(57)【要約】      （修正有）【課題】正常な分取動作をするために通過流路の汚染をできるだけ抑えることができる、分取カラムの充填剤に使用されるシリカゲルを提供する。【解決手段】試料中の成分を分離するカラムと当該カラムからの溶出液中の成分を検出するための少なくとも質量分析計を含む検出器と、前記溶出液を分画して分取するフラクションコレクタとを具備する分取液体クロマトグラフ装置において、前記カラム中に充填するシリカゲル中のNa+、Ca2+、Mg2+、Fe3+、および、Al3+の合計含有率を200ppm以下にする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
試料中の成分を分離するカラムと当該カラムからの溶出液中の成分を検出するための少なくとも質量分析計を含む検出器と、前記溶出液を分画して分取するフラクションコレクタとを具備する分取液体クロマトグラフ装置において使用される分取液体クロマトグラフィーカラムであって、前記カラム中に充填するシリカゲル中のNa+、Ca2+、Mg2+、Fe3+、および、Al3+の合計含有率が200ppm以下であることを特徴とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、分取液体クロマトグラフィーカラム(以下、分取カラムという）で分離された成分を含む溶出液を分画し、複数の容器に分けて捕集する分取液体クロマトグラフィーにおいて使用される分取カラムに関し、特に検出器として質量分析計を用いた分取液体クロマトグラフィーで使用する分取カラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
液体クロマトグラフを利用して、液体試料に含まれる１又は複数の成分を分画して採取する、いわゆる分取液体クロマトグラフ装置（以下、分取装置という）が知られている。分取装置では、検出器に紫外線吸光度検出器が利用されることが多いが、目的成分が紫外線吸収を示さない場合には、検出器として質量分析計が利用されることがある。
【０００３】
分取装置には、目的成分を分離するための分取カラムが取り付けられるようになっていて、分取カラム内に送液ポンプで移動相溶媒を流通させる仕組みになっている。分取カラムの流入口に取り付けられた液体試料投入器から目的成分を含む液体試料を投入すると、液体試料は移動相溶媒の流れによって分取カラム内を通過する。
【０００４】
このとき液体試料に含まれる成分ごとの分取カラム内の充填剤に対する親和性が異なると、各成分ごとに分取カラム内の通過速度に差が生じ、分取カラムの流出口では、各成分が単一成分に分離されて出てくる。分取カラムの流出口の先には質量分析が接続されており、分離されて出てくる各成分の質量（分子量）を測定できるようになっている。
【０００５】
質量分析計は通過する成分をイオン化させて、そのイオン粒子の質量値を測定する仕組みになっている。測定値はその成分の質量電荷比、つまり分子量mをイオン価zで除した値（m/z）となるため、その成分のイオン価が分かれば分子量を導き出すことができ、目的成分と同じ分子量の成分が通過していることを検出することができる。
【０００６】
目的成分の質量電荷比m/zを予め分取装置に設定しておき、そのm/zが一致する成分の通過が検出されると、質量分析計の先に取り付けられた分画用電磁弁を動作させ、目的成分を含む移動相溶媒を分画するようになっている。
【０００７】
質量分析計は、液体試料をイオン化させて、測定部を通過していく構造になっている。このとき通過流路内に汚れなどの液体試料以外の汚染成分が存在すると、測定したいイオン粒子に汚染成分が付着して、イオン粒子の質量が変化してしまい、正しい測定ができなくなってしまうため、通過流路内は常に清浄に保つ必要がある。
【０００８】
汚染成分の混入経路としては、液体試料、移動相溶媒、分取カラムの充填剤などが考えられる。分取カラムの充填剤例えばシリカゲルからは充填剤に含まれる微量の金属イオンなどが溶出して、それが通過流路内に付着して堆積してしまう。この金属イオンはもともと分取カラムの製造時から含まれているもので、何度か繰り返して使用するうちに溶出してなくなってしまうものであるが、近年は使い捨て分取カラムが多く使われるようになってきており、使用するたびに新たに金属イオンが溶出して汚染が発生するようになってきた。
【０００９】
質量分析計内で液体試料を加温、霧化させてイオン化させるイオン化手段があるが、このイオン化手段を金属イオンが通過する際に水酸化物などの形で通過流路に付着することがあり、これが目的成分のイオン粒子に付着して、正しい分取ができなくなってしまう。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開平１０−１２５２７６    液体クロマトグラフ質量分析計
【特許文献２】特開平  ６−３１００９０    液体クロマトグラフ質量分析計
【特許文献３】特開２０１１−２４２２３８  液体クロマトグラフ用フィルター
【特許文献４】特開２００６−３２９８８１  質量分析システムおよび質量分析方法
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
上述したように、正常な分取動作をするためには通過流路の汚染をできるだけ抑えることが必要であるが、分取カラムの充填剤に使用されるシリカゲルは、Na+、Ca2+、Mg2+、Fe3+、Al3+といった微量の金属イオンが含まれているものが多いため、そのようなシリカゲルを充填剤に使用した分取カラムを使用すると、これらの金属イオンが溶出して、質量分析計のイオン化手段の通過流路に金属水酸化物として付着し、これが汚染の原因となって質量分析の妨げになったり誤測定につながり、正常な分取動作ができなくなることがある。
【００１２】
また、金属水酸化物が付着すると、通過流路だけでなくその周辺にも堆積するため、使用していくにつれてイオン化動作そのものが正常にできなくなってしまう。その場合は通過流路周辺部品の分解洗浄をしなければならず、一般的にはその分解洗浄作業は手数と難しい調整がつきまとうことが多く、時間、工数、費用を要していた。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上述の課題を解決するために成された本発明では、
試料中の成分を分離する分取カラムと当該カラムからの溶出液中の成分を検出するための少なくとも質量分析計を含む検出器と、前記溶出液を分画して分取するフラクションコレクタとを具備する分取液体クロマトグラフ装置において使用される分取液体クロマトグラフィーカラムであって、前記カラム中に充填するシリカゲル中のNa+、Ca2+、Mg2+、Fe3+、および、Al3+の合計含有率が200ppm以下であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明にかかる分取カラムによれば、これらの金属イオンの含有率が十分小さくなり、通過流路に溶出する金属水酸化物が少なくなる。これに伴って金属水酸化物が付着していない目的成分のイオン数に比べて、付着している目的成分のイオン数が十分小さくなり、付着している目的成分の検出信号が十分小さいノイズレベルになって無視できるようになる。これにより、金属水酸化物が付着していない目的成分の検出信号によって分取動作が行われるようになる。また、通過流路付近に金属水酸化物として付着する量が減少するため、それが堆積してイオン化動作が正常に働かなくなるという不具合が起こりにくくなり、分解洗浄などのメンテナンス作業が大きく軽減される。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本図面は、本発明の分取液体クロマトグラフィーカラムに係る一実施例を示す概念図である。
【発明を実施するための形態】
【実施例】
【００１６】
以下、本発明に係る分取カラムの一実施例を、図面を参照しながら詳細に説明する。
移動相溶媒タンク1に水とメタノールを混合した移動相溶媒を入れ、分取精製したい化合物成分AとBの2種類が含まれる液体試料を液体試料投入器4に注入し、送液ポンプ3で移動相溶媒を20ml/minの流量で送液するようにした。
【００１７】
移動相溶媒はサクションフィルター2を通って異物が除かれ、液体試料投入器4で液体試料と混合して送液され、分取カラム5を通過する間に液体試料に含まれていた2種類の化合物成分A，Bが時間的に分離して分取カラムの流出口から排出されるようにした。
【００１８】
移動相溶媒は化合物成分A，Bを伴ってラインフィルター6を通過し、スプリッター7で1000分の1に分岐することで流量を2μl/minに調整して質量分析計8へと送り、質量分析計8では送られてきた成分を電気スプレーイオン化方式などのイオン化方式でイオン化し、各イオンごとの重量を測定し分子量を算出するようにした。
【００１９】
スプリッター7で分岐した残りの移動相溶媒は、フラクションコレクタ11の中に配置されている3方電磁弁9へと流れる。3方電磁弁9に通電していない時はNO側つまりノーマリーオープン側に切り替わっており、流れてきた流体は廃液タンク12に送液され、3方電磁弁9に通電した場合はNC側つまりノーマリークローズ側に切り替わり、流れてきた流体は試験管10に注入されるようになっている。
【００２０】
質量分析計8へ送られイオン重量を測定し演算した結果、それが分取したい目的成分と判明したタイミングで3方電磁弁9をNC側に切り替えて試験管10に注入し、質量分析計8での演算結果に目的成分が検出されなくなったタイミングで、それまでNC側に切り替えていた3方電磁弁9をNO側に戻す動作を行い、目的成分が含まれている移動相溶媒のみを試験管10に注入するようにした。
【００２１】
スプリッター7で目的成分を含む移動相溶媒を1000：1に均等に分岐したため、3方電磁弁9に送られる配管には、質量分析計8へ送られる量に比して、目的成分を含む移動相溶媒が1000倍量流れることになる。質量分析計8で目的成分Aを検出した時に、検出している間3方電磁弁9をNC側に切り替え、目的成分Aを含む移動相溶媒を試験管10の1本目に注入し、同様にして質量分析計8で目的成分Bを検出された時に、検出されている間3方電磁弁9をNC側に切り替え、目的成分Bを含む移動相溶媒を試験管10の2本目に注入するようにした。かくして、2つの目的成分A,Bを含む液体試料から、目的成分Aを含む移動相溶媒と目的成分Bを含む移動相溶媒を、2本の別々の試験管に分取することができた。
【００２２】
ところで、分子量mの成分を検出したら分取動作を行う設定をしていた場合で、分取カラム5に本発明によらない従来の分取カラムを使用した場合、例えば分取カラム5の充填剤に使用したシリカゲル中にのNa+等の金属イオンが多く含まれているため、分子量mの目的成分に例えばNa+（原子量23）が付着して、見かけの分子量はm+23となってしまうことによって、分子量mである目的成分と認識できず、3方電磁弁をNC側に切り替える動作が行われないまま廃液タンク12に廃棄されてしまうことになる。
【００２３】
分取カラム5を本発明に係るカラムを使用した場合、上述の例をとるとNa+イオン等が含有量が十分小さいため、ほぼほとんどの目的成分が分子量mの成分として分取動作により試験管10に捕集できた。他の金属イオンがある場合も、同様の結果になる。
【００２４】
具体的には従来の分取カラム（当社製）に充填しているシリカゲルに含まれる不純物は下表の通り。
【００２５】
【表１】
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表中の数値が低いほど金属水酸化物の付着が軽減されて、質量分析計用の分析正確におこなわれることになる。
【００２６】
一方、上記した、2種類のシリカゲルを用いた場合の装置の汚染には、大きな差異がみられた。分析後に目視確認すると毎回汚れが蓄積していたのが、汚れがほとんど、認められなくなり、従来品を使用していた場合には、毎回清掃する必要があったのに対して、20〜30回の測定毎に、一度でよくなった。
【符号の説明】
【００２７】
・  移動相溶媒タンク
・  サクションフィルター
・  送液ポンプ
・  液体試料投入器
・  分取液体クロマトグラフィーカラム
・  ラインフィルター
・  スプリッター
・  質量分析計
・  3方電磁弁
・  試験管
・  フラクションコレクター
・  廃液タンク
【図１】
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