(57)【要約】      （修正有）【課題】液体クロマトグラフィーにおいて、複数の種類のカラムを切り替えつつメソッドスカウティングを行う場合に、カラムの切り替え時に加わるカラムへのダメージを低減する装置、および制御方法を提供する。【解決手段】複数回の分析についてその分析条件と実行順序を記述したスケジュールテーブルに従って試料分析を行う液体クロマトグラフの制御装置７０において、連続して実行される二つの分析条件を読み出すスケジュール読み出し部６６と、二つの分析条件で使用するカラムを比較するカラム比較部６７と、カラムが二つの分析条件間で異なる場合に、後の分析に使用するカラムに流す移動相の流量を、後の分析において定められた流量に向けて段階的に増加させるメソッドファイルを作成する介挿メソッドファイル作成部と、メソッドファイルをスケジュールテーブル中の後の分析の直前に登録するスケジュールテーブル作成部６３を設ける。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のカラムを切り替える機能を備えた液体クロマトグラフを使用し、複数回の分析についてその分析条件及び実行順序を記述したスケジュールテーブルに従って試料の分析を行う液体クロマトグラフの制御方法であって、
a) 前記スケジュールテーブルにおいて、連続して実行される二つの分析条件を読み出すステップと、
b) 読み出した前記二つの分析条件で使用するカラムを比較するステップと、
c) 比較したカラムが異なる場合に、後の分析に使用するカラムに流す移動相の流量を、前記後の分析について定められた目的流量よりも低い流量から前記目的流量に向かって段階的に増加させるメソッドファイルを作成するステップと、
d) 前記メソッドファイルを前記スケジュールテーブル中の前記後の分析の直前に登録するステップと、
を有することを特徴とする液体クロマトグラフ制御方法。
【請求項２】
前記移動相の流量を段階的に増加させる際の各段階における移動相の送液時間が、ユーザにより予め指定されることを特徴とする請求項１に記載の液体クロマトグラフ制御方法。
【請求項３】
前記メソッドファイルに従った移動相送液の実行中に、前記後の分析に使用するカラムの入口に加わる圧力を監視し、前記移動相の流量を一段階増加させた後に前記圧力の上昇速度が予め定めた閾値以下になった時点で該移動相の流量を更に一段階増加させることを特徴とする請求項１に記載の液体クロマトグラフ制御方法。
【請求項４】
複数のカラムを切り替える機能を備え、複数回の分析についてその分析条件及び実行順序を記述したスケジュールテーブルに従って試料の分析を行う液体クロマトグラフの制御装置であって、
a) 前記スケジュールテーブルにおいて、連続して実行される二つの分析条件を読み出すスケジュール読み出し部と、
b) 前記スケジュール読み出し部で読み出された前記二つの分析条件で使用するカラムを比較するカラム比較部と、
c) 前記カラムが前記二つの分析条件間で異なる場合に、後の分析に使用するカラムに流す移動相の流量を、前記後の分析について定められた目的流量よりも低い流量から前記目的流量に向かって段階的に増加させるメソッドファイルを作成する介挿メソッドファイル作成部と、
d) 前記メソッドファイルを前記スケジュールテーブル中の前記後の分析の直前に登録するスケジュールテーブル作成部と、
を備えることを特徴とする液体クロマトグラフ制御装置。
【請求項５】
前記移動相の流量を段階的に増加させる際の各段階における移動相の送液時間が、ユーザにより予め指定されることを特徴とする請求項４に記載の液体クロマトグラフ制御装置。
【請求項６】
前記メソッドファイルに従った移動相送液の実行中に、前記後の分析に使用するカラムの入口に加わる圧力を監視し、前記移動相の流量を一段階増加させた後に前記圧力の上昇速度が予め定めた閾値以下になった時点で該移動相の流量を更に一段階増加させることを特徴とする請求項４に記載の液体クロマトグラフ制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液体クロマトグラフ制御装置に関し、特に、互いに異なる複数のカラムを切り替えて使用する液体クロマトグラフ制御装置、及びそれを用いた液体クロマトグラフ制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
液体クロマトグラフは、液体の移動相（溶離液とも呼ぶ）と、該移動相中に注入した試料とをポンプなどによって加圧してカラムを通過させ、試料中の各成分をカラム中での固定相（充填剤とも呼ぶ）及び移動相との相互作用（吸着、分配、イオン交換、サイズ排除など）の差によって分離して検出する分析装置である。
【０００３】
液体クロマトグラフにおいて、１つの試料に対して様々な条件での分析を行って該試料に最適な分析条件を探索することがある（以下、これをメソッドスカウティングと呼ぶ）。メソッドスカウティングでは、移動相の種類、カラムの種類、ポンプの流量、カラムを加温するためのカラムオーブンの温度等をパラメータに設定する。そのため、メソッドスカウティングを実施する液体クロマトグラフは、これらパラメータを切り替え可能に構成されている（特許文献１参照）。
【０００４】
図６にこうした液体クロマトグラフの一例を示す。図６の液体クロマトグラフ１は、送液部１０、オートサンプラ２０、カラムオーブン３０、検出部４０、これら各部をそれぞれ制御するシステムコントローラ５０、システムコントローラ５０を介した分析作業の管理や検出部４０で得られたデータの処理を行う制御装置６０を備える。制御装置６０には、キーボードやマウスから成る操作部７１、ディスプレイから成る表示部７２が接続されている。カラムオーブン３０内には複数のカラム３２ａ〜３２ｆが設けられ、流路切替部３１、３３によりこれら複数のカラム３２ａ〜３２ｆが切り替えられる。送液部１０では、様々な移動相が収容された溶媒容器１１ａ〜１１ｄ、１２ａ〜１２ｄが、脱気ユニット１３、１４及び溶媒切替バルブ１５、１６を介して送液ポンプＰＡ及びＰＢに接続されている。移動相には、水やこれに様々な塩類を添加した水溶液（水系の溶媒）やメタノール、アセトニトリル、ヘキサンなどの有機溶媒（有機系の溶媒）が用いられる。溶媒容器１１ａ〜１１ｄのいずれかより吸引された水系の溶媒と溶媒容器１２ａ〜１２ｄのいずれかより吸引された有機系の溶媒は、必要に応じてグラジエントミキサー１７で混合され、これにより所定の組成の移動相が調製される。
【０００５】
送液部１０で調製された所定の組成の移動相は、オートサンプラ２０を経てカラムオーブン３０内の複数のカラム３２ａ〜３２ｆのいずれか一つに流入する。その際、オートサンプラ２０により移動相中に試料が注入され、該試料は移動相の流れに乗ってカラムを通過する。その過程で試料中の各成分が時間的に分離され、フォトダイオードアレイ（ＰＤＡ）検出器などの検出器４１が設けられた検出部４０にて順次検出される。
【０００６】
様々な分析条件での多数回の分析は、コンピュータで具現化される制御装置６０によって制御され、自動的に処理される。前記様々な分析条件は、制御装置６０内の分析条件設定部６２が管理する「メソッドファイル」と呼ばれるファイルに記述され、制御装置６０内の記憶部６１に記憶される。制御装置６０内のスケジュールテーブル作成部６３は、どの分析条件をどのような順序で実施するかを記述した表である「スケジュールテーブル」と呼ばれるデータのファイルを作成する。スケジュールテーブルは、列方向に分析の時系列を、行方向に分析対象試料やその分析条件を記載したものであり、前記分析条件としては上述のメソッドファイルが引用される。制御装置６０内の分析制御部６４は、このスケジュールテーブルにしたがって、所定のタイミングで各分析条件での分析が実行されるように液体クロマトグラフ１の各部を制御する。制御装置６０内のデータ処理部６５は、各分析条件での分析結果を取得してクロマトグラムの作成等の処理を行う。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０１３−０２４６０３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
従来、分析順序を記述するスケジュールテーブルに従い、複数の分析条件で試料の分析を行うメソッドスカウティングでは、分析に使用するカラムの種類が変化する（カラムの切り替えを伴う）場合、カラム切り替えの直後から、次の分析に使用するカラムに、該次の分析について定められた目的流量で移動相を流していた。そのため、前記目的流量が大きい場合に、カラムの切り替え後に使用するカラムが、前記目的流量の移動相のカラム内への急激な流入によってダメージを受けることがあった。
【０００９】
本発明は上記の点に鑑みて成されたものであり、その目的とするところは、複数の種類のカラムを切り替えつつメソッドスカウティングを行う場合であっても、カラムの切り替え時に加わるカラムへのダメージを低減することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決するために成された本発明に係る液体クロマトグラフ制御方法は、
複数のカラムを切り替える機能を備えた液体クロマトグラフを使用し、複数回の分析についてその分析条件及び実行順序を記述したスケジュールテーブルに従って試料の分析を行う液体クロマトグラフの制御方法であって、
a) 前記スケジュールテーブルにおいて、連続して実行される二つの分析条件を読み出すステップと、
b) 読み出した前記二つの分析条件で使用するカラムを比較するステップと、
c) 比較したカラムが異なる場合に、後の分析に使用するカラムに流す移動相の流量を、前記後の分析について定められた目的流量よりも低い流量から前記目的流量に向かって段階的に増加させるメソッドファイルを作成するステップと、
d) 前記メソッドファイルを前記スケジュールテーブル中の前記後の分析の直前に登録するステップと、
を有することを特徴とする。
【００１１】
また、上記課題を解決するために成された本発明に係る液体クロマトグラフ制御装置は、
複数のカラムを切り替える機能を備え、複数回の分析についてその分析条件及び実行順序を記述したスケジュールテーブルに従って試料の分析を行う液体クロマトグラフの制御装置であって、
a) 前記スケジュールテーブルにおいて、連続して実行される二つの分析条件を読み出すスケジュール読み出し部と、
b) 前記スケジュール読み出し部で読み出された前記二つの分析条件で使用するカラムを比較するカラム比較部と、
c) 前記カラムが前記二つの分析条件間で異なる場合に、後の分析に使用するカラムに流す移動相の流量を、前記後の分析について定められた目的流量よりも低い流量から前記目的流量に向かって段階的に増加させるメソッドファイルを作成する介挿メソッドファイル作成部と、
d) 前記メソッドファイルを前記スケジュールテーブル中の前記後の分析の直前に登録するスケジュールテーブル作成部と、
を備えることを特徴とする。
【００１２】
なお、前記のように移動相の流量を段階的に増加させる際の各段階（すなわち各流量）における移動相の送液時間は、例えばユーザにより予め指定される。あるいは、前記メソッドファイルに従った移動相送液の実行中に、前記後の分析に使用するカラムの入口に加わる圧力を監視し、移動相の流量を一段階増加させた後に前記圧力の上昇速度が予め定めた閾値以下になった時点（又は前記圧力の上昇が止まった時点）で該移動相の流量を更に一段階増加させるものとしてもよい。
【発明の効果】
【００１３】
上記構成から成る本発明に係る液体クロマトグラフ制御装置及び液体クロマトグラフ制御方法によれば、スケジュールテーブルにおいて、連続して実行される二つの分析の間で使用するカラムが異なる場合に、後の分析に使用するカラムに流す移動相の流量を前記目的流量に向けて段階的に増加させるように制御を行う。これにより、移動相は後の分析に使用するカラムに緩やかに流入するため、カラムが受けるダメージを低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の一実施例に係る液体クロマトグラフを説明する図。
【図２】同実施例に係る液体クロマトグラフの分析順序を説明するフローチャート。
【図３】同実施例において作成されるスケジュールテーブルを示す図。
【図４】同実施例において作成されるカラム保護用メソッドファイルの移動相プロファイルを説明する図。
【図５】本発明の他の実施例に係る液体クロマトグラフを説明する図。
【図６】従来の液体クロマトグラフを説明する図。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明を実施するための形態を実施例を用いて説明する。
【００１６】
（実施例１）
図１は本発明の一実施例に係る液体クロマトグラフの概略構成図であり、図２は該液体クロマトグラフの分析順序を説明するフローチャートである。図６と同じ構成要素については、同一の符号を付し、適宜説明を省略する。
【００１７】
本実施例の液体クロマトグラフ１００は、送液部１０、オートサンプラ２０、カラムオーブン３０、検出部４０、システムコントローラ５０、及び制御装置７０を備える。制御装置７０には、キーボードやマウスから成る操作部７１、ディスプレイから成る表示部７２が接続されている。制御装置７０は、従来の液体クロマトグラフ１の制御装置６０と同様に、記憶部６１、分析条件設定部６２、スケジュールテーブル作成部６３、分析制御部６４、及びデータ処理部６５を有することに加え、スケジュール読み出し部６６、カラム比較部６７、及びカラム保護用メソッドファイル作成部６８を有する。カラム保護用メソッドファイル作成部６８が、本発明の介挿メソッドファイル作成部に相当する。また、制御装置７０が、本発明の液体クロマトグラフ制御装置に相当し、コンピュータで具現化される。
【００１８】
メソッドスカウティングの実行に際しては、まず、スケジュールテーブル作成部６３が表示部７２に所定の設定画面（図示略）を表示し、ユーザによる操作部７１を介した入力を受け付ける（ステップＳ２１）。ユーザは、メソッドスカウティングで実行する複数回の分析のそれぞれについて、分析対象とする試料名とその注入量、並びに分析に用いるメソッドファイル名及び分析結果を保存する際のデータファイル名などを入力する。
【００１９】
スケジュールテーブル作成部６３は、ステップＳ２１でのユーザの入力に基づき、前記複数回の分析の実行順序を記述したスケジュールテーブルを作成して記憶部６１に記憶させる（ステップＳ２２）。これにより、例えば図３のようなスケジュールテーブルが作成される。複数回の分析がｎ回の分析（ｎ：２以上の整数）である場合、ｎ行のスケジュールテーブルが作成される。
【００２０】
スケジュールテーブルが作成されると、スケジュール読み出し部６６は、まず、スケジュールテーブルの行数に対応する変数ｉをｉ＝１に初期化（ステップＳ２３）した後、記憶部６１からｉ行と（ｉ＋１）行の分析条件を読み出す。分析に使用するカラムの情報は、スケジュールテーブルには直接的に記載されておらず、スケジュールテーブルが引用するメソッドファイル中に記載されている。そのため、スケジュール読み出し部６６は各メソッドファイルにアクセスして分析に使用するカラムの情報を読み出す。カラム比較部６７は、ｉ行と（ｉ＋１）行の分析条件を比較して、使用するカラムが両者で一致しているか否かを判断する（ステップＳ２４）。
【００２１】
ｉ行と（ｉ＋１）行の分析条件の相違が、カラムオーブン３０の温度変更だけであるなど、ｉ行と（ｉ＋１）行の分析で使用するカラムが同じであって、両分析の間でカラムの切り替えが必要ない場合には、直ちに後述のステップＳ２６へと進んで変数ｉを１増加させる。
【００２２】
一方、ｉ行と（ｉ＋１）行の分析で使用するカラムが異なり、両分析の間でカラムの切り替えが必要な場合には、カラム保護用メソッドファイル作成部６８は、これらの分析のうち後に実行される分析で使用するカラム（以下これを「選択カラム」と呼ぶ）に対し、該後に実行される分析と同じ移動相を所定の流量になるまで段階的に増加させつつ送液する旨を記述したメソッドファイル（以下これを「カラム保護用メソッドファイル」と呼ぶ）を作成する（ステップＳ２５）。例えば、図３に示したスケジュールテーブルにおいて、分析番号１及び２でそれぞれ引用されたメソッドファイルである「ファイル１」及び「ファイル２」では分析に使用するカラムとしてカラム３２ａが記述され、分析番号３で引用されたメソッドファイルである「ファイル３」では分析に使用するカラムとしてカラム３２ｂが記述され、かつ移動相の流量（目的流量）が１ｍＬと記述されていた場合、分析番号２の分析から分析番号３の分析に切り替わる時に、分析に使用するカラムの切り替え（カラム３２ａ→カラム３２ｂ）が必要となる。そのため、カラム保護用メソッドファイル作成部６８は、カラム３２ｂにダメージが加わらない程度の流量ずつ、所定の流量に向けて段階的に移動相の流量を増加させるカラム保護用メソッドファイルを作成する（以下、１段階で上げる移動相の流量を「単位流量」と呼ぶ）。なお、ここではスケジュールテーブル上の（ｉ＋１）行の分析で用いるメソッドファイルに記述された移動相の流量（目的流量）を前記所定の流量とする例を示すが、前記所定の流量はこれに限られず、例えば、前記目的流量に到達する１段階手前の流量としてもよい。
【００２３】
なお、本実施例では、予めユーザがステップＳ２１において、前記所定の流量になるまでに要する段階の数と、１段階あたりの時間を入力しておき、その後、ステップＳ２５においてカラム保護用メソッドファイル作成部６８が、前記所定の流量と段階の数から、単位流量を算出する。例えば、ユーザが段階の数として１０を、１段階あたりの時間として１分をそれぞれ入力すると、カラム保護用メソッドファイルは、図４に示した移動相プロファイルのように、単位流量０．１ｍＬずつ、所定の流量１ｍＬになるまで１０段階で合計１０分かけて移動相の流量を増加させる旨の指示を含んだファイルとなる。
【００２４】
記憶部６１は、カラム保護用メソッドファイル作成部６８によって作成されたカラム保護用メソッドファイルを記憶すると共に、該カラム保護用メソッドファイルの登録先（すなわちスケジュールテーブルのｉ行と（ｉ＋１）行の間）の情報を記憶する。
【００２５】
次に、スケジュール読み出し部６６は、変数ｉを１増加させ（ステップＳ２６）、ｉをｎと比較する（ステップＳ２７）。ｉ＝ｎとなっていない場合は、ｎ行あるスケジュールテーブルの互いに隣り合う各行間の分析条件の比較が全て行われていないため、ステップＳ２４に戻って上記各ステップを繰り返し実行する。ｉ＝ｎとなっていれば、連続して実行される二つの分析条件の比較を終了する。
【００２６】
連続して実行される分析条件の比較が終了すると、スケジュールテーブル作成部６３は、以上で作成された一つ又は複数のカラム保護用メソッドファイルとその登録先の情報を記憶部６１から読み出し、登録先として指定された、スケジュールテーブル上の行と行の間に該カラム保護用メソッドファイルを引用する新たな行を登録する（ステップＳ２８）。
【００２７】
続いて、分析制御部６４が以上により更新されたスケジュールテーブルに従った分析を実行（ステップＳ２９）し、該スケジュールテーブルに記載の全ての分析が実行されると一連の分析が終了する。なお、ｎ行あるスケジュールテーブルに記載された各分析条件で使用するカラムが全て同じカラムである場合には、カラム保護用メソッドファイルが作成されず、スケジュールテーブルが更新されないため、当初のｎ行あるスケジュールテーブルに従った分析が実行される。
【００２８】
以上の通り、本実施例の液体クロマトグラフ１００によれば、連続して実行される二つの分析で使用するカラムが異なる場合に、カラム保護用メソッドファイル作成部６８が、前記二つの分析のうち後の分析で使用するカラムに流す移動相の流量を、所定の流量になるまで段階的に増加させる旨を記述したカラム保護用メソッドファイルを作成し、スケジュールテーブル作成部６３が、該カラム保護用メソッドファイルをスケジュールテーブルの前記後の分析の直前に登録する。そして、該スケジュールテーブルに従った分析を行う際には、分析制御部６４が、カラム保護用メソッドファイルに従って、選択カラムに流す移動相の流量を単位流量ずつ段階的に増加させる。これにより、移動相は選択カラムに緩やかに流入するため、カラムが受けるダメージを低減することができる。その結果、カラムの寿命を長くすることができ、装置の使用に係るコストを抑えることが可能となる。
【００２９】
（実施例２）
本発明に係る液体クロマトグラフの他の実施例を図５を参照して説明する。図１と同じ構成要素については、同一の符号を付し、適宜説明を省略する。
【００３０】
図５に示す液体クロマトグラフ１０１は、図１に示した液体クロマトグラフの１００構成に加え、カラムの入口に加わる圧力を検出するための圧力センサ８０及び圧力センサ８１を備えている。なお、本実施例ではこれらの圧力センサを送液ポンプＰＡ及びＰＢの出口に設ける例で説明するが、圧力センサは、送液ポンプＰＡ及びＰＢから複数のカラム３２ａ〜３２ｆの入口までの間の流路であれば、どこに設けてもよい。
【００３１】
上記の実施例１では、選択カラムに流す移動相の流量を単位流量ずつ段階的に増加させる際の、各段階における送液時間を分析開始前に予め決定しておく例を示した。これに対し、本実施例に係る液体クロマトグラフ１０１は、カラム保護用メソッドファイルに従った送液の実行中に、選択カラムの入口に係る圧力を測定し、その測定値に基づいて、前記各段階における送液時間をその都度決定するものとなっている。
【００３２】
本実施例において圧力センサ８０及び圧力センサ８１が検出する圧力の情報は制御装置７０に送られる。カラムに流す移動相の流量を増加させると、それに伴い、カラムの入口に加わる圧力は上昇していき、その後、カラムを流れる移動相の流量が一定になると、カラムの入口に加わる圧力も徐々に安定して一定値を示すようになる。そこで、本実施例では、カラム保護用メソッドファイルに従った送液の実行時に、移動相の流量を一段階増加させた後、選択カラムの入口に加わる圧力の上昇速度が予め定めた閾値以下になった時点（又は選択カラムの入口に加わる圧力の上昇が止まった時点）で移動相の流量を更に一段階増加させる。
【００３３】
このように、選択カラムの入口に加わる圧力を実際に測定し、移動相の流量を一段階増加させる毎に、前記圧力が安定するのを待ってから、移動相流量を更に一段階増加させる構成とすることにより、カラムが受けるダメージをより確実に低減することができる。
【符号の説明】
【００３４】
１、１００、１０１…液体クロマトグラフ
１０…送液部
１１ａ〜１１ｄ、１２ａ〜１２ｄ…溶媒容器
１３、１４…脱気ユニット
１５、１６…溶媒切替バルブ
１７…グラジエントミキサー
２０…オートサンプラ
３０…カラムオーブン
３１、３３…流路切替部
３２ａ〜３２ｆ…カラム
４０…検出部
４１…検出器
５０…システムコントローラ
６０、７０…制御装置
６１…記憶部
６２…分析条件設定部
６３…スケジュールテーブル作成部
６４…分析制御部
６５…データ処理部
６６…スケジュール読み出し部
６７…カラム比較部
６８…カラム保護用メソッドファイル作成部
７１…操作部
７２…表示部
８０、８１…圧力センサ
【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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