JP2010512514A - 液体クロマトグラフィー検出器およびそのためのフローコントローラ - Google Patents
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Abstract
Description
蒸発光散乱検出器(ELSD)、質量分析計、および帯電エアロゾル検出器は、液体クロマトグラフィー(LC)分析に日常的に使用されている。そのようなデバイスでは、液体サンプルをネブライザー(または噴霧器)で液滴に変えている。キャリアガスにより、液滴は、ネブライジングカートリッジ、インパクター(または衝突体)、およびドリフトチューブを通って移送される。常套のデバイスは、大きな液滴を遮る(またはインターセプトする)ように液滴の経路にインパクターを設けており、大きな液滴は集められてドリフトチューブから出口ドレンを通って出て行く。残りの適切な寸法を有するサンプル液滴は、ドリフトチューブを通過し、ドリフトチューブは、液滴の溶媒部分の蒸発を助長するために加熱され得る。液滴の溶媒部分が蒸発すると、残りの比較的低揮発性の被分析物が、使用するデバイスのタイプに応じて検出用の検出セルまたは検出器を通過する。例えば、ELSDの検出セルでは、サンプルの光散乱が測定される。このようにして、ELDS、質量分析計、および帯電エアロゾル検出器が、幅広く様々なサンプルの分析に使用され得る。
図1は、本発明の1つの態様に従うELSD(全体を90にて示す)を図示する。当業者に理解され得るように、ELSDに適用された本発明の例示的な態様に対して本明細書で言及した内容は、他の検出デバイス、例えば質量分析計および帯電エアロゾル検出器などに容易に適用できる。液体クロマトグラフィー(LC)カラム100は、流出物102(即ち、移動相)をネブライザー(または噴霧器)104に供給する。ネブライザーには、不活性ガス(例えば窒素)などのキャリアガス106も供給される。当業者に理解され得るように、ネブライザー104は分析用の液滴(または液滴ストリーム)を生じ、これはキャリアガス106によって、ELSD90のネブライジングカートリッジ107およびドリフトチューブ108内を移送される。例えば電界により、または真空(もしくは減圧)などで、液滴ストリームを装置内に通じて移動させるための他の機構を、本発明のこの例示的な態様の範囲を逸脱することなく利用できる。液滴は、通常、約10μm(400マイクロインチ)〜約100μm(4ミル)の寸法範囲内にある。例えば、ネブライズ(または噴霧)した水滴は、この滴がネブライザー104を出るときに、約40μm(1.6ミル)〜約60μm(2.4ミル)の範囲である。これに対し、ネブライズしたアセトニトリル滴は、この滴がネブライザー104を出るときに、約15μm(590マイクロインチ)〜約20μm(790マイクロインチ)の範囲である。当業者に容易に理解され得るように、他の化合物は様々な寸法範囲の液滴を形成する。
Claims (30)
- 液体クロマトグラフィー検出器であって:
分析のために液滴を生成するネブライザー;
検出セルによる分析のためにネブライザーによって生成された液滴を受けるように適用される検出セル;
ネブライザーと検出セルとの間に配置されるドリフトチューブであって、液滴をネブライザーから検出セルへと、ドリフトチューブを通る液滴ストリームとして案内するように適用されるドリフトチューブ;
ネブライザーと検出セルとの間に配置され、かつ、液滴ストリームを受けるようにドリフトチューブと連通するフローコントローラであって、ドリフトチューブの断面積より小さい断面積を有するフローチャンネルを含んで成り、液滴ストリームのフローが該より小さい断面積を通ってチャネリングするようになっており、および、検出セルにより受けられる液滴ストリームにおける乱流を低減するような形状および寸法とされたフローコントローラ;および
液滴ストリームがフローコントローラに入る前に、特定寸法より大きい液滴を遮るように適用されるインパクターであって、液滴ストリームのフローに対して略垂直なディスクと、移動相の部分が液体クロマトグラフィー検出器を通るときに移動相の部分を遮るためのディスクに対して略垂直に延在するチューブとを含むインパクター
を含んで成る、液体クロマトグラフィー検出器。 - 前記チューブの遠位端はネブライザーに面する、請求項1に記載の液体クロマトグラフィー検出器。
- ネブライザーに面するチューブの前記遠位端は、粗面になっている、請求項2に記載の液体クロマトグラフィー検出器。
- 前記チューブは、移動相の中央部分が液体クロマトグラフィー検出器を通るときに移動相の中央部分を遮るためのディスクの中央に対して略垂直に延在する、請求項1に記載の液体クロマトグラフィー検出器。
- ネブライザーにより生成された液滴を受けるようにネブライザーとドリフトチューブとの間にあるネブライジングカートリッジを更に含み、該ネブライジングカートリッジはインパクターを収容し、インパクターのチューブは、ネブライジングカートリッジの直径の約1〜約1.5倍でディスクから延在する、請求項1に記載の液体クロマトグラフィー検出器。
- チューブは、ネブライジングカートリッジの直径の約20%〜約25%の内径を有する、請求項5に記載の液体クロマトグラフィー検出器。
- ディスクは小さい熱容量を有する化学的に安定な材料から形成され、およびチューブは金属から形成される、請求項1に記載の液体クロマトグラフィー検出器。
- フローチャンネルの前記断面積は、ドリフトチューブの断面積の約2%〜約20%である、請求項1に記載の液体クロマトグラフィー検出器。
- フローチャンネルの前記断面積は、ドリフトチューブの断面積の約3%〜約10%である、請求項1に記載の液体クロマトグラフィー検出器。
- フローチャンネルの前記断面積は、ドリフトチューブの断面積の約5%である、請求項1に記載の液体クロマトグラフィー検出器。
- 前記フローコントローラの前記フローチャンネルは、液滴ストリームを受けるようにドリフトチューブと連通する入口部、および液滴ストリームのフローを通り抜けさせるための該入口部と連通するコントロールチャンネル部を含み、該コントロールチャンネル部は、ドリフトチューブの断面積より小さい前記断面積を有する、請求項1に記載の液体クロマトグラフィー検出器。
- 前記入口部は、フローコントローラの開口部から延在し、かつコントロールチャンネル部の断面積の寸法および形状へと狭くなっていくテーパー入口側壁を含んで成る、請求項11に記載の液体クロマトグラフィー検出器。
- 前記テーパー入口側壁は、実質的に円錐形の形状である、請求項12に記載の液体クロマトグラフィー検出器。
- 前記テーパー入口側壁は、テーパー入口側壁の反対側面の間で測定される角度αで延在し、該角度αは約30度〜約120度である、請求項13に記載の液体クロマトグラフィー検出器。
- 前記角度αは、約30度、約60度、約82度、約90度、約100度、約110度、および約120度のうちの1つである、請求項14に記載の液体クロマトグラフィー検出器。
- 前記コントロールチャンネル部は、略円筒状通路を含んで成る、請求項11に記載の液体クロマトグラフィー検出器。
- 前記略円筒状通路は、実質的に円形である、請求項16に記載の液体クロマトグラフィー検出器。
- コントロールチャンネル部の幅Wに対するコントロールチャンネル部の長さLの比は、約1.5〜約20である、請求項11に記載の液体クロマトグラフィー検出器。
- コントロールチャンネル部の幅Wに対するコントロールチャンネル部の長さLの比は、約2〜約5である、請求項18に記載の液体クロマトグラフィー検出器。
- 前記フローコントローラの前記フローチャンネルは、前記コントロールチャンネル部と連通する出口部を更に含んで成り、該出口部は、コントロールチャンネル部の断面から、検出セルと連通するフローコントローラの開口出口まで延在するテーパー出口側壁を含む、請求項11に記載の液体クロマトグラフィー検出器。
- 前記テーパー出口側壁は、実質的に円錐形の形状である、請求項20に記載の液体クロマトグラフィー検出器。
- 前記テーパー出口側壁は、テーパー出口側壁の反対側面の間で測定される角度βで延在し、該角度βは約30度〜約120度である、請求項21に記載の液体クロマトグラフィー検出器。
- 前記角度βは、約30度、約60度、約82度、約90度、約100度、約110度、および約120度のうちの1つである、請求項22に記載の液体クロマトグラフィー検出器。
- 前記インパクターの寸法は、インパクターによって遮られる液滴の数を少なくするように小さくされ得る、請求項1に記載の液体クロマトグラフィー検出器。
- 遮った液滴をドレン排出するための出口ドレンを更に含んで成る、請求項1に記載の液体クロマトグラフィー検出器。
- フローコントローラと検出セルとの間で蓄積された液体がフローコントローラを通り過ぎて出口ドレンへと流れることができるように、フローコントローラの下側に沿って形成されたドレンチャンネルを更に含んで成る、請求項25に記載の液体クロマトグラフィー検出器。
- インパクターの前記ディスクはノッチを含んで成り、これにより、前記蓄積された液体がインパクターを通り過ぎて出口ドレンへと流れることができる、請求項26に記載の液体クロマトグラフィー検出器。
- 前記ドリフトチューブは、液滴の少なくとも一部を液滴ストリームとしてネブライザーから検出セルへとドリフトチューブを通じて移送するためのキャリアガスを受けるように適用される、請求項1に記載の液体クロマトグラフィー検出器。
- 液体クロマトグラフィー検出器であって:
ネブライズされた液滴を液滴ストリームとして案内するために適用されるドリフトチューブ;
ドリフトチューブ内に配置されるフローコントローラであって、ドリフトチューブの断面積より小さい断面積を有するフローチャンネルを含んで成り、液滴ストリームが該より小さい断面積を通り抜けるようになっており、および、液滴ストリームにおける乱流を低減するような形状および寸法とされたフローコントローラ;および
液滴ストリームがフローコントローラに入る前に、特定寸法より大きい液滴を遮るように適用されるインパクターであって、液滴ストリームのフローに対して略垂直なディスクと、移動相の部分が液体クロマトグラフィー検出器を通るときに移動相の部分を遮るためのディスクに対して略垂直に延在するチューブとを含むインパクター
を含んで成る、液体クロマトグラフィー検出器。 - 液体クロマトグラフィー検出器であって:
分析のために液滴を生成するネブライザー;
該液滴を分析するために適用される検出器;
液滴をネブライザーから検出器へと案内するような形状および寸法とされたドリフトチューブであって、断面積を有するドリフトチューブ;
液滴ストリームを受けるようにネブライザーと検出セルとの間に配置されるフローコントローラであって、ドリフトチューブの断面積より小さい断面積を有するフローチャンネルを含んで成るフローコントローラ;および
液滴ストリームがフローコントローラに入る前に、特定寸法より大きい液滴を遮るように適用されるインパクターであって、液滴ストリームのフローに対して略垂直なディスクと、移動相の部分が液体クロマトグラフィー検出器を通るときに移動相の部分を遮るためのディスクに対して略垂直に延在するチューブとを含むインパクター
を含んで成る、液体クロマトグラフィー検出器。
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