JPH0798270A - フロースルー型紫外可視分光光度計 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 再現性の良いスペクトルデータの採取、及
び、スキャンを実行した場合の定量分析を可能とする。 【構成】 カラムを通過した移動相が流れるフローセル
１６に単色光ＭＬを投射して検出器１８で吸光度を検出
する。制御部２０は、この検出信号Ｓdからクロマトグ
ラムにおけるピーク頂点を検出し、その検出時点から所
定時間Δｔ経過後にパルスモータ１９を制御してスキャ
ンを実行するとともに、ピークの前半部分からその面積
や高さを求める。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、液体クロマトグラフに
おいて検出器として使用されるフロースルー型紫外可視
分光光度計に関する。

【０００２】

【従来の技術】図３に、高速液体クロマトグラフの基本
構成を示す。このクロマトグラフでは、容器５０に入っ
ている移動相５１は、ポンプ５２により所定の流量でイ
ンジェクタ５３を経てカラム５４に供給され、カラム５
４を通過した後は検出部５５を経て排出される。試料は
インジェクタ５３から瞬間的に注入され、その各成分は
カラム５４を通過するうちに分離されて、検出部５５に
送られる。検出部５５は、カラム５４から出てくる各種
成分の濃度を検出し、検出信号を生成する。この検出信
号における各ピークは試料の各成分に対応し、この検出
信号に基づいてデータ処理（定量計算）を行なうことに
より、各成分の含有量が求められる。

【０００３】このような高速液体クロマトグラフィ（Ｈ
ＰＬＣ）よる分析では、検出信号から保持時間（試料が
注入されてから検出信号にピークが現われるまでの時
間）を求め、この保持時間に基づいて各ピークに対応す
る成分を同定するということが行なわれていた。しか
し、同程度の保持時間を有する成分は一般には数多く存
在する。このため、試料に含まれる成分の種類が予め知
られていない場合には、保持時間のみによっては各ピー
クに対応する成分を正しく同定することができない。こ
れに対し、ＨＰＬＣの検出部５５としてフロースルー型
紫外可視分光光度計を使用している場合には、検出信号
の各ピークについて吸光度のスペクトルデータを採取し
ている。すなわち、カラム５４を通過した移動相及び試
料が流れるフローセルを検出部５５内に設け、このフロ
ーセルに投射する単色光の波長を順次変えて（以下、こ
の動作を「スキャン」という）吸光度のスペクトルデー
タを採取し、このスペクトルデータに基づいて、検出信
号の各ピークに対応する成分を同定している。

【０００４】このようなスペクトルデータを採取するた
めのスキャンの実行に際して、従来、次の二つの方法が
あった。一つは、予め、単色光をフローセルに投射して
得られる検出信号より、分析開始から各ピークが現われ
るまでの時間を調べてタイムプログラムを作成してお
き、これを利用して各ピークに対応する所定の時刻にス
キャンを実行するという方法である。もう一つは、測定
者が検出信号に基づいて描かれるクロマトグラムを見な
がら、マニュアル操作でスキャンを実行させるという方
法である。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】スキャンの実現方法と
しては、回折格子の角度を変えてフローセルに投射する
単色光の波長を順次変化させるという方法が主流となっ
ている。この場合、スキャンの実行に通常３〜５秒程度
の時間を必要とし、その間は検出信号の値が大きく変化
する。このため、定量計算等のデータ処理に用いる信号
は、検出信号そのままではなく、電気回路の破壊防止等
を考慮してスキャン実行中は値を一定に保持した信号を
用いる。これにより、例えば、図４（ａ）に示すような
クロマトグラムにおけるピークは、スキャンの実行によ
り図４（ｂ）に示すように変形する。このようにスキャ
ンの実行によってピークが変形すると、ピークの高さや
面積を正しく算出することができないため、定量計算を
行なうことができなくなる。したがって、従来は、定量
計算のための分析をスペクトルデータ採取のための分析
とは別個に行なわなければならなかった。

【０００６】また、再現性良くスペクトルデータを採取
するためには、スキャンの開始点が常に一定となるよう
にする必要があるが、マニュアルでスキャンを実行する
場合に、その開始点を正確に一定に保つのは困難であ
る。タイムプログラムを利用する場合も、カラムの劣化
等により保持時間が変動すると、ピークの位置がずれる
ことによってスキャンの開始点がずれるため、再現性良
くスペクトルデータを採取することはできない。

【０００７】本発明はこのような課題を解決するために
成されたものであり、その目的とするところは、液体ク
ロマトグラフにおける検出器として使用される分光光度
計であって、再現性良くスペクトルデータを採取するこ
とができ、かつ、スペクトルデータ採取のためにスキャ
ンを実行した場合でも定量分析を行なうことができるフ
ロースルー型紫外可視分光光度計を提供することにあ
る。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に成された本発明では、液体クロマトグラフのカラムを
通過した移動相及び試料が流れるフローセルに単色光を
投射して吸光度を測定することによりクロマトグラムを
表わす検出信号を出力するとともに、該測定の途中の所
定時期に、フローセルに投射する単色光の波長を順次変
えて吸光度を測定することにより吸光度のスペクトルデ
ータを採取するフロースルー型紫外可視分光光度計にお
いて、前記検出信号におけるピーク頂点を検出するピー
ク検出手段と、ピーク検出手段によってピーク頂点が検
出されてから所定時間が経過した後に、フローセルに投
射する単色光の波長を順次変えて吸光度のスペクトルデ
ータを採取するスペクトルデータ採取手段と、前記検出
信号におけるピークのうちピーク頂点の検出時点までの
部分であるピーク前半の形状に基づいてピークの面積又
は／及び高さを算出する算出手段と、を備えた構成とし
ている。

【０００９】

【作用】このような構成によると、フローセルに液体ク
ロマトグラフのカラムを通過した移動相及び試料が流
れ、これに単色光が投射されて吸光度が測定される。こ
の測定に基づき、クロマトグラムを表わす検出信号が出
力される。ピーク検出手段は、この検出信号におけるピ
ーク頂点を検出する。ピーク頂点が検出されると、スペ
クトルデータ採取手段は、その検出の時点から所定時間
が経過した後に、フローセルに投射する単色光の波長を
順次変える（スキャンの実行）。このスキャンの実行中
に出力される検出信号は吸光度スペクトルを表わす信号
であり、スペクトルデータ採取手段は、この信号からス
ペクトルデータを採取する。このスペクトルデータから
そのピークに対応する試料中の成分を同定することがで
きる。

【００１０】スキャンが実行されるとクロマトグラムが
変形するが、本発明では、上記のようにピーク頂点が検
出された後にスキャンを実行しているため、少なくとも
そのピークの前半については正常な形状となる。算出手
段は、この点を利用し、ピーク前半の形状に基づいてピ
ークの面積又は／及び高さを算出する。すなわち、ピー
クにおけるピーク頂点検出時点までの部分の面積を２倍
したものをピークの面積とし、クロマトグラムのベース
ラインからピーク頂点までをピークの高さとする。

【００１１】

【実施例】図１に、本発明の一実施例であるフロースル
ー型紫外可視分光光度計の構成を示す。この分光光度計
は、図３に示した高速液体クロマトグラフおける検出部
５５として使用されるものである。図１に示すように、
この分光光度計には光源として可視部用光源１１及び紫
外部用光源１２が設けられ、このうちのいずれかの光源
からの光が集光鏡１０で反射した後に分光器１４に入
る。分光器１４に入った光は回折格子１５によって分光
され、所定の波長の単色光ＭＬのみが測定光路に出射さ
れる。ここで、測定光路に出射される単色光ＭＬの波長
は、パルスモータ１９で回折格子１５の角度を制御する
ことにより設定される。測定光路にはフローセル１６が
配置され、カラム５４を通過した移動相及び試料はこの
フローセル１６内を流れる。フローセル１６内を流れて
いる移動相及び試料には単色光ＭＬが照射され、この単
色光はフローセル１６を通過した後に検出器１８で検出
される。検出器１８から出力される検出信号Ｓdは、制
御部２０に入力される。この検出信号Ｓdはフローセル
１６内の移動相及び試料による吸光度を表わす信号であ
り、この検出信号Ｓdに基づいて制御部２０は、コンソ
ール２２の表示画面にクロマトグラムを描くとともに、
パルスモータ１９を制御して吸光度のスペクトルデータ
を採取する。また制御部２０は、検出信号Ｓdから試料
に含まれる各成分の含有量を求め、分析結果としてこれ
もコンソール２２の表示画面に表示する。

【００１２】以下、高速クロマトグラフィ（ＨＰＬＣ）
による分析の際の上記構成の分光光度計の動作について
説明する。ＨＰＬＣによる分析では、インジェクタ５３
から注入された試料は、カラム５４を通過するうちに分
離され、移動相とともに検出部５５に送られる。検出部
５５に送られた移動相及び試料は、前述のようにして、
フローセル１６内を流れている間にその吸光度が検出さ
れる。フローセル１６に投射される単色光ＭＬの波長を
一定に保つと、この検出信号Ｓdは図４（ａ）に示すよ
うなクロマトグラムを表わす信号となるが、本実施例で
は、各ピークに対応する成分を同定するために、クロマ
トグラムにおいて各ピークが現われる時点で、フローセ
ル１６に投射される単色光ＭＬの波長を順次変化させて
（スキャンを実行して）吸光度のスペクトルデータを採
取する。

【００１３】このスペクトルデータを用いて成分を同定
する際には吸光度スペクトルにおけるピーク頂点の波長
が重要であるが、スキャンの開始点によって吸光度スペ
クトルにおけるピークの現われ方に違いが生じる。例え
ば、同一の成分に対応するクロマトグラムのピークにつ
いて、ピークの立ち上がり直後、ピークの立ち上がり途
中、ピークの立ち下がり直後のそれぞれをスキャン開始
点とした場合のスペクトルデータから、図５に示す吸光
度スペクトルが得られている。この図５では、ピークの
立ち下がり直後にスキャンを開始した場合（Ｅｘｐ３）
において吸光度スペクトルに現われる２０９ｎｍ付近の
ピークや２３０ｎｍ付近のピーク等が、ピークの立ち上
がり直後に開始した場合（Ｅｘｐ１）やピークの立ち上
がり途中に開始した場合（Ｅｘｐ２）には現われない。
したがって、再現性良くスペクトルデータを採取するた
めには、スキャンの開始点を常に一定に保つ必要があ
る。

【００１４】そこで本実施例では、以下のようにしてス
ペクトルデータを採取する。なお、このスペクトルデー
タの採取において制御部２０は、ピーク検出手段として
機能する他、パルスモータ１９及び回折格子１５ととも
にスペクトルデータ採取手段としても機能する。

【００１５】ＨＰＬＣによる分析の開始直後は、一定の
単色光ＭＬがフローセル１６に投射され、検出器１８か
ら通常のクロマトグラムを表わす検出信号Ｓdが出力さ
れる。制御部２０は、この検出信号Ｓdを入力してクロ
マトグラムにおけるピーク頂点を検出する。そして、ピ
ーク頂点の検出から所定時間Δｔ（例えば１００msec）
が経過した時点で、パルスモータ１９に制御信号を送出
して回折格子１５の角度を変えることにより、フローセ
ル１６に投射する単色光ＭＬの波長を所定の範囲（例え
ば２００〜３５０ｎｍ）で順次変化させる（スキャンの
実行）。このスキャンの実行中に出力される検出信号Ｓ
dが吸光度スペクトルを表わす信号である。制御部２０
は、この信号Ｓdからスペクトルデータを採取する。な
お、スキャン実行中は検出信号Ｓdの値が大きく変化す
るため、後述の定量計算等のデータ処理には、従来と同
様、検出信号Ｓdにおいてスキャン実行中の値を一定に
保持した信号（以下、この信号を「クロマトグラム信
号」という）Ｓeを用いる（図２参照）。

【００１６】上記のスキャンが終了すると制御部２０
は、パルスモータ１９に制御信号を送出して回折格子１
５の角度を元に戻すことにより、フローセル１６に投射
される単色光ＭＬの波長をスキャン開始前の波長に戻
す。これにより、再び、検出器１８から通常のクロマト
グラフを表わす検出信号Ｓdが出力される。そして、制
御部２０がこの検出信号Ｓdからクロマトグラムにおけ
る次のピークの頂点を検出すると、上記と同様にしてス
ペクトルデータを採取する。スペクトルデータ採取後
は、単色光ＭＬの波長をスキャン開始前の波長に戻す。
以後、制御部２０は、クロマトグラフにおけるピーク頂
点を検出する毎にこのような動作を繰り返すことによ
り、各ピークについてスペクトルデータを採取する。

【００１７】このようにしてスペクトルデータを採取す
ると、スキャンは、常にピークの立ち下がり部分におい
て実行され、しかも、常にピーク頂点の検出から一定時
間Δｔだけ経過した時点に開始される。したがって、同
一のピークからは常にほぼ同一のスペクトルデータが得
られる。

【００１８】制御部２０は、算出手段としても機能し、
以下のようにして定量計算を行なう。上記のように本実
施例では、スキャンは常にクロマトグラフにおけるピー
ク頂点が検出された後に実行されるため、前述のクロマ
トグラム信号Ｓeにおける各ピークは、図２に示すよう
に、少なくともその前半部分すなわちピーク頂点検出時
点までの部分については通常のクロマトグラムにおける
ピークと同一の形状となる。制御部２０は、このような
各ピークにおける前半部分の面積Ｂ（図２において斜線
を施した部分の面積）を２倍したものをピークの面積Ａ
とし、クロマトグラム信号Ｓeにおけるベースラインか
らピーク頂点までをピークの高さＨとする。このように
本実施例では、スキャンを実行した場合でも、各ピーク
の面積Ａや高さＨを正しく算出することができる。した
がって、従来と異なり、ＨＰＬＣによる分析を１回行な
うだけで、スペクトルデータに基づく試料成分の同定と
クロマトグラムに基づく定量計算の双方を行なうことが
できる。

【００１９】

【発明の効果】本発明によれば、スキャンは常にクロマ
トグラムにおけるピーク頂点を検出してから所定時間が
経過した後に開始されるため、再現性良くスペクトルデ
ータを採取することができる。また、スキャンを実行し
た場合でも、ピークの面積や高さを正しく算出し、定量
計算を行なうことができる。したがって、スペクトルデ
ータを採取するための分析と別個に定量計算のための分
析を行なう必要がない。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の一実施例であるフロースルー型紫外
可視分光光度計の構成を示す図。

【図２】 前記実施例におけるクロマトグラムのピーク
の形状を表わす図。

【図３】 高速液体クロマトグラフの基本構成を示す
図。

【図４】 通常のクロマトグラムを示す図（ａ）、及び
スキャンを実行した場合における従来のクロマトグラム
を示す図（ｂ）。

【図５】 スキャンの開始点による吸光度スペクトルの
相違を示す図。

【符号の説明】

１５…回折格子 １６…フローセル １８…検出器 １９…パルスモータ ２０…制御部 ５１…移動相 ５４…カラム ５５…検出部 ＭＬ…単色光 Ｓd …検出信号

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 液体クロマトグラフのカラムを通過した
   移動相及び試料が流れるフローセルに単色光を投射して
   吸光度を測定することによりクロマトグラムを表わす検
   出信号を出力するとともに、該測定の途中の所定時期
   に、フローセルに投射する単色光の波長を順次変えて吸
   光度を測定することにより吸光度のスペクトルデータを
   採取するフロースルー型紫外可視分光光度計において、 前記検出信号におけるピーク頂点を検出するピーク検出
   手段と、 ピーク検出手段によってピーク頂点が検出されてから所
   定時間が経過した後に、フローセルに投射する単色光の
   波長を順次変えて吸光度のスペクトルデータを採取する
   スペクトルデータ採取手段と、 前記検出信号におけるピークのうちピーク頂点の検出時
   点までの部分であるピーク前半の形状に基づいてピーク
   の面積又は／及び高さを算出する算出手段と、を備えた
   ことを特徴とするフロースルー型紫外可視分光光度計。