JP4136725B2

JP4136725B2 - Chromatograph tube filter

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Publication number: JP4136725B2
Application number: JP2003061580A
Authority: JP
Inventors: 正彦入道; 峰雄田原; 真義大平
Original assignee: GL Science Inc
Current assignee: GL Science Inc
Priority date: 2003-03-07
Filing date: 2003-03-07
Publication date: 2008-08-20
Anticipated expiration: 2023-03-07
Also published as: JP2004271314A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、クロマトグラフィー用チューブフィルターに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
クロマトグラフィーに於いて、試料の前処理として、試料中の沈殿物を除去するためには遠心分離機を用いて処理したり、各種フィルター等を用いて濾過することが行われている。
然し、液体試料の場合、これらに使用したビン、器具等に試料成分を含んだ液体が残るため、更なる液体による洗浄が必要となり、希釈されることになってしまう。
【０００３】
それらを解決するため、ＨＰＬＣではループ代りにモノリス構造キャピラリーを用いて更に濃縮したり、インチューブＳＰＥ（solid phase extraction＝固相抽出）等を用いて濃縮して分析が行われている。（例えば特許文献１参照）
これらの方法は、濃縮率が高く、数百μＬの試料を用いるだけで、十分満足できる結果が得られる。
従来の技術に於いては、この数百μＬ程度の少量の試料を濾過する効率の良い方法がなく、濾過せずにモノリス構造キャピラリーやインチューブＳＰＥなどを用いた分析装置に導入するしか方法がない。しかし、モノリス構造キャピラリーやインチューブＳＰＥは、内径の細いキャピラリー管で構成されており、前処理で取り切れない細かい浮遊物や、取扱い過程で混入する浮遊物は、目詰まりの原因となる。
又、最近では、バイオ関連分析に於いては、数μＬ程度の極微量液体の取扱いの必要性が増加してきており、キャピラリーなどの細管を用いた分析が重要となってきている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
これらの極微量試料の取扱いは、試料の移し替えなどの従来のバッチ方式では試料ロスが多く、使用困難である。そのためオンラインでのシステムアップした装置が必要となり、装置は大掛りとなり、高額となる。
尚、実際には生体試料は、液体に溶解し難いので、各種システム、モノリス構造キャピラリー等を用いても細いチューブ内部での目詰まりは避けらない。その場合には、インチューブやモノリス構造キャピラリーの交換が必要となり、装置の組直しを要する等の問題が多い。
【０００５】
これらを解決できる装置乃至フィルターは存在せず、極微量成分を扱う場合にも遠心分離機などで浮遊物を取り除く面倒な作業が必要不可欠であった。
更に、最近フューズトシリカチューブに直接充填剤を詰めて分離カラムとして或いはガードカラムとして使用することが提案されている。
この際、高圧状態での使用の際には、充填剤が抜け落ちるため、高圧状態での使用には危険が伴っていた。
【０００６】
【特許文献１】
特開平２００２−７９００１号公報
【０００７】
【課題を解決するための手段】
そこで本発明者は、極微量の試料を取り扱う際に、試料ロスがなく、大掛かりな装置は必要なく、極めて簡単な器具にて試料、就中液体試料を極めて簡単に濾過し、極少量の液体試料も殆ど手を加えることなく、試料として使用する状態にすることが可能なフィルターを提案せんとするもので、外径３ｍｍ以下の適宜長のチューブ端にフィルターを固定してカップフィルターとし、該カップフィルターに、フィルターに達するまでキャピラリーカラム、マイクロシリンジ等の細管を挿通させると共に、該細管をチューブ収納状態でジョイント或いはインジェクターに装着自在としたことを特徴とする。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、図に示す実施形態により、本発明を詳細に説明する。
1はチューブで、外径３ｍｍ以下の、テフロン（登録商標）、ピークなどの合成樹脂製でキャピラリーカラム２、シリンジ針３等の細管５を挿通可能で且つ大きな隙間なく適合できる径に形成している。該チューブ１は弾力性を有することが必要である。このチューブ１の内径は、キャピラリーカラム２、シリンジ針３等の細管を挿通可能且つ大きな隙間なく適合できるものであればよく、例えば、キャピラリーカラム２の外径が０．３７５ｍｍであれば、内径０．４ｍｍのように挿通自在に形成する。又、このチューブ１の長さは、その使用用途に応じ適宜選択できるが、通常の使用時、例えば濾過フィルターとしては液面から、好ましくは３０ｍｍ以上、上部に位置する程度が使用に便である。又、溶液フィルターとして、溶液中に入れる場合、その液の深さに対応して、又、シリンジ針３等に使用する場合等、例えばフェラル止めに適当な長さに選択できる。
【０００９】
４はフィルターで、ステンレス等の金属製、ガラス、石英、パット（ピークテフロン）モノリス構造等の適度の硬度を有する材質で、２０Ｍｐａ程度の耐圧性を有するものがよい。
このフィルター４のメッシュ乃至スルポア径は使用目的に応じて選択できるが、０．１μｍ以上５０μｍ位がよい。
又、このフィルター４の厚さは用途に応じ選択できるが、この厚さの変化に応じて溶液の通過量を選定できる。
【００１０】
上記フィルター４をチューブ１の一端又は内部に固定させる。この一端の固定はパイプの先端を加熱し、温度により拡開し、フィルター４を挿入し、チューブ１の先端の温度低下により凝縮してフィルター４を締付固定させる。或いは又、フィルター４をチューブ１内に挿通定置させることもできる。
又、チューブ１端を切り口の角を面取りしたり、段を付けることにより、フィルターを挿入し易く出来る。或いは、チューブ１端を加熱溶融させ、フィルターを挿入した後、チューブの冷却により固着させ融着する方法もとられる。この場合はフィルター４を金属、就中ステンレスのメッシュスクリーンを用いることは推奨される。チューブ１の端部にフィルター４を固定した型をカップフィルターとし、チューブ１の内部にフィルター４を挿通した型をミッドフィルターとし、これらを総称してチューブフィルターと云う。
【００１１】
【実施例】
〔実施例１〕内径１．５ｍｍ、外径３ｍｍ、長さ２０ｃｍのテフロン（登録商標）製チューブ１の一端を３００℃で加熱して拡開しながら、該拡開部に外径１．５８ｍｍ、孔径５μｍ、厚み１ｍｍのステンレス焼結フィルター４を挿入し、融着とその後の冷却により固定し、チューブフィルターとしてのカップフィルターＡ（以下同じ）とした。（図１）
〔実施例２〕内径１．５ｍｍ、外径３ｍｍ、長さ２０ｃｍのテフロン（登録商標）製チューブ１の一端を３００℃で加熱して拡開しながら、該拡開部に外径１．５８ｍｍ、孔径５μｍ、厚み２ｍｍのガラス製フィルター４を挿入し、融着とその後の冷却により固定し、カップフィルターＢとした。（図１）
〔実施例３〕内径１．５ｍｍ、外径３ｍｍ、長さ２０ｃｍのテフロン（登録商標）製チューブ１の一端を２００℃で加熱して拡開しながら、該拡開部に外径１．５８ｍｍ、孔径５μｍ、厚み２ｍｍのパットフィルター４を挿入し、融着とその後の冷却により固定し、カップフィルターＣとした。（図１）
〔実施例４〕内径０．３５ｍｍ、外径１．５８ｍｍ、長さ３ｃｍのピーク製チューブ１の一端を３００℃で加熱して拡開しながら、該拡開部に外径０．４０ｍｍ、孔径２μｍのステンレス製メッシュフィルター４を挿入し、融着とその後の冷却により固定し、カップフィルターＤとした。（図２）
〔実施例５〕内径０．３５ｍｍ、外径１．５８ｍｍ、長さ３ｃｍのピーク製チューブ１の一端を３００℃で加熱して拡開しながら、該拡開部に外径０．３７ｍｍ、厚み１ｍｍのステンレス焼結フィルター４を挿入し、融着とその後の冷却により固定し、カップフィルターＥとした。（図１）
〔実施例６〕内径０．３５ｍｍ、外径１．５８ｍｍ、長さ３ｃｍのテフロン（登録商標）製チューブ１の一端を拡開しながら、該拡開部に外径０．３７５ｍｍ、スルポア径１μｍ、長さ５ｍｍのモノリス構造のハイブリッドシリカゲルフューズドシリカチューブ４１をテフロン（登録商標）製チューブ１を６０℃で加熱しながら差込みミッドフィルターＦとした。（図３）
〔実施例７〕内径０．６７ｍｍ、外径１．５８ｍｍ、長さ３ｃｍのピーク製チューブ１の一端を２００℃で加熱して拡開しながら、該拡開部に外径０．７ｍｍ、孔径５μｍ、厚み２ｍｍのパットフィルター４を挿入し、融着とその後の冷却により固定し、カップフィルターＧとした。（図１）
【００１２】
〔実施例８〕内径０．０６３５ｍｍ、外径０．３７ｍｍ、長さ５１ｃｍのピーク製チューブ１の両端２．５ｍｍを、０．０１ＷＴ％白金触媒を添加した２０％ポリシラザンキシレン溶液に漬け、空気中で２時間加熱し、両端２．５ｍｍ部分にアモルファスシリカ膜を形成させた。
２０％テトラメトシキシラン、１０％メチルトリメトキシシラン、５％ポリエチレングリコール、０．１Ｎ酢酸溶液をパイプに満たし、シリコンゴムで封管し、８０℃で１２時間過熱し、１次孔を持つモノリス構造のハイブリッドゾルを内部に作成した。
ポリエチレングリコール添加量で１次孔を０．３〜５０μｍまでコントロールできる。
ポリエチレングリコールなどの緩衝ポリマーを添加しないアルコキシランだけにより作成したフリットでは、モノリス構造にならず、十分な貫通孔がなく、液圧が高くなった。
中央部分で切断し、結合された両端部分より水を０．５Ｍｐａで流し、両端部分の内面に結合した２．５ｍｍのゾル部分を残し、内表面と結合していない未反応ゾル及び及び未反応試薬を抜いた。
次に、１５０℃で加熱し、完全にゲル化したモノリス構造を持つハイブリッドシリカゲルフィルター４２を一端に作成した長さ２５．５ｃｍのカップフィルターＨとした。（図４）
アモルファスシリカを表面に作成せず、同様の方法でゲルを作成したものは、表面との結合が生じず、０．５Ｍｐａでの洗浄工程でゾルが全て抜けてしまった。
フィルター作成には、アモルファスシリカ膜を作成後のゲル化が重要と云うことになる。
【００１３】
〔実施例９〕又、溶液フィルターとしての使用について図５，図６により説明する。
ポンプ８に連結したキャピラリーカラム等の細管５により、容器６中の溶液、例えば試料溶液７を吸引する際に、細管５先端に本願チューブフィルターを用い、細管５先端に挿通して本願カップフィルターＥを嵌合した状態で容器６中の試料溶液７に投入して、ポンプ８を作動させる。この際、カップフィルターＥを細管５に嵌合しただけで、フェラル等の固定具或いは接着等の固定をしないでもよい。
然るとき、フィルター４を介して試料溶液７が吸入されるが、試料溶液７中の浮遊物等はフィルター４により阻止され、濾過された試料溶液7のみが吸引され、細管５、ポンプ８を経て所望のインジェクター９１、本カラム９２、検出器９３等よりなる分析機器９等へ送られる。
【００１４】
〔実施例１０〕上記の実施例について具体例を説明する。
ＨＰＬＣ用送液ポンプＭＰ７１１の溶離液入り口に外径１／１６ｉｎ、内径０．２５ｍｍ、長さ１ｍのテフロン（登録商標）細管５を接続し、ポンプ８後に、インジェクター９１（内部ループ方式が推奨される。）を経由し、内径０．３ｍｍ×１５０ｍｍイナートシル（登録商標）ＷＰ３００Ｃ８充填カラム９２を接続し、更にＵＶ検出器９３を接続し、水道水を濾過せず４μＬ／ｍｉｎの一定流速で流した。
当初、圧力は６Ｍｐａであったが、約３０分後には、カラム９２の圧力が徐々に上がり始め、１時間後には推奨使用圧力の２０Ｍｐａを超え、カラム９２が破損した。
同様に、入り口テフロン（登録商標）細管５に本願カップフィルターＡを被せて流したところ、２時間後でもカラム９２圧力の上がりはなく、圧力の上昇はなかった。
カップフィルターＢ，Ｃでも同じ結果となり、溶液濾過に有効であることが実証された。
カップフィルターＣに於いては、約６時間後に気泡が入り込み、ポンプの下降が見られた。
同様に作成した、新しいカップフィルターＣに交換したところ、気泡の発生はなくなり、汎用のポンプ溶離液フィルターと同様に使用できることが判った。
【００１５】
従来から市販されている汎用のステンレス容液フィルターと本発明カップフィルタＡで、溶離液を０．１％アセトン水溶液に変えてから、実際の検出器のＵＶ吸収が変化する時間を調べた。
従来のフィルターでは、数１００μＬの内部容量を持っているため、流し始めから４０分後にベースがゆっくりと上昇し、１４０分後に一定のベースとなった。（図７）
本発明のカップフィルターＡでは、パイプ先端にフィルター４が濾過面でしっかりと接触するので、十分な濾過機能を保ちながら通液内部容量は殆んどなくなる。パイプ１内部容量５０μＬ分経過後の１０分後に急激にベースが上がり、４０分後に安定した（図８）。フィルター４部分の容積が従来のフィルターより小さく、すぐに置換がなされた。
以上のように、キャピラリーＬＣにおける溶液フィルターとして有効であった。
【００１６】
図９，図１０，図１１により、微量液体の送液の際に、スプリット量の制御を行う場合を説明する。
１２は三方ジョイントであって、Ｔ字状に形成され、流入部１３は流入パイプ１４の挿入口１５と流入パイプ１４を締付固定するオシネ１６とフェラル１７を備えている。流入パイプ１４を挿入口１５の隔壁に押付け固定することができるようになっている。内部空間１８を挟んで対応位置に同型の流出部１９を設け、流出パイプ２０を挿入口２１の隔壁まで挿入し、オシネ２２とフェラル２３により固定してある。
【００１７】
三方ジョイント１２の流入部１３と流出部１９の側壁に流出部２４を流出部１９と同型に形成してある。即ち、流出部２４は流出パイプ２５を挿入口２６を隔壁まで挿通し、オシネ等２７とフェラル２８により固定してある。
フェラル１７，２３，２８はテフロン（登録商標）、ダイフロン、ピークなどの樹脂製のものが繰り返し使用でき、よく使用される。又、オシネ１６，２２，２７とフェラル１７，２３，２８が各々１つになった手締めで使える一体型タイプもある。
【００１８】
而して、三方ジョイント１２を用いて、スプリットする場合、流入パイプ１４より流入部１３に流入された液体は、流出部１９、同２４の液体抵抗に応じて、スプリット量が制御されるのである。そこで、微量液体の送液に於けるスプリット比を調整するため、流出パイプ２５には内径の細かいカラムやパイプなどを取付けることになる。然し、内径の細かいカラムは、詰まり易いのが常であり、故障の原因となる。
【００１９】
そこで、この流出パイプ２５である内径の細いカラムやパイプなどの細管５端部にカップフィルターＥを被せて、フェラル２８とオシネ２７を用いて、流出部２４の挿入口２６に挿入固定できる。フェラル２８とオシネ２７が一体型の樹脂製のものでも良い。
然るとき、液抵抗のあるカラムや細いパイプなどの細管５を使用しても、浮遊物等はフィルター４にて止められ、流入することはなく、スプリット抵抗管として機能する。
然も、本願カップフィルターＥは、被せてあるため、オシネ２７を外すことにより着脱自在である。更に、フェラル２８はカップフィルターＥに締め込まれているだけであり、カップフィルターＥは抵抗管２５となるパイプやカラムなどの細管５から簡単に取外すことができ、交換が極めて容易である。詰まるのは、フィルター部分のみであり、簡単に取替えられ、抵抗管としてのカラム等はそのまま使用できる。
【００２０】
〔実施例１１〕図１１の具体的使用例を以下に示す。
ＨＰＬＣ用送液ポンプＭＰ７１１の溶離液入り口に外径１／１６ｉｎ、内径０．２５ｍｍ、長さ１ｍのテフロン（登録商標）チューブ５を接続し、ポンプ８後にスプリッター用３方ジョイント１２を経由し、インジェクター９１（内部ループ方式が推奨される。）を経由し、内径０．３ｍｍ×１５０ｍｍのイナートシル（登録商標）ＷＰ３００Ｃ８充填カラム９２を接続し、水道水を濾過せず２０μＬ／ｍｉｎの一定流速で流した。
ウラシルを注入した結果、溶出時間は３．５分であった。
スプリッター１２には、抵抗管２５として内径０．０５ｍｍ、外径０．３７５ｍｍ、長さ５ｍのフューズドシリカキャピラリーカラムを取付けた。
当初、圧力は６．０Ｍｐａであったが、４０分後にカラム圧が急に上がり、推奨使用圧力の２０Ｍｐａを超え、カラム９２が破損した。
スプリッター１２側の抵抗管２５が溶離液の汚れによって詰まってしまったのが原因であった。新しいフューズドシリカキャピラリーカラムに交換したところ、５．８Ｍｐａとなり、溶出時間は３．９分となった。
異なる抵抗管を使用すると、２．９分となった。
結局、抵抗管の作成のバラつきが大きく保持に影響した。
【００２１】
本発明カップフィルターＥをスプリット流出口２４側に取付けたところ、同じように圧力上昇が生じた。然し、カップフィルターＥだけを替えて、同じ抵抗管２５を使用したところ、同じ圧力で同じ保持時間が得られた。
本発明カップフィルターＥを用いれば、抵抗管２５本体が詰まらず、何回でも使用でき、再現性のよいデータが得られることになった。
又、当然ながらインジェクター側の入り口に同じ本発明のカップフィルターを入れることにより、インジェクターや本カラムの詰まりを防止することも出来る。
【００２２】
次いで、前処理ロボットや注入用軽量シリンジなどのシリンジ針３及び細管５の使用について図１２、図１３により説明する。
注入用シリンジ針３及び細管５の先端に本願カップフィルターＧを嵌合して被覆状態とすると、樹脂製であるため、その弾性により前処理ロボットなどのシリンジ針に被せるだけで、充分シールされる。
そのため、前処理における濾過に十分に使用できる。
従来の減圧濾過や遠心分離などと異なり、シリンジ針３の先部分に濾過のためのフィルター４が接触することになり、試料ロスがなく、微量成分の濾過に適する（図１３）。
又、従来、減圧濾過では無理で、加圧濾過を必要とする不要物が多い試料に於いては、例えば、インジェクター９１のヘッドに固定する。この固定の際にはフェラル２９やオシネ３０等を用いて締付固定する。
この締付固定は、チューブ１が樹脂製で弾性があるため、フェラル２９等により確実に締付固定が出来る。
フェラル２９は、テフロン（登録商標）、ダイフロン、ピークなどの樹脂製のものが繰り返し使用でき、推奨される。
【００２３】
その後、プランジャー３１により試料溶液を圧入すると、試料溶液中の不純物は、フィルター４により濾過され、インジェクター９１のヘッドにシリンジ針３２より直接圧入され、インチューブキャピラリーやモノリス構造体等へのダメージとなる浮遊物、他の流入を防ぎ、或いは少なくすることが出来る（図１２）。したがって、ＨＰＬＣに於いて、モノリスキャピラリー、インチューブＳＰＥを用いて試料溶液７を濃縮し、分析を行う場合のそれらに対する詰まりの原因を除去し、インチューブキャピラリーやモノリスキャピラリーの交換の必要性をなくし、或いは減少させることが出来る。
【００２４】
〔実施例１２〕図６と同じシステムにより、容器６１を用い、細管５にカップフィルターＣを取付け、グラジエントモードにした。
試料として、タンパク質を消化したペプチド試料をそのまま４方バルブ用注入ポートを経由し、２５μＬマイクロシリンジ（７０２Ｎ）で１０μＬを連続分析した。

図１４にそのクロマトグラムを示す。
５２回注入後にはカラム圧力の上昇が見られ、５４回目に２０Ｍｐａを超え、カラムが使用できなくなった。
シリンジ針３２の先端に本願カップフィルターＧを被せ、バルブに直接接続し、同様に連続分析を行った。３０回後にカップフィルターＧが詰まり、液の注入が出来なくなったが、新しいカップフィルターＣに交換することで問題なく注入できた。
２０回毎にカップフィルターＧを交換することにより、そのような詰まりもなく連続分析が可能となり、５００回注入後でもカラム９２の圧力上昇はなかった。
従来分析に於いては、このような試料による詰まりを防ぐため、遠心分離やフィルター濾過を行うが、試料が少量しか得られないタンパク質成分では、ロスが生じ、試料の前処理が出来なかった。又、高価な分析カラムが劣化することを諦めて分析することもあった。
【００２５】
本発明のカップフィルターＧは、シリンジ針３に簡単に被せることが出来、更にインジェクター９１に直接、手締めタイプのジョイント３０などで供締めで取付けることが出来るため、粘性試料でもカップと針の周りからの漏れがなくなる。
又、試料による詰まりが生じた場合には、カップフィルターＧのみ簡単に取外し交換ができ、連続分析が可能となる。
それにより、濾過や遠心分離などの試料ロスがある前処理なしで注入することが出来る。又、上記試料を１０分の１に希釈し、粘性を低くした試料ならば、弾力のある樹脂を被せるため、充分シールされ、金属針などを用いる前処理ロボットにも使用できた。
【００２６】
本発明カップフィルターＧを前処理ロボットの細管５に被せて、自動濾過を行い、そのまま注入しても、上記実施例と同じように本カラムの劣化を抑えることが出来た（図１３）。
本実施例では、タンパクを対象としたため、メタルフリーのパットフィルターを使用しているが、金属影響のない試料ならば、金属製フィルターでもよく、又針径に合せてカップフィルター内径は自由に選択できる。
【００２７】
〔実施例１３〕シリンジニードル部分の管内部にモノリス構造物が形成されている場合を例にとって以下に説明する。
２００μＬシリンジを用い、ニードル部分を外した状態で農薬を添加した水試料を吸引する。次いで、このシリンジに内径２００μＬ、長さ５０ｍｍ、オクタデシル基で化学修飾されたモノリス構造シリカチューブを取付ける。プランジャーを押下げてモノリス構造部分に通液し、目的成分を保持させる。
全ての試料を抽出後、吸引操作を行い、モノリス構造部分に残った水を除去する。次いで、ニードル部分をシリンジから取外す。別のシリンジで農薬を抽出する有機溶媒（ヘキサン：酢酸エチル＝３：１）を２０μＬ計り取る。そのシリンジの先端にモノリス構造部分の形成されたニードルを取付け、ガスクロマトグラフの注入口に差込む。プランジャーを押下げ、溶媒で目的とする農薬成分を溶出し、ガスクロマトグラフに導入する。
【００２８】
注入口：４０℃〜２５０℃ １秒間に１℃昇温（オンカラム注入）
ガスクロマトグラフ温度：４０℃（１分）〜２５０℃（５分）１分間に１５度昇温
カラム：ジメチルポリシロキサンを化学修飾したキャピラリーカラム内径０．２５ｍｍ、長さ１５ｍ、膜圧０．２５ｍｍ
検出器：ＦＰＤ２００℃
この試料分析のクロマトグラムを図１５に示す。
１：ダイアジノン２：イプロベンホス３：フェニトロチオン４：イソキサチオン５：ＥＰＮ
【００２９】
この分析を１０回連続分析した。１０回注入後には試料の汚れによりプランジャーが詰まり動かなくなった。又、モノリス構造部分には肉眼でも汚れが見られた。
シリンジの先端にカップフィルターＡを被せ、同様の操作を行った結果、１０回注入後にも動きのもたつきは見られず、１回目と同じピークが得られた。
尚、モノリス構造部分の汚れも見られなかった。
【００３０】
〔実施例１４〕本発明フィルターを用いたＨＰＬＣカラムについて実施例を図１６、図１７を用いて示す。
内径０．１ｍｍ、外径０．３７５、長さ１５０ｍｍのフューズドシリカチューブカラム２に、ＨＰＬＣ用充填剤イナートシル（登録商標）ＯＤＳ−３７０を３５Ｍｐａで、メタノール溶媒で充填した。
カラム２上流側入口に、カップフィルターＤを隙間なく取付け、フェラル７１、オシネ７２を用いて共締めした。フェラル７１とオシネ７２が一体型のものでも良い。ジョイントの共締め位置（パイプ先端からフェラル７１までの長さ７３）は、インジェクションジョイントの奥行きに当てて合せ、デッドボリュームが出来ないような位置とした。
キャピラリー保護のため、外側には内径０．５ｍｍのピークチューブ７４を被せた。
カラム２下流側出口は、本発明ミッドフィルターＦを隙間なく取付けた。ミッドフィルターＦ以後に圧力がかかる場合では、入り口側のようにジョイントにて共締めしてもよいが、本実施例では、ミッドフイルターＦ挿通のみとした。
以上のようにＨＰＬＣカラムを構成した。
ピークチューブ７４等は樹脂製パイプのため、力を加えない限り、外れたりすることはないが、カラム後の抵抗により圧力が掛かる場合や、より取り扱いを行い易くするため、保護管をしっかり固定したい場合などには、図１７の例のようにジョイント７５を設けることにより、使い易くすることが出来る。
【００３１】
従来タイプのカラムでは、フィルターを止めるためのジョイント部分が必ず必要となり、インジェクターには余分な配管を介して接続することになってしまう。
その例を以下に説明する。
内径０．１ｍｍ、外径０．３７５、長さ１５０ｍｍのフューズドシリカチューブカラム２に、ＨＰＬＣ用充填剤イナートシル（登録商標）ＯＤＳ−３７０を３５Ｍｐａで、メタノール溶媒で充填した。
ジョイント７５にフィルター４を打ち込み、充填したキャピラリー２を差込み、フェラル７１及びオシネ７２にてジョイント７５に締め込んだ。出口側も同じようにジョイントを接続し、従来タイプカラムを作成した（図１８）。
入口側は、ジョイント７５に配管７６を奥まで入れ、フェラル７１とオシネ７２で締付けた。
インジェクター側は、インジェクター９１におけるフェラルからの奥行き７６に合せて、配管７６をフェラル７１とオシネ７２にて接続した。配管７６はオシネ７２，７２やフェラル７１，７１が接続できる限り短い長さのものを使用した。
従来カラムに於いては、ジョイント内部にフィルター４が埋め込められ、カラム２内の充填剤７０の溶出を防ぐ構造になっている。特に入口側では、別途配管で接続する必要性が生じてしまい、充填剤フィルター入口がその配管の下流側になるため、配管部分は出来るだけ短くしてもまるまるデッドボリュームとなってしまう。
【００３２】
本発明カップフィルターを用いたＨＰＬＣカラムでは、インジェクションジョイントの奥先までフィルターが入り込むため、配管によるデッドボリュームをなくすことができる。
更に、従来カラムでは、フィルターは充填カラム本体に入れられるか又は、ジョイントに組み込まれてしまうため、フィルターが詰まった場合には、高価なカラム全体の取替えやジョイント部分の取替えが必要となる。
本フィルターのチューブ部分は、弾力性のある樹脂であるため、カップフィルター交換のみでフィルターの目詰まりを直すことができる。
又、従来のフィルター部の打ち込みはジョイント内なので、状態を目視で確かめることができず、打ち込み具合によっては、充填剤の漏れが生じることもある。
本発明フィルターＤでは、外側にフィルターが露出するため、目視確認が可能である。ミッドフィルターＦにおいても、テフロン（登録商標）などの透過性の樹脂を用いれば、目視確認ができる。又、目視確認ができなくても、取外しが可能なため、カップフィルター単独での漏れ試験が可能である。
【００３３】
従来のような配管接続したカラムと本発明インジェクターに直結したカラムで、図６または実施例９の装置を用いて、アセトニトリル／水＝６５／３５、流速０．４μＬ／ｍｉｎ２５４ｎｍ、注入量１０ｎＬ、試料１．アセトフェノン、２．ベンゼン、３．トルエン、４．ナフタレンの分析を行い、比較した。
従来カラムでは、シャープなピークが得られなかった（図１９）が、本発明カラムでは４番目のナフタレンに於いて、理論段数１１０００段ピーク対象性１．１４と良好な結果が得られた（図２０）。
又、カップフィルター交換後でもデータに変化は見られなかった。
【００３４】
〔実施例１５〕本発明カップフィルターＨにＨＰＬＣ用充填剤イナートシル（登録商標）ＯＤＳ−３を３５Ｍｐａでメタノール溶媒で充填した。カラム上流側入口にカップフィルターＤを隙間なく取付け、ジョイントにて共締めした。ジョイントの共締め位置は、実施例１４と同様インジェクションジョイントの奥行きに当てて合せ、デッドボリュームができないような位置とした。カラム下流側は、検出器などの接続ができるようにジョイントにフェラル７１とオシネ７２で締付け、ＨＰＬＣ用カラムとした（図２１）。
更にもう１種ＨＰＬＣ用カラムを作成した。充填されたカップフィルターＨのフィルター側の端部を、インジェクター９１に取付け、カラム下流側出口は本発明カップフィルターＤを隙間なく取付け、ジョイントにて共締めした（図２２）。
２種のＨＰＬＣカラムとした。
【００３５】
図１１の装置を用いて、インジェクターの前にスプリットを設けて、アセトニトリル／水／＝６５／３５、流速２μＬ／ｍｉｎ（スプリット１／２０）２５４ｎｍ、注入量１ｎＬ、試料１．アセトフェノン、２．ベンゼン、３．トルエン、４．ナフタレンを分析した。
実施例１４と同じように、両カラムとも理論段数１１０００段、ピーク対称性１．１４と良好な結果が得られた。
カップフィルターＨに充填した充填カラムでは、フィルターが内面としっかりと結合しているため、高圧充填が可能で、充填方向と異なる方向で分析してもシャープなピークが得られた。
【００３６】
【発明の効果】
本発明の請求項１によれば、外径３ｍｍ以下の適宜長のチューブ端にフィルターを固定してカップフィルターとし、該カップフィルターに、フィルターに達するまでキャピラリーカラム、マイクロシリンジ等の細管を挿通させると共に、該細管をチューブ収納状態でジョイント或いはインジェクターに装着自在としたので、キャピラリーカラムやシリンジに挿通装着するだけで、液体試料中の浮遊物、沈殿物の濾過が行われ、試料としての使用可能状態にすることが出来る。然も、大掛かりな装置を必要とせず、操作は極めて容易に、その上簡単な装置で実施でき、又、試料ロスがなく、容器等の洗浄も必要としないので、更に生体試料等の取扱い困難な試料でも、キャピラリーカラム等の目詰まりが回避でき、分析工程も大幅に簡略化できる等実用効果著大である。
【００３７】
又、請求項２によれば、カップフィルターは、抵抗管のパイプやカラム等の細管から簡単に取り外せ、交換が簡単である。
【００３８】
又、請求項３によれば、シリンジ針３の先部分に濾過のためのフィルター４が接触されるため、試料ロスがない。更に、微量成分の濾過に有用である。
【００３９】
又、請求項４によれば、インジェクションジョイントの奥先までカップフィルターが入り込み、フィルターが挿入口に面するため、配管によるデッドボリュームをなくすことが出来る。カップフィルター交換のみでフィルターの目詰まりを直すことが出来る。
【００４０】
又、請求項５，６，７によれば、オシネ２７を外すことにより、カップフィルターは着脱自在で、抵抗管となるパイプやカラムなどの細管から簡単に取り外すことができ、交換が極めて容易である。
【００４１】
更に、請求項８によれば、フィルターの孔径は、０．１〜５０μｍであるので、請求項１の効果に加えて浮遊物、沈殿物による抵抗管等の目詰まりを回避し、本願カップフィルター通過の液体試料はそのまま殆んど手を加えることなく試料として分析工程へ供給することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明一実施例中央縦断面図
【図２】本発明他実施例中央縦断面図
【図３】本発明他実施例中央縦断面図
【図４】本発明他実施例中央縦断面図
【図５】本発明一使用例一部縦断側面説明図
【図６】本発明他使用例概略説明図
【図７】従来型フィルター使用による検出器を使用したＵＶ吸収の変化を示す図
【図８】本発明フィルター使用による検出器を使用したＵＶ吸収の変化を示す図
【図９】三方ジョイントを使用した従来型スプリット制御機構図
【図１０】三方ジョイントを使用した本発明スプリット制御機構図
【図１１】図１０の本発明スプリット制御機構の一使用例説明図
【図１２】本発明シリンジ針への使用状態説明図
【図１３】本発明一実施例溶離液濾過状態説明図
【図１４】本発明フィルター利用による図６の装置を用いて得たクロマトグラム
【図１５】本発明一実施例を用いて得たクロマトグラム
【図１６】本発明フィルターを用いた一実施例カラム説明図
【図１７】本発明フィルターを用いた一実施例カラム説明図
【図１８】従来タイプのカラムの一部縦断側面説明図
【図１９】従来の装置を用いて得たクロマトグラム
【図２０】本発明一実施例の装置使用により得られたクロマトグラム
【図２１】本発明一実施例を用いて構成したカラムの一部縦断説明図
【図２２】本発明他実施例を用いて構成したカラムの一部縦断説明図
【符号の説明】
１チューブ
２キャピラリーカラム
３シリンジ針
４フィルター
５細管
６容器
７試料溶液
８ポンプ[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a chromatography tube filter.
[0002]
[Prior art]
In chromatography, as a pretreatment of a sample, in order to remove a precipitate in the sample, it is treated using a centrifuge or filtered using various filters.
However, in the case of a liquid sample, since the liquid containing the sample component remains in the bottles, instruments, etc. used for these, further washing with the liquid is required and the liquid sample is diluted.
[0003]
In order to solve these problems, in HPLC, analysis is performed by further concentrating using a monolithic capillary instead of a loop or concentrating using in-tube SPE (solid phase extraction). (For example, see Patent Document 1)
These methods have a high concentration rate, and a sufficiently satisfactory result can be obtained only by using a sample of several hundred μL.
In the prior art, there is no efficient method for filtering a small sample of about several hundred μL, and the only method is to introduce it into an analyzer using a monolithic capillary or in-tube SPE without filtering. Absent. However, the monolith structure capillary and the in-tube SPE are constituted by a capillary tube having a small inner diameter, and fine floating matters that cannot be removed by pretreatment and floating matters mixed in the handling process cause clogging.
Recently, in bio-related analysis, the necessity of handling a very small amount of liquid of about several μL has increased, and analysis using a capillary such as a capillary has become important.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
The handling of these ultra-small samples is difficult to use due to many sample losses in the conventional batch system such as sample transfer. For this reason, an online system-up device is required, and the device becomes large and expensive.
Actually, since a biological sample is difficult to dissolve in a liquid, clogging inside a thin tube is inevitable even if various systems, monolithic capillaries, or the like are used. In that case, it is necessary to replace the in-tube or the monolith structure capillary, and there are many problems such as requiring reassembly of the apparatus.
[0005]
There are no devices or filters that can solve these problems, and the troublesome work of removing suspended matters with a centrifuge or the like is indispensable even when handling extremely small amounts of components.
Further, recently, it has been proposed that a fused silica tube is directly filled with a filler and used as a separation column or a guard column.
At this time, when used in a high-pressure state, the filler falls out, so there is a danger in using it in a high-pressure state.
[0006]
[Patent Document 1]
Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-79001
[0007]
[Means for Solving the Problems]
Therefore, the present inventor has no sample loss when handling a very small amount of sample, and does not require a large-scale apparatus, and the sample, especially a liquid sample is filtered very easily with an extremely simple instrument. The sample is a filter that can be used as a sample with almost no modification.A filter is fixed to a tube end of an appropriate length having an outer diameter of 3 mm or less to form a cup filter, and a capillary tube, a microsyringe or the like is inserted into the cup filter until the filter reaches the filter, and the tube is stored in a tube storage state. Freely attachable to the injectorIt is characterized by that.
[0008]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to embodiments shown in the drawings.
1 is a tube made of a synthetic resin such as Teflon (registered trademark), peak, etc., having an outer diameter of 3 mm or less. . The tube 1 needs to have elasticity. The inner diameter of the tube 1 may be any tube as long as it can be inserted through capillaries such as the capillary column 2 and the syringe needle 3 and can be fitted without a large gap. For example, when the outer diameter of the capillary column 2 is 0.375 mm, the inner diameter is 0.4 mm. It is formed so as to be freely inserted. The length of the tube 1 can be appropriately selected according to the intended use. However, it is convenient to use the tube 1 for normal use, for example, as a filtration filter, preferably 30 mm or more from the liquid surface. . Further, as a solution filter, when it is put in a solution, it can be selected to have an appropriate length for ferrule stopper, for example, in accordance with the depth of the solution, or when used for the syringe needle 3 or the like.
[0009]
Reference numeral 4 denotes a filter, which is made of a metal such as stainless steel, glass, quartz, a pad (peak Teflon) monolith structure, etc., and has a suitable hardness, and preferably has a pressure resistance of about 20 Mpa.
The mesh or sulpore diameter of the filter 4 can be selected according to the purpose of use, but is preferably about 0.1 μm or more and about 50 μm.
The thickness of the filter 4 can be selected according to the application, but the amount of solution passing can be selected according to the change in the thickness.
[0010]
The filter 4 is fixed to one end or the inside of the tube 1. The one end is fixed by heating the tip of the pipe, expanding the temperature, inserting the filter 4, condensing due to the temperature drop at the tip of the tube 1, and fastening the filter 4. Alternatively, the filter 4 can be inserted and fixed in the tube 1.
In addition, it is possible to easily insert the filter by chamfering the end of the tube 1 or chamfering the corner of the opening or adding a step. Alternatively, the end of the tube 1 is heated and melted, a filter is inserted, and then the tube is cooled and fixed to be fused. In this case, it is recommended that the filter 4 be made of metal and especially stainless steel mesh screen. A type in which the filter 4 is fixed to the end of the tube 1 is referred to as a cup filter, and a type in which the filter 4 is inserted into the tube 1 is referred to as a mid filter. These are collectively referred to as a tube filter.
[0011]
【Example】
[Example 1] One end of a Teflon (registered trademark) tube 1 having an inner diameter of 1.5 mm, an outer diameter of 3 mm, and a length of 20 cm is heated and expanded at 300 ° C while the outer diameter is 1.58 mm. A stainless sintered filter 4 having a pore diameter of 5 μm and a thickness of 1 mm was inserted and fixed by fusion bonding and subsequent cooling to obtain a cup filter A (hereinafter the same) as a tube filter. (Figure 1)
[Example 2] One end of a Teflon (registered trademark) tube 1 having an inner diameter of 1.5 mm, an outer diameter of 3 mm, and a length of 20 cm is heated and expanded at 300 ° C., while the outer diameter is 1.58 mm. A glass filter 4 having a pore diameter of 5 μm and a thickness of 2 mm was inserted and fixed by fusion bonding and subsequent cooling to obtain a cup filter B. (Figure 1)
[Example 3] One end of a Teflon (registered trademark) tube 1 having an inner diameter of 1.5 mm, an outer diameter of 3 mm, and a length of 20 cm is heated and expanded at 200 ° C, while the outer diameter is 1.58 mm. Then, a pad filter 4 having a pore diameter of 5 μm and a thickness of 2 mm was inserted and fixed by fusion bonding and subsequent cooling to obtain a cup filter C. (Figure 1)
[Example 4] One end of a peak tube 1 having an inner diameter of 0.35 mm, an outer diameter of 1.58 mm, and a length of 3 cm is heated and expanded at 300 ° C., while the expanded portion has an outer diameter of 0.40 mm and a hole diameter. A 2 μm stainless steel mesh filter 4 was inserted and fixed by fusion bonding and subsequent cooling to obtain a cup filter D. (Figure 2)
[Example 5] While one end of a peak tube 1 having an inner diameter of 0.35 mm, an outer diameter of 1.58 mm, and a length of 3 cm is heated and expanded at 300 ° C, the expanded portion has an outer diameter of 0.37 mm and a thickness. A 1 mm stainless sintered filter 4 was inserted and fixed by fusion bonding and subsequent cooling to obtain a cup filter E. (Figure 1)
[Example 6] While expanding one end of a Teflon (registered trademark) tube 1 having an inner diameter of 0.35 mm, an outer diameter of 1.58 mm, and a length of 3 cm, an outer diameter of 0.375 mm and a sulpore diameter of 1 μm are formed in the expanded portion. A hybrid silica gel fused silica tube 41 having a monolith structure having a length of 5 mm was inserted into a Teflon (registered trademark) tube 1 at 60 ° C. to form a mid filter F. (Figure 3)
[Example 7] One end of a peak tube 1 having an inner diameter of 0.67 mm, an outer diameter of 1.58 mm, and a length of 3 cm is heated and expanded at 200 ° C., while the expanded portion has an outer diameter of 0.7 mm and a hole diameter. A pad filter 4 having a thickness of 5 μm and a thickness of 2 mm was inserted and fixed by fusion bonding and subsequent cooling to obtain a cup filter G. (Figure 1)
[0012]
[Example 8] Both ends of a peak tube 1 having an inner diameter of 0.0635 mm, an outer diameter of 0.37 mm, and a length of 51 cm were immersed in a 20% polysilazane xylene solution to which 0.01 WT% platinum catalyst was added, and in the air. For 2 hours to form an amorphous silica film on both ends of 2.5 mm.
20% tetramethoxysilane, 10% methyltrimethoxysilane, 5% polyethylene glycol, 0.1N acetic acid solution is filled into a pipe, sealed with silicon rubber, heated at 80 ° C for 12 hours, and monolith structure with primary pores The hybrid sol was made inside.
The primary pore can be controlled to 0.3 to 50 μm by adding polyethylene glycol.
A frit made only of an alkoxy run to which no buffer polymer such as polyethylene glycol was added did not have a monolith structure, had no sufficient through-holes, and had a high hydraulic pressure.
Cut at the central part, water is flowed from the joined end parts at 0.5 Mpa, leaving a 2.5 mm sol part joined to the inner surface of the both end parts, unreacted sol and unreacted unbound to the inner surface The reagent was removed.
Next, it heated at 150 degreeC and it was set as the cup filter H of 25.5 cm in length which produced the hybrid silica gel filter 42 with the monolith structure completely gelatinized at one end. (Fig. 4)
In the case where the gel was prepared by the same method without forming the amorphous silica on the surface, the bonding with the surface did not occur, and the sol was completely removed by the cleaning process at 0.5 Mpa.
It can be said that gelation after the formation of the amorphous silica film is important for the production of the filter.
[0013]
[Example 9] Use as a solution filter will be described with reference to Figs.
When sucking the solution in the container 6, for example, the sample solution 7, by the capillary tube 5 or the like connected to the pump 8, the present tube filter is used at the tip of the capillary tube 5, and the cup filter E is inserted through the tip of the capillary tube 5. In a fitted state, the sample solution 7 in the container 6 is charged and the pump 8 is operated. At this time, the cup filter E may be merely fitted to the thin tube 5 and the fixing tool such as a ferrule or the like may not be fixed.
At that time, the sample solution 7 is sucked through the filter 4, but suspended matter or the like in the sample solution 7 is blocked by the filter 4, and only the filtered sample solution 7 is sucked. Then, it is sent to an analytical instrument 9 comprising a desired injector 91, main column 92, detector 93 and the like.
[0014]
[Example 10] A specific example of the above example will be described.
A Teflon (registered trademark) capillary tube 5 having an outer diameter of 1/16 in, an inner diameter of 0.25 mm, and a length of 1 m is connected to the eluent inlet of the HPLC liquid feeding pump MP711. After the pump 8, an injector 91 (inner loop system is recommended) Inert sill (registered trademark) WP300C8 packed column 92 is connected, and UV detector 93 is connected, and tap water is allowed to flow at a constant flow rate of 4 μL / min without filtering. .
Initially, the pressure was 6 Mpa, but after about 30 minutes, the pressure in the column 92 started to gradually increase, and after 1 hour, the recommended working pressure exceeded 20 Mpa, and the column 92 was damaged.
Similarly, when the cup filter A of the present application was put on the inlet Teflon (registered trademark) thin tube 5 and flowed, the pressure of the column 92 did not increase and the pressure did not increase even after 2 hours.
The same results were obtained with cup filters B and C, which proved effective for solution filtration.
In the cup filter C, bubbles entered after about 6 hours, and the pump was lowered.
When it was replaced with a new cup filter C prepared in the same manner, it was found that bubbles were not generated and it could be used in the same manner as a general-purpose pump eluent filter.
[0015]
With a general-purpose stainless steel solution filter commercially available in the past and the cup filter A of the present invention, after changing the eluent to a 0.1% acetone aqueous solution, the time required for the actual UV absorption of the detector to change was examined.
Since the conventional filter has an internal capacity of several hundreds μL, the base slowly rose 40 minutes after the start of flow and became a constant base after 140 minutes. (Fig. 7)
In the cup filter A of the present invention, the filter 4 is firmly in contact with the end of the pipe on the filtration surface, so that the internal volume of liquid passage is almost eliminated while maintaining a sufficient filtration function. The base suddenly rose 10 minutes after the passage of 50 μL of the internal capacity of the pipe 1 and stabilized after 40 minutes (FIG. 8). The volume of the filter 4 part was smaller than that of the conventional filter, and the replacement was made immediately.
As described above, it was effective as a solution filter in capillary LC.
[0016]
A case where the split amount is controlled when a small amount of liquid is fed will be described with reference to FIGS. 9, 10, and 11.
Reference numeral 12 denotes a three-way joint, which is formed in a T-shape, and the inflow portion 13 includes an insertion port 15 of the inflow pipe 14 and an oscillator 16 and a ferrule 17 for fastening and fixing the inflow pipe 14. The inflow pipe 14 can be pressed and fixed to the partition wall of the insertion port 15. An outflow portion 19 of the same type is provided at a corresponding position across the internal space 18, and an outflow pipe 20 is inserted up to the partition wall of the insertion port 21 and fixed by an osine 22 and a ferrule 23.
[0017]
Outflow portions 24 are formed in the same shape as the outflow portion 19 on the side walls of the inflow portion 13 and the outflow portion 19 of the three-way joint 12. In other words, the outflow portion 24 has the outflow pipe 25 inserted through the insertion port 26 up to the partition wall and is fixed by the ogine 27 and the ferrule 28.

Ferrules

17, 23, and 28 are made of resin such as Teflon (registered trademark), Daiflon, and Peak, and can be used repeatedly. There is also an integrated type that can be used by hand tightening, where the

cines

16, 22, 27 and

ferrules

17, 23, 28 are each one.
[0018]
Thus, when splitting using the three-way joint 12, the amount of the liquid flowing into the inflow portion 13 from the inflow pipe 14 is controlled according to the liquid resistance of the

outflow portions

19 and 24. . Therefore, in order to adjust the split ratio in feeding a small amount of liquid, a column or pipe having a small inner diameter is attached to the outflow pipe 25. However, a column with a small inner diameter is likely to be clogged and causes a failure.
[0019]
Therefore, the end of the narrow pipe 5 such as a column or pipe having a narrow inner diameter, which is the outflow pipe 25, is covered with a cup filter E, and can be inserted and fixed to the insertion port 26 of the outflow section 24 using the ferrule 28 and the oscine 27. The ferrule 28 and the osine 27 may be made of an integral resin.
In this case, even if a thin tube 5 such as a column having a liquid resistance or a thin pipe is used, suspended matter or the like is stopped by the filter 4 and does not flow in, and functions as a split resistance tube.
However, since the present cup filter E is covered, it can be detached by removing the oscine 27. Furthermore, the ferrule 28 is only fastened to the cup filter E, and the cup filter E can be easily removed from the thin tube 5 such as a pipe or a column that becomes the resistance tube 25, and is very easy to replace. Only the filter portion is clogged and can be easily replaced, and the column as a resistance tube can be used as it is.
[0020]
[Example 11] A specific example of use of FIG. 11 is shown below.
A Teflon (registered trademark) tube 5 having an outer diameter of 1/16 in, an inner diameter of 0.25 mm, and a length of 1 m is connected to the eluent inlet of the HPLC liquid feeding pump MP711, and after the pump 8 via the splitter three-way joint 12, Via an injector 91 (inner loop system is recommended), an Inertsil (registered trademark) WP300C8 packed column 92 having an inner diameter of 0.3 mm × 150 mm is connected, and tap water is not filtered and flows at a constant flow rate of 20 μL / min. did.
As a result of injecting uracil, the elution time was 3.5 minutes.
A fused silica capillary column having an inner diameter of 0.05 mm, an outer diameter of 0.375 mm, and a length of 5 m was attached to the splitter 12 as the resistance tube 25.
Initially, the pressure was 6.0 Mpa, but after 40 minutes, the column pressure suddenly increased, exceeding the recommended working pressure of 20 Mpa, and the column 92 was damaged.
The cause was that the resistance tube 25 on the splitter 12 side was clogged with the contamination of the eluent. When it was replaced with a new fused silica capillary column, it became 5.8 Mpa and the elution time was 3.9 minutes.
Using a different resistance tube resulted in 2.9 minutes.
In the end, the variation in resistance tube production greatly affected retention.
[0021]
When the cup filter E of the present invention was attached to the split outlet 24 side, a pressure increase occurred in the same manner. However, when only the cup filter E was changed and the same resistance tube 25 was used, the same holding time was obtained at the same pressure.
When the cup filter E of the present invention is used, the resistance tube 25 main body is not clogged and can be used any number of times, and data with good reproducibility can be obtained.
Of course, the injector and the column can be prevented from being clogged by inserting the same cup filter of the present invention at the inlet of the injector.
[0022]
Next, the use of a syringe needle 3 and a thin tube 5 such as a pretreatment robot and a light weight syringe for injection will be described with reference to FIGS.
When the cup filter G of the present application is fitted to the tips of the syringe needle 3 and the thin tube 5 to form a covering state, since it is made of resin, it is sufficiently sealed simply by covering the syringe needle of a pretreatment robot or the like due to its elasticity. .
Therefore, it can be sufficiently used for filtration in the pretreatment.
Unlike conventional vacuum filtration and centrifugation, the filter 4 for filtration comes into contact with the tip of the syringe needle 3, and there is no sample loss, which is suitable for filtration of trace components (FIG. 13).
Conventionally, it is impossible to perform vacuum filtration, and a sample with many unnecessary materials requiring pressure filtration is fixed to the head of the injector 91, for example. At the time of this fixing, the ferrule 29, the osine 30 or the like is used for fastening.
Since the tube 1 is made of resin and has elasticity, this tightening and fixing can be securely fixed by the ferrule 29 or the like.
As the ferrule 29, a resin made of Teflon (registered trademark), Daiflon, peak or the like can be used repeatedly and is recommended.
[0023]
Thereafter, when the sample solution is press-fitted by the plunger 31, impurities in the sample solution are filtered by the filter 4, and are directly press-fitted into the head of the injector 91 from the syringe needle 32, causing damage to the in-tube capillary, the monolith structure, etc. Can prevent or reduce other floating inflows and other inflows (FIG. 12). Therefore, in HPLC, the sample solution 7 is concentrated using a monolith capillary or in-tube SPE to eliminate the cause of clogging in the case of analysis, and the need for replacement of the in-tube capillary or monolith capillary is eliminated. Or can be reduced.
[0024]
[Example 12] By the same system as FIG. 6, the cup 61 was attached to the thin tube 5 using the container 61, and the gradient mode was set.
As a sample, a peptide sample digested with protein was directly passed through an injection port for a four-way valve, and 10 μL was continuously analyzed with a 25 μL microsyringe (702N).

FIG. 14 shows the chromatogram.
After 52 injections, an increase in column pressure was observed. At the 54th injection, the pressure exceeded 20 Mpa, and the column became unusable.
The tip of the syringe needle 32 was covered with the cup filter G of the present application, connected directly to the valve, and continuously analyzed in the same manner. After 30 times, the cup filter G was clogged, and the liquid could not be injected, but by replacing it with a new cup filter C, it could be injected without any problems.
By changing the cup filter G every 20 times, continuous analysis was possible without such clogging, and the pressure of the column 92 was not increased even after 500 injections.
In the conventional analysis, centrifugation or filter filtration is performed to prevent such clogging by the sample. However, protein components that can be obtained in a small amount are lost, and the sample cannot be pretreated. In addition, there was a case where the analysis was given up because the expensive analytical column deteriorated.
[0025]
Since the cup filter G of the present invention can be easily put on the syringe needle 3 and can be directly attached to the injector 91 with a hand-tight joint 30 or the like, even a viscous sample can be placed around the cup and the needle. No leakage from
When the sample is clogged, only the cup filter G can be easily removed and replaced, and continuous analysis is possible.
Thereby, it can inject | pour without pretreatment with sample loss, such as filtration and centrifugation. In addition, if the sample was diluted to 1/10 and the viscosity was lowered, the sample was covered with an elastic resin, so that it was sufficiently sealed and could be used for a pretreatment robot using a metal needle or the like.
[0026]
Even when the cup filter G of the present invention was placed on the thin tube 5 of the pretreatment robot and subjected to automatic filtration and injected as it was, deterioration of this column could be suppressed as in the above example (FIG. 13).
In this example, a protein-free pad filter is used because protein is the target. However, if the sample has no metal influence, a metal filter may be used, and the inner diameter of the cup filter can be freely selected according to the needle diameter. it can.
[0027]
[Example 13] A case where a monolith structure is formed inside the tube of the syringe needle portion will be described below as an example.
Using a 200 μL syringe, the water sample to which the pesticide has been added is aspirated with the needle portion removed. Next, a monolith structure silica tube having an inner diameter of 200 μL, a length of 50 mm, and chemically modified with an octadecyl group is attached to the syringe. The plunger is pushed down and passed through the monolith structure part to hold the target component.
After extracting all samples, a suction operation is performed to remove water remaining in the monolith structure portion. The needle portion is then removed from the syringe. 20 μL of an organic solvent (hexane: ethyl acetate = 3: 1) for extracting the pesticide is measured with another syringe. A needle formed with a monolith structure portion is attached to the tip of the syringe and inserted into the inlet of the gas chromatograph. Push down the plunger to elute the desired agrochemical component with the solvent and introduce it into the gas chromatograph.
[0028]
Inlet: 40 ° C to 250 ° C 1 ° C temperature increase per second (on-column injection)
Gas chromatograph temperature: 40 ° C. (1 minute) to 250 ° C. (5 minutes) 15 degree temperature rise per minute
Column: Capillary column chemically modified with dimethylpolysiloxane Inner diameter 0.25 mm, length 15 m, membrane pressure 0.25 mm
Detector: FPD 200 ° C
A chromatogram of this sample analysis is shown in FIG.
1: Diazinon 2: Iprobenfos 3: Fenitrothion 4: Isoxathion 5: EPN
[0029]
This analysis was continuously analyzed 10 times. After 10 injections, the plunger was clogged due to contamination of the sample and stopped moving. In addition, the monolith structure part was stained with the naked eye.
As a result of covering the tip of the syringe with the cup filter A and performing the same operation, there was no swaying movement even after 10 injections, and the same peak as the first was obtained.
In addition, the stain of the monolith structure part was not seen.
[0030]
[Example 14] Examples of the HPLC column using the filter of the present invention will be described with reference to Figs. 16 and 17.
A fused silica tube column 2 having an inner diameter of 0.1 mm, an outer diameter of 0.375, and a length of 150 mm was packed with a packing material for HPLC, Inertsil (registered trademark) ODS-3 70, at 35 MPa and a methanol solvent.
The cup filter D was attached to the upstream inlet of the column 2 without any gaps, and was fastened together with a ferrule 71 and an cine 72. The ferrule 71 and osine 72 may be integrated. The joint tightening position (length 73 from the tip of the pipe to the ferrule 71) was adjusted to the depth of the injection joint so that a dead volume could not be formed.
In order to protect the capillaries, a peak tube 74 having an inner diameter of 0.5 mm was put on the outside.
The mid filter F of the present invention was attached to the downstream outlet of the column 2 without a gap. In the case where pressure is applied after the mid filter F, the joint may be fastened with a joint like the entrance side, but in the present embodiment, only the mid filter F is inserted.
The HPLC column was constructed as described above.
The peak tube 74 etc. is a resin pipe and will not come off unless force is applied. However, if pressure is applied due to resistance after the column or if it is easier to handle, the protective tube should be firmly fixed. In some cases, the use of a joint 75 as in the example of FIG.
[0031]
In the conventional type column, a joint portion for stopping the filter is always required, and the injector is connected to the injector via an extra pipe.
An example of this will be described below.
A fused silica tube column 2 having an inner diameter of 0.1 mm, an outer diameter of 0.375, and a length of 150 mm was packed with a packing material for HPLC, Inertsil (registered trademark) ODS-3 70, at 35 MPa and a methanol solvent.
The filter 4 was driven into the joint 75, the filled capillary 2 was inserted, and tightened into the joint 75 with a ferrule 71 and an oscine 72. A joint was connected in the same way on the outlet side to create a conventional type column (FIG. 18).
On the inlet side, the pipe 76 was inserted into the joint 75 as far as it was and tightened with a ferrule 71 and an oscine 72.
On the injector side, the pipe 76 is connected by a ferrule 71 and an osine 72 in accordance with the depth 76 from the ferrule in the injector 91. The pipe 76 has a length as short as possible to which the cine 72, 72 and the

ferrule

71, 71 can be connected.
In the conventional column, the filter 4 is embedded in the joint to prevent elution of the packing material 70 in the column 2. In particular, on the inlet side, it is necessary to separately connect with a pipe, and the filler filter inlet is on the downstream side of the pipe. Therefore, even if the pipe portion is made as short as possible, the dead volume becomes a full volume.
[0032]
In the HPLC column using the cup filter of the present invention, since the filter enters the depth of the injection joint, dead volume due to piping can be eliminated.
Further, in the conventional column, the filter is put in the packed column body or incorporated in the joint. Therefore, when the filter is clogged, it is necessary to replace the entire expensive column or the joint part.
Since the tube portion of the filter is made of an elastic resin, the filter can be clogged only by replacing the cup filter.
Further, since the conventional filter portion is driven in the joint, the state cannot be visually confirmed, and the filler may leak depending on the driving state.
In the filter D of the present invention, since the filter is exposed to the outside, visual confirmation is possible. The mid filter F can be visually confirmed by using a permeable resin such as Teflon (registered trademark). Moreover, since it can be removed even if visual confirmation is not possible, a leak test with a cup filter alone is possible.
[0033]
A conventional column connected to a pipe and a column directly connected to the injector of the present invention, using the apparatus of FIG. 6 or Example 9, acetonitrile / water = 65/35, flow rate 0.4 μL / min 254 nm, injection amount 10 nL, Sample 1. Acetophenone, 2. Benzene, 3. Toluene, 4. Naphthalene was analyzed and compared.
With the conventional column, a sharp peak was not obtained (FIG. 19), but with the fourth naphthalene in the column of the present invention, a good result was obtained with a theoretical plate number of 11000 and a peak coverage of 1.14 (FIG. 19). 20).
In addition, no change was seen in the data even after the cup filter was replaced.
[0034]
[Example 15] A cup filter H of the present invention was filled with a filler for HPLC Inertosyl (registered trademark) ODS-3 at 35 MPa with a methanol solvent. The cup filter D was attached to the column upstream side inlet without any gap, and was fastened together with a joint. The joint tightening position was adjusted to the depth of the injection joint in the same manner as in Example 14 and set to a position where dead volume was not possible. On the downstream side of the column, a HPLC column was obtained by tightening the joint with ferrule 71 and oscine 72 so that a detector or the like could be connected (FIG. 21).
Furthermore, another kind of HPLC column was prepared. The end of the filled cup filter H on the filter side was attached to the injector 91, and the cup filter D of the present invention was attached to the outlet on the downstream side of the column without any gap, and fastened together with a joint (FIG. 22).
Two types of HPLC columns were used.
[0035]
Using the apparatus of FIG. 11, a split is provided in front of the injector, acetonitrile / water / = 65/35, flow rate 2 μL / min (split 1/20) 254 nm, injection amount 1 nL, sample 1. Acetophenone, 2. Benzene, 3. Toluene, 4. Naphthalene was analyzed.
As in Example 14, good results were obtained with a theoretical plate number of 11,000 and peak symmetry of 1.14 for both columns.
In the packed column packed in the cup filter H, since the filter was firmly bonded to the inner surface, high-pressure packing was possible, and a sharp peak was obtained even when analyzed in a direction different from the packing direction.
[0036]
【The invention's effect】
According to claim 1 of the present invention,A filter is fixed to a tube end of an appropriate length having an outer diameter of 3 mm or less to form a cup filter, and a capillary tube, a microsyringe or the like is inserted into the cup filter until the filter reaches the filter, and the tube is stored in a tube storage state. Freely attachable to the injectorTherefore, simply by inserting and attaching to a capillary column or syringe, the suspended matter and precipitate in the liquid sample are filtered, and the sample can be used. However, it does not require a large-scale device, is very easy to operate, and can be carried out with a simple device. Moreover, since there is no sample loss and there is no need to wash containers, it is difficult to handle biological samples. Even with a small sample, clogging of a capillary column or the like can be avoided, and the analytical effect can be greatly simplified.
[0037]
According to claim 2,The cup filter can be easily removed from the resistance tube, column and other thin tubes, and can be easily replaced.
[0038]
or,According to the third aspect, since the filter 4 for filtration is brought into contact with the tip portion of the syringe needle 3, there is no sample loss. Furthermore, it is useful for filtration of trace components.
[0039]
According to the fourth aspect of the present invention, since the cup filter enters the depth of the injection joint and the filter faces the insertion port, dead volume due to piping can be eliminated. Filter clogging can be corrected simply by changing the cup filter.
[0040]
According to the fifth, sixth, and seventh aspects, the cup filter can be detached by removing the osine 27, and can be easily removed from a thin tube such as a pipe or a column serving as a resistance tube. is there.
[0041]
Furthermore, according to claim 8, since the pore diameter of the filter is 0.1 to 50 μm, in addition to the effect of claim 1, clogging of the resistance tube due to suspended matter and sediment is avoided, and the present cup filter The passing liquid sample can be supplied to the analysis process as a sample with almost no modification.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a central longitudinal sectional view of an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a longitudinal sectional view of the center of another embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a central longitudinal sectional view of another embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a longitudinal sectional view of the center of another embodiment of the present invention.
FIG. 5 is an explanatory view of a part of a vertical cross-section of an example of use of the present invention.
FIG. 6 is a schematic explanatory diagram of another use example of the present invention.
FIG. 7 shows changes in UV absorption using a detector with a conventional filter.
FIG. 8 is a graph showing changes in UV absorption using a detector using the filter of the present invention.
Fig. 9 Diagram of conventional split control mechanism using three-way joint
FIG. 10: Split control mechanism diagram of the present invention using a three-way joint
11 is an explanatory diagram of an example of use of the split control mechanism of the present invention shown in FIG.
FIG. 12 is an explanatory diagram of the use state of the syringe needle of the present invention.
FIG. 13 is an explanatory diagram of eluent filtration state according to an embodiment of the present invention.
14 is a chromatogram obtained using the apparatus of FIG. 6 using the filter of the present invention.
FIG. 15 is a chromatogram obtained using an example of the present invention.
FIG. 16 is a column explanatory diagram of an embodiment using the filter of the present invention.
FIG. 17 is a column explanatory diagram of an embodiment using the filter of the present invention.
FIG. 18 is an explanatory side view of a part of a conventional column.
FIG. 19 is a chromatogram obtained using a conventional apparatus.
FIG. 20 is a chromatogram obtained by using the apparatus of one embodiment of the present invention.
FIG. 21 is a partial longitudinal cross-sectional explanatory view of a column constructed using one embodiment of the present invention.
FIG. 22 is a partially longitudinal explanatory view of a column configured by using another embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
1 tube
2 Capillary column
3 Syringe needle
4 Filter
5 tubules
6 containers
7 Sample solution
8 Pump

Claims

A filter is fixed to the end of an appropriately long tube with an outer diameter of 3 mm or less to form a cup filter. Through the cup filter, a capillary tube, a microsyringe or the like is inserted until the filter reaches the filter, and the capillary is stored in the tube storage state. Alternatively , a chromatography tube filter characterized in that it can be attached to an injector .

2. The chromatography tube filter according to claim 1, wherein the filter is positioned at an insertion port of the joint or the injector and can be fixed by a ferrule or oscine .

The chromatography tube filter according to claim 1 or 2 , wherein the cup filter is fitted to a syringe needle, and the injector is inserted and fixed using a ferrule or oscine .

The chromatography tube filter according to claim 1 or 2, wherein the capillary is an HPLC column .

The chromatography tube according to claim 1 or 2, wherein the narrow tube and the cup filter fitted to the narrow tube are inserted and fixed to the inflow portion or the outflow portion of the joint using a ferrule or osine. filter.

6. The chromatography tube filter according to claim 5 , wherein the joint is a three-way joint, and the thin tube and the cup filter fitted to the thin tube are inserted and fixed in an outflow portion of the three-way joint .

6. The chromatograph according to claim 5 , wherein the capillary is an HPLC column, and the capillary and the cup filter fitted to the capillary are inserted and fixed in an inflow portion, an outflow portion or both of the joint. Tubing filter for lithography.

2. The tube filter for chromatography according to claim 1, wherein the filter has a pore size of 0.1 to 50 [mu] m.