(57)【要約】  高速液体クロマトグラフのリサイクル分離に好適で、簡単な構成と配管構造によって、分離カラム外容積（デッドボリュ−ム）を低減し、デッドボリュ−ムによる試料の拡散を抑えられる液体クロマトグラフでのリサイクル分離を実現するとともに、リサイクル分離回路を利用したカラムスイッチングシステムを簡潔かつ安価に構成し、分析ないし分取および抽出・精製の容易化と、目的成分の分離・精製の容易化を図り、しかも複数成分の良質な精製を促すようにした液体クロマトグラフを提供するために、試料を循環移動可能な循環流路を有する液体クロマトグラフに備え付けられ、送液ポンプの下流側の圧力を緩衝可能なダンパ−と圧力計測手段が介挿される圧力計測管が、その一端部は前記循環流路に連通し、他端部は閉塞可能とされる構成とする。
2009084235.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
分離カラムとリサイクルバルブとを介挿し、かつ試料を循環移動可能な循環流路と、送液ポンプと、該送液ポンプの下流側の圧力を計測可能な圧力計測手段と、送液ポンプの下流側の圧力を緩衝可能なダンパ−とを備えた液体クロマトグラフにおいて、一端部を前記循環流路に連通し、他端部を閉塞可能にした圧力計測管を設け、該圧力計測管に前記圧力計測手段とダンパーとを介挿したことを特徴とする液体クロマトグラフ。
【請求項２】
前記循環流路に前記送液ポンプを介挿し、該送液ポンプと前記分離カラムとの間の循環流路に試料導入部を設け、該試料導入部と前記送液ポンプとの間に複数のポ−トを有するコネクタを介挿し、該コネクタのポ−トに前記圧力計測管の一端部を接続した請求項１記載の液体クロマトグラフ。
【請求項３】
前記循環流路に検出器を介挿し、該検出器に連通する循環流路の下流側部の内径を小径可能にした請求項１記載の液体クロマトグラフ。
【請求項４】
前記液体クロマトグラフは、流量が０．４ ｍＬ／ｍｉｎ．以上である請求項１乃至３のうち何れか１項記載の液体クロマトグラフ。
【請求項５】
前記液体クロマトグラフは、試料のピ−クが出現するまでの溶出容量が約３．０ ｍＬ以上である請求項１乃至４のうち何れか１項記載の液体クロマトグラフ。
【請求項６】
前記送液ポンプの導入部に前記リサイクルバルブを装着し、該リサイクルバルブを前記送液ポンプの導入部に連通可能にした請求項１記載の液体クロマトグラフ。
【請求項７】
分離カラムとリサイクルバルブとを介挿し、かつ試料を循環移動可能な循環流路と、送液ポンプと、検出器とを備えた液体クロマトグラフにおいて、前記循環流路に前記分離カラムと同一または異質の分離カラムを直列に配置するとともに、実質的に一つの送液ポンプを介して、前記試料を循環流路に循環移動し、かつ前記分離カラムに導入可能に設け、リサイクル分離を実行可能にしたことを特徴とする液体クロマトグラフ。
【請求項８】
前記循環流路の内側または外側に検出器を配置した請求項７記載の液体クロマトグラフ。
【請求項９】
前記リサイクルバルブの切り換え作動を介して、目的成分以外の夾雑成分を除去し、目的成分を分析および抽出ないし精製可能にした請求項７記載の液体クロマトグラフ。
【請求項１０】
前記リサイクルバルブよりも上流側の循環流路に配置した一の分離カラムに、切換弁を並列に接続し、該切換弁の操作を介してバックフラッシュを実行可能にした請求項７記載の液体クロマトグラフ。
【請求項１１】
前記送液ポンプの導入部に前記リサイクルバルブを装着し、該リサイクルバルブを前記送液ポンプの導入部に連通可能にした請求項７記載の液体クロマトグラフ。
【請求項１２】
一端部を前記循環流路に連通し、他端部を閉塞可能にした圧力計測管を設け、該圧力計測管に、送液ポンプの下流側の圧力を計測可能な圧力計測手段と、送液ポンプの下流側の圧力を緩衝可能なダンパ−とを介挿した請求項７記載の液体クロマトグラフ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば高速液体クロマトグラフ（ＨＰＬＣ）のリサイクル分離に好適で、簡単な構成と配管構造によって、分離カラム外容積（デッドボリュ−ム）を低減し、デッドボリュ−ムによる試料の拡散を抑えられる、流量が０．４ ｍＬ／ｍｉｎ．以上のクラスの液体クロマトグラフでのリサイクル分離を実現するとともに、リサイクル分離回路を利用したカラムスイッチングシステムを簡潔かつ安価に構成し、分析ないし分取および抽出・精製の容易化と、目的成分の分離・精製の容易化を図り、しかも複数成分の良質な精製を促すようにした液体クロマトグラフに関する。
【背景技術】
【０００２】
液体クロマトグラフの分離カラムの分解能を高める方法として、カラムからの溶出液を再びカラムに戻し、分離を繰り返すリサイクル分離方式がある
例えば、前記リサイクル分離方式として、移動相供給部と、試料導入部と、分離カラムと検出器とを順次接続した主分析液路に、リサイクル切換えバルブを接続し、該切換えバルブを介し、検出器出口側の流路を移動相供給部の送液ポンプの入口側へ切換え可能にし、リサイクル分離時に試料導入部を含む流路をバイパスさせた状態で、試料を溶媒と共に同一の分離カラムに循環させた、分取液体クロマトグラフがある（例えば、特許文献１参照）。【０００３】
しかし、前記装置は、リサイクル分離時に、試料を溶媒と共に送液ポンプの出口側から、圧力計を経由して分離カラムへ循環させているため、リサイクルとしては不要な部分の通過部が増えて分離カラム外容積が増加し、該分離カラム外容積中での試料の拡散が起こって、クロマトグラムのピ−クが広がる心配がある。
この場合、分取サイズのカラムの内径は１００ｍｍ程度で、この内径に対する最適流量は、約３００ ｍＬ／ｍｉｎ．であるため、分離カラム外容積中での試料の拡散は希釈化され、分離カラムの分解能にそれほど影響を来たさない。【０００４】
しかし、試料を低流量の溶媒と共に低速に循環させる液体クロマトグラフのリサイクル分離や、分取カラムによらない液体クロマトグラフィ−においては、分離カラム外容積の増加や、該分離カラム外容積中での試料の拡散の影響が大きく、前述のような圧力計を経由したリサイクル分離法は採用することはできない。【０００５】
しかも、従来のリサイクル分離の分野では、分取サイズのカラムの内径が１００ｍｍ程度で、この内径に対する最適流量が約３００ ｍＬ／ｍｉｎ．であり、これに対し使い勝手の良い分析サイズのカラム（内径４．６ｍｍ程度、最適流量が約１ｍＬ／ｍｉｎ．）を使用しようとしていた。
しかし、このような従来の液体クロマトグラフによるリサイクル分離では、カラム外容積（デッドボリュ−ム）に起因して、所期のリサイクル分離を行なうことが難しかった。【０００６】
そこで、このような問題を解決するものとして、分離カラムと検出器を接続した第１および第２流路を備え、それらの流路を二つの流路切換バルブを介して切り離し可能に連結し、リサイクル分離時には二つの流路切換バルブを交互に切換え、試料と１ｍＬ／ｍｉｎ．以下の溶媒を、一方の流路から他方の流路へ導入し、各分離カラムで分離するようにしたものがある（例えば、特許文献２参照）。【０００７】
しかし、前記装置は、リサイクル分離のために、二つの分離カラムと検出器と６ポ−ト流路切換バルブと送液ポンプとを要して、構成が複雑で大形かつ高価になり、また前記デッドボリュ−ムが増加して試料が拡散し、リサイクル分離の精密な精度を得られず、しかも二つの流路切換バルブの切換え操作が煩雑で面倒であるという問題があった。【０００８】
【特許文献１】特開平７−３１１１８８号公報
【特許文献２】特開２００６−２０１０３９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明はこのような問題を解決し、例えば高速液体クロマトグラフ（ＨＰＬＣ）のリサイクル分離に好適で、簡単な構成と配管構造によって、分離カラム外容積（デッドボリュ−ム）を低減し、デッドボリュ−ムによる試料の拡散を抑えられる、流量が０．４ ｍＬ／ｍｉｎ．以上のクラスの液体クロマトグラフでのリサイクル分離を実現するとともに、リサイクル分離回路を利用したカラムスイッチングシステムを簡潔かつ安価に構成し、分析ないし分取および抽出・精製の容易化と、目的成分の分離・精製の容易化を図り、しかも複数成分の良質な精製を促すようにした液体クロマトグラフを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
請求項１の発明は、分離カラムとリサイクルバルブとを介挿し、かつ試料を循環移動可能な循環流路と、送液ポンプと、該送液ポンプの下流側の圧力を計測可能な圧力計測手段と、送液ポンプの下流側の圧力を緩衝可能なダンパ−とを備えた液体クロマトグラフにおいて、一端部を前記循環流路に連通し、他端部を閉塞可能にした圧力計測管を設け、該圧力計測管に前記圧力計測手段とダンパーとを介挿し、圧力計測管の他端部を閉塞することによって、該圧力計測管に介挿した圧力計測手段と、該圧力計測手段に備えたダンパーとのデッドボリュームを低減し、実質的な分離カラム外容積を大幅に低減して、循環流路を移動する試料の拡散を大幅に抑制し、流量が０．４ ｍＬ／ｍｉｎ．以上のクラスの液体クロマトグラフでのリサイクル分離を、簡単な構成と配管構造によって実現するとともに、ピ−クの保持容量が約３．０ｍＬ以上のクロマトグラムにおいても、リサイクル分離に十分な液体クロマトグラフを実現するようにしている。【００１１】
請求項２の発明は、前記循環流路に前記送液ポンプを介挿し、該送液ポンプと前記分離カラムとの間の循環流路に試料導入部を設け、該試料導入部と前記送液ポンプとの間に複数のポ−トを有するコネクタを介挿し、該コネクタのポ−トに前記圧力計測管の一端部を接続して、圧力計測手段による圧力測定を可能にするとともに、コネクタと試料導入部を介し、圧力計測管と圧力計測手段とダンパ−とを循環流路から切り離し可能にしている。
請求項３の発明は、前記循環流路に検出器を介挿し、該検出器に連通する循環流路の下流側部の内径を小径可能にし、検出器の下流側管路に対する背圧を高く設定し得るようにして、前記下流側管路の内径の小径化を実現し、該下流側管路の分離カラム外容積の低減を図るようにしている。【００１２】
請求項４の発明は、前記液体クロマトグラフは、流量が０．４ ｍＬ／ｍｉｎ．以上であり、分離カラム外容積の低減効果が顕著な液体クロマトグラフの実現を図るようにしている。
請求項５の発明は、前記液体クロマトグラフは、試料のピ−クが出現するまでの溶出容量が約３．０ ｍＬ以上である、使用頻度の高い液体クロマトグラフのリサイクル分離の効率を向上するようにしている。【００１３】
請求項６の発明は、前記送液ポンプの導入部に前記リサイクルバルブを装着し、該リサイクルバルブを前記送液ポンプの導入部に連通可能にし、送液ポンプの導入部、つまり吸い込み部からリサイクルバルブまでの配管を省略し、当該部の配管を不要にするとともに、送液ポンプのインレット部とリサイクルバルブとの一体的な構成を実現し、構成の簡潔化とそれらの設置スペ−スのコンパクト化を図るとともに、当該部のデッドボリュ−ムを略零値にして試料の分散を抑止し、良好な分離を得られるようにしている。【００１４】
請求項７の発明は、分離カラムとリサイクルバルブとを介挿し、かつ試料を循環移動可能な循環流路と、移動相の送液ポンプと、検出器とを備えた液体クロマトグラフにおいて、前記循環流路に前記分離カラムと同一または異質の分離カラムを直列に配置するとともに、実質的に一つの送液ポンプを介して、前記試料を循環流路に循環移動し、かつ前記分離カラムに導入可能に設けて、リサイクル分離を実行可能にし、リサイクル分離回路を利用したカラムスイッチングシステムを簡潔かつ安価に構成し得るとともに、一つの送液ポンプによって、ポンプの設置や作動条件ないし分析条件を容易かつ速やかに設定し、分析若しくは分取作業と精製ないし抽出作業を容易に行なえるようにしている。
請求項８の発明は、前記循環流路の内側または外側に検出器を配置し、内側に配置した場合は、リサイクル分離の状況を随時確認し、的確かつきめ細かな分析若しくは抽出ないし精製作業を行なえ、また外側に配置した場合は、耐高圧型の検出器のみならず、一般的な検出器を使用でき、しかも循環流路内に配置した場合のように、検出器によるデッドボリュ−ムを回避し、正確な分析若しくは抽出ないし精製作業を行なえるようにしている。【００１５】
請求項９の発明は、リサイクルバルブの切り換え作動を介して、目的成分以外の夾雑成分を除去し、目的成分を抽出ないし精製可能にし、それらの作業を合理的かつ容易に行なえるようにしている。
請求項１０の発明は、前記リサイクルバルブよりも上流側の循環流路に配置した一の分離カラムに、切換弁を並列に接続し、該切換弁の操作を介してバックフラッシュを実行可能にし、簡単な構成の切換弁によってバックフラッシュ機能を容易かつ安価に得られるようにしている。【００１６】
請求項１１の発明は、前記送液ポンプの導入部に前記リサイクルバルブを装着し、該リサイクルバルブを前記送液ポンプの導入部に連通可能にし、送液ポンプの導入部、つまり吸い込み部からリサイクルバルブまでの配管を省略し、当該部の配管を不要にするとともに、ポンプのインレット部とリサイクルバルブとの一体的な構成を実現し、構成の簡潔化とそれらの設置スペ−スのコンパクト化を図るとともに、当該部のデッドボリュ−ムを略零値にして試料の分散を抑止し、良好な分離を得られて、リサイクル分離を正確に行なえるようにしている。
請求項１２の発明は、一端部を前記循環流路に連通し、他端部を閉塞可能にした圧力計測管を設け、該圧力計測管に、送液ポンプの下流側の圧力を計測可能な圧力計測手段と、送液ポンプの下流側の圧力を緩衝可能なダンパ−とを介挿し、圧力計測管の他端部を閉塞することによって、該圧力計測管に介挿した圧力計測手段とダンパーのデッドボリュームを低減し、循環流路を移動する試料の拡散を大幅に抑制して、リサイクル分離時における分離を正確に行えるようにしている。
【発明の効果】
【００１７】
請求項１の発明は、一端部を前記循環流路に連通し、他端部を閉塞可能にした圧力計測管を設け、該圧力計測管に前記圧力計測手段とダンパーとを介挿したから、圧力計測管の他端部を閉塞することによって、該圧力計測管に介挿した圧力計測手段と、該圧力計測手段に備えたダンパーとのデッドボリュームを低減し、分離カラム外容積を大幅に低減して、循環流路を移動する試料の拡散を大幅に抑制し、流量が０．４ ｍＬ／ｍｉｎ．以上のクラスの液体クロマトグラフでのリサイクル分離を、簡単な構成と配管構造によって実現するとともに、ピ−クの保持容量が約３．０ｍＬ以上のクロマトグラムにおいても、リサイクル分離に十分な液体クロマトグラフを実現することができる。【００１８】
請求項２の発明は、前記循環流路に前記送液ポンプを介挿し、該送液ポンプと前記分離カラムとの間の循環流路に試料導入部を設け、該試料導入部と前記送液ポンプとの間に複数のポ−トを有するコネクタを介挿し、該コネクタのポ−トに前記圧力計測管の一端部を接続したから、圧力計測手段による圧力測定を可能にするとともに、コネクタと試料導入部を介し、圧力計測管と圧力計測手段とダンパ−とを循環流路から切り離すことができる。
請求項３の発明は、前記循環流路に検出器を介挿し、該検出器に連通する循環流路の下流側部の内径を小径可能にしたから、検出器の下流側管路に対する背圧を高く設定し得るようにして、前記下流側管路の内径の小径化を実現し、該下流側管路の分離カラム外容積の低減を図ることができる。【００１９】
請求項４の発明は、前記液体クロマトグラフは、流量が０．４ ｍＬ／ｍｉｎ．以上であるから、分離カラム外容積の低減効果が顕著な液体クロマトグラフの実現を図ることができる。
請求項５の発明は、前記液体クロマトグラフは、試料のピ−クが出現するまでの溶出容量が約３．０ ｍＬ以上であるから、使用頻度の高い液体クロマトグラフのリサイクル分離の効率を向上することができる。【００２０】
請求項６の発明は、前記送液ポンプの導入部に前記リサイクルバルブを装着し、該リサイクルバルブを前記送液ポンプの導入部に連通可能にしたから、送液ポンプの導入部、つまり吸い込み部からリサイクルバルブまでの配管を省略し、当該部の配管を不要にするとともに、送液ポンプのインレット部とリサイクルバルブとの一体的な構成を実現し、構成の簡潔化とそれらの設置スペ−スのコンパクト化を図るとともに、当該部のデッドボリュ−ムを略零値にして試料の分散を抑止し、良好な分離を得られる効果がある。【００２１】
請求項７の発明は、循環流路に前記分離カラムと同一または異質の分離カラムを直列に配置するとともに、実質的に一つの送液ポンプを介して、前記試料を循環流路に循環移動し、かつ前記分離カラムに導入可能に設けて、リサイクル分離を実行可能にしたから、リサイクル分離回路を利用したカラムスイッチングシステムを簡潔かつ安価に構成し得るとともに、一つの送液ポンプによって、ポンプの設置や作動条件ないし分析条件を容易かつ速やかに設定し、分析若しくは分取作業と精製ないし抽出作業を容易に行なうことができる。
請求項８の発明は、前記循環流路の内側または外側に検出器を配置したから、内側に配置した場合は、リサイクル分離の状況を随時確認し、的確かつきめ細かな分析若しくは抽出ないし精製作業を行なえ、また外側に配置した場合は、耐高圧型の検出器のみならず、一般的な検出器を使用でき、しかも循環流路内に配置した場合のように、検出器によるデッドボリュ−ムを回避し、正確な分析若しくは抽出ないし精製作業を行なうことができる。【００２２】
請求項９の発明は、リサイクルバルブの切り換え作動を介して、目的成分以外の夾雑成分を除去し、目的成分を抽出ないし精製可能にしたから、それらの作業を合理的かつ容易に行なうことができる。
請求項１０の発明は、前記リサイクルバルブよりも上流側の循環流路に配置した一の分離カラムに、切換弁を並列に接続し、該切換弁の操作を介してバックフラッシュを実行可能にしたから、簡単な構成の切換弁によってバックフラッシュ機能を容易かつ安価に得られる効果がある。【００２３】
請求項１１の発明は、前記送液ポンプの導入部に前記リサイクルバルブを装着し、該リサイクルバルブを前記送液ポンプの導入部に連通可能にしたから、送液ポンプの導入部、つまり吸い込み部からリサイクルバルブまでの配管を省略し、当該部の配管を不要にするとともに、ポンプのインレット部とリサイクルバルブとの一体的な構成を実現し、構成の簡潔化とそれらの設置スペ−スのコンパクト化を図るとともに、当該部のデッドボリュ−ムを略零値にして試料の分散を抑止し、良好な分離を得られて、リサイクル分離を正確に行なうことができる。
請求項１２の発明は、一端部を前記循環流路に連通し、他端部を閉塞可能にした圧力計測管を設け、該圧力計測管に、送液ポンプの下流側の圧力を計測可能な圧力計測手段と、送液ポンプの下流側の圧力を緩衝可能なダンパ−とを介挿したから、圧力計測管の他端部を閉塞することによって、該圧力計測管に介挿した圧力計測手段とダンパーのデッドボリュームを低減し、循環流路を移動する試料の拡散を大幅に抑制して、リサイクル分離時における分離を正確に行なうことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明を適用した液体クロマトグラフのカラム平衡時の状況を示す説明図である。
【図２】本発明の要部を拡大して示す正面図で、送液ポンプとコネクタおよび圧力センサの配管状況を示している。
【図３】（ａ）は本発明を適用した液体クロマトグラフのリサイクル分離時の状況を示す説明図で、（ｂ）はリサイクル分離時におけるリサイクルバルブの拡大図である。
【００２５】
【図４】本発明によるリサイクル分離によって、単一の試料を分離する状況を示すクロマトグラムである。
【図５】従来装置によるリサイクル分離によって、単一の試料を分離する状況を示すクロマトグラムである。
【図６】前記単一の試料を分取カラムによって、分離する状況を示すクロマトグラムである。
【００２６】
【図７】本発明によるリサイクル分離によって、二つの試料を分離する状況を示すクロマトグラムである。
【図８】従来装置によるリサイクル分離によって、二つの試料を分離する状況を示すクロマトグラムである。
【図９】前記二つの試料を分取カラムによって、分離する状況を示すクロマトグラムである。
【００２７】
【図１０】本発明の第２の実施形態を示す説明図で、カラム平衡時の状況を示している。
【図１１】前記第２の実施形態の要部を示す正面図で、この実施形態に係るリサイクルバルブと、送液ポンプ、コネクタと圧力センサとの配管状況を拡大して示している。
【図１２】前記第２の実施形態のリサイクル分離時の状況を示す説明図である。
【図１３】前記リサイクルバルブを使用した第２の実施形態によって、二つの試料をリサイクル分離する状況を示すクロマトグラムである。
【００２８】
【図１４】第１の実施形態に使用した従来のリサイクルバルブによって、二つの試料をリサイクル分離する状況を示すクロマトグラムである。
【図１５】本発明の第３の実施形態を示す説明図で、循環流路に二つの分離カラムと検出器を接続してリサイクル分離・カラムスイッチングシシテムを構成しており、該システムのカラム平衡時の状況を示している。
【図１６】前記第３の実施形態によるリサイクル分離時の状況を示す説明図である。
【００２９】
【図１７】本発明の第４の実施形態を示す説明図で、循環流路に検出器と二つの分離カラムを接続し、その一方の分離カラムにバックフラッシュ用の切換弁を接続し、該システムのリサイクル分離時の状況を示している。
【図１８】前記第４の実施形態によるリサイクル分離時に、ビタミンＤ２，Ｄ３の二つの目的成分検出後、バックフラッシュをかけた分離状況を示すクロマトグラムである。
【図１９】本発明の第５の実施形態を示す説明図で、循環流路に二つの分離カラムを接続し、更に循環流路の外側に検出器を接続してリサイクル分離・カラムスイッチングシシテムを構成し、該システムのリサイクル分離時の状況を示している。
【００３０】
【図２０】本発明の第６の実施形態を示す説明図で、循環流路に二つの分離カラムを接続し、その一方の分離カラムにバックフラッシュ用の切換弁を接続するとともに、循環流路の外側に検出器を接続してリサイクル分離・カラムスイッチングシシテムを構成し、該システムのリサイクル分離時の状況を示している。
【符号の説明】
【００３１】
２                      溶媒
４，４ａ                リサイクルバルブ
８，９                  送液ポンプ（プランジャポンプ）  
２１                    コネクタ
２２                    圧力計測管
２５                    圧力計測手段（圧力センサ）
２８                    試料導入部（インジェクションバルブ）
３０，３５              分離カラム
３２，３２ａ            検出器
３６                    切換弁
【発明を実施するための最良の形態】
【００３２】
以下、本発明を流量が０．４〜２．０ ｍＬ／ｍｉｎ．クラスの液体クロマトグラフに適用した図示の実施形態について説明すると、図１乃至図３において１は内部に溶媒２を収容した容器で、該容器１に汲み上げ管３の一端が収容され、この他端が耐高圧型の４ポ−ト切換弁であるリサイクルバルブ４の所定のポ−トＰ４に接続されている。【００３３】
前記リサイクルバルブ４の他のポ−トＰ３，Ｐ２，Ｐ１に、溶媒導管５の一端と、還流管６の一端と、ドレイン管７の一端とが接続されている。なお、残りのポ−トＰ５，Ｐ６  は外部接続口を適宜手段で閉塞し、または開口形成していない。
このうち、溶媒導管５の他端は、送液ポンプである２基のプランジャポンプ８，９側に配置したＴ字形状のコネクタ１０に接続され、その両側の接続部にインレットパイプ１１，１２が接続されている。【００３４】
前記プランジャポンプ８，９のポンプヘッド１３，１４の両側に、インレットバルブ１５，１６とアウトレットバルブ１７，１８とが取り付けられ、前記インレットバルブ１５，１６にインレットパイプ１１，１２の他端が接続され、アウトレットバルブ１７，１８にアウトレットパイプ１９，２０が接続され、該アウトレットパイプ１９，２０の他端がコネクタ２１のポ−トに接続されている。【００３５】
前記コネクタ２１は互いに連通可能な４つのポ−トを備え、このうち二つのポ−トに前記アウトレットパイプ１９，２０が接続され、残りのポ−トに圧力計測管２２の一端と、ポンプ出口管２３の一端が接続されている。
前記圧力計測管２２は、後述するリサイクル分離時の循環流路から離間して配置され、該計測管２２の一端は前記コネクタ２１に接続され、その他端に閉塞可能なドレイン管２７が接続されていて、該圧力計測管２２に後述の圧力計測手段とダンパーとが介挿されている。【００３６】
前記ドレインバルブ２４内の閉止部より上流側に臨ませて、送液ポンプの下流側の圧力ないし送液ポンプ下流の分離カラム圧を計測可能な、圧力計測手段である圧力センサ２５が配置され、カラム平衡時およびリサイクル分離時における圧力計測を可能にされている。
この場合、圧力センサ２５は種々の測定方式のものを許容している。
図中、２５ａは圧力センサ２５に装備したダンパ−で、前記圧力計測管２２に連通していて、ドレインバルブ２４内で送液ポンプ８，９の下流側の圧力を緩衝可能にされ、２６はドレインバルブ摘み、２７はドレインバルブ２４に一端を接続したドレイン管である。【００３７】
前記ポンプ出口管２３の他端は、試料導入部であるインジェクションバルブ２８のポ−トに接続され、その他のポ−トからインジェクタ−（図示略）を介して、サンプルル−プ２８ａに試料を注入可能にしている。
前記サンプルル−プ２８ａは、インジェクションバルブ２８の切換え操作を介して、試料導入管２９の一端と切離または連通可能に接続され、該管２９の他端が分離カラム３０に接続されている。
図中、３４は前記インジェクションバルブ２８と試料導入管２９、分離カラム３０、検出器３２等を収容したカラムオ−ブンである。なお、便宜上、検出器３２をカラムオ−ブン３４の外側に図示している。【００３８】
前記分離カラム３０の溶出側に溶出管３１の一端が接続され、その他端が検出器３２に接続されている。実施形態の検出器３２は、ＵＶセル３３を備えた耐高圧型のＵＶ検出器が使用され、該検出器３２に前記還流管６の他端が接続されている。実施形態のＵＶセル３３は、５ ＭＰａの耐圧性能を有している。【００３９】
前記配管のうち、溶媒導管５と還流管６、インレットパイプ１１，１２とアウトレットパイプ１９，２０、ポンプ出口管２３と試料導入管２９、溶出管３１とで、リサイクル分離時に溶媒の循環流路を形成可能にしている。
この場合、ドレインバルブ２４と圧力計測管２２、前記圧力センサ２５、ダンパ−２５ａ等は、分離カラム外容積を構成するが、前述のように循環流路から離間して配置され、かつリサイクル分離時はドレインバルブ２４が閉弁され、圧力計測管２２の一端が閉塞されているため、試料と溶媒の流路ないし循環通路になり得ず、実質的な循環流路を形成しない。【００４０】
そして、これらの循環流路のうち、各管の長さは溶出管３１が最も長く、次いで還流管６、ポンプ出口管２３、溶媒導管５、試料導入管２９、アウトレットパイプ１９，２０とインレットパイプ１１，１２の順に構成され、溶媒導管５は溶出管３１の約１/３、試料導入管２９は溶出管３１の約１/４、アウトレットパイプ１９，２０とインレットパイプ１１，１２は、溶出管３１の約１/８に形成されている。【００４１】
また、前記循環流路のうち、その内径は溶媒導管５とインレットパイプ１１，１２とが最も大径で、その他は全て同径に形成され、小径側の例えば還流管６は溶媒導管５の約１/３に形成されている。【００４２】
そして、前記循環流路の分離カラム外容積は、ダンパ−２５ａ、ポンプヘッド１３，１４部（二基分）が最も大きく、次いで溶媒導管５部、インレットパイプ１１，１２部（二本分）、溶出管３１部、還流管６部、ポンプ出口管２３部、アウトレットパイプ１９，２０部（二本分）と試料導入管２９部の順に構成されている。【００４３】
このうち、ポンプヘッド１３，１４部の容積は、分離カラム外全容積の約７%、溶媒導管５部の容積は分離カラム外全容積の約６%、インレットパイプ１１，１２部は分離カラム外全容積の約５%、溶出管３１部は分離カラム外全容積の約２%で、ポンプヘッド１３，１４部の容積の約１/３.５、還流管６部は分離カラム外全容積の約１．７%で、ポンプヘッド１３，１４部の容積の約１/４に設定されている。
この場合、ドレインバルブ２４と圧力計測管２２、および圧力計測管２２に介挿した圧力計測手段２５とダンパー２５ａは、分離カラム外容積の約７６%で、その大半を占めるが、前述のようにリサイクル分離時は循環流路を形成しないから、それらのリサイクル分離時におけるデッドボリュ−ムの影響はない。【００４４】
このように構成した本発明の液体クロマトグラフは、溶媒容器１とリサイクルバルブ４と、送液ポンプ８，９と圧力センサ２５、インジェクションバルブ２８と分離カラム３０、検出器３２とで構成している。
前記構成は既設のものと略同一であるが、耐高圧型のＵＶセル３３を備えた検出器３２を使用し、後述のように隣接する配管の内径の小径化を図って、分離カラム外容積の低減を図っている。【００４５】
また、前記液体クロマトグラフの配管構造は図１および図２のようで、溶媒容器１とリサイクルバルブ４とを汲み上げ管３で接続し、リサイクルバルブ４と送液ポンプ８，９とを溶媒導管５で接続し、送液ポンプ８，９とインジェクションバルブ２８をポンプ出口管２３で接続し、インジェクションバルブ２８と分離カラム３０とを試料導入管２９で接続し、分離カラム３０と検出器３２とを溶出管３１で接続し、検出器３２とリサイクルバルブ４を還流管６で接続している。【００４６】
前記配管構造は既設のものと略同一であるが、前述のように耐高圧型のＵＶセル３３を備えた検出器３２を使用して、隣接する配管である循環流路の還流管６の背圧を高く形成可能にし、該還流管６の内径の小径化を図っている。
実施形態では、前記検出器３２を使用することによって、還流管６の内径を０．３３ ｍｍから０．１３ ｍｍの小径化を実現した。【００４７】
このように循環流路の還流管６の内径を小径化することによって、当該部分の分離カラム外容積が低減し、リサイクル分離時の該カラム外容積中での試料の拡散を抑えられる。【００４８】
一方、前記配管構造では、ドレインバルブ２４と圧力計測管２２が、前述のように循環流路から離間して配置され、かつリサイクル分離時はドレインバルブ２４が閉弁され、圧力計測管２２の一端が閉塞されるから、当該部はリサイクル分離時に試料と溶媒の流路ないし循環通路になり得ず、循環流路から切り離されて実質的な循環流路を形成し得ない。【００４９】
そして、ドレインバルブ２４と圧力計測管２２は、分離カラム外容積の約７６%を占めながら、リサイクル分離時には循環流路を形成しないから、リサイクル分離時における分離カラム外容積が大幅に低減し、該カラム外容積中での試料の拡散を大幅に抑えられる。【００５０】
このようなリサイクル分離時の、分離カラム外容積中での試料拡散の抑止効果は、前述の配管構造によって比較的容易に得られ、しかも簡単な構成で所期の効果を得られる。【００５１】
次に、前記液体クロマトグラフによってリサイクル分離する場合は、予め分離カラム３０を平衡化する。
その際、予めドレインバルブ２４を開弁し、圧力計測管２２のドレイン側端部を開放してプランジャポンプ８，９を始動し、容器１から溶媒２を汲み上げ、これを溶媒導管５、コネクタ１０、ポンプヘッド１３，１４、アウトレットパイプ１９，２０を経てコネクタ２１へ移動し、更に圧力計測管２２を経て、ドレインバルブ２４およびドレイン管２７へ移動する。  【００５２】
この後、前記ドレインバルブ２４を閉弁し、圧力計測管２２のドレイン側端部を閉塞して、溶媒２をポンプ出口管２３から試料導入管２９を経て分離カラム３０へ導入し、その一部をコネクタ２１から圧力計測管２２に導き、該計測管２２およびドレインバルブ２４を充填する。
また、溶媒２の一部を溶出管３１から検出器３２へ移動し、還流管６からリサイクルバルブ４へ導いて、ドレイン管７から排出する。【００５３】
この場合、圧力計測管２２の一端はコネクタ２１を介してポンプ出口管２３に連通し、かつ圧力センサ２５が圧力計測管２２に臨ませて配置されているから、圧力センサ２５によって、圧力計測管２２内の圧力ないしプランジャポンプ８，９の下流側の圧力を計測し得る。【００５４】
この後、インジェクションバルブ２８を切り換え、サンプルル−プ２８ａを試料導入管２９から切り離し、試料をサンプルル−プ２８ａに注入する。
次に、インジェクションバルブ２８を切り換え、サンプルル−プ２８ａを試料導入管２９に連通させて、試料を溶媒２と一緒に試料導入管２９へ送り込み、これらを分離カラム３０に導入する。
前記試料は分離カラム３０を移動中に分離して一部が溶出し、これが溶媒と一緒に溶出管３１を移動して検出器３２に導かれる。【００５５】
前記試料中のリサイクル対象成分は、検出器３２で検出されてクロマトグラムにピ−クを形成し、そのピ−クを形成する既知の時間前にリサイクルバルブ４を切り換え、ドレイン管７のポ−トを閉塞するとともに、インジェクションバルブ２８を切り換え、そのサンプルル−プ２８ａを試料導入管２９から切り離して循環流路を形成し、実質的なリサイクル分離を行なう。【００５６】
前記リサイクル分離は、検出器３２に導かれたリサイクル対象成分を、溶媒２と一緒に還流管６に導いてリサイクルバルブ４へ移動し、該バルブ４から溶媒導管５、コネクタ１０、ポンプヘッド１３，１４、アウトレットパイプ１９，２０を経て、コネクタ２１へ移動させる。【００５７】
この場合、圧力計測管２２の一端はコネクタ２１を介してポンプ出口管２３に連通し、かつ圧力センサ２５が圧力計測管２２に臨ませて配置されているから、圧力センサ２５によって、圧力計測管２２内の圧力ないしプランジャポンプ８，９の下流側の圧力を計測し得る。【００５８】
このようなリサイクル分離時は、前述のように圧力計測管２２に溶媒２が充填され、かつその一端はドレインバルブ２４に閉塞されて一定の圧力状態を維持しているから、圧力計測管２２は試料と溶媒２の流路ないし循環通路になり得ず、実質的な循環流路を形成しない。【００５９】
このため、前記試料と溶媒２は、ポンプ出口管２３側へ移動してインジェクションバルブ２８へ導かれ、そのサンプルル−プ２８ａを避けて試料導入管２９を移動し、該導入管２９から分離カラム３０を移動し、その移動中に試料を溶出して１回目のリサイクル分離が行なわれる。【００６０】
この後、前記分離された溶出液は、溶媒２と一緒に溶出管３１を移動して検出器３２のＵＶセル３３へ導かれ、該ＵＶセル３３で溶出成分が検出され、還流管６を移動してリサイクルバルブ４に導かれる。
このようにして１回目のリサイクル分離が行なわれ、以降、所望の回数だけリサイクル分離が行なわれる。【００６１】
このような本発明によるリサイクル分離を、単一の試料（バニリン酸）について行なったところ、図４のようなクロマトグラムを得た。
図中、１番目のピ−クはリサイクル分離移行前の液体クロマトグラフィ−によるピ−クで、２〜６番目のピ−クがリサイクル分離によるピ−クである【００６２】
前記２〜６番目のピ−クは概ね鋭く良好であり、そのピ−ク高さはリサイクル回数毎に次第に低くなり、ピ−ク幅が次第に広がって、試料が緩やかに拡散していることが窺がえる。
そして、前記２〜６番目のピ−クは、後述する図６の分取カラムによるクロマトグラムに比べて、ピ−ク高さが若干低い他は略同様な形状を呈し、遜色無いことが確認された。
なお、上記実験において、１番目のピ−クでの保持容量は約１０ ｍＬであるが、本発明の装置によって、従来ではリサイクル分離が十分でなかった、ピ−クの溶出容量が４〜３０ ｍＬの液体クロマトグラフでのリサイクル分離においても、所期の分離効果を得られることが発明者の実験で確認された。すなわち、小溶出容量による分離が可能であることが確認された。【００６３】
これに対し、図５は、圧力センサ２５を配置したドレインバルブ２４と圧力計測管２２を、アウトレットパイプ１９，２０とポンプ出口管２３との間に介挿し、リサイクル分離時に圧力計測管２２を経由させて試料を循環する従来装置について、同一の試料を同一条件でリサイクル分離したクロマトグラムを示している。
図中、１番目のピ−クはリサイクル分離移行前の液体クロマトグラフィ−によるピ−クで、２〜６番目のピ−クがリサイクル分離によるピ−クである【００６４】
前記２〜６番目のピ−クは、図４の本発明のピ−クに比べて高さが低く、そのピ−ク幅も広い。特に、３〜６番目のピ−クはピ−ク高さが低く丸くなり、そのピ−ク幅もかなり広がってきてピ−クの崩れが顕著になり、試料が急速に拡散していることが窺がえる。【００６５】
図６は、前述の試料について、試料の注入量と移動流量を大幅に増量して、分取カラムにより分離したクロマトグラムを示し、２〜５番目に現れたリサイクル分離によるピ−クは全て鋭く良好であり、そのピ−ク高さは次第に低くなっているが、全体的にピ−ク高さが高く、かつピ−ク幅の広がりが抑制されている。【００６６】
次に、二種類の試料（カフェイン酸とバニリン酸）について、本発明によるリサイクル分離を行なったところ、図７のようなクロマトグラムを得た。
図中、１番目のピ−クはリサイクル分離移行前の液体クロマトグラフィ−によるピ−クで、２〜６番目のピ−クがリサイクル分離によるピ−クである【００６７】
前記２〜６番目のピ−クには、前記二つの試料に対応する二つのピ−クが現れ、それらが次第に離間しているが、それぞれのピ−クは全て鋭く良好であり、そのピ−ク高さはリサイクル回数毎に次第に低くなっているが、ピ−ク幅が広がって、試料が緩やかに拡散していることが窺がえる。
そして、前記２〜６番目のピ−クは、後述する図９の分取カラムによるクロマトグラムに比べて、ピ−ク高さが若干低い他は略同様な形状を呈し、遜色無いことが確認された。【００６８】
なお、上記実験において、１番目のピ−クでの溶出容量は約１０ ｍＬであるが、本発明の装置によって、従来ではリサイクル分離が十分でなかった、ピ−クの溶出容量が４〜３０ ｍＬの液体クロマトグラフでのリサイクル分離においても、所期の効果を得られることが発明者の実験で確認された。この場合においても、小溶出容量による分離が可能であることが確認された。【００６９】
これに対し、図８は図５に用いた従来装置について、前述の試料と同一の二種類の試料を同一条件で、リサイクル分離したクロマトグラムを示している。
図中、１番目のピ−クはリサイクル分離移行前の液体クロマトグラフィ−によるピ−クで、２〜６番目のピ−クがリサイクル分離によるピ−クである【００７０】
前記２〜６番目のピ−クには、前記二つの試料に対応する二つのピ−クがそれぞれ現れているが、それらのピ−クは図７の本発明のものに比べてピ−ク高さが非常に低く、そのピ−ク幅も広い。
特に、３〜６番目のピ−クはピ−ク高さが低く丸くなり、そのピ−ク幅もかなり広がってきてピ−クの崩れが顕著になり、試料が急速に拡散していることが窺がえる。【００７１】
図９は、前述の二種類の試料について、前述の試料の注入量と移動流量を大幅に増量して、分取カラムにより分離したクロマトグラムを示し、２〜５番目に現れたリサイクル分離による二つのピ−クは全て鋭く良好であり、そのピ−ク高さは次第に低くなっているが、全体的にピ−ク高さが高く、かつピ−ク幅の広がりが抑制されている。【００７２】
このような本発明によるリサイクル分離の結果を基に理論段数を演算し、これを縦軸に、また分離カラム３０を通った回数を横軸にして、それらの相関関係を作図すると、前記理論段数が回数に略比例した右上がりの直線を形成し、かつこれが０点を通ることが確認されて、良好な分離特性を有することが確認された。【００７３】
これに対し、前記従来装置によるリサイクル分離の結果を基に、前述の相関図を作成すると、前記理論段数が回数と略逆比例した右下がりの直線、または横軸と略平行な直線を形成し、不十分な分離特性を有することが確認された。【００７４】
このように本発明の液体クロマトグラフは、簡単な構成と配管構造によって、分離カラム外容積を低減し、分離カラム外容積中での試料の拡散を抑えて、０．４〜２．０ ｍＬ／ｍｉｎ．クラスの流量の液体クロマトグラフのリサイクル分離を実現し得るようにしたものである。
なお、本発明は低流量におけるリサイクル分離の他に、流量が大きい、例えば大量分取システムにおけるリサイクル分離にも有用であることは勿論である。【００７５】
図１０乃至図２０は本発明の他の実施形態を示し、前記構成と対応する部分に同一の符号を付している。
このうち、図１０乃至図１４は本発明の第２の実施形態を示し、前記実施形態の従来のリサイクルバルブ４を改良した、リサイクルバルブ４ａを提案している。
すなわち、前述の実施形態では、プランジャポンプ８，９の吸い込み側とリサイクルバルブ４との間は吸入圧になるため、その間の配管の内径を一定以下にすることができず、当該部のデッドボリュ−ムの低減に限界がある。【００７６】
この実施形態は前記問題を解決したもので、前記改良したリサイクルバルブ４ａは、各ポ−トのうち、外部接続口を適宜手段で閉塞し、または開口形成していないポ−トＰ５，Ｐ６の一方のポ−ト、実施形態ではポ−トＰ５を開口し、該ポ−トＰ５を外部に接続可能にし、他のポ−トＰ６はそのまま外部接続口を閉塞し、この新型のリサイクルバルブ４ａをプランジャポンプ８，９の入口部に一体的に装着している。【００７７】
すなわち、前記ポ−トＰ５を汲み上げ管３の一端部に接続し、ポ−トＰ４を前記インレットパイプ１１の一端部に接続し、ポ−トＰ３を前記インレットパイプ１２の一端部に接続し、ポ−トＰ２を前記還流管６の一端部に接続し、ポ−トＰ１を前記ドレイン管７の一端部に接続し、ポ−トＰ３とポ−トＰ４とを常時連通させている。【００７８】
したがって、前記ポ−トＰ３，Ｐ４は、インレットパイプ１１，１２に常時連通し、またリサイクルバルブ４ａとも連通するから、前記ポ−トＰ３，Ｐ４は前記実施形態のコネクタ１０に相当し、リサイクルバルブ４ａはコネクタ１０を内蔵したと同一視できる。
このため、前記実施形態におけるコネクタ１０と、該コネクタ１０とリサイクルバルブ４ａとを接続する溶媒導管５とを省略でき、それらの部品点数を低減して構成を簡潔化できるとともに、デッドボリュ−ム全体の約６%を占める溶媒導管５相当のデッドボリュ−ムを低減して、試料の拡散を抑制し良好なリサイクル分離を期待し得る。【００７９】
そこで、前記リサイクルバルブ４ａを利用してリサイクル分離する場合、その配管構造は図１２のようで、リサイクルバルブ４ａをインレットパイプ１１，１２側に集約して配置し得るから、それらを離間して配置する場合に比べて、合理的な設置を図れ、その設置スペ−スをコンパクト化できるとともに、溶媒導管５の配管の省略分、配管スペ−スをコンパクト化できる。【００８０】
また、前記リサイクルバルブ４ａは、ポ−トＰ５の止栓部（図示略）を取り外し、または孔明して外部に接続可能にし、既設装置の場合は溶媒導管５を取り外し、該ポ−トＰ５に汲み上げ管３の一端部を接続するとともに、導通溝を形成し、ポ−トＰ４，Ｐ３にインレットパイプ１１，１２の一端部を接続すれば良いから簡単に配管でき、既設のリサイクルバル４の改変にも容易に応じられる。【００８１】
次に、前記液体クロマトグラフによってリサイクル分離する場合は、予め分離カラム３０を平衡化する。この平衡化操作は、前述の実施形態と実質的に同一に行われるが、溶媒導管５の配管の省略分、溶媒２が前述の平衡化経路を速やかに移動し、平衡化処理時間を短縮できる。
すなわち、前記平衡化操作はドレインバルブ２４を開弁し、圧力計測管２２のドレイン側端部を開放して、プランジャポンプ８，９を始動し、容器１から溶媒２を汲み上げ、これをリサイクルバルブ４ａのポ−トＰ５へ導く。【００８２】
そして、前記ポ−トＰ５に連通するポ−トＰ４，Ｐ３から、溶媒２をインレットパイプ１１，１２へ分流し、ポンプヘッド１３，１４、アウトレットパイプ１９，２０からコネクタ２１へ移動し、圧力計測管２２を経てドレインバルブ２４およびドレイン管２７へ移動する。【００８３】
この後、前記ドレインバルブ２４を閉弁し、圧力計測管２２のドレイン側端部を閉塞して、ポンプ出口管２３からインジェクションバルブ２８へ移動し、その試料導入管２９から第１カラム３０へ移動し、その一部をコネクタ２１から圧力計測管２２へ導き、該計測管２２およびドレインバルブ２４を充填する。
一方、前記溶媒２の一部を溶出管３１から検出器３２へ移動し、検出器３２から還流管６を介してリサイクルバルブ４ａのＰ２へ移動し、該ポ−トＰ２に連通するポ−トＰ１からドレイン管７へ移動して排出する。この状況は図１０，１１のようである。【００８４】
次に、インジェクションバルブ２８を切り換え、サンプルル−プ２８ａを試料導入管２９から切り離し、試料をサンプルル−プ２８ａに注入する。
この後、インジェクションバルブ２８を切り換え、サンプルル−プ２８ａを試料導入管２９に連通させて、試料を溶媒２と一緒に試料導入管２９へ送り込み、これらを分離カラム３０へ導入する。
前記試料は分離カラム３０を移動中に分離して一部が溶出し、これが溶媒と一緒に溶出管３１を移動して検出器３２に導かれる。【００８５】
前記試料中のリサイクル対象成分は、検出器３２で検出されてクロマトグラムにピ−クを形成し、そのピ−クを形成する既知の時間前にリサイクルバルブ４ａを切り換え、ドレイン管７のポ−トＰ１を閉塞するとともに、インジェクションバルブ２８を切り換え、そのサンプルル−プ２８ａを試料導入管２９から切り離して循環流路を形成し、実質的なリサイクル分離を行なう。【００８６】
前記リサイクル分離は、検出器３２に導かれたリサイクル対象成分を、溶媒２と一緒に還流管６に導いてリサイクルバルブ４ａへ移動し、該バルブ４から溶媒導管５、コネクタ１０、ポンプヘッド１３，１４、アウトレットパイプ１９，２０を経て、コネクタ２１へ移動させる。【００８７】
この場合、圧力計測管２２の一端は、コネクタ２１を介してポンプ出口管２３に連通し、かつ圧力センサ２５が圧力計測管２２に臨ませて配置されているから、圧力センサ２５によって、圧力計測管２２内の圧力ないしプランジャポンプ８，９の下流側の圧力を計測し得る。【００８８】
このようなリサイクル分離時は、前述のように圧力計測管２２に溶媒２が充填され、かつその一端はドレインバルブ２４に閉塞されて一定の圧力状態を維持しているから、圧力計測管２２は試料と溶媒２の循環通路になり得ず、実質的な循環流路から切り離される。【００８９】
このため、前記試料と溶媒２は、ポンプ出口管２３側へ移動してインジェクションバルブ２８へ導かれ、そのサンプルル−プ２８ａを避けて試料導入管２９を移動し、該導入管２９から分離カラム３０を移動し、その移動中に試料を溶出して１回目のリサイクル分離が行なわれる。【００９０】
この後、前記分離された溶出液は、溶媒２と一緒に溶出管３１を移動して検出器３２のＵＶセル３３へ導かれ、該ＵＶセル３３で溶出成分が検出されて、図１３のようなクロマトグラムを得られ、この後、還流管６を移動してリサイクルバルブ４ａに導かれる。
このようにして１回目のリサイクル分離が行なわれ、以降、所望の回数だけリサイクル分離が行なわれる。
前記リサイクル分離は、前述の実施形態と実質的に同様に行われるが、溶媒導管５の配管の省略分、試料と溶媒が前述のリサイクル経路を速やかに移動し、リサイクル分離時間を短縮できる。【００９１】
前記改良したリサイクルバルブ４ａの性能を検証するため、従来のリサイクルバル４に対し、改良したリサイクルバルブ４ａと同一条件で分析したところ、図１４のようなクロマトグラムを得られた。
これらのクロマトグラムを比較すると、新型のリサイクルバルブ４ａによるクロマトグラムにおいて、リサイクル分離開始後の各ピ−クは、旧型のリサイクルバルブ４によるクロマトグラムの対応するピ−クに比べて、何れもピ−クが高く、かつピーク幅が狭く、試料の拡散が抑制されていることが確認された。これは前述の溶媒導管５の省略によるデッドボリュ−ムの低減に伴う試料拡散の抑制効果によると考えられる。【００９２】
また、前記図１３および図１４のクロマトグラムでは、分析開始後７〜８分で最初のピ−クが現れ、その場合の溶出量は、２．８〜３．２ｍＬであると考えられ、２．８ｍＬ以上の溶出量によって分離し得ることが確認された【００９３】
図１５乃至図２０は、前記改良したリサイクルバルブ４ａをカラムスイッチングシステムに適用した液体クロマトグラフを示し、この場合の液体クロマトグラフの流量は、前述の０．４〜２．０ｍＬ／ｍｉｎ．に限定されない
このうち、図１５および図１６は本発明の第３の実施形態を示し、この実施形態は、送液ポンプとインジェクションバルブ、分離カラムとリサイクルバルブとで構成するリサイクル分離回路に、検出器３２を介挿したシステムに適用している。【００９４】
すなわち、前記リサイクル分離回路は、脈流を防止可能な２台一組のプランジャポンプ８，９、したがって実質的には１台の送液ポンプに相当と、試料を導入可能なインジェクションバルブ２８と、試料を大まかに分離可能な分離カラム３０（以下、第１カラムと呼ぶ）と、リサイクルバルブ４ａとで構成され、該回路に前記検出器３２を直列に介挿し、かつ前記送液ポンプ８，９と第１カラム３０との間に、前記第１カラム３０で分離し難い成分を分離可能な第２カラム３５を直列に介挿している。【００９５】
前記検出器３２は分析条件によって種々のものが使用されるが、リサイクル分離回路に介挿するために耐高圧型のものが望ましい。
また、第１および第２カラム３０，３５は互いに同質または異質のものが使用され、実施形態では異成分を分離可能な異質のものが使用され、第１カラム３０に立体認識性が高いＩｎｅｒｔｓｉｌ（登録商標）ＯＤＳ−Ｐ、第２カラム３５に第１カラム３０よりも極性相互作用の強い、Ｉｎｅｒｔｓｉｌ（登録商標）ＯＤＳ−ＥＰが使用されている。【００９６】
前記液体クロマトグラフによってリサイクル分離する場合は、予め第１および第２カラム３０，３５を平衡化する。
前記平衡化操作は、溶媒２をポンプ出口管２３から第２カラム３５へ移動し、インジェクションバルブ２８から試料導入管２９を経て第１カラム３０へ移動する以外は、前記第２の実施形態と略同様に行われ、この場合においても溶媒導管の配管の省略分、溶媒２が平衡化経路を速やかに移動し、平衡化処理時間を短縮できる。【００９７】
前記平衡化操作後、インジェクションバルブ２８を切り換え、サンプルル−プ２８ａを試料導入管２９から切り離し、試料をサンプルル−プ２８ａに注入し、試料導入後、インジェクションバルブ２８を切り換え、サンプルル−プ２８ａを試料導入管２９に連通させて、試料を溶媒２と一緒に試料導入管２９へ送り込み、これらを第１カラム３０へ導入する。【００９８】
前記試料は第１カラム３０を移動中に、目的成分と夾雑成分を含む複数の成分が大まかに分離されて一部が溶出し、これらが溶媒と一緒に溶出管３１を移動して検出器３２に導かれ、ＵＶセル３３で目的成分よりも溶出の早い夾雑成分が検出され、クロマトグラムに現われる。
この後、前記溶出成分を含む溶媒が還流管６に導かれてリサイクルバルブ４ａへ移動したところで、前記溶出の早い夾雑成分をリサイクルバルブ４ａからドレイン管７へ排出し、目的成分よりも溶出の早い夾雑成分を除去する【００９９】
前記夾雑成分を排出後、リサイクルバルブ４ａを切り換え、目的成分を含む試料と溶媒を送液ポンプ８，９を介してポンプ出口管２３へ送り出し、これを第２カラム３５へ移動する。
この状況は図１６のようである。【０１００】
そこで、リサイクルバルブ４ａを切り換え、第１カラム３０から溶出される夾雑物をドレイン管７に流し、サンプルル−プ２８ａを試料導入管２９から切り離す。この状況は図１５のようである。【０１０１】
前記リサイクル分離は、目的成分を含む複数の成分を溶媒２と一緒に循環流路を循環させ、該循環流路に介挿した第１および第２カラム３０，３５によって、分離を繰り返すことにより行う。
その際、前記目的成分または複数の成分が第１および第２カラム３０，３５を移動中に溶出し、その溶出成分がＵＶセル３３で検出されてクロマトグラムに現われ、これが目的成分より早く溶出する他の夾雑成分の場合は、リサイクルバルブ４ａを切り換え、ドレイン管７から排出する。
この後、リサイクルバルブ４ａを切り換え、目的成分を含む複数の成分を溶媒２と一緒に再び循環流路を循環させ、順次、夾雑成分を除去して目的成分を精製する。【０１０２】
そして、第１および第２カラム３０，３５を移動中に目的成分が溶出し、これがＵＶセル３３で検出されてクロマトグラムに現われ、完全に分離したところで、リサイクルバルブ４ａを切り換え、目的成分をドレイン管７に導いて分取する。
すなわち、前記リサイクル分離においては、第１および第２カラム３０，３５によるカラムスイッチングが実行され、目的成分を精製ないし濃縮し、抽出することができる。【０１０３】
このように前記第３の実施形態は、リサイクル分離時にカラムスイッチングを実行し、これを実質的に一台の送液ポンプ８，９で試料と溶媒２を循環流路に循環させているから、複数の循環用ポンプを要するものに比べて構成が簡単で低廉に設備することができ、また複数の循環用ポンプを要するものに比べて、ポンプの設置や作動条件および移動相の分析条件の設定等が容易で、分析ないし分取を容易に行なえる。【０１０４】
また、前記循環流路は前述の新型のリサイクルバルブ４ａを装備し、デッドボリュ−ムの低減によって試料の拡散を抑え、信頼性の高い分離を得られるから、夾雑成分を正確に除去し、目的成分を精密に精製ないし濃縮し、抽出ないし分取し得る。
更に、循環流路に検出器３２を介挿したから、循環流路を循環する試料の溶出状態と分離状態を随時確認することができ、目的成分の精製ないし濃縮し、抽出ないし分取を正確に行える。【０１０５】
図１７は本発明の第４の実施形態を示し、この実施形態は前記第３の実施形態の応用形態に係り、第３の実施形態おける第１カラム３０にバックフラッシュ用の切換弁３６を並列に接続し、目的成分の検出ないし抽出後、バックフラッシュをかけて第１カラム３０を洗浄するようにしている。【０１０６】
その際、前記切換弁３６として四方弁を使用し、そのポ−トａ〜ｄに試料導入管２９ａ、溶出管３１、溶出管３１ａ、試料導入管２９の各一端部を接続している。
前記切換弁３６は、リサイクル分離時は実線のようにポ−トａとポ−トｄを連通し、またポ−トｂとポ−トｃを連通して、溶媒を実線矢視のように第１カラム３０を順方向へ移動可能にしている。
また、バックフラッシュ時は切換弁３６を破線のように切り換え、ポ−トｄとポ−トｃを連通し、ポ−トａとポ−トｂを連通して、溶媒を破線矢視のように第１カラム３０を逆方向へ移動可能にしている。この状況は図１７のようである。【０１０７】
前記第４の実施形態は、前述のように平衡化操作後、リサイクルバルブ４ａを切り換えてリサイクル分離する。
この実施形態は、第３の実施形態と同様にリサイクル分離下でカラムスイッチングを実行し、目的成分の前後に溶出する夾雑成分を除去し、目的成分を抽出ないし精製後にバックフラッシュをかけている。【０１０８】
この状況は図１８のようで、成分の溶出時間が相違し、かつ溶出時間の間に夾雑成分が存在する二つの試料（ビタミンＤ２とビタミンＤ３）を、リサイクル分離下でカラムスイッチングしている。
すなわち、試料導入後、インジェクションバルブ２８を「２」の時点でロ−ド（Ｌｏａｄ）に切換え、溶媒２と一緒に試料導入管２９へ移動し、一方のビタミンＤ２の成分が溶出し完全に分離し始める「３」の時点で、リサイクルバルブ４ａをＯＮし、リサイクル分離に切り換えてリサイクル分離する【０１０９】
そして、ビタミンＤ２の成分が溶出し終わる「４」の時点でリサイクルバルブ４ａをＯＦＦし、リサイクルバルブ４ａを切り換えて、ビタミンＤ２とビタミンＤ３の間の夾雑成分をドレイン管７に導く。
この後、他方のビタミンＤ３の成分が溶出し、完全に分離し始める「５」の時点で、リサイクルバルブ４ａをＯＮしてリサイクル分離に切り換え、ビタミンＤ３の成分が溶出し終わる「６」の時点でリサイクルバルブ４ａをＯＦＦし、リサイクルバルブ４ａを切り換えてビタミンＤ３の後の夾雑成分をドレイン管７に導く。【０１１０】
そして、目的成分であるビタミンＤ２，Ｄ３を分取ないし抽出後、「７」の時点でバックフラッシュをＯＮし、切換弁３６を破線のように切り換えて、溶媒を破線矢視のように第１カラム３０を逆方向へ移動し、第１カラム３０内の濃縮された化学成分を効率良く速やかに洗浄し、これをリサイクルバルブ４ａを切り換えて、溶媒等と一緒にドレイン管７から排出する。【０１１１】
このように、この第４の実施形態は前述した第３の実施形態の利点を共有する他、リサイクル分離とカラムスイッチングを実行可能なシステムに、簡単な切換弁３６を用いることによって、バックフラッシュ機能を容易かつ安価に実現したものである。【０１１２】
図１９は本発明の第５の実施形態を示し、この実施形態は前記第３の実施形態の他の形態に係り、リサイクリバルブ４ａのポ−トＰ１に連結管３７の一端を接続し、その他端に検出器３２ａを接続し、該検出器３２ａにドレイン管７を接続している。
すなわち、この実施形態はリサイクル分離回路の外側に検出器３２ａを配置し、検出器３２ａに一般的な検出器を採用し得るようにしている。【０１１３】
また、前記のように検出器３２ａを配置することによって、検出器３２ａをリサイクル分離回路の内側に配置する場合に比べ、検出器３２ａによるデッドボリュ−ムを低減し、試料の拡散を抑制して分離精度を向上し得るようにしている。なお、この第５の実施形態の作動は、前記第３の実施形態と略同様で、前述した利点を共有している。【０１１４】
前記実施形態において、第１カラム３０または第２カラム３５で溶出した成分を検出器３２ａで検出する場合は、当該溶出した成分を溶媒と一緒にリサイクリバルブ４ａへ移動し、かつ該リサイクリバルブ４ａを切り換えて、前記溶出成分を連結管３７を介して検出器３２ａへ送り出し、該検出器３２ａで検出する。検出後、前記溶出成分をドレイン管７から排出または分取する。【０１１５】
図２０は本発明の第６の実施形態を示し、この実施形態は前記第５の実施形態の応用形態に係り、第５の実施形態における第１カラム３０にバックフラッシュ用の切換弁３６を並列に接続し、目的成分の検出ないし抽出後、バックフラッシュをかけて第１カラム３０を洗浄するようにしている。前記切換弁３６の構成および作用は、前記第４の実施形態と実質的に同様である。【０１１６】
この第６の実施形態は前述した第５の実施形態の利点を共有する他、リサイクル分離とカラムスイッチングを実行可能なシステムに簡単な切換弁３６を用いることによって、バックフラッシュ機能を容易かつ安価に実現したものである。
【産業上の利用可能性】
【０１１７】
このように本発明の液体クロマトグラフは、簡単な構成と配管構造によって、分離カラム外容積（デッドボリュ−ム）を低減し、デッドボリュ−ムによる試料の拡散を抑えられる、流量が０．４ ｍＬ／ｍｉｎ．以上のクラスの液体クロマトグラフでのリサイクル分離を実現するとともに、リサイクル分離回路を利用したカラムスイッチングシステムを簡潔かつ安価に構成し、分析ないし分取および抽出・精製の容易化と、目的成分の分離・精製の容易化を図り、しかも複数成分の良質な精製を促すようにしたから、例えば高速液体クロマトグラフ（ＨＰＬＣ）のリサイクル分離に好適である。
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【国際調査報告】
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