JP2015224895A - Recycle isolation method in liquid chromatography - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、液体クロマトグラフィーにおいて試料中から目的成分を精製・分取する際の好適リサイクル回数を予測して分取可能時間帯を予め把握しておくことができる液体クロマトグラフィーにおけるリサイクル分取方法に関する技術である。 The present invention relates to a method for recycling fractionation in liquid chromatography, which can predict a recyclable time zone in advance by predicting a suitable number of recycles when purifying and fractionating a target component from a sample in liquid chromatography. Technology.
液体クロマトグラフには、試料中の微量成分を分析するための分析用のものと、試料中から目的成分を精製・分取するための分取用のもとがあり、これらのうち、分取用のものについては、例えば同一の分離カラムに繰り返し循環させるようにした特許文献1,2に示されているリサイクル分取用液体クロマトグラフもある。
There are two types of liquid chromatographs: one for analyzing trace components in a sample, and one for separating and purifying target components from a sample. For example, there is also a recycle preparative liquid chromatograph disclosed in
図6は、特許文献1における図1をその引出し符号を変えて示す再掲図である。同図によれば、リサイクル分取用液体クロマトグラフ51の全体は、移動相としての溶媒Sを貯溜させた溶媒タンク52と、該溶媒タンク52から流下する溶媒Sの流路に介在させた三方弁53と、該三方弁53を経て流入する溶媒Sを下流へと圧送すべく流路中に介在配置された送液ポンプ54と、該送液ポンプ54を介して圧送される溶媒S中に試料を注入するインジェクター55と、試料注入後の移動相を流下させるプレカラム57とメインカラム58とからなる分離カラム56と、該分離カラム56を経た移動相中の試料成分を検出する例えば示差屈折率検出計などの検出計59と、該検出計59により検出されたデータの記録とその処理とを行うモニタ画面付きのデータ処理装置60と、検出計59を経て流下する移動相を導入して送液ポンプ54方向とフラクションコレクター62方向と手動側分取容器63方向との3方向への流路切換えを可能に配置されるリサイクルボックス61とを少なくとも備えている。
FIG. 6 is a reprint of FIG. 1 in
しかし、上記特許文献1,2の開示技術を含む従来から行われているリサイクル分取手法による場合は、分取に適する分離状態のチャートが得られるに至るまでリサイクルを繰り返し行う必要があることから、いつ訪れるか判然としない分取に好適なリサイクル回数に到達するまで、モニタ画面上のチャートを注視しながら長時間にわたり緊張して待機していなければなければならないという不都合があった。
However, in the case of the conventional recycle sorting method including the disclosed techniques of
また、従来から行われているリサイクル分取手法による場合には、過去に取得された分取データによりリサイクル回数、分取時間が決まっている同一の試料については連続分取を自動化することができるものの、過去データのない初めての混合試料については目的成分の溶出時間が予測できず、したがって連続分取を自動化することができない不具合もあった。 In addition, in the case of using the conventional recycling sorting method, continuous sorting can be automated for the same sample whose number of recycling and sorting time is determined by the sorting data acquired in the past. However, for the first mixed sample with no past data, the elution time of the target component could not be predicted, and therefore there was a problem that continuous fractionation could not be automated.
本発明は、従来手法にみられた上記課題に鑑み、チャートがリサイクル何回目に分取に好適な分離状態となるかを予知することで、分取可能時間帯を予め把握しておいて該時間帯に分取処理を行うことができ、かつ、その自動化も可能な液体クロマトグラフィーにおけるリサイクル分取方法を提供することを目的とする。 In the present invention, in view of the above-mentioned problems found in the conventional method, the number of recycle times is predicted, so that the chart shows a preparable time zone in advance by predicting the separation state suitable for sorting. It is an object of the present invention to provide a recycle fractionation method in liquid chromatography that can perform fractionation processing in a time zone and can be automated.
本発明は、上記目的を達成すべくなされたものであり、その構成上の特徴は、液体クロマトグラフィーにおけるリサイクル分取方法において、データ処理装置が備えるモニタ画面にリサイクル0回目以上n回目に得られるクロマトグラムが分離不十分なピークを有するチャートとして表示された際に、該チャートを基準チャートとして前記ピークの分布状態との関係で分取可能な程度にまで前記ピークが分離されたクロマトグラムを得るべくシュミレーションを行うことで前記n回目以降の分取可能リサイクル回数とその溶出時間帯とを事前に予測し、該分取可能リサイクル回数と前記溶出時間帯との関係で定まる分取可能予測チャートとして前記モニタ画面に表示し、予測された前記溶出時間帯に対応する実時間帯に試料中から目的成分を分取することにある。 The present invention has been made to achieve the above-mentioned object, and its structural features can be obtained from the 0th to the nth recycling on the monitor screen provided in the data processing apparatus in the recycling sorting method in liquid chromatography. When a chromatogram is displayed as a chart having insufficiently separated peaks, a chromatogram is obtained in which the peaks are separated to such an extent that they can be sorted in relation to the distribution state of the peaks using the chart as a reference chart. As a simulation chart, the number of recyclable recycles after the nth time and the elution time zone are predicted in advance, and a preparable prediction chart determined by the relationship between the recyclable number of recycles and the elution time zone. The target component is displayed on the monitor screen and the target component is extracted from the sample in the actual time zone corresponding to the predicted elution time zone. It is to taken.
本発明において分取可能な程度にまでピークが分離されたクロマトグラムを得るための前記シュミレーションは、前記シュミレーションは、前記モニタ画面に表示されたリサイクルn回目のチャートが分離不十分な初出のピークを有するものであるときにこれを基準チャートとし、該基準チャートとベースラインとで囲まれたピーク起点からピーク倒伏点に至るまでの面領域をシュミレーション範囲と定め、分離不十分な前記ピークに対し2次微分を行ってその頂点と変曲点とを求め、求めた頂点と変曲点とから単一ピークの数とガウス曲線を求めた後、各単一ピークを合わせた仮の式を作り、この式が実際の分離不十分な前記ピークに一致するように各係数を少しだけずらしてその際の分離不十分な前記ピークとの差が小さくなる方向の各係数のずれの割合を確認し、差が小さくなる方向へ各係数をそのずれの割合に応じてずらし、その差が限りなく0に近くなるまで、前記仮の式が実際の分離不十分な前記ピークに一致するように各係数を少しだけずらしてその際の不分離のピークとの差を確認しながら繰り返し行って最終的に各係数の値を求めることで、前記n回目以降の分取可能リサイクル回数とその溶出時間帯との事前予測を可能とすべく行うのが望ましい。 In the present invention, the simulation for obtaining a chromatogram in which peaks are separated to such an extent that they can be separated is the first peak that the recycling n-th chart displayed on the monitor screen is insufficiently separated. When this is the case, this is used as a reference chart, and the surface area from the peak starting point to the peak lodging point surrounded by the reference chart and the baseline is defined as the simulation range, and 2 for the peak with insufficient separation. Obtain the vertex and inflection point by performing the second derivative, find the number of single peaks and Gaussian curve from the obtained vertex and inflection point, and then make a temporary formula that combines each single peak, Each coefficient is slightly shifted so that this formula matches the actual insufficiently separated peak, and each difference in the direction in which the difference from the insufficiently separated peak becomes small at that time. Confirm the ratio of the number deviation, and shift each coefficient in the direction of decreasing the difference according to the ratio of the deviation. By shifting each coefficient a little so as to match the peak and confirming the difference from the unseparated peak at that time, it is repeated and finally the value of each coefficient is obtained. It is desirable to make it possible to predict the number of recycles and the elution time zone in advance.
本発明によれば、分取可能なリサイクル回数を事前に予測してその溶出時間帯を把握しておき、その時間帯に待機して目的成分を分取することができるので、モニタ画面に表示される実チャートを注視しながらいつ分取に適する実チャートが表示されるのかを長時間にわたり緊張して目視しながら待機しなければならない煩雑さを解消することができる。 According to the present invention, the number of recyclable recycles can be predicted in advance, the elution time zone can be grasped, and the target component can be collected while waiting in that time zone. It is possible to eliminate the trouble of having to wait for a long time while observing the actual chart suitable for sorting while gazing at the actual chart.
また、このように分取可能なリサイクル回数を事前に予測できることから、異なる試料から目的成分を分取する場合であってもデータ処理装置側に予め分取に必要なデータを入力しておくことにより分取処理の自動化を図ることができる。 In addition, since the number of recycling cycles that can be sorted can be predicted in advance, data necessary for sorting must be input in advance to the data processing device even when sorting target components from different samples. This makes it possible to automate the sorting process.
図1は、本発明方法が適用される液体クロマトグラフの構成例を模式的に示す説明図である。同図によれば、液体クロマトグラフ11の全体は、移動相としての溶媒Sを貯溜させた溶媒タンク12と、該溶媒タンク12から流下する溶媒Sの流路に介在させた三方バルブ13と、該三方バルブ13を経て流入する溶媒Sを下流へと圧送すべく流路中に介在配置された送液ポンプ14と、該送液ポンプ14を介して圧送される溶媒S中に試料を注入する試料導入装置15と、試料注入後の移動相を流下させる分離カラム16と、該分離カラム16を経た移動相中の試料成分を検出する例えば示差屈折率検出器などの検出器17と、該検出器17により検出されたデータの記録とその処理とを行う例えばパーソナルコンピュータなどのような出力手段であるモニタ画面19と入力手段であるキーボード20とを備えるデータ処理装置18と、検出器17とデータ処理装置18との間に介在配置される制御ボックス21と、検出器17を経て流下する移動相を導入して送液ポンプ14方向への送液路L2とフラクションコレクタ24方向への送液路L3との2方向への流路切換えを可能に配置されるリサイクルバルブ22と、該リサイクルバルブ22とフラクションコレクタ24との間に介在させて移動相をフラクションコレクタ24方向への送液路L3と廃液タン25方向への送液路L4との2方向への流路切換えを可能とするフラクションバル23とを少なくとも備えている。
FIG. 1 is an explanatory diagram schematically showing a configuration example of a liquid chromatograph to which the method of the present invention is applied. According to the figure, the entire liquid chromatograph 11 is composed of a solvent tank 12 storing a solvent S as a mobile phase, a three-way valve 13 interposed in a flow path of the solvent S flowing down from the solvent tank 12, A sample is injected into the liquid feeding pump 14 interposed in the flow path so as to pump the solvent S flowing in through the three-way valve 13 downstream, and the solvent S pumped through the liquid feeding pump 14. A sample introduction device 15; a separation column 16 that causes the mobile phase after sample injection to flow down; a
この場合、制御ボックス21は、データ処理装置18からの制御信号に基づいてリサイクルバルブ22やフラクションバルブ23を含む流路切り替えバルブを開閉制御するための電子回路等で構成されている。
In this case, the control box 21 is configured with an electronic circuit or the like for controlling the opening and closing of the flow path switching valve including the
また、データ処理装置18は、他の出力手段として記録紙上にクロマトグラム41をチャートとして出力するためのチャートレコーダー(図示せず)を備えている。
Further, the
次に、上記構成からなる液体クロマトグラフ11に適用して実施される本発明方法(液体クロマトグラフィーにおけるリサイクル分取方法)を、リサイクル1回目に分離不十分なピーク35がモニタ画面19に表示される場合を例として図1〜図5を参酌しながら以下に説明する。
Next, when the method of the present invention (recycle fractionation method in liquid chromatography) applied to the liquid chromatograph 11 having the above configuration is applied, a
まず、リサイクル0回目に得られるクロマトグラム31は、データ処理装置18が備えるモニタ画面19に分取に適しない未分離なピーク33で構成される例えばリサイクル0回目のチャート32として図2(a)に例示されているように表示されるため、単一のピークなのか否かを確認することができない。
First, the
このため、検出器17を流下した移動相は、リサイクルバルブ22を送液路L2側に開とすることで三方バルブ13を経て再び送液路L1と流れ込む1回目のリサイクルが行われ、モニタ画面19にその際に得られるクロマトグラム31が図2(b)に示されているように分離不十分なピーク35で構成されるリサイクル1回目の実チャート34として表示される。なお、図2(a)中に負方向に遅れて出現する不要なピーク成分は、リサイクルバルブ22とフラクションバルブ23とを送液路L4側に開とすることで廃液タンク25へと排出される。
Therefore, the mobile phase flowing down the
かくして、分離不十分なリサイクル1回目の実チャート34がモニタ画面19に表示された際には、該チャート34を基準チャートとしてピーク35の分布状態との関係で分取可能な程度にまでそのピークが分離された図2(d)に示すピーク41で構成されるリサイクル3回目の実チャート40に対応させたリサイクル3回目の予測チャート40’として図2(b)に示すように予測表示させるために必要な所定のシュミレーションが行われる。
Thus, when the
つまり、上記シュミレーションを行うことで、モニタ画面19には、分取可能リサイクル回数であるリサイクル3回目との関係で定まる分取可能予測チャートがリサイクルn回目、図示例ではリサイクル1回目以降の分取可能リサイクル回数がリサイクル3回目の予測チャート40’として予測表示される結果、分取可能リサイクル回数を事前に知ることができることになる。 In other words, by performing the above simulation, the monitor screen 19 has a recyclable prediction chart determined in relation to the recyclable third time that is the recyclable number of recycles for the nth recycle, in the illustrated example, the recycle from the first recycle. As a result of predicting and displaying the possible number of recycles as the prediction chart 40 ′ for the third recycle, the number of recyclable recycles can be known in advance.
したがって、目的成分を実際に分取する際は、リサイクル3回目の実チャート40に示される分取可能時間帯を事前に知った上で、その時間帯に合わせて待機しながらリサイクルバルブ22とフラクションバルブ23とを送液路L3側に開とすることで、フラクションコレクタ24に目的成分を分取することができることになる。
Therefore, when actually collecting the target component, the
ここで、上記したシュミレーションについての具体的なプロセスをさらに詳しく説明すれば、液体クロマトグラフィーにより得られるクロマトグラム31は、モニタ画面19にリサイクル0回目の実チャート32として表示される。すなわち、図1に示す液体クロマトグラフ11の試料導入装置15を介して送液路L1中に導入された試料は、検出器17を経ることでクロマトグラム31が検出され、該クロマトグラム31に対応させたリサイクル0回目の実チャート34として例えば図2(a)に示すようにモニタ画面19に表示される。
Here, the specific process for the above-described simulation will be described in more detail. The
この場合、モニタ画面19に表示されるリサイクル0回目の実チャート32は、ピーク33が分離されずに重なり合っているために単一ピークがいくつ存在しているのかが分からず、したがって、この段階では分取に適する状態にあるクロマトグラム31とはなっていない。
In this case, the
そこで、移動相は、リサイクルバルブ22と三方バルブ13とを経由させることで送液路L2から送液路L1側へと環流され、再び分離カラム16と検出器17とを経ることで、リサイクル0回目の実チャート32におけるリテンションタイムとの関係でその2倍の間隔をおいた位置(図では右側位置)に図2(b)に示すようにリサイクル1回目の実チャート34がモニタ画面19に時系列で表示されることになる。
Therefore, the mobile phase is circulated from the liquid feed path L 2 to the liquid feed path L 1 through the
図2(b)におけるリサイクル1回目の実チャート34は、リサイクル0回目の実チャート32とは異なり、例えば2つのピーク頂点35a,35bを有する分離不十分なピーク35としてモニタ画面19に表示されており、該ピーク35が立ち上がるピーク起点P1から倒れ込むピーク倒伏点P2に至るまでの間が後述するシュミレーション範囲aとして定められることになる。
The
図3(a)〜(d)は、図2(b)に示すシュミレーション範囲aに位置する分離不十分なピーク35からなるリサイクル1回目の実チャート34を基準チャートとした場合におけるシュミレーションのプロセス例を示す説明図である。
3 (a) to 3 (d) show examples of simulation processes in the case where the
すなわち、リサイクル1回目のクロマトグラム31は、図2(b)および図3(a)に示されているように、例えば2つのピーク頂点35a,35bを有する分離不十分なピーク35からなるリサイクル1回目の実チャート34としてモニタ画面19に表示される。
That is, the
そして、ここでは、2つのピーク頂点35a,35bを有するピーク35のベースラインBLとリテンションタイムとが求められる。ここでベースラインBLを求めるのは、2つのピーク頂点35a,35bの高さ(ベースラインBLから各ピーク頂点35a,35bまでの垂線の長さ)や形を正確に求めなければピーク波形の近似曲線が得られないからである。また、リテンションタイムを求めるのは、試料導入装置15を構成している図示しないインジェクションを介して試料を導入した後、各ピーク頂点35a,35bを検出計17が確認するに至るまでの時間がリテンションタイム(リサイクルする際の同一試料についてのリテンションタイムは等間隔)であることから、予め求めてあるリテンションタイムを2倍した後の時間が次の回、つまりリサイクル2回目のピーク39が出現の位置となることに由来する。
Here, the baseline BL and the retention time of the peak 35 having two peak vertices 35a and 35b are obtained. Here, the baseline BL is obtained if the heights of the two peak vertices 35a and 35b (the length of the perpendicular line from the baseline BL to each of the peak vertices 35a and 35b) and the shape are not accurately obtained, and an approximation of the peak waveform is obtained. This is because a curve cannot be obtained. Further, the retention time is obtained by the time until the
図2(a)に示すベースラインBLは、ピーク35のピーク起点P1とピーク倒伏点P2とをまず求め、両者間に直線を描くことで得ることができる。この場合におけるピーク起点P1とピーク倒伏点P2とは、波形データからノイズ成分を除去し、2次微分を求めて変曲点の極大極小値から確認することができる。そして、描かれた直線は、その前後のベースラインと高さや傾きがほぼ等しいと判断されれば、今回のベースラインBLとして採用されることになる。ベースラインBLを決定する上で必要な高さや傾きの範囲は、ピーク35のない位置におけるベース変動を基準とし、ある一定の許容範囲内にあるものについて自動的に決められることになる。
Base line BL shown in FIG. 2 (a) obtains first the peak start point P 1 and the peak lodging point P 2 of the
この場合、目的とするピーク35が分離不十分な状態にある図2(b)に示すリサイクル1回目の実チャート34とベースラインBLとで囲まれた面領域がシュミレーション範囲aとして設定されることになる。
In this case, the surface area surrounded by the
シュミレーションを行う際の基準チャートとなるリサイクル1回目の実チャート34は、図3(a)に詳しく示されているように、シュミレーション範囲a内にあるそれぞれのピーク頂点35a,35bの高さa1,a2と、それぞれの高さa1,a2の半分の位置にある各半値幅1σ,2σとが決定される。
As shown in detail in FIG. 3A, the
しかる後、一方のピーク頂点35aとその半値幅1σとから得られて破線で示されるガウス曲線からなる一方の単一仮想ピーク36と、他方のピーク頂点35bとその半値幅2σとから得られて破線で示されるガウス曲線からなる他方の単一仮想ピーク37とは、図2(b)および図3(a)に示されているようにリサイクル1回目の実チャート34に重ね合わされる。また、図3(a)における‘時間m1は、リサイクル1回目の実チャート34における一方のピーク頂点35aまでのリテンションタイムを、‘時間m2は、リサイクル1回目の実チャート34における他方のピーク頂点35bまでのリテンションタイムをそれぞれ示す。
After that, it is obtained from one peak peak 35a and its half-value width 1σ and one single virtual peak 36 consisting of a Gaussian curve indicated by a broken line, the other peak vertex 35b and its half-value width 2σ. The other single
しかも、この場合、破線で示される一方の単一仮想ピーク36と他方の単一仮想ピーク37とは、データ処理装置18にプログラムとして与えられる所定のシュミレーション手法により図3(b),(c)に示されているように少しだけ変形させる。すなわち、本発明では、単一ピークをガウス曲線と仮定し、不分離のピークに含まれる各単一ピークの同位置における高さの合計が一致するようにガウス曲線の係数をまず求める。そして、不分離のピークの微分方程式からピークの頂点35aと1σとの位置を求めることにより、単一ピークの位置、高さ、幅をある程度把握し、これらのデータから不分離のピークの仮の式を作成する。この場合、一つのガウス曲線は、係数が3個あるので、仮の式にn個のピークが含まれるとすると3×n個の係数を求める必要があることになる。ガウス曲線は、非線形であるため、係数は非線形最小自乗法を求めるために例えばニュートン・シンプソン法が用いられる。
In addition, in this case, one single virtual peak 36 and the other single
この場合、図4に示すように直線のような線形であれば、最小自乗法により係数が簡単に求めることができることになる。例えば3点を通過する直線を求める場合は、図4に示すように直線の係数a,bを求めることになる。ここで各点から直線までの距離が最小になるようにするのが最小自乗法であり、次式(数1)のように距離の自乗を微分し、最小値0を求めることにより係数が確定する。
In this case, if it is linear like a straight line as shown in FIG. 4, the coefficient can be easily obtained by the method of least squares. For example, when obtaining a straight line passing through three points, the coefficients a and b of the straight line are obtained as shown in FIG. Here, the least square method is to minimize the distance from each point to the straight line, and the coefficient is determined by differentiating the square of the distance and obtaining the
本発明においては、各点が不分離な実際のピーク35のデータであることから、直線が各ガウス曲線を足し合わせた式となる。次式(数2)は、ガウス曲線の式であり、係数はa,m,σになり、不分離なピークを2次微分することで、頂点が判明する。
In the present invention, since each point is data of an
判明した頂点の数から単一ピークの数も判明し、図3(a)に示されているように、その際の頂点(例えば35a,35b)のy軸方向での高さはaに、頂点(例えば35a,35b)のx軸方向での位置はほぼmに等しくなる。また、ガウス曲線の変曲点は、σの位置と一致するので、その位置(σ)が判明する。これにより求めた一方の単一仮想ピーク36と他方の単一仮想ピーク37とからなる各単一ピーク(ガウス曲線)は、図3(a)に示すように不分離なピーク(リサイクル1回目の実ピーク35)に重ねることができるものの、各点の高さが各単一ピークの高さの合計となることから、図3(b)に太い破線として示されているように未だ正確には一致させることができない。
The number of single peaks is also found from the number of vertices found, and as shown in FIG. 3A, the height of the vertices (for example, 35a and 35b) in the y-axis direction is a, The position of the vertex (for example, 35a, 35b) in the x-axis direction is substantially equal to m. Further, since the inflection point of the Gaussian curve coincides with the position of σ, the position (σ) is determined. Each single peak (Gaussian curve) consisting of one single virtual peak 36 and the other single
図5において実線で示されている曲線は、一方の単一仮想ピーク36と他方の単一仮想ピーク37との2つを合わせた次式(数3)から導かれる曲線(変形後のピーク45’)であり、該曲線に沿って散在する各点が実測値である。 The curve shown by the solid line in FIG. 5 is a curve derived from the following equation (Equation 3) that combines two of the single virtual peak 36 and the single virtual peak 37 (the peak 45 after deformation). '), And the points scattered along the curve are actually measured values.
この場合、曲線(変形後のピーク45’)の係数6個(x1,y1,xn,yn,xm,ym)については、最小自乗法を用いて計算して求めることになるが、式が非線形であるため簡単には求めることができない。このため、例えばニュートン・シンプソン法などを用いることになる。ここでは、先述した直線の係数を求めるのと同様に、まず、係数は2次微分で用いた値を使い、各係数をわずかにずらした上で、2乗してずらした数値で割る。 In this case, the six coefficients (x1, y1, xn, yn, xm, ym) of the curve (deformed peak 45 ′) are obtained by calculation using the least square method, but the equation is nonlinear. Therefore, it cannot be easily obtained. For this reason, for example, the Newton-Simpson method is used. Here, as in the case of obtaining the linear coefficient described above, first, the coefficient is a value used in the second derivative, each coefficient is slightly shifted, and then squared and divided by the numerical value shifted.
ここで、Uを各点を差し引いて2乗する値であるとすると、次式(数4)によりUを求めることができる。 Here, if U is a value obtained by subtracting each point and squaring, U can be obtained by the following equation (Equation 4).
したがって、a1,m2をΔa1,Δm2ずらしたとすると、次式(数5)が成立する。 Accordingly, if a1 and m2 are shifted by Δa1 and Δm2, the following equation (Formula 5) is established.
ここでは、Zが0になる変曲点を、a1,m1,σ1,a2,m2,σ2に対し行って0となる値を探す。つまり、a1,m1,σ1,a2,m2,σ2をわずかにずらし、単一ピークの重ね合わせである一方の単一仮想ピーク36と他方の単一仮想ピーク37とを重ね合わせた変形後のピーク35’が不分離なピーク35に一致する方向を探す。このとき、1回目の計算では、a1,a2を大きく下に、σ1,m1,σ2,m2は数値がほとんど変わらない結果がでる。
Here, an inflection point at which Z becomes 0 is performed on a1, m1, σ1, a2, m2, and σ2 to search for a value that becomes 0. That is, a peak after deformation in which a1, m1, σ1, a2, m2, and σ2 are slightly shifted and one single virtual peak 36, which is a single peak superposition, and the other single
また、上記の式(数5)においては、Δには小さな値を設定し、Zがどれだけ0に近くなるかにより、a1,Δm2の値を決定する。このとき、Zが0から大きく離れる場合は、Δa1,Δm2の値がマイナスになる。この計算では、上記の式(数5)をもう一度微分、つまり2次微分することでどの係数の変化が、Zがより0になるかの割合に寄与するかが分かることになる。つまり、ここでは、各係数を少しずらしながらどちらの係数を大きくずらすと真のピーク(基準チャートであるリサイクル1回目のピーク35)に一致するのかを調べる作業を繰り返すことになる。
In the above equation (Equation 5), a small value is set for Δ, and the values of a1 and Δm2 are determined depending on how close Z is to 0. At this time, if Z is far from 0, the values of Δa1 and Δm2 are negative. In this calculation, once the above equation (Equation 5) is differentiated, that is, second-order differentiated, it is possible to know which coefficient change contributes to the ratio of Z to 0. In other words, here, the operation of repeatedly checking which coefficient is shifted to a true peak (the
このような処理は、全ての係数に対し行うことになるため、行列式を用いて微分を行うことになる。このようにして微分で方向(係数に対するずれの割合)が求まり、係数の値をずれの割合に応じて変更する。これを繰り返しながらZが0に近くなるまで計算を行う。実際は、ずれの割合をそのまま次の係数に使用すると発振を起こして究極値が決まらない場合があるため、ずれの割合に幾分重みを付けている。つまり、ここでは、各係数を少しずらしてどちらの係数を大きくずらすと真のピーク値に一致するかを調べ、これを繰り返すことで行われることになる。 Since such processing is performed for all the coefficients, differentiation is performed using a determinant. In this way, the direction (ratio of deviation with respect to the coefficient) is obtained by differentiation, and the value of the coefficient is changed according to the deviation ratio. The calculation is repeated until Z becomes close to 0 while repeating this. Actually, if the deviation ratio is used as it is for the next coefficient as it is, oscillation may occur and the ultimate value may not be determined. Therefore, the deviation ratio is somewhat weighted. In other words, here, each coefficient is shifted a little and it is determined by checking which one of the coefficients greatly matches the true peak value and repeating this.
かくして、変形後のピーク35’の頂点の高さは、図3(c)に示すように不分離なピーク35の高さに一致させることができるものの、単一ピーク、つまり、一方の単一仮想ピーク36と他方の単一仮想ピーク37との高さを不分離なピーク35の高さに一致させることはできない。そこで、2回目、3回目の計算を繰り返すことで、σ1,m1,σ2,m2の数値も少しずつ変わり、最終的には、図3(d)に示すように変形後のピーク35’の波形を不分離なピーク35の波形と一致させることができることになる。なお、テーリングの波形もこのような方法で計算することにより求めることができる。この場合、波形の計算回数は、50回程度行うことで略一致させることができる。なお、、図3に示す波形は、一例であり、その形によりa1,σ1,m1,a2,σ2,m2のいずれもその方向は様々となる。
Thus, although the height of the peak 35 ′ after the deformation can match the height of the
以上を総括すると、上記シュミレーション手法は、まず、不分離のピークに対し2次微分を行ってその頂点と変曲点とを求め、求めた頂点と変曲点とから単一ピークの数とガウス曲線を求める。しかる後、各単一ピークを合わせた仮の式を作り、この式が実際の不分離なピークに一致するように各係数を少しだけずらしてその際の不分離のピークとの差を確認し、差が小さくなる方向の各係数のずれの割合を確認することで行われる。かくして、差が小さくなる方向へ各係数をそのずれの割合に応じてずらし、その差が限りなく0に近くなるまで、前記仮の式が実際の不分離なピークに一致するように各係数を少しだけずらしてその際の不分離のピークとの差を確認する処理を繰り返しおこなって、最終的に各係数の値を求めることができることになる。 To summarize the above, the above simulation method first obtains vertices and inflection points by performing second order differentiation on unseparated peaks, and determines the number of single peaks and Gaussian from the obtained vertices and inflection points. Find a curve. After that, make a temporary formula that combines each single peak, shift the coefficients slightly so that this formula matches the actual unseparated peak, and check the difference from the unseparated peak at that time. This is done by checking the rate of deviation of each coefficient in the direction in which the difference decreases. Thus, each coefficient is shifted in the direction of decreasing the difference according to the ratio of the shift, and each coefficient is set so that the provisional formula matches the actual unseparated peak until the difference becomes as close to 0 as possible. The process of confirming the difference from the unseparated peak at that time by slightly shifting is repeatedly performed, and finally the value of each coefficient can be obtained.
図3(d)は、このようにして所定のシュミレーションが行われた後のモニタ画面19への表示例として、実線で示されている実際のリサイクル1回目の分離不十分なピーク35に変形後のピーク35’および該ピーク35’を構成する一方の単一仮想ピーク36と他方の単一仮想ピーク37とを重ね書きした状態を示す図であり、これが図2(b)にシュミレーション範囲aとして示されるリサイクル1回目のチャート44である。
FIG. 3D shows an example of the display on the monitor screen 19 after the predetermined simulation is performed in this way, after being transformed into an actual insufficiently separated
すなわち、リサイクル1回目の実チャート34がモニタ画面19に表示される際には、図2(b)および図3(d)に示されているように実際のリサイクル1回目の分離不十分なピーク35と変形後のピーク35’とが、該ピーク35’を構成する一方の単一仮想ピーク36と他方の単一仮想ピーク37とともに重ね書きされるほか、リサイクル2回目の予測チャート38’およびリサイクル3回目の予測チャート40’も例えば破線や色を異にした表示パターンのもとで図2(b)に示すようにモニタ画面19に表示されることになる。
That is, when the
したがって、リサイクル1回目の実チャート34を図2(b)に示すようにモニタ画面19に表示する際には、図2(d)に示すリサイクル2回目の実チャート38とリサイクル3回目の実チャート40とを、未だ十分には分離されていない2回目の予測チャート38’と十分に分離されたリサイクル3回目の予測チャート40’として予測表示することができる結果、十分に分離された仮想ピーク41’として示されるリサイクル3回目の予測チャート40’の仮想ピーク頂点41a’,41b’を基準にして分取できることを事前に知ることができることになる。なお、図2(c)に示されているリサイクル2回目の実チャート38は、リサイクル2回目の実際のクロマトグラム41に基づいて、図2(d)に示されているリサイクル3回目の実チャート40は、リサイクル3回目の実際のクロマトグラム41に基づいて、それぞれがピーク頂点39a,39bを有するピーク39およびピーク頂点41a,41bを有するピーク41として時系列的にモニタ画面19に表示されることになる。
Therefore, when the
本発明方法は、このようにして構成されているので、分取可能なリサイクル回数を事前に予測してその時間帯に待機することで目的成分を分取することができる結果、モニタ画面19に表示されるチャートを注視しながらいつ分取に適するチャートが表示されるのかを長時間にわたり緊張して目視しながら待機しなければならない煩雑さを解消することができる。 Since the method of the present invention is configured as described above, the target component can be separated by predicting the number of recyclable cycles in advance and waiting in that time zone. It is possible to eliminate the trouble of having to wait for a long time while gazing at the time when a chart suitable for sorting is displayed while gazing at the displayed chart.
また、このように分取可能なリサイクル回数を事前に予測できることから、異なる試料から目的成分を分取する場合であってもデータ処理装置18側に予め分取に必要なデータを入力しておくことにより分取処理の自動化を図ることができる。
In addition, since the number of recyclable recycles can be predicted in advance, data necessary for the separation is input in advance to the
なお、分取を可能とする予測処理は、データ処理装置18を介してピークの検出等行うため、その稼働中に検出器17の感度やチャートスピードを変更しても、スタート時点に遡ってその変更内容が反映されることから、時系列性を付与することができる。また、データ処理装置18が備えるモニタ画面19には、稼働中の記録を取りながら、並行して過去のチャートも同時に表示することができるので、データの比較も円滑に行うことができる。
In addition, since the prediction process enabling the sorting is performed by detecting the peak via the
以上は、リサイクル1回目で図2(b)のような分離不十分なピーク35がモニタ画面19に表示される場合を例に本発明を説明しているが、リサイクル0回目やリサイクル2回目以降に図2(b)のリサイクル1回目の実チャート38に相当する分離不十分なピークがモニタ画面19に表示されることもあり、その場合は、これを基準チャートとして所定のシュミレーションが行われることになる。 In the above, the present invention has been described by taking as an example the case where the peak 35 with insufficient separation as shown in FIG. 2B is displayed on the monitor screen 19 at the first recycling. In addition, an insufficiently separated peak corresponding to the actual chart 38 of the first recycling in FIG. 2B may be displayed on the monitor screen 19, and in this case, a predetermined simulation is performed using this as a reference chart. become.
11 液体クロマトグラフ
12 溶媒タンク
13 三方バルブ
14 送液ポンプ
15 試料導入装置
16 分離カラム
17 検出器
18 データ処理装置
19 モニタ画面
20 入力手段
21 制御ボックス
22 リサイクルバルブ
23 フラクションバルブ
24 フラクションコレクタ
25 廃液タンク
31 クロマトグラム
32 リサイクル0回目の実チャート
33 ピーク
33a ピーク頂点
34 リサイクル1回目の実チャート(基準チャート)
35 ピーク
35’変形後のピーク
35a,35b ピーク頂点
36 一方の単一仮想ピーク
37 他方の単一仮想ピーク
38 リサイクル2回目の実チャート
38’リサイクル2回目の予測チャート
39 ピーク
39a,39b ピーク頂点
40 リサイクル3回目の実チャート
40’リサイクル3回目の予測チャート
41 ピーク
41’仮想ピーク
41a,41b ピーク頂点
41a’,41b’ 仮想ピーク頂点
BL ベースライン
L1,L2,L3,L4 送液路
P1 ピーク起立点
P2 ピーク倒伏点
S 溶媒
DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 Liquid chromatograph 12 Solvent tank 13 Three-way valve 14 Liquid feed pump 15 Sample introduction apparatus 16
35
Claims (2)
データ処理装置が備えるモニタ画面にリサイクル0回目以上n回目に得られるクロマトグラムが分離不十分なピークを有するチャートとして表示された際に、該チャートを基準チャートとして前記ピークの分布状態との関係で分取可能な程度にまで前記ピークが分離されたクロマトグラムを得るべくシュミレーションを行うことで前記n回目以降の分取可能リサイクル回数とその溶出時間帯とを事前に予測し、該分取可能リサイクル回数と前記溶出時間帯との関係で定まる分取可能予測チャートとして前記モニタ画面に表示し、予測された前記溶出時間帯に対応する実時間帯に試料中から目的成分を分取することを特徴とする液体クロマトグラフィーにおけるリサイクル分取方法。 In the recycle fractionation method in liquid chromatography,
When the chromatogram obtained from the 0th recycling to the nth recycling is displayed as a chart having insufficiently separated peaks on the monitor screen of the data processing apparatus, the chart is used as a reference chart in relation to the distribution state of the peaks. By performing simulation to obtain a chromatogram in which the peak is separated to the extent that it can be separated, the number of recyclable recycles after the nth time and the elution time zone are predicted in advance, and the recyclable recycles are possible. It is displayed on the monitor screen as a preparable prediction chart determined by the relationship between the number of times and the elution time zone, and the target component is fractionated from the sample in the real time zone corresponding to the predicted elution time zone. Recycle fractionation method in liquid chromatography.
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN111721852A (en) * | 2019-03-20 | 2020-09-29 | 日本株式会社日立高新技术科学 | Data processing device and data processing method for chromatograph, and chromatograph |
JP7408230B2 (en) | 2019-10-11 | 2024-01-05 | 有限会社シマムラテック | Recycle separation method in liquid chromatography |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS60197209A (en) * | 1984-03-21 | 1985-10-05 | Soken Kagaku Kk | Industrial separation and purification in liquid chromatography |
JPH02253155A (en) * | 1989-03-27 | 1990-10-11 | Shimadzu Corp | Preparative chromatography and device thereof |
JPH0954071A (en) * | 1995-08-17 | 1997-02-25 | Kao Corp | Gas chromatograph |
JP2009281903A (en) * | 2008-05-23 | 2009-12-03 | Hitachi High-Technologies Corp | Method and apparatus for analyzing polychlorinated biphenyls in insulating oil |
JP2011089778A (en) * | 2009-10-20 | 2011-05-06 | Itaru Matsushita | Preparative method by chromatography and method for manufacturing component |
JP3176511U (en) * | 2012-04-13 | 2012-06-21 | 有限会社シマムラテック | Recycle box for recycle liquid chromatography and recycle liquid chromatograph |
WO2013008611A1 (en) * | 2011-07-08 | 2013-01-17 | 株式会社島津製作所 | Data processing device for chromatograph |
-
2014
- 2014-05-26 JP JP2014108266A patent/JP2015224895A/en active Pending
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS60197209A (en) * | 1984-03-21 | 1985-10-05 | Soken Kagaku Kk | Industrial separation and purification in liquid chromatography |
JPH02253155A (en) * | 1989-03-27 | 1990-10-11 | Shimadzu Corp | Preparative chromatography and device thereof |
JPH0954071A (en) * | 1995-08-17 | 1997-02-25 | Kao Corp | Gas chromatograph |
JP2009281903A (en) * | 2008-05-23 | 2009-12-03 | Hitachi High-Technologies Corp | Method and apparatus for analyzing polychlorinated biphenyls in insulating oil |
JP2011089778A (en) * | 2009-10-20 | 2011-05-06 | Itaru Matsushita | Preparative method by chromatography and method for manufacturing component |
WO2013008611A1 (en) * | 2011-07-08 | 2013-01-17 | 株式会社島津製作所 | Data processing device for chromatograph |
JP3176511U (en) * | 2012-04-13 | 2012-06-21 | 有限会社シマムラテック | Recycle box for recycle liquid chromatography and recycle liquid chromatograph |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN111721852A (en) * | 2019-03-20 | 2020-09-29 | 日本株式会社日立高新技术科学 | Data processing device and data processing method for chromatograph, and chromatograph |
CN111721852B (en) * | 2019-03-20 | 2023-09-22 | 日本株式会社日立高新技术科学 | Data processing device and data processing method for chromatograph, and chromatograph |
JP7408230B2 (en) | 2019-10-11 | 2024-01-05 | 有限会社シマムラテック | Recycle separation method in liquid chromatography |
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