(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
分離カラム、移動相を分離カラムへ送る送液部、分離カラムへの移動相流路にサンプルを注入するためのサンプル注入部及び分離カラムから溶出するサンプル成分を検出する検出器を備えた液体クロマトグラフにおいて、
前記サンプル注入部は、分析対象となるサンプルを供給するサンプル流路と、希釈液を供給する希釈液流路と、前記サンプル流路と前記希釈液流路を切り替えて共通の希釈サンプル流路へ接続する選択バルブと、前記希釈サンプル流路に設けられてサンプル及び希釈液を送液する希釈用送液部と、前記希釈用送液部から送られるサンプル及び希釈液からなる希釈サンプル溶液の一定量を一時的に収容するサンプルループと、前記サンプルループを前記移動相流路又は希釈サンプル流路へ切り替えて接続することにより前記サンプルループに収容された前記希釈サンプル溶液をそのまま前記移動相流路へ導入するサンプル注入バルブと、前記サンプル注入部の動作を制御するサンプル注入制御部とを備え、
前記サンプル注入制御部は、前記希釈サンプル流路へ導入されるサンプルと希釈液の割合が予め設定された値になるように前記選択バルブの切替えを制御することを特徴とする液体クロマトグラフ。
【請求項２】
前記希釈用送液部は前記希釈サンプル流路に接続されたプランジャー型ポンプであり、
前記サンプル注入制御部は、前記プランジャー型ポンプの１吸引ストローク時間内で前記選択バルブの切替えを時分割制御する請求項１に記載の液体クロマトグラフ。
【請求項３】
前記サンプルループの容量は前記プランジャー型ポンプの１ストローク吐出容量の整数倍である請求項２に記載の液体クロマトグラフ。
【請求項４】
前記サンプル注入制御部は、前記プランジャー型ポンプの吐出時期と同期させて前記サンプルループを前記移動相流路に接続するように前記サンプル注入バルブの切替え時期を制御する請求項２又は３に記載の液体クロマトグラフ。
【請求項５】
分離カラム、移動相を分離カラムへ送る送液部、分離カラムへの移動相流路にサンプルを注入するためのサンプル注入部及び分離カラムから溶出するサンプル成分を検出する検出器を備えた液体クロマトグラフにおいて、
前記サンプル注入部は、分析対象となるサンプルを供給するサンプル流路と、前記サンプル流路に接続されたサンプル送出用ポンプと、希釈液を供給する希釈液流路と、前記希釈液流路に接続された希釈液用ポンプと、前記サンプル流路と前記希釈液流路を共通の希釈サンプル流路へ接続する合流部と、前記サンプル送出用ポンプと前記合流部との間にサンプルを導入するためのインジェクタと、前記合流部から送られるサンプル及び希釈液からなる希釈サンプル溶液の一定量を一時的に収容するサンプルループと、前記サンプルループを前記移動相流路又は希釈サンプル流路へ切り替えて接続することにより前記サンプルループに収容された前記希釈サンプル溶液をそのまま前記移動相流路へ導入するサンプル注入バルブと、前記サンプル注入部の動作を制御するサンプル注入制御部とを備え、
前記サンプル注入制御部は、前記希釈サンプル流路へ導入されるサンプルと希釈液の割合が予め設定された値になるように前記サンプル送出用ポンプの流量及び希釈液用ポンプの流量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】
本発明は液体クロマトグラフに関し、特にサンプルの希釈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】
従来、高速液体クロマトグラフにより分析するサンプルの濃度が高い場合には手操作により希釈操作を行なったものをサンプルとして用いるか、又はサンプル希釈機能を備えた自動サンプル注入装置により希釈したサンプルを用いて分析していた。希釈機能を備えた自動サンプル注入装置では、サンプルを収容した複数のサンプル容器を配置するサンプルラックにサンプル容器、希釈液を収容した希釈液容器、サンプルを希釈するための希釈容器を配置し、サンプル及び希釈液を希釈容器に分注してサンプルを希釈した後、その希釈サンプルを分析流路に導入していた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、手操作による希釈操作では、サンプルの希釈に必要な希釈容器や計量器具など多くの器具の準備が煩雑である、希釈操作に時間がかかる、希釈精度のバラツキを避けられないなどの問題があった。
希釈機能を備えた自動サンプル注入装置では、サンプルラックに希釈容器を並べるために分析可能なサンプル数が少なくなる、希釈容器中でのサンプルの吸着が起こる可能性がある、希釈倍率を大きくしたときには希釈精度が悪いなどの問題があった。
そこで本発明は、希釈容器を用いることなくサンプルを自動で高精度に希釈できる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。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明の一態様は、分離カラム、移動相を分離カラムへ送る送液部、分離カラムへの移動相流路にサンプルを注入するためのサンプル注入部及び分離カラムから溶出するサンプル成分を検出する検出器を備えた液体クロマトグラフであって、サンプル注入部は、分析対象となるサンプルを供給するサンプル流路と、希釈液を供給する希釈液流路と、サンプル流路と希釈液流路を切り替えて共通の希釈サンプル流路へ接続する選択バルブと、サンプル及び希釈液を送液する希釈用送液部と、サンプル及び希釈液の一定量を一時的に収容するサンプルループと、サンプルループを移動相流路又は希釈サンプル流路へ切り替えて接続するサンプル注入バルブと、サンプル注入部の動作を制御するサンプル注入制御部とを備え、サンプル注入制御部は、希釈サンプル流路へ導入されるサンプルと希釈液の割合が予め設定された値になるように選択バルブの切替えを制御するようにしたものである。
【０００５】
選択バルブの切替えを制御して、希釈サンプル流路へ導入されるサンプルと希釈液の割合が予め設定された値にすることにより、希釈サンプル流路内でサンプルの希釈を行なう。
【０００６】
本発明の他の態様は、分離カラム、移動相を分離カラムへ送る送液部、分離カラムへの移動相流路にサンプルを注入するためのサンプル注入部及び分離カラムから溶出するサンプル成分を検出する検出器を備えた液体クロマトグラフにおいて、サンプル注入部は、分析対象となるサンプルを供給するサンプル流路と、サンプル流路に接続されたサンプル送出用ポンプと、希釈液を供給する希釈液流路と、希釈液流路に接続された希釈液用ポンプと、サンプル流路と希釈液流路を共通の希釈サンプル流路へ接続する合流部と、サンプル送出用ポンプと合流部との間にサンプルを導入するためのインジェクタと、サンプル及び希釈液の一定量を一時的に収容するサンプルループと、サンプルループを移動相流路又は希釈サンプル流路へ切り替えて接続するサンプル注入バルブと、サンプル注入部の動作を制御するサンプル注入制御部とを備え、サンプル注入制御部は、希釈サンプル流路へ導入されるサンプルと希釈液の割合が予め設定された値になるようにサンプル送出用ポンプの流量及び希釈液用ポンプの流量を制御するようにしたものである。
【０００７】
サンプル送出用ポンプの流量及び希釈液用ポンプの流量を制御して、希釈サンプル流路へ導入されるサンプルと希釈液の割合が予め設定された値にすることにより、希釈サンプル流路内でサンプルの希釈を行なう。
【０００８】
【発明の実施の形態】
希釈用送液部は希釈サンプル流路に接続されたプランジャー型ポンプであり、サンプル注入制御部は、そのプランジャー型ポンプの１吸引ストローク時間内で選択バルブの切替えを時分割制御することが好ましい。その結果、プランジャー型ポンプの吸引特性を考慮した上で決定した選択バルブのサンプル流路側への接続時間と希釈液流路側への接続時間の比率により、サンプルと希釈液を希釈サンプル流路へ予め設定された割合、ひいては希釈倍率で導入することができる。
【０００９】
希釈用送液部が希釈サンプル流路に接続されたプランジャー型ポンプのとき、サンプルループの容量はプランジャー型ポンプの１ストローク吐出容量の整数倍であることが好ましい。その結果、希釈サンプル流路内及びサンプルループ内でサンプルの濃度むらができても、サンプルループ内に導入される合計サンプル量は一定になる。
【００１０】
希釈用送液部が希釈サンプル流路に接続されたプランジャー型ポンプのとき、サンプル注入制御部は、プランジャー型ポンプの吐出時期と同期させて前記サンプルループを移動相流路に接続するようにサンプル注入バルブの切替え時期を制御することが好ましい。その結果、希釈サンプル流路内及びサンプルループ内でサンプルの濃度むらができても、サンプルループ内に導入される合計サンプル量は一定になる。
【００１１】
【実施例】
図１は、一実施例を示す流路図である。
分離カラム９、移動相容器１に収容された移動相を移動相流路５を介して分離カラム９へ送液する分析用送液ポンプ３、サンプルを分離カラム９への移動相流路５に注入するサンプル注入装置７、分離カラム９からのサンプル成分を検出する検出器１１を備えている。１３は分析用ポンプ３及びサンプル注入装置７の動作を制御し、検出器１１の検出信号を取得するパーソナルコンピュータ（ＰＣ）である。
サンプルはサンプル注入装置７から移動相流路５に注入され、移動相により分離カラム９に送られ、分離されて溶出する。溶出したサンプルを検出器１１により検出する。
【００１２】
サンプル注入装置７について説明する。
サンプルを送液するためのサンプル送出液を収容したサンプル送出液容器１５と、希釈液が収容された希釈液容器２１が設けられている。サンプル送出液容器１５からのサンプル流路１７は、例えばテフロン電磁弁からなる３ポートをもつ選択バルブ２５の１つのポートに接続されている。サンプル流路１７の途中に、サンプルをサンプル流路１７に注入するためのサンプルインジェクタ１９が設けられている。選択バルブ２５の他のポートには希釈液容器２１からの希釈液流路２３が接続されている。選択バルブ２５の共通ポートにはプランジャー型ポンプからなる希釈用ポンプ（希釈用送液部）２９の吸引側につながる希釈サンプル流路２７が接続されている。選択バルブ２５はサンプル流路１７と希釈液流路２３を希釈サンプル流路２７へ切り替えて接続する。
【００１３】
希釈用ポンプ２９の吐出側はミキサー３１を介して６ポートをもつ高圧バルブ（サンプル注入バルブ）３３に接続されている。高圧バルブ３３の他のポートは、そのうち２つのポートには分析用送液ポンプ３、分離カラム９間の移動相流路５が接続され、他の２つのポートにはサンプル及び希釈液の一定量を一時的に収容するサンプルループ３５の両端側が接続され、残りのポートにはドレイン流路３７が接続されている。高圧バルブ３３は、移動相流路５の分析用送液ポンプ３、分離カラム９間を接続し、サンプルループ３５の一端側を希釈サンプル流路２７側に接続し、サンプルループ３５の他端側をドレイン流路３７側に接続するロードポジション（実線）と、移動相流路５の分析用送液ポンプ３、分離カラム９間をサンプルループ３５を介して接続し、希釈サンプル流路２７をドレイン流路３７側に接続するインジェクションポジション（点線）に切り替えられる。
選択バルブ２５、希釈用ポンプ２９及び高圧バルブ３３の動作は、サンプル注入制御部３９により制御される。サンプル注入制御部３９はＰＣ１３に電気的に接続されている。
【００１４】
サンプル注入装置７の動作について説明する。
サンプル注入制御部３９は、高圧バルブ３３をインジェクションポジション（点線）にし、選択バルブ２５をサンプル流路１７側へ接続した後、希釈用ポンプ２９を作動させてサンプル流路１７にサンプルを導入する。その後、希釈用ポンプ２９を作動させつつ、希釈用ポンプ２９の１吸引ストローク時間内で、選択バルブ２５をサンプル流路１７側へ一定時間接続し、選択バルブ２５を切り替えて希釈液流路２３側へ一定時間接続する動作を繰り返す。これにより、図２（Ａ）に示すように、希釈サンプル流路２７にサンプルと希釈液が所定の割合で導入される。選択バルブ２５のサンプル流路１７側への接続時間と希釈液流路２３側への接続時間の比率は、希釈用ポンプ２９の吸引特性を考慮した上で、ＰＣ１３に入力された希釈倍率に基づいて決定され、その接続時間の比率により希釈サンプル流路２７に導入されるサンプルと希釈液の割合が決定される。
【００１５】
希釈サンプル流路２７に導入されたサンプル及び希釈液は希釈用ポンプ２９を経てミキサー３１に導かれて混合される（図２（Ｂ）参照）。一定濃度に希釈されたサンプルがバルブの位置に到達した時点で、高圧バルブ３３を切り替えてロードポジション（実線）にした後、ミキサー３１で混合したサンプル及び希釈液を高圧バルブ３３を介してサンプルループ３５に導入する。その後、高圧バルブ３３をインジェクションポジション（点線）へ切り替えることにより、希釈したサンプルを移動相流路５に注入する。
【００１６】
そして、希釈用ポンプ２９内を洗浄すべく、高圧バルブ３３をインジェクションポジション（点線）の状態にしたまま、選択バルブ２５を希釈液流路２３側へ接続し、希釈用ポンプ２９を作動させて希釈液を希釈用ポンプ２９に吸引し、その希釈液をミキサー３１及び高圧バルブ３３を介してドレイン流路３７から排出する。これにより、希釈用ポンプ２９内でのサンプルの汚染を防止することができる。
このように、希釈容器を用いることなくサンプルを自動で高精度に希釈できる。さらに、希釈用ポンプ２９の１吸引ストローク時間内での、選択バルブ２５のサンプル流路１７側への接続時間と希釈液流路２３側への接続時間の比率を変更することにより、サンプルを任意の濃度に希釈することができる。
【００１７】
図１の液体クロマトグラフにおいて、サンプルループ３５は、希釈用ポンプ２９の１ストローク吐出容量の整数倍の容量のものであれば、ミキサー３１の容量を小さくしてもよい。すなわち、ミキサー３１を通過したサンプル及び希釈液にサンプルの濃度むらが存在していても、サンプルループ３５に導入される合計サンプル量は一定になる。これにより、希釈の再現性、ひいては分析結果の再現性を向上させることができる。
【００１８】
また、図１の液体クロマトグラフにおいて、高圧バルブ３３を希釈用ポンプ２９の吐出時期と同期させて、ロードポジションからインジェクションポジションへ切り替えるようにすれば、ミキサー３１の容量を小さくしてもよい。すなわち、ミキサー３１を通過したサンプル及び希釈液にサンプルの濃度むらが存在していても、サンプルループ３５に導入される合計サンプル量は一定になる。これにより、希釈の再現性、ひいては分析結果の再現性を向上させることができる。
【００１９】
この実施例では、希釈用ポンプとしてプランジャー型ポンプを用いているが、本発明はこれに限定されるものではなく、ペリスターポンプなど、他の原理の送液ポンプであってもよい。
また、希釈用ポンプ２９内の洗浄を希釈液を用いて行なっているが、本発明はこれに限定されるものではなく、希釈液容器とは別に洗浄液を収容した洗浄液容器を備え、その洗浄液を希釈用ポンプ２９に吸引できる流路構成にしておき、洗浄液を用いて希釈用ポンプ２９内の洗浄を行なうようにしてもよい。
【００２０】
図３は他の実施例を示す流路図である。図１と同じ機能を果たす部分には同じ符号を付し、その説明は省略する。
移動相容器１、分析用送液ポンプ３、移動相流路５、サンプル注入装置７ａ、分離カラム９、検出器１１、ＰＣ１３が図１と同じ構成で配置されている。
サンプル注入装置７ａについて説明する。
サンプル流路１７と希釈液流路２３は、３方ティー（合流部）４５により希釈サンプル流路２７に接続されている。サンプル流路１７のサンプル送出液容器１５、サンプルインジェクタ１９間の途中に、サンプル送出用ポンプ４１が接続されている。希釈液流路２３の希釈液容器２１、選択バルブ２５間の途中に、希釈液用ポンプ４３が接続されている。ティー４５からの希釈サンプル流路２７は高圧バルブ３３の１つのポートに接続されている。サンプル注入制御部３９は高圧バルブ３３、サンプル送出用ポンプ４１及び希釈液用ポンプ４３の動作を制御する。
【００２１】
この実施例のサンプル注入装置７ａの動作について説明する。
サンプル注入制御部３９は、高圧バルブ３３をロードポジション（実線）にした後、サンプル送出用ポンプ４１及び希釈液用ポンプ４３をそれぞれ予め設定された流量で作動させる。インジェクタ１９から導入されたサンプルはティー４５へ運ばれ、ティー４５において希釈液流路２３からの希釈液により希釈されて希釈サンプル流路２７へ導入される。これにより希釈サンプル流路２７にサンプルと希釈液が所定の割合で導入される。
【００２２】
希釈サンプル流路２７に導入されたサンプル及び希釈液は、高圧バルブ３３を介してサンプルループ３５に導入される。
このように、希釈容器を用いることなくサンプルを自動で希釈できる。さらに、サンプルを希釈サンプル流路２７に残留させることなくサンプルループ３５へ導入することができるので、サンプルを分析流路５へ注入した後の洗浄工程が不要になる。
また、サンプル送出用ポンプ４１の流量と、希釈液用ポンプ４３の流量を変更することにより、サンプルを任意の濃度に希釈することができる。
【００２３】
【発明の効果】
本発明の一態様では、サンプル注入部は、分析対象となるサンプルを供給するサンプル流路と、希釈液を供給する希釈液流路と、サンプル流路と希釈液流路を切り替えて共通の希釈サンプル流路へ接続する選択バルブと、サンプル及び希釈液を送液する希釈用送液部と、サンプル及び希釈液の一定量を一時的に収容するサンプルループと、サンプルループを移動相流路又は希釈サンプル流路へ切り替えて接続するサンプル注入バルブと、サンプル注入部の動作を制御するサンプル注入制御部とを備え、サンプル注入制御部は、希釈サンプル流路へ導入されるサンプルと希釈液の割合が予め設定された値になるように選択バルブの切替えを制御するようにしたので、希釈サンプル流路内でサンプルの希釈を行なうことができ、希釈容器を用いることなくサンプルを自動で高精度に希釈することができる。
【００２４】
希釈用送液部は希釈サンプル流路に接続されたプランジャー型ポンプであり、サンプル注入制御部は、そのプランジャー型ポンプの１吸引ストローク時間内で選択バルブの切替えを時分割制御するようにすれば、プランジャー型ポンプの吸引特性を考慮した上で決定した選択バルブのサンプル流路側への接続時間と希釈液流路側への接続時間の比率により、サンプルと希釈液を希釈サンプル流路へ予め設定された割合、ひいては希釈倍率で導入することができる。
【００２５】
希釈用送液部が希釈サンプル流路に接続されたプランジャー型ポンプのとき、サンプルループの容量はプランジャー型ポンプの１ストローク吐出容量の整数倍であるようにすれば、希釈サンプル流路内及びサンプルループ内でサンプルの濃度むらができても、サンプルループ内に導入される合計サンプル量は一定になるので、希釈の再現性、ひいては分析結果の再現性を向上させることができる。
【００２６】
希釈用送液部が希釈サンプル流路に接続されたプランジャー型ポンプのとき、サンプル注入制御部は、プランジャー型ポンプの吐出時期と同期させて前記サンプルループを移動相流路に接続するようにサンプル注入バルブの切替え時期を制御するようにすれば、希釈サンプル流路内及びサンプルループ内でサンプルの濃度むらができても、サンプルループ内に導入される合計サンプル量は一定になるので、希釈の再現性、ひいては分析結果の再現性を向上させることができる。
【００２７】
本発明の他の態様では、サンプル注入部は、分析対象となるサンプルを供給するサンプル流路と、サンプル流路に接続されたサンプル送出用ポンプと、希釈液を供給する希釈液流路と、希釈液流路に接続された希釈液用ポンプと、サンプル流路と希釈液流路を共通の希釈サンプル流路へ接続する合流部と、サンプル送出用ポンプと合流部との間にサンプルを導入するためのインジェクタと、サンプル及び希釈液の一定量を一時的に収容するサンプルループと、サンプルループを移動相流路又は希釈サンプル流路へ切り替えて接続するサンプル注入バルブと、サンプル注入部の動作を制御するサンプル注入制御部とを備え、サンプル注入制御部は、希釈サンプル流路へ導入されるサンプルと希釈液の割合が予め設定された値になるようにサンプル送出用ポンプの流量及び希釈液用ポンプの流量を制御するようにしたので、希釈サンプル流路へ導入されるサンプルと希釈液の割合を決定することができ、さらに、サンプルが残留しないので、サンプルを分析流路に注入した後の洗浄工程が不要になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  一実施例を示す流路図である。
【図２】  同実施例での希釈サンプル流路に導入されたサンプル及び希釈液の様子を示す模式図であり、（Ａ）は混合前、（Ｂ）は混合後を示す。
【図３】  他の実施例を示す流路構成図である。
【符号の説明】
１      移動相容器
３      分析用送液ポンプ
５      移動相流路
７，７ａ      サンプル注入装置
９      分離カラム
１１      検出器
１３      パーソナルコンピュータ（ＰＣ）
１５      サンプル送出液容器
１７      サンプル流路
１９      サンプルインジェクタ
２１      希釈液容器
２３      希釈液流路
２５      選択バルブ
２７      希釈サンプル流路
２９      希釈用ポンプ
３１      ミキサー
３３      高圧バルブ
３５      サンプルループ
３７      ドレイン流路
３９      サンプル注入制御部
４１      サンプル送出用ポンプ
４３      希釈液用ポンプ
４５      ３方ティー
【図１】
0004530485.tif 000002
【図２】
0004530485.tif 000003
【図３】
0004530485.tif 000004