JP4426979B2 - 試料注入装置及び試料注入方法及び液体クロマトグラフィ装置 - Google Patents

試料注入装置及び試料注入方法及び液体クロマトグラフィ装置 Download PDF

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Description

本発明は試料注入装置及び試料注入方法及び液体クロマトグラフィ装置に係り、特に切換弁を用いて移動相の流れを制御する試料注入装置及び試料注入方法及び液体クロマトグラフィ装置に関する。
試料を移動相としての液体と共に加圧してカラムへ送り、試料の成分を分離及び溶出させて検出器で検出する液体クロマトグラフィの装置は、概略すると移動相としての液体を貯蔵しておく移動相貯槽、移動相としての液体中の空気を除去する移動相脱気装置、移動相としての液体を移動相貯槽から検出器まで送るためのポンプ、試料を分離用カラムへ向う移動相としての液体へ注入する試料注入装置、試料の成分を分離するための充填剤で満たされた分離用カラム、分離用カラムを略一定の温度に保つカラム恒温槽、及び溶出された試料の成分を検出する検出器等を有した構成とされている。
この内、試料注入装置は、例えば特許文献1に示されるように切換弁を有している。この切換弁は、試料注入用ニードルに試料を注入する場合には試料注入用ニードルを試料に注入し、その後に試料注入用ニードルを試料注入ポートに装着して吸引した試料を移動相の流れと共にカラムに向け送出する構成とされている。図11は、この種の試料注入装置の一例を示している。
同図に示す試料注入装置は、試料注入用ニードル100(100A〜100C)、ポンプ103、シリンジ111、洗浄液用ポンプ112、バルブ113、試料用容器114、インジェクションバルブ(切換弁)115、洗浄装置120、試料注入ポート124、及び図示してないニードル移動手段等を有している。
インジェクションバルブ115は6つのポートを有しており、各ポートには試料注入用ニードル100、移動相用ポンプ103、バルブ113、洗浄装置120、及び試料注入ポート124が接続されている。インジェクションバルブ115は、図中実線のAで示す接続状態(以下、接続状態Aという)と、図中破線のBで示す接続状態(接続状態Bという)とを切り換えする構成とされている。
試料に対する測定開始前においては、インジェクションバルブ115は接続状態Aとなっており、また試料注入用ニードル100は試料注入ポート124に装着された状態となっている(この状態の試料注入用ニードル100を符号100Aで示している)。この試料注入用ニードル100Aはインジェクションバルブ115を介してポンプ103に接続されており、また試料注入ポート124は配管125及びインジェクションバルブ115を介して分離用カラム105と接続されている。従って、この接続状態では、ポンプ103から供給される移動相は、試料注入用ニードル100A,試料注入ポート124,配管125,インジェクションバルブ115を介して分離用カラム105に供給される。
一方、試料注入用ニードル100に試料を吸入するには、インジェクションバルブ115を接続状態Bに切り換えると共に、試料注入用ニードル100を試料用容器114に挿入する(この状態の試料注入用ニードル100を符号100Bで示している)。この接続状態Bでは、試料注入用ニードル100Bは、インジェクションバルブ115及びバルブ113を介してシリンジ111に接続されている。このため、シリンジ11を操作することにより、試料用容器114内の試料は試料注入用ニードル100B内に吸引される。また、接続状態Bでは、ポンプ103はインジェクションバルブ115を介して分離用カラム105に接続されているため、試料注入用ニードル100により試料を吸引処理している間も、分離用カラム105に対して移動相が供給され続ける。
次に、試料注入用ニードル100に吸引された試料を分離用カラム105に向け送出するには、先ず試料注入用ニードル100を洗浄装置120の洗浄部117B内に挿入し、続いて洗浄部117A内に挿入してニードル外周の洗浄を行う。洗浄装置120の洗浄部117A,117Bは、バルブ113を所定のタイミングで洗浄液用ポンプ112に接続することにより、常に新しい洗浄剤が供給されている。尚、余剰となった洗浄液は、廃液ポート123から排出される。
続いて、洗浄された試料注入用ニードル100を試料注入ポート124に挿入すると共に、再びインジェクションバルブ115を接続状態Aとする。これにより、ポンプ103から試料注入用ニードル100Aに向け供給される移動相は、試料を試料注入用ニードル100Aから試料注入ポート124に送出し、その後試料は移動相の流れに乗って配管125及びインジェクションバルブ115を通り、分離用カラム105に供給される。このように、従来の試料注入装置では、試料を試料注入用ニードル100Aから分離用カラム105に送出する際、試料がインジェクションバルブ115内を通過して分離用カラム105に供給される構成とされていた。
特開平10−010103号公報
ところで近年では、上記構成とされた液体クロマトグラフィ装置の検出感度は向上しており、これに伴いキャリーオーバーと呼ばれる現象が問題になってきた。キャリーオーバーとは、時系列的に前に測定した試料の物質が液体クロマトグラフィの装置内に残留し、あたかも現在測定している試料中にその物質が存在するかのような検出結果を示す現象であり、分析結果の信頼性を低下させるものである。
このキャリーオーバーは、試料注入装置において移動相としての液体へ試料を注入するとき、試料が試料注入装置内の金属及び/又は樹脂に吸着して残留し、その残留した試料が、次の試料を注入するときに、液体クロマトグラフィの分析系へ導入されてしまうことによって生じる。
そこで、試料注入装置内に試料が残留するのを防止するために洗浄液用ポンプ112,バルブ113,及び洗浄装置120等を設け、試料を採取した後の試料注入用ニードル100の外壁、試料を注入した後における試料注入用ニードル100の内壁等を洗浄することが行われている。これにより、キャリーオーバーに対して一定の効果を得ることができるが、高精度の測定においては、これでも十分であるとはいえなかった。
本発明は上記問題に鑑みなされたものであり、キャリーオーバーをより確実に低減することができる試料注入装置及び試料注入方法及び液体クロマトグラフィ装置を提供することを目的とする。
上記の課題を解決するために本発明では、次に述べる各手段を講じたことを特徴とするものである。
請求項1記載の発明は、
カラムに接続された試料注入ポートと、
移動相を供給する移動相供給手段と、
前記注入ポートに装着可能な構成とされた試料注入に用いる第1のニードルと、
前記注入ポートに装着可能な構成とされた第2のニードルと、
前記第1のニードルと接続可能な構成とされると共に、該接続状態において前記第1のニードルに試料を吸引処理する試料吸引手段と、
前記第1のニードルを前記移動相供給手段または前記試料吸引手段のいずれか一方に選択的に接続すると共に、前記第2のニードルを前記移動相供給手段に接続しうる構成とされた切換弁とを有し、
前記試料吸引手段は、吸引する前記試料の吸引量が前記切換弁に入り込まない程度の吸引量となるよう設定されており、
該切換弁は、前記第1のニードルが前記試料注入ポートに装着された際、前記第1のニードルを前記移動相供給手段に接続し、前記第2のニードルが前記試料注入ポートに装着された際、前記第1のニードルを前記試料吸引手段に接続すると共に、前記第2のニードルを前記移動相供給手段に接続する構成されてなることを特徴とするものである。
上記発明によれば、切換弁が切り換えられることにより、第1のニードルが試料注入ポートに装着された状態では、第1のニードルは移動相供給手段に接続される。これにより、移動相供給手段から供給される移動相は、第1のニードル及び試料注入ポートを介してカラムに供給される。
また、第2のニードルが試料注入ポートに装着された状態では、切換弁が切り換えられることにより、第1のニードルは試料吸引手段に接続されると共に、第2のニードルは移動相供給手段に接続される。これにより、移動相供給手段から供給される移動相は、第2のニードル及び試料注入ポートを介してカラムに供給される。また、第1のニードルが試料吸引手段に接続されることにより、試料は第1のニードル内に試料吸引手段を用いて吸引することが可能となる。
上記のように、第1及び第2のニードルを選択的に試料注入ポートに装着可能な構成とすることにより、カラムを切換弁から分離することが可能となる。即ち、カラムを切換弁に接続することなく、移動相供給手段と接続された第1或は第2のニードルからカラムに常に移動相を供給することが可能となる。これにより、試料が吸引された第1のニードルを試料注入ポートに装着することにより、切換弁を介さずに試料をカラムに供給することが可能となるため、従来のように切換弁に試料が残存することを防止できる。
また、請求項2記載の発明は、
請求項1記載の試料注入装置において、
前記第2のニードルと前記切換弁とを接続する配管に、該第2のニードルが前記試料注入ポートから離脱した際、該配管を閉塞する弁装置を設けたことを特徴とするものである。
上記発明によれば、第2のニードルと切換弁とを接続する配管に弁装置を設けることにより、試料注入ポートから離脱した際に第2のニードルから移動相が漏れることを防止することができる。
また、請求項3記載の発明は、
請求項1記載の試料注入装置を用いてカラムに対して試料を注入する試料注入方法であって、
前記第1のニードルを前記試料注入ポートに装着すると共に前記切換弁により前記移動相供給手段に接続し、かつ、前記第2のニードルを非接続状態とする第1のステップと、
前記第1のニードルを前記切換弁により前記試料吸引手段に接続することにより試料を該第1のニードル内に吸引し、かつ、前記第2のニードルを前記試料注入ポートに装着すると共に前記切換弁により前記移動相供給手段に接続する第2のステップと、
前記第1のニードルを前記試料注入ポートに装着すると共に前記切換弁により前記移動相供給手段に接続して吸引した前記試料を前記カラムに向け送出し、かつ、前記第2のニードルを非接続状態とする第3のステップとを有することを特徴とするものである。
上記発明によれば、第1のステップでは第1のニードルを試料注入ポートに装着すると共に切換弁により移動相供給手段に接続するため、移動相は第1のニードルを介してカラムに供給される。この際、第2のニードルは非接続状態とされており、特に機能は奏していない。
第2のステップでは、切換弁により移動相供給手段に接続された第2のニードルが試料注入ポートに装着されるため、移動相は第2のニードルを介してカラムに供給される。また、第1のニードルは切換弁により試料吸引手段に接続されるため、試料は第1のニードル内に吸引される。
第3のステップでは、試料を吸引した第1のニードルを試料注入ポートに装着すると共に切換弁により第1のニードルを移動相供給手段に接続することにより、試料は切換弁内を通過することなくカラムに向け送出される。これにより、従来のように切換弁に試料が残存することを防止できる。
また、請求項4記載の発明は、
請求項3記載の試料注入方法において、
前記第2のニードルと前記切換弁とを接続する配管に弁装置を設けておき、
前記第1及び第3のステップでは、該弁装置により該配管を閉塞することを特徴とするものである。
上記発明によれば、第2のニードルが試料注入ポートに対して非接続な状態において、弁装置により第2のニードルと切換弁とを接続する配管が閉塞されるため、第2のニードルから移動相が漏れることを防止することができる。
また、請求項5記載の発明に係る液体クロマトグラフィ装置は、
カラムに接続された試料注入ポートと、
移動相を供給する移動相供給手段と、
前記注入ポートに装着可能な構成とされた試料注入に用いる第1のニードルと、
前記注入ポートに装着可能な構成とされた第2のニードルと、
前記第1のニードルと接続可能な構成とされると共に、該接続状態において前記第1のニードルに試料を吸引処理する試料吸引手段と、
前記第1のニードルを前記移動相供給手段または前記試料吸引手段のいずれか一方に選択的に接続すると共に、前記第2のニードルを前記移動相供給手段に接続しうる構成とされた切換弁と、
前記第1のニードルから前記移動相と共に前記試料が供給され、該試料の成分を分離する分離用カラムと、
該分離用カラムによって分離された前記試料の成分を検出する検出器とを有し、
前記試料吸引手段は、吸引する前記試料の吸引量が前記切換弁に入り込まない程度の吸引量となるよう設定されており、
該切換弁は、前記第1のニードルが前記試料注入ポートに装着された際、前記第1のニードルを前記移動相供給手段に接続し、前記第2のニードルが前記試料注入ポートに装着された際、前記第1のニードルを前記試料吸引手段に接続すると共に、前記第2のニードルを前記移動相供給手段に接続する構成されてなることを特徴とするものである。
上記発明によれば、試料が吸引された第1のニードルを試料注入ポートに装着することにより、切換弁を介さずに試料をカラムに供給することが可能となるため、従来のように切換弁に試料が残存することを防止できる。よって、キャリーオーバーの発生を抑制でき検出精度の向上を図ることができる。
本発明によれば、切換弁に試料が残存することを防止できるため、キャリーオーバーを十分に低減することができる。また、注入ポートからカラム入口まで切換弁を介さないことにより試料の拡散を最小にできるため、検出ピークの理論段数を向上することができる。
次に、本発明の実施の形態について図面と共に説明する。
図1は本発明の一実施例である試料注入装置1の要部構成を示す斜視図であり、図2はこの試料注入装置1を設けた液体クロマトグラフィ装置30の構成を示すブロック図である。先ず、図2を用いて液体クロマトグラフィ装置30の構成について説明する。
液体クロマトグラフィ装置30は、大略すると移動相としての液体を貯蔵しておく移動相貯槽31と、移動相としての液体中の空気を除去する移動相脱気装置32と、移動相としての液体を移動相貯槽31から検出器37まで送るためのポンプ33(請求項に記載の移動相供給手段に相当する)と、試料を分離用カラム35へ向う移動相としての液体へ注入する試料注入装置1と、試料の成分を分離するための充填剤で満たされた分離用カラム35と、分離用カラム35を一定の温度に保つカラム恒温槽36と、溶出された試料の成分を検出する検出器37等を有した構成とされている。尚、移動相貯槽31からポンプ33により試料注入装置1を介して分離用カラム35に供給される移動相は、測定の安定化を図る点より常に分離用カラム35に供給されていることが望ましい。
次に、図1及び図3を参照して試料注入装置1の構成について説明する。尚、図3は、試料注入装置1の各構成要素の接続を示す図である。試料注入装置1は、大略すると第1及び第2のニードル10A,10B、シリンジ11(請求項に記載の試料吸引手段に相当する)、洗浄液用ポンプ12、バルブ13、試料用容器14、インジェクションバルブ15、洗浄液用容器18、洗浄装置20、及び図示しないニードル移動手段等により構成されている。
本実施例に係る試料注入装置1は、2本のニードル10A,10Bを設けたことを特徴としている。この内、試料注入用の第1のニードル10Aは、インジェクションバルブ15及びバルブ13を介してシリンジ11に接続可能な構成とされている。また、インジェクションバルブ15を介してポンプ33とも接続可能な構成とされている。
各バルブ13,15の切換により第1のニードル10Aがシリンジ11に接続されると、シリンジ11の押し引きによって、第1のニードル10Aに対して試料の吸入及び吐出を行うことができる。また、インジェクションバルブ15の切り換えにより第1のニードル10Aがインジェクションバルブ15を介してポンプ33に接続されると、ポンプ33より移動相が第1のニードル10Aに供給される。
また、第2のニードル10Bは、インジェクションバルブ15を介してポンプ33に接続可能な構成とされている。そして、インジェクションバルブ15の切り換えにより第2のニードル10Bがインジェクションバルブ15を介してポンプ33に接続されると、ポンプ33より移動相が第2のニードル10Bに供給される。
この第2のニードル10Bとインジェクションバルブ15とを接続する配管には、液だれ防止三方電磁弁26が設けられている。この液だれ防止三方電磁弁26は、第2のニードル10Bが移動中等のインジェクションポート19に装着されていない状態でインジェクションバルブ15が図中Bで示す接続状態となったときに閉弁し、第2のニードル10Bから移動相が流出することを防止するために設けられている。
また、洗浄液用容器18は内部に洗浄液が貯蔵されており、この洗浄液用容器18は洗浄液用ポンプ12に接続されている(図3では、洗浄液用容器18の図示は省略している)。洗浄液用容器18に貯蔵されている洗浄液は、洗浄液用ポンプ12により吸入されてバルブ13に圧送される構成とされている。
バルブ13は、洗浄液用ポンプ12により洗浄液用容器18から送出される洗浄液を、洗浄装置20又は第1のニードル10Aへ選択的に供給することができる。具体的には、バルブ13は3個のポートP1〜P3を有しており、この内の2つのポートを選択的に接続可能な構成となっている。
また、シリンジ11及びインジェクションバルブ15はいずれもバルブ13のポートP3に接続されており、よって常時シリンジ11とインジェクションバルブ15は接続された状態となっている。尚、バルブ13は、各ポートP1〜P3をいずれも他のポートと接続しない状態とすることも可能な構成となっている。
洗浄装置20は、洗浄部17A,17B、超音波振動子21、廃液ポート23、及び廃液配管25等を設けた構成とされている。この洗浄装置20は、バルブ13の切り換えにより洗浄液用ポンプ12と接続されると、洗浄液用容器18から洗浄液(本実施例では、水が選定されている)が供給される。また、一定量以上の余剰の洗浄液は、廃液ポート23に流入し、これと接続された廃液配管25から廃液として外部に排出される。
この洗浄装置20は、後述するように第1のニードル10Aが挿入されることにより、第1のニードル10Aに付着した試料を洗浄し、これによりキャリーオーバーの発生を抑制する機能を奏する。また、洗浄装置20には超音波振動子21が設けられており、第1のニードル10Aを超音波洗浄しうる構成となっている。これにより、第1のニードル10Aの洗浄効果を高めることができ、より確実にキャリーオーバーの発生を抑制することができる。
インジェクションポート19は、分離用カラム35に接続されている。即ち、本実施例に係る試料注入装置1では、インジェクションポート19はインジェクションバルブ15と接続されてはおらず、よってインジェクションバルブ15から完全に分離独立した構成とされている。後述するように、試料を吸引した第1のニードル10Aがインジェクションポート19に装着され、試料をインジェクションポート19に吐出することにより、この試料は移動相の流れに伴い分離用カラム35に送出される。
インジェクションバルブ15は6つのポートを有しており、各ポートには第1のニードル10A、第2のニードル10B、バルブ13、ポンプ33、洗浄装置20が接続されている。このインジェクションバルブ15は、図中実線のAで示す接続状態(以下、接続状態Aという)と、図中破線のBで示す接続状態(接続状態Bという)とを切り換えする構成とされている。
インジェクションバルブ15が接続状態Aの場合、第1のニードル10Aはインジェクションバルブ15を介してポンプ33と接続し、バルブ13はインジェクションバルブ15を介して洗浄装置20の洗浄部17Aに接続される。この際、第2のニードル10Bは、いずれにも接続されない状態となっている。また、インジェクションバルブ15が接続状態Bの場合、第1のニードル10Aはインジェクションバルブ15を介してバルブ13と接続され、第2のニードル10Bはインジェクションバルブ15を介してポンプ33に接続された状態となる。
続いて、図3乃至図8を参照し、上記構成とされた試料注入装置1の動作及び、この試料注入装置1を用いて試料を分離用カラム35に向け注入する注入方法について説明する。
図3は、試料の採取を行う前の待機状態(第1のステップ)である試料注入装置1を示している。この待機状態では、インジェクションバルブ15は接続状態Aとなっており、またバルブ13はいずれのポートP1〜P3を接続しない状態となっている。更に、図示しないニードル移動手段により、第1のニードル10Aはインジェクションポート19に装着されている。
また、第2のニードル10Bはニードル移動手段により、インジェクションポート19の近傍位置に待機しており、この待機状態では第2のニードル10Bは何も機能していない非接続状態となっている。更に、液だれ防止三方電磁弁26は、第2のニードル10Bとインジェクションバルブ15とを接続する配管を閉塞した状態となっている。
従って、待機状態においては、ポンプ33から供給される移動相が第1のニードル10A,インジェクションポート19を介して分離用カラム35に供給された構成となっている。
図4は、第1のニードル10Aに試料を吸入する試料採取状態(第2のステップ)を示している。試料採取状態では、ニードル移動手段により第1のニードル10Aは試料用容器14内に挿入されると共に、第1のニードル10Aに代えて第2のニードル10Bがインジェクションポート19に装着される。また、インジェクションバルブ15は接続状態Bに切り換え処理が行われる。また、液だれ防止三方電磁弁26も切り換わり、第2のニードル10Bはインジェクションバルブ15と連通された状態となる。
従って、試料採取状態においては、ポンプ33から供給される移動相は第2のニードル10B,インジェクションポート19を介して分離用カラム35に供給される。従って、インジェクションポート19に装着されるニードルが、第1のニードル10Aから第2のニードル10Bに代わっても、分離用カラム35に対し常に移動相は供給され、よって測定の安定を維持することができる。
また、第1のニードル10Aは、インジェクションバルブ15及びバルブ13を介してシリンジ11に接続される。よって、シリンジ11を用いて吸引操作することにより、試料用容器14内の試料は第1のニードル10Aに吸引される。この際、試料の吸引量は、吸引した試料がインジェクションバルブ15に入り込まない程度の量に設定されている。これによっても、試料がインジェクションバルブ15内に付着することを防止でき、キャリーオーバーの発生を抑制することができる。尚、吸引量を多くするため、第1のニードル10Aにサンプルループを設けた構成としてもよい。
図5及び図6は、試料用容器14内の試料に挿入したことにより第1のニードル10Aの外壁に付着した試料を洗浄する処理を示している。図5は第1のニードル10Aの外壁に付着した試料を大まかに洗浄するプレ洗浄処理を示しており、図6は第1のニードル10Aの外壁に付着した試料をより確実に洗浄する超音波洗浄処理を示している。
図5に示すプレ洗浄処理では、インジェクションバルブ15を接続状態Bに維持しつつ、ニードル移動手段により第1のニードル10Aを洗浄装置20の洗浄部17Bに挿入する。また、ポートP1とポートP2が接続されるようバルブ13を切り換え、洗浄液用ポンプ12を介して洗浄液用容器18内の洗浄液を洗浄部17Bに供給する。よって、洗浄部17B内に洗浄液が噴出し、これにより第1のニードル10Aの外壁はプレ洗浄される。尚、洗浄部17Bから溢れた洗浄液は、廃液ポート23及び廃液配管25を介して排出される。
続く図6に示す超音波洗浄処理では、インジェクションバルブ15を接続状態Bに維持しつつ、ニードル移動手段により第1のニードル10Aを洗浄装置20の洗浄部17Aに挿入する。また、バルブ13は、再びいずれのポートP1〜P3も接続されない状態に切り換えられる。この状態で、超音波振動子21を駆動して超音波を発生される。これにより、洗浄部17Aに装填されている洗浄液は超音波振動し、第1のニードル10Aの外壁に付着している試料は確実に洗浄される。尚、上記した洗浄処理中においても、移動相はポンプ33からインジェクションバルブ15,第2のニードル10B,インジェクションポート19を介して分離用カラム35に供給され続けている。
上記の試料の洗浄処理が終了すると、第1のニードル10Aに吸引していた試料を分離用カラム35に供給する処理が行われる。図7は、試料を分離用カラム35に供給している状態(第3のステップ)を示している。
この試料供給状態では、インジェクションバルブ15は接続状態Bから接続状態Aに再び切り換わり、また図示しないニードル移動手段により、第1のニードル10Aも再びインジェクションポート19に装着される。更に、第2のニードル10Bも、ニードル移動手段によりインジェクションポート19の近傍の待機位置に移動される。
第2のニードル10Bがこの移動動作を開始すると、液だれ防止三方電磁弁26は第2のニードル10Bとインジェクションバルブ15とを接続する配管を閉塞する。また、試料供給状態(第3のステップ)では、試料を吸引した第1のニードル10Aがインジェクションポート19に装着されると共に、インジェクションバルブ15により第1のニードル10Aがポンプ33に接続される。
これにより、第1のニードル10A内の試料は、インジェクションバルブ15を通過することなく分離用カラム35に向け送出される。また、分離用カラム35に送出された試料は、分離用カラム35で所定の分離が行われた後、検出器37に送られて測定(分析)処理が行われる。
このように、本実施例に係る試料注入装置1及びこれを用いた試料注入方法によれば、従来のようにインジェクションバルブ15内に試料が残存することを確実に防止することができ、よってキャリーオーバーの発生を確実に抑制することができる。また、試料注入装置1内のキャリーオーバーの発生が抑制されることにより、理論段数の向上を図ることができる。
尚、この試料供給状態(試料の分析処理中)の時間を利用して、洗浄部17Aの洗浄液の交換処理を行うこととしてもよい。この場合、図8に示すようにバルブ13をポートP2とポートP3とを接続するように切り換え、洗浄液用容器18内の洗浄液を洗浄液用ポンプ12,バルブ13,インジェクションバルブ15を介して洗浄装置20の洗浄部17Aに供給する。
これにより、第1のニードル10Aの洗浄処理を行うことにより汚染された洗浄液は廃液ポート23及び廃液配管25を介して排出され、洗浄部17Aには試料により汚染されていないきれいな洗浄液が装填される。従って次回の洗浄処理において、第1のニードル10Aの外壁に付着した試料をより確実に洗浄でき、第1のニードル10Aを介したキャリーオーバーの発生を抑制することができる。
次に、本発明の液体クロマトグラフィ装置1に対して行ったキャリーオーバーの評価の結果を図9及び図10を参照しつつ説明する。
図1及び図3に示す試料注入装置1を設けた図2に示す液体クロマトグラフィ装置30を用いてキャリーオーバーに関する評価を行った。図9に示す評価では、液体クロマトグラフィの移動相の溶媒として、CHOH/HOの混合溶媒(体積比70:30)を用いた。また図10に示す評価では、液体クロマトグラフィの移動相の溶媒として、100mMのNa2ClO4含む10mMのNHPO(pH2.6)/CH3CNの混合溶媒(体積比55:45)を用いた。また、移動相の溶媒の流速は、200μl/分であった。尚、洗浄液としては水を用いた。
また、図9及び図10のいずれの評価においても、実施例の分離用カラム35及び比較例の分離用カラム105は内径2mm×長さ150mmの同一のカラムを使用し、カラム恒温槽36を用いて分離用カラム35の温度を40℃に保った。液体クロマトグラフィの固定相としてのカラム充填剤には、実施例及び比較例共に粒子径5ミクロンのオクタデシル化シリカゲルを用いた。キャリーオーバーを評価するための試料として、図9に示す評価ではウラシルを用い、図9に示す評価ではキャリーオーバーが起こり易い塩基性かつ疎水性のクロロヘキシジンを用いた。また、検出器としては、波長254nmの紫外線を用いた吸光光度検出器を使用した。
図9に示す実施例は、インジェクションバルブ15を通すことなく、第1のニードル10Aに採取した試料を直接分離用カラム35に供給するよう構成した本実施例に係る試料注入装置1を用いた場合の実験結果を示している。これに対し、図9に示す比較例は、従来のように試料注入用ニードル100に採取した試料をインジェクションバルブ115の内部を通過させて分離用カラム105に供給する構成の試料注入装置(図11参照)を用いた場合の実験結果を示している。
同図より、比較例における5%のピーク幅が0.2374であり、よって理論段数は7659である。これに対して実施例においては、5%のピーク幅が0.2201であり理論段数は8686となっており、比較例に比べて約1000段程度高くなっている。前記したように、比較例及び実施例において、使用しているカラム及びカラム充填剤は同一であり、また評価するための試料の注入量も同一としているため、この実験結果より本実施例に係る試料注入装置1によれば、従来に比べてピークがシャープに現れており、よって分離がきれいに行われていることが判る。
また図10は、上記した実験条件で試料としてクロロヘキシジンを注入して1回目の測定を行い、2回目から6回目は試料(クロロヘキシジン)を注入することなく移動相のみを流して測定を行った結果を示している。具体的な測定方法としては、先ず試料を注入した1回目の測定で現れるピークのピーク面積(S1とする)を求める。次に、その後に移動相のみを流して行う2回目から6回目の測定の内、2回目の測定で現れるピークのピーク面積(S2とする)を測定し、このピーク面積S1に対するピーク面積S2の割合(S2/S1)を演算した。
図10は、この実験を従来の試料注入装置を用いで実施した実験結果(比較例)と、本実施例に係る試料注入装置1を用いた実施した実験結果(実施例)とを対比して示したものである。ピーク面積S1に対するピーク面積S2の割合(以下、ピーク面積割合という)は、2回目移行の移動相のみを流した場合の測定では、本来では何のピークも溶出しないはずであり、よってピーク面積割合(S2/S1)は小さいほどキャリーオーバーが抑制されているといえる。
そこで、図10に注目すると、比較例ではピーク面積割合(S2/S1)の4回の試験結果の平均が0.0020であるのに対し、実施例ではピーク面積割合(S2/S1)の4回の試験結果の平均が0.0009と大きく減少しているのが判る。よって、図9の実験結果より、本実施例に係る試料注入装置1及び試料注入方法を用いることにより、キャリーオーバーを低減させることができ、よって試料注入装置1を用いた液体クロマトグラフィ装置30の分析精度を高めることができる。
図1は、本発明の一実施例である試料注入装置を示す構成図である。 図2は、本発明の一実施例である試料注入装置が搭載される液体クロマトグラフィ装置を示す構成図である。 図3は、本発明の一実施例である試料注入装置を用いた試料注入方法を説明する図であり、待機状態を示す図である。 図4は、本発明の一実施例である試料注入装置を用いた試料注入方法を説明する図であり、試料採取時の状態を示す図である。 図5は、本発明の一実施例である試料注入装置を用いた試料注入方法を説明する図であり、ニードルの予備洗浄時の状態を示す図である。 図6は、本発明の一実施例である試料注入装置を用いた試料注入方法を説明する図であり、ニードルの超音波洗浄時の状態を示す図である。 図7は、本発明の一実施例である試料注入装置を用いた試料注入方法を説明する図であり、試料分析時の状態を示す図である(その1)。 図8は、本発明の一実施例である試料注入装置を用いた試料注入方法を説明する図であり、試料分析時の状態を示す図である(その2)。 図9は、本発明の効果を説明するための図である(その1)。 図10は、本発明の効果を説明するための図である(その1)。 図11は、従来の一例である試料注入装置を示す構成図である。
1 試料注入装置
10A,10B ードル
11 シリンジ
12 洗浄液用ポンプ
13 バルブ
14 試料用容器
15 インジェクションバルブ
17A,17B 洗浄部
18 洗浄液用容器
19 インジェクションポート
20 洗浄装置
26 液だれ防止三方電磁弁
30 液体クロマトグラフィ装置
31 移動相貯槽
32 移動相脱気装置
33 ポンプ
35 分離用カラム

Claims (5)

  1. カラムに接続された試料注入ポートと、
    移動相を供給する移動相供給手段と、
    前記注入ポートに装着可能な構成とされた試料注入に用いる第1のニードルと、
    前記注入ポートに装着可能な構成とされた第2のニードルと、
    前記第1のニードルと接続可能な構成とされると共に、該接続状態において前記第1のニードルに試料を吸引処理する試料吸引手段と、
    前記第1のニードルを前記移動相供給手段または前記試料吸引手段のいずれか一方に選択的に接続すると共に、前記第2のニードルを前記移動相供給手段に接続しうる構成とされた切換弁とを有し、
    前記試料吸引手段は、吸引する前記試料の吸引量が前記切換弁に入り込まない程度の吸引量となるよう設定されており、
    該切換弁は、前記第1のニードルが前記試料注入ポートに装着された際、前記第1のニードルを前記移動相供給手段に接続し、前記第2のニードルが前記試料注入ポートに装着された際、前記第1のニードルを前記試料吸引手段に接続すると共に、前記第2のニードルを前記移動相供給手段に接続する構成されてなることを特徴とする試料注入装置。
  2. 請求項1記載の試料注入装置において、
    前記第2のニードルと前記切換弁とを接続する配管に、該第2のニードルが前記試料注入ポートから離脱した際、該配管を閉塞する弁装置を設けたことを特徴とする試料注入装置。
  3. 請求項1記載の試料注入装置を用いてカラムに対して試料を注入する試料注入方法であって、
    前記第1のニードルを前記試料注入ポートに装着すると共に前記切換弁により前記移動相供給手段に接続し、かつ、前記第2のニードルを非接続状態とする第1のステップと、
    前記第1のニードルを前記切換弁により前記試料吸引手段に接続することにより試料を該第1のニードル内に吸引し、かつ、前記第2のニードルを前記試料注入ポートに装着すると共に前記切換弁により前記移動相供給手段に接続する第2のステップと、
    前記第1のニードルを前記試料注入ポートに装着すると共に前記切換弁により前記移動相供給手段に接続して吸引した前記試料を前記カラムに向け送出し、かつ、前記第2のニードルを非接続状態とする第3のステップとを有することを特徴とする試料注入方法。
  4. 請求項3記載の試料注入方法において、
    前記第2のニードルと前記切換弁とを接続する配管に弁装置を設けておき、
    前記第1及び第3のステップでは、該弁装置により該配管を閉塞することを特徴とする試料注入方法。
  5. カラムに接続された試料注入ポートと、
    移動相を供給する移動相供給手段と、
    前記注入ポートに装着可能な構成とされた試料注入に用いる第1のニードルと、
    前記注入ポートに装着可能な構成とされた第2のニードルと、
    前記第1のニードルと接続可能な構成とされると共に、該接続状態において前記第1のニードルに試料を吸引処理する試料吸引手段と、
    前記第1のニードルを前記移動相供給手段または前記試料吸引手段のいずれか一方に選択的に接続すると共に、前記第2のニードルを前記移動相供給手段に接続しうる構成とされた切換弁と、
    前記第1のニードルから前記移動相と共に前記試料が供給され、該試料の成分を分離する分離用カラムと、
    該分離用カラムによって分離された前記試料の成分を検出する検出器とを有し、
    前記試料吸引手段は、吸引する前記試料の吸引量が前記切換弁に入り込まない程度の吸引量となるよう設定されており、
    該切換弁は、前記第1のニードルが前記試料注入ポートに装着された際、前記第1のニードルを前記移動相供給手段に接続し、前記第2のニードルが前記試料注入ポートに装着された際、前記第1のニードルを前記試料吸引手段に接続すると共に、前記第2のニードルを前記移動相供給手段に接続する構成されてなることを特徴とする液体クロマトグラフィ装置。
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