(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
試料を希釈液とともに分析流路切替えバルブを介して濃縮カラムに導入することができ、前記濃縮カラムで試料を濃縮してから、前記分析流路切替えバルブを切り替えて前記濃縮カラムを分析流路に接続し、前記濃縮カラムからの試料を前記分析流路に導入して分離分析を行なう液体クロマトグラフにおいて、
試料を送液するための試料供給機構と、
希釈液を送液するための希釈液供給機構と、
前記試料供給機構及び前記希釈機構を制御して、前記試料供給機構により供給される試料の流速及び前記希釈液供給機構により供給される希釈液の流速を制御する希釈率制御部と、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】
前記試料供給機構は、液体を計量及び吐出するためのシリンジ部と、前記分析流路切替えバルブに接続された試料注入ポートと、前記試料注入ポートに接続される試料用サンプリングニードルと、押出し液を収容した押出し液容器と、前記シリンジ部を前記押出し液容器又は前記試料用サンプリングニードルに切り替えて接続する流路切替えバルブを備え、
前記希釈液供給機構は、希釈液を収容した希釈液容器と、前記分析流路切替えバルブと前記試料注入ポートの間の流路に前記希釈液容器からの希釈液を送液するための希釈液送液用ポンプを備え、
前記希釈率制御部は、前記シリンジ部の吐出流速及び前記希釈液送液用ポンプの吐出流速を制御するものである請求項１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】
本発明は液体クロマトグラフに関し、特に、試料を希釈液とともに分析流路切替えバルブを介して濃縮カラムに導入することができ、濃縮カラムで試料を濃縮してから、分析流路切替えバルブを切り替えて濃縮カラムを分析流路に接続し、濃縮カラムからの試料を分析流路に導入して分離分析を行なう液体クロマトグラフに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図５は、試料を濃縮して分析する機能を備えた従来の液体クロマトグラフシステム（従来例）を示す流路図である。図６（Ａ）から（Ｄ）はその動作を示す流路図である。
希釈液が収容された希釈液容器１からの流路は希釈液を送液するための希釈用ポンプ３の吸引側に接続されている。希釈用ポンプ３の吐出側は流路を２つに分岐する分岐部５に接続されている。
【０００３】
分岐部５からの一方の流路はサンプルループ９が接続された６ポートバルブ７の１つのポートに接続されている。バルブ７には、試料注入ポート１１につながる流路、ドレイン１３につながる流路、合流点３１につながる流路が接続されている。バルブ７は、分岐部５からの流路を合流点３１につながる流路に接続し、かつサンプルループ９を試料注入ポート１１につながる流路及びドレイン１３につながる流路に接続する接続ポジション（図５参照）と、分岐部５からの流路をサンプルループ９を介して合流点３１につながる流路に接続し、かつ試料注入ポート１１につながる流路とドレイン１３につながる流路とを接続する接続ポジション（図６（Ｃ）参照）との間で切り替えられる。
【０００４】
試料注入ポート１１の近傍には、試料びん１５に収容された試料を試料注入ポート１１へ注入するためのサンプリングニードル１７と、液体を吸引及び吐出する試料の計量及び導入用のシリンジポンプ１９と、洗浄液を収容した洗浄液容器２１と、シリンジポンプ１９からの流路をサンプリングニードル１７につながる流路又は洗浄液容器２１につながる流路へ切り替えて接続する流路切替えバルブ２３が配置されている。
【０００５】
分岐部５からの他方の流路は希釈率設定用バルブ２５に接続されている。バルブ２５には、それぞれ抵抗管が設けられたバイパス流路２７ａ，２７ｂの一端側が接続されている。バルブ２５は分岐部５からの流路を、バイパス流路２７ａに接続する接続ポジションと、バイパス流路２７ｂに接続する接続ポジションと、いずれの流路にも接続しない接続ポジションとの間で切り替えられる。
バイパス流路２７ａ，２７ｂの他端側は希釈率設定用バルブ２９に接続されている。バルブ２９には合流点３１につながる流路も接続されている。バルブ２９は合流点３１からの流路をバイパス流路２７ａに接続する接続ポジションと、バイパス流路２７ｂに接続する接続ポジションと、いずれの流路にも接続しない接続ポジションとの間で切り替えられる。
【０００６】
合流点３１からの流路は、濃縮カラム３５が接続された６ポートバルブ３３の１つのポートに接続されている。バルブ３３には分析流路３７と、ドレイン３９につながる流路も接続されている。分析流路３７には、移動相を収容した移動相容器４１と、移動相を送液するための分析用ポンプ４３と、分離カラム４５と、検出器４７が設けられており、バルブ３３は分析用ポンプ４３と分離カラム４５の間に接続されている。バルブ３３は、合流点３１からの流路を濃縮カラム３５を介してドレイン３９に接続し、かつ分析流路３７の分析用ポンプ４３、分離カラム４５間を接続する接続ポジション（図５参照）と、合流点３１からの流路をドレイン３９に接続し、かつ分析流路３７の分析用ポンプ４３、分離カラム４５間を濃縮カラム３５を介して接続する接続ポジション（図６（Ｄ）参照）との間で切り替えられる。
【０００７】
図６を参照してこの従来例の動作を説明する。
（Ａ）図５に示す待機状態から、サンプリングニードル１７を移動させてその先端を試料びん１５の試料へ進入させた後、シリンジポンプ１９を吸引動作させて試料をサンプリングニードル１７を介して吸引する。
（Ｂ）サンプリングニードル１７を試料注入ポート１１に接続した後、シリンジポンプ１９を吐出動作させて試料を試料注入ポート１１からバルブ７を介してサンプルループ９に導入する。
【０００８】
（Ｃ）バルブ７を回転させて接続ポジションを切り替え、サンプルループ９内の試料を希釈用ポンプ３によって希釈液容器１から送液される希釈液により押し出して、合流点３１及びバルブ３３を介して濃縮カラム３５に導いて捕集する。
試料が溶け込んでいる溶媒は有機溶媒である場合が多く、そのままでは試料が濃縮カラム３５を素通りしてしまうので、溶媒強度を下げるために、希釈用ポンプ３からの希釈液の一部を、分岐部５で分岐してバルブ２５、バイパス流路２７ａ又は２７ｂ、及びバルブ２９を介して合流点３１に導き、その分岐した希釈液により試料が溶け込んでいる溶媒を希釈する。希釈率は、バルブ２５，２９の切替えによりバイパス流路２７ａ又は２７ｂのいずれかを選択して流路抵抗を変えることにより、バルブ２９を経て合流点３１へ導かれる希釈液の流量を変えて調整する。
（Ｄ）分析流路切替えバルブ３３を切り替えて濃縮カラム３５を分析流路３７に接続し、試料の分析を行なう。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかし従来例では、バイパス流路２７ａ又は２７ｂのいずれかを選択して流路抵抗を変えることにより合流点３１へ導かれる希釈液の流量を変えて希釈率を調整するようにしているので、希釈率は予め設定された２種類となり、希釈率を任意に選べないという問題があった。
また、希釈率は流路の抵抗比により決定されるので、不正確であるという問題があった。
また、試料を濃縮するためだけに多数のバルブ７，２３，２５，２９が必要になり、システムが大がかりになるという問題があった。
【００１０】
そこで本発明は、試料の希釈率を容易に変更でき、試料を正確に希釈でき、かつ濃縮カラムに導入する試料を希釈するための機構を簡単な構成により実現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。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明は、試料を希釈液とともに分析流路切替えバルブを介して濃縮カラムに導入することができ、濃縮カラムで試料を濃縮してから、分析流路切替えバルブを切り替えて濃縮カラムを分析流路に接続し、濃縮カラムからの試料を分析流路に導入して分離分析を行なう液体クロマトグラフであって、試料を送液するための試料供給機構と、希釈液を送液するための希釈液供給機構と、試料供給機構及び希釈機構を制御して、試料供給機構により供給される試料の流速及び希釈液供給機構により供給される希釈液の流速を制御する希釈率制御部とを備えたものである。
【００１２】
試料を濃縮カラムに送る際、従来例のようにバイパスで分離した希釈液だけで移送するのではなく、試料供給機構による試料の送液と、希釈液供給機構による希釈液の送液により行なう。これにより、試料の希釈率は、試料供給機構と希釈液供給機構の流速比で決まる。その流速比は希釈率制御部により制御する。これにより、試料の希釈率を容易に変更でき、試料を正確に希釈できる。さらに、従来例のようにはバイパス流路を切り替えるバルブを設ける必要がなくなるので、バルブの数を減らすことができ、濃縮カラムに導入する試料を希釈するための機構を簡単な構成により実現できる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
本発明の一態様は、試料供給機構は液体を計量及び吐出するためのシリンジ部と、分析流路切替えバルブに接続された試料注入ポートと、試料注入ポートに接続される試料用サンプリングニードルと、押出し液を収容した押出し液容器と、シリンジ部を押出し液容器又は試料用サンプリングニードルに切り替えて接続する流路切替えバルブを備え、希釈液供給機構は希釈液を収容した希釈液容器と、分析流路切替えバルブと試料注入ポートの間の流路に希釈液容器からの希釈液を送液するための希釈液送液用ポンプを備え、希釈率制御部はシリンジ部の吐出流速及び希釈液送液用ポンプの吐出流速を制御するものである。
【００１４】
試料注入ポートを分析流路切替えバルブに直接接続し、分析流路切替えバルブと試料注入ポートの間の流路に希釈液送液用ポンプにつながる流路を合流させる。これにより、従来例のようにはサンプルループへの接続を切り替えるための６ポートバルブを設ける必要はないので、濃縮カラムに導入する試料を希釈するための機構の構成がさらに簡単になる。
【００１５】
【実施例】
図１は一実施例を示す流路図である。図２から図４はその動作を示す流路図である。図５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。
濃縮カラム３５が接続された６ポートバルブ３３の一つのポートに試料注入ポート１１が接続されている。バルブ３３には、分析流路３７と、ドレイン３９につながる流路も接続されている。分析流路３７には移動相容器４１、分析用ポンプ４３、分離カラム４５及び検出器４７が設けられており、バルブ３３は分析用ポンプ４３と分離カラム４５の間に接続されている。バルブ３３は、試料注入ポート１１からの流路を濃縮カラム３５を介してドレイン３９に接続し、かつ分析流路３７の分析用ポンプ４３、分離カラム４５間を接続する接続ポジション（図１参照）と、合流点５１からの流路をドレイン３９に接続し、かつ分析流路３７の分析用ポンプ４３、分離カラム４５間を濃縮カラム３５を介して接続する接続ポジション（図４参照）との間で切り替えられる。
【００１６】
試料注入ポート１１の近傍には、試料びん１５に収容された試料を試料注入ポート１１へ注入するためのサンプリングニードル１７と、液体を吸引及び吐出する試料の計量及び導入用のシリンジポンプ１９と、押出し液としての洗浄液を収容した押出し液容器としての洗浄液容器２１と、シリンジポンプ１９からの流路をサンプリングニードル１７につながる流路又は洗浄液容器２１につながる流路へ切り替えて接続する流路切替えバルブ２３が配置されている。
【００１７】
希釈液が収容された希釈液容器１が設けられており、希釈液容器１からの流路は希釈液を送液するための希釈液送液用ポンプ４９の吸引側に接続されている。希釈液送液用ポンプ４９の吐出側は試料注入ポート１１とバルブ３３との間の流路に設けられた合流点５１に接続されている。
シリンジポンプ１９及び希釈液送液用ポンプ４９には、それらのポンプ１９，４９の動作を制御するための希釈率制御部５３が電気的に接続されている。
本発明を構成する試料供給機構は試料注入ポート１１、サンプリングニードル１７、シリンジポンプ１９、洗浄液容器２１及び流路切替えバルブ２３により構成されている。本発明を構成する希釈液供給機構は希釈液容器１及び希釈液送液用ポンプ４９により構成されている。
【００１８】
図１から図４を参照してこの実施例の動作を説明する。
（Ａ）待機状態
分析流路切替えバルブ３３は、合流点５１からの流路を濃縮カラム３５を介してドレイン３９に接続し、かつ分析流路３７の分析用ポンプ４３、分離カラム４５間を接続する接続ポジションにされており、分析用ポンプ４３が作動して分析流路３７を移動相が流れている。試料注入ポート１１と合流点５１の間の流路、サンプリングニードル１７、サンプリングニードル１７とバルブ２３の間の流路、シリンジポンプ１９とバルブ２３の間の流路、洗浄液容器２１とバルブ２３の間の流路は洗浄液で満たされている。希釈液容器１と希釈液送液用ポンプ４９の間の流路、希釈液送液用ポンプ４９と合流点５１の間の流路は希釈液で満たされている（図１参照）。
【００１９】
（Ｂ）試料の吸引
図１に示す待機状態から、バルブ２３を切り替えてシリンジポンプ１９につながる流路をサンプリングニードル１７につながる流路に接続し、サンプリングニードル１７を移動させてその先端を試料びん１５の試料へ進入させた後、希釈率制御部５３によりシリンジポンプ１９を吸引動作させて予め設定された量の試料をサンプリングニードル１７及びサンプリングニードル１７とバルブ２３の間の流路に吸引する。このとき、シリンジポンプ１９にはサンプリングニードル１７とバルブ２３の間の流路に満たされている洗浄液が吸引される（図２参照）。
【００２０】
（Ｃ）濃縮カラムへの試料の導入
サンプリングニードル１７を試料注入ポート１１に接続する。希釈率制御部５３により、予め設定された量の試料が予め設定された流速で合流点５１に送液されるようにシリンジポンプ１９を吐出動作させ、同時に予め設定された流速で希釈液が合流点５１に送液されるように希釈液送液用ポンプ４９を駆動させる。合流点５１で試料と希釈液が予め設定された流速比で混合され、その流速比に対応する希釈率で試料が希釈される。その希釈試料は分析流路切替えバルブ３３を介して濃縮カラム３５に導かれて捕集される。濃縮カラム３５を通過した希釈試料はバルブ３３の他のポートを介してドレイン３９から排出される（図３参照）。
【００２１】
（Ｄ）試料の分析
分析流路切替えバルブ３３を切り替えて濃縮カラム３５を分析流路３７に接続し、濃縮カラム３５内の試料を、分析用ポンプ４３により移動相容器４１から送液された分析用の移動相により捕集時とは逆方向に流し出し、分析カラム４５に導いて分離し、その分離成分を検出器４７で検出する（図４参照）。
【００２２】
試料溶液の溶媒によっては、濃縮カラムに導入する際に希釈液による希釈を必要としないものがある。その場合には、動作（Ｃ）において、希釈液送液用ポンプ４９を停止した状態でシリンジポンプ１９を吐出動作させて合流点５１に予め設定された量の試料を導入した後、希釈液送液用ポンプ４９を駆動させて、先に導入した試料を希釈液により移送するようにすれば、試料を希釈せずに濃縮カラム３５に導入することができる。
【００２３】
この実施例では、動作（Ｃ）において、希釈率制御部５３によりシリンジポンプ１９の吐出流速及び希釈液送液用ポンプ４９の吐出流速を制御することにより試料の希釈率を容易に変更することができる。さらに、流路抵抗ではなく、シリンジポンプ１９の吐出流速と希釈液送液用ポンプ４９の吐出流速の比率により試料の希釈率を決定するので、試料の希釈を正確に行なうことができる。
【００２４】
この実施例を図５に示す従来例と比較すると、濃縮カラムヘの試料の導入に必要なバルブ数をバルブ７，２３，２５，２９，３３の５個からバルブ２３，３３の２個に減らすことができ、濃縮カラムに導入する試料を希釈するための機構の構成を簡単にすることができる。また、構成が簡単なので動作のシーケンスが短くなり、試料の導入に要する時間を短縮できる。
【００２５】
この実施例では、試料を送液するための試料供給機構としてシリンジポンプを備えたものを用いているが、本発明はこれに限定されるものではなく、他のポンプ、例えばプランジャーポンプやペリスターポンプなど、試料を予め設定された流速で送液できる機構を備えた試料供給機構であればよい。
【００２６】
【発明の効果】
本発明の液体クロマトグラフは、試料を送液するための試料供給機構と、希釈液を送液するための希釈液供給機構と、試料供給機構及び希釈機構を制御して、試料供給機構により供給される試料の流速及び希釈液供給機構により供給される希釈液の流速を制御する希釈率制御部とを備え、試料を濃縮カラムに送る際、試料と希釈液の流速比により試料の希釈率を決定するので、試料の希釈率を容易に変更でき、かつ試料を正確に希釈できる。さらに、従来例に比較してバルブの数を減らすことができ、濃縮カラムに導入する試料を希釈するための機構を簡単な構成により実現できる。
【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】  同実施例の試料吸引動作を示す流路図である。
【図３】  同実施例の濃縮カラムへの試料導入動作を示す流路図である。
【図４】  同実施例の試料分析動作を示す流路図である。
【図５】  従来例を示す流路図である。
【図６】  従来例の動作を示す流路図である。
【符号の説明】
１      希釈液容器
１１      試料注入ポート
１５      試料びん
１７      サンプリングニードル
１９      シリンジポンプ
２１      洗浄液容器
２３      流路切替えバルブ
３３      分析流路切替えバルブ
３５      濃縮カラム
３７      分析流路
３９      ドレイン
４１      移動相容器
４３      分析用ポンプ
４５      分離カラム
４７      検出器
４９      希釈液送液用ポンプ
５１      合流点
５３      希釈率制御部
【図１】
0004567219.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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