JP2012520467A - Centrifugal liquid chromatography method and apparatus - Google Patents

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Abstract

【解決手段】遠心式液体クロマトグラフィーに関する装置及び方法を記載する。多数のクロマトグラフ・エンクロージャに角速度を同時に与えることが可能である。遠心力により、サンプルを含有する移動相流体を、クロマトグラフ・エンクロージャ内で固定相を通して移動させ、サンプル成分に関するクロマトグラフ分離を行なうことができる。遠心分離を駆動力として用いることによって、高速液体クロマトグラフィー(HPLC)と比べて、かなり小さな固定相粒子を用いることができる。また、同等のクロマトグラフ分離を行なう場合、遠心分離技術を利用することによって、HPLCと比べて、分離効率が非常に高くなる。
【選択図】図5A
An apparatus and method for centrifugal liquid chromatography are described. Multiple chromatographic enclosures can be given angular velocity simultaneously. Centrifugal force allows the mobile phase fluid containing the sample to move through the stationary phase within the chromatographic enclosure and perform chromatographic separation on the sample components. By using centrifugation as the driving force, much smaller stationary phase particles can be used compared to high performance liquid chromatography (HPLC). Moreover, when performing equivalent chromatographic separation, separation efficiency becomes very high compared with HPLC by using a centrifugal separation technique.
[Selection] Figure 5A

Description

[関連出願の記載]
本出願は、あらゆる目的で、その全体が本明細書に組み込まれる、発明の名称を「Centrifugal Column Chromatograph System(遠心式カラムクロマトグラフ・システム)」とする、Kerrらにより2009年3月13日に出願された米国仮特許出願番号No.61/210,118に対する35U.S.C.§119(e)に基づく優先権を主張する。
[Description of related applications]
This application is incorporated by reference in its entirety for all purposes, with the title of the invention “Centrifugal Column Chromatograph System”, March 13, 2009 by Kerr et al. Claims priority under 35 U.SC §119 (e) to filed US Provisional Patent Application No. 61 / 210,118.

本発明の態様は、液体クロマトグラフィーを実行するシステムに関する。具体的には、本態様は、遠心力がかかるカラム内で液体クロマトグラフィーを実行するための方法及び装置に関する。   Aspects of the invention relate to a system for performing liquid chromatography. Specifically, this aspect relates to a method and apparatus for performing liquid chromatography in a column subject to centrifugal force.

クロマトグラフィーは、化学者のみならず自分の専門領域に化学を応用する人々にも用いられるツールである。クロマトグラフィーは、石油業界、食品業界、製薬業界、医学(たとえば、診断法)やその他さまざまな分野で広く用いられ、かつ、必要不可欠なものである。クロマトグラフィーは分離処理技術の1つである。クロマトグラフ処理により、混合物中の各成分を、互いに物理的に分離することが可能である。物理的に分離した各成分を、たとえば、同定を目的として、分析することができる。また、分離した各成分を集めて、他の目的に利用することも可能である。たとえば、他の化学組成を形成する成分として用いることもできる。   Chromatography is a tool used not only by chemists but also by people who apply chemistry to their area of specialization. Chromatography is widely used and essential in the petroleum industry, food industry, pharmaceutical industry, medicine (eg diagnostics) and various other fields. Chromatography is one of the separation processing techniques. The components in the mixture can be physically separated from each other by chromatographic processing. Each physically separated component can be analyzed, for example, for identification purposes. It is also possible to collect the separated components and use them for other purposes. For example, it can also be used as a component that forms other chemical compositions.

クロマトグラフィーにおける2つの重要なファクターは、分離効率とスループットである。クロマトグラフ処理において、分離効率は、混合物の各成分を分離する処理能力に関係し、各成分を互いに区別して、必要に応じて、化学的に同一か否かを判別し、化学的に同一な成分を収集することもできる。クロマトグラフ処理における分離効率が不適切な場合、クロマトグラフ処理の対象である混合物の特定の成分を同定したり収集することができなくなる。一方、スループットは、クロマトグラフ処理にかかる時間、分離された各成分を収集するタイミングや、特定の量の成分を集めるのにかかる時間に関係する。通常、スループットタイムが増大すると、クロマトグラフ処理及び関連するクロマトグラフ・システムにかかるコストが増大する。   Two important factors in chromatography are separation efficiency and throughput. In chromatographic processing, separation efficiency is related to the ability to separate each component of the mixture, distinguishing each component from each other, and determining whether or not they are chemically the same, if necessary. Ingredients can also be collected. If the separation efficiency in chromatographic processing is inappropriate, it becomes impossible to identify or collect specific components of the mixture that is the subject of the chromatographic processing. On the other hand, the throughput is related to the time required for chromatographic processing, the timing of collecting each separated component, and the time required to collect a specific amount of components. Typically, increasing throughput time increases the cost of chromatographic processing and associated chromatographic systems.

クロマトグラフ分離を行なうための一般的な方法に高速液体クロマトグラフィー(HPLC)がある。現在、液体クロマトグラフィーの分野では、HPLCを用いるクロマトグラフ・システムが、分離効率とスループットタイムとに優れている。HPLCは、圧力を駆動力として用いて、分離対象成分の混合物を含有する液体を粒子床内で移動させる。粒子床内を液体が移動することにより、粒子床と液体との間の相互作用により液体内の成分が互いに分離される。   A common method for performing chromatographic separation is high performance liquid chromatography (HPLC). At present, in the field of liquid chromatography, a chromatographic system using HPLC is excellent in separation efficiency and throughput time. In HPLC, a liquid containing a mixture of components to be separated is moved in a particle bed using pressure as a driving force. As the liquid moves in the particle bed, the components in the liquid are separated from each other by the interaction between the particle bed and the liquid.

分離効率を高めるためには、粒子床内の粒子の粒径を小さくすることが望ましい。しかし、粒子床内で液体が十分に移動しなければ、粒径が小さくなるにつれて、スループットタイムが増大してしまう。HPLCでは、圧力を駆動力として用いているため、分離効率のさらなる向上には限界がある。直径約2マイクロメートルの粒径の粒子を用いて、かつ、十分なスループットタイムをえるためには、HPLCでは、約10,000PSIの圧力が必要となる。高い圧力レベルでは粒子が破壊されやすくなり、また、高い圧力レベルを与えるシステムの構築と維持には非常に大きなコストがかかるため、このレベル以上に圧力を増大させても、限られた効果しか得られない。したがって、HPLCのような制限がなく、分離効率とスループットとを向上させることが可能な液体クロマトグラフィーを実行するための方法及び装置が必要とされている。   In order to increase the separation efficiency, it is desirable to reduce the particle size of the particles in the particle bed. However, if the liquid does not move sufficiently within the particle bed, the throughput time increases as the particle size decreases. In HPLC, since pressure is used as a driving force, there is a limit to further improvement in separation efficiency. In order to obtain a sufficient throughput time using particles having a particle diameter of about 2 micrometers in diameter, a pressure of about 10,000 PSI is required in HPLC. At higher pressure levels, the particles are more likely to break, and the construction and maintenance of a system that provides higher pressure levels can be very expensive, so increasing the pressure beyond this level has only a limited effect. I can't. Therefore, there is a need for a method and apparatus for performing liquid chromatography that is free from the limitations of HPLC and that can improve separation efficiency and throughput.

本明細書では、遠心式液体クロマトグラフィーを提供するシステム、方法及び装置に関する様々な実施形態を詳述する。1つ以上のクロマトグラフ・エンクロージャを保持するローターが備えられる。各クロマトグラフ・エンクロージャは、クロマトグラフ固定相を含有し、クロマトグラフ固定相を通る流路を与えるように構成される。遠心力によって、サンプルを含有する移動相流体を、クロマトグラフ・エンクロージャ内のクロマトグラフ固定相に通して、サンプルの各成分に対するクロマトグラフ分離処理を行なうことができる。サンプルの導入を制御して、サンプルの導入前に、ローター上の流れを定常状態条件に到達させるようにしてもよい。駆動力として遠心力を用いることにより、高速液体クロマトグラフィー(HPLC)と比べて、非常に小さな固定相流体を用いることが可能になる。また、同等のクロマトグラフ分離処理を行なう場合でも、遠心力を用いることにより、HPLCと比べて分離効率をかなり向上させることができる。   This specification details various embodiments related to systems, methods and apparatus for providing centrifugal liquid chromatography. A rotor is provided that holds one or more chromatographic enclosures. Each chromatographic enclosure contains a chromatographic stationary phase and is configured to provide a flow path through the chromatographic stationary phase. Centrifugal force allows the mobile phase fluid containing the sample to pass through a chromatographic stationary phase within the chromatographic enclosure to perform chromatographic separation processes on each component of the sample. The sample introduction may be controlled so that the flow on the rotor reaches a steady state condition prior to sample introduction. By using centrifugal force as the driving force, it becomes possible to use a very small stationary phase fluid as compared with high performance liquid chromatography (HPLC). Moreover, even when performing equivalent chromatographic separation processing, separation efficiency can be significantly improved by using centrifugal force as compared with HPLC.

本発明の一つの態様は、遠心式クロマトグラフ・システムであって、1)クロマトグラフ・エンクロージャと、2)前記クロマトグラフ・エンクロージャを保持し、前記クロマトグラフ・エンクロージャを回転させるローターと、3) 前記クロマトグラフ・エンクロージャに流体連結するサンプル導入機構と、を備える。サンプル導入機構は、前記ローターの回転中に前記クロマトグラフ・エンクロージャにサンプル流体を導入するように構成される。さらに、サンプル導入機構は、サンプル導入信号を受信し、前記サンプル導入信号の受信に応じて前記サンプル流体の導入を開始する。特定の実施形態において、前記サンプル導入機構に接続される制御装置を備え、前記サンプル流体の導入を自動的に開始するようにしてもよい。さまざまな実施形態において、サンプル導入機構及び/又は制御装置をローター上に保持するようにしてもよい。   One aspect of the present invention is a centrifugal chromatograph system comprising: 1) a chromatographic enclosure; 2) a rotor that holds the chromatographic enclosure and rotates the chromatographic enclosure; and 3) A sample introduction mechanism fluidly coupled to the chromatographic enclosure. A sample introduction mechanism is configured to introduce sample fluid into the chromatographic enclosure during rotation of the rotor. Further, the sample introduction mechanism receives a sample introduction signal and starts introducing the sample fluid in response to the reception of the sample introduction signal. In a specific embodiment, a control device connected to the sample introduction mechanism may be provided to automatically start the introduction of the sample fluid. In various embodiments, the sample introduction mechanism and / or control device may be retained on the rotor.

本発明の別の態様は、遠心式カラムクロマトグラフ・システムであって、1) 軸の周りを回転するように構成されているローターと、2)前記ローターに保持されている複数のクロマトグラフ用カラム・エンクロージャと、3)前記クロマトグラフ用カラム・エンクロージャの少なくとも選択された1つに流体連結するサンプル導入機構と、4)前記ローターに保持され、前記複数のクロマトグラフ用カラム・エンクロージャと流体連結し、前記複数のクロマトグラフ用カラム・エンクロージャから溶出された流体を収容する溶離液リザーバ―と、を備える。   Another aspect of the present invention is a centrifugal column chromatograph system for 1) a rotor configured to rotate about an axis, and 2) for a plurality of chromatographs held in said rotor. A column enclosure; 3) a sample introduction mechanism fluidly coupled to at least a selected one of the chromatographic column enclosures; and 4) fluidly coupled to the plurality of chromatographic column enclosures held by the rotor. And an eluent reservoir containing fluid eluted from the plurality of chromatographic column enclosures.

さまざまな実施形態において、各クロマトグラフ用カラム・エンクロージャが、対応するクロマトグラフ固定相を含有し、かつ、前記クロマトグラフ用カラム・エンクロージャ内に含有される前記クロマトグラフ固定相を通る流体の移動を容易にするように構成される。前記ローターの回転によって生じる遠心力により、前記流体を前記クロマトグラフ用カラム・エンクロージャの軸方向に前記クロマトグラフ固定相の中で移動させる。サンプル導入機構は、前記ローターの回転時に、前記選択されたクロマトグラフ用カラム・エンクロージャにサンプル流体を導入する。   In various embodiments, each chromatographic column enclosure contains a corresponding chromatographic stationary phase and allows fluid movement through the chromatographic stationary phase contained within the chromatographic column enclosure. Configured to facilitate. The fluid is moved in the chromatographic stationary phase in the axial direction of the chromatographic column enclosure by centrifugal force generated by rotation of the rotor. A sample introduction mechanism introduces sample fluid into the selected chromatographic column enclosure as the rotor rotates.

本発明のまた別の態様は、遠心式クロマトグラフ・システムであって、1)軸の周りを回転するように構成されているローターと、2)前記ローターに保持されている少なくとも1つのクロマトグラフ・エンクロージャと、3)前記ローターに保持され、移動相流体を前記ローター上のサンプルと混合して混合流体を生成する混合チャンバーと、を備える。混合チャンバーは、前記ローターに保持される構成要素の回転を利用して、前記サンプルと前記移動相流体との混合を促進する。また、混合チャンバーは、通常、前記クロマトグラフ・エンクロージャの上流側に配置される。さまざまな実施形態において、遠心式クロマトグラフ・システムは、さらに、前記混合チャンバーに流体連結する移動相流体リザーバーと、前記混合チャンバーに流体連結するサンプル導入機構と、を備え、前記移動相流体リザーバーと前記サンプル導入機構とが、前記ローター上又は前記ローター外のいずれかに配置されるようにしてもよい。   Yet another aspect of the present invention is a centrifugal chromatograph system comprising 1) a rotor configured to rotate about an axis, and 2) at least one chromatograph held by said rotor. An enclosure, and 3) a mixing chamber that is held in the rotor and mixes the mobile phase fluid with the sample on the rotor to produce a mixed fluid. The mixing chamber facilitates the mixing of the sample and the mobile phase fluid by utilizing the rotation of components held by the rotor. Also, the mixing chamber is usually arranged on the upstream side of the chromatographic enclosure. In various embodiments, the centrifugal chromatographic system further comprises a mobile phase fluid reservoir fluidly coupled to the mixing chamber and a sample introduction mechanism fluidly coupled to the mixing chamber, the mobile phase fluid reservoir, The sample introduction mechanism may be disposed either on the rotor or outside the rotor.

本発明のさらに別の態様は、クロマトグラフ・システムであって、1)対応するクロマトグラフ固定相を含有するクロマトグラフ・エンクロージャであって、前記クロマトグラフ・エンクロージャ内に含有される前記クロマトグラフ固定相を通る流体の移動を容易にするように構成されるクロマトグラフ・エンクロージャと、2)前記クロマトグラフ・エンクロージャを保持するローターであって、所定の角速度で前記クロマトグラフ・エンクロージャを回転させて、遠心力により流体を前記クロマトグラフ固定相を含む前記クロマトグラフ・エンクロージャ内で移動させるように構成されるローターと、3)流体エンクロージャであって、前記ローターの回転時に静止している第1の部分と、前記ローター上に保持され、前記ローターと共に回転する第2の部分とを備え、前記クロマトグラフ・エンクロージャに流体連結する流体エンクロージャと、を備える。   Yet another aspect of the invention is a chromatographic system comprising 1) a chromatographic enclosure containing a corresponding chromatographic stationary phase, the chromatographic immobilization contained within the chromatographic enclosure. A chromatographic enclosure configured to facilitate movement of fluid through the phase, and 2) a rotor holding the chromatographic enclosure, wherein the chromatographic enclosure is rotated at a predetermined angular velocity; A rotor configured to move fluid in the chromatographic enclosure including the chromatographic stationary phase by centrifugal force; and 3) a first portion that is stationary when the rotor rotates. And held on the rotor and shared with the rotor. And a second portion which rotates, and a fluid enclosure in fluid coupled to the chromatographic enclosure.

一実施形態において、クロマトグラフ・システムが、前記クロマトグラフ・エンクロージャに流体連結し、前記クロマトグラフ・エンクロージャへの移動相流体の供給を容易にする流体供給機構を備えるものでもよい。流体供給機構は、前記ローターの回転時に静止している第1の部分と、前記ローター上に保持され、前記ローターと共に回転する第2の部分とを備える。流体供給機構は、前記ローターの回転時に、前記流体供給機構の前記第1の部分から前記第2の部分に流体を移動させるように構成される   In one embodiment, the chromatographic system may include a fluid supply mechanism that is fluidly coupled to the chromatographic enclosure and facilitates the supply of mobile phase fluid to the chromatographic enclosure. The fluid supply mechanism includes a first portion that is stationary when the rotor rotates, and a second portion that is held on the rotor and rotates together with the rotor. The fluid supply mechanism is configured to move fluid from the first portion of the fluid supply mechanism to the second portion when the rotor rotates.

本発明の別の態様は、遠心式クロマトグラフ・システムであって、1)ローターであって、前記ローターに保持されているクロマトグラフ・エンクロージャを備えるローターと、2)前記ローターに近接するガスベアリングであって、前記ローターの回転時に前記ローターを安定化させるように構成されるガスベアリングと、を備える。システムが、さらに、前記ローターを取り囲む格納構造と、前記格納構造により支持されている複数のローター支持構造と、を備えてもよい。各ローター支持構造はガスベアリングを備え、前記ガスベアリングが協働して、前記ローターが回転している間、前記ローターを安定化させてもよい。   Another aspect of the present invention is a centrifugal chromatographic system comprising 1) a rotor comprising a chromatographic enclosure held by the rotor, and 2) a gas bearing proximate to the rotor. And a gas bearing configured to stabilize the rotor during rotation of the rotor. The system may further include a containment structure surrounding the rotor and a plurality of rotor support structures supported by the containment structure. Each rotor support structure may include a gas bearing, and the gas bearing may cooperate to stabilize the rotor while the rotor is rotating.

本発明のまた別の態様は、クロマトグラフ・システムであって、1)ローター上に保持されている複数のクロマトグラフ・エンクロージャであって、各クロマトグラフ・エンクロージャが、対応するクロマトグラフ固定相を含有し、かつ、前記クロマトグラフ・エンクロージャ内に含有される前記クロマトグラフ固定相を通る流体の移動を容易にするように構成され、前記ローターの回転によって生じる遠心力により前記クロマトグラフ固定相の中を前記ローターの外周面に向かって前記流体を移動させる、複数のクロマトグラフ・エンクロージャと、2)前記ローターの前記外周面の周りに配置されている複数のリンクであって、各リンクが2つの他のリンクと連結して、前記ローターの前記外周面の周りに連続した鎖の輪を形成し、1つ以上の前記リンクが、i)前記外周面に向かって移動する流体を収容し、並びに、ii)前記外周面から離れて内側に流体の方向を変える、ように構成される流路を備える複数のリンクと、を備える。   Another aspect of the present invention is a chromatographic system comprising 1) a plurality of chromatographic enclosures held on a rotor, each chromatographic enclosure having a corresponding chromatographic stationary phase. And is configured to facilitate fluid movement through the chromatographic stationary phase contained within the chromatographic enclosure, and the centrifugal force generated by rotation of the rotor causes A plurality of chromatographic enclosures that move the fluid toward the outer peripheral surface of the rotor, and 2) a plurality of links disposed around the outer peripheral surface of the rotor, each link having two Connected with other links to form a continuous chain ring around the outer peripheral surface of the rotor, A plurality of channels comprising: a link configured to i) contain fluid moving toward the outer peripheral surface, and ii) redirect the fluid inwardly away from the outer peripheral surface A link.

本発明の別の態様は、遠心式クロマトグラフ・システムであって、1)軸の周りを回転するように構成されているローターと、2)前記ローター上に保持されているクロマトグラフ・エンクロージャであって、対応するクロマトグラフ固定相を含有し、かつ、前記クロマトグラフ・エンクロージャ内に含有される前記クロマトグラフ固定相を通る流体の移動を容易にするように構成され、前記ローターの回転によって生じる遠心力により前記流体を前記クロマトグラフ固定相の中で移動させる、クロマトグラフ・エンクロージャと、3)前記クロマトグラフ・エンクロージャに流体連結し、フローウィンドウを備えるフローセルであって、前記クロマトグラフ・エンクロージャと前記フローセルとを通る流路であって、前記クロマトグラフ・エンクロージャの前記クロマトグラフ固定相内の所定位置から始まり、前記フローウィンドウを通過する流路の内側断面積が実質的に一定である、フローセルと、を備える。   Another aspect of the present invention is a centrifugal chromatograph system comprising 1) a rotor configured to rotate about an axis and 2) a chromatographic enclosure held on said rotor. A corresponding chromatographic stationary phase and configured to facilitate fluid movement through the chromatographic stationary phase contained within the chromatographic enclosure and caused by rotation of the rotor A chromatographic enclosure for moving the fluid in the chromatographic stationary phase by centrifugal force; and 3) a flow cell fluidly connected to the chromatographic enclosure and comprising a flow window, the chromatographic enclosure comprising: A flow path through the flow cell, the chromatograph Beginning from the predetermined position of the chromatographic within stationary phase down closure, inner cross-sectional area of the flow path through the flow window is substantially constant, comprising a flow cell, a.

本発明のまた別の態様は、遠心式クロマトグラフ・システムを操作する方法であって、1)クロマトグラフ用カラムを保持するローターを回転させ、2)前記クロマトグラフ用カラムを通る移動相流体の流れを形成させて、遠心力により前記移動相を前記クロマトグラフ用カラム内に通し、3)サンプル流体を前記移動相流体の流れに入れることにより、前記サンプル流体を前記クロマトグラフ用カラム内に導入し、前記ローターが回転する間に前記サンプル流体を導入する。この方法はさらに、前記クロマトグラフ用カラム内が移動相流体の定常流条件に到達したか否かを判定し、前記クロマトグラフ用カラム内が移動相流体の定常流条件に到達したと判定された後に、前記サンプル流体を放出するようにしてもよい。また、この方法はさらに、移動相流体の定常流条件に到達したと判定された後に、前記クロマトグラフ用カラム内にサンプル流体を導入し、前記サンプル流体の遠心式クロマトグラフ分離を容易にするようにしてもよい。   Another aspect of the present invention is a method of operating a centrifugal chromatograph system comprising 1) rotating a rotor holding a chromatographic column, and 2) mobile phase fluid passing through the chromatographic column. A flow is formed, the mobile phase is passed through the chromatographic column by centrifugal force, and 3) the sample fluid is introduced into the chromatographic column by introducing the sample fluid into the flow of the mobile phase fluid. The sample fluid is introduced while the rotor rotates. The method further determines whether or not the interior of the chromatographic column has reached a steady flow condition of the mobile phase fluid, and determined that the interior of the chromatographic column has reached the steady flow condition of the mobile phase fluid. Later, the sample fluid may be released. In addition, the method further introduces a sample fluid into the chromatographic column after it is determined that a steady flow condition of the mobile phase fluid has been reached, thereby facilitating centrifugal chromatographic separation of the sample fluid. It may be.

本発明のさらに別の態様は、遠心式クロマトグラフ・システムを操作する方法であって、1)クロマトグラフ固定相を含有するクロマトグラフ用カラムを保持するローターを回転させ、2)前記ローターが回転する間に、前記移動相流体を前記クロマトグラフ用カラムに供給して、遠心力により前記移動相流体を前記クロマトグラフ固定相に通し、3)前記クロマトグラフ用カラムにサンプル流体を導入するタイミングを決定し、前記サンプル流体の遠心式クロマトグラフ分離を容易にする。   Yet another aspect of the present invention is a method of operating a centrifugal chromatograph system comprising 1) rotating a rotor holding a chromatographic column containing a chromatographic stationary phase, and 2) rotating the rotor. In the meantime, the mobile phase fluid is supplied to the chromatographic column, and the mobile phase fluid is passed through the chromatographic stationary phase by centrifugal force. 3) Timing of introducing the sample fluid into the chromatographic column To facilitate centrifugal chromatographic separation of the sample fluid.

本発明の他の態様や利点は、本発明の原理を例示する添付の図面を参照した以下の詳細な説明から明らかになるであろう。   Other aspects and advantages of the present invention will become apparent from the following detailed description, taken in conjunction with the accompanying drawings, illustrating by way of example the principles of the invention.

添付の図面を参照する以下の詳細な説明により、本発明をさらに理解することができるであろう。以下の説明において、同じ参照番号は同じ構造要素を示す。   The invention may be further understood by the following detailed description with reference to the accompanying drawings. In the following description, the same reference numerals indicate the same structural elements.

回転要素を含むクロマトグラフ・システムを示すブロック図。1 is a block diagram illustrating a chromatographic system including a rotating element.

クロマトグラフ・システム用に設定されたローター・アセンブリの実施例を示す側面図。FIG. 3 is a side view illustrating an example of a rotor assembly configured for a chromatographic system.

クロマトグラフ・システム用に設定されたローター・アセンブリの実施例を示す上面図。FIG. 3 is a top view showing an example of a rotor assembly configured for a chromatographic system.

クロマトグラフ・システム用に設定されたマニホールド・アセンブリの上面斜視図。FIG. 3 is a top perspective view of a manifold assembly configured for a chromatographic system.

クロマトグラフ・システム用に設定されたマニホールド・アセンブリの底面図。Bottom view of a manifold assembly configured for a chromatographic system.

流路の図示を含むローター・アセンブリの垂直断面図。FIG. 3 is a vertical cross-sectional view of a rotor assembly including a flow path illustration.

流路の図示を含む皿状アセンブリ、クロマトグラフ用カラム、フローセル、復路セグメントリンク及び復路チャネルの上面斜視断面図。FIG. 3 is a top perspective cross-sectional view of a dish-like assembly, a chromatographic column, a flow cell, a return segment link, and a return channel including flow path illustrations.

復路セグメントリンクの斜視図。The perspective view of a return path segment link.

リザーバーの断面図及びローター・アセンブリの側面図。FIG. 3 is a cross-sectional view of a reservoir and a side view of a rotor assembly.

ガスベアリング支持アセンブリの側面図。FIG. 3 is a side view of a gas bearing support assembly.

ガスベアリング支持アセンブリの側面図。FIG. 3 is a side view of a gas bearing support assembly.

ガスベアリング支持アセンブリの斜視図。FIG. 3 is a perspective view of a gas bearing support assembly.

格納構造内部に配置され、計器取り付け部を備えるローター・アセンブリ及びガスベアリングアセンブリを示す側面図。The side view which shows the rotor assembly and gas bearing assembly which are arrange | positioned inside a containment structure and are provided with an instrument attachment part.

クロマトグラフ・システム用に設定されたローター・アセンブリの実施例を示す上面図。FIG. 3 is a top view showing an example of a rotor assembly configured for a chromatographic system.

クロマトグラフ・システム用に設定されたローター・アセンブリの実施例を示す側面図。FIG. 3 is a side view illustrating an example of a rotor assembly configured for a chromatographic system.

カラム端部とフローセルとの間に反応チャンバーが備えられた構成を示すブロック図。The block diagram which shows the structure with which the reaction chamber was provided between the column edge part and the flow cell.

クロマトグラフ分離を実行するための複数のカラムを備えるバケットアセンブリの正面図及び側面図。FIG. 2 is a front view and side view of a bucket assembly comprising a plurality of columns for performing chromatographic separation.

回転中の複数のバケットを含むローター・アセンブリを示す上面図。FIG. 3 is a top view showing a rotor assembly including a plurality of buckets in rotation.

休止状態の複数のバケットを含むローター・アセンブリを示す上面図。FIG. 3 is a top view of a rotor assembly that includes a plurality of buckets at rest.

回転中の複数のバケットを含むローター・アセンブリを示す上面図。FIG. 3 is a top view showing a rotor assembly including a plurality of buckets in rotation.

遠心分離前と遠心分離後のクロマトグラフ処理用に設定されたカラムの正面図。The front view of the column set for the chromatographic processing before centrifugation and after centrifugation.

3種類の成分を分離したクロマトグラムを示す図。The figure which shows the chromatogram which isolate | separated three types of components.

クロマトグラフ分離法を実行するための方法を示すフローチャート。The flowchart which shows the method for performing the chromatographic separation method.

添付の図面を参照して、本発明の実施の形態を詳細に説明する。以下の説明は、本発明の態様を好適な実施例に何ら限定するものではない。特許請求の範囲に記載される本発明の要旨の範囲内で、さまざまな変形や修正が可能であり、その等価物も本発明の範囲内に含まれる。   Embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. The following description does not limit the embodiments of the present invention to preferred examples. Various changes and modifications can be made within the scope of the present invention described in the claims, and equivalents thereof are also included in the scope of the present invention.

クロマトグラフィーとは、化学物質の混合物をその成分に物理的に分離する処理を意味する。クロマトグラフ処理では、化学物質の混合物はキャリヤー流れ(気体又は液体)の中に溶解される(又は、混合される)。その混合物を含むキャリヤー流れは粒子の床を通過させられる。キャリヤー流れはある流速で粒子の床を移動する。クロマトグラフィーでは、キャリヤー流れはしばしば「移動相」と呼ばれ、粒子の床は「固定相」と呼ばれる。   Chromatography means the process of physically separating a chemical mixture into its components. In chromatographic processing, a mixture of chemicals is dissolved (or mixed) into a carrier stream (gas or liquid). The carrier stream containing the mixture is passed through a bed of particles. The carrier stream moves through the bed of particles at a certain flow rate. In chromatography, the carrier stream is often called the “mobile phase” and the bed of particles is called the “stationary phase”.

固定相の粒子は、移動相に溶解した混合物の成分が固定相の粒子と異なる程度に相互作用するように選ばれる。混合物の成分が粒子と相互作用する程度の差が、混合物の各成分が如何に速く固定相を通り抜けるかに影響を与える。従って、混合物の成分は固定相を異なった速度で通過する。混合物の2つの成分が異なる速度で移動相を通過すると、ある距離の固定相を通過する間に、固定相をより速く通過する成分が、移動相をより遅く通過する成分より、ある一定時間により多く移動するので、分離される。   The stationary phase particles are selected such that the components of the mixture dissolved in the mobile phase interact to a different extent than the stationary phase particles. The difference in the extent to which the components of the mixture interact with the particles affects how quickly each component of the mixture passes through the stationary phase. Thus, the components of the mixture pass through the stationary phase at different rates. When the two components of the mixture pass through the mobile phase at different speeds, the component that passes through the stationary phase faster than the component that passes through the mobile phase more slowly during a certain period of time, Because it moves a lot, it is separated.

液体クロマトグラフィーの目的は、混合物の成分が異なる速度で移動相を通過するように選択された移動相と選択された固定相を含むシステムを供給することにある。混合物の成分が、少なくともある程度、分離するとき、分離した成分の性質を特徴づけるために、そしてある場合には混合物の成分を定量するために、いろいろな型の測定装置が用いられる。更に、必要な場合には、混合物から分離した成分が更なる処理又は分析のために収集される。   The purpose of liquid chromatography is to provide a system that includes a selected mobile phase and a selected stationary phase such that the components of the mixture pass through the mobile phase at different rates. When the components of the mixture are separated at least to some extent, various types of measuring devices are used to characterize the nature of the separated components and in some cases to quantify the components of the mixture. In addition, if necessary, components separated from the mixture are collected for further processing or analysis.

液体クロマトグラフィーでは、上述のように、移動相が一定の半径を有する球 状粒子の様な粒子を含む固定相を通過する。粒子は孔を持つことができ、他の分子が粒子に結合する。粒子の半径、空孔サイズ、結合する分子は、移動相中に溶解した成分と異なる型の物理的相互作用を有するように選択できる。   In liquid chromatography, as described above, the mobile phase passes through a stationary phase containing particles such as spherical particles having a certain radius. The particles can have pores and other molecules bind to the particles. The particle radius, pore size, and binding molecules can be selected to have a different type of physical interaction with the components dissolved in the mobile phase.

液体クロマトグラフィーの最も初期の実施例では、移動相が固定相中を通過するための駆動力として重力を用いた。例えば、固定相を形成する比較的均一な粒子サイズ分布の粒子を充填したオープンカラムの上層に移動相が負荷された。移動相が重力の下で移動相中を通過する際に、移動相に添加された混合物の成分は分離される。ある場合には、分離した成分が異なる色を有するために、成分が分離したことは視覚的に観測できる。カラムがガラスのように透明な材質であるとき、異なる色のバンドがカラムを降下するのを観測できる。粒子を充填しこのようにして混合物中の成分を分離するのに用いられるカラムは「クロマトグラフ用カラム」と称される。   In the earliest examples of liquid chromatography, gravity was used as the driving force for the mobile phase to pass through the stationary phase. For example, the mobile phase was loaded on top of an open column packed with particles of relatively uniform particle size distribution forming a stationary phase. As the mobile phase passes through the mobile phase under gravity, the components of the mixture added to the mobile phase are separated. In some cases, since the separated components have different colors, it can be visually observed that the components are separated. When the column is made of a transparent material such as glass, it can be observed that different colored bands descend the column. The column used to pack the particles and thus separate the components in the mixture is referred to as a “chromatographic column”.

液体クロマトグラフィーは開発された分野であるため、クロマトグラフ用カラムを用いて混合物中の成分を分離する能力は、固定相の充填粒子のサイズが小さくなることによって、増加することが分かっている。より小さい粒径の粒子を用いると固定相の充填効率が向上し、混合物の成分と固定相の粒子の間に相互作用が起こる体積中の表面積を増加させる。したがって、クロマトグラフ用カラムの固定相に用いるより小さな粒径の球状粒子を作成する方法が開発された。   Since liquid chromatography is a developed field, the ability to separate components in a mixture using a chromatographic column has been found to increase as the size of the stationary phase packed particles decreases. The use of smaller particle size improves the packing efficiency of the stationary phase and increases the surface area in the volume where interaction occurs between the components of the mixture and the stationary phase particles. Therefore, a method has been developed for producing smaller spherical particles for use in the stationary phase of chromatographic columns.

重力によって駆動されるクロマトグラフ用カラムでは、移動相中の粒子サイズは無制限に小さくすることはできない。重力ではもはや移動相と成分の混合物が実用的な時間で固定相を通過できなくなる粒子サイズ限界が存在する。駆動力としての重力を用いることによる限界を克服するために、加圧のような他の駆動力が、移動相をクロマトグラフ用カラムに通すために用いられる。   In a chromatographic column driven by gravity, the particle size in the mobile phase cannot be reduced indefinitely. Gravity has a particle size limit that no longer allows a mixture of mobile phase and components to pass through the stationary phase in a practical time. To overcome the limitations of using gravity as the driving force, other driving forces, such as pressurization, are used to pass the mobile phase through the chromatographic column.

より小さな粒径の粒子を固定相に用いることができるように高速液体クロマトグラフィー(HPLC)が開発された。これにより、クロマトグラフ用カラムの分離性能が上昇した。HPLCでは、移動相をクロマトグラフ用カラムを通過させる駆動力として高圧が用いられる。HPLCでは、クロマトグラフ用カラムに移動相を通過させるのに必要な圧力は、粒子の直径の平方根に逆比例する。数ミクロンの粒子径を用いるためには、HPLCシステムを、およそ10,000PSIの圧力で操作できるように構成する必要があり、したがって、高性能で高価な装置が必要である。現在では、耐圧性、つまり分離効率を向上させるためにより小さい粒子を用いること、がHPLCの更なる発展を制限する要因となっている。   High performance liquid chromatography (HPLC) has been developed so that particles of smaller size can be used for the stationary phase. This increased the separation performance of the chromatographic column. In HPLC, high pressure is used as a driving force for passing the mobile phase through the chromatographic column. In HPLC, the pressure required to pass a mobile phase through a chromatographic column is inversely proportional to the square root of the particle diameter. In order to use a particle size of a few microns, the HPLC system needs to be configured to operate at a pressure of approximately 10,000 PSI, thus requiring a high performance and expensive instrument. Currently, pressure resistance, the use of smaller particles to improve separation efficiency, is a limiting factor for further development of HPLC.

HPLCシステムの耐圧性に関する欠点を改善するために、他の駆動力を利用してクロマトグラフ用カラム内で固定相に移動相を通すことが検討されている。既に述べたように、重力は初期のクロマトグラフ・システムで駆動力として利用されていた。オブジェクトに対する重力の効果はシミュレーション可能であり、回転軸の周りを回転するディスク等のプラットフォーム上にオブジェクトを置くことにより重力の効果を増大させることができる。回転座標系でオブジェクトが移動する際に、オブジェクトは、重力と同様に作用する、回転軸に対して垂直な線に沿った力を受ける。   In order to improve the drawbacks related to the pressure resistance of the HPLC system, it has been studied to use another driving force to pass the mobile phase through the stationary phase in the chromatographic column. As already mentioned, gravity was used as the driving force in early chromatographic systems. The effect of gravity on the object can be simulated and the effect of gravity can be increased by placing the object on a platform such as a disk that rotates about the axis of rotation. As an object moves in a rotating coordinate system, the object receives a force along a line perpendicular to the axis of rotation that acts like gravity.

回転座標系でオブジェクトが受ける力は「遠心力」と呼ぶことができる。遠心力はしばしば重力の何倍かで表現される。例えば、相対遠心力(RCF)は回転軸の周りに回転するオブジェクトにかかる加速度の尺度であり、「重力」の単位又はgで表わされる。
RCF=r(2πN)2/g
ここでrは回転半径、つまり回転軸からオブジェクトまでの距離、Nは単位時間当たりの回転数で表わした回転速度、gは重力加速度である。RCFはまた次のように書くことができる、
RCF=1.118x10-5cm2 RPM
ここでrはcmで測定した回転半径であり、N2 RPMは一分当たりの回転数で表わした回転速度である。
The force received by the object in the rotating coordinate system can be called “centrifugal force”. Centrifugal force is often expressed as a multiple of gravity. For example, Relative Centrifugal Force (RCF) is a measure of acceleration applied to an object that rotates about an axis of rotation and is expressed in units of “gravity” or g.
RCF = r (2πN) 2 / g
Here, r is the radius of rotation, that is, the distance from the rotation axis to the object, N is the rotation speed expressed in number of rotations per unit time, and g is the gravitational acceleration. The RCF can also be written as
RCF = 1.118x10 -5 r cm N 2 RPM
Where r is the radius of rotation measured in cm and N 2 RPM is the rotational speed expressed in revolutions per minute.

以下で示すように、RCFはクルマトグラフ用カラムに充填した固定相に移動相を通過させるための駆動力として用いることができる。RCFを利用するためには、移動相はクルマトグラフ用カラムの固定相を通過するのに対して、クルマトグラフ用カラムは回転している。例えば、クルマトグラフ用カラムは回転ディスク上に設置され、カラムを回転させながらクロマトグラフ操作が行われる。クロマトグラフ・システムでRCFを用いる装置及び方法は次の図に示される。   As will be shown below, RCF can be used as a driving force for passing a mobile phase through a stationary phase packed in a column for a carmatograph. In order to use RCF, the mobile phase passes through the stationary phase of the column for the chromatograph, whereas the column for the column is rotating. For example, a column for a carmatograph is installed on a rotating disk, and a chromatographic operation is performed while rotating the column. An apparatus and method for using RCF in a chromatographic system is shown in the following figure.

最初に、1つ以上の回転要素を有するクロマトグラフ・システムを図1に示す。次に、クロマトグラフ・システムのいろいろな形態の詳細を図2から図13に示す。特に、クロマトグラフ・システムのための回転部品の具体例を図2から図9Cに示す。回転部品の具体例は、回転中に多くのクロマトグラフ・エンクロージャの流路を支持し供給する。「吊り下げバケット」型は図10Aから図10Dに示す。吊り下げバケット型では、図2から図9Cに示す実施例と比較してより簡便にクロマトグラフ・エンクロージャを回転体から脱着可能である。遠心前後のクロマトグラフ・エンクロージャの実施例を図11に示す。クロマトグラムを図12に示す。最後に、クロマトグラフ分離過程の実施方法を図13に示す。   Initially, a chromatographic system having one or more rotating elements is shown in FIG. Next, details of the various forms of the chromatographic system are shown in FIGS. In particular, specific examples of rotating parts for a chromatographic system are shown in FIGS. Specific examples of rotating parts support and supply the flow paths of many chromatographic enclosures during rotation. The “hanging bucket” type is shown in FIGS. 10A to 10D. In the hanging bucket type, the chromatographic enclosure can be detached from the rotating body more easily than the embodiment shown in FIGS. 2 to 9C. An example of a chromatographic enclosure before and after centrifugation is shown in FIG. The chromatogram is shown in FIG. Finally, FIG. 13 shows a method for performing the chromatographic separation process.

クロマトグラフ・システム
図1は、回転要素132を含むクロマトグラフ・システム100のブロック図である。多くの実施例で、回転要素は「ローター」とも呼ばれる。回転要素132を用いて、RCFをクロマトグラフ・システムの構成要素に印可することができる。クロマトグラフ・システム100等におけるRCFの利用とそれに伴う効果を議論する前に、クロマトグラフ・システム100のいくつかの構成要素について説明する。クロマトグラフ・システムに関する説明やクロマトグラフ・システムに含まれる構成要素の数は、本発明を何らこれらの実施例に限定するものではなく、例示を目的としたものに過ぎない。回転要素を有するクロマトグラフ・システムの実施例は図1に示す以外の他の構成要素を備えるものでもよいし、各構成要素を異なる配置で備えるものでもよい。
Chromatographic System FIG. 1 is a block diagram of a chromatographic system 100 that includes a rotating element 132. In many embodiments, the rotating element is also referred to as a “rotor”. The rotating element 132 can be used to apply RCF to the components of the chromatographic system. Before discussing the use of RCF in the chromatographic system 100 and the effects associated therewith, some components of the chromatographic system 100 will be described. The description of the chromatographic system and the number of components included in the chromatographic system are not intended to limit the invention to these examples in any way, but only for illustrative purposes. An embodiment of a chromatographic system having a rotating element may include other components than those shown in FIG. 1, or may include each component in a different arrangement.

クロマトグラフ・システム100は溶媒管理部108を備えるものでもよい。溶媒管理部108によって、異なる溶媒がいろいろなクロマトグラフ操作に利用でき、クロマトグラフ・システムの運転ごとに変えることができる。溶媒管理部108は、102等の溶媒リザーバーを備えるものでもよい。溶媒リザーバーは、サンプルがクロマトグラフ操作のために溶解される移動相を供給する元として用いることができる。どのようなタイプのサンプルを分析するのかによって、単一の溶媒又はその組み合わせが用いられる。更に、用いる溶媒を測定毎に変えることもできる。つまり、第1の測定で第1のサンプルをクロマトグラフ分析するために第1の溶媒を用い、第2の測定で第2のサンプルを分析するのに第2の溶媒を用いるようにしてもよい。バルブ等の流量調節機構により、個々の測定の要件に応じて、さまざまな溶媒をさまざまな時間で用いることができる。   The chromatographic system 100 may include a solvent management unit 108. The solvent management unit 108 allows different solvents to be used for various chromatographic operations and can be changed for each operation of the chromatographic system. The solvent management unit 108 may include a solvent reservoir such as 102. The solvent reservoir can be used as a source for supplying a mobile phase in which the sample is dissolved for chromatographic operations. Depending on what type of sample is analyzed, a single solvent or a combination thereof is used. Furthermore, the solvent used can be changed for each measurement. That is, the first solvent may be used for chromatographic analysis of the first sample in the first measurement, and the second solvent may be used for analyzing the second sample in the second measurement. . A flow control mechanism such as a valve allows different solvents to be used at different times depending on the individual measurement requirements.

104等の溶媒供給システムは移動相を形成するために溶媒リザーバーから溶媒を異動させるために利用できる。溶媒リザーバー102から溶媒を異動させる駆動力を供給するために、典型的にはポンプ1台又はある種の複数のポンプを用いることができる。グラジエント形成部106は1つの又は複数の溶媒からなる移動相を生成するために用いることができる。二成分の溶媒混合物が通常は用いられるが、更に複雑な溶媒混合物をここに示す実施例で用いることができる。クロマトグラフの一回の運転中に、移動相が有機溶媒の組み合わせから形成される場合には、各溶媒の濃度を時間の関数として変化させることができる。グラジエント形成部106は移動相の成分の濃度を時間の関数として制御することができる。   A solvent supply system such as 104 can be used to move the solvent from the solvent reservoir to form a mobile phase. Typically, one pump or some type of pump can be used to provide the driving force to move the solvent from the solvent reservoir 102. The gradient forming unit 106 can be used to generate a mobile phase composed of one or a plurality of solvents. Two-component solvent mixtures are usually used, but more complex solvent mixtures can be used in the examples shown. If the mobile phase is formed from a combination of organic solvents during a single run of the chromatograph, the concentration of each solvent can be varied as a function of time. The gradient forming unit 106 can control the concentration of the components of the mobile phase as a function of time.

クロマトグラフ・システム100は、サンプル管理部114を備えるものでもよい。サンプル管理部114により、移動相がクロマトグラフ・システムに導入される前に、サンプルが移動相に導入される。サンプル管理部114は、さまざまなサンプル110を保持し、サンプルをサンプルインジェクター112へ充填する機構を有する。サンプルインジェクターはサンプルを導入する機構の一つの例である。112等のサンプルインジェクターは移動相に特定のサンプルを導入するのに用いることができる。例えば、サンプルインジェクターは導管中を移動する移動相流れにサンプルを注入することができる。   The chromatographic system 100 may include a sample management unit 114. The sample manager 114 introduces the sample into the mobile phase before the mobile phase is introduced into the chromatographic system. The sample management unit 114 has a mechanism for holding various samples 110 and filling the sample injector 112 with the samples. A sample injector is one example of a mechanism for introducing a sample. Sample injectors such as 112 can be used to introduce specific samples into the mobile phase. For example, a sample injector can inject a sample into a mobile phase stream moving in a conduit.

クロマトグラフ・システム100は、カラム管理部117を備えるものでもよい。カラム管理部117は、温度のようなクロマトグラフ用カラムに関わる条件を制御するのに用いることができる。クロマトグラフ用カラムの温度は、例えば熱電素子(ペルチエ素子)や熱エネルギーをカラムに加えたりカラムから除いたりする何らかの他の方法により、カラムを加熱又は冷却する装置を用いて、制御することができる。カラムに沿って温度勾配があると、カラムに沿って粘度が変化し、その結果カラムに沿って速度が変化する。典型的には、壁を通しての熱伝導の結果、温度はカラムの中央付近で最も高く、カラムの壁に向けて低下する。カラムの壁を加熱することによって、カラムの中央から壁に向けての温度の変化を軽減し、カラム全体の温度を均一にすることができる。温度は、分析物、移動相及び固定相の間の平衡のような化学平衡に劇的な影響を与えることが知られている。再現性の高いクロマトグラフの結果を得るためには、カラム内部を一定の温度にすることが重要である。   The chromatographic system 100 may include a column management unit 117. The column manager 117 can be used to control conditions relating to the chromatographic column such as temperature. The temperature of the chromatographic column can be controlled using a device that heats or cools the column, for example by a thermoelectric element (Peltier element) or some other method of adding or removing thermal energy from the column. . A temperature gradient along the column will change the viscosity along the column, resulting in a change in velocity along the column. Typically, as a result of heat conduction through the wall, the temperature is highest near the center of the column and decreases towards the column wall. By heating the wall of the column, the temperature change from the center of the column toward the wall can be reduced, and the temperature of the entire column can be made uniform. Temperature is known to dramatically affect chemical equilibrium, such as the equilibrium between analyte, mobile phase and stationary phase. In order to obtain highly reproducible chromatographic results, it is important to keep the inside of the column at a constant temperature.

カラム管理部117は、各カラムの特性履歴を保持するソフトウェアを備えるものでもよい。その特性には、1)いつ充填されたか、2)充填剤の組成、つまり固定相は何か、3)カラムが何回使用されたか、4)移動相溶媒の組成のようなカラムが用いられたクロマトグラフ操作の種類、等があるが、これらに限定されるものではない。   The column management unit 117 may include software that holds the characteristic history of each column. Its properties include 1) when it was packed, 2) what is the composition of the packing, ie what is the stationary phase, 3) how many times the column has been used, and 4) the column like the composition of the mobile phase solvent. However, the present invention is not limited to these types of chromatographic operations.

クロマトグラフ・システム100は、検出管理部120を備えるものでもよい。検出管理部120は、クロマトグラフ用カラム内部でのクロマトグラフ処理で移動相から分離された成分を特徴づけるためのいろいろな装置を制御することができる。例えば、カラムからの溶出液が通過するフローセル・ウィンドウを通して光が通過する際に、光源(紫外から可視の領域、190から700 nm)から放出された光量の変化を検出するために、1つ以上の分光光度検出器が用いられる。混合物から物理的に分離された成分は、まだ移動相に溶解しているが、フローセルの中を通過する。そこで、第1の光源から放出された光がフローセルの第1のウィンドウを通過して、成分と相互作用する。光はフローセルの第2のウィンドウを通してフローセルから外へ出ることができ、そこで集光される。集められた光は、光と分離した成分の間に相互作用があったか否かを判定するために用いることができる。   The chromatographic system 100 may include a detection management unit 120. The detection management unit 120 can control various devices for characterizing the components separated from the mobile phase by the chromatographic processing inside the chromatographic column. For example, one or more to detect changes in the amount of light emitted from a light source (UV to visible region, 190 to 700 nm) as light passes through a flow cell window through which eluate from the column passes. A spectrophotometric detector is used. The components physically separated from the mixture are still dissolved in the mobile phase but pass through the flow cell. There, the light emitted from the first light source passes through the first window of the flow cell and interacts with the components. Light can exit the flow cell through the second window of the flow cell where it is collected. The collected light can be used to determine whether there has been an interaction between the light and the separated component.

クロマトグラフ・システム100はデータ管理部115を備えるものでもよい。データ管理部115は、1つ以上の検出器から得られたデータを集め、分析し、保存するために設けることができる。データ管理部115はまた、検出器から得られたデータを出力するために設けることができる。例えば、データ管理部115は、クロマトグラムをクルマトグラフシステムのディスプレイに出力するように設定することができる。データ管理部115は、個々のクロマトグラフ測定のさまざまなパラメータに関するデータを異なるクロマトグラフ用カラムから収集した情報を追跡及び保存可能に構成されるものでもよい。   The chromatograph system 100 may include a data management unit 115. A data manager 115 can be provided to collect, analyze and store data obtained from one or more detectors. A data manager 115 can also be provided to output data obtained from the detector. For example, the data management unit 115 can be set to output the chromatogram to the display of the carmatograph system. The data management unit 115 may be configured to be able to track and store information collected from different chromatographic columns for data relating to various parameters of individual chromatographic measurements.

クロマトグラフ・システム100は捕集管理部124を備えるものでもよい。捕集管理部124は、カラム116を通過し分離した成分を捕集するためのフラクションコレクター122を備えるものでもよい。対象となる幾つかの成分はカラムを異なる時間に溶出し、捕集管理部124は2つ以上の成分のそれぞれをフラクションコレクターに導くように設定することができる。移動相から溶出する幾つかの成分(溶出物と呼ぶ)は対象とならず、「廃棄物」と考えることもある。例えば、サンプルを導入する前に、溶媒をカラムに通過させることができる。捕集管理部124は、サンプルを導入する前にカラムから溶出した溶媒を、廃液コレクター123等の捕集装置の中に捕集することができる。   The chromatographic system 100 may include a collection management unit 124. The collection management unit 124 may include a fraction collector 122 for collecting components separated by passing through the column 116. Some components of interest elute the column at different times and the collection manager 124 can be set to direct each of the two or more components to the fraction collector. Some components that elute from the mobile phase (referred to as eluates) are not considered and may be considered “waste”. For example, the solvent can be passed through the column before introducing the sample. The collection management unit 124 can collect the solvent eluted from the column before introducing the sample into a collection device such as the waste liquid collector 123.

ここに記述した実施例では、クロマトグラフ・システムは回転要素132のような、1つ以上の回転要素を備えるものでもよい。回転要素はローター管理部140によって制御される。ローター管理部140は、時間に対する回転要素132の回転速度、例えば回転数の増加、定常回転、回転数の減少など制御する。ローター管理部140は、回転要素132が正しく作動しているかを監視し、自動調節など回転要素132の作動に伴う処置を行うことができる。ローター管理部140は、回転要素上の電子的制御バルブのような、回転要素132上で作動する多くの要素への電力供給を監視し制御することもできる。   In the embodiment described herein, the chromatographic system may comprise one or more rotating elements, such as rotating element 132. The rotating element is controlled by the rotor management unit 140. The rotor management unit 140 controls the rotation speed of the rotation element 132 with respect to time, for example, an increase in the rotation speed, a steady rotation, a decrease in the rotation speed, and the like. The rotor management unit 140 can monitor whether or not the rotating element 132 is operating correctly, and can perform a process associated with the operation of the rotating element 132 such as automatic adjustment. The rotor manager 140 can also monitor and control the power supply to many elements operating on the rotating element 132, such as an electronic control valve on the rotating element.

システム管理部103は、初期化モード、動作モード、停止モードのような、クロマトグラフ・システム100のさまざまな操作モードの間、システムの全体の機能を監視し、また制御するように設定することができる。システム管理部103は、流れ管理部101、溶媒管理部108、サンプル管理部114、データ管理部115、カラム管理部、検出管理部120、捕集管理部124、及びローター管理部140と通信し、命令を送るように設定できる。システム管理部103は、他のクロマトグラフ・システムや遠隔コンピュータなど、他の装置やシステムと情報を交換するように設定することもできる。   The system manager 103 can be configured to monitor and control the overall functionality of the system during various operating modes of the chromatographic system 100, such as initialization mode, operating mode, and stop mode. it can. The system management unit 103 communicates with the flow management unit 101, the solvent management unit 108, the sample management unit 114, the data management unit 115, the column management unit, the detection management unit 120, the collection management unit 124, and the rotor management unit 140. Can be set to send commands. The system management unit 103 can also be set to exchange information with other devices and systems such as other chromatograph systems and remote computers.

クロマトグラフ・システム100は、1つ以上の流れを管理することができる。流れ管理部101は、システム100中の多くのバルブやポンプを、直接に又は他の装置成分を用いた通信により制御するように設定できる。例えば、流れ管理部101が、溶媒管理部108に特定の溶媒を所定の流速で供給するように命令を送って、溶媒管理部108に関係する1つ以上の論理装置が所定の流速で供給が行われるようにバルブやポンプ等のデバイスを制御するようにしてもよい。あるいは、流速管理部101が、溶媒管理部108に関係するバルブやポンプを直接制御するようにしてもよい。   The chromatographic system 100 can manage one or more flows. The flow management unit 101 can be set to control many valves and pumps in the system 100 directly or by communication using other device components. For example, the flow management unit 101 sends a command to the solvent management unit 108 to supply a specific solvent at a predetermined flow rate, and one or more logic devices related to the solvent management unit 108 are supplied at a predetermined flow rate. Devices such as valves and pumps may be controlled as is done. Alternatively, the flow rate management unit 101 may directly control valves and pumps related to the solvent management unit 108.

流路管理及び流れ分析
流れ管理部101は、流路の数がシステム毎に変えたり、一つのシステム内でも変えることができるように、複数の流路を確立し保持する。クロマトグラフ・システム100内での流れは、流路の始端部126で始まるものでもよい。具体的には、溶媒リザーバー102から始まるものでもよい。流体を、リザーバーから溶媒供給システム104を介してグラジエント形成部106に移動させることができる。流路中の134の点で、流れは回転要素132に移動される。流れの移動は、回転要素132がある回転速度である回転方向138で回転しているときに起こる。異なる実施例では、回転速度と回転方向は変化させることができる。他の実施例では、流速は変化するが回転要素は静止している。
The flow path management and flow analysis flow management unit 101 establishes and holds a plurality of flow paths so that the number of flow paths can be changed for each system or even within one system. The flow in the chromatographic system 100 may begin at the beginning 126 of the flow path. Specifically, it may start from the solvent reservoir 102. Fluid can be moved from the reservoir to the gradient former 106 via the solvent supply system 104. At 134 points in the flow path, the flow is moved to the rotating element 132. Flow movement occurs when the rotating element 132 is rotating in the direction of rotation 138, which is a certain rotational speed. In different embodiments, the rotational speed and direction of rotation can be varied. In other embodiments, the flow rate varies but the rotating element is stationary.

回転要素132の上で、いろいろな場所での流れは回転要素132の中心から外に向かっているか、又は他の場合には回転要素132の中心に向かっている。回転体上の流路に沿って、回転要素の水準によって流れも変化させることができる。例えば、最初の段階では流れがクロマトグラフ用カラムを通して動き、次の段階では、例えばクロマトグラフ用カラムの下にあるリザーバーへの流れになる。   On the rotating element 132, the flow at various locations is either outward from the center of the rotating element 132, or otherwise toward the center of the rotating element 132. Along the flow path on the rotating body, the flow can also be changed according to the level of the rotating element. For example, in the first stage the flow moves through the chromatographic column and in the next stage, for example, it flows to a reservoir under the chromatographic column.

所定の実施例において、流れは、回転要素の中心近くから入り、中心から外へ流れて116a、116b及び116c等のクロマトグラフ用カラムに入るものでもよい。例えば、流れは、中心近傍に配置される混合チャンバーのような、中心近傍の共通ソースから始まり、複数の流路に分岐する。例えば、サンプル管理部114を通る際に流れが分岐して、異なるサンプルが異なる流路に導入されるようにしてもよい。この分岐位置の例は単に例示のためにすぎない。所定の実施例において、流れが複数の流れに分かれる分岐点を、溶媒管理部108の内部、すなわち、リザーバー102、溶媒供給システム104の前又は内部、グラジエント形成部106の前又は内部、サンプル管理部114の前又は内側、カラム116の前又は内側、検出管理部120の前又は内側、又は捕集管理部124の前又は内側等、流路のいずれの位置に置いてもよい。更に、流れ管理部101は、クロマトグラフ・システムの測定毎に分岐点を変えられるように構成可能である。   In certain embodiments, the flow may enter near the center of the rotating element, flow out of the center, and enter chromatographic columns such as 116a, 116b and 116c. For example, the flow starts from a common source near the center, such as a mixing chamber located near the center, and branches into a plurality of channels. For example, the flow may be branched when passing through the sample management unit 114, and different samples may be introduced into different flow paths. This example of a branch location is for illustration only. In certain embodiments, the branching point at which the flow is divided into a plurality of flows is defined inside the solvent management unit 108, that is, before or inside the reservoir 102, the solvent supply system 104, before or inside the gradient forming unit 106, and the sample management unit. It may be placed at any position in the flow path such as before or inside 114, before or inside column 116, before or inside detection manager 120, or before or inside collection manager 124. Furthermore, the flow management unit 101 can be configured to change the branch point for each measurement of the chromatograph system.

流路の分岐の例として、流路は、サンプル管理部114より前で、1つの流路で始まるものでもよい。サンプル管理部114で、流路は、複数の流路130、例えば3つの流路、に分岐される。必要に応じて、各流路に異なるサンプルが注入され、クロマトグラフ用カラム116a、116b及び116cの一つを通るようにしてもよい。   As an example of the branching of the flow path, the flow path may start from one flow path before the sample management unit 114. In the sample management unit 114, the flow path is branched into a plurality of flow paths 130, for example, three flow paths. If necessary, a different sample may be injected into each flow path and pass through one of the chromatographic columns 116a, 116b, and 116c.

別の例では、流れはサンプル管理部114の後で分岐することができる。単流路がサンプル管理部114に入り、サンプルが単流路に注入される。サンプル管理部114の後で、流路を複数に分岐させて、分岐した流れを複数のクロマトグラフ用カラムによって並列処理することも可能である。例えば、サンプルを含有する1つの流路をサンプル管理部114で生成し、3つの流路に分岐してクロマトグラフ用カラム116a、116b及び116cによって処理することも可能である。   In another example, the flow can branch after the sample manager 114. The single channel enters the sample management unit 114, and the sample is injected into the single channel. After the sample management unit 114, it is also possible to divide the flow path into a plurality of channels and to process the branched flows in parallel by a plurality of chromatographic columns. For example, one flow path containing a sample can be generated by the sample management unit 114, branched into three flow paths, and processed by the chromatographic columns 116a, 116b, and 116c.

ある実施例では、クロマトグラフ・システム100の流れ管理部101は、流路の数や分岐の位置を変更したり制御したりできるように設定できる。流れ管理部101は、多くの流路が同時に形成されるような管路を備えるものでもよい。更に、流れ管理部は、異なる位置で開閉でき、特定の位置に形成された流路の数を変更可能なバルブのようなスイッチ機構を備えるものでもよい。   In one embodiment, the flow management unit 101 of the chromatographic system 100 can be configured to change or control the number of flow paths and branch locations. The flow management unit 101 may include a pipe line in which many flow paths are formed at the same time. Furthermore, the flow management unit may be provided with a switch mechanism such as a valve that can be opened and closed at different positions and can change the number of flow paths formed at specific positions.

例えば、流れ管理部101は3つまでの流路を作成できるサンプル管理部114内の管路を制御できる。流れ管理部は、サンプル管理部の前後に位置する分岐機構を制御できる。ある様式では、流れがサンプル管理部114に達する前に3流路を作成する(各流路は例えば116a、116b及び116cのようなクロマトグラフ用カラム接合される)。3つの流路の各々でサンプル管理部114は異なるサンプルを注入することができ、そのサンプルは分析のためのクロマトグラフ用カラムへと進む。   For example, the flow management unit 101 can control a pipeline in the sample management unit 114 that can create up to three flow paths. The flow management unit can control branching mechanisms located before and after the sample management unit. In one manner, three channels are created before the flow reaches the sample manager 114 (each channel is joined to a chromatographic column such as 116a, 116b and 116c). In each of the three flow paths, the sample management unit 114 can inject a different sample, and the sample proceeds to a chromatographic column for analysis.

別の態様では、サンプル管理部114の前に流れ管理部が分岐機構をオフにし、その結果1つの流れがサンプル管理部114に入り、1つのサンプルが注入される。サンプルが1つの流路に注入された後、分岐機構が活性化され1つの流れが複数の流路に分岐されて複数のカラムを通過する。例えば、116a、116b及び116cの3つのカラムによって処理可能なように、1つの流路を3つの流路に分岐するようにしてもよい。   In another aspect, the flow manager turns off the branching mechanism before the sample manager 114, so that one flow enters the sample manager 114 and one sample is injected. After the sample is injected into one channel, the branching mechanism is activated and one flow is branched into a plurality of channels and passes through a plurality of columns. For example, one flow path may be branched into three flow paths so as to be processed by three columns 116a, 116b, and 116c.

流れ管理部101が流れスイッチ機構を制御し、異なる組み合わせの流路をクロマトグラフ・システム100の中のいろいろな地点で、例えば、溶媒管理部の中、サンプル管理部114の中、カラム管理部117の中、検出器管理部120の中又は捕集管理部124の中などで、統合したり又は分岐したりするように設定できる。例えば、3流路が可能な場合に、スイッチ機構を制御して、単流路、三流路、又は二流路を異なる時間にクロマトグラフ・システム100の中の異なる場所で生成できるように流れ管理部101を設定できる。更に、流路内の別の場所では、流れを単流路から二流路へ、単流路から三流路へ、又は二流路から三流路へ変えることができる。   The flow management unit 101 controls the flow switch mechanism and different combinations of flow paths at various points in the chromatographic system 100, for example, in the solvent management unit, in the sample management unit 114, in the column management unit 117. The detector management unit 120 or the collection management unit 124 can be integrated or branched. For example, when three flow paths are possible, the flow management unit can control the switch mechanism so that a single flow path, three flow paths, or two flow paths can be generated at different times in the chromatographic system 100. 101 can be set. Further, at another location within the flow path, the flow can be changed from a single flow path to a two flow path, from a single flow path to a three flow path, or from a two flow path to a three flow path.

流路が各々のカラムを通過した後、1つ以上の異なる検出器118を用いて分析される。例えば、フローセルがカラムの終端近くに置かれ、その透過性のウィンドウによって光源がフローセルを通して見えるようにすることができる。フローセルをカラム溶出液(溶媒混合物に加えて初期のサンプル混合物が物理的に分離された成分)が通過する間に、フローセルを出た光が高電子増倍管のような検出器118を用いて捕捉される。別の例では、クロマトグラフ用カラムを通過後、流れの一部が付加的な分析のために質量分析器のような装置へと向かう。   After the flow path has passed through each column, it is analyzed using one or more different detectors 118. For example, the flow cell can be placed near the end of the column and its transparent window allows the light source to be seen through the flow cell. While the flow cell passes through the column eluate (the component in which the initial sample mixture is physically separated from the solvent mixture), the light exiting the flow cell is detected using a detector 118 such as a high electron multiplier. Be captured. In another example, after passing through the chromatographic column, a portion of the stream is directed to a device such as a mass analyzer for additional analysis.

ある実施例において、1つの検出器で複数の流路を分析するようにしてもよい。1つの光源と1つの光電子増倍管とにより、クロマトグラフ用カラム116a、116b及び116cのそれぞれに備えられる3つのフローセルのような複数のフローセルを通過する流れを分析することができる。複数の流路で装置を共有することにより、コストを削減できる。装置の共有に関する更なる詳細は図10Aないし図10Dに示す。   In one embodiment, a single detector may analyze a plurality of flow paths. With one light source and one photomultiplier tube, it is possible to analyze a flow passing through a plurality of flow cells such as three flow cells provided in each of the chromatographic columns 116a, 116b and 116c. Costs can be reduced by sharing the apparatus with multiple flow paths. Further details regarding device sharing are shown in FIGS. 10A-10D.

136のような流路中の別の点で、流れは回転要素132から出る。回転要素132が回転中でも、また回転要素が停止中でも、回転要素からの出口136が機能する。図に示すように、流れは回転要素132を離れた後に、廃液リザーバー又はフラクションコレクターに入ることができる。廃液リザーバー及び/又はフラクションコレクターに入った流れは、流路の終端部128で終わる。   At another point in the flow path, such as 136, the flow exits the rotating element 132. While the rotating element 132 is rotating and the rotating element is stopped, the outlet 136 from the rotating element functions. As shown, the flow can enter the waste reservoir or fraction collector after leaving the rotating element 132. The flow entering the waste reservoir and / or fraction collector ends at the end 128 of the flow path.

流路の分岐の他に、流路の合流も起こる。図1に、複数の流路が1つの流路に合流する流路合流の例を示す。例えば、サンプルを集めない場合、クロマトグラフ用カラムからの全ての流出流路が1つの流路に合流し、共通の廃液リザーバーに向かう。流路の分岐の場合と同様に、クロマトグラフ・システム100には流路切替機構があり、異なる複数の流路を測定毎に異なる位置で合流させるようにしてもよい。流路管理部101は、合流の起こる場所を制御するなど合流に関わる流路制御を行うように設定できる。   In addition to the branching of the flow path, the flow path also merges. FIG. 1 shows an example of flow path merging in which a plurality of flow paths merge into one flow path. For example, if the sample is not collected, all the outflow channels from the chromatographic column merge into one channel and go to a common waste reservoir. As in the case of the branching of the flow path, the chromatograph system 100 has a flow path switching mechanism, and a plurality of different flow paths may be joined at different positions for each measurement. The flow path management unit 101 can be set to perform flow path control related to merging, such as controlling a place where merging occurs.

カラム条件制御部
クロマトグラフ・システム100の一つの側面は、クロマトグラフ用カラム内部に繰り返し条件を確立させられる点にある。つまり、ある特定の流路について、クロマトグラフ用カラムに関わる特定の条件を確立して維持するようにシステム100を設定できる。確立して維持する条件としては、1)カラム内部の流速、2)クロマトグラフ処理で時間とともに変化する溶媒組成、3)カラム温度、4)溶媒温度、そして5)一定の角速度のようなカラムの回転条件などがあるが、これらに限定されるものではない。
One aspect of the column condition control unit chromatograph system 100 is that the conditions can be established repeatedly inside the chromatographic column. That is, the system 100 can be set to establish and maintain specific conditions for a chromatographic column for a specific flow path. Conditions to establish and maintain include: 1) the flow rate inside the column, 2) the solvent composition that changes over time in the chromatographic process, 3) the column temperature, 4) the solvent temperature, and 5) the column's angular velocity. Although there are rotation conditions, it is not limited to these.

ある実施例では、クロマトグラフ用カラムにサンプルを注入する前に、例えば一定の流速のようなクロマトグラフ用カラム内部の初期定常条件を確立するようにクロマトグラフ・システム100を設定することができる。初期定常状態の確立とは、選択されたカラムパラメータの組み合わせの各々がある時間範囲に渡ってある許容範囲内で変化するような状態にすることを言う。クロマトグラフサンプルを注入する前に定常状態に到達させる一つの理由は再現性にある。クロマトグラフ実験は、いろいろな理由で繰り返される可能性があり、実験がその度に同一の条件で実施されることが望ましい。   In certain embodiments, the chromatographic system 100 can be configured to establish an initial steady state condition within the chromatographic column, such as a constant flow rate, before injecting the sample into the chromatographic column. Establishing an initial steady state refers to bringing each selected combination of column parameters into a state that changes within a certain tolerance over a time range. One reason for reaching a steady state before injecting a chromatographic sample is reproducibility. Chromatographic experiments can be repeated for a variety of reasons, and it is desirable that the experiments be performed under the same conditions each time.

例えば、クロマトグラフ実験はフラクションを捕集するために繰り返される。ある特定の条件では、クロマトグラフ用カラム内のあるサンプル成分は、クロマトグラフ用カラム内部での相互作用に依存して、ある時間カラム内部に留まるカラム内部にサンプル成分が留まる時間の長さは成分によって異なり、カラム条件による(クロマトグラフのカラム条件は、ある成分と別の成分がそれぞれがカラム内部に保持される時間の差が大きくなるように意図的に選択される。ここで時間の差はカラムのクロマトグラフ分離効率を反映する)。ある時間でカラムから溶出する成分を捕集することができる。ある時間にカラムから出て捕集された流れの一部分をフラクションと呼ぶ。サンプル導入の前にクロマトグラフ用カラムに定常状態の条件を確立しておく利点は、サンプルを導入してから一定の時間でフラクションを捕集する繰り返し作業を設定できる点にある。   For example, chromatographic experiments are repeated to collect fractions. Under certain conditions, a sample component in a chromatographic column may depend on the interaction within the chromatographic column, and the length of time that the sample component remains inside the column that remains inside the column for a certain amount of time is Depending on the column conditions (Chromatograph column conditions are intentionally selected so that the difference in time during which one component and another component are held inside the column is large. Reflects the chromatographic separation efficiency of the column). The components that elute from the column can be collected in a certain time. A part of the flow collected from the column at a certain time is called a fraction. The advantage of establishing steady state conditions in the chromatographic column prior to sample introduction is that it is possible to set up a repetitive operation to collect fractions at a fixed time after sample introduction.

別の実施例では、サンプル中の特定の成分の存在と量を明らかにするために、クロマトグラフ処理を用いることができる。サンプル中の成分の量のような測定に伴う統計的な誤差を明らかにするために、クロマトグラフ操作を何度も繰り返すことができる。目安として、サンプリングによる誤差は1/N1/2に比例する(例えば、10%の誤差のためには100サンプルが必要である)。したがって、特定のサンプル成分について何度もクロマトグラフ操作を繰り返すことにより、その成分の物質量のような測定に伴う誤差を妥当な範囲に抑えることができる。サンプル導入前にクロマトグラフ用カラム内に定常状態を確立しておく利点は、運転毎に起こる過渡的な効果に伴う誤差を最小にする点にある。 In another example, chromatographic processing can be used to determine the presence and amount of specific components in a sample. The chromatographic operation can be repeated many times to account for statistical errors associated with the measurement, such as the amount of components in the sample. As a guide, the sampling error is proportional to 1 / N 1/2 (eg, 100 samples are required for a 10% error). Therefore, by repeating the chromatographic operation for a specific sample component many times, it is possible to suppress an error associated with the measurement, such as the amount of substance of the component, within a reasonable range. The advantage of establishing a steady state in the chromatographic column prior to sample introduction is that it minimizes errors associated with transient effects that occur with each run.

図1に関連して、特定の流路に関するカラム内に定常流れ状態を確立する際には多くの異なる要素が関わっている。ある実施形態では、この機能は流れ管理部101によって制御できる。定常状態を確立するのに、流れ管理部101がデータを受け取りクロマトグラフ・システム100の多くの要素に指示を与える。   In connection with FIG. 1, many different factors are involved in establishing a steady flow condition in a column for a particular flow path. In some embodiments, this function can be controlled by the flow manager 101. To establish a steady state, the flow manager 101 receives data and provides instructions to many elements of the chromatographic system 100.

一つの例では、定常状態流れを確立するために、システム100が運転の初期化を行い、続いて132のような回転要素が角回転速度プロファイルにしたがって一定の角回転速度まで回転数を増加する。回転数の増加中又は一定速度に達した後、流れ管理部101は回転要素132上の流れを開始する。流れを開始するために、流れ管理部は溶媒供給システムに指示を出す。溶媒供給システムは回転要素132の上又はそれ以外にあり、流路に溶媒を導入し始める。そして、116a、116b及び116cのようなクロマトグラフ用カラムなどシステム100に溶媒を流し始めることができる。   In one example, the system 100 initializes operation to establish a steady state flow, and then a rotating element such as 132 increases the rotational speed to a constant angular rotational speed according to the angular rotational speed profile. . The flow management unit 101 starts the flow on the rotating element 132 while increasing the rotation speed or reaching a constant speed. To initiate a flow, the flow manager directs the solvent supply system. The solvent supply system is above or otherwise on the rotating element 132 and begins to introduce solvent into the flow path. The solvent can then begin flowing through the system 100, such as chromatographic columns such as 116a, 116b and 116c.

ある実施例では、移動相が定常状態速度に到達したか否かを判定するために、流れ管理部101が溶媒管理部108に対して既知の方法で変化する溶媒の第1成分の割合を指示する。その後で、例えば、第1成分の割合は時間の関数として増加したり減少したりする。変化する溶媒成分は、クロマトグラフ用カラムと相互作用せず、検出管理部120の装置の一つで検出可能なものが選択される。第1成分がどのように変化するかという情報、及び検出管理部120から受けた情報を用いて、流れ管理部は移動相速度とその経時変化とを測定する。   In one embodiment, to determine whether the mobile phase has reached steady state velocity, the flow manager 101 instructs the solvent manager 108 of the proportion of the first component of the solvent that changes in a known manner. To do. Thereafter, for example, the proportion of the first component increases or decreases as a function of time. As the solvent component that changes, a solvent component that does not interact with the chromatographic column and that can be detected by one of the devices of the detection management unit 120 is selected. Using the information on how the first component changes and the information received from the detection manager 120, the flow manager measures the mobile phase velocity and its change over time.

別の実施例では、質量流量計を、例えばフローセルの後などの流路中に置くことができる。質量流量計を用いて、流速を測定することができる。質量流量計から受信した情報に基づき、流れ管理部101等のシステム構成要素が定常状態移動相の速度に到達しているか否かを判定する。移動相速度及び他のカラム条件が許容範囲内であり、その経時変化が許容範囲内であると判定された場合、カラムはサンプル導入の準備が完了したと判断される。   In another example, a mass flow meter can be placed in a flow path, such as after a flow cell. A mass flow meter can be used to measure the flow rate. Based on the information received from the mass flow meter, it is determined whether system components such as the flow management unit 101 have reached the speed of the steady state mobile phase. If the mobile phase velocity and other column conditions are within acceptable limits and the change over time is determined to be within acceptable limits, then the column is determined to be ready for sample introduction.

先に記述したように、回転要素132は116a、116b及び116cのような多くのクロマトグラフ用カラムを備えるものでもよい。サンプル注入前に定常状態流れ及び/又はカラム状態に到達しているか否かの判定はカラム毎に行うことができる。少なくともサンプル注入前に判定される流れ/カラム条件には、移動相速度、溶媒組成、流路圧(例えばカラムの前後)、流れの温度(例えばカラムの前後)、カラム温度(例えばカラムの外側)やその組み合わせがあるが、これらに限定されるものではない。前述したように、カラムの定常状態に到達したか否か等、各カラムに関する情報は、カラム管理部117などのような、1つ以上のシステムの構成要素によって保存される。   As described above, the rotating element 132 may comprise a number of chromatographic columns such as 116a, 116b and 116c. The determination of whether a steady state flow and / or column state has been reached before sample injection can be made for each column. At least flow / column conditions determined prior to sample injection include mobile phase velocity, solvent composition, channel pressure (eg before and after column), flow temperature (eg before and after column), column temperature (eg outside column) And combinations thereof, but are not limited to these. As described above, information about each column, such as whether or not the steady state of the column has been reached, is stored by one or more system components such as the column management unit 117.

流れ及びカラム条件の測定は、サンプルが導入された後も時間の関数として測定することができる。例えば、サンプルがクロマトグラフ用カラム中を進む間、流速を測定することができる。別の例では、サンプルがクロマトグラフ用カラム中を進む間、カラムに沿って1つ以上の外側におけるカラム温度を記録することができる。   Measurement of flow and column conditions can be measured as a function of time after the sample is introduced. For example, the flow rate can be measured while the sample travels through the chromatographic column. In another example, one or more outside column temperatures can be recorded along the column as the sample travels through the chromatographic column.

ある実施形態では、クロマトグラフ操作中の流れ及び/又はカラム条件が許容範囲内にあるか否かをクロマトグラフ・システム100が判定するように設定できる。クロマトグラフ操作の中にある一定の時間を取り、その間のカラムの状態を観測することができる。サンプルを導入する前に、又は導入後に、例えば定常状態に到達していないなどの許容できない条件が発生しうる。例えば、1つ以上のカラムで、移動相速度又は温度がある時点で又はパラメータの経時変化の中で許容範囲を逸脱する可能性がある。カラムの一つに付随するフローセルの欠陥(例えばウィンドウの一つが汚染されている)、カラムの一つに付随する温度セルの欠陥、カラムの一つに関する圧力センサーの欠陥、又は流路の一つにおける漏れ(漏れがあるか否かを判定するのに圧力センサーが用いられる)、などの多くの要因から、1つ以上のパラメータが許容範囲を超えたと判定される可能性がある。   In certain embodiments, the chromatographic system 100 can be configured to determine whether the flow and / or column conditions during the chromatographic operation are within acceptable limits. A certain period of time can be taken during the chromatographic operation, and the column state can be observed during that time. Before or after introducing the sample, unacceptable conditions may occur, such as not reaching steady state. For example, one or more columns may deviate from acceptable ranges at some point in the mobile phase velocity or temperature or in the course of parameter changes. A flow cell defect associated with one of the columns (eg, one of the windows is contaminated), a temperature cell defect associated with one of the columns, a pressure sensor defect associated with one of the columns, or one of the flow paths. One or more parameters may be determined to have exceeded an acceptable range due to a number of factors, such as a leak at (a pressure sensor is used to determine if there is a leak).

個々の測定中に決定された流れ条件とカラム条件とに基づいて、システム100が、許容可能カラムと許容不可のカラムとを判別するようにしてもよい。所定のカラムを、サンプル導入前に許容不可カラムと判定するようにしてもよい。例えば、あるカラム内が定常状態になっていないと判断される場合、そのカラムを許容不可と判定するようにしてもよい。また、別のカラムを、サンプル導入後に許容不可カラムと判定するようにしてもよい。例えば、サンプルがあるカラムを通過中にカラム圧が許容範囲を超えていることを検知した場合、そのカラムを許容不可と判定するようにしてもよい。   Based on the flow and column conditions determined during each measurement, the system 100 may distinguish between acceptable and unacceptable columns. A predetermined column may be determined as an unacceptable column before sample introduction. For example, when it is determined that a certain column is not in a steady state, the column may be determined to be unacceptable. Another column may be determined as an unacceptable column after sample introduction. For example, when it is detected that the column pressure exceeds the allowable range while the sample passes through a certain column, it may be determined that the column is not allowable.

ある実施例において、システム100が用いるカラムの一部が許容不可と判定された場合、許容不可と判定されたカラムから収集されたデータを無視し、許容可能と判定されたカラムから収集されたデータのみを用いるようにしてもよい。たとえば、116a等の第1のクロマトグラフ用カラムは、次のいずれかの場合、許容不可と判定される。1)初期の定常状態条件が許容範囲内にない。2)定常状態条件を満たしているが、あるパラメータが許容範囲を逸脱している。3)サンプルがクロマトグラフ用カラムを通過する際に、流れ条件又はカラム条件が許容範囲を逸脱している。一方、116b等の第2のクロマトグラフ用カラムは、定常状態条件が満たされ、サンプル導入前もサンプル導入後も、すなわち、特定の測定に関係するクロマトグラフ処理の間中、すべての値が許容範囲内にある場合、許容可能カラムと判定される。定常状態条件が満たされているか否かを判定する場合と同様、カラムから収集したデータを使用する目的で各カラムが許容可能か許容不可かを判定する場合にも、判定はカラム毎に行うことができる。   In some embodiments, if some of the columns used by the system 100 are determined to be unacceptable, the data collected from the columns determined to be unacceptable is ignored and the data collected from the columns determined to be acceptable is ignored. You may make it use only. For example, the first chromatographic column such as 116a is determined to be unacceptable in any of the following cases. 1) The initial steady state condition is not within the acceptable range. 2) A steady state condition is met, but a parameter is outside the acceptable range. 3) When the sample passes through the chromatographic column, the flow condition or column condition deviates from the allowable range. On the other hand, the second chromatographic column, such as 116b, satisfies the steady-state condition, and all values are acceptable both before and after sample introduction, ie, throughout the chromatographic process associated with a particular measurement. If it is within the range, it is determined as an acceptable column. Similar to determining whether steady-state conditions are met, when determining whether each column is acceptable or not for the purpose of using data collected from the column, the determination should be made for each column. Can do.

回転要素上又は回転要素の外側におけるシステムの機能
さまざまな実施例において、クロマトグラフ・システム100の機能は、132等の回転要素上に配置される構成要素により実行されるものでもよいし、あるいは、回転要素の外側に配置される構成要素によって実行されるものでもよい。特定の機能が回転要素上で実行されるか、あるいは、回転要素の外側で実行されるかは、システムに応じて変えることができ、同じクロマトグラフ・システム内で測定毎に変えることもできる。図示したシステムの回転要素と非回転要素は単に例示のためであり、図1に示す例に限定されるものではない。
System Functions on or Outside the Rotating Element In various embodiments , the functions of the chromatographic system 100 may be performed by components disposed on the rotating element, such as 132, or It may be performed by a component arranged outside the rotating element. Whether a particular function is performed on a rotating element or outside a rotating element can vary depending on the system and can vary from measurement to measurement within the same chromatographic system. The rotating and non-rotating elements of the system shown are for illustration only and are not limited to the example shown in FIG.

図1では、流路の一部とそれに伴うシステムの一部が回転要素132上に配置され、流路の一部とそれに伴うシステムの一部が回転要素132の外側に配置されている。例えば、溶媒管理部108及び捕集管理部124が、回転要素132の外側に配置され、サンプル管理部114、カラム管理部117及び検出器管理部120が、回転要素132上に配置される。別の実施例において、溶媒管理部108、サンプル管理部114、カラム管理部117、検出器管理部120及び捕集管理部124を含むクロマトグラフ・システム100全体が、132等の回転要素上に配置されるものでもよい。更に、クロマトグラフ・システム100の一部を、重複して、回転要素と非回転要素の両方に設置するようにしてもよい。例えば、クロマトグラフ・システム100が備える溶媒管理部のうち、第1の溶媒リザーバーを回転要素の上に、また、第2の溶媒リザーバーを非回転要素の上に、備えるものでもよい。ある場合には、回転要素132上に配置される第1の溶媒リザーバーを用い、また別の場合には、回転要素132の外側に配置される第2の溶媒リザーバーを用いるようにしてもよい。更に別の実施例において、回転要素132上に配置される第1の溶媒リザーバーと回転要素の外側に配置される第2の溶媒リザーバーの両方を用いるようにしてもよい。   In FIG. 1, a part of the flow path and a part of the system accompanying it are arranged on the rotating element 132, and a part of the flow path and a part of the system accompanying it are arranged outside the rotating element 132. For example, the solvent management unit 108 and the collection management unit 124 are arranged outside the rotation element 132, and the sample management unit 114, the column management unit 117, and the detector management unit 120 are arranged on the rotation element 132. In another embodiment, the entire chromatographic system 100 including the solvent manager 108, sample manager 114, column manager 117, detector manager 120, and collection manager 124 is placed on a rotating element such as 132. It may be done. Furthermore, a part of the chromatographic system 100 may be installed on both the rotating element and the non-rotating element in an overlapping manner. For example, among the solvent management units provided in the chromatographic system 100, a first solvent reservoir may be provided on the rotating element, and a second solvent reservoir may be provided on the non-rotating element. In some cases, a first solvent reservoir disposed on the rotating element 132 may be used, and in other cases, a second solvent reservoir disposed outside the rotating element 132 may be used. In yet another embodiment, both a first solvent reservoir disposed on the rotating element 132 and a second solvent reservoir disposed outside the rotating element may be used.

別の例では、検出管理部120は、回転要素132上に、例えば質量分析器のような第1の装置を、また、回転要素132外に、光源と光電子増倍管のような第2の装置を、備えるものでもよい。更に、光源と光電子増倍管とが回転要素132外に配置されている場合でも、この装置を使用するのに必要なフローセルは回転要素132の上に保持可能である。ある実施例では、回転要素132上に配置される第1の装置だけが用いられる。別の実施例では、回転要素から離れて配置される第2の装置だけが用いられる。更に他の実施例では、第1の装置と第2の装置のように、回転要素上及び回転要素外に配置される装置を組み合わせて用いることもできる。   In another example, the detection management unit 120 includes a first device such as a mass analyzer on the rotating element 132 and a second device such as a light source and a photomultiplier tube outside the rotating element 132. An apparatus may be provided. Furthermore, even if the light source and photomultiplier tube are located outside the rotating element 132, the flow cell necessary to use this device can be retained on the rotating element 132. In some embodiments, only a first device disposed on the rotating element 132 is used. In another embodiment, only a second device located away from the rotating element is used. In still another embodiment, a combination of devices disposed on and outside the rotating element, such as the first device and the second device, may be used.

静止−回転インターフェース
上に記載した通り、クロマトグラフ・システムは、132等の回転要素を1つ以上備えるものでもよい。クロマトグラフ・システムの運転中のいろいろな時間に、132のような1つ以上の回転要素は停止したり回転したりできる。回転要素が回転しているとき(回転時)、静止要素と回転要素の間で何らかの量の移動を可能とするインターフェースを供給することが望ましい。このような量の例としては、流体(例えば気体や液体)、電力及びデータが挙げられる。1つの回転要素が複数の静止−回転インターフェースを介して静止要素と連結される。例えば、1つの回転要素が複数の流体インターフェースを介して多くの異なる静止要素と連結される。
As described on the stationary-rotating interface , the chromatographic system may include one or more rotating elements such as 132. At various times during the operation of the chromatographic system, one or more rotating elements such as 132 can be stopped or rotated. It is desirable to provide an interface that allows some amount of movement between the stationary and rotating elements when the rotating element is rotating (during rotation). Examples of such quantities include fluid (eg, gas or liquid), power and data. One rotating element is connected to the stationary element via a plurality of stationary-rotating interfaces. For example, one rotating element is connected to many different stationary elements via multiple fluid interfaces.

特定の実施例では、例えば静止要素から回転要素へ又は回転要素から静止要素へというように、一方向に量を異動させるようにインターフェースをデザインすることができる。例えば、第1のインターフェースは流体を静止要素から回転要素へ送液するように、第2のインターフェースは流体を回転要素から静止要素へ送液するように設定することができる。他の実施例では、インターフェースを双方向性に設定し、流体が静止要素から回転要素へ、そして回転要素から静止要素へ、同時に又は異なる時間に、異動させるように設定できる。   In certain embodiments, the interface can be designed to move the amount in one direction, for example, from a stationary element to a rotating element or from a rotating element to a stationary element. For example, the first interface can be configured to deliver fluid from the stationary element to the rotating element, and the second interface can be configured to deliver fluid from the rotating element to the stationary element. In other embodiments, the interface can be set to be bi-directional and the fluid can be moved from a stationary element to a rotating element and from a rotating element to a stationary element at the same time or at different times.

例えば、流体を静止要素から回転要素へ移動させ、同時に回転要素から流体を受け取って静止要素へ移動させるように、1つの流体インターフェースを設定することができる。この例では、静止要素と回転要素との間で、別の管路を用いて、流れを移動させることができる。別の実施例では、最初は、1つの管路が静止要素から回転要素へ流体を移動させ、第二段階では、その管路が流体を回転要素から受けて静止要素へ移動させる。   For example, one fluid interface can be configured to move fluid from a stationary element to a rotating element while simultaneously receiving fluid from the rotating element and moving it to the stationary element. In this example, the flow can be moved between a stationary element and a rotating element using a separate conduit. In another embodiment, one conduit initially moves fluid from the stationary element to the rotating element, and in the second stage, the conduit receives fluid from the rotating element and moves it to the stationary element.

操作モード
図1のシステム100のように、ここに示すクロマトグラフ・システムは多くの異なるモードで運転するように設定できる。異なる操作モードの間、クロマトグラフ・システムは異なる機能を発揮することができる。異なる操作モードの例としては、初期化、操作、スピンアップ処理、スピンダウン処理、クロマトグラフ処理と各測定間のデータ収集、及び誤作動が挙げられる。
Mode of Operation Like the system 100 of FIG. 1, the illustrated chromatographic system can be set to operate in many different modes. During different operating modes, the chromatographic system can perform different functions. Examples of different operating modes include initialization, operation, spin up processing, spin down processing, chromatographic processing and data collection between each measurement, and malfunction.

初期化の間に、クロマトグラフ・システムは多くのシステム要素の状態を自己診断することができる。自己診断される状態の例としては、装置の状態、流体貯蔵器の高さの状態、ガス圧の状態、ポンプの状態、バルブの状態、モーターの状態、バランスのチェック、装置で電量状態、及び装置間の情報通信の状態などが挙げられるが、これらに限定されるものではない。これらの自己診断は、他のシステム要素、例えば、流れ管理部101、溶媒管理部108、サンプル管理部114、データ管理部115、カラム管理部117、検出管理部120、捕集管理部124、及びローター管理部140、に関係するものでよい。自己診断がなされた後、クロマトグラフ・システムが操作モードに入れるか否か、1つ以上のクロマトグラフ・システム成分に修正が必要か否か、が判定される。 クロマトグラフ・システムは、修正が必要か否かを表示することもできるし、あるいは、クロマトグラフ・システムが、動作状態であることを表示することもできる。   During initialization, the chromatographic system can self-diagnose the status of many system elements. Examples of conditions to be self-diagnosed include: device status, fluid reservoir height status, gas pressure status, pump status, valve status, motor status, balance check, device energy status, and The state of information communication between devices can be mentioned, but is not limited thereto. These self-diagnostics include other system elements, for example, flow management unit 101, solvent management unit 108, sample management unit 114, data management unit 115, column management unit 117, detection management unit 120, collection management unit 124, and It may be related to the rotor management unit 140. After the self-diagnosis is made, it is determined whether the chromatographic system enters an operating mode or whether one or more chromatographic system components need modification. The chromatographic system can indicate whether correction is necessary, or it can indicate that the chromatographic system is in operation.

クロマトグラフ・システムが作動状態に入った後は、個々の測定に合わせて設定を行なうようにしてもよい。ある実施例では、クロマトグラフ・システムはシステム管理部103を介するなどして、使用者に運転のための1つ以上の調整パラメータを特定させる。個々の測定のためのパラメータが指定されると、クロマトグラフ・システムは選択されたパラメータを用いて運転を実行する。例えば、クロマトグラスシステムが、要素132等の1つ以上の回転要素を、休止状態から所定の目標角速度まで所定の角速度プロファイルに従ってスピンアップ処理するものでもよい。ここで「スピンアップ処理」には、システムのバランスチェック及び調節等の回転管理機能や、システムへの最初の流体導入及び漏れ検出等の流れ管理機能が含まれる。   Once the chromatographic system is in operation, settings may be made for individual measurements. In some embodiments, the chromatographic system allows the user to specify one or more adjustment parameters for operation, such as via the system manager 103. Once the parameters for an individual measurement are specified, the chromatographic system performs an operation using the selected parameters. For example, the chromatograss system may spin up one or more rotating elements, such as element 132, from a rest state to a predetermined target angular speed according to a predetermined angular velocity profile. Here, the “spin-up process” includes a rotation management function such as a balance check and adjustment of the system, and a flow management function such as initial fluid introduction to the system and leak detection.

スピンアップ処理の後、システムは、定常流れ状態等の状態に達し、クロマトグラフ操作を開始できるか否かを判断する。クロマトグラフ操作の準備ができると、サンプル導入やデータ収集などの機能が開始可能となる。システムは、運転が完了したと判断されるまで、クロマトグラフの進行を記録する。運転が完了すると、クロマトグラフ・システムはスピンダウン処理を開始する。   After the spin-up process, the system determines whether a steady flow state or the like has been reached and the chromatographic operation can be started. When the chromatographic operation is ready, functions such as sample introduction and data collection can be started. The system records the chromatographic progress until it is determined that the operation is complete. When the run is complete, the chromatographic system begins the spin down process.

スピンダウン処理の間、回転要素132は、ある角回転プロファイルにしたがって、特定の角速度から停止状態まで減速する。減速に先だって又はその間、流れ管理部101は回転要素132内での流れを止めるなどの流れ機能を変えることができる。スピンダウン処理の後、回転は休止状態であるのに対して、回転要素上の溶媒貯蔵器からの排出や回転要素上で捕集されたフラクション除去は機能する。運転の間に、洗浄のために回転要素のカラムから流体を流し出すなどの機能は働く。カラムの流出には、システムから流体を追い出すために、回転要素132をスピンアップ処理することやスピンダウン処理することが含まれる。   During the spin down process, the rotating element 132 decelerates from a specific angular velocity to a stopped state according to a certain angular rotation profile. Prior to or during deceleration, the flow manager 101 can change the flow function such as stopping the flow in the rotating element 132. After the spin down process, the rotation is at rest, while the discharge from the solvent reservoir on the rotating element and the removal of the fraction collected on the rotating element works. During operation, functions such as flushing fluid from the column of rotating elements for cleaning work. Column outflow includes spinning up and spinning down rotating element 132 to expel fluid from the system.

どの操作モードでも誤作動の起こる可能性がある。誤作動が検出されると、誤作動の種類によって固有の誤作動モードに入る。例えば、スピンアップ処理の途中で漏れが検出されたり、回転要素が回転中に突然バランスが変化したりすると、スピンダウン誤作動モードが稼働する。スピンダウン誤作動モードでは、通常の操作で減速するよりも速く回転要素を減速させることができる。   Any operating mode can cause malfunctions. When a malfunction is detected, an inherent malfunction mode is entered depending on the type of malfunction. For example, if a leak is detected during the spin-up process, or if the balance suddenly changes while the rotating element is rotating, the spin-down malfunction mode is activated. In the spin down malfunction mode, the rotating element can be decelerated faster than it is decelerated by normal operation.

回転要素
図2ないし図8は、クロマトグラフ・システムで用いられる回転要素の一つの実施例の詳細を示す。回転要素の他の実施例は図9Aないし図9Cに示す。特に、図2及び図3には、多くのクロマトグラフ用カラムを含む回転アセンブリを示す。図4A、図4B及び図6を参照して、回転アセンブリのさまざまな要素を議論する。図5Aないし図5Cでは、回転要素を通る流路の議論を含めて、回転アセンブリの更なる詳細を示す。図7Aないし図7C及び図8では、回転アセンブリがクロマトグラフ・システムの一部として利用できるような多くの要素が議論されている。図9A、図9B及び図9Cに、サンプル注入、カラムコンディショニング、発電、ローター外通信、フラクション捕集及び反応チャンバーなどを含むローター・アセンブリの実施例を示す。図10Aないし図10Dに、吊り下げバケット型を含む遠心式液体クロマトグラフィーの別の実施例を示す。
Rotating Elements FIGS. 2-8 show details of one embodiment of a rotating element used in a chromatographic system. Another embodiment of the rotating element is shown in FIGS. 9A-9C. In particular, FIGS. 2 and 3 show a rotating assembly that includes a number of chromatographic columns. With reference to FIGS. 4A, 4B and 6, the various elements of the rotating assembly will be discussed. 5A-5C show further details of the rotating assembly, including a discussion of the flow path through the rotating element. In FIGS. 7A-7C and FIG. 8, many elements are discussed in which the rotating assembly can be utilized as part of a chromatographic system. 9A, 9B, and 9C show an example of a rotor assembly that includes sample injection, column conditioning, power generation, off-rotor communication, fraction collection, reaction chambers, and the like. 10A to 10D show another embodiment of centrifugal liquid chromatography including a hanging bucket type.

図2及び図3は、図1に示すようなクロマトグラフ・システムで用いられる回転アセンブリの一つの実施例の側面図及び平面図を示す。回転アセンブリは回転要素の一つの実施形態である。図1に示すように、回転要素の上又は外の要素はクロマトグラフ・システムによって異なる。したがって、図2ないし図9Cに示す実施例は、ただの例示にすぎない。   2 and 3 show side and top views of one embodiment of a rotating assembly used in a chromatographic system as shown in FIG. A rotating assembly is one embodiment of a rotating element. As shown in FIG. 1, the elements above or outside the rotating element vary from one chromatographic system to another. Accordingly, the embodiment shown in FIGS. 2-9C is merely illustrative.

回転アセンブリ200は、皿状アセンブリ202、アダプタープレート・アセンブリ214、及び皿状アセンブリ202の中心に位置する混合チャンバー228を含む液体導入アセンブリを含む。マニホールド・アセンブリ204はディスク部206とカラム部分208を含む。液体導入アセンブリは多くの留め具で皿状アセンブリ202に固定することができる。 皿状アセンブリ202は、マニホールド・アセンブリのディスク部206に留め具で固定される。マニホールド・アセンブリのカラム部分208の底部は、アダプター板を介して、アダプタープレート・アセンブリ214に固定できる(アダプタープレート・アセンブリ214とアダプタープレートの詳細については図6を参照)。   The rotating assembly 200 includes a liquid introduction assembly that includes a pan assembly 202, an adapter plate assembly 214, and a mixing chamber 228 located in the center of the pan assembly 202. Manifold assembly 204 includes a disk portion 206 and a column portion 208. The liquid introduction assembly can be secured to the pan assembly 202 with a number of fasteners. The dish-like assembly 202 is secured to the disk portion 206 of the manifold assembly with fasteners. The bottom of the column portion 208 of the manifold assembly can be secured to the adapter plate assembly 214 via an adapter plate (see FIG. 6 for details of the adapter plate assembly 214 and adapter plate).

リザーバー210はアダプタープレート・アセンブリ214に取り付けられる。アダプタープレート・アセンブリはテーパシャフト212のような、シャフトへのインターフェースを含む。シャフトは、角回転速度を回転アセンブリに伝えるモーター(図には示されていない)へ取り付ける機構を備えている。回転アセンブリの角回転速度は、モーターに送られる操作コマンドに基づいて、時間の関数として変化させることができる。ある実施形態では、モーターがソーバルモデルRC5であり、回転数が300から22,000回転/分であり、遠心力が55,000Gである。マニホールド・アセンブリ204及びアダプタープレート・アセンブリ214及びその取り付けの更なる詳細は図5A及び図6に示す。一般に、ローターを駆動し角速度をローターに伝えるのに適切な機構ならば何でも用いることができる。例えば、圧縮空気のような圧縮ガスを用いるシステムをローターの駆動に用いることができる。   The reservoir 210 is attached to the adapter plate assembly 214. The adapter plate assembly includes an interface to the shaft, such as a tapered shaft 212. The shaft includes a mechanism that attaches to a motor (not shown) that transmits angular rotational speed to the rotating assembly. The angular rotational speed of the rotating assembly can be varied as a function of time based on operational commands sent to the motor. In one embodiment, the motor is a Sorvall model RC5, the rotational speed is 300 to 22,000 rev / min, and the centrifugal force is 55,000 G. Further details of the manifold assembly 204 and adapter plate assembly 214 and their attachment are shown in FIGS. 5A and 6. In general, any suitable mechanism for driving the rotor and transmitting angular velocity to the rotor can be used. For example, a system using a compressed gas such as compressed air can be used to drive the rotor.

図3に示すように、皿状アセンブリは230のような多くのカラムを含む。クロマトグラフ用カラムは、クロマトグラフ処理を実施するために用いられる物質を充填するために、内部に空洞を有する。操作中に、内部の空洞は流路のための管路を供給する(例えば図5A参照)。クロマトグラフ物質が充填されているとき、例えば230のようなカラム内で一部の流路に沿ってクロマトグラフ分離が起こる。   As shown in FIG. 3, the dish assembly includes many columns such as 230. The chromatographic column has a cavity inside to be filled with a substance used for performing a chromatographic process. During operation, the internal cavity provides a conduit for the flow path (see, eg, FIG. 5A). When the chromatographic material is packed, chromatographic separation occurs along some channels in a column such as 230, for example.

図3に示す実施例では、皿状アセンブリ202の回りに24本のカラムが配置される。図示するように、一部の実施例において、230のようなカラムは共通の長さ、共通の外径、及び共通の内径を有するものでもよい。カラムは、例えば金属や合金のような共通の物質から作ることができる。更に、カラムは、皿状アセンブリ202の外周の周りに、カラム間が等間隔となるように配置される。他の実施例では、回転アセンブリに用いられる管路に軟質プラスチック等の可撓性の材料が用いられる。   In the embodiment shown in FIG. 3, 24 columns are arranged around the dish-like assembly 202. As shown, in some embodiments, columns such as 230 may have a common length, a common outer diameter, and a common inner diameter. Columns can be made from common materials such as metals and alloys. Further, the columns are arranged around the outer periphery of the dish-like assembly 202 so that the columns are equally spaced. In another embodiment, a flexible material such as soft plastic is used for the conduit used in the rotating assembly.

他の実施例では、皿状アセンブリ上のカラムの数を変えることができ、24より多く又は少なくすることができる。更に、一つの皿状アセンブリ上で、カラムの長さ、カラムの外形そしてカラムの内径をカラム毎に変えることができる。更に、カラムに充填するクロマトグラフ用物質の組成をカラム毎に変えることができる。また、カラム間の空間は同一である必要はなく、カラム間の空間はカラム毎に変えることができる。更に、カラムを形成している物質もカラム毎に変えることができる(例えば、最初のカラムをセラミックス製とし、第2のカラムを合金製としてもよい)。   In other embodiments, the number of columns on the pan assembly can be varied and can be greater or less than 24. In addition, column length, column profile, and column inner diameter can vary from column to column on a single dished assembly. Furthermore, the composition of the chromatographic substance packed in the column can be changed for each column. Moreover, the space between columns does not need to be the same, and the space between columns can change for every column. Furthermore, the substances forming the column can also be changed from column to column (for example, the first column can be made of ceramics and the second column can be made of alloy).

他の実施例では、回転アセンブリは多くの皿状アセンブリを備えるものでもよい。皿状アセンブリを、一つの上に別のものをというように、積層して配置することができる。ある実施例では、伝道及び/又は機構が皿状アセンブリに付いており、皿状アセンブリを回転シャフトと接続したり切り離したりして、互いにことなる速度で回転させたりすることができる。皿状アセンブリによって、カラムの数を変えることができる。更に、長さ、外形、内径、材質、充填剤のようなカラムパラメータは皿状アセンブリ毎に変えることができる。   In other embodiments, the rotating assembly may comprise a number of dish-like assemblies. The dish-like assemblies can be arranged in layers, such as one on top of another. In some embodiments, a transmission and / or mechanism is attached to the dish assembly, which can be connected to or disconnected from the rotating shaft and rotated at different speeds. The number of columns can be varied by the dish-like assembly. In addition, column parameters such as length, outer shape, inner diameter, material and packing can be varied from one dished assembly to another.

図3に示した実施例では、232のようなフローセルが各カラムの末端に設置されている。フローセル232はウィンドウ部と内部空洞を有する。その内部空洞はクロマトグラフ処理をカラムなどから溶出する流体の流路となる。フローセル・ウィンドウを光が通過する。   In the embodiment shown in FIG. 3, a flow cell such as 232 is installed at the end of each column. The flow cell 232 has a window portion and an internal cavity. The internal cavity serves as a flow path for fluid that elutes the chromatographic process from a column or the like. Light passes through the flow cell window.

ある実施例では、各カラムの末端に位置するフローセルは、フローセルの上端と下端にウィンドウがあり同じ大きさの内部を有するなど、類似のデザインで共通にすることができる。別の実施例では、カラムに付随するフローセルをカラム毎に変えることができる。例えば、皿状アセンブリ上の第1のカラムに関連するフローセルでは、側面にウィンドウが設けられているのに対して、第2のカラムに関連するフローセルでは、上端と下端とにウィンドウが設けられていてもよい。更に、カラム直径のようなカラムパラメータがカラム毎に異なる場合には、管路内部のサイズなどのフローセルパラメータを変えることもできる。   In one embodiment, the flow cells located at the end of each column can be common in similar designs, such as having windows at the top and bottom of the flow cells and having the same size interior. In another embodiment, the flow cell associated with a column can vary from column to column. For example, the flow cell associated with the first column on the pan assembly has windows on the side, whereas the flow cell associated with the second column has windows on the top and bottom. May be. Further, when the column parameters such as the column diameter are different for each column, the flow cell parameters such as the size inside the pipe line can be changed.

他の実施例では、フローセルは必ずしも各カラムに付随していなくてもよい。例えば、第1のカラムにはフローセルが付随しているが、第2のフローセルにはフローセルではなく質量分析器が付随している。別の実施例では、フローセルと質量分析器がカラムに付随している。つまり、一般的に、クルマトグラフ用カラムに付随する装置は1つ皿状アセンブリ上でカラム毎に異なっていてもよいし、皿状アセンブリ毎に異なっていてもよい。クロマトグラフ処理を行うカラムに用いられる装置の更なる詳細は、以下の「装置」の項に記述する。   In other embodiments, a flow cell need not necessarily be associated with each column. For example, the first column is associated with a flow cell, but the second flow cell is associated with a mass analyzer instead of a flow cell. In another embodiment, a flow cell and mass analyzer are associated with the column. That is, in general, the devices associated with the column for the carmatograph may be different for each column on one dish-like assembly, or may be different for each dish-like assembly. Further details of the apparatus used for the column performing the chromatographic processing are described in the “Apparatus” section below.

図2及び図3に示すように、230のようなカラムはカラム留め具216によって所定の位置に固定される。カラム留め具216は236のような複数の留め具によって皿状アセンブリに取り付けられる。ある実施例では、予備ロードナット234のような、保持機構を用いて各カラムを設置する。予備ロードナット234はカラム留め具216を通して見ることができる。予備ロードナットは皿状アセンブリに固定できる。   As shown in FIGS. 2 and 3, a column such as 230 is secured in place by a column fastener 216. Column fasteners 216 are attached to the dished assembly by a plurality of fasteners, such as 236. In one embodiment, each column is installed using a retention mechanism, such as a preload nut 234. The preload nut 234 is visible through the column fastener 216. The preload nut can be secured to the pan assembly.

回転中に、カラムは数百から数千Gのような大きな遠心力を受ける。図3に示すように、皿状アセンブリ202の外側端部にあるカラムの末端にフローセルが位置する場合には、そのカラムが受ける遠心力は、例えば232のようなフローセルに伝達される。あまりに大きな力がフローセルに伝達されると、例えばフローセル・ウィンドウ242の形状など、フローセルの形状が歪む。ウィンドウの歪みなどのフローセルの変形はフローセルの光学的特性を劣化させ、その結果フローセルを用いる測定値を劣化させる。予備ロードナットのようなロードサポート機構により、回転中にカラムによって232のようなフローセルにかかる負荷を軽減する。各カラムに付随する予備ロードナットは皿状アセンブリ202に機械的に固定され、カラムにかかる負荷の一部をフローセル以外の皿状アセンブリ又は他の支持体に逃がす。   During rotation, the column is subjected to large centrifugal forces such as hundreds to thousands G. As shown in FIG. 3, when the flow cell is located at the end of the column at the outer end of the dish-like assembly 202, the centrifugal force experienced by the column is transmitted to the flow cell, such as 232 for example. If too much force is transmitted to the flow cell, the shape of the flow cell, such as the shape of the flow cell window 242, may be distorted. Deformation of the flow cell, such as window distortion, degrades the optical properties of the flow cell and consequently degrades measurements using the flow cell. A load support mechanism such as a preload nut reduces the load on the flow cell such as 232 by the column during rotation. A preload nut associated with each column is mechanically secured to the pan assembly 202 to allow a portion of the load on the column to escape to a pan assembly or other support other than the flow cell.

混合チャンバー228を含む液体導入アセンブリは回転アセンブリ200の中心238aに位置する。一つの実施例では、回転アセンブリ200が回転中に、静止している液体貯蔵庫から液体が混合チャンバー228に入る。例えば、1つ以上の管路が混合チャンバー228まで挿入され、混合チャンバー228は回転するのに対して、管路は固定されたままになる。操作中に、流体は管路を出て混合チャンバー228に入り、回転アセンブリ200に連続的に制御した流れを提供する。   The liquid introduction assembly including the mixing chamber 228 is located at the center 238 a of the rotating assembly 200. In one embodiment, liquid enters the mixing chamber 228 from a stationary liquid reservoir while the rotating assembly 200 is rotating. For example, one or more conduits are inserted into the mixing chamber 228, and the mixing chamber 228 rotates while the conduits remain fixed. During operation, the fluid exits the conduit and enters the mixing chamber 228 to provide a continuously controlled flow to the rotating assembly 200.

ローター・アセンブリ200との間にインターフェースを提供する、管路を含むアセンブリが管路を支持する。ローター・アセンブリ200はガスベアリングのための座240を含む。ローター・アセンブリが回転する間、ガスベアリングは座240上で休止状態にある。静止した液体リザーバー及び管路の支持体を含むガスベアリング支持アセンブリの更なる詳細を図7Aないし図7Cに示す。   An assembly, including a conduit, that provides an interface to the rotor assembly 200 supports the conduit. The rotor assembly 200 includes a seat 240 for the gas bearing. The gas bearing is at rest on the seat 240 while the rotor assembly rotates. Further details of a gas bearing support assembly including a stationary liquid reservoir and conduit support are shown in FIGS. 7A-7C.

流体は混合チャンバー228へ入り、皿状アセンブリ202の中心238aからその末端238bへの流路に沿って流れる。ある実施例では、カラムは放射状の線(つまり、皿状アセンブリ202の中心をとおる直線)に沿って配置され、流体は放射状の線の一つに沿って流れる。別の実施例では、1つ以上のカラムが皿状アセンブリの中心を通らない非放射状の直線に沿って配置される。それでも、非放射状の直線に沿った遠心力成分が非放射状に配置されたカラムを通る流れを駆動できる。   The fluid enters the mixing chamber 228 and flows along the flow path from the center 238a of the pan assembly 202 to its distal end 238b. In one embodiment, the column is positioned along a radial line (ie, a straight line through the center of the dish assembly 202) and the fluid flows along one of the radial lines. In another embodiment, one or more columns are arranged along a non-radial straight line that does not pass through the center of the dish assembly. Nevertheless, centrifugal force components along a non-radial straight line can drive a flow through a non-radially arranged column.

ある実施例では、1つ以上のリザーバーからの流体成分は混合チャンバー228に入り、混合される。混合チャンバー中での混合ピンの回転により混合が起こる。混合された液体成分は、各カラムに伴うポートのような多くのポートを通して混合チャンバー228を出る。したがって、ある実施例では、2つ以上のカラムが共通のリザーバーから流体を受け取ることができる。混合チャンバー228の更なる詳細を図5Aに示す。   In some embodiments, fluid components from one or more reservoirs enter the mixing chamber 228 and are mixed. Mixing occurs by rotation of the mixing pin in the mixing chamber. The mixed liquid component exits the mixing chamber 228 through a number of ports, such as the ports associated with each column. Thus, in certain embodiments, two or more columns can receive fluid from a common reservoir. Further details of the mixing chamber 228 are shown in FIG. 5A.

流体混合物は各カラムを通り、皿状アセンブリ202の末端238b近くのフローセルに入る。フローセルを通過した後、流体は皿状アセンブリ202の末端238bを超えて復路セグメントリンク220に入る。復路セグメントリンク220は、皿状アセンブリ202に沿ったフローセルを出た流体に道筋をつけるフローチャネルを含む。220のような復路セグメントリンクはカラムの次にある復路チャネルに接続される。ひとたび流れが復路チャネルに入れば、末端238bから離れて中心238に向かう。   The fluid mixture passes through each column and enters the flow cell near the end 238b of the pan assembly 202. After passing through the flow cell, the fluid enters the return segment link 220 beyond the distal end 238 b of the pan assembly 202. The return segment link 220 includes a flow channel that routes the fluid exiting the flow cell along the dished assembly 202. A return segment link such as 220 is connected to the return channel next to the column. Once the flow enters the return channel, it leaves the end 238b toward the center 238.

この実施例では、流体は皿状アセンブリ202の中心に位置するカラム先端から入り、皿状アセンブリ202の外側に位置するカラム末端から流出する。カラムは、 流れがカラムの先端から末端に進む間に、流体混合物中で成分がクロマトグラフ分離されるような充填剤を含む。カラム中の流体が皿状アセンブリ202の末端に向けて動くほどカラム中の流体の遠心力は増加する。このような配向性のために、クロマトグラフ処理が進むと、遠心力が増えてカラムの長さ方向に沿って圧力が増加する。このようなカラムに沿った圧力勾配は、高速液体クロマトグラフィー(HPLC)などのクロマトグラフ・システムと異なる。HPLCでは、圧力がクロマトグラフ用カラムの先端から末端まで流体を駆動する。したがって、カラムの先端から末端までに圧力が増加ではなくむしろ減少する。   In this embodiment, fluid enters from the column tip located in the center of the dish-like assembly 202 and exits from the column end located outside the dish-like assembly 202. The column contains a packing such that the components are chromatographically separated in the fluid mixture as the stream travels from the top of the column to the end. As the fluid in the column moves toward the end of the dish assembly 202, the centrifugal force of the fluid in the column increases. Due to such orientation, as the chromatographic process proceeds, the centrifugal force increases and the pressure increases along the length of the column. The pressure gradient along such a column is different from chromatographic systems such as high performance liquid chromatography (HPLC). In HPLC, pressure drives the fluid from the tip to the end of the chromatographic column. Thus, the pressure decreases rather than increases from the top to the end of the column.

ある実施例では、ローター・アセンブリの最大の操作圧はおよそ100PSIに達する。例えば、ローターの中心からローターの終端まで圧力が増加するとき、最大の圧力は100PSI以上である。別の実施例では、極大操作圧は50PSI以上である。100PSI以下のような極大圧力レベルは、より小さい粒子径を用いるHPLCの1000PSIと言った圧力に比べてはるかに小さい。   In one embodiment, the maximum operating pressure of the rotor assembly reaches approximately 100 PSI. For example, when the pressure increases from the center of the rotor to the end of the rotor, the maximum pressure is 100 PSI or higher. In another embodiment, the maximum operating pressure is 50 PSI or higher. Maximum pressure levels, such as 100 PSI or less, are much less than the pressure of 1000 PSI for HPLC using smaller particle sizes.

ある実施例では、220のような復路セグメントリンクは241のようなコネクタを介して互いに接続される。各復路セグメントリンクの内面は皿状アセンブリ202の外表面に適合する。例えば、皿状アセンブリ202の外表面が湾曲している場合、復路セグメントリンクは皿状アセンブリ202の外表面の湾曲に適合する。復路セグメントリンクは、222のようなファスナーを介して皿状アセンブリに固定される。復路セグメントリンクの更なる詳細を図5Aないし図5Cに示す   In one embodiment, return segment links such as 220 are connected to each other via connectors such as 241. The inner surface of each return segment link matches the outer surface of the dish-like assembly 202. For example, if the outer surface of the dish-shaped assembly 202 is curved, the return segment link matches the curvature of the outer surface of the dish-shaped assembly 202. The return segment link is secured to the dish assembly via a fastener such as 222. Further details of the return segment link are shown in FIGS. 5A-5C.

皿状アセンブリ202で復路セグメントリンクを通り復路のフローチャネルへ入った後、流れはマニホールド・アセンブリ204のディスク部206において、円周方向に配列されたチャネルに移動する。円周方向に配列されたチャネルは、225のようなマニホールドブロックに流体を排出することができる。各マニホールドブロックは、アジャスタブルチューブ226に連結されており、チューブは、固定ナット224によってマニホールド・アセンブリのカラム部分に連結される。流れはマニホールド・アセンブリのカラム部分を通り、最終的にリザーバー210に入る。流体は、リザーバードレインチューブ218a及び218bを介して、リザーバー210から定期的に排出される。ローター・アセンブリ200の内部を通る流路などの詳細を図5A及び図5Bに示す。   After entering the return flow channel through the return segment link at the dish-like assembly 202, the flow travels to the circumferentially arranged channels at the disk portion 206 of the manifold assembly 204. Circumferentially arranged channels can drain fluid into a manifold block such as 225. Each manifold block is connected to an adjustable tube 226 that is connected to the column portion of the manifold assembly by a securing nut 224. The flow passes through the column portion of the manifold assembly and eventually enters the reservoir 210. Fluid is periodically drained from reservoir 210 via reservoir drain tubes 218a and 218b. Details such as the flow path through the interior of the rotor assembly 200 are shown in FIGS. 5A and 5B.

図4A及び図4Bはマニホールド・アセンブリ204の上面図と底面図である。マニホールド・アセンブリのディスク部には円周方向に配列されたドレインチャネル248がある。外側のチャネル242a及び内側のチャネル242bが、ドレインチャネル248を囲む。外側のチャネル242a及び内側のチャネル242bは、円形ガスケット(図示しない)を支持する。マニホールド・アセンブリの上部が皿状アセンブリ202の底部と接続されるとき、円形ガスケットが皿状アセンブリ202の底部を押し、ローター・アセンブリ202の運転中にドレインチャネル248から流体が漏れるのを防ぐ。   4A and 4B are top and bottom views of the manifold assembly 204. FIG. There are circumferentially arranged drain channels 248 in the disk portion of the manifold assembly. An outer channel 242a and an inner channel 242b surround the drain channel 248. The outer channel 242a and the inner channel 242b support a circular gasket (not shown). When the top of the manifold assembly is connected to the bottom of the pan assembly 202, the circular gasket pushes the bottom of the pan assembly 202 and prevents fluid from leaking from the drain channel 248 during operation of the rotor assembly 202.

ドレインチャネル248は、246のような多くのドレイン穴を備える。図4Aには6つのドレイン穴が示されている。ドレイン穴はそれぞれ225のようなマニホールドブロックに接続される。マニホールドのディスク部206には254のようなファスナーのために251のような多くの穴があり、これによって225のようなマニホールドブロックがディスク部に固定される。   Drain channel 248 includes a number of drain holes, such as 246. In FIG. 4A, six drain holes are shown. Each drain hole is connected to a manifold block such as 225. The manifold disk portion 206 has a number of holes, such as 251 for fasteners such as 254, which secure a manifold block such as 225 to the disk portion.

アジャスタブルチューブが各マニホールドブロック225に接続される。マニホールド・アセンブリのカラム部分208の穴252にカラム208を通してアジャスタブルチューブの末端250を挿入することができ、カラム208の中央の空洞部分に連結される。225等のアジャスタブルチューブの250のような末端はマニホールドカラム208の中央ドレインカラム244の中に見られる。   An adjustable tube is connected to each manifold block 225. An adjustable tube end 250 can be inserted through the column 208 into a hole 252 in the column portion 208 of the manifold assembly and is connected to the central cavity portion of the column 208. A 250 like end of an adjustable tube such as 225 is found in the central drain column 244 of the manifold column 208.

マニホールド・アセンブリ204は、その底環部256中の例えば258のような固定穴を介して、アダプタープレート(図6)を含むアダプタープレート・アセンブリ214に接続される。マニホールド・アセンブリ204をアダプタープレート・アセンブリ214に固定するためのマウント穴を通してファスナーが通される。ドレインカラム244の底部口245はアダプタープレート・アセンブリ214のドレインチャネルと接続され、その結果、流体はドレインカラム244から出てアダプタープレートを通りリザーバー210に入る。   The manifold assembly 204 is connected to an adapter plate assembly 214 that includes an adapter plate (FIG. 6) through a locking hole, such as 258, in its bottom annulus 256. Fasteners are threaded through the mounting holes to secure the manifold assembly 204 to the adapter plate assembly 214. The bottom port 245 of the drain column 244 is connected to the drain channel of the adapter plate assembly 214 so that fluid exits the drain column 244 and enters the reservoir 210 through the adapter plate.

リザーバー210は、図2に示すように、218aや218bのような多数のドレインチューブを備える。先に述べたように、リザーバー210はドレインチューブを介して定期的に排出される。ある実施例では、ドレインチューブは255のような穴を通して、マニホールド・アセンブリ204のディスク部206の底部を通り抜ける。皿状アセンブリは穴を有し(図には示してない)ドレインチューブが通り抜けられるようになっている。   As shown in FIG. 2, the reservoir 210 includes a number of drain tubes such as 218a and 218b. As previously mentioned, the reservoir 210 is periodically drained through the drain tube. In one embodiment, the drain tube passes through the bottom of the disk portion 206 of the manifold assembly 204 through a hole such as 255. The dish-like assembly has holes (not shown in the figure) through which drain tubes can be passed.

図1に示したように、ここで述べる実施例では、流れは分岐し再び合流する。例えば、ローター・アセンブリ200の中で、1つの流路が混合チャンバー228からスタートし、24の流路に分岐する(図2及び図3参照)。図4A及び図4Bに示すように、24の流路は1つのドレインチャネル248に合流する。1つのドレインチャネル248は225のようなマニホールドブロックを通して6つに分岐し、共通のドレインカラム244へと合流する。   As shown in FIG. 1, in the embodiment described herein, the flow branches and merges again. For example, in the rotor assembly 200, one flow path starts from the mixing chamber 228 and branches into 24 flow paths (see FIGS. 2 and 3). As shown in FIGS. 4A and 4B, the 24 flow paths merge into one drain channel 248. One drain channel 248 branches into six through a manifold block such as 225 and merges into a common drain column 244.

図4Bで、マニホールド・アセンブリの皿部206の直径は皿状アセンブリ202の直径より小さい。ディスク部206の直径が小さいことで、232aや232bのようなフローセルの底部のウィンドウが配置できる。したがって、たとえ光源がフローセルの上部に近くても、光源から発しフローセルを通過し、底部ウィンドウを経由して放出された光を集めることができる。ローター・アセンブリが回転中に光源を供給しフローセルから出てきた光を集めるための装置台を図8に示す。   In FIG. 4B, the diameter of the manifold assembly pan 206 is smaller than the diameter of the pan assembly 202. Since the diameter of the disk portion 206 is small, a window at the bottom of the flow cell such as 232a and 232b can be arranged. Thus, even if the light source is near the top of the flow cell, the light emitted from the light source, through the flow cell, and emitted via the bottom window can be collected. An apparatus platform for supplying light sources and collecting light emerging from the flow cell while the rotor assembly is rotating is shown in FIG.

図4Bで、皿状アセンブリ202は部分的に透明にしてある。その結果、各フローセルに付随する復路チャネルチューブの一部が見える。例えば、232aや232bのようなフローセルに連結される復路フローチャネル252aや252bは見えている。222のようなファスナーも見えている。222のようなファスナーは復路セグメントリンクを皿状アセンブリ202と接合している。   In FIG. 4B, the dish-like assembly 202 is partially transparent. As a result, a portion of the return channel tube associated with each flow cell is visible. For example, return flow channels 252a and 252b connected to flow cells such as 232a and 232b are visible. A fastener like 222 is also visible. A fastener such as 222 joins the return segment link to the dish-like assembly 202.

ある実施例では、皿状アセンブリ202の一部に穴を開けることによって、復路フローチャネルを形成する。既に述べたように、252aや252bのような復路フローチャネルにより、流体は、フローセルから出て、復路セグメントリンクに入り、マニホールド・アセンブリ204のディスク部において円周方向に配列された排水チャネル248に向かって、皿状アセンブリ202の端部から離れる方向に移動する。   In one embodiment, the return flow channel is formed by perforating a portion of the dish-like assembly 202. As already mentioned, the return flow channel, such as 252a or 252b, allows fluid to exit the flow cell and enter the return segment link to drain channels 248 arranged circumferentially at the disk portion of the manifold assembly 204. Moving away from the end of the dish-like assembly 202.

復路フローチャネルは、各フローセルの(下方ではなく)横に配置され、その結果フローセルの底部ウィンドウへの接近が可能となる。異なる装置を組み込む別の実施例では、復路フローチャネルは異なる経路を取る。復路フローチャネルの更なる詳細を図5Bに示す。   The return flow channel is located beside each flow cell (not below), so that access to the bottom window of the flow cell is possible. In another embodiment incorporating different devices, the return flow channel takes different paths. Further details of the return flow channel are shown in FIG. 5B.

図5Aは流路を示したローター・アセンブリ200の側断面図である。1つ以上の溶媒を流路に流すことのできる溶媒リザーバー285から流路が始まる。ある実施例では、多くの溶媒が同時に流路に供給され、そこで溶媒組成の分率が時間と共に変化させることができる。この実施例では、溶媒リザーバーはローター・アセンブリ200の上にない。既に述べたように、他の実施例では、1つ以上の溶媒リザーバーをローター・アセンブリ200の上に置くことができる。例えば、溶媒リザーバーを皿状アセンブリ202の230aや230bのようなカラムに接続することができる。1つ以上の溶媒がポンプ(図示しない)によって供給される。回転アセンブリ上の溶媒リザーバーの実施例は図10Aないし図10Dに詳しく示す。   FIG. 5A is a cross-sectional side view of the rotor assembly 200 showing the flow path. The flow path begins with a solvent reservoir 285 that allows one or more solvents to flow through the flow path. In one embodiment, many solvents are fed into the flow path simultaneously, where the fraction of the solvent composition can be changed over time. In this embodiment, the solvent reservoir is not on the rotor assembly 200. As already mentioned, in other embodiments, one or more solvent reservoirs can be placed on the rotor assembly 200. For example, the solvent reservoir can be connected to a column such as 230a or 230b of the dish-like assembly 202. One or more solvents are supplied by a pump (not shown). An example of a solvent reservoir on a rotating assembly is shown in detail in FIGS. 10A-10D.

図5Aに戻り、既に図2及び図3で述べたように、ガスベアリング支持アセンブリは1つ以上の流路を含む(ガスベアリング支持アセンブリ400の詳細は図7Aないし図7C及び図8を参照)1つ以上の流路は260のような流路の一部でも良い。ガスベアリング支持アセンブリ400の流路は、例えば混合チャンバー228へ溶媒を供給するのに用いられる。ある実施例では、ガスベアリング支持アセンブリ400の流路はクロマトグラフ処理で用いるサンプルを混合チャンバー228へ供給するのにも用いられる。その際、サンプルは混合チャンバー228中で1つ以上の溶媒と混合される。   Returning to FIG. 5A, as already described in FIGS. 2 and 3, the gas bearing support assembly includes one or more flow paths (see FIGS. 7A-7C and 8 for details of the gas bearing support assembly 400). The one or more channels may be part of a channel such as 260. The flow path of the gas bearing support assembly 400 is used, for example, to supply solvent to the mixing chamber 228. In some embodiments, the flow path of the gas bearing support assembly 400 is also used to supply the sample used in the chromatographic process to the mixing chamber 228. In doing so, the sample is mixed with one or more solvents in the mixing chamber 228.

混合チャンバー228では、275のような多くの混合ピンが混合チャンバーに入ってくる1つ以上の流体を混合する。混合ピンは、ローターオアセンブリ200の角速度に従って回転する。典型的な角速度で、混合ピンは流体から空気を除去できる。このように、1つの流体が混合チャンバーに供給され流体の混合物が形成されない場合でも、混合チャンバー228には、流体が230aのようなカラムに入る前に空気を除去可能である、という利点がある。   In the mixing chamber 228, many mixing pins, such as 275, mix one or more fluids entering the mixing chamber. The mixing pin rotates according to the angular speed of the rotor assembly 200. At typical angular velocities, the mixing pin can remove air from the fluid. Thus, even when one fluid is fed into the mixing chamber and no fluid mixture is formed, the mixing chamber 228 has the advantage that air can be removed before the fluid enters a column such as 230a. .

混合チャンバー228は、276等の多数の穴を有し、流体をこれらの穴を介して混合チャンバーのから排出させることができる。一実施例において、各穴は、1つのクロマトグラフ固定相を含有する含むクロマトグラフ用カラムと流体連結する。他の実施例において、混合チャンバー228中の276等の1つの穴が、複数のクロマトグラフ用カラムに流体連結するものでもよい。例えば、チューブインチューブ型の場合、中空シリンダー内部に多数のチューブを設け、各チューブが別々のクロマトグラフ固定相を含有するようにしてもよい。各チューブの入口は、中空シリンダーの上端近傍に設けられ、混合チャンバーの穴の1つと流体連結する。操作中に、流体は混合チャンバーを出て、穴を経由して、各チューブに入る。チューブの断面は円形でもよいし、非円形でもよい。   The mixing chamber 228 has a number of holes, such as 276, through which fluid can be drained from the mixing chamber. In one embodiment, each hole is in fluid communication with a chromatographic column containing one chromatographic stationary phase. In other embodiments, a single hole, such as 276, in the mixing chamber 228 may be fluidly connected to multiple chromatographic columns. For example, in the case of a tube-in-tube type, a large number of tubes may be provided inside the hollow cylinder, and each tube may contain a separate chromatographic stationary phase. The inlet of each tube is provided near the upper end of the hollow cylinder and is fluidly connected to one of the holes in the mixing chamber. During operation, fluid exits the mixing chamber and enters each tube via a hole. The cross section of the tube may be circular or non-circular.

別の実施例では、バルブが穴のそばに設定されている。バルブは、流体が穴に入る速度を制御できる。例えば、バルブは各穴の開口サイズを制御するのに用いることができる。ある場合には、バルブを閉じて流体が穴から出ないようにすることができる。例えば、ある穴の下流で漏れが検出された場合、その穴のバルブを動かして、それ以上の流体が穴を経由して出ないようにすることができる。   In another embodiment, the valve is set by the hole. The valve can control the rate at which fluid enters the hole. For example, a valve can be used to control the opening size of each hole. In some cases, the valve can be closed to prevent fluid from exiting the hole. For example, if a leak is detected downstream of a hole, the valve in that hole can be moved so that no more fluid exits through the hole.

230aや230b等の多くのカラムが、混合チャンバーから皿状アセンブリ202の末端まで広がる。ある実施例では、ローター・アセンブリ200が回転する際にそのバランスを取るために、カラムが対称的な対として配置される。例えば、カラム230aと230bが似たような質量を有する対称的な一対のカラムとなる。しかしながら、既に述べたように、カラム対の質量特性はカラム対毎に異なってもよい。   Many columns, such as 230 a and 230 b, extend from the mixing chamber to the end of the dish assembly 202. In one embodiment, the columns are arranged in symmetrical pairs to balance the rotor assembly 200 as it rotates. For example, columns 230a and 230b are a pair of symmetrical columns having similar masses. However, as already mentioned, the mass properties of the column pairs may be different for each column pair.

特定の実施例において、カラムは、ローター・アセンブリ200の中心を通る回転軸265に垂直な線に沿って伸長するものでもよい。他の実施例において、カラムは、回転軸に垂直でない線(例えば、球面座標系で用いられる2つの角度のように、各カラムが回転軸に対する2つの角度を定義できる)に沿って伸長するものでもよい。例えば、各カラムを、中心軸265から皿状アセンブリ202の端部まで下向きに又は上向きに傾斜させてもよい。皿状アセンブリ202の上方又は下方に伸長するカラムを支持するために、皿状アセンブリ202を厚くするようにしてもよいし、あるいは、皿状アセンブリ202が付加支持構造を備えるようにしてもよい。   In certain embodiments, the column may extend along a line perpendicular to the axis of rotation 265 that passes through the center of the rotor assembly 200. In other embodiments, the columns extend along a line that is not perpendicular to the axis of rotation (eg, each column can define two angles to the axis of rotation, such as the two angles used in a spherical coordinate system). But you can. For example, each column may be tilted downward or upward from the central axis 265 to the end of the dish-like assembly 202. To support a column that extends above or below the pan assembly 202, the pan assembly 202 may be thickened, or the pan assembly 202 may include additional support structures.

他の例として、ローターの端部に向かって伸長する1つのカラム230aの代わりに、皿状アセンブリ202がこの位置に2本のカラムを備え、一方を下向きに傾斜させ、もう一方を上向きに傾斜させて、混合チャンバーに接続し、皿状アセンブリの端部につなげるようにしてもよい。さらに別の例では、皿状アセンブリ202が3本のカラムを備え、カラム230aを皿状アセンブリを横切り真っ直ぐに、第2のカラムをカラム230aの上方で上向きに傾斜させ、第3のカラムをカラム230aの下方で下向きに傾斜させてもよい。各カラムは、混合チャンバー228に接続されるものでもよいし、別々の流体リザーバーに接続されるものでもよい。   As another example, instead of one column 230a extending toward the end of the rotor, the dish-like assembly 202 has two columns in this position, one tilted downward and the other tilted upward. May be connected to the mixing chamber and connected to the end of the dish-like assembly. In yet another example, the dish assembly 202 comprises three columns, the column 230a is straight across the dish assembly, the second column is tilted upward above the column 230a, and the third column is You may make it incline below 230a. Each column may be connected to the mixing chamber 228 or connected to a separate fluid reservoir.

更に別の実施例では、混合チャンバー228と皿状アセンブリ202の間の流路で流体が流れる内部は一定である。例えば、カラム230a及びフローセル232の内部はおよそ一定である。ある例では、例えばフローセル232又はカラム230aのような流路の内部は一定であるが、内表面の周囲の形状は流路に沿って変えることができる。例えば、流路の内部の形状をある面積の正方形から同じ面積の円形に変えることができる。このとき、二つの間で形状が変化する際、面積は一定である。   In yet another embodiment, the interior through which fluid flows in the flow path between the mixing chamber 228 and the dish-like assembly 202 is constant. For example, the inside of the column 230a and the flow cell 232 is approximately constant. In one example, the interior of the flow path, such as flow cell 232 or column 230a, is constant, but the shape of the periphery of the inner surface can vary along the flow path. For example, the internal shape of the flow path can be changed from a square with a certain area to a circle with the same area. At this time, when the shape changes between the two, the area is constant.

別の実施例では、混合チャンバーと皿状アセンブリ202の間の流路の内部は混合チャンバーと皿状アセンブリ202の末端の間で変化できる。例えば、流路の他の部分と比較して内部が狭くなるような流路抵抗を、カラム230aの末端又はフローセル232の後ろに置き、流速を減少させることができる。   In another embodiment, the interior of the flow path between the mixing chamber and the dish assembly 202 can vary between the mixing chamber and the end of the dish assembly 202. For example, a flow resistance that is narrower in the interior than other parts of the flow path can be placed at the end of the column 230a or behind the flow cell 232 to reduce the flow rate.

操作中に、ローター・アセンブリ200の回転により流体が混合チャンバー228の側壁266を這い上がることがある。ある実施例では、側壁の一部が回転アセンブリの回転軸に対して平行であるのに対して、他の部分は回転軸に対して角度をつけることができる。混合チャンバーの形状を変えることも可能である。例えば、混合チャンバー228の下部を曲線にしてボウル型にできる。   During operation, rotation of the rotor assembly 200 can cause fluid to scoop up the sidewall 266 of the mixing chamber 228. In some embodiments, some of the sidewalls are parallel to the rotational axis of the rotating assembly, while other portions can be angled with respect to the rotational axis. It is also possible to change the shape of the mixing chamber. For example, the lower part of the mixing chamber 228 can be curved to form a bowl shape.

回転アセンブリが回転中に混合チャンバー228に流体が加えられると、ある厚さの液体の頭部268が混合チャンバー228の側壁の上に形成される。体の頭部の境界は、混合チャンバーの上部、底部、側壁及び混合チャンバー228内部にある程度広がった(例えば、流体頭部厚み)自由境界となる。自由境界は、回転アセンブリの回転軸に平行な円柱状の壁に近似できる。   As fluid is added to the mixing chamber 228 while the rotating assembly is rotating, a thickness of liquid head 268 is formed on the sidewall of the mixing chamber 228. The body head boundary is a free boundary that extends to some extent (eg, fluid head thickness) within the top, bottom, sidewalls, and mixing chamber 228 of the mixing chamber. The free boundary can approximate a cylindrical wall parallel to the axis of rotation of the rotating assembly.

図3に示すように、混合チャンバーの上部は部分的に覆われているが穴を有する。ある実施例では、穴は円形であるが、他の形状でも良い。上に述べたように、1つ以上の流路が穴を貫通しており、流体を混合チャンバー228内部に供給できる。図7Aないし図7Cに詳しく記すように、混合チャンバーの上部はガスベアリングによって覆われていてもよい。   As shown in FIG. 3, the top of the mixing chamber is partially covered but has a hole. In some embodiments, the holes are circular, but other shapes are possible. As mentioned above, one or more flow paths pass through the holes so that fluid can be fed into the mixing chamber 228. As described in detail in FIGS. 7A to 7C, the upper portion of the mixing chamber may be covered by a gas bearing.

ガスベアリングにより混合チャンバーを密閉して、混合チャンバー228に含まれる流体及びその蒸気の放出を防ぐ。混合チャンバー228を含むローター・アセンブリ200が回転する間、ガスベアリングは静止状態に保たれる。したがって、作動時に、回転する構成要素の一部と回転しない構成要素の一部により、混合チャンバー228を密閉するエンクロージャが形成される。別の実施例では、異なる速度で回転する二つの構成要素の間を密閉するエンクロージャが形成される。例えば、混合チャンバーの上部に配置されるガスベアリングは、静止状態に保たれる構成要素に関係するものでもよいし、ローター・アセンブリと異なる速度で回転する構成要素に関係するものでもよい。   The mixing chamber is sealed with a gas bearing to prevent release of the fluid contained in the mixing chamber 228 and its vapor. The gas bearing is kept stationary while the rotor assembly 200 including the mixing chamber 228 rotates. Thus, in operation, a portion of the rotating component and a portion of the non-rotating component form an enclosure that seals the mixing chamber 228. In another embodiment, an enclosure is formed that seals between two components rotating at different speeds. For example, a gas bearing located at the top of the mixing chamber may relate to a component that remains stationary or may relate to a component that rotates at a different speed than the rotor assembly.

また、固定及び非回転構成要素又は異なる速度で回転する構成要素を備える流体エンクロージャは、混合チャンバーに限定されるものではない。例えば、混合チャンバーから混合ピンを取り外して、流体リザーバーとして用いられる流体エンクロージャを形成することも可能である。同様のエンクロージャを用いて、ローター・アセンブリから流体を排出させることも可能である。この例では、ローター・アセンブリ200の底部を、ガスベアリング上に載置するようにしてもよい。ガスベアリングは定常状態で、ローター・アセンブリ200に覆われるチャンバーを備えるようにしてもよい。ローター・アセンブリ200と共に回転する流路を、ローター・アセンブリ200からチャンバー内に伸長させて、ローター・アセンブリ200が回転中に、チャンバー内に流体を供給するようにしてもよい。流体をこのチャンバーから取り出すことも可能である。   Also, fluid enclosures with fixed and non-rotating components or components rotating at different speeds are not limited to mixing chambers. For example, the mixing pins can be removed from the mixing chamber to form a fluid enclosure used as a fluid reservoir. Similar enclosures can be used to drain fluid from the rotor assembly. In this example, the bottom of the rotor assembly 200 may be placed on a gas bearing. The gas bearing may include a chamber covered by the rotor assembly 200 in a steady state. A channel that rotates with the rotor assembly 200 may extend from the rotor assembly 200 into the chamber to supply fluid into the chamber while the rotor assembly 200 is rotating. It is also possible to remove fluid from this chamber.

更なる詳細を、図5A、図5B、図5C、図7A、図7B及び図7Cに示す。混合チャンバー228からリザーバー210等の所定の位置までローター・アセンブリ上に形成された流路に沿って、あるいは、ローター・アセンブリ200の外に流れを形成するインターフェースを介して、流体の流れが閉じ込められる。ローター・アセンブリを通る経路に沿ったさまざまなエンクロージャ内に流体を閉じ込める1つの利点は、安全性にある。ここに記載する装置で利用する多くの流体は危険な場合がある。例えば、ある流体は可燃性であり、別の流体は例えば発がん性を有する等のように健康を害する可能性がある。流体やその蒸気がローター・アセンブリ200から容易に放出される開放型インターフェースと比べて、流路に沿ってローター・アセンブリ200内部に流体を閉じ込めることにより、より安全に操作できる(ローターで用いる流体が安全な場合には、少なくとも部分的に密閉されていない空間を通して流体が動く開放インターフェースのように、流体を完全に閉じ込めないインターフェースを含むようにローター・アセンブリを設計できる)。   Further details are shown in FIGS. 5A, 5B, 5C, 7A, 7B and 7C. The fluid flow is confined along a flow path formed on the rotor assembly from the mixing chamber 228 to a predetermined location, such as the reservoir 210, or via an interface that creates a flow out of the rotor assembly 200. . One advantage of confining fluid in various enclosures along the path through the rotor assembly is safety. Many fluids utilized in the devices described herein can be dangerous. For example, one fluid may be flammable and another fluid may be harmful to health, such as being carcinogenic. It can be operated more safely by confining the fluid inside the rotor assembly 200 along the flow path as compared to an open type interface in which the fluid and its vapor are easily released from the rotor assembly 200 (the fluid used in the rotor is If safe, the rotor assembly can be designed to include an interface that does not completely contain the fluid, such as an open interface where the fluid moves through at least a partially unsealed space).

図5Aに戻り、混合チャンバー中の流体の頭部の厚みを調節できるように、ローター・アセンブリ200を設定できる。例えば、ローター・アセンブリ200の流路の配置を変えることによって流体の頭部の厚みを調節することができ、流体の頭部は混合チャンバー上部の穴の内部周辺に入るまで延長しない。流体の頭部268の厚みを調節する方法として、第一に、混合チャンバー228を通りアジャスタブルチューブ226の出口250に連結される流路について記述する。第二に、流路の二つの部分の流体にかかる力が均衡するような平衡条件を記述する。最後に、流体の頭部の厚みを含む平衡条件に影響を与えるローター・アセンブリ200の設定調整を議論する。平衡条件では、混合チャンバー中の流体の頭部の厚みは特定の値になる。平衡条件を変えることで、混合チャンバー228中の流体の頭部の厚みを変えることができる。   Returning to FIG. 5A, the rotor assembly 200 can be set such that the thickness of the fluid head in the mixing chamber can be adjusted. For example, the thickness of the fluid head can be adjusted by changing the flow path arrangement of the rotor assembly 200, and the fluid head does not extend until it enters the inner periphery of the upper hole in the mixing chamber. As a method of adjusting the thickness of the fluid head 268, first, a flow path that passes through the mixing chamber 228 and is connected to the outlet 250 of the adjustable tube 226 will be described. Second, an equilibrium condition is described so that the forces applied to the fluid in the two parts of the flow path are balanced. Finally, the setting adjustment of the rotor assembly 200 that affects the equilibrium conditions, including the fluid head thickness, will be discussed. Under equilibrium conditions, the thickness of the fluid head in the mixing chamber is a specific value. By changing the equilibrium conditions, the thickness of the fluid head in the mixing chamber 228 can be changed.

ローター・アセンブリ200中で、ローター・アセンブリの中心軸265から一定の半径264の場所に直線262を引く。流路はローター・アセンブリの中心軸265のそばに示す。直線262は、混合チャンバー228中のローター・アセンブリ200を通る流路と、アジャスタブルチューブ226の出口250近くで交差する。出口250はアジャスタブルチューブからマニホールド・アセンブリ204の中央ドレインカラム244へ流体を抜くことができる。   In the rotor assembly 200, a straight line 262 is drawn at a constant radius 264 from the central axis 265 of the rotor assembly. The flow path is shown by the central axis 265 of the rotor assembly. The straight line 262 intersects the flow path through the rotor assembly 200 in the mixing chamber 228 near the outlet 250 of the adjustable tube 226. The outlet 250 can drain fluid from the adjustable tube to the central drain column 244 of the manifold assembly 204.

ローター・アセンブリ200にモーター(図に含まず)から力が伝わると、ローター・アセンブリはその中心軸265の回りにある角速度で回転する。先に述べたように、回転中心軸265からの距離が増加するに連れて、またローター・アセンブリの角速度が増加するほど、遠心力が増加する。この遠心力が流体を、ローター・アセンブリ200を通して移動させる。   When force is transmitted from the motor (not shown) to the rotor assembly 200, the rotor assembly rotates at an angular velocity about its central axis 265. As previously mentioned, the centrifugal force increases as the distance from the center axis of rotation 265 increases and as the angular velocity of the rotor assembly increases. This centrifugal force moves the fluid through the rotor assembly 200.

議論のために、ローター・アセンブリ200を通る流路に2つのセグメントを定義する。第1の流路セグメントは、混合チャンバー228の中の流体頭部268の自由界面上の流体の壁で始まり、復路リンク内の末端まで外向きに動く(半径が増加する)。第2の流路セグメントは出口250から始まり流路セグメントリンク220内の末端まで外向きに動く(半径が増加する)。第1の流路セグメント及び第2の流路セグメントは流路セグメントリンク220で合流する。   For discussion purposes, two segments are defined in the flow path through the rotor assembly 200. The first flow path segment begins with the fluid wall on the free interface of the fluid head 268 in the mixing chamber 228 and moves outward (increases in radius) to the end in the return link. The second channel segment begins at the outlet 250 and moves outward (increases in radius) to the end within the channel segment link 220. The first flow path segment and the second flow path segment merge at the flow path segment link 220.

一実施例において、2つの流路セグメント内の流れを初期化するのに、ローターを休止状態から一定の角速度までスピンアップ処理するようにしてもよい。スピンアップ処理の間(目標角速度まで達する前に)、あるいは、ローター・アセンブリ200が目標角速度に達した後に、流体導入を開始する。ある実施例では、ローター・アセンブリ内に前の測定時の残留流体が残ることもある。残留流体が、第1の流路セグメント及び第2の流路セグメントの全部又は一部に含有されていてもよい。したがって、第1の流路セグメント及び第2の流路セグメントの一部に残留流体が含有されている状態で、別の部分を初期化処理で乾燥させるようにしてもよい。   In one embodiment, the rotor may be spun up from a resting state to a constant angular velocity to initialize the flow in the two flow path segments. Fluid introduction begins during the spin-up process (before reaching the target angular velocity) or after the rotor assembly 200 reaches the target angular velocity. In some embodiments, residual fluid from previous measurements may remain in the rotor assembly. The residual fluid may be contained in all or part of the first flow path segment and the second flow path segment. Therefore, another part may be dried by the initialization process in a state where the residual fluid is contained in a part of the first flow path segment and the second flow path segment.

スピンアップ処理中に、混合チャンバー228中で流体の導入を開始できる。必ずしも全てのローター・アセンブリ200が混合チャンバー228を含まなければならないわけではない。実施例において、ローター・アセンブリ200が、228等の共通導入部を用いる代わりに、カラム毎に別々の導入部のように複数の流体導入部を備えるようにしてもよい。したがって、この例は単なる例示にすぎない。   During the spin-up process, fluid introduction can begin in the mixing chamber 228. Not all rotor assemblies 200 must include a mixing chamber 228. In an embodiment, instead of using a common inlet such as 228, the rotor assembly 200 may include multiple fluid inlets, such as separate inlets for each column. Thus, this example is merely illustrative.

典型的には、230aや230bのようなカラム中で行うクロマトグラフ分離過程で、流体はカラムの一端から別の端まで通過する。図5に示す実施例では、流体は混合チャンバー228に最も近いカラムの頭から導入され、尾の280まで通る。カラム270の頭まで流すために、多くの流路が設定できる。例えば、図5Aに示す流路では、流れは混合チャンバー中のローターの中心付近で始まり、カラムの頭までの道を連続的に中心から移動する。別の実施例では、カラムの頭部の半径より大きい半径位置から流れが始まり、カラムの入口に達するまでローターの中心に向けて移動し、カラムの入口に入る。   Typically, in a chromatographic separation process performed in a column such as 230a or 230b, fluid passes from one end of the column to another. In the embodiment shown in FIG. 5, fluid is introduced from the head of the column closest to the mixing chamber 228 and passes to the tail 280. Many channels can be set to flow to the head of the column 270. For example, in the flow path shown in FIG. 5A, the flow begins near the center of the rotor in the mixing chamber and continuously moves from the center along the path to the column head. In another embodiment, the flow begins at a radius greater than the radius of the column head, moves toward the center of the rotor until it reaches the column inlet, and enters the column inlet.

別の実施例では、230aや230bのようなクロマトグラフ用カラムは復路セグメント上に設置できる。最初に、ローター・アセンブリ200の中心265から流れが動く。ローターの中心から所定の径方向の距離のところで、ローターの中心に向きを変え、復路セグメントに入る。流れがローターの中心の方向に動くところに、つまり復路セグメントに、クロマトグラフ用カラムが設置される。例えば、流れがカラム230aの終端からカラムの頭部270に向けて動くような流路に設定できる。この例では、フローセルや質量分析器のような装置は、カラム230aの頭部270に設置される。   In another embodiment, a chromatographic column such as 230a or 230b can be installed on the return segment. Initially, the flow moves from the center 265 of the rotor assembly 200. At a predetermined radial distance from the center of the rotor, it turns to the center of the rotor and enters the return segment. A chromatographic column is installed where the flow moves in the direction of the center of the rotor, ie in the return segment. For example, the flow path can be set so that the flow moves from the end of the column 230a toward the head 270 of the column. In this example, a device such as a flow cell or a mass analyzer is installed on the head 270 of the column 230a.

別の実施例では、クロマトグラフ用カラムは直線状である必要はない。カラムは、ローター中心からローター端部に向けて何らかの形で曲がっていてもよい。一般的に、ローター・アセンブリ200内の経路に続く流路は、クロマトグラフ操作を行うのに用いられる。そのクロマトグラフ流路は直線でもよいし、曲がっていてもよい。クロマトグラフ流路において、ローター・アセンブリの中心に向けて流れるものでも、あるいは、ローター・アセンブリの中心から離れるように流れるものでもよい。流れが流入するクロマトグラフ流路の始点に達する前に、流路に沿って径方向の距離が増大、減少、一定又はこれらの組み合わせ等、ローター・アセンブリの中心からの径方向の距離が異なる流路に沿って流れる。更に、流れがクロマトグラフ流路に流入する部分の径方向の距離よりも長い距離又は短い距離流れが径方向に移動するものでもよい。最終的にクロマトグラフ流路の末端に達して排出後、流路に沿って径方向の距離が増大、減少、一定又はこれらの組み合わせ等、ローター・アセンブリの中心からの径方向の距離が異なる流路に沿って流れるものでもよい。   In another embodiment, the chromatographic column need not be linear. The column may be bent in any way from the rotor center to the rotor end. In general, the flow path following the path in the rotor assembly 200 is used to perform a chromatographic operation. The chromatographic flow path may be straight or bent. The chromatographic flow path may flow toward the center of the rotor assembly or may flow away from the center of the rotor assembly. Flows with different radial distances from the center of the rotor assembly, such as increasing, decreasing, constant or a combination of radial distances along the flow path before reaching the starting point of the chromatographic flow path where the flow enters. It flows along the road. Further, a flow that is longer or shorter than the radial distance of the portion where the flow flows into the chromatographic flow path may move in the radial direction. After reaching the end of the chromatographic flow path and discharging, the radial distance from the center of the rotor assembly is different, such as increasing, decreasing, constant or a combination of radial distances along the flow path. It may flow along the road.

ローター・アセンブリ200をいろいろなモードで操作する間、逆フローも設定できる。例えば、ローター・アセンブリ200の端部から中心265に向かう復路セグメント上の流れが、出口でバルブの作用によって遮断されると、バルブの位置である距離だけ径方向に離れた位置では、皿状アセンブリ202の端部に向かう逆向きの流れが始まり、フローセル232とカラム230aを経由して皿状アセンブリ202の中心265に向かう。したがって、ある実施例では、流れがある時点ではある方向で別の時点では反対方向になるように流路を設定できる。   A reverse flow can also be set while operating the rotor assembly 200 in various modes. For example, when the flow on the return segment from the end of the rotor assembly 200 toward the center 265 is blocked by the action of the valve at the outlet, at a position that is radially away from the valve by a distance that is the position of the valve, A reverse flow toward the end of 202 begins and travels through the flow cell 232 and column 230a toward the center 265 of the pan assembly 202. Thus, in some embodiments, the flow path can be set so that the flow is in one direction at one point and the opposite direction at another point.

図5Aに戻り、流れの初期化の間に、混合チャンバー228に導入された流体は混合チャンバーを出て、230aや230bのようなカラムに入る。各カラムには、カラム230bで言えば272や274のように、2つの着脱可能なキャップがついている。ある実施例では、2つの着脱可能なキャップにはネジが切られ、各カラムの末端に固定されている。各キャップに流路を形成するようにしてもよい。ある実施例では、着脱可能なキャップの流路はカラムと同じ断面積を有する。   Returning to FIG. 5A, during flow initialization, fluid introduced into the mixing chamber 228 exits the mixing chamber and enters a column such as 230a or 230b. Each column has two detachable caps such as 272 and 274 in the column 230b. In one embodiment, the two removable caps are threaded and secured to the end of each column. You may make it form a flow path in each cap. In one embodiment, the removable cap channel has the same cross-sectional area as the column.

最初の着脱可能なキャップ272は、混合チャンバー228を含む液体導入アセンブリにカラムを接続するためのインターフェースとなる。ある実施例では、第1の着脱可能なキャップは、ある種のガスケットを設置するための、例えば座部や溝を含む。そのガスケットは、混合チャンバーアセンブリと第1の着脱可能なキャップの間を密封するのに用いられる。同様に、274のような第2の着脱可能なキャップは、各カラムと232のようなフローセルの間のインターフェースとなる。第2の着脱可能なキャップは、例えばガスケットのような1つ以上の封印のための座部や溝に加えて、フローセル232に挿入される突起物のようなフローセルとの間のインターフェースを有する。   The first removable cap 272 provides an interface for connecting the column to a liquid introduction assembly that includes a mixing chamber 228. In some embodiments, the first removable cap includes, for example, a seat or groove for installing certain gaskets. The gasket is used to seal between the mixing chamber assembly and the first removable cap. Similarly, a second removable cap such as 274 provides an interface between each column and a flow cell such as 232. The second removable cap has an interface with a flow cell, such as a protrusion, inserted into the flow cell 232 in addition to one or more sealing seats or grooves, such as a gasket.

スピンアップ処理中に混合チャンバーへ最初に流体が導入されれば、流体がカラム230等に入る前に、ローター・アセンブリの角速度は閾値を超えていなければならない。角速度が閾値を超えていれば、混合チャンバー228中の流体はカラム230aに入り、カラムの頭270から尾280に向けて進み、カラム230aの中に流路278を形成する。角速度の閾値は、クロマトグラフ用カラム230に用いる充填剤のサイズなどの、クロマトグラフ用パッキング材の性質に依存する。典型的には、より小さな直径の充填粒子は、より大きな直径の充填粒子と比較して、流れを動かすのにより大きなRCFを必要とする。RCFは角速度の平方根に比例するので、より大きなRCFをローター・アセンブリの角速度を増加することによって生み出すことができる。   If fluid is first introduced into the mixing chamber during the spin-up process, the angular velocity of the rotor assembly must exceed the threshold before fluid enters the column 230 or the like. If the angular velocity exceeds the threshold, the fluid in the mixing chamber 228 enters the column 230a and travels from the column head 270 toward the tail 280, forming a flow path 278 in the column 230a. The threshold of the angular velocity depends on the properties of the chromatographic packing material, such as the size of the packing material used for the chromatographic column 230. Typically, smaller diameter packed particles require greater RCF to move the flow compared to larger diameter packed particles. Since RCF is proportional to the square root of the angular velocity, a larger RCF can be produced by increasing the angular velocity of the rotor assembly.

カラム230a中に流路278が生成した後、流体はカラムを出てフローセル232への流路286を形成する。フローセル232は、282のような光学ウィンドウと光学ウィンドウへのアクセスを可能とする穴を含む。 次に、流れはフローセル232を出て、復路セグメントリンク220中の流路288を形成する。流れが復路セグメントリンク220中を進む時、混合チャンバー228から復路セグメントリンク220への第1の流路セグメントは流体で満たされ、その流れは第2の流路セグメントに入り始める。流れは復路セグメントリンク220から回転アセンブリ200の中心へ向かい、その結果アジャスタブルチューブ226の出口250に達する。   After the flow path 278 is created in the column 230 a, the fluid exits the column and forms a flow path 286 to the flow cell 232. The flow cell 232 includes an optical window, such as 282, and a hole that allows access to the optical window. The flow then exits flow cell 232 and forms flow path 288 in return segment link 220. As the flow proceeds through the return segment link 220, the first flow path segment from the mixing chamber 228 to the return segment link 220 is filled with fluid and the flow begins to enter the second flow path segment. The flow goes from the return segment link 220 to the center of the rotating assembly 200 and consequently reaches the outlet 250 of the adjustable tube 226.

第2の流路セグメントでは、流れは皿状アセンブリ202の端部から中心軸265に向かい、復路セグメントリンク220を出て復路チャネル中に流路290を形成する(復路セグメントリンク220及び復路チャネル中の流路の詳細は図5B及び図5Cに示す)。流れは、復路フローチャネルを出て、ドレインチャネル248を充たし、ドレインチャネル内に流路292を形成する。図4Aに示すように、流路292は、異なるカラムに伴う多くの復路フローチャネルの流れを受ける。2つのガスケットは、流体がドレインチャネル248から漏れるのを防ぐために用いる。275aや275b等のガスケットの断面図を図5Aに示す。   In the second flow path segment, the flow is directed from the end of the dish assembly 202 toward the central axis 265 and exits the return segment link 220 to form a flow path 290 in the return channel (in the return segment link 220 and the return channel). The details of the flow path are shown in FIGS. 5B and 5C). The flow exits the return flow channel, fills the drain channel 248, and forms a flow path 292 in the drain channel. As shown in FIG. 4A, the flow path 292 receives the flow of many return flow channels associated with different columns. Two gaskets are used to prevent fluid from leaking from the drain channel 248. A cross-sectional view of a gasket such as 275a or 275b is shown in FIG. 5A.

他の実施例では、第2の流路セグメントは第1の流路セグメントからの流体だけを受け入れる。例えば、第2の流路セグメントは、カラム230a及びフローセル232を通る流れからの流体だけを受け入れ、他のカラムからの流体を受け入れない。この実施例で、別の復路(図示しない)を用いるようにしてもよい。例えば、1つのマニホールドブロック225と1つのアジャスタブルチューブ226とを、230a等の各カラムからの1つの復路チャネルに接続させて、ドレインチャネル248を省略するような構成でもよい。前に述べたように、ドレインチャネルで複数のカラムからの流れを合流させることにより、ローター・アセンブリ200内で使用される流路の量を減らすことができる。流路の量を減らすことにより、製造コストを削減できる。   In other embodiments, the second flow path segment only receives fluid from the first flow path segment. For example, the second flow path segment only accepts fluid from the flow through column 230a and flow cell 232, and does not accept fluid from other columns. In this embodiment, another return path (not shown) may be used. For example, one manifold block 225 and one adjustable tube 226 may be connected to one return channel from each column such as 230a, and the drain channel 248 may be omitted. As previously mentioned, the flow from multiple columns can be merged in the drain channel to reduce the amount of flow path used in the rotor assembly 200. Manufacturing costs can be reduced by reducing the amount of flow paths.

流路がドレインチャネル248に入った後、225等のマニホールドブロックの一つへの1つ以上の穴を通して出て、マニホールドブロック225の中に流路294を形成する。マニホールドブロック225はアジャスタブルチューブ226に連結される。流れはマニホールドブロック225を出てアジャスタブルチューブ226内に流路295を形成する。アジャスタブルチューブ226内の流路は出口250で終わる。   After the flow path enters the drain channel 248, it exits through one or more holes into one of the manifold blocks, such as 225, to form a flow path 294 in the manifold block 225. The manifold block 225 is connected to the adjustable tube 226. The flow exits the manifold block 225 and forms a flow path 295 in the adjustable tube 226. The flow path in the adjustable tube 226 ends at the outlet 250.

流体頭部の厚さが出口250の径方向の同じ距離264に達するまで、流体が混合チャンバー228に導入される。この時点で、それ以上の流体が混合チャンバー内に導入されなければ、ベルヌーイの非圧縮方程式を満たすように、流体頭部の厚み268は出口250とおよそ同じ位置で平衡に達する。粘性及びその他、例えばローター・アセンブリが中心軸265に対して歳差運動を行うなど、の非線形効果により、出口250の径方向の位置及び流体頭部の厚さは、正確には同一でないがおよそ同じ距離にある。もし、それ以上の流体が混合チャンバー228に導入されると、流体頭部の厚さは出口250より小さい径方向の位置に達する。流体頭部の厚さ268が平衡位置より大きい場合、ローター・アセンブリ200中の流れは平衡状態へ戻ろうとする。その結果、流れは混合チャンバー228から外へ出る方向に、ローター・アセンブリ200を通過するように動く。過剰の流体は、出口250から外にこぼれる。   Fluid is introduced into the mixing chamber 228 until the thickness of the fluid head reaches the same radial distance 264 of the outlet 250. At this point, if no more fluid is introduced into the mixing chamber, the fluid head thickness 268 reaches equilibrium at approximately the same location as the outlet 250 so as to satisfy Bernoulli's incompression equation. Due to viscosity and other non-linear effects such as the rotor assembly precessing relative to the central axis 265, the radial position of the outlet 250 and the thickness of the fluid head are not exactly the same, but approximately At the same distance. If more fluid is introduced into the mixing chamber 228, the fluid head thickness reaches a radial position that is less than the outlet 250. If the fluid head thickness 268 is greater than the equilibrium position, the flow in the rotor assembly 200 will attempt to return to equilibrium. As a result, the flow moves past the rotor assembly 200 in a direction out of the mixing chamber 228. Excess fluid spills out of outlet 250.

ある時点で混合チャンバー中への流体の導入が止まると、流体頭部の厚さ268が出口250と径方向におよそ同じ位置になるまで、流体は出口250からこぼれ、ドレインカラムに入る。流体が混合チャンバードレインカラム244に連続的に導入される場合、流れはアジャスタブルチューブを経てドレインカラム244に入り、ドレインカラムに流路296を形成する。流れは、ドレインカラム244を出て、マニホールド・アセンブリ204の底を通り、結果的に210aのようなリザーバーの内部に達する。流れがマニホールド・アセンブリ204を出てからの詳細を図6に示す。   When the introduction of fluid into the mixing chamber stops at some point, fluid spills out of the outlet 250 and enters the drain column until the fluid head thickness 268 is approximately in the radial position with the outlet 250. When fluid is continuously introduced into the mixing chamber drain column 244, the flow enters the drain column 244 via an adjustable tube and forms a flow path 296 in the drain column. The flow exits the drain column 244, passes through the bottom of the manifold assembly 204, and eventually reaches the interior of a reservoir such as 210a. Details after the flow exits the manifold assembly 204 are shown in FIG.

流体頭部及び出口250に関連する流体界面の径方向の位置は変わり得る。図5Aの実施例では、回転中に、遠心力によって遠心力に逆らって流れが形成し、混合チャンバーの底から混合チャンバーの上部へ、250のような各出口を横切ってアジャスタブルチューブの底部からアジャスタブルチューブの上部へ流れる。表面張力と重力の結果、混合チャンバーの上部から底部への流体頭部の界面又は出口250を横切る流体の界面は湾曲し、回転中心軸265からの径方向の距離は流体界面の場所によって変化する。ローター・アセンブリの角回転速度が増えるほど、液体界面に沿った径方向の変化は減少する、つまり、界面は垂直方向により一直線になる。   The radial position of the fluid interface associated with the fluid head and outlet 250 can vary. In the embodiment of FIG. 5A, during rotation, a flow is created against the centrifugal force by the centrifugal force during rotation and is adjusted from the bottom of the adjustable tube across each outlet, such as 250, from the bottom of the mixing chamber to the top of the mixing chamber. Flows to the top of the tube. As a result of surface tension and gravity, the fluid head interface from the top to the bottom of the mixing chamber or the fluid interface across the outlet 250 is curved and the radial distance from the central axis of rotation 265 varies with the location of the fluid interface. . As the angular rotation speed of the rotor assembly increases, the radial change along the liquid interface decreases, i.e., the interface becomes more straight in the vertical direction.

ある実施例では、流体頭部の厚さ268の径方向の位置が出口とほぼ同一であるような平衡状態に達したとき(つまり、流体頭部の厚さ268がおよそ262の線と同じ)、ローター・アセンブリ200は回転数を一定の角速度まで増加する(先に述べたように、ローター・アセンブリの角回転速度が時間と共に増加している間に、混合チャンバーに流体を導入することもできる)。ローター・アセンブリ200の回転数が所定の目標角速度に達した後、流体が混合チャンバー228に加えられ、流体は、出口250に達してアジャスタブルチューブ226から流出し始めるまで、ローター・アセンブリ200を通って流れる。流体が混合チャンバー228に添加される速度を調節することにより、230aや230b等のカラム中での流速を含むローター・アセンブリ200中の流速を制御することができる。   In one embodiment, when equilibrium is reached such that the radial position of the fluid head thickness 268 is approximately the same as the outlet (ie, the fluid head thickness 268 is approximately the same as the 262 line). The rotor assembly 200 increases the rotational speed to a constant angular velocity (as described above, fluid can also be introduced into the mixing chamber while the angular rotational speed of the rotor assembly increases with time. ). After the rotational speed of the rotor assembly 200 reaches a predetermined target angular velocity, fluid is added to the mixing chamber 228 and the fluid passes through the rotor assembly 200 until it reaches the outlet 250 and begins to flow out of the adjustable tube 226. Flowing. By adjusting the rate at which fluid is added to the mixing chamber 228, the flow rate in the rotor assembly 200, including the flow rate in columns such as 230a and 230b, can be controlled.

図1を参照して上述したように、230aや230b等のカラム中が定常流速に到達したと判断された後、ローター・アセンブリ200の所定位置にサンプルが導入される。例えば、混合チャンバー228にサンプルが添加される。この混合チャンバーから、サンプルは各カラムに導入される。図9Aに詳細を示す別の実施例では、サンプルは230aや230b等のカラムの頭部付近に注入される。カラムがクロマトグラフ用充てん剤を含む場合、サンプルはクロマトグラフ分離され、各カラムの末端にあるフローセル232を用いる測定で分析される。   As described above with reference to FIG. 1, after determining that the steady flow rate has been reached in the columns such as 230 a and 230 b, the sample is introduced into a predetermined position of the rotor assembly 200. For example, a sample is added to the mixing chamber 228. From this mixing chamber, the sample is introduced into each column. In another embodiment, shown in detail in FIG. 9A, the sample is injected near the head of a column such as 230a or 230b. If the column contains a chromatographic filler, the sample is chromatographed and analyzed by measurement using a flow cell 232 at the end of each column.

流体頭部の平衡厚さ268は回転軸からの出口250までの距離264を変えることで、調節できる。例えば、運転中に流体頭部が混合チャンバー228の座240の穴の中に入りこまないように、流体頭部の平衡厚さに調整される。既に書いたように、混合チャンバーの座240の穴は1つ以上の流路の入口となり、混合チャンバー228へ流体を供給できる。   The fluid head equilibrium thickness 268 can be adjusted by changing the distance 264 from the axis of rotation to the outlet 250. For example, the fluid head is adjusted to the equilibrium thickness of the fluid head so that the fluid head does not enter the hole in the seat 240 of the mixing chamber 228 during operation. As already noted, the holes in the mixing chamber seat 240 provide an inlet for one or more flow paths and can supply fluid to the mixing chamber 228.

一般的に、いろいろな実施形態では、ローター・アセンブリ200は以下のものを含む、1)第1の流路セグメントでは、流れはある流路に沿い、中心から径方向の距離は流路の最後では初期の距離より大きい。2)第1の流路セグメントに接続された第2の流路セグメントでは、中心から径方向の距離は流路の最後では初期の距離より小さい。第2の流路セグメントの最終的な径方向の距離に出口が設置され、流体は第2の流路セグメントを出る。第2の流路セグメントで出口のある場所の回転軸265からの距離は、第1の流路セグメントの平衡位置を決定する。流体はある速度で第1の流路セグメントに導入される。流体が第1の流路セグメントに導入される速度は、第1の流路セグメント及び第2の流路セグメントを通過する流速の制御に利用される。以下で述べるように、流体導入速度及び関連する流速はローター・アセンブリ200の角回転速度の変化に対しては比較的影響を受けない。   In general, in various embodiments, the rotor assembly 200 includes: 1) In the first flow path segment, the flow is along a flow path and the radial distance from the center is at the end of the flow path Then it is larger than the initial distance. 2) In the second flow path segment connected to the first flow path segment, the radial distance from the center is smaller than the initial distance at the end of the flow path. An outlet is placed at the final radial distance of the second flow path segment, and the fluid exits the second flow path segment. The distance from the rotation axis 265 where the outlet is located in the second flow path segment determines the equilibrium position of the first flow path segment. Fluid is introduced into the first flow path segment at a rate. The speed at which fluid is introduced into the first flow path segment is used to control the flow rate through the first flow path segment and the second flow path segment. As described below, the fluid introduction speed and the associated flow rate are relatively insensitive to changes in the angular rotation speed of the rotor assembly 200.

図5に戻り、他の実施例では、各アジャスタブルチューブ226の出口250の半径264を調節可能である。各アジャスタブルチューブの250のような出口を、ローター・アセンブリ200の中心軸265から同じ又は異なった距離に設置できる。226のようなアジャスタブルチューブには、マニホールド・アセンブリ204と合うような溝、及びマニホールドブロック225と合うような溝がある。アジャスタブルチューブは、いろいろな深さでマニホールドブロック225にねじ込まれ、出口250の径方向の距離が変わる。固定ナット224でアジャスタブルチューブ226を固定し、ローター・アセンブリ200の回転中に出口250の径方向の位置を一定にする。   Returning to FIG. 5, in another embodiment, the radius 264 of the outlet 250 of each adjustable tube 226 can be adjusted. An outlet, such as 250 for each adjustable tube, can be installed at the same or different distance from the central axis 265 of the rotor assembly 200. An adjustable tube such as 226 has a groove that fits the manifold assembly 204 and a groove that fits the manifold block 225. The adjustable tube is screwed into the manifold block 225 at various depths and the radial distance of the outlet 250 changes. The adjustable tube 226 is fixed by the fixing nut 224 so that the radial position of the outlet 250 is constant during the rotation of the rotor assembly 200.

ある実施例では、出口250の径方向の距離を動的に変化させる仕組みがローター・アセンブリ200にある。例えば、226等のアジャスタブルチューブ末端に、弾性的に伸長可能な可撓性の終端パーツを取り付ける。運転中に、可撓性の終端パーツに力がかかり、そのパーツに接続する出口250の径方向の距離を変える。例えば、可撓性の終端パーツに力が加えられない場合には、出口250はドレインカラム244の壁近くにとどまるが、力が加えられると、出口250はドレインカラム244の中心方向に延びる。   In one embodiment, the rotor assembly 200 has a mechanism for dynamically changing the radial distance of the outlet 250. For example, an elastically extensible flexible end part is attached to the end of an adjustable tube such as 226. During operation, force is applied to the flexible terminal part, changing the radial distance of the outlet 250 connecting to that part. For example, when no force is applied to the flexible end piece, the outlet 250 remains near the wall of the drain column 244, but when the force is applied, the outlet 250 extends in the direction of the center of the drain column 244.

第1流路セグメントを備えるローター・アセンブリ200を第2流路セグメントに連結されるローター端部に合わせて設定する利点は、一旦平衡条件が確立すると、例えば混合チャンバー228を介して第1流路セグメントに導入する速度を変えることによって、流速を制御できる点にある。理想的な条件に近づくと、カラム中である一定の流速を得るために必要な第1流路セグメントへの流体の導入速度は、広い角速度操業条件で角速度に対して本質的に独立になる。   The advantage of setting the rotor assembly 200 with the first flow path segment to the end of the rotor connected to the second flow path segment is that once the equilibrium condition is established, the first flow path is established via the mixing chamber 228, for example. The flow rate can be controlled by changing the speed of introduction into the segment. As ideal conditions are approached, the rate of fluid introduction into the first flow path segment required to obtain a constant flow rate in the column is essentially independent of angular velocity at wide angular velocity operating conditions.

更に、ローター・アセンブリ200内で特定の流速を得るために必要な混合チャンバー228中の流速は、ローターの端部から戻ってくる他の流れの設定と比較して角速度にあまり依存しない。例えば、流れは、250ではなく、復路セグメントリンク220のようなローター端部から流出する。ある実施例では、210のような流体回収リングでローター端部を囲み、例えば復路セグメントリンクから出る流体を回収するようにしてもよい(この例では、復路セグメントリンクは流れをローター・アセンブリの中心265に向けることはない)。図5Aに示すように流れが迂回して回転軸265に戻るような構成と比較して、この構成では、ローター端部における流出速度とカラムを通過する速度とが、角速度の変化に対してはるかに大きな影響を受ける。典型的には、この種の構成に対して、ローター・アセンブリの角速度が増加するとRCFも増加するので、流出速度も増加する。   Furthermore, the flow rate in the mixing chamber 228 required to obtain a specific flow rate in the rotor assembly 200 is less dependent on angular velocity compared to other flow settings returning from the end of the rotor. For example, the flow exits from the rotor end, such as the return segment link 220, rather than 250. In one embodiment, a fluid recovery ring, such as 210, surrounds the rotor end so that, for example, fluid exiting the return segment link may be recovered (in this example, the return segment link causes flow to flow to the center of the rotor assembly. 265). Compared to a configuration in which the flow is diverted back to the rotating shaft 265 as shown in FIG. 5A, in this configuration, the outflow velocity at the rotor end and the velocity through the column are far greater than the change in angular velocity. Greatly affected. Typically, for this type of configuration, as the angular velocity of the rotor assembly increases, the RCF also increases, so the outflow rate also increases.

図5B及び図5Cには、ローター端部近傍での流れの更なる詳細が示されている。特に図5Bは、皿状アセンブリ202、クロマトグラフ処理に持いられる充填剤を含むカラム230(固定相物質とも呼ばれる)、フローセル232、復路セグメントリンク220、及び298aや298b等の復路チャネルの横断面を上から透視した図であり、流路を示してある。カラム230は、皿状アセンブリ202上に載置されるものでもよい。皿状アセンブリ202は、カラムが収容される溝を備えるものでもよい。   5B and 5C show further details of the flow near the rotor end. In particular, FIG. 5B shows a cross section of a dish-like assembly 202, a column 230 (also referred to as stationary phase material) that contains a packing material carried in the chromatographic process, a flow cell 232, a return segment link 220, and a return channel such as 298a and 298b. Is a view seen through from above, showing the flow path. The column 230 may be placed on the dish-like assembly 202. The dish-like assembly 202 may include a groove in which a column is accommodated.

上述したように、着脱可能なキャップ274をカラム300の末端に組み合わせることができる。ある実施例では、着脱可能なキャップ274には突起があり、フローセル232の開口部に合うように設定されている。ガスケット274aが突起を囲み、着脱可能なキャップ274とフローセルの間の密閉を維持する。皿状アセンブリ202には凹所があり、その中にフローセル232が設置される。   As described above, a removable cap 274 can be combined with the end of the column 300. In one embodiment, the removable cap 274 has a protrusion that is set to fit the opening of the flow cell 232. A gasket 274a surrounds the protrusion and maintains a seal between the removable cap 274 and the flow cell. The dish-like assembly 202 has a recess in which the flow cell 232 is placed.

フローセル232には開口部があり、復路セグメントリンク220に向けて流体が流れる(図5Cの252a及び252bを参照)。流路は復路セグメントリンク220を出て、復路チャネル298a及び298bに入る。復路セグメントリンク220と皿状アセンブリ202の間にガスケット220aが取り付けられる。ガスケット220aは、復路セグメントリンク220とフローセル232の間、及び復路セグメントリンク220と復路チャネルの間での液漏れを防ぐ。   The flow cell 232 has an opening that allows fluid to flow toward the return segment link 220 (see 252a and 252b in FIG. 5C). The flow path exits return segment link 220 and enters return channels 298a and 298b. A gasket 220 a is attached between the return segment link 220 and the dish-like assembly 202. The gasket 220a prevents liquid leakage between the return segment link 220 and the flow cell 232 and between the return segment link 220 and the return channel.

皿状アセンブリ202には、ファスナー222aの受け部がある。 ファスナーは、復路セグメントリンク220中の穴に挿入される。ファスナーを締め付けることにより、復路セグメントリンク220と皿状アセンブリ202の間のガスケット220aにかかる力を強めることができる。ガスケット220aにかかる力により、密閉性が高まり、漏れを防ぐことができる。復路フローチャネルには、皿状アセンブリ202の外側端部を通って皿状アセンブリ202に入る部分298aと、皿状アセンブリ202を通して下へ潜る部分298bがある(298aと298bは互いに角度を持っている)。298bの部分はドレインチャネル248に連結されている。   The dish-like assembly 202 has a receiving portion for the fastener 222a. The fastener is inserted into a hole in the return segment link 220. By tightening the fastener, the force applied to the gasket 220a between the return path segment link 220 and the dish-like assembly 202 can be increased. Due to the force applied to the gasket 220a, the sealing performance is increased and leakage can be prevented. The return flow channel has a portion 298a that enters the pan assembly 202 through the outer end of the pan assembly 202 and a portion 298b that goes down through the pan assembly 202 (298a and 298b are angled with respect to each other). ). The portion of 298b is connected to the drain channel 248.

図5Cには、復路セグメントリンク220の実施例を示す。復路セグメントリンク220には、300や306のような穴があり、これによって1つ以上の復路セグメントリンクと組み合わせることができる。300や306のような穴にピンを通すことによって、一つの復路セグメントリンクを他の復路セグメントリンクと組み合わせる。全ての復路セグメントリンクが互いに組み合わされると、ローター端部の周りに連続した鎖の輪ができる。   FIG. 5C shows an example of the return segment link 220. The return segment link 220 has holes such as 300 and 306 that can be combined with one or more return segment links. One return segment link is combined with another return segment link by passing a pin through a hole such as 300 or 306. When all the return segment links are combined together, a continuous chain ring around the rotor end is created.

復路セグメントリンク220には穴304がある。図5Bに示すように、ファスナーをこの穴に差し込むことによって、復路セグメントリンクと皿状アセンブリ202を組み合わせる。ある実施例では、復路セグメントリンク220には302aや302bのような2つの凹所がある。この凹所によって、皿状アセンブリ202上のフローセルと復路フローチャネルの間の流れができる。ある実施例では、各路セグメントリンク220に2つの異なるクロマトグラフ用カラムからの流れを統合している。   The return segment link 220 has a hole 304. As shown in FIG. 5B, the return segment link and dish assembly 202 are combined by inserting a fastener into the hole. In one embodiment, the return segment link 220 has two recesses, such as 302a and 302b. This recess allows flow between the flow cell on the pan assembly 202 and the return flow channel. In one embodiment, each path segment link 220 integrates flow from two different chromatographic columns.

各復路セグメントリンク220の内表面は曲線状でもよい。復路セグメントリンクが連結されると、その内表面が円を形成し、皿状アセンブリ202の端部の周囲を囲む円よりわずかに大きくなるように、表面を曲線状にする。表面の曲線308によって、穴304を通して取り付けられたファスナーから生ずる力がうまく分散する。表面308にかかる分散した力が、復路セグメントリンク220と皿状アセンブリ202の外側端との間の密閉性を向上させる。   The inner surface of each return path segment link 220 may be curved. When the return segment links are connected, the inner surface forms a circle and the surface is curved so that it is slightly larger than the circle surrounding the periphery of the end of the dish-like assembly 202. The surface curve 308 distributes well the forces resulting from fasteners attached through holes 304. The distributed force on the surface 308 improves the seal between the return segment link 220 and the outer end of the pan assembly 202.

図6には、ローター・アセンブリ200の側面図を示し、リザーバーについては断面図を、アダプタープレート・アセンブリ214については部分的に透視図とする。アダプタープレート・アセンブリ214はアダプタープレート318を含む。320のようなファスナーを介して、マニホールド・アセンブリ204はアダプタープレート318と組み合わされる。モーター(図に含まない)に接続されたテーパシャフト212は、ファスナー316を介して、アダプタープレート・アセンブリ214のディスク部分214aと組み合わされる。テーパシャフト212、アダプタープレート・アセンブリ214の底部に挿入され、ファスナーによって固定する。   FIG. 6 shows a side view of the rotor assembly 200, with the reservoir being a cross-sectional view and the adapter plate assembly 214 being a partially transparent view. Adapter plate assembly 214 includes an adapter plate 318. The manifold assembly 204 is combined with the adapter plate 318 via a fastener such as 320. A tapered shaft 212 connected to a motor (not shown) is combined with a disk portion 214a of the adapter plate assembly 214 via a fastener 316. The taper shaft 212 is inserted into the bottom of the adapter plate assembly 214 and fixed with a fastener.

リザーバー210は、アダプタープレート・アセンブリ214のディスク部分214aなどに組み合わされる。アダプタープレート318には、1つ以上の流路がある。それにより、マニホールド・アセンブリ204の中のドレインカラム244からアダプタープレートへの流路ができる。マニホールド・アセンブリ204の流体界面がアダプタープレート318上の液体界面との間の密閉を保つために、1つ以上のガスケット(図に含まず)が使用される。   The reservoir 210 is combined with the disk portion 214a of the adapter plate assembly 214 and the like. The adapter plate 318 has one or more flow paths. This creates a flow path from the drain column 244 in the manifold assembly 204 to the adapter plate. One or more gaskets (not shown) are used to keep the fluid interface of the manifold assembly 204 between the liquid interface on the adapter plate 318.

流体は、マニホールド・アセンブリ204からアダプタープレート318に入り、1つ以上の流路を通り、1つ以上の穴310を介してアダプタープレートから排出される。ある実施例では、流れはローター・アセンブリの中心から入り、リザーバー210に向けて径方向に流れる。その後、リザーバー210a等の内部に流れ込む。   Fluid enters the adapter plate 318 from the manifold assembly 204, passes through one or more flow paths, and exits the adapter plate through one or more holes 310. In one embodiment, the flow enters from the center of the rotor assembly and flows radially toward the reservoir 210. Thereafter, it flows into the reservoir 210a and the like.

リザーバー210とアダプタープレート318の間の流体界面を密閉することができる。ある実施例では、アダプタープレート318の外側にチャネルがあり、ガスケット314a及び314bで密閉する。この方法の利点は、アダプタープレート318を210のような単独のリザーバー・ドラムの内側に挿入できる点である。リザーバー・ドラム210には、その内側表面から伸長する円形の突起322又は多くのアームが備えられている。アダプタープレート318はこの突起又はアームの上に設置される。アダプタープレート・アセンブリのディスク部分214aは、円形の突起又はアームを介して挿入される。円形の突起又はアームには、リザーバー・ドラムをアダプタープレート318に取り付ける場所がある。   The fluid interface between the reservoir 210 and the adapter plate 318 can be sealed. In one embodiment, there is a channel outside the adapter plate 318 that is sealed with gaskets 314a and 314b. The advantage of this method is that the adapter plate 318 can be inserted inside a single reservoir drum such as 210. The reservoir drum 210 is provided with a circular protrusion 322 or many arms extending from its inner surface. The adapter plate 318 is placed on this protrusion or arm. The disk portion 214a of the adapter plate assembly is inserted through a circular protrusion or arm. A circular protrusion or arm provides a place to attach the reservoir drum to the adapter plate 318.

ある実施例では、リザーバー・ドラムは、半分にして2つ、あるいは、4分の1にして4つのように、複数に分かれている。アダプタープレート318にリザーバー・ドラム210の穴に挿入される流路があるか、あるいは、リザーバー・ドラム210がアダプタープレートに挿入できる流路を有する。リザーバー・ドラム210は多くの部品で組み立てられる。このような形態はアダプタープレートの端部の密閉されたチャネルの代わりとなる。   In some embodiments, the reservoir drum is divided into a plurality, such as two halves or four quarters. The adapter plate 318 has a flow path that is inserted into the hole of the reservoir drum 210, or the reservoir drum 210 has a flow path that can be inserted into the adapter plate. The reservoir drum 210 is assembled from a number of parts. Such a configuration replaces the sealed channel at the end of the adapter plate.

異なるローター・アセンブリでは異なるマニホールド・アセンブリと異なるリザーバーのデザインを採用できる。例えば、排水リザーバー・ドラム210の内側直径とマニホールド・アセンブリ204の外側直径は大きくできる。テーパシャフト212に接続されたアダプタープレート・アセンブリの一部を再利用可能な形態で、異なる形態のマニホールド・アセンブリ204には異なるアダプタープレート318及びリザーバー・ドラムを用いることができる。   Different rotor assemblies can employ different manifold assemblies and different reservoir designs. For example, the inner diameter of the drain reservoir drum 210 and the outer diameter of the manifold assembly 204 can be increased. Different adapter plates 318 and reservoir drums can be used for different configurations of the manifold assembly 204, with a portion of the adapter plate assembly connected to the tapered shaft 212 being reusable.

図5A、図5B、図5C及び図6に示すローター・アセンブリは多くのモジュール部品からなる。モジュールの構成は例として挙げただけであり、限定するものではない。モジュール構成にする利点は、組み立て、解体、構成の融通性及び低コストである。モジュール構成にする欠点は、モジュールの部品が増えると流体インターフェースが増え、密閉の必要性が増えて、結果的に液漏れの可能性が増える点である。   The rotor assembly shown in FIGS. 5A, 5B, 5C and 6 is made up of a number of modular parts. The module configuration is only given as an example and is not limiting. The advantages of modular construction are assembly, disassembly, configuration flexibility and low cost. The disadvantage of modular construction is that as the number of parts in the module increases, the fluid interface increases and the need for sealing increases, resulting in an increased possibility of liquid leakage.

ある実施例において、漏れる可能性のある場所をなくすために、2つの別々の部品に関係する機能を果たすようにいくつかの部品を一体形成するようにしてもよい。例えば、ある実施例において、排水リザーバーとマニホールド・アセンブリとを一体成形してアダプタープレート318を通る流路を省略するようにしてもよい。別の実施例において、混合チャンバーのエンクロージャを皿状アセンブリ202とは別の構成要素として形成するようにしてもよい。更に別の実施例において、混合チャンバーのエンクロージャを皿状アセンブリ202と一体成形された構成要素としてもよい。また、マニホールドブロック225とアジャスタブルチューブ226とを1本の柔軟な管路として形成することもできる。   In some embodiments, several parts may be integrally formed to perform functions related to two separate parts in order to eliminate potential leak locations. For example, in some embodiments, the drainage reservoir and manifold assembly may be integrally formed so that the flow path through the adapter plate 318 is omitted. In another embodiment, the mixing chamber enclosure may be formed as a separate component from the pan assembly 202. In yet another embodiment, the mixing chamber enclosure may be a component integrally formed with the pan assembly 202. Further, the manifold block 225 and the adjustable tube 226 can be formed as one flexible conduit.

別の実施例では、皿状アセンブリ202上に多くの溝があり、その上にカラムを設置できる。したがって、例えば充填や洗浄のためにカラムを外したり、再度据え付けたりできる。他の実施例において、カラムは、皿状アセンブリ202と一体成形されるものでもよい。例えば、皿状アセンブリを形成しているディスクに多くの穴を開けて、カラムとして使うことができる。別の例では、金属を流路の上に注ぎ、後で取り除くことにより、202のような皿状アセンブリの内部に流路を作ることができる。   In another embodiment, there are many grooves on the dish-like assembly 202 on which the column can be placed. Thus, for example, the column can be removed or re-installed for packing or washing. In other embodiments, the column may be integrally formed with the dish assembly 202. For example, many holes can be drilled in a disk forming a dish-like assembly and used as a column. In another example, a channel can be created inside a dish-like assembly such as 202 by pouring metal onto the channel and later removing it.

別の実施例では、第1プレートの上に多くの開放チャネルを形成し、その後にチャネルを覆うようにしてもよい。例えば、第2プレートを接着させてチャネルを覆うようにしてもよい。チャネルを覆った後も、各チャネルは入口と出口とを備える。例えば、第1「ワッシャ」型ディスク上に、径方向に並ぶ多くのチャネルを形成するようにしてもよい。各チャネルは、ワッシャの内側半径から外側半径にむけて形成される。その後、第1ワッシャと同じ寸法で平らな表面を有する第2ワッシャ等の第2の構造体を第1のワッシャに接着して、閉鎖チャネルを形成するようにしてもよい。ある実施例では、2つの別のプレートに、例えば半円柱状の開放チャネルを形成する。2つのプレートを合わせると、円形の断面を有する閉鎖チャネルが形成される。   In another embodiment, a number of open channels may be formed on the first plate, after which the channels are covered. For example, the channel may be covered by adhering the second plate. Even after covering the channels, each channel has an inlet and an outlet. For example, many channels arranged in the radial direction may be formed on a first “washer” type disk. Each channel is formed from the inner radius to the outer radius of the washer. Thereafter, a second structure such as a second washer having a flat surface with the same dimensions as the first washer may be adhered to the first washer to form a closed channel. In one embodiment, two separate plates are formed with, for example, semi-cylindrical open channels. When the two plates are brought together, a closed channel with a circular cross-section is formed.

図7Aないし図7Cに、ガスベアリング支持アセンブリ400の側面図及び投影図を示す。ガスベアリング支持アセンブリ400はローター・アセンブリを回転させるドラム型の回転機構(図8参照)の上に設置できる。蓋414はドラムの蓋として機能する。蓋は、防弾ガラスのような固くて透明な素材で作成される。防弾ガラスにしておけば、何らかの機械的なトラブルでローター・アセンブリから飛ばされてくる部品から保護しつつ、ローター・アセンブリを見ながら操作することができる。他の実施例では、非透過性の素材で蓋を形成可能である。   7A-7C show a side view and a projected view of the gas bearing support assembly 400. FIG. The gas bearing support assembly 400 may be installed on a drum-type rotation mechanism (see FIG. 8) that rotates the rotor assembly. The lid 414 functions as a drum lid. The lid is made of a hard and transparent material such as bulletproof glass. If it is made of bulletproof glass, it can be operated while looking at the rotor assembly while protecting from parts that are blown from the rotor assembly due to some mechanical trouble. In other embodiments, the lid can be formed of a non-permeable material.

ローター・アセンブリ200の回転中に、座240の上にガスベアリング418を設置する。ガスベアリング418から座240にかかる重量によって、回転中のローター・アセンブリ200を安定化できる。例えば、ガスベアリング支持アセンブリ400の重量が、ローター・アセンブリが回転する間に起こる歳差運動を軽減する。   A gas bearing 418 is installed on the seat 240 during rotation of the rotor assembly 200. The rotating rotor assembly 200 can be stabilized by the weight from the gas bearing 418 to the seat 240. For example, the weight of the gas bearing support assembly 400 reduces precession that occurs while the rotor assembly rotates.

ガスベアリング支持アセンブリ400は多くの流路を含む。流路416は空洞のシャフト412を取り抜け、ガスベアリング418の中心426にある穴を通る。先に述べたように、ガスベアリング418が座240の上にあるとき、流路は、例えば、混合チャンバー228のような、座240の下のチャンバーまで伸長するものでもよい。更に、ガスベアリング418の底部が混合チャンバーの蓋の一部として働き、混合チャンバー内への流体の閉じ込めを助けるものでもよい。   The gas bearing support assembly 400 includes a number of flow paths. The flow path 416 passes through the hollow shaft 412 and passes through a hole in the center 426 of the gas bearing 418. As previously mentioned, when the gas bearing 418 is above the seat 240, the flow path may extend to a chamber below the seat 240, such as a mixing chamber 228, for example. In addition, the bottom of the gas bearing 418 may serve as part of the lid of the mixing chamber to help confine fluid within the mixing chamber.

ある実施例では、ガスベアリング支持アセンブリを貫通して三つの流路がある。その三つの流路を用いて、例えば2つの異なる溶媒とサンプル流体のように、いろいろな流体を混合チャンバーに供給できる。異なる溶媒の濃度を時間をかけて変化させ、容易にグラジエントをかけることができる。他の実施例では、それより多い又は少ない流路がシャフト412を通り、混合チャンバーへ通る。ある場合には、ガスベアリング支持アセンブリが流路を全く含まず、ローター・アセンブリを安定させるためだけに用いられる。別の場合には、1つ以上の流路が非活性で使用されない。   In one embodiment, there are three channels through the gas bearing support assembly. The three channels can be used to supply various fluids to the mixing chamber, such as two different solvents and sample fluids. Gradients can be easily applied by changing the concentration of different solvents over time. In other embodiments, more or fewer channels pass through the shaft 412 to the mixing chamber. In some cases, the gas bearing support assembly does not include any flow paths and is used only to stabilize the rotor assembly. In other cases, one or more flow paths are inactive and not used.

シャフト412には1つ以上の流体インターフェースがあり、溶媒リザーバー285及び/又はサンプルインジェクター402からの1つ以上の流路がシャフトの中心部分を通る流路につながるようになっている。例えば、シャフト412は、溶媒リザーバー285やサンプルインジェクター402からのフレキシブルチューブによる流路に連結されるインターフェースでキャップ406と連結される。溶媒リザーバーやサンプルインジェクター402に付随した1つ以上のポンプが流体をシャフトの中に動かす。   The shaft 412 has one or more fluid interfaces such that one or more flow paths from the solvent reservoir 285 and / or the sample injector 402 lead to a flow path through the central portion of the shaft. For example, the shaft 412 is connected to the cap 406 by an interface connected to a flow path by a flexible tube from the solvent reservoir 285 or the sample injector 402. One or more pumps associated with the solvent reservoir or sample injector 402 move the fluid into the shaft.

ある実施例では、1つ以上のポンプが、ピストン駆動ポンプのような容積型ポンプである。別の実施例では、1つ以上のポンプが、浮力ポンプのような容積型ポンプである。圧縮空気駆動の二重隔膜ポンプは浮力ポンプの一例である。この種のポンプは圧縮ポンプの上で動き、稼働部分が最も少ない。他の実施例では、ガス増幅ポンプを用いる。   In one embodiment, the one or more pumps are positive displacement pumps such as piston driven pumps. In another embodiment, the one or more pumps are positive displacement pumps such as buoyancy pumps. A compressed air driven double diaphragm pump is an example of a buoyancy pump. This type of pump runs on top of the compression pump and has the least operating part. In another embodiment, a gas amplification pump is used.

ガスベアリング418は多孔質である。ガスベアリング中のポアをガスは通り抜けることができる。ガスベアリング418が座240の上にありローター・アセンブリが回転しているとき、ガスベアリング418を通して圧縮されたガスはガスベアリング418と回転座240の間に薄い層を形成する。ガスの薄い層はガスベアリング418と回転座240の間の摩擦を最小限にする。時として、ガスベアリングと回転座240は接触する。この接触により、結果的にガスベアリング418がなくなる。   The gas bearing 418 is porous. Gas can pass through the pores in the gas bearing. When the gas bearing 418 is on the seat 240 and the rotor assembly is rotating, the gas compressed through the gas bearing 418 forms a thin layer between the gas bearing 418 and the rotating seat 240. A thin layer of gas minimizes friction between the gas bearing 418 and the rotating seat 240. Sometimes the gas bearing and the rotating seat 240 are in contact. This contact results in the gas bearing 418 being lost.

ガスベアリングは、例えば加圧アルゴン容器のようなガス源404との間のインターフェースを含む。操作中に、加圧アルゴンはガスベアリング418を通り抜ける。アルゴンの利点は、大気中で三番目に多い気体であり不活性な点である。しかしながら、他のガスでも良く、アルゴンはただの例示に過ぎない。   The gas bearing includes an interface to a gas source 404, such as a pressurized argon container. During operation, pressurized argon passes through the gas bearing 418. The advantage of argon is that it is the third most gas and inert in the atmosphere. However, other gases may be used, and argon is merely an example.

ガスベアリング支持アセンブリ400は、シャフト412とガスベアガスベアリング支持アセンブリは図7Aでは上げた状態、図7Bでは下げた状態で示されている。ある実施例では、ガスベアリング支持アセンブリはレバー408によって昇降される。レバー408は回転シャフト410に連結され、シャフト410の回転420がシャフト412とガスベアリング420とを昇降する。回転シャフト410はサポートブロック424によって支えられる。サポートブロック424は、428等の1つ以上のファスナーによって蓋414と組み合わされる。   The gas bearing support assembly 400 is shown with the shaft 412 and gas bearing gas bearing support assembly in the raised state in FIG. 7A and lowered in FIG. 7B. In some embodiments, the gas bearing support assembly is raised and lowered by lever 408. The lever 408 is connected to the rotating shaft 410, and the rotation 420 of the shaft 410 moves up and down the shaft 412 and the gas bearing 420. The rotating shaft 410 is supported by a support block 424. Support block 424 is combined with lid 414 by one or more fasteners, such as 428.

図8は、ローター・アセンブリ200、格納構造中のガスベアリング支持アセンブリ400、及び444や442等の装置固定具の側面図を示す。ガスベアリング支持アセンブリ400は所定の位置に取り付けられており、ローター・アセンブリ200の座240にガスベアリング418が位置する。ガスベアリングの蓋は格納構造440の出っ張りの上にある。   FIG. 8 shows a side view of the rotor assembly 200, the gas bearing support assembly 400 in the containment structure, and device fixtures such as 444 and 442. FIG. The gas bearing support assembly 400 is mounted in place and a gas bearing 418 is located on the seat 240 of the rotor assembly 200. The gas bearing lid is on the ledge of the containment structure 440.

ある実施例では、格納構造440はドラム型で、金属でできている。格納構造440には穴があり、ローター・アセンブリ200の下にあるモーターにテーパシャフト212が連結される。モーターにより、ローター・アセンブリ200に角速度を伝えることができる。   In one embodiment, the containment structure 440 is drum-shaped and made of metal. The containment structure 440 has a hole, and the tapered shaft 212 is connected to the motor under the rotor assembly 200. The motor can transmit the angular velocity to the rotor assembly 200.

1つ以上の穴が、格納構造あるいは蓋414に設けられている。その穴は、気体をチャンバー450から排出する通路となる。ある実施例では、チャンバー450は密閉され、チャンバー内ではある程度の真空状態が達成される。密閉を改善するために、蓋414と格納構造440の間にガスケットが置かれる。更に、蓋414と格納構造をよりしっかりと組み合わせるためにファスナーが用いられる。蓋414か格納構造440の中の1つ以上の穴が真空ポンプと接続される。真空ポンプが働くと、チャンバー450の中にある程度の真空状態が達成される。真空ポンプは、可燃性ガスのような危険な気体がチャンバー450で偶然発生するのを防ぐ安全上の目的にも用いられる。   One or more holes are provided in the storage structure or lid 414. The hole serves as a passage for exhausting gas from the chamber 450. In some embodiments, the chamber 450 is sealed and some degree of vacuum is achieved in the chamber. A gasket is placed between the lid 414 and the containment structure 440 to improve sealing. In addition, fasteners are used to more securely combine the lid 414 and the storage structure. One or more holes in the lid 414 or the containment structure 440 are connected to the vacuum pump. When the vacuum pump is activated, a certain degree of vacuum is achieved in the chamber 450. The vacuum pump is also used for safety purposes to prevent accidental generation of dangerous gases such as flammable gases in the chamber 450.

442や444等の1つ以上の装置固定金具が格納構造に備えられる。ある実施例では、442や444等の各装置固定金具は光源及び集光装置を含む。光源と集光装置とは、先に述べたようにローター・アセンブリ200上のフローセル・ウィンドウと一直線上に配置されるものでもよい。光源及び集光装置をローター・アセンブリ200の端部近傍にあるフローセル・ウィンドウと一直線上に配置するために、装置固定金具をローター・アセンブリ200の上方又は下方まで伸長させるようにしてもよい。   One or more device fixing brackets such as 442 and 444 are provided in the storage structure. In some embodiments, each device fixture, such as 442 and 444, includes a light source and a light collector. The light source and the light concentrator may be arranged in line with the flow cell window on the rotor assembly 200 as described above. In order to place the light source and light concentrator in line with the flow cell window near the end of the rotor assembly 200, the device fixture may extend above or below the rotor assembly 200.

ある実施例では、2本の光ファイバーケーブルが装置固定金具に取り付けられる。第1の光ファイバーケーブルは1つ以上の波長で光子を放出する光源と連結される。第2の光ファイバーケーブルは光電子増倍管に連結される。第2の光ファイバーケーブルは、フローセルを通過した第1の光ファイバーケーブルから出た光子を受け取る。集光された光子は、光電子増倍管に渡される。光電子増倍管及び光源は、格納構造440の外側に位置する。   In one embodiment, two fiber optic cables are attached to the device fixture. The first fiber optic cable is coupled to a light source that emits photons at one or more wavelengths. The second optical fiber cable is connected to the photomultiplier tube. The second fiber optic cable receives photons emitted from the first fiber optic cable that have passed through the flow cell. The collected photons are passed to a photomultiplier tube. The photomultiplier tube and the light source are located outside the storage structure 440.

光電子増倍管からのシグナルにより、流路を通る流体の成分を分析することができる。各装置に結合された光源は、異なる波長の光を放出する。例えば、可視光、紫外光、赤外光等があるが、これらに限定されるものではない。さまざまな実施例において、発光及び集光能力のある装置を用いなくてもよいし、あるいは、1つ又は2つ以上のこのような装置を用いるようにしてもよい。   The signal from the photomultiplier tube can analyze the component of the fluid passing through the flow path. A light source coupled to each device emits light of a different wavelength. For example, there are visible light, ultraviolet light, infrared light, and the like, but it is not limited thereto. In various embodiments, a device capable of emitting and collecting light may not be used, or one or more such devices may be used.

他の実施例では、442や444のような装置固定具が、ガスベアリングを備えるものでもよい。ガスベアリングは、回転中にローター・アセンブリを安定化させて、ローター・アセンブリが442や444等の装置固定具と衝突するのを防ぐ。フレキシブルチューブのような流路をガスベアリングに気体を供給するために装置固定具と結合させることができる。流路は、ガスベアリングと一緒に用いるガス源に接続される。   In other embodiments, device fixtures such as 442 and 444 may include gas bearings. The gas bearing stabilizes the rotor assembly during rotation and prevents the rotor assembly from colliding with equipment fixtures such as 442 and 444. A flow path such as a flexible tube can be coupled with the device fixture to supply gas to the gas bearing. The flow path is connected to a gas source for use with the gas bearing.

442や444等の装置固定具には、一部が回転できるような回転ジョイントが含まれる。回転ジョイントを用いることにより、装置固定具の一部、例えばその上部を回転させる、たとえば、上向きに回転させることができるため、ローター・アセンブリを格納構造440内に配置することもできるし、格納構造440外に配置することも可能である。   Device fixtures such as 442 and 444 include revolute joints that are partially rotatable. By using a rotating joint, a portion of the device fixture, for example, the upper part thereof, can be rotated, eg, rotated upward, so that the rotor assembly can be placed within the containment structure 440 and the containment structure. It is also possible to arrange outside 440.

一実施例において、格納構造の側面とローター・アセンブリの端部との間に十分な隙間がある場合には、例えば光ファイバーケーブルを含む部分等、装置固定具の一部を格納式アーム上に配置可能である。格納式アームを格納することにより、ローター・アセンブリを格納構造の中に設置したり、取り出したりできる。格納式アームを伸ばすと、格納式アームに取り付けられた装置固定具の上の光ファーバーケーブルや他の装置をローター・アセンブリの上方及び/又は下方に配置させることができる。   In one embodiment, if there is sufficient clearance between the side of the containment structure and the end of the rotor assembly, a portion of the device fixture, such as the part containing the fiber optic cable, is placed on the retractable arm. Is possible. By retracting the retractable arm, the rotor assembly can be installed and removed from the retractable structure. When the retractable arm is extended, optical fiber cables and other devices on the device fixture attached to the retractable arm can be placed above and / or below the rotor assembly.

ローター・アセンブリが回転する際、多くのローター部分が装置固定具を超えて繰り返し回転する。測定が行われている場所におけるローターの位置等、現時点でのローターの位置を追跡し続けるために、インデックス作成システムを備えるようにしてもよい。このインデックス作成システムにより、ローター・アセンブリ上で測定が行われている場所を一意に特定できる。作成したインデックスを、装置固定具に設置した装置を用いる測定に関連付けるようにしてもよい。   As the rotor assembly rotates, many rotor parts rotate repeatedly past the device fixture. An indexing system may be provided to keep track of the current position of the rotor, such as the position of the rotor where the measurement is taking place. This indexing system can uniquely identify where the measurement is taking place on the rotor assembly. The created index may be associated with the measurement using the device installed in the device fixture.

一例として、ローター・アセンブリ200に、ローターの位置を特定できるマーキング等の識別子を備えるようにしてもよい。例えば、ローター・アセンブリ200の皿状アセンブリに目視可能なマーキングを設置して、各カラムが配置された位置等、位置を一意に特定させるようにしてもよい。マーキングは、例えば、番号及び/又は文字やバーコード等の記号でもよい。別の例では、識別子を格納したRFIDタグを、ローター・アセンブリ200端部周辺のさまざまな位置に、例えば各カラムを設置した位置に、配置させるようにしてもよい。   As an example, the rotor assembly 200 may be provided with an identifier such as a marking that can identify the position of the rotor. For example, a visible marking may be provided on the dish-like assembly of the rotor assembly 200 to uniquely identify the position such as the position where each column is arranged. The marking may be, for example, a number and / or a symbol such as a character or a barcode. In another example, the RFID tag storing the identifier may be arranged at various positions around the end of the rotor assembly 200, for example, at the position where each column is installed.

検出器を装置固定具に配置させて、識別子が装置固定具を通過する際にそれを検出するようにしてもよい。例えば、カメラを用いて、記号やバーコード等の識別子を検出するようにしてもよい。別の例として、レーザーと検出器とを用いて、バーコード等の識別子を読み取るようにしてもよい。また別の例として、RFIDタグリーダーを用いて、皿状アセンブリ上に設置されたRFIDタグから識別子を受信するようにしてもよい。   A detector may be placed on the device fixture to detect when the identifier passes through the device fixture. For example, you may make it detect identifiers, such as a symbol and a barcode, using a camera. As another example, an identifier such as a barcode may be read using a laser and a detector. As another example, an RFID tag reader may be used to receive an identifier from an RFID tag installed on a dish-like assembly.

作動時には、多くの測定が可能である。個々のクロマトグラフ用カラムに関して測定を行なうこともできる。実施される測定の量は、ローター・アセンブリの角速度と測定がおこなわれる時間の長さに基づいて決まる。検出された識別子をインデックスとして用いて、一組の測定を、個々のカラム及び関連するフローセル等、ローター・アセンブリの所定の特徴部にマッピングするようにしてもよい。インデックス付きの測定を利用して、個々のクロマトグラフ用カラムに関する測定の時変プロファイルを作成することができる。   In operation, many measurements are possible. Measurements can also be performed on individual chromatographic columns. The amount of measurement performed depends on the angular velocity of the rotor assembly and the length of time that the measurement is made. The detected identifier may be used as an index to map a set of measurements to predetermined features of the rotor assembly, such as individual columns and associated flow cells. Indexed measurements can be used to create time-varying profiles of measurements for individual chromatographic columns.

図9Aは、クロマトグラフ・システムに用いられるローター・アセンブリの実施例の上面図である。ローター・アセンブリの部品は先に図3に示した。発電リング333をローター・アセンブリと組み合わせることができる。発電リング333には、1つ以上のワイヤーコイル及び変圧サーキットのような発電部品が含まれる。   FIG. 9A is a top view of an embodiment of a rotor assembly used in a chromatographic system. The parts of the rotor assembly were previously shown in FIG. The power generation ring 333 can be combined with the rotor assembly. The power generation ring 333 includes power generation components such as one or more wire coils and a transformer circuit.

発電機として用いる場合、発電リング333は、図8に示す装置固定具上に載置されたマグネット等のマグネットを通過する。コイルがマグネットを通過する際に、1つ以上のコイルに電流が誘導される。発生した電気をローター・アセンブリ上の装置へ供給できる。別の実施例では、発電リング333が多数のバッテリーを備え、ローター・アセンブリの周囲にバランスよく均等に配置するようにしてもよい。バッテリーは、ローター・アセンブリ上に配置された発電機によって充電可能なものでもよいし、そうでなくてもよい。   When used as a generator, the power generation ring 333 passes through a magnet such as a magnet placed on the apparatus fixture shown in FIG. As the coil passes through the magnet, current is induced in the one or more coils. The generated electricity can be supplied to devices on the rotor assembly. In another embodiment, the power generation ring 333 may include a number of batteries and be arranged in a balanced and even manner around the rotor assembly. The battery may or may not be rechargeable by a generator located on the rotor assembly.

別の実施例では、電力をローター・アセンブリ200に供給するために、ブラシインターフェースを用いる。例えば、図8に示す格納構造440の端部近傍に導電性の細いテープを設置する。1つ以上の導電性ブラシ又は他の接触機構を備える1つ以上のアームがローター・アセンブリ200から延伸され、導電性ブラシが固定された導電性テープに接して、電力をローター・アセンブリ200に供給する。導電性ブラシは絶縁されているので、装置全体には電力が供給されない。別の実施例では、テーパシャフト212のようなローター・アセンブリ200の一部が絶縁された導電性テープを含む。固定の導電性テープは、封入構造440の中に位置し、ローター・アセンブリ上の絶縁された導電性テープと接する。回転中に金属ブラシとローター・アセンブリとの間で電気が伝わり、ローター・アセンブリ上のいろいろな装置を駆動する。   In another embodiment, a brush interface is used to supply power to the rotor assembly 200. For example, a thin conductive tape is installed near the end of the storage structure 440 shown in FIG. One or more arms with one or more conductive brushes or other contact mechanisms are extended from the rotor assembly 200 and contact the conductive tape to which the conductive brush is secured to supply power to the rotor assembly 200. To do. Since the conductive brush is insulated, no power is supplied to the entire apparatus. In another embodiment, a portion of the rotor assembly 200, such as the tapered shaft 212, includes an insulated conductive tape. The fixed conductive tape is located within the encapsulating structure 440 and contacts the insulated conductive tape on the rotor assembly. During rotation, electricity is transferred between the metal brush and the rotor assembly, driving various devices on the rotor assembly.

ローター・アセンブリ200上のいろいろな装置で使えるように、変圧回路によってローター外からの電気やローター上で発生した電力を調整できる。例えば334等の1つ以上の導線によって、発電リング333からリードを取り、いろいろな装置に電力を供給する。調整された電気は、ローター上のバッテリーを充電するとともに、電気駆動バルブ、通信装置、ローター上の装置、ローター上のセンサー及び加熱素子等の環境調整装置を動かす。   Electricity from outside the rotor and power generated on the rotor can be adjusted by a transformer circuit so that it can be used in various devices on the rotor assembly 200. One or more conductors, such as 334, for example, take leads from the power generation ring 333 and supply power to various devices. The regulated electricity charges the battery on the rotor and moves environmental conditioning devices such as electrically driven valves, communication devices, devices on the rotor, sensors on the rotor, and heating elements.

図9Aで、導線334は、加熱素子329及び331と、サンプル導入機構325と、に連結されている。329及び331等の加熱素子リングは、1つの加熱コイルを備えるものでもよいし、あるいは、発電リング333から電気が供給される複数の発熱体を備えるものでもよい。加熱素子リングのいずれか片方又は両方に制御装置を設けるようにしてもよい。この場合、1つの制御装置で両方のリングを制御するようにしてもよいし、各リングを別々の制御装置で制御するようにしてもよい。1つ以上の制御装置により、各加熱素子リングの熱出力を制御するようにしてもよい。一実施例において、いずれか片方又は両方の加熱素子リングが、各カラムに対して1つ以上の加熱素子を備え、各カラムの加熱素子を独立に制御するようにしてもよい。カラムに沿って温度センサーを設置し、温度センサーから受信したデータに基づいて、例えば、目標温度に制御するようにしてもよい。   In FIG. 9A, the conductor 334 is coupled to the heating elements 329 and 331 and the sample introduction mechanism 325. The heating element rings such as 329 and 331 may include one heating coil, or may include a plurality of heating elements to which electricity is supplied from the power generation ring 333. You may make it provide a control apparatus in any one or both of a heating element ring. In this case, both rings may be controlled by one control device, or each ring may be controlled by a separate control device. The heat output of each heating element ring may be controlled by one or more control devices. In one embodiment, either or both heating element rings may comprise one or more heating elements for each column, and control the heating elements of each column independently. A temperature sensor may be installed along the column, and the target temperature may be controlled based on data received from the temperature sensor, for example.

一実施例において、サンプル導入機構325をローターの上に設置するようにしてもよい。例えば、サンプル導入機構325が、電子的に作動するバルブ等の流体インターフェースを含み、サンプル導入機構のサンプルリザーバーと各カラムを連結させて、サンプルリザーバー内に貯蔵されたサンプルをカラムに注入するようしてもよい。サンプル導入機構325が、ボード上に1つ以上のポンプ形式の注入装置を備え、サンプルリザーバーに貯蔵された流体を各カラムに注入するようにしてもよい。たとえば、注入装置はシリンジポンプでもよい。   In one embodiment, the sample introduction mechanism 325 may be installed on the rotor. For example, the sample introduction mechanism 325 includes a fluid interface such as an electronically operated valve, and the sample reservoir of the sample introduction mechanism is connected to each column so that the sample stored in the sample reservoir is injected into the column. May be. The sample introduction mechanism 325 may include one or more pump-type injection devices on the board and inject the fluid stored in the sample reservoir into each column. For example, the injection device may be a syringe pump.

さらに、サンプル導入機構には327等の、1つ以上の補充ポートがあり、それぞれサンプルリザーバーに連結される。補充ポートでサンプルリザーバーに補給をすることができる。ある実施例では、単独のリザーバーから複数のカラムにサンプルを供給できる。例えば、327等の単独の補充ポートが単独のサンプルリザーバーに連結され、そこから2つ以上のカラムに供給される。更に、各サンプルリザーバー中のサンプルはリザーバー毎に変えることができる。したがって、操作中に、多くの異なるサンプルがローター上で同時にクロマトグラフ処理される。他の実施例では、複数のサンプルリザーバーが用いられる場合、別個に制御されたインジェクターを使える。インジェクターは別個に制御され、異なるサンプルが互いに異なる時間に導入される。サンプル導入機構325が、サンプル導入機構上に配置されたサンプル注入装置や制御可能なバルブ等のデバイスを制御する制御装置を備えるようにしてもよい。   In addition, the sample introduction mechanism has one or more replenishment ports, such as 327, each connected to a sample reservoir. The sample reservoir can be replenished at the refill port. In some embodiments, samples can be supplied to multiple columns from a single reservoir. For example, a single replenishment port such as 327 is connected to a single sample reservoir from which it is fed to two or more columns. Furthermore, the sample in each sample reservoir can vary from reservoir to reservoir. Thus, during operation, many different samples are chromatographed simultaneously on the rotor. In other embodiments, separately controlled injectors can be used when multiple sample reservoirs are used. The injectors are controlled separately and different samples are introduced at different times. The sample introduction mechanism 325 may include a control device that controls a device such as a sample injection device or a controllable valve disposed on the sample introduction mechanism.

ローターが、プロセッサ、メモリー、バッテリー及び/又は通信インターフェース等の内蔵電気回路337を備えるものでもよい。一実施例において、電気回路337は、ワイヤレスの通信インターフェースを備え、ローターとシステムマネージメント装置(図1に示す)との間の通信を可能にする。電気回路337が通信バスを備え、電気回路337から多くの装置へデータを伝えるようにしてもよい。例えば、電気回路337が遠隔装置から命令を受け、ローター・アセンブリ上の特定の装置、例えば、発電リング333、加熱素子リング329又は331、サンプル導入機構325、又は、加減弁等に命令を伝えるものでもよい。   The rotor may include a built-in electric circuit 337 such as a processor, a memory, a battery, and / or a communication interface. In one embodiment, the electrical circuit 337 includes a wireless communication interface to allow communication between the rotor and the system management device (shown in FIG. 1). The electric circuit 337 may include a communication bus, and data may be transmitted from the electric circuit 337 to many devices. For example, the electric circuit 337 receives a command from a remote device, and transmits the command to a specific device on the rotor assembly, for example, the power generation ring 333, the heating element ring 329 or 331, the sample introduction mechanism 325, or the adjusting valve. But you can.

ボード上でデータを発生する多くの装置が、339等のワイヤー状の通信リンクを介して、通信バス341に連結される。他の実施例では、ワイヤレス通信リンクが用いられ、ローター上の多くの装置間の通信に用いられる。ワイヤレスリンクにする利点は、ローター・アセンブリを通るワイヤー経路を最少にできる点である。例えば、多くの装置がワイヤレスの送信機/受信機になっており、電気回路337と通信できる。   Many devices that generate data on the board are coupled to the communication bus 341 via a wire-like communication link, such as 339. In other embodiments, wireless communication links are used and used for communication between many devices on the rotor. The advantage of a wireless link is that the wire path through the rotor assembly can be minimized. For example, many devices are wireless transmitter / receivers and can communicate with the electrical circuit 337.

装置により生成されるデータは、ワイヤレス及び/又は有線通信により電気回路337に送られる。電気回路337はそのデータを保存する及び/又は遠隔装置に送る。ローターは、多くのセンサーを備えるものでもよい。例えば、温度センサー、流速センサー、水位センサー(例えば、リザーバー210や混合チャンバー228は水位センサーを有する)、圧力センサー及びその組み合わせ、などがあるが、これらに限定されるものではない。センサーからのデータは電気回路337を介して遠隔装置に伝えられる。他の実施例では、ある装置が電気回路337に接続されていない独自の通信インターフェースを有する。例えば、サンプル導入装置325は、電気回路337のような中間の装置を経由することなく遠隔装置と直接通信するように設定される。   Data generated by the device is sent to the electrical circuit 337 via wireless and / or wired communication. The electrical circuit 337 stores the data and / or sends it to the remote device. The rotor may have many sensors. Examples include, but are not limited to, a temperature sensor, a flow rate sensor, a water level sensor (for example, the reservoir 210 and the mixing chamber 228 have a water level sensor), a pressure sensor, and combinations thereof. Data from the sensor is communicated to the remote device via electrical circuit 337. In other embodiments, a device has its own communication interface that is not connected to the electrical circuit 337. For example, sample introduction device 325 is configured to communicate directly with a remote device without going through an intermediate device such as electrical circuit 337.

別の例として、ローターが測定データを発生する装置をボード上に有する場合がある。ボード上の装置は電気回路337と通信して遠隔装置にデータを送る。ある実施例では、データは発生した時点で、リアルタイムに送られる。別の実施例では、1つそれ以上の装置がメモリーを備え、データを保存したり後で遠隔装置に送ったりする。メモリーはバックアップデータともなるので、例えば送受信機の誤動作などによりリアルタイムのデータが失われても、メモリーから補うことができる。   As another example, the rotor may have a device on the board that generates measurement data. The device on the board communicates with the electrical circuit 337 to send data to the remote device. In one embodiment, data is sent in real time as it occurs. In another embodiment, one or more devices include a memory to store data and later send it to a remote device. Since the memory also serves as backup data, even if real-time data is lost due to malfunction of the transceiver, for example, it can be compensated from the memory.

図9Bは、フラクション捕集機構350を含むクロマトグラフ・システムで使用するように構成された実施例におけるローター・アセンブリの側面図を示す。一般に、フラクション捕集機構はクロマトグラフから溶出した溶離液を受け取る。したがって、フラクション捕集機構は溶離液のリザーバーと考えられる。このフラクション捕集機構の位置は単なる例示である。ローターの構成が異なれば、カラムと流路も異なり、フラクション捕集機構の位置も変わる。   FIG. 9B shows a side view of a rotor assembly in an embodiment configured for use in a chromatographic system that includes a fraction collection mechanism 350. Generally, the fraction collection mechanism receives eluent eluted from the chromatograph. Therefore, the fraction collection mechanism is considered as an eluent reservoir. The position of this fraction collection mechanism is merely illustrative. If the rotor configuration is different, the column and flow path will be different, and the position of the fraction collection mechanism will also change.

ある実施例では、バルブ352のような流体インターフェースによりフラクション捕集機構を、皿状アセンブリ202上の復路フローチャネル内に位置する流路に連結することができる。図5A及び図5Bに示すように、復路フローチャネルは復路セグメントリンク220を介して、232のようなフローセルの出口に連結される。バルブ352はいろいろなタイミングで開閉され、フローセル232から排出された流体をフラクション捕集機構350に送ったり、あるいは、フラクション捕集機構350を迂回させたりする。ローター・アセンブリが回転中に、バルブ352が開閉するようにしてもよい。   In some embodiments, a fraction collection mechanism may be coupled to a flow path located in the return flow channel on the dish-like assembly 202 by a fluid interface, such as a valve 352. As shown in FIGS. 5A and 5B, the return flow channel is coupled to the exit of a flow cell such as 232 via a return segment link 220. The valve 352 is opened and closed at various timings, and the fluid discharged from the flow cell 232 is sent to the fraction collection mechanism 350 or the fraction collection mechanism 350 is bypassed. Valve 352 may be opened and closed while the rotor assembly is rotating.

ある実施例では、ローター外にある装置から、バルブ352を開閉する命令を受ける。フローセルでなされた測定のような情報に基づいて、遠隔装置がバルブをいつ開閉するかを判断し、バルブを開閉する命令を送る。別の実施例では、ローター・アセンブリ上の制御装置がこの判断を行い、バルブ352に開閉の命令を送る。   In one embodiment, a command to open and close valve 352 is received from a device outside the rotor. Based on information such as measurements made in the flow cell, the remote device determines when to open and close the valve and sends a command to open and close the valve. In another embodiment, a controller on the rotor assembly makes this determination and sends an open / close command to valve 352.

フラクション捕集機構350は、集めたフラクションを貯めるための1つ以上のチャンバーを有するものでもよい。例えば、フラクション捕集機構350には四つのバルブ354を有する四つのチャンバーがあり、個々に流体を流すように制御できる。356等のチャンバーには通路用の穴があり、捕集したフラクションを取り出せる。例えばある実施例では、運転が終了してローター・アセンブリが休止状態のときに、穴からフラクションを回収できる。   The fraction collection mechanism 350 may have one or more chambers for storing collected fractions. For example, the fraction collection mechanism 350 has four chambers having four valves 354 and can be controlled to individually flow fluids. A chamber such as 356 has a passage hole, and the collected fraction can be taken out. For example, in one embodiment, fractions can be collected from the holes when operation is terminated and the rotor assembly is at rest.

フラクション捕集機構350には1つ以上のカラムを取り付ける。1つのフラクション捕集機構で、単独のクロマトグラフ用カラムからフラクションを取ることもできるし、複数のカラムから取ることもできる。ローター・アセンブリ上のフラクション機構の数は、ローター上のカラムの総数だけでなく各フラクション捕集機構の間のマッピングとそれぞれのカラムの数によって変わる。更に、フラクション捕集機構を用いた場合、必ずしもローター上の全てのカラムと関連付ける必要はない。このように、ローター・アセンブリ上の多くのフラクション捕集機構はローター・アセンブリの形態によって変化する。   One or more columns are attached to the fraction collection mechanism 350. With a single fraction collection mechanism, fractions can be taken from a single chromatographic column or from multiple columns. The number of fraction mechanisms on the rotor assembly will depend on the mapping between each fraction collection mechanism and the number of each column as well as the total number of columns on the rotor. Furthermore, when a fraction collection mechanism is used, it is not necessarily associated with every column on the rotor. Thus, many fraction collection mechanisms on the rotor assembly vary depending on the form of the rotor assembly.

更に他の実施例では、350のような体積可変の溶離液捕集装置をフローセルなどの検出器の後に置くことができる。体積可変の溶離液捕集装置をワイヤレスで遠隔制御できる電気モーターがあり、筒状のチャンバーなどの内側でリードスクリューを回転させる。そのリードスクリューの上に、ピストン状の密閉洗浄機を取り付ける。リードスクリューが回転すると、ピストン状の密閉洗浄機がチャンバーの外側に向けて移動し、液体をピストン状の密閉洗浄機の移動速度によって変わる速度で液体を流す。   In yet another embodiment, a variable volume eluent collector such as 350 can be placed behind a detector such as a flow cell. There is an electric motor that can wirelessly control the volume-variable eluent collector, and the lead screw is rotated inside a cylindrical chamber. A piston-like hermetic washer is mounted on the lead screw. When the lead screw rotates, the piston-like hermetic washer moves toward the outside of the chamber, and the liquid flows at a speed that varies depending on the moving speed of the piston-like hermetic washer.

体積可変の溶離液捕集装置は、前に記述したように、210のようなリザーバーに組み込める。別の実施例では、体積可変の溶離液捕集装置として逆向きのシリンジポンプのような装置を用いることができる。ある場合には、フラクションのために各カラムの末端に複数のチャンバーを有する体積可変の溶離液捕集装置を置くことが必要である。このような場合には、カラムと体積可変の溶離液捕集装置の間にマルチポートバルブを加えるようにしてもよい。   The variable volume eluent collector can be incorporated into a reservoir such as 210 as previously described. In another embodiment, a device such as a reverse syringe pump can be used as the variable volume eluent collector. In some cases, it is necessary to place a variable volume eluent collector with multiple chambers at the end of each column for fractionation. In such a case, a multiport valve may be added between the column and the variable volume eluent collector.

図9Cは、230のようなカラムの末端とフローセルのような検出に関わる装置との間に位置する反応チャンバーを含むブロック図である。ある場合には、クロマトグラフ分離の後、カラム230を出た分析物に化学反応を行う。その反応の結果、分析物が特定の検出器でより簡単に同定できるようになる。例えば、分析物が非蛍光性ならば、例えばLIF(以下の装置の項を参照)などの蛍光検出器で検出できない。化学反応により、分析物を検出し易い性質を持ち、特定の検出器で検出できる物質に変換できる。   FIG. 9C is a block diagram that includes a reaction chamber located between the end of a column such as 230 and an apparatus involved in detection such as a flow cell. In some cases, after chromatographic separation, a chemical reaction is performed on the analyte exiting column 230. As a result of the reaction, the analyte can be more easily identified with a particular detector. For example, if the analyte is non-fluorescent, it cannot be detected with a fluorescence detector such as, for example, LIF (see instrument section below). By chemical reaction, it can be converted into a substance that has the property of easily detecting an analyte and can be detected by a specific detector.

ある実施例では、800等のフローダイバーターにより、流れをカラムから切り替えて、232のように直接検出器に流すか、フローセルの前に例えば802等の反応チャンバーに流す。反応チャンバー802には、804や806のような1つ以上の異なる試薬を単独で加えることができるアクセスポートがある。アクセスポートは、808や810等のバルブで制御される。ここに示す例では、カラムのすべてあるいは一部が802のような反応チャンバーに含まれる。更に、802等の反応チャンバーは、1つ以上の異なるカラムから分析物を受け入れる。   In one embodiment, a flow diverter such as 800 switches the flow from the column and flows directly to the detector, such as 232, or to a reaction chamber such as 802 before the flow cell. Reaction chamber 802 has an access port to which one or more different reagents such as 804 and 806 can be added alone. The access port is controlled by a valve such as 808 or 810. In the example shown here, all or part of the column is contained in a reaction chamber such as 802. In addition, a reaction chamber, such as 802, receives analytes from one or more different columns.

反応チャンバーが超音波発振機を備えるようにしてもよい。ある実施例では、超音波振動はピエゾ電子素子を用いて発生できる。超音波振動によって、分析物の反応速度を増加し化学反応を完結させることができる。ある実施例では、800等のフローダイバーターを用いずに、カラム230とフローセルの間に反応チャンバー802を設置できる。この実施例では、必要に応じて試薬を反応チャンバーに加えたり、あるいは試薬を加えることなく通過させたりできる。更に他の例では、直列に反応チャンバーを配置し、多段の反応を行う。   The reaction chamber may include an ultrasonic oscillator. In some embodiments, ultrasonic vibrations can be generated using piezoelectronic elements. Ultrasonic vibration can increase the reaction rate of the analyte and complete the chemical reaction. In some embodiments, a reaction chamber 802 can be installed between the column 230 and the flow cell without using a flow diverter such as 800. In this embodiment, reagents can be added to the reaction chamber as needed or passed without adding reagents. In yet another example, reaction chambers are arranged in series to perform multistage reactions.

他の例では、別のエネルギー源を用いて、反応に影響を与え、反応チャンバー802中での反応速度を上げるようにしてもよい。たとえば、マイクロ波発生機で反応チャンバーにマイクロ波を照射するようにしてもよい。別の例では、温度調節機構を用いて、必要に応じて反応チャンバーを加熱したり冷却したりするようにしてもよい。   In other examples, another energy source may be used to affect the reaction and increase the reaction rate in the reaction chamber 802. For example, the reaction chamber may be irradiated with microwaves using a microwave generator. In another example, a temperature control mechanism may be used to heat or cool the reaction chamber as needed.

図10Aないし図10Dに、吊り下げバケット型の遠心式液体クロマトグラフィーを行う別のシステムを示す。図10Aにはバケットアセンブリの正面図及び側面図を示す。クロマトグラフ分離を行うための複数のカラムを含む。バケットアセンブリは着脱可能である。運転する際は、図10Bないし図10Dに示すように、バケットアセンブリ500をローター・アセンブリと組み合わせて、回転させる。回転によりバケットアセンブリに遠心力がかかる。バケットアセンブリはローターサポート506によってローター・アセンブリと組み合わされる。回転中に、遠心力によって多くのクロマトグラフ用カラムの中の流体が流れ、クロマトグラフ分離が行われる。   10A to 10D show another system for performing a hanging bucket type centrifugal liquid chromatography. FIG. 10A shows a front view and a side view of the bucket assembly. Includes multiple columns for chromatographic separation. The bucket assembly is removable. In operation, the bucket assembly 500 is rotated in combination with the rotor assembly, as shown in FIGS. 10B-10D. The rotation applies a centrifugal force to the bucket assembly. The bucket assembly is combined with the rotor assembly by a rotor support 506. During rotation, fluid in many chromatographic columns flows due to centrifugal force and chromatographic separation occurs.

バケットアセンブリ500には溶媒リザーバーがあり、溶媒やサンプル混合物を予め入れておく。溶媒リザーバー502はウェル・プレート504を介して多くのクロマトグラフ用カラムと組み合わされる。回転中に、溶媒とサンプルは遠心によってウェル・プレート504の開口部を通る。ある実施例では、ウェル・プレートは、96個の開口部を有し、96個のカラムに組み合わされる。   The bucket assembly 500 has a solvent reservoir in which a solvent and sample mixture are previously placed. Solvent reservoir 502 is combined with many chromatographic columns via well plate 504. During rotation, solvent and sample pass through the openings in well plate 504 by centrifugation. In one embodiment, the well plate has 96 openings and is combined into 96 columns.

別の実施例では、各バケットアセンブリが、一緒に回転するローター・アセンブリの中央リザーバーと組み合わされている。中央リザーバーはローター・アセンブリの回転軸近傍に配置される(図10C参照)。中央リザーバーは、各ローター・アセンブリに供給される溶離勾配のための溶媒組成やサンプルといった流体混合物を制御する。ある実施例では、フレキシブルホースのようなフレキシブルな流体インターフェースが中央リザーバーから各バケット上の溶媒リザーバー502へ取り付けられ、中央リザーバーからの流体は溶媒リザーバー502へ供給される。以下に示されるように、バケットアセンブリの位置はスピン増の間に垂直位置から水平位置へ変化する。フレキシブル流体インターフェースは、回転増の間にバケットアセンブリの位置変化を受容するために用いられる。   In another embodiment, each bucket assembly is combined with a central reservoir of a rotor assembly that rotates together. The central reservoir is located near the axis of rotation of the rotor assembly (see FIG. 10C). The central reservoir controls the fluid mixture such as solvent composition and sample for the elution gradient supplied to each rotor assembly. In one embodiment, a flexible fluid interface, such as a flexible hose, is attached from the central reservoir to the solvent reservoir 502 on each bucket, and fluid from the central reservoir is supplied to the solvent reservoir 502. As will be shown below, the position of the bucket assembly changes from a vertical position to a horizontal position during the spin increase. The flexible fluid interface is used to accept changes in the position of the bucket assembly during increased rotation.

バッテリーと送受信機とを含むパック510はバケットアセンブリ500に連結可能である。バッテリーを用いて、流速制御装置514に電力を供給できる。一実施例において、流速制御装置514は、電動式止水栓でもよい。電動式止水栓は各カラムと接続可能である。止水栓を閉じると、液体はカラム508を通り抜けることができない。止水栓が部分的に開かれると、液体はカラム508を通り抜けることができる。液体がカラム内を降下し始めるとカラムから置換された空気が、516等のベントを通って放出される。   A pack 510 including a battery and a transceiver can be coupled to the bucket assembly 500. Electric power can be supplied to the flow rate control device 514 using a battery. In one embodiment, the flow rate control device 514 may be an electric stop cock. The electric stop cock can be connected to each column. When the stop cock is closed, no liquid can pass through the column 508. When the stop cock is partially opened, liquid can pass through the column 508. As the liquid begins to descend through the column, air displaced from the column is released through a vent, such as 516.

止水栓の位置を利用して、各カラム内の流速に影響を与えるようにしてもよい。止水栓が完全に開いている場合には、流速はカラムを通して増加する。一実施例において、止水栓のような流速制御装置514は、遠隔制御可能である。遠隔装置が命令を送り、送受信機を介して特定の止水栓に要求を送る。流速制御装置514に関連するデータ、例えば現在の状態が、送受信機を介して遠隔装置に送られる。   You may make it influence the flow velocity in each column using the position of a water stop cock. When the stopcock is fully open, the flow rate increases through the column. In one embodiment, the flow rate control device 514, such as a stopcock, can be remotely controlled. The remote device sends a command and sends a request to a specific stopcock via a transceiver. Data related to the flow rate controller 514, such as the current state, is sent to the remote device via the transceiver.

特定の実施例では、サンプルリザーバーが溶媒リザーバー502の上に位置し、その結果サンプルは、最初は溶媒と離れて保存される。バルブのような機構を用いて、サンプルを溶媒リザーバーの中に導入することができる。運転中、溶媒は最初にカラムの中を進み、カラム中に流れを形成する。その後、サンプルが502のような溶媒リザーバーに導入され、溶媒とサンプルの混合物がカラム508を下流へと進む。溶媒リザーバー502は、超音波ミキサのような混合機構を有し、サンプル導入後に溶媒とサンプルを混合する。   In certain embodiments, the sample reservoir is located above the solvent reservoir 502 so that the sample is initially stored away from the solvent. A mechanism such as a valve can be used to introduce the sample into the solvent reservoir. During operation, the solvent first travels through the column and forms a stream in the column. The sample is then introduced into a solvent reservoir, such as 502, and the solvent and sample mixture travels down column 508. The solvent reservoir 502 has a mixing mechanism such as an ultrasonic mixer, and mixes the solvent and the sample after introducing the sample.

多くのフローセル512がカラム508の末端付近に設置できる。フローセルは、カラム508を出た流れについて光学的な測定を行うのに用いられる。実行可能な光学的な測定の詳細は図10Bないし図10Dに示す。フローセルを出た後、廃液が溶媒貯蔵所518に集められる。   Many flow cells 512 can be installed near the end of column 508. The flow cell is used to make optical measurements on the flow leaving column 508. Details of the optical measurements that can be performed are shown in FIGS. 10B-10D. After exiting the flow cell, the waste liquid is collected in solvent reservoir 518.

図10Bは、ローター・アセンブリ525の上平面図であり、500のようなバケットを複数含む。この図は、ローター・アセンブリ525及びバケットが回転中のものである。ローター・アセンブリ525は軸501の回りに回転する。ローター・アセンブリ525には、500のようなバケットを取り付けるための520のような固定具がある。図10Bの実施例では、ローター・アセンブリ525には、必要に応じて、500のようなバケット4つを取り付けるための4つの固定具がある。ローター・アセンブリ525は、金属ドラムのような容器534に囲まれる。   FIG. 10B is a top plan view of the rotor assembly 525 and includes a plurality of buckets such as 500. In this view, the rotor assembly 525 and bucket are rotating. Rotor assembly 525 rotates about axis 501. The rotor assembly 525 has a fastener such as 520 for attaching a bucket such as 500. In the embodiment of FIG. 10B, the rotor assembly 525 has four fasteners for attaching four buckets, such as 500, as needed. The rotor assembly 525 is surrounded by a container 534 such as a metal drum.

停止状態では、500等のバケットは重力ベクトルにより鉛直方向に一直線上に配列される(図10C参照)。ローター・アセンブリ525の運転中は、その回転速度が増大するため、バケット500は図10Bに示すように水平位置まで回転して持ち上がる。水平位置で、バケット上の送受信機は、容器534の底部に位置する送受信機位置524を通り越す。送受信機位置524を介して、各バケットから発信されたデータが遠隔装置に送られるか、あるいは、遠隔装置から各バケットにデータ又は命令が送られる。例えば、各バケット上に配置された流速制御装置に命令が送られる。   In the stop state, buckets such as 500 are arranged in a straight line in the vertical direction by the gravity vector (see FIG. 10C). During operation of the rotor assembly 525, its rotational speed increases, so the bucket 500 rotates to the horizontal position and lifts as shown in FIG. 10B. In the horizontal position, the transceiver on the bucket passes the transceiver position 524 located at the bottom of the container 534. Via the transceiver location 524, data originating from each bucket is sent to the remote device, or data or instructions are sent from the remote device to each bucket. For example, a command is sent to a flow rate control device disposed on each bucket.

別の実施例では、多くの500のようなバケットを図2ないし図8に示すような皿状アセンブリに取り付け、バケットが常に水平位置にあるようにする。皿状アセンブリを用いるとき、バケットは溶媒とサンプルを供給するために例えば混合チャンバー228のような流体リザーバーに接続され、更に別の流路に接続されてバケットからの廃液が210のようなリザーバーに入るようにする。更に、バケットは流路に組み込まれるので、流体の導入速度で決まる流速は角速度に実質的に依存しない。つまり、流れは、皿状アセンブリの中心から末端にそして再び中心に向かって戻る。   In another embodiment, many 500-like buckets are attached to a dish-like assembly as shown in FIGS. 2-8 so that the buckets are always in a horizontal position. When using a dish-like assembly, the bucket is connected to a fluid reservoir, such as a mixing chamber 228, for supplying solvent and sample, and is connected to a further flow path so that waste liquid from the bucket is transferred to a reservoir, such as 210. To enter. Furthermore, since the bucket is incorporated in the flow path, the flow rate determined by the fluid introduction speed is substantially independent of the angular velocity. That is, the flow returns from the center of the pan assembly to the end and back toward the center.

2つの計器アセンブリを示す。各計器アセンブリには、530のような容器534に付いた固定具、固定具に組み合わされた収納可能なアーム528、526のような1つ以上の検出要素で収納可能なアーム528に取り付けられたものが含まれる。アーム528が伸長した位置にあるのに対して、アーム532は収納位置にある。アーム528が伸長したとき、検出器526は光学的フローセルの線522上にあり、フローセルを用いた測定ができる。アーム532が収納状態のとき、計器アセンブリに関連する装置は用いられない。   Two instrument assemblies are shown. Each instrument assembly is attached to a fixture 520, such as 530, to a retractable arm 528 with one or more sensing elements such as a retractable arm 528, 526 associated with the fixture. Things are included. While arm 528 is in the extended position, arm 532 is in the stowed position. When arm 528 is extended, detector 526 is on line 522 of the optical flow cell and measurements can be made using the flow cell. When arm 532 is in the stowed state, the device associated with the instrument assembly is not used.

ある実施例では、複数の計器アセンブリが利用できる。しかしながら、全ての計器アセンブリとその装置がクロマトグラフ・システムの全ての運転に利用されるわけではない。計器アセンブリが利用されない時、図10Bに示すように、収納することができる。   In some embodiments, multiple instrument assemblies can be utilized. However, not all instrument assemblies and devices are used for all operations of the chromatographic system. When the instrument assembly is not utilized, it can be stowed as shown in FIG. 10B.

図10Cは、複数のバケットを含むローター・アセンブリが休止状態にあるときの上平面図である。図10Dは、複数のバケットを含むローター・アセンブリが回転状態にあるときの上平面図である。ローター・アセンブリには中心リザーバー570がある。中心リザーバーは、各バスケットに対して流体の組成を制御できる。中心リザーバー570からの流体は、フレキシブル流体インターフェース572を介してバケットに供給される。フレキシブル流体インターフェース572には、着脱コネクタ574があり、バケット上の受け部に接続される。   FIG. 10C is a top plan view of a rotor assembly that includes a plurality of buckets in a resting state. FIG. 10D is a top plan view of a rotor assembly including a plurality of buckets in a rotating state. The rotor assembly has a central reservoir 570. The central reservoir can control the fluid composition for each basket. Fluid from the central reservoir 570 is supplied to the bucket via the flexible fluid interface 572. The flexible fluid interface 572 has a detachable connector 574 that is connected to a receptacle on the bucket.

ある実施例では、中央リザーバー570が、異なる移動相流体を貯蔵するための複数のチャンバーを備えるものでもよい。更に、リザーバーが、グラジエント形成部と混合チャンバーとを備えるようにしてもよい。グラジエント形成部は、異なる流体を用いて移動相流体の組成を制御する。さらに、中央リザーバーが、サンプルを導入するためのサンプル導入機構と1つ以上のサンプルリザーバーとを備えるものでもよい。サンプルは、混合チャンバー中で移動相流体と混合されるものでもよい。混合チャンバーは、572等のフレキシブル流体インターフェースを介して各バケットと流体連結されるものでもよい。   In certain embodiments, the central reservoir 570 may include multiple chambers for storing different mobile phase fluids. Further, the reservoir may include a gradient forming part and a mixing chamber. The gradient forming unit controls the composition of the mobile phase fluid using different fluids. Further, the central reservoir may comprise a sample introduction mechanism for introducing a sample and one or more sample reservoirs. The sample may be mixed with the mobile phase fluid in a mixing chamber. The mixing chamber may be fluidly connected to each bucket via a flexible fluid interface such as 572.

ある実施例では、動力船のようなフレキシブル動力インターフェース(図示しない)をフレキシブル流体インターフェースと組み合わせることができる。フレキシブル動力インターフェースをバケット上の受け部に取り付け、たとえばバケット上の制御バルブのような装置に電力を供給する。フレキシブル動力インターフェースは、ローター・アセンブリの中央部に組み合わされる。図9Bで示したように、回転中に、ブラシインターフェースが、回転要素以外に位置する動力源から電力を回転要素に供給するのに用いられる。   In some embodiments, a flexible power interface (not shown) such as a power ship can be combined with a flexible fluid interface. A flexible power interface is attached to a receptacle on the bucket to provide power to a device such as a control valve on the bucket. The flexible power interface is combined in the center of the rotor assembly. As shown in FIG. 9B, during rotation, a brush interface is used to supply power to the rotating element from a power source located other than the rotating element.

回転中にローター・アセンブリの中心部分に電力を供給するためにブラシインターフェースが用いられる。したがって、ローター・アセンブリの中心部分と各バケットの間のフレキシブル動力インターフェースを介するローター外の動力源からもバケットは電力を受け取る。ローター外の動力源は、中央リザーバー572に関連する装置を動かすのにも用いられる。別に実施例では、発電機や蓄電池のようなローター上の動力源が、バケット上の中央リザーバー572及び装置を動かす。   A brush interface is used to provide power to the central portion of the rotor assembly during rotation. Thus, the bucket also receives power from a power source outside the rotor via a flexible power interface between the central portion of the rotor assembly and each bucket. The power source outside the rotor is also used to move the device associated with the central reservoir 572. In another embodiment, a power source on the rotor, such as a generator or storage battery, moves the central reservoir 572 and device on the bucket.

図10C及び図10Dに示す実施例では、7つの異なる種類の検出器のために7つの固定具550、552、554、556、558、560及び562が存在する。運転中に、検出器のすべてあるいは一部を用いることができる。図10Dのある実施例では、検出器のすべてが利用可能である。したがって、検出器に関わる全てのアームが図10Dでは使用状態として示されている。この場合、ローター・アセンブリの回転毎に、7つの異なる測定が各フローセルで行われ、引き続く回転毎に繰り返される。   In the example shown in FIGS. 10C and 10D, there are seven fixtures 550, 552, 554, 556, 558, 560 and 562 for seven different types of detectors. All or some of the detectors can be used during operation. In the example of FIG. 10D, all of the detectors are available. Accordingly, all arms involved in the detector are shown in use in FIG. 10D. In this case, for each rotation of the rotor assembly, seven different measurements are made in each flow cell and repeated for each subsequent rotation.

ある実施例において、検出器550は、可視及び紫外吸収検出器でもよい。また、検出器552は、蛍光検出器でもよい。検出器554、556、558、560及び562はレーザー誘起蛍光検出器(LIF)である。各LIF検出器で、異なる波長のレーザーが用いられる。例えば、吸収検出器、蛍光検出器、及びLIFなどの装置の詳細は、次の節で述べる。   In certain embodiments, detector 550 may be a visible and ultraviolet absorption detector. The detector 552 may be a fluorescence detector. Detectors 554, 556, 558, 560 and 562 are laser induced fluorescence detectors (LIF). Each LIF detector uses a different wavelength laser. Details of devices such as absorption detectors, fluorescence detectors, and LIFs are described in the next section.

装置
カラムの一つを回転する間に行われるように、サンプルがクロマトグラフ分離された後、カラムから溶出した溶離液を同定するために1つ以上の検出器が用いられる。クロマトグラフィーでは、カラムでの保持時間が既知の化合物の保持時間と一致することは、必ずしも溶出物の同定に十分な情報とはならない。したがって、付加的な検出器が必要となる。
One or more detectors are used to identify the eluent eluted from the column after the sample has been chromatographed, as is done while rotating one of the instrument columns. In chromatography, the fact that the retention time in the column matches the retention time of a known compound is not necessarily sufficient information for identifying the eluate. Therefore, an additional detector is required.

クロマトグラフィーでは、ある物質が特定のクロマトグラフパラメータのもとで示す保持時間や特定の検出器に対する応答特性が、物質を化学的に同定する基礎となる。全ての物質が各検出器に対して異なるように応答するので、多くの検出器を用いるほど、物質の化学的な同定はより確かになる。1つ以上の参照物質に対する保持時間に加えてこれらパラメータが二つ組み合わせれば、確実に化学的同定ができる。   In chromatography, the retention time exhibited by a substance under specific chromatographic parameters and the response characteristics to a specific detector are the basis for chemically identifying the substance. Since all substances respond differently to each detector, the more detectors used, the more certain the chemical identification of the substance. If these parameters are combined in addition to the retention time for one or more reference substances, chemical identification can be ensured.

検出器とは、溶出する物質を検出すると応答を出力し、クロマトグラム上にピーク信号を与えるようなシステムのことである。典型的には、検出器は固定相の直後に設置され、化合物がカラムから溶出するとき、それを検出する。例えば、上に述べたが、フローセルが多くの光学的検出に用いられる。したがって、フローセルは典型的にカラムの直後に位置する。   A detector is a system that outputs a response when an eluting substance is detected and gives a peak signal on a chromatogram. Typically, a detector is placed immediately after the stationary phase to detect when the compound elutes from the column. For example, as mentioned above, flow cells are used for many optical detections. Thus, the flow cell is typically located immediately after the column.

検出器により生成される情報は、時間変動値として、たとえば、カラムから異なるサンプル成分が溶出する際に経時変化するピークや谷を有する曲線として、表示できる。検出器に関連する大まかな及び詳細な調整によって、ピークの幅や高さは調整される。また、検出器に付随する感度パラメータがしばしば制御される。   The information generated by the detector can be displayed as a time variation value, for example, as a curve having peaks and valleys that change with time when different sample components are eluted from the column. The coarse and detailed adjustments associated with the detector adjust the peak width and height. Also, the sensitivity parameter associated with the detector is often controlled.

先に述べたように、ある実施例では、検出器及びこれに付随する要素は、たとえばローター・アセンブリなどの回転要素の上に位置する。更に、検出器に付随するシグナルもまたローター・アセンブリ上で処理される。例えば、フローセル、付随する検出器及びシグナル処理を行うためのプロセッサは、図2−9Cに示されるローター・アセンブリあるいは図10A-Dに示されるバケットアセンブリ上に位置する。他の実施例では、検出器の一部がローター・アセンブリ上に置かれ、残りの一部が図2−10Dに示されるフローセルや検出器のように、ローター外で固定されている。更に別の実施例では、検出器は完全にローター外に位置する。例えば、捕集された分画はある種の機構によって回転要素外に、更なる分析のために運ばれる。   As previously mentioned, in certain embodiments, the detector and associated elements are located on a rotating element, such as a rotor assembly. In addition, the signal associated with the detector is also processed on the rotor assembly. For example, the flow cell, associated detector, and processor for performing signal processing are located on the rotor assembly shown in FIGS. 2-9C or the bucket assembly shown in FIGS. 10A-D. In other embodiments, a portion of the detector is placed on the rotor assembly and the remaining portion is secured outside the rotor, such as the flow cell or detector shown in FIGS. 2-10D. In yet another embodiment, the detector is located completely outside the rotor. For example, the collected fraction is transported out of the rotating element by some mechanism for further analysis.

ここに示す実施例で利用可能な多くのタイプの検出器がある。ここに示す実施例で利用可能な検出器には以下のものがある:屈折率(RI)、紫外(UV)、可視(VIS)、蛍光、放射能、電気化学、近赤外、質量分析(MS)、核磁気共鳴(NMR)、光散乱(LS)及びその組み合わせ。これらの検出器について以下に示す。   There are many types of detectors available in the embodiment shown. The detectors available in the examples shown here are: refractive index (RI), ultraviolet (UV), visible (VIS), fluorescence, radioactivity, electrochemical, near infrared, mass spectrometry ( MS), nuclear magnetic resonance (NMR), light scattering (LS) and combinations thereof. These detectors are shown below.

液体クロマトグラフィーには2つのタイプの検出器がある。第1のタイプは、検出器の変換機が溶出物と直接接触する必要がある。これには、いろいろなタイプの電気化学検出器や質量分析機がある。第2のタイプは、検出器の物理的要素が必ずしも溶出物と直接接触する必要がない。これには、核磁気共鳴検出器だけでなく、一部又は複数の場所での電磁スペクトルを計測する装置がある。   There are two types of detectors in liquid chromatography. The first type requires the detector transducer to be in direct contact with the effluent. There are various types of electrochemical detectors and mass spectrometers. The second type does not require that the physical elements of the detector be in direct contact with the effluent. This includes not only nuclear magnetic resonance detectors, but also devices that measure the electromagnetic spectrum at some or several locations.

屈折率(RI)検出器は、分析物が光を曲げたり反射したりする能力の尺度として用いられる。各分子あるいは化合物のこのような性質は、屈折率と呼ばれる。ある種の屈折率検出器、特に示差屈折検出器では、光が2つのモジュールからなるフローセルを通って光検出器へと進む。フローセルの一方のチャネルはカラムを通過する移動相を、他方のチャネルは移動相だけを通す。カラムから溶出するサンプルによって光が曲がるとき、2つのチャネルの間の差を読み取ることによって、検出がなされる。他のタイプのRI検出器では、分析物がフローセルを通過する際に光が屈折を受ける程度を、別のフローセルを参照することなく直接検出する。   A refractive index (RI) detector is used as a measure of the ability of an analyte to bend and reflect light. This property of each molecule or compound is called the refractive index. In some types of refractive index detectors, especially differential refractive detectors, light travels through a two-module flow cell to the photodetector. One channel of the flow cell passes the mobile phase through the column and the other channel passes only the mobile phase. When light is bent by the sample eluting from the column, detection is done by reading the difference between the two channels. In other types of RI detectors, the degree to which light is refracted as the analyte passes through the flow cell is directly detected without reference to another flow cell.

紫外(UV)及び可視(Vis)検出器は、サンプルが光を吸収する能力を測定するのに用いられる。この測定は、1つ又はいくつかの波長でなされる。典型的なUV検出器の感度はおよそ10-8又は10-9 gm/mlである。 UV検出器には通常、光源と集光要素が必要である。通常、光源には、広い波長範囲のランプ、発光線ランプ、発光ダイオード、あるいはレーザーが用いられる。先に述べたように、光源から放出された光は、フローセルを通過するが、あるいはいくつかの焦点あるいはフィルター要素を用いてフローセルの透過性ウィンドウに集光される。 Ultraviolet (UV) and visible (Vis) detectors are used to measure the ability of a sample to absorb light. This measurement is made at one or several wavelengths. Typical UV detector sensitivity is approximately 10-8 or 10-9 gm / ml. A UV detector usually requires a light source and a light collection element. Usually, a lamp having a wide wavelength range, a light-emitting line lamp, a light-emitting diode, or a laser is used as the light source. As previously mentioned, the light emitted from the light source passes through the flow cell, but is collected in the transmissive window of the flow cell using several focal points or filter elements.

例として、254nmのような短波長での吸収を測定する。波長可変測定によって、異なる波長で測定できる。同時には一波長であるが広い範囲の波長に及ぶ。例えば、固定した検出器の下でフローセルが回転するような実施例では、光源の第一の波長がローター・アセンブリの最初の一周で、第二の波長が第二周で、そして第三週では再び第一の波長が利用される。この種の測定では、多くの2あるいはそれ以上の波長について繰り返しが可能である。別の実施例では、波長に対するスペクトルを同時に測定するのに、ダイオードアレイが用いられる。更に別の実施例では、集光要素を伴うあるいは伴わない幾つかの異なる光源を回転要素に対して固定した位置に取り付け、フローセルに焦点を合わせて、回転要素の回転毎に、回転要素上の1つの共通フローセルを用いて異なる波長で測定する。   As an example, the absorption at a short wavelength such as 254 nm is measured. It is possible to measure at different wavelengths by tunable measurement. At the same time, it is a single wavelength but covers a wide range of wavelengths. For example, in an embodiment where the flow cell rotates under a fixed detector, the first wavelength of the light source is the first round of the rotor assembly, the second wavelength is the second round, and in the third week. Again, the first wavelength is used. This type of measurement can be repeated for many two or more wavelengths. In another embodiment, a diode array is used to simultaneously measure the spectrum versus wavelength. In yet another embodiment, several different light sources, with or without concentrating elements, are mounted in a fixed position relative to the rotating element and focused on the flow cell, with each rotation of the rotating element on the rotating element Measure at different wavelengths using one common flow cell.

走査型UV/Vis検出器を用いて、サンプルの可視紫外(UV−Vis)全体のスペクトルを測定、検出できる。この装置は、サンプル化合物の同定と分析に非常に有効である。この種の検出器では、フローセルを通過する物質の光に対する応答を測定し記録する。広い波長範囲を検出するために、検出器は二つの内の一つの方法で進める。第1の方法では、走査型モノクロメータにより全波長範囲をスキャンする。標準的な走査型モノクロメータでは、広い波長範囲の光を放出するタングステンあるいは重水素ランプが用いられる。光はグレーティングあるいはプリズムからスリットを通りサンプルセルに向かう。サンプルは光電子増倍管によって検出される。波長はグレーティングあるいはプリズムを回転することによって調節されるが、一度には一か所が走査される。各データポイントのデータは引き続き異なる時刻で得られる。   Using the scanning UV / Vis detector, the spectrum of the entire visible ultraviolet (UV-Vis) of the sample can be measured and detected. This instrument is very effective for the identification and analysis of sample compounds. This type of detector measures and records the response of the material passing through the flow cell to light. In order to detect a wide wavelength range, the detector proceeds in one of two ways. In the first method, the entire wavelength range is scanned by a scanning monochromator. Standard scanning monochromators use tungsten or deuterium lamps that emit light in a wide wavelength range. Light travels from the grating or prism through the slit to the sample cell. The sample is detected by a photomultiplier tube. The wavelength is adjusted by rotating the grating or prism, but one location is scanned at a time. The data for each data point is subsequently obtained at a different time.

第2の方法では、全てのUV−Vis領域を同時に測定する。一つの手法では、注目する波長領域を検出できるような位置に複数の光電子増倍管を設置して用いる。別の方法では、線状フォトダイオード・アレイ(LPDA)分光光度計を用い、190−1100nmの領域を同時に測定する。単色光は不要で、ミリ秒でデータを取得する。この検出法で、速度論的な中間体を分析することもできるし、スペクトログラフィーを用いて重なるピークを分離及び分析することもできる。   In the second method, all UV-Vis regions are measured simultaneously. In one method, a plurality of photomultiplier tubes are installed and used at a position where a wavelength region of interest can be detected. Another method uses a linear photodiode array (LPDA) spectrophotometer to measure the 190-1100 nm region simultaneously. Monochromatic light is not required and data is acquired in milliseconds. With this detection method, kinetic intermediates can be analyzed, and overlapping peaks can be separated and analyzed using spectrometry.

蛍光検出器は、化合物がある(励起)波長で光を吸収し、僅かに長波長で発光する能力を測定する。各化合物は特徴的な蛍光を有する可能性がある。励起光はフローセルを通って光検出器に届き、一方モノクロメータが発光波長を計測する。典型的な蛍光検出器の感度はおよそ10-9から10-11 gm/mlである。 A fluorescence detector measures the ability of a compound to absorb light at one (excitation) wavelength and emit light at a slightly longer wavelength. Each compound may have a characteristic fluorescence. Excitation light reaches the photodetector through the flow cell, while a monochromator measures the emission wavelength. The sensitivity of a typical fluorescence detector is approximately 10 -9 to 10 -11 gm / ml.

レーザー誘起蛍光(LIF)は化学種の検出に利用可能な分光学的手法である。先に述べたように、ここで述べる実施例では、1つ以上のLIF検出器を用いる。対象となる化学種はレーザーの単色光で励起される。波長は、化学種が最も大きな吸収断面積を有するよう選択される。励起された化学種は、通常はナノ秒からマイクロ秒の範囲で一定の時間後、脱励起し励起波長より長い波長の光を放出する。放出された光、蛍光は何らかの検出器で測定できる。   Laser induced fluorescence (LIF) is a spectroscopic technique that can be used to detect chemical species. As noted above, the embodiments described herein use one or more LIF detectors. The chemical species of interest are excited by monochromatic light from the laser. The wavelength is selected so that the chemical species has the largest absorption cross section. The excited chemical species is usually de-excited after a certain time in the nanosecond to microsecond range, and emits light having a wavelength longer than the excitation wavelength. The emitted light and fluorescence can be measured with some detector.

ある実施例では、発光及び/又は励起スペクトルが測定される。発光スペクトルを測定するには、レーザー波長を固定し、発生する蛍光スペクトルを測定する。励起スペクトルを測定するには、発光波長を固定して、レーザーの波長を変化させ、蛍光を測定する。   In some embodiments, emission and / or excitation spectra are measured. In order to measure the emission spectrum, the laser wavelength is fixed and the generated fluorescence spectrum is measured. In order to measure the excitation spectrum, the emission wavelength is fixed, the wavelength of the laser is changed, and the fluorescence is measured.

蛍光はあらゆる方向に発生するので(つまり、蛍光シグナルは当方性なので)、2あるいは次元イメージを得ることができるのが蛍光検出器の一つの利点である。更に、蛍光シグナルはS/N比が高いので感度が高い。励起波長を他の物質と重ならないように目的の化学種に固有の波長に合わせることによって、多くの化学種を区別することも可能である。   One advantage of a fluorescence detector is that two or dimensional images can be obtained because fluorescence occurs in all directions (ie, the fluorescence signal is isotropic). Furthermore, the fluorescence signal is highly sensitive because of its high S / N ratio. Many chemical species can be distinguished by adjusting the excitation wavelength to a wavelength unique to the target chemical species so as not to overlap with other substances.

放射化学検出は、トリチウム3Hあるいは炭素−14(14C)のような放射能でラベル化した物質を利用する方法である。ベータ粒子のイオン化に伴う蛍光を検出する。応用の一つは、代謝物質の研究である。検出には均一型と不均一型の二種類がある。均一検出器では、シンチレーション流体がカラム溶離液と混合され蛍光が発生する。不均一検出器では、ベータ粒子放出による蛍光と硅酸リチウムが検出セルと相互作用する。この種の検出器の典型的な検出限界は 10-9から10-10gm/mlである。 Radiochemical detection is a method using a radioactively labeled substance such as tritium 3 H or carbon-14 ( 14 C). Fluorescence associated with ionization of beta particles is detected. One application is the study of metabolites. There are two types of detection: uniform type and non-uniform type. In a homogeneous detector, scintillation fluid is mixed with column eluent and fluorescence is generated. In the heterogeneous detector, the fluorescence from the beta particle emission and lithium oxalate interact with the detection cell. The typical detection limit for this type of detector is 10 -9 to 10 -10 gm / ml.

電気化学検出器は、酸化又は還元反応を行う化合物を測定するのに用いる。通常、移動するサンプルがある電位差の間の電極を通る際に、電子を受け取るか失うのを測定することによって測定する。ある実施例では、先に述べたローター・アセンブリ又はバケットアセンブリのような 配置の中の1つ以上のカラムの末端近くに電極が設置される。この種の検出器の典型的な検出感度は10-12から10-13gm/mlである。 Electrochemical detectors are used to measure compounds that undergo oxidation or reduction reactions. Usually, the moving sample is measured by measuring the receipt or loss of electrons as it passes through an electrode between a certain potential difference. In some embodiments, electrodes are placed near the ends of one or more columns in an arrangement such as the rotor assembly or bucket assembly described above. The typical detection sensitivity of this type of detector is 10-12 to 10-13 gm / ml.

質量分析(MS)検出器では、サンプル化合物あるいは分子はイオン化される。その後、質量分析器を通り、そのイオン電流が検出される。いろいろなイオン化法がある。第一の方法、しばしば電子衝撃(EI)と呼ばれる方法では、高電場で作成される電流あるいはビームによりカラムから溶出したサンプルがイオン化される。第二の方法、しばしば化学イオン化と呼ばれる方法では、カラムから溶出し化合物から電子を動かすのにイオン化したガスが用いられる。第三の方法、しばしば高速電子衝撃と呼ばれる方法では、カラムからの溶出部室をイオン化するのに高速のキセノン原子が用いられる。この種の検出器の検出限界は 10-8から10-10gm/mlである。ある実施例では、要素の回転中に回転要素上でこの方法が実行される。 In mass spectrometry (MS) detectors, sample compounds or molecules are ionized. Thereafter, the ion current is detected through the mass analyzer. There are various ionization methods. In the first method, often referred to as electron impact (EI), the sample eluted from the column is ionized by a current or beam created in a high electric field. In the second method, often referred to as chemical ionization, an ionized gas is used to move electrons from the compound eluting from the column. In the third method, often referred to as fast electron impact, fast xenon atoms are used to ionize the elution chamber from the column. The detection limit of this type of detector is 10 −8 to 10 −10 gm / ml. In one embodiment, the method is performed on the rotating element during the rotation of the element.

核磁気共鳴検出器では、奇数の質量を有するある種の核、たとえばHや13C、がランダムに軸の回りを回る。しかしながら、強い磁場に置かれると、スピンは磁場に対して平行か反平行に配列し、平行配向の方がエネルギー的に僅かに安定となる。核が電磁波の照射を受けるとそれを吸収して平行から高いエネルギー状態に変わり、共鳴する。HあるいはCは、分子中での位置や隣接する分子あるいは元素に依存して異なるスペクトルを示す。なぜならば、分子の中の全ての核は電子雲に覆われており、それは取り巻く磁場によって変化し共鳴周波数が異なるからである。 In a nuclear magnetic resonance detector, certain nuclei having an odd number of masses, such as H and 13 C, randomly rotate around the axis. However, when placed in a strong magnetic field, the spins are aligned parallel or antiparallel to the magnetic field, and the parallel orientation is slightly more energetically stable. When the nucleus is irradiated with electromagnetic waves, it absorbs it and changes from parallel to high energy state and resonates. H or C shows a different spectrum depending on the position in the molecule and the adjacent molecule or element. This is because all the nuclei in the molecule are covered with an electron cloud, which changes with the surrounding magnetic field and has a different resonance frequency.

光散乱(LS)検出器では、光源が平行ビームを放出し、それが溶液中の粒子に衝突する際に、ある光が反射、吸収、透過あるいは散乱する。比濁法では、粒子を含む溶液によって散乱された光を測定するが、ある角度で散乱された光の一部を検出する。検出はバックグラウンドのない状態で行うので、感度はバックグラウンドの光に依存する。   In a light scattering (LS) detector, some light is reflected, absorbed, transmitted, or scattered as the light source emits a collimated beam that strikes particles in the solution. In the turbidimetric method, light scattered by a solution containing particles is measured, but a part of the light scattered at a certain angle is detected. Since detection is performed in the absence of background, the sensitivity depends on background light.

濁度測定は、溶液中の粒子により透過する光の減少を測定する方法であるが、粒子を含む溶液を通過する光の減少としての光散乱を測定する。したがって、残存する光の量を測る。この方法の感度は用いる装置の感度に依存するが、簡単な分光光度計から高級な専用の分析計まである。したがって、透過光のシグナルの減少は光度計の正確さや用いる装置によって制限を受ける。   Turbidity measurement is a method of measuring the decrease in light transmitted by particles in a solution, but measures light scattering as a decrease in light passing through a solution containing particles. Therefore, the amount of remaining light is measured. The sensitivity of this method depends on the sensitivity of the equipment used, but ranges from simple spectrophotometers to high-end dedicated analyzers. Thus, the reduction in transmitted light signal is limited by the accuracy of the photometer and the equipment used.

近赤外検出計は、例えば700から1100nmのような波長範囲で化合物を走査することで機能する。各分子の中の化学結合の伸縮及び変角振動を特定の波長で検出できる。この検出器では、一つのスペクトルから複数の分析ができる。   Near-infrared detectors work by scanning compounds in a wavelength range such as 700 to 1100 nm. The stretching and bending vibration of chemical bonds in each molecule can be detected at a specific wavelength. In this detector, a plurality of analyzes can be performed from one spectrum.

クロマトグラフ分離
上に述べたように、クロマトグラフィーは化学物質の混合物の個々の成分を物理的に分離する過程である。クロマトグラフ処理では、化学物質の混合物はキャリヤー流れ(気体か液体)に溶解される。混合物を含むキャリヤー流れは、粒子床を通過させられる。キャリヤー流れは、粒子床をある速度で移動する。クロマトグラフィーでは、キャリヤー流れは「移動相」、粒子床は「固定相」と呼ばれる。
Chromatographic separation As mentioned above, chromatography is the process of physically separating the individual components of a chemical mixture. In chromatographic processing, a mixture of chemicals is dissolved in a carrier stream (gas or liquid). A carrier stream containing the mixture is passed through the particle bed. The carrier stream moves through the particle bed at a certain speed. In chromatography, the carrier stream is called the “mobile phase” and the particle bed is called the “stationary phase”.

先に述べた実施例では、シリンダー状のカラムなどの固定相を含むクロマトグラフ・エンクロージャについて記述した。クロマトグラフ・エンクロージャはクロマトグラフ用固定相を含む。少なくとも一つの流路がクロマトグラフ・エンクロージャを通り抜けており、流体がクロマトグラフ・エンクロージャに入り、クロマトグラフ固定相を通過し、クロマトグラフ・エンクロージャを出る。   In the examples described above, a chromatographic enclosure including a stationary phase such as a cylindrical column has been described. The chromatographic enclosure contains a chromatographic stationary phase. At least one flow path passes through the chromatographic enclosure, and fluid enters the chromatographic enclosure, passes through the chromatographic stationary phase, and exits the chromatographic enclosure.

ある実施例では、クロマトグラフ・エンクロージャの中に多くの別々の流路備えられ、これら別々の流路間は流体連結されていない。別々のクロマトグラフ固定相が各流路に含まれる。別々の流路は、並列的なクロマトグラフ処理を可能にし、各流路で共通のサンプル流体又は別々のサンプル流体が並列に処理される。   In one embodiment, many separate flow paths are provided in the chromatographic enclosure and there is no fluid connection between the separate flow paths. A separate chromatographic stationary phase is included in each channel. Separate flow channels allow parallel chromatographic processing, with each sample channel processing a common sample fluid or separate sample fluids in parallel.

流路は、内部の空洞を含む構造によって確保される。その内部の空洞を含む構造内に、流体とクロマトグラフ固定相が含まれる。G一般的に、流体はその内部の空洞を含む構造を軸方向に駆動される。例えば、細いパイプ状にして、その中を軸方向に流体が通過する。長さ、内断面、及びその面積などが、クロマトグラフ・エンクロージャ中の各流路に関連する空洞部分の構造として定義される。ある実施例では、内断面は流路の長さに沿って一定である。他の実施例では、内断面は流路の長さに沿って変化する。他の実施例では、内断面は円形である。一般には、内断面はどのような形状であってもよい。   The flow path is secured by a structure including an internal cavity. The fluid and chromatographic stationary phase are contained within the structure containing the internal cavity. G Generally, fluid is driven axially through a structure containing its internal cavity. For example, a thin pipe is formed, and the fluid passes through the pipe in the axial direction. The length, inner cross section, area thereof, etc. are defined as the structure of the cavity portion associated with each flow path in the chromatographic enclosure. In some embodiments, the inner cross-section is constant along the length of the flow path. In other embodiments, the inner cross section varies along the length of the flow path. In another embodiment, the inner cross section is circular. In general, the inner cross section may have any shape.

ある場合には、構造体の外断面が空洞部分の内断面と類似していて良い。例えば、内断面及び外断面が異なる直径の円であり、シリンダーを形成している。例えば、直角のブロックに穴をあけて円形の空洞チューブにできる。ある例では、クロマトグラフ・エンクロージャをローターと一体化してもよいし、あるいは、ローターとは別体のケースと一体化してもよい。   In some cases, the outer cross section of the structure may be similar to the inner cross section of the cavity portion. For example, the inner cross section and the outer cross section are circles with different diameters to form a cylinder. For example, a square block can be made by drilling a right-angle block. In one example, the chromatographic enclosure may be integrated with the rotor, or may be integrated with a case separate from the rotor.

各クロマトグラフ・エンクロージャには、入口と出口がある。入口は、流体が1つ以上の流路に入れるようにする。出口は、流体が1つ以上の流路から出られるようにする。クロマトグラフ処理の移動相のような流体は、入口から入り、クロマトグラフ固定相を通り、出口から出て、クロマトグラフ・エンクロージャに流体の流路を確立する。   Each chromatographic enclosure has an inlet and an outlet. The inlet allows fluid to enter one or more flow paths. The outlet allows fluid to exit from one or more flow paths. A fluid, such as a chromatographic mobile phase, enters from the inlet, passes through the chromatographic stationary phase, and exits from the outlet to establish a fluid flow path to the chromatographic enclosure.

クロマトグラフ・エンクロージャには、クロマトグラフ・エンクロージャに遠心力を供給するローターによって運用される。例えば、先に述べたように、ある角回転速度で回転するように調節されたローター・アセンブリの上で、クロマトグラフ・エンクロージャが運用される。遠心力によって流体はクロマトグラフ・エンクロージャを通過するように仕向けられる。流体はサンプルを含む。サンプルを含む流体が、クロマトグラフ・エンクロージャに含まれる固定相を通過するとき、サンプルのクロマトグラフ分離が起こる。   The chromatographic enclosure is operated by a rotor that supplies centrifugal force to the chromatographic enclosure. For example, as described above, the chromatographic enclosure is operated on a rotor assembly that is adjusted to rotate at an angular rotational speed. Centrifugal force forces the fluid to pass through the chromatographic enclosure. The fluid includes a sample. When the fluid containing the sample passes through the stationary phase contained in the chromatographic enclosure, chromatographic separation of the sample occurs.

例として、図11に、遠心前後におけるクロマトグラフ処理について、クロマトグラフ・エンクロージャの正面図を示す。シリンダー状のプラスチックシリンジ600のようなカラムが、遠沈管604のような容器に保持されている。シリンダー状のプラスチックシリンジ600には、上部開口部615及び下部開口部616がある。この例では、上部開口部615が下部開口部616より大きいので、カラムの断面積は長さ方向に変化する。先に述べたように、他の例では、カラムの断面積は長さ方向に一定である。   As an example, FIG. 11 shows a front view of a chromatographic enclosure for chromatographic processing before and after centrifugation. A column such as a cylindrical plastic syringe 600 is held in a container such as a centrifuge tube 604. The cylindrical plastic syringe 600 has an upper opening 615 and a lower opening 616. In this example, since the upper opening 615 is larger than the lower opening 616, the cross-sectional area of the column changes in the length direction. As mentioned earlier, in other examples, the cross-sectional area of the column is constant in the length direction.

クロマトグラフ処理を設定するために、遠心をするに先だって、多くの要素がプラスチックシリンジ600に加えられる。ガラスウール616のような多穴性の詰め物がシリンジ600の底付近に加えられる。多穴性の詰め物によって、610のような固定相がカラムから出ることなく、流体をカラムから出すことができる。   Many elements are added to the plastic syringe 600 prior to centrifugation to set up the chromatographic process. A multi-hole filling such as glass wool 616 is added near the bottom of the syringe 600. The multi-hole packing allows fluid to exit the column without a stationary phase such as 610 exiting the column.

ある実施例では、固定相はクロマトグラフ用吸着材610である。用いる固定相の種類は、設定されるクロマトグラフ処理の種類によって変化する。サンプルは、用いられる溶媒の種類や固定相物質の種類によって、固定相物質といろいろな程度に相互作用する。クロマトグラフ処理の種類や用いる固定相や溶媒の特徴を、図11の記述に即して、以下に示す。   In one embodiment, the stationary phase is a chromatographic adsorbent 610. The type of stationary phase used varies depending on the type of chromatographic treatment that is set. The sample interacts to varying degrees with the stationary phase material, depending on the type of solvent used and the type of stationary phase material. The types of chromatographic processing and the characteristics of the stationary phase and solvent used are shown below in line with the description of FIG.

液体に溶解させたサンプル608は固定相の上に置かれる。固定相粒子の大きさは、サンプルが重力だけでは固定相に侵入しないように選択される。砂606のような多孔性分離媒体がサンプル608の上に置かれる。セパレータが、溶媒リザーバー602のような溶媒からサンプルを分離する。溶媒はクロマトグラフ処理の移動相として働く。それはサンプルとセパレータ606の上に置かれる。   A sample 608 dissolved in a liquid is placed on the stationary phase. The size of the stationary phase particles is selected so that the sample does not enter the stationary phase by gravity alone. A porous separation medium such as sand 606 is placed on the sample 608. A separator separates the sample from the solvent, such as solvent reservoir 602. The solvent serves as the mobile phase for chromatographic processing. It is placed on the sample and separator 606.

次に、クロマトグラフ処理構成が、先に記したローター・アセンブリの一つに角速度を与えるような装置と組み合わされる。遠心力のもとで、溶媒リザーバー602中の溶媒とサンプル608は、610のような固定相へ駆動され、カラムを下流へと流れる。サンプル608と溶媒リザーバー602中の溶媒は、遠心中に固定相を通り抜ける。ある時間後に、サンプル608は固定相610をある距離だけ移動する。したがって、固定相は、サンプル610の上方及び下方に示される。移動相の一部は固定相610を完全に通過し、溶離液618として出て、カラム出口616を遠心分離チューブ604の底に集まる。   The chromatographic processing arrangement is then combined with a device that provides angular velocity to one of the rotor assemblies previously described. Under centrifugal force, the solvent in solvent reservoir 602 and sample 608 are driven to a stationary phase, such as 610, and flow downstream through the column. Sample 608 and solvent in solvent reservoir 602 pass through the stationary phase during centrifugation. After some time, the sample 608 moves the stationary phase 610 by a distance. Thus, the stationary phase is shown above and below sample 610. A portion of the mobile phase passes completely through the stationary phase 610 and exits as the eluent 618, collecting the column outlet 616 at the bottom of the centrifuge tube 604.

この実施例は、単なる例示に過ぎず、何ら本発明を限定するものではない。図11の実施例では、カラム内で定常流れが形成される前に、サンプルが固定相中を動き始める。したがって、定常流れが形成される前にクロマトグラフ分離が始まる。先に説明した実施例では、サンプル導入前に、定常流れが形成されるものでもよい。   This example is merely illustrative and does not limit the present invention. In the example of FIG. 11, the sample begins to move through the stationary phase before a steady flow is formed in the column. Thus, chromatographic separation begins before a steady flow is formed. In the embodiment described above, a steady flow may be formed before sample introduction.

図11の実施例では、異なる溶媒の混合物である溶媒組成が溶媒リザーバー602に適用される。前に述べた例では、遠心中に、溶媒リザーバー602は補給されず溶媒の組成は変化しない。別の例では、遠心中に溶媒リザーバー602は補給され溶媒の組成は変化する、つまり勾配溶離が行われる。   In the example of FIG. 11, a solvent composition that is a mixture of different solvents is applied to the solvent reservoir 602. In the previously described example, during centrifugation, the solvent reservoir 602 is not replenished and the solvent composition does not change. In another example, the solvent reservoir 602 is replenished during centrifugation and the solvent composition changes, i.e., gradient elution occurs.

移動相の組成と固定相の組成に依存して、異なるタイプのクロマトグラフ処理が実行される。ここに示す実施例は、クロマトグラフ・エンクロージャの固定相を移動相が通過するいかなるタイプのクロマトグラフ処理にも適用可能である。ここに記す方法と装置を用いるクロマトグラフ処理の例としては、分配クロマトグラフィー、吸着(液固)クロマトグラフィー、イオン交換クロマトグラフィー、アフィニティークロマトグラフィー、ゲル浸透やゲルろ過クロマトグラフィーのようなサイズ排除クロマトグラフィーなどがあるが、その限りではない。分配クロマトグラフィーには、通常の分配クロマトグラフィーに加えて化学結合型及び吸着相型の逆相分クロマトグラフィーを一般的に含む。   Depending on the composition of the mobile phase and the composition of the stationary phase, different types of chromatographic processing are performed. The embodiments shown here are applicable to any type of chromatographic process in which the mobile phase passes through the stationary phase of the chromatographic enclosure. Examples of chromatographic processes using the methods and apparatus described herein include partition chromatography, adsorption (liquid-solid) chromatography, ion exchange chromatography, affinity chromatography, size exclusion chromatography such as gel permeation and gel filtration chromatography. There are graphics, but this is not the case. Partition chromatography generally includes chemically bonded and adsorbed phase reversed phase chromatography in addition to conventional partition chromatography.

吸着クロマトグラフィーでは、液体又は気体の移動相が使用され、固定相の表面に吸着する。移動相と固定相の間の平衡の差が異なる溶質を分離する。分配クロマトグラフィーでは、固定相表面に薄い被膜ができる。薄い皮膜は固定相粒子の表面に共有結合で固定される(化学結合型)、あるいは固定相表面に吸着(非結合型)する。イオン交換(IEX)クロマトグラフィーでは、移動相液体中で反対の電荷を帯びた溶質イオンが静電引力によって樹脂(又は粒子状の固定相)に引き付けられ、分析物の電荷が大きいほど、固定相表面と強く相互作用し、クロマトグラフ・システムを通過するのに長い時間を要する。IEXクロマトグラフィーは、生成したタンパク質の三次構造及び四次構造を決定するのにも有効である。なぜなら、水溶液だけを用いる条件で分離が行われるからである。   In adsorption chromatography, a liquid or gaseous mobile phase is used and adsorbs on the surface of the stationary phase. Separate solutes with different equilibrium differences between the mobile and stationary phases. Partition chromatography produces a thin coating on the stationary phase surface. The thin film is fixed to the surface of the stationary phase particle by a covalent bond (chemical bond type) or adsorbed on the surface of the stationary phase (non-bonded type). In ion exchange (IEX) chromatography, oppositely charged solute ions in a mobile phase liquid are attracted to the resin (or particulate stationary phase) by electrostatic attraction, and the higher the analyte charge, It takes a long time to interact strongly with the surface and pass through the chromatographic system. IEX chromatography is also effective in determining the tertiary and quaternary structure of the produced protein. This is because the separation is performed under the condition using only the aqueous solution.

サイズ排除クロマトグラフィーでは、固定相と溶質との間の引力は使わない。代わりに、液体又は気体が多孔性のゲルを通過し、ゲルの大きさによって分子が分離される。孔は通常小さく大きな溶質分子を排除するが、小さい分子はゲルに入り込み、より大きな体積を流れることになる。その結果、大きな分子は小さな分子と比較して速い速度でカラムを通過する。   Size exclusion chromatography does not use the attractive force between the stationary phase and the solute. Instead, a liquid or gas passes through the porous gel and the molecules are separated according to the size of the gel. The pores are usually small and exclude large solute molecules, but small molecules enter the gel and flow through a larger volume. As a result, large molecules pass through the column at a faster rate compared to small molecules.

アフィニティークロマトグラフィーでは、ある種の溶質分子が固定相に固定化された別の分子と特異的に相互作用することを利用する。例えば、あるタンパク質に対して固有な抗体を固定化する。タンパク質の混合物がこの分子の横を通り過ぎる時、特異的なタンパク質は抗体と反応し、固定相に結合する。このたんぱく質は、イオン強度はpHを変えることによって、後で取り出す。   Affinity chromatography takes advantage of the specific interaction of one solute molecule with another molecule immobilized on a stationary phase. For example, an antibody specific to a certain protein is immobilized. As the protein mixture passes by the molecule, the specific protein reacts with the antibody and binds to the stationary phase. This protein is later removed by changing the pH of the ionic strength.

より詳しくは、逆相分配クロマトグラフィー(RPC)は、非極性の固定相を用いる全てのクロマトグラフ手法を含む。順分配クロマトグラフィー(NPC)と異なるのは、親水性の表面を有する非修飾のシリカ又はアルミナ上で、極性の高い化合物に対してより強い親和性を示す点である。RPCでは、固定相表面に共有結合でアルキル鎖を導入することにより、NPCの場合の溶出順を反転させる。RPCでは、教区性の化合物が先に溶出し、非極性の化合物が保持される−それで「逆相」と呼ばれる。   More particularly, reverse phase partition chromatography (RPC) includes all chromatographic techniques using non-polar stationary phases. Unlike forward partition chromatography (NPC), it has a stronger affinity for highly polar compounds on unmodified silica or alumina with a hydrophilic surface. In RPC, the elution order in the case of NPC is reversed by introducing an alkyl chain with a covalent bond to the stationary phase surface. In RPC, the parish compound elutes first and retains the nonpolar compound—thus called “reverse phase”.

RPCでは、不活性で非極性の物質であれば、充填粒子の表面を十分に覆うことができるので、利用される。一つの例は、オクタデシル基が結合したシリカ297(USP分類L1)で市販されている。別の例としては、C8結合型シリカカラム(L7−166市販で入手可能)である。他には、シアノ基結合型カラム(L10−73が市販)及びフェニル基結合型カラム(L11−72が市販)がある。C18、C8及びフェニル型は逆相充填剤に供されるが、シアノ型は分析対象や移動相条件によって逆相モードで使用される。この時点で、すべてのC18カラムが必ずしも同じ保持特性を示すわけではないことに注意すべきである。シリカの表面を機能化する際に、第二段で残存するシラノール基を押さえる(エンド−キャッピング)のに異なるアルキル鎖長の有機シランを用いてモノメリック又はポリメリック反応を行う。全体の保持機構は同じであるが、固定相ごとに微妙に表面化学がことなるので、選択性に違いが現れる。   In RPC, an inert and non-polar substance can be used because it can sufficiently cover the surface of the packed particles. One example is commercially available on silica 297 (USP classification L1) with attached octadecyl groups. Another example is a C8 bonded silica column (L7-166 commercially available). In addition, there are a cyano group-bonded column (L10-73 is commercially available) and a phenyl group-bonded column (L11-72 is commercially available). C18, C8 and phenyl types are used for reverse phase fillers, while cyano types are used in reverse phase mode depending on the analyte and mobile phase conditions. It should be noted at this point that not all C18 columns necessarily show the same retention characteristics. When functionalizing the surface of silica, a monomeric or polymeric reaction is carried out using organosilanes of different alkyl chain lengths to suppress the remaining silanol groups in the second stage (end-capping). Although the overall retention mechanism is the same, the surface chemistry differs slightly for each stationary phase, so a difference appears in selectivity.

RPCでは、水(又は水性緩衝液)と有意溶媒との混合物が、逆相カラムから分析対象物を溶出するのに用いられる。溶媒は水と混ざるものであり、アセトニトリル、メタノール、又はテトラヒドロフラン(THF)のような一般的な溶媒である。この他には、エタノールや2−プロパノール(イソプロピルアルコール)などが用いられる。溶離はイソクラチック(分離中に水−溶媒の組成が変化しない)あるいはグラジエント(分離中に水−溶媒の組成が変化する)で行われる。T移動相のpHは分析対象物の保持に重要な影響を及ぼし、ある種の対象物の選択性を変える。電荷を帯びた対象物もイオン対生成(イオン相互作用と呼ばれる)を用いることで、逆相カラムで分離できる。この方法は、逆相イオン対生成クロマトグラフィーとして知られる。   In RPC, a mixture of water (or aqueous buffer) and significant solvent is used to elute the analyte from the reverse phase column. The solvent is miscible with water and is a common solvent such as acetonitrile, methanol, or tetrahydrofuran (THF). In addition, ethanol, 2-propanol (isopropyl alcohol), or the like is used. Elution is performed isocratic (the water-solvent composition does not change during the separation) or gradient (the water-solvent composition changes during the separation). The pH of the T mobile phase has an important effect on analyte retention and changes the selectivity of certain objects. Charged objects can also be separated on a reverse phase column using ion pair generation (called ionic interaction). This method is known as reverse phase ion pair production chromatography.

結果例とHPLCとの比較
クロマトグラフ分離過程の効率はしばしば「クロマトグラフ効率」と呼ばれる。クロマトグラフ効率理論は比較すべき多くのクロマトグラフ処理の効率を相対的に示す指標を示す。ここに示す方法と装置を用いれば、クロマトグラフ処理は、他の方法と装置を用いて実施される類似のクロマトグラフ処理と比較してより効果的なクロマトグラフ処理を設定できる。したがって、以下のパラグラフでは、圧力に関する必要性と粒子サイズの制限を含む遠心液体クロマトグラフィーに対する方法と装置を、液体クロマトグラフィーで通常用いる形態であるHPLCと比較する。更に、クロマトグラフ分離理論を簡単に記述する、具体的には、1)ここに記載した装置と方法を用いるクロマトグラフ分離の効率の尺度と、2)HPLCのような他のタイプのクロマトグラフ装置で得られる性能尺度との比較と、を記述する。
The efficiency of the comparative chromatographic separation process between the example results and HPLC is often referred to as “chromatographic efficiency”. Chromatographic efficiency theory provides a relative indicator of the efficiency of many chromatographic processes to be compared. If the method and apparatus shown here are used, the chromatographic process can set a more effective chromatographic process as compared to a similar chromatographic process performed using other methods and apparatuses. Thus, in the following paragraphs, methods and apparatus for centrifugal liquid chromatography, including pressure requirements and particle size limitations, are compared to HPLC, a form commonly used in liquid chromatography. In addition, a simple description of chromatographic separation theory is provided, specifically 1) a measure of the efficiency of chromatographic separation using the apparatus and method described herein, and 2) other types of chromatographic equipment such as HPLC. And a comparison with the performance measure obtained in.

HPLCで通常用いられる量として背圧がある。背圧とは、特定のサイズの粒子を固定相とするカラム中に流体を通すのに必要な圧力を決定するために、背圧の計算値を用いる。HPLCで必要な圧力は次のように算出される。
ΔP=(ηFL)/(K0πr2P 2
ここで ≡Pはカラム頭部での圧力であり長さ方向に降下する、ηは粘度、Fは流速、Lはカラムの長さ、K0は固有透過度、rはカラムの半径そしてdPは粒子直径である。流速、流体の粘度、カラム長を増加させたり、粒子径を減少させたりすると、より高い耐圧性が必要になる。例えば、HPLCで2マイクロメータ以下のような細かい粒子は高い耐圧性を必要とする。例えば、HPLCで2マイクロメータの粒子を用いる場合には10,000PSI以上の圧力が必要である。
Back pressure is an amount commonly used in HPLC. Back pressure uses a calculated back pressure to determine the pressure required to pass fluid through a column with a particular size particle as a stationary phase. The pressure required for HPLC is calculated as follows.
ΔP = (ηFL) / (K 0 πr 2 d P 2 )
Where ≡P is the pressure at the head of the column and falls in the length direction, η is the viscosity, F is the flow velocity, L is the length of the column, K 0 is the intrinsic permeability, r is the radius of the column and d P Is the particle diameter. Increasing the flow rate, fluid viscosity, column length, or decreasing particle size requires higher pressure resistance. For example, fine particles of 2 micrometers or less by HPLC require high pressure resistance. For example, when using 2 micrometer particles in HPLC, a pressure of 10,000 PSI or more is required.

遠心液体クロマトグラフィーを用いる本実施例では、背圧の必要性と圧力の重要性はHPLCと異なる。例えば、上に示した他のパラメータと同様にある粒子径サイズでは、ここに示すクロマトグラフ・システムを運転する圧力はHPLCシステムに必要な圧力と比べてはるかに小さい。また、遠心液体クロマトグラフィーを用いる系は圧力に関してHPLCシステムと挙動が異なる。例えば、ここに示す実施例では、圧力はカラムの頭から長さ方向に沿って増加するが、HPLCでは逆に減少する。   In this example using centrifugal liquid chromatography, the need for back pressure and the importance of pressure are different from HPLC. For example, at certain particle size sizes, as well as the other parameters shown above, the pressure at which the chromatographic system shown is operated is much less than that required for the HPLC system. Also, the system using centrifugal liquid chromatography behaves differently from the HPLC system with respect to pressure. For example, in the example shown here, the pressure increases along the length from the head of the column, but conversely decreases in HPLC.

特定の理論に縛られることなく、カラムは多くの層からなり、流体は層から層へとカラムを下る。分離効率理論では、先に述べたように、これらの層それぞれを「段」と呼ぶ。例えばHPLCのように圧力を駆動力とする場合、各層を横切って流体を流すには僅かな圧力が必要である。したがって、必要な圧力はカラム中の層又は段に依存し、全体として必要な圧力は、流体を各層を横切って流すための圧力の総和となる。分離効率は、通常層の数が増加するに連れて増加する。したがって、HPLCでは、層の数が増加するにしたがって増加する分離効率はより高い圧力を必要とする。   Without being bound by a particular theory, the column consists of many layers and the fluid descends from column to layer. In the separation efficiency theory, as described above, each of these layers is called a “stage”. For example, when pressure is used as a driving force as in HPLC, a slight pressure is required to flow a fluid across each layer. Thus, the required pressure depends on the layers or stages in the column, and the overall required pressure is the sum of the pressures for fluid to flow across each layer. Separation efficiency usually increases as the number of layers increases. Therefore, in HPLC, separation efficiency that increases as the number of layers increases requires higher pressure.

遠心液体クロマトグラフィーでは、流体は遠心力によって各層を横切るので圧力損失はない。遠心力は互いに独立に各層に働くので、HPLCの場合のように層を横切るために圧力損失がない。したがって、遠心液体クロマトグラフィーでは、圧力に関する必要性がHPLCに比べてはるかに少ない。この特徴は従来技術では十分に評価されてこなかったと出願人は考える。   In centrifugal liquid chromatography, there is no pressure loss because the fluid crosses each layer by centrifugal force. Since centrifugal forces act on each layer independently of each other, there is no pressure loss across the layers as in HPLC. Thus, centrifugal liquid chromatography has a much lower pressure requirement than HPLC. Applicants believe that this feature has not been fully appreciated in the prior art.

更に、ここで記す実施例では、HPLCで可能なものよりはるかに細かい粒子を使える。例えば、およそ15オングストロームの粒子でも利用可能である。もし更に小さい粒子が製造されれば、それも使用可能と考えられる。   Furthermore, the examples described here can use much finer particles than are possible with HPLC. For example, particles of approximately 15 angstroms can be used. If even smaller particles are produced, they are also considered usable.

クロマトグラフィーでは、分離効率を評価するために段モデルが用いられる。段モデルでは、クロマトグラフ用カラムに多くの層を考える。これを「理論段」と呼ぶ。サンプルが固定相と移動相の間で平衡化するが、これが各「段」で起こると考える。分析対象物は平衡化した移動相によって、一つの段から次の段へと下る。   In chromatography, a plate model is used to evaluate the separation efficiency. The stage model considers many layers in a chromatographic column. This is called “theoretical stage”. It is assumed that the sample equilibrates between the stationary and mobile phases, but this occurs at each “stage”. The analyte is lowered from one stage to the next by the equilibrated mobile phase.

「段」という用語はカラムの中で機能する処理に対するアナロジーとして用いる。実際にカラム中に段があるわけではない。カラム効率、つまりクロマトグラフ分離を行う能力、はカラム中の理論段の数N、あるいは一理論段に匹敵する高さ、理論段高として数値化される。長さLのカラムについては、理論段高は次のように定義される、
HETP=L/N.
2つの異なるカラム中で起こるクロマトグラフ処理を比較すると、Nの値が大きいあるいはHETPの値が小さいカラムはクロマトグラフ効率が高いことを示す。
The term “stage” is used as an analogy to the process that functions in the column. There is actually no step in the column. The column efficiency, that is, the ability to perform chromatographic separation, is quantified as the number N of theoretical plates in the column, or a height comparable to one theoretical plate, the theoretical plate height. For a column of length L, the theoretical plate height is defined as
HETP = L / N.
Comparing the chromatographic processes that occur in two different columns, a column with a high N value or a low HETP value indicates high chromatographic efficiency.

カラム中で起こる液体クロマトグラフィーに対して分離効率が定義されてきた。国際純正応用化学連合は分離効率を次のように定義した:
N=16(VR/wb)2 =16(tr/w) 2
ここでNは理論段数、VRはサンプル注入から当該のサンプル成分のピーク極大出現までの間にカラムに流入する移動相の体積、wbは分析対象物がカラムから出始めた時刻から完全に出終わるまでの時間の総体積、tは保持時間(秒)、そしてwはピークの幅(秒)である。
Separation efficiency has been defined for liquid chromatography occurring in columns. The International Pure Applied Chemistry Union defined the separation efficiency as follows:
N = 16 (V R / w b ) 2 = 16 (t r / w) 2
Here, N is the number of theoretical plates, V R is the volume of the mobile phase flowing into the column between the sample injection and the peak maximum appearance of the sample component, and w b is completely from the time when the analyte starts to leave the column. The total volume of time to finish, t is the retention time (seconds), and w is the peak width (seconds).

ここに記載した実施例のクロマトグラフ・システムを用いて、実験的な測定をおこなった。3つの化学種の分離のために、直径(dp)5ミクロンの粒子を詰めた長さ2.3cm、空隙体積0.110mlのカラムを用いた。化学種1はFD&C RedNo.3(エリスロシン)である。化学種2はFD&C YellowNo.5(タトラジン)である。化学種3はFD&C GreenNo.3(ファーストグリーンFCF、E143)である。移動相は、70%水、30%イソプロピルアルコール(IPA)及び0.010モル/リットルのリン酸テトラブチルアンモニウム(TBAP)である。この実験で理論段高を求めた。これらの実験は表1に示す数値を示した。 Experimental measurements were made using the chromatographic system of the examples described herein. A column with a length of 2.3 cm and a void volume of 0.110 ml packed with 5 micron diameter (d p ) particles was used for the separation of the three species. Chemical species 1 is FD & C RedNo. 3 (erythrosin). Chemical species 2 is FD & C YellowNo. 5 (Tatrazine). Chemical species 3 is FD & C GreenNo. 3 (First Green FCF, E143). The mobile phase is 70% water, 30% isopropyl alcohol (IPA) and 0.010 mol / liter tetrabutylammonium phosphate (TBAP). The theoretical plate height was obtained in this experiment. These experiments showed the values shown in Table 1.

各化学種に対するVR及びwbの値を理論段の式に関連して示す。 k’は各化学種の保持因子、αは2つの化学種の保持体積の比、Rは2つの化学種の間の分離度、Nは理論段数、N/Lは理論段数をカラム長(0.023m)で割ったものである。例えば、化学種1と2の分離度は次のように算出する。一般的には、R(A,B)=2[VR-B-R-A]/[wb-B b-A]。1と2については、R(1,2)=[VR-2-R-1]/[wb-2 b-1]。α(A,B)=k’A/k’Bは2つの化学種の保持係数の比である。例えば、α(1,2)=k’1/k’2である。 The values of V R and w b for each species shown in relation to formula of theoretical plates. k ′ is the retention factor of each species, α is the ratio of the retention volumes of the two species, R is the resolution between the two species, N is the number of theoretical plates, N / L is the number of theoretical plates, and the column length (0 .023m). For example, the degree of separation between chemical species 1 and 2 is calculated as follows. In general, R (A, B) = 2 [V RB− V RA ] / [w bB + w bA ]. For 1 and 2, R (1,2) = [V R-2- V R-1 ] / [w b-2 + w b-1 ]. α (A, B) = k ′ A / k ′ B is the ratio of the retention coefficients of the two chemical species. For example, α (1,2) = k ′ 1 / k ′ 2 .

表1に示した3つの化学種のクロマトグラムを図12に示す。理論段などの表に示した量は、各ピークの体積など、クロマトグラムで得られたデータから算出した。小さいスケールでは線のように見えるが、ピークには幅があり体積を計算するのに用いる。   The chromatograms of the three chemical species shown in Table 1 are shown in FIG. The amount shown in the table such as the theoretical plate was calculated from the data obtained in the chromatogram such as the volume of each peak. Although it looks like a line on a small scale, the peak is wide and used to calculate the volume.

各化学種に対する理論段と化学種間の分離度は極めて高い。例えば、2つの化学種の間の分離度が1.5以上であるということは完全分離と考えられる。理論段数と分離度はHPLCで得られる理論段数と分離度よりはるかに高い。   The degree of separation between the theoretical stage and the chemical species for each chemical species is extremely high. For example, a degree of separation between two chemical species of 1.5 or more is considered complete separation. The theoretical plate number and resolution are much higher than the theoretical plate number and resolution obtained by HPLC.

HPLCとここで述べた方法及び装置の違いを数値化するために、同等の分離をHPLCと遠心液体クロマトグラフィーで行った。固定相としては、いずれも直径5ミクロンの粒子を用いた。HPLCで用いたカラムの長さは150mmである。遠心液体クロマトグラフィーで用いたカラムの長さは36mmである。どちらでの方法でも、類似の移動相とサンプルを用いた。実験の測定値を表2に示す。   In order to quantify the differences between HPLC and the methods and equipment described here, equivalent separations were performed by HPLC and centrifugal liquid chromatography. As the stationary phase, particles each having a diameter of 5 microns were used. The length of the column used in HPLC is 150 mm. The length of the column used in the centrifugal liquid chromatography is 36 mm. In both methods, similar mobile phases and samples were used. The measured values of the experiment are shown in Table 2.

HPLCと遠心液体クロマトグラフィーの大きな違いが予想外である。遠心液体クロマトグラフィーの分離効率はHPLCより数ケタ良い。遠心液体クロマトグラフィーが高い分離効率を示す多くの説明が可能である。なぜ典型的な結果が得られたのかに関わる個々の理論を離れて、いくつかの気付いた点を以下に示す。   The big difference between HPLC and centrifugal liquid chromatography is unexpected. The separation efficiency of centrifugal liquid chromatography is several orders of magnitude better than HPLC. Many explanations can be given that centrifugal liquid chromatography shows high separation efficiency. Apart from the individual theories about why typical results were obtained, here are some points I noticed.

流体をクロマトグラフ・エンクロージャに通すのに遠心力を用いた場合は、HPLCのように圧力を用いた場合に比べて、濃度勾配の結果として起こる拡散がはるかに少ない。拡散が少ないと分離効率が上昇し、その結果HPLCとは対照的にここで記述した実施例では、理論段数が大きくなる。遠心に関連する沈殿係数は濃度に依存する。このために、遠心によって拡散が減少した。   When centrifugal force is used to pass the fluid through the chromatographic enclosure, much less diffusion occurs as a result of the concentration gradient than when pressure is used as in HPLC. Less diffusion increases the separation efficiency, resulting in a higher number of theoretical plates in the examples described here as opposed to HPLC. The sedimentation coefficient associated with centrifugation depends on the concentration. For this reason, diffusion was reduced by centrifugation.

応用
クロマトグラフィーは、実験化学者及びそれぞれの学問に化学を応用するものにとって基礎的な道具である。クロマトグラフィーは石油産業、食品産業、製薬業、医学(例えば診察)、及びその他の産業で広く用いられ不可欠である。ここに記した実施例をクロマトグラフ処理に応用する分野をより詳しく見ると、
医学及び生物医学の研究
薬品の品質管理
ルーチンの臨床分析
薬品のスクリーニング
宇宙関連の研究と開発
地球化学の研究と開発
薬学の研究と開発
犯罪科学
食品及び化粧品関連の化学的測定
石油産業における工程管理
環境モニタリング及び汚染制御
生物学的システムでの化学及び代謝に関する研究
ここに記した装置を用いて可能な分析の二三の特別な例としては、人血漿のタンパク質、ヌクレオチド及びその誘導体、アミノ酸及びその誘導体、尿の代謝物の分析、治療薬物のモニタリング、薬物乱用のモニタリング、及び小麦や他の種のタンパク質の分析などがあるが、これらに限定されるものではない。
Applied chromatography is a fundamental tool for experimental chemists and those who apply chemistry to their respective disciplines. Chromatography is widely used and essential in the petroleum industry, food industry, pharmaceutical industry, medicine (eg, medical examination), and other industries. Looking more closely at the fields of application of the examples described here to chromatographic processing,
Medical and biomedical research Drug quality control Routine clinical analysis Drug screening Space-related research and development Geochemistry research and development Pharmaceutical research and development Criminal science Food and cosmetic chemical measurements Process control in the petroleum industry Environment Monitoring and pollution control Studies on chemistry and metabolism in biological systems Some specific examples of analyzes possible using the devices described here include human plasma proteins, nucleotides and derivatives, amino acids and derivatives , But not limited to, analysis of urinary metabolites, therapeutic drug monitoring, drug abuse monitoring, and wheat and other types of protein analysis.

クロマトグラフ処理の二つの主な目的は、その大きさと目的によって、分析と調製とに区別される。調製クロマトグラフィーは2、3の試料を大量に精製・回収するために用いられる。分析クロマトグラフィーは、多種の少量のサンプルについて、その組成と純度を決めるために利用される。いろいろな調製及び分析に用いられるサンプルの大きさ、カラムの長さ、及びカラムの内径(I.D.)の例を次に示す。   The two main purposes of chromatographic processing are distinguished by analysis and preparation by their size and purpose. Preparative chromatography is used to purify and collect a few samples in large quantities. Analytical chromatography is used to determine the composition and purity of many small samples. The following are examples of sample sizes, column lengths, and column inner diameter (ID) used for various preparations and analyses.

ここに示す実施例は、調製にも分析にも用いることができる。工業プロセスのような大きなサンプルの場合、それに応じて装置と方法をスケールアップできる。カラムの長さや内径のようなカラムのサイズは、上に示すように目的に応じて変えることができ、いろいろな実施例では、それぞれ10ないし400cm及び0.1ないし2000mmに及ぶ。カラム長さと内径は、粒子による要求を満たすようにいろいろ選べる。例えば内径が0.01mm以下のキャピラリーも使える。したがって、上に述べた範囲は限界を示すものではなく、例示の目的にすぎない。上に述べたローター・アセンブリのような回転要素も、特別な応用のために特別な大きさのカラムを収容できるようにスケールアップあるいはダウンできる。   The examples shown here can be used for both preparation and analysis. For large samples, such as industrial processes, the equipment and methods can be scaled up accordingly. Column size, such as column length and inner diameter, can be varied depending on the purpose as indicated above, and in various embodiments ranges from 10 to 400 cm and 0.1 to 2000 mm, respectively. The column length and inner diameter can be chosen to meet the particle requirements. For example, a capillary having an inner diameter of 0.01 mm or less can be used. Accordingly, the ranges set forth above are not intended to be limiting and are for illustrative purposes only. Rotating elements such as the rotor assembly described above can also be scaled up or down to accommodate specially sized columns for special applications.

方法
図13は、クロマトグラフ分離処理を実行する方法700を示すフローチャートである。ステップ702で、複数の構成要素、すなわち、1)固定相を含有するクロマトグラフ・エンクロージャと、2)移動相流体源と、3)サンプル源と、を準備する。ステップ704で、クロマトグラフ・エンクロージャを、ローター・アセンブリ等の回転要素に結合させる。
Method FIG. 13 is a flowchart illustrating a method 700 for performing a chromatographic separation process. In step 702, a plurality of components are prepared: 1) a chromatographic enclosure containing a stationary phase, 2) a mobile phase fluid source, and 3) a sample source. At step 704, the chromatographic enclosure is coupled to a rotating element such as a rotor assembly.

ステップ706で、回転要素を休止状態から回転させて、クロマトグラフ・エンクロージャに角速度を与える。回転中、遠心力により移動相流体源から供給された移動相流体が、固定相を通って移動する。移動相流体源は、クロマトグラフ・エンクロージャと一体化した構成要素でもよいし、クロマトグラフ・エンクロージャと別に配置されるものでもよい。   In step 706, the rotating element is rotated from rest to provide angular velocity to the chromatographic enclosure. During rotation, the mobile phase fluid supplied from the mobile phase fluid source by centrifugal force moves through the stationary phase. The mobile phase fluid source may be a component that is integral with the chromatographic enclosure or may be located separately from the chromatographic enclosure.

ステップ708で、クロマトグラフ・エンクロージャの回転中に固定相を通る移動相流体の流れが形成されたか否かを判定する。具体的に言えば、クロマトグラフ・エンクロージャを通る定常流が形成されたか否かを判定するようにしてもよい。一実施例において、クロマトグラフ・エンクロージャの端部近傍に配置されるフローセルを用いた測定を利用して、流れが形成されたか否かを判定するようにしてもよい。   At step 708, it is determined whether a mobile phase fluid flow has formed through the stationary phase during rotation of the chromatographic enclosure. Specifically, it may be determined whether a steady flow through the chromatographic enclosure has been formed. In one embodiment, measurements using a flow cell located near the end of the chromatographic enclosure may be used to determine whether a flow has been formed.

一般に、検出器を用いて、カラム内が定常条件に到達したか否かを判定することができる。利用可能な検出器の例は上述したが、たとえば、「装置」の節で説明した検出器を用いることができる。検出器からの信号、たとえば、カラムから出る移動相流体により生成された信号、を所定の期間にわたって測定する。図12に示すクロマトグラムは、検出器から得られる信号の一例である。信号にノイズが含まれる場合もある。対象となる期間にわたって変動が所定量未満の信号の平均値として、定常性を定義するようにしてもよい。1つのカラムに複数の検出器を関連付けて、複数の検出器からの信号を用いて、定常条件に到達したか否かを判定するようにしてもよい。   In general, a detector can be used to determine whether the column has reached a steady condition. Examples of available detectors have been described above, but for example, the detectors described in the “Apparatus” section can be used. The signal from the detector, for example the signal generated by the mobile phase fluid exiting the column, is measured over a predetermined period. The chromatogram shown in FIG. 12 is an example of a signal obtained from the detector. The signal may contain noise. The stationarity may be defined as an average value of signals whose variation is less than a predetermined amount over a target period. A plurality of detectors may be associated with one column, and signals from the plurality of detectors may be used to determine whether a steady condition has been reached.

測定可能な他のファクターは、ローター・アセンブリの角速度である。一部の実施例において、特定の測定の際に、ローター・アセンブリを休止状態から目標角速度までスピンアップ処理するようにしてもよいし、あるいは、1回目の測定時にはローター・アセンブリを第1の角速度にし、その次の測定時には角速度を増加又は減少させて新しい目標値にするようにしてもよい。検出器を用いて、ローター・アセンブリの平均角速度が、所定の期間にわたって、所定の範囲内であるか否かを判定するようにしてもよい。たとえば、ローター・アセンブリに接続されたモーターが回転速度を報知するようにしてもよい。一部の実施例において、平均角速度が対象期間にわたって所定の範囲内であることが判定されるまで、サンプル注入を開始しないようにしてもよい。また、一部の実施例において、カラムを通る流れに関する1つ以上の検出器からの信号と角速度に関係する信号との両方が所定期間にわたって所定範囲内である場合にのみ、サンプル注入を開始するようにしてもよい。   Another factor that can be measured is the angular velocity of the rotor assembly. In some embodiments, the rotor assembly may be spun up from a resting state to a target angular velocity during a particular measurement, or the rotor assembly may be subjected to a first angular velocity during the first measurement. In the next measurement, the angular velocity may be increased or decreased to a new target value. A detector may be used to determine whether the average angular velocity of the rotor assembly is within a predetermined range over a predetermined period. For example, a motor connected to the rotor assembly may notify the rotation speed. In some embodiments, sample injection may not be initiated until it is determined that the average angular velocity is within a predetermined range over the period of interest. Also, in some embodiments, sample injection is initiated only when both the signal from one or more detectors related to the flow through the column and the signal related to angular velocity are within a predetermined range for a predetermined period of time. You may do it.

一例として、クロマトグラフ・システムの一連の測定では、最初に、カラム内に移動相流体を導入する。移動相流体組成が、検出器から出力される第1の信号を生成するものでもよい。この信号が所定の範囲内で経時変化する場合、たとえば、信号値のレベル変化が比較的少ない場合、サンプルを注入して、勾配溶離を実行させるようにしてもよい。所定の被分析物をカラムから流出させるために、勾配溶離が必要となる場合がある。勾配溶離により、検出器から出力される信号が変化する。溶離に起因する信号の変化は、特定の傾きを持つ線形プロファイル等の認識可能なプロファイルとして検知できる。また、カラムからの被分析物の流出によっても、信号の変化が生じる。被分析物による信号の変化は、ピークや谷といった認識可能なプロファイルとして検知できる。被分析物により生じた信号変化のプロファイルは、勾配溶離により生じた信号変化のプロファイルと異なり、個々の信号変化への影響を見分けることも可能である。   As an example, in a series of measurements in a chromatographic system, a mobile phase fluid is first introduced into the column. The mobile phase fluid composition may generate a first signal output from the detector. When this signal changes with time within a predetermined range, for example, when the signal value changes relatively little, a sample may be injected to perform gradient elution. Gradient elution may be required to allow a given analyte to flow out of the column. Gradient elution changes the signal output from the detector. A change in signal due to elution can be detected as a recognizable profile such as a linear profile having a specific slope. A change in signal also occurs due to the outflow of the analyte from the column. Changes in the signal due to the analyte can be detected as recognizable profiles such as peaks and valleys. The signal change profile produced by the analyte is different from the signal change profile produced by gradient elution and it is also possible to distinguish the effects on individual signal changes.

勾配溶離が完了後、移動相流体は、勾配溶離前の最初の組成に戻る。これに応じて、検出器からの信号が、所定期間後に、最初の値、すなわち、勾配溶離が開始される前の値に戻る。一部の実施例において、10ないし20カラム容積の流体をカラムに流すようにしてもよい。信号が最初の値に戻り、かつ、その値が所定の期間にわたって所定の範囲内である場合には、カラムに次のサンプルを注入することができる。   After gradient elution is complete, the mobile phase fluid returns to the original composition prior to gradient elution. In response, the signal from the detector returns to the initial value, i.e., the value before gradient elution is started, after a predetermined period of time. In some embodiments, 10 to 20 column volumes of fluid may flow through the column. If the signal returns to the initial value and the value is within a predetermined range for a predetermined period, the next sample can be injected into the column.

ステップ710で、クロマトグラフ・エンクロージャの回転中に、サンプル源からサンプル流体を導入して、固定相内にサンプル流体を通す。サンプル流体が固定相を通って移動することにより、サンプル流体から1つ以上のサンプル成分をクロマトグラフ分離することができる。ステップ712で、クロマトグラフ・エンクロージャの回転中に、固定相を通過した後、サンプル流体の分離された成分を検出する。たとえば、分離された成分をクロマトグラフ・エンクロージャ端部近傍のフローセルに通し、フローセルを用いた測定により、分離された成分の存在を検出するようにしてもよい。このような測定の結果を、クロマトグラフ・システムに接続された出力装置に、クロマトグラムとして表示するようにしてもよい。   At step 710, sample fluid is introduced from the sample source and passed through the stationary phase during rotation of the chromatographic enclosure. As the sample fluid moves through the stationary phase, one or more sample components can be chromatographically separated from the sample fluid. At step 712, during the rotation of the chromatographic enclosure, the separated components of the sample fluid are detected after passing through the stationary phase. For example, the separated component may be passed through a flow cell near the end of the chromatograph enclosure, and the presence of the separated component may be detected by measurement using the flow cell. The result of such measurement may be displayed as a chromatogram on an output device connected to the chromatograph system.

本発明には幾多の利点がある。さまざまな態様、実施形態又は実施例は、以下に説明する1つ以上の利点を有する。1つの利点として、遠心分離を利用してクロマトグラフ用カラムに流体を通すことにより、HPLC等の他の種類のクロマトグラフ手法よりも小さな固定相粒子を利用可能なことが挙げられる。小さな粒子を用いることにより、HPLC等の他の種類のクロマトグラフ手法と比べて、クロマトグラフ分離効率を向上させることができる。別の利点として、本明細書に記載するローター・アセンブリが多数のクロマトグラフ処理を同時に実行可能なことが挙げられる。多数のクロマトグラフ処理の「並行処理」により、スループットタイムが短くなり、HPLC等の他のクロマトグラフ処理の場合に時間がかかりすぎ、コストがかかりすぎるような分析を行なうことができる。本発明の多くの特徴や効果は、本明細書から明らかであり、本発明のこのような特徴や効果は、すべて、特許請求の範囲に記載される本発明の要旨の範囲内に含まれるものである。さらに、当業者には自明のように、さまざまな変形及び変更が可能であり、図示及び記載した具体的な構成や操作に本発明は何ら限定されるものではない。したがって、適当な変形や変更、及びその等価物は、すべて、本発明の要旨の範囲内に含まれる。   The present invention has a number of advantages. Various aspects, embodiments or examples have one or more of the advantages described below. One advantage is that smaller stationary phase particles can be utilized by passing fluid through a chromatographic column using centrifugation than other types of chromatographic techniques such as HPLC. By using small particles, chromatographic separation efficiency can be improved as compared with other types of chromatographic techniques such as HPLC. Another advantage is that the rotor assembly described herein can perform multiple chromatographic processes simultaneously. Through “parallel processing” of a large number of chromatographic processes, the throughput time is shortened, and it is possible to perform an analysis that takes too much time and costs too much for other chromatographic processes such as HPLC. Many features and advantages of the present invention are apparent from the specification, and all such features and advantages of the invention are included within the scope of the invention as set forth in the claims. It is. Further, as is obvious to those skilled in the art, various modifications and changes are possible, and the present invention is not limited to the specific configurations and operations shown and described. Accordingly, all appropriate modifications and changes, and equivalents thereof, are included within the scope of the present invention.

Claims (159)

遠心式カラムクロマトグラフ・システムであって、
軸の周りを回転するように構成されているローターと、
前記ローターに保持されている複数のクロマトグラフ用カラム・エンクロージャであって、各クロマトグラフ用カラム・エンクロージャは対応するクロマトグラフ固定相を含有し、かつ、前記クロマトグラフ用カラム・エンクロージャ内に含有される前記クロマトグラフ固定相を通る流体の移動を容易にするように構成され、前記ローターの回転によって生じる遠心力により前記クロマトグラフ用カラム・エンクロージャの軸方向に前記クロマトグラフ固定相の中を前記流体を移動させる、複数のクロマトグラフ用カラム・エンクロージャと、
前記複数のクロマトグラフ用カラム・エンクロージャのうちの少なくとも選択された1つに流体連結するサンプル導入機構であって、前記ローターが回転している間に、前記選択されたクロマトグラフ用カラム・エンクロージャにサンプル流体を導入するサンプル導入機構と、
前記ローターに保持され、前記複数のクロマトグラフ用カラム・エンクロージャに流体連結する溶離液リザーバーであって、前記複数のクロマトグラフ用カラム・エンクロージャから溶出される流体を収容する溶離液リザーバーと、を備える遠心式カラムクロマトグラフ・システム。
A centrifugal column chromatograph system,
A rotor configured to rotate about an axis;
A plurality of chromatographic column enclosures held by the rotor, each chromatographic column enclosure containing a corresponding chromatographic stationary phase and contained within the chromatographic column enclosure; Configured to facilitate the movement of fluid through the chromatographic stationary phase, and through the chromatographic stationary phase in the axial direction of the chromatographic column enclosure by centrifugal force generated by rotation of the rotor. Move multiple chromatographic column enclosures,
A sample introduction mechanism fluidly coupled to at least a selected one of the plurality of chromatographic column enclosures, wherein the selected chromatographic column enclosure is coupled to the selected chromatographic column enclosure while the rotor is rotating; A sample introduction mechanism for introducing a sample fluid;
An eluent reservoir held in the rotor and fluidly coupled to the plurality of chromatographic column enclosures, the eluent reservoir containing fluid eluted from the plurality of chromatographic column enclosures. Centrifugal column chromatograph system.
遠心式クロマトグラフ・システムであって、
軸の周りを回転するように構成されているローターと、
前記ローターに保持されている複数のクロマトグラフ・エンクロージャであって、各クロマトグラフ・エンクロージャは、対応するクロマトグラフ固定相を含有し、かつ、前記クロマトグラフ・エンクロージャ内に含有される前記クロマトグラフ固定相を通る流体の移動を容易にするように構成され、前記ローターの回転によって生じる遠心力により前記クロマトグラフ固定相の中を前記流体を移動させる、複数のクロマトグラフ・エンクロージャと、
前記ローターに保持され、前記複数のクロマトグラフ・エンクロージャに流体連結する溶離液リザーバーであって、前記複数のクロマトグラフ・エンクロージャから溶出される流体を収容する溶離液リザーバーと、を備える遠心式クロマトグラフ・システム。
A centrifugal chromatograph system,
A rotor configured to rotate about an axis;
A plurality of chromatographic enclosures held by the rotor, each chromatographic enclosure containing a corresponding chromatographic stationary phase and the chromatographic stationary contained within the chromatographic enclosure; A plurality of chromatographic enclosures configured to facilitate movement of fluid through the phase and moving the fluid through the chromatographic stationary phase by centrifugal force generated by rotation of the rotor;
An eluent reservoir held in the rotor and fluidly connected to the plurality of chromatographic enclosures, the eluent reservoir containing fluid eluted from the plurality of chromatographic enclosures, and a centrifugal chromatograph ·system.
遠心式クロマトグラフ・システムであって、
軸の周りを回転するように構成されているローターと、
前記ローターに保持されている少なくとも1つのクロマトグラフ・エンクロージャと、
前記ローターに保持され、移動相流体を前記ローター上のサンプルと混合して混合流体を生成する混合チャンバーであって、前記ローターに保持される構成要素の回転を利用して前記サンプルと前記移動相流体との混合を促進し、前記クロマトグラフ・エンクロージャの上流側に配置される混合チャンバーと、を備える遠心式クロマトグラフ・システム。
A centrifugal chromatograph system,
A rotor configured to rotate about an axis;
At least one chromatographic enclosure held by the rotor;
A mixing chamber that is held in the rotor and mixes a mobile phase fluid with a sample on the rotor to generate a mixed fluid, and the sample and the mobile phase are utilized by rotation of components held in the rotor. A centrifugal chromatographic system comprising: a mixing chamber that facilitates mixing with a fluid and disposed upstream of the chromatographic enclosure.
請求項3に記載の遠心式クロマトグラフ・システムはさらに、
前記混合チャンバーに流体連結する移動相流体リザーバーと、
前記混合チャンバーに流体連結するサンプル導入機構と、を備え、
前記移動相流体リザーバーと前記サンプル導入機構とが、前記ローター上又は前記ローター外のいずれかに配置されている、遠心式クロマトグラフ・システム。
The centrifugal chromatograph system according to claim 3, further comprising:
A mobile phase fluid reservoir fluidly coupled to the mixing chamber;
A sample introduction mechanism fluidly connected to the mixing chamber,
A centrifugal chromatograph system, wherein the mobile phase fluid reservoir and the sample introduction mechanism are disposed either on the rotor or outside the rotor.
遠心式クロマトグラフ・システムであって、
クロマトグラフ・エンクロージャと、
前記クロマトグラフ・エンクロージャを保持し、前記クロマトグラフ・エンクロージャを回転させるローターと、
前記クロマトグラフ・エンクロージャに流体連結するサンプル導入機構であって、前記ローターが回転している間に前記クロマトグラフ・エンクロージャにサンプル流体を導入するように構成され、サンプル導入信号を受信し、前記サンプル導入信号の受信に応じて前記サンプル流体の導入を開始するサンプル導入機構と、を備える遠心式クロマトグラフ・システム。
A centrifugal chromatograph system,
A chromatographic enclosure;
A rotor for holding the chromatographic enclosure and rotating the chromatographic enclosure;
A sample introduction mechanism fluidly coupled to the chromatographic enclosure, the sample introduction mechanism configured to introduce a sample fluid into the chromatographic enclosure while the rotor is rotating, receiving a sample introduction signal, and the sample A centrifugal chromatograph system comprising: a sample introduction mechanism that starts introduction of the sample fluid in response to reception of an introduction signal.
クロマトグラフ・システムであって、
クロマトグラフ・エンクロージャと、
前記クロマトグラフ・エンクロージャを保持し、前記クロマトグラフ・エンクロージャを回転させるローターと、
前記クロマトグラフ・エンクロージャに流体連結するサンプル導入機構であって、前記ローターが回転している間に前記クロマトグラフ・エンクロージャにサンプル流体を導入するサンプル導入機構と、
前記サンプル導入機構に接続され、前記サンプル流体の導入を自動的に開始する制御装置と、を備えるクロマトグラフ・システム。
A chromatographic system,
A chromatographic enclosure;
A rotor for holding the chromatographic enclosure and rotating the chromatographic enclosure;
A sample introduction mechanism fluidly coupled to the chromatographic enclosure, wherein the sample introduction mechanism introduces sample fluid into the chromatographic enclosure while the rotor is rotating;
And a controller connected to the sample introduction mechanism and automatically starting the introduction of the sample fluid.
請求項6に記載の遠心式クロマトグラフ・システムであって、
前記制御装置は、前記遠心式クロマトグラフ・システムに関連する検知状態に少なくとも部分的に基づいて、前記サンプル流体の導入を開始する、遠心式クロマトグラフ・システム。
The centrifugal chromatograph system according to claim 6,
The centrifugal chromatograph system, wherein the controller initiates introduction of the sample fluid based at least in part on a sensing condition associated with the centrifugal chromatograph system.
クロマトグラフ・システムであって、
対応するクロマトグラフ固定相を含有するクロマトグラフ・エンクロージャであって、前記クロマトグラフ・エンクロージャ内に含有される前記クロマトグラフ固定相を通る流体の移動を容易にするように構成されているクロマトグラフ・エンクロージャと、
前記クロマトグラフ・エンクロージャを保持するローターであって、所定の角速度で前記クロマトグラフ・エンクロージャを回転させて、遠心力により流体を前記クロマトグラフ固定相を含む前記クロマトグラフ・エンクロージャ内で移動させるように構成されているローターと、
流体エンクロージャであって、前記ローター回転時に静止している第1の部分と、前記ローター上に保持され、前記ローターと共に回転する第2の部分とを有し、前記クロマトグラフ・エンクロージャに流体連結する流体エンクロージャと、を備えるクロマトグラフ・システム。
A chromatographic system,
A chromatographic enclosure containing a corresponding chromatographic stationary phase, the chromatographic enclosure configured to facilitate movement of fluid through the chromatographic stationary phase contained within the chromatographic enclosure. An enclosure,
A rotor for holding the chromatographic enclosure, wherein the chromatographic enclosure is rotated at a predetermined angular velocity so that fluid is moved in the chromatographic enclosure including the chromatographic stationary phase by centrifugal force. A configured rotor;
A fluid enclosure having a first portion stationary upon rotation of the rotor and a second portion retained on the rotor and rotating with the rotor and fluidly coupled to the chromatographic enclosure A chromatographic system comprising: a fluid enclosure;
請求項8に記載の遠心式クロマトグラフ・システムであって、
前記流体エンクロージャは、前記ローター上の前記クロマトグラフ・エンクロージャに供給するための移動相流体を保持するように構成されている移動相流体リザーバーである、遠心式クロマトグラフ・システム。
A centrifugal chromatograph system according to claim 8,
The centrifugal chromatographic system, wherein the fluid enclosure is a mobile phase fluid reservoir configured to hold a mobile phase fluid for supply to the chromatographic enclosure on the rotor.
請求項8に記載の遠心式クロマトグラフ・システムであって、
前記流体エンクロージャは、前記ローター上の前記クロマトグラフ・エンクロージャ内を通った溶離液を収容するように構成されている溶離液リザーバーである、遠心式クロマトグラフ・システム。
A centrifugal chromatograph system according to claim 8,
The centrifugal chromatograph system, wherein the fluid enclosure is an eluent reservoir configured to contain an eluent that has passed through the chromatographic enclosure on the rotor.
遠心式クロマトグラフ・システムであって、
少なくとも1つのクロマトグラフ・エンクロージャを保持するローターであって、前記クロマトグラフ・エンクロージャを回転させて、遠心力により前記液体を少なくとも1つのクロマトグラフ・エンクロージャ内で移動させるように構成されているローターと、
前記クロマトグラフ・エンクロージャに流体連結し、前記クロマトグラフ・エンクロージャへの移動相流体の供給を容易にする流体供給機構であって、前記ローター回転時に静止している第1の部分と、前記ローター上に保持され、前記ローターと共に回転する第2の部分とを備え、前記ローター回転時に、前記流体供給機構の前記第1の部分から前記第2の部分に流体を移動させるように構成されている流体供給機構と、を備える遠心式クロマトグラフ・システム。
A centrifugal chromatograph system,
A rotor holding at least one chromatographic enclosure, the rotor being configured to rotate the chromatographic enclosure to move the liquid within the at least one chromatographic enclosure by centrifugal force; ,
A fluid supply mechanism fluidly connected to the chromatographic enclosure for facilitating the supply of mobile phase fluid to the chromatographic enclosure, wherein the first portion is stationary when the rotor is rotated, and on the rotor And a second portion that rotates together with the rotor, and is configured to move fluid from the first portion of the fluid supply mechanism to the second portion when the rotor rotates. A centrifugal chromatograph system comprising: a supply mechanism;
遠心式クロマトグラフ・システムであって、
軸の周りを回転するように構成されているローターと、
前記ローター上に保持されていうクロマトグラフ・エンクロージャであって、対応するクロマトグラフ固定相を含有し、かつ、前記クロマトグラフ・エンクロージャ内に含有される前記クロマトグラフ固定相を通る流体の移動を容易にするように構成され、前記ローターの回転によって生じる遠心力により前記流体を前記クロマトグラフ固定相の中で移動させる、クロマトグラフ・エンクロージャと、
前記クロマトグラフ・エンクロージャに流体連結し、フローウィンドウを備えるフローセルとを備え、前記クロマトグラフ・エンクロージャと前記フローセルとを通る流路であって、前記クロマトグラフ・エンクロージャの前記クロマトグラフ固定相内の所定位置から始まり前記フローウィンドウを通過する流路の内側断面積が実質的に一定である、遠心式クロマトグラフ・システム。
A centrifugal chromatograph system,
A rotor configured to rotate about an axis;
A chromatographic enclosure, retained on the rotor, containing a corresponding chromatographic stationary phase and facilitates fluid movement through the chromatographic stationary phase contained within the chromatographic enclosure. A chromatographic enclosure configured to move the fluid within the chromatographic stationary phase by centrifugal force generated by rotation of the rotor;
A flow cell fluidly coupled to the chromatographic enclosure and provided with a flow window, the flow path passing through the chromatographic enclosure and the flow cell, wherein the predetermined channel within the chromatographic stationary phase of the chromatographic enclosure A centrifugal chromatographic system, wherein the inner cross-sectional area of the flow path starting from position and passing through the flow window is substantially constant.
クロマトグラフ・システムに用いるのに適したフローセルであって、
フローセル入口と、フローセル出口と、前記フローセル入口と前記フローセル出口との間に伸長する流路と、
前記流路に沿って形成され、前記フローセルを通る物質の光学的検知を可能にするウィンドウと、を備え、
前記入口の断面寸法と前記ウィンドウの断面寸法とが異なり、
前記入口の断面積、前記ウィンドウの断面積、及び前記入口と前記ウィンドウとの間の領域の断面積が、前記流路に沿って実質的に一定である、フローセル。
A flow cell suitable for use in a chromatographic system,
A flow cell inlet, a flow cell outlet, and a flow path extending between the flow cell inlet and the flow cell outlet;
A window formed along the flow path and enabling optical detection of a substance passing through the flow cell;
The sectional dimension of the entrance is different from the sectional dimension of the window,
The flow cell, wherein a cross-sectional area of the inlet, a cross-sectional area of the window, and a cross-sectional area of a region between the inlet and the window are substantially constant along the flow path.
請求項13に記載のフローセルであって、
前記流路の断面積が、前記フローセル入口から前記フローセル出口までの前記フローセル全体にわたって実質的に一定である、フローセル。
A flow cell according to claim 13,
The flow cell, wherein a cross-sectional area of the flow path is substantially constant throughout the flow cell from the flow cell inlet to the flow cell outlet.
クロマトグラフ・システムであって、
クロマトグラフ固定相を含有するクロマトグラフ用カラムと、
請求項13に記載のフローセルと、を備え、
前記フローセルが前記クロマトグラフ用カラムの下流側に配置され、
前記クロマトグラフ用カラムの断面寸法及び断面積とが、フローセル入口の断面寸法及び断面積と実質的に同じである、クロマトグラフ・システム。
A chromatographic system,
A chromatographic column containing a chromatographic stationary phase;
A flow cell according to claim 13,
The flow cell is disposed downstream of the chromatographic column;
A chromatographic system, wherein the cross-sectional dimension and cross-sectional area of the chromatographic column are substantially the same as the cross-sectional dimension and cross-sectional area of the flow cell inlet.
請求項15に記載のクロマトグラフ・システムであって、
前記クロマトグラフ用カラムがローター上に保持され、前記ローターは、遠心力を与えて、前記固定相を介して移動相を移動させる、クロマトグラフ・システム。
A chromatographic system according to claim 15,
The chromatographic system, wherein the chromatographic column is held on a rotor, and the rotor applies a centrifugal force to move a mobile phase through the stationary phase.
遠心式カラムクロマトグラフ・システムであって、
軸の周りを回転するように構成されているローターと、
前記ローター上に保持されている複数のクロマトグラフ用カラム・エンクロージャであって、各クロマトグラフ用カラム・エンクロージャが、対応するクロマトグラフ固定相を含有し、かつ、前記クロマトグラフ用カラム・エンクロージャ内に含有される前記クロマトグラフ固定相を通る流体の移動を容易にするように構成され、前記ローターの回転によって生じる遠心力により前記流体を前記クロマトグラフ固定相の中で移動させる、複数のクロマトグラフ用カラム・エンクロージャと、
少なくとも移動相流体を収容するカバー付き容器を備えるリザーバーであって、回転軸に近接して配置され、前記ローター上に保持され、前記複数のクロマトグラフ用カラム・エンクロージャの各々に流体連結するリザーバーと、を備える遠心式カラムクロマトグラフ・システム。
A centrifugal column chromatograph system,
A rotor configured to rotate about an axis;
A plurality of chromatographic column enclosures retained on the rotor, each chromatographic column enclosure containing a corresponding chromatographic stationary phase and within the chromatographic column enclosure A plurality of chromatographs configured to facilitate movement of fluid through the contained chromatographic stationary phase, wherein the fluid is moved within the chromatographic stationary phase by centrifugal force generated by rotation of the rotor; A column enclosure;
A reservoir comprising a container with a cover for containing at least a mobile phase fluid, the reservoir being disposed in proximity to a rotation axis, retained on the rotor, and fluidly connected to each of the plurality of chromatographic column enclosures; A centrifugal column chromatograph system.
クロマトグラフ・システムであって、
軸の周りを回転するように構成されているローターと、
前記ローターに保持されているクロマトグラフ・エンクロージャであって、前記軸から第1の距離に位置する第1端と、前記軸から前記第1の距離より大きな第2の距離に位置する第2端と、を備えるクロマトグラフ・エンクロージャと、
前記ローター上に保持されている前記第2端に近接して配置されるクロマトグラフ・エンクロージャに流体連結するフローセルと、
前記クロマトグラフ・エンクロージャと前記ローターとに接続されている耐荷重機構であって、回転時に前記クロマトグラフ・エンクロージャによって前記フローセル内に伝達される機械的負荷を減少させ、前記機械的負荷を減少させることにより前記フローセル内のフローセル・ウィンドウの変形を防ぐように構成されている耐荷重機構と、を備えるクロマトグラフ・システム。
A chromatographic system,
A rotor configured to rotate about an axis;
A chromatographic enclosure held by the rotor, wherein the first end is located at a first distance from the axis and the second end is located at a second distance greater than the first distance from the axis. A chromatographic enclosure comprising:
A flow cell fluidly coupled to a chromatographic enclosure disposed proximate to the second end held on the rotor;
A load bearing mechanism connected to the chromatographic enclosure and the rotor, which reduces the mechanical load transmitted by the chromatographic enclosure into the flow cell during rotation and reduces the mechanical load And a load bearing mechanism configured to prevent deformation of the flow cell window in the flow cell.
クロマトグラフ・システムであって、
軸の周りを回転するように構成されているローターと、
前記ローターに保持されているクロマトグラフ・エンクロージャと、
前記ローターを取り囲む格納構造と、
前記格納構造により支持されている複数のローター支持構造とを備え、各ローター支持構造はガスベアリングを備え、前記ガスベアリングは協働して、前記ローターの回転時に前記ローターを安定化させる、クロマトグラフ・システム。
A chromatographic system,
A rotor configured to rotate about an axis;
A chromatographic enclosure held by the rotor;
A containment structure surrounding the rotor;
A plurality of rotor support structures supported by the containment structure, each rotor support structure comprising a gas bearing, wherein the gas bearings cooperate to stabilize the rotor as the rotor rotates. ·system.
請求項19に記載のクロマトグラフ・システムであって、
前記ローター支持構造の少なくとも一部は計器取り付け部として機能し、各計器取り付け部は前記クロマトグラフ・エンクロージャから排出されて、前記クロマトグラフ・エンクロージャの下流側に配置されているフローセルを通過する流体の特性を検出するのに適した対応する計器を支持するように構成されている、クロマトグラフ・システム。
A chromatographic system according to claim 19, comprising:
At least a portion of the rotor support structure functions as an instrument attachment, and each instrument attachment is discharged from the chromatographic enclosure and passes through a flow cell disposed downstream of the chromatographic enclosure. A chromatographic system configured to support a corresponding instrument suitable for detecting a characteristic.
遠心式クロマトグラフ・システムであって、
ローターであって、前記ローターに保持されているクロマトグラフ・エンクロージャを備えるローターと、
前記ローターに近接するガスベアリングであって、前記ローターの回転時に前記ローターを安定化させるように構成されているガスベアリングと、を備える遠心式クロマトグラフ・システム。
A centrifugal chromatograph system,
A rotor comprising a chromatographic enclosure held by the rotor;
A gas chromatographic system comprising: a gas bearing proximate to the rotor, the gas bearing configured to stabilize the rotor during rotation of the rotor.
請求項21に記載の遠心式クロマトグラフ・システムであって、
前記ガスベアリングは、前記ローターと共に回転しない、遠心式クロマトグラフ・システム。
The centrifugal chromatograph system according to claim 21,
The centrifugal chromatograph system, wherein the gas bearing does not rotate with the rotor.
請求項21に記載の遠心式クロマトグラフ・システムはさらに、
前記ガスベアリングに流体連結するガスリザーバーであって、前記ガスベアリングから放出されるガスを供給するガスリザーバーを備える、遠心式クロマトグラフ・システム。
The centrifugal chromatograph system according to claim 21, further comprising:
A centrifugal chromatograph system comprising a gas reservoir fluidly coupled to the gas bearing, the gas reservoir supplying gas released from the gas bearing.
クロマトグラフ・システムであって、
ローター上に保持されている複数のクロマトグラフ・エンクロージャであって、各クロマトグラフ・エンクロージャは、対応するクロマトグラフ固定相を含有し、かつ、前記クロマトグラフ・エンクロージャ内に含有される前記クロマトグラフ固定相を通る流体の移動を容易にするように構成され、前記ローターの回転によって生じる遠心力により前記流体を前記クロマトグラフ固定相の中を前記ローターの外周面に向かって移動させる、複数のクロマトグラフ・エンクロージャと、
前記ローターの前記外周面の周りに配置されている複数のリンクであって、各リンクが2つの他のリンクと連結して、前記ローターの前記外周面の周りに連続した鎖の輪を形成し、1つ以上の前記リンクは、1)前記外周面に向かって移動する流体を収容し、及び、2)前記外周面から離れて内側に流体の方向を変える、ように構成されている流路を備える複数のリンクと、を備えるクロマトグラフ・システム。
A chromatographic system,
A plurality of chromatographic enclosures retained on the rotor, each chromatographic enclosure containing a corresponding chromatographic stationary phase and contained within the chromatographic enclosure; A plurality of chromatographs configured to facilitate movement of fluid through the phases, wherein the fluid is moved through the chromatographic stationary phase toward an outer peripheral surface of the rotor by centrifugal force generated by rotation of the rotor;・ Enclosure,
A plurality of links arranged around the outer peripheral surface of the rotor, each link being connected to two other links to form a continuous chain ring around the outer peripheral surface of the rotor. One or more of the links are configured to 1) contain fluid moving toward the outer peripheral surface, and 2) change the direction of the fluid away from the outer peripheral surface and inwardly. A plurality of links comprising: a chromatographic system comprising:
前記いずれかの請求項に記載のクロマトグラフ・システムであって、
前記ローターは複数のクロマトグラフ用カラム・エンクロージャを保持する、クロマトグラフ・システム。
A chromatographic system according to any preceding claim,
The rotor is a chromatographic system that holds a plurality of chromatographic column enclosures.
前記いずれかの請求項に記載のクロマトグラフ・システムであって、
各クロマトグラフ・エンクロージャは、対応するクロマトグラフ固定相を含有し、かつ、前記クロマトグラフ・エンクロージャ内に含有される前記クロマトグラフ固定相を通る流体の移動を容易にするように構成され、前記ローターの回転によって生じる遠心力により前記流体を前記クロマトグラフ固定相の中で移動させる、クロマトグラフ・システム。
A chromatographic system according to any preceding claim,
Each chromatographic enclosure contains a corresponding chromatographic stationary phase and is configured to facilitate fluid movement through the chromatographic stationary phase contained within the chromatographic enclosure, wherein the rotor A chromatographic system in which the fluid is moved in the chromatographic stationary phase by centrifugal force generated by rotation of the.
前記いずれかの請求項に記載のクロマトグラフ・システムはさらに、
前記ローターに角速度を与えるローター駆動システムを備える、クロマトグラフ・システム。
The chromatographic system according to any preceding claim further comprises:
A chromatographic system comprising a rotor drive system that provides angular velocity to the rotor.
前記いずれかの請求項に記載のクロマトグラフ・システムであって、
前記クロマトグラフ・エンクロージャは前記ローターと一体に形成される、クロマトグラフ・システム。
A chromatographic system according to any preceding claim,
The chromatographic system, wherein the chromatographic enclosure is integrally formed with the rotor.
前記いずれかの請求項に記載のクロマトグラフ・システムであって、
各クロマトグラフ・エンクロージャは、前記クロマトグラフ固定相を含有する少なくとも1つの中空内側部分を備える、クロマトグラフ・システム。
A chromatographic system according to any preceding claim,
Each chromatographic enclosure comprises a chromatographic system comprising at least one hollow inner portion containing said chromatographic stationary phase.
前記いずれかの請求項に記載のクロマトグラフ・システムはさらに、
1つ以上の前記クロマトグラフ・エンクロージャに流体連結する少なくとも1つの移動相流体リザーバーを備える、クロマトグラフ・システム。
The chromatographic system according to any preceding claim further comprises:
A chromatographic system comprising at least one mobile phase fluid reservoir fluidly coupled to one or more of the chromatographic enclosures.
請求項30に記載のクロマトグラフ・システムであって、
前記少なくとも1つの移動相流体流体リザーバーは前記ローター上に保持されている、クロマトグラフ・システム。
A chromatographic system according to claim 30, comprising
The chromatographic system, wherein the at least one mobile phase fluid fluid reservoir is retained on the rotor.
前記いずれかの請求項に記載のクロマトグラフ・システムはさらに、
1つ以上の前記クロマトグラフ・エンクロージャに流体連結する少なくとも1つのサンプル導入機構であって、前記ローターの回転時に、前記クロマトグラフ・エンクロージャにサンプル流体を導入するように構成されている少なくとも1つのサンプル導入機構を備える、クロマトグラフ・システム。
The chromatographic system according to any preceding claim further comprises:
At least one sample introduction mechanism fluidly coupled to one or more of the chromatographic enclosures, wherein the at least one sample is configured to introduce sample fluid into the chromatographic enclosure upon rotation of the rotor; A chromatographic system with an introduction mechanism.
請求項32に記載のクロマトグラフ・システムであって、
前記サンプル導入機構は、前記ローター上に保持されている、クロマトグラフ・システム。
A chromatographic system according to claim 32, comprising:
The chromatograph system, wherein the sample introduction mechanism is held on the rotor.
前記いずれかの請求項に記載のクロマトグラフ・システムはさらに、
前記クロマトグラフ・エンクロージャ内へのサンプル流体の導入を自動的に開始するように構成されている制御装置を備える、クロマトグラフ・システム。
The chromatographic system according to any preceding claim further comprises:
A chromatographic system comprising a controller configured to automatically initiate introduction of sample fluid into the chromatographic enclosure.
請求項34に記載のクロマトグラフ・システムであって、
前記制御装置は、前記ローターに保持される流体の状態を検出して、前記ローターにより保持される流体の検出された状態に少なくとも部分的に基づいて、前記ローターの回転中のいずれの時点でサンプル流体を導入するべきかを決定する、クロマトグラフ・システム。
A chromatographic system according to claim 34, comprising:
The controller detects the state of the fluid held by the rotor and samples at any point during rotation of the rotor based at least in part on the detected state of the fluid held by the rotor. A chromatographic system that determines whether a fluid should be introduced.
請求項35に記載のクロマトグラフ・システムであって、
前記制御装置は前記ローター上に保持されている、クロマトグラフ・システム。
36. A chromatographic system according to claim 35, comprising:
The chromatograph system, wherein the controller is held on the rotor.
前記いずれかの請求項に記載のクロマトグラフ・システムはさらに、
1つ以上の前記クロマトグラフ・エンクロージャに流体連結する少なくとも1つの溶離液リザーバーであって、前記1つ以上のクロマトグラフ・エンクロージャから溶出される流体を収容する少なくとも1つの溶離液リザーバーを備える、クロマトグラフ・システム。
The chromatographic system according to any preceding claim further comprises:
A chromatograph comprising at least one eluent reservoir fluidly coupled to one or more of said chromatographic enclosures, wherein said eluent reservoir contains fluid eluted from said one or more chromatographic enclosures. Graph system.
請求項37に記載のクロマトグラフ・システムであって、
前記溶離液リザーバーは前記ローター上に保持されている、クロマトグラフ・システム。
A chromatographic system according to claim 37, comprising:
A chromatographic system, wherein the eluent reservoir is held on the rotor.
請求項37又は38のいずれかに記載のクロマトグラフ・システムであって、
前記溶離液リザーバーは2つ以上のチャンバーを備える、クロマトグラフ・システム。
A chromatographic system according to claim 37 or 38,
The chromatographic system, wherein the eluent reservoir comprises two or more chambers.
請求項37、38又は39のいずれかに記載のクロマトグラフ・システムであって、
前記溶離液リザーバーの容量は可変である、クロマトグラフ・システム。
A chromatographic system according to any of claims 37, 38 or 39,
A chromatographic system, wherein the volume of the eluent reservoir is variable.
請求項37、38、39又は40のいずれかに記載のクロマトグラフ・システムはさらに、
前記溶離液リザーバーに接続される容量制御機構であって、前記溶離液リザーバーの容量を制御する容量制御機構を備える、クロマトグラフ・システム。
The chromatographic system according to any of claims 37, 38, 39 or 40 further comprises:
A chromatographic system comprising a volume control mechanism connected to the eluent reservoir, the volume control mechanism controlling a volume of the eluent reservoir.
前記いずれかの請求項に記載のクロマトグラフ・システムはさらに、
前記溶離液リザーバー内の液面を検出するセンサーを備える、クロマトグラフ・システム。
The chromatographic system according to any preceding claim further comprises:
A chromatographic system comprising a sensor for detecting a liquid level in the eluent reservoir.
前記いずれかの請求項に記載のクロマトグラフ・システムはさらに、
1つ以上の前記クロマトグラフ・エンクロージャから排出される流体の物理的特性を測定する少なくとも1つの検出機構を備える、クロマトグラフ・システム。
The chromatographic system according to any preceding claim further comprises:
A chromatographic system comprising at least one detection mechanism for measuring a physical property of fluid discharged from one or more of the chromatographic enclosures.
前記いずれかの請求項に記載のクロマトグラフ・システムはさらに、
複数の検出機構を備え、各検出機構は前記クロマトグラフ・エンクロージャから排出される流体の物理的特性を測定し、
前記検出機構の少なくとも1つは前記ローター上に保持されている、クロマトグラフ・システム。
The chromatographic system according to any preceding claim further comprises:
A plurality of detection mechanisms, each of which detects a physical property of the fluid discharged from the chromatographic enclosure;
A chromatographic system, wherein at least one of the detection mechanisms is held on the rotor.
請求項44に記載のクロマトグラフ・システムであって、
前記検出機構の少なくとも1つは、レーザー誘起蛍光(LIF:Laser-Induced Fluorescence)検出器、屈折率検出器、紫外(UV:Ultra-Violet)吸光度検出器、可視光(Vis:visible)吸光度検出器、走査UV-Vis検出器、放射化学検出器、電気化学検出器、質量分析検出器、核磁気共鳴検出器及び光散乱検出器からなる群から選択される、クロマトグラフ・システム。
45. A chromatographic system according to claim 44, comprising:
At least one of the detection mechanisms includes a laser-induced fluorescence (LIF) detector, a refractive index detector, a UV (Ultra-Violet) absorbance detector, and a visible light (Vis) visible absorbance detector. A chromatographic system selected from the group consisting of: a scanning UV-Vis detector, a radiochemical detector, an electrochemical detector, a mass spectrometry detector, a nuclear magnetic resonance detector, and a light scattering detector.
請求項44又は45のいずれかに記載のクロマトグラフ・システムであって、
前記検出機構の少なくとも1つは、前記クロマトグラフ・エンクロージャから排出される前記流体の物理的特性に関係する信号を生成し、
前記クロマトグラフ・システムはさらに、前記流体の物理的特性に関係する情報を出力するディスプレイ機構を備える、クロマトグラフ・システム。
A chromatographic system according to any of claims 44 or 45, comprising:
At least one of the detection mechanisms generates a signal related to a physical property of the fluid discharged from the chromatographic enclosure;
The chromatographic system further comprises a display mechanism for outputting information related to physical properties of the fluid.
請求項44、45又は46のいずれかに記載のクロマトグラフ・システムはさらに、
前記検出機構に関係するデータを処理するように設計又は構成されているプロセッサを備え、
前記プロセッサは前記ローター上に保持されている、クロマトグラフ・システム。
The chromatographic system according to any of claims 44, 45 or 46 further comprises:
Comprising a processor designed or configured to process data related to the detection mechanism;
A chromatographic system, wherein the processor is held on the rotor.
前記いずれかの請求項に記載のクロマトグラフ・システムはさらに、
前記ローター上に保持され、少なくとも1つのクロマトグラフ・エンクロージャから排出された流体を収容するように構成され、フローウィンドウを有するフローセルを備え、
前記クロマトグラフ・エンクロージャと前記フローセルとを通る流路であって、前記クロマトグラフ・エンクロージャの前記クロマトグラフ固定相内の所定位置から始まり前記フローウィンドウを通過する流路の内側断面積が実質的に一定である、クロマトグラフ・システム。
The chromatographic system according to any preceding claim further comprises:
A flow cell held on said rotor and configured to contain fluid discharged from at least one chromatographic enclosure and having a flow window;
A flow path through the chromatographic enclosure and the flow cell, the inner cross-sectional area of the flow path starting from a predetermined position in the chromatographic stationary phase of the chromatographic enclosure and passing through the flow window is substantially A chromatographic system that is constant.
前記いずれかの請求項に記載のクロマトグラフ・システムはさらに、
前記ローターを取り囲む格納構造と、
前記格納構造に接続される複数の計器取り付け部であって、前記ローターと一緒に回転しない複数の計器取り付け部と、を備えるクロマトグラフ・システム。
The chromatographic system according to any preceding claim further comprises:
A containment structure surrounding the rotor;
A chromatographic system comprising: a plurality of instrument mounting portions connected to the storage structure, the plurality of instrument mounting portions not rotating together with the rotor.
請求項49に記載のクロマトグラフ・システムであって、
各前記計器取り付け部は、格納式アームにより前記格納容器に取り付けられる、クロマトグラフ・システム。
50. A chromatographic system according to claim 49, comprising:
Each said instrument mounting part is a chromatograph system attached to the said storage container by a retractable arm.
請求項49又は50のいずれかに記載のクロマトグラフ・システムであって、
各前記計器取り付け部はさらに、ガスベアリングを備え、前記ガスベアリングは、前記計器取り付け部に近接して前記ローターの回転時に前記ローターを安定化させる、クロマトグラフ・システム。
A chromatographic system according to any of claims 49 or 50,
Each of the instrument mountings further comprises a gas bearing, wherein the gas bearing stabilizes the rotor as the rotor rotates in proximity to the instrument mounting.
請求項49、50又は51のいずれかに記載のクロマトグラフ・システムはさらに、
前記ローターに保持され、少なくとも1つのクロマトグラフ・エンクロージャの少なくとも一部分を通過した流体を収容するように構成され、フローウィンドウを有するフローセルを備え、
各前記計器取り付け部はさらに、光源と光検出機構とを備え、前記光源と前記光検出機構とが、前記ローター上の反対側に配置されて、前記光源が前記光検出機構に向けて光を伝達するように構成され、
前記ローターの回転時に、前記光源と前記光検出機構との間を定期的に前記フローセルが通過することにより、前記光検出機構が前記フローセルを通過する流体の特性を検出する、クロマトグラフ・システム。
The chromatographic system according to any of claims 49, 50 or 51 further comprises:
A flow cell held in the rotor and configured to contain fluid that has passed through at least a portion of at least one chromatographic enclosure and having a flow window;
Each of the instrument mounting portions further includes a light source and a light detection mechanism, and the light source and the light detection mechanism are arranged on opposite sides of the rotor, and the light source emits light toward the light detection mechanism. Configured to communicate,
A chromatographic system in which when the rotor rotates, the flow cell periodically passes between the light source and the light detection mechanism so that the light detection mechanism detects characteristics of the fluid passing through the flow cell.
請求項52に記載のクロマトグラフ・システムであって、
前記光検出機構は、光電子増倍管、フォトダイオード、フォトダイオード・アレイ、CCD(電荷結合素子)の1つである、クロマトグラフ・システム。
A chromatographic system according to claim 52, comprising:
The photodetection mechanism is a chromatographic system, which is one of a photomultiplier tube, a photodiode, a photodiode array, and a CCD (charge coupled device).
請求項52又は53のいずれかに記載のクロマトグラフ・システムであって、
前記ローターは、さまざまなクロマトグラフ用カラム・エンクロージャを保持し、各クロマトグラフ用カラム・エンクロージャは、対応するフローセルを有し、前記各クロマトグラフ用カラムに対応する前記フローセルが前記ローターの回転軸から実質的に同じ径方向の距離に配置されていることにより、前記光検出機構が前記ローラーの回転毎に一回前記各フローセルを通過する流体の特性を検出する、クロマトグラフ・システム。
A chromatographic system according to any of claims 52 or 53, wherein
The rotor holds various chromatographic column enclosures, each chromatographic column enclosure has a corresponding flow cell, and the flow cell corresponding to each chromatographic column is separated from the rotation axis of the rotor. A chromatographic system in which the light detection mechanism detects characteristics of the fluid passing through each flow cell once per rotation of the roller by being disposed at substantially the same radial distance.
前記いずれかの請求項に記載のクロマトグラフ・システムはさらに、
前記クロマトグラフ・エンクロージャと1つ以上の試薬リザーバーとに流体連結する反応チャンバーであって、前記クロマトグラフ・エンクロージャから排出された流体を収容し、1つ以上の試薬と前記流体を反応させる反応チャンバーを備える、クロマトグラフ・システム。
The chromatographic system according to any preceding claim further comprises:
A reaction chamber fluidly connected to the chromatographic enclosure and one or more reagent reservoirs for receiving fluid discharged from the chromatographic enclosure and reacting the one or more reagents with the fluid. A chromatographic system comprising:
請求項55に記載のクロマトグラフ・システムであって、
前記反応チャンバーは前記ローター上に保持されている、クロマトグラフ・システム。
A chromatographic system according to claim 55, wherein
A chromatographic system, wherein the reaction chamber is held on the rotor.
請求項55又は56のいずれかに記載のクロマトグラフ・システムはさらに、
前記反応チャンバーに接続される超音波振動発生装置であって、前記反応チャンバー内の化学反応を促進させる超音波振動発生装置を備える、クロマトグラフ・システム。
The chromatographic system according to any of claims 55 or 56 further comprises:
A chromatographic system comprising an ultrasonic vibration generator connected to the reaction chamber, the ultrasonic vibration generator for promoting a chemical reaction in the reaction chamber.
請求項55、56又は57のいずれかに記載のクロマトグラフ・システムはさらに、
前記反応チャンバーに接続されるエネルギー源を備え、
前記エネルギー源からエネルギーを前記反応チャンバーに加えることにより、前記反応チャンバー内の化学反応を促進させる、クロマトグラフ・システム。
The chromatographic system according to any of claims 55, 56 or 57 further comprises:
Comprising an energy source connected to the reaction chamber;
A chromatographic system that promotes a chemical reaction in the reaction chamber by applying energy from the energy source to the reaction chamber.
前記いずれかの請求項に記載のクロマトグラフ・システムはさらに、
前記ローターに接続される電源であって、前記ローター上に保持される1つ以上の装置に電力を供給する電源を備える、クロマトグラフ・システム。
The chromatographic system according to any preceding claim further comprises:
A chromatographic system comprising a power source connected to the rotor for supplying power to one or more devices held on the rotor.
請求項59に記載のクロマトグラフ・システムであって、
前記電源はバッテリーを含む、クロマトグラフ・システム。
60. A chromatographic system according to claim 59, comprising:
The chromatograph system, wherein the power source includes a battery.
前記いずれかの請求項に記載のクロマトグラフ・システムはさらに、
発電機を備え、
前記発電機は、前記ローター上に保持されている前記発電機の第1部分と、前記ローター外に配置されている前記発電機の第2部分とを備え、前記第1部分と前記第2部分との間の相互作用により、前記ローター上で利用可能な電流が発生する、クロマトグラフ・システム。
The chromatographic system according to any preceding claim further comprises:
Equipped with a generator,
The generator includes a first portion of the generator held on the rotor and a second portion of the generator disposed outside the rotor, the first portion and the second portion. A chromatographic system in which the interaction between and generates an available current on the rotor.
前記いずれかの請求項に記載のクロマトグラフ・システムはさらに、
電気的インターフェースを備え、
前記電気的インターフェースは、前記ローター上に保持されている前記電気的インターフェースの第1部分と、前記ローター外に配置されている前記電気的インターフェースの第2部分とを備え、前記ローターの回転時に、前記第1部分と前記第2部分とが接触して、前記第1部分と前記第2部分との間で電力が伝達される、クロマトグラフ・システム。
The chromatographic system according to any preceding claim further comprises:
With an electrical interface,
The electrical interface comprises a first portion of the electrical interface held on the rotor and a second portion of the electrical interface disposed outside the rotor, and during rotation of the rotor, A chromatographic system, wherein the first part and the second part are in contact and power is transferred between the first part and the second part.
前記いずれかの請求項に記載のクロマトグラフ・システムはさらに、
前記ローター上に保持されている通信インターフェースであって、前記ローター上に保持されている第1の装置と前記ローター外に配置されている第2の装置との間で通信を確立する通信インターフェースを備える、クロマトグラフ・システム。
The chromatographic system according to any preceding claim further comprises:
A communication interface held on the rotor for establishing communication between a first device held on the rotor and a second device arranged outside the rotor; Equipped with a chromatographic system.
請求項63に記載のクロマトグラフ・システムであって、
前記通信インターフェースはワイヤレス通信インターフェースである、クロマトグラフ・システム。
A chromatographic system according to claim 63, comprising:
The chromatograph system, wherein the communication interface is a wireless communication interface.
前記いずれかの請求項に記載のクロマトグラフ・システムであって、
前記クロマトグラフ固定相は、逆相クロマトグラフ処理に対応可能な非極性物質から構成され、
前記移動相流体は、逆相クロマトグラフ処理に対応可能である、クロマトグラフ・システム。
A chromatographic system according to any preceding claim,
The chromatographic stationary phase is composed of a nonpolar substance that can be used for reverse phase chromatographic processing,
A chromatographic system wherein the mobile phase fluid is capable of reverse phase chromatographic processing.
前記いずれかの請求項に記載のクロマトグラフ・システムであって、
前記クロマトグラフ・エンクロージャは、その長さに沿って、流体が流れる単一の管路を備える、クロマトグラフ・システム。
A chromatographic system according to any preceding claim,
The chromatographic system, wherein the chromatographic enclosure comprises a single conduit through which fluid flows along its length.
請求項1ないし65のいずれかに記載のクロマトグラフ・システムであって、
前記クロマトグラフ・エンクロージャは、その長さに沿って、流体が流れる複数の管路を備え、前記複数の管路の各々は前記クロマトグラフ・エンクロージャを通る別々の流路を提供する、クロマトグラフ・システム。
A chromatographic system according to any of claims 1 to 65, wherein
The chromatographic enclosure comprises a plurality of conduits through which fluid flows along its length, each of the plurality of conduits providing a separate flow path through the chromatographic enclosure. system.
請求項66又は67のいずれかに記載のクロマトグラフ・システムであって、
各管路の内面積は、前記長さに沿って一定である、クロマトグラフ・システム。
A chromatographic system according to any of claims 66 or 67, wherein
A chromatographic system, wherein the internal area of each conduit is constant along the length.
前記いずれかの請求項に記載のクロマトグラフ・システムであって、
前記クロマトグラフ・エンクロージャは、長さ及び内径を有する円筒形カラムを備える、クロマトグラフ・システム。
A chromatographic system according to any preceding claim,
The chromatographic system, wherein the chromatographic enclosure comprises a cylindrical column having a length and an inner diameter.
請求項69に記載のクロマトグラフ・システムであって、
前記カラムは、長さが10から400cmの範囲であり、内径が0.02から2000mmの範囲である、クロマトグラフ・システム。
A chromatographic system according to claim 69, comprising:
The chromatographic system wherein the column has a length in the range of 10 to 400 cm and an inner diameter in the range of 0.02 to 2000 mm.
前記いずれかの請求項に記載のクロマトグラフ・システムであって、
前記ローター上に保持される流路内の前記流体の最大作動圧力は、100PSI未満である、クロマトグラフ・システム。
A chromatographic system according to any preceding claim,
A chromatographic system, wherein the maximum working pressure of the fluid in the flow path retained on the rotor is less than 100 PSI.
前記いずれかの請求項に記載のクロマトグラフ・システムであって、
前記クロマトグラフ固定相の粒径は、約1ミクロン未満である、クロマトグラフ・システム。
A chromatographic system according to any preceding claim,
The chromatographic system, wherein the chromatographic stationary phase has a particle size of less than about 1 micron.
前記いずれかの請求項に記載のクロマトグラフ・システムであって、
前記クロマトグラフ固定相の粒径は、約10オングストロームから1ミクロンの範囲である、クロマトグラフ・システム。
A chromatographic system according to any preceding claim,
The chromatographic system, wherein the chromatographic stationary phase has a particle size in the range of about 10 angstroms to 1 micron.
前記いずれかの請求項に記載のクロマトグラフ・システムであってはさらに、
前記ローター上に保持されている流路からの流体の漏出を検出するセンサーを備える、クロマトグラフ・システム。
The chromatographic system according to any one of the preceding claims,
A chromatographic system comprising a sensor for detecting leakage of fluid from a flow path held on the rotor.
前記いずれかの請求項に記載のクロマトグラフ・システムはさらに、
少なくとも移動相流体を収容するカバー付き容器を備えるリザーバーであって、回転軸に近接して配置され、前記ローター上に保持され、複数のクロマトグラフ・エンクロージャの各々に流体連結するリザーバーを備える、クロマトグラフ・システム。
The chromatographic system according to any preceding claim further comprises:
A reservoir comprising a covered container for containing at least a mobile phase fluid, the reservoir comprising a reservoir disposed proximate to the axis of rotation, retained on the rotor, and fluidly connected to each of a plurality of chromatographic enclosures. Graph system.
前記いずれかの請求項に記載のクロマトグラフ・システムであって、
複数のクロマトグラフ・エンクロージャの2つ以上で、同じクロマトグラフ固定相物質が用いられる、クロマトグラフ・システム。
A chromatographic system according to any preceding claim,
A chromatographic system in which the same chromatographic stationary phase material is used in two or more of the plurality of chromatographic enclosures.
請求項1ないし75のいずれかに記載のクロマトグラフ・システムであって、
複数のクロマトグラフ・エンクロージャの2つ以上で、異なるクロマトグラフ固定相物質が用いられる、クロマトグラフ・システム。
A chromatographic system according to any of claims 1 to 75,
A chromatographic system in which different chromatographic stationary phase materials are used in two or more of the plurality of chromatographic enclosures.
前記いずれかの請求項に記載のクロマトグラフ・システムであって、
複数のクロマトグラフ・エンクロージャの2つ以上が共有リザーバーに流体連結し、前記共有リザーバーから移動相流体を受け取る、クロマトグラフ・システム。
A chromatographic system according to any preceding claim,
A chromatographic system, wherein two or more of the plurality of chromatographic enclosures are fluidly coupled to a shared reservoir and receive mobile phase fluid from the shared reservoir.
前記いずれかの請求項に記載のクロマトグラフ・システムであって、
複数のクロマトグラフ・エンクロージャの2つ以上が共有サンプル導入機構に流体連結し、前記共有サンプル導入機構が、前記2つ以上のクロマトグラフ・エンクロージャの各々に共通のサンプル流体を導入するように構成されている、クロマトグラフ・システム。
A chromatographic system according to any preceding claim,
Two or more of the plurality of chromatographic enclosures are fluidly coupled to a shared sample introduction mechanism, and the shared sample introduction mechanism is configured to introduce a common sample fluid to each of the two or more chromatographic enclosures. The chromatographic system.
前記いずれかの請求項に記載のクロマトグラフ・システムはさらに、
1)複数のクロマトグラフ・エンクロージャと、2)混合チャンバーと、を備え、
前記クロマトグラフ・エンクロージャの各々は前記混合チャンバーに流体連結し、前記混合チャンバーは前記ローター上に保持されている、クロマトグラフ・システム。
The chromatographic system according to any preceding claim further comprises:
1) a plurality of chromatographic enclosures, and 2) a mixing chamber,
A chromatographic system, wherein each of the chromatographic enclosures is fluidly coupled to the mixing chamber, the mixing chamber being held on the rotor.
請求項80に記載のクロマトグラフ・システムであって、
前記混合チャンバーは、1つ以上の移動相リザーバーに流体連結し、前記クロマトグラフ・エンクロージャの各々は、前記混合チャンバー内で移動相流体が混合された後に、前記1つ以上の移動相リザーバーに貯蔵されている前記移動相流体を受け取る、クロマトグラフ・システム。
A chromatographic system according to claim 80, comprising:
The mixing chamber is fluidly coupled to one or more mobile phase reservoirs, and each of the chromatographic enclosures is stored in the one or more mobile phase reservoirs after the mobile phase fluid is mixed in the mixing chamber. A chromatographic system for receiving said mobile phase fluid being applied.
請求項80又は81のいずれかに記載のクロマトグラフ・システムであって、
前記混合チャンバーは、前記混合チャンバー内に入る流体を混合する複数の混合ピンを備える、クロマトグラフ・システム。
A chromatographic system according to any of claims 80 or 81, wherein
The chromatographic system, wherein the mixing chamber comprises a plurality of mixing pins that mix the fluid entering the mixing chamber.
請求項80ないし82のいずれかに記載のクロマトグラフ・システムであって、
前記混合チャンバーは、サンプル導入機構から受け取ったサンプル流体と移動相流体とを混合するように構成されている、クロマトグラフ・システム。
A chromatographic system according to any of claims 80 to 82, wherein
The chromatographic system, wherein the mixing chamber is configured to mix the sample fluid received from the sample introduction mechanism and the mobile phase fluid.
前記いずれかの請求項に記載のクロマトグラフ・システムであって、
前記ローターは、前記ローターの回転中心軸に実質的に垂直に伸長するディスク部を備え、複数のクロマトグラフ・エンクロージャは前記ディスク部上に保持され、各前記クロマトグラフ・エンクロージャ内で流体が前記回転中心軸から離れるように移動する、クロマトグラフ・システム。
A chromatographic system according to any preceding claim,
The rotor includes a disk portion extending substantially perpendicular to a rotation center axis of the rotor, and a plurality of chromatographic enclosures are held on the disk portion, and a fluid is rotated in each chromatographic enclosure. A chromatographic system that moves away from the central axis.
前記いずれかの請求項に記載のクロマトグラフ・システムはさらに、
1つ以上の前記クロマトグラフ・エンクロージャと前記ローターとの間に設けられる連結機構であって、前記ローターに対する前記1つ以上のクロマトグラフ・エンクロージャの配置を、前記1つ以上のクロマトグラフ・エンクロージャと前記ローターとが休止状態である第1の位置から前記1つ以上のクロマトグラフ・エンクロージャと前記ローターとが回転している第2の位置に変更する連結機構を備える、クロマトグラフ・システム。
The chromatographic system according to any preceding claim further comprises:
A coupling mechanism provided between one or more of the chromatographic enclosures and the rotor, wherein an arrangement of the one or more chromatographic enclosures with respect to the rotor is different from that of the one or more chromatographic enclosures; A chromatographic system comprising a coupling mechanism for changing from a first position where the rotor is at rest to a second position where the one or more chromatographic enclosures and the rotor are rotating.
前記いずれかの請求項に記載のクロマトグラフ・システムであって、
前記ローターの回転中に前記ローター上に保持されている1つ以上の流路内の流体が加圧され、前記1つ以上の流路からの前記流体の漏出を防ぐために前記1つ以上の流路を密閉する、クロマトグラフ・システム。
A chromatographic system according to any preceding claim,
During the rotation of the rotor, the fluid in one or more flow paths held on the rotor is pressurized and the one or more flows to prevent leakage of the fluid from the one or more flow paths. A chromatographic system that seals the road.
前記いずれかの請求項に記載のクロマトグラフ・システムはさらに、
1)前記ローターから離れた固定第1部分と、2)前記ローター上に保持される第2部分と、を有する流体エンクロージャを備え、
前記第2部分の回転時、前記流体エンクロージャは、前記ローター外から移動相流体又はサンプル流体を受け取り、前記受け取った流体を前記クロマトグラフ・エンクロージャに供給するように構成されている、クロマトグラフ・システム。
The chromatographic system according to any preceding claim further comprises:
A fluid enclosure having 1) a fixed first portion remote from the rotor; and 2) a second portion retained on the rotor;
During rotation of the second portion, the fluid enclosure is configured to receive a mobile phase fluid or sample fluid from outside the rotor and supply the received fluid to the chromatographic enclosure. .
請求項87に記載のクロマトグラフ・システムはさらに、
前記流体エンクロージャの前記固定第1部分に接続される流体管路であって、前記流体エンクロージャに前記流体を供給するように構成されている流体管路を備える、クロマトグラフ・システム。
The chromatographic system of claim 87 further comprises:
A chromatographic system comprising a fluid line connected to the fixed first portion of the fluid enclosure, the fluid line configured to supply the fluid to the fluid enclosure.
請求項87に記載のクロマトグラフ・システムはさらに、
前記流体エンクロージャの前記固定第1部分に接続される複数の流体管路であって、それぞれが、前記流体エンクロージャに流体を供給するように構成されている複数の流体管路を備える、クロマトグラフ・システム。
The chromatographic system of claim 87 further comprises:
A plurality of fluid conduits connected to the fixed first portion of the fluid enclosure, each comprising a plurality of fluid conduits configured to supply fluid to the fluid enclosure. system.
請求項87ないし89のいずれかに記載のクロマトグラフ・システムであって、
前記流体エンクロージャの前記第2部分は、前記第2部分の回転時に前記流体エンクロージャ内部で流体を混合するように構成されている1つ以上の構造を備える、クロマトグラフ・システム。
A chromatographic system according to any of claims 87 to 89, wherein
The chromatographic system, wherein the second portion of the fluid enclosure comprises one or more structures configured to mix fluid within the fluid enclosure during rotation of the second portion.
請求項87ないし90のいずれかに記載のクロマトグラフ・システムであって、
前記流体エンクロージャの前記第1部分はさらに、ガスベアリングを備える、クロマトグラフ・システム。
A chromatographic system according to any one of claims 87 to 90, comprising:
The chromatographic system, wherein the first portion of the fluid enclosure further comprises a gas bearing.
請求項91に記載のクロマトグラフ・システムであって、
前記流体エンクロージャの前記第2部分はさらに、前記第2部分の回転時に前記ガスベアリングが載置される表面を備える、クロマトグラフ・システム。
A chromatographic system according to claim 91, wherein
The chromatographic system, wherein the second portion of the fluid enclosure further comprises a surface on which the gas bearing rests upon rotation of the second portion.
請求項87ないし92のいずれかに記載のクロマトグラフ・システムであって、
前記ローターの回転中に、前記流体エンクロージャの前記第1部分を通って、前記流体エンクロージャの前記第2部分に、前記ローターを安定化させる力が伝達される、クロマトグラフ・システム。
A chromatographic system according to any one of claims 87 to 92, comprising:
A chromatographic system wherein forces that stabilize the rotor are transmitted through the first portion of the fluid enclosure to the second portion of the fluid enclosure during rotation of the rotor.
前記いずれかの請求項に記載のクロマトグラフ・システムはさらに、
1)前記ローター上に保持される第1部分と、2)前記ローターから離れた固定第2部分とを有する流出流体エンクロージャを備え、
前記第1部分の回転時、前記流出流体エンクロージャは、前記ローターから流体を受け取り、前記受け取った流体を前記ローター外に供給するように構成されている、クロマトグラフ・システム。
The chromatographic system according to any preceding claim further comprises:
An effluent fluid enclosure having a first portion retained on the rotor, and 2) a fixed second portion remote from the rotor,
During the rotation of the first portion, the effluent fluid enclosure is configured to receive fluid from the rotor and supply the received fluid out of the rotor.
前記いずれかの請求項に記載のクロマトグラフ・システムはさらに、
サンプル流体を放出するように構成されているサンプル導入機構と、
前記サンプル導入機構に接続されている制御装置と、を備え、
前記制御装置は、1)検出機構から信号を受信し、2)前記信号の変化が所定期間にわたって所定の範囲内であることを判定し、3)前記信号が前記所定期間にわたって前記所定の範囲内である場合に、前記サンプル流体を放出する命令を前記サンプル導入機構に対して出すように設計又は構成されている、クロマトグラフ・システム。
The chromatographic system according to any preceding claim further comprises:
A sample introduction mechanism configured to discharge sample fluid;
A control device connected to the sample introduction mechanism,
The control device 1) receives a signal from the detection mechanism, 2) determines that the change in the signal is within a predetermined range over a predetermined period, and 3) the signal is within the predetermined range over the predetermined period. If so, a chromatographic system that is designed or configured to instruct the sample introduction mechanism to release the sample fluid.
請求項95に記載のクロマトグラフ・システムであって、
前記検出機構から受信した前記信号は、前記クロマトグラフ・エンクロージャを通過した前記流体の特性に関連する、クロマトグラフ・システム。
96. A chromatographic system according to claim 95, comprising:
The chromatographic system, wherein the signal received from the detection mechanism is related to characteristics of the fluid that has passed through the chromatographic enclosure.
請求項96に記載のクロマトグラフ・システムはさらに、
前記ローターの角速度に関連する信号を生成するように構成されている第2の検出機構を備える、クロマトグラフ・システム。
The chromatographic system of claim 96 further comprises:
A chromatographic system comprising a second detection mechanism configured to generate a signal related to the angular velocity of the rotor.
請求項97に記載のクロマトグラフ・システムであって、
前記制御装置はさらに、1)前記第2の検出機構から前記角速度に関連する信号を受信し、3)前記検出機構から受信した前記信号と前記第1の検出機構から受信した前記信号がいずれも前記所定期間にわたって前記所定の範囲内である場合に、前記サンプル流体を放出する命令を前記サンプル導入機構に対して出すように設計又は構成されている、クロマトグラフ・システム。
A chromatographic system according to claim 97,
The control device further includes 1) a signal related to the angular velocity from the second detection mechanism, and 3) both the signal received from the detection mechanism and the signal received from the first detection mechanism. A chromatographic system that is designed or configured to command the sample introduction mechanism to release the sample fluid when within the predetermined range for the predetermined period of time.
前記いずれかの請求項に記載のクロマトグラフ・システムはさらに、
サンプル流体を放出するように構成されているサンプル導入機構と、
前記サンプル導入機構に接続される制御装置と、を備え、
前記制御装置は、1)前記クロマトグラフ・エンクロージャ内が定常条件に到達したか否かを判定し、2)定常条件に到達したか否かの前記判定に少なくとも部分的に基づいて、前記サンプル流体を放出する命令を前記サンプル導入機構に対して出すように設計又は構成されている、クロマトグラフ・システム。
The chromatographic system according to any preceding claim further comprises:
A sample introduction mechanism configured to discharge sample fluid;
A control device connected to the sample introduction mechanism,
The controller 1) determines whether the interior of the chromatograph enclosure has reached a steady condition, and 2) based on the determination of whether the steady condition has been reached, based at least in part on the sample fluid. A chromatographic system designed or configured to issue instructions to the sample introduction mechanism.
請求項99に記載のクロマトグラフ・システムはさらに、
前記制御装置に通信可能に接続される第1の検出機構であって、経時変化する前記クロマトグラフ・システムの動作特性に関連する信号を生成する第1の検出機構を備え、
前記制御装置による定常条件に到達したか否かの前記判定を、前記第1の検出機構から受信した信号に少なくとも部分的に基づいて行なう、クロマトグラフ・システム。
The chromatographic system of claim 99 further comprises:
A first detection mechanism communicably connected to the control device, the first detection mechanism generating a signal related to an operating characteristic of the chromatographic system that changes over time;
A chromatographic system, wherein the determination of whether or not a steady-state condition has been reached by the controller is made based at least in part on a signal received from the first detection mechanism.
請求項100に記載のクロマトグラフ・システムであって、
前記動作特性は、前記クロマトグラフ・エンクロージャを通過した前記流体の物理的特性に関連する、クロマトグラフ・システム。
A chromatographic system according to claim 100, comprising:
The chromatographic system, wherein the operating characteristic is related to a physical characteristic of the fluid that has passed through the chromatographic enclosure.
請求項100に記載のクロマトグラフ・システムであって、
前記動作特性は、前記ローターの角速度に関連する、クロマトグラフ・システム。
A chromatographic system according to claim 100, comprising:
The chromatographic system, wherein the operating characteristic is related to the angular velocity of the rotor.
前記いずれかの請求項に記載のクロマトグラフ・システムはさらに、
前記ローター上に、加圧された流体を含有する閉鎖流路であって、1)前記流路の入口から前記流体を流入させ、前記軸から離れる方向に前記流体を移動させる第1部分と、2)前記第1部分と流体連結し、前記軸に向かう方向に前記流体を移動させ、前記流路の出口から流出させる第2部分であって、前記出口が前記軸から第1の径方向距離に位置し、前記ローターの回転中に前記軸からの距離が前記第1の径方向距離よりも小さな第2の径方向距離に前記第1部分内の液面が位置する場合に、前記流体が連続的に前記出口から排出される、第2部分と、3)前記流路の前記入口と前記出口との間に配置されている前記クロマトグラフ・エンクロージャと、を有する閉鎖流路を備える、クロマトグラフ・システム。
The chromatographic system according to any preceding claim further comprises:
A closed flow path containing pressurized fluid on the rotor, 1) a first portion for flowing the fluid from an inlet of the flow path and moving the fluid away from the axis; 2) a second portion fluidly connected to the first portion, moving the fluid in a direction toward the axis, and flowing out from the outlet of the flow path, wherein the outlet is a first radial distance from the shaft; And when the liquid surface in the first portion is located at a second radial distance that is smaller than the first radial distance during rotation of the rotor, the fluid is A chromatograph comprising a closed flow path comprising a second portion continuously discharged from the outlet; and 3) the chromatographic enclosure disposed between the inlet and the outlet of the flow path. Graph system.
請求項103に記載のクロマトグラフ・システムであって、
前記流路は複数の部分を備え、
前記複数の部分の各々は、別々の入口から前記流体を流入させ、前記軸から離れる方向に前記流体を移動させ、
前記第2部分は、前記複数の部分の各々と流体連結する、クロマトグラフ・システム。
A chromatographic system according to claim 103, wherein
The flow path includes a plurality of portions,
Each of the plurality of portions causes the fluid to flow in from separate inlets and move the fluid away from the axis;
The chromatographic system, wherein the second portion is fluidly connected to each of the plurality of portions.
前記いずれかの請求項に記載のクロマトグラフ・システムはさらに、
前記クロマトグラフ・エンクロージャと流体連結するフローセルを備え、
前記フローセルと前記クロマトグラフ・エンクロージャとの間を接続する流路であって、前記クロマトグラフ・エンクロージャのクロマトグラフ固定相内の所定の位置から始まり、前記クロマトグラフ・エンクロージャを通って前記フローセル内に入り、前記フローセルのフローウィンドウを通過し、前記フローセル内の所定の位置で終了する流路の内面積が一定である、クロマトグラフ・システム。
The chromatographic system according to any preceding claim further comprises:
A flow cell in fluid communication with the chromatographic enclosure;
A flow path connecting between the flow cell and the chromatographic enclosure, starting from a predetermined position within the chromatographic stationary phase of the chromatographic enclosure, through the chromatographic enclosure and into the flow cell A chromatographic system in which the internal area of the flow path that enters, passes through the flow window of the flow cell and ends at a predetermined position in the flow cell is constant.
前記いずれかの請求項に記載のクロマトグラフ・システムはさらに、
前記クロマトグラフ・エンクロージャと前記ローターとに接続される耐荷重機構であって、回転時に前記クロマトグラフ・エンクロージャによってフローセル内に伝達される機械的負荷を減少させ、前記機械的負荷を減少させることにより、前記クロマトグラフ・エンクロージャから前記フローセルに伝達される負荷による前記フローセル内のフローセル・ウィンドウの変形を防ぐように構成されている耐荷重機構を備える、クロマトグラフ・システム。
The chromatographic system according to any preceding claim further comprises:
A load-bearing mechanism connected to the chromatographic enclosure and the rotor, by reducing a mechanical load transmitted by the chromatographic enclosure into the flow cell during rotation, and reducing the mechanical load A chromatographic system comprising a load bearing mechanism configured to prevent deformation of a flow cell window in the flow cell due to a load transmitted from the chromatographic enclosure to the flow cell.
前記いずれかの請求項に記載のクロマトグラフ・システムであって、
前記ローター上に保持される流体管路の一部が可撓性を有する、クロマトグラフ・システム。
A chromatographic system according to any preceding claim,
A chromatographic system, wherein a portion of the fluid conduit retained on the rotor is flexible.
前記いずれかの請求項に記載のクロマトグラフ・システムであって、
複数のクロマトグラフ・エンクロージャと、前記複数のクロマトグラフ・エンクロージャと流体連結するリザーバーとは、共通の筺体を共有する、クロマトグラフ・システム。
A chromatographic system according to any preceding claim,
A plurality of chromatographic enclosures and a reservoir fluidly connected to the plurality of chromatographic enclosures share a common housing.
前記いずれかの請求項に記載のクロマトグラフ・システムであって、
前記ローターは、複数の流路に分岐される流路を備え、前記複数の流路の各々は、別々のクロマトグラフ・エンクロージャに流体を供給する、クロマトグラフ・システム。
A chromatographic system according to any preceding claim,
The chromatograph system, wherein the rotor includes a flow path branched into a plurality of flow paths, and each of the plurality of flow paths supplies a fluid to a separate chromatographic enclosure.
前記いずれかの請求項に記載のクロマトグラフ・システムであって、
前記ローターは、前記クロマトグラフ・エンクロージャの下流側で1つの流路に合流する複数の流路を備える、クロマトグラフ・システム。
A chromatographic system according to any preceding claim,
The rotor includes a plurality of flow paths that merge into one flow path on the downstream side of the chromatographic enclosure.
前記いずれかの請求項に記載のクロマトグラフ・システムであって、
1つ以上の前記クロマトグラフ・エンクロージャの方向が、前記回転軸に対して固定されている、クロマトグラフ・システム。
A chromatographic system according to any preceding claim,
A chromatographic system, wherein the orientation of one or more of the chromatographic enclosures is fixed relative to the axis of rotation.
前記いずれかの請求項に記載のクロマトグラフ・システムであって、
1つ以上の前記クロマトグラフ・エンクロージャが、径方向に、かつ、前記回転軸に対して垂直に伸長する、クロマトグラフ・システム。
A chromatographic system according to any preceding claim,
A chromatographic system, wherein one or more of the chromatographic enclosures extend radially and perpendicular to the axis of rotation.
前記いずれかの請求項に記載のクロマトグラフ・システムはさらに、
前記ローター上で前記流体を制御する1つ以上のバルブと、
前記1つ以上のバルブの状態を変化させる1つ以上の電子的に制御可能な作動機構と、を備えるクロマトグラフ・システム。
The chromatographic system according to any preceding claim further comprises:
One or more valves for controlling the fluid on the rotor;
A chromatographic system comprising one or more electronically controllable actuation mechanisms that change the state of the one or more valves.
前記いずれかの請求項に記載のクロマトグラフ・システムはさらに、
前記クロマトグラフ・システム内で1つの位置から他の位置に流体を移動させる1つ以上のポンプを備える、クロマトグラフ・システム。
The chromatographic system according to any preceding claim further comprises:
A chromatographic system comprising one or more pumps that move fluid from one position to another within the chromatographic system.
請求項114に記載のクロマトグラフ・システムであって、
前記1つ以上のポンプは前記ローター上に保持されている、クロマトグラフ・システム。
A chromatographic system according to claim 114, wherein
The chromatographic system, wherein the one or more pumps are held on the rotor.
前記いずれかの請求項に記載のクロマトグラフ・システムはさらに、
前記ローターの角速度を制御する回転管理システムを備える、クロマトグラフ・システム。
The chromatographic system according to any preceding claim further comprises:
A chromatographic system comprising a rotation management system for controlling the angular velocity of the rotor.
前記いずれかの請求項に記載のクロマトグラフ・システムはさらに、
前記ローターが回転している間、1つ以上の前記クロマトグラフ・エンクロージャを識別するインデックス作成システムを備える、クロマトグラフ・システム。
The chromatographic system according to any preceding claim further comprises:
A chromatographic system comprising an indexing system that identifies one or more of the chromatographic enclosures while the rotor is rotating.
前記いずれかの請求項に記載のクロマトグラフ・システムはさらに、
2種類以上の異なる流体を含有する移動相流体を提供するグラジエント形成部であって、1つ以上の前記クロマトグラフ・エンクロージャに供給される前記2種類以上の異なる流体の各々の割合を時間と共に変化させるように構成されているグラジエント形成部を備える、クロマトグラフ・システム。
The chromatographic system according to any preceding claim further comprises:
A gradient forming unit providing a mobile phase fluid containing two or more different fluids, the ratio of each of the two or more different fluids supplied to the one or more chromatographic enclosures varying over time A chromatographic system comprising a gradient former configured to cause
前記いずれかの請求項に記載のクロマトグラフ・システムはさらに、
少なくとも1つのクロマトグラフ・エンクロージャ、前記クロマトグラフ・エンクロージャ内の流体又はその組み合わせの、少なくとも温度を制御するように構成されている少なくとも1つの環境制御機構を備える、クロマトグラフ・システム。
The chromatographic system according to any preceding claim further comprises:
A chromatographic system comprising at least one environmental control mechanism configured to control at least a temperature of at least one chromatographic enclosure, a fluid in the chromatographic enclosure, or a combination thereof.
請求項119に記載のクロマトグラフ・システムであって、
前記環境制御機構は前記ローター上に保持されている、クロマトグラフ・システム。
120. A chromatographic system according to claim 119, comprising:
A chromatographic system, wherein the environmental control mechanism is held on the rotor.
請求項119又は120のいずれかに記載のクロマトグラフ・システムであって、
前記環境制御機構は、温度を目標レベルに維持するように構成されている、クロマトグラフ・システム。
A chromatographic system according to any of claims 119 or 120, wherein
The chromatographic system, wherein the environmental control mechanism is configured to maintain the temperature at a target level.
前記いずれかの請求項に記載のクロマトグラフ・システムはさらに、
前記ローターを取り囲む密封エンクロージャを備え、
前記ローターが回転している間、大気圧未満の圧力を前記密封エンクロージャ内で維持する、クロマトグラフ・システム。
The chromatographic system according to any preceding claim further comprises:
A sealed enclosure surrounding the rotor;
A chromatographic system that maintains a sub-atmospheric pressure within the sealed enclosure while the rotor is rotating.
前記いずれかの請求項に記載のクロマトグラフ・システムはさらに、
前記ローターに負荷を伝達して、前記ローターが回転している際に前記ローターの回転を安定化させるように構成されているガスベアリングを備える、クロマトグラフ・システム。
The chromatographic system according to any preceding claim further comprises:
A chromatographic system comprising a gas bearing configured to transmit a load to the rotor to stabilize rotation of the rotor as the rotor rotates.
前記いずれかの請求項に記載のクロマトグラフ・システムはさらに、
前記ローター上に保持される少なくとも1つ又は複数のバルブを制御する流量管理システムを備える、クロマトグラフ・システム。
The chromatographic system according to any preceding claim further comprises:
A chromatographic system comprising a flow management system that controls at least one or more valves retained on the rotor.
前記いずれかの請求項に記載のクロマトグラフ・システムはさらに、
1つ以上の検出機構に接続されるデータ管理システムであって、1)前記1つ以上の検出機構からデータを受信し、2)クロマトグラムを生成し、3)前記1つ以上の検出機構から受信した前記データと前記クロマトグラムを保存するように構成されているデータ管理システムを備える、クロマトグラフ・システム。
The chromatographic system according to any preceding claim further comprises:
A data management system connected to one or more detection mechanisms, 1) receiving data from the one or more detection mechanisms, 2) generating a chromatogram, and 3) from the one or more detection mechanisms A chromatographic system comprising a data management system configured to store the received data and the chromatogram.
前記いずれかの請求項に記載のクロマトグラフ・システムであって、
前記クロマトグラフ・エンクロージャは、1)前記流体が前記クロマトグラフ・エンクロージャに入る入口と、2)前記流体が前記クロマトグラフ・エンクロージャから排出される出口と、を備え、
前記入口における流体圧力は、前記出口における流体圧力未満である、クロマトグラフ・システム。
A chromatographic system according to any preceding claim,
The chromatographic enclosure comprises: 1) an inlet through which the fluid enters the chromatographic enclosure; and 2) an outlet through which the fluid exits the chromatographic enclosure;
A chromatographic system, wherein the fluid pressure at the inlet is less than the fluid pressure at the outlet.
前記いずれかの請求項に記載のクロマトグラフ・システムはさらに、
前記ローターと一体に形成されているクロマトグラフ・エンクロージャと流体連結する流路を備える、クロマトグラフ・システム。
The chromatographic system according to any preceding claim further comprises:
A chromatographic system comprising a flow path fluidly connected to a chromatographic enclosure formed integrally with the rotor.
前記いずれかの請求項に記載のクロマトグラフ・システムはさらに、
少なくとも1つのクロマトグラフ・エンクロージャの温度を制御するように構成されている温度制御機構を備える、クロマトグラフ・システム。
The chromatographic system according to any preceding claim further comprises:
A chromatographic system comprising a temperature control mechanism configured to control the temperature of at least one chromatographic enclosure.
前記いずれかの請求項に記載のクロマトグラフ・システムはさらに、
クロマトグラフ処理に対応可能な移動相流体を備え、
前記クロマトグラフ処理は、逆相分配、吸着、陰イオン交換、陽イオン交換、サイズ排除、ゲルろ過、アフィニティー相互作用又はこれらの組み合わせの1つ又は複数を含む、クロマトグラフ・システム。
The chromatographic system according to any preceding claim further comprises:
It has a mobile phase fluid that can handle chromatographic processing.
The chromatographic system, wherein the chromatographic processing includes one or more of reverse phase partitioning, adsorption, anion exchange, cation exchange, size exclusion, gel filtration, affinity interactions, or combinations thereof.
遠心式クロマトグラフ・システムを操作する方法であって、
クロマトグラフ用カラムを保持するローターを回転させ、
前記クロマトグラフ用カラムを通る移動相流体の流れを形成させて、遠心力により前記移動相を前記クロマトグラフ用カラム内に通し、
サンプル流体を前記移動相流体の流れに入れることにより、前記サンプル流体を前記クロマトグラフ用カラム内に導入し、前記ローターの回転時に前記サンプル流体を導入する、方法。
A method for operating a centrifugal chromatograph system, comprising:
Rotate the rotor that holds the chromatographic column,
Forming a flow of mobile phase fluid through the chromatographic column and passing the mobile phase through the chromatographic column by centrifugal force;
Introducing the sample fluid into the chromatographic column by introducing the sample fluid into the mobile phase fluid stream, and introducing the sample fluid as the rotor rotates.
請求項130に記載の遠心式クロマトグラフ・システムを操作する方法はさらに、
前記サンプル流体の放出を開始させる、方法。
The method of operating the centrifugal chromatograph system of claim 130 further comprises:
Starting the release of the sample fluid.
請求項130又は131のいずれかに記載の方法はさらに、
前記クロマトグラフ用カラム内が移動相流体の定常流条件に到達したか否かを判定し、
前記クロマトグラフ用カラム内が移動相流体の定常流条件に到達したと判定された後に、前記サンプル流体を放出する、方法。
The method according to any of claims 130 or 131 further comprises:
Determine whether the chromatographic column has reached a steady flow condition of the mobile phase fluid,
A method of releasing the sample fluid after it is determined that the inside of the chromatographic column has reached a steady flow condition of a mobile phase fluid.
遠心式クロマトグラフ・システムを操作する方法であって、
クロマトグラフ固定相を含有するクロマトグラフ用カラムを保持するローターを回転させ、
前記ローターの回転中に、定常移動相流体リザーバーから移動相流体を前記クロマトグラフ用カラムに供給し、
遠心力により、前記固定相を含有する前記クロマトグラフ用カラム内に前記移動相を通す、方法。
A method for operating a centrifugal chromatograph system, comprising:
Rotate the rotor that holds the chromatographic column containing the chromatographic stationary phase,
During the rotation of the rotor, mobile phase fluid is supplied to the chromatographic column from a stationary mobile phase fluid reservoir,
Passing the mobile phase through the chromatographic column containing the stationary phase by centrifugal force.
遠心式クロマトグラフ・システムを操作する方法であって、
クロマトグラフ固定相を含有するクロマトグラフ用カラムを保持するローターを回転させ、
前記ローターの回転中に、定常サンプル流体リザーバーからサンプル流体を前記クロマトグラフ用カラムに供給し、
遠心力により、前記クロマトグラフ固定相を含有する前記クロマトグラフ用カラム内に前記サンプル流体を通す、方法。
A method for operating a centrifugal chromatograph system, comprising:
Rotate the rotor that holds the chromatographic column containing the chromatographic stationary phase,
During rotation of the rotor, sample fluid is supplied to the chromatographic column from a stationary sample fluid reservoir,
Passing the sample fluid through the chromatographic column containing the chromatographic stationary phase by centrifugal force.
遠心式クロマトグラフ・システムを操作する方法であって、
各々がクロマトグラフ固定相を含有する複数のクロマトグラフ用カラムを保持するローターを回転させ、
前記クロマトグラフ用カラム内に移動相流体を通し、
前記複数のクロマトグラフ用カラムを通過した流体を、前記ローターにより保持される共通リザーバー内に捕集する、方法。
A method for operating a centrifugal chromatograph system, comprising:
Rotating a rotor holding a plurality of chromatographic columns each containing a chromatographic stationary phase;
A mobile phase fluid is passed through the chromatographic column;
A method of collecting fluid that has passed through the plurality of chromatographic columns in a common reservoir held by the rotor.
遠心式クロマトグラフ・システムを操作する方法であって、
各々がクロマトグラフ固定相を含有する複数のクロマトグラフ用カラムを保持するローターを回転させ、
前記ローターの回転中に、前記ローターにより保持される混合チャンバー内でサンプルと移動相流体とを混合して、混合サンプルを形成し、
前記混合サンプルの異なる部分を前記混合チャンバーから前記複数のクロマトグラフ用カラムの各々に通すことにより、前記複数のクロマトグラフ用カラムが同様のサンプルを並行して処理する、方法。
A method for operating a centrifugal chromatograph system, comprising:
Rotating a rotor holding a plurality of chromatographic columns each containing a chromatographic stationary phase;
During rotation of the rotor, the sample and mobile phase fluid are mixed in a mixing chamber held by the rotor to form a mixed sample;
A method wherein the plurality of chromatographic columns process the same sample in parallel by passing different portions of the mixed sample from the mixing chamber through each of the plurality of chromatographic columns.
遠心式クロマトグラフ・システムを操作する方法であって、
1)各々クロマトグラフ固定相を含有する複数のクロマトグラフ用カラムと、2)密閉流体リザーバーと、を保持するローターを回転させ、
前記密閉流体リザーバーから前記複数のクロマトグラフ用カラムの各々に流体を供給する、方法。
A method for operating a centrifugal chromatograph system, comprising:
1) rotate a rotor holding a plurality of chromatographic columns each containing a chromatographic stationary phase, and 2) a sealed fluid reservoir,
Supplying a fluid from the sealed fluid reservoir to each of the plurality of chromatographic columns.
遠心式クロマトグラフ・システムを操作する方法であって、
1)各々クロマトグラフ固定相を含有する複数のクロマトグラフ用カラムと、2)フラクション・リザーバーと、を保持するローターを回転させ、
前記クロマトグラフ・カラム内に移動相流体を通し、
少なくとも1つの前記クロマトグラフ用カラムを通過した流体のフラクションを前記フラクション・リザーバーに捕集する、方法。
A method for operating a centrifugal chromatograph system, comprising:
1) rotate a rotor holding a plurality of chromatographic columns each containing a chromatographic stationary phase, and 2) a fraction reservoir,
A mobile phase fluid is passed through the chromatographic column;
Collecting the fraction of fluid that has passed through at least one of the chromatographic columns in the fraction reservoir;
遠心式クロマトグラフ・システムを操作する方法であって、
複数の非回転検出器を準備し、
1)各々クロマトグラフ固定相を含有する複数のクロマトグラフ用カラムと、2)複数のフローセルであって、前記フローセルの各々が各カラムの端部に近接して配置されていることにより、前記クロマトグラフ用カラムの1つから排出される流体を受け取る複数のフローセルと、を保持するローターを回転させ、
前記複数の非回転検出器の各々に関して、前記ローターの回転毎に一回、前記複数のフローセルの各々における前記流体の物理的特性を検出する、方法。
A method for operating a centrifugal chromatograph system, comprising:
Prepare multiple non-rotating detectors,
1) a plurality of chromatographic columns each containing a chromatographic stationary phase; and 2) a plurality of flow cells, each of the flow cells being arranged close to the end of each column, Rotating a rotor holding a plurality of flow cells receiving fluid discharged from one of the graph columns;
A method of detecting a physical property of the fluid in each of the plurality of flow cells once for each rotation of the rotor for each of the plurality of non-rotation detectors.
請求項139に記載の遠心式クロマトグラフ・システムを操作する方法はさらに、
前記非回転検出器の一部だけを作動させる、方法。
The method of operating the centrifugal chromatograph system of claim 139 further comprises:
Activating only a portion of the non-rotating detector.
遠心式クロマトグラフ・システムを操作する方法であって、
各々クロマトグラフ固定相を含有する複数のクロマトグラフ用カラムを保持するローターを回転させ、
連続的に前記ローターを回転させる間に、少なくとも2つの異なるサンプルを少なくとも1つの前記クロマトグラフ用カラムに通し、前記サンプルの各々が異なる時間に導入される、方法。
A method for operating a centrifugal chromatograph system, comprising:
Rotating a rotor holding a plurality of chromatographic columns each containing a chromatographic stationary phase;
A method wherein at least two different samples are passed through at least one chromatographic column while each of the samples is introduced at a different time while continuously rotating the rotor.
請求項141に記載の遠心式クロマトグラフ・システムを操作する方法であって、
第1のサンプルの導入と第2のサンプルの導入との間に、10から20カラム容量の流体を前記1つのクロマトグラフ用カラムに通す、方法。
A method of operating the centrifugal chromatograph system of claim 141, comprising:
A method wherein between 10 and 20 column volumes of fluid are passed through the one chromatographic column between the introduction of the first sample and the introduction of the second sample.
遠心式クロマトグラフ・システムを操作する方法であって、
各々クロマトグラフ固定相を含有する複数のクロマトグラフ用カラムを保持するローターを回転させ、
前記ローターを1つ以上のガスベアリングで安定化させる、方法。
A method for operating a centrifugal chromatograph system, comprising:
Rotating a rotor holding a plurality of chromatographic columns each containing a chromatographic stationary phase;
Stabilizing the rotor with one or more gas bearings.
前記いずれかの請求項に記載の方法はさらに、
前記移動相流体の組成を時間と共に変化させることにより、前記クロマトグラフ用カラム内に勾配溶離を生じさせる、方法。
The method according to any of the claims further comprises:
A method of causing gradient elution in the chromatographic column by changing the composition of the mobile phase fluid over time.
前記いずれかの請求項に記載の方法はさらに、
前記クロマトグラフ用カラムから排出される流体の物理的特性の経時変化に基づいて、定常条件に到達したか否かを判定する、方法。
The method according to any of the claims further comprises:
A method of determining whether a steady condition has been reached based on a change over time in physical properties of fluid discharged from the chromatographic column.
請求項145に記載の方法であって、
前記クロマトグラフ用カラムの出口に近接するフローセルを用いて、前記物理的特性を測定する、方法。
145. The method of claim 145, comprising:
A method of measuring the physical characteristics using a flow cell proximate to an outlet of the chromatographic column.
前記いずれかの請求項に記載の方法はさらに、
前記ローターの角速度の経時変化に基づいて、定常条件に到達したか否かを判定する、方法。
The method according to any of the claims further comprises:
A method for determining whether a steady condition has been reached based on a change in angular velocity of the rotor with time.
前記いずれかの請求項に記載の方法であって、
サンプル流体を貯蔵するためのサンプル・リザーバーが前記ローター上に保持されている、方法。
A method according to any of the preceding claims,
A method wherein a sample reservoir for storing sample fluid is retained on the rotor.
前記いずれかの請求項に記載の方法であって、
移動相流体を貯蔵するための移動相流体リザーバーが前記ローター上に保持されている、方法。
A method according to any of the preceding claims,
A method wherein a mobile phase fluid reservoir for storing mobile phase fluid is retained on the rotor.
前記いずれかの請求項に記載の方法はさらに、
前記ローター上に保持される密閉式混合チャンバー内で移動相流体サンプル流体とを混合する、方法。
The method according to any of the claims further comprises:
Mixing the mobile phase fluid sample fluid in a closed mixing chamber held on the rotor.
前記いずれかの請求項に記載の方法はさらに、
前記ローターの回転中に、定常移動相リザーバーから前記ローターに移動相流体を供給する、方法。
The method according to any of the claims further comprises:
Supplying a mobile phase fluid from a stationary mobile phase reservoir to the rotor during rotation of the rotor.
前記いずれかの請求項に記載の方法はさらに、
前記ローターの回転中に、定常サンプル流体リザーバーから前記ローターにサンプル流体を供給する、方法。
The method according to any of the claims further comprises:
Supplying a sample fluid from a stationary sample fluid reservoir to the rotor during rotation of the rotor.
前記いずれかの請求項に記載の方法はさらに、
前記ローターの回転中に、前記クロマトグラフ・エンクロージャから溶出された流体を格納構造に貯蔵する、方法。
The method according to any of the claims further comprises:
Storing the fluid eluted from the chromatographic enclosure in a containment structure during rotation of the rotor.
請求項153に記載の方法であって、
前記格納構造は前記ローター上に保持されている、方法。
153. The method of claim 153, comprising:
The method wherein the containment structure is held on the rotor.
請求項153又は154のいずれかに記載の方法であって、
前記クロマトグラフ用カラムから溶出された前記流体は、前記サンプル流体から分離されたフラクションを含む、方法。
153. A method according to any of claims 153 or 154, comprising:
The method wherein the fluid eluted from the chromatographic column comprises a fraction separated from the sample fluid.
前記いずれかの請求項に記載の方法はさらに、
1つ以上の検出機構からデータを受信し、
2)クロマトグラムを生成し、
3)前記1つ以上の検出機構から受信した前記データと前記クロマトグラムとを保存する、方法。
The method according to any of the claims further comprises:
Receive data from one or more detection mechanisms,
2) Generate a chromatogram,
3) A method of storing the data received from the one or more detection mechanisms and the chromatogram.
前記いずれかの請求項に記載の方法はさらに、
前記ローター上に保持される1つ以上のバルブの作動状態を変化させて、前記ローター上の流路の変化に影響を与える、方法。
The method according to any of the claims further comprises:
Changing the operating state of one or more valves retained on the rotor to affect changes in the flow path on the rotor.
前記いずれかの請求項に記載の方法はさらに、
サンプル導入機構に命令を送信し、前記命令の受信に応じて、前記サンプル導入機構がクロマトグラフ用カラムに移動するサンプル流体を放出する、方法。
The method according to any of the claims further comprises:
Transmitting a command to a sample introduction mechanism and releasing the sample fluid that moves to the chromatographic column in response to receiving the command.
前記いずれかの請求項に記載の方法はさらに、
前記クロマトグラフ・エンクロージャの1つの温度を制御する、方法。
The method according to any of the claims further comprises:
A method for controlling the temperature of one of the chromatographic enclosures.
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