JP2005241456A - マイクロリアクター用液体クロマトグラフ及びそれを用いたマイクロリアクター - Google Patents

Abstract

【課題】 本発明は、液体試料や溶離液を流しても、充填された液体クロマトグラフ用充
填材が流出することがなく、測定物質の分離が充分に行われ、正確な測定ができるマイク
ロリアクター用液体クロマトグラフを提供する。
【解決手段】 少なくとも２枚の基板が積層され、基板の間に幅及び高さが０．１〜３０
００μｍの微細流路と、該微細流路に挟まれて液体クロマトグラフ用カラム部が形成され
、該カラム部に液体クロマトグラフ用充填材が充填されているマイクロリアクター用液体
クロマトグラフであって、微細流路と液体クロマトグラフ用カラム部の接続部付近に凹凸
部が形成され、該凹凸部により、上記液体クロマトグラフ用充填材の微粒子の平均粒径以
下の孔径を有するフィルターが保持されていることを特徴とするマイクロリアクター用液
体クロマトグラフ。
【選択図】 図１

Description

本発明は、少なくとも２枚の基板の間に微細流路と、液体クロマトグラフ用カラム部が
形成されたマイクロリアクター用液体クロマトグラフ及びそれを用いたマイクロリアクタ
ーに関する。

近年、シリコンなどの基板上にフォトリソグラフィーなどの半導体加工技術を用いて微
細な流路や構造体を形成し、流路内で様々な化学反応を行わせることにより既存の分析装
置の小型化や、化学プラントの小型・高機能化を行うとする、マイクロリアクターあるい
はマイクロタス（μＴＡＳ）の研究が活発に行われている。

マイクロリアクターにおいて、精度よく測定対象物を測定するには、測定対象物を分離
濃縮する必要があり、分離濃縮する方法が種々検討されている。

例えば、第１及び第２の実質的に平坦な対向表面を有する基板であって、前記基板がシ
リコン又は二酸化ケイ素以外の材料から成り、かつ第１の平坦表面にレーザ切削されたマ
イクロチャネルを有する基板と第１の平坦表面の上方に配置され、細長い分離区画を定め
るマイクロチャネルとの組み合わされるカバー板と分離区画を通して外部ソースからの流
体の通過を可能にする、分離区画と連絡する少なくとも１つの入口ポート及び少なくとも
１つの出口ポートとを含んで成る小型化カラムデバイスが提案されており、上記分離区画
では、微細流路表面に、吸着や、分配、イオン交換などを提供する官能基を固定化するこ
とにより行うと記載されている（例えば、特許文献１参照。）。
特表平９−５０８７０６号公報

しかしながら、マイクロリアクターの微細流路表面だけでは、測定対象物と官能基に十
分な頻度の接触を起こすことが出来ず、これでは必要な分離力を提供することが困難であ
った。

これを解決するためには、微細流路面積の増加（例えば、流路形状を複雑にする）や、
接触時間の増大（例えば、流量を低下する）等が有効であるが、マイクロリアクターの生
産性が低下する、価格が向上する、処理能力が低下する等の欠点の原因となるので好まし
くない。

又、異なる手段として、微細流路の途中に液体クロマトグラフを設置する方法が挙げら
れる。液体クロマトグラフは、微細流路の一部を凸状にすることで液体クロマトグラフ用
充填材の流出を堰き止める構造が提案されている。しかしこの方法では、高速液体クロマ
トグラフ用充填材として一般的に使用される直径１０μｍ以下の微粒子を用いることが困
難であった。そのため、液体クロマトグラフとしての性能は不十分であった。

本発明の目的は、上記欠点に鑑み、微小な液体クロマトグラフ用充填材を用いることが
でき、液体試料や溶離液を流しても、充填材が流出することがなく、測定物質の分離が充
分に行われ、正確な測定ができるマイクロリアクター用液体クロマトグラフ及びそれを用
いたマイクロリアクターを提供することにある。

本発明のマイクロリアクター用液体クロマトグラフは、少なくとも２枚の基板が積層さ
れ、基板の間に幅及び高さが０．１〜３０００μｍの微細流路と、該微細流路に挟まれて
液体クロマトグラフ用カラム部が形成され、該カラム部に液体クロマトグラフ用充填材が
充填されているマイクロリアクター用液体クロマトグラフであって、微細流路と液体クロ
マトグラフ用カラム部の接続部付近に凹凸部が形成され、該凹凸部により、上記液体クロ
マトグラフ用充填材の微粒子の平均粒径以下の孔径を有するフィルターが保持されている
ことを特徴とする。

本発明で使用される基板の素材は、特に限定されるものではなく、例えば、従来から使
用されてきている、ガラス、蛍光ガラス、石英、セラミックス、シリコン等の無機材料が
挙げられる。これら無機材料は耐薬品性、耐熱性等が優れており、例えば、半導体微細加
工技術において広く用いられている光リソグラフィー技術を利用すれば、ガラスやシリコ
ン基板上にミクロンオーダーの溝を自在に形成することができる。

しかしながら、マイクロリアクター用液体クロマトグラフを大量に、容易に且つ安価に
生産し、かつ廃棄出来ることも重要である。このような場合、材料そのものが高価である
シリコンや量産性の低いガラスの使用は望ましいとはいえない。

又、医療の現場においては、ガラス製の製品を使う場合には、廃棄の際に適切な処理費
用を支払うことが義務付けられており、それ以外にも軽い、割れない等のメリットがあり
、さらには、転写金型を利用した射出成形やホットプレス成形を行うことにより、非常に
高い生産性にて表面に溝や孔を形成することが可能であることから、基板は高分子樹脂か
ら形成されるのが好ましい。

上記高分子樹脂の種類は、特に限定されるものではないが、加熱により簡単に表面加工
出来るという点では、熱可塑性樹脂が好ましく、例えば、ポリオレフィン系樹脂、ポリス
チレン系樹脂、ポリ乳酸系樹脂、ポリメチルメタクリレートなどのポリアクリル系樹脂、
ポリカーボネート系樹脂、ポリジメチルシロキサンなどのシリコン系樹脂等が挙げられる
。

分析用マイクロリアクター用液体クロマトグラフにおいては、測定物質を吸着・脱離す
るために、様々なｐＨの流体を用いることが多いので、耐酸・アルカリ性を有する樹脂、
例えば、ポリオレフィン系樹脂やポリアクリル系樹脂がより好ましい。

一方、熱硬化性樹脂は、加熱により可塑化して簡単に表面加工するという利点は有さな
いが、予め硬化剤等を混合した前駆体液を転写金型に導入しておき、その場硬化させるこ
とにより、樹脂表面を賦形することが可能である。

この場合、前駆体が液状のため、転写金型の形状をより忠実に転写するという利点があ
る。又、一般に、静的に硬化された樹脂は、低い線膨張率、低い成形収縮率を示すことか
らも、有利に用いることができる。このような熱硬化樹脂としては、コストや易取扱い性
の点から、エポキシ系樹脂、フェノール系樹脂等を有利に用いることができる。

又、微細流路表面を耐薬品性の改善、圧力損失の低減、流体制御等を目的として、各種
試薬で改質してもよい。特に、プラスチックス基板の場合は、耐候性の改善や機械的強度
の改善、耐薬品性の向上などを目的として、各種試薬、添加剤による基板そのものの改質
も良い。

又、基板の大きさは特に限定されるものではないが、大きくなるとマイクロリアクター
としてのハンドリング性が低下するので４００ｃｍ² 以下が好ましく、厚さは０．０１〜
１００ｍｍが好ましい。

上記マイクロリアクター用液体クロマトグラフは、少なくとも２枚の上記基板が積層さ
れ、基板の間に幅及び高さが０．１〜３０００μｍの微細流路と、該微細流路に挟まれて
液体クロマトグラフ用カラム部が形成されている。

微細流路は、測定物質を含有する液体試料や液体クロマトグラフで使用する溶離液等が
流動可能であることが必要であるが、大きくなると液体クロマトグラフで分離された測定
物質が微細流路内で拡散し、分離性能が低下するので、その幅及び高さは０．１〜３００
０μｍであり、好ましくは１〜１０００μｍである。

基板が２枚の場合には、いずれかの基板に微細流路用の凹溝を形成し、他の基板を積層
することにより微細流路が形成されるが、また基板が３枚の場合には中間の基板（第２の
基板）に貫通孔を穿設することにより、第１の基板と中間の基板の間に形成された微細流
路と、中間の基板と第３の基板の間に形成された微細流路とを連通して微細流路を形成す
る方法や、中間の基板を流路形状にくり貫き、第１の基板と第３の基板で挟み込むことで
微細流路を形成する方法がある。３枚以上の場合でも、これらいずれかの方法を採ること
で微細流路の形成が可能である。

上記液体クロマトグラフ用カラム部は、微細流路に挟まれて形成されており、カラム部
に液体クロマトグラフ用充填材を充填し、測定物質を含有する液体試料を通過させ、測定
物質を吸着させた後、溶離液を通過させ測定物質を離脱させることにより、測定物質の濃
縮、分離等の機能を有する領域である。

上記液体クロマトグラフ用カラム部の形状は、特に限定されないが、液体試料や溶離液
が均一に流入あるいは流出するように、微細流路側から液体クロマトグラフ用カラム部の
入口方向あるいは出口方向を見た場合左右対称であるのが好ましい。

又、液体クロマトグラフ用カラム部の体積は、特に限定されないが、使用する際に想定
される目的の測定物質の最大量より、カラム部での分離、吸着必要量を想定し、大きさを
決定すればよい。

上記液体クロマトグラフ用カラム部には液体クロマトグラフ用充填材が充填されている
。液体クロマトグラフ用カラム部に液体クロマトグラフ用充填材を充填する方法は、特に
限定されるものではなく、例えば、基板を積層して液体クロマトグラフ用カラム部を形成
すると共に基板に液体クロマトグラフ用カラム部に連通した充填材注入口を穿設し、次に
、液体クロマトグラフ用充填材の懸濁液を充填したディスペンサーを充填材注入口に接続
し加圧して液体クロマトグラフ用充填材の懸濁液を液体クロマトグラフ用カラム部に注入
し、注入後、シール材で充填材注入口を封止する方法が挙げられる。

液体クロマトグラフ用充填材は、一般に液体クロマトグラフで使用されている微粒子の
充填剤であれば特に限定されず、例えば、スチレン−ジビニルベンゼン共重合体、ポリメ
タクリレート樹脂、ポリヒドロキシメタクリレート樹脂、ポリビニルアルコール、シリカ
、アルミナ等の微粒子が挙げられる。

又、適当な担体に、液体試料内の目的とする測定物質と相互作用する官能基や原子団を
固定化した充填材であってもよい。

上記相互作用としては、例えば、物理的吸着や、イオン結合、配位結合、キレート結合
、疎水性相互作用、分子内極性による相互作用などが挙げられる。

上記のような相互作用をする官能基や原子団としては、例えば、スルホ基、第４級アン
モニウム基、オクタデシル基、オクチル基、ブチル基、アミノ基、トリメチル基、シアノ
プロピル基、アミノプロピル基、ニトロフェニルエチル基、ピレニルエチル基、ジエチル
アミノエチル基、スルホプロピル基、カルボキシル基、カルボキシメチル基、スルホキシ
エチル基、オルトリン酸基、ジエチル（２−ヒドロキシプロピル）アミノエチル基、フェ
ニル基、イミノジ酢酸基、エチレンジアミン、硫黄原子を含むキレート形成基、例えば、
各種メルカプト基、ジチオカルバミン酸基、チオ尿素基などの官能基や、アビジン、ビオ
チンゼラチン、ヘパリン、リジン、ニコチンアミドアデニンジヌクレオチド、プロテイン
Ａ、プロテインＧ、フェニルアラニン、ヒママメレクチン、デキストラン硫酸、アデノシ
ン５’リン酸、グルタチオン、エチレンジアミン二酢酸、プロシオンレッド、アミノフェ
ニルホウ酸、牛血清アルブミン、ポリヌクレオチド（例えばＤＮＡ）、タンパク質（例え
ば抗体）等の原子団が挙げられる。これらは単独で用いられてもよいし、２種類以上が同
時に用いられてよい。

又、上記担体としては、例えば、スチレン−ジビニルベンゼン共重合体、ポリメタクリ
レート樹脂、ポリヒドロキシメタクリレート樹脂、ポリビニルアルコール、シリカ、アル
ミナなどの液体クロマトグラフィーで用いられる担体材料、ポリエチレン、ポリプロピレ
ン及びエチレンープロピレン共重合体等に代表されるポリオレフィン；エチレンーテトラ
フルオロエチレン共重合体、エチレンークロロトリフルオロエチレン共重合体に代表され
るオレフィン−ハロゲン化オレフィン共重合体；ポリテトラフルオロエチレン、ポリフッ
化ビニリデン、ポリクロロトリフルオロエチレン等に代表されるハロゲン化ポリオレフィ
ン及びポリスルホン等；セルロース系の多孔膜等の多孔質膜材料、綿や麻などの植物性繊
維；絹や羊毛などの動物性繊維に代表される各種の天然繊維あるいは再生繊維；ポリエス
テル繊維やポリアミド繊維等の各種合成繊維等の繊維状材料、多孔質セラミック、多孔質
ガラス等のモノリス型多孔質無機材料あるいは；ポリアクリルアミドゲル、スチレンジビ
ニルベンゼン共重合体等を多孔質化したモノリス型多孔質有機材料が挙げられる。

上記担体は、その表面を耐薬品性の改善あるいは、圧力損失の低下、分離性能の改善な
どを目的として各種表面修飾剤で処理されてもよい。又、これらは単独で用いられてもよ
いし、２種類以上が同時に用いられてよい。

官能基や原子団の担体への固定化方法は、特に限定されず、例えば、担体中に含まれる
官能基、例えば、水酸基、カルボキシル基、アルデヒド基、アミノ基などと官能基を直接
反応させる方法、酸無水物などの架橋剤で担体を処理し、官能基を架橋剤と反応させる方
法等が挙げられる。

上記担体の形状は、特に限定されないが、圧力損失の低下が少なく、液体試料と担体の
接触効率が高いほうが好ましいので、粒状あるいはモノリス状が好ましい。

又、粒状の場合、大きさは特に限定されないが、液体試料と担体を効率的に接触させる
ためには、その直径が微細流路の断面の短径以下が好ましく、より好ましくは、その１／
２以下である。

本発明で使用されるフィルターは、液体クロマトグラフ用カラム部に充填された液体ク
ロマトグラフ用充填材が、液体クロマトグラフ用カラム部から流出することを防止するた
めのものであり、上記液体クロマトグラフ用充填材の微粒子の平均粒径以下の孔径を有す
る。

上記フィルターの材料としては、カラム部に充填されている液体クロマトグラフ用充填
材の微粒子の平均粒径以下の孔径を有し、液体クロマトグラフで使用される溶媒に対して
溶解しない材料であれば、特に限定されず、例えば、ステンレス、ガラス、シリカ、ポリ
エーテルエーテルケトン、ポリビニリデンジフロライド、ポリテトラフルオロエチレン、
ポリカーボネート、ポリエチレン、ポリプロピレン、セルロース混合エステル、ポリエチ
レンテレフタレート等が挙げられる。

上記材料を主材料とするメンブレンフィルター、ガラス繊維濾紙、モノリス状ガラス、
モノリス状ポリマーを適当なフィルター形状、例えば短冊状に切断、あるいは同形状に成
形することにより、簡便にフィルターを作製できる。

上記材料を前述の孔径を有する状態で、例えば、短冊状に成形することにより、フィル
ターとして使用することができる。

液体試料や溶離液を液体クロマトグラフに供給する際には液体試料や溶離液は層流の状
態で供給されるのが好ましいが、フィルターの厚みが厚くなると、液体試料や溶離液の流
れが乱され、乱流になり易いので、フィルターの厚みは１ｍｍ以下が好ましい。

本発明においては、上記フィルターは微細流路と液体クロマトグラフ用カラム部の接続
部付近に形成された凹凸部により保持されており、液体クロマトグラフ用カラム部の入口
側と出口側の両方に保持されているのが好ましい。

上記フィルターの保持位置（凹凸部の位置）は微細流路と液体クロマトグラフ用カラム
部の接続部付近、即ち、微細流路側の接続部付近であってもよいし、液体クロマトグラフ
用カラム部側の接続部付近であってもよいが、より確実に液体クロマトグラフ用充填材の
流出を防止するためには、流路の断面積の小さい微細流路側が好ましい。

又、凹凸部の形状はフィルターを保持しうる形状であれば、特に限定されないが、微細
流路の側壁又は上下壁に凹溝が形成されるのが好ましく、この凹溝に微細流路の側壁間又
は上下壁間より幅の広いフィルターがその端部が嵌合されて保持されているのが好ましい
。

更に、微細流路の側壁及び上下壁に周状に連続した凹溝が形成されるのが好ましく、こ
の凹溝に微細流路の側壁間及び上下壁間より幅の広いフィルターがその端部が嵌合されて
、フィルターが微細流路全体を覆うように保持されているのがより好ましい。

又、フィルターが基板に確実に保持されるように、フィルターの端部がフィルター固定
化剤により基板に接着されているのが好ましい。フィルター固定化剤としては、フィルタ
ーと基板を接着する機能を有する薬剤であればよく、市販の各種接着剤等を用いることが
できる。

請求項６記載のマイクロリアクターは、請求項１〜５のいずれか１項記載のマイクロリ
アクター用液体クロマトグラフが設置されていることを特徴とする。

上記マイクロリアクターにおいて、マイクロリアクター用液体クロマトグラフはマイク
ロリアクター内部にどの様な方向、形状で配置しても良い。又、マイクロリアクター用液
体クロマトグラフは複数個あっても良く、それぞれ異なる担体、官能基を用いることで多
種の物質を同時に分離、分析することが可能となる。

又、上記マイクロリアクターには、、液体試料貯蔵槽、溶離液貯蔵槽、混合槽、液体を
輸送するためのポンプ、該測定物質の種類や濃度等を検出する検出部、廃液貯蔵部等が連
設されてもよい。

次に、本発明のマイクロリアクター用液体クロマトグラフ及びマイクロリアクターを図
面を参照して説明する。図１はマイクロリアクター用液体クロマトグラフ及びマイクロリ
アクターを形成するための下部基板の一例を示す平面図であり、図２はマイクロリアクタ
ー用液体クロマトグラフ及びマイクロリアクターを形成するための上部基板の一例を示す
平面図である。図３は本発明のマイクロリアクター用液体クロマトグラフ及びマイクロリ
アクターの要部の側面説明図である。

図中１は下部基板であり、下部基板１には微細流路用凹溝３１、３２、３３、３４、３
５、液体クロマトグラフ用カラム部用凹溝４１及びフィルター用凹溝５１、５１が形成さ
れている。

微細流路用凹溝３１は、液体試料を注入し、液体クロマトグラフ用カラム部４に輸送す
る微細流路を形成するための凹溝である。微細流路用凹溝３２は溶離液を注入するための
凹溝であり、微細流路用凹溝３１の中間部に接続されている。

液体クロマトグラフ用カラム部用凹溝４１は、微細流路用凹溝３１、３３より広幅であ
り、フィルター用凹溝５１、５１を介して上流側は微細流路用凹溝３１に接続され、下流
側は微細流路用凹溝３３に接続されている。

フィルター用凹溝５１、５１は微細流路用凹溝３１、３３の側壁及び下壁が更に掘り下
げられて、微細流路用凹溝３１、３３より幅広で深く形成されている。

微細流路用凹溝３４は発色試薬を注入するための凹溝であり、微細流路用凹溝３３の中
間部に接続されている。微細流路用凹溝３３の下流側は、折り畳んだように屈曲された混
合部用凹部６に接続され、更に、検出部用凹部７に接続されている。検出部用凹部７の下
流側には液体試料を排出するための微細流路用凹溝３５が接続されている。

尚、検出部用凹部７は微細流路用凹溝３３より幅広であり、一直線状に形成されている
。又、検出部用凹部７の入口側の下部基板１の側壁は光線入射面１０となされており、出
口側の下部基板１の側壁は光線出射面１１となされている。即ち、光線出射面１１から測
定用の光線を検出部用凹部７に入射し、光線出射面１１から出射した光線を分光光度計等
の装置で測定できるようになされている。

図中２は上部基板であり、上部基板２には液体クロマトグラフ用カラム部用凹溝４２及
びフィルター用凹溝５２、５２が、下部基板１に形成されている液体クロマトグラフ用カ
ラム部用凹溝４１及びフィルター用凹溝５１、５１に対応する位置に形成されている。

又、上部基板２には液体試料注入口１２、溶離液注入口１３、発色試薬注入口１４、液
体試料排出口１５及び液体クロマトグラフ用充填材注入口４３が、それぞれ下部基板１に
形成されている微細流路用凹溝３１、微細流路用凹溝３２、微細流路用凹溝３４、微細流
路用凹溝３５、及び液体クロマトグラフ用カラム部用凹溝４１に対応する位置に形成され
ている。

上記凹溝、注入口の形成は、従来公知の任意の方法が採用されてよく、例えば、切削加
工に代表される各種機械加工、レーザー加工、ウエットエッチング、感光ガラスの使用、
原子線エッチングなどの方法や、流路の形状に切抜き（打ち抜き）がある基板の貼り合せ
、あるいはプラスチック等の成形を挙げることができる。

本発明のマイクロリアクター用液体クロマトグラフ及びマイクロリアクターは、フィル
ター用凹溝５１、５１にフィルター８を嵌合し、上記下部基板１と上部基板２を積層接着
し、微細流路３、液体クロマトグラフ用カラム部４、混合部、検出部等を形成した後、液
体クロマトグラフ用カラム部４に液体クロマトグラフ用充填材９を充填することにより得
られる。

図３に示したように、フィルター８は微細流路３の側壁間及び上下壁間より幅広であり
、フィルター用凹溝５１及び５２で形成された凹溝５に端部が嵌合され接着剤で接着され
、微細流路３全体を覆うように固定されている。

又、液体クロマトグラフ用カラム部４は、微細流路３側から液体クロマトグラフ用カラ
ム部４の入口方向を見た場合、深さ、幅共に微細流路より大きく且つ上下左右対称に形成
されており、液体クロマトグラフ用充填材９が充填されている。

上記積層接着は、従来公知の任意の方法が採用されてよく、例えば、各種接着剤で接着
する方法、陽極接合、融着などにより接着する方法が挙げられる。又、使用可能な材料に
制限はあるものの、光造形技術を用いることにより、形成することも可能である。

請求項１記載のマイクロリアクター用液体クロマトグラフの構成は上述の通りであり、
微細流路と液体クロマトグラフ用カラム部の接続部付近に凹凸部が形成され、該凹凸部に
より、上記液体クロマトグラフ用充填材の微粒子の平均粒径以下の孔径を有するフィルタ
ーが保持されているから、液体試料や溶離液を流しても、充填された微小な液体クロマト
グラフ用充填材が液体クロマトグラフ用カラム部から流出することがなく、測定物質の分
離が充分に行われ、正確な測定ができる。

請求項２記載のマイクロリアクター用液体クロマトグラフの構成は上述の通りであり、
液体クロマトグラフ用カラム部の入口側と出口側の両方にフィルターが保持されているか
ら、液体試料や溶離液を流しても、充填された液体クロマトグラフ用充填材が液体クロマ
トグラフ用カラム部から上流側及び下流側の両方の微細流路に流出することがなく、測定
物質の分離が充分に行われ、正確な測定ができる。

請求項３記載のマイクロリアクター用液体クロマトグラフの構成は上述の通りであり、
フィルターは微細流路の側壁及び／又は上下壁に形成された凹溝に端部が嵌合され、フィ
ルターが微細流路全体を覆うように保持されているから、使用中にフィルターがはずれる
ことがなく且つ確実に測定物質の分離が充分に行われ、正確な測定ができる。

請求項４記載のマイクロリアクター用液体クロマトグラフの構成は上述の通りであり、
フィルターは端部がフィルター固定化剤により基板に接着されているから、より確実に保
持されており、使用中にフィルターがはずれることがなく且つ確実に測定物質の分離が充
分に行われ、正確な測定ができる。

請求項５記載のマイクロリアクター用液体クロマトグラフの構成は上述の通りであり、
フィルターがメンブレンフィルター、ガラス繊維濾紙、モノリス状ガラス又はモノリス状
ポリマーであるから、安価かつ簡便に入手あるいは製造でき、且つ、確実に測定物質の分
離が充分に行われ、正確な測定ができる。

請求項６記載のマイクロリアクターは請求項１〜５のいずれか１項記載のマイクロリア
クター用液体クロマトグラフが設置されているのであるから、液体試料や溶離液を流して
も、充填された液体クロマトグラフ用充填材が液体クロマトグラフ用カラム部から流出す
ることがなく、測定物質の分離が充分に行われ、正確な測定ができる。

次に本発明の実施例を説明するが、本発明は下記実施例に限定されるものではない。

（実施例１）

図１に示したマイクロリアクターにおいて、微細流路３の断面形状は長方形であり、高
さ１６０μｍ、幅２００μｍであり、液体クロマトグラフカラム用カラム部４の断面形状
は長方形であり、高さは２００μｍ、幅は５００μｍであった。

フィルターはセルロース混合エステル製メンブレンフィルターであり、高さは１８０μ
ｍ、幅は１０００μｍの長方形であった。又、フィルターの孔径は１．０μｍであった。
充填材はＳＰ−１３０ＧＥＬ( 昭和電工社製、微粒子の平均粒径１５μｍ）であり、予
め１０-3Ｎの硝酸水溶液で再生し、水で洗浄した。

試料注入口１２から０．５ｍｇ／ｌ（ｐＨ６．５）に調製したカドミウムイオン標準液
０．０５０ｍｌを１００μｌ／ｍｉｎの速度で注入した。次に、溶離液注入口１３から１
０ｍＭクエン酸−３．５ｍＭエチレンジアミン水溶液２ｍｌを１００μｌ／ｍｉｎの速度
で注入した。

溶離液の注入と同時に発色試薬注入口１４からＰＡＲ水溶液（０．２ｍＭ ４−（２−
ｐｙｒｉｄｙｌａｚｏ）ｒｅｓｏｒｃｉｎｏｌ、１Ｍ酢酸、３Ｍアンモニア水）を１００
μｌ／ｍｉｎの速度で注入した。

そして、光線入射面１０に対し垂直に、ハロゲン−タングステンランプ光源（オーシャ
ンオプティクス社製、商品名「ＬＳ−１」）から光線を照射し、検出部７から出光した光
線の波長５２０ｎｍにおける吸光度を分光器（オーシャンオプティクス社製、商品名「Ｕ
ＳＢ２０００」）で測定した。

液体クロマトグラフ用カラム部からカドミウムが溶出していない時点の吸光度は０．１
であったが、カドミウムが溶出する際の吸光度は１．２であった。

（比較例１）
実施例１において、フィルター８、液体クロマトグラフ用充填材９を使用せず、液体ク
ロマトグラフ用カラム部４に相当する部分の表面にスルホン基を表面固定化して、実施例
１で行ったと同様にして吸光度を分光器（オーシャンオプティクス社製、商品名「ＵＳＢ
２０００」）で測定したところ、カドミウムが溶出する際の吸光度は０．１５であった。

マイクロリアクター用液体クロマトグラフ及びマイクロリアクターを形成するための下部基板の一例を示す平面図である。 マイクロリアクター用液体クロマトグラフ及びマイクロリアクターを形成するための上部基板の一例を示す平面図である。 本発明のマイクロリアクター用液体クロマトグラフ及びマイクロリアクターの要部の側面説明図である。

符号の説明

１ 下部基板
２ 上部基板
３ 微細流路
４ 液体クロマトグラフ用カラム部
５ 凹溝
６ 混合部用凹部
７ 検出部用凹部
８ フィルター
９ 液体クロマトグラフ用充填材
１０ 光線入射面
１１ 光線出射面
１２ 液体試料注入口
１３ 溶離液注入口
１４ 発色試薬注入口
１５ 液体試料排出口

Claims (6)

1. 少なくとも２枚の基板が積層され、基板の間に幅及び高さが０．１〜３０００μｍの微
   細流路と、該微細流路に挟まれて液体クロマトグラフ用カラム部が形成され、該カラム部
   に液体クロマトグラフ用充填材が充填されているマイクロリアクター用液体クロマトグラ
   フであって、微細流路と液体クロマトグラフ用カラム部の接続部付近に凹凸部が形成され
   、該凹凸部により、上記液体クロマトグラフ用充填材の微粒子の平均粒径以下の孔径を有
   するフィルターが保持されていることを特徴とするマイクロリアクター用液体クロマトグ
   ラフ。
2. 液体クロマトグラフ用カラム部の入口側と出口側の両方にフィルターが保持されている
   ことを特徴とする請求項１記載のマイクロリアクター用液体クロマトグラフ。
3. 微細流路の側壁及び／又は上下壁に凹溝が形成され、該凹溝にフィルターの端部が嵌合
   され、フィルターが微細流路全体を覆うように保持されていることを特徴とする請求項１
   又は２記載のマイクロリアクター用液体クロマトグラフ。
4. フィルターの端部がフィルター固定化剤により基板に接着されていることを特徴とする
   請求項１、２又は３記載のマイクロリアクター用液体クロマトグラフ。
5. フィルターが、メンブレンフィルター、ガラス繊維濾紙、モノリス状ガラス又はモノリ
   ス状ポリマーであることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項記載のマイクロリアク
   ター用液体クロマトグラフ。
6. 請求項１〜５のいずれか１項記載のマイクロリアクター用液体クロマトグラフが設置さ
   れていることを特徴とするマイクロリアクター。

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