JP5148632B2 - Liquid chromatograph - Google Patents
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Description
本発明は、例えば高速液体クロマトグラフ(HPLC)のリサイクル分離に好適で、簡単な構成と配管構造によって、分離カラム外容積(デッドボリュ−ム)を低減し、デッドボリュ−ムによる試料の拡散を抑えられる、流量が0.4 mL/min.以上のクラスの液体クロマトグラフでのリサイクル分離を実現するとともに、リサイクル分離回路を利用したカラムスイッチングシステムを簡潔かつ安価に構成し、分析ないし分取および抽出・精製の容易化と、目的成分の分離・精製の容易化を図り、しかも複数成分の良質な精製を促すようにした液体クロマトグラフに関する。 The present invention is suitable for, for example, high-performance liquid chromatograph (HPLC) recycle separation, and can reduce the external volume (dead volume) of the separation column and suppress the diffusion of the sample by the dead volume by a simple configuration and piping structure. , The flow rate is 0.4 mL / min. In addition to realizing recycling separation in the above-mentioned class of liquid chromatographs, a column switching system using a recycling separation circuit is configured in a simple and inexpensive manner, facilitating analysis, fractionation, extraction and purification, and separation of target components. The present invention relates to a liquid chromatograph that facilitates purification and promotes high-quality purification of multiple components.
液体クロマトグラフの分離カラムの分解能を高める方法として、カラムからの溶出液を再びカラムに戻し、分離を繰り返すリサイクル分離方式がある
例えば、前記リサイクル分離方式として、移動相供給部と、試料導入部と、分離カラムと検出器とを順次接続した主分析液路に、リサイクル切換えバルブを接続し、該切換えバルブを介し、検出器出口側の流路を移動相供給部の送液ポンプの入口側へ切換え可能にし、リサイクル分離時に試料導入部を含む流路をバイパスさせた状態で、試料を溶媒と共に同一の分離カラムに循環させた、分取液体クロマトグラフがある(例えば、特許文献1参照)。As a method for increasing the resolution of the separation column of the liquid chromatograph, there is a recycling separation method in which the eluate from the column is returned to the column again and the separation is repeated. For example, as the recycling separation method, the mobile phase supply unit, the sample introduction unit, The recycle switching valve is connected to the main analysis liquid path in which the separation column and the detector are sequentially connected, and the flow path on the detector outlet side is connected to the inlet side of the liquid feeding pump of the mobile phase supply unit via the switching valve. There is a preparative liquid chromatograph in which a sample is circulated to the same separation column together with a solvent in a state in which switching is possible and a flow path including a sample introduction part is bypassed at the time of recycling separation (for example, see Patent Document 1).
しかし、前記装置は、リサイクル分離時に、試料を溶媒と共に送液ポンプの出口側から、圧力計を経由して分離カラムへ循環させているため、リサイクルとしては不要な部分の通過部が増えて分離カラム外容積が増加し、該分離カラム外容積中での試料の拡散が起こって、クロマトグラムのピ−クが広がる心配がある。
この場合、分取サイズのカラムの内径は100mm程度で、この内径に対する最適流量は、約300 mL/min.であるため、分離カラム外容積中での試料の拡散は希釈化され、分離カラムの分解能にそれほど影響を来たさない。However, since the sample circulates the sample together with the solvent from the outlet side of the liquid pump to the separation column via the pressure gauge at the time of recycling separation, there is an increase in the number of unnecessary passing parts for recycling. There is a concern that the outer volume of the column is increased and the sample is diffused in the outer volume of the separation column, so that the peak of the chromatogram is widened.
In this case, the inner diameter of the preparative column is about 100 mm, and the optimum flow rate for this inner diameter is about 300 mL / min. Thus, the diffusion of the sample in the outer volume of the separation column is diluted and does not significantly affect the resolution of the separation column.
しかし、試料を低流量の溶媒と共に低速に循環させる液体クロマトグラフのリサイクル分離や、分取カラムによらない液体クロマトグラフィ−においては、分離カラム外容積の増加や、該分離カラム外容積中での試料の拡散の影響が大きく、前述のような圧力計を経由したリサイクル分離法は採用することはできない。 However, in recycle separation of liquid chromatographs in which a sample is circulated at a low speed with a low flow rate solvent, or in liquid chromatography that does not use a preparative column, the increase in the external volume of the separation column or the sample in the external volume of the separation column The recycling separation method using a pressure gauge as described above cannot be adopted.
しかも、従来のリサイクル分離の分野では、分取サイズのカラムの内径が100mm程度で、この内径に対する最適流量が約300 mL/min.であり、これに対し使い勝手の良い分析サイズのカラム(内径4.6mm程度、最適流量が約1mL/min.)を使用しようとしていた。
しかし、このような従来の液体クロマトグラフによるリサイクル分離では、カラム外容積(デッドボリュ−ム)に起因して、所期のリサイクル分離を行なうことが難しかった。Moreover, in the conventional field of recycle separation, the inner diameter of a preparative size column is about 100 mm, and the optimum flow rate for this inner diameter is about 300 mL / min. In contrast, an easy-to-use analytical size column (with an inner diameter of about 4.6 mm and an optimum flow rate of about 1 mL / min.) Was being used.
However, in such conventional recycling separation using a liquid chromatograph, it has been difficult to perform the intended recycling separation due to the column outer volume (dead volume).
そこで、このような問題を解決するものとして、分離カラムと検出器を接続した第1および第2流路を備え、それらの流路を二つの流路切換バルブを介して切り離し可能に連結し、リサイクル分離時には二つの流路切換バルブを交互に切換え、試料と1mL/min.以下の溶媒を、一方の流路から他方の流路へ導入し、各分離カラムで分離するようにしたものがある(例えば、特許文献2参照)。 Therefore, as a solution to such a problem, the first and second flow paths connecting the separation column and the detector are provided, and these flow paths are detachably connected via two flow path switching valves. At the time of recycling separation, the two flow path switching valves are alternately switched, and the sample and 1 mL / min. There is one in which the following solvent is introduced from one channel to the other channel and separated by each separation column (see, for example, Patent Document 2).
しかし、前記装置は、リサイクル分離のために、二つの分離カラムと検出器と6ポ−ト流路切換バルブと送液ポンプとを要して、構成が複雑で大形かつ高価になり、また前記デッドボリュ−ムが増加して試料が拡散し、リサイクル分離の精密な精度を得られず、しかも二つの流路切換バルブの切換え操作が煩雑で面倒であるという問題があった。 However, the apparatus requires two separation columns, a detector, a 6-port flow path switching valve, and a liquid feed pump for recycling separation, and the structure is complicated, large, and expensive. There was a problem that the dead volume increased, the sample was diffused, the precision of recycling separation could not be obtained, and the switching operation of the two flow path switching valves was complicated and troublesome.
本発明はこのような問題を解決し、例えば高速液体クロマトグラフ(HPLC)のリサイクル分離に好適で、簡単な構成と配管構造によって、分離カラム外容積(デッドボリュ−ム)を低減し、デッドボリュ−ムによる試料の拡散を抑えられる、流量が0.4 mL/min.以上のクラスの液体クロマトグラフでのリサイクル分離を実現するとともに、リサイクル分離回路を利用したカラムスイッチングシステムを簡潔かつ安価に構成し、分析ないし分取および抽出・精製の容易化と、目的成分の分離・精製の容易化を図り、しかも複数成分の良質な精製を促すようにした液体クロマトグラフを提供することを目的とする。 The present invention solves such a problem, and is suitable for, for example, high-performance liquid chromatograph (HPLC) recycling separation, and reduces the external volume (dead volume) of the separation column by a simple configuration and piping structure, thereby reducing the dead volume. The flow rate is 0.4 mL / min. In addition to realizing recycling separation in the above-mentioned class of liquid chromatographs, a column switching system using a recycling separation circuit is configured in a simple and inexpensive manner, facilitating analysis, fractionation, extraction and purification, and separation of target components. An object is to provide a liquid chromatograph that facilitates purification and promotes high-quality purification of a plurality of components.
請求項1の発明は、分離カラムとリサイクルバルブとを介挿し、かつ試料を循環移動可能な循環流路と、送液ポンプと、該送液ポンプの下流側の圧力を計測可能な圧力計測手段と、送液ポンプの下流側の圧力を緩衝可能なダンパ−とを備えた液体クロマトグラフにおいて、一端部を前記循環流路に連通し、他端部を閉塞可能にした圧力計測管を設け、該圧力計測管に前記圧力計測手段とダンパーとを介挿し、圧力計測管の他端部を閉塞することによって、該圧力計測管に介挿した圧力計測手段と、該圧力計測手段に備えたダンパーとのデッドボリュームを低減し、実質的な分離カラム外容積を大幅に低減して、循環流路を移動する試料の拡散を大幅に抑制し、流量が0.4 mL/min.以上のクラスの液体クロマトグラフでのリサイクル分離を、簡単な構成と配管構造によって実現するとともに、ピ−クの保持容量が約3.0mL以上のクロマトグラムにおいても、リサイクル分離に十分な液体クロマトグラフを実現するようにしている。 According to the first aspect of the present invention, there is provided a circulation flow path capable of circulating and moving a sample, a liquid feed pump, and a pressure measuring means capable of measuring a pressure downstream of the liquid feed pump. And a liquid chromatograph provided with a damper capable of buffering the pressure downstream of the liquid feed pump, provided with a pressure measuring tube having one end communicating with the circulation channel and the other end being occluded, The pressure measuring means and the damper are inserted into the pressure measuring pipe, and the other end portion of the pressure measuring pipe is closed, whereby the pressure measuring means inserted in the pressure measuring pipe, and the damper provided in the pressure measuring means And the substantial volume outside the separation column is greatly reduced, the diffusion of the sample moving through the circulation channel is greatly suppressed, and the flow rate is 0.4 mL / min. Recycling separation in the above class of liquid chromatographs is realized with a simple configuration and piping structure, and even in chromatograms with peak retention capacity of about 3.0 mL or more, sufficient liquid chromatographs for recycling separation are provided. Is to be realized.
請求項2の発明は、前記循環流路に前記送液ポンプを介挿し、該送液ポンプと前記分離カラムとの間の循環流路に試料導入部を設け、該試料導入部と前記送液ポンプとの間に複数のポ−トを有するコネクタを介挿し、該コネクタのポ−トに前記圧力計測管の一端部を接続して、圧力計測手段による圧力測定を可能にするとともに、コネクタと試料導入部を介し、圧力計測管と圧力計測手段とダンパ−とを循環流路から切り離し可能にしている。
請求項3の発明は、前記循環流路に検出器を介挿し、該検出器に連通する循環流路の下流側部の内径を小径可能にし、検出器の下流側管路に対する背圧を高く設定し得るようにして、前記下流側管路の内径の小径化を実現し、該下流側管路の分離カラム外容積の低減を図るようにしている。According to a second aspect of the present invention, the liquid feed pump is inserted into the circulation channel, a sample introduction part is provided in the circulation channel between the liquid feed pump and the separation column, and the sample introduction part and the liquid feed are provided. A connector having a plurality of ports is inserted between the pump and one end of the pressure measuring tube is connected to the port of the connector to enable pressure measurement by the pressure measuring means, The pressure measuring tube, the pressure measuring means, and the damper can be separated from the circulation flow path via the sample introduction unit.
In the invention of
請求項4の発明は、前記液体クロマトグラフは、流量が0.4 mL/min.以上であり、分離カラム外容積の低減効果が顕著な液体クロマトグラフの実現を図るようにしている。
請求項5の発明は、前記液体クロマトグラフは、試料のピ−クが出現するまでの溶出容量が約3.0 mL以上である、使用頻度の高い液体クロマトグラフのリサイクル分離の効率を向上するようにしている。According to a fourth aspect of the present invention, the liquid chromatograph has a flow rate of 0.4 mL / min. As described above, a liquid chromatograph having a remarkable effect of reducing the external volume of the separation column is realized.
According to the invention of
請求項6の発明は、前記送液ポンプの導入部に前記リサイクルバルブを装着し、該リサイクルバルブを前記送液ポンプの導入部に連通可能にし、送液ポンプの導入部、つまり吸い込み部からリサイクルバルブまでの配管を省略し、当該部の配管を不要にするとともに、送液ポンプのインレット部とリサイクルバルブとの一体的な構成を実現し、構成の簡潔化とそれらの設置スペ−スのコンパクト化を図るとともに、当該部のデッドボリュ−ムを略零値にして試料の分散を抑止し、良好な分離を得られるようにしている。 According to the sixth aspect of the present invention, the recycling valve is attached to the introduction portion of the liquid feeding pump, the recycling valve can be communicated with the introduction portion of the liquid feeding pump, and recycled from the introduction portion of the liquid feeding pump, that is, the suction portion. The piping up to the valve is omitted, the piping of the relevant part is unnecessary, and the integrated configuration of the inlet part of the liquid feed pump and the recycling valve is realized, simplifying the configuration and compacting their installation space In addition, the dead volume of the part is set to a substantially zero value to suppress the dispersion of the sample so that good separation can be obtained.
請求項7の発明は、分離カラムとリサイクルバルブとを介挿し、かつ試料を循環移動可能な循環流路と、送液ポンプと、該送液ポンプの下流側の圧力を計測可能な圧力計測手段と、送液ポンプの下流側の圧力を緩衝可能なダンパ−と、検出器とを備えた液体クロマトグラフにおいて、一端部を前記循環流路に連通し、他端部を閉塞可能にした圧力計測管を設け、該圧力計測管に前記圧力計測手段とダンパーとを介挿するとともに、前記循環流路に前記分離カラムと同一または異質の分離カラムを直列に配置し、前記送液ポンプを介して試料を循環流路に循環移動し、かつ前記分離カラムに導入可能に設け、リサイクル分離を実行可能にし、圧力計測管の他端部を閉塞することによって、該圧力計測管に介挿した圧力計測手段とダンパーのデッドボリュームを低減し、循環流路を移動する試料の拡散を大幅に抑制して、リサイクル分離時における分離を正確に行なうとともに、リサイクル分離回路を利用したカラムスイッチングシステムを簡潔かつ安価に構成し得るとともに、送液ポンプによって、ポンプの設置や作動条件ないし分析条件を容易かつ速やかに設定し、分析若しくは分取作業と精製ないし抽出作業を容易に行なえるようにしている。
請求項8の発明は、前記循環流路の内側または外側に検出器を配置し、内側に配置した場合は、リサイクル分離の状況を随時確認し、的確かつきめ細かな分析若しくは抽出ないし精製作業を行なえ、また外側に配置した場合は、耐高圧型の検出器のみならず、一般的な検出器を使用でき、しかも循環流路内に配置した場合のように、検出器によるデッドボリュ−ムを回避し、正確な分析若しくは抽出ないし精製作業を行なえるようにしている。
The invention according to
In the invention of
請求項9の発明は、リサイクルバルブの切り換え作動を介して、目的成分以外の夾雑成分を除去し、目的成分を抽出ないし精製可能にし、それらの作業を合理的かつ容易に行なえるようにしている。
請求項10の発明は、前記リサイクルバルブよりも上流側の循環流路に配置した一の分離カラムに、切換弁を並列に接続し、該切換弁の操作を介してバックフラッシュを実行可能にし、簡単な構成の切換弁によってバックフラッシュ機能を容易かつ安価に得られるようにしている。According to the ninth aspect of the present invention, contaminant components other than the target component are removed through the switching operation of the recycle valve, the target component can be extracted or purified, and those operations can be performed rationally and easily. .
The invention according to
請求項11の発明は、前記送液ポンプの導入部に前記リサイクルバルブを装着し、該リサイクルバルブを前記送液ポンプの導入部に連通可能にし、送液ポンプの導入部、つまり吸い込み部からリサイクルバルブまでの配管を省略し、当該部の配管を不要にするとともに、ポンプのインレット部とリサイクルバルブとの一体的な構成を実現し、構成の簡潔化とそれらの設置スペ−スのコンパクト化を図るとともに、当該部のデッドボリュ−ムを略零値にして試料の分散を抑止し、良好な分離を得られて、リサイクル分離を正確に行なえるようにしている。 According to the eleventh aspect of the present invention, the recycling valve is attached to the introduction portion of the liquid feeding pump, the recycling valve can be communicated with the introduction portion of the liquid feeding pump, and recycled from the introduction portion of the liquid feeding pump, that is, the suction portion. The piping up to the valve is omitted, the piping of the relevant part is unnecessary, and the integrated structure of the inlet part of the pump and the recycling valve is realized, simplifying the configuration and making the installation space compact. At the same time, the dead volume of the part is set to a substantially zero value to suppress the dispersion of the sample so that a good separation can be obtained and the recycling separation can be performed accurately.
請求項1の発明は、一端部を前記循環流路に連通し、他端部を閉塞可能にした圧力計測管を設け、該圧力計測管に前記圧力計測手段とダンパーとを介挿したから、圧力計測管の他端部を閉塞することによって、該圧力計測管に介挿した圧力計測手段と、該圧力計測手段に備えたダンパーとのデッドボリュームを低減し、分離カラム外容積を大幅に低減して、循環流路を移動する試料の拡散を大幅に抑制し、流量が0.4 mL/min.以上のクラスの液体クロマトグラフでのリサイクル分離を、簡単な構成と配管構造によって実現するとともに、ピ−クの保持容量が約3.0mL以上のクロマトグラムにおいても、リサイクル分離に十分な液体クロマトグラフを実現することができる。 In the first aspect of the present invention, a pressure measurement pipe having one end communicating with the circulation channel and the other end being occluded is provided, and the pressure measurement means and the damper are inserted into the pressure measurement pipe. By closing the other end of the measuring tube, the dead volume between the pressure measuring means inserted in the pressure measuring tube and the damper provided in the pressure measuring means is reduced, and the external volume of the separation column is greatly reduced. Thus, the diffusion of the sample moving through the circulation channel is greatly suppressed, and the flow rate is 0.4 mL / min. Recycling separation in the above class of liquid chromatographs is realized with a simple configuration and piping structure, and even in chromatograms with peak retention capacity of about 3.0 mL or more, sufficient liquid chromatographs for recycling separation are provided. Can be realized.
請求項2の発明は、前記循環流路に前記送液ポンプを介挿し、該送液ポンプと前記分離カラムとの間の循環流路に試料導入部を設け、該試料導入部と前記送液ポンプとの間に複数のポ−トを有するコネクタを介挿し、該コネクタのポ−トに前記圧力計測管の一端部を接続したから、圧力計測手段による圧力測定を可能にするとともに、コネクタと試料導入部を介し、圧力計測管と圧力計測手段とダンパ−とを循環流路から切り離すことができる。
請求項3の発明は、前記循環流路に検出器を介挿し、該検出器に連通する循環流路の下流側部の内径を小径可能にしたから、検出器の下流側管路に対する背圧を高く設定し得るようにして、前記下流側管路の内径の小径化を実現し、該下流側管路の分離カラム外容積の低減を図ることができる。According to a second aspect of the present invention, the liquid feed pump is inserted into the circulation channel, a sample introduction part is provided in the circulation channel between the liquid feed pump and the separation column, and the sample introduction part and the liquid feed are provided. Since a connector having a plurality of ports is inserted between the pump and one end of the pressure measuring tube is connected to the port of the connector, pressure measurement by the pressure measuring means is enabled, and The pressure measuring tube, the pressure measuring means, and the damper can be separated from the circulation channel via the sample introduction unit.
In the invention of
請求項4の発明は、前記液体クロマトグラフは、流量が0.4 mL/min.以上であるから、分離カラム外容積の低減効果が顕著な液体クロマトグラフの実現を図ることができる。
請求項5の発明は、前記液体クロマトグラフは、試料のピ−クが出現するまでの溶出容量が約3.0 mL以上であるから、使用頻度の高い液体クロマトグラフのリサイクル分離の効率を向上することができる。According to a fourth aspect of the present invention, the liquid chromatograph has a flow rate of 0.4 mL / min. As described above, it is possible to realize a liquid chromatograph that has a remarkable effect of reducing the external volume of the separation column.
According to the invention of
請求項6の発明は、前記送液ポンプの導入部に前記リサイクルバルブを装着し、該リサイクルバルブを前記送液ポンプの導入部に連通可能にしたから、送液ポンプの導入部、つまり吸い込み部からリサイクルバルブまでの配管を省略し、当該部の配管を不要にするとともに、送液ポンプのインレット部とリサイクルバルブとの一体的な構成を実現し、構成の簡潔化とそれらの設置スペ−スのコンパクト化を図るとともに、当該部のデッドボリュ−ムを略零値にして試料の分散を抑止し、良好な分離を得られる効果がある。
In the invention of
請求項7の発明は、一端部を前記循環流路に連通し、他端部を閉塞可能にした圧力計測管を設け、該圧力計測管に前記圧力計測手段とダンパーとを介挿するとともに、前記循環流路に前記分離カラムと同一または異質の分離カラムを直列に配置し、送液ポンプを介して前記試料を循環流路に循環移動し、かつ前記分離カラムに導入可能に設け、リサイクル分離を実行可能にしたから、圧力計測管の他端部を閉塞することによって、該圧力計測管に介挿した圧力計測手段とダンパーのデッドボリュームを低減し、循環流路を移動する試料の拡散を大幅に抑制して、リサイクル分離時における分離を正確に行なえるとともに、リサイクル分離回路を利用したカラムスイッチングシステムを簡潔かつ安価に構成し得るとともに、送液ポンプによって、ポンプの設置や作動条件ないし分析条件を容易かつ速やかに設定し、分析若しくは分取作業と精製ないし抽出作業を容易に行なうことができる。
請求項8の発明は、前記循環流路の内側または外側に検出器を配置したから、内側に配置した場合は、リサイクル分離の状況を随時確認し、的確かつきめ細かな分析若しくは抽出ないし精製作業を行なえ、また外側に配置した場合は、耐高圧型の検出器のみならず、一般的な検出器を使用でき、しかも循環流路内に配置した場合のように、検出器によるデッドボリュ−ムを回避し、正確な分析若しくは抽出ないし精製作業を行なうことができる
The invention of
In the invention of
請求項9の発明は、リサイクルバルブの切り換え作動を介して、目的成分以外の夾雑成分を除去し、目的成分を抽出ないし精製可能にしたから、それらの作業を合理的かつ容易に行なうことができる。
請求項10の発明は、前記リサイクルバルブよりも上流側の循環流路に配置した一の分離カラムに、切換弁を並列に接続し、該切換弁の操作を介してバックフラッシュを実行可能にしたから、簡単な構成の切換弁によってバックフラッシュ機能を容易かつ安価に得られる効果がある。According to the ninth aspect of the present invention, since contaminant components other than the target component are removed and the target component can be extracted or purified through the switching operation of the recycle valve, these operations can be performed reasonably and easily. .
According to the invention of
請求項11の発明は、前記送液ポンプの導入部に前記リサイクルバルブを装着し、該リサイクルバルブを前記送液ポンプの導入部に連通可能にし、送液ポンプの導入部、つまり吸い込み部からリサイクルバルブまでの配管を省略し、当該部の配管を不要にするとともに、ポンプのインレット部とリサイクルバルブとの一体的な構成を実現し、構成の簡潔化とそれらの設置スペ−スのコンパクト化を図るとともに、当該部のデッドボリュ−ムを略零値にして試料の分散を抑止し、良好な分離を得られて、リサイクル分離を正確に行なうことができる。 According to the eleventh aspect of the present invention, the recycling valve is attached to the introduction portion of the liquid feeding pump, the recycling valve can be communicated with the introduction portion of the liquid feeding pump, and recycled from the introduction portion of the liquid feeding pump, that is, the suction portion. The piping up to the valve is omitted, the piping of the relevant part is unnecessary, and the integrated structure of the inlet part of the pump and the recycling valve is realized, simplifying the configuration and making the installation space compact. At the same time, the dead volume of the part is made substantially zero to suppress the dispersion of the sample, and good separation can be obtained, and the recycling separation can be performed accurately.
2 溶媒
4,4a リサイクルバルブ
8,9 送液ポンプ(プランジャポンプ)
21 コネクタ
22 圧力計測管
25 圧力計測手段(圧力センサ)
28 試料導入部(インジェクションバルブ)
30,35 分離カラム
32,32a 検出器
36 切換弁2
21
28 Sample introduction part (injection valve)
30, 35
以下、本発明を流量が0.4〜2.0 mL/min.クラスの液体クロマトグラフに適用した図示の実施形態について説明すると、図1乃至図3において1は内部に溶媒2を収容した容器で、該容器1に汲み上げ管3の一端が収容され、この他端が耐高圧型の4ポ−ト切換弁であるリサイクルバルブ4の所定のポ−トP4に接続されている。Hereinafter, the flow rate of the present invention is 0.4 to 2.0 mL / min. The illustrated embodiment applied to a class of liquid chromatographs will be described. In FIGS. 1 to 3,
前記リサイクルバルブ4の他のポ−トP3,P2,P1に、溶媒導管5の一端と、還流管6の一端と、ドレイン管7の一端とが接続されている。なお、残りのポ−トP5,P6 は外部接続口を適宜手段で閉塞し、または開口形成していない。
このうち、溶媒導管5の他端は、送液ポンプである2基のプランジャポンプ8,9側に配置したT字形状のコネクタ10に接続され、その両側の接続部にインレットパイプ11,12が接続されている。One end of the
Among these, the other end of the
前記プランジャポンプ8,9のポンプヘッド13,14の両側に、インレットバルブ15,16とアウトレットバルブ17,18とが取り付けられ、前記インレットバルブ15,16にインレットパイプ11,12の他端が接続され、アウトレットバルブ17,18にアウトレットパイプ19,20が接続され、該アウトレットパイプ19,20の他端がコネクタ21のポ−トに接続されている。
前記コネクタ21は互いに連通可能な4つのポ−トを備え、このうち二つのポ−トに前記アウトレットパイプ19,20が接続され、残りのポ−トに圧力計測管22の一端と、ポンプ出口管23の一端が接続されている。
前記圧力計測管22は、後述するリサイクル分離時の循環流路から離間して配置され、該計測管22の一端は前記コネクタ21に接続され、その他端に閉塞可能なドレイン管27が接続されていて、該圧力計測管22に後述の圧力計測手段とダンパーとが介挿されている。The
The
前記ドレインバルブ24内の閉止部より上流側に臨ませて、送液ポンプの下流側の圧力ないし送液ポンプ下流の分離カラム圧を計測可能な、圧力計測手段である圧力センサ25が配置され、カラム平衡時およびリサイクル分離時における圧力計測を可能にされている。
この場合、圧力センサ25は種々の測定方式のものを許容している。
図中、25aは圧力センサ25に装備したダンパ−で、前記圧力計測管22に連通していて、ドレインバルブ24内で送液ポンプ8,9の下流側の圧力を緩衝可能にされ、26はドレインバルブ摘み、27はドレインバルブ24に一端を接続したドレイン管である。A
In this case, the
In the figure, reference numeral 25a denotes a damper provided in the
前記ポンプ出口管23の他端は、試料導入部であるインジェクションバルブ28のポ−トに接続され、その他のポ−トからインジェクタ−(図示略)を介して、サンプルル−プ28aに試料を注入可能にしている。
前記サンプルル−プ28aは、インジェクションバルブ28の切換え操作を介して、試料導入管29の一端と切離または連通可能に接続され、該管29の他端が分離カラム30に接続されている。
図中、34は前記インジェクションバルブ28と試料導入管29、分離カラム30、検出器32等を収容したカラムオ−ブンである。なお、便宜上、検出器32をカラムオ−ブン34の外側に図示している。The other end of the
The sample loop 28 a is connected to one end of the
In the figure, 34 is a column oven that accommodates the
前記分離カラム30の溶出側に溶出管31の一端が接続され、その他端が検出器32に接続されている。実施形態の検出器32は、UVセル33を備えた耐高圧型のUV検出器が使用され、該検出器32に前記還流管6の他端が接続されている。実施形態のUVセル33は、5 MPaの耐圧性能を有している。
One end of an
前記配管のうち、溶媒導管5と還流管6、インレットパイプ11,12とアウトレットパイプ19,20、ポンプ出口管23と試料導入管29、溶出管31とで、リサイクル分離時に溶媒の循環流路を形成可能にしている。
この場合、ドレインバルブ24と圧力計測管22、前記圧力センサ25、ダンパ−25a等は、分離カラム外容積を構成するが、前述のように循環流路から離間して配置され、かつリサイクル分離時はドレインバルブ24が閉弁され、圧力計測管22の一端が閉塞されているため、試料と溶媒の流路ないし循環通路になり得ず、実質的な循環流路を形成しない。Among the pipes, the
In this case, the
そして、これらの循環流路のうち、各管の長さは溶出管31が最も長く、次いで還流管6、ポンプ出口管23、溶媒導管5、試料導入管29、アウトレットパイプ19,20とインレットパイプ11,12の順に構成され、溶媒導管5は溶出管31の約1/3、試料導入管29は溶出管31の約1/4、アウトレットパイプ19,20とインレットパイプ11,12は、溶出管31の約1/8に形成されている。
Among these circulation channels, the length of each tube is the longest in the
また、前記循環流路のうち、その内径は溶媒導管5とインレットパイプ11,12とが最も大径で、その他は全て同径に形成され、小径側の例えば還流管6は溶媒導管5の約1/3に形成されている。
Among the circulation channels, the inner diameter of the
そして、前記循環流路の分離カラム外容積は、ダンパ−25a、ポンプヘッド13,14部(二基分)が最も大きく、次いで溶媒導管5部、インレットパイプ11,12部(二本分)、溶出管31部、還流管6部、ポンプ出口管23部、アウトレットパイプ19,20部(二本分)と試料導入管29部の順に構成されている。
And the separation column outer volume of the circulation channel is the largest at the damper 25a, the pump heads 13 and 14 parts (for two groups), then the
このうち、ポンプヘッド13,14部の容積は、分離カラム外全容積の約7%、溶媒導管5部の容積は分離カラム外全容積の約6%、インレットパイプ11,12部は分離カラム外全容積の約5%、溶出管31部は分離カラム外全容積の約2%で、ポンプヘッド13,14部の容積の約1/3.5、還流管6部は分離カラム外全容積の約1.7%で、ポンプヘッド13,14部の容積の約1/4に設定されている。
この場合、ドレインバルブ24と圧力計測管22、および圧力計測管22に介挿した圧力計測手段25とダンパー25aは、分離カラム外容積の約76%で、その大半を占めるが、前述のようにリサイクル分離時は循環流路を形成しないから、それらのリサイクル分離時におけるデッドボリュ−ムの影響はない。Among these, the volume of the pump heads 13 and 14 is about 7% of the total volume outside the separation column, the volume of the
In this case, the
このように構成した本発明の液体クロマトグラフは、溶媒容器1とリサイクルバルブ4と、送液ポンプ8,9と圧力センサ25、インジェクションバルブ28と分離カラム30、検出器32とで構成している。
前記構成は既設のものと略同一であるが、耐高圧型のUVセル33を備えた検出器32を使用し、後述のように隣接する配管の内径の小径化を図って、分離カラム外容積の低減を図っている。The liquid chromatograph of the present invention configured as described above includes the
The configuration is substantially the same as that of the existing one, but the
また、前記液体クロマトグラフの配管構造は図1および図2のようで、溶媒容器1とリサイクルバルブ4とを汲み上げ管3で接続し、リサイクルバルブ4と送液ポンプ8,9とを溶媒導管5で接続し、送液ポンプ8,9とインジェクションバルブ28をポンプ出口管23で接続し、インジェクションバルブ28と分離カラム30とを試料導入管29で接続し、分離カラム30と検出器32とを溶出管31で接続し、検出器32とリサイクルバルブ4を還流管6で接続している。
The piping structure of the liquid chromatograph is as shown in FIGS. 1 and 2, the
前記配管構造は既設のものと略同一であるが、前述のように耐高圧型のUVセル33を備えた検出器32を使用して、隣接する配管である循環流路の還流管6の背圧を高く形成可能にし、該還流管6の内径の小径化を図っている。
実施形態では、前記検出器32を使用することによって、還流管6の内径を0.33 mmから0.13 mmの小径化を実現した。The piping structure is substantially the same as that of the existing one. However, as described above, the
In the embodiment, by using the
このように循環流路の還流管6の内径を小径化することによって、当該部分の分離カラム外容積が低減し、リサイクル分離時の該カラム外容積中での試料の拡散を抑えられる。
Thus, by reducing the inner diameter of the
一方、前記配管構造では、ドレインバルブ24と圧力計測管22が、前述のように循環流路から離間して配置され、かつリサイクル分離時はドレインバルブ24が閉弁され、圧力計測管22の一端が閉塞されるから、当該部はリサイクル分離時に試料と溶媒の流路ないし循環通路になり得ず、循環流路から切り離されて実質的な循環流路を形成し得ない。
On the other hand, in the piping structure, the
そして、ドレインバルブ24と圧力計測管22は、分離カラム外容積の約76%を占めながら、リサイクル分離時には循環流路を形成しないから、リサイクル分離時における分離カラム外容積が大幅に低減し、該カラム外容積中での試料の拡散を大幅に抑えられる。
The
このようなリサイクル分離時の、分離カラム外容積中での試料拡散の抑止効果は、前述の配管構造によって比較的容易に得られ、しかも簡単な構成で所期の効果を得られる。 The effect of suppressing the diffusion of the sample in the outer volume of the separation column at the time of such recycling separation can be obtained relatively easily by the above-described piping structure, and the desired effect can be obtained with a simple configuration.
次に、前記液体クロマトグラフによってリサイクル分離する場合は、予め分離カラム30を平衡化する。
その際、予めドレインバルブ24を開弁し、圧力計測管22のドレイン側端部を開放してプランジャポンプ8,9を始動し、容器1から溶媒2を汲み上げ、これを溶媒導管5、コネクタ10、ポンプヘッド13,14、アウトレットパイプ19,20を経てコネクタ21へ移動し、更に圧力計測管22を経て、ドレインバルブ24およびドレイン管27へ移動する。 Next, when recycle separation is performed by the liquid chromatograph, the
At that time, the
この後、前記ドレインバルブ24を閉弁し、圧力計測管22のドレイン側端部を閉塞して、溶媒2をポンプ出口管23から試料導入管29を経て分離カラム30へ導入し、その一部をコネクタ21から圧力計測管22に導き、該計測管22およびドレインバルブ24を充填する。
また、溶媒2の一部を溶出管31から検出器32へ移動し、還流管6からリサイクルバルブ4へ導いて、ドレイン管7から排出する。Thereafter, the
A part of the solvent 2 is moved from the
この場合、圧力計測管22の一端はコネクタ21を介してポンプ出口管23に連通し、かつ圧力センサ25が圧力計測管22に臨ませて配置されているから、圧力センサ25によって、圧力計測管22内の圧力ないしプランジャポンプ8,9の下流側の圧力を計測し得る。
In this case, one end of the
この後、インジェクションバルブ28を切り換え、サンプルル−プ28aを試料導入管29から切り離し、試料をサンプルル−プ28aに注入する。
次に、インジェクションバルブ28を切り換え、サンプルル−プ28aを試料導入管29に連通させて、試料を溶媒2と一緒に試料導入管29へ送り込み、これらを分離カラム30に導入する。
前記試料は分離カラム30を移動中に分離して一部が溶出し、これが溶媒と一緒に溶出管31を移動して検出器32に導かれる。Thereafter, the
Next, the
The sample is separated while moving through the
前記試料中のリサイクル対象成分は、検出器32で検出されてクロマトグラムにピ−クを形成し、そのピ−クを形成する既知の時間前にリサイクルバルブ4を切り換え、ドレイン管7のポ−トを閉塞するとともに、インジェクションバルブ28を切り換え、そのサンプルル−プ28aを試料導入管29から切り離して循環流路を形成し、実質的なリサイクル分離を行なう。
The component to be recycled in the sample is detected by the
前記リサイクル分離は、検出器32に導かれたリサイクル対象成分を、溶媒2と一緒に還流管6に導いてリサイクルバルブ4へ移動し、該バルブ4から溶媒導管5、コネクタ10、ポンプヘッド13,14、アウトレットパイプ19,20を経て、コネクタ21へ移動させる。
In the recycle separation, the recycle target component led to the
この場合、圧力計測管22の一端はコネクタ21を介してポンプ出口管23に連通し、かつ圧力センサ25が圧力計測管22に臨ませて配置されているから、圧力センサ25によって、圧力計測管22内の圧力ないしプランジャポンプ8,9の下流側の圧力を計測し得る。
In this case, one end of the
このようなリサイクル分離時は、前述のように圧力計測管22に溶媒2が充填され、かつその一端はドレインバルブ24に閉塞されて一定の圧力状態を維持しているから、圧力計測管22は試料と溶媒2の流路ないし循環通路になり得ず、実質的な循環流路を形成しない。
At the time of such recycle separation, the
このため、前記試料と溶媒2は、ポンプ出口管23側へ移動してインジェクションバルブ28へ導かれ、そのサンプルル−プ28aを避けて試料導入管29を移動し、該導入管29から分離カラム30を移動し、その移動中に試料を溶出して1回目のリサイクル分離が行なわれる。
For this reason, the sample and the solvent 2 move to the
この後、前記分離された溶出液は、溶媒2と一緒に溶出管31を移動して検出器32のUVセル33へ導かれ、該UVセル33で溶出成分が検出され、還流管6を移動してリサイクルバルブ4に導かれる。
このようにして1回目のリサイクル分離が行なわれ、以降、所望の回数だけリサイクル分離が行なわれる。Thereafter, the separated eluate moves along the
In this way, the first recycle separation is performed, and thereafter, the recycle separation is performed a desired number of times.
このような本発明によるリサイクル分離を、単一の試料(バニリン酸)について行なったところ、図4のようなクロマトグラムを得た。
図中、1番目のピ−クはリサイクル分離移行前の液体クロマトグラフィ−によるピ−クで、2〜6番目のピ−クがリサイクル分離によるピ−クであるWhen such recycle separation according to the present invention was performed on a single sample (vanillic acid), a chromatogram as shown in FIG. 4 was obtained.
In the figure, the first peak is a liquid chromatographic peak before the transition to recycle separation, and the second to sixth peaks are recycle separation peaks.
前記2〜6番目のピ−クは概ね鋭く良好であり、そのピ−ク高さはリサイクル回数毎に次第に低くなり、ピ−ク幅が次第に広がって、試料が緩やかに拡散していることが窺がえる。
そして、前記2〜6番目のピ−クは、後述する図6の分取カラムによるクロマトグラムに比べて、ピ−ク高さが若干低い他は略同様な形状を呈し、遜色無いことが確認された。
なお、上記実験において、1番目のピ−クでの保持容量は約10 mLであるが、本発明の装置によって、従来ではリサイクル分離が十分でなかった、ピ−クの溶出容量が4〜30 mLの液体クロマトグラフでのリサイクル分離においても、所期の分離効果を得られることが発明者の実験で確認された。すなわち、小溶出容量による分離が可能であることが確認された。The second to sixth peaks are generally sharp and good, and the peak height gradually decreases with each recycle, the peak width gradually increases, and the sample diffuses slowly. I'm angry
The second to sixth peaks have substantially the same shape except that the peak height is slightly lower than the chromatogram obtained by the preparative column shown in FIG. It was done.
In the above experiment, the holding capacity at the first peak is about 10 mL. However, with the apparatus of the present invention, the elution volume of the peak, which has not been sufficient for recycle separation in the past, is 4-30. It was confirmed by the inventors' experiment that the desired separation effect can be obtained even in the recycle separation using mL liquid chromatograph. That is, it was confirmed that separation with a small elution volume was possible.
これに対し、図5は、圧力センサ25を配置したドレインバルブ24と圧力計測管22を、アウトレットパイプ19,20とポンプ出口管23との間に介挿し、リサイクル分離時に圧力計測管22を経由させて試料を循環する従来装置について、同一の試料を同一条件でリサイクル分離したクロマトグラムを示している。
図中、1番目のピ−クはリサイクル分離移行前の液体クロマトグラフィ−によるピ−クで、2〜6番目のピ−クがリサイクル分離によるピ−クであるOn the other hand, in FIG. 5, the
In the figure, the first peak is a liquid chromatographic peak before the transition to recycle separation, and the second to sixth peaks are recycle separation peaks.
前記2〜6番目のピ−クは、図4の本発明のピ−クに比べて高さが低く、そのピ−ク幅も広い。特に、3〜6番目のピ−クはピ−ク高さが低く丸くなり、そのピ−ク幅もかなり広がってきてピ−クの崩れが顕著になり、試料が急速に拡散していることが窺がえる。 The second to sixth peaks are lower in height and wider than the peaks of the present invention shown in FIG. In particular, the 3rd to 6th peaks have a low peak height and become round, the width of the peak is considerably widened, and the collapse of the peak becomes remarkable, and the sample is diffused rapidly. Panicked.
図6は、前述の試料について、試料の注入量と移動流量を大幅に増量して、分取カラムにより分離したクロマトグラムを示し、2〜5番目に現れたリサイクル分離によるピ−クは全て鋭く良好であり、そのピ−ク高さは次第に低くなっているが、全体的にピ−ク高さが高く、かつピ−ク幅の広がりが抑制されている。 FIG. 6 shows a chromatogram separated by a preparative column with the sample injection amount and moving flow rate greatly increased for the above-mentioned sample, and the peaks due to recycle separation appearing in the 2nd to 5th are all sharp. The peak height is gradually lower, but the peak height is generally high and the spread of the peak width is suppressed.
次に、二種類の試料(カフェイン酸とバニリン酸)について、本発明によるリサイクル分離を行なったところ、図7のようなクロマトグラムを得た。
図中、1番目のピ−クはリサイクル分離移行前の液体クロマトグラフィ−によるピ−クで、2〜6番目のピ−クがリサイクル分離によるピ−クであるNext, two types of samples (caffeic acid and vanillic acid) were subjected to recycling separation according to the present invention, and a chromatogram as shown in FIG. 7 was obtained.
In the figure, the first peak is a liquid chromatographic peak before the transition to recycle separation, and the second to sixth peaks are recycle separation peaks.
前記2〜6番目のピ−クには、前記二つの試料に対応する二つのピ−クが現れ、それらが次第に離間しているが、それぞれのピ−クは全て鋭く良好であり、そのピ−ク高さはリサイクル回数毎に次第に低くなっているが、ピ−ク幅が広がって、試料が緩やかに拡散していることが窺がえる。
そして、前記2〜6番目のピ−クは、後述する図9の分取カラムによるクロマトグラムに比べて、ピ−ク高さが若干低い他は略同様な形状を呈し、遜色無いことが確認された。In the second to sixth peaks, two peaks corresponding to the two samples appear, and they are gradually separated from each other. -The height of the peak gradually decreases with each recycle, but it can be seen that the peak width widens and the sample diffuses slowly.
The second to sixth peaks have substantially the same shape except that the peak height is slightly lower than the chromatogram obtained by the preparative column shown in FIG. It was done.
なお、上記実験において、1番目のピ−クでの溶出容量は約10 mLであるが、本発明の装置によって、従来ではリサイクル分離が十分でなかった、ピ−クの溶出容量が4〜30 mLの液体クロマトグラフでのリサイクル分離においても、所期の効果を得られることが発明者の実験で確認された。この場合においても、小溶出容量による分離が可能であることが確認された。 In the above experiment, the elution volume at the first peak was about 10 mL, but the elution volume of the peak, which was not sufficient for recycle separation by the apparatus of the present invention, was 4-30. The inventors' experiments confirmed that the desired effect can be obtained even in recycle separation using mL liquid chromatography. Even in this case, it was confirmed that separation with a small elution volume was possible.
これに対し、図8は図5に用いた従来装置について、前述の試料と同一の二種類の試料を同一条件で、リサイクル分離したクロマトグラムを示している。
図中、1番目のピ−クはリサイクル分離移行前の液体クロマトグラフィ−によるピ−クで、2〜6番目のピ−クがリサイクル分離によるピ−クであるOn the other hand, FIG. 8 shows a chromatogram obtained by recycling and separating the same two types of samples as those described above under the same conditions for the conventional apparatus used in FIG.
In the figure, the first peak is a liquid chromatographic peak before the transition to recycle separation, and the second to sixth peaks are recycle separation peaks.
前記2〜6番目のピ−クには、前記二つの試料に対応する二つのピ−クがそれぞれ現れているが、それらのピ−クは図7の本発明のものに比べてピ−ク高さが非常に低く、そのピ−ク幅も広い。
特に、3〜6番目のピ−クはピ−ク高さが低く丸くなり、そのピ−ク幅もかなり広がってきてピ−クの崩れが顕著になり、試料が急速に拡散していることが窺がえる。In the second to sixth peaks, two peaks corresponding to the two samples appear, respectively. These peaks are different from those of the present invention in FIG. Its height is very low and its peak width is wide.
In particular, the 3rd to 6th peaks have a low peak height and become round, the width of the peak is considerably widened, and the collapse of the peak becomes remarkable, and the sample is diffused rapidly. Panicked.
図9は、前述の二種類の試料について、前述の試料の注入量と移動流量を大幅に増量して、分取カラムにより分離したクロマトグラムを示し、2〜5番目に現れたリサイクル分離による二つのピ−クは全て鋭く良好であり、そのピ−ク高さは次第に低くなっているが、全体的にピ−ク高さが高く、かつピ−ク幅の広がりが抑制されている。 FIG. 9 shows chromatograms separated by a preparative column for the above-mentioned two types of samples, with the injection amount and transfer flow rate of the above-mentioned samples being greatly increased. All of the two peaks are sharp and good, and the peak height is gradually lower. However, the peak height is generally high and the spread of the peak width is suppressed.
このような本発明によるリサイクル分離の結果を基に理論段数を演算し、これを縦軸に、また分離カラム30を通った回数を横軸にして、それらの相関関係を作図すると、前記理論段数が回数に略比例した右上がりの直線を形成し、かつこれが0点を通ることが確認されて、良好な分離特性を有することが確認された。
Based on the result of such recycle separation according to the present invention, the number of theoretical plates is calculated, and when this is plotted on the vertical axis and the number of passes through the
これに対し、前記従来装置によるリサイクル分離の結果を基に、前述の相関図を作成すると、前記理論段数が回数と略逆比例した右下がりの直線、または横軸と略平行な直線を形成し、不十分な分離特性を有することが確認された。 On the other hand, when the above correlation diagram is created based on the result of the recycling separation by the conventional apparatus, a straight line with a downward slope in which the theoretical plate number is approximately inversely proportional to the number of times or a straight line substantially parallel to the horizontal axis is formed. It was confirmed that it has insufficient separation characteristics.
このように本発明の液体クロマトグラフは、簡単な構成と配管構造によって、分離カラム外容積を低減し、分離カラム外容積中での試料の拡散を抑えて、0.4〜2.0 mL/min.クラスの流量の液体クロマトグラフのリサイクル分離を実現し得るようにしたものである。
なお、本発明は低流量におけるリサイクル分離の他に、流量が大きい、例えば大量分取システムにおけるリサイクル分離にも有用であることは勿論である。As described above, the liquid chromatograph of the present invention has a simple configuration and piping structure to reduce the external volume of the separation column, suppress the diffusion of the sample in the external volume of the separation column, and 0.4 to 2.0 mL / min. Recycling separation of a liquid chromatograph with a class flow rate can be realized.
Of course, the present invention is useful not only for recycle separation at a low flow rate but also for recycle separation at a large flow rate, for example, in a large volume fractionation system.
図10乃至図20は本発明の他の実施形態を示し、前記構成と対応する部分に同一の符号を付している。
このうち、図10乃至図14は本発明の第2の実施形態を示し、前記実施形態の従来のリサイクルバルブ4を改良した、リサイクルバルブ4aを提案している。
すなわち、前述の実施形態では、プランジャポンプ8,9の吸い込み側とリサイクルバルブ4との間は吸入圧になるため、その間の配管の内径を一定以下にすることができず、当該部のデッドボリュ−ムの低減に限界がある。10 to 20 show another embodiment of the present invention, and the same reference numerals are given to the portions corresponding to the above-described configuration.
Of these, FIGS. 10 to 14 show a second embodiment of the present invention, and propose a recycle valve 4a which is an improvement over the
That is, in the above-described embodiment, the suction pressure between the suction side of the plunger pumps 8 and 9 and the
この実施形態は前記問題を解決したもので、前記改良したリサイクルバルブ4aは、各ポ−トのうち、外部接続口を適宜手段で閉塞し、または開口形成していないポ−トP5,P6の一方のポ−ト、実施形態ではポ−トP5を開口し、該ポ−トP5を外部に接続可能にし、他のポ−トP6はそのまま外部接続口を閉塞し、この新型のリサイクルバルブ4aをプランジャポンプ8,9の入口部に一体的に装着している。This embodiment solves the above-mentioned problem, and the improved recycle valve 4a has ports P 5 , P in which the external connection port of each port is closed by an appropriate means or no opening is formed. one port of 6 - opens the door P 5,該Po - - DOO, ports in the embodiment allows connecting the door P 5 to the outside, the other port - DOO P 6 is closed the external connection port as it is, this A new recycling valve 4a is integrally mounted at the inlets of the plunger pumps 8 and 9.
すなわち、前記ポ−トP5を汲み上げ管3の一端部に接続し、ポ−トP4を前記インレットパイプ11の一端部に接続し、ポ−トP3を前記インレットパイプ12の一端部に接続し、ポ−トP2を前記還流管6の一端部に接続し、ポ−トP1を前記ドレイン管7の一端部に接続し、ポ−トP3とポ−トP4とを常時連通させている。That is, the port P 5 is connected to one end of the
したがって、前記ポ−トP3,P4は、インレットパイプ11,12に常時連通し、またリサイクルバルブ4aとも連通するから、前記ポ−トP3,P4は前記実施形態のコネクタ10に相当し、リサイクルバルブ4aはコネクタ10を内蔵したと同一視できる。
このため、前記実施形態におけるコネクタ10と、該コネクタ10とリサイクルバルブ4aとを接続する溶媒導管5とを省略でき、それらの部品点数を低減して構成を簡潔化できるとともに、デッドボリュ−ム全体の約6%を占める溶媒導管5相当のデッドボリュ−ムを低減して、試料の拡散を抑制し良好なリサイクル分離を期待し得る。Therefore, the port -
For this reason, the
そこで、前記リサイクルバルブ4aを利用してリサイクル分離する場合、その配管構造は図12のようで、リサイクルバルブ4aをインレットパイプ11,12側に集約して配置し得るから、それらを離間して配置する場合に比べて、合理的な設置を図れ、その設置スペ−スをコンパクト化できるとともに、溶媒導管5の配管の省略分、配管スペ−スをコンパクト化できる。
Therefore, when the recycling separation is performed using the recycling valve 4a, the piping structure is as shown in FIG. 12, and the recycling valves 4a can be arranged on the
また、前記リサイクルバルブ4aは、ポ−トP5の止栓部(図示略)を取り外し、または孔明して外部に接続可能にし、既設装置の場合は溶媒導管5を取り外し、該ポ−トP5に汲み上げ管3の一端部を接続するとともに、導通溝を形成し、ポ−トP4,P3にインレットパイプ11,12の一端部を接続すれば良いから簡単に配管でき、既設のリサイクルバル4の改変にも容易に応じられる。Furthermore, the recycling valve 4a is port - Remove stopcock of bets P 5 (not shown), or can be connected to the outside perforated, in the case of existing devices remove the
次に、前記液体クロマトグラフによってリサイクル分離する場合は、予め分離カラム30を平衡化する。この平衡化操作は、前述の実施形態と実質的に同一に行われるが、溶媒導管5の配管の省略分、溶媒2が前述の平衡化経路を速やかに移動し、平衡化処理時間を短縮できる。
すなわち、前記平衡化操作はドレインバルブ24を開弁し、圧力計測管22のドレイン側端部を開放して、プランジャポンプ8,9を始動し、容器1から溶媒2を汲み上げ、これをリサイクルバルブ4aのポ−トP5へ導く。Next, when recycle separation is performed by the liquid chromatograph, the
That is, in the equilibration operation, the
そして、前記ポ−トP5に連通するポ−トP4,P3から、溶媒2をインレットパイプ11,12へ分流し、ポンプヘッド13,14、アウトレットパイプ19,20からコネクタ21へ移動し、圧力計測管22を経てドレインバルブ24およびドレイン管27へ移動する。Then, the solvent 2 is diverted to the
この後、前記ドレインバルブ24を閉弁し、圧力計測管22のドレイン側端部を閉塞して、ポンプ出口管23からインジェクションバルブ28へ移動し、その試料導入管29から第1カラム30へ移動し、その一部をコネクタ21から圧力計測管22へ導き、該計測管22およびドレインバルブ24を充填する。
一方、前記溶媒2の一部を溶出管31から検出器32へ移動し、検出器32から還流管6を介してリサイクルバルブ4aのP2へ移動し、該ポ−トP2に連通するポ−トP1からドレイン管7へ移動して排出する。この状況は図10,11のようである。Thereafter, the
Meanwhile, the part of the solvent 2 to move from the
次に、インジェクションバルブ28を切り換え、サンプルル−プ28aを試料導入管29から切り離し、試料をサンプルル−プ28aに注入する。
この後、インジェクションバルブ28を切り換え、サンプルル−プ28aを試料導入管29に連通させて、試料を溶媒2と一緒に試料導入管29へ送り込み、これらを分離カラム30へ導入する。
前記試料は分離カラム30を移動中に分離して一部が溶出し、これが溶媒と一緒に溶出管31を移動して検出器32に導かれる。Next, the
Thereafter, the
The sample is separated while moving through the
前記試料中のリサイクル対象成分は、検出器32で検出されてクロマトグラムにピ−クを形成し、そのピ−クを形成する既知の時間前にリサイクルバルブ4aを切り換え、ドレイン管7のポ−トP1を閉塞するとともに、インジェクションバルブ28を切り換え、そのサンプルル−プ28aを試料導入管29から切り離して循環流路を形成し、実質的なリサイクル分離を行なう。The component to be recycled in the sample is detected by the
前記リサイクル分離は、検出器32に導かれたリサイクル対象成分を、溶媒2と一緒に還流管6に導いてリサイクルバルブ4aへ移動し、該バルブ4から溶媒導管5、コネクタ10、ポンプヘッド13,14、アウトレットパイプ19,20を経て、コネクタ21へ移動させる。
In the recycle separation, the recycle target component led to the
この場合、圧力計測管22の一端は、コネクタ21を介してポンプ出口管23に連通し、かつ圧力センサ25が圧力計測管22に臨ませて配置されているから、圧力センサ25によって、圧力計測管22内の圧力ないしプランジャポンプ8,9の下流側の圧力を計測し得る。
In this case, one end of the
このようなリサイクル分離時は、前述のように圧力計測管22に溶媒2が充填され、かつその一端はドレインバルブ24に閉塞されて一定の圧力状態を維持しているから、圧力計測管22は試料と溶媒2の循環通路になり得ず、実質的な循環流路から切り離される。
At the time of such recycle separation, the
このため、前記試料と溶媒2は、ポンプ出口管23側へ移動してインジェクションバルブ28へ導かれ、そのサンプルル−プ28aを避けて試料導入管29を移動し、該導入管29から分離カラム30を移動し、その移動中に試料を溶出して1回目のリサイクル分離が行なわれる。
For this reason, the sample and the solvent 2 move to the
この後、前記分離された溶出液は、溶媒2と一緒に溶出管31を移動して検出器32のUVセル33へ導かれ、該UVセル33で溶出成分が検出されて、図13のようなクロマトグラムを得られ、この後、還流管6を移動してリサイクルバルブ4aに導かれる。
このようにして1回目のリサイクル分離が行なわれ、以降、所望の回数だけリサイクル分離が行なわれる。
前記リサイクル分離は、前述の実施形態と実質的に同様に行われるが、溶媒導管5の配管の省略分、試料と溶媒が前述のリサイクル経路を速やかに移動し、リサイクル分離時間を短縮できる。Thereafter, the separated eluate moves along the
In this way, the first recycle separation is performed, and thereafter, the recycle separation is performed a desired number of times.
The recycle separation is performed in substantially the same manner as in the above-described embodiment. However, the sample and the solvent can quickly move through the recycle path, and the recycle separation time can be shortened, because the piping of the
前記改良したリサイクルバルブ4aの性能を検証するため、従来のリサイクルバル4に対し、改良したリサイクルバルブ4aと同一条件で分析したところ、図14のようなクロマトグラムを得られた。
これらのクロマトグラムを比較すると、新型のリサイクルバルブ4aによるクロマトグラムにおいて、リサイクル分離開始後の各ピ−クは、旧型のリサイクルバルブ4によるクロマトグラムの対応するピ−クに比べて、何れもピ−クが高く、かつピーク幅が狭く、試料の拡散が抑制されていることが確認された。これは前述の溶媒導管5の省略によるデッドボリュ−ムの低減に伴う試料拡散の抑制効果によると考えられる。In order to verify the performance of the improved recycle valve 4a, the
Comparing these chromatograms, in the chromatogram of the new recycling valve 4a, each peak after the start of recycling separation is a peak compared to the corresponding peak of the chromatogram by the
また、前記図13および図14のクロマトグラムでは、分析開始後7〜8分で最初のピ−クが現れ、その場合の溶出量は、2.8〜3.2mLであると考えられ、2.8mL以上の溶出量によって分離し得ることが確認された Further, in the chromatograms of FIGS. 13 and 14, the first peak appears 7 to 8 minutes after the start of analysis, and the elution amount in this case is considered to be 2.8 to 3.2 mL. It was confirmed that separation was possible with an elution volume of 8 mL or more.
図15乃至図20は、前記改良したリサイクルバルブ4aをカラムスイッチングシステムに適用した液体クロマトグラフを示し、この場合の液体クロマトグラフの流量は、前述の0.4〜2.0 mL/min.に限定されない。
このうち、図15および図16は本発明の第3の実施形態を示し、この実施形態は、送液ポンプとインジェクションバルブ、分離カラムとリサイクルバルブとで構成するリサイクル分離回路に、検出器32を介挿したシステムに適用している。
15 to 20 show a liquid chromatograph in which the improved recycle valve 4a is applied to a column switching system, and the flow rate of the liquid chromatograph in this case is 0.4 to 2.0 mL / min. It is not limited to.
Of these, FIGS. 15 and 16 show a third embodiment of the present invention. In this embodiment, a
すなわち、前記リサイクル分離回路は、脈流を防止可能な2台一組のプランジャポンプ8,9、したがって実質的には1台の送液ポンプに相当と、試料を導入可能なインジェクションバルブ28と、試料を大まかに分離可能な分離カラム30(以下、第1カラムと呼ぶ)と、リサイクルバルブ4aとで構成され、該回路に前記検出器32を直列に介挿し、かつ前記送液ポンプ8,9と第1カラム30との間に、前記第1カラム30で分離し難い成分を分離可能な第2カラム35を直列に介挿している。
That is, the recycling separation circuit includes a set of two
前記検出器32は分析条件によって種々のものが使用されるが、リサイクル分離回路に介挿するために耐高圧型のものが望ましい。
また、第1および第2カラム30,35は互いに同質または異質のものが使用され、実施形態では異成分を分離可能な異質のものが使用され、第1カラム30に立体認識性が高いInertsil(登録商標)ODS−P、第2カラム35に第1カラム30よりも極性相互作用の強い、Inertsil(登録商標)ODS−EPが使用されている。
Further, the first and
前記液体クロマトグラフによってリサイクル分離する場合は、予め第1および第2カラム30,35を平衡化する。
前記平衡化操作は、溶媒2をポンプ出口管23から第2カラム35へ移動し、インジェクションバルブ28から試料導入管29を経て第1カラム30へ移動する以外は、前記第2の実施形態と略同様に行われ、この場合においても溶媒導管の配管の省略分、溶媒2が平衡化経路を速やかに移動し、平衡化処理時間を短縮できる。
When the recycle separation is performed by the liquid chromatograph, the first and
The balancing operation, except that movement of the solvent 2 to the
前記平衡化操作後、インジェクションバルブ28を切り換え、サンプルル−プ28aを試料導入管29から切り離し、試料をサンプルル−プ28aに注入し、試料導入後、インジェクションバルブ28を切り換え、サンプルル−プ28aを試料導入管29に連通させて、試料を溶媒2と一緒に試料導入管29へ送り込み、これらを第1カラム30へ導入する。
After the equilibration operation, the
前記試料は第1カラム30を移動中に、目的成分と夾雑成分を含む複数の成分が大まかに分離されて一部が溶出し、これらが溶媒と一緒に溶出管31を移動して検出器32に導かれ、UVセル33で目的成分よりも溶出の早い夾雑成分が検出され、クロマトグラムに現われる。
この後、前記溶出成分を含む溶媒が還流管6に導かれてリサイクルバルブ4aへ移動したところで、前記溶出の早い夾雑成分をリサイクルバルブ4aからドレイン管7へ排出し、目的成分よりも溶出の早い夾雑成分を除去するWhile the sample is moving through the
Thereafter, when the solvent containing the elution component is guided to the
前記夾雑成分を排出後、リサイクルバルブ4aを切り換え、目的成分を含む試料と溶媒を送液ポンプ8,9を介してポンプ出口管23へ送り出し、これを第2カラム35へ移動する。
この状況は図16のようである。After discharging the contaminated components, the recycle valve 4 a is switched, and the sample and solvent containing the target components are sent to the
This situation is as shown in FIG.
そこで、リサイクルバルブ4aを切り換え、第1カラム30から溶出される夾雑物をドレイン管7に流し、サンプルル−プ28aを試料導入管29から切り離す。この状況は図15のようである。
Therefore, the recycle valve 4 a is switched to allow the contaminants eluted from the
前記リサイクル分離は、目的成分を含む複数の成分を溶媒2と一緒に循環流路を循環させ、該循環流路に介挿した第1および第2カラム30,35によって、分離を繰り返すことにより行う。
その際、前記目的成分または複数の成分が第1および第2カラム30,35を移動中に溶出し、その溶出成分がUVセル33で検出されてクロマトグラムに現われ、これが目的成分より早く溶出する他の夾雑成分の場合は、リサイクルバルブ4aを切り換え、ドレイン管7から排出する。
この後、リサイクルバルブ4aを切り換え、目的成分を含む複数の成分を溶媒2と一緒に再び循環流路を循環させ、順次、夾雑成分を除去して目的成分を精製する。The recycle separation is performed by circulating a plurality of components including the target component together with the solvent 2 in the circulation channel and repeating the separation by the first and
At that time, the target component or the plurality of components elutes while moving through the first and
Thereafter, the recycle valve 4a is switched, and a plurality of components including the target component are circulated through the circulation channel together with the solvent 2 to sequentially remove the contaminated components and purify the target components.
そして、第1および第2カラム30,35を移動中に目的成分が溶出し、これがUVセル33で検出されてクロマトグラムに現われ、完全に分離したところで、リサイクルバルブ4aを切り換え、目的成分をドレイン管7に導いて分取する。
すなわち、前記リサイクル分離においては、第1および第2カラム30,35によるカラムスイッチングが実行され、目的成分を精製ないし濃縮し、抽出することができる。The target component elutes while moving through the first and
That is, in the recycle separation, column switching is performed by the first and
このように前記第3の実施形態は、リサイクル分離時にカラムスイッチングを実行し、これを実質的に一台の送液ポンプ8,9で試料と溶媒2を循環流路に循環させているから、複数の循環用ポンプを要するものに比べて構成が簡単で低廉に設備することができ、また複数の循環用ポンプを要するものに比べて、ポンプの設置や作動条件および移動相の分析条件の設定等が容易で、分析ないし分取を容易に行なえる。
As described above, in the third embodiment, column switching is performed at the time of recycle separation, and the sample and the solvent 2 are substantially circulated through the circulation flow path by one
また、前記循環流路は前述の新型のリサイクルバルブ4aを装備し、デッドボリュ−ムの低減によって試料の拡散を抑え、信頼性の高い分離を得られるから、夾雑成分を正確に除去し、目的成分を精密に精製ないし濃縮し、抽出ないし分取し得る。
更に、循環流路に検出器32を介挿したから、循環流路を循環する試料の溶出状態と分離状態を随時確認することができ、目的成分の精製ないし濃縮し、抽出ないし分取を正確に行える。In addition, the circulation channel is equipped with the above-mentioned new type of recycling valve 4a, and by reducing the dead volume, it is possible to suppress the diffusion of the sample and obtain a reliable separation. Can be purified or concentrated and extracted or separated.
Furthermore, since the
図17は本発明の第4の実施形態を示し、この実施形態は前記第3の実施形態の応用形態に係り、第3の実施形態おける第1カラム30にバックフラッシュ用の切換弁36を並列に接続し、目的成分の検出ないし抽出後、バックフラッシュをかけて第1カラム30を洗浄するようにしている。
FIG. 17 shows a fourth embodiment of the present invention. This embodiment relates to an application form of the third embodiment, and a
その際、前記切換弁36として四方弁を使用し、そのポ−トa〜dに試料導入管29a、溶出管31、溶出管31a、試料導入管29の各一端部を接続している。
前記切換弁36は、リサイクル分離時は実線のようにポ−トaとポ−トdを連通し、またポ−トbとポ−トcを連通して、溶媒を実線矢視のように第1カラム30を順方向へ移動可能にしている。
また、バックフラッシュ時は切換弁36を破線のように切り換え、ポ−トdとポ−トcを連通し、ポ−トaとポ−トbを連通して、溶媒を破線矢視のように第1カラム30を逆方向へ移動可能にしている。この状況は図17のようである。At that time, a four-way valve is used as the switching
The switching
When backflushing, the switching
前記第4の実施形態は、前述のように平衡化操作後、リサイクルバルブ4aを切り換えてリサイクル分離する。
この実施形態は、第3の実施形態と同様にリサイクル分離下でカラムスイッチングを実行し、目的成分の前後に溶出する夾雑成分を除去し、目的成分を抽出ないし精製後にバックフラッシュをかけている。In the fourth embodiment, after the equilibration operation as described above, the recycling valve 4a is switched to separate and separate.
In this embodiment, as in the third embodiment, column switching is performed under recycle separation, contaminant components eluting before and after the target component are removed, and the target component is extracted or purified and backflushed.
この状況は図18のようで、成分の溶出時間が相違し、かつ溶出時間の間に夾雑成分が存在する二つの試料(ビタミンD2とビタミンD3)を、リサイクル分離下でカラムスイッチングしている。
すなわち、試料導入後、インジェクションバルブ28を「2」の時点でロ−ド(Load)に切換え、溶媒2と一緒に試料導入管29へ移動し、一方のビタミンD2の成分が溶出し完全に分離し始める「3」の時点で、リサイクルバルブ4aをONし、リサイクル分離に切り換えてリサイクル分離するThis situation is as shown in FIG. 18. Two samples (vitamin D2 and vitamin D3) having different elution times of components and having contaminating components between the elution times are column-switched under recycle separation.
That is, after the sample is introduced, the
そして、ビタミンD2の成分が溶出し終わる「4」の時点でリサイクルバルブ4aをOFFし、リサイクルバルブ4aを切り換えて、ビタミンD2とビタミンD3の間の夾雑成分をドレイン管7に導く。
この後、他方のビタミンD3の成分が溶出し、完全に分離し始める「5」の時点で、リサイクルバルブ4aをONしてリサイクル分離に切り換え、ビタミンD3の成分が溶出し終わる「6」の時点でリサイクルバルブ4aをOFFし、リサイクルバルブ4aを切り換えてビタミンD3の後の夾雑成分をドレイン管7に導く。Then, when the vitamin D2 component is completely eluted, the recycle valve 4a is turned off at the time point "4", and the recycle valve 4a is switched to guide the contaminated component between the vitamin D2 and the vitamin D3 to the
Thereafter, when the other vitamin D3 component elutes and begins to be completely separated, the recycling valve 4a is turned on to switch to recycling separation, and when the vitamin D3 component is completely eluted, the time point "6" is reached. Then, the recycle valve 4a is turned off, and the recycle valve 4a is switched to guide the contaminant components after vitamin D3 to the
そして、目的成分であるビタミンD2,D3を分取ないし抽出後、「7」の時点でバックフラッシュをONし、切換弁36を破線のように切り換えて、溶媒を破線矢視のように第1カラム30を逆方向へ移動し、第1カラム30内に残存する夾雑成分を効率良く速やかに洗浄し、これをリサイクルバルブ4aを切り換えて、溶媒等と一緒にドレイン管7から排出する。
Then, after separating or extracting the target ingredients vitamin D2 and D3, the backflush is turned on at the time of “7”, the switching
このように、この第4の実施形態は前述した第3の実施形態の利点を共有する他、リサイクル分離とカラムスイッチングを実行可能なシステムに、簡単な切換弁36を用いることによって、バックフラッシュ機能を容易かつ安価に実現したものである。
As described above, the fourth embodiment shares the advantages of the third embodiment described above, and uses a
図19は本発明の第5の実施形態を示し、この実施形態は前記第3の実施形態の他の形態に係り、リサイクリバルブ4aのポ−トP1に連結管37の一端を接続し、その他端に検出器32aを接続し、該検出器32aにドレイン管7を接続している。
すなわち、この実施形態はリサイクル分離回路の外側に検出器32aを配置し、検出器32aに一般的な検出器を採用し得るようにしている。Figure 19 shows a fifth embodiment of the present invention, this embodiment relates to another aspect of the third embodiment, port of recycling Li valves 4a - connecting one end of the
That is, in this embodiment, the detector 32a is arranged outside the recycling separation circuit, and a general detector can be adopted as the detector 32a.
また、前記のように検出器32aを配置することによって、検出器32aをリサイクル分離回路の内側に配置する場合に比べ、検出器32aによるデッドボリュ−ムを低減し、試料の拡散を抑制して分離精度を向上し得るようにしている。なお、この第5の実施形態の作動は、前記第3の実施形態と略同様で、前述した利点を共有している。 Further, by arranging the detector 32a as described above, the dead volume by the detector 32a is reduced and the sample is prevented from being diffused and separated as compared with the case where the detector 32a is arranged inside the recycling separation circuit. The accuracy can be improved. The operation of the fifth embodiment is substantially the same as that of the third embodiment, and shares the advantages described above.
前記実施形態において、第1カラム30または第2カラム35で溶出した成分を検出器32aで検出する場合は、当該溶出した成分を溶媒と一緒にリサイクリバルブ4aへ移動し、かつ該リサイクリバルブ4aを切り換えて、前記溶出成分を連結管37を介して検出器32aへ送り出し、該検出器32aで検出する。検出後、前記溶出成分をドレイン管7から排出または分取する。
In the embodiment, when the component eluted in the
図20は本発明の第6の実施形態を示し、この実施形態は前記第5の実施形態の応用形態に係り、第5の実施形態における第1カラム30にバックフラッシュ用の切換弁36を並列に接続し、目的成分の検出ないし抽出後、バックフラッシュをかけて第1カラム30を洗浄するようにしている。前記切換弁36の構成および作用は、前記第4の実施形態と実質的に同様である。
Figure 20 shows a sixth embodiment of the present invention, this embodiment relates to a modified embodiment of the fifth embodiment, the switching
この第6の実施形態は前述した第5の実施形態の利点を共有する他、リサイクル分離とカラムスイッチングを実行可能なシステムに簡単な切換弁36を用いることによって、バックフラッシュ機能を容易かつ安価に実現したものである。
In addition to sharing the advantages of the fifth embodiment described above, the sixth embodiment uses a
このように本発明の液体クロマトグラフは、簡単な構成と配管構造によって、分離カラム外容積(デッドボリュ−ム)を低減し、デッドボリュ−ムによる試料の拡散を抑えられる、流量が0.4 mL/min.以上のクラスの液体クロマトグラフでのリサイクル分離を実現するとともに、リサイクル分離回路を利用したカラムスイッチングシステムを簡潔かつ安価に構成し、分析ないし分取および抽出・精製の容易化と、目的成分の分離・精製の容易化を図り、しかも複数成分の良質な精製を促すようにしたから、例えば高速液体クロマトグラフ(HPLC)のリサイクル分離に好適である。 As described above, the liquid chromatograph of the present invention has a simple configuration and a piping structure that reduces the external volume (dead volume) of the separation column and suppresses the diffusion of the sample by the dead volume. min. In addition to realizing recycling separation in the above-mentioned class of liquid chromatographs, a column switching system using a recycling separation circuit is configured in a simple and inexpensive manner, facilitating analysis, fractionation, extraction and purification, and separation of target components. -It is suitable for recycle separation of, for example, a high performance liquid chromatograph (HPLC) because it facilitates purification and promotes high quality purification of a plurality of components.
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