JP6593537B2 - 分取液体クロマトグラフ - Google Patents

Description

本発明は、液体クロマトグラフのカラムで分離された複数の成分をそれぞれ異なるトラップカラムに捕集する分取液体クロマトグラフに関する。

例えば製薬分野などにおいては、化学合成により得られた各種の化合物をライブラリとして保管したりあるいは詳細に分析したりするためのサンプルを収集するために、液体クロマトグラフを利用した分取液体クロマトグラフが使用されている。こうした分取液体クロマトグラフとして、従来、例えば特許文献１などに記載の装置が知られている。

こうした従来の装置では、試料溶液中の目的成分（化合物）を液体クロマトグラフにより時間的に分離し、分離した各成分をそれぞれ別のトラップカラムに導入して一旦捕集する。

従来の分取液体クロマトグラフの構成の一例を図９に示す。この分取液体クロマトグラフにおいて第１移動相容器２１１に貯留されている第１移動相（例えば水）と第２移動相容器２１２に貯留されている第２移動相（例えばアセトニトリル）は、第１移動相送液ポンプ２１３又は第２移動相送液ポンプ２１４によりそれぞれ所定の流量で送給され、混合器２１５にて混合された上で分離カラム２１７に流される。インジェクタ２１６において移動相中に試料が注入されると、試料は移動相に乗って分離カラム２１７に導入される。分離カラム２１７を通過する間に試料に含まれる各種成分が時間方向に分離されて溶出し、順次検出器２１８に導入される。検出器２１８は例えば紫外可視分光光度計などであり、分離カラム２１７からの溶出液中に含まれる成分に応じた検出信号を出力する。

検出器２１８の後段にはカラム切替バルブ２２０が設けられている。このカラム切替バルブ２２０を切り替えることにより、該バルブ２２０のポートｇに接続された供給流路２２９を、ポートａ〜ｅに接続された複数のトラップカラム２２１〜２２５のいずれか又はポートｆに接続されたドレイン流路２２６に選択的に接続することができる。

また、各トラップカラム２２１〜２２５及びドレイン流路２２６の下流側には下流側切替バルブ２２７が設けられており、このバルブ２２７は前記カラム切替バルブ２２０と連動して切り替えられる。これにより、カラム切替バルブ２２０によって供給流路２２９に接続されたトラップカラム２２１〜２２５又はドレイン流路２２６の下流側が出口流路２２８に接続される。

なお、トラップカラムに目的成分を確実に捕集するためには、目的成分をトラップカラムに導入する際の溶媒（つまり移動相）の溶出力を可能な限り小さくしておくことが望ましい。例えばトラップカラムが逆相モードである場合、トラップカラム内に充填された吸着剤は疎水性、移動相は親水性であり、一般的に移動相の親水性を高めるほど目的成分を吸着剤に強く保持させることができる。このため、分取液体クロマトグラフでは、分離カラムで分離した目的化合物を含む溶出液をトラップカラムに導入する際に、別の送液ポンプにより送給した水などの希釈液をトラップカラムの入口手前で移動相に混入することでその移動相を希釈し、移動相の溶出力を下げることが行われる。図９の例では、希釈液送液ポンプ２３２から延びる配管が希釈液用カラム切替バルブ２３３を介して各トラップカラム２２１〜２２５の直前又はドレイン流路２２６に接続されており、この希釈液用カラム切替バルブ２３３を切り替えることにより、希釈液容器２３１に貯留された希釈液をトラップカラム２２１〜２２５のいずれか又はドレイン流路２２６に選択的に流すことができる。なお、こうした希釈液の添加により、溶出液中の目的成分が高濃度であった場合に目的成分を希釈して、該目的成分の析出等による配管のつまりを防止できるという効果も得られる。

上記のような分取液体クロマトグラフにおいて、検出器２１８による信号は制御／処理部２４１に入力される。そして、該信号に基づいて制御／処理部２４１にて保持時間を横軸、信号強度を縦軸としたクロマトグラムが生成される。このクロマトグラム上に目的成分のピークが出ていないときには、制御／処理部２４１は供給流路２２９と出口流路２２８の間にドレイン流路２２６が介挿されるようカラム切替バルブ２２０及び下流側切替バルブ２２７を切り替える。これにより、検出器２１８を通過した目的成分を含まない溶出液は、カラム切替バルブ２２０のポートｇ及びポートｆを経てドレイン流路２２６を通過し、出口流路２２８から排出される。

一方、制御／処理部２４１が前記クロマトグラム上に目的成分のピークが出現したことを検知すると、制御／処理部２４１は該ピークの開始点がカラム切替バルブ２２０に到達するタイミングでカラム切替バルブ２２０及び下流側切替バルブ２２７を切り替え、供給流路２２９と出口流路２２８の間に所定のトラップカラム、例えばトラップカラム２２３を介挿させる。これにより、検出器２１８を通過した目的成分を含む溶出液は、カラム切替バルブ２２０のポートｇ及びポートｃを経てトラップカラム２２３を通過し、その際に溶出液中の目的成分がトラップカラム２２３内の吸着剤に捕集される。

以上の動作を繰り返すことにより各トラップカラム２２１〜２２５にそれぞれ異なる目的成分を捕集した後は、各トラップカラム２２１〜２２５に溶出用溶媒（例えばジクロロメタン）を流して各トラップカラム内に捕集していた成分を短時間で溶出させることにより、目的成分を高い濃度で含有する溶液を容器に回収する。更に、こうして回収された各溶液について蒸発・乾固処理を行って溶媒を除去することにより目的成分を固形物として回収することもできる。

特開2010-008047号公報

上記のような分取液体クロマトグラフを用いた分取精製においては、目的成分を高い純度で回収することが望ましく、特に、医薬品のサンプル収集の分野などにおいて分取精製の更なる高純度化が強く望まれている。しかし、従来の分取液体クロマトグラフでは、前記複数のトラップカラムの一部において、該トラップカラムから回収した目的成分の中に他のトラップカラムに捕集されるはずの目的成分が微量に混入している場合があった。

本発明は上記の点に鑑みて成されたものであり、その目的とするところは、所定のトラップカラムに捕集すべき目的成分が不所望のトラップカラムに混入することのない分取液体クロマトグラフを提供することにある。

本発明者は鋭意検討の結果、上記従来の分取液体クロマトグラフでは、カラム切替バルブを切り替える際に、分離カラムからの溶出液が意図しないトラップカラムに流入する場合があることを見出した。この点について、図９のように、供給流路２２９に対してドレイン流路２２６が接続された状態からトラップカラム２２３が接続された状態に切り替える場合を例に説明する。この切り替えの際には、カラム切替バルブ２２０のポートｇの接続先をポートｆからポートｃに移行させる必要があり、このとき、バルブ内に設けられた流路（以下、「バルブ内流路」とよぶ）の一端がポートｄ、ｅと一瞬接触する。しかし、この時点では、既に、トラップカラム２２３に捕集すべき目的成分を含んだ溶出液が供給流路２２９を通って前記バルブ内流路に到達し始めているため、該バルブ内流路の一端がポートｄ、ｅと接触することにより該流路内に存在する前記目的成分が僅かにトラップカラム２２４、２２５に流入してしまう。

そこで、本願発明者は、このような不所望のトラップカラムへの目的成分の流入を防ぐべく更に検討を重ね、本発明に至った。

すなわち、上記課題を解決するために成された本発明に係る分取液体クロマトグラフは、
a)試料中の成分を分離する分離カラム及び該分離カラムからの溶出液中の成分を検出する検出器を含む液体クロマトグラフと、
b)前記溶出液中の目的成分を捕集するための複数のトラップカラムと、
c)前記検出器を通過した溶出液を前記複数のトラップカラムのいずれか一つに選択的に流すように流路の切り替えを行うカラム切替手段と、
d)前記検出器から前記カラム切替手段に至る流路に介挿され、前記溶出液を前記カラム切替手段に流す第１の状態と、前記溶出液を前記カラム切替手段に流すことなく排出する第２の状態とを切り替える流路切替手段と、
e)前記カラム切替手段の切り替えを行う際に、予め前記流路切替手段を前記第２の状態とした上で前記カラム切替手段の切り替えを行い、その後に前記流路切替手段を前記第１の状態とするよう前記流路切替手段及びカラム切替手段を制御する制御手段と、
を備えることを特徴としている。

前記本発明に係る分取液体クロマトグラフは、カラム切替手段（上述のカラム切替バルブに相当）の前段に、流路切替手段を備えており、予め該流路切替手段により分離カラムからの溶出液がカラム切替手段に流入しないようにした状態でカラム切替手段の切り替えを行うものとなっている。これにより、これからトラップカラムに捕集させようとする目的成分がカラム内流路に存在していない状態で該カラム切替手段を切り替えることができるため、該切り替えの際に前記目的成分が不所望のトラップカラムに流入するのを防ぐことができる。

また、上記課題を解決するために成された本発明に係る分取液体クロマトグラフは、
f)前記複数のトラップカラムと並列に設けられたドレイン流路
を更に備え、
前記カラム切替手段を、前記検出器を通過した溶出液を前記複数のトラップカラムのいずれか一つ又は前記ドレイン流路に選択的に流すように流路の切り替えを行うものとしてもよい。

また、本発明に係る分取液体クロマトグラフは、更に、
g)希釈液を供給する希釈液供給源と、
h)前記希釈液を前記複数のトラップカラムのいずれか一つに選択的に流すように流路の切り替えを行う希釈液用カラム切替手段と、
を有し、
前記流路切替手段が、前記検出器から前記カラム切替手段に至る流路と前記希釈液供給源から前記希釈液用カラム切替手段に至る流路の双方に介挿されており、前記第１の状態では前記検出器と前記カラム切替手段を接続すると共に、希釈液供給源と希釈液用カラム切替手段を接続し、前記第２の状態では前記検出器と第１の排液流路を接続すると共に、前記希釈液供給源と第２の排液流路を接続するよう構成されているものとすることが望ましい。

なお、本発明においてトラップカラムを切り替える際には、上記のように流路切替手段を一旦第２の状態に切り替えた上でカラム切替手段の切り替えを行い、その後、再び流路切替手段を第１の状態に切り替える必要があるため、トラップカラムの切り替えに従来よりも時間を要することとなる。そのため、複数の目的成分の保持時間が近接している場合には、先に溶出する目的成分をトラップカラムに分取してから次の目的成分を分取すべくトラップカラムの切り替えを行っている間に、該次の目的成分の一部を取り逃してしまう可能性がある。

そこで、前記本発明に係る分取液体クロマトグラフは、
前記制御手段が、前記流路切替手段を前記第１の状態としたまま前記カラム切替手段の切り替えを行うよう前記流路切替手段及び前記カラム切替手段を制御する第１の動作モードと、予め前記流路切替手段を前記第２の状態とした上で前記カラム切替手段の切り替えを行い、その後に前記流路切替手段を前記第１の状態とするよう前記流路切替手段及び前記カラム切替手段を制御する第２の動作モードと、を実行し得るものであって、
i)前記試料中の目的成分の分取において、前記第１の動作モードと前記第２の動作モードのいずれを適用するかを予めユーザに設定させる設定手段、
を更に有するものとしてもよい。

このように、トラップカラムの切り替え時に第１の動作モードと第２の動作モードのいずれを適用するかをユーザが予め選択できる構成とすることにより、例えば、目的成分の捕集率を重視する場合には第１の動作モードを適用し、目的成分の純度を重視する場合には第２の動作モードを適用する、といった使い分けが可能となる。

以上の通り、本発明に係る分取液体クロマトグラフによれば、トラップカラムを切り替える際に、目的成分が不所望のトラップカラムに流入するのを防ぐことができ、目的成分を高い純度で分取することが可能となる。

本発明の一実施例に係る分取液体クロマトグラフの概略構成図であって、溶出液及び希釈液をドレイン流路に流している状態を示している。 図１の状態から、流路切替バルブを第２の状態に切り替えた状態を示す図。 図２の状態から、カラム切替バルブを切り替えてトラップカラムを選択した状態を示す図。 図３の状態から、流路切替バルブを第１の状態に切り替えた状態を示す図。 同実施例に係る分取液体クロマトグラフにおける制御／処理部の動作を示すフローチャート。 前記制御／処理部で生成されるクロマトグラムの一例を示す図。 本発明に係る分取液体クロマトグラフの別の例を示す概略構成図。 本発明に係る分取精製装置の一例を示す概略構成図。 従来の分取液体クロマトグラフの概略構成図。

以下、本発明を実施するための形態について実施例を挙げて説明する。

図１は本発明の一実施例に係る分取液体クロマトグラフの概略構成図である。この分取液体クロマトグラフは、それぞれ異なる移動相が収容された第１移動相容器１１１及び第２移動相容器１１２と、各移動相を輸送する第１移動相送液ポンプ１１３及び第２移動相送液ポンプ１１４と、前記ポンプ１１３、１１４により送給された移動相を混合するための混合器１１５と、混合された移動相中に試料を注入するインジェクタ１１６と、試料中の目的成分を分離する分離カラム１１７と、分離された目的成分を検出する検出器１１８と、流路切替バルブ１１９と、カラム切替バルブ１２０と、下流側切替バルブ１２７と、並列に設けられた複数のトラップカラム１２１〜１２５と、前記複数のトラップカラムと並列に設けられたドレイン流路１２６と、希釈液が収容された希釈液容器１３１と、該希釈液を送給する希釈液送液ポンプ１３２と、希釈液用カラム切替バルブ１３３と、制御／処理部１４１と、を備えている。なお、ここでは複数の移動相の組成比を変化させながら溶出を行うグラジエント方式の分取液体クロマトグラフを示したが、これに限らず移動相の組成を一定としたまま溶出を行うアイソクラティック溶出を行う構成としてもよい。

分離カラム１１７は入口端がインジェクタ１１６、出口端が検出器１１８にそれぞれ接続される。検出器１１８としては、吸光度検出器、示差屈折率検出器等の液体クロマトグラフ用の各種検出器を使用することができる。

流路切替バルブ１１９は、ポートｈ〜ｍを有しており、隣接するポート同士を図１の実線で示すように接続した状態（以下「第１の状態」とよぶ）と、同図の破線で示すように接続した状態（以下「第２の状態」とよぶ）を切り替えることにより、各ポートをその両隣にあるポートのいずれか一方に連通させることができる。流路切替バルブ１１９のポートｊには検出器１１８の出口端が接続されており、ポートｈ及びポートｉは、いずれも図示しない排液口に接続されている。

カラム切替バルブ１２０は、ポートａ〜ｇを有しており、ポートｇをその他のポートａ〜ｆのいずれかに選択的に接続することができる。該カラム切替バルブのポートｇには流路切替バルブ１１９のポートｋが接続されており、ポートａ〜ｅにはそれぞれトラップカラム１２１〜１２５の入口端が接続され、ポートｆにはドレイン流路１２６の入口端が接続されている。

下流側切替バルブ１２７はトラップカラム１２１〜１２５の出口端又はドレイン流路１２６の出口端のいずれかを選択的に出口流路１２８に接続するものである。下流側切替バルブ１２７はカラム切替バルブ１２０と同期しており、カラム切替バルブ１２０が切り替わった場合には下流側切替バルブ１２７も同じトラップカラム１２１〜１２５又はドレイン流路１２６を選択するように切り替わる。

また、流路切替バルブ１１９のポートｍは希釈液送液ポンプ１３２に接続され、ポートｌは希釈液用カラム切替バルブ１３３に接続されている。この希釈液用カラム切替バルブ１３３の切り替えにより、希釈液送液ポンプ１３２、流路切替バルブ１１９のポートｍ及びポートｌを経て送給された希釈液を、トラップカラム１２１〜１２５の手前又はドレイン流路の中途において溶出液の流れに合流させることができる。なお、希釈液用カラム切替バルブ１３３もカラム切替バルブ１２０と同期しており、カラム切替バルブが切り替わると、希釈液用カラム切替バルブ１３３も同じトラップカラム１２１〜１２５又はドレイン流路１２６を選択するように切り替わる。

ＣＰＵやメモリ等で構成される制御／処理部１４１は、予め設定されたプログラムに従って、本実施例に係る分取液体クロマトグラフの各部の動作を制御すると共に、検出器１１８で得られた検出信号の処理を行う。制御／処理部１４１にはユーザからの指示を入力するためのキーボードやマウス等のポインティングデバイスから成る入力部１４２が接続されている。

以下、本実施例に係る分取クロマトグラフ装置の動作について図１〜図４、及び図５のフローチャートを参照しつつ説明する。なお、図１〜図４では、液体が流通している流路を太線で示し、カラム切替バルブ１２０又は希釈液用カラム切替バルブ１３３によって選択されているものの、液体が流通していない流路を一点鎖線で示している。

本実施例に係る分取クロマトグラフ装置において、ユーザが入力部１４２から制御／処理部１４１に試料の分離及び目的成分の捕集の開始を指示すると、制御／処理部１４１は、まず流路切替バルブ１１９を制御して第１の状態とし（ステップＳ１１）、更にカラム切替バルブ１２０を制御してポートｆ（すなわちドレイン流路）が選択された状態とする（ステップＳ１２）。なお、このときカラム切替バルブ１２０と連動して下流側切替バルブ１２７及び希釈液用カラム切替バルブ１３３もドレイン流路１２６を選択するように切り替えられる。次に、制御／処理部１４１は、第１移動相送液ポンプ１１３、第２移動相送液ポンプ１１４、及び希釈液送液ポンプ１３２を制御して移動相及び希釈液の送給を開始する（ステップＳ１３）。これにより、図１に示すように、第１移動相送液ポンプ１１３及び第２移動相送液ポンプ１１４によって送給された移動相が、混合器１１５、インジェクタ１１６、分離カラム１１７、及び検出器１１８を通過し、更に、流路切替バルブ１１９のポートｊ、ポートｋ、カラム切替バルブ１２０のポートｇ、及びポートｆを経てドレイン流路１２６に流入する。そして、ドレイン流路１２６を通過した移動相は、下流側切替バルブ１２７を経て出口流路１２８から排出される。また、このとき希釈液送液ポンプ１３２によって送給された希釈液は、流路切替バルブ１１９のポートｍ、ポートｌ、希釈液用カラム切替バルブ１３３を経てドレイン流路１２６中の移動相に合流する。

次に、制御／処理部１４１はインジェクタ１１６を制御して移動相中に試料を注入させる（ステップＳ１４）。これにより、該試料は移動相の流れに乗って分離カラム１１７に流入し、分離カラム１１７によって分離された試料中の各成分が順次検出器１１８で検出される。更に、制御／処理部１４１は、この検出器１１８から得られる検出信号に基づいて横軸を保持時間、縦軸を信号強度としたクロマトグラムの作成を開始し（ステップＳ１５）、該クロマトグラムのカーブの傾きに基づいて目的成分のピーク開始点が出現したか否かを順次判定する（ステップＳ１６）。なお、ピークの開始点か否かは、例えば、クロマトグラムのカーブの上向きの傾きが所定値を超えたか否かで判断することができる。また、該ピークが目的成分のピークであるか否かは、予めユーザにより設定されたおおよその保持時間に基づいて判断する。

制御／処理部１４１は、クロマトグラム上に目的成分のピーク開始点が出現したと判断すると（すなわちＳ１６でＹｅｓになると）、直ちに流路切替バルブ１１９を第２の状態に切り替える（ステップＳ１７）。これにより、図２に示すように、検出器１１８を通過した溶出液が、流路切替バルブ１１９のポートｊ及びポートｉを経て図示しない排液口から排出されるようになる。また、前記流路切替バルブ１１９の切り替えにより、希釈液送液ポンプ１３２によって送給される希釈液も流路切替バルブ１１９のポートｍ及びポートｈを経て図示しない排液口から排出されるようになる。その結果、流路切替バルブ１１９のポートｋからカラム切替バルブ１２０のバルブ内流路、ドレイン流路１２６、及び下流側切替バルブ１２７を経て出口流路１２８に至る流路中には分離カラム１１７からの溶出液も希釈液も通過しない状態となる（図２参照）。

続いて制御／処理部１４１は、カラム切替バルブ１２０を切り替えて、所定のトラップカラム（ここではトラップカラム１２３）が選択された状態とする（ステップＳ１８）。なお、このときカラム切替バルブ１２０に連動して、下流側切替バルブ１２７及び希釈液用カラム切替バルブ１３３も同一のカラム１２３を選択するよう切り替わる（図３参照）。

トラップカラム１２３の選択が完了すると、制御／処理部１４１は、検出器１１８を通過した溶出液のうち、前記ピーク開始点に相当する部分が流路切替バルブ１１９に到達するタイミングで、流路切替バルブ１１９を第１の状態に切り替える（ステップＳ１９）。これにより、前記ピーク開始点以降の溶出液が、図４に示すように流路切替バルブ１１９のポートｊ、ポートｋ、カラム切替バルブ１２０のポートｇ、及びポートｃを経てトラップカラム１２３に流入するようになる。その結果、溶出液中の目的成分がトラップカラム１２３内の吸着剤に捕集され、目的成分が除去された溶液が下流側切替バルブ１２７を経て出口流路１２８から排出される。なお、このとき希釈液送液ポンプ１３２により送給された希釈液もトラップカラム１２３の手前で溶出液の流れに合流する。

上記のようにトラップカラム１２３による目的成分の捕集を行っている間も、制御／処理部１４１は前記クロマトグラムの傾きを監視し、前記目的成分のピークの終了点が出現したか否かを一定の時間間隔で繰り返し判定する（ステップＳ２０）。なお、ピークの終了点か否かは、例えばクロマトグラムのカーブの下向きの傾きが所定値を下回ったか否かで判断することができる。但し、ピーク開始点及び終了点の判定方法は、以上で記載したものに限られるものではなく、従来既知の種々の方法を採用することができる。

制御／処理部１４１は、クロマトグラム上に目的成分のピーク終了点が出現したと判定すると（すなわちＳ２０でＹｅｓになると）、検出器１１８を通過した溶出液のうち前記ピーク終了点に相当する部分がカラム切替バルブ１２０に到達するタイミングで、流路切替バルブ１１９を第２の状態に切り替える（ステップＳ２１）。これにより、前記ピーク終了点以降の溶出液が、図３に示すように、トラップカラム１２３に流入しなくなり、代わりに流路切替バルブ１１９のポートｊ及びポートｉを経て排出されるようになる。同様に、希釈液もトラップカラム１２３に流入しなくなり、代わりに流路切替バルブ１１９のポートｍ及びポートｈを経て排出されるようになる。

続いて制御／処理部１４１は、カラム切替バルブ１２０を切り替えて、ドレイン流路１２６が選択された状態とする（ステップＳ２２）。なお、このときカラム切替バルブ１２０に連動して、下流側切替バルブ１２７及び希釈液用カラム切替バルブ１３３もドレイン流路を選択するよう切り替わる（図２参照）。

その後、制御／処理部１４１は、流路切替バルブ１１９を第１の状態に切り替える（ステップＳ２３）。その結果、図１に示すように、検出器１１８を通過した溶出液が、再び流路切替バルブ１１９及びカラム切替バルブ１２０を経てドレイン流路１２６を通過し、下流側切替バルブ１２７を経て出口流路１２８から排出されるようになる。これにより、目的成分を含まない溶出液をトラップカラム１２１〜１２５に流すことなく廃棄することができる。また、このとき、先程のトラップカラム１２３に捕集すべき目的成分が、流路切替バルブ１１９のポートｋからカラム切替バルブ１２０のポートｇの間の配管及びカラム切替バルブ１２０のバルブ内流路に残存していたとしても、前記目的成分を含まない溶出液の流れによって該目的成分を押し流してドレイン流路１２６を介して廃棄することができるため、該目的成分が別のトラップカラムに流入するのを防ぐことができる。なお、ステップＳ２３で流路切替バルブ１１９を第１の状態とすることにより、希釈液送液ポンプ１３２によって送給される希釈液も、流路切替バルブ１１９及び希釈液用カラム切替バルブ１３３を経てドレイン流路１２６に流入し、溶出液と共に出口流路１２８から排出されるようになる。

以上により、一つの目的成分の分取が完了すると、制御／処理部１４１は予め設定された全ての目的成分の捕集を完了したか否か判定する（ステップＳ２４）。ここで、全目的成分の捕集を完了していない場合（すなわちステップＳ２４でＮｏの場合）には、再びステップＳ１６に戻り、次の目的ピークの開始点が出現するのを待ってステップＳ１７〜Ｓ２４を実行する。その後は、ステップＳ２４でＹｅｓになるまでステップＳ１６〜Ｓ２４を繰り返し実行する。なお、上記の説明では目的成分の捕集にトラップカラム１２３を使用したが、次の目的成分を捕集する際には、それとは異なるトラップカラムを使用することは言うまでもない。

以上の通り、本実施例に係る分取液体クロマトグラフでは、流路切替バルブ１１９の切り替えによって、カラム切替バルブ１２０に溶出液が流れないようにした上で、カラム切替バルブ１２０の切り替えを行う。そのため、カラム切替バルブ１２０を切り替える際に、不所望のトラップカラムに目的成分を含む溶出液が流入してしまうのを防ぐことができる。その結果、本実施例に係る分取液体クロマトグラフによれば、目的成分の分取を従来よりも高純度に行うことが可能となる。

なお、上記の例では、カラム切替バルブ１２０の切り替えを行う際には、常に流路切替バルブ１１９を第２の状態とするものとなっている。しかし、この場合、従来に比べてトラップカラムの切り替えに時間を要するため、図６に示すように、捕集しようとする二つの目的成分Ａ及び目的成分Ｂの保持時間が近接している場合には、後で溶出する方の成分（目的成分Ｂ）の分取開始が遅れて該成分の捕集率が低下するおそれがある。そこで、本発明に係る分取液体クロマトグラフは、更に、流路切替バルブ１１９を第１の状態としたままカラム切替バルブ１２０の切り替えを行うこともできるようにすることが望ましい。以下、流路切替バルブを第１の状態としたままでカラム切替バルブ１２０の切り替えを行うモードを第１の動作モードとよび、上記実施例のように流路切替バルブ１１９を第２の状態とした上でカラム切替バルブ１２０の切り替えを行い、その後に前記流路切替手段を前記第１の状態とするモードを第２の動作モードとよぶ。第１の動作モードによれば、第２の動作モードよりも素早くトラップカラムを切り替えることができるため、上記のように目的成分のピーク同士が近接している箇所がある場合に目的成分の捕集率の低下を防ぐことができる。但し、第１の動作モードでは、従来のように、カラム切替バルブ１２０のバルブ内流路に流入した目的成分が該バルブの切り替え時に不所望のトラップカラムに流入する可能性があるため、第２の動作モードに比べて捕集される目的成分の純度が低下するおそれがある。そこで、純度と捕集率のいずれを重視するかによってユーザが予めいずれかの動作モードを適用するか選択できるようにすることが望ましい。

また、上記の例では、一つのトラップカラムでの捕集が完了した後は、必ず一旦ドレイン流路１２６に切り替えてから次のトラップカラムへの切り替えを行うものとなっている。しかし、この場合、上記のように複数の目的成分の保持時間が近接しているときには、後で溶出する方の成分の分取開始が遅れて該成分の捕集率が低下するおそれがある。そこで、本発明に係る分取液体クロマトグラフでは、このように目的成分同士の保持時間が近接している箇所については、先に溶出する目的成分Ａの捕集が完了した後にドレイン流路１２６への切り替えを行わず、直ちに次のトラップカラムに切り替えて目的成分Ｂの捕集を行う（すなわち、図５のフローチャートにおいてステップＳ２０でＹｅｓになったら直ちにステップＳ１６に戻る）ものとすることが望ましい。そのためには、例えば、予めユーザが試料の予備分析等を行って各目的成分のおおよその保持時間を把握し、それに基づいてドレイン流路１２６への切り替えを省くか否かを目的成分毎に設定して制御／処理部１４１に記憶させておくことが考えられる。あるいは、クロマトグラムの解析結果に基づき制御／処理部１４１がリアルタイムでドレイン流路１２６への切り替えを省くか否かを判定する構成としてもよい。この場合、例えば該クロマトグラム上で前後して溶出する目的成分Ａと目的成分Ｂが近接していると判定された場合に、目的成分Ａの捕集と目的成分Ｂの捕集の間にドレイン流路１２６への切り替えを行わないよう、流路切替バルブ１１９及びカラム切替バルブ１２０を制御する。なお、この場合には、制御／処理部１４１で前記判定が行われてから前のピークの終了点が流路切替バルブ１１９に到達するまでの時間を十分に長く取ることができるよう、検出器１１８から流路切替バルブ１１９までの配管を比較的長くしておく必要がある。また、特に捕集効率を重視する場合には、上述した第１の動作モードを適用すると共に、更に、二つの目的成分の保持時間が近接している箇所において上記のようなドレイン流路への切り替えの省略を行うようにしてもよい。

以上、本発明を実施するための形態について実施例を用いて説明を行ったが、本発明は上記実施例に限定されるものではなく本発明の趣旨の範囲で適宜変更が許容される。

例えば、上記実施例では希釈液送液ポンプ１３２を流路切替バルブ１１９を介して希釈液用カラム切替バルブ１３３に接続する構成としたが、これに限らず、図７のように希釈液送液ポンプ１３２を希釈液用カラム切替バルブ１３３に直接接続した構成としてもよい。

また、上記実施例では本発明を分離カラム１１７による目的成分の分離とトラップカラム１２１〜１２５による目的成分の捕集のみを行う分取クロマトグラフ装置としたが、本発明は、更にトラップカラムから目的成分を溶出させる機構と、溶出させた目的成分を回収する機構とを備えた分取精製装置として構成することもできる。この場合の構成例を図８に示す。図中において二点鎖線で囲んだ部分が分取クロマトグラフ装置に相当し、同図ではこれに溶出用溶媒／希釈液切替バルブ１５１と、回収／廃棄切替バルブ１５２と、廃棄流路１５３と、回収流路１５４と、目的成分回収部１５６と、を追加することにより分取精製装置を構成している。なお、図８において、図１で示したものと同一又は対応する構成要素については同一符号を付し、適宜説明を省略する。

この分取精製装置において、トラップカラムに捕集された目的成分を回収する際の動作について説明する。なお、ここでは各トラップカラム１２１〜１２５への目的成分の捕集が完了し、第１移動相送液ポンプ１１３、第２移動相送液ポンプ１１４、及び希釈液送液ポンプ１３２は既に停止しているものとする。制御／処理部１４１は、流路切替バルブ１１９を第１の状態にすることで該バルブ１１９のポートｍとポートｌを連通させると共に所定のトラップカラム（例えばトラップカラム１２３）が選択されるように希釈液用カラム切替バルブ１３３と下流側切替バルブ１２７を切り替える。また、回収／廃棄切替バルブ１５２は、廃棄流路１５３側に切り替えておく。続いて、制御／処理部１４１は溶出用溶媒／希釈液切替バルブ１５１を溶出用溶媒側に切り替えた上で送液ポンプ１３２による送液を開始させ、溶媒容器１５０中の溶出用溶媒を吸引してトラップカラム１２３に導入する。

トラップカラム１２３に溶出用溶媒が供給されると、トラップカラム１２３内の吸着剤に捕集されていた目的成分が該溶出用溶媒に溶け出していく。そこで制御／処理部１４１は、例えばトラップカラム１２３内の空隙容積（つまり溶出用溶媒を導入し始める直前にトラップカラム１２３内に溜まっている移動相の容量）と送液ポンプ１３２による溶出用溶媒の送液流量とから移動相が全て排出されるのに要する時間ｔ１を計算し、溶出用溶媒の送液開始から前記の時間ｔ１が経過した時点で、回収／廃棄切替バルブ１５２を回収流路１５４側に切り替えることにより、所定の回収容器１６１への目的成分の分取を開始する。これにより、目的成分を含む溶出液が回収流路１５４を経て目的成分回収部１５６の吐出ノズル１５７から滴下され、所定の回収容器１６１に回収される。

溶出用溶媒がトラップカラム１２３に導入され始めてから或る程度の時間が経過すると、溶出液に含まれる目的成分の濃度が低下する。そこで、制御／処理部１４１は分取を開始してから所定時間が経過した時点、又は所定量の溶出用溶媒の送液を完了した時点で回収／廃棄切替バルブ１５２を再び廃棄流路１５３側に切り替えることで目的成分の回収を終了する。

なお、引き続いて別のトラップカラムから目的成分を回収する場合には、制御／処理部１４１が、一旦流路切替バルブ１１９を第２の状態とすることにより、該バルブ１１９のポートｍとポートｈを連通させて、溶出用溶媒が排液口に排出されるようにする。そして、希釈液用カラム切替バルブ１３３及び下流側切替バルブ１２７によって別のトラップカラム（例えばトラップカラム１２２）を選択させると共に、目的成分回収部１５６に設けられた図示しない駆動機構によって吐出ノズル１５７を別の回収容器（例えば回収容器１６２）に挿入する。その後は、流路切替バルブ１１９を再び第１の状態とした上で上記と同様にして溶出用溶媒の送液や回収／廃棄切替バルブ１５２の切り替えを行うことにより、トラップカラム１２２から目的成分を溶出させて回収容器１６２に回収する。

以上により各回収容器１６１〜１６３内にそれぞれ異なる目的成分を含む溶出液を回収した後は、その溶出液を加熱あるいは真空遠心分離することで固形状の目的成分を取り出すことができる。

１１１、２１１…第１移動相容器
１１２、２１２…第２移動相容器
１１３、２１３…第１移動相送液ポンプ
１１４、２１４…第２移動相送液ポンプ
１１５、２１５…混合器
１１６、２１６…インジェクタ
１１７、２１７…分離カラム
１１８、２１８…検出器
１１９…流路切替バルブ
１２０、２２０…カラム切替バルブ
１２１〜１２５、２２１〜１２５…トラップカラム
１２６、２２６…ドレイン流路
１２７、２２７…下流側切替バルブ
１２８、２２８…出口流路
１３１、２３１…希釈液容器
１３２、２３２…希釈液送液ポンプ
１３３、２３３…希釈液用カラム切替バルブ
１４１、２４１…制御／処理部
１５０…溶媒容器
１５１…溶出用溶媒／希釈液切替バルブ
１５２…回収／廃棄切替バルブ
１５３…廃棄流路
１５４…回収流路
１５６…目的成分回収部
１５７…吐出ノズル
１６１〜１６３…回収容器

Claims (5)

1. a)試料中の成分を分離する分離カラム及び該分離カラムからの溶出液中の成分を検出する検出器を含む液体クロマトグラフと、
   b)前記溶出液中の目的成分を捕集するための複数のトラップカラムと、
   c)前記検出器を通過した溶出液を前記複数のトラップカラムのいずれか一つに選択的に流すように流路の切り替えを行うカラム切替手段と、
   d)前記検出器から前記カラム切替手段に至る流路に介挿され、前記溶出液を前記カラム切替手段に流す第１の状態と、前記溶出液を前記カラム切替手段に流すことなく排出する第２の状態とを切り替える流路切替手段と、
   e)前記カラム切替手段の切り替えを行う際に、予め前記流路切替手段を前記第２の状態とした上で前記カラム切替手段の切り替えを行い、その後に前記流路切替手段を前記第１の状態とするよう前記流路切替手段及びカラム切替手段を制御する制御手段と、
   を備えることを特徴とする分取液体クロマトグラフ。
2. f)前記複数のトラップカラムと並列に設けられたドレイン流路
   を更に備え、
   前記カラム切替手段が、前記検出器を通過した溶出液を前記複数のトラップカラムのいずれか一つ又は前記ドレイン流路に選択的に流すように流路の切り替えを行うよう構成されていることを特徴とする請求項１に記載の分取液体クロマトグラフ。
3. g)希釈液を供給する希釈液供給源と、
   h)前記希釈液を前記複数のトラップカラムのいずれか一つに選択的に流すように流路の切り替えを行う希釈液用カラム切替手段と、
   を更に備え、
   前記流路切替手段が、前記検出器から前記カラム切替手段に至る流路と前記希釈液供給源から前記希釈液用カラム切替手段に至る流路の双方に介挿されており、前記第１の状態では前記検出器と前記カラム切替手段を接続すると共に、希釈液供給源と希釈液用カラム切替手段を接続し、前記第２の状態では前記検出器と第１の排液流路を接続すると共に、前記希釈液供給源と第２の排液流路を接続するよう構成されていることを特徴とする請求項１に記載の分取液体クロマトグラフ。
4. 前記制御手段が、前記流路切替手段を前記第１の状態としたまま前記カラム切替手段の切り替えを行うよう前記流路切替手段及び前記カラム切替手段を制御する第１の動作モードと、予め前記流路切替手段を前記第２の状態とした上で前記カラム切替手段の切り替えを行い、その後に前記流路切替手段を前記第１の状態とするよう前記流路切替手段及び前記カラム切替手段を制御する第２の動作モードと、を実行し得るものであって、
   i)前記試料中の目的成分の分取において、前記第１の動作モードと前記第２の動作モードのいずれを適用するかを予めユーザに設定させる設定手段、
   を更に備えることを特徴とする請求項１に記載の分取液体クロマトグラフ。
5. a)分離カラムで分離された目的成分をトラップカラムに捕集する分取液体クロマトグラフと、
   b)目的成分が捕集されたトラップカラムの入口に溶出用溶媒を供給する溶出用溶媒供給手段と、
   c)前記溶出用溶媒の供給により前記トラップカラムの出口から流出する目的成分を回収する回収手段と、
   を備え、
   前記分取液体クロマトグラフが請求項１に記載のものであることを特徴とする分取精製装置。

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