JP2008249447A - Method and system for amino acid analysis - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、アミノ酸分析法およびアミノ酸分析システムに関する。 The present invention relates to an amino acid analysis method and an amino acid analysis system.
アミノ酸一斉分析の対象となるアミノ酸およびアミノ酸類縁物質は大別して、約２０種のたん白質加水分解物アミノ酸と４０種以上の生体液アミノ酸およびアミノ酸類縁物質に分類できる。 Amino acids and amino acid related substances to be subjected to simultaneous amino acid analysis can be roughly classified into about 20 protein hydrolyzate amino acids and 40 or more biological fluid amino acids and amino acid related substances.
これらの多種のアミノ酸を一斉分析する手法として、複数の緩衝液を混合し、混合した緩衝液に試料を添加し、分離カラムを通過させて検出する分析法が一般的に用いられている。この手法において、分離カラムに充填する樹脂の種類，緩衝液組成，流速等を工夫することにより、分離の向上、かつ分析時間の短縮を目標に分析法が開発されてきた。この例として特許文献１および特許文献２がある。 As a technique for simultaneously analyzing these various amino acids, an analysis method is generally used in which a plurality of buffer solutions are mixed, a sample is added to the mixed buffer solution, and the mixture is detected by passing through a separation column. In this method, analysis methods have been developed with the goal of improving separation and shortening analysis time by devising the type of resin packed in the separation column, the buffer solution composition, the flow rate, and the like. Examples of this include Patent Document 1 and Patent Document 2.
アミノ酸分析計による多成分一斉分析においては、ピーク面積値を基に定量を行うため、定量値の正確性を得るためには、近接ピークの分離を向上させる必要がある。また、分析時間を短縮し、検体処理能力を向上させるために分析の高速化が求められている。 In multi-component simultaneous analysis using an amino acid analyzer, quantification is performed on the basis of peak area values. Therefore, in order to obtain the accuracy of the quantification values, it is necessary to improve the separation of adjacent peaks. Further, in order to shorten the analysis time and improve the sample processing capability, it is required to increase the analysis speed.
アミノ酸分析において、分離に寄与するファクターとしてカラム充填剤の化学的特性が挙げられる。カラム充填剤には、その化学的特性により、容易に分離できる成分と分離困難な成分があり、この分離困難な成分は充填剤により異なる。 In amino acid analysis, a factor contributing to the separation is the chemical characteristics of the column packing material. The column packing material includes a component that can be easily separated and a component that is difficult to separate depending on its chemical characteristics, and this difficult component is different depending on the packing material.
例えば、充填剤αを用いたカラムαはＡとＢという成分の分離に優れているがＣとＤという成分は分離できない、充填剤βを用いたカラムβはＣとＤという成分の分離に優れているがＡとＢという成分は分離できないとする。ここで、Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄの混合試料について一斉分析を行う場合、カラムαを用いてもカラムβを用いても全ての成分を分離できない。このように、多成分一斉分析において単一充填剤を用いたカラムを用いると、全成分について、定量に支障のない十分な分離を得ることができない可能性がある。 For example, column α using filler α is excellent in separating components A and B, but component C and D cannot be separated. Column β using filler β is excellent in separating components C and D. However, it is assumed that components A and B cannot be separated. Here, when simultaneous analysis is performed on a mixed sample of A, B, C, and D, all components cannot be separated using column α or column β. As described above, when a column using a single filler is used in the multi-component simultaneous analysis, there is a possibility that it is not possible to obtain a sufficient separation that does not interfere with the quantification of all the components.
この充填剤の特性に起因する分離困難な成分については、グラジエントプログラム，移動相組成，カラム形状といった、アミノ酸分析において一般的に分離向上を目的に変更される各種パラメータを変更しても、一定以上の分離を得ることが出来ない可能性がある。 For components that are difficult to separate due to the characteristics of this filler, even if various parameters such as gradient program, mobile phase composition, and column shape, which are generally changed for the purpose of improving separation in amino acid analysis, are changed, a certain level or more It may not be possible to obtain a separation.
一部成分については、流量を変更し分析時間を延長することにより分離向上が可能であるが、その方法では高速化という要求を満足できない可能性がある。 For some components, separation can be improved by changing the flow rate and extending the analysis time, but this method may not satisfy the requirement for speeding up.
本発明の一つの目的はカラムを用いたアミノ酸分析において、カラム充填剤の特性に起因する分離困難な成分について、分離を向上させることにより、アミノ酸成分の分離性能向上、さらに高速分析を可能にすることである。 One object of the present invention is to improve separation performance of amino acid components and enable high-speed analysis by improving separation of components that are difficult to separate due to the characteristics of column packing in amino acid analysis using a column. That is.
本発明の一つの特徴は、化学的特性の異なる充填剤を用いたカラムを複数本直列につなぐことにある。ここで化学的特性の例として、カラムサイズ，分析に最適な溶離液およびグラジエントプログラム，平均粒子径，粒子分布幅，イオン交換容量，架橋度，疎水性，比表面積，機械的強度，スルホン酸基導入量等の化学パラメータ等がある。 One feature of the present invention is that a plurality of columns using packing materials having different chemical properties are connected in series. Examples of chemical properties include column size, optimal eluent and gradient program for analysis, average particle size, particle distribution width, ion exchange capacity, degree of crosslinking, hydrophobicity, specific surface area, mechanical strength, sulfonic acid group There are chemical parameters such as introduction amount.
本発明によれば、アミノ酸一斉分析においてアミノ酸およびアミノ酸類縁物質各成分について、分離性能の向上、さらに分析の高速化を図れる。 According to the present invention, it is possible to improve the separation performance and speed up the analysis of amino acid and amino acid-related substance components in simultaneous amino acid analysis.
以下、図，表を用いて実施例を説明する。 Hereinafter, examples will be described with reference to the drawings and tables.
以下の説明において、分析対象となるアミノ酸の名称および略号は表１の表記に従った。 In the following description, the names and abbreviations of amino acids to be analyzed follow the notations in Table 1.
本発明の実施形態の例として、複数の成分を含む複数種類の溶離液に試料を導入し、分離カラムを通過させて分析を行うアミノ酸分析法において、Ａｓｐ／ＰｒｏとＮｌｅ／
Ｔｙｒの成分についての分離能に差異のある２種の充填剤をそれぞれ用いたカラムを２本直列に配置することを特徴とするアミノ酸分析法および分析システムが挙げられる。
As an example of an embodiment of the present invention, in an amino acid analysis method in which a sample is introduced into a plurality of types of eluents containing a plurality of components and analyzed through a separation column, Asp / Pro and Nle /
Examples include an amino acid analysis method and an analysis system characterized in that two columns each using two kinds of packing materials having different separation capacities for Tyr components are arranged in series.
更に本実施例は、液体クロマトグラフィにより複数種類の溶離液を用いて、試料中のアミノ酸を溶出して分析クロマトグラムを作成し、該クロマトグラムを表示装置に表示して、該クロマトグラムを解析して所定のアミノ酸分析を行う方法であって、該表示装置に
Ｎｌｅ，Ｔｙｒ，Ｇｌｕ，Ｐｒｏを含むアミノ酸クロマトグラムを表示することを特徴とするアミノ酸分析装置に関する。本発明の実施形態によれば、Ａｓｐ／Ｐｒｏ，Ｎｌｅ／Ｔｙｒのアミノ酸が、相互に完全に分離されているためアミノ酸分析、例えば各成分の含有比が容易に計算できる。
Furthermore, in this example, by using a plurality of types of eluents by liquid chromatography, amino acids in a sample are eluted to prepare an analytical chromatogram, the chromatogram is displayed on a display device, and the chromatogram is analyzed. The present invention relates to an amino acid analyzer characterized in that an amino acid chromatogram including Nle, Tyr, Glu, Pro is displayed on the display device. According to the embodiment of the present invention, the amino acids of Asp / Pro and Nle / Tyr are completely separated from each other, so that amino acid analysis, for example, the content ratio of each component can be easily calculated.
図１は、本実施例のアミノ酸分析計の装置構成及び流路説明図である。符号１〜符号４はそれぞれ第１〜第４緩衝液、符号５はカラム再生液である。この中から電磁弁シリーズ６によって何れかの緩衝液が選ばれ、緩衝液ポンプ７によってアンモニアフィルタカラム８，オートサンプラ９によって導入されたアミノ酸試料は分離カラム１０で分離される。ここで分離したアミノ酸は、ニンヒドリンポンプ１２によって送られてきたニンヒドリン試薬１１とミキサ１３で混合し、加熱された反応カラム１４で反応する。反応によって発色したアミノ酸は検出器１５で連続的に検知され、データ処理装置１６と図示しないディスプレイ，プリンタ，ストレージ等によってクロマトグラム及びデータとして出力され、表示，記録，保存される。
FIG. 1 is an apparatus configuration and flow path explanatory diagram of the amino acid analyzer of this example. Reference numerals 1 to 4 are first to fourth buffer solutions, respectively, and reference numeral 5 is a column regeneration solution. Among these, a buffer solution is selected by the
データ処理装置１６は緩衝液容器の電磁弁６Ａ〜６Ｄ，カラム再生液容器の電磁弁６Ｅ、並びにニンヒドリンポンプ１２，オートサンプラ９，緩衝液容器などの温度を制御する手段（図示せず）を制御する。この制御は主として制御装置の記憶装置（図示せず）に格納されたプログラムによって実行される。
The
緩衝液１〜緩衝液４および再生液５としては、表２に示すクエン酸ナトリウム緩衝液を用いた。ニンヒドリン試薬１１は市販のニンヒドリン試薬Ｌ−８９００セット（和光純薬工業（株）製）を用いた。表２に示すクエン酸ナトリウム緩衝液は、一般的なたんぱく質加水分解物アミノ酸の分析の溶離液として使用されるものであり、本実施例に特有のものではない。本実施例は、従来のアミノ酸分析法においてカラムを変更することにより高分離化を図るものである。
As the buffer solution 1 to the buffer solution 4 and the regeneration solution 5, the sodium citrate buffer solution shown in Table 2 was used. As the
本発明の実施形態の例として、図１の分離カラム１０に、充填剤ａを５.４mmＩＤ×
２５mmサイズのカラムに充填した分離カラムＡ、および、充填剤ａとは化学的特性の異なる充填剤ｂを５.４mmＩＤ×２５mm サイズのカラムに充填した分離カラムＢの二種類のカラムを１本ずつ直列に配置して分析を行う。ここで、５.４mmＩＤ×２５mm サイズのカラムの体積は５７２.２７mm3であり、ガードカラムではない。以下、図２に示すように、２本の分離カラム（分離カラムα１７と分離カラムβ１９）を溶離液の流れる方向に対し直列に配置し、２本のカラムをコネクタ１８で接続したものをツインカラムと呼ぶ。ここで、本発明の実施形態として分離カラムＡと分離カラムＢを２本直列に配置したものを示す。この複合カラムをツインカラムＡ＋Ｂと呼ぶ。また、本実施例の比較例として分離カラムＡを２本直列に配置したものと、分離カラムＢを２本直列に配置したものを示す。これらの複合カラムをツインカラムＡ＋Ａ，ツインカラムＢ＋Ｂと呼ぶ。これら同一種の充填剤を用いた複合カラムは従来アミノ酸分析に使われているものである。
As an example of an embodiment of the present invention, the
Separation column A packed in a 25 mm size column and separation column B packed in a 5.4 mm ID × 25 mm size column with a packing material b having a different chemical property from that of packing material a, one column each. Perform analysis in series. Here, the volume of the column of 5.4 mm ID × 25 mm size is 572.27 mm 3 and is not a guard column. Hereinafter, as shown in FIG. 2, two separation columns (separation column α17 and separation column β19) are arranged in series with respect to the flow direction of the eluent, and two columns connected by a
この３種のツインカラムについて分離能の比較を表３に示す。ツインカラムの分離能の指標として以下の式（数１）および（数２）で算出されるα１およびα２を用いた。また、本実施例における各ツインカラムのクロマトグラムは図３，図４に示す。図３は分離指標α１の、３種ツインカラムにおける分離能比較に相当するＡｓｐ〜Ｐｒｏ部分のクロマトグラムであり、図４は分離指標α２の、３種ツインカラムにおける分離能比較に相当するＩｌｅ〜Ｔｙｒ部分のクロマトグラムである。 Table 3 shows a comparison of the resolution of these three types of twin columns. Α1 and α2 calculated by the following formulas (Equation 1) and (Equation 2) were used as indicators of the resolution of the twin column. Moreover, the chromatogram of each twin column in a present Example is shown in FIG. 3, FIG. FIG. 3 is a chromatogram of the Asp to Pro portion corresponding to the separation index comparison in the three-type twin column with the separation index α1, and FIG. It is a chromatogram of a Tyr part.
上記、分離指標α１と同様の分離指標として、式(１)におけるＡｓｐ／ＰｒｏをＡｓｐ／Ｔｈｒ，Ｔｈｒ／Ｓｅｒ，Ｓｅｒ／Ｇｌｕ，Ｇｌｕ／Ｐｒｏとしても同様の結果を得られる。また、分離指標α２と同様の分離指標として式（２）におけるＮｌｅ／Ｔｙｒを
Ｌｅｕ／Ｎｌｅ，Ｌｅｕ／Ｔｙｒとしても同様の結果を得られる。
As a separation index similar to the above-described separation index α1, the same result can be obtained when Asp / Pro in the formula (1) is Asp / Thr, Thr / Ser, Ser / Glu, Glu / Pro. Similar results can be obtained by setting Nle / Tyr in Equation (2) as Leu / Nle, Leu / Tyr as a separation index similar to the separation index α2.
以上の結果より充填剤ａはＡｓｐ／Ｐｒｏの分離能が高く、充填剤ｂはＮｌｅ／Ｔｙｒの分離能が高いという化学的特性を持つことが分かる。これらの充填剤を単一種用いたツインカラムＡ＋Ａ，ツインカラムＢ＋Ｂは一部成分について高い分離能を持っているが、多成分一斉分析において、全成分良好な分離を得ることができず、全成分についての含有比を精度良く求めることが出来ない。 From the above results, it can be seen that the filler a has a chemical property of high Asp / Pro separation and the filler b has a high separation of Nle / Tyr. Twin column A + A and twin column B + B using a single type of these packing materials have high resolution for some components, but in a multi-component simultaneous analysis, good separation of all components cannot be obtained. The content ratio of can not be determined with high accuracy.
これに対し、本発明の実施例ではＡｓｐ／ＰｒｏとＮｌｅ／Ｔｙｒの成分についての分離能という化学的特性に差異のある充填剤ａとｂを用いたツインカラムＡ＋Ｂを提供する。ツインカラムＡ＋Ｂを用いた分析においては、表３に示すとおり、ツインカラムＡ＋ＡとツインカラムＢ＋Ｂの中間の分離能を得られる。このように本発明による化学的特性の異なる充填剤を用いたツインカラムを用いることにより、アミノ酸多成分一斉分析において、単一充填剤を用いたカラムを用いた場合に比較し、全成分について偏りなく良好な分離を得ることができる。 On the other hand, in the Example of this invention, the twin column A + B using the fillers a and b which are different in the chemical characteristic called the separation ability about the component of Asp / Pro and Nle / Tyr is provided. In the analysis using the twin column A + B, as shown in Table 3, an intermediate resolution between the twin column A + A and the twin column B + B can be obtained. In this way, by using a twin column using fillers with different chemical properties according to the present invention, in the multi-component simultaneous analysis of amino acids, compared to the case of using a column using a single filler, all components are biased. And good separation can be obtained.
実施例２では、実施例１の変形例として、図１に示したアミノ酸分析装置を用い、溶離液として、表２に示したクエン酸ナトリウム緩衝液の代わりに、表４に示すクエン酸リチウム緩衝液を用いた例を示す。表４に示すクエン酸リチウム緩衝液は、一般的な生体液アミノ酸の分析の溶離液として使用されるものであり、本実施例に特有のものではない。ここで、本実施例においては分離能の指標として（数３）に示す分離度Ｒｓを用いる。また、本実施例における各ツインカラムのクロマトグラムは図５，図６に示す。図５は分離指標α１の、３種ツインカラムにおける分離能比較に相当するＡｓｐ〜Ｐｒｏ部分のクロマトグラムであり、図６は分離指標α２の、３種ツインカラムにおける分離能比較に相当するＩｌｅ〜Ｔｙｒ部分のクロマトグラムである。 In Example 2, as a modification of Example 1, the amino acid analyzer shown in FIG. 1 was used, and the lithium citrate buffer shown in Table 4 was used as the eluent instead of the sodium citrate buffer shown in Table 2. An example using a liquid is shown. The lithium citrate buffer shown in Table 4 is used as an eluent for analysis of general biological fluid amino acids, and is not unique to this example. Here, in this embodiment, the degree of separation Rs shown in (Equation 3) is used as an index of the resolution. Moreover, the chromatogram of each twin column in a present Example is shown in FIG. 5, FIG. FIG. 5 is a chromatogram of the Asp to Pro portion corresponding to the separation index comparison in the three-type twin column with the separation index α1, and FIG. It is a chromatogram of a Tyr part.
各ツインカラムにおけるＴｈｒ／ＳｅｒおよびＮｌｅ／ＴｙｒのＲｓを表５に示す。本実施例においても実施例１と同様に、ツインカラムＡ＋ＡはＴｈｒ／Ｓｅｒの分離能が高く、ツインカラムＢ＋ＢはＮｌｅ／Ｔｙｒの分離能が高い。また、ツインカラムＡ＋Ｂを用いると、実施例１と同様に、Ｔｈｒ／Ｓｅｒ，Ｎｌｅ／Ｔｙｒについて、ツインカラムＡ＋ＡとツインカラムＢ＋Ｂの中間の分離能を得られる。同様に１Ｍｅｈｉｓ／ＨｉｓおよびＨｉｓ／３−ＭｅｈｉｓでもツインカラムＡ＋Ｂを用いると、実施例１と同様に、ツインカラムＡ＋ＡとツインカラムＢ＋Ｂの中間の分離度を得られると期待される。 Table 5 shows Rs of Thr / Ser and Nle / Tyr in each twin column. Also in this example, as in Example 1, the twin column A + A has a high Thr / Ser resolution, and the twin column B + B has a high Nle / Tyr resolution. Further, when the twin column A + B is used, as in the case of Example 1, an intermediate resolution between the twin column A + A and the twin column B + B can be obtained for Thr / Ser and Nle / Tyr. Similarly, in the case of 1Mehis / His and His / 3-Mehis, when twin column A + B is used, it is expected that an intermediate degree of separation between twin column A + A and twin column B + B can be obtained as in Example 1.
また、本発明の他の実施形態として、表３，表４に示したクエン酸緩衝液に替えて、酢酸緩衝液を溶離液として用いたアミノ酸分析法およびアミノ酸分析装置が挙げられる。酢酸緩衝液を溶離液として用いた場合には、実施例１および実施例２のクロマトグラムと比較し、各アミノ酸成分溶出順の前後関係が逆転することがある。本実施例でも化学的特性の異なる２種の充填剤を用いた各カラムを直列に配置したツインカラムにおいて、これら２種の充填剤のどちらかに特徴的な成分の分離能について、実施例１および実施例２と同様に、任意の隣接する２つのピークについて、単一充填剤を用いたツインカラムの中間の性能が得られることが期待される。 In addition, as another embodiment of the present invention, an amino acid analysis method and an amino acid analyzer using an acetic acid buffer as an eluent instead of the citrate buffer shown in Tables 3 and 4 can be mentioned. When an acetate buffer is used as an eluent, the order of elution order of amino acid components may be reversed as compared to the chromatograms of Examples 1 and 2. Also in this example, in a twin column in which columns using two kinds of fillers having different chemical characteristics are arranged in series, the separation ability of components characteristic to either of these two kinds of fillers is described in Example 1. And as in Example 2, it is expected that an intermediate performance of a twin column with a single packing will be obtained for any two adjacent peaks.
更に、本発明の他の実施形態として、下記の性質についていずれかが異なる２種の充填剤を用い、図１に示したアミノ酸分析装置を用いたアミノ酸分析法および分析装置がある。カラム１，２などに選択可能な好適な設定パラメータとして、以下のものが挙げられる。平均粒子径（５μｍ以下），粒子分布幅（平均粒子径±２０％），イオン交換容量（１〜１０ｍＥｑ／ｇ），架橋度（５〜１５％），疎水性，比表面積，機械的強度，スルホン酸基導入量等。 Furthermore, as another embodiment of the present invention, there are an amino acid analysis method and an analysis apparatus using the amino acid analysis apparatus shown in FIG. Examples of suitable setting parameters that can be selected in columns 1 and 2 include the following. Average particle size (5 μm or less), particle distribution width (average particle size ± 20%), ion exchange capacity (1-10 mEq / g), degree of crosslinking (5-15%), hydrophobicity, specific surface area, mechanical strength, Amount of sulfonic acid group introduced.
本実施例でも化学的特性の異なる２種の充填剤を用いた各カラムを直列に配置したツインカラムにおいて、これら２種の充填剤のどちらかに特徴的な成分の分離能について、実施例１および実施例２と同様に、任意の隣接する２つのピークについて、単一充填剤を用いたツインカラムの中間の性能が得られることが期待される。 Also in this example, in a twin column in which columns using two kinds of fillers having different chemical characteristics are arranged in series, the separation ability of components characteristic to either of these two kinds of fillers is described in Example 1. And as in Example 2, it is expected that an intermediate performance of a twin column with a single packing will be obtained for any two adjacent peaks.
更に、本発明の他の実施形態として、実施例４に示すような化学的性質の異なる充填剤を用い、カラムの形状（長さ，中心径）を任意に変更したツインカラムを用いたアミノ酸分析法およびアミノ酸分析装置がある。カラム形状を変えることで、例えばツインカラムＡ＋Ｂにおいて、分離カラムＡに用いた充填剤ａの能力をより強く発揮させたい場合には、カラムＢに対してカラムＡの長さまたは中心径を大きくすることにより、カラム体積を増加し、充填剤ａの特徴が強く発揮されるツインカラムを設計することができる。このようにカラム形状を任意に変更することにより充填剤の量を調節し、分析対象にあわせた特性を発揮するツインカラムを設計することができ、目的成分の分離向上を可能にすると考えられる。 Furthermore, as another embodiment of the present invention, amino acid analysis using a twin column in which the column shape (length, center diameter) is arbitrarily changed using packing materials having different chemical properties as shown in Example 4 There are methods and amino acid analyzers. By changing the column shape, for example, in the twin column A + B, when it is desired to exert the capacity of the packing material a used in the separation column A more strongly, the length or the center diameter of the column A is increased with respect to the column B. Thus, it is possible to design a twin column in which the column volume is increased and the characteristics of the filler a are strongly exhibited. Thus, it is considered that the column shape can be arbitrarily changed to adjust the amount of the packing material and to design a twin column that exhibits the characteristics according to the analysis target, and to improve the separation of the target component.
更に、本発明の他の実施形態として、実施例４に示すような化学的性質の異なる充填剤を用いたカラムを少なくとも３本直列に配置し、コネクタで各カラムを繋いだ複合カラムがある。充填剤ａを用いたカラムＡ、充填剤ｂを用いたカラムＢ、充填剤ｃを用いたカラムＣの３種のカラムを３本直列に配置し、コネクタで各カラムを繋いだ複合カラムを、複合カラムＡ＋Ｂ＋Ｃとする。この複合カラムＡ＋Ｂ＋Ｃにおいても実施例１と同様に、各カラムの特性が複合カラムＡ＋Ｂ＋Ｃの特性に対して平均的に反映されると考えられる。すなわち複合カラムＡ＋Ｂ＋Ｃ全体では、各カラムの特性を１／３ずつ発揮すると考えられる。 Furthermore, as another embodiment of the present invention, there is a composite column in which at least three columns using fillers having different chemical properties as shown in Example 4 are arranged in series and each column is connected by a connector. A composite column in which three columns, a column A using a filler a, a column B using a filler b, and a column C using a filler c, are arranged in series, and each column is connected by a connector, The composite column is A + B + C. In this composite column A + B + C as well as in Example 1, it is considered that the characteristics of each column are reflected on the average with respect to the characteristics of the composite column A + B + C. That is, the entire composite column A + B + C is considered to exhibit 1/3 of the characteristics of each column.
また、この複合カラムも実施例５と同様にカラム形状を任意に変更することにより、各充填剤の特性が、複合カラム全体の特性へ及ぼす影響の割合を調節することができる。すなわち複合カラムＡ＋Ｂ＋ＣにおいてカラムＡの体積を７０、カラムＢの体積を２０、カラムＣの体積を１０とする。このとき複合カラムＡ＋Ｂ＋Ｃ全体の特性は、Ａの特性を
７０％、カラムＢの特性を２０％、カラムＣの特性を１０％反映する。複合カラムにおいては各カラムの特性がカラム体積に比例して反映されることが考えられる。このように３本以上のカラムを用いた複合カラムではカラム形状の組み合わせにより、各種充填剤の特性の発現を任意に調節した複合カラムを設計することが可能であると期待される。
Also, in this composite column, the ratio of the influence of the characteristics of each filler on the characteristics of the entire composite column can be adjusted by arbitrarily changing the column shape as in Example 5. That is, in the composite column A + B + C, the volume of the column A is 70, the volume of the column B is 20, and the volume of the column C is 10. At this time, the overall characteristics of the composite column A + B + C reflect the characteristics of A by 70%, the characteristics of column B by 20%, and the characteristics of column C by 10%. In a composite column, the characteristics of each column may be reflected in proportion to the column volume. Thus, it is expected that a composite column using three or more columns can be designed by arbitrarily adjusting the expression of the characteristics of various packing materials by combining the column shapes.
本明細書では、分離カラムとは、分離を目的とし各種充填剤を用いたカラムで、体積が７０mm3 以上であり、分離に用いるカラムの劣化を防ぐために使用されるガードカラムでないものとして定義する。 In this specification, the separation column is a column using various fillers for the purpose of separation, and is defined as a column that has a volume of 70 mm 3 or more and is not a guard column used to prevent deterioration of the column used for separation. .
また、分離用カラムは、ガードカラムと目的が異なり、分離することが目的であるため数千段以上の理論段数を有する必要がある。このため、例えば平均粒子径が５μｍ程度の充填剤の場合、１５mm以上の分離カラムの長さが必要となる。必要なカラム長さは平均粒子径に比例するため、平均粒子径が３μｍ程度の充填剤の場合、９mm以上のカラム長さが、平均粒子径が２μｍ程度の充填剤の場合、６mm以上のカラム長さが必要である。一方、一般にガードカラムは高々５mm程度の長さである。 In addition, the separation column has a purpose different from that of the guard column and is intended to be separated, and therefore needs to have several thousand or more theoretical plates. For this reason, for example, in the case of a filler having an average particle diameter of about 5 μm, the length of the separation column of 15 mm or more is required. Since the required column length is proportional to the average particle diameter, a column length of 9 mm or more is required for a filler having an average particle diameter of approximately 3 μm, and a column of 6 mm or more is required for a filler having an average particle diameter of approximately 2 μm. Length is needed. On the other hand, the guard column is generally about 5 mm long.
本明細書の開示の一例を列挙すると次の通りである。（１）充填剤を有する分離カラムを用いるアミノ酸分析法において、少なくとも第１の分離カラムに試料を導入した後、前記第１のカラムと直列に配置され、前記第１のカラムに用いる充填剤と化学的特性の異なる充填剤を用いた第２の分離カラムに試料を導入することを特徴とするアミノ酸分析法。（２）前記（１）において、前記充填剤はイオン交換樹脂を含むことを特徴とするアミノ酸分析法。（３）前記（１）において、前記第１の分離カラムおよび前記第２の分離カラムのうち、少なくとも１つが、ポリスチレン樹脂を母剤に用いたイオン交換樹脂を充填剤とすることを特徴とするアミノ酸分析法。（４）前記（１）において、前記第１の分離カラムおよび前記第２の分離カラムのうち、少なくとも１つが、スルホン酸基を導入したポリスチレン樹脂を母剤に用いたイオン交換樹脂を充填剤とすることを特徴とするアミノ酸分析法。（５）前記（１）において、前記試料は溶離液と共にカラムに導入し、前記溶離液としてはクエン酸緩衝液および酢酸緩衝液を用いることを特徴としたアミノ酸分析法。（６）それぞれ化学的特性の異なるイオン交換樹脂を含む充填剤を用い、直列に配置された複数本の分離カラムと、前記複数本の分離カラムのうち少なくとも第１の分離カラムに試料を導入した後、第２の分離カラムに試料を導入することのできる導入手段とを有することを特徴としたアミノ酸分析システム。（７）前記（６）において、前記第１の分離カラムおよび前記第２の分離カラムのうち、少なくとも１つが、ポリスチレン樹脂を母剤に用いたイオン交換樹脂を充填剤とすることを特徴とするアミノ酸分析システム。（８）前記（６）において、前記第１の分離カラムおよび前記第２の分離カラムのうち、少なくとも１つが、スルホン酸基を導入したポリスチレン樹脂を母剤に用いたイオン交換樹脂を充填剤とすることを特徴とするアミノ酸分析法システム。（９）前記（６）において、前記試料は溶離液と共にカラムに導入し、溶離液としてクエン酸緩衝液および酢酸緩衝液を用いることを特徴としたアミノ酸システム。（１０）イオン交換樹脂を充填剤とする第１の分離カラムと、第１のカラムと直列に配置され、第１のカラムに用いる充填剤と化学的特性の異なる充填剤を用いる第２の分離カラムとを少なくとも有し、試料が、第１のカラム，第２の分離カラムの順に導入されることを特徴とする分離用複合カラム。（１１）前記（１０）において、前記第１の分離カラムおよび、前記第２の分離カラムは、ポリスチレン樹脂を母剤に用いたイオン交換樹脂を充填剤とすることを特徴とする分離用複合カラム。 An example of the disclosure of this specification is listed as follows. (1) In an amino acid analysis method using a separation column having a filler, after introducing a sample into at least the first separation column, the filler is arranged in series with the first column and used for the first column; An amino acid analysis method comprising introducing a sample into a second separation column using fillers having different chemical characteristics. (2) The amino acid analysis method according to (1), wherein the filler contains an ion exchange resin. (3) In (1), at least one of the first separation column and the second separation column includes an ion exchange resin using a polystyrene resin as a base material as a filler. Amino acid analysis. (4) In the above (1), at least one of the first separation column and the second separation column includes an ion exchange resin using a polystyrene resin introduced with a sulfonic acid group as a base material, and a filler. An amino acid analysis method characterized by: (5) The amino acid analysis method according to (1), wherein the sample is introduced into a column together with an eluent, and a citrate buffer and an acetate buffer are used as the eluent. (6) Samples were introduced into a plurality of separation columns arranged in series and at least a first separation column among the plurality of separation columns using fillers containing ion exchange resins having different chemical properties. And an introduction means capable of introducing the sample into the second separation column. (7) In the above (6), at least one of the first separation column and the second separation column includes an ion exchange resin using a polystyrene resin as a base material as a filler. Amino acid analysis system. (8) In the above (6), at least one of the first separation column and the second separation column is made of an ion exchange resin using a polystyrene resin having a sulfonic acid group introduced as a base material. An amino acid analysis system characterized by (9) The amino acid system according to (6), wherein the sample is introduced into a column together with an eluent, and a citrate buffer and an acetate buffer are used as the eluent. (10) A first separation column using an ion exchange resin as a filler, and a second separation using a filler that is arranged in series with the first column and has a chemical property different from that of the filler used in the first column. And a sample is introduced in the order of the first column and the second separation column. (11) The separation composite column according to (10), wherein the first separation column and the second separation column are filled with an ion exchange resin using a polystyrene resin as a base material. .
以上のように、アミノ酸多成分一斉分析において、カラム充填剤の化学的特性に起因する分離困難を解消し、高分離かつ高速分析を可能にすることが開示され、アミノ酸多成分一斉分析において化学的特性の異なる充填剤を用いたカラムを複数本直列に配置して分析を行うことにより、各充填剤の特性による高分離部分を活かした分離が可能になり、分離性能向上および分析の高速化を図れることが開示される。 As described above, it has been disclosed that, in amino acid multi-component simultaneous analysis, separation difficulty caused by the chemical properties of the column packing material is eliminated, and high-resolution and high-speed analysis is possible. By performing analysis by arranging multiple columns using packing materials with different characteristics in series, it is possible to perform separation utilizing the high separation part due to the characteristics of each packing material, improving separation performance and speeding up analysis. It is disclosed that it can be achieved.
１〜４ 緩衝液
５ 再生液
６ 電磁弁シリーズ
７ 緩衝液ポンプ
８ アンモニアフィルタカラム
９ オートサンプラ
１０ 分離カラム
１１ ニンヒドリン試薬
１２ ニンヒドリンポンプ
１３ ミキサ
１４ 反応カラム
１５ 検出器
１６ データ処理装置
１７ 分離カラムα
１８ コネクタ
１９ 分離カラムβ
1-4 Buffer 5
18
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