(57)【要約】【課題】  液体分析用のオートサンプラにおいて、ニードルを介して生じるクロスコンタミネーションを低減する。【解決手段】  試料を採取する金属製のニードル７の表面を母材Ｂの金属よりも化学的に活性の小さい被覆材で被覆した。さらに具体的には、ニードル７の表面に金、白金族元素の金属で鍍金層Ｔを施した。これにより、従来の物理的汚染対策のみでは十分に除くことができなかった化学吸着に基づく汚染に対しても実用上十分な防汚効果が得られ、高感度分析に対応したオートサンプラを提供することが可能となる。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の試料容器から液体試料を逐次採取する金属製のニードルと、採取した液体試料を計量する試料計量部と、該試料計量部の試料を移動相にて全量をカラムへ送液するポンプとを具備し、
該ポンプ、該試料計量部、該ニードル及びカラムを連絡する流路を切換可能に接続するオートサンプラにおいて、
該ニードルの表面を母材金属よりも化学的に活性の小さい材料で被覆したことを特徴とするオートサンプラ。
【請求項２】
請求項１に記載のオートサンプラにおいて、
該ニードルの母材金属上に鍍金または蒸着された貴金属層で被覆したことを特徴とするオートサンプラ。
【請求項３】
請求項１に記載のオートサンプラにおいて、
合成樹脂被膜で被覆したことを特徴とするオートサンプラ。
【請求項４】
請求項１に記載のオートサンプラにおいて、
前記ニードルの母材金属上に化学蒸着法により成膜された石英薄膜で被覆したことを特徴とするオートサンプラ。
【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など液体を分析対象とする分析装置用のオートサンプラに関する。
【背景技術】
【０００２】
液体クロマトグラフ用オートサンプラにおける試料液の注入方式には、大きく分けて２種類の注入方式がある。ひとつは、試料ビンから計量した試料の全量を注入する「全量注入方式」、もうひとつは、試料びんから計量した試料の一部をサンプルループに充填して注入を行う「部分注入方式」である。
【０００３】
図４は、全量注入方式のオートサンプラの流路構成の要部の一例を示したものである。図４において、３は機械力によって往復運動するように構成されたプランジャである。分析すべき試料液は多数のバイアル（小容量試料ビン）８に予め封入して、ラック８１上に配列されている。このバイアル８から試料を採取するニードル７は、ループ状の可撓管６（以下、ループと記す）によりインジェクタバルブ１に連結されている。
【０００４】
また、図示しない駆動機構に保持されて、バイアル８、洗浄ポート９、インジェクションボート５の間をプログラムに従って自在に移動することができる。バルブ２は、回転式の６ポジションバルブで、プランジャ３により吸入吐出される液体の流路を切り換えるものである。４は洗浄液ボトルである。インジェクタバルブ１は、液体クロマトグラフ装置１０に配管で連結されており、その移動相液体の流れの中に試料液を注入するものである。
【０００５】
このように構成されたオートサンプラによる試料注入の動作シーケンスの一例を以下に説明する。
（１）バルブ２は、図４のポート０−ｂが連通するポジションにおいて、ニードル７をバイアル８に挿入し、プランジャ３を引いて所定量の試料液を吸い上げる。試料液を吸い上げるときは、インジェクタバルブはｅ−ｄが連通するポジションであるので吸い上げた試料液はループ６内に留まり、バルブ２やプランジャ３までは至らない。
（２）ニードル７をバイアル８から抜き、インジェクションボート５に移動させる。
（３）インジェクタバルブ１を図４に示すポジションに動作させ、ループ６内の試料を移動相液体の流路中に注入することで液体クロマトグラフの分析が開始される。
（４）ニードル７を次に分析すべき試料の入ったバイアル８まで移動させた後、上記の（１）〜（３）の操作を繰り返す。
【０００６】
上述したように、オートサンプラにおいては、ある試料をサンプリングした後、必ずニードル７を洗浄する行程が組み込まれている。この行程は、前回の試料が次にサンプリングされる試料に混入すること（クロスコンタミネーション）を避けるために非常に重要である。全量注入方式においては、試料を採取するニードルとループが試料注入時にポンプとカラムと検出器を繋ぐ流路の一部となるので、注入した試料が流路内に残ることによるクロスコンタミネーションが低減される。
【特許文献１】特開平１０−１７０４８８
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
従来、ニードル７を介して生じるクロスコンタミネーションを防ぐために、洗浄を強化したりニードル７の表面を研磨平滑化して汚れが付着し難くする等、主として物理的汚染に対する対策がなされていた。しかし、ニードル７の汚れは物理的汚染ばかりではない。ニードル７の材料としてはステンレス鋼が用いられるが、ステンレス鋼は鉄を主材とする合金であるから、ミクロ的に見ればその表面には鉄が露出しており、この鉄の化学的性質によりある種の試料成分が鉄の部分に吸着される。
【０００８】
例えば、塩基性物質はその水酸基がステンレス鋼表面の鉄に引き寄せられるため、化学的な吸着現象が起きやすい。一旦化学吸着された試料成分は有機溶剤系の洗浄剤で物理的に洗っても容易には除くことができない。ニードル７の表面に吸着されて洗浄後も残留する試料成分が、次に分析する試料をサンプリングする際にその一部が試料中に混入し、僅かではあるがクロスコンタミネーションを惹き起こすことになる。
【０００９】
クロスコンタミネーションは、ニードルの表面に吸着した試料成分が原因であるので、注入量が多い場合にはクロスコンタミネーションは濃度としては低くなり、少ない場合には高くなることになる。
【００１０】
近年、検体の増加に対して分析の高速化が求められ、貴重な試料は微量での分析が可能になるように求められている。
【００１１】
従来はほとんど気付かなかった上記のような化学吸着に起因する僅かなクロスコンタミネーションに対しても効果的な対策が求められるようになってきた。
【００１２】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、ニードル７の表面に物理的汚染対策を施した後にまだ残る化学吸着に起因するコンタミネーションを抑制することにより、高感度分析にも対応可能なオートサンプラ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】
【００１３】
上記課題を解決するために、本発明にかかるオートサンプラは、  複数の試料容器から液体試料を逐次採取する金属製のニードルと、採取した液体試料を計量する試料計量部と、該試料計量部の試料を移動相にて全量をカラムへ送液するポンプとを具備し、該ポンプ、該試料計量部、該ニードル及びカラムを連絡する流路を切換可能に接続するオートサンプラにおいて、該ニードルの表面を母材金属よりも化学的に活性の小さい材料で被覆したことを特徴とする。
【００１４】
すなわち全量注入方式を採用したオートサンプラにおいて、複数の試料容器から液体試料を逐次採取する金属製のニードルに対して、特に化学吸着を低減させる表面処理を施したものである。
【００１５】
具体的には、ニードル表面に金、白金等の貴金属鍍金（メッキ）を施し、或いは、耐薬品性にすぐれたＰＥＥＫなどの合成樹脂でコーティングしたものであって、従来の物理的汚染対策のみでは十分に除くことができなかった化学吸着に基づく汚染に対しても実用上十分な防汚効果が得られる。これにより、高感度分析に対応したオートサンプラを提供することが可能となる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明は従来のオートサンプラにおいてニードルの洗浄後もなお残るコンタミネーションが化学吸着に起因することに着目し、化学的に吸着活性の小さい被覆材でニードル表面を被覆するように構成したものであるから、本発明によるオートサンプラを液体クロマトグラフ等と組み合わせることにより、クロスコンタミネーションによる妨害を排除して分析の高感度化を図ることができる。本発明は少量の試料を扱う分析に特に好適であり、注入する試料が微量である場合に更に効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
本発明の一実施形態のニードル７の例を図１に示す。同図（ａ）に示すニードル７は、外径１．２ｍｍ、内径０．５ｍｍで、直径０．６５ｍｍの平坦な先端を持つ平頭形のニードルであって、母材Ｂはステンレス鋼で製作されその表面に厚さ数μｍの白金鍍金層Ｔを施したものである。このニードルは、ステンレス鋼に比較して遙かに吸着活性の小さい白金鍍金層Ｔで表面が覆われているので、図４に示すオートサンプラのニードル７として用いると、その表面における化学吸着が抑えられ、クロスコンタミネーションを低減する効果が高い。
【実施例】
【００１８】
図１（ｂ）に示すニードル７は、金属鍍金の代わりに耐薬品性と機械的強度にすぐれた合成樹脂であるＰＥＥＫ（ポリエーテルエーテルケトン）の合成樹脂皮膜被膜Ｐ（厚さ約３００μｍ）で母材Ｂをコーティングしたものである。コーティングの方法としては粉体塗装法が応用できる。言うまでもないが、この場合、合成樹脂被膜Ｐの厚さを考慮して母材Ｂの寸法は予め若干細く作っておくことが必要である。ＰＥＥＫは有機系素材であるから、化学的吸着性はほとんど示さない。その上、液体クロマトグラフの配管材料として用いられることからもわかるように、液体クロマトグラフで使われる種々の薬品に対してすぐれた耐薬品性を示すので、液体クロマトグラフ用のオートサンプラにおけるニードル７として用いても好適である。
【００１９】
図２及び図３は、上記の白金鍍金層Ｔを施したニードル７を用いた場合の、クロスコンタミネーション低減効果を示す実験データである。この実験では、強塩基性の塩酸クロロヘキシジンを移動相と同じ液体に希釈した溶液を試料として、得られたピークの面積Ａを求め、引き続いて移動相液体のみ（ブランク試料）を分析し、同じ保持時間に現れるピークの面積Ｂを測り、Ａに対するＢの比率Ｃ（％）を以てクロスコンタミネーションの程度を表した。
【００２０】
図２は、従来のステンレス鋼そのままのニードルを用いた場合であって、（ａ）は上記の塩酸クロロヘキシジン溶液の分析結果、（ｂ）はそれに引き続いて行ったブランク試料の分析結果である。各々の面積値からクロスコンタミネーションＣは、Ｃ＝９３４０／３９６３７４４６＝０．０２４％と計算される。次に、図３は白金鍍金層Ｔを施したニードル７を用いた場合の同様の分析結果である。この場合のクロスコンタミネーションＣは、Ｃ＝３２１／４９１２６３８７＝０．０００６５％と計算される。この結果から、白金鍍金層Ｔを施した場合、クロスコンタミネーションの程度はおよそ１／４０に低減され、著しい改善効果が得られることがわかる。
【００２１】
なお、この実験における液体クロマトグラフの設定条件は下記の通りである。
移動相：１００ｍＭ過塩素酸を含む燐酸バッファ（ｐＨ２．６）：アセトニトリル＝４５：５５
流 速：０．２ｍＬ／ｍｉｎ
カラム：ＶＰ−ＯＤＳ φ２ｍｍ×１５０ｍｍ
オーブン温度：４０℃
検出器：ＵＶ ２６０ｎｍ
試 料：塩酸クロロヘキシジン １２ｍｇ／１０ｍＬ移動相
注入量：２μＬ
【００２２】
本発明はニードル７の表面を母材Ｂの金属よりも活性の小さい被覆材で覆うものであるが、被覆材としては上記の例に限定されない。例えば、白金の代わりに他の白金族元素や金などの貴金属で鍍金した場合も、白金の場合と同等ないしはこれに近い効果が得られる。また、貴金属以外でもニッケル、クロムなど鉄よりも化学的に活性の小さい金属で鍍金した場合、貴金属鍍金には及ばないまでも相応の改善効果は期待できる。また合成樹脂被膜Ｐのコーティングに関しても、ＰＥＥＫ以外にＰＦＥ（ポリふっ化エチレン）、ＰＥ（ポリエチレン）等を用いることも考えられ、それぞれの素材の特性に応じた効果が期待できる。
【００２３】
上記の実施形態においては、被覆材で覆われるのはニードル７の外面のみであって、内面は被覆されないので、内面に露出する吸着活性の大きいステンレス鋼の表面がクロスコンタミネーションの原因として残ることが懸念される。しかし、内面の表面積はニードル７全体の表面積の２０％未満であるから、その影響はさほど大きいものではない。その上、洗浄に際してニードル７の内面は洗浄液の圧力、流速を大きくして効率よく洗浄できるので、さらに、全量注入方式においては、試料を採取するニードルとループが試料注入時にポンプとカラムと検出器を繋ぐ流路の一部となるので、注入した試料が流路内に残ることによるクロスコンタミネーションを低減することができる。内面の金属表面がコンタミネーションに及ぼす影響は看過できる程度にとどまる。
【００２４】
しかし、さらに一層のクロスコンタミネーション低減効果を求める場合は、ニードル７の内面も不活性物質で被覆することが望ましい。細管の内面を被覆する方法として既に知られている化学蒸着法（ＣＶＤ）を用いるとニードル７の内面にも金属薄膜を形成することができる。また、金属に限らず、高純度石英の薄膜を作ることもできる。石英薄膜による細管内壁のコーティングは、ガスクロマトグラフにおけるカラムの内面処理として実用されている方法であって、高純度石英は吸着活性が極めて小さいので、この処理によってコンタミネーションを極限まで低減することが可能となる。
【００２５】
本発明に関わるニードル７は、図４に流路の要部を示したオートサンプラを含めて、複数のバイアル８からニードル７を介して液体試料を逐次サンプリングするタイプのオートサンプラ全般に適用できる。また、液体クロマトグラフ用オートサンプラに限らず、液体を分析対象とする各種分析装置のオートサンプラに広く適用できる。なお、図１中に示す寸法数値は一例を示したものであって、本発明をこれに限定するものではない。また、ニードル７の母材Ｂ材質もステンレス鋼に限定しない。
【産業上の利用可能性】
【００２６】
本発明の活用例として、液体クロマトグラフのオートサンプラー、特に高速で微量の検体を扱う全量注入方式のオートサンプラーには最適である。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の実施形態を示す図である。
【図２】本発明の効果を示す実験データである。
【図３】本発明の効果を示す実験データである。
【図４】液体クロマトグラフ用オートサンプラの流路要部の一例を示す図である。
【符号の説明】
【００２８】
Ｂ…母材
Ｔ…白金鍍金層
Ｐ…合成樹脂被膜
７…ニードル
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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