JP3886406B2 - 多連液体クロマトグラフ - Google Patents
多連液体クロマトグラフ Download PDFInfo
- Publication number
- JP3886406B2 JP3886406B2 JP2002111197A JP2002111197A JP3886406B2 JP 3886406 B2 JP3886406 B2 JP 3886406B2 JP 2002111197 A JP2002111197 A JP 2002111197A JP 2002111197 A JP2002111197 A JP 2002111197A JP 3886406 B2 JP3886406 B2 JP 3886406B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- liquid chromatograph
- liquid
- column
- manifold
- pump
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N30/00—Investigating or analysing materials by separation into components using adsorption, absorption or similar phenomena or using ion-exchange, e.g. chromatography or field flow fractionation
- G01N30/02—Column chromatography
- G01N30/26—Conditioning of the fluid carrier; Flow patterns
- G01N30/38—Flow patterns
- G01N30/46—Flow patterns using more than one column
- G01N30/466—Flow patterns using more than one column with separation columns in parallel
- G01N30/467—Flow patterns using more than one column with separation columns in parallel all columns being identical
Landscapes
- Other Investigation Or Analysis Of Materials By Electrical Means (AREA)
- Treatment Of Liquids With Adsorbents In General (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、多連カラムを構成するカラムの流路抵抗が変化しても、当該カラムを流れる溶媒の流量を一定に保てる多連液体クロマトグラフの送液技術に関し、より具体的には、多数回の分析又は長期の分析を行っても、溶出成分ピークの保持時間の再現性を維持することができる多連液体クロマトグラフに関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、医薬品等の開発に、合成反応を素反応に分解して組み合わせるコンビナトリアルケミストリーの手法が用いられるようになっている。このコンビナトリアルケミストリーは、例えば「平成１１年度 コンビナトリアルケミストリーの分野で必要とされる分析機器・技術の調査研修報告書」（平成１２年３月 社団法人日本機械工業連合会，社団法人日本分析機器工業会発行）で詳しく報告されている。
【０００３】
コンビナトリアルケミストリーでは、質量分析計（ＭＳ）は高感度の構造解析ツールとしてライブラリーの品質管理からハイスループットスクリーニングまで様々なプロセスで利用されている。特に、液体クロマトグラフ−質量分析計（ＬＣ−ＭＳ）は、オートインジェクタにより多検体の連続分析にも対応でき、その利用頻度は非常に高い。
【０００４】
係るコンビナトリアルケミストリーにおける分析では、液体クロマトグラフ−質量分析計（ＬＣ−ＭＳ）が最も重要なシステムの一つとも言える。この液体クロマトグラフ−質量分析計における基本構成は、液体クロマトグラフの後段に質量分析計を連結し、液体クロマトグラフで分離された試料を質量分析計に設けたイオン化室に供給し、そこにおいてイオン化し、質量分析部にて分析する。
【０００５】
そして、この基本構成によると、１本のカラム，１つの検出器からなるシリアルな分析であり、パラレルに進行するコンビナトリアル合成と比較して試料処理能力に限界がある。もちろん、複数台の液体クロマトグラフ−質量分析計を用意すれば全体のスループットを向上させることもできるが、設備コストが増大高価してしまうし、設置空間も拡大せざるを得なくなる。
【０００６】
一方、コンビナトリアルケミストリー分析は短時間で行わなければならないという要求がある。そして、質量分析計による分析は、１秒或いはそれ以下の短時間で行われるが、液体クロマトグラフによる分析には、数分ないし数十分の時間を要する。このため、液体クロマトグラフ−質量分析計では、質量分析計の稼働率は、液体クロマトグラフの処理速度で規定されてしまい、低くならざるを得なかった。
【０００７】
このような不都合は、液体クロマトグラフを多連とすることで解消できる。液体クロマトグラフを多連とした液体クロマトグラフ−質量分析計では、溶媒をひとつの送液系から複数の流路系に分配し、試料注入装置，分離カラム，検出器を備えた分離系に送液する。そして、各分離系にて分離された試料を質量分析計のイオン化室の入口に設けた切替えバルブに導入する。切替えバルブを動作させ、各分離系を構成するラインを順次切替えることにより、各ラインからのカラム溶出液を順次イオン化室に供給し、イオン化して試料の検出，分析を行う。
【０００８】
係る構成にすると、質量分析計における分析処理は、秒或いはそれ以下の短時間で終了するので、複数の液体クロマトクラフから順次供給されるカラム溶出液を、１つの質量分析計で分析が行える。よって、擬似的に液体クロマトグラフ−質量分析計を複数台用いたようなシステム構成にしつつ、質量分析計は１台で済むため、上記した設備コストが増大したり、設置空間が拡大したりするといった問題も解決できる。
【０００９】
係る多連液体クロマトグラフを用いた液体クロマトグラフ−質量分析計としては、従来、送液系に、図１に示すような低圧混合のグラジエント方式を採用したものや、図２に示す高圧混合のグラジエント方式を採用したものが知られている。
【００１０】
図１の液体クロマトグラフ−質量分析計では、送液系３２は、デガッサー３２ａ，グラジエントバルブ３２ｂ，グラジエントポンプ３２ｃから構成される。つまり、溶媒槽群３１の溶媒槽ＴＡ，ＴＢ，ＴＣの溶媒Ａ，Ｂ，Ｃのうち、適宜の溶媒が、グラジエントバルブ３２ｂを切り替えることでグラジエントポンプ３２ｃにより吸引されて混合される。そして、その混合された溶媒は、マニホールド３３により複数の流路に分配された後、多連オートサンプラー３４に送られる。
【００１１】
多連オートサンプラー３４では、各流路系ごとに試料がサンプリングされ、試料は溶媒とともにカラム群３５（ＣＬＭ１〜ＣＬＭＮ）に注入される。各カラムからの溶出液は、検出器群３６（Ｄ１〜ＤＮ）により検出される。この後、各カラムから送出された溶出液は、質量分析計５に設けられた切替えバルブ５１ａにより順次切り替えられ、イオン化室５１に送られてイオン化される。そして、イオン化後に質量分析部５２に導入された試料は、データ処理部５３により検出処理演算が行われる。
【００１２】
図２の液体クロマトグラフ−質量分析計では、送液系４２は、３つのポンプＭＰＡ，ＭＰＢ，ＭＰＣから構成される。つまり、溶媒槽群４１の溶媒槽ＴＡ，ＴＢ，ＴＣの溶媒Ａ，Ｂ，Ｃのうち、適宜の溶媒が、ポンプＰＡ，ＰＢ，ＰＣにより吸引されて混合される。そして、混合された溶媒は、マニホールド４３により複数の流路系に分配された後、多連オートサンプラー４４に送られる。多連オートサンプラー４４では、各流路系ごとに試料がサンプリングされ、試料は溶媒は試料とともにカラム群４５（ＣＬＭ１〜ＣＬＭＮ）に注入される。各カラムの溶出液は、検出器群４６（Ｄ１〜ＤＮ）により検出される。この後、溶出液は、質量分析計５に設けられた切替えバルブ５１ａにより順次切り替えられて、イオン化室５１にてイオン化され、質量分析部５２に導入された試料は、データ処理部５３により検出処理演算が行われる。
【００１３】
ところで、多連液体クロマトグラフでは、カラムに流れる溶媒の流量は、すべて同一であることが望ましい。しかし、この流量はカラム（ＣＬＭ１〜ＣＬＭＮ）の流路抵抗に影響を受けるため、単に送液系からの溶媒をマニホールドで複数流路に分配する方法では、カラムに流れる溶媒の流量は必ずしも同一になるとは限らない。さらに、仮に、カラムの固定相の充填当初においては、各カラムの流路抵抗が同一であったとしても、繰り返しの使用により流路抵抗に差が出できてしまう。この流路抵抗の違いに起因して、各分岐流路を流れる溶媒の流量は、必ずしも同一にはならない。
【００１４】
例えば、送液系の流量が１０ｍＬ／ｍｉｎで、流路数が１０（すなわち、Ｎ＝１０）である場合、各々の分岐流路に流れる流量は、理想的には１ｍＬ／ｍｉｎである。しかし、現実には、各カラムの流路抵抗の違いに影響されて流量が異なってしまう。もちろん、全く同一の流路抵抗のカラムを多数用意することで、この問題は解決されるが、実際には至難である。
【００１５】
さらに、たとえ最初は、全てのカラムの流路抵抗が同一であったとしても、繰り返しカラムを使用するうちに、流路抵抗が変化してしまうことは避けることができない。このため、カラムに流れる流量が変化してしまう。
【００１６】
従って、多連カラムを使用している限り、全く同一構成のカラムを使用したとしても、各流路ごとに溶出時間が異なってしまい、ピーク保持時間に変動が生じる等不都合が生じる。
【００１７】
このような不都合を解消するために、各流路に独立の送液系を備えた溶出システム、すなわち、各分岐流路に独立のポンプを備えた溶出システムも提案されている。
【００１８】
しかし、低圧混合型のグラジエント溶出システムの各分岐流路に独立のポンプ（図１のグラジエントポンプ３２ｂに相当するポンプ）を設ける場合には、さらに各流路ごとにグラジエントバルブ（溶出用比例バルブ）を用いる必要がある。
【００１９】
また、高圧混合型のグラジエント溶出システムの各流路に独立のポンプを設ける場合には、各流路に複数個のポンプ（図２のポンプＭＰＡ，ＭＰＢ，ＭＰＣに相当するポンプ）を用いる必要がある。しかし、このようなシステムでは、装置が大型化し、配置も困難となり、さらに価格も非常に高価となるので実用的な解決策とは言えない。
【００２０】
なお、ピーク保持時間の補正を行う多連液体クロマトグラフとしては、例えば、実開平２−２１５５４号公報に記載のものも知られている。この公報に記載された液体クロマトグラフでは、（１）各カラムに送られる移動相（溶媒）の流量を測定することで、溶出時間の補正を行う。或いは、（２）試料に標準物質を添加することにより溶出時間の補正を行っている。
【００２１】
しかし、上記公報に開示された従来技術において、（１）の補正を行う場合には、移動相（溶媒）の流量測定を測定する装置が必要となるばかりでなく、データ処理が複雑になるという問題を有する。また、（２）の補正を行う場合には、適切な標準物質がないことも多く、さらに、標準物質があったとしても、データ処理が複雑になるし、サンプル処理も複雑になるという問題を有する。
【００２２】
本発明は、上記した背景に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、上記した問題を解決し、多連カラムを構成するカラムの流路抵抗が変化しても、当該カラムを流れる溶媒の流量を一定に保てる多連液体クロマトグラフを提供することを目的とする。
【００２３】
また、本発明は、多数回の分析又は長期の分析を行っても、溶出成分ピークの保持時間の再現性を維持することができる多連液体クロマトグラフを提供することを目的とする。
【００２４】
【課題を解決するための手段】
上記した目的を達成するため、本発明の多連液体クロマトグラフは、複数の溶媒槽と、各溶媒槽の溶媒をポンプ吸引して前記各溶媒を混合する、単一の親ポンプ又は複数の親ポンプを備えた送液主装置と、前記送液主装置の下流側に設けられたマニホールドと、前記マニホールドのさらに下流側に設けた多連サンプラーと、前記多連サンプラーのさらに下流側に設けた多連カラムとからなるもので、前記マニホールドの分岐流路ごとに子ポンプが設けられてなることを特徴とする。
【００２５】
本発明では、多連カラムを構成するカラムの流路抵抗が変化しても、当該カラムを流れる溶媒の流量は一定であり、多数回の分析又は長期の分析を行っても、溶出成分ピークの保持時間の再現性が損なわれることはない。さらに、保守やカラム交換のために一部の流路の停止も可能である。この場合には、親ポンプの流量と、子ポンプの流量を適宜設定することで、カラムを流れる溶媒の流量を一定に保てる。
【００２６】
本発明の多連液体クロマトグラフでは、送液主装置とマニホールドとの間の送液路に、背圧制御手段（背圧制御弁や抵抗管等）を設けることができる。また、前記送液主装置とマニホールドとの間に、オーバーフロー管を設けることができる。なお、送液主装置とマニホールドとの間の送液路に、背圧制御機能付きのオーバーフロー管を設けてもよい。
【００２７】
本発明は、低圧混合型の多連液体クロマトグラフ及び高圧混合型の多連液体クロマトグラフの双方に適用される。低圧混合型の多連液体クロマトグラフでは、送液主装置は、各溶媒槽側に設けたデガッサーと、デガッサーの下流側に設けたグラジエントバルブと、前記グラジエントバルブのさらに下流側に設けた、単一の親ポンプとから構成できる。また、高圧混合型の多連液体クロマトグラフでは、送液主装置は、各溶媒槽側に設けた、複数の親ポンプから構成することができる。
【００２８】
上記した多連液体クロマトグラフと、質量分析計とにより、コンビナトリアルケミストリー対応の液体クロマトグラフ−質量分析計が構成できる。ここで、質量分析計や、質量分析計との間のインターフェイスは、その種類，方式に限定されることはない。
【００２９】
更に、本発明によれば、低圧混合のグラジエント方式の場合、Ｎ個の流路ごとに、送液系３２（デガッサー３２ａ，グラジエントバルブ３２ｂ，グラジエントポンプ３２ｃ）を設けるものに比べると、送液系は１つで済むので装置全体の大型化も抑制できる。同様に、高圧混合のグラジエント方式の場合、Ｎ個の流路ごとに、３つのポンプからなる送液系４２を設けるもの（すなわち、全体では、Ｎ×３個のポンプを設けるもの）に比べると、ポンプの総設置数を少なくできる。従って、何れの場合も、さほど装置の大型化を招くことなく高精度な測定が可能となる。
【００３０】
なお、上記した各多連液体クロマトグラフを用いたグラジエント溶出方法では、前記送液主装置の流量が、前記マニホールドの分岐流路ごとに設けた子ポンプの流量の合計よりも大きくなるように、前記子ポンプ及び前記送液主装置に備えられた単一の親ポンプまたは複数の親ポンプの送液量を制御することができる。
【００３１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好適な実施の形態について説明する。図３は、送液主装置に単一の親ポンプを備えた、本発明の多連液体クロマトグラフの実施の形態を示す説明図である。
【００３２】
図３に示す実施の形態では、多連液体クロマトグラフ１は、低圧混合型であり、溶媒槽群１１と、送液主装置１２と、背圧制御弁１３と、マニホールド１４と、子ポンプ群１５と、多連オートサンプラー１６と、カラム群１７と、検出器群１８とを含んで構成されている。
【００３３】
そして、溶媒槽群１１は、溶媒Ａ，Ｂ，Ｃが入った、３つの溶媒槽ＴＡ，ＴＢ，ＴＣからなる。送液主装置１２は、溶媒取込み口側に設けたデガッサー１２ａと、グラジエントバルブ１２ｂと、単一の親ポンプ１２ｃとから構成される。グラジエントバルブ１２ｂは、グラジエント溶出を行うために、溶媒Ａ，Ｂ，Ｃのうち所望の溶媒を、それぞれ所定量吸引して混合する。これらデガッサー１２ａ並びにグラジエントバルブ１２ｂは、基本的に従来と同様の構成をとる。そして、本発明の要部の一つである親ポンプ１２ｃは、混合された溶媒をマニホールド１４に送液する。
【００３４】
マニホールド１４は、送液主装置１２の下流側に設けられ、背圧制御弁１３は、送液主装置１２と、マニホールド１４との間の送液路から、分岐して設けられる。この背圧制御弁１３により、親ポンプの脈動が小さくなるように所定の背圧をかけるようになっている。なお、この背圧制御弁１３に代えて、送液主装置１２とマニホールド１４との間に抵抗管を設けるとともに、抵抗管の下流側にオーバーフロー管を設けることもできる。
【００３５】
本発明の要部の一つである子ポンプ群１５は、Ｎ個の子ポンプＳＰ１〜ＳＰＮからなり、各子ポンプＳＰ１〜ＳＰＮは、マニホールド１４の各分岐流路ごとに設けられている。
【００３６】
多連オートサンプラーでは、周知の手法により試料をサンプリングする。また、カラム群１７は、Ｎ個のカラムＣＬＭ１〜ＣＬＭＮからなり、導入された試料の分離を行う。さらに、検出部群１８は、Ｎ個の検出部Ｄ１〜ＤＮからなり、紫外線吸収を利用した試料の検出を行うことができる。
【００３７】
図３では、多連液体クロマトグラフ１の後段（すなわち、検出器群１８の後段）に、質量分析計５が設けられている。多連液体クロマトグラフ１並びに質量分析計５により、液体クロマトグラフ−質量分析計が構成されている。
【００３８】
質量分析計５の入力側に配置された切替えバルブ５１ａは、切り替え操作により検出部群１８の検出部Ｄ１〜ＤＮから送出された溶出液の流路を択一的に選択する。そして、その一系統を流れる溶出液が、次段のイオン化室５１に導かれ、そこにおいてイオン化され、質量分析部５２に供給されて分析され、データ処理部５３により検出処理演算が行われる。
【００３９】
以下、図３の多連液体クロマトグラフ１のグラジエント溶出動作を説明する。たとえば、マニホールド１４の分岐流路が１０個、すなわち子ポンプ群１５は１０個の子ポンプからなるものとし、親ポンプ１２ｃの流量は１０ｍＬ／ｍｉｎよりやや多目の量（ここでは、１０．５ｍＬ／ｍｉｎ）であり、子ポンプＳＰ１〜ＳＰＮの流量は１ｍＬ／ｍｉｎであるとする。このように親ポンプ１２ｃの流量を、子ポンプＳＰ１〜ＳＰＮの総流量よりも多くすることにより、確実に各子ポンプＳＰ１〜ＳＰＮに所望の流量が流れるようにしている。そして、余剰分は、背圧圧制御弁１３を経由して廃棄される。
【００４０】
係る構成において、グラジエントバルブ１２ｂが切り替えられ、親ポンプ１２ｃが動作し、溶媒槽ＴＡ，ＴＢ，ＴＣの溶媒Ａ，Ｂ，Ｃが適宜組み合わされて吸引される。
【００４１】
溶媒Ａ，Ｂ，Ｃの組み合わせは、時間経過とともに適宜変更され、各溶媒はデガッサー１２ａ及びグラジエントバルブ１２ｂを介して混合される。そして、親ポンプ１２ｃは、係る混合された溶媒を吸引し、これをマニホールド１４に供給する。
【００４２】
マニホールド１４の分岐流路側（下流側）に設けられた子ポンプＳＰ１〜ＳＰＮは、１ｍＬ／ｍｉｎの流量で、混合溶媒を多連オートサンプラー１６を介して各カラムＣＬＭ１〜ＣＬＭＮに供給している。
【００４３】
カラムＣＬＭ１〜ＣＬＭＮからの溶出液は、検出部Ｄ１〜ＤＮにおいて紫外線吸収を利用した試料の検出がなされた後、質量分析計５に送られる。質量分析計５では、周知の手法による質量分析が行われる。
【００４４】
本実施の形態では、カラムＣＬＭ１〜ＣＬＭＮを繰り返し使用することで、カラムの流路抵抗が変化したとしても、子ポンプＳＰ１〜ＳＰＮが、マニホールド１４の分岐流路ごとに（すなわち、各カラムごとに）設けられているので、各流路の流量は変化しない。したがって、溶出成分ピークの保持時間に変動が生じる等の問題は生じない。
【００４５】
図４は、送液主装置に複数の親ポンプを備えた本発明の多連液体クロマトグラフ、及びコンビナトリアルケミストリー対応の液体クロマトグラフ−質量分析計の実施の形態を示す説明図である。
【００４６】
図４において、多連液体クロマトグラフ２は、高圧混合型であり、溶媒槽群２１と、送液主装置２２と、背圧制御弁２３と、マニホールド２４と、子ポンプ群２５と、多連オートサンプラー２６と、カラム群２７と、検出器群２８とを含んで構成されている。図４の多連オートサンプラー２６は、図３の多連オートサンプラー１６と同様の、複数のサンプラー（図４では符号２６で示す）により構成される。
【００４７】
そして、溶媒槽群２１は、図３に示した実施の形態におけると同様、溶媒Ａ，Ｂ，Ｃが入った、３つの溶媒槽ＴＡ，ＴＢ，ＴＣからなる。一方、送液主装置２２は、３つの親ポンプＭＰＡ，ＭＰＢ，ＭＰＣからなる。これらの親ポンプＭＰＡ，ＭＰＢ，ＭＰＣは、吸引した溶媒を合流点において混合し、これをマニホールド２４に送液する。
【００４８】
マニホールド２４、子ポンプ群２５、多連オートサンプラー２６、カラム群２７、検出部群２８の構成は、図３に示した実施の形態のマニホールド１４，子ポンプ群１５，多連オートサンプラー１６，カラム群１７並びに検出部群１８と同様である。
【００４９】
この図４に示すシステムにおいても、多連液体クロマトグラフ２の後段には、図３で示した、質量分析計５が設けられている。そして、多連液体クロマトグラフ２並びに質量分析計５により、液体クロマトグラフ−質量分析計が構成される。
【００５０】
以下、図４の多連液体クロマトグラフ２のグラジエント溶出動作を説明する。図４に示すシステムにおいて、マニホールド２４の分岐流路が１０個、すなわち子ポンプ群２５は１０個の子ポンプからなるものとし、ＭＰＡ，ＭＰＢ，ＭＰＣの流量の合計は１０ｍＬ／ｍｉｎよりやや多目の量（ここでは、１０．５ｍＬ／ｍｉｎ）であり、子ポンプＳＰ１〜ＳＰＮの流量は１ｍＬ／ｍｉｎであるとする。
【００５１】
まず、３つの親ポンプＭＰＡ，ＭＰＢ，ＭＰＣが動作し、溶媒槽ＴＡ，ＴＢ，ＴＣの溶媒Ａ，Ｂ，Ｃの溶媒が適宜組み合わされて吸引される。そして、溶媒Ａ，Ｂ，Ｃの組み合わせは、時間経過とともに適宜変更され、親ポンプＭＰＡ，ＭＰＢ，ＭＰＣの出口側で混合され、マニホールド２４に送られる。
【００５２】
図３に示す実施の形態の場合と同様に、子ポンプＳＰ１〜ＳＰＮは、１ｍＬ／ｍｉｎの流量で溶媒を、多連オートサンプラー２６を介して各カラムＣＬＭ１〜ＣＬＭＮに供給し、親ポンプＭＰＡ，ＭＰＢ，ＭＰＣの流量（１０．５ｍＬ／ｍｉｎ）と、子ポンプＳＰ１〜ＳＰＮの合計流量（１０ｍＬ／ｍｉｎ）の差分（０．５ｍＬ／ｍｉｎ）は、背圧制御弁２３を介して廃棄される。また、カラムＣＬＭ１〜ＣＬＭＮからの溶出液は、検出部Ｄ１〜ＤＮにおいて紫外線吸収を利用した試料の検出がなされた後、質量分析計５に設けられた切替えバルブ５１ａに入り、イオン化室５１にてイオン化される。その後、質量分析部５２に導入されデータ処理部５３により検出処理演算が行われる。
【００５３】
本実施の形態においても、多数回の分析又は長期の分析を行うことで、カラムの流路抵抗が変化したとしても、子ポンプＳＰ１〜ＳＰＮが、マニホールド２４の分岐流路ごとに（すなわち、各カラムごとに）設けられているので、各流路の流量は変化しない。したがって、溶出成分ピークの保持時間に変動が生じる等の問題は生じない。
【００５４】
上記したように、本発明では、低圧溶媒混合型並びに高圧溶媒混合型のいずれの多連液体クロマトグラフにも適用でき、これらを用いた溶出成分ピークの保持時間の安定を長期にわたって保つことができるコンビナトリアルケミストリー対応の液体クロマトグラフ−質量分析計を提供することができる。
【００５５】
次に、多連オートサンプラーについて図５，図６に基づいて説明する。これら図５，図６に示した多連オートサンプラーは、図１，図２を前提とする多連オートサンプラーの一例を示す概略構成であり、便宜上２分割して示している。すなわち、図５は、試料等を吸引する側を示し、図６は、係る吸引した試料等をカラムに供給する側を示している。そして、それら図５，図６では、共通の流路切り替えバルブ（六方弁）を共に描いている。また、この多連オートサンプラー１６は、基本的には、通常のオートサンプラーを複数並列に配置したものと略同様の構成をとり、１流路当たりの構成は、通常のオートサンプラーと同じである。以下、実際の動作に従って構成を説明する。
【００５６】
すなわち、図５に示すように、試料を貯留するサンプルラック６０の上方には、ライン数に応じた複数のニードル６１が昇降移動可能に配置される。この各ニードル６１は、同期して動作する。つまり、同時に同一の動きをする。また、各ニードル６１には、それぞれ配管を介してシリンジ６２が接続されており、このシリンジ６２も複数が同期して作動する。これにより、各ニードル６１が下降してサンプルラック６０に納められた容器内に挿入され、その状態でシリンジ６２を動作させて容器内の試料を、ニードル６１を介して吸引する。
【００５７】
次に、各ニードル６１は上昇し、隣接する注入ポート６３上へ移動する。その状態でシリンジ６２を上記と逆の動作を行い、ニードル６１を介して吸引した試料を注入ポート６３内に吐出する。注入ポート６３は、それぞれ試料導入ルートと試料導出ルートを切替えるための六方弁からなるバルブ６４の１つのポートに接続されている。
【００５８】
バルブ６４は、６つのポートＡからＦを備えており、「Ａ−Ｂ，Ｃ−Ｄ，Ｅ−Ｆ」のポートが接続される流路と、「Ｂ−Ｃ，Ｄ−Ｅ，Ｆ−Ａ」のポートが接続される流路に切替えることができる。そして、注入ポート６３がバルブ６４のポートＡに接続される。さらに、ポートＦ，Ｃにサンプルループ６５が接続される。また、ポートＥは、マニホールド６８を介して溶離液６７ａを収容する貯槽６７に連携されている。そしてマニホールド６８と貯槽６７を接続するライン中にポンプ６６が挿入配置され、そのポンプ６６により溶離液６７ａをそれぞれのマニホールド６８によって所定の割合に分割しバルブ６４に供給する。
さらに、ポートＤは図６に示すようにカラム１７（２７）に接続される。そして、各バルブ６４は、それぞれ独立して動作する。
【００５９】
係る構成によると、バルブ６４を適宜切替えることにより、注入ポート６３（ポートＡ）を介して供給される試料を一旦サンプルループ６５内に押し出し、その後、係る試料をカラム１７（２７）へ送る。なおまた、係るカラム１７（２７）への供給後、ニードル６１は、図示省略する洗浄瓶へ移動され、洗浄処理される。
【００６０】
そして、上記したカラム１７（２７）への試料の供給は、各系統毎に独立して制御される。なお、一系統における上記した試料のカラムへの供給処理は、例えば特開平５−３４３２８号公報その他のオートサンプラーについての発明において開示される手順を実行することができる。
【００６１】
一方、図６に示すように、各カラム１７（２７）へ供給された試料は、それぞれ検出器１８（２８）を経由し、質量分析計５の切替えバルブ５１ａに供給される。つまり、各検出器１８（２８）の出力側は、切替えバルブ５１ａの複数の入力ポートにそれぞれ接続される。切替えバルブ５１ａは、複数の入力ポートと１つの出力ポートを有し、それら複数の入力ポートの内の１つを択一的に出力ポートと選択するようになっている。そして、その出力ポートをイオン化室に接続する。これにより、切替えバルブ５１ａを順次切替えることにより、各検出器１８（２８）からの試料が、逐次イオン化室に供給されることになる。なお、イオン化室へ供給されない入力ポートからの試料は、イオン化室に導入されずに廃棄される。
【００６２】
図５，図６に示した多連オートサンプラーは、上記した通り、図１，図２の従来例に適用したものであるが、これは図示の便宜であり、図３，図４に示す本発明の実施の形態の多連オートサンプラーにおいても同様の構成を採る。なお、その場合に、実際には多連オートサンプラーに接続する周辺機器を適宜交換することなる。
【００６３】
【発明の効果】
本発明によれば、多連カラムを構成するカラムの流路抵抗が変化しても、当該カラムを流れる溶媒の流量を一定に保てる。したがって、多数回の分析又は長期の分析を行っても、溶出成分ピークの保持時間の再現性を維持することができる。
【００６４】
また、親ポンプの流量と、子ポンプの流量を適宜設定することで、一部の流路の停止が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】送液主装置に単一の親ポンプを備えた、従来の多連液体クロマトグラフ、及び液体クロマトグラフ−質量分析計の説明図である。
【図２】送液主装置に複数の親ポンプを備えた、従来の多連液体クロマトグラフ、及び液体クロマトグラフ−質量分析計の説明図である。
【図３】送液主装置に単一の親ポンプを備えた、本発明の多連液体クロマトグラフ、及び液体クロマトグラフ−質量分析計の実施の形態を示す説明図である。
【図４】送液主装置に複数の親ポンプを備えた、本発明の多連液体クロマトグラフ、及び液体クロマトグラフ−質量分析計の実施の形態を示す説明図である。
【図５】多連オートサンプラーの構成を示す図（その１）である。
【図６】多連オートサンプラーの構成を示す図（その２）である。
【符号の説明】
１，２ 液体クロマトグラフ
５ 質量分析計
１１，２１ 溶媒槽群
１２，２２ 送液主装置
１３，２３ 背圧制御弁
１４，２４ マニホールド
１５．２５ 子ポンプ群
１６，２６ 多連オートサンプラー
１７，２７ カラム群
１８，２８ 検出器群
１２ａ デガッサー
１２ｂ グラジエントバルブ
１２ｃ グラジエントポンプ
５１ イオン化室
５１ａ 切替えバルブ
５２ 質量分析部
５３ データ処理部
ＣＬＭ１〜ＣＬＭＮ カラム
Ｄ１〜ＤＮ 検出器
ＭＰＡ，ＭＰＢ，ＭＰＣ 親ポンプ
ＳＰ１〜ＳＰＮ 子ポンプ
ＴＡ，ＴＢ，ＴＣ 溶液槽
【発明の属する技術分野】
本発明は、多連カラムを構成するカラムの流路抵抗が変化しても、当該カラムを流れる溶媒の流量を一定に保てる多連液体クロマトグラフの送液技術に関し、より具体的には、多数回の分析又は長期の分析を行っても、溶出成分ピークの保持時間の再現性を維持することができる多連液体クロマトグラフに関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、医薬品等の開発に、合成反応を素反応に分解して組み合わせるコンビナトリアルケミストリーの手法が用いられるようになっている。このコンビナトリアルケミストリーは、例えば「平成１１年度 コンビナトリアルケミストリーの分野で必要とされる分析機器・技術の調査研修報告書」（平成１２年３月 社団法人日本機械工業連合会，社団法人日本分析機器工業会発行）で詳しく報告されている。
【０００３】
コンビナトリアルケミストリーでは、質量分析計（ＭＳ）は高感度の構造解析ツールとしてライブラリーの品質管理からハイスループットスクリーニングまで様々なプロセスで利用されている。特に、液体クロマトグラフ−質量分析計（ＬＣ−ＭＳ）は、オートインジェクタにより多検体の連続分析にも対応でき、その利用頻度は非常に高い。
【０００４】
係るコンビナトリアルケミストリーにおける分析では、液体クロマトグラフ−質量分析計（ＬＣ−ＭＳ）が最も重要なシステムの一つとも言える。この液体クロマトグラフ−質量分析計における基本構成は、液体クロマトグラフの後段に質量分析計を連結し、液体クロマトグラフで分離された試料を質量分析計に設けたイオン化室に供給し、そこにおいてイオン化し、質量分析部にて分析する。
【０００５】
そして、この基本構成によると、１本のカラム，１つの検出器からなるシリアルな分析であり、パラレルに進行するコンビナトリアル合成と比較して試料処理能力に限界がある。もちろん、複数台の液体クロマトグラフ−質量分析計を用意すれば全体のスループットを向上させることもできるが、設備コストが増大高価してしまうし、設置空間も拡大せざるを得なくなる。
【０００６】
一方、コンビナトリアルケミストリー分析は短時間で行わなければならないという要求がある。そして、質量分析計による分析は、１秒或いはそれ以下の短時間で行われるが、液体クロマトグラフによる分析には、数分ないし数十分の時間を要する。このため、液体クロマトグラフ−質量分析計では、質量分析計の稼働率は、液体クロマトグラフの処理速度で規定されてしまい、低くならざるを得なかった。
【０００７】
このような不都合は、液体クロマトグラフを多連とすることで解消できる。液体クロマトグラフを多連とした液体クロマトグラフ−質量分析計では、溶媒をひとつの送液系から複数の流路系に分配し、試料注入装置，分離カラム，検出器を備えた分離系に送液する。そして、各分離系にて分離された試料を質量分析計のイオン化室の入口に設けた切替えバルブに導入する。切替えバルブを動作させ、各分離系を構成するラインを順次切替えることにより、各ラインからのカラム溶出液を順次イオン化室に供給し、イオン化して試料の検出，分析を行う。
【０００８】
係る構成にすると、質量分析計における分析処理は、秒或いはそれ以下の短時間で終了するので、複数の液体クロマトクラフから順次供給されるカラム溶出液を、１つの質量分析計で分析が行える。よって、擬似的に液体クロマトグラフ−質量分析計を複数台用いたようなシステム構成にしつつ、質量分析計は１台で済むため、上記した設備コストが増大したり、設置空間が拡大したりするといった問題も解決できる。
【０００９】
係る多連液体クロマトグラフを用いた液体クロマトグラフ−質量分析計としては、従来、送液系に、図１に示すような低圧混合のグラジエント方式を採用したものや、図２に示す高圧混合のグラジエント方式を採用したものが知られている。
【００１０】
図１の液体クロマトグラフ−質量分析計では、送液系３２は、デガッサー３２ａ，グラジエントバルブ３２ｂ，グラジエントポンプ３２ｃから構成される。つまり、溶媒槽群３１の溶媒槽ＴＡ，ＴＢ，ＴＣの溶媒Ａ，Ｂ，Ｃのうち、適宜の溶媒が、グラジエントバルブ３２ｂを切り替えることでグラジエントポンプ３２ｃにより吸引されて混合される。そして、その混合された溶媒は、マニホールド３３により複数の流路に分配された後、多連オートサンプラー３４に送られる。
【００１１】
多連オートサンプラー３４では、各流路系ごとに試料がサンプリングされ、試料は溶媒とともにカラム群３５（ＣＬＭ１〜ＣＬＭＮ）に注入される。各カラムからの溶出液は、検出器群３６（Ｄ１〜ＤＮ）により検出される。この後、各カラムから送出された溶出液は、質量分析計５に設けられた切替えバルブ５１ａにより順次切り替えられ、イオン化室５１に送られてイオン化される。そして、イオン化後に質量分析部５２に導入された試料は、データ処理部５３により検出処理演算が行われる。
【００１２】
図２の液体クロマトグラフ−質量分析計では、送液系４２は、３つのポンプＭＰＡ，ＭＰＢ，ＭＰＣから構成される。つまり、溶媒槽群４１の溶媒槽ＴＡ，ＴＢ，ＴＣの溶媒Ａ，Ｂ，Ｃのうち、適宜の溶媒が、ポンプＰＡ，ＰＢ，ＰＣにより吸引されて混合される。そして、混合された溶媒は、マニホールド４３により複数の流路系に分配された後、多連オートサンプラー４４に送られる。多連オートサンプラー４４では、各流路系ごとに試料がサンプリングされ、試料は溶媒は試料とともにカラム群４５（ＣＬＭ１〜ＣＬＭＮ）に注入される。各カラムの溶出液は、検出器群４６（Ｄ１〜ＤＮ）により検出される。この後、溶出液は、質量分析計５に設けられた切替えバルブ５１ａにより順次切り替えられて、イオン化室５１にてイオン化され、質量分析部５２に導入された試料は、データ処理部５３により検出処理演算が行われる。
【００１３】
ところで、多連液体クロマトグラフでは、カラムに流れる溶媒の流量は、すべて同一であることが望ましい。しかし、この流量はカラム（ＣＬＭ１〜ＣＬＭＮ）の流路抵抗に影響を受けるため、単に送液系からの溶媒をマニホールドで複数流路に分配する方法では、カラムに流れる溶媒の流量は必ずしも同一になるとは限らない。さらに、仮に、カラムの固定相の充填当初においては、各カラムの流路抵抗が同一であったとしても、繰り返しの使用により流路抵抗に差が出できてしまう。この流路抵抗の違いに起因して、各分岐流路を流れる溶媒の流量は、必ずしも同一にはならない。
【００１４】
例えば、送液系の流量が１０ｍＬ／ｍｉｎで、流路数が１０（すなわち、Ｎ＝１０）である場合、各々の分岐流路に流れる流量は、理想的には１ｍＬ／ｍｉｎである。しかし、現実には、各カラムの流路抵抗の違いに影響されて流量が異なってしまう。もちろん、全く同一の流路抵抗のカラムを多数用意することで、この問題は解決されるが、実際には至難である。
【００１５】
さらに、たとえ最初は、全てのカラムの流路抵抗が同一であったとしても、繰り返しカラムを使用するうちに、流路抵抗が変化してしまうことは避けることができない。このため、カラムに流れる流量が変化してしまう。
【００１６】
従って、多連カラムを使用している限り、全く同一構成のカラムを使用したとしても、各流路ごとに溶出時間が異なってしまい、ピーク保持時間に変動が生じる等不都合が生じる。
【００１７】
このような不都合を解消するために、各流路に独立の送液系を備えた溶出システム、すなわち、各分岐流路に独立のポンプを備えた溶出システムも提案されている。
【００１８】
しかし、低圧混合型のグラジエント溶出システムの各分岐流路に独立のポンプ（図１のグラジエントポンプ３２ｂに相当するポンプ）を設ける場合には、さらに各流路ごとにグラジエントバルブ（溶出用比例バルブ）を用いる必要がある。
【００１９】
また、高圧混合型のグラジエント溶出システムの各流路に独立のポンプを設ける場合には、各流路に複数個のポンプ（図２のポンプＭＰＡ，ＭＰＢ，ＭＰＣに相当するポンプ）を用いる必要がある。しかし、このようなシステムでは、装置が大型化し、配置も困難となり、さらに価格も非常に高価となるので実用的な解決策とは言えない。
【００２０】
なお、ピーク保持時間の補正を行う多連液体クロマトグラフとしては、例えば、実開平２−２１５５４号公報に記載のものも知られている。この公報に記載された液体クロマトグラフでは、（１）各カラムに送られる移動相（溶媒）の流量を測定することで、溶出時間の補正を行う。或いは、（２）試料に標準物質を添加することにより溶出時間の補正を行っている。
【００２１】
しかし、上記公報に開示された従来技術において、（１）の補正を行う場合には、移動相（溶媒）の流量測定を測定する装置が必要となるばかりでなく、データ処理が複雑になるという問題を有する。また、（２）の補正を行う場合には、適切な標準物質がないことも多く、さらに、標準物質があったとしても、データ処理が複雑になるし、サンプル処理も複雑になるという問題を有する。
【００２２】
本発明は、上記した背景に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、上記した問題を解決し、多連カラムを構成するカラムの流路抵抗が変化しても、当該カラムを流れる溶媒の流量を一定に保てる多連液体クロマトグラフを提供することを目的とする。
【００２３】
また、本発明は、多数回の分析又は長期の分析を行っても、溶出成分ピークの保持時間の再現性を維持することができる多連液体クロマトグラフを提供することを目的とする。
【００２４】
【課題を解決するための手段】
上記した目的を達成するため、本発明の多連液体クロマトグラフは、複数の溶媒槽と、各溶媒槽の溶媒をポンプ吸引して前記各溶媒を混合する、単一の親ポンプ又は複数の親ポンプを備えた送液主装置と、前記送液主装置の下流側に設けられたマニホールドと、前記マニホールドのさらに下流側に設けた多連サンプラーと、前記多連サンプラーのさらに下流側に設けた多連カラムとからなるもので、前記マニホールドの分岐流路ごとに子ポンプが設けられてなることを特徴とする。
【００２５】
本発明では、多連カラムを構成するカラムの流路抵抗が変化しても、当該カラムを流れる溶媒の流量は一定であり、多数回の分析又は長期の分析を行っても、溶出成分ピークの保持時間の再現性が損なわれることはない。さらに、保守やカラム交換のために一部の流路の停止も可能である。この場合には、親ポンプの流量と、子ポンプの流量を適宜設定することで、カラムを流れる溶媒の流量を一定に保てる。
【００２６】
本発明の多連液体クロマトグラフでは、送液主装置とマニホールドとの間の送液路に、背圧制御手段（背圧制御弁や抵抗管等）を設けることができる。また、前記送液主装置とマニホールドとの間に、オーバーフロー管を設けることができる。なお、送液主装置とマニホールドとの間の送液路に、背圧制御機能付きのオーバーフロー管を設けてもよい。
【００２７】
本発明は、低圧混合型の多連液体クロマトグラフ及び高圧混合型の多連液体クロマトグラフの双方に適用される。低圧混合型の多連液体クロマトグラフでは、送液主装置は、各溶媒槽側に設けたデガッサーと、デガッサーの下流側に設けたグラジエントバルブと、前記グラジエントバルブのさらに下流側に設けた、単一の親ポンプとから構成できる。また、高圧混合型の多連液体クロマトグラフでは、送液主装置は、各溶媒槽側に設けた、複数の親ポンプから構成することができる。
【００２８】
上記した多連液体クロマトグラフと、質量分析計とにより、コンビナトリアルケミストリー対応の液体クロマトグラフ−質量分析計が構成できる。ここで、質量分析計や、質量分析計との間のインターフェイスは、その種類，方式に限定されることはない。
【００２９】
更に、本発明によれば、低圧混合のグラジエント方式の場合、Ｎ個の流路ごとに、送液系３２（デガッサー３２ａ，グラジエントバルブ３２ｂ，グラジエントポンプ３２ｃ）を設けるものに比べると、送液系は１つで済むので装置全体の大型化も抑制できる。同様に、高圧混合のグラジエント方式の場合、Ｎ個の流路ごとに、３つのポンプからなる送液系４２を設けるもの（すなわち、全体では、Ｎ×３個のポンプを設けるもの）に比べると、ポンプの総設置数を少なくできる。従って、何れの場合も、さほど装置の大型化を招くことなく高精度な測定が可能となる。
【００３０】
なお、上記した各多連液体クロマトグラフを用いたグラジエント溶出方法では、前記送液主装置の流量が、前記マニホールドの分岐流路ごとに設けた子ポンプの流量の合計よりも大きくなるように、前記子ポンプ及び前記送液主装置に備えられた単一の親ポンプまたは複数の親ポンプの送液量を制御することができる。
【００３１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好適な実施の形態について説明する。図３は、送液主装置に単一の親ポンプを備えた、本発明の多連液体クロマトグラフの実施の形態を示す説明図である。
【００３２】
図３に示す実施の形態では、多連液体クロマトグラフ１は、低圧混合型であり、溶媒槽群１１と、送液主装置１２と、背圧制御弁１３と、マニホールド１４と、子ポンプ群１５と、多連オートサンプラー１６と、カラム群１７と、検出器群１８とを含んで構成されている。
【００３３】
そして、溶媒槽群１１は、溶媒Ａ，Ｂ，Ｃが入った、３つの溶媒槽ＴＡ，ＴＢ，ＴＣからなる。送液主装置１２は、溶媒取込み口側に設けたデガッサー１２ａと、グラジエントバルブ１２ｂと、単一の親ポンプ１２ｃとから構成される。グラジエントバルブ１２ｂは、グラジエント溶出を行うために、溶媒Ａ，Ｂ，Ｃのうち所望の溶媒を、それぞれ所定量吸引して混合する。これらデガッサー１２ａ並びにグラジエントバルブ１２ｂは、基本的に従来と同様の構成をとる。そして、本発明の要部の一つである親ポンプ１２ｃは、混合された溶媒をマニホールド１４に送液する。
【００３４】
マニホールド１４は、送液主装置１２の下流側に設けられ、背圧制御弁１３は、送液主装置１２と、マニホールド１４との間の送液路から、分岐して設けられる。この背圧制御弁１３により、親ポンプの脈動が小さくなるように所定の背圧をかけるようになっている。なお、この背圧制御弁１３に代えて、送液主装置１２とマニホールド１４との間に抵抗管を設けるとともに、抵抗管の下流側にオーバーフロー管を設けることもできる。
【００３５】
本発明の要部の一つである子ポンプ群１５は、Ｎ個の子ポンプＳＰ１〜ＳＰＮからなり、各子ポンプＳＰ１〜ＳＰＮは、マニホールド１４の各分岐流路ごとに設けられている。
【００３６】
多連オートサンプラーでは、周知の手法により試料をサンプリングする。また、カラム群１７は、Ｎ個のカラムＣＬＭ１〜ＣＬＭＮからなり、導入された試料の分離を行う。さらに、検出部群１８は、Ｎ個の検出部Ｄ１〜ＤＮからなり、紫外線吸収を利用した試料の検出を行うことができる。
【００３７】
図３では、多連液体クロマトグラフ１の後段（すなわち、検出器群１８の後段）に、質量分析計５が設けられている。多連液体クロマトグラフ１並びに質量分析計５により、液体クロマトグラフ−質量分析計が構成されている。
【００３８】
質量分析計５の入力側に配置された切替えバルブ５１ａは、切り替え操作により検出部群１８の検出部Ｄ１〜ＤＮから送出された溶出液の流路を択一的に選択する。そして、その一系統を流れる溶出液が、次段のイオン化室５１に導かれ、そこにおいてイオン化され、質量分析部５２に供給されて分析され、データ処理部５３により検出処理演算が行われる。
【００３９】
以下、図３の多連液体クロマトグラフ１のグラジエント溶出動作を説明する。たとえば、マニホールド１４の分岐流路が１０個、すなわち子ポンプ群１５は１０個の子ポンプからなるものとし、親ポンプ１２ｃの流量は１０ｍＬ／ｍｉｎよりやや多目の量（ここでは、１０．５ｍＬ／ｍｉｎ）であり、子ポンプＳＰ１〜ＳＰＮの流量は１ｍＬ／ｍｉｎであるとする。このように親ポンプ１２ｃの流量を、子ポンプＳＰ１〜ＳＰＮの総流量よりも多くすることにより、確実に各子ポンプＳＰ１〜ＳＰＮに所望の流量が流れるようにしている。そして、余剰分は、背圧圧制御弁１３を経由して廃棄される。
【００４０】
係る構成において、グラジエントバルブ１２ｂが切り替えられ、親ポンプ１２ｃが動作し、溶媒槽ＴＡ，ＴＢ，ＴＣの溶媒Ａ，Ｂ，Ｃが適宜組み合わされて吸引される。
【００４１】
溶媒Ａ，Ｂ，Ｃの組み合わせは、時間経過とともに適宜変更され、各溶媒はデガッサー１２ａ及びグラジエントバルブ１２ｂを介して混合される。そして、親ポンプ１２ｃは、係る混合された溶媒を吸引し、これをマニホールド１４に供給する。
【００４２】
マニホールド１４の分岐流路側（下流側）に設けられた子ポンプＳＰ１〜ＳＰＮは、１ｍＬ／ｍｉｎの流量で、混合溶媒を多連オートサンプラー１６を介して各カラムＣＬＭ１〜ＣＬＭＮに供給している。
【００４３】
カラムＣＬＭ１〜ＣＬＭＮからの溶出液は、検出部Ｄ１〜ＤＮにおいて紫外線吸収を利用した試料の検出がなされた後、質量分析計５に送られる。質量分析計５では、周知の手法による質量分析が行われる。
【００４４】
本実施の形態では、カラムＣＬＭ１〜ＣＬＭＮを繰り返し使用することで、カラムの流路抵抗が変化したとしても、子ポンプＳＰ１〜ＳＰＮが、マニホールド１４の分岐流路ごとに（すなわち、各カラムごとに）設けられているので、各流路の流量は変化しない。したがって、溶出成分ピークの保持時間に変動が生じる等の問題は生じない。
【００４５】
図４は、送液主装置に複数の親ポンプを備えた本発明の多連液体クロマトグラフ、及びコンビナトリアルケミストリー対応の液体クロマトグラフ−質量分析計の実施の形態を示す説明図である。
【００４６】
図４において、多連液体クロマトグラフ２は、高圧混合型であり、溶媒槽群２１と、送液主装置２２と、背圧制御弁２３と、マニホールド２４と、子ポンプ群２５と、多連オートサンプラー２６と、カラム群２７と、検出器群２８とを含んで構成されている。図４の多連オートサンプラー２６は、図３の多連オートサンプラー１６と同様の、複数のサンプラー（図４では符号２６で示す）により構成される。
【００４７】
そして、溶媒槽群２１は、図３に示した実施の形態におけると同様、溶媒Ａ，Ｂ，Ｃが入った、３つの溶媒槽ＴＡ，ＴＢ，ＴＣからなる。一方、送液主装置２２は、３つの親ポンプＭＰＡ，ＭＰＢ，ＭＰＣからなる。これらの親ポンプＭＰＡ，ＭＰＢ，ＭＰＣは、吸引した溶媒を合流点において混合し、これをマニホールド２４に送液する。
【００４８】
マニホールド２４、子ポンプ群２５、多連オートサンプラー２６、カラム群２７、検出部群２８の構成は、図３に示した実施の形態のマニホールド１４，子ポンプ群１５，多連オートサンプラー１６，カラム群１７並びに検出部群１８と同様である。
【００４９】
この図４に示すシステムにおいても、多連液体クロマトグラフ２の後段には、図３で示した、質量分析計５が設けられている。そして、多連液体クロマトグラフ２並びに質量分析計５により、液体クロマトグラフ−質量分析計が構成される。
【００５０】
以下、図４の多連液体クロマトグラフ２のグラジエント溶出動作を説明する。図４に示すシステムにおいて、マニホールド２４の分岐流路が１０個、すなわち子ポンプ群２５は１０個の子ポンプからなるものとし、ＭＰＡ，ＭＰＢ，ＭＰＣの流量の合計は１０ｍＬ／ｍｉｎよりやや多目の量（ここでは、１０．５ｍＬ／ｍｉｎ）であり、子ポンプＳＰ１〜ＳＰＮの流量は１ｍＬ／ｍｉｎであるとする。
【００５１】
まず、３つの親ポンプＭＰＡ，ＭＰＢ，ＭＰＣが動作し、溶媒槽ＴＡ，ＴＢ，ＴＣの溶媒Ａ，Ｂ，Ｃの溶媒が適宜組み合わされて吸引される。そして、溶媒Ａ，Ｂ，Ｃの組み合わせは、時間経過とともに適宜変更され、親ポンプＭＰＡ，ＭＰＢ，ＭＰＣの出口側で混合され、マニホールド２４に送られる。
【００５２】
図３に示す実施の形態の場合と同様に、子ポンプＳＰ１〜ＳＰＮは、１ｍＬ／ｍｉｎの流量で溶媒を、多連オートサンプラー２６を介して各カラムＣＬＭ１〜ＣＬＭＮに供給し、親ポンプＭＰＡ，ＭＰＢ，ＭＰＣの流量（１０．５ｍＬ／ｍｉｎ）と、子ポンプＳＰ１〜ＳＰＮの合計流量（１０ｍＬ／ｍｉｎ）の差分（０．５ｍＬ／ｍｉｎ）は、背圧制御弁２３を介して廃棄される。また、カラムＣＬＭ１〜ＣＬＭＮからの溶出液は、検出部Ｄ１〜ＤＮにおいて紫外線吸収を利用した試料の検出がなされた後、質量分析計５に設けられた切替えバルブ５１ａに入り、イオン化室５１にてイオン化される。その後、質量分析部５２に導入されデータ処理部５３により検出処理演算が行われる。
【００５３】
本実施の形態においても、多数回の分析又は長期の分析を行うことで、カラムの流路抵抗が変化したとしても、子ポンプＳＰ１〜ＳＰＮが、マニホールド２４の分岐流路ごとに（すなわち、各カラムごとに）設けられているので、各流路の流量は変化しない。したがって、溶出成分ピークの保持時間に変動が生じる等の問題は生じない。
【００５４】
上記したように、本発明では、低圧溶媒混合型並びに高圧溶媒混合型のいずれの多連液体クロマトグラフにも適用でき、これらを用いた溶出成分ピークの保持時間の安定を長期にわたって保つことができるコンビナトリアルケミストリー対応の液体クロマトグラフ−質量分析計を提供することができる。
【００５５】
次に、多連オートサンプラーについて図５，図６に基づいて説明する。これら図５，図６に示した多連オートサンプラーは、図１，図２を前提とする多連オートサンプラーの一例を示す概略構成であり、便宜上２分割して示している。すなわち、図５は、試料等を吸引する側を示し、図６は、係る吸引した試料等をカラムに供給する側を示している。そして、それら図５，図６では、共通の流路切り替えバルブ（六方弁）を共に描いている。また、この多連オートサンプラー１６は、基本的には、通常のオートサンプラーを複数並列に配置したものと略同様の構成をとり、１流路当たりの構成は、通常のオートサンプラーと同じである。以下、実際の動作に従って構成を説明する。
【００５６】
すなわち、図５に示すように、試料を貯留するサンプルラック６０の上方には、ライン数に応じた複数のニードル６１が昇降移動可能に配置される。この各ニードル６１は、同期して動作する。つまり、同時に同一の動きをする。また、各ニードル６１には、それぞれ配管を介してシリンジ６２が接続されており、このシリンジ６２も複数が同期して作動する。これにより、各ニードル６１が下降してサンプルラック６０に納められた容器内に挿入され、その状態でシリンジ６２を動作させて容器内の試料を、ニードル６１を介して吸引する。
【００５７】
次に、各ニードル６１は上昇し、隣接する注入ポート６３上へ移動する。その状態でシリンジ６２を上記と逆の動作を行い、ニードル６１を介して吸引した試料を注入ポート６３内に吐出する。注入ポート６３は、それぞれ試料導入ルートと試料導出ルートを切替えるための六方弁からなるバルブ６４の１つのポートに接続されている。
【００５８】
バルブ６４は、６つのポートＡからＦを備えており、「Ａ−Ｂ，Ｃ−Ｄ，Ｅ−Ｆ」のポートが接続される流路と、「Ｂ−Ｃ，Ｄ−Ｅ，Ｆ−Ａ」のポートが接続される流路に切替えることができる。そして、注入ポート６３がバルブ６４のポートＡに接続される。さらに、ポートＦ，Ｃにサンプルループ６５が接続される。また、ポートＥは、マニホールド６８を介して溶離液６７ａを収容する貯槽６７に連携されている。そしてマニホールド６８と貯槽６７を接続するライン中にポンプ６６が挿入配置され、そのポンプ６６により溶離液６７ａをそれぞれのマニホールド６８によって所定の割合に分割しバルブ６４に供給する。
さらに、ポートＤは図６に示すようにカラム１７（２７）に接続される。そして、各バルブ６４は、それぞれ独立して動作する。
【００５９】
係る構成によると、バルブ６４を適宜切替えることにより、注入ポート６３（ポートＡ）を介して供給される試料を一旦サンプルループ６５内に押し出し、その後、係る試料をカラム１７（２７）へ送る。なおまた、係るカラム１７（２７）への供給後、ニードル６１は、図示省略する洗浄瓶へ移動され、洗浄処理される。
【００６０】
そして、上記したカラム１７（２７）への試料の供給は、各系統毎に独立して制御される。なお、一系統における上記した試料のカラムへの供給処理は、例えば特開平５−３４３２８号公報その他のオートサンプラーについての発明において開示される手順を実行することができる。
【００６１】
一方、図６に示すように、各カラム１７（２７）へ供給された試料は、それぞれ検出器１８（２８）を経由し、質量分析計５の切替えバルブ５１ａに供給される。つまり、各検出器１８（２８）の出力側は、切替えバルブ５１ａの複数の入力ポートにそれぞれ接続される。切替えバルブ５１ａは、複数の入力ポートと１つの出力ポートを有し、それら複数の入力ポートの内の１つを択一的に出力ポートと選択するようになっている。そして、その出力ポートをイオン化室に接続する。これにより、切替えバルブ５１ａを順次切替えることにより、各検出器１８（２８）からの試料が、逐次イオン化室に供給されることになる。なお、イオン化室へ供給されない入力ポートからの試料は、イオン化室に導入されずに廃棄される。
【００６２】
図５，図６に示した多連オートサンプラーは、上記した通り、図１，図２の従来例に適用したものであるが、これは図示の便宜であり、図３，図４に示す本発明の実施の形態の多連オートサンプラーにおいても同様の構成を採る。なお、その場合に、実際には多連オートサンプラーに接続する周辺機器を適宜交換することなる。
【００６３】
【発明の効果】
本発明によれば、多連カラムを構成するカラムの流路抵抗が変化しても、当該カラムを流れる溶媒の流量を一定に保てる。したがって、多数回の分析又は長期の分析を行っても、溶出成分ピークの保持時間の再現性を維持することができる。
【００６４】
また、親ポンプの流量と、子ポンプの流量を適宜設定することで、一部の流路の停止が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】送液主装置に単一の親ポンプを備えた、従来の多連液体クロマトグラフ、及び液体クロマトグラフ−質量分析計の説明図である。
【図２】送液主装置に複数の親ポンプを備えた、従来の多連液体クロマトグラフ、及び液体クロマトグラフ−質量分析計の説明図である。
【図３】送液主装置に単一の親ポンプを備えた、本発明の多連液体クロマトグラフ、及び液体クロマトグラフ−質量分析計の実施の形態を示す説明図である。
【図４】送液主装置に複数の親ポンプを備えた、本発明の多連液体クロマトグラフ、及び液体クロマトグラフ−質量分析計の実施の形態を示す説明図である。
【図５】多連オートサンプラーの構成を示す図（その１）である。
【図６】多連オートサンプラーの構成を示す図（その２）である。
【符号の説明】
１，２ 液体クロマトグラフ
５ 質量分析計
１１，２１ 溶媒槽群
１２，２２ 送液主装置
１３，２３ 背圧制御弁
１４，２４ マニホールド
１５．２５ 子ポンプ群
１６，２６ 多連オートサンプラー
１７，２７ カラム群
１８，２８ 検出器群
１２ａ デガッサー
１２ｂ グラジエントバルブ
１２ｃ グラジエントポンプ
５１ イオン化室
５１ａ 切替えバルブ
５２ 質量分析部
５３ データ処理部
ＣＬＭ１〜ＣＬＭＮ カラム
Ｄ１〜ＤＮ 検出器
ＭＰＡ，ＭＰＢ，ＭＰＣ 親ポンプ
ＳＰ１〜ＳＰＮ 子ポンプ
ＴＡ，ＴＢ，ＴＣ 溶液槽
Claims (5)
- 複数の溶媒槽と、
前記各溶媒槽の溶媒を吸引して前記各溶媒を混合する単一の親ポンプ又は複数の親ポンプを備えた送液主装置と、
前記送液主装置の下流側に設けたマニホールドと、
前記マニホールドのさらに下流側に設けた多連サンプラーと、
前記多連サンプラーのさらに下流側に設けた多連カラムとからなる多連液体クロマトグラフにおいて、
前記マニホールドの分岐流路ごとに子ポンプが設けられてなることを特徴とする多連液体クロマトグラフ。 - 前記送液主装置と前記マニホールドとの間の送液路に、背圧制御手段が設けられたことを特徴とする請求項１に記載の多連液体クロマトグラフ。
- 前記送液主装置と、前記マニホールドとの間に、オーバーフロー管が設けられたことを特徴とする請求項１に記載の多連液体クロマトグラフ。
- 前記送液主装置は、
低圧混合グラジェント方式の送液機構を備えたことを特徴とする請求項１から３の何れか１項に記載の多連液体クロマトグラフ。 - 前記送液主装置は、
高圧混合グラジェント方式の送液機構を備えたことを特徴とする請求項１から３の何れか１項に記載の多連液体クロマトグラフ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002111197A JP3886406B2 (ja) | 2002-04-12 | 2002-04-12 | 多連液体クロマトグラフ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002111197A JP3886406B2 (ja) | 2002-04-12 | 2002-04-12 | 多連液体クロマトグラフ |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002340876A JP2002340876A (ja) | 2002-11-27 |
| JP2002340876A5 JP2002340876A5 (ja) | 2005-09-22 |
| JP3886406B2 true JP3886406B2 (ja) | 2007-02-28 |
Family
ID=19193917
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002111197A Expired - Fee Related JP3886406B2 (ja) | 2002-04-12 | 2002-04-12 | 多連液体クロマトグラフ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3886406B2 (ja) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| ITMI20040399A1 (it) * | 2004-03-03 | 2004-06-03 | Thermo Finnigan Italia S P A | Campionatore automatico associabile a strumenti per l'analisi cromatografica |
| JP5924113B2 (ja) | 2012-05-15 | 2016-05-25 | 株式会社島津製作所 | ニードル洗浄機構 |
| WO2015063886A1 (ja) * | 2013-10-30 | 2015-05-07 | 株式会社島津製作所 | 液体クロマトグラフ装置 |
| CN113474647B (zh) * | 2019-03-13 | 2024-01-23 | 株式会社岛津制作所 | 色谱仪用自动进样器 |
| JP2023011436A (ja) * | 2021-07-12 | 2023-01-24 | 株式会社日立ハイテク | 質量分析システム、処理装置及び異常検出方法 |
| CN117571897B (zh) * | 2023-11-15 | 2024-04-30 | 青岛惠安康生物工程有限公司 | 一种液相色谱-质谱联用仪及切换装置 |
-
2002
- 2002-04-12 JP JP2002111197A patent/JP3886406B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2002340876A (ja) | 2002-11-27 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US10209229B2 (en) | Mixer bypass sample injection for liquid chromatography | |
| EP2329258B1 (en) | Parallel screening supercritical fluid chromatography | |
| US10641746B2 (en) | Sample injection with fluidic connection between fluid drive unit and sample accommodation volume | |
| EP2689244B1 (en) | Valve and splitting system for multi-dimensional liquid analysis | |
| US9945762B2 (en) | Apparatus and method for introducing sample into a separation unit of a chromatography system without disrupting a mobile phase | |
| US8343774B2 (en) | Chromatography-based monitoring and control of multiple process streams | |
| US20070134808A1 (en) | Simultaneous multi-column liquid chromatograph for direct sampling of an array of liquid samples | |
| EP3452820B1 (en) | Method and apparatus for injecting a chromatographic sample | |
| US6743356B1 (en) | High throughput high performance chromatography system | |
| EP2201359B1 (en) | Device for generating micro- and nanoflow mobile phase gradients for high-performance liquid chromatography. | |
| JP6437005B2 (ja) | 多次元液体分析システムにおける体積フローの調整 | |
| JP3886406B2 (ja) | 多連液体クロマトグラフ | |
| JP5735065B2 (ja) | 液体クロマトグラフィー用の移動相調整装置 | |
| CN113396328A (zh) | 分析装置 | |
| WO2021202187A1 (en) | Large volume sample injection for liquid chromatography | |
| WO2017122261A1 (ja) | 液体クロマトグラフ分析装置 | |
| JP2001165922A (ja) | クロマトグラフ質量分析装置 | |
| GB2588635A (en) | Sample injector with fluidic sample mixing | |
| US20240011957A1 (en) | Testing a sampling unit fluidically coupled to a source | |
| JP2002365272A (ja) | 液体クロマトグラフ及び分析システム | |
| JP2002071657A (ja) | グラジェント液体クロマトグラム測定装置および測定方法 | |
| CN112740030A (zh) | 具有液相色谱仪的分析装置以及液相色谱仪的分析方法 | |
| JP2000266738A (ja) | 液体クロマトグラフ質量分析装置 | |
| CN116507910A (zh) | 自动分析装置的控制方法 | |
| JPH0694693A (ja) | 試料の分析方法及び装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20050412 |
|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20050412 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20061109 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20061121 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20061121 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Ref document number: 3886406 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101201 Year of fee payment: 4 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101201 Year of fee payment: 4 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111201 Year of fee payment: 5 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111201 Year of fee payment: 5 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121201 Year of fee payment: 6 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20131201 Year of fee payment: 7 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |