JP2005121384A

JP2005121384A - 流路切り替えバルブおよび液体クロマトグラフ

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Publication number: JP2005121384A
Application number: JP2003353707A
Authority: JP
Inventors: Genichi Uematsu; 原一植松; Minoru Takahashi; 実高橋
Original assignee: Tosoh Corp
Current assignee: Tosoh Corp
Priority date: 2003-10-14
Filing date: 2003-10-14
Publication date: 2005-05-12
Anticipated expiration: 2023-10-14
Also published as: JP4433757B2

Abstract

【課題】大容量試料をポンプで自動的に分析カラムに注入するのに適し、安定な切り替え動作を確保し、かつ溶離液の汚染を生じず、さらに試料および／または溶離液を吸引により送液するにあたり分離操作に障害となる要因の発生を抑制できる流路切り替えバルブおよび液体クロマトグラフを提供する。
【解決の手段】連続的に注入される試料および／または溶離液の流路を切り替えるためのバルブであって、溶離液が注入される第１の入力ポート、試料が注入される第２の入力ポートおよび注入された試料および／または溶離液を送液するための出力ポートを有するステーターと、ステーターと接しかつ入力ポートより連続的に注入された試料および／または溶離液を流路切り替えの際に出力ポートより常に送液可能とする流路溝を有するローターまたはスライダーと、を備えた流路切り替えバルブおよび、液体クロマトグラフを用いる。
【選択図】なし

Description

本発明は、大容量の試料を分析カラムに自動注入する際好適に利用できる流路切り替えバルブ、およびこの流路切り替えバルブを備えた液体クロマトグラフに関する。

液体クロマトグラフの試料注入装置において一般的な“ループ法”では、試料をループに溜め込む“ロードポジション”と、溜めた試料をカラムに導入する“インジェクトポジション”の２位置を切替えられる高圧タイプのバルブが用いられる。注入したい容量以上のループを予め接続し、試料をそのループに満たし、バルブを切替えることで、分析カラムに試料を導入する方法がとられる。

上記注入方法を改良した方法として、６ポートの切り替えバルブと４ポートの切り替えバルブを組み合わせたものがある（例えば、特許文献１参照）。この特許文献１における６ポートの切り替えバルブは、円周上に配置された６つのポートを備えたステーターと、ポートを切替えて接続するための３つの流路溝を備えたローターとから構成され、ローターの流路溝の１つがステーターのポート間の長さと同じであり、残りの２つの流路溝の長さがステーターのポート間の長さの１．５倍である。これにより２位置の切替えバルブでありながら、中間位置をとることを可能としている。この中間位置を利用し、ループ内残圧を開放するなどの工程に用いている。この方法は少量の試料を正確に注入するには有効であるが、大容量の試料を注入するには、その容量に合ったループを準備する必要があり、試料量計量のための機器が大きくなりまた操作も煩雑となるため、使用し難しく、数１０〜数１００ｍＬという大容量の試料注入を想定したものではなく、大容量の試料注入にあたっては改善されることが望まれていた。

また、流体の流路を二方向に切り替える弁として、ステーターとローターを密着させ両者間に接液部を形成してローターシール部の回転角度に応じてステーター部の側で方向を切り替える方式がある（例えば、特許文献２参照）。この特許文献２では、加圧条件下で流体の流路切り替え弁に対し、流路切り替え時の圧力上昇を抑えて装置全体に対し悪影響を回避するものであって、例えばタンパク質等の生体材料をより温和な条件で、かつ、装置に圧力負荷が極力かからず、より安定な動作で流路を切り替えることができるバルブやそれを用いた分離装置が望まれていた。

特開２００１−２５５３１６号公報

特開平８−１５９３１０号公報

背景技術に記載した“ループ法”は、通常の定性分析、定量分析に有効である数１０〜数１００μＬといった小容量の試料注入に適した方法である。しかし、大容量の試料を注入するには、その容量に合ったループを準備する必要があり、注入装置が大きくなりまた操作も煩雑となるため、使用し難い。

一方、タンパク質の精製、濃縮、脱塩、分取を行う場合は、数１０〜数１００ｍＬという大容量の試料を注入する必要があり、前記のループ法を使用するのは難しい。

これに対して、溶離液を送液するポンプで直接試料を吸引し、分析カラムに負荷する方法が簡便である。この方法は、まずポンプの吸引配管を試料の入った瓶に刺し、送液を開始することで分析カラムに試料を負荷する。目的の容量を負荷した後、送液を一端停止し、ポンプの吸引配管を溶離液瓶に刺し、再び送液を開始させることで分離を行なう。

この方法は、注入動作のなかで送液を一端停止する必要があり、自動化が難しい。また、１つの吸引配管を試料と溶離液の両方に差し込むため、溶離液が試料によって汚染される可能性がある。

この方法を自動化するにあたり、切替えバルブを用いて試料と溶離液を切り替えることも考えられるが、公知の切替えバルブでは安定的な動作は困難である。図４に示すように、公知の切り替えバルブは、円周上に配置された各ポート間の長さと流路溝の長さが全て同じである。そのため、送液部の吸引側と溶離液を接続する第１のポジションと、送液部の吸引側と試料を接続する第２のポジションとの間で切り替える中間のポジションでは、送液部の吸引側がどこにも接続されず、完全に密閉される時間が生じてしまう。このような状態では送液用のポンプは陰圧となり、空気を吸い上げてしまうなどの障害を起こし、正確な試料・溶離液の送液ができなくなる。

そこで本発明の目的は、数１０〜数１００ｍＬという大容量の試料をポンプで自動的に分析カラムに注入するのに適しており、安定な切り替え動作を確保し、かつ溶離液の汚染を生じない流路切り替えバルブ、さらに試料および／または溶離液を吸引により送液するにあたり気泡等の分離操作に障害となる要因の発生を抑制できる流路切り替えバルブを提供することにある。また、このような流路切り替えバルブを備えた液体クロマトグラフを提供することにある。

本発明者らはかかる課題に対し、従来のループ法に対し大量に試料を注入でき、さらには試料と溶離液との流路切り替えを安定に行えるような切り替えバルブを見出すべく鋭意検討した。その結果、液体クロマトグラフィーのような試料および／または溶離液が、分析カラムのような分離手段へ連続的に注入され、目的試料を分離するシステムにおいて、試料を注入した後に溶離液を送液して目的試料を分離する際に、サンプルループを介することなく切り替えバルブによりこれら試料と溶離液の切り替えを行うことで大量の試料を注入できること、その際に切り替えバルブにおいて常に試料および／または溶離液と接続できるようバルブに設けられた孔及び溝の構造及び位置を工夫できたこと、そして送液ポンプにより試料および／または溶離液を吸引する途中にこの切り替えバルブを介して切り替えられる液体クロマトグラフを構成し気泡発生等の試料の分離における障害要因の発生を抑制できること、により本発明を完成するに至った。以下、本発明を詳細に説明する。

本発明に係る流路切り替えバルブは、連続的に注入される試料および／または溶離液の流路を切り替えるためのバルブであって、溶離液が注入される第１の入力ポート、試料が注入される第２の入力ポートおよび注入された試料および／または溶離液を送液するための出力ポートを有するステーターと、前記ステーターと接しかつ前記入力ポートより連続的に注入された試料および／または溶離液を流路切り替えの際に前記出力ポートより常に送液可能とする流路溝を有するローターまたはスライダーと、を備えたものである。さらに、ステーターが第１の入力ポート、第２の入力ポート及び出力ポートに加えさらに試料を吸引するためのポートを有し、ローターまたはスライダーが第２の入力ポートと試料を吸引するためのポートとを接続可能にする副流路溝も有するものであってもよい。

本発明に係る流路切り替えバルブは、通常ステーターと呼ばれる複数の孔（ポート）を有した部品とローターやスライダーと呼ばれるステーターの孔に対応して空隙を連通できる溝を有した部品とを組合せた装置である。

本発明に係る流路切り換えバルブにおいて、ステーターに備えられた第１の入力ポート、第２の入力ポートおよび１つの出力ポートは、それぞれの一端をステーターと、ローターまたはスライダーとの摺動面に有し、他端を、それぞれ第１の液体入力配管、第２の液体入力配管および液体出力配管に接続可能としたものである。これらの液体入力配管および液体出力配管に接続可能としたものである。これらの液体入力配管には液体クロマトグラフィーの段階グラジエント溶出のための種々の溶離液や試料溶液を接続することができる。液体出力配管には通常、吸引送液ポンプを含む送液手段そして分析カラムが接続される。

また本発明においては、ステーターは通常用いられる６穴タイプのものであってもよいが、少なくとも溶離液が注入される第１の入力ポート、試料が注入される第２の入力ポートおよび注入された試料および／または溶離液を送液するための出力ポートの３つのポートを用いることが好ましく、さらに、第１の入力ポート、第２の入力ポート及び出力ポートに加え、さらに試料を吸引するためのポートの４つのポートを用いることが好ましい。例えば、６穴タイプのものを用いる場合、３または４つのポートを用いた残りのポートについては使用しなくともよく、また、当初から３または４つのポートを有したステーターを用いることができる。これらステーターにおけるポート数は、その目的に応じて適宜増減させることができる。

本発明においては、ローターは上記のステーターに接していると共に、入力ポートより連続的に注入された試料および／または溶離液を前記出力ポートより常に送液可能とする流路溝を有するものであり、この流路溝は上記したステーターの第１の入力ポートと第２の入力ポートのいずれかあるいは両方を出力ポートと接続させるために設けられた溝である。さらに、試料を吸引するためのポートをステーターに設ける場合には第２の入力ポートと接続するための副流路溝が設けられる。

本発明においては、スライダーは上記のローターと同様の機能を有するものである。

ステーターと、ローターまたはスライダーとの摺動面の形状は、出力ポートに対して第１入力ポートと第２入力ポートとの流路切り替えを可能にするならば特に限定するものではないが、好ましくは平面および円柱側面の一部であってもよい。

典型的にはディスク状のステーターとローターとを回転平面をもって密着させたロータリーバルブが例示でき、ステーターは、円周上６０°間隔で３または４つのポート（ポートＡ，Ｂ，Ｃと，試料を吸引するためのポートＤ）を備えているとなお望ましい。ローターの副流路溝は円周上６０°の長さ、流路溝は１２０°の長さ（副流路溝の２倍）であるとなお望ましい。

また直方体形状のステーターとローターとを回転平面をもって密着させたスライド式のバルブが例示でき、ステーターは、一定間隔で３または４つのポート（ポートＡ，Ｂ，Ｃと，試料を吸引するためのポートＤ）を備えているとなお望ましい。ロータの副流路溝は隣接する２つのポート間の長さ、流路溝は隣接する３つのポート間の長さ（副流路溝の２倍）であるとなお望ましい。

後述するが、より具体的に上記のステーターと、ローターまたはスライダーとからなる流路切り換えバルブを示せば、図３〜図５の各切り替えポジションにおけるようなロータリーバルブや、同じロータリータイプではあるが、図１３やそのＤ断面で示される図１４〜図１６のようなポジションをとるローター（１２）とステーター（１３）が円筒形状のものの側面にそれぞれポートおよび流路溝が配置されるもの、図１７〜図１９のようなポジションをとるローター（１２）とスライダー（２４）が直方形状のものにそれぞれポートおよび流路溝が配置されるもの、といった種々の形状のものが挙げられ、これらは目的に応じ使い分ければよい。例えば、図３〜図５のロータリーバルブの場合にはローターとステーターとの密着性がよく、操作中の液漏れ等を極力抑制でき、また、図１３〜図１６の円筒形状のものや図１７〜図１９のスライダータイプのものであれば加工性に優れるといったことが挙げられる。

なお、本明細書においては、溶離液とは試料を分析カラムに注入して吸着等の原理によりカラムに保持された状態を実質的に維持しうる程度の、いわば試料注入のための移動相あるいはカラムを初期化させるための媒体とされるものの他、分析カラムに保持された試料を分析カラムから溶出させるための溶出液も含むものを意味するが、溶出操作を行うための溶離液を特に溶出液と呼ぶことがある。例えば、イオン交換ゲルを詰めたカラムを用いて試料を分離する場合には、溶離液としては試料がイオン交換カラムに保持された状態を実質的に維持できる程度の組成、より具体的には２０ｍｍｏｌ／Ｌリン酸緩衝液（ｐＨ６．５）といった低イオン強度の緩衝液などが用いられ、分析カラムに保持された試料を溶出する際に用いられる溶出液としては、この低イオン強度の緩衝液に１．０ｍｏｌ／Ｌ塩化ナトリウムとなるように塩を加えてイオン強度を高めた液が用いられる。あるいはアフィニティークロマトグラフィーによる分離の場合には、溶離液として試料がアフィニティークロマトグラフィー用のカラムに結合できる組成であればよく、溶出液としてはカラムに保持されている目的試料を溶出できる組成、例えばアフィニティーリガンドと類似する物質等を加えた組成であればよい。その他、本発明に係る分析カラムとしては、陰イオン交換あるいは陽イオン交換用のカラム、アフィニティークロマトグラフィー用のカラム以外にも、疎水性クロマト等のカラムに目的試料を保持させた後に溶出する原理を用いたカラム系であれば特に制限されない。

また本発明に係る流路切り替えバルブは、連続的に注入される試料および／または溶離液の流路を切り替えるためのバルブであって、当該バルブは回転操作により流路切り替えが可能となっており、その回転中心からの円周上には、溶離液が注入される第１の入力ポート、注入された試料および／または溶離液を送液するための出力ポートおよび試料が注入される第２の入力ポートが円周まわり順で配置されたステーターと、前記ステーターと接しかつ前記出力ポートを前記第１の入力ポートと前記第２の入力ポートとの間で流路切り替えが可能となる流路溝を有したローターと、を備えたものである。さらに、流路溝が、第１の入力ポートから出力ポートを経て第２の入力ポートに至る長さを少なくとも有する弧状流路溝であればよく、さらに、ステーターが第１の入力ポート、第２の入力ポート及び出力ポートに加えさらに試料を吸引するためのポートを有し、ローターが第２の入力ポートと試料を吸引するためのポートとを接続可能にする弧状の副流路溝も有するものであってもよい。

上記したロータリーバルブにおけるような回転操作により流路を切り替える場合には、第１の入力ポート、出力ポートおよび第２の入力ポート、さらには必要に応じて設けられる試料を吸引するためのポートが、円周まわり順で配置されたステーターと、流路切り替えが可能となる流路溝を有したローターとを備えた流路切り替えバルブが好ましく用いられ、流路溝は第１の入力ポートから出力ポートを経て第２の入力ポートに至る長さを少なくとも有する弧状流路溝であればよく、このような構成とすることで本発明の目的たる試料の大量注入、安定な切り替え動作の確保といった優れた効果を奏することができる。さらに試料を吸引するためのポートがステーターに備えられる場合には、第２の入力ポートと接続するための副流路溝が設けられる。

また本発明に係る流路切り替えバルブは、連続的に注入される試料および／または溶離液の流路を切り替えるためのバルブであって、当該バルブは直線往復操作により流路の切り替え可能となっており、その操作直線上には、溶離液が注入される第１の入力ポート、注入された試料および／または溶離液を送液するための出力ポートおよび試料が注入される第２の入力ポートが順に配置されたステーターと、前記ステーターと接しかつ前記出力ポートを前記第１の入力ポートと前記第２の入力ポートとの間で流路切り替えが可能となる流路溝を有したスライダーと、を備えた流路切り替えバルブ。さらに、流路溝が、第１の入力ポートから出力ポートを経て第２の入力ポートに至る長さを少なくとも有する直線状流路溝であればよく、さらに、ステーターが第１の入力ポート、第２の入力ポート及び出力ポートに加えさらに試料を吸引するためのポートを有し、スライダーが第２の入力ポートと試料を吸引するためのポートとを接続可能にする直線状の副流路溝も有するものであってもよい。

直線往復操作により流路を切り替える場合には、第１の入力ポート、出力ポートおよび第２の入力ポート、さらには必要に応じて設けられる試料を吸引するためのポートが、順に配置されたステーターと、流路切り替えが可能となる流路溝を有したローターとを備えた流路切り替えバルブが好ましく用いられ、流路溝は第１の入力ポートから出力ポートを経て第２の入力ポートに至る長さを少なくとも有する直線状流路溝であればよく、このような構成とすることで本発明の目的たる試料の大量注入、安定な切り替え動作の確保といった優れた効果を奏することができる。さらに試料を吸引するためのポートがステーターに備えられる場合には、第２の入力ポートと接続するための副流路溝が設けられる。

以上説明したように、本発明の流路切替えバルブは、少なくとも、液体クロマトグラフにおける液体を送液するためのポンプ等が備えられた送液部の溶離液吸引側と溶離液を接続する第１のポジションと、送液部の吸引側と試料を接続する第２のポジションとの間で切替えられるものである。

第１のポジションでは、出力ポートは流路溝を介して第１の入力ポートに接続され、ポンプには溶離液が送液される。第１のポジションから第２のポジションへ移行する僅かな時間の間は、出力ポートは流路溝を介して第１の入力ポートと第２の入力ポートに接続され、ポンプには溶離液と試料が送液される。第２のポジションでは、出力ポートは流路溝を介して第２の入力ポートに接続され、ポンプには試料が送液される。

第１のポジションと第２のポジションとの間で切替える工程では、ポンプには溶離液又は試料のどちらか一方または両方に常に接続される動作を示すため、試料吸引、溶離液送液の切替がスムーズで、ポンプは引圧となったりする障害が発生することなく、正確な試料送液、溶離液送液ができる。

本発明に係る液体クロマトグラフは、上記の流路切り替えバルブと、試料を分離する分析カラムと、溶離液および／または試料を前記流路切り替えバルブを介して吸引し前記分析カラムへ送液する送液部と、前記分析カラムで分離された試料を検出する検出部と、これら各部品を連結する配管と、前記送液部および前記流路切り替えバルブの動作を制御する制御部と、を備えた液体クロマトグラフであって、前記流路切替えバルブを溶離液および／または試料を前記分析カラムへ送液する際の試料注入用切り替えバルブとして用いるものである。

このように、本発明に係る液体クロマトグラフは、流路切り替えバルブを試料注入用切り替えバルブとして用い、溶離液および／または試料をこの流路切り替えバルブを介して吸引し分析カラムへ送液するという構成をとる。通常の加圧条件下でバルブを切り替える場合とは異なって引圧条件下での流路切り替えとなり、そのためにバルブ切り替え時に圧力変動が生じると気泡が発生するといった操作上好ましくない状況が発生するという新たな課題があった。しかし、本発明の流路切り替えバルブが、溶離液又は試料のどちらか一方または両方に常に接続される動作を示すため、このような引圧となる状況は実質的にはなく、安定した操作が可能となる。このため、大量の試料を分離・精製する場合にも安定した操作で、分離性能に優れたクロマトグラムを得ることが可能となる。

本発明によれば、数１０〜数１００ｍＬという大量の試料を、安定的で汚染もなく、ポンプで直接分析カラムに負荷することができ、安定な切り替え動作を確保し、かつ溶離液の汚染を生じず、自動化も容易である。また、試料および／または溶離液を吸引により送液するにあたり気泡等の、分離操作に障害となる要因の発生を抑制できる。

以下に、本発明にかかわる液体クロマトグラフの実施形態について、図面に基づいて説明する。

図１は本発明による液体クロマトグラフの概略を示したものである。２種類の溶離液を送液するポンプＡ（７）、ポンプＢ（８）、溶離液を混合するミキサー（９）、試料を分離する分析カラム（１０）、分離された成分を計測する検出器（１１）で構成される。ポンプＡ（７）は溶離液（１）および試料（３）、ポンプＢ（８）は溶出液（２）を送液するためのものである。試料注入用切り替えバルブ（４）は、ポンプＡ（７）の送液流体を溶離液（１）と試料（３）とを切替えるためのものである。また、試料注入用切替えバルブ（４）には試料（３）を試料注入用切り替えバルブ（４）のポートまで予め吸引するための、シリンジユニット（５）および３方電磁弁（６）が接続されている。ポンプＡ（７）およびポンプＢ（８）から構成される送液部（２２）とシリンジユニット（５）および３方電磁弁（６）から構成される試料吸引吐出部（２０）と試料注入用切り替えバルブ（４）は、制御部（２１）により制御される。

図２は比較例として示される従来法の“ループ法”による液体クロマトグラフの概略を示したものである。図１との違いは、サンプルループ（２５）を備えた流路切り替えバルブ（４）が２種類の溶離液を送液するポンプＡ（７）およびポンプＢ（８）と、試料を分離する分析カラム（１０）との間に配置されていることであり、流路切り替えバルブ（４）はポンプからの吐出圧力を受けて図１よりも高圧となっている。

図３〜図５は本発明のバルブの構造を示したもの、図９〜図１１は本発明の動作を模式的に示す図である。試料注入用切替えバルブ（４）はローター（１２）、ステーター（１３）で構成される。ステーター（１３）にはその回転中心からの円周上に６０°間隔で４つのポート（ポートＡからポートＤ）を備えている。ローター（１２）は、ポートＢ（出力ポート）をポートＡ（第１の入力ポート）またはポートＣ（第２の入力ポート）に切替えて接続するための流路溝、およびポートＤ（試料を吸引するためのポート）をポートＢに接続するための副流路溝を備えている。最良の実施形態として、流路溝はローターの回転角度１２０°の長さにわたって弧状に伸びて配設され、副流路溝は回転角度６０°の長さにわたって配設されている。

流路切り替えバルブ（４）は、図９で示される送液部の溶離液吸引側と前記溶離液を接続する第１のポジションと、図１１で示される送液部の吸引側と試料を接続する第２のポジションとの間で切替えられる。第１のポジションと第２のポジションとを切り替える工程において、図１０で示される中間のポジションを通る。図から明らかなように、どのポジションにおいても試料および／または溶離液はポンプ側と接続しているため、ポンプ動作によるバルブでの圧力変動などはないことが分かる。

これに対し、図６〜図８の従来のバルブ構造を示したものでは、図６で示される送液部の溶離液吸引側と前記溶離液を接続する第１のポジションと、図８で示される送液部の吸引側と試料を接続する第２のポジションとの間で切替えられる。第１のポジションと第２のポジションとを切り替える工程において、図７で示される中間のポジションを通る。図から明らかなように、図７で示される中間のポジションでは試料および／または溶離液はポンプ側と接続していないため、ポンプ動作によりその配管内は大きな圧力変動が起こるが分かる。

第１のポジションから中間のポジションまでは、送液部の溶離液吸引側と溶離液が接続され、中間のポジションでは、送液部の溶離液吸引側と溶離液および試料の両方が接続される。中間のポジションから第２のポジションまでは、送液部の溶離液吸引側と試料が接続される。第２のポジションから第１のポジションに切り替える場合は、この逆になる。

図１２は注入法に違いによる測定結果（クロマトグラム）を示したものである。図１２のａで示されるクロマトグラムは図２のシステム構成で従来の“ループ注入”による測定でありサンプルループの容量は０．３ｍＬであり、図１２のｂで示されるクロマトグラムは本発明による注入法での測定結果を示すものである。分析カラムはイオン交換カラムＢｉｏＡｓｓｉｓｔＳ（東ソー製）、溶離液に、２０ｍｍｏｌ／Ｌリン酸緩衝液（ｐＨ６．５）、溶出液に２０ｍｍｏｌ／Ｌリン酸緩衝液（ｐＨ６．５）＋１．０ｍｏｌ／Ｌ塩化ナトリウムを使用し、２６８ｎｍで紫外検出を行った。試料はα−キモトリプシノーゲン、リボヌクレアーゼ、シトクロムＣ、リゾチーム、流速は３．０ｍＬ／分で溶離液１００％から溶出液１００％まで３０分のグラジエントで分離を行った。

本発明での試料の注入までの工程は次に示す通りである。まず、試料注入用切替えバルブを第１のポジションにし、分析カラムに溶離液を送液し、分析カラムを初期化する。次に試料注入用切替えバルブが第１のポジションで、シリンジユニット、３方電磁弁を使用して、試料を試料注入用切替えバルブのポート（１９）まで吸引する。次に、試料注入用切替えバルブを第２のポジションに切替え、ポンプで試料を一定時間分析カラムに送液する。次に、試料注入用切替えバルブを第１のポジションに切替え、ポンプで溶離液を送液し、ポンプ内に残留している試料を分析カラムに送液する。

前記の第２のポジションから第１のポジションに切替えるまでの時間が注入時間になる。図１２のｂで示されるクロマトグラムは１０分間、分析カラムに試料を導入したものである。流速が３ｍＬ／分であり、３０ｍＬの試料を分析カラムに試料を導入したことになる。今回使用した試料（タンパク質）は、使用した分析カラム及び溶離液では、分析カラム内を移動しないため、負荷された試料は全て分析カラムの入口側に濃縮される。次に、溶離液と溶出液とでグラジエントを開始し、分析カラムに負荷された試料を分離する。

以上の全ての工程は、制御部２１により制御される。

図１２のａ、ｂで示されるクロマトグラムを比較すると明らかであるが、従来のループ注入による測定と本発明の注入法で、その試料負荷量が１００倍程度も異なるにもかかわらず、分析結果（クロマトグラム）において見られるように分離能に差異は見られず、従来の方法と同様に安定的に使用できることが分かる。なお、図１２のクロマトグラムを示す図では、縦軸（Ｙ軸）は２８０ｎｍにおける吸光度（左側は本発明、右側は従来法による）を示すが、単位は任意であるものの、本発明による吸光度は従来法による吸光度のスケールの１００倍程度となっている（吸光度の数字は両者の相対的関係を示す）。

本発明による液体クロマトグラフの概略を示す図である。従来の液体クロマトグラフの概略を示す図である。本発明のバルブの構造の内、第１のポジションを示す図である。本発明のバルブの構造の内、中間のポジションを示す図である。本発明のバルブの構造の内、第２のポジションを示す図である。従来の形式のバルブによる動作を模式的に示す図であり、第１のポジションを示すものである。従来の形式のバルブによる動作を模式的に示す図であり、中間のポジションを示すものである。従来の形式のバルブによる動作を模式的に示す図であり、第２のポジションを示すものである。本発明の動作を模式的に示す図であり、第１のポジションを示すものである。本発明の動作を模式的に示す図であり、中間のポジションを示すものである。本発明の動作を模式的に示す図であり、第２のポジションを示すものである。本発明の装置によりタンパク質を測定した結果（クロマトグラム）であり、ａは従来のループ注入による測定結果、ｂは本発明による注入法での測定結果であり、図中、縦軸（Ｙ軸）は２８０ｎｍにおける吸光度（単位は任意であり、左側は本発明、右側は従来法による）、横軸（Ｘ軸）は液体クロマトグラフによる保持時間（ＲｅｔｅｎｔｉｏｎＴｉｍｅ、単位は分（ｍｉｎ））を示す。本発明を円筒状のバルブに適応した例を模式的に示す図である。本発明を円筒状のバルブに適応した例であり、第１のポジションを示すものである（図１３のＤ断面）。本発明を円筒状のバルブに適応した例であり、第中間のポジションを示すものである（図１３のＤ断面）。本発明を円筒状のバルブに適応した例であり、第２のポジションを示すものである（図１３のＤ断面）。本発明をスライダー状のバルブに適応した例であり、第１のポジションを示すものである。本発明をスライダー状のバルブに適応した例であり、中間のポジションを示すものである。本発明をスライダー状のバルブに適応した例であり、第２のポジションを示すものである。

符号の説明

１：溶離液
２：溶出液
３：試料
４：試料注入用切替えバルブ
５：シリンジユニット
６：３方電磁弁
７：ポンプＡ
８：ポンプＢ
９：ミキサー
１０：分析カラム
１１：検出器
１２：ローターシール
１３：ステーター
１４：流路溝
１５：副流路溝
１６：ポートＡ
１７：ポートＢ
１８：ポートＣ
１９：ポートＤ
２０：試料吸引吐出部
２１：制御部
２２：送液部
２３：試料注入バルブ
２４：スライダー
２５：サンプルループ

Claims

連続的に注入される試料および／または溶離液の流路を切り替えるためのバルブであって、溶離液が注入される第１の入力ポート、試料が注入される第２の入力ポートおよび注入された試料および／または溶離液を送液するための出力ポートを有するステーターと、前記ステーターと接しかつ前記入力ポートより連続的に注入された試料および／または溶離液を流路切り替えの際に前記出力ポートより常に送液可能とする流路溝を有するローターまたはスライダーと、を備えた流路切り替えバルブ。
ステーターが第１の入力ポート、第２の入力ポート及び出力ポートに加えさらに試料を吸引するためのポートを有し、ローターまたはスライダーが第２の入力ポートと試料を吸引するためのポートとを接続可能にする副流路溝も有することを特徴とする請求項１記載の流路切り替えバルブ。
連続的に注入される試料および／または溶離液の流路を切り替えるためのバルブであって、当該バルブは回転操作により流路切り替えが可能となっており、その回転中心からの円周上には、溶離液が注入される第１の入力ポート、注入された試料および／または溶離液を送液するための出力ポートおよび試料が注入される第２の入力ポートが円周まわり順で配置されたステーターと、前記ステーターと接しかつ前記出力ポートを前記第１の入力ポートと前記第２の入力ポートとの間で流路切り替えが可能となる流路溝を有したローターと、を備えた流路切り替えバルブ。
流路溝が、第１の入力ポートから出力ポートを経て第２の入力ポートに至る長さを少なくとも有する弧状流路溝であることを特徴とする請求項３記載の流路切り替えバルブ。
ステーターが第１の入力ポート、第２の入力ポート及び出力ポートに加えさらに試料を吸引するためのポートを有し、ローターが第２の入力ポートと試料を吸引するためのポートとを接続可能にする弧状の副流路溝も有することを特徴とする請求項３又は請求項４記載の流路切り替えバルブ。
連続的に注入される試料および／または溶離液の流路を切り替えるためのバルブであって、当該バルブは直線往復操作により流路の切り替え可能となっており、その操作直線上には、溶離液が注入される第１の入力ポート、注入された試料および／または溶離液を送液するための出力ポートおよび試料が注入される第２の入力ポートが順に配置されたステーターと、前記ステーターと接しかつ前記出力ポートを前記第１の入力ポートと前記第２の入力ポートとの間で流路切り替えが可能となる流路溝を有したスライダーと、を備えた流路切り替えバルブ。
流路溝が、第１の入力ポートから出力ポートを経て第２の入力ポートに至る長さを少なくとも有する直線状流路溝であることを特徴とする請求項６記載の流路切り替えバルブ。
ステーターが第１の入力ポート、第２の入力ポート及び出力ポートに加えさらに試料を吸引するためのポートを有し、スライダーが第２の入力ポートと試料を吸引するためのポートとを接続可能にする直線状の副流路溝も有することを特徴とする請求項６又は請求項７記載の流路切り替えバルブ。
請求項１〜８のいずれかに記載の流路切り替えバルブと、試料を分離する分析カラムと、溶離液および／または試料を前記流路切り替えバルブを介して吸引し前記分析カラムへ送液する送液部と、前記分析カラムで分離された試料を検出する検出部と、これら各部品を連結する配管と、前記送液部および前記流路切り替えバルブの動作を制御する制御部と、を備えた液体クロマトグラフであって、前記流路切替えバルブを溶離液および／または試料を前記分析カラムへ送液する際の試料注入用切り替えバルブとして用いることを特徴とする液体クロマトグラフ。