(57)【要約】キャピラリ流路に充填物質を装填してキャピラリカラムを形成する方法であって、第１のキャピラリ流路に第１のフリットを設け、液（７０）中の固体充填物質のスラリーを、液（７０）はフリットを通過しキャピラリ流路から出るが固体充填物質は通過しないように、前記第１の流路に注入し、第１のキャピラリ流路内にフリットに隣接させて充填物質の第１のベッド（２１）を形成し、それによって予充填カラム（２０）を形成し、次いで、フリットを除去し、予充填カラム（２０）を空の第２のキャピラリ流路（３０）に接合するとともに該第２のキャピラリ流路（３０）の端部に第２のフリットを取り付け、しかる後に、液（７０）が、予充填カラム（２０）内の充填物を可動化しそれを第２のキャピラリ流路（３０）内へと運びながら、予充填カラム（２０）を通過するように、液（７０）を予充填カラム（２０）の端部内へと注入する方法。
2004526134.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
キャピラリ流路に充填物質を装填してキャピラリカラムを形成する方法であって、近い方の端部と遠い方の端部を有する第１のキャピラリ流路の遠い方の端部に第１のフリットを設け、
液中の固体充填物質のスラリーを、該スラリーの前記近い方の端部から遠い方の端部への通過に際しその遠い方の端部において液は第１のフリットを通過し第１のキャピラリ流路から出るが固体充填物質は通過しないように、前記第１の流路の近い方の端部に注入して、前記第１のキャピラリ流路内に前記第１のフリットに隣接させて充填物質の第１のベッドを形成し、それによって予充填カラムを形成し、
次いで、前記第１のフリットを除去し、近い方の端部と遠い方の端部を有する空の第２のキャピラリ流路の近い方の端部に前記予充填カラムの遠い方の端部を接合するとともに、前記第１のフリットとは同じまたは異なる第２のフリットを前記第２のキャピラリ流路の遠い方の端部に取り付け、
しかる後に、液が、前記第１のベッド内の充填物を可動化しそれを前記第２のキャピラリ流路内へとその遠い方の端部まで運びながら、予充填カラムを通過するように、液を前記予充填カラムの近い方の端部内へと注入し、その際に、液は第２のフリットを通過し第２の流路から出るが前記充填物は通過せず、前記充填物は前記第２のフリットに隣接する第２のベッドを形成して充填キャピラリカラムを形成し、
そして、前記予充填カラムから前記充填キャピラリカラムを分離することを特徴とする方法。
【請求項２】
前記予充填カラムの遠い方の端部が、前記第２のキャピラリ流路の近い方の端部に、液密でデッドボリュームゼロの継手で接合される、請求項１の方法。
【請求項３】
前記液が、メタノール、エタノール、イソプロパノール、塩化メチレン、アセトン、アセトニトリル、テトラヒドロフランおよび水からなる群から選ばれたものからなる、請求項１の方法。
【請求項４】
前記充填物質が、ソーダ石灰ガラス、硼珪ガラス、ポーラスシリカ、ノンポーラスシリカ、コロイダル金、コロイダル銀、ニッケル、ステンレス鋼、フッ化ポリビニリデン、フッ化エチレンプロピレン、ポリスチレン、ポリスチレン／ジビニルベンゼン共重合体、高密度線状ポリエチレン、低密度線状ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエーテルエーテルケトン、ポリメチルメタクリレートおよびジビニルベンゼンからなる群から選ばれたものからなる、請求項１の方法。
【請求項５】
互いに独立した前記各カラムが約１μｍから約５ｍｍの内径を有する、請求項１の方法。
【請求項６】
互いに独立した前記各カラムが約１０μｍから約２ｍｍの内径を有する、請求項１の方法。
【請求項７】
互いに独立した前記各カラムが約５０μｍから約１ｍｍの内径を有する、請求項１の方法。
【請求項８】
互いに独立した前記各カラムが約７５μｍから約３００μｍの内径を有する、請求項１の方法。
【請求項９】
前記各流路が、楕円形、正方形、長方形、多角形又は不定形の形状であり、約１μｍから約５ｍｍの径の円形流路の横断面と同じ内部横断面を有する、請求項１の方法。
【請求項１０】
前記各流路が、楕円形、正方形、長方形、多角形又は不定形の形状であり、約１０μｍから約２ｍｍの径の円形流路の横断面と同じ内部横断面を有する、請求項１の方法。
【請求項１１】
前記各流路が、楕円形、正方形、長方形、多角形又は不定形の形状であり、約７５μｍから約３００μｍの径の円形流路の横断面と同じ内部横断面を有する、請求項１の方法。
【請求項１２】
前記第２の流路の遠い方の端部の内部がエッチングされている、請求項１の方法。
【請求項１３】
互いに独立した前記流路が、硼珪ガラス、溶融シリカ、ポリイミドコート溶融シリカ、アルミニウムコート溶融シリカ、ステンレス鋼、ガラスライニングステンレス鋼、シリカライニングステンレス鋼、エチレンテトラフルオロエチレン、フッ化エチレンプロピレン、ポリテトラフルオロエチレン、高密度線状ポリエチレン、低密度線状ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエーテルエーテルケトン、シリカライニングポリエーテルエーテルケトン、ポリメチルメタクリレート、ナイロン６、ナイロン１１、ナイロン１２又はポリアミドからなる、請求項１の方法。
【請求項１４】
前記流路が、面状基材の形態に作成されたキャピラリ流路からなる、請求項１の方法。
【請求項１５】
前記スラリーが、該スラリーを加圧することにより前記第１の流路内に注入される、請求項１の方法。
【請求項１６】
前記スラリーが、前記第１の流路の一端部内に、該第１の流路の他端部にバキュームを加えて前記スラリーを前記カラム内に吸引することにより、注入される、請求項１の方法。
【請求項１７】
複数の予充填カラムを準備し、それらを互いに接合して近い方の端部と遠い方の端部を有する組み合わせ予充填カラムを形成し、該組み合わせ予充填カラムを前記予充填カラムとして用いる、請求項１の方法。
【請求項１８】
前記複数の予充填カラムの少なくとも一つに、前記複数の予充填カラムの少なくとも他の一つとは異なる充填物質が充填される、請求項１７の方法。
【請求項１９】
前記方法により形成された充填カラムが、前記予充填カラムと置き換えられて第２の充填カラム形成のために用いられる、請求項１の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、充填キャピラリカラムの作成方法に関する。さらに詳しくは、本発明は、スラリー充填方法により先ず粒状物質が充填された予充填カラムを作成し、次いでその充填物を予充填カラムから第２のキャピラリチューブに移送して最終充填キャピラリカラムを形成する、充填キャピラリカラムを形成するための複数ステップのキャピラリチューブ充填方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
キャピラリカラムとは、充填物質が充填されたキャピラリ流路である。好適な流路は、適当な径の中空チューブから作成したり、種々の工程を経て面状基材の形態に形成したりすることができる。
【０００３】
現在、キャピラリ流路に充填して、クロマトグラフィーや電子スプレーイオン質量分析（ＥＳＩ−ＭＳ）の分野で使用されているような充填キャピラリカラムを形成する種々の方法が用いられている。
【０００４】
キャピラリチューブに充填する一つの方法として、「ドライ充填方法」が知られている。この方法においては、ガラスやシリカ、高分子パウダー、金属パウダーのようなドライの充填物質がキャピラリチューブの一端に注入される。この方法による格別な効果としては、粒状物質がじょうごを通してチューブに詰められる際、粒状物質が急激に振動されることにある。
【０００５】
工学的な種々の応用用途に有用であることが知られている細孔カラムは、通常３００μｍ未満の内径を有し、典型的には、鋼やポリマー、溶融シリカで構成されている。とくに、細孔カラムは、今開発初期段階にあり、キャピラリ流路がガラスやシリコンウエハーのような面状基材に作成される、いわゆる「チップデバイス上試験」に要求されるであろう。小さな内部径はドライのパウダー物質の自由な流れを許容しないので、「ドライ充填方法」は、このようなカラムへの充填には不十分である。
【０００６】
キャピラリチューブに充填する第２の方法として、「スラリー充填方法」が知られている。この方法においては、スラリー、つまり、充填物質の浮遊粒子を含む液が、チューブの近い方の端部内に加圧注入され、スラリーがチューブの遠い方の端部におけるフリットに到達するまで汲み出される。フリットは、可動相としても知られている液から粒状充填物質を濾過する役目を果たす。可動相はこのようにフリットを通過しチューブから出る一方、固体充填粒子はフリットの後方に残る。チューブが子のように充填され始めるとき、粘性流によりそのシステムの背圧は増加する。充填の進行に伴って充填速度、チューブを通過する可動相の流速は低下し、フリットの後方に形成される充填物の量は増加する。増加する背圧を補償し、一定の流速に保つためには、チューブ内に入るスラリーの圧力が増大されなければならない。
【０００７】
スラリー充填は、通常、可動相の高流速と、それによる流入粒子の高衝撃速度を得るために、高圧（＞１０００ｐｓｉ）の使用を要求する。この高速が、流入粒子をベッドと密接させる。この方法では、固く充填されたベッドが形成される。固く充填されたベッドは、良好な再現クロマトグラフィー性能にとって重要である。これはとくに、カラムからカラムへの再現性にとって重要である。スラリー充填は、カラムを筒状または面状基材の形態に作成されるキャピラリ流路内に形成するのに利用できる。
【０００８】
この「スラリー充填方法」は、有用である一方で、一般に、高作動圧を発生させそれに耐えることのできる高価な設備を要求する。このことは、カラムの内径が益々小さくなる傾向にある中、数多く発生する問題である。
【０００９】
さらに第３の方法では、流路がモノマー溶液又はゲルで満たされ、そのモノマーが、ガスや液が通過できるような連続ポーラスベッドを形成するために、チューブ内で重合される。最初は固体物質は流路内には導入されず、この方法は、流路内に充填された初期物質の液又はゲルから多孔質固体への状態変化に基づくものである。
【００１０】
その他の方法には、電子浸透充填や遠心充填、蒸発充填が含まれる。
【００１１】
以上の方法はいずれも、このたび我々が見出した方法のような経済性、容易性を与えるものではない。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
今回我々は、低充填圧力（≦１００ｐｓｉ）と細孔カラム（＜３００μｍの内径）の両立が可能な、従来のスラリー法に基づくカラム充填方法を見出した。この方法は、アニーリング又は縮合工程と類似の複数ステップの方式を利用する。アニーリングでは、エネルギーの利用を介して、システム内の残留応力あるいは欠陥が除かれる。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
この方法によれば、予充填流路がスラリー法により充填物質で充填され、予充填カラムが形成される。次いで、フリットが予充填カラムから取り除かれ、次に、予充填カラムが充填されるべき最終流路に接合される。そして、予充填カラムのスラリー充填用の可動相として用いられるような液が、予充填カラムを通して最終流路内へと注入され、予充填カラム内の充填物質が最終流路内へと流れて、該最終流路内に充填ベッドを形成し、それによって最終充填カラムが形成される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
本発明方法においては、近い方の端部と遠い方の端部を有し、遠い方の端部に多孔質のフリットを備えた流路が、約１００から約１０００ｐｓｉの範囲のスラリー圧にて、充填物質のスラリーを流路の近い方の端部内へと注入、充填することにより、先ず予充填される。それによって、流路内に緩く充填されたベッドが形成され、予充填カラムが形成される。しかしながら、この緩く充填されたベッドは、典型的に、多くの充填欠陥を有する。このような充填欠陥は、ベッド内での望ましくない大きなボイドスペースによって特徴付けられる。このような充填ベッド内の大ボイドは、クロマトグラフィーに供される際にそのベッドがうまく性能を発揮しない原因となる。
【００１５】
次に、フリットが予充填カラムの遠い方の端部から取り除かれ、予充填カラム又はそのある部分が、近い方の端部と遠い方の端部を有し、遠い方の端部に多孔質のフリットを備えた第２の流路の近い方の端部に接合される。この予充填カラムの遠い方の端部は、好ましくは、液密でゼロデッドボリュームのユニオンを使用したシールによって第２の流路の近い方の端部に固定される。ただし、流路同士を固定するためにこの分野で知られている他のいかなるタイプのデバイス、あるいはチューブ同士を接合する他のいかなる方法もこの目的のために用いることができる。
【００１６】
第２の流路は、空気や窒素、ヘリウム、アルゴン等のガスの存在が望ましいが、最初はいかなる液も無い空の状態である。とくに、ヘリウムは高圧縮可能で流路を通してスラリーのより速い搬送を可能にするので、この第２の流路内にヘリウムを存在させることが望ましい。
【００１７】
そして、スラリーに用いられる可動相液のような液が、予充填カラムの近い方の端部を介して注入され、充填物質のベッドが予充填カラムから第２の流路内へと移送される。ベッドが第２のチューブ内へと流れ、第２のチューブの近い方の端部から遠い方の端部に流れるとき、流れている液相からの運動エネルギーにより、ベッドを形成している粒子の互いの一時的な接触と、ベッド内での粒子の均一な分布が達成される。充填物質のベッドが第２の流路の遠い方の端部のフリットに到達するとき、そのベッドの再充填が行われる。この再充填は、予充填のときよりもはるかに迅速に行われる。何故ならば、個々の粒子の充填速度がより均一であり、つまり、各粒子の速度が他の各粒子の速度に近く、そのため粒子がフリットに向かって流路を移動するとき粒子の均一な速度プロファイルが形成されるからである。これは、個々の粒子間のスペースを低減する効果を有し、そのため、充填が行われる際、従前になされたものよりもより少ない欠陥でより均一な充填を達成するために、充填される粒子間のギャップの量とサイズが低減される。
【００１８】
本発明の別の実施態様では、充填カラムを生成するために第２の流路に充填するのに先立って、幾つかの予充填カラムが連続的に積層される。この態様は、異種類の充填物質の区間が連続して設けられたカラムとともに、より長いカラム、つまりより長い充填長の形成を可能ならしめる。
【００１９】
オプションとして、充填にさらなる改善が望まれる場合には、充填された第２のカラムを、新しい空の第２の流路を備えた、新たな予充填カラムとして用いることができ、このプロセスを繰り返すことができる。これは、充填の改善度合が低下するまでできるだけ多くに回数繰り返すことが望ましい。
【００２０】
予充填カラムの遠い方の端部を通しての可動相の移送には種々の手法を用いることができ、本発明は、特定の方法に限定されるものではない。一例として、スラリーは、スラリー自体に空気圧や窒素圧などのガス圧をかけることにより、予充填カラム内に注入される。スラリーを吸引するために予充填カラムの遠い方の端部にバキュームを加えることもでき、また、流路の近い方の端部にてスラリーに圧力を加えるとともに流路の遠い方の端部にてバキュームを加えることもできる。
【００２１】
充填物質には種々の形状の粒子、例えば、球形、半球形、不定形の球体、アスペクト比５：１未満の棒状体、粉砕チップ（つまり、微粉砕物質に伴う形状）、析出微結晶（小さな立方体、角柱体、１２面体等）、またはパウダーを用いることができる。しかしながら、均一で密な充填を行うためには、球形状または略球形状が好ましい。充填物質は、例えば中実、中空または多孔質球体のように、中実、中空または多孔質のいずれであってもよい。
【００２２】
好ましい充填物質は、セラミック、金属、ポリマーである。使用可能なセラミック物質には、例えば、ソーダ石灰ガラス、硼珪ガラス、ポーラスシリカ（シリカゲル）およびノンポーラスシリカが含まれる。使用可能な金属には、例えば、コロイダル金、コロイダル銀、ニッケルおよびステンレス鋼が含まれる。使用可能なポリマー物質には、例えば、フッ化ポリビニリデン（ＰＶＤＦ）、フッ化エチレンプロピレン（ＦＥＰ）などのフッ化ポリマー、ポリスチレン（ＰＳ）、ポリスチレン／ジビニルベンゼン共重合体（ＰＳ／ＤＶＢ）などのスチレン類、高密度線状ポリエチレン（ＨＤＰＥ）、低密度線状ポリエチレン（ＬＤＰＥ）およびポリプロピレンなどのポリオレフィン類、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）などのポリケトン類、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）などのアクリル類、およびジビニルベンゼン（ＤＶＢ）などのビニル類が含まれる。とくに、好ましい物質は、硼珪ガラス、シリカ（ポーラスシリカおよびノンポーラスシリカとも）およびＰＳ／ＤＶＢ共重合体である。
【００２３】
使用される粒子は、球体の場合、寸法、つまり、流路が円形以外の内部形状を有するならば、使用される流路の最小内寸法よりも小さい径を、使用される流路が円形の内部形状を有するならば、その流路の内径よりも小さい径を、持つべきであり、かつ、使用される流路の最小内寸法又は径の約１／２の、最大寸法または球形の場合には径を持つべきである。一般に、使用される非球形粒子の最大寸法または球形粒子の径は、約０．１μｍから約１ｍｍの範囲にあり、０．２５μｍから約２５０μｍの範囲が好ましく、０．５から３０μｍの範囲がより好ましく、１から５μｍの範囲が特に好ましい。
【００２４】
スラリーを形成する可動相として使用される液はこの分野で多数知られている。好ましい液は、メタノール、エタノール、イソプロパノール、塩化メチレン、アセトン、アセトニトリル、テトラヒドロフラン（ＴＨＦ）および水であるが、充填物質やチューブを阻害しない限り殆どいかなる液も使用可能である。選択された液は、充填物質の表面を濡らすべきではあるものの、このように選択された充填物質を溶解したり、膨潤させたり、その他阻害するものであってはならない。
【００２５】
使用される流路もこの分野では知られており、例えば、一般に硼珪ガラス、溶融シリカ、ポリイミドコート溶融シリカ、アルミニウムコート溶融シリカなどのセラミック類や、ステンレス鋼、ガラスライニングステンレス鋼、シリカライニングステンレス鋼などの金属類として分類されるものを使用でき、あるいは、高分子材料からなることもできる。使用可能な高分子材料には、エチレンテトラフルオロエチレン（ＥＴＦＥ）、フッ化エチレンプロピレン（ＦＥＰ）、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）などのフッ化ポリマー類、高密度線状ポリエチレン（ＨＤＰＥ）、低密度線状ポリエチレン（ＬＤＰＥ）、ポリプロピレンなどのポリオレフィン類、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、シリカライニングＰＥＥＫなどのポリケトン類、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）などのアクリル類、ナイロン６、ナイロン１１、ナイロン１２などのポリアミド類、ポリイミドが含まれる。本発明における好ましいチューブは、ポリアミドコート溶融シリカ、ステンレス鋼、ＰＥＥＫおよびＨＤＰＥからなるものであり、とくにポリイミドコート溶融シリカが好ましい。
【００２６】
本発明の実施に使用される流路の内部あるいは外部形状には、円形、楕円形、正方形、長方形、五角形、六角形等のような多角形などの種々の定形を採用でき、あるいは、不定形も採用できる。ここで言う流路の内部形状とは、チューブの孔と同じ意味をもつものである。とくに好ましいのは、円形の内部形状あるいは孔を有する流路である。
【００２７】
本発明の実施に使用される、円形の内部形状あるいは孔を有する流路は、約１μｍから約５ｍｍ、好ましくは１０μｍから２ｍｍ、とくに好ましくは５００μｍから１ｍｍの内径を有し、とくに、約７５μｍから約３００μｍの内径を有するチューブが好ましい。円形以外の内部形状を有するチューブが使用される場合には、その内部横断面積は、約１０μｍから約２ｍｍの径の円形内部形状を有するチューブの内部横断面積、好ましくは５０から２５０μｍ径の円形内部形状を有するチューブの内部横断面積、とくに好ましくは７５から３００μｍ径の円形内部形状を有するチューブの内部横断面積と同じ範囲内とすべきである。
【００２８】
チューブまたは流路は、典型的にはクロマトグラフィーに用いられるもののように、全長にわたって均一な内部寸法または径とすることができ、また、電子スプレーイオン質量分析（ＥＳＩ−ＭＳ）に用いられるカラムのように、一端でテーパーに形成し、内径を細い先端あるいはニードルへとテーパー状に変化させることができる。テーパー状端部を有するカラムはこの分野においてニードルとも呼ばれている。
【００２９】
使用すべき予充填および第２のカラムの長さは、本発明の充填と組み合わせて用いられる付加充填がある場合にはその量とともに、意図される用途に応じて変化する。すなわち、本発明に係る充填は、単独で用いることもできるし、本充填前または後にそのカラムに付加される他の充填と組み合わせて用いることもできる。長さ１９メートル以上の充填カラムが知られており（米国特許第４，７９３，９２０号）、そのようなカラムも本発明の実施に用いることができ、使用されるカラムの長さは限定されない。
【００３０】
スラリーは、当業者に知られている従来の方法によって作成できる。一つの方法として単純混合があり、その方法では、液が小びんやビーカー、フラスコなどのベッセルに充填物質とともに導入され、次いでそれら内容物が攪拌される。
【００３１】
図１に示すように、スラリー（６０）（好ましくは、メタノール中の溶融シリカ粒子からなる）は、予充填チューブ（１０）の近い方の端部（１）内へと送られる。スラリーは、約１００ｐｓｉから約８００ｐｓｉの範囲の圧力にて供給される。チューブ（１０）の遠い方の端部には、取り外し可能なポーラスフリット（２）が設けられている。スラリーがチューブを通過しフリットに到達するように、固体粒状物を除く、スラリーの液または可動相（３）は、フリットを通過しチューブから出る。フリットを通過できない粒子は、フリット前部に蓄積して予充填ベッド（４）を形成する。
【００３２】
そして、図２に示すように、取り外し可能なフリットがカラム（１０）から取り外され、カラム（１０）のある区間が、長さＸの、予充填ベッド（２１）を備えた予充填カラム区間（２０）を形成するために、切り出される。
【００３３】
次いで、予充填カラム区間（２０）は、その一端で、図３に示すように、第２のチューブ（３０）の近い方の端部と接合され、両接合端部が、液密シール（５）およびユニオン（８）とともに保持される。第２のチューブ（３０）の内部は、オプションとして、その近い方の端部にてエッチングされる。内部エッチングは、径を僅かに増大させ、充填物質が一方から他方へ連続通過する際の、予充填カラムと第２のチューブとの界面における、不完全配置による詰まりの可能性を低減する。予充填カラム作成に用いられたのと同じタイプの、あるいは異なるタイプのフリット（９）が、第２のチューブ（３０）の遠い方の端部に設置され、図３に示すように、液（７０）（好ましくは、スラリー（６０）中の可動相として用いられたのと同じもの、つまり、メタノール）が、予充填カラム（２０）の開口端（７）内に、約１０００ｐｓｉまでの圧力にて注入される。
【００３４】
流れている液が、予充填カラム区間（２０）内の粒子（２１）の予充填ベッドを、再び可動状態になるように誘導し、図４に示すように、第２のチューブ（３０）内へと該チューブを通して、フリット（９）に到達するまで移動させる。液は、フリット（９）を通過してそこから出、再可動化された粒子はフリット（９）の手前に蓄積して新たな充填ベッド（３１）を形成する。新たな充填ベッド（３１）の長さ（＜Ｘ）は、予充填ベッド（２１）の長さよりも約１５％短くなって、より効率のよい充填とより密な充填密度が得られる。
【００３５】
そして、基本的に空となった予充填カラム（２０）が新たなカラム（３０）から図５に示すように取り除かれる。
【００３６】
別の実施態様においては、第２のチューブ（３０）に、テーパーニードル端が設けられ、図６に示すように、質量分析での使用に好適なニードル端（４０）を有する最終カラムが形成される。
【００３７】
本方法においては、図８に示すように、２種以上の異なる充填物（２１，２１Ａ）が連続的に配列された充填カラムも効果的に作成することができる。このような充填カラムの作成においては、少なくとも２種のあるいは２タイプの充填物質（２１，２１Ａ）を用いて、２つ以上の予充填カラム（１０，１１）が形成されてもよい。そして、予充填カラムが図７に示すように互いに直列に接合され、次いで、第２のチューブ（３０）が、上述したのと同じ方法で、接合された２つの予充填カラムの一方の残りの開口端に接合される。フリット（９）は、上述したのと同じ方法で、第２のカラムの遠い方の端部に設けられ、それから液が、上述したのと同じ方法で、接合された予充填カラムの残りの開口端に注入されて、両予充填カラム内の充填物が可動化され、上述したのと同じ方法で、該充填物が第２のチューブ内へと再充填され、しかる後に、充填された第２のチューブが予充填カラムから分離されて図８の充填カラムが形成される。
【００３８】
図７に示すように、第１の予充填カラム（１０）が第２の予充填カラム（１１）に接合される。予充填カラム（１０）には充填物（２１）が充填され、予充填カラム（１１）には充填物（２１Ａ）が充填される。充填物（２１）は、充填物（２１Ａ）とは異種の充填物である。第２のチューブ（３０）は、予充填カラム（１０）の遠い方の端部に接合され、フリット（９）は、空のチューブ（３０）の遠い方の端部に取り付けられる。次いで、液（図示せず）が予充填カラム（１１）の近い方の端部内に注入され、その液が予充填カラム（１１）を通して、予充填カラム（１０）内へと流れ、次いで第２のチューブ（３０）内へと流れる。充填物（２１Ａ）と充填物（２１）は、予充填カラムを通過する液の流れによって可動化され、流れる液によって第２のカラム（３０）内へと運ばれ、そこで充填物（２１Ａ）と（２１）の直列配置からなる充填区間（３１）に形成される。
【実施例】
【００３９】
メタノール中の５μｍ径Ｃ１８誘導シリカのスラリー（シリカ０．０２ｇを１ｇのメタノールに分散させたもの）が、８００ｐｓｉの圧力で、圧力ボンベを用いて、近い方の端部に取り外し可能なＰＥＥＫフリットを有する、３０ｃｍ長の７５μｍ溶融シリカのチューブ内に注入された。総充填時間は１０分であった。次いでフリットが取り除かれ、１１．８ｃｍの充填区間が３０ｃｍ長のチューブの中央部から切り出された。この１１．８ｃｍの区間（予充填区間）は切り出し中に非接触状態に保持され、その区間内のベッドの原状態が顕微鏡検査で保証された。
【００４０】
この１１．８ｃｍの予充填チューブが、その遠い方の端部にて、４５ｃｍ長で遠い方の端部にフリットを備えた第２ピースの７５μｍ内径の溶融シリカの近い方の端部に接続された。チューブ同士の接続は、ＰＥＥＫ製の液密でゼロデッドボリュームのユニオンにて行われた。予充填区間の近い方の端部は、メタノールのみを含有する圧力ボンベに接続された。次いで、メタノールが予充填カラム内に充填された。充填物質の再可動化および第２のチューブ内の再充填は、５秒未満内に行われた。第２のカラムの９５％以上が２秒よりも短い時間のうちに充填された。
【００４１】
第２のカラム内に新たに充填された区間の長さは１０ｃｍであった。充填ベッド長（１５％）と充填時間（９８％）の顕著な減少は、物質のより効率のよい充填を示している。充填ベッド長の１５％の低減は、充填物質移送中のいかなるロスに帰するものでもなかった。
【００４２】
追加試験では、５％から２０％の充填ベッド長の低減の結果が得られた。
【００４３】
本カラム充填方法は、広く種々のカラム、充填および条件に有用である。例えば、１から４．６ｍｍの内径を有する従来のＬＣカラムも、０．５から１．０ｍｍの内径を有するマイクロ孔カラムと同様に使用できる。本方法はとくに、３００μｍ以下の径や、さらに１００μｍ以下の小さな充填物質径を有する（つまり、１０μｍ未満、好ましくは７μｍ未満、最も好ましくは１．５から５μｍの範囲の）ナノ孔カラムの充填に有用である。
【００４４】
本発明およびその効果は、以上の説明から容易に理解される。種々の変更が、本発明の思想および範囲から外れることのないプロセスにて行われるだろうことは明らかである。ここに示されたプロセスは、単に本発明の好ましい態様を示したものにすぎず、それによって本発明が限定されるものではない。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】スラリーがチューブ内に加圧注入され充填物がチューブ内に形成される様子を示す、予充填チューブの断面図である。
【図２】緩く充填された充填ベッドを有し、フリットと入口側端部が除かれた、充填された予充填カラム区間の断面図である。
【図３】充填物質の予充填チューブから第２のチューブへの移送のために、第２のチューブに接合された、図２の予充填カラム区間の断面図である。
【図４】充填物が予充填カラム区間から第２のチューブへ移送された後の、図３のカラムの断面図である。
【図５】予充填カラムから分離して最終充填カラムを形成した後の、第２のカラムの断面図である。
【図６】予充填カラムから分離して最終充填カラムを形成した後の、質量分析での使用に好適な、テーパーニードル端を有する第２のカラムの断面図である。
【図７】２つの異なる充填物質の区間を有する充填カラムを形成すべく、充填物質を２つの予充填カラムから第２のチューブへ移送するために、第２のチューブに接合された２つの積層予充填カラムを示す断面図である。
【図８】充填物質を図７の積層予充填カラムから第２のチューブに移送し、最終充填カラムを形成するために充填された第２のチューブを予充填カラムから分離することによって形成された充填カラムを示す断面図である。
【図１】
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【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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【図７】
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【図８】
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【国際公開パンフレット】
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【国際調査報告】
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