JPS60113151A - 高感度液体クロマトグラフィ−分析法 - Google Patents

高感度液体クロマトグラフィ−分析法

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JPS60113151A
JPS60113151A JP22173383A JP22173383A JPS60113151A JP S60113151 A JPS60113151 A JP S60113151A JP 22173383 A JP22173383 A JP 22173383A JP 22173383 A JP22173383 A JP 22173383A JP S60113151 A JPS60113151 A JP S60113151A
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JP
Japan
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plunger
pressure
detector
pressure fluctuation
pump
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Application number
JP22173383A
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English (en)
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Katsuo Fushimi
勝夫 伏見
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Sekisui Chemical Co Ltd
Original Assignee
Sekisui Chemical Co Ltd
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Publication date
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Publication of JPS60113151A publication Critical patent/JPS60113151A/ja
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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N30/00Investigating or analysing materials by separation into components using adsorption, absorption or similar phenomena or using ion-exchange, e.g. chromatography or field flow fractionation
    • G01N30/02Column chromatography
    • G01N30/26Conditioning of the fluid carrier; Flow patterns
    • G01N30/28Control of physical parameters of the fluid carrier
    • G01N30/32Control of physical parameters of the fluid carrier of pressure or speed
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N30/00Investigating or analysing materials by separation into components using adsorption, absorption or similar phenomena or using ion-exchange, e.g. chromatography or field flow fractionation
    • G01N30/02Column chromatography
    • G01N30/62Detectors specially adapted therefor
    • G01N2030/621Detectors specially adapted therefor signal-to-noise ratio
    • G01N2030/623Detectors specially adapted therefor signal-to-noise ratio by modulation of sample feed or detector response

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  • Biochemistry (AREA)
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 技術分舒 本発明は高感度液体クロマトグラフィー分析法。
特に1機稠的な装置によらず、簡亀な電気回路及びセン
サーにより、脈流に起因する検出器のノイズを低減させ
つる高感度液体クロマトグラフィー分析法に関する。
従来技術 高速液体クロマトグラフィー用ポンプには高圧で定fM
量の送液が要求される。そのようなポンプとしては1通
常、プランジャーポンプが使われる。
プランジャーポンプは、水平面上唇こ置かれたシリンダ
ーの中をプランジャーが往蝮駆動してプランジャーの引
かれるときに液をシリンダー内に吸引し、プランジャー
の押されるときに液を送出するよう機能するポンプであ
る。
このように、プランジャーポンプはプランジャーの往復
、駆動により液を吸引し送出するので、液の送出は間欠
的であり、得られる液流は脈流である。それゆえ、高速
液体クロマトグラフィー用の。
数十Kyfir/lの圧力がかかるカラムに、プランジ
ャーポンプで送液した場合には、カラムおよびそれに連
、虫する流路にかかる圧力も間欠的である。そして、そ
の圧力は0から数十KgAr/Iの範囲でプランジャー
の往復動の周期に同1…して増減する。
高速液体クロマトグラフィーのフローセル検出器には、
示差屈折車計1分光光度計、螢光光度計などが用いられ
る。これらのガラス製フローセルは既述の圧力の変動に
より、変動周期に応じてゆかむ。圧力がかかるとガラス
壁が外側1・・・ふくらみ圧力がかからないときには元
の形状に戻る。フローセルがゆがむことは、ビーム状に
絞ってフローセルに当てられている光源からの光の、フ
ローセル以降の光路がずれることになる。その結果、光
電子増倍管に入る光量が減ることになる。
以上のように、プランジャーポンプを用いフローセル検
出器で検出される高速液体クロマドグうフィーでは、必
ず、プランジャーの往復動にもとづく圧力変動に起因し
たノイズがベースライン上に入る。この玲1象は、圧力
変動に敏感な示差屈折率計や螢光光度計を用いた場合や
、フローセル中での気泡発生を防止するためにフローセ
ルの出口に背王器を取り付けた場合に特に顕著であり、
微量試料分析の障害となっている。
このようなノイズ州象を防止するために1日本分光工業
■からトリローター方式のプランジャーポンプを用いる
ことが提案されている。この方式は1位相が互いに12
0”ずれた3つのプランジャーを並列に接続し、一つの
プランジャーが吸引しているときにイ世のプランジャー
が送出するもので。
ポンプの出口からの脈流を連続流に近づける方法である
。この方式によれば、高圧に耐えるべ(。
プランジャーにはサファイアやルビーが使用されるため
高価である。高圧に耐えるシーリングも高価である。こ
れらが、一つのポンプに対し三組必要なので、ポンプは
著しく高価になる。しかも。
消耗品であるシーリングが三組必要なので、プランジャ
ーが一つの場合にくらべて保守に労力と時間を要する。
さら1こ、背圧のかかっている場合には圧力の低下を補
償するために、プレッシャ・サーボ・コントロール(P
SC)方式が採用されねばならず、そのため@置全体が
著しく複雑になる。
ノイズ現象を防止するための考え方としては。
さらに、ダンパ一方式が提案されている。これは。
金属のひずみや油圧を利用した圧力変動吸収器(ダンパ
ー)をポンプ出口に取り付けることにより、脈流を連続
流に近づける方法である。この方法によれば、低圧から
高圧まで使えるダンパーが無いうえに、一般に、ポンプ
やカラムfこ比較して。
ダンパーの鉗子は低いので1分析条件が制限される。し
かも、ダンパーの容積が、溶離液を切り替える分析法で
は死容積になるため、溶離液の切替に長時間をキすると
いう分析技術にとって数台的な欠点を有する。
発明の目的 本発明の目的は、プランジャーの往復動に同J功して現
われるノイズを低減させつる高感度液体クロマトグラフ
ィー分析法を提供することにある。
本発明の他の目的は、格別の機械装置を用いることなく
簡単な電気(ロ)路とセンサーと8こより、脈流に起因
する検出器のノイズを低減させうる高感度液体クロマト
グラフィー分析法を提供することにある。本発明のさら
にイ1すの目的は、安価な高感度液体タロマドグラフィ
ー分析法を提供することにある。本発明のさらに仙の目
的は、安価で保守のほとんど不要な電気回路とセンサー
とを利用した高感度液体クロマトグラフィー分析法を提
供することにある。
発明の要旨 本発明の高感朋液体クロマトグラフィー分析法は、送液
をプランジャーポンプのプランジャーの往復動により行
ないそしてフローセルを使用した検出器で検出する液体
クロマトグラフィー分析法において、咳プランジャーの
往復動による圧力変動を検知する圧力−11[E変換器
をプランジャーポンプ出口以降の流路に設け、該圧力変
動を電圧変動として取り出し、これを該検出器からの信
号と喉ね合わせて相殺することにより該検出器に現われ
る圧力便・功に起因するノイズを低減せしめることを包
含し、そのことにより上記目的が達成される。
実施例 以下に本発明を実施例について説明する。
本発明方法は1例えば、第1図に示すような系を有する
装置を用いてなされる。この装置は0分離カラム1と:
この分離カラム1に溶離液槽2の溶離液を供給するため
のプランジャーポンプ3.l:I試料注入部4から系内
に注入された試料が分離カラム1にて分離され所定のク
ロマトグラムを表示するための検出器5とを有する。プ
ランジャーポンプ3の出口以降の浦路1例えば吐出口近
傍には。
さらに、圧力−重圧変換センサー6が接続されている。
このセンサー6は、上記検出器5と共に。
ノイズ抑制同1路7に接続されている。この回路7は1
例えば、電圧レベル調整用増幅器71および半導体割算
器72とで構成される。増幅器71は上記検出器5の電
圧信号を増幅し、これを割算器72に入力する。上記セ
ンサー6は、この割算器72に電気的に接続され、プラ
ンジャーの往復動にもとづく圧力変動を電圧変動として
これに入力する。回路7は、上記半導体割算器72iこ
代えて。
第3図に示すように、差動増幅器73を備えることがで
きる。この増幅器73は同相の成分を抑圧しうる。
例えば、第1図に示す分析装置を用いて試料は次のよう
に分析される:測定を開始したときにはポンプ3のプラ
ンジャーは第2図面に示すような変位をもって往復運動
をしている。このときの圧力−電圧変換センサー6にお
ける圧力(電圧)変化は、第2図(I3)に示される。
このとき、試料注入部4から試料を注入すると、検出器
5からは第2図(Qに示すように、斜線部の電圧信号ピ
ークに上記■の圧力変動の重なった波形が得られる。そ
こで、゛市川レベル調整用増幅器71により、第2図(
Qの信号の圧力変動によるノイズを、第2図(至)のノ
イズとの大きさが等しくなるまで増幅する。そして、こ
れを増幅器711こ接続された割算器72に、■の電圧
信号が分母となりかっ(Qの電圧信号が分子となるよう
に加える。すると1割算器72からは、第2図の)に示
すようにノイズの相殺され低減された試料のみに由来す
るピークが得られる。
このようにして、プランジャーの往復動による圧力変動
に起因したノイズがほぼ消失し、試料の正確な検出が可
能となる。(tlj方、カラム1から系外へ締出する液
は廃液槽9に入る。
実験例1 定流量プランジャーポンプ3Iこは日本精密■製のシン
グルプランジャーポンプを、注入部インジェクター4に
は■島津製作所製の5IL−1を、そして検出器51こ
は■島津製作所製の几F’−530型螢光光度計をそれ
ぞれ用いた。圧力ー電圧変換センサー6には、米国トラ
ンスメトリック社製のアンプ内蔵型センサーを用いた。
このセンサーは0〜150 Ky/ciiの範囲の子方
を0〜5vの電圧に変換する能力を有する。電圧レベル
調整用増幅器71ニハ、演算jψ幅器LF356N(米
国ナショナルセミコンダクタ社)を用いた。半導体割算
器72には:I!1lidAD5as(米国アナログデ
バイセス社)を用いた。
ポンプ3のプランジャーは、@径が3.2 vts 、
往復のストローク長が10哩であり、1回の送液量は0
.8−であった。ポンプの送液量が1分間に1.0ma
lとなるようモーターの回転数を調整したところ。
4分間に5回プランジャーが往復することになり。
これに701’gA#lの圧力のかかるカラムを接ない
だところ、最大6 DArdの圧力変動が4分間に5回
起こることがセンサー6により観察された。したがって
、センサー6からは、IVの変動が電気信号としてJ4
Vり出された。
イ1カ方、プランジャーポンプ3によりアセトニトリル
/水−6°/4oの溶離液が、溶離液槽2から分離カラ
ム1へ送液されている状態でエストラジオール2.5n
gを0.5mAのメタノールに溶かした試料溶W 0.
5 mノをインジエクタ−4から注入した。検出器5か
らは、基線からの最大高さ0.5■の信号ピークが0.
2 Vの4分間に5回のノイズと重なって得られた。そ
こで、この信号を増幅器71で5倍に増幅して割算器7
2の分子側・\JIVり込み、センサー6からの信号を
1割算器72の分母側へ取り込んだ。その結果、検出器
5では信号0.5 Vに対して0.2 Vあったノイズ
が0.002’v’に低減され。
信号ピークの検出が可能となった。
実験例2 実験例1の割算器72の代りに、第3図に示すように、
差動増幅器(米国バーブラウン社!!!3660)73
を用いた。この差動増幅器73は同相の成分を抑圧する
増幅器であり、ポンプ3および電圧レベル調整用増幅器
71からの信号のうち1周期と振幅がそれぞれ等しい圧
力変動に関するノイズは抑圧され、イぎ号のみがプリン
ター8へ取り出された。実験例1と同一条件下で、0.
2Vあったノイズは0.004Vに低減され、信号ピー
クの検出が可能となった。
実験例3 実験例1でリニア集積回路を用いアナログ・信号のまま
で行っていた割算を、デジタル信号に変換した後、マイ
クロコンピュータ−で領1算する方式を採用した。ここ
では、実験例2の差動増幅器73の代りに、第4図に示
すように、アナログ−デジタル変換器(米国インターシ
ル社ICL7109 ) 74および75およびコンピ
ューター76を用いた。
このデジタル変換器74・75は、0〜4.0■の電圧
を4080から8160のデジタルの数字に変換するも
のである。コンピューター76は、シャープ−パーソナ
ルコンピューターMZ−2000である。そして、プリ
ンター8は、精工舎■グラフィ・ツクプリンター〇P−
80DPである。デジタル変換器74・75は、0.2
秒ごとに電圧レベル調整用増幅器71およびセンサー6
からのそれぞれの電圧信号を、デジタル信号に変えてコ
ンピューター76に送る。
コンピューター76は、このデジタル変換器74・75
からのデータを、数学的に割算して、プリンター81こ
よりグラフに描く。実験例1と同一条件下で信号0.5
vに対し0.2 Vあったノイズが、プリンター8の記
録紙上で信号100mに対して1腔以下に低減され、信
号ピークの検出が可能となった。
発明の効果 本発明によれば、このように、ポンプのプランジャー1
こ起因するノイズが機械的装置によらず。
安価でかつ簡単に低減できるため、従来からノイズによ
り検出できなかった低濃度物質の検出が可能となる。試
料分析にさいし、このように、プランジャーに起因する
ノイズに留意する必要がなくなったので、プランジャー
の径をより太きくしたり、そして/あるいはプランジャ
ーの往イ!のストローク長をより長くして、プランジャ
ーの1回の往復動による送液量を多くしても、従来と同
感度でIll定できる。プランジャーによる1回の在世
の送液量が多くなることにより、小さな気泡が混入して
も、この気泡がシリンダー内にとどまって実質の送液せ
を少なくしたり送液量を実′−的に減少させることなく
測定できる。それゆえ、測定に先立って、溶離液を脱気
する必要がなくなるという利点もある。さらに、この発
明を実施するときに用いる分析装置は格別の機械装置を
用いておらず。
簡単な電気回路とセンサーを備えているにすぎないため
、保守の問題も著しく小ない。
【図面の簡単な説明】
′Pj1図、第3図および第4図はそれぞれ本発明方法
を実施するために用いられる分析装置の一例を示す系統
図、第2図(2)はプランジャーポンプ3のプランジャ
ーの斐位を示すグラフ、@2図0゜(Oおよび0はそれ
ぞれセンサー6における電圧変化のグラフ、検出器5に
おける?liE信号のグラフ。 および割算器72から出力される電圧信号のグラフであ
る。 1・・・分離カラム、2・・・溶離g、槽、3・・・定
流量プランジャーポンプ、4・・・試料注入部、5・・
・検出器。 6・・・田カー市圧変換センサー、7・・ノイズ抑制回
路、8・・・レコーダー、71・・・電圧レベル調整用
増幅器、72・・・割算器、73・・・差動増幅器、7
4・75・・・アナログ−デジタル変換器、76・・・
パーソナルコンピューター。 以上 出願人 積水化学工業株式会社 第1図 第2図 時間

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1、送液をプランジャーポンプのプランジャーの往復動
    により行ないそしてフローセルを使用した検出器で検出
    する液体クロマトグラフィー分析法において、該プラン
    ジャーの往復動による圧力変動を検知する圧力−電圧変
    換器をプランジャーポンプ出口以降の流路に設け、該圧
    力変動を電圧変動として取り出し、これを該検出器から
    の信号と重ね合わせて相殺することにより該検出器に現
    われる圧力変動に起因するノイズを低減せしめることを
    包含する高感度液体クロマトグラフィー分析法。
JP22173383A 1983-11-24 1983-11-24 高感度液体クロマトグラフィ−分析法 Pending JPS60113151A (ja)

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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS4997685A (ja) * 1973-01-19 1974-09-14
JPS5451578A (en) * 1977-09-30 1979-04-23 Hitachi Ltd Photometer
JPS5551338A (en) * 1978-08-21 1980-04-15 Technicon Instr Method and device for measuring concentration of constituent in sample

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