JP2005195489A - Liquid chromatograph device and method for analyzing alcohol and saccharide thereby - Google Patents

Liquid chromatograph device and method for analyzing alcohol and saccharide thereby Download PDF

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a liquid chromatograph device for sensitively detecting alcohol and saccharide for which any suitable detection means has so far been unavailable. <P>SOLUTION: According to this liquid chromatograph analysis method, an eluate from a separation column of a liquid chromatograph is passed through an electrolytic device to electrolyze constituents in a solution and electrolytic current is measured to analyze the constituents. A diamond electrode doped with boron is used as a working electrode of the electrolytic device. Alcohol or saccharide in the solution is detected by measuring electrolytic current with a definite voltage impressed on the working electrode. Since the use of the diamond electrode allows the use of a voltage higher than before for electrolysis, alcohol and saccharide can be analyzed which have not been electrolyzed by low voltages as in the past. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

本発明はアルコール類および糖類の分析に特に適した液体クロマトグラフ装置に関するものである。   The present invention relates to a liquid chromatograph apparatus particularly suitable for analysis of alcohols and saccharides.

種々の有機化合物などを含有する溶液中の成分を分析する方法の一つとして液体クロマトグラフによる方法があり、分離カラムに粒度分布が改良された充填剤を使用する高速液体クロマトグラフィー(HPLC)が現在普及している。この方法はアルコール類や糖類の分析にも適用可能であり、この場合分離用カラムを通過した溶液中の成分の検出手段としては、一般的なものとして示差屈折計検出器がある。しかしこれは万能的である一方、物質の種類による選択性がないことや感度が良くないという問題がある。一方、選択検出器としては紫外線吸収検出器が最も一般的であるが、アルコール類および糖類については有効な紫外線吸収を示さないので適用できない。また選択検出器として蛍光検出器、化学発光による検出器などがあり感度は良好であるが、本発明が目的としているアルコール類や糖類には適用が困難であるのが現状である。   One of the methods for analyzing components in solutions containing various organic compounds is a liquid chromatographic method, and high performance liquid chromatography (HPLC) using a packing with improved particle size distribution in the separation column. Currently popular. This method can also be applied to the analysis of alcohols and saccharides. In this case, a differential refractometer detector is generally used as a means for detecting a component in a solution that has passed through a separation column. However, while this is versatile, there are problems such as lack of selectivity depending on the type of substance and poor sensitivity. On the other hand, an ultraviolet absorption detector is most commonly used as a selective detector, but cannot be applied to alcohols and saccharides because they do not exhibit effective ultraviolet absorption. In addition, there are a fluorescence detector, a chemiluminescence detector, and the like as selective detectors, and the sensitivity is good, but it is difficult to apply to alcohols and saccharides which are the objects of the present invention.

またさらに、HPLCに使用される検出器として特開平5−296964号に示されているような電気化学的検出器もある。この方法はカテコールアミン類の分析などに使用されており、上記公報においてもこのような生理活性物質や生物の代謝物の分析について説明されている。特開平5−296964号に示されている方法は活性電極として表面に1〜100μm径の細孔を有するグラッシーカーボンを使用することにより、クーロメーター型検出器として従来の多孔性黒鉛を使用したものよりはるかに高感度の電気化学的変換特性を得ることができるとしている。
特開平5−296964号公報
Furthermore, there is an electrochemical detector as shown in JP-A-5-296964 as a detector used in HPLC. This method is used for the analysis of catecholamines and the like, and the above publication also describes the analysis of such physiologically active substances and biological metabolites. The method disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 5-296964 uses conventional porous graphite as a coulometer type detector by using glassy carbon having 1-100 μm diameter pores on the surface as an active electrode. It is said that much more sensitive electrochemical conversion characteristics can be obtained.
JP-A-5-296964

前記の特開平5−296964号公報に示されているHPLCに電気化学的検出器を組み合わせた装置は、適用例としてカテコールアミン類やセロトニンおよびそれらの代謝物質の分析が記載されているが、アルコール類や糖類については記載されていない。実際にこの方法をアルコール類や糖類の検出に適用しようとしても不可能である。すなわち電気化学的検出器において電極間に印加できる電圧は水の電気分解の発生によって制限されるが、アルコール類や糖類の酸化反応は水の電気分解が発生する電圧以下では生じないためである。本発明はこのような問題からHPLCを使用してアルコール類や糖類を感度良く検出する方法を提供することを目的とする。   An apparatus combining an HPLC and an electrochemical detector disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 5-296964 discloses analysis of catecholamines, serotonin and their metabolites as application examples. And saccharides are not described. In fact, it is impossible to apply this method to detection of alcohols and saccharides. That is, the voltage that can be applied between the electrodes in the electrochemical detector is limited by the occurrence of water electrolysis, but the oxidation reaction of alcohols and sugars does not occur below the voltage at which water electrolysis occurs. The present invention aims to provide a method for detecting alcohols and saccharides with high sensitivity using HPLC due to such problems.

本発明は前記課題を解決するものであって、液体クロマトグラフの分離カラムからの溶出液を通過させる電解装置が設けられている液体クロマトグラフ分析装置において、前記電解装置は作用電極として硼素をドープしたダイヤモンド電極によって構成され、前記作用電極に一定の電圧を印加した状態で電解電流値を測定する測定装置が設けられていることを特徴とする液体クロマトグラフ分析装置である。   The present invention solves the above-mentioned problems, and is a liquid chromatograph analyzer provided with an electrolyzer for passing an eluate from a separation column of a liquid chromatograph, wherein the electrolyzer is doped with boron as a working electrode. The liquid chromatograph analyzer is provided with a measuring device configured to measure an electrolytic current value in a state where a constant voltage is applied to the working electrode.

またさらに、液体クロマトグラフの分離カラムからの溶出液を通過させる電解装置が設けられている液体クロマトグラフ分析装置において、前記電解装置は2つ以上が溶出液の流路に直列に接続されており、そのうち少なくとも最も下流側の電解装置は作用電極として硼素をドープしたダイヤモンド電極によって構成され、上流側から下流側の各電解装置において順次高い各一定の電圧を作用電極に印加した状態で各電解装置の電解電流値を測定する測定装置が設けられていることを特徴とする液体クロマトグラフ分析装置である。   Furthermore, in the liquid chromatograph analyzer provided with an electrolyzer for passing the eluate from the separation column of the liquid chromatograph, two or more of the electrolyzers are connected in series to the flow path of the eluate. Of these, at least the most downstream electrolyzer is composed of a boron-doped diamond electrode as the working electrode, and each electrolyzer is in a state in which a constant voltage is sequentially applied to the working electrode from the upstream to the downstream electrolyzer. A liquid chromatograph analyzer characterized in that a measuring device for measuring the electrolytic current value is provided.

またこれら液体クロマトグラフ分析装置において、作用電極として硼素をドープしたダイヤモンド電極によって構成された電解装置は、導電性の基板の表面に硼素をドープしたダイヤモンドが形成されてなる作用電極と、0.1ないし1mmの厚さで面に穴が開いた電気絶縁体からなるスペーサと、これを挟んで作用電極と対向する導電体のブロックからなる対極とからなり、さらに前記対極には溶出液の導入口および排出口ならびに参照電極が、前記スペーサの穴によって形成される1つの空間にそれぞれ開口して設けられていることも特徴とする。   In these liquid chromatographic analyzers, an electrolysis apparatus constituted by a boron-doped diamond electrode as a working electrode has a working electrode in which boron-doped diamond is formed on the surface of a conductive substrate; Or a spacer made of an electrical insulator having a thickness of 1 mm and having a hole in the surface, and a counter electrode made of a block of a conductor facing the working electrode across the spacer, and the eluent inlet for the counter electrode The discharge port and the reference electrode are also provided so as to be opened in one space formed by the hole of the spacer.

また本発明は、液体クロマトグラフの分離カラムからの溶出液を電解装置に通過させて溶液中の成分を電解させて電解電流を測定することにより成分を分析する液体クロマトグラフ分析方法において、電解装置の作用電極として硼素をドープしたダイヤモンド電極を使用し、前記作用電極に一定の電圧を印加した状態で電解電流値を測定することにより溶液中のアルコール類または糖類を検出することを特徴とするアルコール類または糖類の分析方法である。   The present invention also relates to a liquid chromatograph analysis method for analyzing a component by passing an eluate from a separation column of a liquid chromatograph through an electrolysis device to electrolyze the component in the solution and measuring an electrolysis current. An alcohol characterized in that a boron-doped diamond electrode is used as the working electrode and the alcohol or saccharide in the solution is detected by measuring an electrolytic current value with a constant voltage applied to the working electrode. This is a method for analyzing saccharides or sugars.

本発明の液体クロマトグラフ装置は、分離カラムからの溶出液中の成分を検出する電解装置において従来より高い電圧を印加して電解することが可能であるので、検出対象となる化合物の範囲を従来の低い電圧では電解しなかったものまで拡大できる。特に従来の液体クロマトグラフ分析において高感度で検出できる適当な方法が無かったアルコール類や糖類の検出に本発明の液体クロマトグラフ装置を適用すると、優れた効果を発揮できる。   Since the liquid chromatograph apparatus of the present invention can be electrolyzed by applying a higher voltage than before in an electrolysis apparatus that detects components in the effluent from the separation column, the range of compounds to be detected is conventionally limited. It can be expanded to those not electrolyzed at a low voltage. In particular, when the liquid chromatograph apparatus of the present invention is applied to the detection of alcohols and saccharides for which there has been no suitable method capable of detecting with high sensitivity in the conventional liquid chromatographic analysis, an excellent effect can be exhibited.

図1は本発明の液体クロマトグラフ分析装置の構成を示す概念図である。溶離液1は減圧により溶存ガスを除去するデガッサー2を経てポンプ3により分離カラム5に一定速度で供給される。4はインジェクタであって、分離カラム5に被検試料を一定量注入する。分離カラム5から出た溶出液は電解装置7に送り込まれ、電気化学的に活性な各成分が分離カラムから溶出されるごとに測定装置8によって検知されるようになっている。電解装置7においては電極間に一定電圧が印加され、溶液成分による電解電流を検出することにより検知される。   FIG. 1 is a conceptual diagram showing the configuration of the liquid chromatograph analyzer of the present invention. The eluent 1 is supplied to the separation column 5 at a constant speed by a pump 3 through a degasser 2 that removes dissolved gas by decompression. Reference numeral 4 denotes an injector, which injects a predetermined amount of a test sample into the separation column 5. The eluate discharged from the separation column 5 is sent to the electrolysis device 7 and is detected by the measurement device 8 every time each electrochemically active component is eluted from the separation column. In the electrolyzer 7, a constant voltage is applied between the electrodes, and detection is performed by detecting an electrolysis current due to the solution component.

分離カラム6としては分析すべき各成分に対して吸着力の差が大きいものが好ましいが、本発明の液体クロマトグラフ分析装置が特に対象としようとしているアルコール類や糖類の分析については、たとえばアルコール類についてはポリマー系イオン交換型カラム、糖類については順相アミノ基結合型カラムなどが使用できる。またこれに対する溶離液としてはたとえばアセトニトリルの水溶液に電解測定のための電解質としてKH2PO4を添加したものが使用できる。 The separation column 6 preferably has a large difference in adsorption power with respect to each component to be analyzed. For the analysis of alcohols and saccharides that the liquid chromatograph analyzer of the present invention is particularly intended for, for example, alcohol Polymeric ion exchange columns can be used for types, and normal phase amino group-bonded columns can be used for saccharides. As an eluent for this, for example, an acetonitrile solution in which KH 2 PO 4 is added as an electrolyte for electrolysis can be used.

図2は本発明の液体クロマトグラフ装置における電解装置を示す図であって、(a)は断面図、(b)は一部分を除去した正面図である。図2において11は電解装置の作用電極であって、導電性のシリコン板のカラムからの溶出液が接する側の表面(図2(a)において上側の面)に導電性のダイヤモンドの皮膜が形成されている。この作用電極は補強のための金属ブロック12が添えられ、これにリード線13が結合されている。   2A and 2B are diagrams showing an electrolysis apparatus in the liquid chromatograph apparatus of the present invention, wherein FIG. 2A is a sectional view and FIG. 2B is a front view with a part removed. In FIG. 2, 11 is a working electrode of the electrolysis apparatus, and a conductive diamond film is formed on the surface (the upper surface in FIG. 2A) on the side where the eluate from the column of the conductive silicon plate contacts. Has been. This working electrode is provided with a metal block 12 for reinforcement, and a lead wire 13 is coupled thereto.

また14は対極であって、チタンなどの耐蝕性を有する導電体のブロックからなっており、厚さ0.1から1mmの厚さの弗素樹脂などの電気絶縁体のシートからなるスペーサ15を挟んで前記作用電極11と対向している。図2(b)は作用電極11を除去した状態、すなわち図2(a)のA−A′矢視の断面に該当する図であって、これに見るようにスペーサ15は一つの細長い穴16が開いている。図2(a)に示されているように、この穴16の個所は電解装置が組み立てられた状態では作用電極11と対極14に挟まれた薄い板状の空間17を形成し、カラムからの溶出液の流路となる。   A counter electrode 14 is made of a conductive block having corrosion resistance such as titanium and sandwiches a spacer 15 made of a sheet of an electrical insulator such as fluorine resin having a thickness of 0.1 to 1 mm. It faces the working electrode 11. FIG. 2B is a view corresponding to a cross section taken along the line AA ′ in FIG. 2A with the working electrode 11 removed. As shown in FIG. 2B, the spacer 15 has one elongated hole 16. Is open. As shown in FIG. 2A, the hole 16 forms a thin plate-like space 17 sandwiched between the working electrode 11 and the counter electrode 14 in the assembled state of the electrolysis apparatus, and is removed from the column. It becomes the flow path of the eluate.

また対極14には溶出液の導入口18および排出口19ならびに参照電極20が、前記スペーサ15の穴16によって形成される一つの空間17にそれぞれ開口して設けられている。上記導入口18および排出口19の継手21、22の少なくとも一方は金属製として、ステンレス鋼などからなる配管23、24のいずれかを対極14への通電回路とするのが便利である。また参照電極20はAg−AgCl系の例を示しているが、弗素樹脂のような耐薬品性の容器25の中にKCl溶液をゼラチンによりゲル状にしたものが電解液26として充填されている。さらにこの中に表面をAgClにしたAg線が電極材27として挿入されている。なお28は参照電極と被測定液体と隔てる多孔質セラミックスなどのフィルターである。なお本発明において参照電極はAg−AgCl系に限定するものではなく、他の組成のものも使用可能である。   Further, the counter electrode 14 is provided with an inlet port 18 and an outlet port 19 for the eluate and a reference electrode 20 which are opened in one space 17 formed by the hole 16 of the spacer 15. It is convenient that at least one of the joints 21 and 22 of the introduction port 18 and the discharge port 19 is made of metal, and any one of the pipes 23 and 24 made of stainless steel or the like is used as an energization circuit to the counter electrode 14. The reference electrode 20 is an Ag-AgCl-based example. However, a chemical-resistant container 25 such as a fluororesin in which a KCl solution is gelatinized with gelatin is filled as an electrolyte solution 26. . Further, an Ag wire having a surface made of AgCl is inserted as an electrode material 27 therein. Reference numeral 28 denotes a filter made of porous ceramics that separates the reference electrode from the liquid to be measured. In the present invention, the reference electrode is not limited to the Ag-AgCl system, and other compositions can be used.

前記のように本発明における電解装置には導電性のダイヤモンド電極が使用されるが、導電性はダイヤモンドに硼素をドープすることにより付与することができ、このようなダイヤモンドが導電性の基板の上に30μm程度の厚さに形成されている。導電性ダイヤモンドを形成するには基板として導電性のシリコンの板を使用し、これの表面を研磨してこれをプラズマCVD装置の反応容器に収容し、100Torr程度の減圧状態にして炭素源を含有する水素ガス雰囲気中でマイクロ波放電を発生させる。炭素源としてはアセトンとメタノールの混合物を使用し、さらに硼素をドープするために微量(たとえば硼素/炭素の比で1%)の酸化硼素を溶解する。プラズマ放電により基板の温度は900℃程度に達し、数μmの大きさの微細なダイヤモンドの結晶からなる膜が徐々に生成する。   As described above, a conductive diamond electrode is used in the electrolysis apparatus according to the present invention. However, conductivity can be imparted by doping diamond with boron, and such diamond is deposited on the conductive substrate. And a thickness of about 30 μm. In order to form conductive diamond, a conductive silicon plate is used as a substrate, and the surface thereof is polished and accommodated in a reaction vessel of a plasma CVD apparatus, and is brought into a reduced pressure state of about 100 Torr and contains a carbon source. A microwave discharge is generated in a hydrogen gas atmosphere. A mixture of acetone and methanol is used as the carbon source, and a small amount of boron oxide (for example, 1% in the ratio of boron / carbon) is dissolved in order to dope boron. The temperature of the substrate reaches about 900 ° C. by the plasma discharge, and a film made of fine diamond crystals with a size of several μm is gradually formed.

このように本発明の電解装置においては、作用電極と対極は狭い間隔を隔てた面同士が対向する形になっている。このように作用電極と対極とを全面的に対向させることにより、作用電極であるダイヤモンド電極の面全体を有効に電解作用に寄与させることができ、電解反応の速度を充分に大きくできる。また作用電極と対極との間の間隔を狭くすることによりカラムからの溶出液は速やかに通り抜けることになり、先の溶出液が滞留して測定値のピークが尾を引くテイリング現象が起きることが無い。したがって前記のように電解反応の速度が大きいことと相まってクロマトグラフの分解能を上げることができる。作用電極と対極との間の間隔は先に述べたようにスペーサ15の厚さにより定まるが、0.1から1mmが適当である。間隔が0.1mmより小さいと液の流れの抵抗が大きくなり過ぎ、また1mmより大きいと先と後の溶出液が混じり合う量が大きくなりクロマトグラフの分解能が低下する。   As described above, in the electrolysis apparatus of the present invention, the working electrode and the counter electrode are configured such that the surfaces with a narrow interval face each other. Thus, by making the working electrode and the counter electrode completely face each other, the entire surface of the diamond electrode as the working electrode can be effectively contributed to the electrolytic action, and the rate of the electrolytic reaction can be sufficiently increased. In addition, by narrowing the distance between the working electrode and the counter electrode, the eluate from the column can quickly pass through, and the tailing phenomenon can occur in which the previous eluate stays and the peak of the measured value falls. No. Accordingly, the resolution of the chromatograph can be increased in combination with the high rate of the electrolytic reaction as described above. The distance between the working electrode and the counter electrode is determined by the thickness of the spacer 15 as described above, but 0.1 to 1 mm is appropriate. If the interval is smaller than 0.1 mm, the resistance of the liquid flow becomes too large, and if it is larger than 1 mm, the amount of mixture of the eluate before and after becomes large and the resolution of the chromatograph is lowered.

先に従来技術として述べた特開平5−296964号公報のクロマトグラフ装置に検出器として使用されている電解装置においては、作用電極としてグラッシーカーボンを使用した例が示されている。この例を含めてグラッシーカーボンを使用した従来一般の電解装置においては、円柱状のグラッシーカーボンをこれに対応した形状の電気絶縁体の容器に入れ、グラッシーカーボンに外部からのリード線を接続して作用電極としている。また上記電気絶縁体の容器には電解される液を送入、排出する管路がそれぞれ接続されているが、この管路に金属を使用しこれに通電することにより対極としている。本発明における電解装置は上記のような従来からの電解装置と構造がまったく異なっているが、多孔質で立体的な反応領域を有するグラッシーカーボンと異なり、反応領域が平面的なダイヤモンド電極の性能を最大限に発揮させるべく種々実験の結果本発明におけるような構造に到達したものである。   In the electrolysis apparatus used as a detector in the chromatographic apparatus disclosed in JP-A-5-296964 described as the prior art, an example in which glassy carbon is used as a working electrode is shown. In this conventional electrolyzer using glassy carbon, including this example, cylindrical glassy carbon is placed in a container of an electrical insulator corresponding to this, and an external lead wire is connected to glassy carbon. The working electrode is used. In addition, the electrical insulator container is connected to pipes for feeding and discharging the liquid to be electrolyzed. The pipe is made of metal and energized to form a counter electrode. The structure of the electrolyzer according to the present invention is completely different from that of the conventional electrolyzer as described above, but unlike the glassy carbon having a porous and three-dimensional reaction region, the performance of the diamond electrode having a flat reaction region is improved. As a result of various experiments to achieve the maximum, the structure as in the present invention has been reached.

上記の電解装置には一定の電解条件に設定した状態で分離カラムからの溶出液を連続的に送り込み、液中に含まれる成分を順次検出する。最も一般的な電解条件としては一定電圧を作用電極と対極との間に印加しておいて、その間の電解電流の変化を測定・記録することにより、分離カラムからの溶出液に成分が含まれているのを順次検出する。   In the above-described electrolysis apparatus, the eluate from the separation column is continuously fed in a state where constant electrolysis conditions are set, and the components contained in the liquid are sequentially detected. The most common electrolysis condition is that a constant voltage is applied between the working electrode and the counter electrode, and the change in the electrolysis current during that time is measured and recorded, so that the eluate from the separation column contains components. Are detected sequentially.

ところで電解が生ずるためにはそれぞれの成分に特有の電解電圧以上を電極間に印加する必要がある。アミン類においては電解電圧が比較的低いが、アルコール類や糖類については電解電圧が高いため先に述べたように従来の電解装置では測定できなかったものである。すなわち液体クロマトグラフの溶出液成分の検出器として従来から使用されている電解装置では作用電極としてはグラッシーカーボンなどの炭素質のものが使用されていた。しかし炭素質の作用電極の場合は水素過電圧との関係で電圧が1.2V程度を超えると水の電解が激しくなり、これより高い電圧を印加しての測定ができなくなる。ところが本発明におけるダイヤモンド電極を使用した電解装置においては水素過電圧が高いため2.5V程度まで水の電解が発生せず、1.2Vを超える電解電圧を印加できる。   By the way, in order for electrolysis to occur, it is necessary to apply more than the electrolysis voltage peculiar to each component between the electrodes. In the case of amines, the electrolysis voltage is relatively low, but in the case of alcohols and saccharides, the electrolysis voltage is high, so that it cannot be measured by a conventional electrolysis apparatus as described above. That is, in an electrolysis apparatus conventionally used as a detector for the eluate component of a liquid chromatograph, a carbonaceous material such as glassy carbon has been used as a working electrode. However, in the case of a carbonaceous working electrode, electrolysis of water becomes intense when the voltage exceeds about 1.2 V in relation to hydrogen overvoltage, and measurement with a voltage higher than this becomes impossible. However, in the electrolysis apparatus using the diamond electrode according to the present invention, since the hydrogen overvoltage is high, electrolysis of water does not occur up to about 2.5 V, and an electrolysis voltage exceeding 1.2 V can be applied.

上記のように本発明は電解装置の電圧を従来より高くすることができるので、従来の電解装置では検出できなかった、メタノール、エタノール、プロパノール、エチレングリコール、グリセリンなどのアルコール類、リボース、グルコース、ラクトース、フラクトース、イノシトール、ソルビトールなどの糖類の分析が可能になった。したがってアルコール類や糖類の一方または両方を含有する溶液においてこれら成分を分別して検出できる。   As described above, since the voltage of the electrolysis apparatus can be made higher than before, alcohols such as methanol, ethanol, propanol, ethylene glycol, glycerin, ribose, glucose, Analysis of sugars such as lactose, fructose, inositol and sorbitol is now possible. Therefore, these components can be separated and detected in a solution containing one or both of alcohols and saccharides.

なおアルコール類や糖類が電解できる高い電圧を印加した場合、電解電圧が低いアミン類などについても検出されることになるが、電解電圧を低い値に設定した別の電解装置を流路の前側に設けて先にアミン類などを電解した後に、検出を行なえばこれらと分別できる。このように2つ以上の電解装置を溶出液の流路に直列に接続して、上流側から下流側の各電解装置において順次高い各一定の電圧を作用電極に印加した状態で各電解装置の電解電流値を測定することにより、アルコール類や糖類同士においても電解電圧による区分けを行なって成分の特定をさらに容易にすることが可能である。この場合、電解電圧が比較的低いアミン類などとの分別だけが目的なら、前段の電解装置においては作用電極として必ずしも硼素をドープしたダイヤモンド電極を使用する必要が無く、水の電解が発生しなければ炭素質の作用電極であっても良い。結局2つ以上の電解装置のうち、少なくとも最も下流側の電解装置は作用電極として硼素をドープしたダイヤモンド電極によって構成すればアルコール類や糖類を分析するという本発明の目的は達成される。   In addition, when a high voltage capable of electrolyzing alcohols and saccharides is applied, amines having a low electrolysis voltage will be detected, but another electrolyzer with a low electrolysis voltage is placed on the front side of the flow path. If it is provided and electrolyzed with amines or the like before detection, it can be separated from these. In this way, two or more electrolyzers are connected in series to the flow path of the eluate, and in each electrolyzer from upstream to downstream, each constant high voltage is applied to the working electrode in sequence. By measuring the electrolysis current value, it is possible to classify alcohols and saccharides by electrolysis voltage to further easily identify the components. In this case, if the purpose is only separation from amines having a relatively low electrolysis voltage, it is not necessary to use a boron-doped diamond electrode as the working electrode in the previous electrolysis apparatus, and electrolysis of water must occur. For example, a carbonaceous working electrode may be used. Eventually, the object of the present invention of analyzing alcohols and saccharides can be achieved if at least the most downstream of the two or more electrolyzers is composed of a boron-doped diamond electrode as the working electrode.

図1に示した装置を使用して分析を行なった。溶離液1として100mMol−KH2
PO4 +10%アセトニトリル水溶液を0.5ml/minの速度で供給した。またカラム4は内径4.6mm長さ250mmのイオン交換型カラムを用いた。電解装置7は図2に示した構造になっており、硼素をドープしたダイヤモンドを作用電極として使用している。電解装置は作用電極に一定の電圧を印加した状態で測定された電流値を時間の経過とともに記録するクーロメーター方式の測定装置8に接続されている。
Analysis was performed using the apparatus shown in FIG. 100 mMol-KH 2 as eluent 1
PO 4 + 10% acetonitrile aqueous solution was supplied at a rate of 0.5 ml / min. As the column 4, an ion exchange column having an inner diameter of 4.6 mm and a length of 250 mm was used. The electrolyzer 7 has the structure shown in FIG. 2 and uses diamond doped with boron as a working electrode. The electrolyzer is connected to a coulometer type measuring device 8 that records a current value measured with a constant voltage applied to the working electrode over time.

電解装置の作用電極印加電圧は2.5V(Ag/AgCl基準電極に対して)に設定したが、水の電解は発生しなかった。試料としてメタノール、エタノール、2−プロパノールが各1pmol/μlの濃度のサンプルを20μlインジェクタ4から注入したところ、その後各成分の電解電流のピークが検出された。一方、電解装置について上記のダイヤモンド電極ものではなく従来のグラッシーカーボン電極を使用したものに変更し、水の電解が生ずることなく印加可能な1.15V(基準電極に対して)を印加した場合には、インジェクタに前記試料溶液を注入しても電解電流のピークは検出されなかった。   The working electrode applied voltage of the electrolyzer was set to 2.5 V (relative to the Ag / AgCl reference electrode), but water electrolysis did not occur. When samples of methanol, ethanol, and 2-propanol each having a concentration of 1 pmol / μl were injected from the 20 μl injector 4, the peak of the electrolysis current of each component was subsequently detected. On the other hand, when the electrolysis apparatus is changed to one using the conventional glassy carbon electrode instead of the above diamond electrode, and 1.15 V (applied to the reference electrode) is applied without electrolysis of water. The peak of the electrolysis current was not detected even when the sample solution was injected into the injector.

また上記の条件のうちカラム4について順相アミノ基結合型カラムに変更し、その他は同様の条件で試料としてリボース、グルコース、ラクトースが各5pmol/μlの濃度のサンプルを20μlインジェクタ4から注入したところ、その後各成分の電解電流のピークが検出された。一方、電解装置についてダイヤモンド電極ものではなくグラッシーカーボン電極を使用したものに変更し、水の電解が生ずることなく印加可能な1.15V(基準電極に対して)を印加した場合には、インジェクタに前記試料溶液を注入しても電解電流のピークは検出されなかった。   Also, column 4 of the above conditions was changed to a normal-phase amino group-binding column, and the other conditions were the same under the same conditions: ribose, glucose, and lactose were injected from 20 μl injector 4 at a concentration of 5 pmol / μl each. Thereafter, the peak of the electrolysis current of each component was detected. On the other hand, when the electrolysis apparatus is changed to one using a glassy carbon electrode instead of a diamond electrode, and 1.15 V (applicable to the reference electrode) is applied without electrolysis of water, Even when the sample solution was injected, the peak of the electrolysis current was not detected.

本発明の液体クロマトグラフ分析装置の構成を示す概念図The conceptual diagram which shows the structure of the liquid chromatograph analyzer of this invention 本発明における電解装置を示す図であって、(a)は断面図、(b)は一部分を除去した正面図It is a figure which shows the electrolysis apparatus in this invention, Comprising: (a) is sectional drawing, (b) is the front view which removed a part

符号の説明Explanation of symbols

1 溶離液
2 デガッサー
3 ポンプ
4 インジェクタ
5 分離カラム
7 電解装置
8 測定装置
11 作用電極
12 金属ブロック
13 リード線
14 対極
15 スペーサ
16 穴
17 空間
18 溶出液の導入口
19 溶出液の排出口
20 参照電極
21、22 継手
23、24 配管
25 容器
26 電解液
27 電極材
28 フィルター
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Eluent 2 Degasser 3 Pump 4 Injector 5 Separation column 7 Electrolyzer 8 Measuring device 11 Working electrode 12 Metal block 13 Lead wire 14 Counter electrode 15 Spacer 16 Hole 17 Space 18 Eluent inlet 19 Elutant outlet 20 Reference electrode 21, 22 Joint 23, 24 Piping 25 Container 26 Electrolyte 27 Electrode material 28 Filter

Claims (4)

液体クロマトグラフの分離カラムからの溶出液を通過させる電解装置が設けられている液体クロマトグラフ分析装置において、前記電解装置は作用電極として硼素をドープしたダイヤモンド電極によって構成され、前記作用電極に一定の電圧を印加した状態で電解電流値を測定する測定装置が設けられていることを特徴とする液体クロマトグラフ分析装置。 In a liquid chromatographic analyzer provided with an electrolyzer for passing an eluate from a separation column of a liquid chromatograph, the electrolyzer is constituted by a diamond electrode doped with boron as a working electrode, and the working electrode has a fixed amount. A liquid chromatograph analyzer characterized in that a measuring device for measuring an electrolysis current value in a state where a voltage is applied is provided. 液体クロマトグラフの分離カラムからの溶出液を通過させる電解装置が設けられている液体クロマトグラフ分析装置において、前記電解装置は2つ以上が溶出液の流路に直列に接続されており、そのうち少なくとも最も下流側の電解装置は作用電極として硼素をドープしたダイヤモンド電極によって構成され、上流側から下流側の各電解装置において順次高い各一定の電圧を作用電極に印加した状態で各電解装置の電解電流値を測定する測定装置が設けられていることを特徴とする液体クロマトグラフ分析装置。 In the liquid chromatograph analyzer provided with an electrolyzer for passing the eluate from the separation column of the liquid chromatograph, two or more electrolyzers are connected in series to the flow path of the eluate, at least of which The most downstream electrolyzer is composed of a boron-doped diamond electrode as a working electrode, and the electrolysis current of each electrolyzer is applied to each working electrode in a state where a high voltage is applied to the working electrode in order from the upstream to the downstream electrolyzer. A liquid chromatograph analyzer characterized in that a measuring device for measuring a value is provided. 作用電極として硼素をドープしたダイヤモンド電極によって構成された電解装置は、導電性の基板の表面に硼素をドープしたダイヤモンドが形成されてなる作用電極と、0.1ないし1mmの厚さで面に穴が開いた電気絶縁体からなるスペーサと、これを挟んで作用電極と対向する導電体のブロックからなる対極とからなり、さらに前記対極には溶出液の導入口および排出口ならびに参照電極が、前記スペーサの穴によって形成される一つの空間にそれぞれ開口して設けられていることを特徴とする請求項1または2記載の液体クロマトグラフ分析装置。 An electrolysis apparatus constituted by a boron-doped diamond electrode as a working electrode has a working electrode in which boron-doped diamond is formed on the surface of a conductive substrate, and a hole in the surface with a thickness of 0.1 to 1 mm. A spacer made of an electrical insulator having an opening and a counter electrode made of a conductive block facing the working electrode across the spacer, and the counter electrode has an eluate inlet and outlet and a reference electrode, 3. The liquid chromatograph analyzer according to claim 1, wherein the liquid chromatograph analyzer is provided so as to open in one space formed by a hole of the spacer. 液体クロマトグラフの分離カラムからの溶出液を電解装置に通過させて溶液中の成分を電解させて電解電流を測定することにより成分を分析する液体クロマトグラフ分析方法において、電解装置の作用電極として硼素をドープしたダイヤモンド電極を使用し、前記作用電極に一定の電圧を印加した状態で電解電流値を測定することにより溶液中のアルコール類または糖類を検出することを特徴とするアルコール類または糖類の分析方法。 In a liquid chromatographic analysis method in which an eluate from a separation column of a liquid chromatograph is passed through an electrolysis apparatus to electrolyze the components in the solution and an electrolytic current is measured, boron is used as a working electrode of the electrolysis apparatus. Analysis of alcohols or saccharides, characterized in that an alcohol or saccharide in the solution is detected by measuring an electrolysis current value with a constant voltage applied to the working electrode using a diamond electrode doped with Method.
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