JP2773569B2 - 分離カラム、及び分離カラムの劣化防止方法,運搬方法,取扱方法そして分離カラム用封入液 - Google Patents
分離カラム、及び分離カラムの劣化防止方法,運搬方法,取扱方法そして分離カラム用封入液Info
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Description
使用する分離カラムに係り、特に保存安定性を向上させ
た分離カラム、及び保存安定性を向上させるための分離
カラムの劣化防止方法,運搬方法,取扱方法そして保存
安定性を高めるのに好適な分離カラム用の封入液に関す
る。
ラム及び充填剤については、「クロマト用樹脂−平山忠
一,岡本佳男著,1989,共立出版」に詳細に述べら
れている。特に、この中では充填剤の高機能化を目的と
した新規材料に関して多く触れられているほか、充填剤
の適用範囲の拡大についても述べている。
的とした新規材料を充填剤として使用した分離カラムは
比較的安定性が乏しく、これらのカラムは製作されてか
ら使用されるまでの保存中、又は使用された後において
も、一般的な分離カラムと比較して、劣化の進み具合が
早く、寿命が短いという問題点があった。
液体クロマトグラフが上市されており、このような装置
において、劣化の激しい分離カラムを使用しオペレータ
ーが劣化した状態に気付かずに分析を実行すると同定ミ
スを起こしたり、ベースラインの補正が不適当な状態に
なるために、定量値に大きな誤差を含むようになる。仮
にオペレータが分離カラムの劣化に気付いて、装置のパ
ラメータを変更するか、新しいカラムに交換すれば同定
ミスは防げるが、オペレータに煩雑さをしいることにな
る。また、カラムは充填剤が同じであっても全く同一の
分離カラムを製造することは困難であるため、寿命の短
い分離カラムを使用した場合カラムの交換回数が増える
ためそれだけ得られるクロマトグラムの質が劣化するこ
との危険度が増加することにもなる。このため、従来一
部の種類の分離カラムは、保存中の劣化を防止するため
に冷蔵保存を義務づけているものがあった。しかし、こ
の方法は分離カラムの保存,運搬に関して多くの時間
と、管理手段が必要であった。
るまでの保存中、また使用された後においても冷蔵手段
の特別な手段を必要とせず、簡単な構成で充填剤の性能
の劣化を防止する分離カラムを提供することにある。
おいてその充填剤の性能劣化を防止する分離カラムの運
搬方法を提供することにある。
る分離カラムの取扱いにおいてその充填剤の性能劣化を
防止する分離カラムの取扱い方法を提供することにあ
る。
性能劣化を防止するために充填剤と共に分離カラムに封
入される分離カラム用の封入液を提供することにある。
ため保存中又は使用後の分離能や保持時間等の変動を防
止する方法について研究した結果、これらの分離カラム
の劣化は充填剤に導入した化学修飾基の変化に起因する
ものであることを見い出し本発明に到達した。すなわ
ち、上述した目的を達成するため本発明は、分離カラム
内の充填剤が保存中に変化することを防止するため、充
填剤の封入液として充填剤と同じ構造を分子中に持つ溶
液を使用し、未使用状態,使用後、のいかんにかかわら
ず長期にわたり性能の劣化の少ない分離カラムを構成す
ることにある。
て、その充填剤の性能劣化を防止するために、充填剤と
同じ構造を分子中に持つ溶液をその分離カラムに充填剤
と共に封入した後に運搬することにある。
ムの取扱いにおいて、試料溶液が分離カラムを透過した
後に、その分離カラムの充填剤と同じ構造を分子中に持
つ溶液を分離カラムに流すことにある。
防止する封入液として、その充填剤と同じ構造を分子中
に持つ溶液を使用することにある。
ポリマーゲル等が使用できる。有機ポリマーゲルのう
ち、メタクリル酸系のゲルについて説明する。
ドロキシエチルメタクリレート,ポリエチレングリコー
ルメタクリレート,グリセリンメタクリレートなどの親
水性メタクリル酸類などが使用される。
クリレート,ジエチレングリコールジメタクリレート,
トリエチレングリコールジメタクリレートなどの多官能
メタクリル酸エステル類などが使用される。これらのモ
ノマーと架橋剤の重合は特に限定されるものではなく常
法が利用できる。また、特開平2−196810 号あるいは特
開平3−255360 号に示された方法で重合及びイオン交換
基の導入を行っても良い。
レス鋼製あるいはポリマー製のカラムに充填し分離カラ
ムとするが、この充填も特に限定されるものではなく、
希薄な塩の水溶液にゲルを懸濁させ、このスラリをカラ
ムに高圧で送るスラリ充填法を用いることができる。
シル基又はカルボキシアルキル基が導入されたものをゲ
ルとした分離カラムの場合において、充填直後の未使用
の状態で保存しておいても、イオン交換基の脱落,イオ
ン交換基どうしの脱水縮合などにより性能の劣化、特に
保持時間の減少が観察される。
キシル基又はカルボキシアルキル基を含む水溶液を分離
カラムに封入する封入液として用いれば、上述したイオ
ン交換基の変化が抑制でき、その結果として保持時間の
減少等の性能の劣化が防止できる。
る。
して、人間の血液中のヘモグロビン類の分析が多く行わ
れており、本発明の実施例においてはヘモグロビン類の
分析を目的とした充填剤が収められた分離カラムを中心
に説明を行っているが、本発明が適用できる充填剤はこ
れらの種類に限られるものではない。
入液の成分に、S−カルボキシルアルキルシスティンと
して、S−カルボキシルメチルシスティンを用いるのが
実用的であるため、S−カルボキシルエチルシスティン
も同様の働きを得る目的に使用できるが、実施例におい
ては、S−カルボキシルシスティンの代表としてS−カ
ルボキシルメチルシスティンを採り上げて説明する。
チル基を導入し、陽イオン交換ゲルを得た。このゲルを
温水で洗浄後、カルボキシメチル基の定量を行った結
果、0.33mEq/g のカルボキシル基が導入されて
いた。このイオン交換体を内径4.6mm ,長さ35mmの
カラムに充填し、グリケーテッド ヘモグロビン分析用
のカラムを作成した。
10にはクロマト管11にイオン交換体12が収めら
れ、試料容液が通る流路上にはフィルター13が設けら
れている。
つの分離カラムグループを用意し、一方の分離カラム1
0のグループには充填剤と同じ構造を分子中に持つ封入
液で封入し、他方のグループの分離カラムには封入液の
みを封入した。
液性としては中性が良く、特にpH5〜9の範囲が好ま
しいため、0.1mol/l の塩化ナトリウム水溶液を使
用し、またこの封入液に溶かす充填剤と同じ構造を持つ
物質の濃度としては0.1〜100mmo1/lが良く、好
ましくは1〜10mmo1/lの範囲が好ましいため2mm
o1/l のS−カルボキシルメチルシスティンを含ませ
るようにした。
の粒子と封入液の状態を対比した模式図である。充填剤
はクロマト管内に密閉されているが、通常の圧力で充填
された場合は約50%の空隙があり、充填剤の周囲には
封入液が存在する。ポリマーの保持体20にイオン交換
基の修飾基22がついており、この周囲及び細孔24の
内部に封入液がある。図1−(a)は封入液が塩化ナト
リウム26の水溶液のみの場合を示し、図1−(b)は
本発明による分離カラムの状態を示しており、塩化ナト
リウム26と共にS−カルボキシルメチルシスティン2
8が液中に存在している。これらの分離カラムを分析装
置に装着する。
300形、検出器にはL−4200形(いずれも日立製
作所製)を使用した。また、溶出には塩濃度の異なる3
種類の溶離液(A液,B液,C液)を使用するステップ
ワイズ溶出法を用い、検出波長は415nmを用いた。
この時の溶離液は、A液に52.5mmol/lのリン酸緩
衝液(pH6.2)、B液には67.5mmol/lのリン
酸緩衝液(pH6.2)、C液には210.0mmol/lの
リン酸緩衝液(pH6.10)を使用し、送液時間はA:
0〜0.2min,B:0.3〜1.4min,C:1.5〜1.
8min,A:1.9〜3.5min とした、流量は1.2ml
/min とし、カラム温度は40℃とした。分析試料は健
常者血液を0.1%界面活性剤Triton X−100ローム
・アンド・ハース社製で100倍に希釈したものを使用
した。
中に含むカラムと含まないカラムについて、保存中の安
定性を見るために70℃に恒温槽に保存した。各カラム
をグリケーテッド ヘモグロビン分析装置に取付け、保
存時間とグリコヘモグロビンA1C の保持時間の関係を
調べた。結果を図3に示す。図より明らかなように70
℃の加熱劣化促進実験において、S−カルボキシメチル
システィンを含む液を封入した分離カラムをそうでない
カラムに比較して劣化の進みが遅く保存安定性に優れて
いることが分る。
カルボキシメチルシスティンを封入液中に含むカラムと
含まないカラムのクロマトグラムを示す。封入液にS−
カルボキシルメチルシスティンを含むものは、図4−
(b)に示したように、それぞれの成分を40時間経過
した後でも明確に同定することが可能であるが、S−カ
ルボキシルメチルシスティンを含まないものは図4−
(c)に示したように、A1cより早く溶出するピーク
の保持時間が著しく短くなっているため、A1aピーク
そしてA1bピークの分離が悪くなってしまっている。
学反応の法則に沿って進行すると、本発明によらないカ
ラムは30℃の室温で保存すると約13日でグリコヘモ
グロビンA1C の保持時間が0.2 分以上変化し、明ら
かに分離カラムの劣化が観察できる。一方、S−カルボ
キシメチルシスティンを封入液として使用する本発明に
よる分離カラムは同じく30℃で保存してもカラムの劣
化が観察されるまで約2カ月間の長い期間が必要となる
ことが判明した。
す。運搬時の分離カラムはその内部に充填剤32と共に
S−カルボキシルメチルシスティンを含んだ封入液30
が収められ、そしてカラムの両端は充填剤が乾燥しない
ように密栓34により密封されている。
子中に持つ溶液で、カラムを封入することにより、例え
ば分離カラムを製造してから分離カラムのユーザーに送
る運搬中、そしてユーザーが分析に使うまでの期間等に
おいて、従来では劣化をおさえるため分離カラムを冷蔵
することが必要な場合があったが、本発明の分離カラム
の運搬方法によれば冷蔵せずに冷暗所に保存するだけで
分離カラムの劣化を防ぐことが出来るようになる。
装置,溶離液を用いヘモグロビンを約50検体分析し、
分析終了後に2日間放置する。1本のカラムは分析終了
後2mmol/l のS−カルボキシメチルシスティンを含
む52.5mmol/lのリン酸緩衝液(pH6.2)からな
る溶離液Aで20分間洗浄し、他の1本は分析終了後2
10.0mmol/lのリン酸緩衝液(pH6.1)からなる
溶離液Cで同じく20分間洗浄した。このときのヘモグ
ロビンA1C の保持時間の変化を図6に示す。この図か
らもS−カルボキシメチルシスティンを含む液で洗浄後
放置したカラムの劣化の進みが遅く安定性が高いことが
分る。
置に、分析に直接関与しない洗浄液59と、この液を一
連の分析が終了した後で流れるようにした流路の切換弁
52dが設けられている。溶離液51A〜51Cには実施
例1に対応した同様のリン酸緩衝液が用いられ、ポンプ
53によりオートサンプラ54を経由して分離カラム5
5に送られる。ヘモグロビンの各分画は可視検出器56
により検出され、この信号はデータ処理装置57に記
録,解析される。流路切換弁52a〜52cは最適のク
ロマトグラフが得られるように一定時間間隔で開閉が繰
返される。流路切換弁52,ポンプ53,オートサンプ
ラ54,検出器56,データ処理装置57はそれぞれコ
ンピュータ58によりコントロールされる。本実施例で
はS−カルボキシメチルシスティンを含む洗浄液59を
溶離液と別個に設けてている。
にS−カルボキシメチルシスティンを溶解したものが利
用できる。本実施例では、溶離液51Aの成分に2mmo
l/lのS−カルボキシメチルシスティンを含有させた
水液体を使用した。また、分離カラムは実施例で示した
ように封入液として、2mmol/lのS−カルボキシメ
チルシスティンを含む0.1mol/l塩化ナトリウム水溶
液を用いたものを装置にセットした後、使用できるよう
にした。
A〜51Cの全部あるいは1部に安定化剤を含有させる
ことでも達成される。しかし、安定化剤は充填剤の官能
基と同じ構造を分子中に持つため、試料中の目的成分と
相互作用を示す。このため、安定化剤の種類や濃度によ
っては、安定化剤を含まない溶離液で分析した場合と全
く異った分離を示すことがある。本実施例によれば、洗
浄液59は分析に直接関与しないため、分離の状態に配
慮せずに洗浄液59の内容が選択できる。本実施例の専
用装置で分析した場合と、実施例1で使用した分析装置
で分析し、S−カルボキシメチルシスティンで洗浄しな
い場合とで、グリコヘモグロビンA1Cの保持時間の変
化を調べたところ、図2と同様の結果を得た。
プ53により所定時間流した後に、ポンプ53を停止さ
せて分離カラム55内に洗浄液59を保持させることが
可能であり、これにより一連の分析が終了した後、次の
分析を行うまでの間の分離カラム55の劣化を遅くする
ことが可能になり安定性を向上させることが出来る。ま
た、本実施例の装置によれば、一連の分析が終了後にカ
ラムの洗浄が行えるためヘモグロビンの分離パターンを
考慮することなく洗浄液の組成を決めることができるう
え、オペレータは意識しないで分離カラムの長寿命化が
達成できるという効果がある。
ラムの封入液として充填剤に導入された官能基と同じ構
造を分子内に持つ成分を含む溶液を使用することによ
り、分離カラムの保存中の安定性を向上させることがで
きる。そして、カラムを室温で保存,運搬することが可
能になり管理工程を減らすことができる。また、この封
入液と同じ成分を含む溶液を洗浄液として使用すること
で、同様に安定性を向上させることができるので、分離
カラムの長寿命化に役立つ。さらに寿命が長くなること
はカラムの交換頻度が減ることになり、カラム交換に伴
う分析データの質的変化を防止する効果がある。
充填剤状態の比較図。
でヘモグロビンを分析したときのグリコヘモグロビンA
1Cの保持時間対比図。
の分離カラムと比較例のクロマトグラム対比図。
ロビンの保持時間の対比図。
成図。
ター、20…保持体、22…イオン交換基の修飾基、2
4…細孔、26…塩化ナトリウム、28…S−カルボキ
シルメチルシスティン、30…S−カルボキシルメチル
システィンを含んだ封入液、32…充填剤、34…密
栓、51A〜51C…溶離液、52a〜52d…流路切
換弁、53…ポンプ、54…オートサンプラ、55…分
離カラム、56…検出器、57…データ処理装置、58
…コンピューター。
Claims (11)
- 【請求項1】カルボキシル基又はカルボキシアルキル基
をイオン交換基として有する充填剤が充填された分離カ
ラムにおいて、 S−カルボキシアルキルシスティンを含む溶液が前記分
離カラムに封入されていることを特徴とする分離カラ
ム。 - 【請求項2】請求項1の分離カラムにおいて、 前記S−カルボキシアルキルシスティンは、S−カルボ
キシメチルシスティンであることを特徴とする分離カラ
ム。 - 【請求項3】請求項1の分離カラムにおいて、 前記S−カルボキシアルキルシスティンは、S−カルボ
キシエチルシスティンであることを特徴とする分離カラ
ム。 - 【請求項4】請求項1の分離カラムにおいて、 前記S−カルボキシアルキルシスティンを含む溶液のp
Hは中性の溶液であることを特徴とする分離カラム。 - 【請求項5】請求項1の分離カラムにおいて、 前記溶液は前記S−カルボキシアルキルシスティンを0.
1〜100m mol/lの濃度で含むことを特徴とする分離カラ
ム。 - 【請求項6】カルボキシル基又はカルボキシアルキル基
で修飾された陽イオン樹脂が充填された分離カラムにお
いて、 S−カルボキシアルキルシスティンを含む溶液が前記分
離カラムに封入されていることを特徴とする分離カラ
ム。 - 【請求項7】カルボキシル基又はカルボキシアルキル基
をイオン交換基として有する充填剤を充填して分離カラ
ムにすること、 S−カルボキシアルキルシスティンを含む溶液を前記分
離カラムに封入することを特徴とする分離カラムの劣化
防止方法。 - 【請求項8】カルボキシル基又はカルボキシアルキル基
をイオン交換基として有する充填剤が充填され、かつS
−カルボキシアルキルシスティンを含む溶液が封入され
た分離カラムを温度管理せずに常温で運搬することを特
徴とする分離カラムの運搬方法。 - 【請求項9】カルボキシル基又はカルボキシアルキル基
をイオン交換基として有する充填剤が充填され、かつS
−カルボキシアルキルシスティンを含む溶液が封入され
た分離カラムを液体クロマトグラフ装置の流路に接続す
ること、 その後前記分離カラムにグリコヘモグロビン分析用溶離
液を供給すること、 前記分離カラムが前記溶離液で平衡化された後に試料溶
液を前記分離カラムに導入すること、 前記試料溶液の成分分離が終了した後にS−カルボキシ
アルキルシスティンを含む洗浄液を前記分離カラムに流
すことを特徴とする分離カラムの取扱方法。 - 【請求項10】請求項9の分離カラムの取扱方法におい
て、 前記S−カルボキシアルキルシスティンを含む溶液が前
記分離カラムに所定時間流された後に流れを停止せし
め、前記S−カルボキシアルキルシスティンを含む溶液
を前記分離カラム内に保持せしめることを特徴とする分
離カラムの取扱方法。 - 【請求項11】カルボキシル基又はカルボキシアルキル
基をイオン交換基として有する充填剤が充填された分離
カラムに封入される分離カラム用封入液であって、この
液はS−カルボキシアルキルシスティンを含むことを特
徴とする分離カラム用封入液。
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