JP2021139862A - Liquid chromatography, and control method of liquid chromatography - Google Patents

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雄介 宝泉
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Abstract

To speed up measurement by liquid chromatography.SOLUTION: A control unit 121 of a liquid chromatograph is configured to inject a standard sample and measure the same, and measure the column pressure, adjust the setting of the mixing ratio of the eluent and the change timing of the mixing ratio based on the measurement result of the standard sample, and control to adjust the setting of the flow velocity of the eluent according to the column pressure measured above.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、グラジエント溶離法を使用する液体クロマトグラフに関するものである。 The present invention relates to a liquid chromatograph using a gradient elution method.

クロマトグラフでは、測定時間を短縮するなどのために、定速グラジエントプログラムが定圧グラジエントプログラムに変換され、変換された定圧グラジエントプログラムに従って送液ポンプが制御されるようにする技術が知られている(例えば、特許文献1参照。)。 In the chromatograph, a technique is known in which a constant-speed gradient program is converted into a constant-pressure gradient program and the liquid feed pump is controlled according to the converted constant-pressure gradient program in order to shorten the measurement time (for example). For example, see Patent Document 1.).

特開2011−179962号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2011-179962

しかしながら、上記のように定速グラジエントプログラムから変換された定圧グラジエントプログラムを用いると、測定内容は種々の測定条件による影響を受けやすいため、適切な保持時間を得られない場合があることが判明した。 However, it has been found that when the constant pressure gradient program converted from the constant velocity gradient program as described above is used, the measurement content is easily affected by various measurement conditions, so that an appropriate holding time may not be obtained. ..

本発明は、上記の点に鑑み、液体クロマトグラフによる測定の高速化を図りつつ、適切な保持時間を容易に得られるようにすることを目的としている。 In view of the above points, it is an object of the present invention to speed up the measurement by the liquid chromatograph and to easily obtain an appropriate holding time.

上記の目的を達成するため、本発明は、
液体クロマトグラフであって、
2種類以上の溶離液の混合比率を変化させながら溶離液を送液するポンプと、
上記ポンプから送液された溶離液中に試料を注入する試料注入部と、
上記試料注入部により試料が注入された溶離液が供給され、試料中の目的成分を分離する分離カラムと、
上記分離カラムにより分離された目的成分を分析する検出器と、
上記ポンプ、上記試料注入部、上記分離カラム、および上記検出器の測定動作を制御するとともに、データの処理をする制御部と、
を備え、
上記制御部は、上記溶離液の混合比率、および混合比率の変化タイミングに応じて、上記溶離液の所定の上限圧力を満足するように、上記溶離液の流速(flow rate)を制御することを特徴とする。なお、流量は流速と同義である。
In order to achieve the above object, the present invention
It ’s a liquid chromatograph,
A pump that sends the eluate while changing the mixing ratio of two or more types of eluent,
A sample injection unit that injects a sample into the eluate sent from the pump,
A separation column to which the eluate into which the sample is injected is supplied by the sample injection section to separate the target component in the sample, and
A detector that analyzes the target component separated by the separation column,
A control unit that controls the measurement operation of the pump, the sample injection unit, the separation column, and the detector, and processes data.
With
The control unit controls the flow rate of the eluent so as to satisfy a predetermined upper limit pressure of the eluent according to the mixing ratio of the eluent and the change timing of the mixing ratio. It is a feature. The flow rate is synonymous with the flow velocity.

これにより、溶離液の混合比率や混合比率の変化タイミングが適切に保たれつつ、これらに応じた溶離液の流速が制御されるので、所定の上限圧力を満足させた、高速な分析を可能にしつつ、保持時間を適切に保つことが容易にできる。 As a result, the mixing ratio of the eluent and the change timing of the mixing ratio are appropriately maintained, and the flow velocity of the eluent is controlled according to these, so that high-speed analysis that satisfies a predetermined upper limit pressure is possible. However, the holding time can be easily maintained.

本発明によれば、液体クロマトグラフによる測定の高速化を図りつつ、保持時間または分離度を適切に保つことが容易にできる。分離度は2つのピークの分離の程度、良し悪しを数値化する指標である。本明細書で適切な保持時間と表現する意味は、良好な分離度が得られることを指す。 According to the present invention, it is possible to easily maintain an appropriate holding time or degree of separation while speeding up the measurement by the liquid chromatograph. The degree of separation is an index that quantifies the degree of separation between the two peaks and the quality of the two peaks. The term “appropriate retention time” as used herein means that a good degree of separation can be obtained.

液体クロマトグラフのシステムの概略構成図である。It is a schematic block diagram of the system of the liquid chromatograph. グラジエント溶離プログラム生成過程の例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the example of the gradient elution program generation process. グラジエント溶離プログラムの例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the example of the gradient elution program.

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

(クロマトグラフの概略構成)
液体クロマトグラフは、例えば図1に示すように、複数の溶離液101…を備え、そのうちの1つ以上が選択されて、送液ポンプ102によりオートサンプラ103(試料注入部)へ送液され、試料が注入されるようになっている。注入された試料は、温度を一定に保つためのカラム恒温装置104内に設置された図示しない分離カラムで目的成分が分離される。
(Rough structure of chromatograph)
The liquid chromatograph includes, for example, a plurality of eluents 101 ... As shown in FIG. 1, one or more of them is selected and fed to the autosampler 103 (sample injection section) by the liquid feed pump 102. The sample is to be injected. The target component of the injected sample is separated by a separation column (not shown) installed in a column thermostat 104 for keeping the temperature constant.

分離カラムで分離された成分は、検出器108で検出されることにより、目的分析種の分析が行われるようになっている。ポストカラム誘導体化法の場合、分離カラムで分離された成分は、送液ポンプ106によって送液される誘導体化試薬105と混合され、反応装置107を通過する際に反応して呈色し、検出器108で検出されることにより、アミノ酸など分析種の分析が行われるようになっている。アミノ酸分析の場合、例えば、誘導体化試薬にニンヒドリンが使用される。 The components separated by the separation column are detected by the detector 108 to analyze the target analytical species. In the case of the post-column derivatization method, the components separated by the separation column are mixed with the derivatization reagent 105 fed by the liquid feed pump 106, and when passing through the reactor 107, react to develop color and detect. By being detected by the vessel 108, analysis of analytical species such as amino acids can be performed. For amino acid analysis, for example, ninhydrin is used as the derivatization reagent.

制御部121は、測定動作制御部121a、演算部121b、記憶部121c、処理部121d、および表示部121eを備え、液体クロマトグラフの各部の動作制御や、検出結果の処理をするようになっている。また、特に限定はされないが、例えば、分析動作のためのプログラム(溶離液のグラジエント溶離プログラム)を生成(生成装置として機能)して、これに基づいて上記各部の動作を制御したりするようになっている。より詳しくは、例えば、測定動作制御部121aは、液体クロマトグラムの各部ハードウエアをメソッドに従って設定・制御するようになっている。演算部121bは、理論式(流速、温度関数としての粘度、システムディレイボリューム)による圧力プロファイルの演算処理、標準試料の保持予測、それらのクローズドループ演算等をするようになっている。記憶部121cは、過去の圧力プロファイル、標準試料クロマトグラム、タイムプログラムの保存等をするようになっている。処理部121dは、取得した標準および未知試料のクロマトグラムの波形処理をするようになっている。また、制御部121の表示部121eには種々の情報が表示されるようになっている。 The control unit 121 includes a measurement operation control unit 121a, a calculation unit 121b, a storage unit 121c, a processing unit 121d, and a display unit 121e, and has come to control the operation of each unit of the liquid chromatograph and process the detection result. There is. Further, although not particularly limited, for example, a program for analysis operation (gradient elution program of eluent) is generated (functions as a generator), and the operation of each of the above parts is controlled based on the program. It has become. More specifically, for example, the measurement operation control unit 121a sets and controls the hardware of each part of the liquid chromatogram according to the method. The calculation unit 121b is adapted to perform calculation processing of the pressure profile by a theoretical formula (flow velocity, viscosity as a temperature function, system delay volume), retention prediction of a standard sample, closed-loop calculation thereof, and the like. The storage unit 121c is designed to store past pressure profiles, standard sample chromatograms, time programs, and the like. The processing unit 121d is adapted to perform waveform processing of the chromatograms of the acquired standard and unknown samples. Further, various information is displayed on the display unit 121e of the control unit 121.

(用語の説明)
本明細書で使用される用語の主な意味について説明する。なお、この説明は主として理解の容易化のためのものであり、必ずしも厳密に限定解釈するためのものとは限らない。
(Explanation of terms)
The main meanings of the terms used herein will be described. It should be noted that this explanation is mainly for facilitating understanding, and is not necessarily for strict limited interpretation.

「グラジエント溶離」 移動相(溶離液101)の組成を連続的に変化させながら溶質を溶出させる一般的な操作である。 "Gradient elution" This is a general operation for eluting a solute while continuously changing the composition of the mobile phase (eluent 101).

「温度グラジエント溶離」 タイムプログラムを用いてカラム温度を変化させる操作である。基本的にはvan’t Hoofの式に従い、保持時間が温度変化に伴い変化する。 "Temperature gradient elution" This is an operation to change the column temperature using a time program. Basically, according to the van't Hoof equation, the holding time changes with the temperature change.

「流量グラジエント溶離」 同様にタイムプログラムを用いて流量を変化させる操作である。流量が変化する場合、理想的には保持容量は変化しないが、保持時間は変化する。 "Flow rate gradient elution" This is an operation to change the flow rate using a time program in the same way. Ideally, when the flow rate changes, the holding capacity does not change, but the holding time does.

「温度流量グラジエント溶離」 タイムプログラムを用いて移動相の組成のみならず、カラム温度、流量の三者を総合的に変化させる操作である。ただし本発明の用語として、三者のいずれも変化することが必須ということではなく、移動相組成でも温度でも流量でも一つでも変数が時間変化すれば広義の「温度流量グラジエント溶離」という用語として使用することもある。 "Temperature flow rate gradient elution" This is an operation that comprehensively changes not only the composition of the mobile phase but also the column temperature and flow rate using a time program. However, as the term of the present invention, it is not essential that all three change, and if any one variable changes with time, such as mobile phase composition, temperature, and flow rate, it is used as the term "temperature flow rate gradient elution" in a broad sense. Sometimes used.

(タイムプログラムの生成例1)
以下、制御部121でクロマトグラフの動作制御が行われながら、タイムプログラムが生成される例について、図2を参照して説明する。なお、以下の動作は、必ずしも全て制御部121で行われるのに限らず、タイムプログラムが外部から読み込まれたり、一部が手動で設定されたりしてもよい。
(Time program generation example 1)
Hereinafter, an example in which a time program is generated while the operation control of the chromatograph is performed by the control unit 121 will be described with reference to FIG. The following operations are not necessarily all performed by the control unit 121, and the time program may be read from the outside or a part of the time program may be set manually.

(S101) まず、目的とする各分析種の分離状態に応じて、移動相(溶離液101)の切替えのタイムプログラムが装置にセットされる。すなわち、いわゆる一般的なグラジエント溶離プログラムがセットされる。これはステップワイズ(階段状)溶離が行われるものでもグラジエント溶離が行われるものでもよい。また、このタイムプログラムには、やはり目的とする各分析種の分離状態に応じて、カラム温度の制御が含まれるようにして、温度グラジエント溶離が行われ得るようにしてもよい。 (S101) First, a time program for switching the mobile phase (eluent 101) is set in the apparatus according to the separation state of each target analytical species. That is, a so-called general gradient elution program is set. This may be stepwise elution or gradient elution. Further, the time program may also include control of the column temperature according to the separation state of each analysis species of interest so that temperature gradient elution can be performed.

(S102) 上記タイムプログラムに基づいて、計測動作が実行される。この計測動作では、標準試料の注入が行われるとともに、カラム圧力の測定が行われる。 (S102) The measurement operation is executed based on the above time program. In this measurement operation, the standard sample is injected and the column pressure is measured.

(S103) 注入された標準試料によるクロマトグラムが生成される。 (S103) A chromatogram based on the injected standard sample is generated.

(S104) 上記クロマトグラムに基づいて、適切な保持時間または分離度が得られているかが判定される。 (S104) Based on the above chromatogram, it is determined whether an appropriate retention time or degree of separation is obtained.

(S105) 保持時間が適切でなければ、溶離液の混合比(混合比の変化タイミング)、カラム温度が調整されるように、タイムプログラムが調整され、装置にセットされる。これらの調整等は、人手で行われてもよいし、ナレッジデータベースなどに基づいた所定のアルゴリズムなどが用いられて自動的に行われてもよい。 (S105) If the holding time is not appropriate, the time program is adjusted and set in the apparatus so that the mixing ratio of the eluent (timing of change in the mixing ratio) and the column temperature are adjusted. These adjustments and the like may be performed manually, or may be automatically performed by using a predetermined algorithm or the like based on a knowledge database or the like.

上記のようにして調整されたタイムプログラムに基づいて、上記(S102)以降の処理が繰り返される。 Based on the time program adjusted as described above, the processing after (S102) is repeated.

(S106) 上記(S104)で保持時間が適切であった場合には、上記標準試料による計測の際に併せて測定されたカラム圧力が適切かどうか、すなわち、カラム圧力が上限圧力を超えず、かつ、計測の高速化を図るために設定された所定の下限圧力よりも高い所定の圧力範囲に収まっているかが判定される。ここで、上記カラム圧力の上限圧力は、現実的には、カラム恒温装置104に設置されるカラム、あるいはポンプ102等の実際の上限圧力に対して、90%や80%などの一定の裕度を持って設定されることが好ましい。これはカラムの流動抵抗が少なからずばらつくことなどを考慮するためである。また通常は、流量一定の時間帯も存在してもよい。上記カラム圧力が適切であると判定されると、そのタイムプログラムが保存や出力され、以後、実際の分析のための計測動作が行われる。 (S106) When the holding time is appropriate in (S104) above, whether the column pressure measured at the time of measurement with the standard sample is appropriate, that is, the column pressure does not exceed the upper limit pressure, and the column pressure does not exceed the upper limit pressure. In addition, it is determined whether or not the pressure is within a predetermined pressure range higher than the predetermined lower limit pressure set for speeding up the measurement. Here, the upper limit pressure of the column pressure is, in reality, a certain margin such as 90% or 80% with respect to the actual upper limit pressure of the column installed in the column thermostat 104 or the pump 102 or the like. It is preferable to set with. This is to take into consideration that the flow resistance of the column varies not a little. In addition, usually, there may be a time zone in which the flow rate is constant. When it is determined that the column pressure is appropriate, the time program is saved and output, and then the measurement operation for the actual analysis is performed.

(S107) 上記(S106)でカラム圧力が適切でないと判定されると、溶離液の流速が調整されるようにタイムプログラムが調整され、装置にセットされる。すなわち、例えば下限圧力よりも低い場合には、上限圧力に近づくように溶離液の流速を速くすることによって、計測時間を短くすることができる。ここで、上記流速は、具体的には、例えば、溶離液101を分離カラムに送液する際の上限圧力をΔPmax(Pa)として、以下のように求めることができる。 (S107) If it is determined in (S106) above that the column pressure is not appropriate, the time program is adjusted so that the flow rate of the eluent is adjusted, and the time program is set in the apparatus. That is, for example, when the pressure is lower than the lower limit pressure, the measurement time can be shortened by increasing the flow rate of the eluent so as to approach the upper limit pressure. Here, specifically, the flow velocity can be obtained as follows, for example, where the upper limit pressure when the eluent 101 is sent to the separation column is ΔPmax (Pa).

すなわち、演算部121bによって、溶離液101の流速、正確には線速度u0(mm/s)の時間変化を示す流速プログラムが求められる。具体的には、Kozeny Carmanの式、 ΔP=(η・u0・L)/Kvに基づいて、
u0=(ΔPmax・Kv)/(L・η)として求めることができる。
That is, the calculation unit 121b requests a flow velocity program that shows the flow velocity of the eluent 101, to be exact, the time change of the linear velocity u0 (mm / s). Specifically, based on Kozeny-Carman's equation, ΔP = (η ・ u0 ・ L) / Kv,
It can be obtained as u0 = (ΔPmax · Kv) / (L · η).

ここで、
Kv(m^2)は、カラムパーミアビリティ、
L(mm)は、カラム長さ、
η(Pa・s)は、溶離液101の混合比の時間変化に応じた混合液の粘度を示す。なお、分離カラム(溶離液101)の温度プログラムに基づいて、時間変化する粘度を用いて流速が求められるようにしてもよい。すなわち、例えば水溶液と有機溶媒などを溶離液としてグラジエント溶離法を行った場合、それぞれの液体の粘性が異なり、またその粘性は温度依存性があるので、測定中は混合比率や温度によって圧力値が変化することに基づいて上記流速u0が求められる。
here,
Kv (m ^ 2) is a column permit,
L (mm) is the column length,
η (Pa · s) indicates the viscosity of the mixed solution according to the time change of the mixing ratio of the eluent 101. The flow velocity may be determined using the time-varying viscosity based on the temperature program of the separation column (eluent 101). That is, for example, when the gradient elution method is performed using an aqueous solution and an organic solvent as eluents, the viscosity of each liquid is different and the viscosity is temperature-dependent, so that the pressure value changes depending on the mixing ratio and temperature during measurement. The flow velocity u0 is obtained based on the change.

ここで、流速u0に代えて、単位時間当たりの流量F=Seff・u0が用いられるなど、種々の換算された値や等価な値などが用いられてもよい。この点に関しては、他の値についても同じである。ここで、上記Seffは通液可能な有効断面積である。 Here, instead of the flow velocity u0, various converted values or equivalent values may be used, such as the flow rate F = Sef · u0 per unit time being used. The same is true for other values in this regard. Here, the above Seff is an effective cross-sectional area through which a liquid can be passed.

また、実際に測定されたカラム圧力と、そのときの流速とに基づいて上記のように算出された流速が補正されるようにしてもよい。 Further, the flow velocity calculated as described above may be corrected based on the actually measured column pressure and the flow velocity at that time.

なお、実際の圧力プロファイルはタイムプログラムから一定の遅れ時間が存在する。移動相の切替えについては、移動相のミキシングポイントからカラムまでの内部体積であり、システムディレイボリューム、またはデュエルボリュームと呼ばれている。流量は、デュエルボリューム分遅らせて切り替えることになる。 The actual pressure profile has a certain delay time from the time program. The switching of the mobile phase is the internal volume from the mixing point of the mobile phase to the column, and is called a system delay volume or a duel volume. The flow rate will be switched with a delay of the duel volume.

また、カラム温度の切替えに伴う遅れ時間も存在する。これは例えばペルチエ素子からカラムへ熱伝導する場合などの過渡応答のような現象である。一方、流量の変化に際しては、通常、前の2つの変数(移動相組成とカラム温度)とは異なり、圧力が概ね即応答するため遅れ時間は無視できる。 There is also a delay time associated with switching the column temperature. This is a phenomenon such as a transient response when heat is conducted from a Pertier element to a column, for example. On the other hand, when the flow rate changes, unlike the previous two variables (mobile phase composition and column temperature), the pressure responds almost immediately, so the delay time can be ignored.

(S108) 上記のようにして調整されたタイムプログラムに基づいて、上記(S102)と同様に標準試料の導入およびカラム圧力の測定が行われつつ、計測動作が行われる。 (S108) Based on the time program adjusted as described above, the measurement operation is performed while introducing the standard sample and measuring the column pressure in the same manner as in (S102) above.

(S109) 上記計測動作でのカラム圧力が適切かどうかが上記(S106)と同様に判定され、適切でないと判定されると、上記(S107)以降が繰り返されて、溶離液の流速の調整が行われる。 (S109) Whether or not the column pressure in the above measurement operation is appropriate is determined in the same manner as in the above (S106), and if it is determined that the column pressure is not appropriate, the above (S107) and subsequent steps are repeated to adjust the flow velocity of the eluent. Will be done.

(S110) 上記(S109)でカラム圧力が適切であると判定されると、(S108)での計測動作で注入された標準試料によるクロマトグラムが生成される。 (S110) When it is determined in (S109) above that the column pressure is appropriate, a chromatogram based on the standard sample injected in the measurement operation in (S108) is generated.

(S111) 上記クロマトグラムに基づいて、上記(S104)と同様に、適切な保持時間が得られているかが判定される。適切であれば、そのタイムプログラムが保存や出力され、以降、実際の分析のための計測動作が行われる。 (S111) Based on the chromatogram, it is determined whether an appropriate retention time is obtained in the same manner as in (S104). If appropriate, the time program is saved and output, and then measurement operations for actual analysis are performed.

(S112) 一方、保持時間が適切でなければ、上記(S105)と同様に、溶離液の混合比(混合比の変化タイミング)、カラム温度が調整されるように、タイムプログラムが調整され、装置にセットされ、(S102)以降が繰り返される。すなわち、溶離液の流速の調整によって保持時間が適切でなくなった場合、再度調整されて、標準試料による計測動作等が繰り返され、測定の高速化と図りつつ、保持時間が適切に保たれるようにされる。 (S112) On the other hand, if the holding time is not appropriate, the time program is adjusted so that the mixing ratio of the eluent (timing of change in the mixing ratio) and the column temperature are adjusted in the same manner as in (S105) above. Is set to, and (S102) and subsequent steps are repeated. That is, if the retention time becomes inappropriate due to the adjustment of the eluent flow rate, the retention time is adjusted again and the measurement operation using the standard sample is repeated so that the retention time can be appropriately maintained while speeding up the measurement. Be made.

(タイムプログラムの生成例2)
上記のような溶離液101の切り替えに加えて、アミノ酸の分析の場合に用いられる誘導体化試薬105の流量を連動させるようなタイムプログラムが生成されるようにしてもよい。
(Time program generation example 2)
In addition to the switching of the eluent 101 as described above, a time program may be generated in which the flow rate of the derivatizing reagent 105 used in the case of amino acid analysis is linked.

すなわち、例えばアミノ酸の分析は、分離カラムで分離された各アミノ酸が、誘導体化試薬105と混合されて、反応装置107を通過する際に反応して呈色し、検出器108で検出されることにより行われる。誘導体化試薬中のニンヒドリン分子は分析種のアミノ酸分子の数よりも過剰なので、多少反応させる側のニンヒドリン分子数が変動しても、原理的には反応生成物であるルーエマンズパープルの分子数は変化せず、ピーク高さは変化しないと考えられる。 That is, for example, in the analysis of amino acids, each amino acid separated by the separation column is mixed with the derivatizing reagent 105, reacts and develops color when passing through the reactor 107, and is detected by the detector 108. Is done by. Since the number of ninhydrin molecules in the derivatization reagent is larger than the number of amino acid molecules of the analytical species, even if the number of ninhydrin molecules on the reaction side fluctuates slightly, the number of molecules of Ruehman's purple, which is a reaction product, is in principle. It does not change, and it is considered that the peak height does not change.

ところが、前記のように流速プログラムや混合比プログラムによって流速や混合比が時々刻々変化すると、これに伴って反応生成物質の方ではなく、混合液自体の吸光度や蛍光強度などが影響を受けるため、吸光度検出や蛍光検出の検出結果が変動する。これによってベースラインの変動が生じ得る。 However, if the flow velocity or the mixing ratio changes from moment to moment due to the flow velocity program or the mixing ratio program as described above, the absorbance and fluorescence intensity of the mixed solution itself are affected by this, not the reaction product. The detection results of absorbance detection and fluorescence detection fluctuate. This can cause baseline fluctuations.

一方、混合液の吸光度等は、誘導体化試薬105の量によっても変動する。例えば、誘導体化試薬105の流量が減少すれば、吸光度は低くなり、誘導体化試薬105の流量が増大すれば吸光度は高くなる。 On the other hand, the absorbance of the mixed solution and the like also vary depending on the amount of the derivatizing reagent 105. For example, if the flow rate of the derivatizing reagent 105 decreases, the absorbance decreases, and if the flow rate of the derivatizing reagent 105 increases, the absorbance increases.

そこで、誘導体化試薬105の最適混合量として許容できる範囲で、溶離液101の流速、および混合比率の少なくとも一方に応じて、誘導体化試薬105の流速を制御することによって、より詳しくは例えば送液ポンプ102・106の流量を流量比率が一定になるように連動させるなどして、混合液の吸光度の変化を相殺し、検出器108のベースラインを安定させることができる。 Therefore, by controlling the flow rate of the derivatizing reagent 105 according to at least one of the flow rate of the eluent 101 and the mixing ratio within an acceptable range as the optimum mixing amount of the derivatizing reagent 105, for example, liquid feeding By interlocking the flow rates of the pumps 102 and 106 so that the flow rate ratio becomes constant, the change in the absorbance of the mixed solution can be offset and the baseline of the detector 108 can be stabilized.

(生成されるタイムプログラム例)
上記のようにして生成されるタイムプログラムの例を図3に基づいて説明する。
(Example of generated time program)
An example of the time program generated as described above will be described with reference to FIG.

図3のB1、B2など移動相の切り替えは、0.1minの時間差をつけて設定することによりステップワイズ溶離法が使用される。すなわち、20.0minまでB1が100%で、20.1minからB1が50%、B2が50%に階段状に切り替えられている。 The stepwise elution method is used for switching the mobile phases such as B1 and B2 in FIG. 3 by setting them with a time difference of 0.1 min. That is, B1 is 100% up to 20.0 min, and B1 is switched from 20.1 min to 50% and B2 is switched stepwise to 50%.

送液ポンプ102の流量をFlow1と表記したが、ここでシステムディレイボリュームを考慮し、移動相組成を20.0minに切り替えても流量は遅れて35.0minに切り替える工夫がされている。ここは35.0minから37.0minへ2分間の流量リニアグラジエント溶離がなされている。勾配的なリニアグラジエント溶離であることを示すために*が付されている。40.0から40.1minのステップワイズ移動相組成変化も同様に60.0minから62.0minへの流量リニアグラジエント溶離に反映されている。ここにも*が付されている。 The flow rate of the liquid feed pump 102 is described as Flow 1, but in consideration of the system delay volume, even if the mobile phase composition is switched to 20.0 min, the flow rate is delayed and the flow rate is switched to 35.0 min. Here, a flow rate linear gradient elution for 2 minutes is performed from 35.0 min to 37.0 min. * Is added to indicate that it is a gradient linear gradient elution. The stepwise mobile phase composition change from 40.0 to 40.1 min is also reflected in the flow linear gradient elution from 60.0 min to 62.0 min. * Is also attached here.

タイムプログラム上の温度については、階段状に切り替えられる。最初の0.0minに40℃の流量0.5mL/minでスタートし、2.0minで30℃に切り替わる。ただし、実際の温度は過渡応答のような温度プロファイルを呈する。このため、この温度変化に追従する流量変化とするため5.0minに切り出し、7.0minの0.45mL/minに向けて流量をリニアグラジエント溶離的に低下させる。そのためここにも勾配を示す*が付されている。ここではカラム温度が下がることにより溶離液の粘度が上昇するため、流量を下げないと圧力が上昇してしまうことを防止しているわけである。20.0min時点のカラム温度50℃も階段状に切り替わっているが、これに伴う流量変化は特に設定されていない。このような場合もあってもよい。 The temperature on the time program can be switched in steps. The first 0.0 min starts at a flow rate of 0.5 mL / min at 40 ° C. and switches to 30 ° C. at 2.0 min. However, the actual temperature exhibits a temperature profile such as a transient response. Therefore, in order to make the flow rate change follow this temperature change, the flow rate is cut out to 5.0 min, and the flow rate is linearly gradient elution lowered toward 0.45 mL / min of 7.0 min. Therefore, * is also attached here to indicate the gradient. Here, since the viscosity of the eluent increases as the column temperature decreases, it is possible to prevent the pressure from increasing unless the flow rate is reduced. The column temperature of 50 ° C. at 20.0 min is also switched in a stepped manner, but the change in flow rate accompanying this is not particularly set. Such a case may be possible.

本発明では、一定圧力を基準とする、即ち概ね定圧基準に基づいて分析法を変換することが要求される。いわゆる定圧化するためのメソッドトランスファーである。この変換の前後、特に流速可変域で概ね保存される指標は、保持時間ではなく保持容量になる。例えば、時々刻々と変化する流速は時間軸に沿って積分することにより容積が計算できる。保持時間の原点と保持容積の原点を同期させれば、保持容積も時々刻々と積分値として変化する。 In the present invention, it is required to convert the analysis method based on a constant pressure, that is, generally based on a constant pressure reference. This is a so-called method transfer for constant pressure. The index that is generally preserved before and after this conversion, especially in the variable flow velocity range, is the retention capacity rather than the retention time. For example, the volume of the flow velocity, which changes from moment to moment, can be calculated by integrating along the time axis. If the origin of the holding time and the origin of the holding volume are synchronized, the holding volume will change from moment to moment as an integral value.

さて、ここでの課題は、変換前はタイムテーブルにより、グラジエント溶離の混合比や、カラム温度の切替え時間を指定していたわけだが、流速が可変になると時間軸が絶対的な基準ではなくなる。したがって変換後はタイムテーブルの替わりに、積分値である保持容積に基づくボリュームテーブルとも呼べるようなプログラムにより混合比やカラム温度、あるいは流速も指定しなければならないことになる。このような時間ではなく容積で指定せざるをえないような事情もあり、標準物質を注入する実際のクロマトグラムをもってして、分析法を調整することが望ましい。よく考えてみれば、グラジエント溶離法の混合比変化の時間プロファイルも、カラム温度の過渡応答的な時間プロファイルも時間軸をもって理解できている。このため時間軸が容積軸に取って替わることは、その理解への影響度も大きく、時間応答的な現象は実測することが望ましい理由にもなっている。ただし、混合比や流速などのタイムプログラムが、時間を変数とする多項式関数で記述できるならば、容易に時間に沿って積分可能であることは付けくわえておく。 By the way, the problem here is that before the conversion, the mixing ratio of gradient elution and the switching time of the column temperature were specified by the timetable, but when the flow velocity becomes variable, the time axis is no longer an absolute standard. Therefore, after conversion, instead of the timetable, the mixing ratio, column temperature, or flow velocity must be specified by a program that can be called a volume table based on the holding volume, which is an integral value. Since it is necessary to specify the volume instead of the time, it is desirable to adjust the analysis method with the actual chromatogram in which the standard substance is injected. If you think about it carefully, you can understand both the time profile of the mixed ratio change of the gradient elution method and the time profile of the transient response of the column temperature on the time axis. Therefore, the replacement of the time axis with the volume axis has a great influence on the understanding, and it is also the reason why it is desirable to actually measure the time-responsive phenomenon. However, it should be added that if a time program such as a mixing ratio or a flow velocity can be described by a polynomial function with time as a variable, it can be easily integrated over time.

上記のように、移動相(溶離液)の圧力は、粘度に比例し、流速にも比例する。そして、移動相の粘度は、移動相の組成に依存し、かつカラム温度の関数でもある。さらに、移動相の切り替え等に応じた時間変化も生じる。そこで、これらが考慮された流速制御がなされることによって、圧力に対するカラム保護が図られつつ、高速な分析が可能となる。 As mentioned above, the pressure of the mobile phase (eluent) is proportional to the viscosity and also to the flow velocity. The viscosity of the mobile phase depends on the composition of the mobile phase and is also a function of the column temperature. Further, a time change also occurs according to the switching of the mobile phase and the like. Therefore, by controlling the flow velocity in consideration of these factors, high-speed analysis becomes possible while protecting the column against pressure.

しかも、そのような流速制御の調整によって生じる保持時間の変動を確認し、混合比やカラム温度をさらに調整することによって、より高精度に分析を行うことなどが可能になる。 Moreover, by confirming the fluctuation of the holding time caused by the adjustment of the flow velocity control and further adjusting the mixing ratio and the column temperature, it becomes possible to perform the analysis with higher accuracy.

101 溶離液
102 送液ポンプ
103 オートサンプラ
104 カラム恒温装置
105 誘導体化試薬
106 送液ポンプ
107 反応装置
108 検出器
121 制御部
121a 測定動作制御部
121b 演算部
121c 記憶部
121d 処理部
121e 表示部
101 Eluent 102 Liquid feed pump 103 Auto sampler 104 Column thermostat 105 Derivatization reagent 106 Liquid feed pump 107 Reaction device 108 Detector 121 Control unit 121a Measurement operation control unit 121b Calculation unit 121c Storage unit 121d Processing unit 121e Display unit

Claims (10)

2種類以上の溶離液を送液して計測を行う液体クロマトグラフの制御方法であって、
標準試料を注入して計測を行うとともに、カラム圧力の測定を行う工程と、
上記標準試料による計測結果に基づいて上記溶離液の混合比および混合比の変化タイミングの設定を調整する工程と、
上記測定されたカラム圧力に応じて溶離液の流速の設定を調整する工程と、
を有することを特徴とする液体クロマトグラフの制御方法。
It is a control method of a liquid chromatograph that measures by sending two or more types of eluents.
The process of injecting a standard sample and measuring it, as well as measuring the column pressure,
A step of adjusting the mixing ratio of the eluent and the setting of the change timing of the mixing ratio based on the measurement result of the standard sample, and
The step of adjusting the eluent flow rate setting according to the measured column pressure, and
A method for controlling a liquid chromatograph, which comprises.
請求項1の液体クロマトグラフの制御方法であって、
上記測定されたカラム圧力に応じて、上記溶離液の所定の圧力範囲を満足するように、上記溶離液の流速の設定を調整することを特徴とする液体クロマトグラフの制御方法。
The method for controlling a liquid chromatograph according to claim 1.
A method for controlling a liquid chromatograph, which comprises adjusting the setting of the flow velocity of the eluent so as to satisfy a predetermined pressure range of the eluate according to the measured column pressure.
請求項2の液体クロマトグラフの制御方法であって、
上記標準試料の注入、計測、および上記カラム圧力の測定を行う工程、溶離液の混合比および混合比の変化タイミングの設定を調整する工程、ならびに上記溶離液の流速の設定を調整する工程が繰り返し行われることを特徴とする液体クロマトグラフの制御方法。
The method for controlling a liquid chromatograph according to claim 2.
The steps of injecting, measuring, and measuring the column pressure of the standard sample, adjusting the eluent mixing ratio and the setting of the change timing of the mixing ratio, and adjusting the setting of the eluent flow velocity are repeated. A method of controlling a liquid chromatograph, characterized in that it is performed.
請求項1の液体クロマトグラフの制御方法であって、
上記標準試料による計測結果に基づいてカラム温度およびカラム温度の変化タイミングの設定を調整する工程と、
を有することを特徴とする液体クロマトグラフの制御方法。
The method for controlling a liquid chromatograph according to claim 1.
The process of adjusting the column temperature and the setting of the change timing of the column temperature based on the measurement result of the above standard sample, and
A method for controlling a liquid chromatograph, which comprises.
液体クロマトグラフであって、
2種類以上の溶離液の混合比率を変化させながら溶離液を送液するポンプと、
上記ポンプから送液された溶離液中に試料を注入する試料注入部と、
上記試料注入部により試料が注入された溶離液が供給され、試料中の目的成分を分離する分離カラムと、
上記分離カラムにより分離された目的成分を分析する検出器と、
上記ポンプ、上記試料注入部、上記分離カラム、および上記検出器の測定動作を制御するとともに、データの処理をする制御部と、
を備え、
上記制御部は、上記溶離液の混合比、および混合比の変化タイミングに応じて、上記溶離液の所定の上限圧力を満足するように、上記溶離液の流速を調整する流速調整と、上記流速調整が行われる際に標準試料による測定を行う測定制御とを行うことを特徴とする液体クロマトグラフ。
It ’s a liquid chromatograph,
A pump that sends the eluate while changing the mixing ratio of two or more types of eluent,
A sample injection unit that injects a sample into the eluate sent from the pump,
A separation column to which the eluate into which the sample is injected is supplied by the sample injection section to separate the target component in the sample, and
A detector that analyzes the target component separated by the separation column,
A control unit that controls the measurement operation of the pump, the sample injection unit, the separation column, and the detector, and processes data.
With
The control unit adjusts the flow velocity of the eluent so as to satisfy a predetermined upper limit pressure of the eluent according to the mixing ratio of the eluent and the change timing of the mixing ratio, and the flow velocity is adjusted. A liquid chromatograph characterized by performing measurement control in which measurement is performed using a standard sample when adjustment is performed.
請求項5の液体クロマトグラフであって、
さらに、上記分離カラムの温度を一定に保つカラム恒温装置を備えるとともに、
上記制御部は、さらに、
上記分離カラムの温度、および分離カラムの温度の変化タイミングに応じて、上記溶離液の所定の上限圧力を満足するように、上記溶離液の流速を調整することを特徴とする液体クロマトグラフ。
The liquid chromatograph of claim 5.
Further, a column constant temperature device for keeping the temperature of the separation column constant is provided, and the separation column is provided with a constant temperature device.
The control unit further
A liquid chromatograph comprising adjusting the flow velocity of the eluate so as to satisfy a predetermined upper limit pressure of the eluate according to the temperature of the separation column and the timing of change in the temperature of the separation column.
請求項6の液体クロマトグラフであって、
上記制御部は、上記分離カラムの温度の変化開始タイミングに対して、上記分離カラムの過渡応答時間に応じたタイミングで、上記溶離液の流速を調整することを特徴とする液体クロマトグラフ。
The liquid chromatograph according to claim 6.
The liquid chromatograph is characterized in that the control unit adjusts the flow velocity of the eluent at a timing corresponding to the transient response time of the separation column with respect to the timing at which the temperature of the separation column starts to change.
請求項5から請求項7のうち何れか1項の液体クロマトグラフであって、
さらに、誘導体化試薬を送液する誘導体化試薬ポンプ、および上記誘導体化試薬を試料と反応させる反応装置を備えてアミノ酸を分析するように構成され、
上記制御部は、上記溶離液の流速、および上記溶離液の混合比率の少なくとも一方に応じて、上記誘導体化試薬の流速を調整することを特徴とする液体クロマトグラフ。
The liquid chromatograph according to any one of claims 5 to 7.
Further, a derivatization reagent pump for feeding the derivatization reagent and a reaction device for reacting the derivatization reagent with the sample are provided to analyze amino acids.
The liquid chromatograph is characterized in that the control unit adjusts the flow rate of the derivatizing reagent according to at least one of the flow rate of the eluent and the mixing ratio of the eluent.
請求項5から請求項8のうち何れか1項の液体クロマトグラフであって、 上記制御部は、上記溶離液の流速、または上記誘導体化試薬の流速を所定の時間内に傾斜変化させることを特徴とする液体クロマトグラフ。 The liquid chromatograph according to any one of claims 5 to 8, wherein the control unit changes the flow rate of the eluent or the flow rate of the derivatizing reagent in a predetermined time. A characteristic liquid chromatograph. 請求項5から請求項9のうち何れか1項の液体クロマトグラフであって、
上記流速調整の結果に応じたタイムプログラムを生成するように構成されたことを特徴とする液体クロマトグラフ。

The liquid chromatograph according to any one of claims 5 to 9.
A liquid chromatograph characterized in that it is configured to generate a time program according to the result of the flow velocity adjustment.

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