(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
カラムと、２液以上の移動相液体の組成を所定のプログラムに従って変化させながら送液するグラジエント送液機構と、この移動相液体流中に試料を注入する試料注入機構と、これらを制御するコントローラを備えた液体クロマトグラフにおいて、前記コントローラに、前記２液以上の移動相液体の合流点から前記試料注入機構に至る移動相液体流路の内容積に係わる数値を記憶させ、この数値に基づいて前記コントローラは、前記移動相液体の組成の変化点と前記試料が同時に前記カラムに到達するように、または、前記移動相液体の組成の変化点から予め設定した時間が経過した時点に前記カラムに到達するように前記試料注入機構における試料注入のタイミングを制御することを特徴とする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、グラジエント溶離を行う液体クロマトグラフに関する。
【０００２】
【従来の技術】
グラジエント溶離は、液体クロマトグラフにおける移動相液体を２種以上用い、その混合割合を時間と共に変化させながら分析する手法である。
図２は、２液の混合割合を横軸を時間軸として表した図（グラジエントプロファイル）の一例である。この例では、移動相液体としてＡ、Ｂの２液を用い、分析開始時はＡ液９０％、Ｂ液１０％の混合比であるが、開始後時間Ｔｏが経過した後はＢ液の割合が次第に増加し、分析終期にはＢ液１００％となるものである。
このように２液の混合比を制御するには、各移動相液体の流路をそれぞれバルブを介して送液ポンプの吸入側で合流させ、これらのバルブを小刻みに開閉する開と閉との時間比率（開度）を制御することで所定の混合比を得る。
以上は低圧グラジエントと呼ばれる方法であるが、この他に送液ポンプの吐出側で各移動相液体を混合する高圧グラジエントもあるが本質的な違いはない。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
従来の液体クロマトグラフにおけるグラジエント溶離分析では、通常、グラジエントプログラムのスタートと同時に試料が注入される。一般に、液体クロマトグラフ装置は、２液の合流点（ミキシング点）から試料を注入する点（注入点）までの移動相液体流路に内容積があり、しかも各部の配置や内部構造が装置ごとに異なるために、内容積の値は個々に異なる。このため、試料がカラムに入ってから移動相液体の組成が変化し始めるまでに時間差があり、しかもその時間差は装置によって異なる。この結果、ある装置で設定した分析条件をそのまま他の装置に適用した場合、同じ分析結果が得られるとは限らない。
【０００４】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、上記のような装置間で分析結果に差を生じる問題を解消し、同じ分析条件を普遍的に他の装置に適用可能なグラジエント溶離分析用の液体クロマトグラフを提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明の液体クロマトグラフでは、複数の移動相液体が合流するミキシング点から試料注入点までの移動相液体流路の内容積の値（またはこれに関係する値）を記憶しておき、この値から移動相液体の組成が試料注入点で変化し始めるまでの時間を計算し、その結果に基づいて試料注入のタイミングを定めるようにした。
これにより、ある装置に設定した分析条件を他の装置にそのまま適用することが可能になる。
【０００６】
【発明の実施の形態】
本発明の一実施形態を図１に示す。
図は、２液低圧グラジエント溶離分析システムの例であって、１ａ、１ｂはそれぞれ移動相液体Ａ、Ｂの容器（リザーバ）、２は移動相液体に溶存するガスを除くための脱気装置で、ここでは２チャンネル形を用い、各チャンネルをそれぞれＡ、Ｂ液の脱気に用いている。３ａ、３ｂは開度をコントロールすることで両液の混合比を制御するバルブであり、両液の流路はこのバルブの出口側の点Ｍ（ミキシング点）で合流し、この点以降はＡ、Ｂ両液は所定比率で混合された移動相液体として流れる。４は、液体クロマトグラフ装置の心臓ともいうべき送液ポンプで、上記の移動相液体を所定の流量で、図中に矢印で示す方向に相液するものである。５は試料注入部であって、インジェクタバルブ等により自動的に試料を移動相液体の流れの中に注入する。注入された試料は、移動相液体の流れに乗ってカラム６を通過する間に分離され、検出器７で分析結果を表す信号として取り出される。検出器７を通過した液体は廃液溜め８に排出される。９は、カラム６を分析所定の温度に保つための恒温槽であり、これらを統括的に制御するのがコンピュータを内蔵するコントローラ１０である。図中の点線は、このコントローラ１０から各部を制御する信号を示す。
【０００７】
このような構成の液体クロマトグラフで、例えば図２に示すグラジエントプロファイルに従って送液する場合、コントローラ１０によりバルブ３ａ、３ｂの開度を制御して、プログラムをスタートしてから時間Ｔｏ経過後からＢ液濃度が増加し始め（移動相組成変化開始）、以後、一定の速度でＢ液濃度が増加するようにする。ミキシング点Ｍで移動相液体組成を観測したとすると、ほぼ同図実線で示すパターン、即ちグラジエントプロファイルと同じになる。同図中の移動相組成変化点ｃは移動相液体の流速と同じ早さで移動相液体流路内を移動して行く。従って、下流の注入点Ｓで同じように移動相液体組成を観測したとすると、少し遅れて点線で示すようなパターンを描くことになるはずであり、注入点Ｓでは、プログラムをスタートしてから時間Ｔｓ経過後から移動相組成変化が始まる。このタイミングＴｓで試料を注入すれば、丁度移動相組成変化点に試料が注入され、カラム６先端で移動相組成が変化し始めるのと同時に試料の分離が始まる。このようなタイミングで試料を注入するように制御することが本発明実施上の一つの条件となる。
【０００８】
ここで、ミキシング点Ｍから注入点Ｓまでの移動相液体流路の内容積をＶ、移動相液体の流量（流速）をＦとすると、
Ｖ＝Ｆ×（Ｔｓ−Ｔｏ）  …………………（１）
が成り立つ。さらにこの式を変形すると、
Ｔｓ＝Ｖ／Ｆ＋Ｔｏ      …………………（２）
が得られる。
式（１）から内容積を算出する場合、移動相液体流量Ｆとプログラム上で移動相組成が変化し始めるタイミングＴｏは分析条件の設定値から容易に得られるが、注入点Ｓにおける移動相組成変化開始タイミングＴｓ（これは前述のように、試料注入のタイミングともなる）は実測する必要がある。Ｔｓを実測するには様々な方法が考えられるが、最も簡単な方法は、図１において、検出器７を一時的に試料注入部５の位置に接続し注入点Ｓでの移動相組成を観測できるようにして、移動相組成変化点が現れる時間を測定することである。この場合、検出器７の内容積による若干の誤差が生じる恐れがあるが、これは適宜補正することも可能である。この測定は、装置を改造したり構成を変えない限り、最初に１度行うだけでよい。こうして実測したＴｓの値を用いて式（１）から内容積Ｖを求めて、これをこの装置に固有の値としてコントローラ１０のメモリーに記憶しておく。
【０００９】
分析条件を変えるときは、新たなＦ、Ｔｏの値を式（２）に適用して、コントローラ１０に内蔵するコンピュータ（図示せず）により適正な試料注入のタイミングＴｓの値を算出し、コントローラ１０はこの新たに算出したＴｓのタイミングで試料を注入するように試料注入部５を制御する。こうすることにより、分析条件が変わっても、試料は常に移動相組成変化点と共にカラムに入ることになり、カラム６内では移動相組成変化と試料の分離が同時に開始されるという条件が維持される。
【００１０】
別の液体クロマトグラフについても、上記と同様に、それぞれの装置のミキシング点から注入点までの移動相液体流路の内容積Ｖの値を各装置固有の値としてそれぞれのコントローラ内に記憶しておき、この値を用いて試料注入のタイミングＴｓを定めるようにすれば、常に移動相組成変化点と同時に試料がカラムに入ることになり、同じ分析条件を別の装置（本発明を適用した装置）に適用した場合でも装置間で分析結果に差を生じることが無くなる。
【００１１】
式（１）または（２）からわかるように、分析条件を変えた場合の変数は、移動相液体流量Ｆとプログラム上で移動相組成が変化し始めるタイミングＴｏのみであるから、Ｔｏ以降のプロファイルがどのような形であろうと、例えば階段状に変化する複雑なパターンを持つ場合であっても、本発明を適用するに際して何等影響はない。
【００１２】
上記説明では移動相組成変化点に試料を注入することを条件としたが、原理的には必ずしも丁度移動相組成変化点に試料を注入することは必要でなく、その前後に少しずれても実際上の問題はない。要は、移動相組成変化点に対して一定の時間関係を保って試料を注入すればよいのであるが、多数の装置間で条件を揃えるためには、丁度移動相組成変化点に試料を注入するように定めておくのが最も簡単であり、妥当であると言える。
【００１３】
上記は内容積の値をそのまま各装置に記憶するものとしたが、各装置の内容積の値を標準的な装置の内容積の値で除した係数を記憶するようにしてもよく、また、その他の内容積に関係する数値を記憶しておいてもよい。
以上、２液低圧グラジエントの場合を例示して説明したが、本発明は高圧グラジエントの場合や３液以上のグラジエント送液にも適用可能である。
【００１４】
【発明の効果】
以上詳述したように、本発明によれば、液体クロマトグラフ装置の機種等の差によらず、同じ分析条件下であれば同じ分離パターンが得られるようになり、分析条件に普遍性を持たせることが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態を示す図である。
【図２】グラジエントプロファイルの一例を示す図である。
【符号の説明】
１ａ、１ｂ…移動相液体容器
２…脱気装置
３ａ、３ｂ…バルブ
４…送液ポンプ
５…試料注入部
６…カラム
７…検出器
８…廃液溜め
９…恒温槽
１０…コントローラ
【図１】
0004403638.tif 000002
【図２】
0004403638.tif 000003