JP4690864B2 - 分析方法、分離方法、ミキサ、及び分析装置 - Google Patents

Description

本発明は、液体クロマトグラフィを利用した分析方法及び分離方法、並びにこれらに用いるミキサ及び分析装置に関し、さらに詳しくは、溶離液の組成を変化させて分析等を行うグラジエント型の分析方法、分離方法等に関する。

液体クロマトグラフィを用いた分析方法に、溶離液の組成を経時的に変化させて成分分離及び成分分析を行うグラジエント分析と呼ばれるものがある。このようなグラジエント分析では、移動層を構成する溶離液の組成を経時的に変化させることにより、試料中の目的とする成分を迅速かつ確実に分離・定量することができる。

一方、このようなグラジエント分析を用いても、特定の被検対象については、ピーク形状が非常に悪くなり、或いはピーク形状の経時変化も生じて、精密な分析が困難になる場合がある。このような現象を防止するため、溶離液に試料を注入した後、これらを周期的に異なる方向からつぶした管からなるミキサーで混合することによって試料を拡散させことが提案されている（特許文献１参照）。

また、液体クロマトグラフィ用のミキサーとして、撹拌子が回転する第１ミキサーと、内筒を備える第２ミキサーとを組み合わせたものも存在する（特許文献２参照）。ここで、第２ミキサーは、ミキサーチューブに内筒を挿入したものであり、ミキサーチューブ内面のリード溝と内筒の周面またはリード溝とによって区画された通路に沿って、混合液が螺旋状に移動する。

また、石油等の分析に用いられるスタティックミキサーとして、パイプ内に２つの対向する構成要素を設け、パイプ内の流体を２つに分割し、流体の流れの方向に平行な軸について互いに反対方向に回転するように、分割された２つの流体を逸らせるものが存在する（特許文献３参照）。
特開２００３−２７０２２６号公報 特開平９−３２５１４１号公報 特表平１０−５０６３２６号公報

しかしながら、上記背景技術のうち、異なる方向からつぶした管からなるミキサーを用いた場合、管のつぶし加減、その方向、その間隔等の微妙な差がピーク形状に影響を及ぼし、計測値の再現性が低くなる場合があった。

また、ミキサーチューブに内筒を挿入した第２ミキサーを用いた場合、比較的大きな内筒をチューブ内に固定したり内筒とチューブとの間に流路を確保する観点から、ミキサーが大型化し構造が複雑になってコストが増加する。

また、パイプ内に流れを形成する２つの構成要素を設けたスタティックミキサーの場合、互いに反対方向に回転する流れを形成することに起因して、パイプ内に固定する構成要素の形状が複雑になって加工が困難になる。

そこで、本発明は、計測値の再現性が高く、ミキサーを簡単な構造によって小型化することができ、製造や加工が容易なミキサーを用いた液体クロマトグラフィの分析方法及び分離方法を提供することを目的とする。

また、本発明は、近接するピークを正確に分離、検出することができるグラジエント型の液体クロマトグラフィの分析方法等の実現に適するミキサや分析装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するため、本発明に係る分析方法は、（ａ）液体クロマトグラフィを利用することにより、溶離液の組成を変化させつつ試料の成分を分析する分析方法であって、（ｂ）溶離液に試料を注入するとともに、板状の部材を捻った形状を有する仕切りを内蔵する管状部材を用いて、試料と溶離液とを混合しつつ試料を溶離液中に拡散させる工程と、（ｃ）溶離液に試料を拡散させた混合液を分離カラムの一端に充填する工程と、（ｄ）分離カラムの一端に混合液又は溶離液を供給しつつ当該分離カラムの他端から吐出された溶出液の成分を逐次検出する工程とを備える。

上記分析方法では、試料等を分離カラムの一端に供給する前に、管状部材を用いて試料を基底状態の溶離液に拡散させるので、このような拡散によって得た混合液は、分離カラムの入口部に安定した状態で充填される。この際、管状部材が板状の部材を捻った形状の仕切りを内蔵するので、この仕切りの表側と裏側とにそれぞれ自然な螺旋流を形成することができ、混合液を溶離液中に再現性良く均一に拡散させることができる。よって、試料溶媒が分離カラム中で移動層のように振舞うことを防止できるだけでなく、グラジエント型の液体クロマトグラフィを用いた分析において、近接するピークを有する成分を高い再現性で正確に分離、検出することができる。

本発明の具体的な態様又は観点では、上記分析方法において、管状部材が、円形断面の通路を有し当該通路内に仕切りを保持する直管を含んで成り、仕切りが、直管の軸方向から見て通路の円形断面に略一致する円形の輪郭を有する。この場合、混合用の管状部材内において混合液に対して十分な旋回を生じさせることができ、効率的な撹拌が可能になる。

本発明の別の態様では、仕切りが、細長い帯状部材で形成されており、直管の軸方向に沿った一端から他端にかけて、当該帯状部材の長手方向に略沿った中心線のまわりに一定の割合で１８０°以上捻られた形状を有する。この場合、混合液の流れをほとんど妨げることなく、管状部材の直管内において混合液や溶離液の滑らかな流れを形成することができるので、安定した混合によって、近接するピークを有する成分を正確に分離することができる。

本発明のさらに別の態様では、板状の部材が、捻り方向に直交する方向の幅が少なくとも一部で直管の内径よりも広くなっており、当該少なくとも一部において直管の内面に挟持されて固定される。この場合、直管中に仕切りを簡単かつ確実に固定することができ、かつ、管状部材の構造を簡単なものとすることができる。

本発明のさらに別の態様では、試料を注入した溶離液を、管状部材に供給した後に、所定長以上の延長管に通す。この場合、試料と溶離液とをさらに効率よく混合し攪拌することができ、近接するピークを有する成分の分離・検出能をさらに高めることができる。

また、本発明に係る分離方法は、（ａ）液体クロマトグラフィを利用することにより、溶離液の組成を変化させつつ試料を成分に分離する分離方法であって、（ｂ）溶離液に試料を注入するとともに、板状の部材を捻った形状を有する仕切りを内蔵する管状部材を用いて、試料と溶離液とを混合しつつ試料を溶離液中に拡散させる工程と、（ｃ）溶離液に試料を拡散させた混合液を分離カラムの一端に充填する工程と、（ｄ）分離カラムの一端に混合液又は溶離液を供給しつつ当該分離カラムの他端から溶出液を吐出させる工程とを備える。

上記分離方法でも、試料等を分離カラムの一端に供給する前に、上述の管状部材を用いて試料を基底状態の溶離液に拡散させるので、このような拡散によって得た混合液は、分離カラムの入口部に安定した状態で充填され、近接するピークを有する成分を高い再現性で正確に分離、検出することができる。

また、本発明に係るミキサは、（ａ）液体クロマトグラフィ用の溶離液に試料を注入するための注入装置側に連結される入口部と、（ｂ）板状の部材を捻った形状を有する仕切りを内蔵し、試料と溶離液との混合液を通過させる管状部材と、（ｃ）混合液又は溶離液を通過させつつ試料を成分に応じて分離するための分離カラム側に連結される出口部とを備える。

上記ミキサでは、混合液を通過させる管状部材が板状の部材を捻った形状を有する仕切りを内蔵するので、試料を分離カラムの一端に充填する前に溶離液と試料とを効率よく混合・撹拌することができる。このような撹拌によって得た混合液は、分離カラムの入口部に安定した状態で充填されるので、例えばグラジエント型等の液体クロマトグラフィを用いた分析において、近接するピークを有する成分を高い再現性で正確に分離、検出することができる。

本発明の具体的な態様では、上記ミキサにおいて、管状部材が、円形断面の通路を有し当該通路内に仕切りを保持する直管を含んで成り、仕切りが、直管の軸方向から見て通路の円形断面に略一致する円形の輪郭を有する。

本発明のさらに具体的な態様では、板状の部材が、捻り方向に直交する方向の幅が少なくとも一部で直管の内径よりも広くなっており、当該少なくとも一部において直管の内面に挟持されて固定される。

また、本発明に係る分析装置は、（ａ）液体クロマトグラフィ用の溶離液に試料を注入する注入装置と、（ｂ）注入装置の出口側に接続されるとともに、板状の部材を捻った形状を有する仕切りを内蔵する管状部材と、（ｃ）管状部材の出口側に接続され、試料とともに一端に充填された溶離液を通過させつつ試料を成分に応じて分離する分離カラムと、（ｄ）当該分離カラムの他端から吐出された溶出液の成分を逐次検出する検出手段とを備える。

上記分析装置では、混合液を通過させる管状部材が板状の部材を捻った形状を有する仕切りを内蔵するので、管状部材を利用した撹拌によって得た混合液は、分離カラムの入口部に安定した状態で充填され、例えばグラジエント型等の液体クロマトグラフィを用いた分析において、近接するピークを有する成分を高い再現性で正確に分離、検出することができる。

〔第１実施形態〕
図１は、本発明の第１実施形態に係る分析方法を実施するための分析装置を概念的に説明するブロック図である。

図示の分析装置１０は、グラジエント型の高速液体クロマトグラフィの装置であり、溶離液の組成を経時的に変化させて成分分離及び成分分析を行うことができる。この分析装置１０は、複数の異なる溶媒Ａ，Ｂを所望の比率で混合して溶離液ＳＳを生成する溶離液供給装置２１と、溶離液供給装置２１の出口側に接続されて溶離液ＳＳに分析対象である試料ＳＡを所定量注入する試料注入装置２３と、試料注入装置２３の出口側に接続されて試料ＳＡと溶離液ＳＳとを均一に混合するミキサ２５と、ミキサ２５の出口側に接続されて補助的な混合を行う補助ミキサ２７と、ミキサ２５及び補助ミキサ２７を経た混合液Ｍ等が一端２９ａから注入される分離カラム２９とを備える。さらに、分析装置１０は、分離カラム２９の他端２９ｂに配管を介して接続されて試料ＳＡから分離された各成分の蛍光や吸光を検出するディテクタ部３１と、ディテクタ部３１で検出した蛍光や吸光に対応する信号を解析して分離成分の濃度等を計測する演算処理部３３と、ディテクタ部３１を経た溶出液Ｓを収容するタンク３５とを備える。

溶離液供給装置２１は、溶媒Ａ，Ｂの供給源や圧送用のポンプを有しており、溶媒Ａ，Ｂを所望の比率で混合した溶離液ＳＳを高圧で出射する。また、溶離液供給装置２１は、溶媒Ａ，Ｂの混合比を適宜変更することができ、試料ＳＡを分離カラム２９に充填した後に分離カラム２９に供給する溶離液ＳＳの組成比を連続的或いは段階的に変更することができる。これにより、試料ＳＡのグラジエント分析が可能になる。なお、溶媒Ａ，Ｂは、例えば水やアセトニトリル等の有機溶媒とすることができる。

試料注入装置２３は、マニュアルインジェクタやオートサンプラーで構成され、溶離液供給装置２１から供給される溶離液ＳＳに対して試料ＳＡを所望量だけ所望のタイミングで注入することができる。溶離液ＳＳに注入する試料ＳＡの量は、他の測定条件等を考慮して適宜適宜変更することができる。なお、試料ＳＡは、分析対象である物質（被検対象）をアセトニトリル等の試料溶媒に溶かしたものである。

ミキサ２５は、板状の部材を捻った形状を有する仕切りを内蔵する管状部材（後で詳述する）からなり、この管状部材内に形成される螺旋流によって、溶離液ＳＳと試料ＳＡとの均一な混合すなわち溶離液ＳＳ中に注入された試料ＳＡの一様な拡散を達成し、ほぼ均一な組成の混合液Ｍを分離カラム２９の一端２９ａに供給する。なお、ミキサ２５は、後述する補助ミキサ２７とともに拡散手段を構成する。

図２は、ミキサ２５の構造を説明する一部破断側面図である。また、図３は、図２のミキサ２５の要部である管状部材を拡大した断面図であり、図４（ａ）及び４（ｂ）は、図３に示す管状部材に挿入された仕切りの形状を説明する側面図及び端面図である。

図２に示すように、このミキサ２５は、管内に螺旋流を形成して混合液Ｍ等の撹拌を行う管状部材５１と、この管状部材５１の両端に設けられる第１及び第２締結具５３，５５とを備える。

ここで、管状部材５１は、図３にも示すように、細長い直管であるステンレスチューブ５１ａと、ステンレスチューブ５１ａ内に収納された仕切りであるスパイラル５１ｄとを備える。スパイラル５１ｄは、ステンレスチューブ５１ａの約１／５以下の長さを有しており、ステンレスチューブ５１ａの入口側の一端５１ｂに固定されている。ここで、ステンレスチューブ５１ａの具体的な実施例として、内径０．０４インチ（約１ｍｍ）のものを用いた。ステンレスチューブ５１ａの軸方向の長さａは、具体的な実施例において、例えば５０ｍｍ〜５５ｍｍとし、ステンレスチューブ５１ａの端部からスパイラル５１ｄの端部までの距離に対応する押し込み量ｂは、例えば０．３ｍｍ〜０．５ｍｍとした。なお、ステンレスチューブ５１ａは、ステンレス鋼製に限るものではなく、スパイラル５１ｄを安定して固定することができ、混合液Ｍ等に対して耐食性を有するものであれば、他の材料で形成することもできる。

第１締結具５３は、ステンレスチューブ連結用のユニオン継手からなる入口部であり、内側に雌ネジを形成した２つの六角柱部分を直列に並べた形状のユニオン本体５３ａと、先端がフェルール状となっている一対のネジ部材５３ｂ，５３ｃとを備える。組立に際しては、ネジ部材５３ｂの中心孔５３ｆにステンレスチューブ５１ａの一端５１ｂを差し込んだ状態で、ネジ部材５３ｂをユニオン本体５３ａに一方からねじ込んで締付けるとともに、ネジ部材５３ｃの中心孔に上流側配管であるステンレスチューブ６１を差し込んだ状態で、ネジ部材５３ｃをユニオン本体５３ａに他方からねじ込んで締付ける。これにより、ステンレスチューブ５１ａの一端５１ｂがチューブ６１に対して液密に連結される。なお、具体的実施例において、チューブ６１としては、ステンレスチューブやＰＥＥＫチューブが用いられた。これらのチューブは、例えば内径が０．０１インチで外径が１／１６（約１ｍｍ）であり、図１の試料注入装置２３までの長さが１０００ｍｍであった。

一方、第２締結具５５は、第１締結具５３と同様のユニオン継手からなる出口部であり、ユニオン本体５５ａと、一対のネジ部材５５ｂ，５５ｃとを備える。組立に際しては、ネジ部材５５ｂの中心孔５５ｆにステンレスチューブ５１ａの他端５１ｃを差し込んだ状態で、ネジ部材５５ｂをユニオン本体５３ａに一方からねじ込んで締付けるとともに、ネジ部材５３ｃの中心孔に下流側配管であるステンレスチューブ６２を差し込んだ状態で、ネジ部材５５ｃをユニオン本体５５ａに他方からねじ込んで締付ける。これにより、ステンレスチューブ５１ａの他端５１ｃがチューブ６２に対して液密に連結される。なお、具体的実施例において、チューブ６２としては、ステンレスチューブやＰＥＥＫチューブが用いられた。これらのチューブは、例えば内径が０．０１インチで外径が１／１６（約１ｍｍ）であり、図１の分離カラム２９までの長さが５００〜１０００ｍｍであった。チューブ６２は、コイルスプリング状に多数回巻かれており、図１の補助ミキサ２７を構成する。

図４（ａ）及び（ｂ）に示すように、スパイラル５１ｄは、帯状部材を１回転半（５４０°）捻った形状を有しており、側面から見ると周期的に幅が増減し端面から見ると円形の輪郭を有する。

図４（ｃ）は、スパイラル５１ｄの素材である帯状部材７１を説明する図である。帯状部材７１は、一端から他端にかけて幅が減少する板材であり、ステンレスチューブ５１ａの内径よりも少なくとも一端で大きな幅を有するように、金属材料をストリップ状に切断したものである。切断後は、帯状部材７１の外周を研磨し、適当な工具を利用して、帯状部材７１を長手方向に略沿った中心線ＣＬのまわりに一定の割合で捻ることによって長いスパイラル材とする。このスパイラル材を適当な箇所で切断して、図４（ａ）に示すスパイラル５１ｄを得る。なお、具体的実施例において、帯状部材７１としては、チタン箔板が用いられた。このチタン箔板は、例えば一端の幅ｄが約１ｍｍで、他端の幅ｅ’が約０．５ｍｍで、全長ｆ’が５０ｍｍのものを準備した。結果的に得られた実施例のスパイラル５１ｄは、一端の幅ｄが約１ｍｍで、他端の幅ｅが約０．８〜０．９ｍｍで、全長ｆが５ｍｍであった。結果的に、スパイラル５１ｄが半ひねりする距離ｇは、１．５〜２ｍｍ程度なっている。

以上説明したスパイラル５１ｄでは、一端部Ｓ１において、ステンレスチューブ５１ａの内径よりも捻り方向に直交する方向の幅が広く、他端部Ｓ２において、ステンレスチューブ５１ａの内径よりも捻り方向に直交する方向の幅が狭くなっている。結果的に、スパイラル５１ｄの一端部Ｓ１は、ステンレスチューブ５１ａ内に滑らかに収まるが、スパイラル５１ｄの他端部Ｓ２は、ステンレスチューブ５１ａ内に圧縮嵌めされた状態で確実に固定される。なお、スパイラル５１ｄの固定をより確実にしたい場合、スパイラル５１ｄの下流側でステンレスチューブ５１ａの内径を減少させる等の加工・変形を施すこともできる。

スパイラル５１ｄは、表面ＦＦと裏面ＲＦとを有する。つまり、ステンレスチューブ５１ａ内に固定されたスパイラル５１ｄは、ステンレスチューブ５１ａ中の流路を２分割するので、管内に表面ＦＦと裏面ＲＦとに対応する２つの螺旋流すなわち渦巻き流ＳＦ，ＳＲが強制的に形成される（図３参照）。よって、ステンレスチューブ５１ａすなわち管状部材５１を通過する混合液Ｍや溶離液ＳＳは、スパイラル５１ｄを経ることによって２つの渦巻き流ＳＦ，ＳＲとなって効率よく撹拌され、混合液Ｍや溶離液ＳＳの撹拌状態や混合状態が極めて安定したものとなる。

図１に戻って、補助ミキサ２７は、既に説明したように、管状部材５１から延びるチューブ６２をコイルスプリング状に加工した延長管である。補助ミキサ２７は、混合液Ｍや溶離液ＳＳの流路を延長することにより、例えば溶離液ＳＳ中で試料ＳＡを徐々に拡散させつつ混合することができ、ミキサ２５による撹拌をより安定化させる役割を有する。

分離カラム２９は、管状の部材からなり、内部に試料分離用の固定相としてシリカゲル等を封入している。なお、分離カラム２９の周囲には温度調節調節用のヒータ等を内蔵したオーブンが（不図示）が設けられており、分離カラム２９内部の温度を一定に保つことができる。

また、ディテクタ部３１は、検出手段として、分離カラム２９の他端２９ｂから吐出される溶出液Ｓが通過するガラス管路等を備える。このディテクタ部３１では、これを通過する溶出液Ｓに紫外光を照射して蛍光を検出したり、赤外線の吸光度を検出するといった光学的な手法で分離された成分の検出が行われる。

演算処理部３３は、ディテクタ部３１から出力される蛍光や吸光度に対応する信号に適当な処理を施して、溶出液Ｓに含まれる分離成分の濃度やこれに対応する数値をリテンションタイムとの相関として記録、表示する。

タンク３５は、ディテクタ部３１で分析を終了した溶出液Ｓを回収するためのものであり、リテンションタイムを考慮してタンク３５を切り換えれば、溶出液Ｓを成分ごとに精密に分離することもできる。

以下、図１に示す分析装置１０の動作について説明する。まず、溶離液供給装置２１を動作させて、グラジエント分析における基底状態に対応する溶離液ＳＳを一定流量で試料注入装置２３、さらには分離カラム２９に導入する。例えば溶媒Ａ，Ｂが水及びアセトニトリルである場合、基底状態の溶離液ＳＳは水が主要な成分となる。

この後、適当なタイミングで試料注入装置２３を介して溶離液ＳＳに試料ＳＡを所望量（例えば２μＬ）だけ注入する。ここで、試料ＳＡは、例えばアセトニトリルのみからなる試料溶媒に被検対象を溶かし込むことによって調整されたものである。このように、試料ＳＡをアセトニトリルのみからなる試料溶媒で調整するのは、試料ＳＡに含まれる被検対象が水によって分解作用を受けやすい場合を考慮したものであり、特定種類の被検対象については、その分析条件が試料ＳＡの調整方法、試料注入量等に関して基準書に詳細に規定されていて、これらを簡単に変更できないからである。したがって、被検対象の種類や検出条件が許す場合、試料ＳＡをアセトニトリル以外の各種溶媒で調整することができる。

以上のような注入により、試料ＳＡが溶離液ＳＳに送り出されてミキサ２５や補助ミキサ２７を通過する。ミキサ２５を通通過する際に、試料ＳＡは、特に管状部材５１内で溶離液ＳＳと十分に混合され、ほぼ均一な混合液Ｍが得られる。また、補助ミキサ２７を通過する際に、混合液Ｍはより均一化され安定した状態となる。ここで、混合液Ｍは、例えばアセトニトリルのみからなる試料溶媒に被検対象を溶かし込むことによって得た試料ＳＡと、ほぼ水からなる溶離液ＳＳとを混合して得たものであり、上記のようなミキサ２５等を用いることにより、被検対象を例えば水：アセトニトリル＝１：１の溶媒に溶かした場合に近い状態とすることができる。

ミキサ２５を出射した混合液Ｍは、その後試料注入装置２３から圧送される溶離液ＳＳに押し出されて分離カラム２９の一端２９ａに導入される。これにより、試料ＳＡの分離カラム２９への充填が完了する。なお、混合液Ｍを送り出すための溶離液ＳＳ自体も、ミキサ２５等によって十分に撹拌されるので、溶離液ＳＳの均一化と安定が保たれる。

その後も、溶離液供給装置２１からの溶離液ＳＳを分離カラム２９に供給しつづけることにより、分離カラム２９の一端２９ａに充填された混合液Ｍすなわち試料ＳＡが成分ごとに徐々に分離しつつ分離カラム２９の他端２９ｂに移動する。このような移動により、試料ＳＡが分離カラム２９中で成分ごとのバンドに分離され、特定の標準物質やその類縁物質等の精密な分離が可能になる。この際、溶離液ＳＳは、グラジエント分析のために徐々にその組成を変化させる。例えば、溶離液ＳＳ中の水の濃度を低下させアセトニトリルの濃度を増加させる。これにより、試料ＳＡの分離条件をある程度の任意性をもって制御することができるので、迅速で高精度の測定結果を得ることができる。すなわち、被検対象である溶質の極性差が大きい場合に、当初水が多い分離液で分離カラム２９に保持されにくい極性の高い化合物を分離し、その後次第にアセトニトリルの比率を増加させて比較的極性の低い化合物を分離することができる。

なお、上記のミキサ２５及び補助ミキサ２７による拡散・希釈が過剰な場合、分離カラム２９の一端２９ａに充填される試料ＳＡの濃度が希釈されだけでなく、混合液Ｍとして広いバンドを有することになるので、分離カラム２９による分離ピークのバンド幅が広がって、成分分離の精度が却って低下する場合もある。そこで、ミキサ２５及び補助ミキサ２７の寸法や内部構造を調節して、これらによる拡散、希釈が過剰にならない範囲で、試料ＳＡと溶離液ＳＳの混合を行う。

一方、上記のミキサ２５及び補助ミキサ２７による拡散・希釈が全くない場合、基底状態にあって水に近い組成の溶離液ＳＳで安定している分離カラム２９に、アセトニトリル等の有機溶媒のみにて調整した試料ＳＡが充填されることになる。この場合、分離カラム２９の一端２９ａに充填された試料ＳＡは、あたかも移動相すなわち溶離液ＳＳのように振舞う。つまり、本来は分離カラム２９の一端２９ａに濃縮されるべき溶質すなわち被検物質がアセトニトリル等の有機溶媒のバンドとともに分離カラム２９中で押し出されるように移動して各成分の溶出が早まって、特にリテンションタイムの短い成分を含有する被検対象（例えば特定種類の標準物質の類縁物質等）の分離が困難になる。

これに対し、上記実施形態のようなミキサ２５及び補助ミキサ２７を分離カラム２９の一端２９ａに近接して配置した場合、試料ＳＡから極性の低い成分を分離する際に得られる各ピーク形状の鋭さが改善される。しかも、ミキサ２５がスパイラル５１ｄを内蔵する管状部材５１であるので、混合液Ｍが効率良く撹拌され分離カラム２９の一端２９ａに安定した状態で充填され、ピーク形状や位置の再現性も高まる。

以下、具体的な実施例について説明する。分析装置１０としては、図１に示すような構造のものを用いた。なお、ミキサ２５を構成する管状部材５１の形状や寸法は、図４及び図４で実施例として説明したものを採用した。また、チューブ６１としては、内径０．０１インチで、長さ１０００ｍｍのステンレスチューブが用いられ、チューブ６２としては、内径０．０１インチで、長さ１０００ｍｍのステンレスチューブが用いられた。

図５〜７は、ある標準物質の類縁物質の分析におけるミキサ２５や補助ミキサ２７の効果を説明するグラフである。図５は、実施例の分析装置１０によって類縁物質Ａの分析を行った結果を示す。第１〜第４回の分析結果の波形を縦方向に並べて記載しているが、すべての波形で類縁物質Ａのピーク形状や位置が一致していることが分かる。図６（ａ）は、図５のグラフを横方向に拡大したグラフであり、類縁物質Ａのピーク形状や位置が正確に一致していることを確認することができる。一方、図６（ｂ）は、従来型のミキサ（特開２００３−２７０２２６号公報参照）によって試料の混合を行って類縁物質Ａを分析した結果を示しており、実施例に比較して類縁物質Ａのピーク形状や位置が変動していることを確認することができる。

図７（ａ）は、ミキサ２５等を備える実施例の分析装置１０を用いた試料の分析結果を説明するクロマトクラムであり、図７（ｂ）は、ミキサ２５等を備えない比較例の分析装置を用いた同一物質の分析結果を説明するクロマトクラムである。図７（ａ）の実施例の分析装置１０を用いた場合、類縁物質Ａのピークは、立ち上がり角度の大きなピークとして検出されているが、比較例の分析装置を用いた場合、類縁物質Ａのピークの立ち上がり角度が小さくリーディングの激しいピークとして検出されている。また、グラフからは分からないが、比較例の分析装置を用いた場合、類縁物質Ａのピークの検出が比較的不安定であった。さらに、実施例の分析装置１０を用いた場合、試料ＳＡである標準物質（中央右寄りの大きなピーク）の直前にある異性体のピークがこの試料ＳＡのピークと分離しているが、比較例の分析装置を用いた場合、試料ＳＡの直前にある異性体のピークが試料ＳＡのピークに重なってしまっている。

〔第２実施形態〕
以下、第２実施形態に係る分析方法等を実施するための分析装置について説明する。第２実施形態の分析方法等は、第１実施形態の分析方法等で用いるミキサ２５を変更したものであり、ここでは、改良したミキサについてのみ説明する。

図８は、本実施形態のミキサの外観を説明する断面図であり、第１実施形態の図３に対応するものとなっている。この場合、ミキサに設けた管状部材１５１は、ステンレスチューブ５１ａ中に複数のスパイラル５１ｄ，１５１ｄを固定している。両スパイラル５１ｄ，１５１ｄは、同一の形状を有し、順次ステンレスチューブ５１ａ中に挿入されて固定される。なお、図示のスパイラル５１ｄ，１５１ｄは、例示であり、長さや捻り量に関して図示の形状とは別の形状とすることもできる。

〔第３実施形態〕
以下、第３実施形態に係る分析方法等を実施するための分析装置について説明する。第３実施形態の分析方法等は、第２実施形態の場合と同様に、第１実施形態の分析方法等で用いるミキサ２５を変更したものである。

図９は、本実施形態のミキサの外観を説明する断面図であり、第１実施形態の図３に対応するものとなっている。この場合、ミキサに設けた管状部材２５１は、ステンレスチューブ５１ａ中に複合的な形状のスパイラル２５１ｄを固定している。このスパイラル２５１ｄは、図１０に示すように、帯状部材２７１を結合部２７１ａを除いて２分割し、２つの短冊部分２７１ｂ，２７１ｃをそれぞれ捻ってスパイラル部分２５１ｈ，２５１ｉにしたものである。

以上実施形態に即して本発明を説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。例えば、ミキサ２５に含まれる管状部材５１，１５１，２５１の形状や寸法は、用途に応じて適宜変更することができる。特に管状部材５１に組み込むスパイラル５１ｄの長さや、スパイラル５１ｄを形成する際の単位距離あたり捻りの回数や総捻り回数等は適宜変更することができる。

また、上記実施形態では、管状部材５１等に組み込むスパイラル５１ｄが中心線ＣＬのまわりに全体に亘って一定の割合で捻られた形状を有するが、スパイラル５１ｄとしては、一部に捻りの無い部分や捻りの割合が変化する部分を設けることができる。

また、上記実施形態では、管状部材５１等に組み込むスパイラル５１ｄが細長い短冊状の帯状部材７１からなるが、帯状部材７１は両端以外では横幅が狭くなった部材とすることができる。また、帯状部材７１の適所に１以上の開口を形成することもできる。以上のような場合、ステンレスチューブ５１ａ中の流路が表面ＦＦと裏面ＲＦとで完全に仕切られない構造となる。

また、上記実施形態では、ユニオン状の締結具５３，５５を用いて管状部材５１をミキサ２５に組み込んでいるが、混合液Ｍ等の流れを妨げない限り、各種形状のフィッティング装置を利用することができる。

また、上記実施形態では、試料ＳＡをアセトニトリルで調整した場合について説明したが、他の溶媒で調整した試料であっても、溶離液ＳＳと親和性があれば上記実施形態と同様の効果が得られる。同様に、溶離液ＳＳの種類やグラジエント分析における組成変更のレートも目的や用途に応じて適宜変更することができる。

第１実施形態に係る分析方法を実施するための分析装置を概念的に説明するブロック図である。 ミキサの構造を説明する一部破断側面図である。 図２のミキサを構成する管状部材の縦断面構造を説明する図である。 （ａ）は、ミキサに組み込むスパイラルの側面図であり、（ｂ）は、スパイラルの端面図であり、（ｃ）は、スパイラルの素材である帯状部材を説明する図である。 実施例の分析装置によって類縁物質の分析を行った結果を示す。 （ａ）は、図５のグラフを横方向に拡大したグラフであり、（ｂ）は、従来型のミキサによって類縁物質を分析した結果を示す。 （ａ）は、実施例の分析装置を用いた分析結果を説明するグラフであり、（ｂ）は、ミキサを備えない比較例の分析装置を用いた分析結果を説明するグラフである。 第２実施形態に係る分析装置に組み込まれるミキサを説明する図である。 第３実施形態に係る分析装置に組み込まれるミキサを説明する図である。 図９のミキサの作製を説明する図である。

符号の説明

１０…分析装置、 ２１…溶離液供給装置、 ２３…試料注入装置、 ２５…ミキサ、 ５１…管状部材、 ５１ｄ…スパイラル、 ２７…補助ミキサ、 ２９…分離カラム、 ２９ａ…一端、 ２９ｂ…他端、 ３１…ディテクタ部、 ３３…演算処理部、 ３５…タンク、 Ａ,Ｂ …溶媒、 Ｍ…混合液、 Ｓ…溶出液、 ＳＡ…試料、 ＳＳ…溶離液

Claims (10)

1. 液体クロマトグラフィを利用することにより、溶離液の組成を変化させつつ試料の成分を分析する分析方法であって、
   溶離液に試料を注入するとともに、仕切りを内蔵する管状部材を用いて、前記試料と前記溶離液とを混合しつつ前記試料を前記溶離液中に拡散させる工程と、
   前記溶離液に前記試料を拡散させた混合液を分離カラムの一端に充填する工程と、
   前記分離カラムの一端に前記混合液又は溶離液を供給しつつ当該分離カラムの他端から吐出された溶出液の成分を逐次検出する工程とを備え、
   前記管状部材は、円形断面の通路を有し当該通路内に前記仕切りを保持する直管を含んで成り、
   前記仕切りは、一端から他端にかけて幅が減少する細長い帯状部材を捻ることによって形成され、前記直管の軸方向から見て円形の輪郭を有し、一端部において前記直管の内径よりも捻り方向に直交する方向の幅が広く前記直管内に圧縮嵌めされるとともに、他端部において前記直管の内径よりも捻り方向に直交する方向の幅が狭く前記直管内に滑らかに収納されている分析方法。
2. 前記直管の内径は、仕切りの下流側で減少していることを特徴とする請求項１記載の分析方法。
3. 前記仕切りは、前記直管の軸方向に沿った一端から他端にかけて、前記帯状部材の長手方向に略沿った中心線のまわりに一定の割合で１８０°以上捻られた形状を有することを特徴とする請求項１記載の分析方法。
4. 前記試料を注入した前記溶離液を、前記管状部材に供給した後に、所定長以上のコイルスプリング状の延長管に通すことを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか記載の分析方法。
5. 前記直管の両端は、締結具によって上流配管及び下流配管にそれぞれ着脱可能に接続されていることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか記載の分析方法。
6. 液体クロマトグラフィを利用することにより、溶離液の組成を変化させつつ試料を成分に分離する分離方法であって、
   溶離液に試料を注入するとともに、仕切りを内蔵する管状部材を用いて、前記試料と前記溶離液とを混合しつつ前記試料を前記溶離液中に拡散させる工程と、
   前記溶離液に前記試料を拡散させた混合液を分離カラムの一端に充填する工程と、
   前記分離カラムの一端に前記混合液又は溶離液を供給しつつ当該分離カラムの他端から溶出液を吐出させる工程とを備え、
   前記管状部材は、円形断面の通路を有し当該通路内に前記仕切りを保持する直管を含んで成り、
   前記仕切りは、一端から他端にかけて幅が減少する細長い帯状部材を捻ることによって形成され、前記直管の軸方向から見て円形の輪郭を有し、一端部において前記直管の内径よりも捻り方向に直交する方向の幅が広く前記直管内に圧縮嵌めされるとともに、他端部において前記直管の内径よりも捻り方向に直交する方向の幅が狭く前記直管内に滑らかに収納されている分離方法。
7. 液体クロマトグラフィ用の溶離液に試料を注入するための注入装置側に連結される入口部と、
   仕切りを内蔵し、前記試料と前記溶離液との混合液を通過させる管状部材と、
   前記混合液又は溶離液を通過させつつ試料を成分に応じて分離するための分離カラム側に連結される出口部と
   を備え、
   前記管状部材は、円形断面の通路を有し当該通路内に前記仕切りを保持する直管を含んで成り、
   前記仕切りは、一端から他端にかけて幅が減少する細長い帯状部材を捻ることによって形成され、前記直管の軸方向から見て円形の輪郭を有し、一端部において前記直管の内径よりも捻り方向に直交する方向の幅が広く前記直管内に圧縮嵌めされるとともに、他端部において前記直管の内径よりも捻り方向に直交する方向の幅が狭く前記直管内に滑らかに収納されているミキサ。
8. 前記直管の内径は、仕切りの下流側で減少していることを特徴とする請求項７記載のミキサ。
9. 前記仕切りは、前記直管の軸方向に沿った一端から他端にかけて、前記帯状部材の長手方向に略沿った中心線のまわりに一定の割合で１８０°以上捻られた形状を有することを特徴とする請求項７記載のミキサ。
10. 液体クロマトグラフィ用の溶離液に試料を注入する注入装置と、
    前記注入装置の出口側に接続されるとともに、仕切りを内蔵する管状部材と、
    前記管状部材の出口側に接続され、前記試料とともに一端に充填された前記溶離液を通過させつつ前記試料を成分に応じて分離する分離カラムと、
    当該分離カラムの他端から吐出された溶出液の成分を逐次検出する検出手段とを備え、
    前記管状部材は、円形断面の通路を有し当該通路内に前記仕切りを保持する直管を含んで成り、
    前記仕切りは、一端から他端にかけて幅が減少する細長い帯状部材を捻ることによって形成され、前記直管の軸方向から見て円形の輪郭を有し、一端部において前記直管の内径よりも捻り方向に直交する方向の幅が広く前記直管内に圧縮嵌めされるとともに、他端部において前記直管の内径よりも捻り方向に直交する方向の幅が狭く前記直管内に滑らかに収納されている分析装置。

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