JP5505249B2 - Online sample introduction device - Google Patents
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本発明は、液体クロマトグラフの分析流路に製造プロセスなどからオンラインで試料を導入するための試料導入装置に関するものである。 The present invention relates to a sample introduction apparatus for introducing a sample online from a manufacturing process or the like into an analysis flow path of a liquid chromatograph.
液体クロマトグラフの分析流路に試料を導入するために、シリンジポンプを用いて試料をサンプルループで保持し、サンプルループで保持した試料を分析流路へ導入するオンライン方式の試料導入装置がある(特許文献1参照。)。 In order to introduce a sample into the analysis channel of a liquid chromatograph, there is an on-line sample introduction device that uses a syringe pump to hold the sample in a sample loop and introduces the sample held in the sample loop into the analysis channel ( (See Patent Document 1).
オンライン試料導入装置の構成の一例を図6及び図7を参照しながら説明する。図6及び図7は従来の試料導入装置を含む液体クロマトグラフシステムの流路構成の一例を示す図であり、図6は試料吸引時、図7は試料導入時を示している。 An example of the configuration of the online sample introduction apparatus will be described with reference to FIGS. 6 and 7 are diagrams showing an example of a flow channel configuration of a liquid chromatograph system including a conventional sample introduction device. FIG. 6 shows a sample suction time, and FIG. 7 shows a sample introduction time.
この例の試料導入装置は、シリンジポンプ8によって試料の吸引と液体クロマトグラフの分析流路への試料導入とを行なう構成になっている。シリンジポンプ8は切換バルブ12によって第1ポンプ接続流路2c又は洗浄液吸引流路2dの一端に接続される。第1ポンプ接続流路2cの他端は6方バルブ20の1つのポートに接続され、洗浄液吸引流路2dの他端は洗浄液容器21に接続されている。
The sample introduction apparatus of this example is configured to perform suction of the sample and introduction of the sample into the analysis flow path of the liquid chromatograph by the
6方バルブ20の他の2つのポートに分析用移動相供給流路6aと分析流路6bが接続されており、さらに他の2つのポートに分析流路のインジェクションポートとしてのサンプルループ22の両端が接続されている。6方バルブ20の残りの1つのポートには試料流路2a又はドレイン36に切り換えて接続されるオンライン試料導入流路2bが接続されている。6方バルブ20は、第1ポンプ接続流路2cとオンライン試料導入流路2bとをサンプルループ22を介して接続するとともに分析用移動相供給流路6aと分析流路6bとを直接的に接続するポジション(図6のポジション)と、第1ポンプ接続流路2cとオンライン試料導入流路2bとを直接的に接続するとともに分析用移動相供給流路6aと分析流路6bとをサンプルループ22を介して接続するポジション(図7のポジション)に切り換えることができる。
The analysis mobile phase
図6に示されているように、試料を引き込む際は、シリンジポンプ8がサンプルループ22を介して試料流路2aに接続されるように流路を構成し、シリンジポンプ8で試料を吸引してサンプルループ22に試料を保持させる。そして、図7に示されているように、分析用移動相供給流路6aと分析流路6bの間にサンプルループ22が接続されるように切り換えることにより、サンプルループ22に保持された試料が分析用移動相供給流路6aのポンプ26a,26bによって送液される移動相24a,24bによって分析流路6bへ導入され、分析カラム28及び検出器30に導かれて分離・分析が行なわれる。
As shown in FIG. 6, when drawing the sample, the flow path is configured so that the
上記のような従来のオンライン試料導入装置は、シリンジポンプ8によって吸引してサンプルループ22に保持させた試料をそのまま分析流路6bに導入するだけであり、分析流路6bに導入する前に希釈したり、サンプルループ22に保持した量よりも少ない微量の試料を導入したりすることを想定した構成になっていない。例えば試料を希釈するミキサを設けると、ミキサに試料を送り込むのに高い送液圧力が必要となり、耐圧の低いシリンジポンプでは液漏れ等の不具合が発生してしまう。また、試料流路2aの流路長が長い場合には、シリンジポンプ8としてシリンダ容量が例えば3mL程度の大容量のものが用いられている。このような大容量のシリンジポンプでは数μL〜数十μLといった微量試料を分析流路に注入しようとする場合は精度良く注入することができない。
The conventional online sample introduction apparatus as described above simply introduces the sample sucked by the
以上のことから、従来のオンライン試料導入装置では、液体クロマトグラフに導入する前の段階で試料の希釈化や微量化といった加工を施すことは困難であった。
そこで本発明は、液体クロマトグラフの分析流路に試料を導入する前の段階で、試料に対して希釈や微量注入といった加工を行なうことができる試料導入装置を提供することを目的とするものである。
From the above, it has been difficult for the conventional on-line sample introduction apparatus to perform processing such as sample dilution or micro-quantization at the stage before introduction into the liquid chromatograph.
SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, an object of the present invention is to provide a sample introduction apparatus capable of performing processing such as dilution and microinjection on a sample at a stage before introducing the sample into an analysis flow path of a liquid chromatograph. is there.
本発明にかかるオンライン試料導入装置は、流通している試料を吸引するオンライン試料導入流路からの試料を保持する第1サンプルループと、オンライン試料導入流路を介して第1サンプルループに試料を吸引するシリンジポンプからなる第1ポンプと、第1サンプルループに保持された試料を溶媒により押し出す第2ポンプと、第1サンプルループの両端、オンライン試料導入流路、第1ポンプ、第2ポンプ及び試料搬送流路にそれぞれ接続されたポートを有し、第1サンプルループをオンライン試料導入流路と第1ポンプとの間に接続するポジションと、第1サンプルループを第2ポンプと試料搬送流路との間に接続するポジションとの間で切り換える第1流路切換バルブと、液体クロマトグラフに注入するための試料を保持する第2サンプルループと、第2サンプルループの両端、液体クロマトグラフの分析用移動相供給流路、液体クロマトグラフのカラムにつながる流路、試料搬送流路及び排出流路にそれぞれ接続されたポートを有し、第2サンプルループを試料搬送流路と排出流路との間に接続するポジションと、第2サンプルループを分析用移動相供給流路とカラムにつながる流路との間に接続するポジションの間で切り換える第2流路切換バルブを備えたものである。 An on-line sample introduction apparatus according to the present invention includes a first sample loop that holds a sample from an on-line sample introduction flow path for sucking a circulating sample, and a sample to the first sample loop via the online sample introduction flow path. A first pump comprising a syringe pump for suction, a second pump for extruding a sample held in the first sample loop with a solvent, both ends of the first sample loop, an on-line sample introduction channel, a first pump, a second pump, and A port having a port connected to each of the sample transport channels, a position for connecting the first sample loop between the online sample introduction channel and the first pump, and a first sample loop connected to the second pump and the sample transport channel A first flow path switching valve for switching between a position connected to the first and a second position for holding a sample to be injected into the liquid chromatograph A sample loop, two ends of the second sample loop, a mobile phase supply channel for analysis of a liquid chromatograph, a channel connected to a column of a liquid chromatograph, a port connected to a sample transport channel and a discharge channel, Between a position where the second sample loop is connected between the sample transport channel and the discharge channel, and a position where the second sample loop is connected between the mobile phase supply channel for analysis and the channel connected to the column. A second flow path switching valve for switching is provided.
上記の構成によれば、本発明にかかるオンライン試料導入装置では、第1流路切換バルブのポジションを第1サンプルループがオンライン試料導入流路と第1ポンプとの間に接続されるポジションに切り換え、第1ポンプによってオンライン試料導入流路から試料を吸引し、その試料を第1サンプルループで保持する。その後、第1流路切換バルブのポジションを第1サンプルループが第2ポンプと試料搬送流路との間に接続されるポジションに切り換え、かつ第2流路切換バルブのポジションを第2サンプルループが試料搬送流路と排出流路との間に接続されるポジションにして、第1サンプルループに保持された試料を第2ポンプにより送液される溶媒によって第2サンプルループへ搬送して液体クロマトグラフに注入すべき試料を保持させる。第2サンプルループに保持された試料は、第2流路切換バルブのポジションを第2サンプルループが分析用移動相供給流路とカラムにつながる流路との間に接続されるポジションに切り換えることによって分析用移動相とともにカラムへ導いて分析を行なう。 According to the above configuration, in the online sample introduction device according to the present invention, the position of the first flow path switching valve is switched to a position where the first sample loop is connected between the online sample introduction flow path and the first pump. The sample is sucked from the online sample introduction channel by the first pump, and the sample is held in the first sample loop. Thereafter, the position of the first flow path switching valve is switched to a position where the first sample loop is connected between the second pump and the sample transport flow path, and the position of the second flow path switching valve is changed by the second sample loop. At a position connected between the sample transport channel and the discharge channel, the sample held in the first sample loop is transported to the second sample loop by the solvent fed by the second pump, and is liquid chromatographed. Hold the sample to be injected. The sample held in the second sample loop is obtained by switching the position of the second flow path switching valve to a position where the second sample loop is connected between the mobile phase supply flow path for analysis and the flow path connected to the column. The analysis is conducted by introducing it to the column together with the mobile phase for analysis.
このように本発明のオンライン試料導入装置では、第1サンプルループと第2サンプルループによる2回の試料の保持を介して試料を液体クロマトグラフに導入するようになっているので、第1サンプルループから第2サンプルループへ試料を送る段階で試料に対して加工を行なうことができる。第1サンプルループから第2サンプルループへの試料の搬送は、オンライン試料導入流路を介して試料を吸引する第1ポンプとは別の第2ポンプを用いて行なうので、試料に施す加工に適したポンプを用いることができる。 As described above, in the on-line sample introduction apparatus of the present invention, the sample is introduced into the liquid chromatograph through the holding of the sample twice by the first sample loop and the second sample loop. The sample can be processed at the stage of sending the sample to the second sample loop. The sample is transported from the first sample loop to the second sample loop using a second pump that is different from the first pump that sucks the sample through the online sample introduction flow path. A pump can be used.
上記の試料への加工として希釈を行なう場合には、第2ポンプとして第1ポンプよりも高圧送液用のポンプを用い、ミキサを試料搬送流路に設けるとともにそのミキサを介して希釈液を試料搬送流路に供給する希釈液供給流路を設けることが好ましい。ミキサを試料搬送流路に設けると、第1サンプルループから第2サンプルループへ試料を送る際に高い送液圧力が必要になるため、第2ポンプに高い背圧がかかるが、第2ポンプとして第1ポンプよりも高圧送液用のポンプを用いるため、液漏れ等の発生を防止することができる。 When dilution is performed as processing into the above-described sample, a pump for feeding higher pressure than the first pump is used as the second pump, a mixer is provided in the sample transport channel, and the diluent is sampled through the mixer. It is preferable to provide a diluent supply channel that supplies the transport channel. If a mixer is provided in the sample transport flow path, a high liquid pressure is required when sending a sample from the first sample loop to the second sample loop, so a high back pressure is applied to the second pump. Since a pump for high-pressure liquid feeding is used rather than the first pump, occurrence of liquid leakage or the like can be prevented.
また、第1サンプルループで保持した試料よりも少ない量の試料を液体クロマトグラフに注入する場合には、第2ポンプとして第1ポンプよりも容量の小さいシリンジポンプを用いることが好ましい。第1ポンプよりも容量の小さいシリンジポンプは第1ポンプよりも高分解能であるため、第1ポンプでは正確に送液することのできない微量の試料を精度良く送液することができる。 In addition, when a smaller amount of sample than the sample held in the first sample loop is injected into the liquid chromatograph, it is preferable to use a syringe pump having a smaller capacity than the first pump as the second pump. Since the syringe pump having a smaller capacity than the first pump has higher resolution than the first pump, a small amount of sample that cannot be accurately delivered by the first pump can be delivered with high accuracy.
本発明によれば、第1サンプルループと第2サンプルループによる2回の試料の保持を介して試料を液体クロマトグラフに導入するようになっているので、第1サンプルループから第2サンプルループへ試料を送る段階で、試料の希釈や微量化といった試料の加工を行なうことができる。そして、試料を吸引して第1サンプルループに保持させる際と第1サンプルループから第2サンプルループへ試料を送る際とで別々のポンプを用いるように構成されているので、試料に施す加工に適したポンプを用いることができる。 According to the present invention, since the sample is introduced into the liquid chromatograph through the holding of the sample twice by the first sample loop and the second sample loop, the first sample loop to the second sample loop. At the stage of sending the sample, it is possible to process the sample such as diluting or reducing the amount of the sample. And since it is configured to use different pumps for sucking and holding the sample in the first sample loop and for sending the sample from the first sample loop to the second sample loop, it is possible to process the sample. A suitable pump can be used.
液体クロマトグラフの分析流路に試料を導入するオンライン試料導入装置の一実施例を図1〜図4を参照しながら説明する。図1〜図4はオンライン試料導入装置を含む液体クロマトグラフシステムの流路構成の一例を示す流路図であり、図1は試料引込み時、図2及び図3はインジェクションポートへの試料導入時、図4は分析流路への試料導入時の流路構成をそれぞれ示している。 One embodiment of an on-line sample introduction apparatus for introducing a sample into an analysis flow path of a liquid chromatograph will be described with reference to FIGS. 1 to 4 are flow charts showing an example of the flow path configuration of a liquid chromatograph system including an on-line sample introduction device. FIG. 1 is a drawing of a sample, and FIGS. 2 and 3 are a drawing of a sample to an injection port. FIG. 4 shows the channel configuration when the sample is introduced into the analysis channel.
まず、図1を用いてこの実施例の液体クロマトグラフシステムの流路構成を説明する。
液体クロマトグラフは分析用移動相供給流路6aと分析流路6bからなる。分析用移動相供給流路6aは送液ポンプ26a,26bによって移動相24a,24bを送液するための流路であり、下流端が6方バルブ20(第2流路切換バルブ)の1つのポートに接続されている。分析流路6bは分析カラム28及び検出器30を備え、上流端が6方バルブ20の1つのポートに接続されている。
First, the flow channel configuration of the liquid chromatograph system of this embodiment will be described with reference to FIG.
The liquid chromatograph includes an analysis mobile
6方バルブ20の残りのポートには、サンプルループ22(第2サンプルループ)の両端、試料搬送流路4b及びドレイン38(排出流路)が接続されている。試料搬送流路4b上にミキサ32が設けられており、ミキサ32にはダイヤフラムポンプ34によって希釈液を供給する希釈液供給流路が接続されている。
The remaining ports of the six-
6方バルブ20は、試料搬送流路4bとドレイン38の間にサンプルループ22を接続すると同時に分析用移動相供給流路6aと分析流路6bを直接的に接続するポジションと、試料搬送流路4bとドレイン38を直接的に接続すると同時に分析用移動相供給流路6aと分析流路6bとの間にサンプルループ22を接続するポジションの間で切り換えることができる。
The 6-
6方バルブ14(第1流路切換バルブ)の1つのポートに搬送用移動相供給流路4aが接続されている。搬送用移動相供給流路4aは溶媒19をダイヤフラムポンプ18(第2ポンプ)によって送液する流路である。6方バルブ14の残りのポートには、サンプルループ16(第1サンプルループ)の両端、オンライン試料導入流路2b及び第1ポンプ接続流路2cが接続されている。
The transfer mobile phase
オンライン試料導入流路2bは切換え機構10を介して試料流路2a又はドレイン36に切り換えて接続される流路である。試料流路2aは先端部から試料を吸引する流路である。
The online
第1ポンプ接続流路2cは切換え機構12を介してシリンジポンプ8(第1ポンプ)に接続される流路である。切換え機構12は洗浄液吸引流路2dの一端に接続されたポートも有し、シリンジポンプ8が接続されたポートを第1ポンプ接続流路2c又は洗浄液吸引流路2dに切り換えて接続することができる。洗浄液吸引流路2dの他端は洗浄液21を収容した容器に接続されている。
The first
6方バルブ14は、第1ポンプ接続流路2cとオンライン試料導入流路2bとの間にサンプルループ16を接続すると同時に搬送用移動相供給流路4aと試料搬送流路4bを直接的に接続するポジションと、第1ポンプ接続流路2cとオンライン試料導入流路2bを直接的に接続すると同時に搬送用移動相供給流路4aと試料搬送流路4bとの間にサンプルループ16を接続するポジションの間で切り換えることができる。
The 6-
次に、この実施例の液体クロマトグラフシステムの動作を説明する。
図1に示すように、シリンジポンプ8‐第1ポンプ接続流路2c‐サンプルループ16‐オンライン試料導入流路2b‐試料流路2aと接続する。シリンジポンプ8を吸引側へ駆動して試料を引き込み、サンプルループ16で試料を保持する。
Next, the operation of the liquid chromatograph system of this embodiment will be described.
As shown in FIG. 1, the syringe pump 8-first
次に、図2に示すように、搬送用移動相供給流路4a‐サンプルループ16‐試料搬送流路4b‐サンプルループ22‐ドレイン38と接続する。ダイヤフラムポンプ18により溶媒19を送液し、サンプルループ16で保持した試料を溶媒19によって押し出してサンプルループ22へ搬送する。このとき、ミキサ32にはダイヤフラムポンプ34によって一定流量で希釈液が供給されており、ミキサ32内で試料と希釈液が一定割合で混合され、希釈された試料がサンプルループ22に導入されて保持される。
Next, as shown in FIG. 2, the transfer mobile phase
このとき、シリンジポンプ8‐第1ポンプ接続流路2c‐オンライン試料導入流路2b‐ドレイン36と接続してシリンジポンプ8を吐出方向へ駆動することで、不要な試料をドレイン36へ排出することができる。さらに、図3に示されているように、切換え機構12を切り換えてシリンジポンプ8を洗浄液吸引流路2dに接続し、シリンジポンプ8で洗浄液を吸引してから再度切換え機構12を切り換えてシリンジポンプ8‐第1ポンプ接続流路2c‐オンライン試料導入流路2b‐ドレイン36と接続してシリンジポンプ8からこれらの流路内に洗浄液を供給することで、流路内が洗浄される。
At this time, the
サンプルループ22で試料を保持した後、6方バルブ20を切り換えて分析用移動相供給流路6aと分析流路6bの間にサンプルループ22を接続することにより、分析用移動相供給流路6aから送液される溶媒24aと24bによってサンプルループ22に保持された試料が分析流路6bの分析カラム28及び検出器30へ導かれる。このとき、サンプルループ16及び試料搬送流路4b内に残った試料はダイヤフラムポンプ18で送液される溶媒19とともにドレイン38へ排出される。
After holding the sample in the
この実施例の試料導入装置では、試料搬送流路4b上に希釈液を混合させるミキサ32が設けられているため、サンプルループ16からサンプルループ22へ試料を搬送する際には高い送液圧力が必要となる。図6及び図7に示す従来の試料導入装置のように、送液用のポンプとして1つのシリンジポンプ8しか設けられていない場合にはシリンジポンプ8を用いてサンプルループ22へ試料を搬送しなければならないが、ミキサ32があるためにシリンジポンプ8に高い背圧がかかり、液漏れ等の不具合が発生する虞がある。しかし、この実施例では、サンプルループ16からサンプルループ22へ試料を搬送する際はシリンジポンプ8よりも高圧送液用のダイヤフラムポンプ18を用いるため、問題なく試料を希釈しながらサンプルループ22への搬送を行なうことができる。
In the sample introduction apparatus of this embodiment, since the
上記の実施例ではサンプルループ22へ試料を導入する際にダイヤフラムポンプ18を用いるように構成されているが、図5に示されているように、ダイヤフラムポンプ18に代えてシリンジポンプ8よりも容量の小さいシリンジポンプ18aを用いることができる。この場合のシリンジポンプ18aは、流路切換え機構によって搬送用移動相供給流路4a及び溶媒容器19のいずれかに切り換えて接続されるようになっている。
In the above embodiment, the
図5の液体クロマトグラフシステムにおいてサンプルループ16に保持した試料をサンプルループ22に搬送するには、シリンジポンプ18a内に溶媒19を吸引しておいてから、シリンジポンプ18a‐搬送用移動相供給流路4a‐サンプルループ16‐試料搬送流路4b‐サンプルループ22‐ドレイン38と接続し、シリンジポンプ18aからサンプルループ22へ所定量の試料を導入するのに必要な量の溶媒を押し出す。シリンジポンプ18aはシリンジポンプ8よりも分解能が高いので、シリンジポンプ8を用いては高精度に制御することができない微量の試料を正確にサンプルループ22へ導入することができる。
In order to transport the sample held in the
試料が存在する位置が遠く流路2aの長さが長くなると、試料をサンプルループ16で保持するために大量の試料を吸引しなければならず、シリンジポンプ8としてシリンダ容量の大きいものを用いる必要がある。シリンダ容量の大きいシリンジポンプはシリンダ内径が大きいために吸引量及び吐出量の分解能は低く、そのようなシリンジポンプで微量の試料の吸引や吐出を行うと誤差が大きくなる。図5に示した液体クロマトグラフシステムにおける試料導入装置では、サンプルループ16に試料を吸引するためのシリンジポンプ8とは別のシリンジポンプ8よりも高分解能のシリンジポンプ18aを用いてサンプルループ16からサンプルループ22への試料の搬送を行なうので、シリンジポンプ8では正確に扱うことのできない量の試料を精度良くサンプルループ22に導入することができる。
If the position where the sample exists is far and the length of the
2a 試料流路
2b オンライン試料導入流路
2c シリンジポンプ接続流路
2d 洗浄液吸引流路
4a 搬送用移動相供給流路
4b 試料搬送流路
6a 分析用移動相供給流路
6b 分析流路
8 シリンジポンプ
10,12 流路切換え機構
14,20 6方バルブ
16,22 サンプルループ
18,26a,26b,34 ダイヤフラムポンプ
19,24a,24b, 移動相
21 洗浄液
28 分析カラム
30 検出器
32 ミキサ
36,38 ドレイン
Claims (1)
前記オンライン試料導入流路を介して第1サンプルループに試料を吸引するシリンジポンプからなる第1ポンプと、
第1サンプルループに保持された試料を溶媒により押し出すためのポンプであって、第1ポンプよりも高圧送液用の第2ポンプと、
第1サンプルループの両端、前記オンライン試料導入流路、第1ポンプ、第2ポンプ及び試料搬送流路にそれぞれ接続されたポートを有し、第1サンプルループを前記オンライン試料導入流路と第1ポンプとの間に接続するポジションと、第1サンプルループを第2ポンプと前記試料搬送流路との間に接続するポジションとの間で切り換える第1流路切換バルブと、
前記試料搬送流路に設けられたミキサと、
前記ミキサを介して希釈液を前記試料搬送流路に供給するための流路であって、希釈液を供給するために第1ポンプ及び第2ポンプとは独立した第3ポンプを備えている希釈液供給流路と、
液体クロマトグラフに注入するための試料を保持する第2サンプルループと、
第2サンプルループの両端、液体クロマトグラフの分析用移動相供給流路、前記液体クロマトグラフのカラムにつながる流路、前記試料搬送流路及び排出流路にそれぞれ接続されたポートを有し、第2サンプルループを前記試料搬送流路と前記排出流路との間に接続するポジションと、第2サンプルループを前記分析用移動相供給流路と前記カラムにつながる流路との間に接続するポジションの間で切り換える第2流路切換バルブと、
を備え、オンライン試料を希釈して液体クロマトグラフに注入するオンライン試料導入装置。 A first sample loop for holding a sample from an online sample introduction flow path for sucking a circulating sample;
A first pump comprising a syringe pump for sucking a sample into the first sample loop via the online sample introduction channel;
A pump for extruding the sample held in the first sample loop with a solvent, and a second pump for feeding higher pressure than the first pump ;
It has ports connected to both ends of the first sample loop, the online sample introduction flow path, the first pump, the second pump, and the sample transfer flow path, and the first sample loop is connected to the online sample introduction flow path and the first sample loop. A first flow path switching valve for switching between a position connected to the pump and a position connecting the first sample loop between the second pump and the sample transport flow path;
A mixer provided in the sample transport channel;
A flow path for supplying a dilution liquid to the sample transport flow path through the mixer, and comprising a third pump independent of the first pump and the second pump for supplying the dilution liquid A liquid supply channel;
A second sample loop holding a sample for injection into a liquid chromatograph;
And having ports connected to both ends of the second sample loop, a mobile phase supply channel for analysis of the liquid chromatograph, a channel connected to the column of the liquid chromatograph, the sample transport channel and the discharge channel, Position for connecting two sample loops between the sample transport channel and the discharge channel, and position for connecting the second sample loop between the mobile phase supply channel for analysis and a channel connected to the column A second flow path switching valve for switching between,
An online sample introduction device for diluting an online sample and injecting it into a liquid chromatograph .
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