(57)【要約】【課題】１次元目の分析で分画された試料成分をトラップカラムへ導く際の希釈率を自由に設定できるようにする。【解決手段】希釈液６ａと６ｂが送液ポンプ２ａと２ｂによって供給される。送液ポンプ２ｂにより供給される希釈液は切替えバルブ１２，２２を通って分配バルブ２６ｂから所定のフラクションループ２４を通り、そのフラクションループ２４に保持されていた分画成分と移動相が切替えバルブ２６ａから切替えバルブ２２，２８を通り、トラップカラム３０に導かれる。このとき、希釈液６ａがポンプ２ａから切替えバルブ１２を経て供給され、フラクションループ２４を経た流路と合流し、その流路からの移動相を希釈しながらトラップカラム３０へ導かれる。トラップカラム３０では試料成分が捕捉されることにより濃縮されていく。【選択図】  図２
2004205358.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
試料注入部から注入された試料を1次元目分析用移動相により１次元目分析カラムに導いて分離し、分離された成分を溶離液とともに分画して分取部に保持する分画用流路と、
前記分取部に保持された成分と溶離液を希釈液によりトラップカラムに送り出して前記成分をトラップカラムに捕捉させて濃縮させるトラップ用流路であって、前記希釈液をトラップカラムへ流す流路は、前記分取部を経由する第１の希釈液流路と、前記分取部の下流で第１の希釈液流路に希釈液を合流させる第２の希釈液流路とからなり、これら第1、第２の希釈液流路はそれぞれ独立して流量を設定できる送液ポンプを備えているトラップ用流路と、
前記トラップカラムに捕捉された成分を２次元目分析用移動相により２次元目分析カラムに導いて分析する分析流路とを備えたことを特徴とする液体クロマトグラフ。
【請求項２】
前記第1、第２の希釈液流路に設けられた送液ポンプの少なくとも一方は前記1次元目分析用移動相の送液用ポンプを兼ねており、
その送液ポンプの上流には前記1次元目分析用移動相と希釈液との供給を切り替える切替えバルブが設けられている請求項1に記載の液体クロマトグラフ。
【請求項３】
前記トラップカラムには少なくともトラップカラム内に存在する移動相を重水素化溶媒に置換するＮＭＲ用置換流路が接続されている請求項1から３のいずれかに記載の液体クロマトグラフ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、高速液体クロマトグラフなどの液体クロマトグラフに関し、特に分離した成分をトラップカラムに捕捉して濃縮する機能を備えた液体クロマトグラフに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
これまでの２次元高速液体クロマトグラフィは、１次元目の分析でカラムの下流側で１つ以上の分析対象成分を含む溶離液を分画してトラップカラムなどに分析対象成分を吸着させ、トラップカラムに吸着している分析対象成分を離脱させて２次元目の分析で再分析を行うというものであった。
【０００３】
トラップカラムへ分析対象成分を吸着させる際、分析対象成分のトラップカラムへの吸着効率を高めるため溶離液に溶媒強度を弱める移動相を希釈液として同時に流している。その溶離液と希釈液との混合比率、すなわち希釈率は抵抗管を用いて決定している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
濃縮液をトラップカラムへ流す際、１次元目の分析で分画された溶離液をトラップカラムへと搬送する液と希釈を行なう希釈液との比率が吸着効率を大きく左右するが、これまでの装置では、希釈率の選択が抵抗管を用いてなされているため、希釈率は１／３、１／６、１／１０というような幾つかの値に制限されており、いろいろな希釈率に対応できなかった。
【０００５】
本発明は、１次元目の分析で分離され分画された試料成分と溶離液をトラップカラムへ導く際、それらをトラップカラムへ搬送する液と希釈液との比率を自由に設定できるようにすることを目的とするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明では、希釈液をトラップカラムへ流す際、１次元目の分析で分画された溶離液をトラップカラムへと搬送する液と希釈を行う濃縮液とを別々のポンプにより送液することにより自由な希釈率の選択を可能とした。
【０００７】
すなわち、本発明の液体クロマトグラフは、試料注入部から注入された試料を1次元目分析用移動相により１次元目分析カラムに導いて分離し、分離された成分を溶離液とともに分画して分取部に保持する分画用流路と、前記分取部に保持された成分と溶離液を希釈液によりトラップカラムに送り出して前記成分をトラップカラムに捕捉させて濃縮させるトラップ用流路と、前記トラップカラムに捕捉された成分を２次元目分析用移動相により２次元目分析カラムに導いて分析する分析流路とを備えており、そのトラップ用流路で希釈液をトラップカラムへ流す流路は、分取部を経由する第１の希釈液流路と、分取部の下流で第１の希釈液流路に希釈液を合流させる第２の希釈液流路とからなり、これら第1、第２の希釈液流路はそれぞれ独立して流量を設定できる送液ポンプを備えている。
このように、トラップ用流路では第1、第２の希釈液流路の流量を独立して設定できるため、希釈率の選択が自由に行える。
【０００８】
【発明の実施の形態】
好ましい形態では、第1、第２の希釈液流路に設けられた送液ポンプの少なくとも一方は1次元目分析用移動相の送液用ポンプを兼ねており、その送液ポンプの上流には1次元目分析用移動相と希釈液との供給を切り替える切替えバルブが設けられている。このように、1次元目分析用移動相と希釈液とで送液ポンプを兼ねることにより、液体クロマトグラフの装置コストが低下する利点がある。
【０００９】
さらに他の好ましい形態では、トラップカラムには少なくともトラップカラム内に存在する移動相を重水素化溶媒に置換するＮＭＲ（核磁気共鳴）用置換流路が接続されている。これにより、トラップカラムに捕捉された成分は溶出されることなくそのまま捕捉されつづけ、移動相が重水素化溶媒に置換されることにより、ＮＭＲ分析が可能になる。また、置換される容量をトラップカラムとそれにつながる僅かな流路に限定することができるので、高価な重水素化溶媒の使用量を抑えることもできる。
【００１０】
次に、図面を参照して実施例を詳細に説明する。
［実施例１］
図１は第１の実施例を表す。
一次元目分析用移動相と希釈液を供給するために互いに独立に流量を設定することのできる２台の送液ポンプ２ａと２ｂが設けられている。送液ポンプ２ａには１次元分析用移動相である有機溶媒４ａと希釈液６ａの流路が接続されている。有機溶媒４ａと希釈液６ａはガスの混入を防止するオンラインデガッサ８から切替えバルブ１０を介して送液ポンプ２ａに接続されており、切替えバルブ１０によって有機溶媒４ａと希釈液６ａの何れかの流路が切り替えて接続されるようになっている。同様に、他方の送液ポンプ２ｂには１次元分析用移動相である水４ｂと希釈液６ｂの流路が接続されている。水４ｂと希釈液６ｂもオンラインデガッサ８から切替えバルブ１０を介して送液ポンプ２ｂに接続されており、切替えバルブ１０によって水４ｂと希釈液６ｂの何れかの流路が切り替えて接続されるようになっている。
【００１１】
希釈液６ａと６ｂは同じものであり、移動相４ａ，４ｂに応じてトラップカラムへの吸着効率を高めるような溶媒を選択して使用する。
送液ポンプ２ａと２ｂの下流の流路は切替えバルブ１２を介して両流路の液を混合するミキサ１４に接続され、ミキサ１４で混合された溶液の流路が試料導入部であるオートサンプラ１６を介して１次元目分析カラム１８に接続されている。
【００１２】
分析カラム１８の下流の流路はＵＶ（紫外線）検出器２０に接続され、分析カラム１８で分離された成分が検出器２０で検出されるようになっている。
検出器２０の下流の流路は切替えバルブ２２を介してフラクションループ２４に接続されている。フラクションループ２４は２つの分配バルブ２６ａと２６ｂの間に複数の流路を並列に備え、分画した成分と移動相をそれぞれの流路に保持できるようになっている。切替えバルブ２２にはドレインへつながる流路も接続されている。
【００１３】
バルブ１２と２２の間には２つの流路が接続され、一方の流路は分岐して切替えバルブ２８に接続されている。切替えバルブ２８にはトラップカラム３０が接続され、更に２次元目分析カラム３２も接続されている。分析カラム３２の下流の流路にはＵＶ検出器３４が接続されている。
【００１４】
２次元目分析用移動相を供給するために２台の送液ポンプ３６ａと３６ｂが設けられている。送液ポンプ３６ａ，３６ｂには２次元目分析用移動相である有機溶媒３８ａと水３８ｂ用の流路がオンラインデガッサ３９を介してそれぞれ接続されている。送液ポンプ３６ａと３６ｂの下流の流路は両流路の液を混合するためのミキサ４０を介して切替えバルブ２８に接続されている。
４２はカラムオーブンであり、カラム１８と３０を一定の温度に保持する。
【００１５】
分析カラム１８，３２としては、順相カラム、逆相カラム、イオン交換カラム、アフィニティクロマトカラム、ＧＰＣ（ゲル浸透クロマトグラフィ）カラムなど、種々のカラムを分離分析しようとする成分に応じて選択して使用すればよい。トラップカラム３０としては分析カラム１８，３２と同種のカラムで短いものを使用することができる。
【００１６】
次に、この実施例の動作について説明する。
（１次元目分析）
図１は１次元目分析及び分画の工程を表わしたものである。流路で太線で表わされている部分は当該工程の動作を示す流路である。以下の図の説明でも同じである。
【００１７】
切替えバルブ１０により移動相４ａと４ｂが選択されている状態で送液ポンプ２ａと２ｂが送液を行なう。移動相は切替えバルブ１２を経てミキサ１４で混合され、オートサンプラ１６を経て分析カラム１８に流れる。オートサンプラ１６から注入された試料は分析カラム１８で分離され、溶出して検出器２０で検出される。検出器２０でピーク検出が行なわれると、その信号に応じて分配バルブ２６ａと２６ｂが働き、フラクションループ２４の何れかに分画された試料成分が移動相とともに保持される。
【００１８】
検出器２０によりピーク検出が行なわれる毎に分配バルブ２６ａと２６ｂが切り替えられてそれぞれのフラクションループ２４に分画された試料成分と移動相の保持がなされていく。
分析カラム１８から流出する移動相でフラクションループ２４に保持されなかったものはドレインへ排出されていく。
【００１９】
この工程の間も、２次元分析用移動相３８ａと３８ｂがオンラインデガッサ３９を経て気泡が除去された状態でそれぞれ送液ポンプ３６ａと３６ｂにより供給され、ミキサ４０で混合されて送られ、２次元目分析カラム３２には移動相が流れてコンディショニングが行われる。
【００２０】
（濃縮）
次に、フラクションループ２４に保持された分画成分をトラップカラム３０に捕捉して濃縮する工程を図２に示す。
切替えバルブ１０が切り替えられて、希釈液６ａと６ｂが送液ポンプ２ａと２ｂによって供給される。送液ポンプ２ｂにより供給される希釈液は切替えバルブ１２，２２を通って分配バルブ２６ｂから所定のフラクションループ２４を通り、そのフラクションループ２４に保持されていた分画成分と移動相が切替えバルブ２６ａから切替えバルブ２２，２８を通り、トラップカラム３０に導かれる。
このとき、希釈液６ａがポンプ２ａから切替えバルブ１２を経て供給され、フラクションループ２４を経た流路と合流し、その流路からの移動相を希釈しながらトラップカラム３０へ導かれる。トラップカラム３０では試料成分が捕捉されることにより濃縮されていく。トラップカラム３０を経た移動相と希釈液は切替えバルブ２８を経てドレインへ排出される。
この工程の間も、２次元目分析カラム３２には移動相が流れてコンディショニングが行われている。
【００２１】
（２次元目分析）
図３は２次元目分析の工程を表したものである。
２次元分析用移動相３８ａと３８ｂがオンラインデガッサ３９を経て気泡が除去された状態でそれぞれ送液ポンプ３６ａと３６ｂにより供給され、ミキサ４０で混合されて送られる。その混合された移動相は切替えバルブ２８を経てトラップカラム３０に至り、トラップカラム３０に捕捉されていた試料成分を溶出して切替えバルブ２８から２次元目分析カラム３２に導く。分析カラム３２に導かれた試料成分は更にその分析カラム３２で分離され、溶出して検出器３４で検出される。
【００２２】
高速液体クロマトグラフとしては２次元目分析で目的を達成することができる。更に、検出器３４の下流に定性分析用の質量分析計（ＭＳ）を接続することもできる。その場合には検出器３４を経た溶出液を適当なインターフェースを経て質量分析計に導き、検出器３４で検出された試料成分の定性分析が行なわれる。
【００２３】
［実施例２］
図４は第１の実施例に、ＮＭＲ分析用に重水素化溶媒を置換させる機能を付加した第２の実施例を表す。
図１の実施例の２次元分析用移動相として、２次元目分析の有機溶媒３８ａとして重水素化有機溶媒を用い、水３８ｂとして重水を用いる。そして、切替えバルブ１２，２２からの流路、ミキサ４０、及び切替えバルブ２８の間に切替えバルブ５０を挿入し、その切替えバルブ５０を介して重水で置換できるように流路を接続した。
【００２４】
この実施例では、トラップカラム３０に試料成分が濃縮された後、その成分を分析カラム３２に導く前に、重水３８ｂを送液ポンプ３６ｂにより供給し、切替えバルブ５０からミキサー４０を経ずに切替えバルブ２８からトラップカラム３０を経て切替えバルブ２８からドレインまで導く。これにより、トラップカラム３０内と、切替えバルブ２８とトラップカラム３０の間の流路が重水で置換される。これにより、トラップカラム３０に捕捉された成分は溶出されることなくそのまま捕捉されつづける。
【００２５】
次に、切替えバルブ５０と２８を切り替え、送液ポンプ３６ａにより重水素化有機溶媒３８ａを供給し、送液ポンプ３６ｂにより重水３８ｂを供給してグラジエント分析を行なう。このとき、重水素化有機溶媒３８ａはミキサー４０に送られ、重水３８ｂは切替えバルブ５０を経てミキサー４０に送られてミキサー４０で重水素化有機溶媒３８ａと重水３８ｂが混合してグラジエント分析用移動相となり、その移動相は切替えバルブ２８を経てトラップカラム３０に至り、トラップカラム３０に捕捉されていた試料成分を溶出して切替えバルブ２８から２次元目分析カラム３２に導く。分析カラム３２に導かれた試料成分は更にその分析カラム３２で分離され、溶出して検出器３４で検出される。
この実施例では移動相が重水素化溶媒に置換されてＮＭＲ分析が可能になる。
【００２６】
【発明の効果】
本発明では、１次元目の分析で分画され分取部に保持された試料成分と溶離液とを希釈液により希釈してトラップカラムに送り出しその試料成分をトラップカラムに捕捉させて濃縮させるトラップ用流路において、希釈液をトラップカラムへ流す流路を、分取部を経由する第１の希釈液流路と、分取部の下流で第１の希釈液流路に希釈液を合流させる第２の希釈液流路とで構成し、これら第1、第２の希釈液流路がそれぞれ独立して流量を設定できる送液ポンプを備えたので、１次元目の分析で分画された試料成分と溶離液とをトラップカラムへ搬送する際の希釈率を自由に設定することができるようになった。
従来のように希釈率の設定に希釈抵抗管を用いる方法と比較すると、希釈抵抗管の調整が不要になり、工数が減って生産コストが安くなる。また、希釈抵抗管の場合、管壁への異物の混入などにより希釈流量が微妙に変わることもあったが、希釈流量が送液ポンプにより設定されるため常に安定した希釈流量を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１の実施例を１次元目分析工程の状態で示す流路図である。
【図２】第１の実施例を濃縮工程の状態で示す流路図である。
【図３】第１の実施例を２次元目分析工程の状態で示す流路図である。
【図４】第２の実施例を示す流路図である。
【符号の説明】
２ａ，２ｂ，３６ａ，３６ｂ      送液ポンプ
４ａ，４ｂ      １次元分析用移動相
６ａ，６ｂ      希釈液
８，３９      オンラインデガッサ
１０，１２，２２，２８，５０      切替えバルブ
１４，４０      ミキサ
１６      オートサンプラ
１８，３２      分析カラム
２０    ＵＶ検出器
２４      フラクションループ
２６ａ，２６ｂ，４２ａ，４２ｂ      分配バルブ
３０      トラップカラム
４２      カラムオーブン
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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