(57)【要約】ニードル、シリンジポンプ、ニードル駆動機構、サンプルループ及び流路切替機構を備えている。流路切替機構は、互いに異なる溶媒を送液する複数の溶媒送液流路、試料の分離を行なう分析カラムに通じる分析流路、及びサンプルループの一端のそれぞれが個別に接続された複数の接続ポートを有し、それらの接続ポート間の接続状態を切り替えることによって、溶媒送液流路のすべてをサンプルループを介することなく分析流路に接続するためのローディングモードと、溶媒送液流路のすべてと分析流路との間にサンプルループを介挿するためのインジェクティングモードのいずれか一方のモードに切り替える。
2017006410.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ニードルと、
前記ニードルを介して試料の吸入と吐出を行なうシリンジポンプと、
前記ニードルを移動させるニードル駆動機構と、
前記シリンジポンプにより吸入された試料を保持するサンプルループと、
互いに異なる溶媒を送液する複数の溶媒送液流路が合流することなく個別に接続された複数の溶媒供給ポート、試料の分離を行なう分析カラムに通じる分析流路が接続された分析ポート、及び前記サンプルループの一端が接続されたループ一端側ポートを含む複数の接続ポートを有し、それらの接続ポート間の接続状態を切り替えることによって、前記溶媒送液流路のすべてを前記サンプルループを介することなく前記分析流路に接続するためのローディングモードと、前記溶媒送液流路のすべてと前記分析流路との間に前記サンプルループを介挿するためのインジェクティングモードのいずれか一方のモードに切り替える流路切替機構と、を備えているオートサンプラ。
【請求項２】
前記流路切替機構は、前記接続ポート間を連通させる流路を有するロータを回転させることによって各接続ポート間の接続状態を切り替えるロータリー式バルブであって、前記溶媒供給ポートは互いに隣接して配置されて一連の溶媒供給ポートを構成し、前記ループ一端側ポートは前記一連の溶媒供給ポートの一端側のポートに配置され、前記分析ポートは前記一連の溶媒供給ポートの他端側のポートに配置され、前記ローディングモードにおいて、前記ロータに設けられた１本の流路により前記一連の溶媒供給ポート及び前記分析ポートの間が連通し、前記インジェクティングモードにおいて、前記１本の流路により前記一連の溶媒供給ポート及び前記ループ一端側ポートの間が連通するように構成されている請求項１に記載のオートサンプラ。
【請求項３】
前記サンプルループの他端は前記ニードルの基端に接続されており、
前記流路切替機構は、前記接続ポートとして、前記ニードル先端を挿入させて前記ニードルを接続するインジェクションポートを前記分析ポートと隣接する位置に、前記シリンジポンプが接続されたシリンジポートを前記ループ一端側ポートと隣接する位置に備え、前記ロータは、前記ローディングモードにおいて前記ループ一端側ポートと前記シリンジポートとの間を連通させる流路、及び前記インジェクティングモードにおいて前記分析ポートと前記インジェクションポートとの間を連通させる流路を備えている請求項２に記載のオートサンプラ。
【請求項４】
前記流路切替機構は、前記接続ポートとして、前記サンプルループの他端が接続されたループ他端側ポートを前記分析ポートと隣接する位置に、前記ニードル先端を挿入させて前記ニードルを接続するインジェクションポートを前記ループ一端側ポート又は前記ループ他端側ポートと隣接する位置に備え、前記ロータは、前記ローディングモードにおいて前記ループ一端側ポート又は前記ループ他端側ポートと前記インジェクションポートとの間を連通させる流路、及び前記インジェクティングモードにおいて前記分析ポートとループ他端側ポートとの間を連通させる流路を備えている請求項２に記載のオートサンプラ。
【請求項５】
請求項１から４のいずれか一項に記載のオートサンプラと、
前記オートサンプラに接続された複数の溶媒送液流路と、
前記各溶媒送液流路を通じて互いに異なる溶媒を送液する複数の送液ポンプと、
前記オートサンプラに接続された分析流路と、
前記分析流路上に設けられ、試料を成分ごとに分離する分析カラムと、
前記分析流路上における前記分析カラムの下流側に設けられ、前記分析カラムで分離された試料成分を検出する検出器と、
前記送液ポンプの動作を制御し、前記オートサンプラによる前記分析流路への試料の注入が終了した後、予め設定されたプログラムにしたがって前記分析流路へ供給する移動相の組成を時間変化させるグラジエント送液を開始するように構成された送液管理部と、を備えた液体クロマトグラフ。
【請求項６】
前記オートサンプラは、前記流路切替機構を前記ローディングモードにして前記サンプルループに試料を保持する試料保持動作、試料保持動作が終了した後、前記流路切替機構を前記インジェクティングモードに切り替えてすべての前記溶媒送液流路と前記分析カラムとの間に前記サンプルループを介挿し、前記サンプルループに保持された試料が前記分析流路に導入されるまでに要する時間として予め設定された時間が経過するまで待機する試料導入動作、前記試料導入動作が終了した後、前記流路切替機構を前記ローディングモードに切り替える分析動作を実行するように構成された制御部を有し、
前記送液管理部は、前記オートサンプラにおいて前記分析動作が実行された後で前記グラジエント送液を開始するように構成されている請求項５に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、液体クロマトグラフの分析流路に試料を自動的に導入するオートサンプラ、及びそのオートサンプラを用いた液体クロマトグラフに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
液体クロマトグラフを用いた分析では、複数の試料を所定の順序で自動的に分析カラムに導入するためにオートサンプラが使用される。オートサンプラには、全量注入方式と呼ばれるものと部分注入方式と呼ばれるものが存在する。【０００３】
全量注入方式のオートサンプラは、シリンジポンプが接続されたニードルを用いて試料容器から所定量の試料を吸入し、ニードルの基端に接続されたサンプルループ内に滞留させる。その後、ロータリー式の高圧バルブの一つのポートとして設けられたインジェクションポートにニードル先端を挿入し、高圧バルブを切り替えることで、移動相を送液する送液ポンプと分析カラムに通じる分析流路との間にサンプルループを介挿する。これにより、サンプルループに滞留していた試料が送液ポンプからの移動相によって搬送され、分析カラムに導入される。【０００４】
部分注入方式のオートサンプラは、シリンジポンプが接続されたニードルを用いて試料を吸入した後、ニードルを高圧バルブに設けられたインジェクションポートに挿入し、両端がその高圧バルブのポートに接続されたサンプルループ内に、インジェクションポートを通じて所定量の試料を注入する。その後、高圧バルブを切り替えて、移動相を送液する送液ポンプと分析流路との間にサンプルループを介挿することで、サンプルループ内に注入した試料を分析カラムに導入する。【０００５】
液体クロマトグラフによる分析においては、移動相として２種類以上の溶媒を混合して送液し、その混合濃度の比率を徐々に変化させるグラジエント分析と呼ばれる分析方法がある（特許文献１参照。）。グラジエント分析を用いることで、分析カラムからの試料の溶出時間を制御し、試料の溶出時間を早めて分析時間の短縮を図ったり、ピーク形状をシャープにしたりすることができる。【０００６】
グラジエント分析には、高圧グラジエント分析と低圧グラジエント分析の２種類がある。高圧グラジエント分析は、１種類の溶媒につき１台の送液ポンプを使用し、複数種類の溶媒をミキサに同時に送液しながら、各送液ポンプの送液流量を制御することによってミキサで混合される各溶媒濃度の比率を調節する方式である。他方、低圧グラジエント分析は、複数種類の溶媒を１台の送液ポンプによって送液するものであり、ミキサで混合される各溶媒濃度の比率は、ミキサの前段側に設けられた流路切替バルブの切替えタイミングの制御によって調節される。一般に、分析時間を短くしたい場合には、より「遅れ容量」の短い高圧グラジエント分析が用いられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特許第５２６３１９７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
高圧グラジエント分析における「遅れ容量」とは、送液ポンプで送液する各溶媒を混合するミキサから分析カラムまでに存在する容量のことをいう。この「遅れ容量」が大きい場合は、分析カラムを流れる移動相の組成にグラジエントが反映するまでの時間が長くなり、それだけ分析カラムから試料が溶出する速度が遅くなる。特に、送液ポンプの流量が小さい場合（例えば、１００μＬ／ｍｉｎ以下）は、分析時間の増加が顕著になる。【０００９】
そこで、本発明は、高圧グラジエント分析における遅れ容量が小さく、短時間での分析を可能にするオートサンプラ及び液体クロマトグラフを提供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】
【００１０】
本発明に係るオートサンプラの一実施形態は、ニードル、シリンジポンプ、ニードル駆動機構、サンプルループ及び流路切替機構を備えている。シリンジポンプは、ニードルを介して試料の吸入と吐出を行なう。ニードル駆動機構は、ニードルを移動させるものである。サンプルループは、シリンジポンプにより吸入された試料を保持するものである。流路切替機構は、互いに異なる溶媒を送液する複数の溶媒送液流路が合流することなく個別に接続された複数の溶媒供給ポート、試料の分離を行なう分析カラムに通じる分析流路が接続された分析ポート、及び前記サンプルループの一端が接続されたループ一端側ポートを含む複数の接続ポートを有し、それらの接続ポート間の接続状態を切り替えることによって、溶媒送液流路のすべてをサンプルループを介することなく分析流路に接続するためのローディングモードと、溶媒送液流路のすべてと分析流路との間にサンプルループを介挿するためのインジェクティングモードのいずれか一方のモードに切り替える。【００１１】
本発明に係る液体クロマトグラフの一実施形態は、上記オートサンプラ、溶媒送液流路、送液ポンプ、分析流路、分析カラム、検出器及び送液管理部を備えている。溶媒送液流路は複数あり、それぞれが個別にオートサンプラに接続されている。送液ポンプは、各溶媒送液流路を通じて互いに異なる溶媒を送液する。分析流路はオートサンプラに接続され、分析流路上に、試料を成分ごとに分離する分析カラム及び分析カラムで分離された試料成分を検出する検出器が設けられている。送液管理部は、送液ポンプの動作を制御し、オートサンプラによる分析流路への試料の注入が終了した後、予め設定されたプログラムにしたがって分析流路へ供給する移動相の組成を時間変化させるグラジエント送液を開始するように構成されている。
【発明の効果】
【００１２】
本発明に係るオートサンプラの一実施形態では、流路切替機構が、互いに異なる溶媒を送液する複数の溶媒送液流路が合流することなく個別に接続された複数の溶媒供給ポート、試料の分離を行なう分析カラムに通じる分析流路が接続された分析ポート、及び前記サンプルループの一端が接続されたループ一端側ポートを含む複数の接続ポートを有するので、互いに異なる溶媒を送液する複数の溶媒送液流路を、ミキサを介することなく、流路切替機構に接続することができる。これにより、グラジエント分析における「遅れ容量」が小さくなる。そして、流路切替機構は、それらの接続ポート間の接続状態を切り替えることによって、溶媒送液流路のすべてをサンプルループを介することなく分析流路に接続するためのローディングモードと、溶媒送液流路のすべてと分析流路との間にサンプルループを介挿するためのインジェクティングモードのいずれか一方のモードに切り替えるようになっているので、種類の異なる複数種類の溶媒がミキサを介さずに分析流路に導入され、分析流路を流れる移動相にグラジエントが反映されるまでの時間が短縮される。【００１３】
本発明に係る液体クロマトグラフの一実施形態では、グラジエント分析における「遅れ容量」の小さい上記オートサンプラを用いるため、分析カラムに供給される移動相にグラジエントが反映されるまでの時間が短く、分析時間が短くなる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】液体クロマトグラフの一実施例を概略的に示す流路構成図である。
【図２】同実施例の構成を概略的に示すブロック図である。
【図３】同実施例の試料吸入時の流路構成図である。
【図４】同実施例の試料導入時の流路構成図である。
【図５】同実施例の分析時の流路構成図である。
【図６】同実施例の動作の一例を示すフローチャートである。
【図７】液体クロマトグラフの他の実施例を概略的に示す流路構成図である。
【図８】同実施例の構成を概略的に示すブロック図である。
【図９】同実施例の試料吸入時の流路構成図である。
【図１０】同実施例の試料注入時の流路構成図である。
【図１１】同実施例の試料導入時の流路構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
本発明に係るオートサンプラの一実施形態における流路切替機構として、接続ポート間を連通させる流路を有するロータを回転させることによって各接続ポート間の接続状態を切り替えるロータリー式バルブを挙げることができる。この場合、溶媒供給ポートは互いに隣接して配置されて一連の溶媒供給ポートを構成し、ループ一端側ポートは一連の溶媒供給ポートの一端側のポートに配置され、分析ポートは一連の溶媒供給ポートの他端側のポートに配置され、ローディングモードにおいて、ロータに設けられた１本の流路により一連の溶媒供給ポート及び分析ポートの間が連通し、インジェクティングモードにおいて、１本の流路により一連の溶媒供給ポート及びループ一端側ポートの間が連通するように構成されていることが好ましい。流路切替機構をかかる構成にすることで、オートサンプラの流路構成が簡単になり、コストの増大を抑制できる。
【００１６】
上記実施形態を全量注入方式のオートサンプラに適用することができる。その場合、サンプルループの他端はニードルの基端に接続されている。流路切替機構は、接続ポートとして、ニードル先端を挿入させてニードルを接続するインジェクションポートを分析ポートと隣接する位置に、シリンジポンプが接続されたシリンジポートをループ一端側ポートと隣接する位置に、それぞれ備えている。ロータは、ローディングモードにおいてループ一端側ポートとシリンジポートとの間を連通させる流路、及びインジェクティングモードにおいて分析ポートとインジェクションポートとの間を連通させる流路を備えている。
【００１７】
また、部分注入方式のオートサンプラに適用することもできる。その場合、流路切替機構は、接続ポートとして、サンプルループの他端が接続されたループ他端側ポートを分析ポートと隣接する位置に、ニードル先端を挿入させてニードルを接続するインジェクションポートをループ一端側ポート又はループ他端側ポートと隣接する位置に、それぞれ備えている。ロータは、ローディングモードにおいてループ一端側ポート又はループ他端側ポートとインジェクションポートとの間を連通させる流路、及びインジェクティングモードにおいて分析ポートとループ他端側ポートとの間を連通させる流路を備えている。
【００１８】
本発明に係る液体クロマトグラフにおいては、オートサンプラが、（１）流路切替機構をローディングモードにしてサンプルループに試料を保持する試料保持動作、（２）試料保持動作が終了した後、流路切替機構をインジェクティングモードに切り替え、すべての溶媒送液流路と分析カラムとの間にサンプルループを介挿し、サンプルループに保持された試料が分析流路に導入されるまでに要する時間として予め設定された時間が経過するまで待機する試料導入動作、（３）試料導入動作が終了した後、流路切替機構をローディングモードに切り替える分析動作を実行するように構成された制御部を有し、送液管理部は、オートサンプラにおいて分析動作が実行された後でグラジエント送液を開始するように構成されていることが好ましい。オートサンプラの流路切替機構がローディングモードに切り替えられると、各溶媒送液流路がサンプルループを介することなく分析流路に接続されるようになる。したがって、上記（２）の試料導入動作により試料が分析流路に導入されたタイミングで、（３）の分析動作によって流路切替機構をローディングモードに切り替え、それからグラジエント送液を開始することで、試料の導入された分析流路に対してサンプルループを介さずにグラジエント送液を行なうことができる。これにより、送液ポンプから分析カラムまでの遅れ容量がさらに小さくなり、分析時間のさらなる短縮を図ることができる。
【００１９】
本発明に係るオートサンプラ及び液体クロマトグラフの一実施例について、図面を用いて説明する。まず、図１を用いて、全量注入方式のオートサンプラを備えた液体クロマトグラフの一実施例の流路構成について説明する。
【００２０】
接続ポート（１）−（７）（以下、ポート（１）−（７））を有するロータリー式の高圧バルブ２（流路切替機構）が設けられている。高圧バルブ２の各ポート（１）−（７）は同一円周上に均等に配置されている。
【００２１】
高圧バルブ２のポート（１）にはサンプリング流路４の基端が接続され、サンプルループ８の一端に通じるループ一端側ポートである。ポート（１）に隣接するポート（２）は、シリンジポンプ１０の吸入吐出口が接続されたシリンジポートである。ポート（２）に隣接するポート（３）はドレインに通じるドレインポートである。接続ポート（３）に隣接するポート（４）にはインジェクションポート１２が設けられている。ポート（４）に隣接するポート（５）は、分析流路１６が接続された分析ポートである。ポート（５）に隣接する一連のポート（６）及び（７）は溶媒送液流路２２ａ、２２ｂが接続された溶媒供給ポートである。この一連の溶媒供給ポート（６）、（７）は後述する流路３ａによって常時連通している。ポート（７）はポート（１）とも隣接している。
【００２２】
高圧バルブ２のロータには、互いに隣接した接続ポート間を連通させるための流路３ａ，３ｂ，３ｃが互いに間隔をもって設けられている。流路３ａは３つの接続ポート間を連通させる長さを有し、流路３ｂ及び３ｃは２つの接続ポート間を連通させる長さを有する。高圧バルブ２は２ポジションバルブであり、流路３ａによってポート（５）−（６）−（７）間、流路３ｂによってポート（１）−（２）間、流路３ｃによってポート（３）−（４）間をそれぞれ連通させた「ローディングモード」と、流路３ａによって接続ポート（６）−（７）−（１）間、流路３ｂによってポート（２）−（３）間、流路３ｃによってポート（４）−（５）間をそれぞれ連通させた「インジェクティングモード」のいずれかのモードとなる。
【００２３】
サンプリング流路４の先端にニードル６が接続され、サンプリング流路４上でニードル６の基端側にサンプルループ８が設けられている。ニードル６は先端が鉛直下方向を向いた状態で保持されており、ニードル駆動機構（図２参照）によって水平面内方向と鉛直方向に移動させられる。分析流路１６上に、高圧バルブ２側から分析カラム１８、検出器２０が設けられている。分析カラム１８は試料を成分ごとに分離するものであり、分析カラム１８で分離された試料成分が検出器２０において検出される。分析カラム１８はカラムオーブン１９内に収容されており、その温度が一定に制御されている。
【００２４】
溶媒送液流路２２ａ、２２ｂはそれぞれ送液ポンプ２４ａ、２４ｂによって互いに異なる溶媒を送液する流路である。これらの溶媒送液流路２２ａ、２２ｂと高圧バルブ２との間にはミキサが介在せず、各溶媒送液流路２２ａ、２２ｂを送液される溶媒は、高圧バルブ２の流路３ａ内で合流し、混合される。
【００２５】
この実施例の液体クロマトグラフにおいて、高圧バルブ２、サンプリング流路４、ニードル６、シリンジポンプ１０及びインジェクションポート１２はオートサンプラ１（図２参照）を構成するものである。試料を収容した試料容器１４はオートサンプラ１内に設置され、試料容器１４の試料がニードル６によって自動的に採取され、オートサンプラ１に接続された分析流路１６に導入される。
【００２６】
次に、この実施例の動作について図３から図５の各流路構成図とともに図６のフローチャートを用いて説明する。
【００２７】
まず、試料の採取を行なう前の待機状態について説明すると、待機状態とは、図４に示されているように、ニードル６の先端がインジェクションポート１２に挿入され、高圧バルブ２はインジェクティングモードになっている状態である。この待機状態では、溶媒送液流路２２ａ及び２２ｂが高圧バルブ２の流路３を介してサンプリング流路４と接続され、さらにインジェクションポート１２が流路３ｃを介して分析流路１６と接続されている。溶媒送液流路２２ａ，２２ｂからグラジエント分析における初期の組成をもつ移動相（例えば、水系の溶媒のみ）が、図４の太線で示されているように、サンプリング流路４を介して分析流路１６に送液され、サンプリング流路４内及び分析流路１６内が初期の組成をもつ移動相で満たされている。
【００２８】
試料を採取するタイミングになると、図３に示されているように、高圧バルブ２をローディングモードに切り替え、シリンジポンプ１０とサンプリング流路４との間を流路３ｂによって接続する。この状態で、ニードル６を移動させて吸入対象の試料容器１４内に先端を挿入して試料を吸入し、その試料をサンプルループ８内に滞留させる。これが試料吸入動作である。
【００２９】
試料吸入動作の後、ニードル６を移動させ、ニードル６の先端をインジェクションポート１２に挿入し、高圧バルブ２をインジェクティングモードに切り替える。高圧バルブ２をインジェクティングモードにすると、溶媒送液流路２２ａ、２２ｂ、サンプリング流路４の一端が流路３ａによって接続され、インジェクションポート１２と分析流路１６との間が流路３ｃによって接続される。これにより、溶媒送液流路２２ａ、２２ｂと分析流路１６との間にサンプリング流路４が介挿された状態となる。この状態で、図４の太線で示されているように、溶媒送液流路２２ａ，２２ｂからグラジエント分析における初期の組成をもつ移動相を送液し、サンプルループ８に滞留した試料を移動相によって分析流路１６に導入する。これが試料導入動作である。
【００３０】
高圧バルブ２をインジェクティングモードに切り替えてから、サンプルループ８に滞留した試料のすべてが分析流路１６に導入されるまでに要する時間（以下、試料導入時間という。）は、インジェクションポート１２から分析流路１６までの内部容量、ニードル６の先端からの試料吸入量、及び移動相の送液流量によって決まるものである。したがって、試料吸入量の設定値や移動相の送液流量の設定値に基づいて予め計算で求めることができる。オートサンプラ１（図２参照）に設けられた制御部２６（図２参照）は、予め計算により求められた試料導入時間を保持し、その試料導入時間が経過するまで試料導入動作を継続するように高圧バルブ２の切替えタイミングを管理するバルブ切替管理部２８（図２参照）を備えている。
【００３１】
試料導入動作を開始してから所定の試料導入時間が経過した後、図５に示されているように、高圧バルブ２をローディングモードに切り替え、このタイミングでグラジエント分析を行なうためのグラジエント送液を開始する。グラジエント送液とは、送液ポンプ２４ａと２４ｂの送液速度を相対的に時間変化させることによって、移動相の組成を時間変化させる送液方法である。
【００３２】
図５の流路構成では、溶媒送液流路２２ａ、２２ｂから分析流路１６までの間に、ミキサ及びサンプリング流路４が介在しないため、溶媒送液流路２２ａ、２４ｂと分析カラム１８との間の遅れ容量が小さくなり、グラジエント送液による移動相の組成が分析カラム１８を流れる移動相に反映されるまでの時間が短くなる。これにより、移動相の送液流量が小さい（例えば、１００μＬ／ｍｉｎ以下）場合でも、短時間での分析が実現できる。
【００３３】
なお、この実施例では、上記のように、分析流路１６に試料を導入した後、高圧バルブ２をローディングモードに切り替えてからグラジエント送液を開始するようにしているが、必ずしもかかる動作を行なう必要はない。すなわち、ニードル６の先端をインジェクションポート１２に挿入し、高圧バルブ２をインジェクティングモードに切り替えた直後からグラジエント送液を開始し、そのまま試料の分析を行なうようにしてもよい。この場合、高圧バルブ２をローディングモードにしてグラジエント送液を開始するのに比べて、溶媒送液流路２２ａ、２２ｂと分析流路１６との間にサンプリング流路４が介在する分だけ、グラジエント送液が反映されるまでの遅れ時間が発生するが、送液ポンプ２４ａ、２４ｂにより送液される溶媒を混合するためのミキサが存在しないため、従来の装置よりも、遅れ時間が短くなる。
【００３４】
この実施例の全体的な構成を、図２のブロック図を用いて説明する。
【００３５】
オートサンプラ１は、高圧バルブ２、ニードル駆動機構７及びシリンジポンプ１０の動作を制御する制御部２６を備えている。制御部２６は、上記の試料吸入動作、試料導入動作及び分析動作を実行するために高圧バルブ２の切替えタイミングを管理するバルブ切替管理部２８を備えている。
【００３６】
オートサンプラ１、カラムオーブン１９、検出器２０、送液ポンプ２４ａ、２４ｂはそれぞれ共通の演算制御装置３０と電気的に接続されている。演算制御装置３０は、例えばシステムコントローラなどの専用のコンピュータ又は汎用のパーソナルコンピュータにより実現される。演算制御装置３０は、オートサンプラ１、カラムオーブン１９、送液ポンプ２４ａ及び２４ｂの動作を制御する。
【００３７】
演算制御装置３０には、送液管理部３２と演算部３４が設けられている。送液管理部３２は、送液ポンプ２４ａ，２４ｂの動作を制御することによって分析流路１６に供給する移動相の組成を、予め設定されたグラジエントプログラムに基づいて管理する。演算部３４は、検出器２０で得られた検出信号に基づいてクロマトグラムを作成するなど種々の演算を行なう。送液管理部３２及び演算部３４は、演算制御装置３０に設けられたマイクロコンピュータが、該装置３０の記憶装置に格納されたプログラムを実行することによって得られる機能である。
【００３８】
次に、部分注入方式のオートサンプラを備えた液体クロマトグラフの一実施例について、図面を用いて説明する。まず、同実施例の流路構成について、図７を用いて説明する。
【００３９】
ポート（１）−（７）を有するロータリー式の高圧バルブ１０２（流路切替機構）が設けられている。高圧バルブ１０２の各ポート（１）−（７）は同一円周上に均等に配置されている。
【００４０】
高圧バルブ１０２のポート（１）は、試料保持流路１０４の一端が接続され、サンプルループ１０８の一端に通じるループ一端側ポートである。試料保持流路１０４の他端はポート（４）に接続されている。ポート（４）はループ他端側ポートを構成する。試料保持流路１０４にはサンプルループ１０８が設けられている。ポート（１）に隣接するポート（２）はドレインポートである。ポート（２）に隣接するポート（３）にはインジェクションポート１１２が設けられている。ポート（４）に隣接するポート（５）は分析流路１６が接続された分析ポートである。ポート（５）に隣接する一連のポート（６）及び（７）は、溶媒送液流路２２ａ，２２ｂが接続された溶媒供給ポートである。一連のポート（６）及び（７）は後述する流路１０３ａによって常時連通している。分析流路１６、溶媒送液流路２２ａ及び２２ｂは上記実施例と同じである。
【００４１】
高圧バルブ１０２のロータには、互いに隣接した接続ポート間を連通させるための流路１０３ａ，１０３ｂ，１０３ｃが互いに間隔をもって設けられている。流路１０３ａは３つの接続ポート間を連通させる長さを有し、流路１０３ｂ及び１０３ｃは２つの接続ポート間を連通させる長さを有する。高圧バルブ１０２は２ポジションバルブであり、流路１０３ａによって接続ポート（５）−（６）−（７）間、流路１０３ｂによってポート（１）−（２）間、流路１０３ｃによってポート（３）−（４）間をそれぞれ連通させた「ローディングモード」と、流路１０３ａによって接続ポート（６）−（７）−（１）間、流路１０３ｂによってポート（２）−（３）間、流路１０３ｃによってポート（４）−（５）間をそれぞれ連通させた「インジェクティングモード」のいずれかのモードとなる。
【００４２】
オートサンプラ１００（図８参照）内に設置された試料容器１４から試料を吸入するためのニードル１０６が設けられている。ニードル１０６は先端が鉛直下方を向いた状態で、ニードル駆動機構１０５（図８参照）によって水平面内方向と鉛直方向へ移動させられる。ニードル１０６の基端にサンプリング流路１０７が接続されている。サンプリング流路１０７は電磁弁１４０を介してシリンジポンプ１１０と接続されている。電磁弁１４０には洗浄液用の洗浄液供給流路１４２も接続されており、電磁弁１４０によってシリンジポンプ１１０の接続先がサンプリング流路１０７と洗浄液供給流路１４２との間で切り替えられる。サンプリング流路１０７上には、ニードル１０６先端から吸入された試料を保持するためのサンプルループ１０９が設けられている。
【００４３】
分析流路１６、溶媒送液流路２２ａ、２２ｂは図１から図６を用いて説明した上記実施例と同じであり、ここでの説明は省略する。
【００４４】
この実施例の動作について図９から図１１を用いて説明する。
【００４５】
まず、図９に示されているように、ニードル１０６の先端を試料容器１４に挿入し、シリンジポンプ１１０を吸入駆動することによって試料をサンプルループ１０９に滞留させる。このとき、高圧バルブ１０２はインジェクティングモードにしておき、試料保持流路１０４内をグラジエント分析の初期の組成をもつ移動相で満たしておく。
【００４６】
次に、ニードル１０６の先端をインジェクションポート１１２に挿入するとともに高圧バルブ１０２をローディングモードに切り替え、図１０において太線で示されているように、シリンジポンプ１１０を吐出駆動することによって、所定量の試料をサンプルループ１０８内に注入する。これが試料吸入動作である。
【００４７】
サンプルループ１０８に試料を注入した後、高圧バルブ１０２をインジェクティングモードに切り替える。これにより、溶媒送液流路２２ａ、２２ｂと分析流路１６との間に試料保持流路１０４が介挿された状態となり、図１１において太線で示されているように、溶媒送液流路２２ａ、２２ｂからの移動相によってサンプルループ１０８の試料が分析流路１６に導入される。これが試料導入動作である。
【００４８】
ここで、この実施例に用いられている部分注入方式のオートサンプラ１００（図８参照）は、サンプルループ１０８の容量が全量注入方式のサンプルループ（図１におけるサンプルループ８）に比べて極めて小さい。そのため、上記試料導入動作において、高圧バルブ１０２をインジェクティングモードに切り替えると同時にグラジエント送液を開始しても、試料保持流路１０４が介在することによるグラジエント送液が反映されるまでの遅れ時間は短い。
【００４９】
また、この実施例でも全量注入方式の場合と同様に、上記試料導入動作を開始してから、試料が分析流路１６に導入されるまでに要する所定の時間が経過した後で、高圧バルブ１０２をローディングモードに切り替えてグラジエント送液を開始するようにしてもよい。そうすれば、溶媒送液流路２２ａ、２２ｂからの移動相を、試料保持流路１０４を介さずに分析流路１６へ送液することができ、遅れ時間のさらなる短縮を図ることができる。
【００５０】
この実施例の全体的な構成は、上述の全量注入方式の実施例と同様である。すなわち、図８に示されているように、オートサンプラ１００は、高圧バルブ１０２、ニードル駆動機構１０５及びシリンジポンプ１１０の動作を制御する制御部１２６を備えている。制御部１２６は、上記動作を実行するために高圧バルブ１０２の切替えタイミングを管理するバルブ切替管理部１２８を備えている。
【００５１】
オートサンプラ１００、カラムオーブン１９、検出器２０、送液ポンプ２４ａ、２４ｂはそれぞれ共通の演算制御装置１３０と電気的に接続されている。演算制御装置１３０には送液管理部１３２と演算部１３４が設けられており、分析流路１６に供給する移動相の組成の管理や、検出器２０で得られた検出信号に基づく種々の演算が、演算制御装置１３０によって行われる。
【符号の説明】
【００５２】
１，１００      オートサンプラ
２，１０２      高圧バルブ（流路切替機構）
３ａ，３ｂ，３ｃ，１０３ａ，１０３ｂ，１０３ｃ      ロータに設けられた流路
４，１０７      サンプリング流路
６，１０６      ニードル
７，１０５      ニードル駆動機構
８，１０８，１０９      サンプルループ
１０，１１０      シリンジポンプ
１２，１１２      インジェクションポート
１４      試料容器
１６      分析流路
１８      分析カラム
１９      カラムオーブン
２０      検出器
２２ａ，２２ｂ      溶媒送液流路
２４ａ，２４ｂ      送液ポンプ
２６，１２６      制御部
２８，１２８      バルブ切替管理部
３０，１３０      演算制御装置
３２，１３２      送液管理部
３４，１３４      演算部
【図１】
2017006410.tif 000003
【図２】
2017006410.tif 000004
【図３】
2017006410.tif 000005
【図４】
2017006410.tif 000006
【図５】
2017006410.tif 000007
【図６】
2017006410.tif 000008
【図７】
2017006410.tif 000009
【図８】
2017006410.tif 000010
【図９】
2017006410.tif 000011
【図１０】
2017006410.tif 000012
【図１１】
2017006410.tif 000013
【手続補正書】
【提出日】平成29年9月5日(2017.9.5)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ニードルと、
前記ニードルを介して試料の吸入と吐出を行なうシリンジポンプと、
前記ニードルを移動させるニードル駆動機構と、
前記シリンジポンプにより吸入された試料を保持するサンプルループと、
互いに異なる溶媒を送液する複数の溶媒送液流路が合流することなく個別に接続された複数の溶媒供給ポート、試料の分離を行なう分析カラムに通じる分析流路が接続された分析ポート、及び前記サンプルループの一端が接続されたループ一端側ポートを含む複数の接続ポートを有し、それらの接続ポート間の接続状態を切り替えることによって、前記溶媒送液流路のすべてを前記サンプルループを介することなく前記分析流路に接続するためのローディングモードと、前記溶媒送液流路のすべてと前記分析流路との間に前記サンプルループを介挿するためのインジェクティングモードのいずれか一方のモードに切り替える流路切替機構と、を備え、
前記流路切替機構は、前記接続ポート間を連通させる流路を有するロータを回転させることによって各接続ポート間の接続状態を切り替えるロータリー式バルブであって、前記溶媒供給ポートは互いに隣接して配置されて一連の溶媒供給ポートを構成し、前記ループ一端側ポートは前記一連の溶媒供給ポートの一端側のポートに配置され、前記分析ポートは前記一連の溶媒供給ポートの他端側のポートに配置され、前記ローディングモードにおいて、前記ロータに設けられた１本の流路により前記一連の溶媒供給ポート及び前記分析ポートの間が連通し、前記インジェクティングモードにおいて、前記１本の流路により前記一連の溶媒供給ポート及び前記ループ一端側ポートの間が連通するように構成されている、オートサンプラ。
【請求項２】
前記サンプルループの他端は前記ニードルの基端に接続されており、
前記流路切替機構は、前記接続ポートとして、前記ニードル先端を挿入させて前記ニードルを接続するインジェクションポートを前記分析ポートと隣接する位置に、前記シリンジポンプが接続されたシリンジポートを前記ループ一端側ポートと隣接する位置に備え、前記ロータは、前記ローディングモードにおいて前記ループ一端側ポートと前記シリンジポートとの間を連通させる流路、及び前記インジェクティングモードにおいて前記分析ポートと前記インジェクションポートとの間を連通させる流路を備えている請求項１に記載のオートサンプラ。
【請求項３】
前記流路切替機構は、前記接続ポートとして、前記サンプルループの他端が接続されたループ他端側ポートを前記分析ポートと隣接する位置に、前記ニードル先端を挿入させて前記ニードルを接続するインジェクションポートを前記ループ一端側ポート又は前記ループ他端側ポートと隣接する位置に備え、前記ロータは、前記ローディングモードにおいて前記ループ一端側ポート又は前記ループ他端側ポートと前記インジェクションポートとの間を連通させる流路、及び前記インジェクティングモードにおいて前記分析ポートとループ他端側ポートとの間を連通させる流路を備えている請求項１に記載のオートサンプラ。
【請求項４】
請求項１から３のいずれか一項に記載のオートサンプラと、
前記オートサンプラに接続された複数の溶媒送液流路と、
前記各溶媒送液流路を通じて互いに異なる溶媒を送液する複数の送液ポンプと、
前記オートサンプラに接続された分析流路と、
前記分析流路上に設けられ、試料を成分ごとに分離する分析カラムと、
前記分析流路上における前記分析カラムの下流側に設けられ、前記分析カラムで分離された試料成分を検出する検出器と、
前記送液ポンプの動作を制御し、前記オートサンプラによる前記分析流路への試料の注入が終了した後、予め設定されたプログラムにしたがって前記分析流路へ供給する移動相の組成を時間変化させるグラジエント送液を開始するように構成された送液管理部と、を備えた液体クロマトグラフ。
【請求項５】
前記オートサンプラは、前記流路切替機構を前記ローディングモードにして前記サンプルループに試料を保持する試料保持動作、試料保持動作が終了した後、前記流路切替機構を前記インジェクティングモードに切り替えてすべての前記溶媒送液流路と前記分析カラムとの間に前記サンプルループを介挿し、前記サンプルループに保持された試料が前記分析流路に導入されるまでに要する時間として予め設定された時間が経過するまで待機する試料導入動作、前記試料導入動作が終了した後、前記流路切替機構を前記ローディングモードに切り替える分析動作を実行するように構成された制御部を有し、
前記送液管理部は、前記オートサンプラにおいて前記分析動作が実行された後で前記グラジエント送液を開始するように構成されている請求項４に記載の液体クロマトグラフ。
【国際調査報告】
2017006410.tif 000014
2017006410.tif 000015