JP4102836B2 - 分離精製分析装置 - Google Patents

Description

本発明は、試料中の含有成分のうち特定の成分を分離して分析するための分離精製分析装置に関するものである。

従来から、分離精製分析装置として、液体クロマトグラフィ、ガスクロマトグラフィ又は、電気泳動効果等を利用して試料中の含有成分から特定の成分を分離する分離精製部と、この分離精製部によって分離された成分を検出する検出部とを備えたものが知られている。

この種の検出器としては、前記分離精製部により分離された成分について吸光度を検出するものがある（例えば、特許文献１の液体クロマトグラフィ用検出器）。
特開２００３−１４９１３５号公報

しかしながら、特許文献１の検出器では、分離された成分の分析を、検出された吸光度に基づいて行うようにしているので、分析の精度を向上させるのが難しかった。

すなわち、吸光度は試料を透過する前後における光の強度の比（透過率）に基づいて算出されるため、分析精度を向上させるためには検出対象となる光の強度の比が大きくなるように試料を透過する光路を長く設定する必要がある。

そして、前記光路を長くするためには試料の流路断面積を大きくしたり流路に対する光の照射方向を変更すること等が必要となるが、このような設計変更は大掛かりなものとなり、装置内のスペース等の制限から限界があった。

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、分析の精度を容易に向上させることができる分離精製分析装置を提供することを目的としている。

上記課題を解決するために、本発明は、複数の成分を含む試料から分析対象成分を分離して分析する分離精製分析装置であって、流路が形成された分離部と、前記流路内で前記各成分を当該成分ごとに速度差を持って流すことが可能な精製部とを含む分離精製部と、前記分析対象成分の吸収波長を含む励起光を照射する励起光源と、この励起光源から照射された励起光を前記分離部に予め設定された照射対象箇所まで導いて前記試料に透過させる励起光案内部と、前記分析対象成分の吸収波長以外の波長を有する測定光を照射する測定光源と、この測定光源から照射された測定光を前記照射対象箇所まで導いて前記試料に透過させる測定光案内部と、前記試料を透過する前後における前記測定光の位相変化を検出する位相変化測定部とを備え、前記励起光案内部は、前記試料に対し第一の光軸に沿って励起光を照射する一方、前記測定光案内部は、前記第一の光軸に対し前記流路内で交差する第二の光軸に沿って測定光を照射し、前記励起光案内部は、前記第二の光軸に対する第一の光軸の交差位置を前記流路内で移動させる光軸調整部を備えていることを特徴とする分離精製分析装置を提供する。

本発明によれば、励起光を照射して分析対象成分を励起させることにより光熱変換を生じさせ、この光熱変換に伴い発熱する試料の温度変化を、試料の屈折率変化として試料透過前後の測定光に基づいて測定することにより前記分析対象成分の定量分析を行うことができる。

具体的に、励起光案内部及び測定光案内部によって励起光源及び測定光源からそれぞれ照射対象箇所まで励起光及び測定光を導いて、位相変化測定部によって測定光の位相変化を測定することができる。

すなわち、本発明に係る分離精製分析装置では前記光熱変換の程度を大きくすることにより分析精度を向上させることができるので、この光熱変換の契機となる励起光の強度を増加すれば、分析対象成分の濃度が低い場合であっても高精度の分析が可能となる。

したがって、本発明によれば、励起光の増強といった比較的簡易的な方法で容易に分析精度を向上させることができる。

また、本発明によれば、励起光の光軸と測定光の光軸とを別々に設定することができるので、第一の光軸上に励起光によって発熱する物が配置されている場合であっても、この物に対し測定光を透過させることなく当該測定光を試料に導くことができ、前記励起光によって発熱した物を透過することによる測定光の位相変化を発生させることを抑制することができる。

したがって、この構成によれば、試料の温度変化には起因しない位相変化が測定光に生じるのを排除して分析精度の安定化を図ることができる。

さらに、本発明によれば、第一の光軸と第二の光軸との交差位置を調整することができるので、流路断面における外側と中心側とで成分の濃度が異なる場合であっても、交差位置を高濃度側の位置に移動させることができる。

さらに、本発明は、複数の成分を含む試料から分析対象成分を分離して分析する分離精製分析装置であって、流路が形成された分離部と、前記流路内で前記各成分を当該成分ごとに速度差を持って流すことが可能な精製部とを含む分離精製部と、前記分析対象成分の吸収波長を含む励起光を照射する励起光源と、この励起光源から照射された励起光を前記分離部に予め設定された照射対象箇所まで導いて前記試料に透過させる励起光案内部と、前記分析対象成分の吸収波長以外の波長を有する測定光を照射する測定光源と、この測定光源から照射された測定光を前記照射対象箇所まで導いて前記試料に透過させる測定光案内部と、前記試料を透過する前後における前記測定光の位相変化を検出する位相変化測定部とを備え、前記励起光案内部及び測定光案内部は、互いに略同軸に設定された光軸であって前記流路の少なくとも一部において前記成分の流れ方向と略平行する光軸に沿って励起光及び測定光を前記試料に透過させることを特徴とする分離精製分析装置を提供する。

本発明によれば、励起光を照射して分析対象成分を励起させることにより光熱変換を生じさせ、この光熱変換に伴い発熱する試料の温度変化を、試料の屈折率変化として試料透過前後の測定光に基づいて測定することにより前記分析対象成分の定量分析を行うことができる。

具体的に、励起光案内部及び測定光案内部によって励起光源及び測定光源からそれぞれ照射対象箇所まで励起光及び測定光を導いて、位相変化測定部によって測定光の位相変化を測定することができる。

すなわち、本発明に係る分離精製分析装置では前記光熱変換の程度を大きくすることにより分析精度を向上させることができるので、この光熱変換の契機となる励起光の強度を増加すれば、分析対象成分の濃度が低い場合であっても高精度の分析が可能となる。

したがって、本発明によれば、励起光の増強といった比較的簡易的な方法で容易に分析精度を向上させることができる。

また、本発明によれば、互いに略同軸に設定された光軸に沿って励起光及び測定光を試料に透過させているので、励起光により光熱変換が生じた範囲の略全範囲にわたり測定光を透過させることにより、前記温度変化（位相変化）をより大きな値として得ることができ、分析精度をより向上させることができる。

さらに、本発明では、前記流路の少なくとも一部において前記成分の流れ方向と略平行する光軸に沿って励起光及び測定光を照射する構成とされているので、前記流れ方向と交差する方向に励起光及び測定光を照射する場合と異なり流路の断面積を大きくすることなく、励起光及び測定光の光路を長く採ることができる。

ただし、本発明においては、前記流路の少なくとも一部において分析対象成分のみが流れるように流路の長さ及び成分の流速を設定することが必要となる。

具体的に、前記測定光案内部は、前記測定光源から照射された光を互いに光周波数の異なる二つの光に分光し、分光された光のうちの一方の光を前記測定光としてこの測定光のみを前記照射対象箇所まで導くとともに前記試料を透過した測定光を前記位相変化測定部まで導き、分光された他方の光を参照光として前記位相変化測定部に導き、前記位相変化測定部は、前記試料を透過した前記測定光と試料を透過していない前記参照光とに基づく光干渉法により前記位相変化を測定する構成とすることができる。

このようにすれば、位相変化測定部により参照光と測定光との位相差を測定することによって分析対象成分の定量分析を行うことができる。

そして、記励起光案内部は、前記分離部に対し励起光の入射位置と反対側に設けられ、前記試料を透過した励起光を反射させることによって当該励起光を前記試料に対し往復して透過させる励起光反射部材を備えていることが好ましい。

この構成によれば、励起光を試料に対し往復して透過させることにより当該励起光の光路を長くすることができるので、光熱効果を増大させることができ、分析精度を向上することができる。

このとき、前記励起光反射部材を、前記試料を透過する前記測定光の光軸上に焦点が配置された凹面鏡で形成することにより、測定光の光軸上における光熱効果をより増大させて分析精度をより向上することができる。

前記分離精製分析装置において、前記励起光源は、ランプ光源からなり、前記励起光案内部は、前記ランプ光源により照射された光から特定の波長を有する前記励起光を取り出すフィルタを備えていることが好ましい。

このようにすれば、励起光源にランプ光源を採用することができるので、レーザー光源を用いる場合と比較してコストを抑えることができる。

そして、前記分離精製部は、閉断面の前記流路が形成された前記分離部と、前記流路内に充填された吸着剤及び前記流路内に液体試料を供給する供給部を有する前記精製部とを備え、この精製部により液体試料を供給することにより当該液体試料に含まれる前記各成分が前記吸着剤に対する吸着率の差異に応じた速度差を持って前記流路内を流れる構成とすることができる。

一方、記分離精製部は、前記流路が形成された前記分離部と、前記流路の流れ方向の二箇所において当該流路内の液体試料に対し電圧を印加する前記精製部とを備え、この精製部により電圧が印加されることにより前記流路内の液体試料に含まれる各成分がその電気的特性の差異に応じた速度差を持って前記流路内を流れる構成とすることもできる。

この構成によれば、いわゆる液体クロマトグラフィ又は電気泳動法を利用して分離精製された分析対象成分に対し前記検出部により定量分析を行うことができる。

本発明によれば、分析の精度を容易に向上させることができる。

以下、本発明の好ましい実施形態について図面を参照して説明する。

図１は、本発明の実施形態に係る分離精製分析装置の全体構成を示す概略図である。

図１を参照して、分離精製分析装置１は、複数の成分を含む液体試料から分析対象成分を分離する分離精製部２と、この分離精製部２により分離された分析対象成分の分析を行う検出部３とを備えている。

分離精製部２は、いわゆる液体クロマトグラフィの原理を利用したものである。つまり、分離精製部２は、アルミナ、シリカゲル又はイオン交換樹脂等の吸着剤が充填されたカラム（分離部）４と、このカラム４内に液体試料を供給する供給部５と、カラム４から排出された液体試料を回収する廃液溜め６とを備えている。なお、本実施形態では、前記供給部５とカラム４内に充填された吸着剤とが精製部を構成している。

カラム４は、液体試料を満たす閉断面の流路４ａが形成された筒状の部材である。このカラム４の長手方向の一部には、光透過性を有する照射窓４ｂ及び照射窓４ｃ（それぞれ照射対象箇所の一例）が相対向する側面に設けられ、これら照射窓４ｂ、４ｃを通してカラム４の外側から流路４ａ内の液体試料に光を透過させることが可能とされている。

供給部５は、試料を収容する試料容器７と、この試料容器７から試料を吸い上げるポンプ８と、このポンプ８から吐出された液体試料を前記カラム４内に注入するインジェクタ９とを備えている。

そして、この供給部５によって液体試料がカラム４内に注入されることにより、当該液体試料に含まれる各成分が前記吸着剤に対する吸着率の差異に応じた速度差を持って流路４ａ内を流れる、つまり、各成分が分離精製されることになる。

一方、検出部３は、前記カラム４内で分離精製された各成分の定量分析を行うことが可能とされている。

具体的に、検出部３は、所定の励起光を照射する励起光源１０と、この励起光源１０から照射された励起光を前記照射窓４ｂ、４ｃまで導いて液体試料を透過させる励起光案内部１１と、所定の測定光を照射する測定光源１２と、この測定光源１２から照射された測定光を前記照射窓４ｂ、４ｃまで導いて液体試料に透過させる測定光案内部１４と、液体試料を通過する前後における測定光の位相変化を測定する位相変化測定部１５とを備えている。

励起光源１０は、液体試料に含まれる各成分のうち分析対象成分の吸収波長を含む光を照射する。例えば、分析対象成分が生体分子や有機分子等の場合、これらの分子は２００〜４００ｎｍの紫外域に吸収波長を有するため、励起光源１０には水銀キセノンランプや重水素ランプが使用される。

励起光案内部１１は、前記励起光源１０から照射された光から分析対象成分の吸収波長（分析対象成分が生体分子や有機分子の場合には２６５ｎｍや２８０ｎｍ）を有する励起光を取り出す干渉フィルタ１６と、この干渉フィルタ１６を通過した励起光を所定周期の断続光に変換するチョッパ１７と、このチョッパ１７を通過した励起光を照射窓４ｂ、４ｃ側に反射させるミラー１８とを備え、このミラー１８によって反射された励起光が光軸Ｌ１に沿って各照射窓４ｂ、４ｃを通して液体試料を透過する。これにより、液体試料中の分析対象成分が励起光を吸収して発熱し（光熱変換が生じ）、その温度変化（上昇）によって液体試料の屈折率が変化する。本実施形態において、前記光軸Ｌ１はカラム４内の液体試料の流れ方向Ｄ１に対し略４５°の傾斜角を持って交差している。

なお、生体分子や有機分子とマーカとして色素分子とを結合した液体試料を分析する場合、前記色素分子としては一般に可視域に吸収波長を有するものが採用されるため、前記励起光源１０としてハロゲンランプ等の白色光源を採用するとともに、前記干渉フィルタ１６により可視域（約３６０ｎｍ〜約８３０ｎｍ）の吸収波長を有する励起光を取り出すことができるものを採用することができる。

また、励起光を取り出す手段としては、前記干渉フィルタ１６に限定されることはなく、例えば、プリズムや解析格子を用いた分光手段を採用することもできる。

測定光源１２は、前記分析対象成分の吸収波長及び液体試料中の溶媒の吸収波長以外の波長を有する光を照射する。例えば、水等の溶媒は一般に可視域の吸収波長を有しないため、このような溶媒を使用する場合、測定光源１２にはＨｅ−Ｎｅレーザ等が使用される。Ｈｅ−Ｎｅレーザを採用することにより強度の安定化も図ることができる。

測定光案内部１４は、前記測定光源１２から照射された光を二つの偏波Ｐ１、Ｐ２に分光して、これら偏波Ｐ１、Ｐ２のうちの偏波Ｐ１を測定光として前記液体試料に透過させるとともに透過後の偏波Ｐ１を位相変化測定部１５に導く一方、偏波Ｐ２を参照光として液体試料に透過させることなく位相変化測定部１５に導くようになっている。

具体的に、測定光案内部１４において、前記測定光源１２から照射された光は、１／２波長板１９で偏波面が調整され、さらにビームスプリッタ２０で互いに直交する２偏波Ｐ１、Ｐ２に分光される。以下、偏波Ｐ１を測定光、偏波Ｐ２を参照光と称することにする。

測定光Ｐ１及び参照光Ｐ２は、それぞれ音響光学変調機（ＡＯＭ）２１、２２によって光周波数がシフト（周波数変換）され、ミラー２３、２４で反射された後、偏光ビームスプリッタ２５によって合成される。これら直交する測定光Ｐ１と参照光Ｐ２との周波数差ｆｂは、例えば、３０Ｍｈｚに設定される。

合成された光のうちの参照光Ｐ２は、偏光ビームスプリッタ２６を通過（透過）してミラー２７に反射することにより、再度偏光ビームスプリッタ２６に戻る。偏光ビームスプリッタ２６に戻ってきた参照光Ｐ２は、偏光ビームスプリッタ２６とミラー２７との間に配置された１／４波長板２８を往復通過することによってその偏波面が９０°回転しているため、偏光ビームスプリッタ２６に反射して位相変化測定部１５側へ導かれる。

これに対し、測定光Ｐ１は、偏光ビームスプリッタ２６に反射して１／４波長板２９及びレンズ３０を通過して前記照射窓４ｂまで導かれ、当該照射窓４ｂを通して光軸Ｌ２に沿って液体試料に入射する。なお、本実施形態において、光軸Ｌ２はカラム４内の液体試料の流れ方向Ｄ１に対し略垂直となり、かつ、当該カラム４の流路４ａ内で前記光軸Ｌ１と交差するように設定されている。

さらに、液体試料に入射した測定光Ｐ１は、照射窓４ｃを通過してカラム４の裏面側に設けられた反射ミラー３１で反射し、再び液体試料を透過して前記レンズ３０及び１／４波長板２９を通過して前記偏光ビームスプリッタ２６へ戻る。

偏光ビームスプリッタ２６に戻ってきた測定光Ｐ１は、１／４波長板２９を往復通過することによってその偏波面が９０°回転しているため、今度は偏光ビームスプリッタ２６を通過して参照光Ｐ２と合流し、位相変化測定部１５側へ導かれる。

位相変化測定部１５は、前記ビームスプリッタ２６から導かれた測定光Ｐ１と参照光Ｐ２とを干渉させる偏光板３２と、この偏光板３２から導かれた干渉光の光強度を電気信号に変換する光検出器３３と、この光検出器３３から出力された電気信号に基づいて測定光Ｐ１の位相変化の演算処理（すなわち、光干渉法による位相変化測定）を実行する信号処理装置３４とを備えている。

ここで、干渉光強度Ｓ１は次の（１）式で表される。
Ｓ１＝Ｃ１＋Ｃ２×ｃｏｓ（２π×ｆｂ×ｔ＋φ）・・・（１）
この（１）式において、Ｃ１、Ｃ２は偏光ビームスプリッタ等の光学系や液体試料の透過率により定まる定数、φは測定光Ｐ１と参照光Ｐ２との光路長差による位相差、ｆｂは測定光Ｐ１と参照光Ｐ２との周波数差である。

したがって、上記（１）式より、例えば、分析対象成分が未だ照射窓４ｂ、４ｃの内側位置を流れていない状態で測定された干渉光強度Ｓ１と、分析対象成分が照射窓４ｂ、４ｃの内側位置を流れている状態で測定された干渉光強度Ｓ１との差を算出することにより、前記位相差φ同士の差（位相差の変化）を算出することができる。

つまり、この位相差φ同士の差は、照射窓４ｂ、４ｃの内側を流れる分析対象成分の濃度に応じて変化するものであるため、当該位相差φ同士の差を測定することにより、照射窓４ｂ、４ｃ内を流れる分析対象成分の濃度差を特定することができる。

具体的に、分析対象成分の高濃度となるほど励起光の吸収による液体試料の発熱量が増大し、この発熱量の増大に応じて液体試料の屈折率が増大し、この屈折率が増大するほど液体試料を透過した測定光Ｐ１と透過していない参照光Ｐ２との位相差φが大きくなる。

したがって、例えば、分析対象成分の濃度が既知である液体試料を予備試験用の試料として濃度ごとに複数準備して、これら予備試験用試料について前記分離精製分析装置１を用いて濃度ごとに位相差φを予め測定するとともに、それぞれの位相差φと濃度とを対応付けたデータを前記信号処理装置３４にデータテーブルとして記憶させておけば、測定対象となる液体試料について測定された位相差φに対応する分析対象成分の濃度を、前記データテーブルに対し補間処理等を行なうことにより特定することができる。

そして、前記分離精製部２では液体試料に含まれる各成分がカラム４内を速度差を持って流れるため、前記位相差φの測定を連続的に測定することにより、図２に示すように、各成分の種類ごとに異なる時間に位相差φのピークが現れたチャートを得ることができる。このチャートでは位相差φのピークの高さが対応する成分の濃度を示すことになる。

以上説明したように、前記分離精製分析装置１によれば、励起光を照射して分析対象成分を励起させることにより光熱変換を生じさせ、この光熱変換に伴い発熱する液体試料の温度変化を、液体試料の屈折率変化として液体試料透過前後の測定光Ｐ１に基づいて測定することにより前記分析対象成分の定量分析を行うことができる。

すなわち、前記分離精製分析装置１では光熱変換の程度を大きくすることにより分析精度を向上させることができるので、この光熱変換の契機となる励起光の強度を増加すれば、分析対象成分の濃度が低い場合であっても高精度の分析が可能となる。

したがって、前記分離精製分析装置１によれば、励起光の増強といった比較的簡易的な方法で容易に分析精度を向上させることができる。

また、前記実施形態のように、励起光の光軸Ｌ１と測定光Ｐ１の光軸Ｌ２とを別々に設
定した構成によれば、光軸Ｌ１上に励起光によって発熱する物が配置されている場合であっても、この物に対し測定光Ｐ１を透過させることなく当該測定光Ｐ１を液体試料に導くことができ、励起光によって発熱した物を透過することによる測定光Ｐ１の位相変化を発生させることを抑制することができる。

したがって、前記実施形態によれば、液体試料の温度変化には起因しない位相変化が測定光Ｐ１に生じるのを排除して分析精度の安定化を図ることができる。

さらに、前記実施形態によれば、励起光源１０にランプ光源を採用することができるので、レーザー光源を用いる場合と比較してコストを抑えることができる。

特に、励起光を分析対象成分に照射して光熱変換を生じさせて当該液体試料内にいわゆる熱レンズを形成し、この熱レンズを透過する測定光の強度を測定することにより分析対象成分の濃度を検出する熱レンズ法が知られているが、この熱レンズ法を採用する場合には、レーザー光源を採用せざるを得ない。

すなわち、熱レンズ法では、熱レンズ効果を得るために液体試料内の特定位置に非常に高い強度の励起光を集光する必要があるため、ランプ光源から照射された励起光をレンズ等により集光したところで十分な励起光強度を得ることができない。

これに対し、前記実施形態に係る分離精製分析装置１では、励起光を液体試料に透過させた際に発生する熱量を、測定光Ｐ１と参照光Ｐ２とに基づく光干渉法により位相変化として測定することができるので、励起光を集光することが不要となる結果、高強度のレーザ光源等に代えてランプ光源を採用することができる。

ただし、レーザ光源を採用する構成を除外する趣旨ではなく、可視域の吸収波長を有する分析対象成分を分析する場合には、前記ランプ光源に代えて白色光源としてのレーザ光源を採用して高強度の励起光を得ることもできる。

さらに、分子結合の状態や振動順位の吸収を測定する場合、赤外域の励起光を用いるのが一般であるため、前記励起光源１０としてハロゲンランプや半導体レーザを採用することが可能であり、さらに遠赤外域の励起光を用いる場合には、セラミック光源等の熱源ランプも採用することができる。

なお、前記実施形態では、液体試料に透過させた励起光をそのままカラム４の外側へ導く構成としているが、図３の（ａ）に示すように、前記カラム４に対し照射窓４ｂと反対側に設けられたミラー（励起光反射部材）３５によって液体試料を透過した励起光を再び液体試料に透過させる構成とすることもできる。すなわち、この実施形態における励起光案内部１１は、ミラー３５を備えている。

この実施形態によれば、励起光を液体試料に対し往復して透過させることにより当該励起光の光路を長くすることができるので、光熱効果を増大させることができ、分析精度を向上することができる。

また、図３の（ｂ）に示すように、前記光軸Ｌ１と光軸Ｌ２との交差位置を流路４ａ内で移動させることが可能となるように、前記光軸Ｌ１及びＬ２と直交する軸Ｊ１回りに前記ミラー３５を回動可能に保持する光軸調整部３６を設けることもできる。なお、この光軸調整部３６は、前記ミラー１８（図１参照）を駆動するものであってもよい。

この実施形態によれば、励起光の光軸Ｌ１と測定光Ｐ１の光軸Ｌ２との交差位置を調整
することができるので、流路４ａの断面における外側と中心側とで成分の濃度が異なる場合であっても、前記交差位置を高濃度側の位置に移動させることができる。

さらに、前記ミラー３５として、図４に示すように、前記測定光Ｐ１の光軸Ｌ２上に焦点が配置された凹面鏡３５ａを採用することもできる。

この実施形態によれば、測定光Ｐ１の光軸Ｌ２上における光熱変換をより増大させて分析精度をより向上させることができる。

なお、前記実施形態では、互いに交差する光軸Ｌ１及びＬ２に沿って励起光及び測定光Ｐ１を液体試料に入射させる構成について説明したが、図５及び図６に示すように、励起光及び測定光Ｐ１を同軸に設定された光軸Ｌ３に沿って液体試料に入射させることもできる。

具体的に、この実施形態における励起光案内部１１は、前記１／４波長板２９とレンズ３０との間に設けられたダイクロイックミラー３７を備えている。

このダイクロイックミラー３７は、前記１／４波長板２９から導かれた測定光Ｐ１を透過させる一方、励起光を透過しないように構成されている。したがって、前記１／４波長板２９から導かれた測定光Ｐ１は、ダイクロイックミラー３７、レンズ３０及び液体試料を透過して反射ミラー３１で反射し、反射された測定光Ｐ１は、再び液体試料、レンズ３０及びダイクロイックミラー３７を透過して前記光検出器３３側へ導かれる。

この実施形態によれば、励起光により光熱変換が生じた範囲の略全範囲にわたり測定光Ｐ１を透過させることができるので、前記温度変化（位相変化）をより大きな値として得ることができ、分析精度をより向上させることができる。

さらに、前記光軸Ｌ３に沿って励起光及び測定光Ｐ１を照射する場合には、図７に示すようにカラム４内の液体試料の流れ方向Ｄ２と略平行する光軸Ｌ４に沿って励起光及び測定光Ｐ１を照射することが好ましい。

具体的に、この実施形態におけるカラム３８は、互いに略平行に延びる導入側流路３９及び排出側流路４０と、これら流路３９、４０に対し直角に連結された分析用流路４１とが形成された平面視で略コの字型の筒状部材である。

前記分析用流路４１は、前記インジェクタ９（図１参照）による液体試料の流速と、導入側流路３９及び排出側流路４０の流路長との関係に基づいて、分析対象成分が単独で流れる時期が訪れるようにその長さ寸法Ｄ３が設定されている。

また、カラム３８には、前記分析用流路４１を長手方向の両側の側面にそれぞれ光透過性を有する照射窓３８ａ及び照射窓３８ｂが設けられ、これら照射窓３８ａ、３８ｂを通してカラム４の外側から分析用流路４１内に光を照射することが可能とされている。

一方、励起光案内部１１及び測定光案内部１４は、分析用流路４１内を流れる分析対象成分の流れ方向Ｄ２と略平行する光軸Ｌ４に沿って励起光及び測定光Ｐ１を導くようになっている。

具体的に、励起光案内部１１及び測定光案内部１４は、前記照射窓３８ａ、３８ｂの側方にそれぞれ設けられたミラー４２及びミラー４３を備え、これらミラー４２、４３に励起光及び測定光Ｐ１を反射させることにより、前記分析用流路４１内の液体試料の流れ方
向Ｄ１に沿って当該分析用流路４１内の液体試料に対し励起光及び測定光Ｐ１を透過させるようになっている。なお、ミラー４３により反射された測定光Ｐ１は、前記光検出器３３（図１参照）側へ導かれる。

この実施形態によれば、流れ方向Ｄ２と交差する方向に励起光及び測定光Ｐ１を照射する場合と異なり流路４ａの断面積を大きくすることなく、励起光及び測定光Ｐ１の光路を長くすることができる。

そして、前記各実施形態では、いわゆる液体クロマトグラフィの原理を利用した分離精製部２を備えた分離精製分析装置１について説明したが、図８に示すように電気泳動法を利用した分離精製部４４を採用することもできる。

具体的に、分離精製部４４は、液体試料を満たす流路４５ａが形成されたキャピラリ４５と、このキャピラリ４５の両端末に設けられた電極４６ａ及び電極４６ｂを有し流路４５ａ内の液体試料に対し電圧を印加することが可能な電圧印加部（精製部）４６とを備え、この電圧印加部４６により液体試料に電圧が印加されることにより、当該液体試料内の成分がその電気的特性（電荷と質量との相対関係等）の差異に応じた速度差を持ってキャピラリ４５内を移動するようになっている。

前記キャピラリ４５の長手方向の一部には、光透過性を有する照射窓４５ｂ及び照射窓４５ｃが相対向する側面に設けられ、これら照射窓４５ｂ、４５ｃを通してキャピラリ４５の外側から流路４５ａ内の液体試料に光を透過することが可能とされている。

なお、前記キャピラリ４５に代えて当該キャピラリ４５よりも大きな断面積とされたガラス管内にポリアクリルアミド等のゲルを担体として充填した、いわゆるゲル電気泳動法を利用した分離精製部を採用することもできる。このとき、前記ゲルはガラス管に充填されることに限定されず、一対のガラス板の間に形成し、これらガラス板の間に液体試料を満たすように構成してもよい。

本発明の実施形態に係る分離精製分析装置の全体構成を示す概略図である。 図１の分離精製分析装置を用いて得られた結果の一例を示すチャートである。 本発明の別の実施形態に係る分離精製分析装置の一部を拡大して示す側面図であり、（ａ）はミラーを備えたもの、（ｂ）は光軸調整部を備えたものをそれぞれ示している。 本発明の別の実施形態に係る分離精製分析装置の凹面鏡を拡大して示す側面図である。 本発明の別の実施形態に係る分離精製分析装置を示す概略図であり、励起光と測定光とを同軸に照射するように構成したものを示している。 図５の分離精製部を拡大して示す側面図である。 本発明の別の実施形態に係る分離精製部を拡大して示す平面図である。 本発明の別の実施形態に係る分離精製部を拡大して示す概略図である。

符号の説明

Ｄ１、Ｄ２ 流れ方向
Ｌ１〜Ｌ４ 光軸
Ｐ１ 測定光
Ｐ２ 参照光
１ 分離精製分析装置
２ 分離精製部
３ 検出部
４ カラム
４ａ 流路
４ｂ 照射窓
４ｃ 照射窓
５ 供給部
１０ 励起光源
１１ 励起光案内部
１２ 測定光源
１４ 測定光案内部
１５ 位相変化測定部
１６ 干渉フィルタ
３５ ミラー
３５ａ 凹面鏡
３６ 光軸調整部
３８ カラム
３８ａ 照射窓
３８ｂ 照射窓
３９ 導入側流路
４０ 排出側流路
４１ 分析用流路
４４ 分離精製部
４５ キャピラリ
４５ａ 流路
４５ｂ 照射窓
４５ｃ 照射窓
４６ 電圧印加部

Claims (8)

1. 複数の成分を含む試料から分析対象成分を分離して分析する分離精製分析装置であって、
   流路が形成された分離部と、前記流路内で前記各成分を当該成分ごとに速度差を持って流すことが可能な精製部とを含む分離精製部と、
   前記分析対象成分の吸収波長を含む励起光を照射する励起光源と、この励起光源から照射された励起光を前記分離部に予め設定された照射対象箇所まで導いて前記試料に透過させる励起光案内部と、前記分析対象成分の吸収波長以外の波長を有する測定光を照射する測定光源と、この測定光源から照射された測定光を前記照射対象箇所まで導いて前記試料に透過させる測定光案内部と、前記試料を透過する前後における前記測定光の位相変化を検出する位相変化測定部とを備え、
   前記励起光案内部は、前記試料に対し第一の光軸に沿って励起光を照射する一方、前記測定光案内部は、前記第一の光軸に対し前記流路内で交差する第二の光軸に沿って測定光を照射し、前記励起光案内部は、前記第二の光軸に対する第一の光軸の交差位置を前記流路内で移動させる光軸調整部を備えていることを特徴とする分離精製分析装置。
2. 複数の成分を含む試料から分析対象成分を分離して分析する分離精製分析装置であって、
   流路が形成された分離部と、前記流路内で前記各成分を当該成分ごとに速度差を持って流すことが可能な精製部とを含む分離精製部と、
   前記分析対象成分の吸収波長を含む励起光を照射する励起光源と、この励起光源から照射された励起光を前記分離部に予め設定された照射対象箇所まで導いて前記試料に透過させる励起光案内部と、前記分析対象成分の吸収波長以外の波長を有する測定光を照射する測定光源と、この測定光源から照射された測定光を前記照射対象箇所まで導いて前記試料に透過させる測定光案内部と、前記試料を透過する前後における前記測定光の位相変化を検出する位相変化測定部とを備え、
   前記励起光案内部及び測定光案内部は、互いに略同軸に設定された光軸であって前記流路の少なくとも一部において前記成分の流れ方向と略平行する光軸に沿って励起光及び測定光を前記試料に透過させることを特徴とする分離精製分析装置。
3. 前記測定光案内部は、前記測定光源から照射された光を互いに光周波数の異なる二つの光に分光し、分光された光のうちの一方の光を前記測定光としてこの測定光のみを前記照射対象箇所まで導くとともに前記試料を透過した測定光を前記位相変化測定部まで導き、分光された他方の光を参照光として前記位相変化測定部に導き、前記位相変化測定部は、前記試料を透過した前記測定光と試料を透過していない前記参照光とに基づく光干渉法により前記位相変化を測定することを特徴とする請求項１又は２に記載の分離精製分析装置。
4. 前記励起光案内部は、前記分離部に対し励起光の入射位置と反対側に設けられ、前記試料を透過した励起光を反射させることによって当該励起光を前記試料に対し往復して透過させる励起光反射部材を備えていることを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載の分離精製分析装置。
5. 前記励起光反射部材は、前記試料を透過する前記測定光の光軸上に焦点が配置された凹面鏡により形成されていることを特徴とする請求項４に記載の分離精製分析装置。
6. 前記励起光源は、ランプ光源からなり、前記励起光案内部は、前記ランプ光源により照射された光から特定の波長を有する前記励起光を取り出すフィルタを備えていることを特徴とする請求項１〜５の何れか１項に記載の分離精製分析装置。
7. 前記分離精製部は、閉断面の前記流路が形成された前記分離部と、前記流路内に充填された吸着剤及び前記流路内に液体試料を供給する供給部を有する前記精製部とを備え、この精製部により液体試料を供給することにより当該液体試料に含まれる前記各成分が前記吸着剤に対する吸着率の差異に応じた速度差を持って前記流路内を流れることを特徴とする請求項１〜６の何れか１項に記載の分離精製分析装置。
8. 前記分離精製部は、前記流路が形成された前記分離部と、前記流路の流れ方向の二箇所において当該流路内の液体試料に対し電圧を印加する前記精製部とを備え、この精製部により電圧が印加されることにより前記流路内の液体試料に含まれる各成分がその電気的特性の差異に応じた速度差を持って前記流路内を流れることを特徴とする請求項１〜７の何れか１項に記載の分離精製分析装置。
   
   

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