JPH0368344B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は、ポストカラム脱離及び／又は試薬添
加反応の点で改良されている液体クロマトグラフ
イー（以下液クロと称す）装置と方法に関する。
詳細には、ポストカラム脱離又は反応装置により
必然的に起こされるバンドの拡幅が調節される液
クロの装置と方法に関し、この装置と方法により
有効な脱離又は薬剤添加反応を招来するという主
目的が同時かつ有効に達成される。 通常の高速液クロ（HPLC）ではカラムバンド
の余分な拡幅は普通、約50〜100μ台以下であ
り、一般的には分析にとり有意に有害ではない。
これは高速分析用カラムの場合も事実である。し
かし、ポストカラム反応器又は脱離装置という追
加の要素をカラムと検出器の間に使う場合にはバ
ンドの拡幅は若干大きくなる。高速分析用カラ
ム、例えば分離効率が理論的プレート数、約
20000以上であるカラム、の場合には、かかる追
加のバンド拡幅は検出感度への影響において及
び／又はサンプルへの妨害の主因として有害とな
ることがある。この点において本発明は、液クロ
分野でポストカラム、脱離反応を実施する際のサ
ンプルバンドの拡幅を調節するための実用的かつ
有効な解決策を提供するものである。 特定すれば、本発明の教示により有意に改良で
きる液クロ装置には、例えばH.Smallが “Applications of Ion Chromatography in
Trace Analysis”（米国ニユーヨークの
Acadenic Press社発行）の“Trace Analysis”
と題する章（米国特許3920397号明細書も参照さ
れたい）に記載の様な通常のイオンクロマトグラ
フイーで使用される装置がある。イオンクロマト
グラフイーはポストカラム脱離反応に基く分析法
である。この方法ではイオン交換分析用カラムに
入れた液体サンプルの電解質溶離液即ち移動相で
置き代えて、サンプルイオンの導電性感度による
検出を妨害する高導電性の溶離液バツクグラウン
ド溶液中に溶離される。従つて、イオン交換粒子
床からなる“脱離”用カラムを分析用カラムと検
出器の間に置き、サンプルイオンを検出できる、
例えば脱イオン水その他の弱イオン化バツクグラ
ウンド溶液に電解質溶離液を選択的に変えるのに
使う。しかし、バンドの拡幅は有害なので、比較
的小さい脱離用カラムのみがイオンクロマトグラ
フイーで役立ち、これらカラムではカラム中のイ
オン交換樹脂をしばしば再生するか、カラム又は
樹脂はしばしば交換する必要がある。溶離液溶液
の可使濃度の様な他の重要な制限も該方法に設定
される。更に、小さな脱離用カラムであつてもバ
ンドの拡幅は多くの場合に例えば300μ、即ち、
高速クロマトカラムの分離効率を低下させる恐れ
のある程度である。 液クロ流出液に添加して、特定の検出器（普通
は光度計、螢光計その他の検出器）による溶出サ
ンプルバンドの検出感度を高め、或は、目的バン
ドと重なる妨害バンドに関する感度を高めるのに
適する様に考慮された性質を持つた様々な化学薬
剤が開発されている。液クロに役立つと特に考え
られて様々な薬剤と薬剤反応はSnyder等により
Introduction to Modern Liquid
Chromatographyの第２版（1979）の740〜746頁
に詳述されている。この点に関する先行技術とし
ては更に、Gfeller等によりJournal of
Chromatograph、142（1977）の271〜281頁、
Frei等とJupilleによりそれぞれJournal of
Chromatographic Science、第17巻（1979年３
月）の152〜159頁160〜167頁に、Vance Nau等
によりAnalytical Chemistry、第51巻、第３号
（1979年３月）の424〜428頁に教示されている薬
剤と薬剤反応もある。以上に述べた教示や同様な
先行技術はかなり前より利用できるものではある
が、薬剤添加化学は過去の液クロにはわずかしか
応用されていない。 例えばGfeller等は、カラムクロマトグラフイ
ー式分離後のかかる反応技術の使用は10年以上前
から知られているが現在の高速液クロに関しては
ほとんどないと述べている。その理由の１つは未
解決の多くの技術的問題があるからである。 Snyder等は、現在の液クロ（LC）カラムに反
応検出を適用するには、余分のカラム効果が重大
になる可能性があるので装置設計に注意する必要
があると述べている。これら理由のため反応検出
器は現在のLCでは今迄のところ用途はかなり制
限されている。 上記の“余分なカラム効果”にはバンドの拡が
り即ち拡幅が含まれる。Frei等は、適当な反応検
出器はバンドの拡幅に対する抵抗が一定である様
に構成されると述べている。薬剤添加法に関して
Jupilleは、ハードウエアの改良の必要性（柔軟
性の損失を伴う）と、ポストカラム混合に起因す
るバンド拡幅による分離の喪失の危険を見つけ
た。 本発明は基本的には、充填材を内蔵した流通路
（例えば様々な断面形をした管、カラムその他の
通路）中で半径方向混合を作り出す装置を膜と組
合せて使つてイオンクロマトグラフイー用脱離装
置と、過度のバンドの拡幅を有効に制御する液ク
ロポストカラム反応用薬剤添加装置とを開発でき
るという発見である。 従来技術にまさる相違点に関しては、膜の使用
自体は新しくない。例えば、平らな膜は過去にお
いて本発明に似た応用で提案されている。しかし
本発明は、従来記載されていない充填材と膜との
組合せにより達成される改良にある。更に、技術
的相違に関しては、従来の平らなシート状膜に基
づく装置は、過度のバンドの拡幅の制御という点
においては特に有効ではない。それ故、これら装
置は厳格な有用性という点からは本発明に比肩し
得ない。 本発明が関連するもう１つの従来技術分野は、
“中空繊維製脱離装置”、“中空繊維製ポストカラ
ム反応器”として知られる装置である。これらは
それぞれ、T.S.Stevens等により“Ion Analysis
Method and Apparatus”という名称で1981年
１月15日に出願され、1981年７月29日にEP公告
No.32770として公告されたEP第812000495号出願
と、J.C.Davisにより“Liquid Chromatographic
Method and Apparatus With Hollow Fibcr
Device For Post Column Derivatization”と
いう名称で1981年７月10日に出願されたEP第
819021221号出願とに記載されている。 本発明と従来技術との最も明白な相違は、前者
では充填材と膜の組合せを使うが、後者ではこの
組合せは考慮されておらず、膜のみを使用する点
にある。有用性における差は液クロ実施者にとり
非常に有意義である。しかしこれは中空繊維製脱
離装置という従来の装置が例えば重要でない開発
品であると言つているわけではない。それは、充
填されていない床形の脱離用カラムに関し知られ
ている欠点の多くが該装置により解消されている
からである。しかしこれら利点はバンドの拡幅が
過度になるという犠牲の下に初めて達成されてお
り、これが本発明が解決した問題点であり、本発
明の膜技術は液クロ分析にとり一層有意に価値あ
るものである。 前述の脱離反応とは対照的に、薬剤添加反応に
関しては、本発明の技術的貢献は若干の別の観点
から考察される。但し、多くの場合、最も重要な
利点は、本発明が有益なことには、液クロ実施者
がポストカラム薬剤添加目的にとりほとんどない
し全く有用性がないと従来思われていた膜、膜構
造物の選択、使用を可能にしたことである。この
点に関しては、従来の液クロ反応装置（例えばJ.
C.DavisがEP第819021221号出願に記載したもの）
ではバンドの拡幅が激しいので非常に細い中空繊
維ストランドのみが使用できると教示されてい
る。従つて、実際には、既知膜材中のほんの２〜
３種がDavisにより厳格に要求される形で利用で
きる。これとは対照的に、液クロ用薬剤添加目的
にとり最適の膜の開発においては本発明は狭い中
空繊維分野に限定されない。これは有害なバンド
拡幅を制御するのに、本発明は中空繊維の形状寸
法に限定されないからである。 以下の定義は本発明を更に説明するものであ
る。 “分析用カラム”は、粒子、ビーズの様な支持
体、或は他支持体、例えば毛細管等に普通支持さ
れており、液クロ式分離の実施に役立つ適当なク
ロマトグラフイー固定相を意味する。 “溶離液”は、液クロ式分離の実施のために分
析用カラムと共に使うのに適当な液体移動相を意
味する。 “中空繊維”は、内径即に内腔サイズが20〜
1000ミクロン（0.20〜１mm）と極度に小さい管即
ち繊維を意味する。 “膜”は、イオンを選択的に交換するか薬剤を
選択的に透過させ、検出可能の有用量の対象サン
プルは拒絶即ち保持する物質を意味する。 “再生剤”ないし“再生剤溶液”は、対象サン
プルを高感度で検出するために、電解質溶離液を
脱イオン水その他のイオン化度の低い即ち弱被イ
オン化体に化学的に転化できるようにイオン交換
膜を再生するのに役立つ種類のイオンを意味す
る。 “薬剤”は、対象サンプル又はその誘導体の検
出感度を高めるために、膜を通つてクロマトグラ
フイー式分析用カラムからの流出液中に導入され
た時に対象サンプル又は、対象サンプルが完全に
は分離されていない妨害となるサンプルと化学的
に直接又は間接に反応する化学品ないしその組合
せを意味する。 “充填剤”は最も特定すれば、一例に即ち液通
過多孔性である様に配置された粒子を意味する。
最広義において、本発明の粒子マトリツクスの混
合効果を２倍にし、但し、他の点においては本発
明の目的を害することのない様にするために、中
空繊紙で構成されたチユーブ又は平らな膜で形成
された流通路の内部に存在し、焼結された又は連
続気泡マトリツクスで形成された小さな鎖又は、
特定形状のワイヤーであつても良い。 “反応器”は、薬剤添加によるポストカラム反
応用液クロ装置を意味し、更には、一般的には、
イオンクロマトグラフイーで脱離反応を実施する
ためのポストカラム脱離装置も意味する。 反応器又は脱離装置２０において、膜を通して
溶出液と薬剤とが接触する、すなわち物理的には
膜によつて溶出液と薬剤とが分離されている。第
１の態様として１本又は複数本のチユーブの内部
を溶出液が通り、その外部に薬剤が存在すること
である。この場合チユーブでの内部が流通路とな
る。 第２の態様は、第８〜９図に示すように平らな
膜によつて仕切りを設けても良い。溶出液は平ら
な膜間の流通路を通る。平らな膜の仕切りの構造
は、第８〜９図に示される態様に限定されない。
又膜の配置は第１及び第２の態様以外であつても
良い。 “選択的に暴露された”は、一面がクロマトグ
ラフイー流出液との接触のために流通路に暴露さ
れており、その対向面が膜の壁厚により流通路と
流出液から単離されている膜の状態をさす。 本発明は液体クロマトグラフイー流出液を検出
器に送るのに適合した流通路を内蔵する液体クロ
マトグラフイー反応器において、 充填材が膜内又は膜間の流通路内に置かれ、 充填材が流通路内に配置され、流出液中に溶離
されたサンプルバンドの拡幅の減少に有効である
こと； 膜が、流出液中の溶離液の電解質を弱イオン化
する目的のために、或は、流出液との混合のため
に薬剤を膜を透過させて流通路中の導く目的のた
めに流通路中で選択的に暴露される有効表面部分
を持つこと； を特徴とする反応器に関する。 本発明は又、液体クロマトグラフイー流出液を
検出器に送るのに適合した流通路を内蔵する液体
クロマトグラフイー反応器において、 充填材が膜内又は膜間の流通路内に置かれ、 充填材が流通路内に配置され、流出液中に溶離
されたサンプルバンドの拡幅の減少に有効である
こと； 膜が、流出液中の溶離液の電解質を弱イオン化
する目的のために、或は、流出液との混合のため
に薬剤を膜を透過させて流通路中の導く目的のた
めに流通路中で選択的に暴露される有効表面部分
を持つこと； 約20000サイクル／秒以上の周波数をイオン交
換膜に適用するための超音波浴を有する、 ことを特徴とする反応器に関する。 本発明は、又液体クロマトグラフイー流出液を
検出器に送るのに適合した流通路を内蔵し、 充填材が膜内又は膜間の流通路内に置かれ、 充填材が流通路内に配置され、流出液中に溶離
されたサンプルバンドの拡幅の減少に有効である
こと； 膜が、流出液中の溶離液の電解質を弱イオン化
する目的のために、或は、流出液との混合のため
に薬剤を膜を透過させて流通路中に導く目的のた
めに流通路中で選択的に暴露される有効表面部分
を持つこと； を特徴とする液体クロマトグラフイー反応器から
なる脱離装置、 脱離装置と直列に配列されたイオン交換分析用
カラムと液体クロマトグラフイーイオン検出器と
を有し、 サンプルバンドが分離されるか又は部分的に分
離されている分析用カラムからの流出液を脱離装
置の流通路を通過させ、その後に検出器に導いて
流出液中の単数又は複数の対象サンプルバンドを
測定する装置に関する。 本発明は、又サンプルを分析用カラムに入れ、
溶離液で置換し、サンプルバンドがクロマトグラ
フイー的に完全又は部分的に分離している分析用
カラムからの流出液を、流通路を内蔵する反応器
を通じて検出器に送り、流通路内で脱離反応又は
試薬添加反応を促進して単数又は複数の対象サン
プルバンドの検出感度を高める液体クラマトグラ
フイー分析方法において、 充填材を使つてサンプルバンドの拡幅を少くす
ること； 充填材が、流出液を収納し、流出液を検出器に
導く流通路内にあること； (a)脱離反応の目的で流出液とのイオン交換のた
め、又は(b)試薬添加反応の目的で流出液との混合
のために試薬に流通路を構成する膜を透過させる
ために流通路内で選択的に暴露される表面部分を
持つイオン交換膜で使うこと； を特徴とする方法に関する。 本発明を詳述すると、脱離目的と薬剤添加目的
との両者にとり最も好ましい装置の形は内径（I.
D.）が約500〜2000μ、最も好ましくは約600〜
1000であり、内腔が充填材で満たされている小さ
な管形即ち中空の繊維膜である。 分析用カラムからの流出液は充填されている管
形膜の内腔に入り、その内面で脱離反応に付され
或は、薬剤を膜壁を透過させて分析用カラムから
の流出液と物理的に混合させる。 膜サイズ域が好ましく、粒子サイズが適当なら
ば、許容範囲内での低逆圧でのバンドの拡張は少
なくなる。はるかに大きい管形膜を設計してもバ
ンド拡張を有効的に非常に小さくでき、又、高速
分析用カラムに害はなく、これは典型的には、招
来される高背圧（望ましくないことだが、補強用
ジヤケツトその他の適当な膜補強材が必要となる
ことがある）で達成される。 該脱離反応に役立つ膜は一般的に、分子的に多
孔性のイオン交換膜として記述される。膜と反対
の帯電のイオンは膜を選択的に透過する傾向があ
り、一方、同一帯電のイオンは拒絶される。これ
ら膜は典型的には様々な合成ポリマー、例えばエ
チレン、のスルホン化（負帯電膜）かアミノ化
（正帯電膜）により製造される。特に役立つのは、
溶媒耐性がすぐれており、有用サイグが商業的に
容易に入手できる故に好ましいスルホン化ポリフ
ルオロカーボン膜（商標Nafion（登録商標）で販
売されている）である。 本明細書で用語“脱離”ないし“脱離”反応は
弱導電性バツクグラウンド中にサンプルイオンを
高感度で検出する目的で電解質溶離液が弱イオン
化体に変えられる、イオンクロマトグラフイーに
独特の反応に特に関する。普通の形の有用な脱離
反応の例を次の表に示す。表中、R^-は負帯電
膜の使用を示し、R⁺は正帯電膜の使用を示す。

【表】 脱離反応で使われる帯電膜は膜を連続的に再生
するために分析用カラムからの流出液から離れた
方の表面でイオン体（H⁺、OH^-、Cl^-等）含有
溶液又はスラリーと接触させる。好ましくは、再
生剤が流出液中に漏出することなく、かつ、流出
液を完全に中和即ち脱離するのに充分な濃度で膜
のこの面に連続供給される。再生剤はイオン交換
高分子幹に取り付けられた交換性イオン（H⁺、
OH^-、Cl^-等）の形で有益に用いることもでき
る。例えば、酸又は塩基体のイオン交換樹脂、特
に、水や水性スラリーに部分的か完全に溶解する
樹脂を使用できる。 薬剤を分析用カラムからの流出液に添加するに
関しては、様々な既知タイプの膜（管形又はフイ
ルム式）を用いて選択的な化学活性薬剤を透過さ
せることができる。特に役立つのはアメリカ特許
3546209号発明の方法等で製造される多孔性セル
ロース物質である。セルロース膜の透過性は一般
にサイズ選択に基づき、従つて、様々な試薬の透
過に幅広く応用できる。典型的にはポリオレフイ
ンや、或はシリコンラバーその他の多種の他高分
子材料から生成される様な合成高分子膜も薬剤添
加目的に適合できる。これら膜は帯電されていて
もいなくてもよい。例えば、イオンクロマトグラ
フイーの所で記述した帯電膜が薬剤添加に役立
つ。その一例を追つて実施例６に示す。薬剤添加
に適した膜はアメリカ特許3864087；4025308；
4131428号公報にも記されている。これら文献に
は、本発明の応用に適した被充填膜構造に構成で
きる既知の選択透過性膜材料の選択に役立つ例示
的教示があるので引用した。 薬剤添加法の反応動力学は従来開発された薬剤
と同様に、本発明にとり既知の背景技術であり、
その実施に役立つと考えられる。例えば、液クロ
で役立つ重要な薬剤反応のうちの幾つかの特例と
これら薬剤の透過のために特定的に選択された膜
とがJ.C.Davisにより述べられている（EP第
81902122.1号出願）。 充填材の重要性は一般的には脱離反応に関して
は、典型的な薬剤添加法とは別の観点から考察さ
れる。これは、脱離反応において、達成される高
度の有用性は(1)最も重要な、イオン性溶質が膜に
向かつて半径方向移動（混合）し、その結果とし
てイオン交換能が大いに高められて例えば非常に
短い流路の作用が可能になること；と(2)一連の非
常に小さい流通路（１つの大直径流通路ではな
い）を使い層流型のバンド拡幅を減少させること
に匹敵しうる様に、大きな充填材含有流通路中に
小さな流通路流が復製されること；との組合せに
基く。一般には、多くの場合には、薬剤添加にと
り主として重要であり、従つて、従来可能と考え
られていた以上にはるかに大きい管形膜（他の適
当な流路）の使用を可能にするのは後者の効果(2)
のみである。 満足に作用し、簡単な成形加工に服しやすいの
で粒子以外の充填材を使う技術的理由はほとんど
ない。しかし、混合効果(1)と、層流型のバンド拡
幅を減少させる溝小型化効果(2)とは非粒子型挿入
物により再現されることがある。幾分実用的な後
者タイプの充填材は、テーリング現象を招来する
死流空間を作り出すことがない焼結構造と連結気
泡構造である。小さな鎖や波形のワイヤやホイル
も同様に混合を招来し、層流型バンド拡幅効果を
有効的に減少させる様に流通路の中心部分の一部
となる。 本発明の他の目的、特徴、利点は、添付図面を
参照しながら以下の詳細な記載から明らかにな
る。 第１図には、クラマトグラフイー式分析用カラ
ム１０からなる液クロ装置の略図が示されてい
る。この分析用カラムは、典型的には、サンプル
が流出して成分に分離する粒状充填材又はゲルの
形をしている囲み込まれたクロマトグラフイー式
分離手段からなる。様々なタイプの分離手段を使
い、例えばSnyder等により幅広く記載されてい
る如き適当な分析用カラムを構成できる。インク
ロマトグラフイー式分析に関しては、アメリカ特
許3966596号公報記載の分析用カラム、Stevens
等が1982年２月５日提出のEP第82100848.9号出
願に記述の高速カラムを優先選択する。 溶離液即ち移動相を分析用カラム１０に加える
に好ましい手段は溶離液１４を含む溶離液溜め１
２からなり、溶離液１４は任意のパルス減衰コイ
ル（図示されていない）の備わつたクロマトグラ
フイーポンプ１６により溜めから引き出される。 サンプル添加に好ましい手段は例えば、シリン
ダを取り付けることのできるサンプル注入弁１８
からなる。装置に弁１８から添加されたサンプル
はポンプ送りされる溶離液により装置を通つてク
ロマトグラフイーカラム１０に送られる。サンプ
ルはカラム１０中の流出液中に溶出され、その成
分は溶離液即ち移動相のバツクグラウンド中にク
ロマトグラフイーにより排除されると思われる。 反応器／脱離装置２０はコイル形の充填材含有
管形膜２２を内蔵し、カラム中の内腔に流出液が
送られる。充填材含有管形膜の対向外表面を、流
出液の流れに対向して優先的に流れる流動性再生
剤／薬剤流２４中に浸漬する。この再生剤／薬剤
溶液を優先的に重力輸送により溜め２６から流れ
調節弁２８を通り供給し、最終的には装置２０か
ら廃棄する。流出液は再生剤／薬剤溶液で化学的
に変性された充填材含有管形膜の内腔から現れ、
最終的には連続流として液クロ検出器３０に送ら
れる。 検出器では流出液により、導電度、吸光度、ケ
イ光等に比較した電気シグナルが生まれ、このシ
グナルは検出器から最終的には適当な可視記録計
３２に送られ、同時に、典型的には帯記録紙型記
録計３４を使つてクロマトグラムを作る。イオン
クロマトグラフイー式分析に本発明を応用する時
にはイオン検出器（導電度検出器が優先）を使
う。 第２図には反応器／脱離装置の好ましい構成が
示されている。充填材含有管形膜２２はこの態様
では３８で示される如く溝削りされている支持用
のシリンダー即ちマンドレル３６の周囲にコイル
巻きされている。充填材〔優先的には（第３図に
示される）粒状充填材即ち粒子６０〕に対する支
持系を形成し、前者が後者から脱着して管内部に
移動しない様に管形膜の短断面をスロツト３８中
に圧入し、偏平ないし卵形の形に適合させる。こ
れら態様では簡単な管形クリツプをスロツト３８
の均等代用品とできる。充填材含有管形膜の末端
部分４０，４２を“乾燥状態で”ねじ込み型離溶
液入口の内腔と出口部分４４，４６にそれぞれ挿
入し管を水で膨張させるか、適当な接着性コーテ
イングの使用によりシールする。この配置の管形
膜は流出液の入口４４領域からスロツト３８にか
けて６０で充填されているのが好ましいが、管が
充填されていなくても、スロツト前方の管形膜の
短断面には有効効果な本質的にはほとんどないし
全くない。 環形の再生剤／薬剤空間４８がマンドレル３６
のすぐ囲りに定められ、このマンドレルの周囲に
共軸配置されたシリンダー５０により形成されて
いる。末端キヤツプ５２，５４はシリンダー５０
とマンドレル３６の隣接端に結合され、該マンド
レルは、再生剤／薬剤入口５６を通じて溜め２６
と、再生剤／薬剤出口５８を通じて廃棄物収集容
器（図示されていない）と連通している。上述の
如く閉じられている再生剤／薬剤空間を定めてい
る。 第３図は、イオンクロマトグラフイー装置で改
良脱離装置として有益に使用できる充填材含有管
形膜の運転の例図である。希再生剤、例えば
H₂SO₄／水、を充填材含有管形膜の外壁に接触
し、例えば溶離材NaOHとサンプルとから構成
される流出液を管形膜の内腔中に給送する。流出
液が管形膜の内腔を通つて流れるにつれて管の内
表面（及び／又は追つて定義する如く粒子６０表
面）で活性イオン交換部位に会い、Na⁺流出イオ
ンを管形膜のH⁺イオンと交換させ、脱イオン水
（サンプルイオンは高感度で検出できる）を生成
する。交換されたNa⁺イオンは究極的には管形膜
の壁を通つて再生剤溶液に入り廃棄される。一
方、ドンナン排除により対応OH^-イオンは膜で
拒絶される。かくてOH^-イオンは流出液中に留
まり、再生剤のＨイオンと水を形成し、管形間の
活性部位を連続的に再帯電させる。同様な脱離反
応は正に帯電した即ちアミノ化された充填材含有
管形膜でも予想され、例えばHCl溶離剤イオンを
再生剤のOH^-イオンで中和即ち脱離する。かく
て、本質的に全ての脱離反応が、上記タイプの負
又は正に帯電した充填材含有管形膜構造物のいづ
れかを適当に使つた装置により達成できる。 薬剤添加法は脱離反応とは、後者では流出液を
均合良く中和することを考慮するが、多くの場合
に、検出感度に悪影響することなく過剰の薬剤を
流出液に添加できる点である。このため一般に、
薬剤が流出液中に漏出して検出感度が下がる値以
下に薬剤濃度を制限する。しかし、大きな高分子
分子に結合された様な不動再生剤（例えば溶かし
たイオン交換樹脂やイオン交換粒子スラリー）は
高濃度で使用できる。かかる大きな高分子分子は
膜壁を透過できないからである。 膜漏出があり得ない過剰量でも耐えられる故に
再生剤や薬剤の濃度を適度に高くできる場合には
新鮮な向流の再生剤や薬剤の溶液を連続使用する
ことにより例示した装置２０の代わりに大きな静
止型即ち補充不能の溜めを使用できる。 可能ならば静止型溜めを使用でき、この場合に
は単に充填材含有管形膜を補充不能の再生剤／薬
剤濃厚溶液に浸漬する。該溶液は撹拌して濃度差
の発生を避けるのが好ましく、新鮮溶液で定期的
に代える。膜の拒絶特性が完全でなくても、液出
液漏れにより生ずる、再生剤や薬剤の大きな濃厚
溜め中の汚染物は非常に希薄である。この汚染物
が妨害物となり得るとしてもその影響はせいぜ
い、使用期間において基線をわずかに変えるだけ
である。静止型溜め設計の適当な応用は実施例６
に特に記してある。 本発明の実施に役立つ管形膜の内腔サイズは20
〜10000μI.D.である。一般に、同様な寸法が平膜
構造物にも当てはまる。ここで10000μI.D.という
数字は本発明での最大値としての、これら装置で
使用される流通路の断面寸法をさす。かかる流通
路即に内腔の空隙率は約20ml未満が望ましい。 最小寸法20ミクロンは現在の中空繊維製造技術
の製造限度に近い。本発明で使用できる最小サイ
ズの管は、管が悪影響受けることなく許容できる
背圧で本質的に決まる。これは延滞流速の関数な
ので、例えばScott等がJ.of Chrom.、169巻、51
頁（1979）に記載の微内腔クロマトグラフイーで
の極小管形膜の使用が考えられる。更に、本発明
では並列の数個の膜を使つて実施できるので、好
適態様として例示される如く、これら態様では多
くの小管を使つて、例えば単一管形膜としての使
用を排除することのある背圧限度を克服できる。 10000μI.D.というサイズ上限は、I.D.が余りに
大きい管は保持容量が余りに大になるという不利
を招き、その結果、分析所要時間が不必要に長く
なるという事実に専ら基づく。 充填用粒子のサイズも背圧値とバンドの拡幅の
度合いに有意に影響する。一般に、管の内腔サイ
ズに比べ非常に大きい粒子や非常に小さい粒子で
は背圧は高くなる。従つて、背圧を許容できる程
度に低く維持することのできる最適サイズがこれ
らの値の間に存在する。 一方、バンドの拡幅は、粒子サイズが管サイズ
に比べ小さくなるにつれて一般的に不変的に改良
される。しかし、この改良は粒子サイズが小さく
なるにつれて有意性は暫進的に少なくなる。即
ち、内腔サイズに関しては、中間のサイズ領域に
おいては非常に限定的な最適サイズを選択でき、
この場合にサイズを更に小さくしてもバンドの拡
幅を更に小さくする点に関しては有意な利益はほ
とんどない。又、充填材の添加に起因する高背圧
は正に許容範囲内にある。バンドの拡幅が所望通
りに少ないことと、背圧の増加が許容程度に少な
いこととの両者が実現されるこれら粒子サイズの
最適中間範囲は使用される管状膜や流通路の横断
面の特定サイズに依存して極めて異なる。一般
に、内腔サイズに関連した用語として（即ちその
一部として）述べた“中間”サイズ範囲は狭く、
内腔サイズの上昇につれては内腔サイズに比べ小
さい粒子を選択することを必要とする傾向があ
る。 この現象は第４図のグラフにより例示される。
このグラフは絶対的意味において当てはまると考
えてはならない。特定の流速と膜長を仮定してい
るからである。特に、グラフに示された背圧値は
示されている流速以外では有意にシフトしてい
る。 このグラフ上にプロツトされているデータは実
施例１の結果に基づく。プロツトされているこの
データから、充填材サイズが４倍減少するとバン
ドの拡幅が２倍減少し、一方、背圧が16倍にな
り、他因子は全て一定値のままであるという仮定
に基づいて類推が可能である。グラフの左すみに
向かつて対角線的に移動させるとバンドの拡幅は
一般的に改良されるが、背圧上昇速度は速くな
る。約200μというバンドの拡幅値では影響は
一般に有害ではなく、それゆえ、多くの場合にお
いてそれ以上の改良を求める理由はほとんどな
い。しかし、このグラフが明らかに示唆する如
く、200μは決つして、達成可能のバンドの拡
幅の最低減少値ではない。600〜1000μの最も好
ましい内腔直径範囲内の管形膜の場合に最適の粒
子は、内腔直径の0.6〜0.8倍のものである。 実施例 １ イオン交換膜としてデユポン社（Dupont
Company）から市販されているナフイオン○登
（Nafion 管形膜を、充填材として一般に球形で
不活性なスチレン−ジビニルベンゼンコポリマー
ビーズを使い比較テストのための脱離装置を作つ
た。篩を使い、篩の目に堅固につまつたビーズを
取ることによりビーズサイズを注意深くコントロ
ールした。顕微鏡観察によりビーズが同一直径±
５％のサイズを持つことを示した。ビーズを、小
量のノニオン界面活性剤（１％濃度のBrij（商標）
３５が適当）を含む脱イオン水中の充填材希スラ
リーを流出流入口中に真空吸引するか注入するこ
とにより予備集成又は部分集成した脱離装置中に
充填した。相対的なバンドの拡幅を評価するため
に該装置を、分析用カラムを取りはずしたデイオ
ネツクス（Dionex）10型イオンクロマトグラフ
と共に使つた。脱離装置の流出液入口はサンプル
注入弁に直接接続した。 次のクロマトグラフイー条件を使いバンドの拡
幅を調べた。 流出液：0.0024Ｍ Na₂CO₃／0.003Ｍ
Na₂HCO₃（脱イオン水中）（160ml／時） 再生剤：0.02N H₂SO₄（160ml／時） サンプル：次成分（ppm単位）を含む50μの脱
イオン水溶液 0.8F^-、1.0Cl^-、5.0NO₂ ^-、14PO₃ ^-3、2.5Br^-、
8.5NO₃ ^-、12.5SO₄ 検出感度：1200μモー／cm（全規模） バンドの拡幅は標準サンプルを注入し、三角形
のピーク基線の幅（μ）を測定することにより
計算した。ついでサンプル注入容量（μ）を減
じてバンドの拡幅の測定値（μ）を得た。得ら
れたデータを表に示す。

【表】 表のデータは、充填材を使うと膜の必要性が
はるかに減り、バンドの拡幅もはるかに減ること
を示している。これらの改良は使用した管のI.D
が最長（ナフイオン○登810−Ｘ）だと最大である。
充填材を有する装置の全て（但し装置No.８は除
く）において、充填材なしのIDが400μ、800μの
管の作用の場合よりバンドの拡幅は少なかつた。
装置No.８でのバンドの拡幅が本発明により構成さ
れた装置の限界有用性を定めると考えられる。こ
のデータは第４図にプロツトされており、過度の
バンドの拡幅の故に非有用性を定るために引かれ
た限界ライン付近に現われている。 実施例 ２ 本実施例の目的は同一クロマトグラフイー条件
下で、高速分析用カラムが備わり、これら連続実
験で使う様に改良されているデイオネツクス10型
イオンクロマトグラフ装置の分離効率を(a)Ｈイオ
ン体のDowex50W×16イオン交換樹脂で満たさ
れ、サイズが2.8×500mmの通常のイオン交換樹脂
床形脱離用カラム(b)最適体の充填材を含まない管
形膜型脱離装置（表の装置No.２）(c)充填材を含
む管形膜型脱離装置（表の装置No.３）と比較す
るためである。溶離材／再生剤組成物、標準サン
プルは実施例１と同一だつた。各実験で同一の高
速分析用カラムを使い、同一の検出感度（7.5μモ
ー１cm 図全体にわたり振れる）を使つた。 第５図は、通常の脱離カラムを使つた時に得ら
れたクロマトグラムの再現である。第７図は、本
発明の充填材を含む管形膜状脱離装置を使つた時
に得られたクロマトグラムの再現である。第７図
のピークを示す改良された分離能、特にCl^-と
NO₂ ^-の又、Br^-とNO₃ ^-の分離を第５図のピーク
と対比して注目されたい。NO₂ ^-ピークは第７図
における方が高い。これは、本発明によればバン
ドの拡幅が少なく、NO₂ ^-が通常の脱離カラムで
はイオン交換樹脂と部分的に反応し、溶離液流か
ら除き少ないNO₂ ^-イオンが検出器に送られるか
らである。第６図は、充填材を含まない管形膜状
脱離装置を使つて得たクロマトグラムの再現であ
る。第６図と第７図との比較によつても、バンド
の拡幅の減少による本発明のすぐれた分離効率が
わかる。この優秀性は、特にCl^-とNO₂ ^-との、
又、Br^-とNO₃ ^-との鋭いピークとより明らかな
分離により実証されている。又、ピークは第７図
の方が高く、検出感度がすぐれている。 実施例 ３ 本実施例の目的は、イオンクロマトグラフイー
を使つてのカチオン分析のための充填材を含む管
形膜状脱離装置のデモンストレーシヨンである。
この装置は膜として、V.D′ Agostino等が
Proceedinqs of the Electrochemical Society、
81〜２巻（1981）に略述している方法でRAIリサ
ーチ社（Research Corp）によりアミノ化された
アミノシクロライン○登（Microline 〔製品コー
ド番号1850、サーモプラスチツクス サイエンテ
イフイツク社（Thermoplastics Scientific、
Inc.）〕でできた管形膜を使い構成した。この管
に実施例１の方法で500μのスチレン−ジビニル
ベンゼンコポリマービーズを充填した。ダウコー
ニング社（Dow Corning）の室温加硫シリコン
ラバーである浴槽タブコーキング材を使つて溶離
液の入口、出口で管端をシールした。この装置
を、アメリカ特許第3966596号発明により作つた
50μ表面スルホン化スチレン−ジビニルベンゼン
コポリマーで満たされた100mmカチオン分離分析
用カラムの備わつたデイオネツクス10型イオンク
ロマトグラフ装置と共に使つた。溶離液は流速が
160ml／時の0.01M HClだつた。流速が160ml／
時の0.02M NaOHで脱離装置を再生した。検出
感度を30μモー／cm（振れは全図にわたる）にセ
ツトした。記録計の基線は約16μモー／cmという
低導電度でなめらかで平らであり、溶離液の導電
度がはるかに大きい程脱離効率が良いことを示し
ている。100ppmのNa⁺と170ppmのK⁺を含む50μ
の溶液を注入した。記録計はNa⁺の正常のガウ
スピークが4.5分で約29μモー／分長であり、K⁺
の正常のガウスピークが7.5分で約18μモー／分長
であることを示した。10分間隔で標準サンプルの
５系列希釈液を注入した。最終希釈液は0.63μモ
ー／cm長のピークを示す2.5ppmのNa⁺と、0.31μ
モー／cm長のピークを示す4.25ppmK⁺を含んで
いた。Na⁺とK⁺の濃度をピーク高に対してプロ
ツトするとほぼ直線のなめらかな曲線が得れら
た。該装置でのバンドの拡幅は200μだつた。
本実施例は、イオンクロマトグラフイーによるカ
チオン分析における充填材を含む管形膜状脱離装
置の有用性を明白に実証している。通常のイオン
交換樹脂が満たされた脱離カラムではバンドの拡
幅が大きく（普通約500μ）、又、該カラムは使
用により消耗するので定期的に再生しなければな
らない。イオンクロマトグラフイーによるカチオ
ン分析用の脱離カラムの再生はアニオン分析用の
ものよりはるかに困難である。これは、カチオン
分析用の被再生脱離装置では水でよく洗つてなめ
らかで着実な基線を得る必要があり、これには多
くの場合に数時間から１日かかるためである。通
常のイオン交換樹脂充填脱離カラムに伴なう上記
問題の全ては本発明の利用により大いに軽減され
た。 実施例 ４ 本実施例の目的は同一のクロマトグラフイー条
件下で被スルホン化充填材をカチオン交換管形膜
製脱離装置に入れることの効果を比較するためで
ある。４つの装置を構成した。各々ナアフイオン
○登811−Ｘ製の2.5フイート長管を有し、充填材と
して(A)スルホン化されていない500μスチレン−
ジビニルベンゼンコポリマービーズ；(B)表面がス
ルホン化され、カチオン交換能が0.01Meq／ｇで
ある500μスチレン−ジビニルベンゼンコポリマ
ービーズ；(C)表面がスルホン化され、カチオン交
換能が0.8Meq／ｇである500μスチレン−ジビニ
ルベンゼンコポリマービーズ（上記の表面スルホ
ン化は共にアメリカ特許3966596号発明により達
成される）；(D)カチオン交換能が約5.2Meq／ｇで
ある500〜580μのドウウエツクス○登（Dowex ）
50W×４イオン交換樹脂；を使つた。装置(A)は80
ml／時に最大溶離液流速を脱離し；装置(B)、(D)は
112ml／時に最大溶離剤流速を脱離し；装置(C)は
138ml／時に最大溶離剤流速を脱離した。バンド
拡幅は装置(A)、(B)、(D)で170μ、装置(C)で230μ
であつた。顕微鏡で調べたら装置(A)、(B)、(D)の
充填材はなめらかな球と思われ、一方、装置(C)の
充填材は球形だが粗であり、より糸でできたボー
ルに似てないこともないと思われた。被スルホン
化充填材の全てが脱離可能の最大溶離液流速を高
めた。装置(C)の粗面充填材の使用により最大溶離
液流速が高まつたがバンド拡幅もその全体的性能
が劣つていると判断される程度に増した。
0.01Meq／ｇ充填材と5.2Meq／ｇ充填材との間
に性能の有意差はなかつた。 本実施例は、被充填カチオン交換管形膜製脱離
装置の場合は最良の全体的性能は充填材がスルホ
ン化されており、その表面がなめらかで球形であ
る時に観察されることを示している。 実施例 ５ 本実施例の目的は充填されている平膜製脱離装
置と充填されていないものの比較である。 向流再生剤用に改良されたアミコン
（Amicon）CEC−１ポストカラムコンセントレ
ータを脱離装置用平膜として使い、１枚のナフイ
オン○登117イオン交換膜フイルムを装備した。溶
離液を深さ280μ、幅3200μ、長さ４フイートの上
板のら旋形溝中を流した。充填されていない装置
は最大溶離液流速を16ml／時に脱離し、バンド拡
幅値は675mlであり、250μのスチレン−ジビニル
ベンゼンビーズを使つて充填された装置は最大溶
離液流速を48ml／時に脱離し、バンド拡幅値は上
記より低い300μだつた。この様に平膜製脱離
装置の溶離液溝に充填材を入れるとバンド拡幅が
有意に減り、同時に最大溶離液流速が大いに上昇
した。 実施例 ６ 本実施例の目的は、ポストカラム示差という重
要な応用に対する本発明の有用性の実証である。
装置は、内径が約3100ミクロンで、充填材が30〜
40米国規格メツシユサイズのガラスビーズである
６インチのナフイオン○登810−Ｘイオン交換管だ
つた。使用方法と実験条件は本発明の装置を使用
した点以外はJ.C.DavisのEP第81902122.1号特許
出願の実施例２と同一だつた。本発明で得られた
クロマトグラムと上記EP出願の発明で得られた
クロマトグラムを比較すると、差はほんのわずか
であり、本発明の場合の方がわずかにピークが高
かつた。 上記EP特許出願発明と対比しての本発明の重
要な利点は、はるかに大きな管を使用できるとい
うことである。上記EP特許出願発明は“中空繊
維”の場合に限定されており、即ち、管内径が
1000ミクロン以上だと過度のバンド拡幅が観察さ
れるので管内径最大サイズは1000ミクロンに限定
されている。本発明はこの問題を解決し内径が
1000ミクロン以上の管の使用を可能にした（本発
明によればバンド拡幅は過度ではなく正に、上記
値より小さい）。本発明で可能な大きな管の使用
は大きな管のみが利用できる時には、大きな管が
多くの場合に装置に接続し易く、又、大きな管が
多くの場合に物理的に強く、従つて相当に持続性
なので有益である。 膜を通つての溶質の移動は普通３工程からな
る。 (1) 撹拌に起因する膜の一面での本体溶液の対流
移動。 (2) 膜に隣接した有効に停滞した液膜を通つての
限界層拡散。 (3) 膜自体を通過しての拡散。 撹拌溶液での対流移動は停滞溶液での拡散移動
よりるはるかに急速である。移動に対する膜の抵
抗を正確に測定するには本体溶液を急速混合して
限界層効果を最小にする必要がある。 層流条件下の理想的管においては溶質の混合や
対流による軸方向移動はなく、はるかにゆつくり
した拡散のみである。従つて、中空繊維膜の多く
の応用は膜通過移動性能のみでなく膜に対する本
体溶液の拡散によつても制限される。かかる場合
に薄壁膜使用等により膜性能を改良しても効果は
ほとんどないし全くない。 対流軸方向移動を作り出す一方法は中空繊維の
内腔に前記方法でビーズを充填することである。
これにより質量移動１が相当増す。 膜近くの混合を作り出すのに使用できる別法と
しては中空繊維を波形にする、喰切り、中空繊維
の内側にワイヤを入れる、中空繊維を超音波界で
使う、中空繊維の内腔と外側の両者を充填する等
がある。 実施例 ７ デユポン社のナフイオン○登811−Ｘから作つた、
湿潤I.D.が約800μ、O.D.が約1000μの中空繊維を
使つた。ナフイオンはカチオン交換能が約
1Meq／ｇの過フルオロスルホン酸ポリマー製イ
オン交換体である。 ナフイオン811−Ｘをイオンクロマトグラフイ
ー用中空繊維製脱離装置に組み立て、その、
0.0024M炭酸ナトリウムと0.003M重炭酸ナトリ
ウムを水中に含めている溶離液流を炭酸水溶液に
かえる力を、0.02N硫酸を溶離液の流速の1.5倍の
流速で繊維の外側を流すことによりテストした。 中空繊維製装置からの流出液を120μモー／cm
の全規模応答にセツトした導電度検出器／帯記録
紙型記録紙に送つた。テストした各装置での最大
溶離得流速に対する基準は最小導電度応答値と流
速の関係である。流速が“最大”より速いと
Na₂CO₃／NaHCO₃からのH₂CO₃への変化が不完
全なため導電度測定値が上昇した。流速が“最
大”より遅いと、再生剤H₂SO₄が膜を通つて溶
離液流中に漏出するため導電度測定値はわずかに
上昇した。 バンド拡幅は50μの無機塩溶液（Stevens、
T.、Jewett、G.及びBredeweg、Ｒにより
“Packed Hollow Fiber Strippers for Ion
Chromatography”という名称のML−AL81−
00457に記載されている如きもの）を中空繊維製
装置に注入して、120μモー／cmの全規模応答に
セツトした帯記録紙型記録計に縮小ピーク（on
scale peak）を記録することにより測定した。
このピークをついで三角形とし、ついで、注入弁
と検出器の間に使つた管による基線バンド拡散で
のピーク幅を三角形のピークの幅から減じて報告
したバンド拡幅値を得た。 一実験では、中空繊維製脱離装置のロツド上に
ら旋形に載置されたうね形ワツクス（図示されて
いない）を通過させて中空繊維の前背に波形をつ
けた（第２図）。この繊維は約１インチ毎に波形
がつき、又、約１インチ毎に喰切りされていた。
0.02インチ幅スロツト中を強制通過させてうね形
ワツクスに切断したからである。 別実験では575μ直径のニクロムワイヤを中空
繊維に挿入した。更に、中空繊維／ワイヤ組合せ
をワイヤを約1.25インチ毎に前後に曲げて波形で
も使つた。 他の実験では、未充填繊維か、500μのスチレ
ン−ジビニルベンゼンコポリマービーズが充填材
含有繊維を含む中空繊維製装置を超音波浴に浸漬
してテストした。 テストした一装置は、各端に歯を持つO.Dが
0.125インチ、I.D.が0.095インチのテフロン○登管
の内側にナフイオン○登811−Ｘ中空繊維を入れて
参照番号２に記載の如く管と膜の外殻側とを分離
することにより構成した。中空繊維の外側とテフ
ロン管の内側との空間には250μ直径のスチレン
−ジビニルベンゼンコポリマービーズを充填し
た。中空繊維の外側と周囲の耐圧囲みとの間の充
填材はV.J.Tomsicに付与された1970年３月31日
公布の米国特許第3503515号の公報に記述されて
いる。この装置を塩からい即ち海の水の脱塩のた
めの透過型分離装置として使い、充電材は流入塩
水溶液のチヤンネリングを防止し、ついで適当な
流速を確保する目的にのみ使つた。 表にテストした様々な中空繊維製装置の比較
データを示す。

【表】 た２フイートのナフイ
オン 登 811−X。

【表】 表のデータは、テストした様々な変更のため
に使用した繊維の長さに比例して最大溶離液流速
が上昇することを示している。装置No.１を装置No.
５と、装置No.８を装置No.９と比較されたい。これ
により、実際にテストされたのとは異なる繊維長
での最大溶離液流速の予測が可能となる。同様に
該データは、テストした様々な装置において繊維
長の増大に比例してバンドの拡幅が増大すること
も示している。装置No.１を装置No.５と、装置No.８
を装置No.９と比較されたい。 表に、最大溶離液流速が138ml／時（この値
がイオンクロマトグラフイーで一般に使用されて
いる）の場合に必要とされる中空繊維の予想長と
予想されるバンドの拡幅値とを示す。

【表】

【表】 表のデータは、繊維を波形にしたり喰切りし
ても全体的に移動速度は全く改良されなかつたこ
とを示す。 表に記載の装置No.２〜10の各々の、充填され
ていない以外は同一の中空繊維製装置120フイー
トのナフイオン○登811−Ｘ、充填されていない）
と対比しての全体的移動速度、バンドの拡幅で観
察された改良を示す。

【表】 外殻側に充填。

【表】 外殻側に充填して中
程度の超音波界で使
用。
表のデータは、ワイヤ充填中空繊維の使用、
超音波界の使用により全体的移動速度が向上し、
バンド拡幅が減少したことを示している。充填さ
れた中空繊維でより良い性能が観察された。最良
の性能は被充填中空繊維を超音波界で使い、或は
該殻側も充填した時に観察された。 管と外殻とが充填された装置を超音波界で使つ
た時には、超音波界の使用により当然混合は付加
されたが改良は全く観察されなかつた。考えられ
る説明は、膜が移動しうるより急速にイオンが膜
に向かつて移動するということである。これが事
実ならば、薄膜の様な高性能膜の使用により全体
的移動が高まることになる。超音波界で使用され
た内腔と外殻が充填された装置での改良がわずか
に不満足なものであつた点については、実験誤正
と判断した。ナフイオン○登811−Ｘ中空繊維に対
するいづれの操作法でも有意差はなかつた。 本発明の他の実施態様は次の通りである。 イオン交換カラム、 液体クロマトグラフイー流出液を検出器に送る
のに適合した流通路を内蔵し、 充填材が膜内又は膜間の流通路内に置かれ、 流出液中に溶離されたサンプルバンドの拡幅の
減少に有効であること； 膜が、流出液中の溶離液の電解質を弱イオン化
する目的のために、或は、流出液との混合のため
に薬剤を膜を透過させて流通路中に導く目的のた
めに流通路中で選択的に暴露される有効表面部分
を持つこと； を特徴とする液体クロマトグラフイー反応器から
なる脱離装置。 脱離装置と直列に配列された液体クロマトグラ
フイーイオン検出器とを有し、 サンプルバンドが分離されるか又は部分的に分
離されているイオン交換カラムからの流出液を脱
離装置の流通路を通過させ、その後に検出器に導
いて流出液中の単数又は複数の対象サンプルバン
ドを測定する装置。

【図面の簡単な説明】

第１図は、液クロを達成するための、本発明の
原理を用いて構成されている装置の拡大図であ
る。第２図は、第１図の装置中の反応装置の断面
図である。第３図は、第２図の装置で使用できる
様な単一管形膜の拡大断面図であり、イオンクロ
マトグラフイー脱離反応に特殊の充填材含有管形
膜の透過選択性イオン移動特性ないしその形をグ
ラフで示したものである。第４図は、管形膜のサ
イズ、充填粒子のサイズと型という変数に関して
の、通常の液クロ使用条件で生ずる大体の予想さ
れるバンド拡幅と背圧値を示すグラフである。第
５〜７図は、本発明の改良された装置と方法に匹
敵する従来品を使つて展開されたクロマトグラム
の再現であり、実施例２と関連がある。第８図お
よび第９図の反応器の別の態様を示し、第８図は
断面図であり、第９図は一部切欠斜面図である。 １０……分析用カラム、１２……溶離液溜め、
１８……サンプル注入弁、２０……反応器／脱離
装置、２６……再生剤／薬剤溜め、３０……検出
器、３２……可視記録計、３４……帯記録紙記録
計、６０……充填材粒子。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 液体クロマトグラフイー流出液を検出器に送
   るのに適合した流通路を内蔵する液体クロマトグ
   ラフイー反応器において、 充填材が膜内又は膜間の流通路内に置かれ、 流出液中に溶離されたサンプルバンドの拡幅の
   減少に有効であること； 膜が、流出液中の溶離液の電解質を弱イオン化
   する目的のために、或は、流出液との混合のため
   に薬剤を膜を透過させて流通路中に導く目的のた
   めに流通路中で選択的に暴露される有効表面部分
   を持つこと； を特徴とする反応器。 ２ 少くとも１つの管形膜と、充填材としての管
   形膜の内腔中に充填された粒子とからなる、特許
   請求の範囲第１項記載の反応器。 ３ 膜が、内径が500〜2000ミクロンの単一の管
   形膜からなる、特許請求の範囲第２項記載の反応
   器。 ４ 単一の管形膜が600〜1000ミクロンの内腔内
   径を有し、充填材が、内腔内径の0.6〜0.8倍の直
   径を持つ一般に球形の粒子からなる、特許請求の
   範囲第３項記載の反応器。 ５ 少くとも１つの管形イオン交換膜と、充填材
   としての、管形膜の内側と外側とに充填された粒
   子とからなる、特許請求の範囲第１項記載の反応
   器。 ６ 少くとも１つの管形イオン交換膜と、充填材
   としての、管形膜の内腔中に配置された少くとも
   １つの細長い部材とからなる、特許請求の範囲第
   １又は５項記載の反応器。 ７ 細長い部材が耐食性金属でできた少なくとも
   １本のワイヤ又は小平板である、特許請求の範囲
   第６項記載の反応器。 ８ 金属でできたワイヤ又は小平板が波形、折曲
   形、クリンプ形、ら旋形、メツシユ化から選択さ
   れる変形された幾何学的構造をしている、特許請
   求の範囲第７項記載の反応器。 ９ 液体クロマトグラフイー流出液を検出器に送
   るのに適合した流通路を内蔵する液体クロマトグ
   ラフイー反応器において、 充填材が膜内又は膜間の流通路内に置かれ、 流出液中に溶離されたサンプルバンドの拡幅の
   減少に有効であること； 膜が、流出液中の溶離液の電解質を弱イオン化
   する目的のために、或は、流出液との混合のため
   に薬剤を膜を透過させて流通路中に導く目的のた
   めに流通路中で選択的に暴露される有効表面部分
   を持つこと； 約20000サイクル／秒以上の周波数をその膜に
   適用するための超音波浴を有する、 ことを特徴とする反応器。 １０ サンプルを分析用カラムに入れ、溶離液で
   置換し、サンプルバンドがクロマトグラフイー的
   に完全又は部分的に分離している分析用カラムか
   らの流出液を、流通路を内蔵する反応器を通じて
   検出器に送り、流通路内で脱離反応又は試薬添加
   反応を促進して単数又は複数の対象サンプルバン
   ドの検出感度を高める液体クロマトグラフイー分
   析方法において、 充填材を使つてサンプルバンドの拡幅を少くす
   ること； 充填材が、流出液を収納し、流出液を検出器に
   導く流通路内にあること； (a)脱離反応の目的で流出液とのイオン交換のた
   め、又は(b)試薬添加反応の目的で流出液との混合
   のために試薬に流通路を構成する膜を透過させる
   ために流通路内で選択的に暴露される表面部分を
   持つイオン交換膜を使うこと； を特徴とする方法。 １１ 膜として、その内腔が流通路を定めてお
   り、内腔径が500〜2000ミクロンである管形イオ
   ン交換膜を、充填材として、内腔形の0.6〜0.8倍
   の直径を持つ管形膜の内腔中に充填された粒子を
   使う、特許請求の範囲第１０項記載の方法。 １２ 液体クロマトグラフイーポストカラム薬剤
   添加又は脱離反応方法を使う、特許請求の範囲第
   １０又は１１項記載の方法。 １３ 膜として管形イオン交換膜を、充填材とし
   て、この管形膜の内側と外側に充填された粒子を
   使う工程を有する、特許請求の範囲第１０項記載
   の方法。 １４ 膜としてイオン交換膜を、充填材として、
   管形膜の内腔内に配置された少くとも１つの細長
   い部材を使う工程を有する、特許請求の範囲第１
   ０項記載の方法。 １５ 充填材として耐食性金属でできた少くとも
   １つのワイヤか小平板を選択する工程を含む、特
   許請求の範囲第１０項記載の方法。 １６ 充填材として波形化、折曲げ、クリンプ、
   ら旋化、メツシユ化等により変形された幾何学的
   構造をした金属でできたワイヤか小平板を選択す
   る工程を含む、特許請求の範囲第１０項記載の方
   法。 １７ 20000サイクル／秒以上の周波数で超音波
   振動を被充填膜に適用する工程を含む、特許請求
   の範囲第１０〜１６項のいずれかの項に記載の方
   法。