JP6380982B2 - 試料ガス分流装置および該装置を用いた2次元ガスクロマトグラフ - Google Patents

試料ガス分流装置および該装置を用いた2次元ガスクロマトグラフ Download PDF

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Description

本発明は、ガスクロマトグラフ、質量分析装置、におい嗅ぎ装置、ガス分取装置等に用いられる試料ガス分流装置に関する。また、本発明は、該試料ガス分流装置と、2次元ガスクロマトグラフ、質量分析装置、におい嗅ぎ装置とを組み合わせた分析装置またはにおい成分分析装置、ならびに、該試料ガス分流装置と、ガスクロマトグラフ、質量分析装置、ガス捕集管とを組み合わせた試料ガス分取装置に関する。
近年、消費者の食の安全、健康影響などに関する関心の高まりなどを受けて、食品、飲料、香料、包装容器、自動車、自動車部品メーカーなど多くの業種にGC−MS/におい嗅ぎ装置が導入されている。このにおい成分の分析においては、GCや、GC−MSを用い、GC出口部分に取り付けて使用するにおい嗅ぎ装置(非特許文献1)と組合せて分析を行うことで、同定分析を行っている(GC−MS/におい嗅ぎ分析、図1、図2参照)。
しかしながら、分析に求められる要求は益々高まり、より微量のにおい成分に対する分析技術が求められるため、GC−MS/におい嗅ぎ装置では感度不足から、これらの成分を同定分析するために濃縮手法への要求が高まっている。この濃縮手法としては、GC分取装置(非特許文献2、3)を用い、GCで分離した一定の領域を複数回濃縮し、再度GC−MSによる同定分析を行っている。
しかしながら、GC分取を行う装置とGC−MS/におい嗅ぎ分析装置は別々の装置であり、感度が不十分な成分の濃縮、同定を行う際には、高額な装置を2つ保有する必要がある。
また、感度を得るために、GCに導入した試料全量をMSで検出する場合でも、GC−MS/におい嗅ぎ装置をGC−MSに装置構成を変更する必要があり、また、この際、GCでの保持時間が異なるため、におい嗅ぎ装置の情報を用いた同定が困難となる。
さらに、GCによる試料の分離を2次元で行う場合には、さらにもう1つのシステムを保有する必要がある。
GERSTEL社加熱脱着導入システムカタログ(2010年版)、16,17ページ GERSTEL社ソリューションカタログ(2010年版)、17ページ GERSTEL社におい分析システムカタログ(2010年版)、9ページ
本発明の課題は、装置構成を変更することなく、簡単な切り替え操作のみによって、GC−MS/におい嗅ぎ、GC−MS分析、GC−におい嗅ぎ分析、GC−分取、2次元GC−MS/におい嗅ぎ、2次元GC−MS分析、2次元GC−におい嗅ぎ分析、2次元GC−分取を行えるようにする、試料ガス分流装置を開発することにある。
本発明者らは、GC装置内において、特定の流路制御を行う機構を組み込むことにより、装置構成を変更することなく、簡単な切り替え操作のみによって、GC−MS/におい嗅ぎ、GC−MS分析、GC−におい嗅ぎ分析、GC−分取、2次元GC−MS/におい嗅ぎ、2次元GC−MS分析、2次元GC−におい嗅ぎ分析、2次元GC−分取を自由自在に行える試料ガス分流装置が得られることを見出した。
即ち、本発明は、
(a)圧力制御装置付き第1の試料注入口51と、
(b)前記第1の試料注入口51に接続した第1のGCカラム56と、
(c)圧力制御装置付き第2の試料注入口51’と、
(d)前記第2の試料注入口51’に接続した第2のGCカラム56’と、
(e)前記第1のGCカラム56および第2のGCカラム56’に接続した3方コネクタT0-1と、
(f)前記3方コネクタT0-1に接続した3方コネクタT1-2と、
(g)前記3方コネクタT1-2に各々接続した3方コネクタT1-1、T1-3と、
(h)前記3方コネクタT1-3に接続した3方コネクタT3-2と、
(i)前記3方コネクタT1-1、T3-2に接続し、3方コネクタT1-1、T3-2への流路を切り替える流路切替バルブV1と、
(j)前記流路切替バルブV1に接続した3方コネクタT3-1
(k)前記3方コネクタT3-1に接続した第1の圧力制御装置52と、
(l)前記3方コネクタT3-1とT3-2との間に、前記流路切替バルブV1を介さずに接続した流路開閉バルブV2と、
(m)前記3方コネクタT1-3に接続する第1の試料ガス放出口21と、前記3方コネクタT1-1に接続する第2の試料ガス放出口22、
を備えることを特徴とする試料ガス分流装置である。
また本発明は、
(n)前記3方コネクタT1-3と前記第1の試料ガス放出口21との間に接続した3方コネクタT2-3と、
(o)前記3方コネクタT2-3に接続した第2の圧力制御装置53、
をさらに備えることを特徴とする、上記の試料ガス分流装置である。
また本発明は、
(p)前記3方コネクタT1-1と前記第2の試料ガス放出口22との間に接続した3方コネクタT2-1と、
(q)前記3方コネクタT2-1とT2-3および前記第2の圧力制御装置53に接続した3方コネクタT2-2
をさらに備えることを特徴とする、上記の試料ガス分流装置である。
また本発明は、
(r)前記GCカラム56と前記3方コネクタT0-1に接続した3方コネクタT0-0と、
(s)前記3方コネクタT0-0に接続した第3の圧力制御装置53’、
をさらに備えることを特徴とする、上記の試料ガス分流装置である。
また本発明は、前記試料ガス分流装置の、第1の試料ガス放出口21に接続した第1の分析装置42と、第2の試料ガス放出口22に接続した第2の分析装置43と、
を備えることを特徴とする分析装置である。
また本発明は、前記第1の分析装置42および第2の分析装置43が、各々独立に、質量分析器、GC検出器およびにおい嗅ぎ装置からなる群から選択される、上記の分析装置である。
また本発明は、前記GC検出器が、FID、NPD、ECD、SCD、NCD、AED、FPD、およびPFPDからなる群から選択される、上記の分析装置である。
また本発明は、前記試料ガス分流装置の、第1の試料ガス放出口21および/または第2の試料ガス放出口22に接続した試料ガス捕集管44、
をさらに備えることを特徴とする試料ガス分取装置である。
また本発明は、前記試料ガス分流装置の、第1の試料ガス放出口21または第2の試料ガス放出口22の一方に接続した質量分析器またはGC検出器と、第1の試料ガス放出口21または第2の試料ガス放出口22のもう一方に接続した試料ガス捕集管44、
を備えることを特徴とする試料ガス分取装置である。
また本発明は、前記試料ガス分取装置によって捕集された試料を含む試料ガス捕集管44を、前記圧力制御装置付き第2の試料注入口51’に接続したことを特徴とする、上記のガス分流装置である。
また本発明は、前記試料ガス分流装置の、第1の試料ガス放出口21に接続した第1の分析装置42と、第2の試料ガス放出口22に接続した第2の分析装置43と、
を備えることを特徴とする分析装置である。
また本発明は、前記第1の分析装置42および第2の分析装置43が、各々独立に、質量分析器、GC検出器およびにおい嗅ぎ装置からなる群から選択される、上記の分析装置である。
また本発明は、前記GC検出器が、FID、NPD、ECD、SCD、NCD、AED、FPD、およびPFPDからなる群から選択される、上記の分析装置である。
また本発明は、上記の分析装置を用いて試料の成分を分析する方法であって、
(1)前記圧力制御装置52から流入する移動相ガスが、前記3方コネクタT1-1に導入されるように記流路切替バルブV1を設定する工程、
(2)前記圧力制御装置52から流入する移動相ガスが、前記3方コネクタT3-2に導入されるように前記流路開閉バルブV2を開放する工程、
(3)前記第1の試料注入口51に試料を注入し、前記第1のGCカラム56により試料を分離する工程、
(4)前記分離された試料が前記3方コネクタT1-2により分岐され、それぞれ前記第1の分析装置42および第2の分析装置43に導入され、分析される工程、
(5)前記(4)の分析結果から、目的とする成分の保持時間を決定する工程、
(6)前記第2の分析装置43に代えて試料ガス捕集管44を接続する工程、
(7)前記第1の試料注入口51にさらに試料を注入し、前記第1のGCカラム56により試料を分離する工程、
(8)前記(5)において決定された保持時間に、前記圧力制御装置52から流入する移動相ガスが、前記3方コネクタT3-2に導入されるように記流路切替バルブV1を切替えるともに、前記圧力制御装置52から流入する移動相ガスが、前記3方コネクタT3-2に導入されないように前記流路開閉バルブV2を閉鎖する工程、
(9)前記(5)において決定された保持時間を有する成分を前記試料ガス捕集管44に捕集する工程、
(10)前記(5)において決定された保持時間を過ぎた時点で、前記圧力制御装置52から流入する移動相ガスが、前記3方コネクタT1-1に導入されるように記流路切替バルブV1を切替える工程であって、これにより目的としない成分が前記試料ガス捕集管44に捕集されないようにする工程、
(11)前記圧力制御装置52から流入する移動相ガスが、前記3方コネクタT1-1に導入されるように記流路切替バルブV1を切替える工程、
(12)前記圧力制御装置52から流入する移動相ガスが、前記3方コネクタT3-2に導入されるように前記流路開閉バルブV2を開放する工程、
(13)前記(7)〜(12)の工程を複数回繰り返す工程であって、これにより目的とする成分を前記試料ガス捕集管44に蓄積する工程、
(14)前記目的する成分を蓄積した試料ガス捕集管44を取り外し、前記第2の試料注入口51’に接続する工程、
(15)前記圧力制御装置52から流入する移動相ガスが、前記3方コネクタT1-1に導入されるように記流路切替バルブV1を設定する工程、
(16)前記圧力制御装置52から流入する移動相ガスが、前記3方コネクタT3-2に導入されないように前記流路開閉バルブV2を閉鎖する工程、
(17)前記試料ガス捕集管44から、蓄積された目的する成分を前記第2の試料注入口51’から注入し、前記第2のGCカラム56’により目的とする成分をさらに分離する工程、
(18)前記さらに分離された目的とする成分が第1の分析装置42により分析される工程、
を含む、前記方法である。
また本発明は、上記の分析装置を用いて試料のにおい成分を分析する方法であって、前記第2の分析装置43がにおい嗅ぎ装置であり、
(1)前記圧力制御装置52から流入する移動相ガスが、前記3方コネクタT1-1に導入されるように記流路切替バルブV1を設定する工程、
(2)前記圧力制御装置52から流入する移動相ガスが、前記3方コネクタT3-2に導入されるように前記流路開閉バルブV2を開放する工程、
(3)前記第1の試料注入口51に試料を注入し、前記第1のGCカラム56により試料を分離する工程、
(4)前記分離された試料が前記3方コネクタT1-2により分岐され、それぞれ前記第1の分析装置42および前記におい嗅ぎ装置に導入され、分析される工程、
(5)前記(4)の分析結果から、目的とする成分の保持時間を決定する工程、
(6)前記におい嗅ぎ装置に試料ガス捕集管44を接続する工程、
(7)前記第1の試料注入口51にさらに試料を注入し、前記第1のGCカラム56により試料を分離する工程、
(8)前記(5)において決定された保持時間に、前記圧力制御装置52から流入する移動相ガスが、前記3方コネクタT3-2に導入されるように記流路切替バルブV1を切替えるともに、前記圧力制御装置52から流入する移動相ガスが、前記3方コネクタT3-2に導入されないように前記流路開閉バルブV2を閉鎖する工程、
(9)前記(5)において決定された保持時間を有するにおい成分を前記試料ガス捕集管44に捕集する工程、
(10)前記(5)において決定された保持時間を過ぎた時点で、前記圧力制御装置52から流入する移動相ガスが、前記3方コネクタT1-1に導入されるように記流路切替バルブV1を切替える工程であって、これにより目的としない成分が前記試料ガス捕集管44に捕集されないようにする工程、
(11)前記圧力制御装置52から流入する移動相ガスが、前記3方コネクタT1-1に導入されるように前記流路切替バルブV1を切替える工程、
(12)前記圧力制御装置52から流入する移動相ガスが、前記3方コネクタT3-2に導入されるように前記流路開閉バルブV2を開放する工程、
(13)前記(7)〜(12)の工程を複数回繰り返す工程であって、これにより目的とするにおい成分を前記試料ガス捕集管44に蓄積する工程、
(14)前記目的するにおい成分を蓄積した試料ガス捕集管44を取り外し、前記第2の試料注入口51’に接続する工程、
(15)前記圧力制御装置52から流入する移動相ガスが、前記3方コネクタT1-1に導入されるように記流路切替バルブV1を設定する工程、
(16)前記圧力制御装置52から流入する移動相ガスが、前記3方コネクタT3-2に導入されないように前記流路開閉バルブV2を閉鎖する工程、
(17)前記試料ガス捕集管44から、蓄積された目的とするにおい成分を前記第2の試料注入口51’から注入し、前記第2のGCカラム56’により目的とするにおい成分をさらに分離する工程、
(18)前記さらに分離された目的とするにおい成分が第1の分析装置42により分析される工程、
を含む、前記方法である。
本発明の試料ガス分流装置を用いることにより、装置構成を変更することなく、ガスクロマトグラフ装置(GC)をGC−MS/におい嗅ぎ、GC−MS分析、GC−におい嗅ぎ分析、GC−分取、2次元GC−MS/におい嗅ぎ、2次元GC−MS分析、2次元GC−におい嗅ぎ分析、2次元GC−分取を自由自在に行えるようになる。また、本発明によれば、におい分析以外の分析においてもGC分析、GC分取、2次元GC分析と2次元GC分取を切り替えて行うことが、可能となる。
図1は、従来の1次元のガスクロマトグラフ−質量分析器を用いたにおい嗅ぎ装置を示す図である。 図2は、従来の1次元のガスクロマトグラフ−質量分析器を用いたにおい嗅ぎ装置を用いた、分析例である。 図3は、本発明の試料ガス分流装置の第1の態様を示す図である。 図4は、本発明の試料ガス分流装置の第2の態様を示す図である。 図5は、本発明の試料ガス分流装置の第3の態様を示す図である。 図6は、本発明の試料ガス分流装置の第4の態様を示す図である。 図7は、本発明の分析装置の1つの態様を示す図である。 図8は、本発明の試料ガス分流装置および分析装置の作用を示す図である。 図9は、本発明の試料ガス分流装置および分析装置の作用を示す図である。 図10は、本発明の試料ガス分流装置および分析装置の作用を示す図である。 図11は、本発明のにおい成分の分析方法を示す図である。 図12は、本発明の分析装置の1つの態様を示す図である。 図13は、本発明のにおい成分の分析方法を示す図である。 図14は、本発明の分取装置の1つの態様を示す図である。
本発明を、図面を参照して、説明する。図3に本発明の試料ガス分流装置の第1の態様の概略を示す。以下の図面において、同一の符号は、同一の部品または器具を示す。
図3において、本発明の試料ガス分流装置10の第1の態様は、(a)圧力制御装置付き試料注入口51と、(b)前記試料注入口51に接続したGCカラム56と、(c)圧力制御装置付き試料注入口51’と、(d)前記試料注入口51’に接続したGCカラム56’と、(e)前記GCカラム56および56’に接続した3方コネクタT0-1と、(f)前記3方コネクタT0-1に接続した3方コネクタT1-2と、(g)前記3方コネクタT1-2に各々接続した3方コネクタT1-1、T1-3と、(h)前記3方コネクタT1-3に接続した3方コネクタT3-2と、(i)前記3方コネクタT1-1、T3-2に接続し、3方コネクタT1-1、T3-2への流路を切り替える流路切替バルブV1と、(j)前記流路切替バルブV1に接続した3方コネクタT3-1と、(k)前記3方コネクタT3-1に接続した第1の圧力制御装置52と、(l)前記3方コネクタT3-1とT3-2との間に、前記流路切替バルブV1を介さずに接続した流路開閉バルブV2と、(m)前記3方コネクタT1-3に接続する第1の試料ガス放出口21と、前記3方コネクタT1-1に接続する第2の試料ガス放出口22、を備える。
なお、図3に示す本発明の試料ガス分流装置の第1の態様の装置構成とすることにより、後述する第2〜第4の態様に比較し、より簡素な装置とすることができる。すなわち、第2の圧力制御装置53を用いることなく、流路切替バルブV1と、流路開閉バルブV2の操作のみによって、試料ガスの分流を行うことができ、本発明の分析装置、試料ガス分取装置、におい成分分析装置として用いることができる。
次に、図4に本発明の試料ガス分流装置10の第2の態様の概略を示す。図4において、本発明の試料ガス分流装置の第2の態様は、図3に示す第1の態様のものに加え、(n)前記3方コネクタT1-3と前記第1の試料ガス放出口21との間に接続した3方コネクタT2-3と、(o)前記3方コネクタT2-3に接続した第2の圧力制御装置53、をさらに備える。
なお、図4に示す本発明の試料ガス分流装置の第2の態様の装置構成とすることにより、T1-2における試料ガス放出口21、22への試料ガスの分岐割合、及び試料ガス放出口21、22における試料ガスのリテンションタイムの精度を向上することができる。
図5に、本発明の試料ガス分流装置10の第3の態様の概略を示す。図5において、本発明の試料ガス分流装置の第3の態様は、図4に示す第1の態様のものに加え、(p)前記3方コネクタT1-1と前記第2の試料ガス放出口22との間に接続した3方コネクタT2-1と、(q)前記3方コネクタT2-1とT2-3および前記第2の圧力制御装置53に接続した3方コネクタT2-2、をさらに備える。
なお、図5に示す本発明の試料ガス分流装置の第3の態様の装置構成とすることにより、 T1-2における試料ガス放出口21、22への試料ガスの分岐割合、及び試料ガス放出口21、22における試料ガスのリテンションタイムをより精緻に制御することができる。
図6に、本発明の試料ガス分流装置10の第4の態様の概略を示す。図6において、本発明の試料ガス分流装置の第4の態様は、図4に示す第2の態様のものに加え、(r)前記GCカラム56と前記3方コネクタT0-1に接続した3方コネクタT0-0と、(s)前記3方コネクタT0-0に接続した第3の圧力制御装置53’、をさらに備える。
なお、図6に示す本発明の試料ガス分流装置の第4の態様の装置構成とすることにより、試料注入口51に接続したGCカラム56からの不純物、また、GCカラム56に残存する試料成分の影響を受けずに、試料注入口51’に接続したGCカラム56での分析ができる。
図7に、本発明の試料ガス分流装置を用いた分析装置の1例を示す。図7において、本発明の分析装置は、上述の試料ガス分流装置の、第1の試料ガス放出口21に接続した第1の分析装置42と、第2の試料ガス放出口22に接続した第2の分析装置43と、を備える。ここで、試料注入口51および51’、圧力制御装置52および53、流路切替バルブV1、流路開閉バルブV2、3方コネクタT0-1、T1-1、T1-2、T1-3、T2-3、T3-1、T3-2、GCカラム56および56’は、ガスクロマトグラフ装置41を構成する。また、そして、本発明の分析装置は、ガスクロマトグラフ装置41に接続する制御用コンピュータ45を備えていてもよい。
なお、図7では、試料ガス分流装置の第2の態様を用いているが、本発明は、試料ガス分流装置の第1、第3および第4の態様を用いてももちろん構わない。
次に、本発明の試料ガス分流装置および分析装置の作用について、図7に示す本発明の試料ガス分流装置の第2の態様を有する分析装置を例にして説明する。図8において、分析対象となる試料を、圧力制御装置付き試料注入口51から注入する。圧力制御装置付き試料注入口51から注入された試料は、GCカラム56に導入され、保持時間に応じて分離され、3方コネクタT0-1を経由して、3方コネクタT1-2において3方コネクタT1-1、T1-3に一定割合で分岐される。さらに分岐された試料の一方は、T2-3を経て第1の試料ガス放出口21から第1の分析装置42に導入される。また、分岐された試料のもう一方は、3方コネクタT1-1から第2の試料ガス放出口22から第2の分析装置43に導入される。
ここで、分析装置42として質量分析器が用いられていた場合、質量分析が行われ、分析装置43としてにおい嗅ぎ装置が用いられていた場合、におい物質の検出が行われる。尚、流路切替バルブV1はスイッチがOFFの状態、流路開閉バルブV2はスイッチがONの状態にあり、圧力制御装置52から流入する移動相ガスは、3方コネクタT3-1で分岐され、3方コネクタT1-1、T1-3に導入される。3方コネクタT1-1、T1-3はそれぞれ同じ圧力がかかり、3方コネクタT1-1、T1-3に分岐される試料の割合は常に一定となる。また、圧力制御装置53から流入する移動相ガスは、3方コネクタT2-3を経て、3方コネクタT1-3から流れる試料ガスと合流することにより、3方コネクタT1-2における試料ガスの分岐割合、及び試料ガス放出口21、22における試料ガスのリテンションタイムの精度を向上することができる。
次に、GC−MSによる分析方法について説明する。におい嗅ぎによる分析が不要の場合やGC−MS/におい嗅ぎにおいて、においは感じるものの、MSで検出が困難な場合は、導入した試料全量を質量分析器42に導入する。すなわち、図9に示すように、圧力制御装置付き試料注入口51から注入された分析対象となる試料は、GCカラム56に導入され、保持時間に応じて分離され、3方コネクタT0-1を経由して3方コネクタT1-2に導入される。流路切替バルブV1はスイッチがOFFの状態、流路開閉バルブV2はスイッチがOFFの状態とすると、圧力制御装置52から供給される移動相ガスが、3方コネクタT1-1に導入され、GCカラム56から供給される、目的とする試料成分の含まれる移動相ガスが3方コネクタT1-2に導入されて、3方コネクタT1-1から導入される移動相ガスと合流し、3方コネクタT1-3に供給される。このとき、圧力制御装置52から3方コネクタT1-1に供給された移動相ガスは、一部が3方コネクタT1-2に、残りが第2の試料ガス放出口22から放出される。3方コネクタT1-3から出た試料ガスは、3方コネクタT2-3を経て、質量分析器42に導入され、質量分析が行われる。これにより、GC−MSによる分析が可能となる。T1-2はGC−MS/におい嗅ぎ分析時とGC−MSによる分析時では同じ圧力となるため、試料成分の保持時間も同一とすることが可能である。なお、これらのバルブの制御や圧力制御装置は、制御用コンピュータ45によって、制御させてもよい。
次に、GC−におい嗅ぎによる、分析方法について説明する。質量分析器による分析が不要の場合やGC−MS/におい嗅ぎにおいて、より強くにおいを感じたい場合は、導入した試料全量をにおい嗅ぎ装置43に導入する。すなわち、図10に示すように、圧力制御装置付き試料注入口51から注入された分析対象となる試料は、GCカラム56に導入され、保持時間に応じて分離され、3方コネクタT0-1を経由して3方コネクタT1-2に導入される。流路切替バルブV1はスイッチがONの状態、流路開閉バルブV2はスイッチがOFFの状態とすると、圧力制御装置52から供給される移動相ガスが、3方コネクタT1-3に導入され、GCカラム56から供給される、目的とする試料成分の含まれる移動相ガスが3方コネクタT1-2に導入されて、3方コネクタT1-3から導入される移動相ガスと合流し、3方コネクタT1-1に供給される。このとき、圧力制御装置52から3方コネクタT1-3に供給された移動相ガスは、一部が3方コネクタT1-2に、残りが3方コネクタT2-3に導入される。3方コネクタT1-1から出た試料ガスは、第2の試料ガス排出口22からにおい嗅ぎ装置43に導入され、におい物質の検出が行われる。これにより、GC−におい嗅ぎによる分析が可能となる。T1-2はGC−MS/におい嗅ぎ分析時とGC−におい嗅ぎによる分析時では同じ圧力となるため、試料成分の保持時間も同一とすることが可能となる。なお、これらのバルブの制御や圧力制御装置は、制御用コンピュータ45によって、制御させてもよい。
次に、GC−分取による、試料ガス分取装置についてにおい成分の分析を例に説明する。GC−MS/におい嗅ぎにおいて、においは感じるものの、質量分析器では検出できない場合、においを感じる部分のみを1回から複数回捕集菅44に濃縮したのち、GC−MS/におい嗅ぎによる分析を行う。すなわち、図11に示すように、におい嗅ぎ装置の先端に試料ガス捕集菅44を取り付けてもよい。図9に示すように、試料を試料注入口51に注入してGCカラム56により試料を分離した後、先の分析においてにおいを感じた部分の保持時間に達した場合、図11に示すように流路切替バルブV1をONにする。すると、圧力制御装置52から供給される移動相ガスが、3方コネクタT1-3に導入され、GCカラム56から供給される、目的とする試料成分の含まれる移動相ガスが3方コネクタT3-2を経由して3方コネクタT1-2に導入されて、3方コネクタT1-3から導入される移動相ガスと混合され、3方コネクタT1-1に供給される。このとき、圧力制御装置52から3方コネクタT1-3に供給された移動相ガスは、一部が3方コネクタT1-2に、残りが3方コネクタT2-3に導入される。3方コネクタT1-1から出た試料ガスは、第2の試料ガス放出口22から、におい嗅ぎ装置43に導入され、その後試料ガス捕集菅44により濃縮される。なお、試料成分を捕集菅44に導入し終えたところで、流路切替バルブV1を再びOFFにすることで、目的としない他の成分は試料ガス捕集菅44に導入されることを防ぐことができる。そして、試料の注入と流路切替バルブV1の切替を繰り返すことにより、試料ガス捕集管44に目的とするにおい成分を蓄積することができる。
次に、目的とする成分を蓄積した試料ガス捕集管44の成分を第2のGCカラム56’に導入し、さらに分離する方法について、におい成分の分析を例に説明する。図11において、目的するにおい成分を蓄積した試料ガス捕集管44を取り外し、図12に示すように、第2の試料注入口51’に接続する。そして、図13に示すように、圧力制御装置52から流入する移動相ガスが、3方コネクタT1-1に導入されるように記流路切替バルブV1を設定し(offにし)、圧力制御装置52から流入する移動相ガスが、3方コネクタT3-2に導入されないように流路開閉バルブV2を閉鎖(offにする)する。その後、試料ガス捕集管44から、蓄積された目的とするにおい成分を第2の試料注入口51’から注入し、第2のGCカラム56’により目的とするにおい成分をさらに分離する。そして、さらに分離された目的とするにおい成分が質量分析器などの第1の分析装置42により分析されることとなる。
なお、上述のバルブの制御や圧力制御装置は、制御用コンピュータ45によって、制御させてもよい。
以上のようにして、1つの装置を用いて、GC−MS/におい嗅ぎ、GC−MS分析、GC−におい嗅ぎ分析、GC−分取、2次元GC−MS/におい嗅ぎ分析、2次元GC−MS分析、2次元GC−におい嗅ぎ分析、2次元GC−分取を、装置構成を変更することなく、簡単な切り替え操作により行うことができるようになる。
次に本発明の分取装置の他の態様につて説明する。図14に、本発明の試料ガス分流装置を用いた試料ガス分取装置の1例を示す。図14において、本発明の分析装置は、上述の試料ガス分流装置の、第1の試料ガス放出口21に接続した第1の分析装置42と、第2の試料ガス放出口22に接続した捕集管44と、を備える。これにより、あらかじめ保持時間がわかっている目的とする成分を効率的に試料ガス捕集管44に蓄積することができる。
なお、本発明において、第1の検出装置および第2の検出装置は、試料ガスの分析が可能なものであれば特に制限はないが、例えば、質量分析器、GC検出器およびにおい嗅ぎ装置などを挙げることができる。
本発明で用いる、採集管としては、試料ガスが採集できるものであれば特に制限はなく、市販の採集管等を用いることができる。
なお、GC検出器における検出装置としては、特に限定はないが、例えば、FID(水素炎イオン化検出器)、NPD(窒素リン検出器)、ECD(電子捕獲型検出器)、SCD(イオウ炎化学発光検出器)、NCD(窒素炎化学発光検出器)、AED(原子発光検出器)、FPD(炎光光度検出器)、およびPFPD(パルスド炎光光度検出器)等を挙げることができる。
本発明によれば、GC−MSにおいて、装置構成を変更することなく、ガスクロマトグラフ装置(GC)をGC−MS/におい嗅ぎ、GC−MS分析、GC−におい嗅ぎ分析、GC−分取、2次元GC−MS/におい嗅ぎ、2次元GC−MS分析、2次元GC−におい嗅ぎ分析、2次元GC−分取、を自由自在に行えるようになる。また、本発明によれば、におい分析以外の分析においてもGC分析、GC分取、2次元GC分析、2次元GC分取を切り替えて行うことが、可能となる。
1 ガスクロマトグラフ
2 質量分析器
3 試料注入口
4 カラム
5 スプリッタ
6 におい嗅ぎ装置
10 試料ガス分流装置
21、22 試料ガス放出口
41 ガスクロマトグラフ装置
42、43 分析装置
44 試料ガス捕集菅
45 制御用コンピュータ
51、51’ 圧力制御装置付き試料注入口
52、53、53’ 圧力制御装置
56、56’ GCカラム
0-0、T0-1、T1-1、T1-2、T1-3、T2-1、T2-2、T2-3、T3-1、T3-2
3方コネクタ
1 流路切替バルブ
2 流路開閉バルブ

Claims (15)

  1. (a)圧力制御装置付き第1の試料注入口51と、
    (b)前記第1の試料注入口51に接続した第1のGCカラム56と、
    (c)圧力制御装置付き第2の試料注入口51’と、
    (d)前記第2の試料注入口51’に接続した第2のGCカラム56’と、
    (e)前記第1のGCカラム56および第2のGCカラム56’に接続した3方コネクタT0-1と、
    (f)前記3方コネクタT0-1に接続した3方コネクタT1-2と、
    (g)前記3方コネクタT1-2に各々接続した3方コネクタT1-1、T1-3と、
    (h)前記3方コネクタT1-3に接続した3方コネクタT3-2と、
    (i)前記3方コネクタT1-1、T3-2に接続し、3方コネクタT1-1、T3-2への流路を切り替える流路切替バルブV1と、
    (j)前記流路切替バルブV1に接続した3方コネクタT3-1と、
    (k)前記3方コネクタT3-1に接続した第1の圧力制御装置52と、
    (l)前記3方コネクタT3-1とT3-2との間に、前記流路切替バルブV1を介さずに接続した流路開閉バルブV2と、
    (m)前記3方コネクタT1-3に接続する第1の試料ガス放出口21と、前記3方コネクタT1-1に接続する第2の試料ガス放出口22、
    を備えることを特徴とする試料ガス分流装置。
  2. (n)前記3方コネクタT1-3と前記第1の試料ガス放出口21との間に接続した3方コネクタT2-3と、
    (o)前記3方コネクタT2-3に接続した第2の圧力制御装置53、
    をさらに備えることを特徴とする、請求項1に記載の試料ガス分流装置。
  3. (p)前記3方コネクタT1-1と前記第2の試料ガス放出口22との間に接続した3方コネクタT2-1と、
    (q)前記3方コネクタT2-1とT2-3および前記第2の圧力制御装置53に接続した3方コネクタT2-2
    をさらに備えることを特徴とする、請求項2に記載の試料ガス分流装置。
  4. (r)前記第1のGCカラム56と前記3方コネクタT0-1に接続した3方コネクタT0-0と、
    (s)前記3方コネクタT0-0に接続した第3の圧力制御装置53’、
    をさらに備えることを特徴とする、請求項2に記載の試料ガス分流装置。
  5. 請求項1〜4のいずれかに記載の試料ガス分流装置の、第1の試料ガス放出口21に接続した第1の分析装置42と、第2の試料ガス放出口22に接続した第2の分析装置43と、
    を備えることを特徴とする分析装置。
  6. 前記第1の分析装置42および第2の分析装置43が、各々独立に、質量分析器、GC検出器およびにおい嗅ぎ装置からなる群から選択される、請求項5に記載の分析装置。
  7. GC検出器が、FID、NPD、ECD、SCD、NCD、AED、FPD、およびPFPDからなる群から選択される、請求項6に記載の分析装置。
  8. 請求項1〜4のいずれかに記載の試料ガス分流装置の、第1の試料ガス放出口21および/または第2の試料ガス放出口22に接続した試料ガス捕集管44、
    をさらに備えることを特徴とする試料ガス分取装置。
  9. 請求項1〜4のいずれかに記載の試料ガス分流装置の、第1の試料ガス放出口21または第2の試料ガス放出口22の一方に接続した質量分析器またはGC検出器と、第1の試料ガス放出口21または第2の試料ガス放出口22のもう一方に接続した試料ガス捕集管44、
    を備えることを特徴とする試料ガス分取装置。
  10. 請求項8または9に記載の試料ガス分取装置によって捕集された試料を含む試料ガス捕集管44を、前記第2の試料注入口51’に接続したことを特徴とする、請求項1〜4のいずれかに記載の試料ガス分流装置。
  11. 請求項10に記載の試料ガス分流装置の、第1の試料ガス放出口21に接続した第1の分析装置42と、第2の試料ガス放出口22に接続した第2の分析装置43と、
    を備えることを特徴とする分析装置。
  12. 前記第1の分析装置42および第2の分析装置43が、各々独立に、質量分析器、GC検出器およびにおい嗅ぎ装置からなる群から選択される、請求項11に記載の分析装置。
  13. GC検出器が、FID、NPD、ECD、SCD、NCD、AED、FPD、およびPFPDからなる群から選択される、請求項12に記載の分析装置。
  14. 請求項5〜7、11〜13のいずれかに記載の分析装置を用いて試料の成分を分析する方法であって、
    (1)前記圧力制御装置52から流入する移動相ガスが、前記3方コネクタT1-1に導入されるように記流路切替バルブV1を設定する工程、
    (2)前記圧力制御装置52から流入する移動相ガスが、前記3方コネクタT3-2に導入されるように前記流路開閉バルブV2を開放する工程、
    (3)前記第1の試料注入口51に試料を注入し、前記第1のGCカラム56により試料を分離する工程、
    (4)前記分離された試料が前記3方コネクタT1-2により分岐され、それぞれ前記第1の分析装置42および第2の分析装置43に導入され、分析される工程、
    (5)前記(4)の分析結果から、目的とする成分の保持時間を決定する工程、
    (6)前記第2の分析装置43に代えて試料ガス捕集管44を接続する工程、
    (7)前記第1の試料注入口51にさらに試料を注入し、前記第1のGCカラム56により試料を分離する工程、
    (8)前記(5)において決定された保持時間に、前記圧力制御装置52から流入する移動相ガスが、前記3方コネクタT3-2に導入されるように記流路切替バルブV1を切替えるともに、前記圧力制御装置52から流入する移動相ガスが、前記3方コネクタT3-2に導入されないように前記流路開閉バルブV2を閉鎖する工程、
    (9)前記(5)において決定された保持時間を有する成分を前記試料ガス捕集管44に捕集する工程、
    (10)前記(5)において決定された保持時間を過ぎた時点で、前記圧力制御装置52から流入する移動相ガスが、前記3方コネクタT1-1に導入されるように記流路切替バルブV1を切替える工程であって、これにより目的としない成分が前記試料ガス捕集管44に捕集されないようにする工程、
    (11)前記圧力制御装置52から流入する移動相ガスが、前記3方コネクタT1-1に導入されるように記流路切替バルブV1を切替える工程、
    (12)前記圧力制御装置52から流入する移動相ガスが、前記3方コネクタT3-2に導入されるように前記流路開閉バルブV2を開放する工程、
    (13)前記(7)〜(12)の工程を複数回繰り返す工程であって、これにより目的とする成分を前記試料ガス捕集管44に蓄積する工程、
    (14)前記目的する成分を蓄積した試料ガス捕集管44を取り外し、前記第2の試料注入口51’に接続する工程、
    (15)前記圧力制御装置52から流入する移動相ガスが、前記3方コネクタT1-1に導入されるように記流路切替バルブV1を設定する工程、
    (16)前記圧力制御装置52から流入する移動相ガスが、前記3方コネクタT3-2に導入されないように前記流路開閉バルブV2を閉鎖する工程、
    (17)前記試料ガス捕集管44から、蓄積された目的する成分を前記第2の試料注入口51’から注入し、前記第2のGCカラム56’により目的とする成分をさらに分離する工程、
    (18)前記さらに分離された目的とする成分が第1の分析装置42により分析される工程、
    を含む、前記方法。
  15. 請求項5〜7、11〜13のいずれかに記載の分析装置を用いて試料のにおい成分を分析する方法であって、前記第2の分析装置43がにおい嗅ぎ装置であり、
    (1)前記圧力制御装置52から流入する移動相ガスが、前記3方コネクタT1-1に導入されるように記流路切替バルブV1を設定する工程、
    (2)前記圧力制御装置52から流入する移動相ガスが、前記3方コネクタT3-2に導入されるように前記流路開閉バルブV2を開放する工程、
    (3)前記第1の試料注入口51に試料を注入し、前記第1のGCカラム56により試料を分離する工程、
    (4)前記分離された試料が前記3方コネクタT1-2により分岐され、それぞれ前記第1の分析装置42および前記におい嗅ぎ装置に導入され、分析される工程、
    (5)前記(4)の分析結果から、目的とする成分の保持時間を決定する工程、
    (6)前記におい嗅ぎ装置に試料ガス捕集管44を接続する工程、
    (7)前記第1の試料注入口51にさらに試料を注入し、前記第1のGCカラム56により試料を分離する工程、
    (8)前記(5)において決定された保持時間に、前記圧力制御装置52から流入する移動相ガスが、前記3方コネクタT3-2に導入されるように記流路切替バルブV1を切替えるともに、前記圧力制御装置52から流入する移動相ガスが、前記3方コネクタT3-2に導入されないように前記流路開閉バルブV2を閉鎖する工程、
    (9)前記(5)において決定された保持時間を有するにおい成分を前記試料ガス捕集管44に捕集する工程、
    (10)前記(5)において決定された保持時間を過ぎた時点で、前記圧力制御装置52から流入する移動相ガスが、前記3方コネクタT1-1に導入されるように記流路切替バルブV1を切替える工程であって、これにより目的としない成分が前記試料ガス捕集管44に捕集されないようにする工程、
    (11)前記圧力制御装置52から流入する移動相ガスが、前記3方コネクタT1-1に導入されるように前記流路切替バルブV1を切替える工程、
    (12)前記圧力制御装置52から流入する移動相ガスが、前記3方コネクタT3-2に導入されるように前記流路開閉バルブV2を開放する工程、
    (13)前記(7)〜(12)の工程を複数回繰り返す工程であって、これにより目的とするにおい成分を前記試料ガス捕集管44に蓄積する工程、
    (14)前記目的するにおい成分を蓄積した試料ガス捕集管44を取り外し、前記第2の試料注入口51’に接続する工程、
    (15)前記圧力制御装置52から流入する移動相ガスが、前記3方コネクタT1-1に導入されるように記流路切替バルブV1を設定する工程、
    (16)前記圧力制御装置52から流入する移動相ガスが、前記3方コネクタT3-2に導入されないように前記流路開閉バルブV2を閉鎖する工程、
    (17)前記試料ガス捕集管44から、蓄積された目的とするにおい成分を前記第2の試料注入口51’から注入し、前記第2のGCカラム56’により目的とするにおい成分をさらに分離する工程、
    (18)前記さらに分離された目的とするにおい成分が第1の分析装置42により分析される工程、
    を含む、前記方法。
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CN107621516B (zh) * 2016-07-13 2019-11-12 中国科学院大连化学物理研究所 一种气相色谱中心切割馏分收集装置
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Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005274416A (ja) * 2004-03-25 2005-10-06 Shimadzu Corp ガスクロマトグラフ
JP2005283403A (ja) * 2004-03-30 2005-10-13 Shimadzu Corp ガスクロマトグラフ
AU2005242998B2 (en) * 2004-05-17 2010-05-27 Firmenich Sa New multidimensional gas chromatography apparatus and analyte transfer procedure using a multiple-cool strand interface
JP2006064646A (ja) * 2004-08-30 2006-03-09 Shimadzu Corp ガスクロマトグラフ装置及びガスクロマトグラフ分析方法
JP4548139B2 (ja) * 2005-02-15 2010-09-22 株式会社島津製作所 マルチディメンジョナルガスクロマトグラフ装置
US8968560B2 (en) * 2007-12-06 2015-03-03 Schlumberger Technology Corporation Chromatography using multiple detectors
JP4533940B2 (ja) * 2008-04-17 2010-09-01 ゲステル株式会社 1次元−2次元切り替え型gc−ms分析装置
JP5488483B2 (ja) * 2011-01-24 2014-05-14 株式会社島津製作所 気体試料導入装置
JP2012207982A (ja) * 2011-03-29 2012-10-25 Takasago Internatl Corp 香気成分分析装置

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