(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して濃縮してから、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おいて、
液体を吸引及び吐出する吸引吐出部と、
希釈液を収容した希釈液容器と、
前記吸引吐出部につながる流路及び前記希釈液容器につながる流路が接続された流路選択バルブと、
一端側が前記分析流路切替えバルブに接続され他端側が前記流路選択バルブに接続され、前記試料を注入するためのサンプリングニードル及び試料注入ポートを備えた試料導入流路と、
一端側が前記試料導入流路の前記試料注入ポートと前記分析流路切替えバルブとの間に接続され他端側が前記流路選択バルブに接続された１又は複数の希釈調整流路と、
を備え、
前記流路選択バルブは、少なくとも、前記吸引吐出部につながる流路を、前記試料導入流路及び少なくとも１つの前記希釈調整流路に同時に接続する接続ポジションと、前記試料導入流路に接続する接続ポジションと、前記希釈液容器につながる流路に接続する接続ポジションとの間で切り替えられるものであ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、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して濃縮してから、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８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９（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、合流部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からの流路を合流部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８参照）と、分岐部５からの流路をサンプルループ９を介して合流部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９（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には合流部３１につながる流路も接続されている。バルブ２９は、合流部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】
合流部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、合流部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８参照）と、合流部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９（ｄ）参照）との間で切り替えられる。
【０００７】
図９を参照してこの従来例の動作を説明する。
（Ａ）図８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の試料へ浸入させた後、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、合流部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を介して合流部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を経て合流部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、図８の従来例に示すように、試料を濃縮しようとすると、試料を濃縮カラム３５に捕集させるだけのために、複数のポンプ３，１９や多数のバルブ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。
そこで本発明は、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。
【００１０】
【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して濃縮してから、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、液体を吸引及び吐出する吸引吐出部と、希釈液を収容した希釈液容器と、一端側が分析流路切替えバルブに接続され、試料を注入するためのサンプリングニードル及び試料注入ポートを備えた試料導入流路と、一端側が試料導入流路の試料注入ポート、分析流路切替えバルブ間に接続された１又は複数の希釈調整流路と、吸引吐出部につながる流路、希釈液容器につながる流路、試料導入流路の他端側及び希釈調整流路の他端側が接続された流路選択バルブとを備え、その流路選択バルブは、少なくとも、吸引吐出部につながる流路を、試料導入流路及び少なくとも１つの希釈調整流路に同時に接続する接続ポジションと、試料導入流路に接続する接続ポジションと、希釈液容器につながる流路に接続する接続ポジションとの間で切り替えられるものである。
【００１１】
流路選択バルブにより吸引吐出部につながる流路を希釈液につながる流路に接続し、吸引吐出部を吸引動作させて吸引吐出部に希釈液を吸引した後、流路選択バルブを切り替えて吸引吐出部につながる流路を試料導入流路及び希釈調整流路に接続し、吸引吐出部を吐出動作させて試料導入流路及び希釈調整流路を希釈液で満たす。
流路選択バルブにより吸引吐出部につながる流路を試料導入流路に接続し、サンプリングニードルの先端を試料に浸入させた後、吸引吐出部を吸引動作させて試料を試料導入流路のサンプリングニードル、流路選択バルブ間に吸引する。吸引吐出部には試料導入流路のサンプリングニードル、流路選択バルブ間に満たされている希釈液が吸引される。その後、サンプリングニードルを試料注入ポートに接続する。
【００１２】
試料を希釈しない場合、吸引吐出部を吐出動作させて、試料を試料注入ポートから試料導入流路及び分析流路切替えバルブを介して、濃縮カラムに導入する。試料を希釈する場合、流路選択バルブを切り替えて吸引吐出部につながる流路を試料導入流路及び少なくとも１つの希釈調整流路に接続し、吸引吐出部を吐出動作させて、試料を試料注入ポートから試料導入流路へ導入するとともに、希釈調整流路から希釈液を試料導入流路の試料注入ポート、分析流路切替えバルブ間へ導入し、試料導入流路で試料を希釈液により希釈し、その希釈試料を分析流路切替えバルブを介して濃縮カラムに導く。
【００１３】
【実施例】
図１は一実施例を示す流路図である。図２から図５はその動作を示す流路図である。図８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。流路選択バルブ２は変則の６ポートロータリーバルブであり、そのポートには、洗浄液としても用いられる希釈液を収容した希釈液容器１につながる希釈液流路１ａ、シリンジポンプ（吸引吐出部）４につながる吸引吐出用流路４ａ及び希釈液吸引用流路４ｂ、サンプリングニードル８につながる試料導入流路６、抵抗管が設けられたバイパス流路（希釈調整流路）１０，１２が接続されている。流路選択バルブ２のステータには、吸引吐出用流路４ａのポート、試料導入流路６のポート、バイパス流路１０のポート、バイパス流路１２のポート、希釈液流路１ａのポート、希釈液吸引用流路４ｂのポートの順に時計回りに４５度間隔でポートが設けられており、希釈液吸引用流路４ｂのポートと吸引吐出用流路４ａの間隔は１３５度である。流路選択バルブ２のローターには１３５度の溝２ａが形成されており、ローターの回転により流路選択バルブ２の流路接続が切り替えられる。流路選択バルブ２は、図６に示すように、吸引吐出用流路４ａ、試料導入流路６、バイパス流路１０及びバイパス流路１２を接続する接続ポジション（Ａ）、吸引吐出用流路４ａ、試料導入流路６及びバイパス流路１０を接続する接続ポジション（Ｂ）、吸引吐出用流路４ａ及び試料導入流路６を接続する接続ポジション（Ｃ）、希釈液流路１ａ及び希釈液吸引用流路４ｂを接続する接続ポジション（Ｄ）の間で切り替えられる。
【００１４】
図７は、シリンジポンプ４の構造を示す断面図である。
図１に示すように、シリンジポンプ４と流路選択バルブ２の間は２本の流路４ａ，４ｂで接続されている。吸引吐出用流路４ａはプランジャ４ｃの前進位置側でシリンダ４ｄに接続され、希釈液吸引用流路４ｂはプランジャ４ｃの後退位置側でシリンダ４ｄに接続されている。試料を吸引するときは吸引吐出用流路４ａから液を吸引し、希釈液を吸引するときは希釈液吸引用流路４ｂから吸引する。吐出は吸引吐出用流路４ａから行なう。これにより、シリンジポンプ４の中に空気が滞留しにくくなる。
【００１５】
サンプリングニードル８の近傍に、試料注入ポート１４と試料びん１５が配置されている。試料注入ポート１４は、途中に合流部１６が設けられた試料導入流路１８により分析流路切替えバルブ３３に接続されている。合流部１６には、流路選択バルブ２からのバイパス流路１０，１２が接続されている。
分析流路切替えバルブ３３、濃縮カラム３５、分析流路３７、ドレイン３９、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が図８の従来例と同じ構成で設けられている。
本発明の試料導入流路は試料導入流路６，１８により構成されている。
【００１６】
図1から図５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、合流部１６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。希釈液流路１ａ、吸引吐出用流路４ａ、希釈液吸引用流路４ｂ、試料導入流路６，１８及びバイパス流路１０，１２は希釈液で満たされている（図１参照）。
【００１７】
（Ｂ）試料の吸引
図１に示す待機状態から、流路選択バルブ２を切り替えて吸引吐出用流路４ａを試料導入流路６のみに接続し、サンプリングニードル８を移動させてその先端を試料びん１５の試料へ浸入させた後、シリンジポンプ４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８及び試料導入流路６に吸引する。このとき、シリンジポンプ４には試料導入流路６に満たされている希釈液が吸引される（図２参照）。
【００１８】
（Ｃ）希釈液の吸引
サンプリングニードル８を試料注入ポート１４に接続した後、流路選択バルブ２を切り替えて希釈液流路１ａと希釈液吸引用流路４ｂを接続する。その状態で、シリンジポンプ４を吸引動作させて、希釈液をシリンジポンプ４内に満たす（図３参照）。
（Ｄ）濃縮カラムへの試料の導入
流路選択バルブ２を切り替えて吸引吐出用流路４ａを試料導入流路６、バイパス流路１０及び１２に接続し、シリンジポンプ４を吐出動作させる。シリンジポンプ４内の希釈液は、吸引吐出用流路４ａを経て流路選択バルブ２の溝２ａに導かれ、試料導入流路６及びバイパス流路１０，１２の流路抵抗に応じて分岐されて試料導入流路６及びバイパス流路１０，１２に導入される。
試料導入流路６に導入された希釈液は試料導入流路６内及びサンプリングニードル８に導入されている試料を試料注入ポート１４側へ押し出し、試料導入流路１８に導入する。バイパス流路１０，１２に導入された希釈液は合流部１６へ押し出される（図４参照）。
【００１９】
試料導入流路１８に導入された試料は合流部１６でバイパス流路１０，１２からの希釈液と混合されて希釈される。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。ここで、必要なら、試料が完全に濃縮カラム３５に捕集されるまで希釈液の吸引動作（Ｃ）と吐出動作（Ｄ）を繰り返す。
（Ｅ）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５参照）。
【００２０】
上記の動作では、バイパス流路１０及び１２から合流部１６へ希釈液を導入しているが、動作（Ｃ）において、流路選択バルブ２により吸引吐出流路４ａを試料導入流路６及びバイパス流路１０に接続して（図６（Ｂ）参照）、バイパス流路１０のみから合流部１６へ希釈液を導入するようにすれば、バイパス流路１０及び１２から希釈液を導入する場合に比較して、希釈率を小さくして試料を希釈することができる。
また、動作（Ｃ）において、流路選択バルブ２により吸引吐出流路４ａを試料導入流路６のみに接続して（図６（Ｃ）参照）、合流部１６へ希釈液を導入しないようにすれば、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。
【００２１】
このように、この実施例によれば、流路選択バルブ２の切替えにより、１台のシリンジポンプ４で、試料の計量及び吸引、試料の濃縮カラムへの導入、試料溶媒の希釈の全てを行なうことができる。この実施例を図８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構成要素の数は、ポンプ及びシリンジポンプとしてはポンプ３及びシリンジポンプ１９の２個からシリンジポンプ４の１個へ、バルブとしてはバルブ７，２３，２５，２９の４個からバルブ２の１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。
【００２２】
上記の実施例では、希釈調整流路としてバイパス流路を２本備え、流路選択バルブの切替えにより３段階の希釈率を実現しているが、本発明はこれに限定されるものではなく、バイパス流路は１本であってもよいし、３本以上であってもよい。
また、希釈調整流路として抵抗管を設けて流路抵抗を調節したバイパス流路を用いているが、本発明はこれに限定されるものではなく、バルブの開閉程度による可変流路抵抗など、他の流路調節器を備えたものであってもよいし、流路調節器を備えずに内径の寸法により流路抵抗を調節したものでもよい。
また、吸引吐出部として２つの液体吸引口を備えたシリンジ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、液体吸引口が１つのシリンジポンプであってもよいし、他の吸引吐出機構であってもよい。
【００２３】
【発明の効果】
本発明の液体クロマトグラフでは、液体を吸引及び吐出する吸引吐出部と、希釈液を収容した希釈液容器と、一端側が分析流路切替えバルブに接続され、試料を注入するためのサンプリングニードル及び試料注入ポートを備えた試料導入流路と、一端側が試料導入流路の試料注入ポート、分析流路切替えバルブ間に接続された１又は複数の希釈調整流路と、吸引吐出部につながる流路、希釈液容器につながる流路、試料導入流路の他端側及び希釈調整流路の他端側が接続された流路選択バルブとを備え、その流路選択バルブは、吸引吐出部につながる流路を、試料導入流路及び少なくとも１つの希釈調整流路に同時に接続する接続ポジションと、試料導入流路に接続する接続ポジションと、希釈液容器につながる流路に接続する接続ポジションとの間で切り替えられるようにしたので、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することができる。
【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】  同実施例の希釈液吸引動作を示す流路図である。
【図４】  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５】  同実施例の試料分析動作を示す流路図である。
【図６】  同実施例の流路選択バルブの接続ポジションを示す図である。
【図７】  同実施例のシリンジポンプの構造を示す断面図である。
【図８】  従来例を示す流路図である。
【図９】  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
１ａ    希釈液流路
２      流路選択バルブ
４      シリンジポンプ
６，１８      試料導入流路
８      サンプリングニードル
１０，１２      バイパス流路
１４      試料注入ポート
１６      合流部
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
【図１】
0004313501.tif 000002
【図２】
0004313501.tif 000003
【図３】
0004313501.tif 000004
【図４】
0004313501.tif 000005
【図５】
0004313501.tif 000006
【図６】
0004313501.tif 000007
【図７】
0004313501.tif 000008
【図８】
0004313501.tif 000009
【図９】
0004313501.tif 000010