JP2006275640A - 液体クロマトグラフィー用チップ状フローセル - Google Patents

Abstract

【課題】 溶離液のデッドボリュームを可及的に少なくしつつ、分析光の溶離液に対する透過割合および透過長さを十分に確保できる液体クロマトグラフィー用チップ状フローセルを提供する。
【解決手段】 チップ状フローセル１０のチップ本体３８によれば、最外層を構成するための一対の樹脂板（第１透光性樹脂層）３８ａおよび樹脂板（第２透光性樹脂層）３８ｄの間に挟まれた樹脂板（中間層）３８ｂおよび３８cに、厚み方向に貫通する貫通孔６２が設けられており、分析光が透光性の樹脂層３８ａおよび樹脂層３８ｄに挟まれて溶離液で満たされた貫通孔６２内を透過させられることから、その透過させられた分析光は極めて高い割合で溶離液を透過させられるので、溶離液のデッドボリュームを可及的に少なくしつつ、分析光の溶離液に対する透過割合および透過長さを十分に確保できるとともに、高分解能、高分析精度が得られる。
【選択図】 図５

Description

本発明は、液体クロマトグラフ装置に用いられるチップ状フローセルに関するものである。

液体クロマトグラフ（ＬＣ）装置の一種に、溶離液に溶解させられた化合物を分離するために充填剤が充填されたカラムと、そのカラムを通過させられた溶離液を光学的に分析するためにたとえば紫外線のような光を溶離液中に透過させるフローセルとが備えられたものが知られている。

このような液体クロマトグラフ装置では、少量の試料でも高分解能、高分析精度を得るために或いは分析の経済性を高めるために、分離カラムの小型化、装置内配管の微小化など、溶離液のデッドボリュームを可及的に少なくすることが要請されており、上記フローセルとしては、たとえば溶融シリカを原料とするキャピラリチューブが用いられている。このキャピラリチューブは、たとえば外径１５０〜３７５μｍφ×内径３０〜７５μｍφという極めて細いガラス細管である。液体クロマトグラフ装置では、所定波長の分析光たとえば紫外光或いは可視光を溶離液に透過させたときの透過光の強度から吸光量を分析して物質を特定するために、上記キャピラリチューブの側面に或いはキャピラリチューブの長手方向に分析光が照射され、透過光が光検出素子により受光される。

しかしながら、上記キャピラリチューブは断面が円形であるため、キャピラリチューブの側面に分析光を照射する場合では、キャピラリチューブの中心から少しでも外れると屈折によって溶離液を通過し難くなり、たとえ溶離液内を通過した場合でも通過パスが短いため、分析精度が十分に得られなかった。また、溶離液内の通過パスを長くするために、直線状に固定したキャピラリチューブの長手方向に分析光を照射する型式のフローセルが提案されている。たとえば特許文献１に記載されたものがそれである。しかし、このような型式のフローセルでは、その直線状に固定した部分の端部が直角状ではあるが所定の曲率半径で曲げられているため、その直線状に固定した部分を通る場合は分析光は必ずしも管内の溶離液中を透過するものばかりでなく、むしろ管壁を通過して溶離液中を透過しないものの割合が高いため、分析精度が十分に得られなかった。
特開２００４−３４０６３６号公報

本発明は以上の事情を背景として為されたものであり、その目的とするところは、溶離液のデッドボリュームを可及的に少なくしつつ、分析光の溶離液に対する透過割合および透過長さを十分に確保できる液体クロマトグラフィー用チップ状フローセルを提供することにある。

上記目的を達成するための請求項１に係る発明は、(a) 厚み方向で最外層を構成するための一対の第１透光性樹脂層および第２透光性樹脂層と、厚み方向に貫通する貫通孔を備えてその一対の第１透光性樹脂層および第２透光性樹脂層の間に挟まれた状態でその一対の第１透光性樹脂層および第２透光性樹脂層と固着された中間層とを有するチップ本体と、(b) 溶離液を前記貫通孔の一端に導き入れるために、前記第１透光性樹脂層と前記中間層との間に設けられてその貫通孔の一端に連通する第１通路と、(c) 前記貫通孔の他端から前記溶離液を導き出すために、前記第２透光性樹脂層と前記中間層との間に設けられてその貫通孔の他端に連通する第２通路とを、含むことを特徴とする。

また、請求項２に係る発明は、請求項１に係る発明において、前記第１通路には、所定の空間内に充填剤が充填されたカラムが設けられていることを特徴とする。

また、請求項３に係る発明は、請求項２に係る発明において、(a) 前記第１通路は、一定の深さ寸法を備えるとともに、その第１通路の前記カラムに至るまでの第１幅寸法を有するマイクロチャンネル路と、流通方向に向かうにしたがってその第１幅寸法から第１幅寸法よりも大きい第２幅寸法まで増加する増加幅部と、流通方向に向かうにしたがってその第２幅寸法からその第１幅寸法へ減少する減少幅部とを備え、(b) 前記充填剤は、その増加幅部と減少幅部との間に充填されたものであることを特徴とする。

また、請求項４に係る発明は、請求項３に係る発明において、(a) 前記増加幅部と減少幅部には、厚み方向において流通断面を狭くする一対の増加幅部側突起および減少幅部側突起が設けられ、(b) 前記充填剤は、その一対の増加幅部側突起および減少幅部側突起の間に充填されたものであることを特徴とする。

また、請求項５に係る発明は、請求項４に係る発明において、前記中間層に形成された貫通孔の一端は、前記減少幅部内であって前記減少幅部側突起上またはその下流側に開口するものであることを特徴とする。

また、請求項６に係る発明は、請求項１乃至５のいずれかに係る発明において、前記第１透光性樹脂層および第２透光性樹脂層と、第１透光性樹脂層および第２透光性樹脂層に挟まれた中間層とは、シクロオレフィンポリマー樹脂から成るものであることを特徴とする。

また、請求項７に係る発明は、請求項１乃至６のいずれかに係る発明において、(a) 前記チップ本体は、所定厚みを有する矩形板状の直方体をなし、(b) 前記第１通路の前記貫通孔側とは反対側の端部には、その直方体状の一端面に開口する円形断面の上流側接続孔が形成され、(c) 前記第２通路の前記貫通孔側とは反対側の端部には、その直方体状の前記一端面に隣接する端面に開口する円形断面の下流側接続孔が形成されていることを特徴とする。

請求項１に係る発明によれば、(a) 厚み方向で最外層を構成するための一対の第１透光性樹脂層および第２透光性樹脂層と、厚み方向に貫通する貫通孔を備えてその一対の第１透光性樹脂層および第２透光性樹脂層の間に挟まれた状態でその一対の第１透光性樹脂層および第２透光性樹脂層と固着された中間層とを有するチップ本体と、(b) 溶離液を前記貫通孔の一端に導き入れるために、前記第１透光性樹脂層と前記中間層との間に設けられてその貫通孔の一端に連通する第１通路と、(c) 前記貫通孔の他端から前記溶離液を導き出すために、前記第２透光性樹脂層と前記中間層との間に設けられてその貫通孔の他端に連通する第２通路とを、含むことから、分析光が透光性の第１透光性樹脂層および第２透光性樹脂層に挟まれて溶離液で満たされた貫通孔内を透過させられる。このため、その透過させられた分析光は極めて高い割合で溶離液を透過させられるので、溶離液のデッドボリュームを可及的に少なくしつつ、分析光の溶離液に対する透過割合および透過長さを十分に確保できるとともに、高分解能、高分析精度が得られる。

また、請求項２に係る発明によれば、前記第１通路には、所定の空間内に充填剤が充填されたカラムが設けられていることから、そのカラムを通過した直後の溶離液が貫通孔を通過するときに分析光により分析されるので、カラムとフローセルとして機能する貫通孔との間の容積が可及的に小さくされ、一層、高分解能、高分析精度が得られる。

また、請求項３に係る発明によれば、(a) 前記第１通路は、一定の深さ寸法を備えるとともに、その第１通路の前記カラムに至るまでの第１幅寸法を有するマイクロチャンネル路と、流通方向に向かうにしたがってその第１幅寸法から第１幅寸法よりも大きい第２幅寸法まで増加する増加幅部と、流通方向に向かうにしたがってその第２幅寸法から第１幅寸法へ減少する減少幅部とを備え、(b) 前記充填剤は、それら増加幅部と減少幅部との間に充填されたものであることから、充填剤が十分な容積で固定される。また、第１通路は、一定の深さ寸法を備えるものであるため、型成形や、露光パターンを利用したホトエッチング加工等の適用が可能となり、微小な寸法でも加工が容易となる。

また、請求項４に係る発明によれば、(a) 前記増加幅部と減少幅部には、厚み方向において流通断面を狭くする一対の増加幅部側突起および減少幅部側突起が設けられ、(b) 前記充填剤は、それら一対の増加幅部側突起および減少幅部側突起の間に充填されたものであることから、充填剤がそれら一対の増加幅部側突起および減少幅部側突起の間で好適に固定される。

また、請求項５に係る発明によれば、前記中間層において厚み方向に形成された貫通孔の一端は、前記減少幅部内であって前記減少幅部側突起上またはその下流側に開口するものであることから、充填剤すなわちカラムと貫通孔すなわちフローセルとの間の距離が可及的に短くされているので、カラムとフローセルとして機能する貫通孔との間の容積が可及的に小さくされ、一層、高分解能、高分析精度が得られる。

また、請求項６に係る発明によれば、前記第１透光性樹脂層および第２透光性樹脂層と、第１透光性樹脂層および第２透光性樹脂層に挟まれた中間層とは、シクロオレフィンポリマー樹脂から成るものである。このシクロオレフィンポリマー樹脂は、光学的性質にすぐれ、加工性にも優れていることから、高分解能、高分析精度を可能とする安価なチップ状フローセルが得られる。

また、請求項７に係る発明によれば、(a) 前記チップ本体は、所定厚みを有する矩形板状の直方体をなし、(b) 前記第１通路の前記貫通孔側とは反対側の端部には、その直方体状の一端面に開口する円形断面の上流側接続孔が形成され、(c) 前記第２通路の前記貫通孔側とは反対側の端部には、その直方体状の前記一端面に隣接する端面に開口する円形断面の下流側接続孔が形成されていることから、溶離液を導く細管たとえばキャピラリーチューブの一端部をそれら第１接続孔および第２接続孔に嵌め入れることにより、容易に接続可能となる。

ここで、前記チップ状フローセルは、所定厚みを有する矩形板状に限らず、所定厚みを有する円板状であっても差し支えない。

また、一対の第１透光性樹脂層および第２透光性樹脂層の間に挟まれた中間層は、必ずしも透光性樹脂から構成されていなくてもよく、着色或いは黒色樹脂、金属などから構成されていてもよい。また、この中間層に形成された貫通孔は、その内周面が所定の光学的性質或いは化学的性質を設けるための表面処理が施されたものであってもよい。

また、前記第１透光性樹脂層および第２透光性樹脂層は、分析光を透過させる材料、たとえば分析光が紫外線である場合は、石英ガラスであってもよい。この分析光は、紫外光がよく用いられるが、可視光であってもよい。また、分析光の吸光に基づく分析だけでなく、溶離液の屈折率と標準物質の屈折率との屈折率差に基づく分析、分析光により励起された蛍光を測定してその蛍光に基づいて分析されるものなどでもよい。

また、前記第１通路は、一定の深さ寸法とされ、その第１通路の前記カラムに至るまでの第１幅寸法を有するマイクロチャンネル路と、流通方向に向かうにしたがってその第１幅寸法から第１幅寸法よりも大きい第２幅寸法まで増加する増加幅部と、流通方向に向かうにしたがってその第２幅寸法から第１幅寸法へ減少する減少幅部とを備えることで、充填剤を充填する所定容積の空間が形成されていたが、第１通路のカラムの容積を確保するために深さ方向に断面積を拡大したものであってもよい。

また、前記充填剤は、種々のものから構成される。たとえば、炭素数が８（オクチル基）〜１８（オクタデシル基）の固定相を担持する担体から構成される。その固定相の炭素数は、たとえば２０以上、さらに２４以上であってもよく、炭素鎖は、直鎖状であっても、分岐を有するものであってもよく、また、フェニル基のように環状であってもよい。また、その固定相の分子鎖は、一種類であってもよいが、複数種類が同じ中空流路内面に結合されていてもよい。さらに、低分子鎖は、官能基（たとえば、水酸基、アミノ基、シアノ基、フェニル基など）を有するものであってもよく、複数種類の低分子鎖が結合されている場合には、そのうちの一部が官能基を有するものであってもよく、全部が官能基を有するものであってもよい。

以下、本発明の一実施例のチップ状フローセル１０を詳細に説明する。

図１は、上記チップ状フローセル１０を用いた液体クロマトグラフ装置１２の要部構成を概略示する図である。図１において、溶媒槽１４には、移動相としての有機溶媒と水、緩衝液、又はそれらの混合溶媒が予め貯留されている。ポンプ１６は、その溶媒相１４に貯留されている溶媒である水を、一定の速度、たとえば０．０１ｍｌ／ｍｉｎの速度で注入部１８を経てチップ状フローセル１０へ供給する。注入部１８では、図示しない注射器により水に溶解させられた分析試料が加えられる。このため、注入部１８よりも下流側では、分析試料を含む溶媒である溶離液とされる。

上記チップ状フローセル１０は、図１に示すようにカラム内蔵型の矩形板状のものであって溶離液を導く一対の上流側キャピラリーチューブ２０および下流側キャピラリーチューブ２２に接続され、一対の上蓋２４および下蓋２６から成るホルダ２８によって保持された状態で検出器３０に装着される。検出器３０は、たとえば溶離液の紫外線吸光特性を検出するものであり、チップ状フローセル１０を挟んで対向する一対の紫外光発生素子（たとえば紫外光ＬＥＤ）３２および紫外光検出素子（ホトセンサ）３４を備えている。上記チップ状フローセル１０は、それら一対の紫外光発生素子３２および紫外光検出素子３４の間に位置させられ、紫外光発生素子３２から出力された紫外光が上蓋２４の貫通孔、チップ状フローセル１０内を通過する溶離液、下蓋２６の貫通孔を順次通過させられた後に紫外光検出素子３４によって検出されるようになっている。記録装置３６では、上記紫外光検出素子３４によって検出されが透過光強度或いは透過光量に基づいて吸収光強度或いは吸収光量が算出され、電子記憶装置（メモリ）に記録されるとともに、目視可能に表示画面上に或いは記録紙上において時間軸に沿って経時的に表示される。

図２はチップ状フローセル１０の正面図、図３はキャピラリーチューブとの間の接続構造を下流側キャピラリーチューブ２２側で代表させて説明する図、図４はそのチップ状フローセル１０の略対角線方向の断面であるIV-IV 視断面を拡大して示す図、図５は、使用状態を説明するための図４の要部拡大断面図である。

チップ状フローセル１０のチップ本体３８は、たとえば１辺が２５．４ｍｍ程度の正方形であって４ｍｍ程度の厚みを備えた所定厚みの矩形板状すなわち直方体状を有している。このチップ状フローセル１０の一端面４０およびそれに隣接する端面４２には、前記対角線方向に直交する方向の所定長さの円形断面の上流側接続孔４４および下流側接続孔４６が開口している。上流側接続孔４４および下流側接続孔４６の径寸法は、上流側キャピラリーチューブ２０および下流側キャピラリーチューブ２２が適度の締まり嵌めで差し込まれることにより液密に接続可能となるようにその上流側キャピラリーチューブ２０および下流側キャピラリーチューブ２２の外径寸法と略同じ寸法であり、たとえば０．３８ｍｍφである。図３は、接続状態を説明するために、下流側キャピラリーチューブ２２が下流側接続孔４６に嵌め入れられて接続された状態を拡大して示している。

図２において、上流側接続孔４４および下流側接続孔４６の開口とは反対側の端部には、前記対角線方向に直角に曲がる上流側マイクロチャンネル路４８および下流側マイクロチャンネル路５０が接続されている。これら上流側マイクロチャンネル路４８および下流側マイクロチャンネル路５０は、たとえば２０〜１００μｍ程度の幅寸法たとえば７５μｍ程度の幅寸法と２０〜１００μｍ程度の深さ寸法たとえば６５μｍ程度の深さ寸法とを備えている。

上記チップ状フローセル１０の中央部内には、前記分析光を十分な透過パスで透過させるためにチップ状フローセル１０の厚み方向に所定の長さたとえば２ｍｍ程度の長さ寸法と０．０５〜０．３０ｍｍφ程度の径寸法を有する光透過通路５２が設けられている。この光透過通路５２の上流側端部はカラム５４を介して上流側マイクロチャンネル路４８と接続され、光透過通路５２の下流側端部は下流側マイクロチャンネル路５０に接続されている。図２に示すように、本実施例では、上流側接続孔４４、上流側マイクロチャンネル路４８、およびカラム５４が、溶離液を光透過通路５２の上流側端部に導き入れるためにその光透過通路５２と連通する第１通路として機能し、下流側マイクロチャンネル路５０および下流側接続孔４６が、光透過通路５２の下流側端部から溶離液を導き出すためにその光透過通路５２と連通する第２通路として機能している。

上記カラム５４は、流通（下流）方向に向かうにしたがって上流側マイクロチャンネル路４８の幅寸法（第１幅寸法）たとえば０．１ｍｍからその幅寸法よりも大きい幅寸法（第２幅寸法）たとえば２ｍｍまで増加する増加幅部５６と、流通（下流）方向に向かうにしたがってその第２幅寸法から第１幅寸法へ減少する減少幅部５８と、それら増加幅部５６と減少幅部５８との間の空間内に充填された充填剤６０とから構成されている。上記増加幅部５６、減少幅部５８、それらの間の空間は、上流側マイクロチャンネル路４８の深さ寸法と同じ６５μｍ程度の深さ寸法とを備えているので、充填剤６０が充填される空間の寸法は、長さ１０ｍｍ×幅２ｍｍ×深さ６５μｍである。

上記充填剤６０は、たとえば３〜２０μｍφ程度のシリカゲル、珪藻土、シリカビーズなどの粒子（担体）の表面に、固定層が付着させらえれたものである。この固定相としては、たとえば炭素数が１８（オクタデシル基）の直鎖状分子鎖が表面に結合されることにより構成される。この充填剤６０は、湿式充填法を用いて上記空間内に充填される。

図４および図５に示すように、チップ本体３８は、分析光である紫外光を透過させる透光性樹脂たとえばシクロオレフィンポリマー樹脂から成る板材から成り、厚み方向において外側に位置する一対の最外層と、それらに挟まれた中間層とが積層されて構成されたものである。本実施例では、チップ本体３８は、厚みが１ｍｍ程度の４枚の樹脂板３８ａ、３８ｂ、３８ｃ、３８ｄが積層された状態で熱圧着或いは接着剤による接着により相互に固着されたものである。本実施例では、樹脂板３８ａは一対の最外層の一方である第１透光性樹脂層に対応し、樹脂板３８ｄは一対の最外層の他方である第２透光性樹脂層に対応し、樹脂板３８ｂおよび３８ｃが中間層に対応している。なお、中間層に対応する樹脂板３８ｂおよび３８ｃは必ずしも透光性である必要はなく、黒色樹脂などの遮光性樹脂や金属であってもよい。

上記中間層に対応する樹脂板３８ｂおよび３８ｃの中央部には、前記光透過通路５２を形成するために厚み方向に貫通する貫通孔６２が設けられている。溶離液を貫通孔６２（光透過通路５２）の上流側端部に導き入れるためにその貫通孔６２と連通する第１通路を構成している上流側接続孔４４、上流側マイクロチャンネル路４８、およびカラム５４は、樹脂板３８ｂ側に６５μｍの一定深さで彫り込まれることによって樹脂板３８ａと樹脂板３８ｂとの間に設けられている。また、貫通孔６２（光透過通路５２）の下流側端部から溶離液を導き出すためにその貫通孔６２と連通する第２通路を構成している下流側マイクロチャンネル路５０および下流側接続孔４６は、樹脂板３８ｄ側に６５μｍの一定深さで彫り込まれることによって樹脂板３８ｃと樹脂板３８ｄとの間に設けられている。上記樹脂板３８ｂ或いは樹脂板３８ｄに対する６５μｍの一定深さの彫り込みは、成形時において或いはスタンピング時において所定パターンの突起を有する金型を用いて、或いは所定パターンのホトエッチングにより形成される。

図４および図５に詳しく示すように、カラム５４の両端部に位置している増加幅部５６および減少幅部５８内では、樹脂板３８ｂから樹脂板３８ａへ向かって突き出す増加幅部側突起６４および減少幅部側突起６６が設けられることにより、流通断面積が小さくされており、充填剤６０の移動が阻止されて固定されている。増加幅部側突起６４および減少幅部側突起６６の先端と樹脂板３８ａとの間隔は、充填剤６０の粒径に応じて１〜１０μｍ程度に設定される。本実施例では、減少幅部側突起６６の先端面に貫通孔６２の上流側が開口しているが、減少幅部側突起６６の下流側に開口していてもよい。また、樹脂板３８ａのカラム５４に対応する位置には、樹脂製の蓋部材６８によって閉じられた充填孔７０が上記突起６４と突起６６との間の空間に１００μｍ程度の幅寸法の通路７２を介して連通した状態で設けられている。この充填孔７０は、上記増加幅部側突起６４と減少幅部側突起６６との間の空間に充填剤６０を充填するときに用いられるものである。

以上のようにして構成されたチップ状フローセル１０では、液体クロマトグラフ装置１２において、溶離液が上流側キャピラリーチューブ２０、上流側接続孔４４、上流側マイクロチャンネル路４８、カラム５４、貫通孔６２（光透過通路５２）、下流側マイクロチャンネル路５０、下流側接続孔４６、下流側キャピラリーチューブ２２の順に一定流速で流通させられる。この過程で、紫外光発生素子３２から出力された紫外光は、スリット７４、貫通孔６２（光透過通路５２）、スリット７６を通して紫外光検出素子３４によって検出される。スリット７４および７６は、専ら貫通孔６２を通過するように上記紫外光を絞るように且つ貫通孔６２以外の部分を透過した紫外光が受光されないように構成されるとともに、チップ状フローセル１０の最外層を構成する樹脂板３８ａおよび３８ｄは紫外光に対して直交しており、樹脂板３８ａおよび３８ｄに挟まれた貫通孔６２すなわち光透過通路５２を高い割合で透過し、透過パスも貫通孔６２の長さだけ得られるので、紫外光の吸光特性が精度よく測定され、高分析精度が得られる。

上述のように、本実施例のチップ状フローセル１０によれば、(a) 最外層を構成するための一対の樹脂板（第１透光性樹脂層）３８ａおよび樹脂板（第２透光性樹脂層）３８ｄと、厚み方向に貫通する貫通孔６２を備えてその一対の樹脂板３８ａおよび３８ｄの間に挟まれた状態でその一対の樹脂板３８ａおよび３８ｄと固着された樹脂板（中間層）３８ｂおよび３８ｃとを有するチップ本体３８と、(b) 溶離液を前記貫通孔６２の一端に導き入れるために、樹脂板３８ａおよび３８ｂの間に設けられてその貫通孔６２の一端に連通する第１通路（上流側接続孔４４、上流側マイクロチャンネル路４８、カラム５４）と、(c) 貫通孔６２の他端から溶離液を導き出すために、樹脂板３８ｃおよび３８ｄの間に設けられてその貫通孔６２の他端に連通する第２通路（下流側マイクロチャンネル路５０、下流側接続孔４６）とを、含むことから、分析光が透光性の樹脂層３８ａおよび樹脂層３８ｄに挟まれて溶離液で満たされた貫通孔６２内を透過させられることから、その透過させられた分析光は極めて高い割合で溶離液を透過させられるので、溶離液のデッドボリュームを可及的に少なくしつつ、分析光の溶離液に対する透過割合および透過長さを十分に確保できるとともに、高分解能、高分析精度が得られる。

また、本実施例のチップ状フローセル１０によれば、上記第１通路（上流側接続孔４４、上流側マイクロチャンネル路４８、カラム５４）には、所定の空間内に充填剤６０が充填されたカラム５４が設けられていることから、そのカラム５４を通過した直後の溶離液が貫通孔６２を通過するときに分析光により分析されるので、カラム５４とフローセルとして機能する貫通孔６２との間の容積が可及的に小さくされ、一層、高分解能、高分析精度が得られる。

また、本実施例のチップ状フローセル１０によれば、(a) 上記第１通路（上流側接続孔４４、上流側マイクロチャンネル路４８、カラム５４）は、一定の６５μｍの深さ寸法を備えるとともに、その第１通路のカラム５４に至るまで０．１ｍｍの第１幅寸法を有する上流側マイクロチャンネル路４８と、流通方向に向かうにしたがってその第１幅寸法からそれよりも大きい２ｍｍの第２幅寸法まで増加する増加幅部５６と、流通方向に向かうにしたがってその第２幅寸法から第１幅寸法へ減少する減少幅部５８とを備え、(b) 充填剤６０は、それら増加幅部５６と減少幅部５８との間に充填されたものであることから、充填剤６０が十分な容積で固定される。また、第１通路は、一定の深さ寸法を備えるものであるため、型成形や、露光パターンを利用したホトエッチング加工等の適用が可能となり、微小な寸法でも加工が容易となる。

また、本実施例のチップ状フローセル１０によれば、(a) 増加幅部５６と減少幅部５８には、厚み方向において流通断面を狭くする一対の増加幅部側突起６４および減少幅部側突起６６が設けられ、(b) 充填剤６０は、それら一対の増加幅部側突起６４および減少幅部側突起６６の間に充填されたものであることから、充填剤６０がそれら一対の増加幅部側突起６６および減少幅部側突起６８の間で好適に固定される。

また、本実施例のチップ状フローセル１０によれば、中間層に対応する樹脂板３０ｂおよび３０ｃにおいて厚み方向に形成された貫通孔６２の一端は、減少幅部５８内であって減少幅部側突起６６上またはその下流側に開口するものであることから、充填剤６０すなわちカラム５４と貫通孔６２すなわち光透過通路５２との間の距離が可及的に短くされているので、カラム５４とフローセルとして機能する光透過通路５２（貫通孔６２）との間の容積が可及的に小さくされ、一層、高分解能、高分析精度が得られる。

また、本実施例のチップ状フローセル１０のチップ本体３８によれば、第１透光性樹脂層および第２透光性樹脂層に対応する樹脂板３８ａおよび３８ｄと、それらに挟まれた中間層に対応する樹脂板３８ｂおよび３８ｃとは、シクロオレフィンポリマー樹脂から成るものである。このシクロオレフィンポリマー樹脂は、光学的性質にすぐれ、加工性にも優れていることから、高分解能、高分析精度を可能とする安価なチップ状フローセルが得られる。

また、本実施例のチップ状フローセル１０によれば、(a) チップ本体３８は、所定厚みを有する矩形板状の直方体をなし、(b) 第１通路の貫通孔６２側とは反対側の端部には、その直方体状の一端面４０に開口する円形断面の上流側接続孔４４が形成され、(c) 第２通路の貫通孔６２側とは反対側の端部には、上記直方体状の一端面４０に隣接する端面４２に開口する円形断面の下流側接続孔４６が形成されていることから、溶離液を導く細管たとえば上流側キャピラリーチューブ２０および下流側キャピラリーチューブ２２の端部をそれら上流側接続孔４４および下流側接続孔４６に嵌め入れることにより、着脱容易に接続可能となる。

以上、本発明の一実施例を図面に基づいて説明したが、本発明はその他の態様においても適用される。

たとえば、前述の実施例の検出器３０は、溶離液の紫外線吸光特性を検出するために、チップ状フローセル１０を挟んで対向する一対の紫外光発生素子３２および紫外光検出素子（ホトセンサ）３４を備えたものであったが、他の場所に設置された光源および／または受光装置とチップ状フローセル１０との間にミラー、プリズムなどの光学素子から構成された光路が設けられたものでもよい。

また、前述の実施例では、紫外光発生素子３２とチップ状フローセル１０との間、およびそのチップ状フローセル１０と紫外光検出素子３４との間に、スリット７４およびスリット７６が設けられていたが、それらのうちの少なくとも一方が省略されても差し支えない。特に、中間層に対応する樹脂板３８ｂおよび３８ｃが黒色樹脂や金属などの非透光性材料で構成された場合には、上記スリット７４およびスリット７６が不要となる。

また、前記中間層に対応する樹脂板３８ｂおよび３８ｃは１層構造であってもよいし、３層以上の多層構造であってもよい。

また、前述の実施例において、第１通路を構成している上流側接続孔４４、上流側マイクロチャンネル路４８、およびカラム５４は、樹脂板３８ｂ側に６５μｍの一定深さで彫り込まれることによって樹脂板３８ａと樹脂板３８ｂとの間に設けられていたが、樹脂板３８ａ側に一定深さで彫り込まれることによって設けられていてもよいし、樹脂板３８ａ側および樹脂板３８ｂ側の両方に彫り込まれるていてもよい。それと同様に、第２通路を構成している下流側マイクロチャンネル路５０および下流側接続孔４６は、樹脂板３８ｄ側に６５μｍの一定深さで彫り込まれることによって樹脂板３８ｃと樹脂板３８ｄとの間に設けられていていたが、樹脂板３８ｃ側に一定深さで彫り込まれることによって設けられていてもよいし、樹脂板３８ｃ側および樹脂板３８ｄ側の両方に彫り込まれるていてもよい。

なお、上述したのはあくまでも本発明の一実施例であり、本発明はその趣旨を逸脱しない範囲で、当業者の知識により種々変更され得るものである。

本発明の一実施例のチップ状フローセルを用いた液体クロマトグラフ装置の構成を簡単に説明する図である。 図１のチップ状フローセルの正面を示す正面図である。 図１のチップ状フローセルのキャピラリーチューブとの間の接続構造を下流側キャピラリーチューブ側で代表させて説明する図である。 図２のチップ状フローセルのIV-IV 視断面である。 図１のチップ状フローセルの使用状態を説明するための図４の要部拡大断面図である。

符号の説明

１０：チップ状フローセル
１２：液体クロマトグラフ装置
２０：上流側キャピラリーチューブ
２２：下流側キャピラリーチューブ
３８：チップ本体
３８ａ：樹脂板（第１透光性樹脂層）
３８ｄ：樹脂板（第２透光性樹脂層）
３８ｂ、３８ｃ：樹脂板（中間層）
４０、４２：端面
４４：上流側接続孔（第１通路）
４６：下流側接続孔（第２通路）
４８：上流側マイクロチャンネル路（第１通路）
５０：下流側マイクロチャンネル路（第２通路）
５２：光透過通路
５４：カラム（第１通路）
５６：増加幅部
５８：減少幅部
６０：充填剤
６２：貫通孔
６４：増加幅部側突起
６６：減少幅部側突起

Claims (7)

1. 厚み方向で最外層を構成するための一対の第１透光性樹脂層および第２透光性樹脂層と、厚み方向に貫通する貫通孔を備えて該一対の第１透光性樹脂層および第２透光性樹脂層の間に挟まれた状態で該一対の第１透光性樹脂層および第２透光性樹脂層と固着された中間層とを有するチップ本体と、
   溶離液を前記貫通孔の一端に導き入れるために、前記第１透光性樹脂層と前記中間層との間に設けられて該貫通孔の一端に連通する第１通路と、
   前記貫通孔の他端から前記溶離液を導き出すために、前記第２透光性樹脂層と前記中間層との間に設けられて該貫通孔の他端に連通する第２通路と
   を、含むことを特徴とする液体クロマトグラフィー用チップ状フローセル。
2. 前記第１通路には、所定の空間内に充填剤が充填されたカラムが設けられている請求項１の液体クロマトグラフィー用チップ状フローセル。
3. 前記第１通路は、一定の深さ寸法を備えるとともに、該第１通路の前記カラムに至るまでの第１幅寸法を有するマイクロチャンネル路と、流通方向に向かうにしたがって該第１幅寸法から第１幅寸法よりも大きい第２幅寸法まで増加する増加幅部と、流通方向に向かうにしたがって該第２幅寸法から該第１幅寸法へ減少する減少幅部とを備え、
   前記充填剤は、該増加幅部と減少幅部との間に充填されたものである請求項２の液体クロマトグラフィー用チップ状フローセル。
4. 前記増加幅部と減少幅部には、厚み方向において流通断面を狭くする一対の増加幅部側突起および減少幅部側突起が設けられ、
   前記充填剤は、該一対の増加幅部側突起および減少幅部側突起の間に充填されたものである請求項３の液体クロマトグラフィー用チップ状フローセル。
5. 前記中間層に形成された貫通孔の一端は、前記減少幅部内であって前記減少幅部側突起上またはその下流側に開口するものである請求項４の液体クロマトグラフィー用チップ状フローセル。
6. 前記第１透光性樹脂層および第２透光性樹脂層と、第１透光性樹脂層および第２透光性樹脂層に挟まれた中間層とは、シクロオレフィンポリマー樹脂から成るものである請求項１乃至５のいずれかの液体クロマトグラフィー用チップ状フローセル。
7. 前記チップ本体は、所定厚みを有する矩形板状の直方体をなし、前記第１通路の前記貫通孔側とは反対側の端部には、該直方体状の一端面に開口する円形断面の上流側接続孔が形成され、
   前記第２通路の前記貫通孔側とは反対側の端部には、該直方体状の前記一端面に隣接する端面に開口する円形断面の下流側接続孔が形成されている請求項１乃至６のいずれかの液体クロマトグラフィー用チップ状フローセル。
   

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