(57)【要約】【課題】ピークモードにおいて、全溶出時間に亘って溶出液を分取可能にする。【解決手段】液体クロマトグラフにおいて、検出器が検出した溶出液中の試料の濃度が所定値を超える期間にカラムから溶出された前記試料を含んだ前記溶出液を分取するピークモードが実行される。三方電磁弁７に備わった３つのポートは、前記溶出液が供給されるポート１と、前記ポート１に供給された前記所定値を超える濃度の試料を含んだ溶出液を排出するポート２と、前記ポート１に供給された前記所定値を下回る濃度の試料を含んだ溶出液を排出するポート３である。前記ポート２から排出された前記溶出液が試験管９ａ，９ｂ，９ｃ，９ｄ，９ｅに分取され、前記ポート３から排出された前記溶出液が貯留容器１１に分取・貯留される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
検出器が検出した溶出液中の試料の濃度が所定値を超える期間にカラムから溶出された前記試料を含んだ前記溶出液を分取するピークモードが実行される液体クロマトグラフに使用されるフラクションコレクタであって、
前記溶出液が供給される第１のポートと、前記第１のポートに供給された前記所定値を超える濃度の試料を含んだ前記溶出液を排出する第２のポートと、前記第１のポートに供給された前記所定値を下回る濃度の試料を含んだ前記溶出液を排出する第３のポートと、を有する第１の多方弁と、
前記第２のポートから排出された前記溶出液を分取する少なくとも一つの試験管と、
前記第３のポートから排出された前記溶出液を分取する少なくとも一つの貯留容器と、
を有することを特徴とするフラクションコレクタ。
【請求項２】
前記検出器が検出した前記溶出液中の試料の濃度が前記所定値を超える場合に前記第１のポートと前記第２のポートとの間が連通し、且つ、前記検出器が検出した前記溶出液中の試料の濃度が前記所定値を下回る場合に前記第１のポートと前記第３のポートとの間が連通するように前記第１の多方弁を制御する多方弁制御手段をさらに有することを特徴とする請求項１に記載のフラクションコレクタ。
【請求項３】
前記貯留容器をｎ個（ｎ：２以上の自然数）有していると共に、
前記第１の多方弁の前記第３のポートから排出された前記溶出液が供給される入力ポートと、互いに異なる前記貯留容器に前記溶出液を排出するｍ個（ｍ：２以上の自然数）の出力ポートとを有する第２の多方弁をさらに有しており、
前記多方弁制御手段は、前記入力ポートに接続される前記出力ポートが順次切り替えられるように前記第２の多方弁を制御することを特徴とする請求項２に記載のフラクションコレクタ。
【請求項４】
前記溶出液を前記貯留容器外へ排出するために前記貯留容器の底近傍に設けられた排出口と、
前記排出口からの前記溶出液の排出を選択的に許容する開閉弁とをさらに有することを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載のフラクションコレクタ。
【請求項５】
液体クロマトグラフィが終了してから所定時間経過後に前記開閉弁が開くように前記開閉弁を制御する開閉弁制御手段をさらに有することを特徴とする請求項４に記載のフラクションコレクタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ピークモードが実行される液体クロマトグラフに使用されるフラクションコレクタに関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１に記載されているように、液体クロマトグラフィにおいては、カラム内に充填された固定相内に、複数の溶媒が混合された溶離液である移動相に溶解された試料が通過させられる。このとき、カラム内に導入された試料内の各成分は固定相との相互作用や移動相との親和性等により、それぞれカラムを通過する時間が異なるため、カラムから溶出される時点では各成分が分離される。固定相との相互作用が強い、又は移動相との親和性の弱い物質がカラム中に長く留まり、カラムから遅く溶出されることとなる。
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−２４０７６５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
液体クロマトグラフには、カラムから溶出された試料を含んだ溶出液を、その溶出液中の試料の濃度に関係なく全溶出時間に亘って複数の容器に分取する通常タイムモードと、カラムから溶出された試料を含んだ溶出液中の試料の濃度が所定値を超える期間にのみ溶出液の容器への分取を行うピークモードとを選択的に実行できるものがある。ピークモードが実行されると、カラムから溶出された試料を含んだ溶出液中の試料の濃度が所定値を下回る期間に係る溶出液は直に廃棄されているのが現状である。
【０００５】
本発明の目的は、ピークモードにおいて、全溶出時間に亘って溶出液を分取可能なフラクションコレクタを提供することである。
【課題を解決するための手段及び効果】
【０００６】
本発明のフラクションコレクタは、検出器が検出した溶出液中の試料の濃度が所定値を超える期間にカラムから溶出された前記試料を含んだ前記溶出液を分取するピークモードが実行される液体クロマトグラフに使用されるフラクションコレクタであって、前記溶出液が供給される第１のポートと、前記第１のポートに供給された前記所定値を超える濃度の試料を含んだ前記溶出液を排出する第２のポートと、前記第１のポートに供給された前記所定値を下回る濃度の試料を含んだ前記溶出液を排出する第３のポートと、を有する第１の多方弁と、前記第２のポートから排出された前記溶出液を分取する少なくとも一つの試験管と、前記第３のポートから排出された前記溶出液を分取する少なくとも一つの貯留容器と、を有することを特徴とする。
【０００７】
本発明によると、ピークモードが実行される液体クロマトグラフにおいて、第３のポートから排出された溶出液を分取する貯留容器が設けられているため、第３のポートから排出された所定値を下回る濃度の試料を含む溶出液を廃棄してしまうのではなく、貯留容器に分取・貯留することができる。
【０００８】
本発明のフラクションコレクタは、前記検出器が検出した前記溶出液中の試料の濃度が前記所定値を超える場合に前記第１のポートと前記第２のポートとの間が連通し、且つ、前記検出器が検出した前記溶出液中の試料の濃度が前記所定値を下回る場合に前記第１のポートと前記第３のポートとの間が連通するように前記第１の多方弁を制御する多方弁制御手段をさらに有することが好ましい。これによると、検出器の検出濃度に基づいて所定値を超えた濃度の試料を含む溶出液を的確に試験管に分取するように多方弁制御手段が第１の多方弁を制御するため、試験管に分取された溶出液中の試料の濃度を保証することができる。
【０００９】
本発明のフラクションコレクタは、前記貯留容器をｎ個（ｎ：２以上の自然数）有していると共に、前記第１の多方弁の前記第３のポートから排出された前記溶出液が供給される入力ポートと、互いに異なる前記貯留容器に前記溶出液を排出するｍ個（ｍ：２以上の自然数）の出力ポートとを有する第２の多方弁をさらに有しており、前記多方弁制御手段は、前記入力ポートに接続される前記出力ポートが順次切り替えられるように前記第２の多方弁を制御することが好ましい。これによると、所定値を下回る濃度の試料を含む溶出液をｎ個の貯留容器に分取することができる。
【００１０】
本発明のフラクションコレクタは、前記溶出液を前記貯留容器外へ排出するために前記貯留容器の底近傍に設けられた排出口と、前記排出口からの前記溶出液の排出を選択的に許容する開閉弁とをさらに有することが好ましい。これによると、貯留容器に貯留された溶出液が必要ないことを確認した後に、貯留溶器内の溶出液を容易に廃棄することができる。
【００１１】
本発明のフラクションコレクタは、液体クロマトグラフィが終了してから所定時間経過後に前記開閉弁が開くように前記開閉弁を制御する開閉弁制御手段をさらに有することが好ましい。これによると、貯留容器に貯留された試料の廃棄が自動で行われることで、毎回行われる液体クロマトグラフィで生じる溶出液同士が混ざることや、貯留された溶出液が貯留容器から溢れることを防止できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、図面を参照しつつ、本発明に係るフラクションコレクタの実施形態について説明する。
【００１３】
［第１実施形態］
本発明の第１実施形態に係るフラクションコレクタの構成を図１に基づいて説明する。図１はフラクションコレクタの斜視図である。フラクションコレクタ１０は、三方電磁弁（第１の多方弁）７と、チューブ４と、ノズル５と、貯留用チューブ６と、アーム８と、複数の試験管９ａ，９ｂ，９ｃ，・・・と、貯留容器１１とを有する。
【００１４】
三方電磁弁７は、３つのポート１，２，３を有している。ポート（第１のポート）１は、後述するカラムにチューブ４を介して接続された入力ポートである。ポート（第２のポート）２は、試験管支持部１４に支持された試験管９ａ，９ｂ，９ｃ，・・・内に溶出液を吐出するノズル５が接続された分取出力ポートである。ポート（第３のポート）３は、貯留すべき溶出液が通過する貯留用チューブ６が接続された貯留出力ポートである。貯留用チューブ６の先端には、貯留先である貯留容器１１の真上に位置する排出ノズル１５が設けられている。三方電磁弁７は、後述する制御装置からの駆動信号に基づいて、ポート１とポート２とが連通した状態、ポート１とポート３とが連通した状態、及び、ポート２とポート３とが連通した状態のいずれかをとることができる。ポート１とポート２との連通時には、ポート１に流入した溶出液はポート２、ノズル５の順に通過して多数の試験管９ａ，９ｂ，９ｃ，・・・のいずれかに分取される。ポート１とポート３との連通時には、ポート１に流入した溶出液はポート３、貯蔵用チューブ６、排出ノズル１５の順に通過して貯留容器１１に分取・貯留される。
【００１５】
アーム８は、制御装置２７（図２参照）からの駆動信号に基づいて、ノズル５を分取先の多数の試験管９ａ，９ｂ，９ｃ，・・・のいずれかの真上の位置に移動させる。即ち、アーム８はチューブ４と三方電磁弁７とノズル５と貯留用チューブ６とを一体に移動させる。
【００１６】
貯留容器１１の底には、貯留容器１１に分取・貯留された溶出液を貯留容器１１外へ排出するための排出口１６と、排出口１６に接続された排出用チューブ１３と、排出口１６を開閉するための電磁弁（開閉弁）１２とが設けられている。電磁弁１２は制御装置２７による制御で開閉される。電磁弁１２が開いて排出口１６と排出用チューブ１３とが開通されることで、貯留容器１１に一時貯留された溶出液は排出用チューブ１３を通って容易に排出・廃棄される。
【００１７】
図２は、液体クロマトグラフの概略構成図である。ポンプ２３は、容器２２から溶離液２１を汲み上げる。インジェクター２４には試料が貯留されている。ポンプ２３によって容器２２から汲み上げられた溶離液２１がインジェクター２４に送り込まれることによって、インジェクター２４から溶離液２１と共に試料が送出される。
【００１８】
カラム２５には固定相としてのシリカゲルが充填されている。カラム２５に試料及び溶離液２１が供給されることで、カラム２５から試料が溶出されて液体クロマトグラフが行われる。
【００１９】
検出器２６は、フローセル内での吸光度に基づいて、カラム２５から溶出されて溶出液に溶解した試料の濃度を検出する。そして、検出器２６は、検出信号を制御装置２７に送出する。
【００２０】
制御装置２７は、例えば汎用のパーソナルコンピュータなどの情報処理装置によって構成されている。図３は、検出器２６において検出された濃度変化曲線５１の一例である。この例では、時刻ａ以前及び時刻ｂ以後には濃度変化曲線５１が示す濃度検出レベルが所定レベル５２より低く、時刻ａから時刻ｂまでの時間ｗの間には濃度変化曲線５１が示す濃度検出レベルが所定レベル５２よりも高い。このような場合、制御装置２７は、ピークモードにおいて、時刻ａ以前及び時刻ｂ以後にはポート１とポート３との間が連通し、時刻ａから時刻ｂまでの時間ｗの間にはポート１とポート２との間が連通するように三方電磁弁７を制御する。また、制御装置２７は、時間ｗの間にアーム８を移動させて、ノズル５から吐出される所定レベル５２よりも高い濃度の試料を含んだ溶出液を、試験管９ａ，９ｂ，９ｃ，・・・の順に多数の試験管９ａ，９ｂ，９ｃ，・・・に余すところなく分取させる。また、制御装置２７は、液体クロマトグラフの実行により溶出液の分取が行なわれた後に、連続或いは時間を置いて開始される次の液体クロマトグラフの開始信号をトリガとして電磁弁１２を開けて、先の液体クロマトグラフで貯留容器１１に分取・貯留された溶出液を廃棄させる。尚、制御装置２７は所定時間経過後に電磁弁１２を開くように制御しても良い。
【００２１】
次に、上記の構成におけるフラクションコレクタの作動について図１〜図３を用いて説明する。
【００２２】
まず、図３において、検出器が検出した濃度変化曲線５１が示す濃度検出レベルが所定レベル５２より低い、時刻ａ以前の時刻においては、制御装置２７により図１の三方電磁弁７のポート１がポート３と連通するように制御される。カラムから溶出された試料を含んだ溶出液はチューブ４、貯留用チューブ６、排出ノズル１５の順に流通して貯留容器１１に分取・貯留される。
【００２３】
次に、図３において、検出器が検出した濃度変化曲線５１が示す濃度検出レベルが所定レベル５２より高い、時刻ａから時刻ｂまでの時間ｗの間においては、制御装置２７により図１の三方電磁弁７のポート１がポート２と連通するように制御される。カラムから溶出された試料を含んだ溶出液はチューブ４、ノズル５の順に流通して多数の試験管９ａ，９ｂ，９ｃ，・・・のいずれかに分取される。また、ノズル５の位置は制御装置２７により制御されるアーム８によって移動され、溶出液は試験管９ａ，９ｂ，９ｃ，・・・の順に分取される。多数の試験管９ａ，９ｂ，９ｃ，・・・に分取された溶出液中の試料の濃度は検出器２６と制御装置２７とにより保証される。
【００２４】
次に、図３において、検出器が検出した濃度変化曲線５１が示す濃度検出レベルが所定レベル５２より低い、時刻ｂ以後の時刻においては、制御装置により図１の三方電磁弁７のポート１がポート３と連通するように制御される。カラムから溶出された試料を含んだ溶出液はチューブ４、貯留用チューブ６、排出ノズル１５の順に流通して貯留容器１１に分取・貯留される。こうして通常の液体クロマトグラフが終了する。
【００２５】
通常の液体クロマトグラフが終了した後、ポート２から排出された溶出液を分取した試験管９ａ，９ｂ，９ｃ，・・・は、さらに次のステップの研究や測定に用いられる。次の液体クロマトグラフィを行うにあたっては、新しい試験管が用意された試験管ラック１４と交換される。一方、貯留容器１１に分取された溶出液は次の液体クロマトグラフの開始信号がトリガとなって廃棄される。このとき、貯留容器１１に分取された溶出液が必要かどうかの判断を行うことができる。検出器２６の不具合に起因して、本来分取されるはずの貴重な試料が分取されなかった可能性があったり、予想に反して設定された検出波長以外の吸収波長を有する成分があることが判明したり、また、濃度検出レベルが予想した所定レベル５２を下回るピーク高さしか得られなかったりする場合が往々にして生じるからである。係る場合は、貯留容器１１に分取された溶出液中の試料をインジェクター２４に貯留して再び液体クロマトグラフを実行しても良いし、貯留容器１１に分取された溶出液を別の容器に保存しておいても良い。
【００２６】
［第２実施形態］
本発明の第２実施形態に係るフラクションコレクタの構成を図４に基づいて説明する。尚、第１実施形態と同一の部材には同一の符号を付記してその説明を省略する。第２実施形態の構成が第１実施形態と異なる点は、３つの貯留容器３１ａ，３１ｂ，３１ｃが試験管支持部１４内に設けられている点と、貯留用チューブ６の下流に、１つの入力ポートと３つの出力ポートを有する四方電磁弁（第２の多方弁）３２が設けられている点である。四方電磁弁３２の１つの入力ポートは貯留用チューブ６に接続している。また、四方電磁弁３２の３つの出力ポートは、３つの貯留容器３１ａ，３１ｂ，３１ｃのそれぞれの真上に位置する３つの排出ノズル３５ａ，３５ｂ，３５ｃにそれぞれ接続している。四方電磁弁３２は制御装置によって、１つの入力ポートと３つの出力ポートのうちのいずれか１つとが連通するように制御される。
【００２７】
上記の構成におけるフラクションコレクタの作動について図３、図４を用いて説明する。図３において、濃度変化曲線５１が示す濃度検出レベルが所定レベル５２よりも低い、時刻ａ以前及び時刻ｂ以後の時刻においては、カラムから溶出された試料を含んだ溶出液はチューブ４、貯留用チューブ６、四方電磁弁３２の順に流通して、排出ノズル３５ａ，３５ｂ，３５ｃのいずれか１つを通って貯留容器３１ａ，３１ｂ，３１ｃのいずれか１つに分取・貯留される。所定レベルを下回る濃度の試料を含んだ溶出液は貯留容器３１ａ，３１ｂ，３１ｃの順に分取・貯留される構成であっても良いし、１回目の液体クロマトグラフにおける所定レベルを下回る濃度の試料を含んだ溶出液の分取先を貯留容器３１ａとし、２回目の液体クロマトグラフにおける所定レベルを下回る濃度の試料を含んだ溶出液の分取先を貯留容器３１ｂとし、３回目の液体クロマトグラフにおける所定レベルを下回る濃度の試料を含んだ溶出液の分取先を貯留容器３１ｃとするように四方電磁弁３２が制御される構成であっても良い。後者の場合には、４回目の液体クロマトグラフの開始信号をトリガとして、１回目の分取先であった貯留容器３１ａに貯留された１回目の溶出液を廃棄して、貯留容器３１ａを４回目の液体クロマトグラフにおける所定レベルを下回る濃度の試料を含んだ溶出液の分取先とし、５回目の液体クロマトグラフの開始信号をトリガとして、２回目の分取先であった貯留容器３１ｂに貯留された２回目の溶出液を廃棄して、貯留容器３１ｂを５回目の液体クロマトグラフにおける所定レベルを下回る濃度の試料を含んだ溶出液の分取先とし、６回目の液体クロマトグラフの開始信号をトリガとして、３回目の分取先であった貯留容器３１ｃに貯留された３回目の溶出液を廃棄して、貯留容器３１ｃを６回目の液体クロマトグラフにおける所定レベルを下回る濃度の試料を含んだ溶出液の分取先とし、・・・とするように制御装置が制御することで、最大３回分の所定レベルを下回る濃度の試料を含んだ溶出液を貯留しておくことができる。その他の点については第１実施形態と同じであるため、その説明を省略する。
【００２８】
以上のように、本実施形態のフラクションコレクタは、多方弁制御手段である制御装置により多方弁である三方電磁弁の連通するポートを切り替えて、所定レベルよりも高い濃度の試料を含んだ溶出液を試験管に分取し、所定レベルよりも低い濃度の試料を含んだ溶出液を貯留容器に分取・貯留する構成にされている。所定レベルよりも低い濃度の試料を含んだ溶出液を廃棄してしまうのではなく、一時的に貯留容器に貯留しておくことにより、全溶出時間に亘って溶出液を分取することが可能である。これにより、試料の取りこぼしによるリスクを低減できる。
【００２９】
また、本発明を好適な実施形態に基づいて説明したが、本発明はその趣旨を超えない範囲において変更が可能である。即ち、制御装置が三方電磁弁、アーム及び電磁弁を制御する構成としたが、三方電磁弁を制御する制御手段と、アームを制御する制御手段と、電磁弁を制御する制御手段とが別々に設けられた構成であっても良い。第２実施形態における四方電磁弁についても同様である。
【００３０】
また、検出器の検出濃度に基づいて制御装置が三方電磁弁の連通ポートを切り替える構成としたが、作業者が検出濃度をモニター等で確認しながら手動で三方電磁弁の連通ポートを切り替える構成であっても良い。また、制御装置が次の液体クロマトグラフの開始信号をトリガとして電磁弁を開ける構成としたが、スイッチ押下などの作業者によるマニュアル操作がトリガとなり開閉する構成であっても良い。これらの場合には、制御装置を設ける必要はなく、コストを抑えることができる。
【００３１】
また、貯留容器の底近傍に排出口及び排出口を開閉させる電磁弁を設けた構成としたが、貯留容器に排出口及び電磁弁を設けずに、作業者が貯留容器をひっくり返すことで貯留容器に分取・貯留された溶出液を廃棄する、或いは別の容器に移し変えるシンプルな構成であっても良い。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明の第１実施形態に係るフラクションコレクタの斜視図である。
【図２】液体クロマトグラフの概略構成図である。
【図３】試料の濃度レベルの経時変化を表すグラフである。
【図４】本発明の第２実施形態に係るフラクションコレクタの斜視図である。
【符号の説明】
【００３３】
１，２，３    ポート（第１のポート、第２のポート、第３のポート）
４    チューブ
５    ノズル
６    貯留用チューブ
７    三方電磁弁（第１の多方弁）
８    アーム
９ａ，９ｂ，９ｃ，９ｄ，９ｅ    試験管
１０    フラクションコレクタ
１１    貯留容器
１２    電磁弁（開閉弁）
１３    排出用チューブ
１４    試験管支持部（試験管ラック）
１５    排出ノズル
１６    排出口
２１    溶離液
２２    容器
２３    ポンプ
２４    インジェクター
２５    カラム
２６    検出器
２７    制御装置（多方弁制御手段）
３１ａ，３１ｂ，３１ｃ    貯留容器
３２    四方電磁弁（第２の多方弁）
３５ａ，３５ｂ，３５ｃ    排出ノズル
５１    濃度変化曲線
５２    所定レベル
【図１】
2005331436.tif 000003
【図２】
2005331436.tif 000004
【図３】
2005331436.tif 000005
【図４】
2005331436.tif 000006