JP2014002047A

JP2014002047A - グラジエント機能とリサイクル分離機能を備えた液体クロマトグラフ

Info

Publication number: JP2014002047A
Application number: JP2012137575A
Authority: JP
Inventors: Akiyoshi Miura; 晃義三浦; Takayasu Taniguchi; 貴康谷口; Hyung Tak Kim; ギムヒョンテック
Original assignee: YMC Co Ltd
Current assignee: YMC Co Ltd
Priority date: 2012-06-19
Filing date: 2012-06-19
Publication date: 2014-01-09

Abstract

【課題】グラジエントモードによる分離が可能であり、かつ試料の逆流によって流路の汚染が起こらないリサイクル液体クロマトグラフを提供すること。
【解決手段】溶媒の供給流路に溶媒切替バルブを配置し、かつ導入したサンプルを循環可能にするバルブを配置しており、バルブがリサイクル流路を形成した際に、溶媒供給流路の試料による汚染を防止し、かつ全流路を洗浄するために、排出口と同一の流路にダンパーを設け、溶媒供給流路に前記ダンパーへ溶媒を常時供給する為のバルブを設ける。
【選択図】図１

Description

本発明は、グラジエント機能とリサイクル分離機能を備えた液体クロマトグラフに関する。

リサイクル液体クロマトグラフにおいて、例えば溶媒タンクと溶媒を吸引するポンプと試料注入装置と検出器と流路切替バルブと循環流路を備えた装置が知られている。
従来のリサイクル液体クロマトグラフにおいて、例えば通常送液時に溶媒は溶媒タンクより吸引されポンプによって送液される。試料注入装置より注入された試料は、カラムを通り分離され、検出器を通り排出口より排出される。
リサイクル時は流路切替バルブが切り替わり、検出器から出てきた溶媒がポンプへ供給される。試料は再度カラムを通り、さらに分離が進み、試料の高分離が達成される。

上記のリサイクル液体クロマトグラフはリサイクル流路形成時にリサイクル流路が閉鎖されておらず、注入された試料がリサイクル流路から溶媒瓶へ逆流する現象が起きる。このとき逆流した試料により溶媒タンク内の溶媒および装置流路が試料により汚染され、かつ、貴重な試料が無駄になってしまうことがある。この問題を解決する為に、リサイクル液体クロマトグラフの中には、リサイクル流路から溶媒タンクへの溶媒の逆流防止を目的に、リサイクル流路を閉鎖する構造を設けているものがある（例えば、特許文献１）。

しかし、リサイクル時に流路を閉鎖したことに起因して、ポンプの脈動ノイズが検出器の測定値に影響を与えることがある。そこで、検出器への脈動ノイズを排除するために、リサイクル流路用バッファ流路を設けたものがある（例えば、特許文献２）。バッファ流路には液面センサーとオーバーフロー流路を設けており、バッファ流路の液面を一定に保つことができる。

特開平８−３５９５８号公報特開２００６−１３８６９９号公報

しかし、従来のリサイクル液体クロマトグラフは送液ポンプを１台しか搭載しておらず、２台のポンプを用いてカラムへ導入される溶媒組成を変更しつつ分離を行う、グラジエントモードの実施ができなかった。したがって、通常送液時は単純な分離しか行えず、試料によっては最適な分離が得られないことがあった。

また、前記のリサイクル液体クロマトグラフにおいて、リサイクル流路用バッファ流路に逆流した試料を含む溶媒は液面センサーで規定された液面を越えた量の溶媒しか排出されず、バッファ流路内に逆流した試料を完全に除去するのは困難であった。

本発明は上記を解決する為に考案されたものであり、グラジエント機能を有し、かつ装置流路への試料の逆流による流路汚染をなくしたリサイクル液体クロマトグラフを提供することを目的とする。

上記目的を達成する為に、本発明の液体クロマトグラフは、溶媒瓶と、前記溶媒瓶から溶媒を吸引するポンプと、導入した試料を循環可能にする流路切替バルブと、分離する試料を注入する試料注入用バルブおよび試料注入用装置と、試料の分離が行われるカラムと、前記カラムでの分離の結果を電気信号として取り出す検出器とからなる液体クロマトグラフであって、前記ポンプに対し、前記溶媒瓶を選択的に接続する溶媒切替バルブを備え、グラジエントモードでの分離を可能にしていることを特徴とする。

また、本発明は前記流路切替バルブを操作し、リサイクル流路が形成された際、溶媒瓶側への試料溶液の混入をなくし、かつポンプの脈動ノイズによる検出器への影響を排除するためのリサイクルダンパーを、溶液の排出口と同一の流路上に設けたことを特徴とする。

また、本発明はリサイクル液体クロマトグラフにおいて、前記リサイクルダンパーに前記溶媒瓶内の溶媒を常時供給可能とするバルブを設け、かつ前記リサイクルダンパーとバルブの接続部を大気開放していることを特徴とする。

本発明の液体クロマトグラフは２つの溶媒瓶と、分離試料注入用のバルブと、溶媒を吸引するポンプと、試料注入装置と、試料の分離が行われるカラムと、前記カラムでの分離の結果を電気信号として出力する検出器とからなり、
前記溶媒瓶と前記ポンプの間の流路に溶媒切替バルブを設け、通常送液時に２つの溶媒瓶から各溶媒を任意の割合で吸引することで、カラムへ導入される溶離液の溶媒組成を変更可能な、グラジエントモードによる分離が実施できる。

また、本発明では前記検出器に続く回収ポートと、溶媒の排出口の間の流路にリサイクルダンパーを設けたので、リサイクル終了時に前記溶媒切替バルブを操作し、試料を回収ポートに送液する際、リサイクルダンパー内に逆流した試料はすべて排出口へ流れ、流路の洗浄が実施される。従って未分離の試料が流路内および回収溶液に滞在せず、次の試料を速やかに注入することが可能である。

さらに、本発明では前記リサイクルダンパーへ前記溶媒瓶内の溶媒を常時供給するバルブを設けており、前記リサイクルダンパー内の溶液を常に溶媒瓶内の溶媒で置換している。これにより、リサイクル操作時に前記リサイクルダンパーに試料が逆流しても、前記バルブから供給される溶媒により、前記リサイクルダンパー内に溶液が滞在することはない。

また、前記バルブと前記リサイクルダンパーの接続部は大気開放されており、前記リサイクルダンパーから前記バルブへの溶液の逆流は起こらない。したがって前記溶媒瓶と、これに続く流路が試料の逆流によって汚染されることはない。

図１は、本発明のリサイクル液体クロマトグラフの一実施例を示した説明図である。図２は、同リサイクル液体クロマトグラフの一実施例を示した説明図である。グラジエントモードを実施する際は、図１と図２の状態が随時切り替わる。図３は、同リサイクル液体クロマトグラフのリサイクル状態での流路図を示す説明図である。図４は、同リサイクル液体クロマトグラフのリサイクルダンパー部の接続方法の一例を示す説明図である。

以下、本発明の一実施形態を示す図面に基づいて本発明を詳細に説明する。
図１、図２は本発明に係るリサイクル液体クロマトグラフの実施例を示す流路図である。ここでリサイクル液体クロマトグラフ１は溶媒瓶２と溶媒瓶３から溶媒を吸引するポンプ８と、リサイクルバルブ７と、分離試料を注入するためのサンプルバルブ６と、試料の分離が行われるカラム１０と、前記カラム１０での分離の結果を電気信号として出力する検出器１１とからなり、前記溶媒瓶２、３と前記ポンプ８の間の流路に溶媒切替バルブ４を有している。

また、図４は本発明におけるリサイクルダンパーの接続方法の一例を示す説明図である。ここで、リサイクルダンパー用バルブ５は溶媒切替バルブ４とサンプルバルブ６の間に配置されており、リサイクルダンパー１３と接続されている。リサイクルダンパー１３の他端は回収ポート１２と排出口１４に接続され、さらに回収ポート１２の他端はリサイクルバルブ７に接続されている。

以上のように構成したリサイクル液体クロマトグラフ１は、まず、送液したい溶液瓶側、すなわち溶媒瓶２側（図１の流路）もしくは溶媒瓶３側（図２の流路）に溶媒切替バルブ４を操作し、次にリサイクルバルブ７を操作し、通常送液側（図１もしくは図２の流路）に接続した状態でポンプ８を動作させる。これにより溶媒瓶２もしくは３内の溶媒はポンプ８に吸引され、溶媒切替バルブ４、リサイクルダンパー用バルブ５、サンプルバルブ６、リサイクルバルブ７、試料注入装置９、カラム１０、検出器１１を通り、再び流路切替バルブ７と通った後、回収ポート１２、リサイクルダンパー１３を通り、排出口１４から排出される。

続いて、サンプルバルブ６もしくは試料注入装置９より分離試料を導入し、カラム１０で分離された試料を検出器１１の出力信号で監視する。カラム１０で分離された試料はリサイクルバルブ７を通り、回収ポート１２もしくは排出口１４から排出される。

また、グラジエントモードによる分離を行いたい場合は、溶媒切替バルブ４を任意のタイミングで操作し、図１と図２の流路を切り替えることにより流路を流れる溶媒を随時切り替える。各溶媒瓶２、３から吸引された溶媒は、流路内で混合され、任意の溶媒組成となりカラム１０に導入されることで、グラジエントモードでの分離が達成される。

また、試料の分離が不十分でありリサイクルを要する場合には、リサイクルバルブ７を操作してリサイクル流路（図３）を形成する。分離が不十分な試料は、ポンプ８に導入され、再びカラム１０へと送液され再分離される。

このリサイクル状態ではサンプルバルブ６とリサイクルバルブ７の間の流路は閉じている。したがってリサイクルバルブ７から溶媒瓶２、３に試料が逆流することはない。

またこのとき、溶媒瓶２、３からの流路はリサイクルダンパー用バルブ５によって、リサイクルダンパー１３側に開放されている。リサイクルバルブ７に接続されたリサイクルダンパー１３およびリサイクルダンパー用バルブ５は図＊に示す構造で接続され、その接続部は大気開放されている。このため仮にリサイクルバルブ７から回収ポート１２側の流路に試料が逆流した場合でも、この接続部からリサイクルダンパー用バルブ５へ試料が逆流することはなく、排出口から排出される。

さらにリサイクルダンパー１３には、溶媒瓶２、３内の溶媒がリサイクルダンパー用バルブ５から供給される。したがってリサイクルダンパー１３内の溶液は、溶媒瓶２、３の溶媒によって常時置換されており、リサイクルダンパー１３内に逆流した試料が滞在することはない。

リサイクル状態での分離が十分進み、試料を排出する状態になった時点で、リサイクルバルブ７を操作し、通常送液状態（図１もしくは図２の流路）に切り替える。試料が逆流している可能性のある、回収ポート１２およびリサイクルダンパー１３を含む流路はすべてリサイクルバルブ７から排出口１４までの流路に含まれるので、通常送液状態に切り替えた時点で、流路内の溶液は全て排出口に排出され、自動的に流路が洗浄される。その後、分離した試料は回収ポート１２もしくは排出口１４より排出される。

また、本発明のリサイクル液体クロマトグラフ１において、通常送液状態で溶媒が滞在する部分は存在しないため、リサイクル液体クロマトグラフ１の全ての流路内に試料の滞在は起きない。

１リサイクル液体クロマトグラフ
２溶媒瓶Ａ
３溶媒瓶Ｂ
４溶媒切替バルブ
５リサイクルダンパー用バルブ
６サンプルバルブ
７リサイクルバルブ
８ポンプ
９試料注入装置
１０カラム
１１検出器
１２回収ポート
１３リサイクルダンパー
１４排出口

Claims

溶媒を収納する溶媒瓶と、前記溶媒瓶から溶媒を吸引するポンプと、導入した試料を循環可能にする流路切替バルブと、分離する試料を注入する試料注入用バルブおよび試料注入用装置と、試料の分離が行われるカラムと、前記カラムでの分離の結果を電気信号として取り出す検出器とからなる液体クロマトグラフであって、前記ポンプに対し、前記溶媒瓶を選択的に接続する溶媒切替バルブを備え、グラジエントモードでの分離を可能にしていることを特徴とするリサイクル液体クロマトグラフ
請求項１に記載のリサイクル液体クロマトグラフにおいて、前記流路切替バルブを操作し、リサイクル流路が形成された際、溶媒瓶側への試料溶液の混入をなくし、かつポンプの脈動ノイズによる検出器への影響を排除するためのリサイクルダンパーを、溶液の排出口と同一の流路上に設けたリサイクル液体クロマトグラフ。
請求項１または請求項２に記載のリサイクル液体クロマトグラフにおいて、溶媒供給流路への試料の逆流を防止し、かつ前記リサイクルダンパーに前記溶媒瓶内の溶媒を常時供給することを特徴とするリサイクル液体クロマトグラフ。