JP7405208B2 - 送液ユニット、ならびに、液体クロマトグラフィ分析システムおよびその制御方法 - Google Patents
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Description
図1は、本開示のLCシステム100の概略的な構成を表す図である。図1に示されるように、LCシステム100は、送液部10、オートサンプラ20、カラムオーブン30、検出器40、分析流路50、および、コントローラ60を含む。
カラムオーブン30は、カラム31を含む。カラム31は、オートサンプラ20によって分析流路50に注入された試料を分離するために利用される。カラム31は、カラムオーブン30内に収容されている。カラムオーブン30は、カラム31の温度を予め設定された温度に制御する。
サンプルについて生成されるクロマトグラムのピーク形状を調整するために、サンプルが希釈される場合がある。本明細書では、LCシステム100において、サンプルが希釈されることなく分析される場合の分析モードを「標準モード」と称し、希釈されたサンプルが分析される場合の分析モードを「希釈モード」と称する。
LCシステム100において、送液ユニット13は、標準モードと希釈モードとで異なる経路を形成するためのポジションを取る。図2は、標準モードにおける送液ユニット13のポジションを示す図である。図2に示されるポジションは、「標準ポジション」とも称される。図3は、希釈モードにおける送液ユニット13のポジションを示す図である。図3に示されるポジションは、「希釈ポジション」とも称される。
図2に示された標準ポジションでは、第1ポンプ11から供給される第1溶媒は、管131を介して第2混合器13Dに導入され、その後、管133を経て第1混合器13Gへ導入される。一方、第2ポンプ12から供給される第2溶媒は、管132を介して第1混合器13Gへ導入される。第1溶媒および第2溶媒は、第1混合器13Gで混合された後、管134および管135を介して、カラム31へ導入される。
図3に示された希釈ポジションでは、第1ポンプ11から供給される第1溶媒は、管131を介して第2混合器13Dに導入される。一方、第2ポンプ12から供給される第2溶媒は、管132を介して第2混合器13Gへ導入され、その後、管134および管135を介して、第2混合器13Dへ導入される。
図4~図7のそれぞれは、既存技術に従った送液ユニットの構成の具体例を示す図である。以下、それぞれの具体例について説明する。
図4の構成例は、第1混合器913Gと第2混合器913Dとを含む。図4には、さらに、第1ポンプ911、第2ポンプ912、管811,812,813,814,815,816、オートサンプラ920、および、カラムオーブン930を含む。カラムオーブン930は、カラム931を含む。
図5の構成例は、第1混合器913Gと第2混合器913Dとを含む。図5には、さらに、第1ポンプ911、第2ポンプ912、第3ポンプ990、管821,822,823,824,825,826、オートサンプラ920、および、カラムオーブン930を含む。カラムオーブン930は、カラム931を含む。第3ポンプ990は、サンプルを希釈するための溶媒(希釈溶媒)を分析流路へ供給する。
図6の構成例は、第1混合器913Gと第2混合器913Dとを含む。図6には、さらに、第1ポンプ911、第2ポンプ912、第3ポンプ990、管831,832,833,834,835,836、オートサンプラ920、および、カラムオーブン930を含む。カラムオーブン930は、カラム931を含む。第3ポンプ990は、サンプルを希釈するための溶媒(希釈溶媒)を分析流路へ供給する。
図7の構成例は、混合器913Xを含む。図7には、さらに、第1ポンプ911、第2ポンプ912、管841,842,843,844、オートサンプラ920、および、カラムオーブン930を含む。カラムオーブン930は、カラム931を含む。
ここまで、図2および図3を主に参照して、本開示の実施の形態の構成が説明された。また、図4~図7を参照して、既存技術に従った構成が説明された。ここでは、本開示の実施の形態の構成を、既存技術に従った構成との対比によって説明する。
(2)導入コスト
(3)希釈用混合器の変更
(4)グラジエント用混合器の変更
(5)標準注入の性能
図8では、結果は、ランクA~Cで示される。ランクAは、構成が、基準について分析に適していることを表す。ランクBは、構成が、基準について分析に適しているとは言えないことを表す。ランクCは、構成が、基準について分析に適していないことを表す。以下、基準の内容および結果を説明する。
基準「希釈倍率の変更」は、希釈モードにおいて、サンプルの希釈倍率の変更が可能か否かを意味する。
2つ目の基準「導入コスト」は、LCシステムの実現においてコストの増大の抑制が可能であることを意味する。
基準「希釈用混合器の変更」は、希釈モードにおいてサンプルの希釈に利用される混合器の変更が可能であることを意味する。
基準「グラジエント用混合器の変更」は、標準モードにおいて、グラジエント溶出法に従った第1溶媒と第2溶媒の混合のために利用される混合器の変更が可能であることを意味する。
基準「標準注入の性能」は、標準モードでの分析の性能の良さを意味する。
図9は、送液ユニット13の具体的な構成の一例を示す図である。図9の例では、送液ユニット13は、第1混合器13G、第2混合器13D、および流路切替バルブ600を含む。流路切替バルブ600は、たとえば、島津製作所株式会社製の流路切替バルブ(https://www.an.shimadzu.co.jp/hplc/prominence/modules/7_flow-changeover-valve.htm)によって実現される。流路切替バルブ600は、6つのポート601~606を有する。ポート601~606の各々は、隣接する他の1つのポートと連結され得る。ポート606は、流れを止めるポートである。流路切替バルブ600は、複数のポートの中で接続するポートの組を変更することによって分析流路50における流路を切り替える。これにより、分析流路50における流路の切替が省スペースで実現され得る。
図12は、LCシステム100がサンプルを分析するために実施する処理のフローチャートである。一実現例では、図12の処理は、コントローラ60のプロセッサ61が所与のプログラムを実行することによって実現される。
上述した複数の例示的な実施形態は、以下の態様の具体例であることが当業者により理解される。
(第6項) 一態様にかかる液体クロマトグラフシステムは、第1の溶液および第2の溶液を移動相として利用する液体クロマトグラフィ分析システムであって、カラムと、前記第1の溶液を供給する第1のポンプと、前記第2の溶液を供給する第2のポンプと、前記カラムに向けてサンプルを注入するサンプラと、第1の混合器と、第2の混合器と、前記第1のポンプおよび前記第2のポンプから前記カラムまでの流路を、第1の流路および第2の流路の間で切り替わる切替装置と、を備え、前記第1の流路および前記第2の流路の各々には、前記第1の混合器および前記第2の混合器が含まれており、前記第1の流路では、前記第1の混合器は前記サンプラによるサンプルの注入部より上流側に位置し、前記第2の混合器は前記注入部より下流側に位置し、前記第2の流路では、前記第1の混合器および前記第2の混合器は前記注入部より上流側に位置し、前記切替装置は、前記カラムへの導入前にサンプルを希釈する第1モードでは、前記流路として前記第1の流路を構成し、前記カラムへの導入前にサンプルを希釈しない第2モードでは、前記流路として前記第2の流路を構成してもよい。
Claims (11)
- 第1の溶液および第2の溶液を移動相として液体クロマトグラフィ分析システムのカラムに送る送液ユニットであって、
前記第1の溶液は、第1のポンプから供給され、
前記第2の溶液は、第2のポンプから供給され、
前記液体クロマトグラフィ分析システムは、サンプルが注入される注入部を含み、
前記送液ユニットは、
第1の混合器と、
第2の混合器と、
前記第1のポンプおよび前記第2のポンプから前記カラムまでの流路を、第1の流路および第2の流路の間で切り替える切替装置と、を備え、
前記第1の流路および前記第2の流路の各々には、前記第1の混合器および前記第2の混合器が含まれており、
前記第1の流路では、前記第1の混合器が前記注入部より上流側に位置し、前記第2の混合器が前記注入部より下流側に位置し、
前記第2の流路では、前記第1の混合器および前記第2の混合器が前記注入部より上流側に位置し、
前記切替装置は、
前記カラムへの導入前にサンプルを希釈する第1モードでは、前記流路として前記第1の流路を構成し、
前記カラムへの導入前にサンプルを希釈しない第2モードでは、前記流路として前記第2の流路を構成する、送液ユニット。 - 前記切替装置の状態を制御するコントローラをさらに備え、
前記コントローラは、
前記第1モードでは、前記切替装置の状態を、前記第1の流路を構成するように制御し、
前記第2モードでは、前記切替装置の状態を、前記第2の流路を構成するように制御する、請求項1に記載の送液ユニット。 - 前記第1の混合器および前記第2の混合器の少なくとも一方を構成する混合器が交換可能である、請求項1または請求項2に記載の送液ユニット。
- 前記第1の混合器と前記第2の混合器は、互いに異なる混合容量を有する、請求項1または請求項2に記載の送液ユニット。
- 前記切替装置は、流路切替バルブを含む、請求項1または請求項2に記載の送液ユニット。
- 第1の溶液および第2の溶液を移動相として利用する液体クロマトグラフィ分析システムであって、
カラムと、
前記第1の溶液を供給する第1のポンプと、
前記第2の溶液を供給する第2のポンプと、
前記カラムに向けてサンプルを注入するサンプラと、
第1の混合器と、
第2の混合器と、
前記第1のポンプおよび前記第2のポンプから前記カラムまでの流路を、第1の流路および第2の流路の間で切り替わる切替装置と、を備え、
前記第1の流路および前記第2の流路の各々には、前記第1の混合器および前記第2の混合器が含まれており、
前記第1の流路では、前記第1の混合器は前記サンプラによるサンプルの注入部より上流側に位置し、前記第2の混合器は前記注入部より下流側に位置し、
前記第2の流路では、前記第1の混合器および前記第2の混合器は前記注入部より上流側に位置し、
前記切替装置は、
前記カラムへの導入前にサンプルを希釈する第1モードでは、前記流路として前記第1の流路を構成し、
前記カラムへの導入前にサンプルを希釈しない第2モードでは、前記流路として前記第2の流路を構成する、液体クロマトグラフィ分析システム。 - 前記切替装置の状態を制御するコントローラをさらに備え、
前記コントローラは、
前記第1モードでは、前記切替装置の状態を前記第1の流路を構成するように制御し、
前記第2モードでは、前記切替装置の状態を、前記第2の流路を構成するように制御する、請求項6に記載の液体クロマトグラフィ分析システム。 - 前記第1の混合器および前記第2の混合器の少なくとも一方を構成する混合器が交換可能である、請求項6または請求項7に記載の液体クロマトグラフィ分析システム。
- 前記第1の混合器と前記第2の混合器は、互いに異なる混合容量を有する、請求項6または請求項7に記載の液体クロマトグラフィ分析システム。
- 前記切替装置は、流路切替バルブを含む、請求項6または請求項7に記載の液体クロマトグラフィ分析システム。
- コンピュータによって実行される、第1の溶液および第2の溶液を移動相として利用する液体クロマトグラフィ分析システムの制御方法であって、
分析のモードを取得するステップと、
前記分析のモードに従って、前記第1の溶液を供給する第1のポンプおよび前記第2の溶液を供給する第2のポンプから前記液体クロマトグラフィ分析システムのカラムまでの流路を制御するステップと、を備え、
前記液体クロマトグラフィ分析システムは、サンプルを注入される注入部、第1の混合器、および第2の混合器を含み、
前記流路を制御するステップは、
前記分析のモードが前記カラムへの導入前にサンプルを希釈する第1モードである場合には、前記流路を、前記第1の混合器が前記注入部より上流側に位置し、前記第2の混合器が前記注入部より下流側に位置するように制御することと、
前記分析のモードが前記カラムへの導入前にサンプルを希釈しない第2モードである場合には、前記流路を、前記第1の混合器および前記第2の混合器が前記注入部より上流側に位置するように制御することと、を含む、制御方法。
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