JP3911684B2 - 分離用カラムの製造方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、分離分析手段である液体クロマトグラフィーやキャピラリー電気泳動法等で用いる分離用カラムの製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
ミクロ液体クロマトグラフにおいて、高い分離能力、すなわち高理論段を有するカラムを用いることは最重要事項である。カラムは、フリットをカラム管前後に設け、その間に液体クロマトグラフ充填剤を充填する。試料成分の分離は、液体クロマトグラフ充填剤により達成されるが、カラムで分離された試料成分は、フリットを経て検出器に至る。このフリットは、１）流路抵抗が小さい、２）安定である、３）フリットの長さが短くフリット中でのピークの広がりが小さい、ことが必要である。キャピラリーカラムの内径は、１ｍｍ以下になると微小なフリットをカラム内部に設けることが困難になってくるので、カラム外部に設けることが多い。この場合、フリットがカラム内径より大きなものになり、前記フリット内部での試料ピーク分散が増し好ましくない。
【０００３】
そこで、前記フリットをカラム内部に設ける方法としては、イ）ガラスウールを詰める、ロ）多孔性ポーラスポリマービーズを挿入する、ハ）ガラスビーズを詰めこれをアーク放電により焼き固める、ニ）珪酸シリカ溶液とホルムアルデヒドの混合物をキャピラリーカラムに挿入し焼き固める、などの方法が従来から行われてきた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来のフリットを設ける方法は、カラムの圧力が高まったとき流出し易く安全性に欠けるか、または適度な流れ抵抗をもつ小さなフリットを設けるのが困難であった。すなわち、固い円筒の中に固い樹脂を挿入するのは固いもの同志の作用で無理があり、水ガラスの場合は粘稠な液体の導入後、一部を局部的に加熱するものであるが、フリット内部の液体の通過性を加熱の程度により調整することは非常に困難であった。局部的な加熱は技術的に困難で熱の一部が他の部分にも伝わってしまい、結果として適切な長さのフリットを調整することは難しく、フリットが長いものになり易かった。さらに、フリットを設ける前段階として水ガラスをカラムに充填するので、フリットを設けるのに用いられなかった粘稠な液体はきれいに洗い出し、カラム壁面を異物のないスムーズな状態にしなければならず、この手順を完全に達成することは困難であった。
【０００５】
そのため、上記従来のカラム内フリットは、適度の流路抵抗をもち、かつ安定性の良いものを再現よく設けることができないという課題を有していた。
【０００６】
そこで、本発明は、適度の流路抵抗をもち、かつ再現よく製造できる安定性に富むフリットをもった分離用カラムの製造方法を提供することを目的としてなされたものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
そのため、本発明は、熱軟化した状態の細孔を有する熱可塑性のフリット樹脂に細管１の一端を押し付けた後、ピアノ線を用いて、細管１の一端に位置する軟化しているフリッ ト樹脂を細管１中へ移動し、冷却固化することにより、フリット２を細管１の中央側に設けることを特徴とするものとしている。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を実施の形態に基づき詳細に説明する。
【０００９】
図１は本発明の実施形態を示しており、熱軟化した状態の細孔を有する熱可塑性樹脂を細管１の内部に挿入し冷却固化してなるフリット２を設けてなるものとしている。
【００１０】
熱可塑性樹脂としては、不活性で耐溶媒性に優れたものであることが好ましく、例えばポリプロピレン、ポリエチレン、テフロン等からなる市販のフリット樹脂を用いることができる。
【００１１】
細管１としては、一般の分離用カラムに用いられる溶融シリカガラス管等とすることができ、強度性に優れたものとするため表面にポリイミド樹脂１ａを被覆したものとしている。
【００１２】
フリット２は、前記ポリプロピレン、ポリエチレン、テフロン等のフリット樹脂シートを加熱し軟化した状態にし、これに溶融シリカガラス管（内径０．５ｍｍ）とした細管１の一端を押し付けて浸し、次いで引き上げると同時に浸された細管１の外側をきれいに拭き、自然冷却して固化することにより細管１の内部に設けられる。
【００１３】
さらに、図２に示したように本発明は、前記フリット２を一端に設けた細管１にカラム充填剤３である液体クロマトグラフ充填剤を充填した後、再びこの充填剤３の末端部にもう一つのフリット２を同一の手順により設けてなるものとすることができる。本発明で得た分離用カラムは、液体クロマトグラフ用カラムとして用いることができる。
【００１４】
上記本発明で得た分離用カラム（以下、本発明品という）は、カラム充填剤３を充分に保持すると共に、液体クロマトグラフ溶離液をよく通過させる。また、フリット２は短く調整することができ、カラム中で展開された試料成分ゾーンを広げることなく通過させることができるものとなる。さらに、フリット２が細管１内部に固く保持されるので、液体クロマトグラフ用カラムとして高圧で使用できるものとなる。図３に、前記液体クロマトグラフ用カラム（内径０．５ｍｍ、長さ１５０ｍｍ）により得られた分離例を示すと共に、図４に、従来品である株式会社ケムコ製液体クロマトグラフ用カラム（内径２．１ｍｍ、長さ１５０ｍｍ）により得られた分離例を示す。
【００１５】
なお、装置は旭テクネイオン社製のハンディクロマトを用い、流速を本発明品では３０μｌ／ｍｉｎ、従来品では２５０μｌ／ｍｉｎに調整し、圧力を本発明品では５３ｋｇ／ｃｍ² 、従来品では４７ｋｇ／ｃｍ² に調整し、サンプルとしては本発明品、従来品の何れも、０．１％ウラシル：０．５％ベンゼン：１．０％アセナフテン（１：２０：５）溶液を移動相（アセトニトリル：水＝６：４）により１００倍に希釈したものを用いた。
【００１６】
また、本発明は、加熱により軟化した前記フリット樹脂シートに細管１の一端を押し付けた後、細管１の内部を減圧し、細管１の一端に位置する軟化しているフリット樹脂を管中へ引き込み、この部分を冷却することにより、図５に示したようにフリット２を細管１の一端ではなく細管１の中央側に設けてなるものとすることができる。なお、細管１の一端の軟化した状態にあるフリット２は、ピアノ線を用いてもカラム中央側に移動できる。また、フリット用樹脂シートをシリンジ中で溶融し、次いでこの溶融状態の樹脂をシリンジより押し出し、カラム用細管１中へ挿入しフリットを設けることもできる。本発明品は、電気クロマトグラフ用カラムとして用いることができる。
【００１７】
さらに、本発明は、上記手順により細管１の一端にフリット２を設け、この細管１を局部的に加熱しながらフリット２をピアノ線で細管１の中央部へ押し、細管１の一端より約１０ｍｍ入った場所にフリット２を移動させ次いでこの一端から図６に示したようにカラム充填剤３を充填するか、またはカラム充填剤３を充填した後、図７に示したように細管１の一端にさらにフリット２を前記手順により設けてなるものとすることができる。本発明品は、試料濃縮部を持つキャピラリー電気泳動用カラムとして用いることができる。
【００１８】
【発明の効果】
本発明は、以上に述べたように構成されているため、適切な長さに調整することができる共に、本発明品は、適度の流路抵抗をもち、かつ安定性に富むフリットを備えたものとなり、液体クロマトグラフ用カラム、電気クロマトグラフ用カラムおよびキャピラリー電気泳動用カラムとして好ましく用いることができるものとなった。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明品の一実施形態を示す概略拡大断面図である。
【図２】 本発明品の他実施形態を示す概略拡大断面図である。
【図３】 本発明品を用いて得られたクロマトグラムを示す図である。
【図４】 従来の分離用カラムを用いて得られたクロマトグラムを示す図である。
【図５】 本発明品のさらに他の実施形態を示す概略拡大断面図である。
【図６】 本発明品のさらに他の実施形態を示す概略拡大断面図である。
【図７】 本発明品さらに他の実施形態を示す概略拡大断面図である。
【符号の説明】
１ 細管
２ フリット

Claims (1)

1. 熱軟化した状態の細孔を有する熱可塑性のフリット樹脂に細管（１）の一端を押し付けた後、ピアノ線を用いて、細管（１）の一端に位置する軟化しているフリット樹脂を細管（１）中へ移動し、冷却固化することにより、フリット（２）を細管（１）の中央側に設けることを特徴とする分離用カラムの製造方法。

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