(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
一定量のサンプルを注入するオートサンプラと、
トラップカラムと、
前記オートサンプラが注入したサンプルをサンプルプッシュ用送液ポンプにより前記トラップカラムへ送液するサンプルプッシュ部と、
前記サンプルプッシュ部により押し出されたサンプルに対して、メークアップ用送液ポンプにより希釈液を補償するメークアップ部と、
前記オートサンプラ、サンプルプッシュ部及びメークアップ部の動作を制御するコントローラと、を備え
前記コントローラは、サンプルの希釈が完了する第１のタイミングＴ１とその後前記トラップカラムへのサンプルのトラップが完了する第２のタイミングＴ２とを設定するポンプ停止タイミング設定部と、
前記メークアップ部のメークアップ用送液ポンプを作動させるとともに、前記ポンプ停止タイミング設定部が設定した第１のタイミングＴ１で前記メークアップ用送液ポンプの動作を停止させる希釈制御部と、
前記サンプルプッシュ部のサンプルプッシュ用送液ポンプを作動させるとともに、前記ポンプ停止タイミング設定部が設定した第２のタイミングＴ２で前記サンプルプッシュ用送液ポンプの動作を停止させるサンプルプッシュ制御部と、
を備えているサンプル濃縮装置。
【請求項２】
前記ポンプ停止タイミング設定部はサンプル注入量に基づいて算出されたタイミングを前記タイミングＴ１として設定し、サンプルスイープ容量に基づいて算出されたタイミングを前記タイミングＴ２として設定する請求項１に記載のサンプル濃縮装置。
【請求項３】
前記ポンプ停止タイミング設定部は最大サンプル注入量に基づいて算出されたタイミングＴ１とサンプルスイープ容量に基づいて算出されたタイミングＴ２を予め保持しており、前記オートサンプラからサンプル注入量が通知されたときはその通知されたサンプル注入量に基づいてタイミングＴ１を算出してそれをタイミングＴ１の設定値とし、前記オートサンプラからサンプル注入量が通知されないときは予め保持しているタイミングＴ１を設定値とする請求項２に記載のサンプル濃縮装置。
【請求項４】
前記トラップカラムの前段にサンプルバルク終端を検出するプローブを備え、
前記ポンプ停止タイミング設定部は前記プローブの検出信号のタイミングに基づいて算出されたタイミングを前記タイミングＴ１として設定し、サンプルスイープ容量に基づいて算出されたタイミングを前記タイミングＴ２として設定する請求項１に記載のサンプル濃縮装置。
【請求項５】
前記コントローラは前記第２のタイミングＴ２で前記サンプルプッシュ用送液ポンプの動作を停止させた後、速やかにタイムプログラムを停止して濃縮動作を終了する請求項１から４のいずれか一項に記載のサンプル濃縮装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はトラップカラムによるサンプル濃縮装置に関するものであり、例えば分取ＬＣ（液体クロマトグラフ）により分取分画されたフラクションを濃縮処理する装置として、又はＬＣＭＳ（液体クロマトグラフ質量分析装置）においてＬＣにより分離されてＭＳにサンプルとして供給されるフラクションを濃縮処理する装置などとして利用することができる。
【背景技術】
【０００２】
合成された化合物を単一成分として取り出す方法としては、一般に液体クロマトグラフの中でも分取液体クロマトグラフを用いて、分離分画を行ない、その後濃縮する手法がよく用いられる。【０００３】
濃縮には、真空エバポレータも用いられるが、除去カラムを併用すれば添加剤などを除去できることからトラップカラムによる濃縮がよく用いられる（特許文献１参照。）。【０００４】
トラップカラムにサンプルをトラップする場合、一般に、サンプル濃度が濃かったり、サンプル溶媒の溶媒強度が強かったりすると、トラップされにくくなるため、よりトラップされやすいように希釈されたサンプルをトラップカラムに送液する。【０００５】
希釈はサンプルを調製する際に行なうこともできるが、希釈後のサンプル容量があまりにも多量になる場合は、処理が困難になることからオンラインでの希釈が行われる。オンライによる希釈では、実施例として図１及び図４で示すようなサンプル濃縮装置における流路構成と同様の流路が使用される。【０００６】
図１は、高圧バルブ２が、サンプルプッシュ部５およびトラップカラム８を含む主流路にサンプルループ４が組み込まれた注入ポジションに切り替わっており、図４は、高圧バルブ２が、シリンジポンプ３およびサンプリングニードル３０を含む計量流路にサンプルループ４が組み込まれた計量ポジションに切り替わっている。【０００７】
そのようなサンプル濃縮装置では、アイドリング状態（高圧バルブ２は注入ポジションと同じ図１の状態）から高圧バルブ２が切り替えられて図４のサンプル計量状態になり、オートサンプラ１において、シリンジポンプ３にてサンプルが吸引されてサンプルループ４に導入される。その後、高圧バルブ２が切り替えられて図１の注入状態になり、サンプルループ４中のサンプルはサンプルプッシュ部５から送液された移動相でサンプルループ４から押し出される。そして、サンプルは主流路の三方ジョイント７においてメークアップ部６から送液された希釈液（通常は移動相と同一組成）と混合されることにより希釈され、トラップカラム８に導かれてトラップされる。【０００８】
このときの希釈率は、通常、サンプル容量の数倍になる。メークアップ部６は、最低でもサンプルが三方ジョイント７を通過し終わるまでの間、サンプルプッシュ部５の流量の（希釈率−１）倍の流量を補償することが求められる。サンプルが三方ジョイント７を通過し終わった後、サンプルプッシュ部５はサンプルがトラップカラム８に完全に定着するまで送液することが求められる。【０００９】
サンプル濃縮装置では、分離・分析を行なうわけではないので、通常、アイドリング時はサンプルプッシュ部５から移動相を送液する必要はなく、メークアップ部６も送液する必要はない。特に大量のサンプルを大量の移動相と大量の希釈液で濃縮を行なう場合は、濃縮を行なう直前に送液を開始し、濃縮が完了したら速やかに停止することが望ましい。しかし、実際にはそのように送液動作を制御すること容易ではない。それは次のような事情からである。【００１０】
このようなサンプル濃縮装置で用いられるサンプルの一例は、合成された化合物を分取システムにより分離した単一成分サンプルである。一例として、分取システムによる２成分ピークの分画例を図３に示す。この例では、テーリングした成分Ａ（保持時間５．７分）に成分Ｂ（保持時間５．８分）のピークが重なっている。条件として、流量を１００ｍＬ／分、分画用バイアル１個への最大分画容量を１０ｍＬとすると、０．１分でバイアルの容量は上限に達する。そうすると、この例では、分画９はバイアル＃１の最大分画容量１０ｍＬに達したため分画１０に切り替わり、その後、バイアル＃２の最大分画容量１０ｍＬに達する前に、成分Ｂのピークの立ち上がりを検出して分画１１に切り替わり、成分Ｂのピークの立下りを検出したところで分画１２に切り替わったことが分かる。【００１１】
図３の例では、単一成分である分画９、１０、１２をサンプルとしてトラップカラムによる濃縮システムに注入し、濃縮をすることになる。【００１２】
一般的な液体クロマトグラフ分析システムでは、サンプルの注入および分析処理はバッチテーブル（シーケンステーブル、又はサンプルセットという場合もある）と呼ばれるテーブルでプログラムされる。バッチテーブルの１行は１つの分析に対応しており、各行にはサンプルバイアルの位置、サンプル容量、及びその他の分析条件が含まれる。【００１３】
その他の分析条件には、分析初期パラメータセット、オートサンプラ１の動作をカスタマイズする注入前処理プログラム（通常、前処理プログラムと呼ばれる。カスタマイズしない場合には、内部的に標準前処理動作がプログラムされている）、タイムプログラム（イベント又はイベントプログラムという場合もある。）などが含まれ、通常、装置メソッドと呼ばれるパラメータセットに格納される。（前処理プログラムは、装置メソッドとは独立して、バッチテーブルで指定する場合もある）【００１４】
バッチテーブルの１行の処理は、サンプルバイアルの位置、サンプル容量、及びその他の分析条件の装置へのダウンロード（ダウンロード）、前処理プログラムの実行（前処理実行）、タイムプログラムの実行およびクロマトグラムの記録開始（分析実行）の順に行われる。【００１５】
図３の例のプログラム方法としては、次の（ａ）〜（ｄ）の４つがある。【００１６】
（ａ）分画９、１０、１２を１つのバイアルに移して１サンプルとし、１行・１注入としてプログラムする。【００１７】
ここで、「注入」とは、前処理プログラムで１サンプルをサンプルループ４に導入した後、高圧バルブ２を注入ポジションに切り替えて、サンプルループ４を主流路に接続することをいう。多くの場合、高圧バルブ２を切り替えると同時にタイムプログラムやクロマトグラムの記録開始を行なうためのイベント信号（電気信号、通信コマンド、ソフトウェア命令）を出力するが、高圧バルブ２を切り替える前後にイベント信号を出力する場合もある。【００１８】
この場合、装置メソッドでは、前処理プログラムで１サンプルの「注入」処理を行ない、タイムプログラムでサンプルプッシュ部５およびメークアップ部６の制御を行って、サンプルのトラップカラム８への定着まで行なう。ここでは、サンプルをサンプルループ４に導入した後、高圧バルブ２を切り替える前に、タイムプログラムでサンプルプッシュ部５およびメークアップ部６により移動相および希釈液の送液を開始するためにイベント信号を出力し、送液の安定を待って、高圧バルブ２を切り替える。【００１９】
（ｂ）分画９、１０、１２を３行・２ローディング、１注入としてプログラムする。【００２０】
ここで、「ローディング」とは、前処理プログラムでサンプルをサンプルループ４に導入した後、高圧バルブ２を切り替えないことをいう。この例の場合は、1行で1ローディングなので、「ローディング」後に、前処理プログラムでイベント信号を出力し、タイムプログラムをスタートするが、サンプルプッシュ部５およびメークアップ部６は動作する必要がないため、タイムプログラムは速やかに終了する。なお、タイムプログラムが速やかに終了するため、高圧バルブ２を切り替えないとイベント信号を出力できないオートサンプラ１でも「注入」処理で「ローディング」相当の処理はできるが、ここでの詳細な説明は割愛する。【００２１】
実際には、Ｎ−１行目までのサンプルプッシュ用装置メソッドとＮ行目の注入用装置メソッドを準備し、組み合わせる。この例の場合は、分画９、１０のサンプルプッシュ用装置メソッドでは、前処理プログラムで１サンプルの「ローディング」を行ない、分画１２の注入用装置メソッドでは、前処理プログラムで１サンプルの「注入」を行ない、サンプルのトラップカラム８への定着まで行なう。注入用装置メソッドの処理内容は、（ａ）の装置メソッドの処理内容と同じである。このとき、分画９、１０のサンプルは分画１２のサンプルと一緒にトラップカラム８へ送られる。【００２２】
（ｃ）容量固定の分画９と容量不定の分画１０を１行・２ローディングとしてプログラムし、容量不定の分画１２を１行・１注入としてプログラムする。【００２３】
実際には、１行・Ｎローディング（Ｎ＝１〜，Ｎ−１分画固定容量，１分画不定容量）のサンプルプッシュ用装置メソッドおよび１行・1注入の注入用装置メソッドを準備し、組み合わせる。この例の場合は、分画９、１０のサンプルプッシュ用装置メソッドでは、前処理プログラムで固定容量１サンプル、不定容量１サンプル（容量はバッチテーブルで指定）の「ローディング」を行ない、分画１２の注入用装置メソッドでは、前処理プログラムで不定容量１サンプル（容量はバッチテーブルで指定）の「注入」を行ない、サンプルのトラップカラム８への定着まで行なう。注入用装置メソッドの処理内容は、（ａ）の装置メソッドの処理内容と同じである。【００２４】
（ｄ）分画９、１０、１２を１行・２ローディング、１注入としてプログラムし、その装置メソッドに含まれるオートサンプラの前処理プログラムにて、分画９、１０、１２の容量を個別にカスタマイズして「ローディング」及び「注入」する。【００２５】
この方法では、装置メソッドは前処理プログラムで分画９、１０のサンプルのそれぞれについて、「ローディング」を行ない、分画１２のサンプルについて、「注入」を行ない、トラップカラム８への定着まで行なう。サンプルループ４に導入した後の処理内容は、（ａ）の装置メソッドの処理内容と同じである。【００２６】
（ａ）〜（ｄ）のいずれの場合も、メークアップ部６は、実際のサンプル注入量の数倍量の希釈液を送液する必要がある。【００２７】
ここで、サンプルループ４に導入され、主流路に注入される「実際のサンプル注入量」は、特殊な前処理を必要としない場合は総サンプル容量であり、添加剤の混合などの前処理をする場合は総サンプル容量に添加剤の容量を加えた容量であり、事前に特定することは難しい。このため、通常は「実際のサンプル注入量」の代わりに、サンプルループ４の容量と主流路への注入回数や、最大分画容量と最大分画バイアル数から「最大サンプル注入量」を定義する。【００２８】
液体クロマトグラフ分析の主たる目的は、分離・分析であり、サンプルの保持時間はサンプル容量に依存せず、サンプル容量に依存するのは、サンプルの溶出範囲を決定するテーリングファクタのみである。このため、液体クロマトグラフ分析における分析時間は、特定サンプルを使用する場合、サンプル容量に依存せず、一定とみなしてよい。【００２９】
なお、分離・分析におけるテーリングファクタはＷ0.05／２ｆと定義される指標であり、テーリングファクタが大きいほどテーリングが大きいことを意味する。ここで、Ｗ0.05はピーク高さの５％の高さにおけるピーク幅、ｆはＷ0.05のうちピークの立ち上がり側からピーク頂点の位置までの距離である。【００３０】
液体クロマトグラフ分析装置の装置制御は、装置メソッドの中で分析時間とタイムプログラム（イベント又はイベントプログラムという場合もある）によって動作をプログラムすることができるが、実際のサンプル注入量に依存して送液ポンプを動作させるといった制御はできない。【００３１】
このため、液体クロマトグラフ分析装置において、トラップ濃縮を行なう場合、サンプル容量範囲ごとに用意した装置メソッドを切り替えてポンプを制御する方法や、最大サンプル注入量に対して計算された時間でポンプを制御する手法が用いられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００３２】
【特許文献１】特許第３４７６４１７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００３３】
プログラム方法（ａ）〜（ｄ）いずれでも、理論上は妨害成分が重なることによって、すべての分画の容量が最大分画容量を下回ることもありうる。従来技術では、実際のサンプル注入量が最大サンプル注入量の１０分の１の容量しかない場合、
移動相に関しては、（最大サンプル注入量）×９÷１０、
希釈液に関しては、（最大サンプル注入量）×（希釈率−１）×９÷１０、
の溶媒が無駄に消費され、また、溶媒消費量が多くなる分だけ時間も無駄に消費される。【００３４】
仮に、最大サンプル注入量を５０ｍＬ、希釈率を５倍、添加剤の混合なしとすると、１サンプルあたり２５０ｍＬの溶媒（移動相＋希釈液）の送液が必要となり、そのうち２２５ｍＬの溶媒を無駄に消費していることになる。【００３５】
１サンプルあたり２５０ｍＬの溶媒を送液するということは、１００サンプルで２５Ｌもの溶媒が必要であることを意味していることから、溶媒そのものの購入コストだけでなく、溶媒の調製・補充の手間や溶媒の環境負荷を考慮すると、可能な限り溶媒消費量を抑える工夫がユーザから求められる。【００３６】
溶媒消費量を最小限にするために、サンプル容量範囲を分割して、範囲ごとに最大サンプル容量を規定し装置メソッドを定義して使い分ける方法も工夫の一つとしてよく用いられるが、この方法ではいくつもの装置メソッドを開発・保守する必要がある。【００３７】
また、トラップカラムにより濃縮するサンプルの分画容量とその分画数は、サンプルの濃度、保持時間、他成分との分離の度合いに大きく依存し、一概に決めることはできない。それは、次の理由による。【００３８】
クロマトグラムのピーク幅に関して、次のことがいえる。【００３９】
（Ａ）単一成分のピーク幅は、同じ移動相組成・送液流量では、濃度が高いほど広くなる傾向がある。【００４０】
（Ｂ）複数成分のピーク幅は、同じ移動相組成・送液流量、同じ濃度では、保持時間が長い成分ほど広くなる傾向がある。【００４１】
（Ｃ）保持時間は、同じ移動相組成では、送液流量が大きいほど短くなる傾向がある。【００４２】
（Ｄ）保持時間は、同じ送液流量では、移動相組成を変えることで変えることができる。【００４３】
そのため、単一成分ピークの分画数は送液条件により異なる。単一成分ピークの分画数はまた、サンプルによっても異なる。複数成分ピークの妨害成分ピークを除いた分画の分画容量および分画数もまた、サンプルにより異なる。これはピーク幅やピークの重なり具合はサンプルにより異なるためである。【００４４】
プログラム方法（ａ）の固有の問題として、複数分画をまとめた場合にバイアル容量を超える可能性がある。【００４５】
プログラム方法（ｂ）の固有の問題として、複数分画にわたるサンプル容量を扱うための仕組みが必要になる。【００４６】
プログラム方法（ｃ）の固有の問題として、分画数分の装置メソッドを用意する必要がある。サンプル容量が多岐にわたる場合に、サンプル容量に応じて適切な装置メソッドをユーザが選択することは困難である。【００４７】
プログラム方法（ｄ）の固有の問題として、サンプルごとに前処理プログラムでサンプルポジションや容量を書き換える作業が必要になり、サンプル数が多い場合には、現実的には採用しにくい。【００４８】
上に説明したサンプル濃縮方法は一例であって、トラップカラムにより濃縮するサンプルの分画容量とその分画数の特定方法や、実際のサンプル注入量の特定方法については本明細書では割愛するが、本発明はそのような濃縮方法に限らず、装置メソッドをいくつも用意しなくても、実際のサンプル注入量に応じた送液ポンプの制御を行なうことにより、溶媒消費量を削減できるようにすることを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００４９】
本発明のサンプル濃縮装置は、一定量のサンプルを注入するオートサンプラと、トラップカラムと、オートサンプラが注入したサンプルをサンプルプッシュ用送液ポンプによりトラップカラムへ送液するサンプルプッシュ部と、サンプルプッシュ部により押し出されたサンプルに対して、メークアップ用送液ポンプにより希釈液を補償するメークアップ部と、オートサンプラ、サンプルプッシュ部及びメークアップ部の動作を制御するコントローラとを備えている。【００５０】
そして、コントローラは、サンプルの希釈が完了する第１のタイミングＴ１とその後トラップカラムへのサンプルのトラップが完了する第２のタイミングＴ２とを設定するポンプ停止タイミング設定部と、メークアップ部のメークアップ用送液ポンプを作動させるとともに、ポンプ停止タイミング設定部が設定した第１のタイミングでメークアップ用送液ポンプの動作を停止させる希釈制御部と、サンプルプッシュ部のサンプルプッシュ用送液ポンプを作動させるとともに、ポンプ停止タイミング設定部が設定した第２のタイミングＴ２でサンプルプッシュ用送液ポンプの動作を停止させるサンプルプッシュ制御部と、を備えている。【００５１】
サンプルの希釈が完了する第１のタイミングＴ１は、サンプルバルクの終端が三方ジョイントを通過し、配管の内面に付着したサンプルバルクのテーリング部の終端がすべて三方ジョイントを通過するタイミングであり、トラップカラムへのサンプルのトラップが完了する第２のタイミングＴ２はサンプルバルクのテーリング部の終端が三方ジョイントからトラップカラムの内部を通過するタイミングである。【００５２】
第１の形態では、ポンプ停止タイミング設定部はサンプル注入量に基づいて算出されたタイミングをタイミングＴ１して設定し、サンプルスウィープ容量に基づいて算出されたタイミングをタイミングＴ２として設定する。ここで、「サンプルスウィープ容量」とは、サンプルバルクのテーリング部の終端が三方ジョイントからトラップカラムの内部を通過しトラップカラムにサンプルが定着するのに必要な容量であり、主にトラップカラムの容量に依存する。【００５３】
その場合のポンプ停止タイミング設定部の一例は、最大サンプル注入量に基づいて算出されたタイミングＴ１とサンプルスウィープ容量に基づいて算出されたタイミングＴ２を予め保持しており、オートサンプラからサンプル注入量が通知されたときはその通知されたサンプル注入量に基づいてタイミングＴ１を算出してそれをタイミングＴ１の設定値とし、オートサンプラからサンプル注入量が通知されないときは予め保持しているタイミングＴ１を設定値とするものである。【００５４】
第２の形態はトラップカラムの前段にサンプルバルク終端を検出するプローブを備えており、その場合、ポンプ停止タイミング設定部はそのプローブの検出信号のタイミングに基づいて算出されたタイミングをタイミングＴ１して設定し、サンプルスウィープ容量に基づいて算出されたタイミングをタイミングＴ２として設定する。【００５５】
第２の形態では、前処理プログラムでサンプルに添加剤の添加、混合や希釈などを行った場合でも、コントローラは流路に注入されたサンプルバルクの終端を直接検出でき、オートサンプラから入力されたサンプル注入量を補正する必要がない。【００５６】
好ましい形態では、コントローラは第２のタイミングＴ２でサンプルプッシュ用送液ポンプの動作を停止させた後、速やかにタイムプログラムを停止して濃縮動作を終了する。このようにすることにより、このサンプル濃縮装置は、溶媒送液停止後、速やかにサンプル濃縮処理が終了するので、システム運用時の実行時間を大幅に削減することができる。
【発明の効果】
【００５７】
本発明のサンプル濃縮装置では、トラップカラムへのサンプルのトラップが完了した時点でサンプルプッシュ用送液ポンプが停止し、その前にすでにメークアップ用送液ポンプも停止しているので、サンプルをトラップするのに最低限必要な溶媒しか消費せず、システム運用時の溶媒消費量を大幅に削減することができる。【００５８】
また、サンプル注入量の範囲に応じて、サンプルサンプルプッシュ用送液ポンプと、メークアップ用送液ポンプを制御するための装置メソッドをいくつも用意する必要がなくなり、装置メソッドの開発と保守が容易になる。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】第１実施例をアイドリング時の流路状態又は注入/サンプルトラップ時の流路状態として示す概略流路図である。
【図２】本発明のサンプル濃縮装置におけるコントローラの機能を説明するブロック図である。
【図３】サンプル濃縮装置のサンプルを得るための分取システムによる２成分ピークの分画例を示す波形図である。
【図４】同実施例をサンプル計量時の流路状態として示す概略流路図である。
【図５】同実施例の動作を示すタイムチャートである。
【図６】第２実施例を示す概略流路図である。
【図７】同実施例の動作を示すタイムチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００６０】
（実施例１）
図１と図４に第１実施例のサンプル濃縮装置を概略的に示す。サンプル濃縮装置はサンプルを注入し、トラップカラムにトラップ（捕集）する装置であり、一定量のサンプルを注入するオートサンプラ１と、トラップカラム８と、オートサンプラ１が注入したサンプルをサンプルプッシュ用送液ポンプ５ａ，５ｂによりトラップカラム８へ送液するサンプルプッシュ部５と、サンプルプッシュ部５により押し出されたサンプルに対して、メークアップ用送液ポンプ６ａ，６ｂにより希釈液を補償するメークアップ部６と、オートサンプラ１、サンプルプッシュ部５及びメークアップ部６の動作を制御するコントローラ１５と、を備えている。
【００６１】
サンプル濃縮装置は液体クロマトグラフの一部として液体クロマトグラフに組み込まれる場合がある。その場合、トラップカラム８は流路切り替え用バルブにより濃縮装置から分離されて分析システムに接続され、トラップカラム８にトラップされたサンプルが溶出用送液ポンプにより溶出され、カラムで分析される。本発明のサンプル濃縮装置は、そのような形態も含んでいるが、実施例では濃縮装置以外の部分の説明は割愛する。
【００６２】
オートサンプラ１では、高圧バルブ２の２つのポート間にサンプルループ４が接続され、高圧バルブ２の他のポートにはサンプリングニードル３０が接続され、高圧バルブ２のさらに他のポートには計量ポンプであるシリンジポンプ３が接続されている。高圧バルブ２のさらに他のポートにはサンプルプッシュ部５が接続され、高圧バルブ２のさらに他のポートにはトラップカラム８が接続されている。
【００６３】
オートサンプラ１において、シリンジポンプ３により試料容器３２中のサンプルをサンプリングニードル３０からサンプルループ４に吸引し（図４）、高圧バルブ２を切り替えることにより、サンプルループ４に吸引したサンプルをサンプルプッシュ部５からの溶媒によりトラップカラム８に送液する（図１）。
【００６４】
オートサンプラ１では、シリンジポンプ３と高圧バルブ２の間にドレインバルブ１３が接続されている。注入処理後、サンプルを吸引したときにサンプルループ４からシリンジポンプ３の計量流路に引き込まれた移動相をドレインバルブ１３から排出する。
【００６５】
オートサンプラ１では、サンプリングニードル３０を洗浄するために洗浄ポート３４が配置されており、シリンジポンプ３に切替えバルブ３５を介して洗浄液３６が接続されている。図１の注入状態で、サンプリングニードル３０および高圧バルブ２からサンプリングニードル３０に至る流路を洗浄するときは、サンプリングニードル３０を洗浄ポート３４に挿入して切替えバルブ３５を介してシリンジポンプ３に洗浄液を吸入し、その後切替えバルブ３５を切り替え、シリンジポンプ３に吸入した洗浄液をサンプリングニードル３０から排出することにより洗浄する。
【００６６】
オートサンプラ１の流路構成（高圧バルブ２、サンプルループ４、サンプリングニードル３０の接続方法）は他の構成であってもよい。例えば、流路が独立したシリンジポンプ３が直接サンプリングニードル３０に接続され、高圧バルブ２の他のポートに注入ポートが接続されて、サンプルループ４にサンプルが押し込まれる構成であってもよい。また、例えば、高圧バルブ２の１つのポートにサンプルループ４が接続され、その先端に直接サンプリングニードル３０が接続され、流路が独立したシリンジポンプ３がサンプリングニードル３０に接続され、高圧バルブ２の他のポートに注入ポートが接続されものであって、シリンジポンプ３によりサンプリングニードル３０からサンプルループ４にサンプルを吸入した後、サンプリングニードル３０を注入ポートに挿入してサンプルループ４のサンプルの全量を流路に注入する構成（全量注入方式）であってもよい。
【００６７】
サンプルプッシュ部５には２台のサンプルプッシュ用送液ポンプ５ａ，５ｂが設けられ、それらの送液ポンプ５ａ，５ｂが並列に高圧バルブ２に接続されているので、２種類の溶媒のいずれか又はそれらの混合液を供給することができる。しかし、サンプルプッシュ部５は１台の送液ポンプのみが設けられているものであってもよい。各送液ポンプ５ａ，５ｂには４種類の溶媒が吸引できるようになっているが、溶媒の数もこれに限ったことはなく、何種類でもよく、１種類でもよい。
【００６８】
高圧バルブ２からトラップカラム８にサンプルが送られる流路に三方ジョイント７が設けられ、三方ジョイント７を介してメークアップ部６が接続されている。メークアップ部６はサンプルを希釈するために希釈液を補償するものである。
【００６９】
メークアップ部６にも２台の送液ポンプ６ａ，６ｂが設けられ、それらの送液ポンプ６ａ，６ｂが並列に高圧バルブ２に接続されているので、２種類の溶媒のいずれか又はそれらの混合液を希釈液として供給することができる。しかし、メークアップ部６は１台の送液ポンプのみが設けられているものであってもよい。各送液ポンプ６ａ，６ｂには４種類の溶媒が吸引できるようになっているが、溶媒の数もこれに限ったことはなく、何種類でもよく、１種類でもよい。
【００７０】
コントローラ１５はこの濃縮装置又はこの濃縮装置を搭載した液体クロマトグラフの専用コンピュータにより実現してもよく、汎用のパーソナルコンピュータにより実現してもよい。さらには、専用コンピュータとパーソナルコンピュータの両方により実現してもよい。
【００７１】
オートサンプラ１、サンプルプッシュ部５、メークアップ部６、及びコントローラ１５は、一体化されていてもよく、それぞれが分離したユニットとなっていてもよい。
【００７２】
コントローラ１５の機能は図２に示される構成となっている。ポンプ停止タイミング設定部２０はサンプルの希釈が完了する第１のタイミングＴ１とその後トラップカラム８へのサンプルのトラップが完了する第２のタイミングＴ２とを設定する。希釈制御部２２はメークアップ部６の送液ポンプ６ａ，６ｂを作動させるとともに、ポンプ停止タイミング設定部２０が設定した第１のタイミングＴ１で送液ポンプ６ａ，６ｂの動作を停止させる。サンプルプッシュ制御部２４はサンプルプッシュ部５の送液ポンプ５ａ，５ｂを作動させるとともに、ポンプ停止タイミング設定部２０が設定した第２のタイミングＴ２で送液ポンプ５ａ，５ｂの動作を停止させる。
【００７３】
この実施例では、ポンプ停止タイミング設定部２０はサンプル注入量に基づいてタイミングＴ１を設定する。具体的には後述するが、一例として、ポンプ停止タイミング設定部２０は最大サンプル注入量に基づいて算出されたタイミングＴ１を予め保持しており、オートサンプラ１からサンプル注入量が通知されたときはその通知されたサンプル注入量に基づいてタイミングＴ１を算出してそれをタイミングＴ１の設定値とし、オートサンプラ１からサンプル注入量が通知されないときは予め保持しているタイミングＴ１を設定値とする。
【００７４】
図１はアイドリング時とサンプルトラップ時の高圧バルブ２の状態を示している。サンプル計量時は高圧バルブ２が回転して図４の状態になる。
【００７５】
図５のタイムチャートにより、この実施例によるサンプル濃縮を行なう制御方法を説明する。
【００７６】
最初に、サンプル濃縮装置を制御する装置メソッドをコントローラ１５から、オートサンプラ１、サンプルプッシュ部５、メークアップ部６、及びその他の必要なユニットにダウンロードする（Download method）。
【００７７】
装置メソッドには、オートサンプラ１、サンプルプッシュ部５及びメークアップ部６を制御するパラメータの他、タイムプログラム、前処理プログラムなどが含まれる。
【００７８】
タイムプログラムと前処理プログラムは、コントローラ１５が実行する場合も、オートサンプラ１、サンプルプッシュ部５及びメークアップ部６がそれぞれ実行する場合もある。
【００７９】
サンプルプッシュ部５及びメークアップ部６を制御するパラメータの１つは希釈率である。希釈率は、通常、サンプルプッシュ部５とメークアップ部６の流量比によって決まる。
【００８０】
サンプルプッシュ部５及びメークアップ部６を制御するパラメータの他のものとして、ポンプ停止タイミング設定部２０が設定する第１のタイミングＴ１と第２のタイミングＴ２がある。第１のタイミングＴ１はメークアップ用送液ポンプ６ａ，６ｂの動作を停止させるタイミングである。この第１のタイミングＴ１をサンプル注入量に応じて定めるために、例えば、サンプルバルクのテーリングファクタなどのファクタをサンプル注入量に乗算する。
【００８１】
第２のタイミングＴ２はサンプルプッシュ用送液ポンプ５ａ，５ｂの動作を停止させるタイミングである。この第２のタイミングＴ２を定めるために、例えば、主にトラップカラム８の容量に依存するサンプルスウィープ容量（サンプルの定着に必要な容量）などを考慮する。
【００８２】
前処理プログラムは装置メソッドに含まれる逐次実行命令を含むプログラムであり、試料容器３２での添加剤の追加・混合、又は希釈、注入後のシリンジポンプ３の計量流路の移動相の排出、サンプリングニードル３０および高圧バルブ２からサンプリングニードル３０に至る流路の洗浄などの操作のほか、必要に応じて、通常はバッチテーブルで指定されるオートサンプラ１でサンプルを吸入するサンプルポジションやその吸入する容量を書き換える操作も含む。
【００８３】
タイムプログラムは、スタート信号出力後（分析開始後）のオートサンプラ１、サンプルプッシュ部５、メークアップ部６、及びその他の必要なユニットの動作を制御するタイミング（コマンド実行の分析経過時間）を決めるプログラムであり、パラメータＴ１，Ｔ２を使ったサンプルプッシュ部５及びメークアップ部６の動作を制御するタイミングを含む。
【００８４】
次に、コントローラ１５は、オートサンプラ１に、サンプルのバイアル（試料容器）ポジション、注入量などのサンプル情報をダウンロードする（Download sample information）。
【００８５】
しかる後に、コントローラ１５は、オートサンプラ１に前処理プログラムの開始を指示する（Run pre-treatment program）。
【００８６】
オートサンプラ１は、前処理プログラムの内容に従い、高圧バルブ２をサンプル計量ポジション（図４の状態）に切り替え、サンプル吸引動作を開始する。
【００８７】
オートサンプラ１は、サンプル吸引動作後、前処理プログラムの内容に従い、タイムプログラムを開始するためのイベント信号をコントローラ１５に送信し（Event signal）、コントローラ１５はタイムプログラムを開始する（Run time program）。イベント信号は、ソフトウェアにより発生させられるデジタル信号でもよく、リレー信号のようなアナログ信号でもよい。
【００８８】
コントローラ１５は、イベント信号を受信して、サンプルプッシュ部５、メークアップ部６、及びその他の必要なユニットにタイムプログラムの実行を含む分析動作を実行させる（Start pumps）。この時がタイムプログラムの開始時点となる。
【００８９】
オートサンプラ１は、前処理プログラムの内容に従い、高圧バルブ２を注入ポジション（図１の状態）に切り替えた時に、コントローラ１５に対して、注入スタート信号及びサンプル注入量を通知する（Injection Signal/Injection Volume）。この時がタイミングＴ０となる。
【００９０】
コントローラ１５は、通知された注入量に対して、メークアップ部６を停止するためのパラメータＴ１を計算する。
【００９１】
計算されるパラメータＴ１，Ｔ２は、例えば以下のようなものとなる。
【００９２】
注入スタート通知時間をＴ０とする。メークアップ部６の送液ポンプを停止するタイムプログラムの経過時間（Ｔ０＋Ｔ１）は、
（Ｔ０＋Ｔ１）＝Ｔ０＋Ｖ×Ｆｔ／Ｍ      （１）
である。ここで、
Ｖ：通知されたサンプル注入量
Ｆｔ：テーリングファクタ
Ｍ：サンプルプッシュ部５の流量
である。
【００９３】
サンプルプッシュ部５の送液ポンプを停止するタイムプログラムの経過時間（Ｔ０＋Ｔ１＋Ｔ２）は、
（Ｔ０＋Ｔ１＋Ｔ２）＝Ｔ０＋Ｔ１＋Ｖｓ／Ｍ      （２）
である。ここで、
Ｖｓ：サンプルスウィープ容量
である。
【００９４】
しかる後に、コントローラ１５は、計算されたパラメータＴ１，Ｔ２に従い、注入後、希釈が不要となったときにメークアップ部６を停止し、しかる後にサンプルがトラップカラム８に定着した後にサンプルプッシュ部５を停止する。
【００９５】
例えば、イベント信号出力時（タイムプログラム開始）から時間Ｔ０経過後（サンプル注入時）、更に時間Ｔ１経過後にメークアップ部６を停止させ、更にそれから時間Ｔ２経過後にサンプルプッシュ部５を停止させる。
【００９６】
実施例では、最大サンプル注入量を使用して計算されたＴ１、サンプルスウィープ容量を使用して計算されたＴ２を保持しており、タイムプログラムはその保持したＴ１、Ｔ２に基づいて組まれている。オートサンプラ１からサンプル注入量が通知され、かつ、その値が０でない場合は、通知されたサンプル注入量を使用して計算されたＴ１と、サンプルスウィープ容量を使用して計算されたＴ２に基づいて動作する。サンプル注入量が通知されなかった場合、又は通知されてもその値が０であった場合は、最大サンプル注入量を使用して計算されたＴ１と、サンプルスウィープ容量を使用して計算されたＴ２に基づいて動作する。これは、オートサンプラ１が動作しない分析動作もありうるためである。
【００９７】
なお、オートサンプラ１が通知する注入量は、コントローラ１５から入力されたサンプル容量であってもよいし、前処理プログラムによって添加剤の追加・混合、又は希釈を行った場合はそれを加味した容量でもよい。
【００９８】
さらに、コントローラ１５は、オートサンプラ１から通知された注入量ではなく、コントローラ１５に入力されたサンプル容量をそのまま注入量として使用することもできるし、前処理プログラムや装置メソッドのパラメータの内容から注入量を計算してそれを使用することもできる。
【００９９】
なお、この実施例のサンプル濃縮装置は大容量送液を想定しているため、前処理プログラム中でタイムプログラムを開始して、送液ポンプの送液を開始し、送液安定後にサンプル注入する実施例となっているが、前処理プログラムを開始する前のアイドリング中に送液を開始し、前処理プログラムでは、注入可能となったと同時にタイムプログラムを開始して、サンプルプッシュ部５とメークアップ部６の送液ポンプの送液を開始し、速やかにサンプル注入することも可能であるのは言うまでもない。
【０１００】
（実施例２）
図６に第２実施例のサンプル濃縮装置を概略的に示す。
【０１０１】
第１の実施例と相違する１つの点は、トラップカラム８の前段にサンプル終端検出プローブ１６を設けて、トラップカラム８に導入されるサンプル終端を検出するようにした点である。他の相違点は、サンプル終端検出プローブ１６を設けたことにより、図２に示されるコントローラ１５において、ポンプ停止タイミング設定部２０はプローブ１６の検出信号のタイミングに基づいてタイミングＴ１を設定するように構成されている点である。流路構成など、他の点は第１の実施例と同じであるので、同じ部分の詳しい説明は省略する。
【０１０２】
サンプル終端検出プローブ１６の一例は、移動相とサンプル溶媒との間の物性の変化を検出するものである。そのような物性としては例えば屈折率等の光学的特性を挙げることができ、その場合のサンプル終端検出プローブ１６はそのような学的特性の変化を光学的に検出するものとなる。
【０１０３】
コントローラ１５は、サンプル終端検出プローブ１６の出力を入力としてサンプルバルクの終端を検出する。
【０１０４】
サンプル終端検出プローブ１６によるサンプル終端検出に応じて、メークアップ部６を制御するパラメータとしては、例えば、サンプルバルク終端通過からテーリング部通過までの遅れ時間や、移動相ベースラインとサンプル溶媒の物性変化の検出感度をチューニングするパラメータなどを挙げることができる。
【０１０５】
図７のタイムチャートにより、この実施例によるサンプル濃縮を行なう制御方法を説明する。第１の実施例でのサンプル濃縮制御方法との違いは、この実施例ではオートサンプラ１の注入タイミングではなく、サンプル終端検出プローブ１６のサンプル終端検出イベントによって、制御が行われることである。
【０１０６】
コントローラ１５は、サンプル終端検出プローブ１６からのサンプル終端検出イベント（Event signal）に呼応して、サンプルプッシュ部５とメークアップ部６を停止するためのパラメータを計算する。
【０１０７】
計算されるパラメータは、例えば以下のようなものとなる。
【０１０８】
サンプル終端検出時間をＴ０とする。時間０はタイムプログラムの開始を表わす。メークアップ部６の送液ポンプを停止する時間（Ｔ０＋Ｔ１）は、
（Ｔ０＋Ｔ１）＝Ｔ０＋遅れ時間        （３）
である。「遅れ時間」とはサンプルバルク終端通過からテーリング部通過を担保するための時間的マージンである。
【０１０９】
サンプルプッシュ部５の送液ポンプを停止する時間（Ｔ０＋Ｔ１＋Ｔ２）は、
（Ｔ０＋Ｔ１＋Ｔ２）＝Ｔ０＋Ｔ１＋Ｖｓ／Ｍ      （２ａ）
となって、形の上では（２）式と同じものとなる。ここで、前にも定義されているが、Ｖｓはサンプルスウィープ容量、Ｍはサンプルプッシュ部５の流量である。
【０１１０】
サンプル終端検出プローブ１６として、又はサンプル終端検出プローブ１６の代替装置としてＵＶ（紫外線）検出器などの光学検出器を用いることもできる。
【０１１１】
この実施例でも、コントローラ１５はこの濃縮装置又はこの濃縮装置を搭載した液体クロマトグラフの専用コンピュータにより実現してもよく、汎用のパーソナルコンピュータにより実現してもよい。さらには、専用コンピュータとパーソナルコンピュータの両方により実現してもよい。
【０１１２】
オートサンプラ１、サンプルプッシュ部５、メークアップ部６、コントローラ１５、及びサンプル終端検出プローブ１６は、一体化されていてもよく、それぞれが分離したユニットとなっていてもよい。
【０１１３】
（実施例３）
通常、分析時間は、分析条件の一部として指定されるか、タイムプログラムの終了時間として指定される固定の時間である。分析時間の中にはサンプル濃縮時間も含まれる。
【０１１４】
第３の実施例のサンプル濃縮装置は、サンプル注入量が通知されなかった場合や、又は通知されてもサンプル注入量が０であった場合には予め設定したタイムプログラムの終了時間で終了するが、サンプル注入量が通知された時には、サンプルプッシュ部５の停止と同時に正常終了するものである。そのために、コントローラ１５は第２のタイミングＴ２でサンプルプッシュ用送液ポンプ５ａ，５ｂの動作を停止させた後、速やかにタイムプログラムを停止して濃縮動作を終了する。
【符号の説明】
【０１１５】
１      オートサンプラ
２      高圧バルブ
３      シリンジポンプ
４      サンプルループ
５      サンプルプッシュ部
６      メークアップ部
７      三方ジョイント
８      トラップカラム
９      バイアル＃１への分画成分（成分Ａのみ）
１０      バイアル＃２への分画成分（成分Ａのみ）
１１      バイアル＃３への分画成分（成分Ａ及びＢ）
１２      バイアル＃４への分画成分（成分Ａのみ）
１３      ドレインバルブ
１５      コントローラ
１６      サンプル検出終端プローブ
２０      ポンプ停止タイミング設定部
２２      希釈制御部
２４      サンプルプッシュ制御部
３４      洗浄ポート
３５      切替えバルブ
３６      洗浄液
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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