JP4807447B2 - オートサンプラ - Google Patents

Description

本発明は、液体クロマトグラフィにおいて試料を分析装置に導入するオートサンプラに関する。

液体クロマトグラフ用のオートサンプラにおける試料注入方式としては、近年は全量注入方式が多く採用される。この方式は、ニードルで試料容器から試料液体を吸引してニードル後方のサンプルループに貯留した後、そのニードル先端をインジェクションポートのニードルシール面に押し当て、その状態で移動相がサンプルループ、ニードル、インジェクションポートを経てカラムへ流れるようにバルブで流路を切り換えることで試料液体を液体クロマトグラフ流路に導入する方式であって、注入量精度が高く、且つ試料を無駄なく注入できる利点がある（例えば、特許文献１参照）。

上記全量注入方式では特にインジェクションポートからバルブに至る流路の内容積を極力小さくすることが要求され、このためインジェクションポートをバルブに直接取り付けるように構成される（例えば、特許文献２参照）。
図３にその構造の一例を断面図で示す。
図３において、バルブ１は、そのボディ１７の内側に取り付けられたステータ１４とシャフト１８に固定されたロータ１５とがスプリング１６によって互いに押し付けられながら摺動回転する構造である。

インジェクションポート４は、バルブ１の上面（シャフト１８側からみれば背面）頂部に垂直に設けられ、その周囲にその他のポートが配設され、各ポートからステータ１４を貫通して摺動面に通じる流路が穿設されている。
ロータ１５の摺動面には、隣り合うポート間を連通するパスが円弧状の３本の溝として刻まれ、これにより上記の各ポートに通じる流路間を連通するので、シャフト１８を回すことによって流路の切換が可能となる。

ＰＥＥＫ樹脂等の材料で成型されたインジェクションポート４は中心を貫通する導孔４１を持つナット状の部材であって、導孔４１の上端は雌テーパ状のニードルシール面４２の底に開口している。インジェクションポート４に挿入されたニードル５は、その先端のテーパ部がニードルシール面４２の雌テーパに嵌合し、液漏れのない接続が可能となる。

図４は、図３におけるニードル５とインジェクションポート４の嵌合の状態を拡大して示したものである。なお、同図および以下の説明においては説明の便宜上、寸法値を記載しているが、これらの数値は全て例示である。
同図に示すように、ニードル５を、シールに必要な押圧（例えば、３５ＭＰａ以上）でニードルシール面４２に押し当てると、その先端が導孔４１内に少し入り込むので、導孔４１の内径はニードル５の先端径よりも大きいことが必要である。一方、ニードル５の先端は機械的強度を確保するために少なくとも先端径０．４ｍｍ程度が必要であり、従って、この場合の導孔４１の内径は０．５ｍｍとしている。

特開平６−１４８１５７号公報 特開２００３−２１５１１８号公報

上述のように、導孔４１の内径はニードル５の先端径よりも大きくする必要があるため導孔４１の内容積が大きくなり（図４に例示したサイズの場合、内容積は２．６μＬ）、この結果、試料のカラム外拡散が増大し、例えば粒子径２μｍ前後の微細充填剤カラムを用いる高速分析において良好な分離を得ることができない。
本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、インジェクションポート周辺の流路の内容積を減らすことにより、分離性能に優れた液体クロマトグラフ用オートサンプラを提供することを目的とする。

本発明は、上記課題を解決するために、インジェクションポートのニードルシール面からバルブに通じる導孔に径の異なる段差を設けニードルシール面直近を内径がニードルの先端径よりも大きい拡径部とした。これにより、拡径部以外の導孔については内径に対する制約が除かれ、内径を小さくすることも可能となる。

本発明は上記のように構成されているので、インジェクションポート周辺の流路の内容積を減少させることが可能となり、試料のカラム外拡散が抑えられ、分離性能が向上する。

本発明の一実施例を示す図である。 本発明の効果を示す分析例である。 従来の構成を示す図である。 従来の構成の細部を示す図である。

本発明が提供するオートサンプラの第１の特徴は、インジェクションポートのニードルシール面からバルブに通じる導孔のニードルシール面直近に拡径部を設けるように構成した点にあり、第２の特徴はその拡径部の内径をニードルの先端径よりも大きくするように構成した点である。
従って、最良の形態の基本的な構成は、上記２件の特徴的構成を具備するオートサンプラである。

図１に本発明の実施例として、オートサンプラにおけるインジェクションポートの断面図を示す。なお、同図はインジェクションポートのみを示すが、これが取り付けられるバルブ１やこれに挿入されるニードル５の構造等は図３または図４に示す従来例と同様であり、また、図１においては図３または図４と同一物には同一符号を付してあるので再度の説明を省く。

本実施例では、導孔４１のニードルシール面４２直近に拡径部４３を設け、その内径をニードル５の先端径よりも大きくとる。数値例を挙げると、ニードル５の先端径が０．４ｍｍの場合、同図にも示すように、拡径部４３の内径は０．５ｍｍ、拡径部４３以外の導孔４１の内径は０．３ｍｍとする。この場合の導孔４１の内容積は拡径部４３を含めて１．３μＬとなり、図４に示す従来例に比べて半減する。

図２は本発明の効果を示す液体クロマトグラフ分析の結果である。同図は、同一試料、同一分析条件で、図１に示す本発明になるインジェクションポート４を用いた場合（Ａ）と、図３および図４に示す従来のインジェクションポート４を用いた場合（Ｂ）の分析結果を同じ記録紙上に重ねて示したものである。（Ａ）の方が（Ｂ）よりも全般にピークが高く鋭くなっていることがわかる。最初のピークと２番目のピークの間の分離度を計算してみると、（Ａ）では２．５２４に対し（Ｂ）では２．０３７となり、明らかな改善効果が見られる。

なお、上記実施例における数値は例示であって、本発明をこれに限定するものでなく、例えば、導孔の内径を０．３ｍｍよりもさらに小さくすることで、より効果を高める可能性もある。
また、本発明は全量注入方式のオートサンプラに適用して効果的であるが、部分注入方式のオートサンプラで用いても特に不都合はない。

本発明は液体クロマトグラフ用のオートサンプラに利用できる。

１ バルブ
４ インジェクションポート
５ ニードル
１４ ステータ
１５ ロータ
１６ スプリング
１７ ボディ
１８ シャフト
４１ 導孔
４２ ニードルシール面
４３ 拡径部

Claims (1)

1. ニードルにより試料容器から試料液体を吸引した後、該ニードルの先端をインジェクションポートのニードルシール面に押し当て、該ニードルシール面に開口する導孔により連通するバルブを介して移動相流路中に前記試料液体を注入するように構成された液体クロマトグラフ用のオートサンプラにおいて、前記導孔に前記ニードルシール面側から見て導孔の径が小さくなるように段差を設け、前記ニードルシール面直近を内径が前記ニードルの先端径よりも大きい拡径部としたことを特徴とするオートサンプラ。

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