JPH11174036A

JPH11174036A - 液体クロマトグラフィー用カラム

Info

Publication number: JPH11174036A
Application number: JP9337437A
Authority: JP
Inventors: Norihito Horii; 則人堀井; Kazuyuki Oishi; 和之大石; Kazuhiko Shimada; 一彦嶋田
Original assignee: Sekisui Chemical Co Ltd
Current assignee: Sekisui Chemical Co Ltd
Priority date: 1997-12-08
Filing date: 1997-12-08
Publication date: 1999-07-02

Abstract

(57)【要約】【課題】カラムボディとエンドキャップとの嵌合不良
を生じにくい構造のカラムであり、測定中にカラムボデ
ィ中の充填剤が移動して充填剤層に隙間が生じない構造
の液体クロマトグラフィー用カラムを提供する。【解決手段】カラムボディ２、フィルター４およびエ
ンドキャップ６からなる液体クロマトグラフィー用カラ
ム１であって、カラムボディ２の端部３に切り込み３ａ
がなされ、該切り込み３ａに上記フィルター４が装着さ
れている液体クロマトグラフィー用カラム１。または、
カラムボディ、フィルター、スリーブおよびエンドキャ
ップからなる液体クロマトグラフィー用カラムであっ
て、該スリーブがカラムボディの端部とフィルターを内
包できる形状とされていることを特徴とする液体クロマ
トグラフィー用カラム。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、液体クロマトグラ
フィー用カラムに関する。

【０００２】

【従来の技術】有機化学、生化学、医学などの分野にお
ける試料中の成分の分離や分取に液体クロマトグラフィ
ーが汎用されている。近年、液体クロマトグラフィーの
装置は小型化される傾向にあり、そのカラムについても
小容量タイプのものが流通されてきている。しかし、カ
ラムの構造は従来のサイズのものと同様であり、例え
ば、図８に示すように、液体クロマトグラフィー用カラ
ム２１は、カラムボディ２２、フィルター２４、スリー
ブ２５およびエンドキャップ２６からなっている。すな
わち、フィルター２４がスリーブ２５内に収納されて、
エンドキャップ２６内に装着されており、カラムボディ
２２の外周面に切られた雄ねじ２２ａとエンドキャップ
２６の一端部の内周面に切られた雌ねじ２６ａが螺合さ
れることにより、カラムボディ２２とエンドキャップ２
６が嵌合し、カラムボディ２２の端部２３とスリーブ２
５とが面接触して、密閉される構造となっている。ま
た、エンドキャップ２６の中央部には液体クロマトグラ
フィーの液体を流すための通路２６ｂが設けられてお
り、エンドキャップ２６の他端部には雌ねじ２６ｃが切
られており、配管（図示せず）と接続されるようになっ
ている。

【０００３】この液体クロマトグラフィー用カラム２１
に充填剤を詰めて液体クロマトグラフィー操作を行う
と、以下に示す原因で、測定中にカラムボディ中の充填
剤が移動して充填剤層に隙間が生じ、分離性能が低下す
ることがある。

【０００４】フィルター２４をスリーブ２５内に収納し
てエンドキャップ２６内に装着する作業は、自動化が難
しく手作業に近い状況で実施されている。この作業にお
いて、樹脂製のスリーブが損傷する機会があるが、スリ
ーブが損傷していても、作業後の目視による外観判断で
これを選別することは極めて難しい。それは、μｍオー
ダーの粒子である充填剤をカラムに充填して測定した時
の、スリーブの損傷による影響を的確に予測しにくいか
らである。

【０００５】フィルター２４を嵌め込んでいるスリーブ
２５はプラスチック製であり、温度や外圧負荷によって
変形することがある。また、エンドキャップ２６への装
着が不完全な場合には、カラムボディ２２と接続した時
に嵌合が不十分となる。上記不完全な場合とは、スリ
ーブ２５がエンドキャップ２６に完全に装着されておら
ず段差が発生したまま締めこんだ場合、螺合がうまく
いかずカラムボディー２２の端部２３がエンドキャップ
２６のエッジにかかったまま締めこんだ場合、カラム
ボディ２２の端部２３とスリーブ２５の間に充填剤を挟
んだまま締めこんだ場合などである。

【０００６】これらの嵌合不良のため、測定中に充填剤
がカラム内で移動したり、カラム先端部に隙間ができた
りして測定試料の拡散が起こる恐れがでてくる。これら
の嵌合不良の影響は、特に、小容量タイプのカラムにお
いて顕著に現れる。

【０００７】なお、充填剤を充填した後の隙間発生に対
して対策がとられたカラムとしては、充填剤を樹脂製カ
ラムに入れたものを加圧ホルダーを使ってカラム内側へ
圧力をかけるもの（特開昭５９−１１２２６２号公
報）、カラム容積を可変させるもの（特開平２−２６８
２７０号公報）などが提案されている。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記問題点
に鑑みてなされたものであり、その目的は、カラムボデ
ィとエンドキャップとの嵌合不良を生じにくい構造のカ
ラムであり、測定中にカラムボディ中の充填剤が移動し
て充填剤層に隙間が生じない構造の液体クロマトグラフ
ィー用カラムを提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明（以
下、本発明１という）の液体クロマトグラフィー用カラ
ムは、カラムボディ、フィルターおよびエンドキャップ
からなる液体クロマトグラフィー用カラムであって、カ
ラムボディの端部に切り込みがなされ、該切り込みに上
記フィルターが装着されていることを特徴とする。

【００１０】請求項２記載の発明（以下、本発明２とい
う）の液体クロマトグラフィー用カラムは、カラムボデ
ィ、フィルター、スリーブおよびエンドキャップからな
る液体クロマトグラフィー用カラムであって、該スリー
ブがカラムボディの端部とフィルターを内包できる形状
とされていることを特徴とする。

【００１１】以下、本発明１について図面を参照して説
明する。図１は、本発明１の液体クロマトグラフィー用
カラム１の一例を示す断面図である。本発明１の液体ク
ロマトグラフィー用カラム１は、カラムボディ２、フィ
ルター４およびエンドキャップ６からなる液体クロマト
グラフィー用カラム１であって、カラムボディ２の端部
３に切り込み３ａがなされ、該切り込み３ａに上記フィ
ルター４が装着されている。

【００１２】図２に上記カラムボディ２の端部３を拡大
して示す。カラムボディ２の端部３に円板状のフィルタ
ーを納めることができるような断面矩形の切り込み３ａ
が設けられている。図２におけるカラムボディ２の先端
部近傍の外径ｂと内径ａの差は標準的には約２ｍｍ程度
であり、カラムボディ２に切り込み３ａが設けられた後
の、切り込み３ａ部分のカラムボディ２の肉厚ｃは、カ
ラムボディ２の先端部３ｂがエンドキャップ６の内面下
端６ｄに十分密着して当接するために、０．５ｍｍ以上
が好ましい。また、切り込み深さｄは、フィルター４の
厚みに合わせるが、エンドキャップ６との嵌合に影響が
ないようにフィルター厚みよりやや大きくするのが好ま
しい。また、切り込み３ａの形状は、図２に示したよう
な断面矩形のものに限らず、種々の形状とすることが可
能であり、また、切り込み３ａの形状に適合するように
フィルターの形状も選ばれる。切り込み３ａの形状の変
形例とフィルター４の変形例を図３に示す。すなわち、
切り込み３ａの変形例としては、図３（イ）に示したよ
うな、断面逆三角形のもの、図３（ロ）に示したよう
な、断面が逆三角形部の上に矩形部がのっているような
ものが挙げられる。また、フィルター４の変形例として
は、図３（イ）に示したような断面台形状の円板、図３
（ロ）に示したような、断面が台形状の円板の上に断面
矩形の円板がのっているような形状のもの、図３（ハ）
に示したような、断面矩形の切り込み３ａに適合する円
板部の下に、カラムボディの切り込み３ａの入っていな
い部分に嵌合する円板部を有するもの、などが挙げられ
る。

【００１３】また、液体クロマトグラフィー用カラム１
は、カラムボディ２の外周面に切られた雄ねじ２ａとエ
ンドキャップ６の一端部の内周面に切られた雌ねじ６ａ
が螺合されることにより、カラムボディ２とエンドキャ
ップ６が嵌合し、カラムボディ２の先端部３ｂがエンド
キャップ６の内面下端６ｄに面接触して、密閉される構
造となっている。また、エンドキャップ６の中央部には
液体クロマトグラフィーの液体を流すための通路６ｂが
設けられており、エンドキャップ６の他端部には雌ねじ
６ｃが切られており、配管（図示せず）と接続されるよ
うになっている。

【００１４】上記カラムボディ２の材質としては、公知
の金属製または樹脂製のものでよく、通常、ステンレス
製が選ばれる。カラムボディ２の長さは特に制限はな
く、通常、１０〜３００ｍｍ程度が選ばれる。カラムボ
ディ２の内径も特に制限はなく、通常、２〜１０ｍｍ程
度が選ばれる。カラムボディ２とエンドキャップ６の嵌
合の方式は図１に示したような、ねじ込み方式（上記の
通り、カラムボディ２の外周面に切られた雄ねじ２ａ
に、エンドキャップ６の一端部の内周面に切られた雌ね
じ６ａを螺合させてエンドキャップ６を締めこむ方式）
の他に、フェラル接続方式（カラムボディーに咬ませた
フェラルを、ナットとエンドキャップにより締めこむ方
式）でもよい。

【００１５】上記フィルター４の材質としては、公知の
金属製または樹脂製のものでよく、通常、ステンレス焼
結体が選ばれる。フィルターの孔径は１〜２０μｍが好
ましく、通常、２μｍが選ばれる。また、異なる孔径の
ものを組み合わせて用いてもよい。フィルター４の形状
は、上述の形状だけに限定されるわけではなく、エンド
キャップの形状によっても異なる。測定試料の拡散防止
のために意図的に形状を変えたものも市販されている
が、そのようなものでもよい。フィルター４の直径はフ
ィルター４が切り込みの形状に適合するような直径が選
ばれる。フィルター４の厚みは、通常、０．５〜３０ｍ
ｍ程度が好ましい。

【００１６】本発明１の液体クロマトグラフィー用カラ
ムの使用方法は、まず、カラムボディ２に充填剤を充
填する、次いで、フィルター４をカラムボディ２の切
り込み３ａに装着する、エンドキャップ６をカラムボ
ディー２に被せた後、カラムボディ２の外周面に切られ
た雄ねじ２ａに、エンドキャップ６の雌ねじ６ａを螺合
させてエンドキャップ６を締めこむ、の手順である。

【００１７】以下、本発明２について図面を参照して説
明する。図４は、本発明２の液体クロマトグラフィー用
カラム１１の一例を示す断面図である。本発明２の液体
クロマトグラフィー用カラム１１は、カラムボディ１
２、フィルター１４、スリーブ１５およびエンドキャッ
プ１６からなる液体クロマトグラフィー用カラム１１で
あって、該スリーブ１５がカラムボディ１２の端部１３
とフィルター１４を内包できる形状とされている。

【００１８】本発明２で用いられるスリーブ１５は、図
５に示した斜視図、図６に示した拡大断面図の通り、プ
ラスチック製の円筒形であり、フィルター１４を保持す
るフィルター保持部１５ａと、カラムボディ１２を保持
するカラムボディ保持部１５ｂからなる２段構造となっ
ている。フィルター保持部１５ａの内径ｅおよび高さｆ
はフィルター１４の直径および高さに一致するように、
また、カラムボディ保持部１５ｂの内径ｇはカラムボデ
ィ１２の端部１３の外径に一致するようにされている。
また、フィルター１４の直径はカラムボディ１２の内径
に等しくされている。このスリーブ１５がエンドキャッ
プ１６内に装着され、カラムボディ１２とエンドキャッ
プ１６の嵌合に際して、フィルター保持部１５ａと、カ
ラムボディ保持部１５ｂを用いて、フィルター１４を保
持すると同時に、カラムボディ１２の端部１３を保持す
るようにされる。

【００１９】また、液体クロマトグラフィー用カラム１
１は、カラムボディ１２の外周面に切られた雄ねじ１２
ａとエンドキャップ１６の一端部の内周面に切られた雌
ねじ１６ａが螺合されることにより、カラムボディ１２
とエンドキャップ１６が嵌合するように構成されてい
る。また、エンドキャップ１６の中央部には液体クロマ
トグラフィーの液体を流すための通路１６ｂが設けられ
ており、エンドキャップ１６の他端部には雌ねじ１６ｃ
が切られており、配管（図示せず）と接続されるように
なっている。

【００２０】本発明２の液体クロマトグラフィー用カラ
ム１１においては、フィルター１４およびカラムボディ
１２を同時にカバーするプラスチック製スリーブ１５を
用いることにより、カラムボディ１２とエンドキャップ
１６の嵌合に際して、スリーブ１５が変形することによ
り嵌合部の密閉効果が高まり、嵌合後のカラムボディ１
２内の充填剤が漏れて隙間が生じることがなくなる。ま
た、カラムボディ１２の端部１３での嵌合に加え、更
に、カラムボディ１２の側面とエンドキャップ１６の密
封性が高まるため、螺合が多少不完全であっても充填剤
が洩れだすことがない。このようにすることにより、カ
ラムボディ１２の端部１３における密封が破れた場合で
も、二重に対応できているために、充填剤はカラムボデ
ィ１２側に止まることになり、測定時に分離測定系への
影響が最小限にとどめられる。

【００２１】上記カラムボディ１２の材質、長さおよび
内径；並びにカラムボディ１２とエンドキャップ１６の
嵌合の方式の例などは、本発明１で述べたことと同様で
ある。

【００２２】上記フィルター１４の材質および孔径は、
本発明１で述べたことと同様である。フィルター１４の
形状は、上記の円板状のものだけに限定されるわけでは
なく、エンドキャップの形状によっても異なる。測定試
料の拡散防止のために意図的に形状を変えたものも市販
されているが、そのようなものでもよい。フィルター１
４の直径はカラムボディ１２の内径に等しくされるのが
好ましい。このフィルター１４の厚みは、通常、０．５
〜３０ｍｍ程度が選ばれる。

【００２３】本発明２の液体クロマトグラフィー用カラ
ムの使用方法は、まず、カラムボディ１２に充填剤を
充填する、フィルター１４をスリーブ１５に嵌め込
む、エンドキャップ１６にスリーブ１５を装着する、
エンドキャップ１６をカラムボディ１２に被せた後、
カラムボディ１２の外周面に切られた雄ねじ１２ａに、
エンドキャップ１６の雌ねじ１６ａを螺合させてエンド
キャップ１６を締めこむ、の手順である。

【００２４】

【作用】本発明１または２の液体クロマトグラフィー用
カラムは、嵌合不良が起こり難いため、カラム使用時に
充填剤の移動が最小限に抑えられ、充填剤層に隙間が発
生し難い。従って、充填剤層の隙間の発生に伴う分析上
の悪影響（試料の拡散など）によるピーク性能の劣化が
抑えられる。

【００２５】

【実施例】実施例１図１及び２に示したカラム（カラムボディ２は、内径ａ
６ｍｍ、先端部近傍の外径ｂ７．９ｍｍ、外径ｔ１０ｍ
ｍ、長さ５０ｍｍ、ＳＵＳ３１６製；フィルター４は、
孔径２μｍ、直径６．９ｍｍ、厚み２ｍｍ、ＳＵＳ３１
６製焼結体）へ、充填剤を充填したカラムを１０本作製
した。充填剤は積水化学工業社製、ミクロネックスＴＭ
Ａ１ｃ−ＨＳIII を用いた。充填条件は以下の通りと
した。充填ポンプ: サヌキ工業社製ＣＲＰ−７０５０充填液：１００ｍＭリン酸緩衝液ｐＨ６．０充填条件：流量２０ｍｌ／分予め、充填剤を充填液を用いてスラリーとしておき、充
填直前に充填液を追加してスターラーを用いて攪拌（５
分間）後、超音波処理（５分間）し、更に、スターラー
を用いて攪拌（２分以上）したものを、充填に用いた。

【００２６】得られたカラムを用いて健常人の血液中の
糖化ヘモグロビンＡ１ｃ（ＨｂＡ１ｃ）の分析を行っ
た。分析条件は以下の通りとした。送液ポンプ：島津製作所製、ＬＣ−９Ａ試料導入装置：自動試料導入装置（積水化学工業社製、
ＡＳＵ−４２０）検出器：島津製作所製、ＳＰＤ−６ＡＶデーター処理装置：島津製作所製、Ｃ−Ｒ４Ａ溶離液Ａ：１００ｍＭリン酸緩衝液ｐＨ６．０溶離液Ｂ：３００ｍＭリン酸緩衝液ｐＨ７．０送液量：２ｍｌ／分検出時の測定波長：４１５ｎｍ測定試料：健常人血液を溶血液〔トリトンＸ−１００
（ポリエチレングリコールオクチルフェニルエーテル、
和光純薬社製）が、濃度０．１重量％で溶解された、
０．１Ｍリン酸緩衝液（ｐＨ７．５）〕で２００倍に溶
血希釈したもの。

【００２７】具体的には、溶離液Ａを送液ポンプを用い
て、流速２ｍｌ／分で通液しておき、この状態で、自動
試料導入装置により、５０μｌの測定試料をカラムに注
入し、１．５分後、溶離液Ｂに切り換え、測定試料中の
ヒトヘモグロビンＡ１ｃの分析を行った。

【００２８】得られたクロマトグラムより分離指数Ｈ及
び分離性能を以下のようにして算出し、分離性能を表１
に示した。分離指数Ｈ＝（ＨｂＡ１ｃのリテンションタ
イム／ＨｂＡ１ｃピークの半値幅）。１０本のカラムで
得られた分離指数Ｈのうちの最高値に対する、各カラム
の分離指数Ｈの割合を、各カラムの分離性能（％）とし
た。

【００２９】比較例１実施例１で用いたカラムの代わりに、図８に示した従来
のカラム（カラムボディ２２は、内径６ｍｍ、外径１０
ｍｍ、長さ５０ｍｍ、ＳＵＳ３１６製；フィルター２４
は、孔径２μｍ、直径６ｍｍ、厚み２ｍｍ、ＳＵＳ３１
６製焼結体；スリーブ２５は、内径６ｍｍ、外径８ｍ
ｍ、高さ２ｍｍ、ダイフロン製）を用いた以外は、実施
例１と同様に操作した。得られた分離性能を表１に示し
た。なお、表１において、変動係数（％）は、（標準偏
差／平均値）×１００で算出される値である。

【００３０】

【表１】

【００３１】表１より、比較例１のカラムは分離性能の
ばらつきが大きいが、本発明１のカラムは、分離性能が
高く且つ安定であることが分かる。これは、本発明１の
カラムでは、嵌合部の密封性が改良されているためと考
えられる。

【００３２】実施例２図４〜６に示したカラム（カラムボディ１２は、内径６
ｍｍ、先端部近傍の外径７．９ｍｍ、外径１０ｍｍ、長
さ５０ｍｍ、ＳＵＳ３１６製；フィルター１４は、孔径
２μｍ、直径６ｍｍ、厚み３ｍｍ、ＳＵＳ３１６製焼結
体；スリーブ１５は、フィルター保持部１５ａの内径ｅ
６ｍｍ、外径ｈ８ｍｍ、高さｆ３．５ｍｍ、また、カラ
ムボディ保持部１５ｂの内径ｇ８ｍｍ、外径ｍ８．９ｍ
ｍ、高さｉ２ｍｍ、ポリテトラフロロエチレン製）へ充
填剤を充填したカラムを３本（それぞれのカラムの名称
を、実２−１、実２−２、実２−３とする）作製した。
充填剤及び充填条件は実施例１と同様とした。

【００３３】得られたカラムを用いて糖化ヘモグロビン
Ａ１ｃ（ＨｂＡ１ｃ）の分析を行った。分析条件は、実
施例１と同様とした。それぞれのカラムの耐久性を試験
するために、各カラムについて３０００回繰り返して測
定した。

【００３４】各測定により得られたクロマトグラムより
分離指数Ｈ及び分離性能を以下のようにして算出し、分
離性能を図７に示した。分離指数Ｈ＝（ＨｂＡ１ｃのリ
テンションタイム／ＨｂＡ１ｃピークの半値幅）。３本
のカラムで得られた分離指数Ｈのうちの最高値に対す
る、各カラムの分離指数Ｈの割合を、各カラムの分離性
能（％）とした。

【００３５】比較例２実施例２で用いたカラムの代わりに、図８に示した従来
のカラム（カラムボディ２２は、内径６ｍｍ、外径１０
ｍｍ、長さ５０ｍｍ、ＳＵＳ３１６製；フィルター２４
は、孔径２μｍ、直径６ｍｍ、厚み２ｍｍ、ＳＵＳ３１
６製焼結体；スリーブ２５は、内径６ｍｍ、外径８ｍ
ｍ、高さ２ｍｍ、ダイフロン製）を３本（それぞれのカ
ラムの名称を、比２−１、比２−２、比２−３とする）
用いた以外は、実施例２と同様に操作した。得られた分
離性能を図７に示した。

【００３６】図７より、本発明２のカラムは比較例２の
カラムに比べて、初期の分離性能のばらつき、及び耐久
性試験における分離性能の劣化のばらつき共に小さいこ
とが分かる。これは、本発明２のカラムでは、カラム内
での充填剤の密封性改善により、初期性能の安定化は勿
論、使用中の劣化が最小限に抑えられたものと考えられ
る。

【００３７】

【発明の効果】本発明１の液体クロマトグラフィー用カ
ラムの構成は、上記の通りであり、本発明１によれば、
カラムボディとエンドキャップとの嵌合不良を生じにく
く、測定中にカラムボディ中の充填剤が移動して充填剤
層に隙間が生じない構造の液体クロマトグラフィー用カ
ラムが提供される。

【００３８】本発明２の液体クロマトグラフィー用カラ
ムの構成は、上記の通りであり、本発明２によれば、カ
ラムボディとエンドキャップとの嵌合不良を生じにく
く、測定中にカラムボディ中の充填剤が移動して充填剤
層に隙間が生じない構造の液体クロマトグラフィー用カ
ラムが提供される。従って、充填剤が充填されたカラム
の分離性能の維持および耐久性において安定したカラム
が提供される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明１の液体クロマトグラフィー用カラムの
一例を示す断面図である。

【図２】図１のカラムボディの端部を拡大して示す断面
図である。

【図３】切り込みの形状の変形例とフィルターの変形例
を示す断面図である。

【図４】本発明２の液体クロマトグラフィー用カラムの
一例を示す断面図である。

【図５】本発明２で用いられるスリーブを示す斜視図で
ある。

【図６】本発明２で用いられるスリーブを示す拡大断面
図である。

【図７】実施例２及び比較例２で得られたカラムを用い
て分析した際の分離性能を示すグラフであり、縦軸は分
離性能（％）、横軸は測定回数（回）を示す。

【図８】従来の液体クロマトグラフィー用カラムを示す
断面図である。

【符号の説明】

１、１１液体クロマトグラフィー用カラム２、１２カラムボディ２ａ、１２ａ雄ねじ３、１３端部３ａ切り込み３ｂ先端部４、１４フィルター６、１６エンドキャップ６ａ、１６ａ雌ねじ６ｂ、１６ｂ通路６ｃ、１６ｃ雌ねじ６ｄ内面下端１５スリーブ１５ａフィルター保持部１５ｂカラムボディ保持部

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】カラムボディ、フィルターおよびエンド
キャップからなる液体クロマトグラフィー用カラムであ
って、カラムボディの端部に切り込みがなされ、該切り
込みに上記フィルターが装着されていることを特徴とす
る液体クロマトグラフィー用カラム。
【請求項２】カラムボディ、フィルター、スリーブお
よびエンドキャップからなる液体クロマトグラフィー用
カラムであって、該スリーブがカラムボディの端部とフ
ィルターを内包できる形状とされていることを特徴とす
る液体クロマトグラフィー用カラム。