JP2001249120A - 液体クロマトグラフィー用カラム - Google Patents
液体クロマトグラフィー用カラムInfo
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- JP2001249120A JP2001249120A JP2000108754A JP2000108754A JP2001249120A JP 2001249120 A JP2001249120 A JP 2001249120A JP 2000108754 A JP2000108754 A JP 2000108754A JP 2000108754 A JP2000108754 A JP 2000108754A JP 2001249120 A JP2001249120 A JP 2001249120A
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- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N30/00—Investigating or analysing materials by separation into components using adsorption, absorption or similar phenomena or using ion-exchange, e.g. chromatography or field flow fractionation
- G01N30/02—Column chromatography
- G01N30/60—Construction of the column
- G01N30/6004—Construction of the column end pieces
- G01N30/603—Construction of the column end pieces retaining the stationary phase, e.g. Frits
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 液体クロマトグラフィーのカラムに装着され
るフリットの材質を改善することにより、試料の分散を
良好ならしめカラムの理論段数を増加し、試料の汚れに
対する吸着面積を大にし耐使用時間の長期化を図る。 【解決手段】 カラムボディー1、フリット2、スリー
ブ3、エンドフィッティング4からなる液体クロマトグ
ラフィー用カラムであって、多孔質ガラス製のフリット
2を装着する。
るフリットの材質を改善することにより、試料の分散を
良好ならしめカラムの理論段数を増加し、試料の汚れに
対する吸着面積を大にし耐使用時間の長期化を図る。 【解決手段】 カラムボディー1、フリット2、スリー
ブ3、エンドフィッティング4からなる液体クロマトグ
ラフィー用カラムであって、多孔質ガラス製のフリット
2を装着する。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、液体クロマトグラ
フィー用カラムに関するものである。
フィー用カラムに関するものである。
【0002】
【従来の技術】有機化学、生化学、医学、食品、環境等
の分野における試料中の成分の分離、分析、分取に液体
クロマトグラフィーが汎用されている。液体クロマトグ
ラフィー用カラムは図1に示すようにカラムボディ1、
フリット2、スリーブ3及びエンドフィッティング4か
らなっている。また分散効果を必要とする場合、分散板
が用いられる。すなわちフリット2と分散板(図示して
いない)がスリーブ3内に収納されて、エンドフィッテ
ィング4内に装着されており、カラムボディ1の外周面
に切られた雄ねじ1aとエンドフィッティング4の一端
部の内周面に切られた雌ねじ4aが螺合されることによ
り、カラムボディ1とエンドフィッティング4が嵌合
し、カラムボディ1の端部5とスリーブ3が面接触し
て、密閉される構造となっている。またエンドフィッテ
ィング4の中央部には液体クロマトグラフィーの流体を
流すための通路(液路)6が設けられており、エンドフ
ィッティング4の他端部には雌ねじ4bが切られてお
り、配管(図示していない)と接続されるようになって
いる。従来のフリットは、主にステンレス粉を焼き固め
たものが使用されており、細孔が貫通孔と非貫通孔とよ
り形成され、流路の範囲が限られ、分散効果をより一層
向上させるため、分散板を用いることもあった。なおカ
ラムボディ1の内部にはシリカゲル、アルミナ、多孔質
ガラス、樹脂等の充填剤7が充填されており、同形のフ
リット(図示していない)が底部に取り付けられて充填
剤7を保持している。
の分野における試料中の成分の分離、分析、分取に液体
クロマトグラフィーが汎用されている。液体クロマトグ
ラフィー用カラムは図1に示すようにカラムボディ1、
フリット2、スリーブ3及びエンドフィッティング4か
らなっている。また分散効果を必要とする場合、分散板
が用いられる。すなわちフリット2と分散板(図示して
いない)がスリーブ3内に収納されて、エンドフィッテ
ィング4内に装着されており、カラムボディ1の外周面
に切られた雄ねじ1aとエンドフィッティング4の一端
部の内周面に切られた雌ねじ4aが螺合されることによ
り、カラムボディ1とエンドフィッティング4が嵌合
し、カラムボディ1の端部5とスリーブ3が面接触し
て、密閉される構造となっている。またエンドフィッテ
ィング4の中央部には液体クロマトグラフィーの流体を
流すための通路(液路)6が設けられており、エンドフ
ィッティング4の他端部には雌ねじ4bが切られてお
り、配管(図示していない)と接続されるようになって
いる。従来のフリットは、主にステンレス粉を焼き固め
たものが使用されており、細孔が貫通孔と非貫通孔とよ
り形成され、流路の範囲が限られ、分散効果をより一層
向上させるため、分散板を用いることもあった。なおカ
ラムボディ1の内部にはシリカゲル、アルミナ、多孔質
ガラス、樹脂等の充填剤7が充填されており、同形のフ
リット(図示していない)が底部に取り付けられて充填
剤7を保持している。
【0003】カラムボディ1及びエンドフィッティング
4の材質としては公知の金属製又は樹脂製でよく、通常
ステンレス製が用いられる。またスリーブ3の材質は樹
脂製である。フリット2の材質は通常ステンレス焼結体
が用いられる。しかしこのステンレス焼結体の細孔径は
1〜20μm、通常約2μmであり貫通率は10〜35
%である。市場で入手できるフリットとしては、この焼
結体が代表的なものであり、この種類のものを使用せざ
るを得なかった。しかし、上記のような物性では試料の
分散が十分であるとは言い難く、カラムの理論段数が十
分に出なかったり、注入する試料の汚れによって気孔が
詰まり、試料移動相の背圧の上昇の原因となる等、満足
のできるものではなかった。
4の材質としては公知の金属製又は樹脂製でよく、通常
ステンレス製が用いられる。またスリーブ3の材質は樹
脂製である。フリット2の材質は通常ステンレス焼結体
が用いられる。しかしこのステンレス焼結体の細孔径は
1〜20μm、通常約2μmであり貫通率は10〜35
%である。市場で入手できるフリットとしては、この焼
結体が代表的なものであり、この種類のものを使用せざ
るを得なかった。しかし、上記のような物性では試料の
分散が十分であるとは言い難く、カラムの理論段数が十
分に出なかったり、注入する試料の汚れによって気孔が
詰まり、試料移動相の背圧の上昇の原因となる等、満足
のできるものではなかった。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、上記
液体クロマトグラフィーのカラムに装着されるフリット
の材質を改良することにより、試料の分散を良好ならし
め、カラムの理論段数を増加し、試料の汚れに対する吸
着面積を大にし、耐用使用時間の長期化を図ることにあ
る。
液体クロマトグラフィーのカラムに装着されるフリット
の材質を改良することにより、試料の分散を良好ならし
め、カラムの理論段数を増加し、試料の汚れに対する吸
着面積を大にし、耐用使用時間の長期化を図ることにあ
る。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、カラム
ボディ、フリット、スリーブ及びエンドフィッティング
からなる液体クロマトグラフィー用カラムであって、多
孔質ガラスをフリットとして装着したことを特徴とする
液体クロマトグラフィー用カラムが提供される。
ボディ、フリット、スリーブ及びエンドフィッティング
からなる液体クロマトグラフィー用カラムであって、多
孔質ガラスをフリットとして装着したことを特徴とする
液体クロマトグラフィー用カラムが提供される。
【0006】多孔質ガラスは、表面修飾を施したもの、
表面修飾を施さないものの使用が考えられ、順相系、逆
相系の充填剤との組み合わせが可能である。充填剤を修
飾する化学薬品として、n−オクタデシルジメチルクロ
ロシラン(以下ODSという)が知られているが、それ
以外にも、CH2(CH2)1−Si(CH3)mCl
n(1:0〜29,m:0〜3,n:3〜0)なる構造
を持つ化合物、R(CH2)1−Si(CH3)mCl
n(R:NC,フェニル,l:1〜4,m:0〜3,
n:3〜0)なる構造を持つ化合物等が有効であり、エ
ンドキャップを施すのが通例である。一般に液体クロマ
トグラフィーに用いられている充填剤に制約を加えるも
のではない。
表面修飾を施さないものの使用が考えられ、順相系、逆
相系の充填剤との組み合わせが可能である。充填剤を修
飾する化学薬品として、n−オクタデシルジメチルクロ
ロシラン(以下ODSという)が知られているが、それ
以外にも、CH2(CH2)1−Si(CH3)mCl
n(1:0〜29,m:0〜3,n:3〜0)なる構造
を持つ化合物、R(CH2)1−Si(CH3)mCl
n(R:NC,フェニル,l:1〜4,m:0〜3,
n:3〜0)なる構造を持つ化合物等が有効であり、エ
ンドキャップを施すのが通例である。一般に液体クロマ
トグラフィーに用いられている充填剤に制約を加えるも
のではない。
【0007】
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態は、フリット
の材質を多孔質ガラスに変更するのみで、他は図1に示
す液体クロマトグラフィー用カラムと同様である。多孔
質ガラスの種類については特に制限はないが、典型例と
して特公平2−62503号公報に記載された製法によ
り製造された耐薬品性多孔質ガラスが挙げられる。この
多孔質ガラスは、SiO240〜75重量%、B2O3
15〜40重量%、アルカリ土類金属酸化物5〜30重
量%、ZrO24〜20重量%、Na2O0〜20重量
%及びAl2O30〜5重量%からなる原料組成物を、
溶融成形後500〜800℃で熱処理しSiO2とZr
O2とを主成分とする相と、それ以外の酸化物を主成分
とする相とからなる組織を形成させた後、後者を酸で溶
出除去しさらに洗浄処理して細孔内のゲル化物を除去す
ることによって製造される。従来のフリットで使用され
たステンレスの焼結体は、孔がつぶれたり孔の径のバラ
ツキがあったが、本発明で使用される多孔質ガラスは、
その均一な貫通孔により試料の分散効率が向上しカラム
の断面積が全カラム長に対して有効に利用できるため、
カラムの理論段数を向上させることが可能となる。この
フリットは径0.5〜6mm、厚み0.5〜100mm
の円筒形で、均一な0.1〜数10μmの貫通孔を有
し、貫通率は約50%である。
の材質を多孔質ガラスに変更するのみで、他は図1に示
す液体クロマトグラフィー用カラムと同様である。多孔
質ガラスの種類については特に制限はないが、典型例と
して特公平2−62503号公報に記載された製法によ
り製造された耐薬品性多孔質ガラスが挙げられる。この
多孔質ガラスは、SiO240〜75重量%、B2O3
15〜40重量%、アルカリ土類金属酸化物5〜30重
量%、ZrO24〜20重量%、Na2O0〜20重量
%及びAl2O30〜5重量%からなる原料組成物を、
溶融成形後500〜800℃で熱処理しSiO2とZr
O2とを主成分とする相と、それ以外の酸化物を主成分
とする相とからなる組織を形成させた後、後者を酸で溶
出除去しさらに洗浄処理して細孔内のゲル化物を除去す
ることによって製造される。従来のフリットで使用され
たステンレスの焼結体は、孔がつぶれたり孔の径のバラ
ツキがあったが、本発明で使用される多孔質ガラスは、
その均一な貫通孔により試料の分散効率が向上しカラム
の断面積が全カラム長に対して有効に利用できるため、
カラムの理論段数を向上させることが可能となる。この
フリットは径0.5〜6mm、厚み0.5〜100mm
の円筒形で、均一な0.1〜数10μmの貫通孔を有
し、貫通率は約50%である。
【0008】試料はこのフリットを経てカラムに入り、
カラム中の充填剤であるシリカゲルにより試料中の各成
分が分離される。分離された各成分は検出器によって、
例えば吸光度を測定する等によって検出され、その結果
が積分機器により処理されてクロマトグラムに表され
る。
カラム中の充填剤であるシリカゲルにより試料中の各成
分が分離される。分離された各成分は検出器によって、
例えば吸光度を測定する等によって検出され、その結果
が積分機器により処理されてクロマトグラムに表され
る。
【0009】フリットによる試料の分散は、孔径が揃っ
ている程、貫通率が大なる程良好である。例えば図2A
に示すように、1つの貫通孔8のみで充填層7に試料を
分散させる場合は、充填層中で矢印に示す液流が横方向
に拡散し、液の流通に遅れを生じ、図3に示すクロマト
グラムにおいてピークPが実線で示すように鋭くなく点
線で示すようなテーリングTを生ずる。図2Bの如く、
均一な孔径の多数の貫通孔8がフリット2に存在する場
合は、試料の移動相の液流も均一で遅れを生ぜずクロマ
トグラムのピークPも鋭くなる。
ている程、貫通率が大なる程良好である。例えば図2A
に示すように、1つの貫通孔8のみで充填層7に試料を
分散させる場合は、充填層中で矢印に示す液流が横方向
に拡散し、液の流通に遅れを生じ、図3に示すクロマト
グラムにおいてピークPが実線で示すように鋭くなく点
線で示すようなテーリングTを生ずる。図2Bの如く、
均一な孔径の多数の貫通孔8がフリット2に存在する場
合は、試料の移動相の液流も均一で遅れを生ぜずクロマ
トグラムのピークPも鋭くなる。
【0010】また、試料中に金属と反応する物質が存在
する場合、従来のステンレス焼結体をフリットとして使
用すれば、吸着を起こしたり、ピークのテーリングの原
因となるが、本発明のように多孔質ガラスをフリットと
して使用すると、金属の影響が少なくなりクロマトグラ
ムのピーク形状が改善される。
する場合、従来のステンレス焼結体をフリットとして使
用すれば、吸着を起こしたり、ピークのテーリングの原
因となるが、本発明のように多孔質ガラスをフリットと
して使用すると、金属の影響が少なくなりクロマトグラ
ムのピーク形状が改善される。
【0011】なお、前記のように充填剤であるシリカゲ
ルの表面が有機物で修飾された修飾型シリカゲルを使用
する場合は、フリットとして使用する多孔質ガラスも同
様に修飾することが好ましい。すなわちシリカゲルを多
孔質ガラスと同質のものとすることにより、フリットに
より試料中の特定の不純物が捕捉されるのでシリカゲル
充填剤を汚すことが無くなる。
ルの表面が有機物で修飾された修飾型シリカゲルを使用
する場合は、フリットとして使用する多孔質ガラスも同
様に修飾することが好ましい。すなわちシリカゲルを多
孔質ガラスと同質のものとすることにより、フリットに
より試料中の特定の不純物が捕捉されるのでシリカゲル
充填剤を汚すことが無くなる。
【0012】本発明者らの研究によると、細孔径120
オングストローム、粒子径5μmのODSで修飾しエン
ドキャップを施した全多孔性シリカゲルを充填したカラ
ムでは、分離段数が10〜16%上昇し、5〜20倍の
注入回数の増加が認められた。
オングストローム、粒子径5μmのODSで修飾しエン
ドキャップを施した全多孔性シリカゲルを充填したカラ
ムでは、分離段数が10〜16%上昇し、5〜20倍の
注入回数の増加が認められた。
【0013】
【実施例】以下、実施例により本発明を具体的に説明す
る。 実施例1 特公平2−62503号公報の方法で製造しODSで修
飾しエンドキャップを施した耐薬品性多孔質ガラスの径
4mm、厚み4mmのフリットを図1に示す装置に装着
した。このフリットを装着した径4.6mm、長さ15
0mmのステンレス製カラムに、シリカゲルとして商品
名ダイソーゲルSP−120−5−ODS−AP(細孔
径120オングストローム、粒子径5μm、ODSで修
飾しエンドキャップを施した全多孔性シリカゲル)を充
填した。移動相としてメタノール/水=70/30を使
用し流速=1ml/min、温度40℃の分析条件でナ
フタレンの段数を測定したところ、従来のステンレス焼
結体をフリットとして使用したカラムでは90,000
±5,000段/メーターであったものが、本発明のフ
リットを装着したカラムでは100,000±5,00
0段/メーターと、カラムの段数が10%以上改善され
た。
る。 実施例1 特公平2−62503号公報の方法で製造しODSで修
飾しエンドキャップを施した耐薬品性多孔質ガラスの径
4mm、厚み4mmのフリットを図1に示す装置に装着
した。このフリットを装着した径4.6mm、長さ15
0mmのステンレス製カラムに、シリカゲルとして商品
名ダイソーゲルSP−120−5−ODS−AP(細孔
径120オングストローム、粒子径5μm、ODSで修
飾しエンドキャップを施した全多孔性シリカゲル)を充
填した。移動相としてメタノール/水=70/30を使
用し流速=1ml/min、温度40℃の分析条件でナ
フタレンの段数を測定したところ、従来のステンレス焼
結体をフリットとして使用したカラムでは90,000
±5,000段/メーターであったものが、本発明のフ
リットを装着したカラムでは100,000±5,00
0段/メーターと、カラムの段数が10%以上改善され
た。
【0014】実施例2 実施例1と同様の装置を使用し、同型のステンレス製カ
ラムに商品名SUMIPAX ODS A−05−46
15と同等のシリカゲルを充填し、移動相として緩衝液
/アセトニトリルを70/30から30/70までグラ
ジエントをかけ、1ml/min、温度25℃でサンプ
ルの注入可能な回数を測定したところ、従来のステンレ
ス焼結体をフリットとして使用したカラムに比べて以下
のように注入回数が改善された。
ラムに商品名SUMIPAX ODS A−05−46
15と同等のシリカゲルを充填し、移動相として緩衝液
/アセトニトリルを70/30から30/70までグラ
ジエントをかけ、1ml/min、温度25℃でサンプ
ルの注入可能な回数を測定したところ、従来のステンレ
ス焼結体をフリットとして使用したカラムに比べて以下
のように注入回数が改善された。
【0015】
【表1】
【0016】実施例3 実施例1と同様の装置を使用し、同型のステンレス製カ
ラムに商品名SUMIPAX ODS C−05−46
15と同等のシリカゲルを充填し、移動相としてメタノ
ール/水=70/30を使用し、流速1ml/min、
温度25℃の分析条件で試料としてヘキサンに溶解させ
たトルエン、ナフタレンを3μl注入してフリットの攪
拌効果を比較した結果を図4、図5に示す。ヘキサンは
メタノールに溶解しにくいため、従来のステンレス焼結
体をフリットとして用いたもの(図4)のピークのテー
リングは大きいが、多孔質ガラスをフリットとして用い
たものはピークが高く、テーリングが大幅に改善される
(図5)。
ラムに商品名SUMIPAX ODS C−05−46
15と同等のシリカゲルを充填し、移動相としてメタノ
ール/水=70/30を使用し、流速1ml/min、
温度25℃の分析条件で試料としてヘキサンに溶解させ
たトルエン、ナフタレンを3μl注入してフリットの攪
拌効果を比較した結果を図4、図5に示す。ヘキサンは
メタノールに溶解しにくいため、従来のステンレス焼結
体をフリットとして用いたもの(図4)のピークのテー
リングは大きいが、多孔質ガラスをフリットとして用い
たものはピークが高く、テーリングが大幅に改善される
(図5)。
【0017】
【発明の効果】本発明によれば、多孔質ガラスを液体ク
ロマトグラフィー用カラムのフリットとして使用するこ
とにより、従来のステンレス焼結体を使用する場合と比
較して、以下のような利点が認められる。 (1)試料の分散効率が向上し、クロマトグラムのピー
クの形状が改善され、カラムの理論段数が上昇する。 (2)試料の汚れに対する吸着面積が増加できるので試
料の注入回数も大幅に増加し、耐使用時間の長期化が図
れる。 (3)攪拌効果が上昇し、ピークのテーリングが小さく
なる。また金属の影響が低減でき、クロマトグラムのピ
ークの状態が改善されることが容易に推定できる。
ロマトグラフィー用カラムのフリットとして使用するこ
とにより、従来のステンレス焼結体を使用する場合と比
較して、以下のような利点が認められる。 (1)試料の分散効率が向上し、クロマトグラムのピー
クの形状が改善され、カラムの理論段数が上昇する。 (2)試料の汚れに対する吸着面積が増加できるので試
料の注入回数も大幅に増加し、耐使用時間の長期化が図
れる。 (3)攪拌効果が上昇し、ピークのテーリングが小さく
なる。また金属の影響が低減でき、クロマトグラムのピ
ークの状態が改善されることが容易に推定できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の液体クロマトグラフィー用カラムの一
例を示す断面図である。
例を示す断面図である。
【図2】フリットに注入される試料の状態を示す説明図
であり(A)は貫通孔が1個の場合、(B)は貫通孔が
多数の場合を示す。
であり(A)は貫通孔が1個の場合、(B)は貫通孔が
多数の場合を示す。
【図3】クロマトグラムのピークの形状を示す説明図で
ある。
ある。
【図4】実施例3において、ステンレス焼結体をフリッ
トとして使用した場合のクロマトグラムを示す。
トとして使用した場合のクロマトグラムを示す。
【図5】実施例3において、多孔質ガラスをフリットと
して使用した場合のクロマトグラムを示す。
して使用した場合のクロマトグラムを示す。
1 カラムボディ 1a 雄ねじ 2 フリット 3 スリーブ 4 エンドフィッティング 4a 雌ねじ 4b 雌ねじ 5 端部 6 通路 7 充填剤 P ピーク T テーリング トルエン ナフタレン
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 松本 米蔵 大阪府大阪市此花区春日出中3−1−135 株式会社住化分析センター内 (72)発明者 松下 靖弘 大阪府大阪市此花区春日出中3−1−135 株式会社住化分析センター内 (72)発明者 正山 敏之 大阪府大阪市此花区春日出中3−1−135 株式会社住化分析センター内 (72)発明者 梅原 一宏 大阪府大阪市此花区春日出中3−1−135 株式会社住化分析センター内 (72)発明者 古屋 幸弘 大阪府大阪市中央区北浜4−7−19 互栄 商事株式会社内 (72)発明者 稗田 真人 大阪府大阪市西区江戸堀1丁目10番8号 ダイソー株式会社内 (72)発明者 山口 昇 大阪府大阪市西区江戸堀1丁目10番8号 ダイソー株式会社内 (72)発明者 向井 敏和 大阪府大阪市西区江戸堀1丁目10番8号 ダイソー株式会社内
Claims (1)
- 【請求項1】 カラムボディ、フリット、スリーブ及び
エンドフィッティングからなる液体クロマトグラフィー
用カラムであって、多孔質ガラスをフリットとして装着
したことを特徴とする液体クロマトグラフィー用カラ
ム。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2000108754A JP2001249120A (ja) | 2000-03-06 | 2000-03-06 | 液体クロマトグラフィー用カラム |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2000108754A JP2001249120A (ja) | 2000-03-06 | 2000-03-06 | 液体クロマトグラフィー用カラム |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2001249120A true JP2001249120A (ja) | 2001-09-14 |
Family
ID=18621541
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2000108754A Pending JP2001249120A (ja) | 2000-03-06 | 2000-03-06 | 液体クロマトグラフィー用カラム |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2001249120A (ja) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007527536A (ja) * | 2004-03-05 | 2007-09-27 | ウオーターズ・インベストメンツ・リミテツド | 高圧液体クロマトグラフィのためのフリット |
JP2007531866A (ja) * | 2003-07-14 | 2007-11-08 | ウオーターズ・インベストメンツ・リミテツド | 一体型ガードカラムをもつ分離装置 |
JP2013011601A (ja) * | 2011-06-29 | 2013-01-17 | Agilent Technologies Inc | 液体クロマトグラフィ用の微細加工されたフリットおよび流れ分配デバイス |
WO2014142096A1 (ja) | 2013-03-11 | 2014-09-18 | 積水メディカル株式会社 | 液体クロマトグラフィー用カラム装置及び液体クロマトグラフィー装置 |
-
2000
- 2000-03-06 JP JP2000108754A patent/JP2001249120A/ja active Pending
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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