JP7011921B2 - Liquid feeding method - Google Patents
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Description
本開示は、低圧リニアグラジエント方式における溶離液の送液方法に関する。 The present disclosure relates to a method of feeding an eluent in a low pressure linear gradient method.
高速液体クロマトグラフでは、溶離液を変化させながら溶出させるグラジエント溶離が用いられている。ポンプが吸引を行っている間にポンプよりも上流側にある各液体に接続された複数の電磁弁を切り替えて、複数の液体を混合する低圧グラジエント方式が知られている。(例えば、特許文献1参照)。 In high performance liquid chromatography, gradient elution is used, which elutes while changing the eluent. A low-pressure gradient method is known in which a plurality of solenoid valves connected to each liquid on the upstream side of the pump are switched while the pump is sucking to mix the plurality of liquids. (See, for example, Patent Document 1).
ところで、低圧リニアグラジエント方式において小容量のポンプを用いた場合、電磁弁を短時間に切り替えねばならず、電磁弁の性能に溶液混合の再現性が左右され、液体の正確な濃度調整が困難であった。 By the way, when a small capacity pump is used in the low pressure linear gradient method, the solenoid valve must be switched in a short time, the reproducibility of the solution mixture depends on the performance of the solenoid valve, and it is difficult to accurately adjust the concentration of the liquid. there were.
本開示は、開閉弁の性能に依存せず、液体の混合を正確に制御できる送液方法を提供することを課題とする。 It is an object of the present disclosure to provide a liquid feeding method capable of accurately controlling the mixing of liquids without depending on the performance of the on-off valve.
本開示の一態様の送液方法は、種類の異なる液体が貯留された複数の貯留部と、前記貯留部に貯留された液体を吸引し下流側流路へ吐出するポンプと、前記ポンプと前記貯留部とをつなぐ上流側流路にそれぞれ設けられた複数の開閉弁と、を備えた送液機構に用いられ、一の前記開閉弁を開放し、一の前記上流側流路から前記ポンプで液体を吸引する工程と、前記ポンプを停止し、開放状態の前記開閉弁を閉じる工程と、前記下流側流路へ、前記ポンプで吸引した液体を吐出する工程と、を備えている。 The liquid feeding method of one aspect of the present disclosure includes a plurality of storage portions in which different types of liquids are stored, a pump that sucks the liquid stored in the storage portions and discharges the liquid to the downstream flow path, and the pump and the above. It is used in a liquid feeding mechanism equipped with a plurality of on-off valves provided in each of the upstream flow paths connecting the storage portions, and one of the on-off valves is opened and one of the upstream flow paths is pumped. It includes a step of sucking a liquid, a step of stopping the pump and closing the on-off valve in an open state, and a step of discharging the liquid sucked by the pump to the downstream flow path.
本開示によれば、開閉弁の性能に依存せず、液体の混合を正確に制御できる送液方法を提供することができる。 According to the present disclosure, it is possible to provide a liquid feeding method capable of accurately controlling the mixing of liquids without depending on the performance of the on-off valve.
以下、本開示の一実施形態である送液方法について説明する。 Hereinafter, a liquid feeding method according to an embodiment of the present disclosure will be described.
図1には、本実施形態の送液方法を用いる測定装置20の概略構成が示されている。
FIG. 1 shows a schematic configuration of a
まず、測定装置20について説明する。
図1に示されるように、測定装置20は、測定試料に含まれているヘモグロビン類を測定するための低圧グラジエント方式の測定装置である。この測定装置20は、溶離液タンク23、溶離液タンク24、電磁弁25、電磁弁26、送液ポンプ28、制御部29、ミキサ30、ダンパ32、インジェクションバルブ34、オートサンプラ36、分離用カラム38、検出器40および廃液容器42を備えている。
First, the
As shown in FIG. 1, the
溶離液タンク23は、溶離液を貯留するためのタンクであり、溶離液が貯留されている。
The
溶離液タンク24は、溶離液を貯留するためのタンクであり、溶離液タンク23内の溶離液とは異なる溶離液が貯留されている。
The
電磁弁25は、溶離液タンク23と送液ポンプ28との間の流路に設けられている。この電磁弁26の開閉は制御部29によって制御されている。
The
電磁弁26は、溶離液タンク24と送液ポンプ28との間の流路に設けられている。この電磁弁26の開閉は制御部29によって制御されている。
なお、電磁弁25および電磁弁26は、本開示の開閉弁の一例である。
The
The
送液ポンプ28は、溶離液タンク23及び溶離液タンク24に貯溜された各溶離液を吸引し、下流側(ミキサ30側)の流路へ吐出する。この送液ポンプ28の駆動および停止は、制御部29によって制御されている。なお、送液ポンプ28としては、例えば、プランジャポンプを用いてもよい。
The
これら溶離液タンク23、溶離液タンク24、電磁弁25、電磁弁26および送液ポンプ28によって、送液機構22が構成されている。
The
制御部29は、後述する送液シーケンスに基づいて、電磁弁25および電磁弁26の開閉と、送液ポンプ28の駆動・停止とを制御している。
The
ミキサ30は、送液ポンプ28から吐出された溶離液を混合する装置である。このミキサ30で混合された溶離液は、下流側のダンパ32へ送られる。
The
ダンパ32は、ミキサ30から送られる溶離液の圧力変動(脈動)を抑制する装置である。例えば、ダイヤフラム式のダンパなどを用いてもよい。
The
オートサンプラ36は、測定試料を分離用カラム38へ送る装置である。このオートサンプラ36の駆動・停止は、制御部29によって制御されている。
The
インジェクションバルブ34は、オートサンプラ36と分離用カラム38との間の流路に設けられている。このインジェクションバルブ34の開閉は制御部29によって制御されている。
The
分離用カラム38は、内部でヘモグロビン類の分離を行う部材である。この分離用カラム38には、ダンパ32を通った溶離液と、インジェクションバルブ34を通った測定試料とが送られるようになっている。分離用カラム38の内部には充填材が充填されており、送液された溶離液による溶出力の差に応じてヘモグロビン類が分離され、分離用カラム38から流出する。
The
分離用カラム38から流出したヘモグロビン類は、所定の波長の光が照射され、紫外・可視吸光光度計などの検出器40によって検出される。検出器40の検出結果に基づき、クロマトグラムが描画され、表示装置(図示せず)に表示される。
The hemoglobins flowing out from the
廃液容器42は、検出器40による検出後、ヘモグロビン類を含む液体を廃液として回収する。
After the detection by the
次に、送液機構22を用いた制御部29による第1送液シーケンスについて説明する。
図2に示されるように、第1送液シーケンスは、ステップS2~S22を含む。
Next, the first liquid feeding sequence by the
As shown in FIG. 2, the first liquid feeding sequence includes steps S2 to S22.
まず、ステップS2では、制御部29へ図示しない入力装置を用いて選択された測定シーケンスに基づき、溶離液の種類および溶離液の混合割合を設定する。
First, in step S2, the type of eluent and the mixing ratio of the eluent are set based on the measurement sequence selected by using an input device (not shown) to the
次に、ステップS4では、ステップS2で設定した値から各溶離液の送液ポンプ28による吸引量を算出する。
Next, in step S4, the suction amount of each eluent by the
次に、ステップS6では、複数の溶離液の中から吸引する溶離液を選択する。 Next, in step S6, the eluent to be sucked is selected from the plurality of eluents.
次に、ステップS8では、ステップS6で選択された溶離液に対応する電磁弁を開く。例えば、溶離液タンク23の溶離液が選択された場合には、電磁弁25を開く。
Next, in step S8, the solenoid valve corresponding to the eluent selected in step S6 is opened. For example, when the eluent in the
次に、ステップS10では、送液ポンプ28を駆動させ、ステップS8で電磁弁が開いた側の溶離液タンクから溶離液を吸引する。例えば、ステップS8で電磁弁25が開いている場合には、溶離液タンク23から溶離液を吸引する。
Next, in step S10, the
次に、ステップS12では、送液ポンプ28を停止させる。この送液ポンプ28の停止は、所定時間経過後に実施される。
Next, in step S12, the
次に、ステップS14では、ステップS8で開いた電磁弁を閉じる。例えば、ステップS8で電磁弁25を開いた場合には、ステップS14では、電磁弁25を閉じる。
Next, in step S14, the solenoid valve opened in step S8 is closed. For example, when the
次に、ステップS16では、送液ポンプ28を駆動させて送液ポンプ28内(ポンプヘッド内)の溶離液を下流側(ミキサ側)の流路へ吐出させる。
Next, in step S16, the
次に、ステップS18では、ステップS2で設定された全ての溶離液が送液ポンプ28からミキサ30へ送液処理されたか判断する。設定された全ての溶離液がミキサ30へ送液処理された場合には、ステップS22へ処理が移行する。一方、まだ、ミキサ30へ送液処理されていない溶離液がある場合には、ステップS20へ処理が移行する。
Next, in step S18, it is determined whether all the eluates set in step S2 have been fed from the
ステップS20では、送液処理されていない溶離液を選択し、ステップS8へ処理を移行する。 In step S20, the eluent that has not been subjected to the liquid feeding process is selected, and the process proceeds to step S8.
なお、本実施形態では、ステップS8からステップS20までを1シーケンスとしている。 In this embodiment, steps S8 to S20 are set as one sequence.
ステップS22では、次の送液シーケンスで吸引する溶離液の量を算出し、ステップS8からステップS20を繰り返す。 In step S22, the amount of eluent to be sucked in the next liquid feeding sequence is calculated, and steps S8 to S20 are repeated.
次に、第1送液シーケンスを設定したときの送液機構22の動作の一例を図3に基づいて具体的に説明する。なお、最初の設定条件では溶離液の混合割合を溶離液タンク23の溶離液100%(すなわち、混合しない)とし、次の設定条件では溶離液の混合割合を溶離液タンク23の溶離液33%、溶離液タンク24の溶離液66%とした。
Next, an example of the operation of the
まず、図3に示されるように、電磁弁25を開いて送液ポンプ28を駆動し、溶離液タンクから溶離液を吸引する(本開示における液体を吸引する工程(液体吸引工程)の一例)。このとき送液ポンプ28の上限吸引量(100%)まで溶離液を吸引する。その後、送液ポンプ28を停止させ、電磁弁25を閉じる(本開示における開閉弁を閉じる工程(弁閉じ工程))。そして、送液ポンプ28を駆動させてミキサ30側へ溶離液を吐出する(本開示における液体を吐出する工程(液体吐出工程))。これにより、最初の設定条件に基づく送液シーケンスが完了する。
First, as shown in FIG. 3, the
次に、電磁弁25を開いた後、送液ポンプ28を駆動し、溶離液タンク23から溶離液を吸引する。このとき送液ポンプ28の上限吸引量の33%まで溶離液を吸引する。次に、送液ポンプ28を停止させ、電磁弁25を閉じる。そして、送液ポンプ28を駆動させてミキサ30側へ溶離液を吐出する。なお、吐出された溶離液は、ミキサ30へ送られる。
Next, after opening the
次に、電磁弁26を開いた後、送液ポンプ28を駆動し、溶離液タンク24から溶離液を吸引する。このとき送液ポンプ28の上限吸引量の66%まで溶離液を吸引する。次に、送液ポンプ28を停止させ、電磁弁26を閉じる。そして、送液ポンプ28を駆動させてミキサ30側へ溶離液を吐出する。なお、吐出された溶離液は、ミキサ30へ送られる。これにより、次の設定条件に基づく送液シーケンスが完了する。
Next, after opening the
次に本実施形態の作用効果について説明する。
本実施形態の送液方法では、電磁弁25又は電磁弁26を開いて送液ポンプ28側で駆動時間を変化させる等して溶離液の吸引量を制御するため、吸引量の制御が電磁弁25および電磁弁26の性能に依存しない。このため、例えば送液ポンプ28を駆動した状態で電磁弁を切替えて吸引量を制御する方法と比較すると、液体の吸引量が変動せず、正確に液体を吸引できる。これにより、送液ポンプ28の下流側流路に設けられたミキサ30で複数の種類の異なる溶離液の混合濃度を正確に制御することができる。
Next, the action and effect of this embodiment will be described.
In the liquid feeding method of the present embodiment, the suction amount of the eluent is controlled by opening the
前述の実施形態では、電磁弁の切り替え時と溶離液タンクから送液ポンプ内に液を吸引する際に、ミキサ側への溶離液の吐出が停止するため、検出器40で観測されるクロマトパターンには、図4に示されるように、流速の変動による段差(連続性が低下した部分)が形成される。この段差は、送液シーケンスの1シーケンスを非常に短い時間で繰り返すことで小さくすることができる(図5参照)。また、送液ポンプ28の吸引量は任意の値に設定可能であるが、送液ポンプ28の各溶離液の吸引量の合計を送液ポンプが1回あたりに送液できる上限量に等しくすれば、流速の変動によるクロマトパターンへの影響を小さくすることができ好適である(図5参照)。
In the above-described embodiment, the discharge of the eluent to the mixer side is stopped when the solenoid valve is switched and when the liquid is sucked into the liquid feed pump from the eluent tank, so that the chromatographic pattern observed by the
また、あらかじめ送液ポンプ28の駆動・停止するタイミングを算出しておき、実際に送液ポンプ28が送液しているタイミングに合わせて、検出器40での測定値のサンプリングを実施する。この算出データと測定データから、クロマトパターンの連続性が低下する部分に補正をかけたり、測定値のサンプリングのタイミングを調整したりすることで、クロマトパターンの連続性を確保し、正確性を向上させることができる。
Further, the timing of driving / stopping the
前述の実施形態の送液方法における第1送液シーケンスでは、溶離液を送液ポンプ28に吸引後、都度、ミキサ30へ溶離液を吐出する構成としているが、本開示はこの構成に限定されない。例えば、図6に示される他の実施形態の送液方法における第2送液シーケンスのように、複数の溶離液を送液ポンプ28に吸引後、ミキサ30へ吐出する構成としてもよい。具体的な内容については、以下に説明する。
In the first liquid feeding sequence in the liquid feeding method of the above-described embodiment, the eluent is sucked into the
図6に示される第2送液シーケンスのステップS32からステップS44までは、図2に示される第1送液シーケンスのステップS2からステップS14にそれぞれ対応している。ステップS46では、ステップS32で設定された全ての溶離液が溶離液タンクから送液ポンプ28内に吸引されたか判断する。設定された全ての溶離液が送液ポンプ28内に吸引された場合には、ステップS50へ処理が移行する。一方、まだ、送液ポンプ28内に吸引されていない溶離液がある場合には、ステップS48へ処理が移行する。
Steps S32 to S44 of the second liquid feeding sequence shown in FIG. 6 correspond to steps S2 to S14 of the first liquid feeding sequence shown in FIG. 2, respectively. In step S46, it is determined whether all the eluates set in step S32 have been sucked from the eluent tank into the
ステップS48では、次のシーケンスで吸引する溶離液の量を算出し、ステップS38からステップS48を繰り返す。 In step S48, the amount of eluent to be sucked in the next sequence is calculated, and steps S38 to S48 are repeated.
ステップS50では、送液ポンプ28を駆動させて送液ポンプ28内(ポンプヘッド内)の複数の溶離液を下流側(ミキサ30側)の流路へ吐出させる。
In step S50, the
ステップS52では、次の送液シーケンスで吸引する溶離液の量を算出し、ステップS38からステップS50を繰り返す。 In step S52, the amount of eluent to be sucked in the next liquid feeding sequence is calculated, and steps S38 to S50 are repeated.
次に、第2送液シーケンスを設定したときの送液機構22の動作の一例を説明する。
まず、電磁弁25を開いた後、送液ポンプ28を駆動し、溶離液タンク23から溶離液を吸引する(液体吸引工程)。次に、送液ポンプ28を停止させ、電磁弁25を閉じる(弁閉じ工程)。
Next, an example of the operation of the
First, after opening the
次に、電磁弁26を開いた後、送液ポンプ28を駆動し、溶離液タンク24から溶離液を吸引する(本開示における開閉弁を閉じる別の工程(別の液体吸引工程)。
Next, after opening the
これにより、送液ポンプ28内で吸引された溶離液同士が混合する。
As a result, the eluents sucked in the
そして、送液ポンプ28を駆動させてミキサ30側へ溶離液を吐出する(液体吐出工程)。なお、吐出された溶離液は、ミキサ30へ送られる。
Then, the
以上により、他の実施形態の送液方法では、電磁弁25又は電磁弁26を開いて送液ポンプ28側で駆動時間を変化させる等して溶離液の吸引量を制御するため、吸引量の制御が電磁弁25および電磁弁26の性能に依存しない。このため、例えば送液ポンプ28を駆動した状態で電磁弁を切替えて吸引量を制御する方法と比較すると、液体の吸引量が変動せず、正確に液体を吸引できる。また、送液ポンプ28で一の溶離液と他の溶離液を続けて吸引し内部に貯留するため、溶離液同士を送液ポンプ28内で混合することができる。これにより、送液ポンプ28の下流側流路に設けられたミキサ30で複数の種類の異なる溶離液の混合濃度をさらに均一に制御することができる。
As described above, in the liquid feeding method of the other embodiment, the suction amount of the eluent is controlled by opening the
前述の実施形態の送液方法では、それぞれの溶離液送液ラインに電磁弁を備えた2種類の溶離液を混合しているが、本開示はこの構成に限定されない。複数種類の溶離液を混合してもよい。 In the liquid feeding method of the above-described embodiment, two types of eluents provided with a solenoid valve are mixed in each eluent feeding line, but the present disclosure is not limited to this configuration. Multiple types of eluents may be mixed.
次に、本開示の実施例について説明する。なお、本開示は、下記の実施例により制限されない。 Next, examples of the present disclosure will be described. The present disclosure is not limited by the following examples.
(実施例)
本開示の測定装置の送液機構を第1送液シーケンスで動作させた場合の一の溶離液の濃度を測定した。
(Example)
The concentration of one eluent was measured when the liquid feeding mechanism of the measuring device of the present disclosure was operated in the first liquid feeding sequence.
<測定装置>
実施例として、前述の実施形態の測定装置を準備した。
また、送液シーケンスは、第1送液シーケンスに設定し、溶離液の濃度を検出器40での吸光度の変化として測定した。比較例として、第2送液シーケンスのステップS42を省略し、送液ポンプ28を稼動した状態で、ステップS44及びステップS48(電磁弁25及び電磁弁26の開閉を切り替え)を行い、2つの溶離液を混合させ、実施例と同様に検出器40での吸光度の変化を測定した。
混合された溶離液の濃度に対応する吸光度の設定値(理論値)と実施例での実測値を図7に、比較例での実測値を図8に示す。
<Measuring device>
As an example, the measuring device of the above-described embodiment was prepared.
Further, the liquid feeding sequence was set to the first liquid feeding sequence, and the concentration of the eluent was measured as the change in the absorbance at the
FIG. 7 shows the set value (theoretical value) of the absorbance corresponding to the concentration of the mixed eluent and the measured value in the example, and FIG. 8 shows the measured value in the comparative example.
図7と図8を比較して分かるように、実施例での実測値は、比較例での実測値よりも設定値に近似している。このことから、本開示における送液シーケンスを用いることで、種類の異なる溶離液の混合濃度を正確に制御できていることが分かる。 As can be seen by comparing FIGS. 7 and 8, the actually measured values in the examples are closer to the set values than the actually measured values in the comparative examples. From this, it can be seen that the mixed concentration of different types of eluents can be accurately controlled by using the liquid feeding sequence in the present disclosure.
20 測定装置
22 送液機構
23 溶離液タンク(貯留部)
24 溶離液タンク(貯留部)
25 電磁弁(開閉弁)
26 電磁弁(開閉弁)
28 送液ポンプ(ポンプ)
20
24 Eluent tank (reservoir)
25 Solenoid valve (on-off valve)
26 Solenoid valve (on-off valve)
28 Liquid feed pump (pump)
Claims (3)
一の前記開閉弁を開放し、一の前記上流側流路から前記プランジャポンプで液体を吸引する吸引工程と、
前記吸引工程の後に、前記プランジャポンプを停止し、開放状態の前記開閉弁を閉じる閉鎖工程と、
前記閉鎖工程の後に、前記下流側流路へ、前記プランジャポンプで吸引した液体を吐出する吐出工程と、
を備えた送液方法。 A plurality of reservoirs in which different types of liquids are stored, a plunger pump that sucks the liquid stored in the reservoir and discharges it to the downstream flow path, and an upstream flow path that connects the plunger pump and the reservoir. Used in a liquid feeding mechanism equipped with multiple on-off valves, each of which is provided in
A suction step of opening the on-off valve and sucking a liquid from the upstream flow path of the plunger pump.
After the suction step, the plunger pump is stopped and the on-off valve in the open state is closed .
After the closing step, a discharge step of discharging the liquid sucked by the plunger pump to the downstream flow path and a discharge step.
Liquid feeding method equipped with.
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