JP2022159747A - 分取液体クロマトグラフ - Google Patents

Abstract

【課題】ピークが他の成分のピークと部分的に重複している成分を高純度で分取することができる分取液体クロマトグラフを提供する。【解決手段】分離カラム６で分離された成分を個別の捕集容器に分画して捕集するためのフラクションコレクタ１２と、複数の検出器信号のそれぞれに基づく複数のクロマトグラムにおいて成分ピークを検出し、その検出結果に基づいてフラクションコレクタの動作を制御するコントローラ１４と、を備え、コントローラは、複数のクロマトグラムのうちの１つのクロマトグラムにおいてのみ成分ピークとして検出されている部分と、複数のクロマトグラムのいずれにおいても成分ピークとして検出されている部分とを、互いに異なる捕集容器に分けて捕集する細分化捕集を実行するように構成された細分化捕集部２６を備えている。【選択図】図１

Description

本発明は、分取液体クロマトグラフに関する。

高速液体クロマトグラフなどのクロマトグラフ装置を利用して、試料に含まれる複数の成分を分離し、各成分を分画して捕集する分取クロマトグラフ装置が知られている。分取液体クロマトグラフは、送液ポンプや分離カラムを有する試料分離部と、その後段に設けられた検出器、フラクションコレクタ、及びこれらを制御するコントローラを備えている。分離カラムによって時間的に分離された試料中の成分は、分光光度計などの検出器により生成される検出器信号に基づくクロマトグラムにおいてピークとして検出される。コントローラは、分離カラムからの溶出液のうちクロマトグラムにおいてピークとして検出された成分を含む部分が個別の捕集容器に捕集されるようにフラクションコレクタの動作を制御する。

ところで、分取液体クロマトグラフでは、互いに検出方式の異なる複数の検出器を併用して複数の検出器信号を取得し、それらの検出器信号に基づく複数のクロマトグラムに基づいて成分の分取を行なうことがある（特許文献１参照）。また、１つの検出器で複数の検出器信号を取得し、それらの検出器信号に基づく複数のクロマトグラムに基づいて成分の分取を行なうこともある。複数の検出器信号を併用することによって、１つの検出器信号のみでは検出しきれない成分を補完的に検出することができ、検出精度の向上が図られ、成分の捕集漏れを防ぐことができる。

特開２００４－４５２６３号公報

複数の検出器信号に基づいて成分の分取を行なう分取液体クロマトグラフでは、すべての検出器信号のクロマトグラムにおいてピークとして検出された部分のみを個別の捕集容器に捕集する“ＡＮＤ”条件での分取方法のほかに、いずれかの検出器信号のクロマトグラムにおいてピークとして検出された部分のすべてをそれぞれ個別の捕集容器に捕集する“ＯＲ”条件での分取方法を実行することができる。しかし、これらの分取方法では、互いのピークの一部が重複している複数の成分の高純度の分取を十分に行なうことができない場合もある。

そこで、本発明は、ピークが他の成分のピークと部分的に重複している成分を高純度で分取することができる分取液体クロマトグラフを提供することを目的とするものである。

本発明に係る分取液体クロマトグラフは、分離カラムと、前記分離カラムに通じる流路を流れる移動相中に試料を注入するインジェクタと、前記分離カラムの下流にそれぞれ流体接続され、前記分離カラムで分離された試料中の成分に由来する互いに異なる複数の検出器信号を生成する少なくとも１つの検出器と、前記分離カラムからの溶出液のうち前記分離カラムで分離された成分を含む部分を個別の捕集容器に分画して捕集するためのフラクションコレクタと、前記複数の検出器信号のそれぞれに基づく複数のクロマトグラムにおいて成分ピークを検出し、その検出結果に基づいて前記フラクションコレクタの動作を制御するコントローラと、を備え、前記コントローラは、前記複数のクロマトグラムのうちの１つのクロマトグラムにおいてのみ成分ピークとして検出されている部分と、前記複数のクロマトグラムのいずれにおいても成分ピークとして検出されている部分とを、互いに異なる捕集容器に分けて捕集するように構成された細分化捕集部を備えている。

本発明に係る分取液体クロマトグラフでは、複数の検出器信号のそれぞれに基づく複数のクロマトグラムのうちの１つのクロマトグラムにおいてのみ成分ピークとして検出されている部分と、複数のクロマトグラムのいずれにおいても成分ピークとして検出されている部分とを、互いに異なる捕集容器に分けて捕集することができるので、ピークの一部が他の成分のピークと重なっている成分が存在する場合に、他の成分のピークと重なっていない純度の高い部分を個別の容器に捕集することができる。したがって、ピークが他の成分のピークと部分的に重複している場合に、他の成分のピークと重複していない部分の成分を高純度で分取することが可能な分取液体クロマトグラフが提供される。

分取液体クロマトグラフの一実施例を示す概略構成図である。 同実施例における２つの検出器の検出信号に基づくクロマトグラムと成分ピークの検出状態の一例を示すグラフである。 同実施例の分取動作の一例を示すフローチャートである。

以下、本発明に係る分取液体クロマトグラフの一実施例について、図面を参照しながら説明する。

図１に示されているように、この実施例の分取液体クロマトグラフは、送液ポンプ２、インジェクタ４、分離カラム６、複数の検出器８，１０、フラクションコレクタ１２及びコントローラ１４を備えている。なお、この実施例では、第１検出器８及び第２検出器１０の２台の検出器が設けられているが、本発明はこれに限定されるものではなく、互いに異なる複数の検出器信号が得られる構成であればどのような構成であってもよい。例えば、１台で互いに異なる複数の検出器信号を生成可能な検出器が１台のみ設けられていてもよいし、３台以上の検出器が設けられていてもよい。

送液ポンプ２は流路１６を通じて分離カラム６へ移動相を送液する。インジェクタ４は、流路１６を流れる移動相中に試料を注入する。試料中の成分は分離カラム６において互いに分離される。分離カラム６の下流の流路１８はスプリッタ２０に通じている。スプリッタ２０は、分離カラム６からの溶出液を、所定の比率で第１検出器８へ通じる流路２２と第２検出器１０へ通じる流路２４へ分流する。第１検出器８の下流にフラクションコレクタ１２が設けられている。分離カラム６からの溶出液からの大部分は、流路２２を通じて第１検出器８及びフラクションコレクタ１２へ導入される。

第１検出器８と第２検出器１０は検出方式が互いに異なる検出器であり、分離カラム６からの溶出液中の成分に由来する検出器信号として、互いに異なる信号を生成する。第１検出器８は、例えばＵＶ検出器であり、第２検出器１０は、例えば質量分析計である。フラクションコレクタ１２は、分離カラム６からの溶出液のうち分離カラム６で分離された成分を含む部分を個別の捕集容器に分画して捕集するための装置である。

コントローラ１４は、ＣＰＵ（中央演算装置）及び情報記憶装置を備えた１又は複数のコンピュータ装置によって実現することができる。コントローラ１４は、第１検出器８及び第２検出器１０により生成された検出器信号のそれぞれに基づいて２つのクロマトグラムを作成し、各クロマトグラムにおいて成分ピークを検出し、分離カラム６からの溶出液のうちピークとして検出した成分を含む部分が個別の捕集容器に捕集されるようにフラクションコレクタ１２の動作を制御する。

各クロマトグラムにおけるピークの検出条件（レベル、スロープ等）はユーザが任意にコントローラ１４に対して設定することができる。また、いずれかのクロマトグラムで検出されたピークをすべて捕集するか（条件：ＯＲ）、いずれのクロマトグラムにおいても検出されているピーク部分のみを捕集するか（条件：ＡＮＤ）といった捕集条件も、ユーザがコントローラ１４に対して設定できるようになっていてもよい。

図２に、第１検出器８の検出器信号に基づくクロマトグラムと第２検出器１０の検出器信号に基づくクロマトグラムの一例を示す。図２において２つのクロマトグラムの時間軸（横軸）は一致している。各クロマトグラムの下に、ピークが検出されていないときの検出状態＝０、ピークが検出されているときの検出状態＝１としたときの各クロマトグラムにおけるピークの検出状態が示されている。この例では、信号レベルのしきい値を用いて各クロマトグラムにおけるピークを検出している。

図２において、（１）～（４）の部分における各クロマトグラムでのピークの検出状態（第１検出器のピーク検出状態，第２検出器のピーク検出状態）はそれぞれ、（１，０）、（１，０）、（１，１），（１，０）となっている。（２）～（４）の部分に着目すると、（３）の部分では２つの成分が重なって存在しており、（２）及び（４）の部分では単一の成分のみが存在していると考えられる。捕集条件を“ＡＮＤ”にした場合、検出状態が（１，１）である（３）の部分のみが捕集容器に捕集されることになり、捕集条件を“ＯＲ”にすると、（１）の部分が捕集容器に捕集され、（２）～（４）の部分がまとめて１つの捕集容器に捕集されることになる。このように、捕集条件を単純に“ＡＮＤ”、“ＯＲ”としただけでは、第１検出器８のクロマトグラムにおいて（２）～（４）の部分にピークとして表れている成分のうち他の成分と混合されていない部分、すなわち、（２）、（４）の部分を（３）の部分と分けて捕集することができない。

コントローラ１４は、図２のようなクロマトグラムにおいて、（２）、（３）及び（４）の各部分を個別の捕集容器に捕集するための細分化捕集部２６を備えている。細分化捕集部２６は、ＣＰＵが所定のプログラムを実行することによって得られる機能である。細分化捕集部２６は、第１検出器８のクロマトグラムと第２検出器１０のクロマトグラムのいずれか一方のみでピークが検出されている部分と、第１検出器８のクロマトグラムと第２検出器１０のクロマトグラムの両方でピークが検出されている部分とを、例えば、ピークの検出状態の変化をトリガーとして捕集に使用する捕集容器を新たなものに変更することによって、互いに異なる捕集容器に捕集する細分化捕集を実行する。細分化捕集部２６による細分化捕集機能は、ユーザが任意に有効／無効を切り替えることができるようになっていてもよい。

細分化捕集部２６による細分化捕集機能が有効である場合の分取動作の一例について、図１とともに図３のフローチャートを用いて説明する。

インジェクタ４によって移動相中に試料が注入されて分取が開始されると、コントローラ１４は、第１検出器８及び第２検出器１０のそれぞれにより生成された検出器信号に基づくクロマトグラムにおける成分ピークの検出状態を監視する（ステップ１０１）。少なくともいずれか一方のクロマトグラムにおいて成分ピークが検出された場合（ステップ１０１：Ｙｅｓ）、コントローラ１４は、ピークとして検出された成分が捕集容器に捕集されるようにフラクションコレクタ１２を制御する（ステップ１０２、１０３）。

上記の捕集動作が終了する前にピークの検出状態が変化した場合（ステップ１０５）、細分化捕集部２６は、捕集に使用する捕集容器が新たなものに変更されるようにフラクションコレクタ１２を制御する（ステップ１０６）。図２の例で説明すれば、（２）の部分から（３）の部分へ遷移して検出状態が（１，０）から（１，１）に変化したときに、さらには、（３）の部分から（４）の部分へ遷移して検出状態が（１，１）から（１，０）に変化したときに、細分化捕集部２６が検出状態の変化を検知し、フラクションコレクタ１２に制御信号を送信して捕集に使用する捕集容器を新たな容器へ変更させる。これにより、図２の例では、（２）、（３）及び（４）の部分がそれぞれ別々の捕集容器に捕集される。なお、捕集に使用する捕集容器を新たな容器へ変更するとは、分離カラム６からの溶出液を滴下させるプローブを別の捕集容器上の位置へ移動させることを意味する。

ピーク成分の捕集動作は、いずれのクロマトグラムにおいてもピークが検出されなくなったとき、すなわち、検出状態が（０，０）になったときに終了する（ステップ１０４）。上記のステップ１０１～１０６を繰り返し実行し、分取動作が開始されてから予め設定された時間が経過した場合など、所定の終了条件が満たされたときに分取動作を終了する（ステップ１０７）。

上記のように、細分化捕集部２６による細分化捕集機能を使用すれば、互いに異なる複数の検出器信号に基づく複数のクロマトグラムにおいて検出されるピーク同士が部分的に重複している場合に、互いのピークが重複していない部分と重複している部分とを別々の捕集容器に分けて捕集されるので、ピークとして検出された成分のうち他の成分のピークと重複していない純度の高い部分を個別の捕集容器に捕集することができる。

なお、以上において説明した実施例は、本発明に係る分取液体クロマトグラフの実施形態の一例を示したに過ぎない。本発明に係る分取液体クロマトグラフの実施形態は以下に示すとおりである。

本発明に係る分取液体クロマトグラフの一実施形態では、分離カラムと、前記分離カラムに通じる流路を流れる移動相中に試料を注入するインジェクタと、前記分離カラムの下流にそれぞれ流体接続され、前記分離カラムで分離された試料中の成分に由来する互いに異なる複数の検出器信号を生成する少なくとも１つの検出器と、前記分離カラムからの溶出液のうち前記分離カラムで分離された成分を含む部分を個別の捕集容器に分画して捕集するためのフラクションコレクタと、前記複数の検出器信号のそれぞれに基づく複数のクロマトグラムにおいて成分ピークを検出し、その検出結果に基づいて前記フラクションコレクタの動作を制御するコントローラと、を備え、前記コントローラは、前記複数のクロマトグラムのうちの１つのクロマトグラムにおいてのみ成分ピークとして検出されている部分と、前記複数のクロマトグラムのいずれにおいても成分ピークとして検出されている部分とを、互いに異なる捕集容器に分けて捕集する細分化捕集を実行するように構成された細分化捕集部を備えている。

上記一実施形態の第１態様では、前記コントローラの前記細分化捕集部は、前記複数のクロマトグラムのいずれかにおいて成分ピークが検出されてから前記複数のクロマトグラムのいずれにおいても成分ピークが検出されなくなるまでの間において、前記複数のクロマトグラムにおける成分ピークの検出状態が変化するたびに前記フラクションコレクタにおいて使用する捕集容器を新たなものに変更するように構成されている。

上記一実施形態の第２態様では、前記少なくとも１つの検出器が、互いに異なる検出方式によりそれぞれの検出器信号を生成する複数の検出器を含む。

上記一実施形態の第３態様では、前記コントローラは、前記細分化捕集部の機能の有効／無効の切替えを行なうことができるように構成されている。このような態様により、ユーザによる分取条件の設定の自由度が高くなる。

２ 送液ポンプ
４ インジェクタ
６ 分離カラム
８ 第１検出器
１０ 第２検出器
１２ フラクションコレクタ
１４ コントローラ
１６，１８，２２，２４ 流路
２０ スプリッタ
２６ 細分化捕集部

Claims (4)

1. 分離カラムと、
   前記分離カラムに通じる流路を流れる移動相中に試料を注入するインジェクタと、
   前記分離カラムの下流にそれぞれ流体接続され、前記分離カラムで分離された試料中の成分に由来する互いに異なる複数の検出器信号を生成する少なくとも１つの検出器と、
   前記分離カラムからの溶出液のうち前記分離カラムで分離された成分を含む部分を個別の捕集容器に分画して捕集するためのフラクションコレクタと、
   前記複数の検出器信号のそれぞれに基づく複数のクロマトグラムにおいて成分ピークを検出し、その検出結果に基づいて前記フラクションコレクタの動作を制御するコントローラと、を備え、
   前記コントローラは、前記複数のクロマトグラムのうちの１つのクロマトグラムにおいてのみ成分ピークとして検出されている部分と、前記複数のクロマトグラムのいずれにおいても成分ピークとして検出されている部分とを、互いに異なる捕集容器に分けて捕集する細分化捕集を実行するように構成された細分化捕集部を備えている、分取液体クロマトグラフ。
2. 前記コントローラの前記細分化捕集部は、前記複数のクロマトグラムのいずれかにおいて成分ピークが検出されてから前記複数のクロマトグラムのいずれにおいても成分ピークが検出されなくなるまでの間において、前記複数のクロマトグラムにおける成分ピークの検出状態が変化するたびに前記フラクションコレクタにおいて使用する捕集容器を新たなものに変更するように構成されている、請求項１に記載の分取液体クロマトグラフ。
3. 前記少なくとも１つの検出器が、互いに異なる検出方式によりそれぞれの検出器信号を生成する複数の検出器を含む、請求項１又は２に記載の分取液体クロマトグラフ。
4. 前記コントローラは、前記細分化捕集部の機能の有効／無効の切替えを行なうことができるように構成されている、請求項１から３のいずれか一項に記載の分取液体クロマトグラフ。

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