JPH0711507B2 - キャピラリー電気泳動装置の試料注入装置 - Google Patents
キャピラリー電気泳動装置の試料注入装置Info
- Publication number
- JPH0711507B2 JPH0711507B2 JP2113160A JP11316090A JPH0711507B2 JP H0711507 B2 JPH0711507 B2 JP H0711507B2 JP 2113160 A JP2113160 A JP 2113160A JP 11316090 A JP11316090 A JP 11316090A JP H0711507 B2 JPH0711507 B2 JP H0711507B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- injection
- capillary
- sample
- time
- unit
- Prior art date
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- Expired - Lifetime
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- Automatic Analysis And Handling Materials Therefor (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明はアミノ酸、タンパク質、核酸など電荷をもつ物
質を分離分析するキャピラリー電気泳動装置において、
キャピラリーに試料を注入する試料注入装置に関するも
のである。
質を分離分析するキャピラリー電気泳動装置において、
キャピラリーに試料を注入する試料注入装置に関するも
のである。
（従来の技術） キャピラリー電気泳動装置は高性能な電気泳動装置であ
り、高分離性能と高速定量という特色に加えて、試料消
費量が極微量ですむといった利点を有している。
り、高分離性能と高速定量という特色に加えて、試料消
費量が極微量ですむといった利点を有している。
試料注入方法としては、電気泳動式の他に、サイフォン
式や圧力式がよく利用されている。
式や圧力式がよく利用されている。
（発明が解決しようとする課題） キャピラリーへの試料注入はオートサンプラーを用いて
インジェクタで自動的に注入されているが、試料注入に
際しては変数として注入時間の他にサイフォン式では昇
降高さなどもあり、定量分析のためには試料注入量の目
安を別に求める必要があり、操作が面倒である。具体的
には、特定の時間間隔で注入操作をしたときに、染料か
気泡の移動距離を顕微鏡で観察して注入体積の測定を行
なっている。しかし、キャピラリーを電気泳動装置に装
填したままで体積を観察するのは現実的に困難であるう
え、この煩雑な測定操作を粘性の異なる試料や、泳動バ
ッファ、内径及び製造ロットの異なるキャピラリー毎に
し直す必要がある。このようなことから、キャピラリー
電気泳動装置では、依然として分析条件として注入量の
代わりに注入方法と注入時間を明示することが多く、客
観性のある表現とは言えなかった。
インジェクタで自動的に注入されているが、試料注入に
際しては変数として注入時間の他にサイフォン式では昇
降高さなどもあり、定量分析のためには試料注入量の目
安を別に求める必要があり、操作が面倒である。具体的
には、特定の時間間隔で注入操作をしたときに、染料か
気泡の移動距離を顕微鏡で観察して注入体積の測定を行
なっている。しかし、キャピラリーを電気泳動装置に装
填したままで体積を観察するのは現実的に困難であるう
え、この煩雑な測定操作を粘性の異なる試料や、泳動バ
ッファ、内径及び製造ロットの異なるキャピラリー毎に
し直す必要がある。このようなことから、キャピラリー
電気泳動装置では、依然として分析条件として注入量の
代わりに注入方法と注入時間を明示することが多く、客
観性のある表現とは言えなかった。
本発明はキャピラリー電気泳動装置において、試料注入
量を設定すれば自動的にその設定量の試料を注入するこ
とのできる試料注入装置を提供することを目的とするも
のである。
量を設定すれば自動的にその設定量の試料を注入するこ
とのできる試料注入装置を提供することを目的とするも
のである。
（課題を解決するための手段） 第１図により本発明を説明する。
２はキャピラリー４に試料を注入するオートサンプラ
ー、６はキャピラリー４中を泳動又は移動してきた試料
成分やマーカを検出する検出部である。８は試料注入と
同じ条件でキャピラリー４にマーカを注入しキャピラリ
ー４中を検出部６まで移動させたときのその移動に要す
る時間tmの測定値、試料注入端から検出器までのキャピ
ラリー４の寸法設定値、例えば長さと内径の設定値から
単位時間当りの注入量を算出する較正部、10は設定され
た注入量と較正部８の算出結果とから注入時間を決定
し、オートサンプラー２による試料注入時間を制御する
注入制御部である。
ー、６はキャピラリー４中を泳動又は移動してきた試料
成分やマーカを検出する検出部である。８は試料注入と
同じ条件でキャピラリー４にマーカを注入しキャピラリ
ー４中を検出部６まで移動させたときのその移動に要す
る時間tmの測定値、試料注入端から検出器までのキャピ
ラリー４の寸法設定値、例えば長さと内径の設定値から
単位時間当りの注入量を算出する較正部、10は設定され
た注入量と較正部８の算出結果とから注入時間を決定
し、オートサンプラー２による試料注入時間を制御する
注入制御部である。
本発明において、『較正』の語は、試料注入量を注入時
間によって規定するために、注入時間に対する試料注入
量を補正する意味であり、具体的には単位時間当りの注
入量を算出する意味で使用している。
間によって規定するために、注入時間に対する試料注入
量を補正する意味であり、具体的には単位時間当りの注
入量を算出する意味で使用している。
（作用） 圧力式やサイフォン式でキャピラリー４にマーカを注入
すれば、マーカがキャピラリー４内部を流体力学的流れ
となって移動する。注入動作を継続させることにより、
キャピラリー４内の泳動バッファをマーカで置換する
か、マーカゾーンを泳動バッファで押し流せば、検出部
６の信号からマーカがキャピラリー注入端から検出部６
まで（有効長さ）移動するための所要時間tmを求めるこ
とができる。キャピラリー４の内部体積は（有効長さ×
断面積）であるが、これは既知であるので較正部８に予
め設定しておくことができる。較正部８ではある注入方
法を用いたときの単位時間当りの注入体積が算出され
る。注入制御部10で任意の注入量が設定されると、較正
８では算出された単位時間当りの注入体積を元にしてそ
の注入量に必要な注入時間が決定され、オートサンプラ
ー２によりその時間だけキャピラリー４に試料が注入さ
れる。
すれば、マーカがキャピラリー４内部を流体力学的流れ
となって移動する。注入動作を継続させることにより、
キャピラリー４内の泳動バッファをマーカで置換する
か、マーカゾーンを泳動バッファで押し流せば、検出部
６の信号からマーカがキャピラリー注入端から検出部６
まで（有効長さ）移動するための所要時間tmを求めるこ
とができる。キャピラリー４の内部体積は（有効長さ×
断面積）であるが、これは既知であるので較正部８に予
め設定しておくことができる。較正部８ではある注入方
法を用いたときの単位時間当りの注入体積が算出され
る。注入制御部10で任意の注入量が設定されると、較正
８では算出された単位時間当りの注入体積を元にしてそ
の注入量に必要な注入時間が決定され、オートサンプラ
ー２によりその時間だけキャピラリー４に試料が注入さ
れる。
（実施例） 第２図は一実施例の概略図である。
キャピラリー電気泳動装置はキャピラリー４、キャピラ
リー４の一部を保持する検出部６、泳動バッファを収容
し、試料が注入されたキャピラリー４の試料注入端が挿
入されるリザーバ16、キャピラリー４の他端が挿入さ
れ、泳動バッファを収容している他方のリザーバ18、試
料注入側のリザーバ16に泳動電圧を印加する高圧電源部
12、キャピラリー４に試料を注入するオートサンプラー
２などを備えている。他方のリザーバ18は例えばグラン
ド電位に保たれる。オートサンプラー２はインジェクタ
14によりキャピラリー４に試料を自動的に注入したり、
注入量を較正するためのマーカを注入したり、マーカや
泳動バッファの入っている容器間でキャピラリー４を移
動させたり、測定試料の入っている試料容器からリザー
バ16へキャピラリー４を移動させる。インジェクタ２は
注入側キャピラリー端を試料容器に入れ、試料容器ごと
検出側のキャピラリー端より規定の高さだけ持ち上げ、
規定時間静止させて試料注入を行なうサイフォン式か、
密閉状態の試料容器を窒素ガスなどで加圧する圧力式で
あるが、実施例としては圧力式のインジェクタであると
して説明する。
リー４の一部を保持する検出部６、泳動バッファを収容
し、試料が注入されたキャピラリー４の試料注入端が挿
入されるリザーバ16、キャピラリー４の他端が挿入さ
れ、泳動バッファを収容している他方のリザーバ18、試
料注入側のリザーバ16に泳動電圧を印加する高圧電源部
12、キャピラリー４に試料を注入するオートサンプラー
２などを備えている。他方のリザーバ18は例えばグラン
ド電位に保たれる。オートサンプラー２はインジェクタ
14によりキャピラリー４に試料を自動的に注入したり、
注入量を較正するためのマーカを注入したり、マーカや
泳動バッファの入っている容器間でキャピラリー４を移
動させたり、測定試料の入っている試料容器からリザー
バ16へキャピラリー４を移動させる。インジェクタ２は
注入側キャピラリー端を試料容器に入れ、試料容器ごと
検出側のキャピラリー端より規定の高さだけ持ち上げ、
規定時間静止させて試料注入を行なうサイフォン式か、
密閉状態の試料容器を窒素ガスなどで加圧する圧力式で
あるが、実施例としては圧力式のインジェクタであると
して説明する。
キャピラリー電気泳動装置は温度を一定に保つために恒
温槽に入れられて温度制御されている。一点鎖線は温度
制御される範囲を表わしている。
温槽に入れられて温度制御されている。一点鎖線は温度
制御される範囲を表わしている。
20は検出部６からの検出信号を入力し、波形処理を行な
ってピーク位置検出を行ない、マーカが検出部６に到達
するまでの時間tmや、分析にあたっては分離された各成
分が検出部６に到達するまでの保持時間を検出するデー
タ処理部である。22はデータ処理部20からの信号を入力
し、キャピラリー４への試料注入動作を制御したり、分
析動作を制御したり、データ処理を行なったりするコン
トローラであり、例えばマイクロコンピュータである。
第１図における較正部８と注入制御部10はデータ処理部
20とコントローラ22により実現される。
ってピーク位置検出を行ない、マーカが検出部６に到達
するまでの時間tmや、分析にあたっては分離された各成
分が検出部６に到達するまでの保持時間を検出するデー
タ処理部である。22はデータ処理部20からの信号を入力
し、キャピラリー４への試料注入動作を制御したり、分
析動作を制御したり、データ処理を行なったりするコン
トローラであり、例えばマイクロコンピュータである。
第１図における較正部８と注入制御部10はデータ処理部
20とコントローラ22により実現される。
第３図は検出部６の一例を表わしている。
キャピラリー４の一方の側から測定光24が照射され、他
方の側にはスリット26を介してフォトセル28が配置さ
れ、キャピラリー４の透過光がフォトセル28で検出され
る。
方の側にはスリット26を介してフォトセル28が配置さ
れ、キャピラリー４の透過光がフォトセル28で検出され
る。
第４図，第５図及び第６図により本実施例の動作を説明
する。
する。
第５図は較正の手順を表わしている。
コントローラ22にはキャピラリー４の有効長さと内径を
入力しておく。
入力しておく。
第４図（Ａ）のようにマーカ32の入った試料容器30にキ
ャピラリー４の注入端を入れ、密閉されたその試料容器
30に一定圧の窒素ガスを一定時間供給して加圧し、マー
カをキャピラリー４に注入する。マーカは検出部６に応
答し、キャピラリー４への吸着などが起こらないもので
あれば何でもよい。例えば、メタノール、アセトンなど
を利用することができる。粘度が試料と同程度のマーカ
を用いると、さらに正確な注入量を再現することができ
る。次いで、第４図（Ｂ）に示されるように、マーカが
注入されたキャピラリー端を泳動バッファ36の入った容
器34に移し、注入時と同一圧力で加圧し、マーカを押し
流す。32aはキャピラリー４を移動中のマーカゾーンで
ある。マーカゾーン32aがキャピラリー４を移動し、や
がて検出部６により検出される。検出部６の検出信号が
マーカが注入端から検出部６までの有効長さを移動する
に要する時間tmがデータ処理部20で解析され、コントロ
ーラ22に取り込まれる。コントローラ22にはキャピラリ
ー４の有効長さと内径が入力されているので、時間tmだ
け注入したときの注入量がわかり、それから単位時間
（単位は例えば砂）当りの注入量（単位は例えばnl）が
算出される。
ャピラリー４の注入端を入れ、密閉されたその試料容器
30に一定圧の窒素ガスを一定時間供給して加圧し、マー
カをキャピラリー４に注入する。マーカは検出部６に応
答し、キャピラリー４への吸着などが起こらないもので
あれば何でもよい。例えば、メタノール、アセトンなど
を利用することができる。粘度が試料と同程度のマーカ
を用いると、さらに正確な注入量を再現することができ
る。次いで、第４図（Ｂ）に示されるように、マーカが
注入されたキャピラリー端を泳動バッファ36の入った容
器34に移し、注入時と同一圧力で加圧し、マーカを押し
流す。32aはキャピラリー４を移動中のマーカゾーンで
ある。マーカゾーン32aがキャピラリー４を移動し、や
がて検出部６により検出される。検出部６の検出信号が
マーカが注入端から検出部６までの有効長さを移動する
に要する時間tmがデータ処理部20で解析され、コントロ
ーラ22に取り込まれる。コントローラ22にはキャピラリ
ー４の有効長さと内径が入力されているので、時間tmだ
け注入したときの注入量がわかり、それから単位時間
（単位は例えば砂）当りの注入量（単位は例えばnl）が
算出される。
第６図はキャピラリー４に試料を注入するときの手順を
表わしている。
表わしている。
ユーザが任意の注入量をコントローラ22に設定すれば、
コントローラ22では上記の較正処理で求めた単位時間当
りの注入体積から注入時間が算出される。注入量が多す
ぎると分析に悪影響を与える（サンプルオーバーローデ
ィング）ため、コントローラ22では注入量が適当である
か否かが判定され、もし、注入量が適当でなければ注入
量を再設定するようにメッセージが表示される。注入量
が適当であれば、オートサンプラ２によってキャピラリ
ー４の注入端が測定試料の試料容器に挿入され、決定さ
れた注入時間だけ試料注入が実行される。
コントローラ22では上記の較正処理で求めた単位時間当
りの注入体積から注入時間が算出される。注入量が多す
ぎると分析に悪影響を与える（サンプルオーバーローデ
ィング）ため、コントローラ22では注入量が適当である
か否かが判定され、もし、注入量が適当でなければ注入
量を再設定するようにメッセージが表示される。注入量
が適当であれば、オートサンプラ２によってキャピラリ
ー４の注入端が測定試料の試料容器に挿入され、決定さ
れた注入時間だけ試料注入が実行される。
試料注入後、キャピラリー端はオートサンプラ２によっ
て第４図（Ｃ）のようにリザーバ16に移された後、コン
トローラ22の指示により泳動電圧が印加されて分析が開
始される。
て第４図（Ｃ）のようにリザーバ16に移された後、コン
トローラ22の指示により泳動電圧が印加されて分析が開
始される。
上記の一連の較正動作及び試料注入、分析動作はオート
サンプラ２により全自動で行なわれる。
サンプラ２により全自動で行なわれる。
（発明の効果） 本発明の試料注入装置を用いると、任意の長さや内径を
もつキャピラリーを用い、任意の粘度の試料を分析する
際に、任意の温度及び注入方法（サイフォン式又は圧力
式）において、注入時間に対する注入絶対量が較正さ
れ、設定した任意の注入量だけの試料が注入されるよう
になる。これにより、定量分析において常に必要量だけ
が注入され、操作性が高くなる。
もつキャピラリーを用い、任意の粘度の試料を分析する
際に、任意の温度及び注入方法（サイフォン式又は圧力
式）において、注入時間に対する注入絶対量が較正さ
れ、設定した任意の注入量だけの試料が注入されるよう
になる。これにより、定量分析において常に必要量だけ
が注入され、操作性が高くなる。
また、単位時間当りの試料注入量が自動的に較正される
ことによって、キャピラリーごとに、また、試料ごとに
正確な注入が容易に実現される。
ことによって、キャピラリーごとに、また、試料ごとに
正確な注入が容易に実現される。
第１図は本発明を示すブロック図、第２図は本発明が適
用されるキャピラリー電気泳動装置の一例を示す概略
図、第３図は第２図における検出部の具体例を示す構成
図、第４図は一実施例におけるオートサンプラの動作を
示す断面図、第５図は一実施例による較正手順を示すフ
ローチャート図、第６図は一実施例による試料注入手順
を示すフローチャート図である。 ２……オートサンプラー、４……キャピラリー、６……
検出部、８……較正部、10……注入制御部、14……イン
ジェクタ、20……データ処理部、22……コントローラ。
用されるキャピラリー電気泳動装置の一例を示す概略
図、第３図は第２図における検出部の具体例を示す構成
図、第４図は一実施例におけるオートサンプラの動作を
示す断面図、第５図は一実施例による較正手順を示すフ
ローチャート図、第６図は一実施例による試料注入手順
を示すフローチャート図である。 ２……オートサンプラー、４……キャピラリー、６……
検出部、８……較正部、10……注入制御部、14……イン
ジェクタ、20……データ処理部、22……コントローラ。
Claims (1)
- 【請求項１】キャピラリーの試料注入端を試料容器に挿
入し、キャピラリーに試料を注入する試料注入手段を備
えたオートサンプラーと、試料注入と同じ条件でキャピ
ラリーにマーカを注入しキャピラリー中を検出器まで移
動させたときのその移動に要する時間の測定値、試料注
入端から検出部までのキャピラリー寸法設定値から単位
時間当りの注入量を算出する較正部と、設定された注入
量と前記較正部の算出結果とから注入時間を決定し、前
記オートサンプラーによる試料注入時間を制御する注入
制御部とを備えたキャピラリー電気泳動装置の試料注入
装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2113160A JPH0711507B2 (ja) | 1990-04-27 | 1990-04-27 | キャピラリー電気泳動装置の試料注入装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2113160A JPH0711507B2 (ja) | 1990-04-27 | 1990-04-27 | キャピラリー電気泳動装置の試料注入装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH049765A JPH049765A (ja) | 1992-01-14 |
| JPH0711507B2 true JPH0711507B2 (ja) | 1995-02-08 |
Family
ID=14605075
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2113160A Expired - Lifetime JPH0711507B2 (ja) | 1990-04-27 | 1990-04-27 | キャピラリー電気泳動装置の試料注入装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0711507B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4720305B2 (ja) * | 2005-06-10 | 2011-07-13 | 株式会社島津製作所 | オートサンプラ |
| JP7458872B2 (ja) * | 2020-04-13 | 2024-04-01 | 株式会社日立ハイテク | 液滴搬送デバイス、分析システム及び分析方法 |
-
1990
- 1990-04-27 JP JP2113160A patent/JPH0711507B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH049765A (ja) | 1992-01-14 |
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