JP4860367B2 - Liquid chromatograph - Google Patents
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Description
本発明は、液体クロマトグラフ装置に関する。 The present invention relates to a liquid chromatograph apparatus.
液体クロマトグラフ装置では、試料の各成分を分離するための分離カラムが用いられるが、生体試料を測定する際、試料中に含まれる多量の夾雑物が測定の障害となり高感度分析の妨げになるだけでなく、分離カラムの劣化を大きな要因となる。 In a liquid chromatograph, a separation column is used to separate each component of a sample. However, when measuring a biological sample, a large amount of contaminants contained in the sample hinder measurement and hinder high-sensitivity analysis. Not only is the degradation of the separation column a major factor.
劣化による分離カラムの使用寿命は、測定試料の種類や使用環境などに依存することから、定量的に規定することは難しく、実測定データの質の低下や送液圧力の変動などから判断される。しかし、測定データの質低下および送液圧力の変動の要因は、分離カラムの劣化以外にも数多く存在し、その判断は困難を伴い、測定者の経験則に大きく依存している現状がある。 The service life of a separation column due to deterioration depends on the type of measurement sample and the environment in which it is used, so it is difficult to specify it quantitatively, and it is judged based on the deterioration in the quality of actual measurement data and fluctuations in the pressure of liquid delivery. . However, there are a number of factors other than the deterioration of the separation column that cause a decrease in the quality of the measurement data and the fluctuations in the liquid feeding pressure, and the determination is difficult, and there is a current situation that relies heavily on the empirical rules of the measurer.
そのため、特許文献1には、同定及び定量後に、予め指定された分離能計算用の2つのピークのデータを用いて分離能の計算を行い、計算された分離能を基準値と比較することによって、分離カラムが正常であるか劣化しているかを判定する技術が記載されている。 Therefore, in Patent Document 1, after identification and quantification, the resolution is calculated using the data of two peaks for resolution calculation designated in advance, and the calculated resolution is compared with a reference value. A technique for determining whether a separation column is normal or deteriorated is described.
ところで、分離カラムの劣化状態は送液圧力の変動等で知ることができるが、送液圧力の変動の要因は、分離カラムの劣化以外にも数多く存在し、その正確な判断は長年の経験に頼る部分が大きく、困難を伴う。 By the way, the deterioration state of the separation column can be known from fluctuations in the liquid supply pressure, etc., but there are many other causes of fluctuations in the liquid supply pressure besides the deterioration of the separation column, and its accurate judgment is based on many years of experience. Reliable part is big and difficult.
また、液体クロマトグラフ装置にトラブルが発生した場合、分離カラムへの試料の導入時点が判明可能であれば、トラブルの発生と導入試料との関係を判断することが可能となる。 Further, when a trouble occurs in the liquid chromatograph apparatus, the relationship between the occurrence of the trouble and the introduced sample can be determined if the time of introduction of the sample into the separation column can be determined.
しかしながら、従来の技術にあっては、液体クロマトグラフ装置に試料に関するトラブルが発生した場合、分離カラムへの試料の導入時点を容易に判断することができなかった。 However, in the conventional technique, when a trouble related to the sample occurs in the liquid chromatograph apparatus, it is not possible to easily determine the time point when the sample is introduced into the separation column.
また、従来技術におけるカラムスイッチング法においては、最適な試料導入時間の設定が煩雑で長時間を要するものであった。 In the column switching method in the prior art, the setting of the optimum sample introduction time is complicated and requires a long time.
ここで、カラムスイッチング法とは、生体試料を測定する際、目的成分の濃縮および夾雑物の除去等を自動で行なう方法であり、分離カラムの前にトラップカラムを高圧切替バルブを介して接続し、高圧切替バルブにより移動相の流路を切り替えることで、目的成分の濃縮および夾雑物の除去等を自動で行なうことができる方法である。 Here, the column switching method is a method of automatically concentrating target components and removing impurities when measuring a biological sample. A trap column is connected via a high-pressure switching valve before the separation column. In addition, by switching the flow path of the mobile phase using a high-pressure switching valve, the target component can be automatically concentrated and impurities can be removed.
試料は、まずトラップカラムに導入されて、このトラップカラムに一旦保持された後、高圧切替バルブの切替により移動相の流路が切り替わることで分離カラムに導入される。トラップカラムへの試料導入に必要とされる時間は、流路内容積と流速から計算で求めることが出来る。 The sample is first introduced into the trap column, temporarily held in the trap column, and then introduced into the separation column by switching the mobile phase flow path by switching the high-pressure switching valve. The time required for introducing the sample into the trap column can be calculated from the volume in the flow path and the flow velocity.
しかし、実際は流路内拡散等によって、試料の到達が遅れるので、尤度をみて試料導入時間は計算値よりも長く設定されている。 However, since the arrival of the sample is actually delayed due to diffusion in the flow path or the like, the sample introduction time is set longer than the calculated value in view of the likelihood.
試料導入時間は、長すぎると吸着力の弱い成分がトラップカラムに保持されずに素通りしてしまい、高圧切替バルブを切り替えてもその成分が分離カラムまで到達せず、試料を分析することが出来ない。逆に、試料導入時間が短すぎるとトラップカラムに試料が到達しないため、高圧切替バルブを切り替えてもその成分が分離カラムまで到達せず、試料を分析することが出来ない。 If the sample introduction time is too long, components with weak adsorptive power pass through without being held in the trap column, and even if the high-pressure switching valve is switched, the components do not reach the separation column and the sample can be analyzed. Absent. Conversely, if the sample introduction time is too short, the sample does not reach the trap column, so even if the high-pressure switching valve is switched, the component does not reach the separation column and the sample cannot be analyzed.
従来技術におけるカラムスイッチング法では、試料導入時間の最適化は実験検討によって決めるしか手段はなく、この実験検討には、煩雑な手間と長時間が必要であった。 In the column switching method in the prior art, the optimization of the sample introduction time can only be determined by experimental investigation, and this experimental examination requires complicated labor and a long time.
本発明の目的は、分離カラムの劣化判断や、試料の導入時間を自動的に判断可能な液体クロマトグラフ装置を実現することに関する。 An object of the present invention relates to the realization of a liquid chromatograph apparatus capable of automatically judging the deterioration of a separation column and the time for introducing a sample.
本発明の液体クロマトグラフ装置は、試料導入手段により導入された試料を分離する分離カラムの一部又は全体が透明な材質で形成され、その内部材料を可視できる可視部を有し、分離カラムの可視部に光を照射する光源と、上記可視部から反射された光を検知する検知部と、この検知部が検知した反射光に基づいて、分離カラムの内部材質の劣化を判断するデータ処理部とを備える。 The liquid chromatograph apparatus according to the present invention has a visible portion where a part or the whole of a separation column for separating a sample introduced by a sample introduction means is formed of a transparent material and the internal material is visible. A light source that irradiates light to the visible part, a detection part that detects light reflected from the visible part, and a data processing part that determines deterioration of the internal material of the separation column based on the reflected light detected by the detection part With.
また、本発明の液体クロマトグラフ装置は、試料導入手段により導入された試料を一時的に保持するトラップカラムの一部又は全体が透明な材質で形成され、その内部材料を可視できる可視部を有し、トラップカラムの可視部に光を照射する光源と、トラップカラムの可視部から反射された光を検知する検知部と、この検知部が検知した反射光に基づいて、トラップカラムの内部材質の劣化を判断するデータ処理部とを備える。 In addition, the liquid chromatograph apparatus of the present invention has a visible portion in which a part or the whole of the trap column that temporarily holds the sample introduced by the sample introduction means is formed of a transparent material and the internal material can be seen. The light source that irradiates light to the visible part of the trap column, the detection part that detects light reflected from the visible part of the trap column, and the internal material of the trap column based on the reflected light detected by the detection part A data processing unit for judging deterioration.
分離カラムの劣化判断や、試料の導入時間を自動的に判断可能な液体クロマトグラフ装置を実現することができる。 It is possible to realize a liquid chromatograph apparatus capable of automatically judging the deterioration of the separation column and the sample introduction time.
以下、本発明の実施形態について、添付図面を参照して説明する。
図1は、本発明の第1の実施形態である液体クロマトグラフ装置の概略構成図である。図1において、インジェクター2より導入された試料は、送液ポンプ1による移動相6の送液により分離カラム4に送られる。そして、上記試料は、分離カラム4で分離された後、試料分析部5に導入され分析される。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a liquid chromatograph apparatus according to a first embodiment of the present invention. In FIG. 1, the sample introduced from the
分離カラム4は、カラムオーブン9内に配置されている。そして、このカラムオーブン9内には、紫外線や可視光の光源7と、検出部8とが配置されている。また、分離カラム4は、カラム内部を可視可能な透明部材で形成された可視部3を備えている。
The
光源7からの光は、可視部3に照射され、分離カラム4の内部材料に反射して検出部8に入射される。この検出部8は、カラムオーブン9外部のデータ処理部(図示せず)に接続されている。
The light from the
液体クロマトグラフ装置による分析を繰り返すうち、試料中に含まれる夾雑物が、分離カラム4に蓄積することで、分離カラム4の劣化が生じる。生体由来の試料は特に含有夾雑物が多く含まれ、その代表的な夾雑物としては脂質、タンパク質、糖質などがあげられる。
While the analysis by the liquid chromatograph apparatus is repeated, the impurities contained in the sample accumulate in the
これらの夾雑物は、分離カラム4に吸着する際に例えばメイラード反応により茶褐色に着色することが知られており、その吸着を可視部3で反射された紫外線又は可視光の波長を検出部8で検出し、データ処理部に供給することで、分離カラム4の劣化具合をデジタルでモニタリングすることが可能となる。データ処理部には、表示部が接続されており、表示部で分離カラム4の劣化具合を表示することができる。
It is known that these impurities are colored brown, for example, by Maillard reaction when adsorbed on the
また、蛍光標識を付加する若しくは試料中に蛍光標識を付加した標準物質を添加してラベル化することにより、データ処理部は、分離カラム4に試料が導入されたことを検出部8の検出結果から判断でき、分離カラム4に試料が導入された時点を記録することが可能となっている。
In addition, the data processing unit detects that the sample has been introduced into the
以上のように、本発明の第1の実施形態によれば、分離カラム3に内部材料を透視可能な可視部3を形成し、光学系の検出部8で検出した結果をデータ処理部で処理し、分離カラムの内部材料の劣化判断を自動的に行なうことができる。さらに、分離カラム4に試料が導入されたタイミングを検出し、記録可能であるので、測定データの質低下や圧力変動が発生した場合、試料導入時からのどの時点で上記質低下等が発生したかを判断することができる。これは、上記質低下等の原因判断に用いることが可能である。
As described above, according to the first embodiment of the present invention, the
図2は、本発明の第2の実施形態である液体クロマトグラフ装置の概略構成図である。
図2において、測定試料は、試料導入部12よりトラップカラム10に導入されて一旦保持される。次に、六方バルブ11内の流路を切り替えることで、試料は送液ポンプ1の、移動相6の送液によって分析カラム4に送られて分離される。その後、試料分析部5に導入され、分析される。
FIG. 2 is a schematic configuration diagram of a liquid chromatograph apparatus according to the second embodiment of the present invention.
In FIG. 2, the measurement sample is introduced into the
トラップカラム10には、このトラップカラム10内部を可視可能な透明部材で形成された可視部13を備えている。また、図示は省略したが、トラップカラム10の可視部13に紫外線や可視光を照射するための光源と、検出部とが配置され、この検出部はデータ処理部に接続されている。
The
試料に蛍光標識を付加する若しくは試料中に蛍光標識を付加した標準物質を添加してラベル化し、可視部を蛍光検出部及びデータ処理部にてモニタリングすることで、試料が試料導入部12よりトラップカラム10に導入される際、試料導入部12に試料が導入された時点から、トラップカラム10に到達するのに要する時間を測定することが可能となる。
A sample is trapped from the
蛍光検出部、データ処理部にてトラップカラム10をモニタリングして得られるクロマトグラムの概略図を図3に示す。図3において、縦軸が信号強度を示し、横軸が経過時間を示す。信号強度のピークが極大値を示す時点で、六方バルブ11を切り替えることで、試料をロスすることなく分析カラム4に送り、高感度な分析を実現可能である。
FIG. 3 shows a schematic diagram of a chromatogram obtained by monitoring the
試料が特定の光の波長に吸収を有する場合も、可視部3を紫外可視吸光光度計でモニタリングすることで、同様の効果を得ることが出来る。
Even when the sample has absorption at a specific wavelength of light, the same effect can be obtained by monitoring the
また、第1の実形態と同様に、トラップカラム10内部の劣化を自動的に判断することが可能である。
Further, as in the first embodiment, it is possible to automatically determine the deterioration inside the
なお、この第2の実施形態において、分離カラム4及びトラップカラム10のいずれにも、可視部を形成し、内部をモニターすることも可能である。
In the second embodiment, it is possible to form a visible portion in both the
また、上述した例は、分離カラム、トラップカラムの一部を可視部としたが、全体を透明な材質により形成してもよい。 In the above-described example, a part of the separation column and the trap column is the visible part, but the whole may be formed of a transparent material.
1 送液ポンプ
2 インジェクター
3、13 可視部
4 分離カラム
5 試料分析部
6 移動相
7 光源
8 検出部
9 カラムオーブン
10 トラップカラム
11 六方バルブ
12 試料導入部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
Claims (4)
試料導入手段と、
送液手段と、
上記試料導入手段により導入された試料を分離する分離カラムと、
上記分離カラムにより分離された試料を分析する分析部と、
一部又は全体が透明な材質で形成され、その内部材料を可視できる可視部を有し、上記試料導入手段により導入された試料を一時的に保持するトラップカラムと、
上記トラップカラムの可視部に光を照射する光源と、
上記トラップカラムの可視部から反射された光を検知する検知部と、
上記検知部が検知した反射光に基づいて、上記トラップカラムの内部材質の劣化を判断するデータ処理部と、
上記試料導入手段から試料を上記トラップカラムに供給する流路と、上記送液手段からトラップカラムを介して、分離カラムに送液する流路とを切り替える切り替えバルブと、
を備えることを特徴とする液体クロマトグラフ装置。 In liquid chromatograph equipment,
Sample introduction means;
Liquid feeding means;
A separation column for separating the sample introduced by the sample introduction means;
An analysis unit for analyzing the sample separated by the separation column;
A trap column that is partially or wholly formed of a transparent material, has a visible portion that allows the internal material to be visible, and temporarily holds the sample introduced by the sample introduction means;
A light source for irradiating the visible part of the trap column with light;
A detector that detects light reflected from the visible portion of the trap column;
A data processing unit that determines deterioration of the internal material of the trap column based on the reflected light detected by the detection unit;
A switching valve for switching between a flow path for supplying the sample from the sample introduction means to the trap column and a flow path for supplying the liquid from the liquid supply means to the separation column via the trap column;
A liquid chromatograph apparatus comprising:
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