バッファ部１６から送出される流体は、上記の分離ステップにおいて流体が流入された流入口から流出される。つまり、第２バッファ部１６からは、分離ステップにおいて第２バッファ部１６に流入された流体の先頭が後尾となって送出され、第１バッファ部１２には、ＨＰＬＣカラム１４による溶出時間が長い成分から順に戻される。このとき第１バッファ部１２に戻される流体は、分離ステップにおいて流体が流出された流出口から流入される。
　このように、回収ステップにおける流体の経路は、第２バッファ部１６から、ＨＰＬＣカラム１４を迂回して第２切換えバルブ１５、第１切換えバルブ１３を順に経由して、第１バッファ部１２に流入する第２の経路となる。

　〔ＳＴＥＰ３：２回目の分離〕
　上述したＳＴＥＰ１と同様、制御部３２は、ポンプ１１、第１切換えバルブ１３および第２切換えバルブ１５を制御して、第１バッファ部１２に保持されている溶離液４２ａおよび液体試料４１ａの混合液を、ＨＰＬＣカラム１４側へ供給する。
　このとき第１バッファ部１２から送出され、ＨＰＬＣカラム１４に供給される流体の液量は、２回目の分離であるので、１回目の分離ステップで必要であった液量の２倍となる。

　そして、ＳＴＥＰ１における１回目の測定と同様、ＨＰＬＣカラム１４において液体試料に含まれる各成分が分離され、分離された成分が検出器３１で検出される。
　このＳＴＥＰ３における２回目の測定は、実質的に１回目の測定で用いたＨＰＬＣカラム１４を２本直列に配置した場合、あるいは１回目の測定で用いたＨＰＬＣカラム１４の２倍の長さのＨＰＬＣカラムを用いた場合と同等の測定となる。よって、各成分に相当する信号の分離分解能は、１回目の測定（ＳＴＥＰ１）と比較すると高くなる。

　検出器３１から排出される流体は、第２切換えバルブ１５を介して第２バッファ部１６に供給され、当該第２バッファ部１６で保持される。
　第２バッファ部１６は、２回目の分離および測定（各成分の検出）が全て終了するまで、ＨＰＬＣカラム１４および検出器３１を通過する流体を保持する。つまり、図３Ａに示すように、第１バッファ部１２からは、１回目の分離ステップで必要であった液量の２倍の液量の流体が送出され、この流体が、ＨＰＬＣカラム１４および検出器３１を経て第２バッファ部１６に保持される。

　〔ＳＴＥＰ４：２回目の回収〕
　上述したＳＴＥＰ２と同様、制御部３２は、ポンプ１１、第１切換えバルブ１３および第２切換えバルブ１５を制御して、第１バッファ部１２と第２バッファ部１６とを、バイパス流路２４を介して接続する。そして、制御部３２は、ポンプ１１を駆動し、図３Ｂに示すように、第２バッファ部１６に保持されている流体を、バイパス流路２４を介して第１バッファ部１２へ戻す。
　つまり、このとき第２バッファ部１６から送出され、第１バッファ部１２に供給される流体の液量は、ＳＴＥＰ３（２回目の分離ステップ）で第１バッファ部１２から第２バッファ部１６に供給した液量である。

　〔ＳＴＥＰ５：３回目の分離〕
　上述したＳＴＥＰ１、ＳＴＥＰ３と同様の手順で、第１バッファ部１２に保持されている溶離液４２ａおよび液体試料４１ａの混合液を、ＨＰＬＣカラム１４側へ供給する。
　このとき第１バッファ部１２から送出され、ＨＰＬＣカラム１４に供給される流体の液量は、３回目の分離であるので、１回目の分離ステップで必要であった液量の３倍となる。

　ＨＰＬＣカラム１４に混合液が供給されると、当該ＨＰＬＣカラム１４において液体試料に含まれる各成分が分離され、分離された成分が検出器３１で検出される。このときの各成分に相当する信号の分離分解能は、１回目の測定（ＳＴＥＰ１）および２回目の測定（ＳＴＥＰ３）と比較すると高くなる。
　そして、検出器３１から排出される流体は、第２切換えバルブ１５を介して第２バッファ部１６に供給され、当該第２バッファ部１６で保持される。第２バッファ部１６は、３回目の分離および測定（各成分の検出）が全て終了するまで、ＨＰＬＣカラム１４および検出器３１を通過する流体を保持する。つまり、図４Ａに示すように、第１バッファ部１２からは、１回目の分離ステップで必要であった液量の３倍の液量の流体が送出され、この流体が、ＨＰＬＣカラム１４および検出器３１を経て第２バッファ部１６に保持される。

　〔ＳＴＥＰ６：３回目の回収〕
　上述したＳＴＥＰ２、ＳＴＥＰ４と同様、制御部３２は、ポンプ１１、第１切換えバルブ１３および第２切換えバルブ１５を制御して、第１バッファ部１２と第２バッファ部１６とを、バイパス流路２４を介して接続する。そして、制御部３２は、ポンプ１１を駆動し、図４Ｂに示すように、第２バッファ部１６に保持されている流体を、バイパス流路２４を介して第１バッファ部１２へ戻す。
　つまり、このとき第２バッファ部１６から送出され、第１バッファ部１２に供給される流体の液量は、ＳＴＥＰ５（３回目の分離ステップ）で第１バッファ部１２から第２バッファ部１６に供給した液量である。

　〔ＳＴＥＰ７：４回目の分離〕
　上述したＳＴＥＰ１、ＳＴＥＰ３、ＳＴＥＰ５と同様の手順で、第１バッファ部１２に保持されている溶離液４２ａおよび液体試料４１ａの混合液を、ＨＰＬＣカラム１４側へ供給する。
　このとき第１バッファ部１２から送出され、ＨＰＬＣカラム１４に供給される流体の液量は、４回目の分離であるので、１回目の分離ステップで必要であった液量の４倍となる。

　ＨＰＬＣカラム１４に混合液が供給されると、当該ＨＰＬＣカラム１４において液体試料に含まれる各成分が分離され、分離された成分が検出器３１で検出される。このときの各成分に相当する信号の分離分解能は、１回目の測定（ＳＴＥＰ１）、２回目の測定（ＳＴＥＰ３）および３回目の測定（ＳＴＥＰ５）と比較すると高くなる。
　そして、検出器３１から排出される流体は、第２切換えバルブ１５を介して第２バッファ部１６に供給され、第２バッファ部１６から排液流路２５を介して排液槽４３に排出され、排液４３ａとして保持される。つまり、図４Ｃに示すように、第１バッファ部１２からは、１回目の分離ステップで必要であった液量の４倍の液量の流体が送出され、この流体が、この流体が、ＨＰＬＣカラム１４、検出器３１および第２バッファ部１６を経て排液槽４３に保持される。
　このように、最後の分離ステップでは、流体は、第１バッファ部１２から第２バッファ部１６へ主流路２３を通って流れた後、排液流路２５から排出される。

　なお、液体分析システムの流路における残液を排出する場合も、第２バッファ部１６を経由して排液流路２５を介して排液槽４３に排出される。
　また、本実施形態では、分離ステップを４回行う場合について説明したが、分離ステップの回数は上記に限定されない。分離ステップの回数は、検出対象の物質に応じて適宜設定することが可能である。この点は、以降の実施形態についても同様である。

　以上説明したように、本実施形態におけるＨＰＬＣ装置１００は、一端側から他端側に向かって、第１バッファ部１２と、第１切換えバルブ１３と、ＨＰＬＣカラム１４と、第２切換えバルブ１５と、第２バッファ部１６とが介装された主流路２３と、ＨＰＬＣカラム１４を迂回して第１切換えバルブ１２と第２切換えバルブ１５との間に接続されたバイパス流路２４と、を備える。また、ＨＰＬＣカラム１４において分離された成分を検出する検出器３１と、ポンプ１１、第１切換えバルブ１３および第２切換えバルブ１５を制御する制御部３２と、を備える。

　そして、制御部３２は、第１切換えバルブ１３および第２切換えバルブ１５を切換えることで、主流路２３における第１切換えバルブ１３と第２切換えバルブ１５との間の流路をバイパス流路２４に切換えることができる。制御部３２は、ポンプ１１、第１切換えバルブ１３および第２切換えバルブ１５を制御して、第１バッファ部１２が保持する流体（液体試料４１ａと溶離液４２ａとの混合液）の少なくとも一部が、主流路２３を通って第２バッファ部１６に流入する第１の経路と、第２バッファ部１６が保持する流体が、主流路２３における第１切換えバルブ１３と第２切換えバルブ１５との間を、バイパス流路２４を通って第１バッファ部１２に流入する第２の経路と、を切換えることができる。

　より具体的には、ＨＰＬＣ装置１００は、第１バッファ部１２の一部、ＨＰＬＣカラム１４、検出器３１、第２バッファ部１６の一部を含む主流路２３と、バイパス流路２４とに溶離液４２ａが充填された状態で、液体試料４１ａを第１バッファ部１２に供給する事前準備を行った後、第１バッファ部１２が保持する流体の少なくとも一部を、主流路２３において第１切換えバルブ１３を経由してＨＰＬＣカラム１４へ供給し、ＨＰＬＣカラム１４によって液体試料中の成分を分離する分離ステップを行う。
　次に、ＨＰＬＣカラム１４を通過した流体を、主流路２３において第２切換えバルブ１５を経由して第２バッファ部１６に供給し、当該第２バッファ部１６で保持させる保持ステップを行う。

　次に、第１切換えバルブ１３および第２切換えバルブ１５を制御して、主流路２３における第１切換えバルブ１３と第２切換えバルブ１５との間の流路をバイパス流路２４に切換え、第２バッファ部１６が保持する流体を、ＨＰＬＣカラム１４を迂回して第２切換えバルブ１５、第１切換えバルブ１３を順に経由して第１バッファ部１２に戻す回収ステップを行う。
　そして、これら分離ステップ、保持ステップおよび回収ステップを繰り返し、少なくとも分離ステップをＮ（Ｎは、１よりも大きい整数）回行った後、検出器３１による検出を行う（検出ステップ）。
　ここで、ｎ（ｎは、１≦ｎ≦Ｎの整数）回目の分離ステップでは、第１バッファ部１２からＨＰＬＣカラム１４へ、１回目に当該カラムが成分の分離を行うのに必要な液量のｎ倍の流体を供給する。

　このように、カラムの前段と後段とに第１バッファ部１２と第２バッファ部１６とを設け、液体試料４１ａを含む流体が第１バッファ部１２からＨＰＬＣカラム１４を通過して第２バッファ部１６に流入する第１の経路と、ＨＰＬＣカラム１４によって成分分離された流体が第２バッファ部１６からＨＰＬＣカラム１４を迂回して第１バッファ部１２に流入する第２の経路とを切換え可能に構成する。これにより、一度ＨＰＬＣカラム１４を通過した流体を再び第１バッファ部１２に戻し、同じＨＰＬＣカラム１４を複数回通過させることが可能となり、リサイクル分離方式を実現することができる。したがって、短いカラム１本で分離分解能の向上を実現することができる。また、低圧のポンプ１１を使用可能となるため、コストを削減することができる。

　さらに、従来のリサイクル分離方式のように環状の閉流路を用いた構成とは異なり、第１の経路と第２の経路とで流体の流れ方向（先頭と後尾）を切換えてリサイクル分離を実現する。
　具体的には、第１バッファ部１２の所定の流出口から流出しＨＰＬＣカラム１４を通過した流体は、第２バッファ部１６の所定の流入口から流入し保持される。そして、第２バッファ部１６から流出される流体は、第２バッファ部１６の上記流入口から流出し、ＨＰＬＣカラム１４を迂回して第１バッファ部１２の上記流出口から流入される。つまり、ＨＰＬＣカラム１４によって例えば物質Ａ、Ｂ、Ｃの順に成分分離された液体試料は、第２バッファ部１６の流入口から物質Ａ、Ｂ、Ｃの順に流入して一旦保持された後、第２バッファ部１６の流入口から物質Ｃ、Ｂ、Ａの順に流出して第１バッファ部１２の上記流出口からこの順番で回収される。そのため、次の分離ステップでは、第１バッファ部１２から物質Ａ、Ｂ、Ｃの順に液体試料を流出することができ、この順番で再びＨＰＬＣカラム１４に供給することができる。

　そして、本実施形態では、上記のような第１バッファ部１２と第２バッファ部１６との間を流体が往復する構成により、流体をＮ回ＨＰＬＣカラム１４に通す場合の１回目からＮ－１回目までにおいては、ＨＰＬＣカラム１４に導入する流体の液量を分離に必要な液量のみとすることができる。つまり、１回目からＮ－１回目までにおいて、分離には不要な流体を送液しないようにすることができ、測定時間を短縮することができる。
　例えば、ＨＰＬＣカラム１４において４回の分離を行う場合、１回目の測定では、図２１に示す従来のリサイクル分離方式と比較して、測定時間を１／４に短縮することができる。

　また、液体試料採取流路２１の一端および溶離液流路２２の一端は、それぞれ第１切換えバルブ１３に接続されており、ポンプ１１は、第１の経路２３における第１バッファ部１３の上流側に配置されている。そして、制御部３２は、ポンプ１１および第１切換えバルブ１３を制御して、第１バッファ部１２への液体試料４１ａと溶離液４２ａとの注入を切換えることができる。
　このように、１つのポンプ１１によって、液体試料４１ａや溶離液４２ａの第１バッファ部１２への注入と、液体試料４１ａと溶離液４２ａとの混合液のＨＰＬＣカラム１４への送液とを実現することができる。したがって、ポンプを複数個設ける必要がなく、その分の小型化およびコスト削減を実現することができる。また、ポンプ１１を第１の経路および第２の経路の外に配置することができるので、リサイクル分離中は流体がポンプ１１を通過しないようにすることができる。したがって、ポンプ１１を通過することによる流体の分散を防止することができ、分離能の低下を防止することができる。

　また、第１バッファ部１２および第２バッファ部１６は、所定の内容量を有する管路とすることができる。したがって、簡易な構成で流体を保持するバッファ部を構成することができる。また、バッファ部を管路により構成することで、バッファ部内における流体の拡散を抑制することができる。
　ここで、上記所定の内容量は、ＨＰＬＣカラム１４における成分の分離に必要な液量以上の容量とすることができる。これにより、第１バッファ部１２からＨＰＬＣカラム１４には、成分分離に必要な液量の流体を適切に供給することができる。また、第２バッファ部１６においては、ＨＰＬＣカラム１４における分離が全て終了するまで、当該ＨＰＬＣカラム１４を通過した流体を適切に保持することができる。したがって、適切にリサイクル分離を行うことができる。

　さらに、検出器３１をＨＰＬＣカラム１４と第２切換えバルブ１５との間に配置するので、流体がＨＰＬＣカラム１４を通過するたびに分離成分を検出することができる。また、ＨＰＬＣカラム１４を通過した直後で分離成分を検出することができので、ＨＰＬＣカラム１４において成分分離した流体が拡散される前に検出器３１での検出を行うことができる。したがって、検出精度を向上させることができる。

　また、検出器において検出される検出信号のピーク形状は、分離回数が増えるほどブロード化してくる。そのため、例えば、分離回数が少ない段階で完全分離したピークを検出できる場合には、そのピークをもとに成分の同定や定量を行えば、高精度な分析が可能となる。
　例えば、水耕栽培に用いる培養液を液体試料として培養液中の各成分（肥料成分）の分析を行う場合、肥料成分であるナトリウム（Ｎａ）、アンモニア（窒素：ＮＨ_４）、マグネシウム（Ｍｇ）、カルシウム（Ｃａ）、カリウム（Ｋ）のうち、カリウム（Ｋ）は、他の成分と比較してＨＰＬＣカラム１４からの溶出に時間がかかる。そのため、ＨＰＬＣカラム１４の長さによっては１回の分離でも完全分離したピークが得られる場合がある。このような場合には、１回目の検出でカリウム（Ｋ）の分析を行ってもよい。

　なお、本実施形態では、検出器３１をＨＰＬＣカラム１４と第２切換えバルブ１５との間に配置する場合について説明したが、検出器３１は、必ずしも第１の経路におけるＨＰＬＣカラム１４の下流側に配置されている必要はない。検出器３１は、ＨＰＬＣカラム１４を通過した流体を検出できればよく、主流路２３上に配置されていればよい。例えば、検出器３１は、第１切換えバルブ１３とＨＰＬＣカラム１４との間に配置されていてもよい。

　以上のように、本実施形態におけるＨＰＬＣ装置１００は、液体クロマトグラフィーを用いた液体分析装置であって、測定時間を短縮しつつ各成分の分離分解能を向上させることができる。

（第二の実施形態）
　次に、本発明における第二の実施形態について説明する。
　上述した第一の実施形態では、ＨＰＬＣカラム１４によって液体試料４１ａに含まれる各成分が分離される度に、毎回、検出器３１において成分検出を行う場合について説明した。例えば、ＨＰＬＣカラム１４における分離を４回行う場合、検出器３１は成分検出を４回行う。
　この第二の実施形態では、ＨＰＬＣカラム１４における分離を複数回行う場合、最後にＨＰＬＣカラム１４において分離された成分を検出器３１により検出するようにしたものである。例えば、ＨＰＬＣカラム１４における分離を４回行う場合、検出器３１は４回目にＨＰＬＣカラム１４によって分離された液体試料４１ａの成分のみを検出する。すなわち、３回目までの分離ステップでは検出器３１による成分検出（測定）は行わない。

　図５は、本実施形態における液体分析装置（ＨＰＬＣ装置）１００Ａを備える液体分析システムの構成例を示す図である。この図５において、図１に示すＨＰＬＣ装置１００と同一の構成要素については図１と同一符号を付し、以下、構成の異なる部分を中心に説明する。
　本実施形態のＨＰＬＣ装置１００Ａにおいて、検出器３１は、排液流路２５における第２バッファ部１６と排液槽４３との間に設けられている。つまり、ＨＰＬＣカラム１４の一端は第１切換えバルブ１３に直接接続され、ＨＰＬＣカラム１４の他端は第２切換えバルブ１５に直接接続されている。

　以下、図６Ａ～図６Ｃおよび図７を用いて、本実施形態の液体分析システムの動作例について説明する。本動作例では、ＨＰＬＣカラム１４を用いて液体試料に含まれる各成分をＮ回（ここでは４回）分離し、最後の分離（４回目の分離）の後、分離された成分を検出する例を示す。
　〔ＳＴＥＰ０：事前準備〕
　まず、図５に示す制御部３２は、上述した第一の実施形態におけるＳＴＥＰ０と同様に、ポンプ１１、第１切換えバルブ１３および第２切換えバルブ１５を制御して、主流路２３とバイパス流路２４とに、溶離液槽４２から溶離液４２ａを充填する。その後、制御部３２は、ポンプ１１と第１切換えバルブ１３とを制御して、試料槽４１から採取される液体試料４１ａを第１バッファ部１２に供給する。

　ここで、第１バッファ部１２への溶離液４２ａと液体試料４１ａとの混合液の供給量は、第１バッファ部１２が保持する溶離液４２ａと液体試料４１ａとの混合液が、ＨＰＬＣカラム１４のＮ本分（ここでは４本分）、もしくはＨＰＬＣカラム１４のＮ倍（ここでは４倍）の長さのＨＰＬＣカラムにおいて成分の分離に必要な液量以上となるように、調整される。
　なお、図６Ａでは、第１バッファ部１２への混合液の供給量が、１本のＨＰＬＣカラム１４が１回目の成分分離で必要な流量の４倍である場合を示している。

　〔ＳＴＥＰ１：１回目の分離〕
　制御部３２は、第１切換えバルブ１３および第２切換えバルブ１５を制御して、第１バッファ部１２とＨＰＬＣカラム１４とを接続するとともに、ＨＰＬＣカラム１４と第２バッファ部１６とを接続する。そして、制御部３２は、ポンプ１１を駆動し、第１バッファ部１２に保持されている流体（溶離液４２ａと液体試料４１ａとの混合液）の一部を、ＨＰＬＣカラム１４側へ供給する。これにより、第１バッファ部１２に保持されている流体がＨＰＬＣカラム１４に導入される。
　このとき第１バッファ部１２から送出され、ＨＰＬＣカラム１４に供給される流体の液量は、１本のＨＰＬＣカラム１４が１回目の成分分離で必要な流量である。

　ＨＰＬＣカラム１４を通過した流体は、第２切換えバルブ１５を介して第２バッファ部１６に供給され、当該第２バッファ部１６で保持される。このとき第２バッファ部１６には、上述した第一の実施形態における分離ステップと同様に、ＨＰＬＣカラム１４による溶出時間が短い成分から順に（早く溶出された順に）供給される。
　第２バッファ部１６は、１回目の分離が全て終了するまで、ＨＰＬＣカラム１４を通過する流体を保持する。つまり、図６Ｂに示すように、第１バッファ部１２からは、１本のＨＰＬＣカラム１４が１回目の成分分離で必要な流量の流体が送出され、この流体が、ＨＰＬＣカラム１４を経て第２バッファ部１６に保持される。
　このように、分離ステップにおける流体の経路は、第１バッファ部１２から第１切換えバルブ１３、ＨＰＬＣカラム１４、第２切換えバルブ１５を順に経由して、第２バッファ部１６に流入する第１の経路となる。

　なお、この分離ステップにおいて第２バッファ部１６に流入した流体の少なくとも一部が検出器３１に流入することを防止するために、第２バッファ部１６と検出器３１との間に第３切換えバルブを設けてもよい。この場合、第３切換えバルブは、制御部３２によって、第２バッファ部１６と検出器３１とを接続する流路を開閉するように制御される。

　〔ＳＴＥＰ２：１回目の回収〕
　制御部３２は、第１切換えバルブ１３および第２切換えバルブ１５を制御して、第１バッファ部１２と第２バッファ部１６とを、バイパス流路２４を介して接続する。そして、制御部３２は、ポンプ１１を駆動し、図６Ｃに示すように、第２バッファ部１６に保持されている流体を、バイパス流路２４を介して第１バッファ部１２へ戻す。
　このとき第２バッファ部１６から送出され、第１バッファ部１２に供給される流体の液量は、ＳＴＥＰ１（１回目の分離ステップ）で第１バッファ部１２から第２バッファ部１６に供給した液量（１本のＨＰＬＣカラム１４が１回目の成分分離で必要な流量）である。ここで、上述した第一の実施形態における分離ステップと同様に、第２バッファ部１６からは、分離ステップにおいて第２バッファ部１６に流入された流体の先頭が後尾となって送出され、第１バッファ部１２には、ＨＰＬＣカラム１４による溶出時間が長い成分から順に戻される。
　このように、回収ステップにおける流体の経路は、第２バッファ部１６から、ＨＰＬＣカラム１４を迂回して第２切換えバルブ１５、第１切換えバルブ１３を順に経由して、第１バッファ部１２に流入する第２の経路となる。

　〔ＳＴＥＰ３：２回目の分離〕
　上記したＳＴＥＰ１の手順が繰り返される。なお、このとき第１バッファ部１２から送出され、ＨＰＬＣカラム１４に供給される流体の液量は、２回目の分離であるので、１回目の分離ステップで必要であった液量の２倍となる。

　〔ＳＴＥＰ４：２回目の回収〕
　上記したＳＴＥＰ２の手順が繰り返される。なお、このとき第２バッファ部１６から送出され、第１バッファ部１２に供給される流体の液量は、ＳＴＥＰ３（２回目の分離ステップ）で第１バッファ部１２から第２バッファ部１６に供給した液量である。

　〔ＳＴＥＰ５：３回目の分離〕
　上記したＳＴＥＰ１の手順が繰り返される。なお、このとき第１バッファ部１２から送出され、ＨＰＬＣカラム１４に供給される流体の液量は、３回目の分離であるので、１回目の分離ステップで必要であった液量の３倍となる。

　〔ＳＴＥＰ６：３回目の回収〕
　上記したＳＴＥＰ２の手順が繰り返される。なお、このとき第２バッファ部１６から送出され、第１バッファ部１２に供給される流体の液量は、ＳＴＥＰ５（３回目の分離ステップ）で第１バッファ部１２から第２バッファ部１６に供給した液量である。

　〔ＳＴＥＰ７：４回目の分離〕
　ＳＴＥＰ１、ＳＴＥＰ３、ＳＴＥＰ５と同様の手順で、第１バッファ部１２に保持されている流体を、ＨＰＬＣカラム１４側へ供給する。このとき第１バッファ部１２から送出され、ＨＰＬＣカラム１４に供給される流体の液量は、４回目の分離であるので、１回目の分離ステップで必要であった液量の４倍となる。

　本動作例では、４回目の分離をもって最後の分離とする。そのため、ＨＰＬＣカラム１４を通過した流体は、第２切換えバルブ１５を介して第２バッファ部１６に供給され、当該第２バッファ部１６から検出器３１に供給される。
　そして、検出器３１において分離成分が検出され、検出部３１からの検出データが図５のデータ処理部３３により解析され、養液成分の同定や定量が行われる。データ処理部３３により分析された分析結果は、制御部３２に送出される。

　検出器３１から排出される流体は、排液流路２５を介して排液槽４３に排出され、排液４３ａとして保持される。つまり、図７に示すように、第１バッファ部１２からは、１回目の分離ステップで必要であった液量の４倍の液量の流体が送出され、この流体が、ＨＰＬＣカラム１４、第２バッファ部１６および検出器３１を経て排液槽４３に排出される。
　このように、最後の分離ステップでは、流体は、第１バッファ部１２から第２バッファ部１６へ主流路２３を通って流れた後、検出器３１を通り、排液流路２５から排出される。
　なお、液体分析システムの流路における残液を排出する場合も、第２バッファ部１６を経由して排液流路２５を介して排液槽４３に排出される。

　以上説明したように、本実施形態のＨＰＬＣ装置１００Ａにおいて、検出器３１は、主流路２３およびバイパス流路２４の外に配置されている。具体的には、検出器３１は、第１の経路における第２バッファ部１６の下流側から流体を排出する排液流路２５上に配置されている。
　したがって、流体が第１の経路や第２の経路を流れている間は、検出器３１による分離成分の検出は行わず、リサイクル分離が終了した後、第２バッファ部１６の下流側から流体を排出する際に分離成分の検出を行うことができる。このように、リサイクル分離中は、ＨＰＬＣカラム１４によって成分分離された流体が検出器３１に導入されないようにすることができる。

　検出器３１はある程度の容量を有し、検出器３１内部においても流体の拡散は起こり得る。本実施形態のように、リサイクル分離が終了した後に最後に検出器３１に通すことで、検出器３１内部での拡散の影響を小さくすることができ、検出精度を向上させることができる。

（第三の実施形態）
　次に、本発明における第三の実施形態について説明する。
　この第三の実施形態は、上述した第二の実施形態と同様、ＨＰＬＣカラム１４における分離を複数回行う場合、最後にＨＰＬＣカラム１４において分離された成分を検出器３１により検出するようにしたものである。例えば、ＨＰＬＣカラム１４における分離を４回行う場合、検出器３１は４回目にＨＰＬＣカラム１４によって分離された液体試料４１ａの成分のみを検出する。すなわち、３回目までの分離ステップでは検出器３１による成分検出（測定）は行わない。

　図８は、本実施形態における液体分析装置（ＨＰＬＣ装置）１００Ｂを備える液体分析システムの構成例を示す図である。この図８において、図５に示すＨＰＬＣ装置１００Ａと同一の構成要素については図５と同一符号を付し、以下、構成の異なる部分を中心に説明する。
　本実施形態のＨＰＬＣ装置１００Ｂにおいて、検出器３１は、排液流路２６における第２切換えバルブ１５と排液槽４３との間に設けられている。つまり、第２切換えバルブ１５には、第２バッファ部１６と検出器３１とがそれぞれ接続されている。

　以下、図９Ａ～図９Ｃおよび図１０を用いて、本実施形態の液体分析システムの動作例について説明する。本動作例では、ＨＰＬＣカラム１４を用いて液体試料に含まれる各成分をＮ回（ここでは４回）分離し、最後の分離（４回目の分離）の後、ＨＰＬＣカラム１４を通過した流体を第２切換えバルブ１５を介して検出器３１に送出し、検出器３１において分離成分を検出する例を示す。
　図９Ａは〔ＳＴＥＰ０〕の事前準備ステップ、図９Ｂは〔ＳＴＥＰ１〕の１回目の分離ステップ、図９Ｃは〔ＳＴＥＰ２〕の１回目の回収ステップの動作を示している。本実施形態の液体分析システムの動作において、〔ＳＴＥＰ０〕の事前準備ステップから〔ＳＴＥＰ６〕の３回目の回収ステップまでは、上述した第二の実施形態の液体分析システムの動作と同一であるため、ここでは説明を省略する。

　なお、分離ステップにおいて第２バッファ部１６に流入した流体の少なくとも一部が排液流路２５を介して排液槽４３に流入することを防止するために、第２バッファ部１６と排液流路２５との間に第３切換えバルブを設けてもよい。この場合、第３切換えバルブは、制御部３２によって、第２バッファ部１６と排液流路２５とを接続する流路を開閉するように制御される。

　本動作例では、４回目の分離をもって最後の分離とする。そのため、制御部３２は、第２切換えバルブ１５を制御して、ＨＰＬＣカラム１４を通過した流体を検出部３１に供給する。
　そして、検出器３１において分離成分が検出され、検出部３１からの検出データが図８のデータ処理部３３により解析され、養液成分の同定や定量が行われる。データ処理部３３により分析された分析結果は、制御部３２に送出される。

　検出器３１から排出される流体は、排液流路２６を介して排液槽４３に排出され、排液４３ａとして保持される。つまり、図１０に示すように、第１バッファ部１２からは、１回目の分離ステップで必要であった液量の４倍の液量の流体が送出され、この流体が、ＨＰＬＣカラム１４および検出器３１を経て排液槽４３に保持される。
　このように、最後の分離ステップでは、流体は、第１バッファ部１２から第２切換えバルブ１５へ主流路２３を通って流れた後、第２バッファ部１６を通らずに検出器３１を通り、排液流路２５から排出される。
　なお、液体分析システムの流路における残液を排出する場合は、第２バッファ部１６を経由して排液流路２５を介して排液槽４３に排出される。

　以上説明したように、本実施形態のＨＰＬＣ装置１００Ｂにおいて、検出器３１は、第１の経路におけるＨＰＬＣカラム１４と第２バッファ部１６との間に設けられた第２切換えバルブ１５を介して流体を排出する排液流路２６上に配置されている。
　したがって、上述した第二の実施形態と同様に、リサイクル分離が終了した後に最後に検出器３１に通すことができ、検出器３１内部での拡散の影響を小さくすることができる。

　さらに、本実施形態では、リサイクル分離が終了した後、ＨＰＬＣカラム１４の下流側で、且つ第２バッファ部１６の上流側から流体を排出する際に分離成分の検出を行うことができるので、最後に不必要に第２バッファ部１６を通ることがない。つまり、ＨＰＬＣカラム１４の直後で分離成分を検出することができるため、第２バッファ部１６内部での拡散の影響を抑制し、検出精度をより向上させることができる。
　また、第２バッファ部１６は、上述したとおり所定の内容量を有する管路であり、当該第２バッファ部１６を通過する流体の速度は非常に遅い。本実施形態では、リサイクル分離が終了した後、第２バッファ部１６を通らずに検出器３１による検出を行うことができるので、第２バッファ部１６を通ってから検出器３１による検出を行う上述した第二の実施形態と比較して、測定時間を大幅に短縮することができる。

（第四の実施形態）
　次に、本発明における第四の実施形態について説明する。
　この第三の実施形態は、上述した第二の実施形態および第三の実施形態と同様、ＨＰＬＣカラム１４における分離を複数回行う場合、最後にＨＰＬＣカラム１４において分離された成分を検出器３１により検出するようにしたものである。例えば、ＨＰＬＣカラム１４における分離を４回行う場合、検出器３１は４回目にＨＰＬＣカラム１４によって分離された液体試料４１ａの成分のみを検出する。すなわち、３回目までの分離ステップでは検出器３１による成分検出（測定）は行わない。

　図１１は、本実施形態における液体分析装置（ＨＰＬＣ装置）１００Ｃを備える液体分析システムの構成例を示す図である。この図１１において、図５に示すＨＰＬＣ装置１００Ａと同一の構成要素については図５と同一符号を付し、以下、構成の異なる部分を中心に説明する。
　本実施形態のＨＰＬＣ装置１００Ｃにおいて、検出器３１は、検出流路２７に設けられている。検出流路２７は、バイパス流路２４と並列に設けられた第２のバイパス流路である。検出流路２７は、一端（検出器３１の流体が流入する側の管路）が第１切換えバルブ１３と接続され、他端（検出器３１の流体が流出する側の管路）が第２切換えバルブ１５と接続されている。

　以下、図１２Ａ～図１２Ｃおよび図１３Ａ～図１３Ｃを用いて、本実施形態の液体分析システムの動作例について説明する。本動作例では、ＨＰＬＣカラム１４を用いて液体試料に含まれる各成分をＮ回（ここでは４回）分離する例を示す。
　上述した第二の実施形態では、ＨＰＬＣカラム１４による最後の分離（４回目の分離）の後、ＨＰＬＣカラム１４を通過した流体を、第２切換えバルブ１５および第２バッファ部１６を介して検出器３１に送出し、分離成分を検出していた。また、上述した第三の実施形態では、ＨＰＬＣカラム１４による最後の分離（４回目の分離）の後、ＨＰＬＣカラム１４を通過した流体を、第２切換えバルブ１５を介して検出器３１に送出し、分離成分を検出していた。

　本実施形態では、ＨＰＬＣカラム１４による最後の分離（４回目の分離）の後、ＨＰＬＣカラム１４を通過した流体を第１バッファ部１２に一旦戻し、第１バッファ部１２に戻された流体を、第１切換えバルブ１３を介して検出器３１に送出し、分離成分を検出する。そして、検出器３１を通過した流体は、第２切換えバルブ１５および第２バッファ部１６を通って、排液流路２５から排出される。

　図１２Ａは〔ＳＴＥＰ０〕の事前準備ステップ、図１２Ｂは〔ＳＴＥＰ１〕の１回目の分離ステップ、図１２Ｃは〔ＳＴＥＰ２〕の１回目の回収ステップの動作を示している。本実施形態の液体分析システムの動作において、〔ＳＴＥＰ０〕の事前準備ステップから〔ＳＴＥＰ６〕の３回目の回収ステップまでは、上述した第二の実施形態の液体分析システムの動作と同一であるため、ここでは説明を省略する。

　〔ＳＴＥＰ７：４回目の分離〕
　ＳＴＥＰ１、ＳＴＥＰ３、ＳＴＥＰ５と同様の手順で、第１バッファ部１２に保持されている流体を、ＨＰＬＣカラム１４側へ供給する。このとき第１バッファ部１２から送出され、ＨＰＬＣカラム１４に供給される流体の液量は、４回目の分離であるので、１回目の分離ステップで必要であった液量の４倍となる。
　ＨＰＬＣカラム１４を通過した流体は、第２切換えバルブ１５を介して第２バッファ部１６に供給され、当該第２バッファ部１６で保持される。つまり、図１３Ａに示すように、第１バッファ部１２からは、１回目の分離ステップで必要であった液量の４倍の液量の流体が送出され、この流体が、ＨＰＬＣカラム１４を経て第２バッファ部１６に保持される。

　〔ＳＴＥＰ８：４回目の回収〕
　ＳＴＥＰ２、ＳＴＥＰ４、ＳＴＥＰ６と同様の手順で、第２バッファ部１６に保持されている流体が、第１バッファ部１２に戻される。なお、このとき第２バッファ部１６から送出され、第１バッファ部１２に供給される流体の液量は、図１３Ｂに示すように、ＳＴＥＰ７（４回目の分離ステップ）で第１バッファ部１２から第２バッファ部１６に供給した液量である。

　〔ＳＴＥＰ９：検出〕
　制御部３２は、ポンプ１１、第１切換えバルブ１３、第２切換えバルブ１５を制御して、第１バッファ部１２に保持されている溶離液４２ａおよび液体試料４１ａの混合液を、検出器３１側（検出流路２７）へ供給する。
　これにより、検出器３１において分離成分が検出され、検出部３１からの検出データが図１１のデータ処理部３３により解析され、養液成分の同定や定量が行われる。データ処理部３３により分析された分析結果は、制御部３２に送出される。

　検出器３１から排出される流体は、第２バッファ部１６を通り、排液流路２５を介して排液槽４３に排出され、排液４３ａとして保持される。つまり、図１３Ｃに示すように、第１バッファ部１２からは、１回目の分離ステップで必要であった液量の４倍の液量の流体が送出され、この流体が、検出部３１および第２バッファ部１６を経て排液槽４３に保持される。
　なお、液体分析システムの流路における残液を排出する場合は、第２バッファ部１６を経由して排液流路２５を介して排液槽４３に排出される。

　以上説明したように、本実施形態のＨＰＬＣ装置１００Ｃにおいて、検出器３１は、ＨＰＬＣカラム１４を迂回して第１切換えバルブ１３と第２切換えバルブ１５との間に接続された第２のバイパス流路である検出流路２７上に配置されている。
　したがって、上述した第二の実施形態や第三の実施形態と同様に、リサイクル分離が終了した後に最後に検出器３１に通すことができ、検出器３１内部での拡散の影響を小さくすることができる。

（第四の実施形態の変形例）
　上記の第四の実施形態においては、ＨＰＬＣカラム１４による最後の分離の後、ＨＰＬＣカラム１４を通過した流体を第１バッファ部１２に一旦戻し、第１バッファ部１２に戻された流体を検出器３１に送出して分離成分を検出する場合について説明した。しかしながら、ＨＰＬＣカラム１４による最後の分離が行われるまでの間に、液体試料の分離成分を検出器３１により検出するようにしてもよい。
　例えば、ＨＰＬＣカラム１４による２回目の分離後、図１４Ａに示すように２回目の回収ステップが行われ、第１バッファ部１２に流体が戻された後、ＨＰＬＣカラム１４による３回目の分離の前に検出器３１による分離成分の検出を行ってもよい。この場合、図１４Ａに示す２回目の回収ステップの後、図１４Ｂに示す検出ステップ（ＳＴＥＰ－Ａ）を介入する。

　〔ＳＴＥＰ－Ａ：検出〕
　制御部３２は、ポンプ１１、第１切換えバルブ１３、第２切換えバルブ１５を制御して、第１バッファ部１２に保持されている溶離液４２ａおよび液体試料４１ａの混合液を、検出器３１側へ供給する。
　これにより、検出器３１において分離成分が検出され、検出部３１からの検出データが図１１のデータ処理部３３により解析され、養液成分の同定や定量が行われる。データ処理部３３により分析された分析結果は、制御部３２に送出される。

　検出器３１から排出された流体は、第２バッファ部１６に保持される。なお、このとき第１バッファ部１２から送出され、検出器３１に供給される流体の液量は、２回目の分離の後であるので、１回目の分離ステップで必要であった液量の２倍となる（図１４Ｂ）。

　〔ＳＴＥＰ－Ｂ：回収〕
　ＳＴＥＰ－Ａ（検出ステップ）の後、制御部３２は、ポンプ１１、第１切換えバルブ１３、第２切換えバルブ１５を制御して、第２バッファ部１６に保持されている溶離液４２ａおよび液体試料４１ａの混合液を、再び第１バッファ部１２へ戻す。このとき第２バッファ部１６から送出され、第１バッファ部１２に供給される流体の液量は、ＳＴＥＰ－Ａ（検出ステップ）で第１バッファ部１２から第２バッファ部１６に供給した液量である（図１５Ａ）。
　その後、分離ステップを再開する場合には、制御部３２は、図１５Ｂに示す〔ＳＴＥＰ５〕の３回目の分離ステップを実施する。以降の手順は、上記第四の実施形態と同様である。

　このように、任意のタイミングで検出器３１による分離成分の検出を行い、その後、リサイクル分離を再開させることができる。
　したがって、例えば、検出器３１による検出結果に応じて、残りのリサイクル分離の回数を決定したり、リサイクル分離を終了したりすることも可能である。つまり、検出器３１による検出結果から成分分離が不十分であると判定した場合には残りのリサイクル分離の回数を増やし、一方、成分分離が十分に行われていると判定した場合にはリサイクル分離の再開は不要であるとしてリサイクル分離を終了するなど、分析結果を見ながら分離回数を変更することができる。

　上記の実施形態は、液体試料の成分分析を行うクロマトグラフについてのものであったが、これに限るものではない。本発明の実施形態は、気体試料の成分分析を行うクロマトグラフとしてガスクロマトグラフィー（Gas Chromatography）装置を用いた気体分析システムであってもよい。
　図２２は、本発明の実施形態における気体分析装置（ＧＣ装置）１５０を備える気体分析システムの構成例を示す図である。
　同図に示す気体分析システムの構成例は、図１に示す液体分析システムをガス分析用に再構成したものであり、図１と同じ符号のものは同等の構成要素である。

　ＧＣ装置１５０は、ポンプ１１と、第１バッファ部１２と、第１切換えバルブ１３と、ＧＣカラム５４（本発明のカラムに相当）と、第２切換えバルブ１５と、第２バッファ部１６とを、この順番に備える。また、ＧＣ装置１５０は、気体試料採取流路６１（本発明の試料採取流路に相当）と、キャリアガス流路６２（本発明の移動相媒体流路に相当）と、主流路２３と、バイパス流路２４と、排気流路６５（本発明の排出流路に相当）と、を備える。さらに、ＧＣ装置１５０は、検出器３１と、制御部３２と、データ処理部３３と、を備える。

　気体試料採取流路６１は、試料槽４１に貯蔵されている気体試料７１ａをＧＣカラム５４に導入するための流路であり、キャリアガス流路６２は、キャリアガス槽７２（本発明の移動相媒体槽）に貯蔵されているキャリアガス７２ａ（本発明の移動相媒体に相当）をＧＣカラム５４に導入するための流路である。気体試料採取流路６１の一端とキャリアガス流路６２の一端とは、第１切換えバルブ１３に接続されている。

　主流路２３は、一端側から他端側に向かって、第１バッファ部１２と、第１切換えバルブ１３と、ＧＣカラム５４と、第２切換えバルブ１５と、第２バッファ部１６とが介装され、気体試料７１ａを含む流体（気体試料７１ａとキャリアガス７２ａとの混合気体）が流れる流路である。ここで、第１バッファ部１２および第２バッファ部１６は、例えば、所定の内容量を有する管路（チューブ）により構成されている。当該管路（チューブ）は、例えばコイル状であってもよい。

　バイパス流路２４は、第１切換えバルブ１３と第２切換えバルブ１５との間に接続された流路である。バイパス流路２４は、ＧＣカラム５４を迂回して、一端が第１切換えバルブ１３に、他端が第２切換えバルブ１５に接続されている。
　排気流路６５は、気体分析システムの流路内の流体を除害するための除害物質７３ａを内部に搭載する除害装置７３に排出するための流路である。除害装置７３により除害された流体（気体）は、外部に排出される（大気開放される）。
　なお、気体分析システムの流路内の流体が有毒物質を含有しない場合は、当該流体は除害装置７３を介することなく、第２バッファ部１６の第２切換えバルブ１５と接続されている側とは反対側の端部から外部に排出される（大気開放される）。

　ポンプ１１は、ＧＣカラム５４に気体試料７１ａおよび／またはキャリアガス７２ａを送出するための送出部であり、第１切換えバルブ１３および第１バッファ部１２を介してＧＣカラム５４に接続されている。
　検出器３１は、主流路２３におけるＧＣカラム５４と第２切換えバルブ１５との間に設けられている。
　ＧＣカラム５４に導入された気体試料７１ａは、当該ＧＣカラム５４の内部に保持された固定相との相互作用によって構成成分毎に分離される。検出器３１は、ＧＣカラム５４において分離された成分を検出し、検出された検出データをデータ処理部３３に送出する。

　データ処理部３３は、検出部３１によって検出された検出データを分析し、気体試料成分の同定や定量を行う。データ処理部３３は、分析された分析結果を制御部３２に送出する。
　制御部３２は、ポンプ１１や第１切換えバルブ１３、第２切換えバルブ１５の動作を制御する。制御部３２は、第１切換えバルブ１３および第２切換えバルブ１５を切換えることで、主流路２３における第１切換えバルブ１３と第２切換えバルブ１５との間の流路をバイパス流路２４に切換えることができる。また、制御部３２は、ポンプ１１を制御することで、気体分析システムの流路内を流れる流体の流れ方向を切換えることができる。
　さらに、制御部３２は、データ処理部３３により分析された分析結果を受信し、必要に応じて外部に送信したり、不図示のモニタ等に結果を表示したりすることもできる。

　図２２に示す気体分析システムの構成例は、分析対象が気体となった点以外、基本構成は図１に示す液体分析システムの構成例であり、動作例に変更はない。よって、気体分析システムの動作例についての説明は省略する。
　また気体分析システムは、上記の液体分析システムの他の構成例（図５、図８、図１１）と同等の構成を採用してもよい。その場合、動作例も同等となる。

　なお、上記において特定の実施形態が説明されているが、当該実施形態は単なる例示であり、本発明の範囲を限定する意図はない。本明細書に記載された装置及び方法は上記した以外の形態において具現化することができる。また、本発明の範囲から離れることなく、上記した実施形態に対して適宜、省略、置換及び変更をなすこともできる。かかる省略、置換及び変更をなした形態は、請求の範囲に記載されたもの及びこれらの均等物の範疇に含まれ、本発明の技術的範囲に属する。

　１００…液体分析装置（ＨＰＬＣ装置）、１１…ポンプ、１２…第１バッファ部、１３…第１切換えバルブ、１４…ＨＰＬＣカラム、１５…第２切換えバルブ、１６…第２バッファ部、２１…液体試料採取流路、２２…溶離液流路、２３…主流路、２４…バイパス流路、２５…排液流路、２６…排液流路、２７…検出流路（第２のバイパス流路）、３１…検出器、３２…制御部、３３…データ処理部、４１…試料槽、４１ａ…液体試料、４２…溶離液槽、４２ａ…溶離液、４３…排液槽、４３ａ…排液、１５０…気体分析装置（ＧＣ装置）、５４…ＧＣカラム、６１…気体試料採取流路、６２…キャリアガス流路、６５…排気流路、７１ａ…気体試料、７２…キャリアガス槽、７２ａ…キャリアガス、７３…除害装置、７３ａ…除害物質

Claims

　液体もしくは気体である試料を含む流体を送出するポンプと、
　前記流体が供給され、内部に保持された固定相との相互作用によって前記試料の成分を分離するカラムと、
　一端側から他端側に向かって、第１バッファ部と、第１切換えバルブと、前記カラムと、第２切換えバルブと、第２バッファ部とが介装された主流路と、
　前記カラムを迂回して前記第１切換えバルブと前記第２切換えバルブとの間に接続されたバイパス流路と、
　前記カラムにおいて分離された成分を検出する検出器と、
　前記ポンプ、前記第１切換えバルブおよび前記第２切換えバルブを制御する制御部と、を備え、
　前記制御部は、
　前記第１切換えバルブおよび前記第２切換えバルブを切換えることで、前記主流路における前記第１切換えバルブと前記第２切換えバルブとの間の流路を前記バイパス流路に切換え可能であり、
　前記ポンプ、前記第１切換えバルブおよび前記第２切換えバルブを制御して、前記第１バッファ部が保持する前記流体の少なくとも一部が、前記主流路を通って前記第２バッファ部に流入する第１の経路と、前記第２バッファ部が保持する前記流体が、前記主流路における前記第１切換えバルブと前記第２切換えバルブとの間を、前記バイパス流路を通って前記第１バッファ部に流入する第２の経路と、を切換えることを特徴とするクロマトグラフ。
　前記検出器は、前記主流路上に配置されていることを特徴とする請求項１に記載のクロマトグラフ。
　前記検出器は、前記カラムと前記第２切換えバルブとの間に配置されていることを特徴とする請求項２に記載のクロマトグラフ。
　前記検出器は、前記主流路および前記バイパス流路の外に配置されていることを特徴とする請求項１に記載のクロマトグラフ。
　前記第１の経路における前記第２バッファ部の下流側から前記流体を排出する排出流路をさらに備え、
　前記検出器は、前記排出流路上に配置されていることを特徴とする請求項４に記載のクロマトグラフ。
　前記第１の経路における前記カラムと前記第２バッファ部との間から前記流体を排出する排出流路をさらに備え、
　前記検出器は、前記排出流路上に配置されていることを特徴とする請求項４に記載のクロマトグラフ。
　前記カラムを迂回して前記第１切換えバルブと前記第２切換えバルブとの間に接続された第２のバイパス流路をさらに備え、
　前記検出器は、前記第２のバイパス流路上に配置されていることを特徴とする請求項４に記載のクロマトグラフ。
　試料槽に貯留された前記試料を採取する試料採取流路と、
　移動相媒体槽に貯留された移動相媒体を採取する移動相媒体流路と、をさらに備え、
　前記試料採取流路の一端および前記移動相媒体流路の一端は、それぞれ前記第１切換えバルブに接続されており、
　前記ポンプは、前記第１の経路における前記第１バッファ部の上流側に配置され、
　前記制御部は、
　前記ポンプおよび前記第１切換えバルブを制御して、前記第１バッファ部への前記試料と前記移動相媒体との注入を切換え可能であることを特徴とする請求項１から７のいずれか１項に記載のクロマトグラフ。
　前記第１バッファ部および前記第２バッファ部は、所定の内容量を有する管路であることを特徴とする請求項１から８のいずれか１項に記載のクロマトグラフ。
　前記所定の内容量は、前記カラムにおける前記成分の分離に必要な流体量以上の容量であることを特徴とする請求項９に記載のクロマトグラフ。
　液体もしくは気体である試料を含む流体を送出するポンプと、
　前記流体が供給され、内部に保持された固定相との相互作用によって前記試料の成分を分離するカラムと、
　一端側から他端側に向かって、第１バッファ部と、第１切換えバルブと、前記カラムと、第２切換えバルブと、第２バッファ部とが介装された主流路と、
　前記カラムを迂回して前記第１切換えバルブと前記第２切換えバルブとの間に接続されたバイパス流路と、
　前記カラムにおいて分離された成分を検出する検出器と、を備えるクロマトグラフにおける試料分析方法であって、
　前記第１バッファ部が保持する前記流体の少なくとも一部を、前記主流路において前記第１切換えバルブを経由して前記カラムへ供給し、前記カラムによって前記試料中の成分を分離する分離ステップと、
　前記カラムを通過した前記流体を、前記主流路において前記第２切換えバルブを経由して前記第２バッファ部に供給し、当該第２バッファ部で保持させる保持ステップと、
　前記第１切換えバルブおよび前記第２切換えバルブを制御して、前記主流路における前記第１切換えバルブと前記第２切換えバルブとの間の流路を前記バイパス流路に切換え、前記第２バッファ部が保持する前記流体を、前記カラムを迂回して前記第２切換えバルブ、前記第１切換えバルブを順に経由して前記第１バッファ部に戻す回収ステップと、
　前記分離ステップ、前記保持ステップおよび前記回収ステップを繰り返し、少なくとも前記分離ステップをＮ（Ｎは、１よりも大きい整数）回行った後、前記検出器による検出を行う検出ステップと、を含み、
　ｎ（ｎは、１≦ｎ≦Ｎの整数）回目の前記分離ステップでは、
　前記第１バッファ部から前記カラムへ、１回目に当該カラムが前記成分の分離を行うのに必要な流体量のｎ倍の前記流体を供給することを特徴とする試料分析方法。
　前記検出ステップでは、
　前記分離ステップを行うたびに、前記検出器による検出を行うことを特徴とする請求項１１に記載の試料分析方法。
　前記検出ステップでは、
　前記Ｎ回目の前記分離ステップの後のみ、前記検出器による検出を行うことを特徴とする請求項１１に記載の試料分析方法。
　前記検出ステップでは、
　ｍ（ｍは、１≦ｍ＜Ｎの整数）回目の前記分離ステップの後に、前記検出器による検出を行うことを特徴とする請求項１１に記載の試料分析方法。