JPS6214060A

JPS6214060A - クロマトグラフイ−装置

Info

Publication number: JPS6214060A
Application number: JP15375785A
Authority: JP
Inventors: Tetsuya Kawazoe; 川添　鉄也; Nobuhiro Oda; 信博織田; Masato Yamaguchi; 正人山口; Atsuji Kitazawa; 北沢　厚治; Hiroshi Miyabe; 寛志宮部; Yuzuru Kinoshita; 譲木下
Original assignee: Kurita Water Industries Ltd
Current assignee: Kurita Water Industries Ltd
Priority date: 1985-07-12
Filing date: 1985-07-12
Publication date: 1987-01-22

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】［産業上の利用分野］本発明はクロマトグラフィー装置に係り、特に分取カラ
ムを備え、この分取カラムからの流出流体を、当該流出
流体中に含まれる成分に応じて自動的に分取するよう構
成したクロマトグラフィー装置に関するものである。

［従来の技術］クロマトグラフィー例えば液体クロマトグラフィーは、
送液部、試料注入部、分離部、検出部の４部分から主と
して構成されている。そして、送液部に設置された送液
ポンプで移動層液体を流しておき、試料を注入部より注
入すると、試料中の各成分はカラム中の固定層との親和
力が弱いものから順に溶出するので、この溶出成分を検
出部で検出してクロマトグラムを得ることができる。

この液体クロマトグラフィーの一つとして、クロマトグ
ラフィーカラムからの流出流体を、当該流出流体中に含
まれる成分に応じて分取する分取用液体クロマトグラフ
ィーがある。

従来の分取用液体クロマトグラフィーにおいては、溶出
カラムの溶出液を効率的に分析するために、フラクシ璽
ンコレクタによってこの溶出液を分画捕集し、オートサ
ンプラによって自動分析を行うようにしている。

［発明が解決しようとする問題点］このような従来の分取用液体クロマトグラフィーにおい
ては、分取操作と分析操作が各々独立しており１分取時
における各フラクションごとの状況を掴むことができな
かった。

また、分析個数、実験回数が多くなると、分取用容器、
オートサンプラ用すンプル壜等の準備、サンプルの移し
換えなどに多大な時間と労力が必要である。

また、オートサンプラによる分析は１分取プロセスが完
了した後に行われるため、そのデータを同一試験にフィ
ードバックして適確な分取を行うことができない。

［問題点を解決するための手段］本発明は、充填剤を充填してある分取カラム、この分取
カラムに試料、展開剤、溶離剤などを供給する流体供給
手段、分取カラムからの流出流体を取り出す系、及びこ
の流出流体を取り出す系の流出方向を複数に変更する流
出方向変更手段を有して構成されたクロマトグラフィー
装置において、流出流体を取り出す系に微量インジェク
タを設けると共に、この微量インジェクタにより取り出
された微量サンプルをクロマト分析カラムなどを用いて
分析する分析手段、及びこの分析手段からの信号に基い
て上記流出方向変更手段を制御する制御器を設置したも
のである。

［作用１本発明においては、分取カラムからの流出流体から、微
量のサンプルを取り出し、この微量サンプルを分析手段
で分析し、この分析データに基いて流出方向変更手段を
制御するので、煩雑な分取及び分析の操作を自動的に行
って省力化することが可能である。更に、分取カラムか
らの流出流体を直ちに分析し、その結果に基いて流体供
給手段及び流出方向変更手段を制御するので、装置全体
を適確に作動せしめ、各種成分を含む流体を当該成分に
応じて正確に分取することが可能とされる。

［実施例］以下図面を参照して実施例について説明する。

第１図は本発明の実施例に係るクロマトグラフィー装置
の構成を示す系統図である。なお、本実施例は液体クロ
マトグラフィー装置に関するものである。

第１図において、容器１０．１２．１４はそれぞれ試料
溶液、展開剤（本実施例においては７０％濃度のメタノ
ール）、溶離剤（本実施例においては１００％濃度のメ
タノール）が入っている。

これらの容器１０．１２．１４中の液は、配管１０ａ、
１２ａ、１４ａ、切換バルブ１６、配管１８、配管１８
の途中に設けられた送液ポンプ２０を介して分取カラム
２２に導入可能とされている。切換バルブ１６は３個の
液導入口と１個の液流出口を増しており、配管１０ａ、
１２ａ、１４ａのいずれか一つを配管１８に連通可能と
している。

分取カラム２２中には充填剤が充填されている０分取カ
ラム２２の液流出側は配管２４を介して微量インジェク
タ２６の一つの導入口２６ａに接続されている。

微量インジェクタ２６は、更に異なる液導入口２６ｂと
二つの液流出口２６ｃ、２６ｄを有している。導入口２
６ｂには、送液ポンプ２８がｉ中に設けられた配管３０
を介して容器３２内の液（分析カラム３４へ導入するた
めの展開剤）が導入可能とされている。流出口２６ｄは
、配管３６を介して分析用カラム３４と接続されている
。また流出口２６ｃは配管３８を介して分取用切換バル
ブ４０と接続されている。微量インジェクタ２６は、こ
れを作動させるためのモータ４２を有しており、このモ
ータ４２を回転させることにより、次の■〜■の流路構
成を行い得る。

■　配管２４と３８とを連通させる、 ■　配管２４から配管３８へ流れる液体の一部を分取し
て分析カラム３４へ導入する、 ■　配管３０と３６とを連通させる。

即ち、第２図ないし第４図に示すように、微量インジェ
クタ２６は固定円板４４．４６の間に回転円板４８を挟
んでおり、回転円板４８には第３図に示すように複数個
（本実施例では４個）の小径貫通孔５０．５２．５４．
５６が穿設されている０本実施例において、微小貫通孔
５０は内容積が１ル交であり、微小貫通孔５２．５４．
５６はそれぞれ２鉢又、５井文、１０鉢文の内容積を有
している。

固定円板４４には液導入口２６ａ、２６ｂを微小貫通孔
５０〜５６に連通させるための連通孔５８．６０が穿設
されており、固定円板４６には液流出口２６ｃ、２６ｄ
を微小貫通孔５０〜５６に連通させるための連通孔６２
．６４が穿設されている０回転円板４８にはモータ４２
の回転軸４２ａが固着されている。

第２図の状態において微小貫通孔５０が連通孔６０．６
４の間の位置にくるように回転円板４８を９０°回転さ
せると、微小貫通孔５０中のｌｋｌの分析用カラム流出
液が流出口２６ｄから取り出され分析用カラム３４に導
入される。なお、モータ４２としては、微小連通孔５０
〜５６を正しく連通孔５８〜６４に位置合わせするため
に、ステッピングモータを用いるのが好ましい。

第１図において、分取用切換バルブ４０には複数本（本
実施例においては３本）の配管８６ａ、６６ｂ、６８ｃ
が接続されており、各配管６６ａ〜Ｃは容器６８．７０
．７２内に液を送り出すよう設置されている。

分析用カラム３４には、充填剤が充填されており、配管
７４を介してその流出液が検出器７６へ送られる。検出
器７６の検出信号はデータ処理器７８に入力され、デー
タ処理器７８からの信号は制御器８０に入力される。こ
の制御器８ｏは、前記の切換バルブ１６、分取用切換バ
ルブ４ｏ及びモータ４２を操作するための信号を出力す
る。切換バルブ１６は、容器１０から試料溶液が所定量
分取カラム２２へ流出され、その後展開剤が容器１２か
ら分取カラム２２へ送られ、更にその後、溶離剤が分取
カラム２２へ容器１４から導入されるよう流路選択を行
う。

分取用切換バルブ４０は、分取カラム２２の流出液中の
成分の変化に応じて流路切り換えを行い、同一成分を一
つの容器（容器６８〜７２のうちのいずれか）に送り出
すようその流路選択を行う。

ａｔ醤インジ、フタ２６１＋−配曽２Ａシ１Ｒシル連通
し、所定時間ごとに配管２４から３８へ流れる分取カラ
ム流出液の微少量を配管３６に流し分析用カラム３４に
導入する。また、分取用カラム３４′に微少量の分取カ
ラム流出液を導入した後は、配管３０と３６とを連通さ
せ、分析用カラム３４に容器３２中の展開剤が流通され
るよう流路選択を行う。

以上の構成において、容器１０中の試料溶液は、まず所
定量が分取カラム２２に導入され、次いで容器ｌｚ中の
展開剤（例えば７０％濃度のメタノール）が分取カラム
２２に導入され、試料中の成分の展開が行われる０分取
カラム２２の流出液は、検出器７６で所定時間毎に分析
され、成分の変動がある度に、分取用切換バルブ４ｏが
流路切換作動をなし、−成分のみを含む流出液を容器６
８〜７２のいずれかに収容する。

所定の時期になった時（例えば検出器７６で検出される
目的成分純度が７０％になった時）、容器１４中の溶離
剤（１００％濃度のメタノール）が分取カラム２２中に
導入され、残留成分の溶離を行う、このとき流出液は、
分取用切換バルブ４０の流路切換によって選定された容
器（容器６８〜７２のいずれか）に収容される。

このように、本実施例装置によれば、試料溶液、展開剤
、溶離剤が所定の順序に従って分取カラム２２へ導入さ
れ、分取カラム２２の流出液は含まれる成分に応じて分
取され、容器６８〜７２に収容される。この分画は、分
取カラム２２に通液する分離操作と平行して行われるも
のであるので、極めて正確で信頼性の高いものである。

なお、上記説明で明らかなように、本実施例装置におい
ては、容器１０〜１４、配管１０ａ〜１４ａ、切換バル
ブ１６、配管１８及び送液ポンプ２０によって分取カラ
ム２２への流体供給手段が構成され、配管２４及び３８
によって分取カラム２２からの流出流体取出系が構成さ
れている。

また分取用切換バルブ４０及び配管６６ａ−ｃによって
流出方向変更手段が構成されている。更に、分析用カラ
ム３４、配管７４．検出器７６、データ処理器７８によ
って分析手段が構成されている。

第４図は本発明の異なる実施例に係るクロマトグラフィ
ー装置の構成を示す系統図である。この第４図の実施例
装置では、分取用カラムとして複数本（本実施例では５
本、いずれも充填剤が充填されている。）のカラム２２
ａＮｅを用いている。カラム２２ｂ−ｅは配管２３ｃｍ
ｅによって直列に接続されており、カラム２２ａはこれ
らと直列に又は並列して接続可能とされている。

即ち、配管１８の途中には切換バルブ８２が設置されて
おり、配管１８はこの切換バルブ８２よりも下流側では
配管１８ａと１８ｂとに分岐され、これら配管１８ａ、
１８ｂはそれぞれカラム２２ａ、２２ｂに接続されてい
る。カラム２２ａの液流出側は配管２３ａによって切換
バルブ８４に接続されている。この切換バルブ８４は、
微量インジェクタ２６と分取用切換バルブ４０とを接続
している配管３８の途中に設けられたものである。そし
て、該切換バルブ８４は前記の切換バルブ８２と配管２
３ｂを介して接続されている。

この切換バルブ８４は、配管３８のうち該切換バルブ８
４よりも上流側の部分３８ａと下流側の部分３８ｂとを
連通し、かつ配管２３ａと２３ｂとを連通ずる第１の流
路選択及び配管２３ａと３８ｂとを連通ずる第２の流路
選択のいずれか一方の流路選択を行う。

また、切換バルブ８２は、配管１８が１８ａと連通され
、配管２３ｂが１８ｂと連通される第１の流路選択と、
配管１８と１８ｂとが連通される第２の流路選択とを取
り得る。なお、切換バルブ８２．８４も制御器８０によ
って操作される。

第４図の実施例装置のその他の構成は第１図の装置の構
成と同じであるので、同一部分に同一符号を付してその
説明を省略する。

この第４図の装置の運転例を次に説明する。まず、切換
バルブ１６を配管１０ａと１８とが連通されるように切
り換えておき、かつ切換バルブ８２が配管１８と１８ａ
及び２３ｂと１８ｂとを連通するよう切り換えておく、
更に、切換バルブ８４は、配管２３ａと２３ｂとを連通
し、配管３８ａと３８ｂとを連通ずるよう切り換えてお
く、そして、試料溶液を配管１８．１８ａを通してカラ
ム２２ａに導入する。所定量の試料溶液を導入した後、
切換バルブ１６を切り換え、所定量の展開剤をカラム２
２ａに導入する。

これにより、カラム２２ａに導入された試料溶液に含ま
れる成分は、カラム２２ａ〜２２ｅに展開され、順次に
最後段のカラム２２ｅから流出する。この流出液は、配
管２４、微量インジェクタ２６、配管３８ａ、３８ｂを
通って分取用切換バルブ４０により選択されたいずれか
の容器６８〜７２に収容される。Ｉｌ量インジェクタ２
６は、第１図の装置と同じ作動をなし、一定時間ごとに
微量の分析用試料を分析用カラム３４に送り出し。

検出器７６の検出信号に基いて制御器８０は分取用切換
バルブ４０の流路選択操作を行う。

しかして１本運転例においては、カラム２２ｅからの流
出液中の目的成分の純度が７０％になったところで、切
換バルブ１６．８２．８４を切り換え、溶離液（ｉｏｏ
％メタノール）を配管１８から１８ｂを通してカラム２
２ｂに導入し、順次に２２ｃから２２ｅに流す、（なお
りラム２２ａ内には不純物質が多く保持され、カラム２
２ｂ〜ｅに目的成分が多く保持されているので、カラム
２２ａには溶離剤を後工程で導入する。）溶離剤をカラ
ム２２ｂ〜２２ｅに流すことにより、各カラム２２ｂ〜
２２ｅに保持されていた成分は徐々に溶離され、所定時
間ごとの分析結果に基いて切り換えられる分取用切換パ
ルプ４ｏによって容器６８〜７２の残りのいずれかに収
容される。

カラム２２ｂ〜２２ｅの溶離が終了した後、切換パルプ
８２．８４を切り換え、溶離剤を配管１８．１８ａを通
してカラム２２ａに導入し、カラム２２ａの流出液を配
管２３ａ、３８ｂを通して容器６８〜７２の残りのいず
れかに収容する。

前述のように、カラム２２ａには不純物が多く保持され
、カラム２２ｂ−ｅには目的成分が多量に保持される。

従って、このようにカラムを複数個に分割し、特定のカ
ラムから溶離を行うことにより、効率よく目的成分を分
画できる。

なお、第１図及び第５図の実施例装置では、切換バルブ
１６及び送液ポンプ２０によって分取カラム２２に試料
溶液、展開剤及び溶離剤のいずれかを分取カラム２２に
供給しているが、これらの代りに配管１０ａ、１２ａ、
１４ａのそれぞれに送液ポンプを設置し、これらのポン
プをそれぞれ制御器８０で制御するようにしてもよい。

また、第１図及び第５図の装置では、分画した流出液を
収容する容器が符号６８．７０．７２の３個だけ示され
ているが、２又は４以上の個数とし得ることは明らかで
ある。

第６図は本発明の異なる実施例に係るクロマトグラフィ
ー装置の構成を示す系統図であって１本実施例は工業用
生成プロセスに適用された例である。

第５図において、溶媒タンク８６、原料タンク９０から
それぞれ配管８８．９２が引き出され、切換バルブ９４
に接続されている。切換バルブ９４の液流出側は、送液
ポンプ９６が途中に設けられた配管９８によって分取カ
ラム１００に接続されている０分取カラム１００の液流
出側には配管１０２を介して切換弁１０４が接続されて
おり、切換弁１０４の液流出側には配管１０６及び１０
８が接続され、分離された液を収容するためのタンク（
図示せず）に導かれている・配管１０２の途中には分析
装置１１０が接続されている。この分析装置１１０にお
いて、配管１０２から採取された微量の分析試料は、微
量注入弁１１２かも分析カラム１１４へ送られ、これを
通過した液がＵＶ検出器１１６に導入される。なお、分
析カラム１１４には、容器１１８内の分析溶媒が分析ポ
ンプ１２０を介して導入され、分析試料の展開を行う、
ＵＶ検出器１１６の検出信号は、データプロセッサ１２
２に入力され、処理される。

データプロセッサ１２２には、予め運転プログラムが入
力されており、このプログラム及びＵＶ検出器１１６の
検出信号に基いて操作信号を出力する一データプロセ、
１す１２２の出−ｈ　！　！１＋　湯量注入弁１１２及
び分析ポンプ１２０に伝えられ、所定時期の分析試料の
採取及び分析試料導入後の分析カラム１１４への分析溶
媒の導入が行われる。更に、データプロセッサ１２２の
出力信号は前記した切換バルブ９４及び送液ポンプ９６
のモータ９６ａにも出力され、流路選択及び分取カラム
への液導入速度の調整が行われる。

この第６図の実施例装置によれば、工業的規模における
目的成分の分離を自動的にかつ正確に行うことが可能と
される。

なお、第１図の実施例装置において、分取用カラムとし
て内径１０ｍｍ、長さ３００ｍｍのガラスカラムを用い
、この分取用カラム２２内に充填剤として０ＤＳ３０７
６０メツシユを充填した。

また、送液ポンプ２０としては、送液量２ｍｌ／ｍｉｎ
のものを用いた。また、分析用カラム３４として、内径
６ｍｍ、長さ１５０ｍｍのカラム中にＣａ、粒径５１Ｌ
ｍの充填剤を充填した。

また、第４図の実施例装置において、分取用カラムとし
て、内径２０ｍｍ、長さＩｎのものを５本用い、各々そ
の内部に充填剤として０ＤＳ３０／６０メツシユのもの
を充填した。また分析用カラムとしては、内径４ｍｍ、
長さ１５０ｍｍのカラム中に充填剤としてＣａ、粒径５
．ｍを充填したものを用いた。

そして、第１図の装置及び第５図の装置とも、それぞれ
展開剤として７０％メタノール、溶離剤として１００％
メタノールを用いて多成分系有機試料溶液を上記手順に
従って分取カラム２２に導入し、分離操作を行い、デー
タ処理器７８の出力をモータ装置にてモニタした。その
結果、従来マニュアルにて分取したサンプルを分析して
得られるモニタパターンと同様の結果が得られた。

［効果］以上の通り、本発明によれば、フラクションコレクタ、
分取用容器、オートサンプラ、オートサンプラ用すンプ
ル壜等を使用することなく、分取及び分析操作を行うこ
とができる。

また、分離試験と分゛析とが同時に行えるので。

操作時間が短縮できる。そして、分析結果を分取系統の
運転にフィードバックして制御することができる。

従って、本発明によれば、複雑な分取及び分析の操作を
大幅に省力化することができ、正確な分画操作を行うこ
とが可能とされる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例に係るクロマトグラフィー装置
の構成を示す系統図、第２図及び第３図は微量インジェ
クタ２６の構成を示す図であり、第２図は第３図のＡ−
Ａ線に沿って取った縦断面図、第３図は回転円板４Ｂの
平面図である。また第４図及び第５図はそれぞれ本発明の異なる実施例
に係るクロマトグラフィー装置の構成を示す系統図であ
る。２２・・・分取カラム、２６・・・微量インジェクタ、３４・・・分析用カラム、４０・・・分取用切換パルプ。４８・・・回転円板、　　　７６・・・検出器、７８・
・・データ処理器、　８０・・・制御器、１６．８２．
８４・・・切換バルブ、８６・・・溶媒タンク、　　　１００・・・分取カラム
。１１６・・・ＵＶ検出器、１２２・・・データプロセッサ。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）充填剤を充填してある分取カラム、該分取カラムに試料、展開剤又は溶離剤を供給する流体
供給手段、前記分取カラムからの流出流体を取り出す系、及び、流
出流体を取り出す系の流出方向を複数に変更する手段、を有するクロマトグラフィー装置において、前記流出流
体を取り出す系に設けられた、該流出流体の一部を分析
試料として取り出す微量インジェクタ、該微量インジェクタにより取り出された流体を分析する
分析手段、及び、該分析手段からの信号に基いて前記流出方向変更手段の
流出方向を変更する制御器、を備えたことを特徴とするクロマトグラフィー装置。
（２）前記制御器は、試料、展開剤及び溶離剤を順次に
分取カラムに供給する様に前記流体供給手段を制御する
ことを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載のクロマ
トグラフィー装置。
（３）前記制御器は、前記分析手段からの信号に基いて
展開剤及び溶離剤の供給量を制御することを特徴とする
特許請求の範囲第２項に記載のクロマトグラフィー装置
。
（４）前記分析手段は、クロマト分析カラムを備えてい
ることを特徴とする特許請求の範囲第１項ないし第３項
のいずれか１項に記載のクロマトグラフィー装置。