JPS6219758A - 液体クロマトグラフイ−用試料濃縮装置 - Google Patents

液体クロマトグラフイ−用試料濃縮装置

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JPS6219758A
JPS6219758A JP15707585A JP15707585A JPS6219758A JP S6219758 A JPS6219758 A JP S6219758A JP 15707585 A JP15707585 A JP 15707585A JP 15707585 A JP15707585 A JP 15707585A JP S6219758 A JPS6219758 A JP S6219758A
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JP
Japan
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sample
concentration
carrier
column
tube
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JP15707585A
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English (en)
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Yoshifumi Fujino
藤野 良文
Yasuyo Takahata
靖世 高畑
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KAGAKUHIN KENSA KYOKAI
Original Assignee
KAGAKUHIN KENSA KYOKAI
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  • Treatment Of Liquids With Adsorbents In General (AREA)

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】 産呈上■昶朋分亘 本発明は、分析対象試料を濃縮カラムに精製、濃縮する
ための液体クロマトグラフィー用試料濃縮装置に関する
l米少茨歪 従来、液体クロマトグラフィーにおける前処理として分
析対象試料をプレカラムに精製、濃縮する場合、例えば
第3図4に示すような構成の試料濃縮装置が使用されて
いる。
即ち、第3図において、1は6個の通路口1a〜1fを
有する第1六方バルブで、この第1六方バルブ1の通路
口1aには試料ループ2が介装された試料ループ介装管
3の一端が連通していると共に、この試料ループ介装管
3の他端は通路口1dに連通している。また、通路口1
aには試料溶液注入口(試料溶液導入路)4が設けられ
ていると共に、通路口ICには他端がドレン5に連通す
る試料溶液排出管(試料溶液排出路)6の一端が連通し
ており、後述するように試料溶液注入口4に注入された
試料溶液は通路口1aを通って試料ループ介装管3を流
れ、この間に所定量の試料溶液が試料ループ2に採取さ
れた後、余分の試料溶液は通路口1d、lcを順次通っ
て排出管6からドレン5に排出されるようになっている
。更に、通路口1eには濃縮用キャリア導入管7の一端
が連通している。この濃縮用キャリア導入管7には下流
側からガードカラム8及びポンプ9が順次介装されてい
ると共に、その他端は濃縮用キャリア容器10及び洗浄
液容器11に三方電磁バルブ12を介してそれぞれ切換
可能に連結されている。また、13はその一端が通路口
1bに連通ずるドレン管で、このドレン管13の他端は
ドレン14に連通しているる 15は6個の通路口15a〜15fを有する第2大方バ
ルブで、この第2六方バルブ15の通路口15aと上記
第1六方パルプの通路口Ifとの間は連絡管16により
連絡されている。また、第2大方バルブ15の通路口1
5fには濃縮カラム(プレカラム)17が介装された濃
縮カラム介装管18の一端が連通していると共に、この
濃縮カラム介装管18の他端は通路口15cに連通して
いる。更に、通路口15bには他端がドレン19に連絡
する濃縮用キャリア排出管20の一端が連通しており、
後述するように濃縮用キャリアによって上記試料ループ
2内の試料溶液が連絡管16を通って濃縮カラム17に
導入され、この濃縮カラム17内で試料が濃縮された後
、濃縮用キャリアがfa’fXM用キャリア排出管20
を通ってドレン19に排出されるようになっている。
なお、21はその一端が第2大方パルプ15の通路口1
5dに連通ずる溶離液導入管、22ばこの溶離液導入管
に介装されたポンプ、23は溶離液導入管21他端に連
結された溶離液容器、24はその一端が通路口15eに
連通ずる分析カラム介装管、25はこの分析カラム介装
管24に介装された分析カラム、26は分析カラム介装
管24他端に連結された検出器で、後述するようにポン
プ22の作動によって溶離液容器23内の溶離液が濃縮
カラム介装管18に流入し、この溶離液により濃縮カラ
ム17内の濃縮試料が分析カラム25に導入されるよう
になっている。
上記試料濃縮装置を用いて試料を濃縮する場合、まず第
1六方バルブiを実線で示す流路状態として通路口1c
とld、leと1fの間をそれぞれ連通すると共に、第
2六方バルブ15を実線で示す流路状態として通路口1
5fと15a、15bと15c、15dと15eとの間
をそれぞれ連通する。そして、試料溶液注入口4から試
料溶液を注入すると、試料溶液は通路口1aを通過した
後試料ループ介装管3を流通し、この間に所定量の試料
溶液が試料ループ2に貯えられると共に、余分の試料溶
液は通路口1d、通路口1c、試料溶液排出管6を順次
通過してドレン5に排出される。
なお、この間濃縮用キャリア導入管7他端は電磁バルブ
12を介して濃縮用キャリア容器10に連通されており
、この容器10内の濃縮用キャリアは、ポンプ9の作動
によってガードカラム8、濃縮用キャリア導入管71通
路口1e、通路口If。
連絡管169通路通路口a2通路口15 f、、濃縮カ
ラム介装管181通路口15C,通路口15b。
濃縮用キャリア排出管20を順次通過した後、ドレン1
9に排出されている。また、溶離液容器23内の溶離液
はポンプ22の作動により溶離液導入管212通路ロ1
5d1通路ロ15e1分析カラム介装管24を順次通過
した後、分析カラム25、更に検出器26に導入されて
いる。
次に、上記操作により得られた試料ループ2内の試料溶
液を濃縮カラム17に導入して試料の濃縮を行なう場合
、試料溶液注入口4からの試料溶液の注入を停止すると
共に、第1大方パルプ1を切り換え、点線で示す流路状
態として通路口1fとla、ldと1eの間をそれぞれ
連通する。なお、第2六方バルブは切り換えず、実線で
示す上述した流路状態のままにしておく。これにより、
容器10内の試料難溶解性濃縮キャリアはポンプ9の作
動によって通路口1e、通路口1dを順次通過した後、
試料ループ介装管3に流入し、濃縮用キャリアによって
試料ループ2内の試料溶液が押し出される。この試料溶
液は通路口1a、通路ロif、連絡管169通路ロ15
a1通路口15fを順次通過した後、濃縮カラム介装管
18に流入して濃縮カラム17に入り、ここでキャリア
中の試料が濃縮されて蓄えられるものである。なお、濃
縮カラム17から流出したキャリアは、更に通路ロ15
C1通路ロ15b、キャリア排出管20を順次通過した
後、ドレン19に排出される。
上記濃縮操作が終了した後は、濃縮カラム17内の濃縮
試料を分析カラム25に導入して分析を行なうものであ
るが、この場合まず第2六方バルブ15を切り換え、点
線で示す流路状態として通路口15aと15b、15c
と15d、15eと15fの間をそれぞれ連通ずる。な
お、第1六方バルブ1は切り換えず、点線で示す上述し
た流路状態のままにしておく。これにより、溶離液容器
2−3内の溶離液は溶離液導入管212通路口15d。
通路口15cを順次通過した後、濃縮カラム介装管18
に流入して濃縮カラム17に入り、ここで濃縮試料は溶
離液で溶出される。この溶離液は、更に通路口15f2
通路口15eを順次通過した後、分析カラム介装管24
に流入して分析カラム25に導入されるものである。
なお、上記操作が終了した後は必要により濃縮カラム1
7の洗浄を行なう。この場合、第1六方バルブ1及び第
2大方バルブ15を共に切り換え、それぞれ実線で示す
上述した流路状態にすると共に、電磁パルプ12を切換
えて濃縮用キャリア導入管7他端を洗浄液容器11に連
通ずる。これにより、洗浄液容器ll内の洗浄液はポン
プ9の作動でガードカラム8.濃縮用キャリア導入管7
゜通路口1e、通路口1f、連絡管161通路通路口1
5f2口15f、濃縮カラム介装管18゜通路ロ15C
9通路ロ15b、濃縮用キャリア排出管20という流路
を流れ、この間に濃縮カラム17が洗浄されるものであ
る。なお、この洗浄後は電磁バルブ12を作動させてキ
ャリア導入管7にキャリア容器10を連通ずることによ
り、流路を最初の状態に復帰させることができる。
発■が解゛ しようとする問題点 液体クロマトグラフィー用試料濃縮装置としては、濃縮
カラムにおける試料の回収率が可及的に高く、試料を高
倍率で濃縮できるものであることが望ましい。しかしな
がら、上述した従来の濃縮装置(なお、その他り、Da
vid ; Anal、Chem、 1980+皿、2
7やH,TERAD^; J、ChromatolHr
aphy、 31B(1985) 299等に記載され
た装置を参照)は特に濃縮倍率を高めるために多量の試
料溶液を濃縮カラムに送った場合、試料の回収率が低く
、試料溶液を濃縮カラムに導入しても高倍率で濃縮され
た試料を得ることができないという欠点がある。これは
、本発明者の検討によれば、試料溶液が濃縮カラムに導
入された場合、試料を溶解している有機溶媒が濃縮カラ
ム内を通過するときに、試料が有機溶媒に溶解し易いの
で試料の一部が有機溶媒に溶解された状態で有機溶媒と
一緒に濃縮カラムから溶出されてしまい、このため試料
の回収率が低下して濃縮倍率が低くなるものと考えられ
た。
この場合、濃縮カラムから試料を溶出させないため、カ
ラムから試料を溶出させにくい溶媒、例えば水等を用い
て試料溶液を調製し、これを試料ループに採取し、濃縮
カラムに導入することが考えられる。しかし、このよう
な溶媒に対しては通常試料の溶解性が悪く、従って試料
溶液を入れた容器内等で試料が析出し、定量性が損われ
たり、また試料溶液の調製が複雑、面倒になるため、こ
の方法は採用し難い。
従って、これまでの濃縮装置では試料を高倍率で濃縮す
るのが非常に困難であり、このため従来より液体クロマ
トグラフィーの分野、特に試料溶液の注入量が少ないミ
クロ液体クロマトグラフィーにおいては、試料回収率が
高く多量の試料溶液を用いた場合でも高倍率に試料を濃
縮できる試料濃縮装置が要望されでいた。
本発明は、上記事情に鑑みなされたもので、試料を濃縮
カラムに効率良く高倍率で濃縮し得ると共に、この濃縮
試料をオンラインで分析に供することができ、しかも機
構が簡単な液体クロマトグラフィー用試料濃縮装置を提
供することを目的とする。
ル 占を”°するための手 即ち、本発明試料濃縮装置は上記目的を達成するため、
試料ループが介装された試料ループ介装管の一端に試料
溶液導入路及び上記試料ループ介装管と濃縮カラムとを
連絡する連絡路をそれぞれ切換可能に連結すると共に、
上記試料ループ介装管の他端に試料溶液排出路及び濃縮
用キャリア導入管をそれぞれ切換可能に連結し、試料溶
液を上記試料溶液導入路から試料ループ介装管を通って
試料溶液排出管に流すことにより、試料ループに所定量
の試料溶液を採取すると共に、流路を切り換えて濃縮用
キャリアを上記濃縮用キャリア導入管から試料ループ介
装管を通って連絡路に流すことにより、試料ループに採
取した試料溶液を濃縮用キャリアによって濃縮カラムに
導入し、この濃縮カラムで試料を濃縮するようにした液
体クロマトグラフィー用試料濃縮装置において、上記濃
縮用キャリア導入管と試料ループから濃縮カラムに至る
間の流路とを連結する濃縮用キャリア分流管を配設して
、濃縮用キャリア導入管を流れる濃縮用キャリアの一部
を上記濃縮用キャリア分流管に流すことにより、濃縮用
キャリアによって試料溶液を濃縮カラムに導入する際に
試料溶液を試料ループと濃縮カラムとの間の流路におい
て分流濃縮用キャリアで希釈するようにしたものである
作用 本発明試料濃縮装置においては、試料難溶解性濃縮用キ
ャリアを分流する濃縮用キャリア分流管を配設し、この
分流管を流れる濃縮用キャリアによって試料ループから
流れてくる試料溶液を希釈することにより濃縮カラムに
導入される試料溶液中に試料難溶解性溶媒(濃縮用キャ
リア)力9昆合され、試料溶解溶媒の割合を低下させる
ことにより試料に対する溶出力が低下するものである。
従って、本発明装置を用いた場合は、濃縮カラムに入る
試料溶液中の試料溶解溶媒の量が相対的に少なくなり、
試料に対する溶出力が低下するので、濃縮カラムに導入
された試料が該カラムに確実に捕騨され、試料溶解溶媒
に試料が溶解して試料溶解溶媒と一緒に試料が濃縮カラ
ムから溶出されることが効果的に抑制され、このため高
回収率で試料を濃縮して高濃縮倍率の試料を得ることが
できる。
次に実施例を示し、本発明を具体的に説明する。
大施勇・ 第1図は本発明の一実施例に係る試料濃縮装置を示すも
のである。なお、第1図において第3図に示した装置と
同一の構成部分には同一参照符号を付してその説明を省
略する。
本装置においては、濃縮用キャリア導入管7にガードカ
ラム8と通路口1eとの1間において三方ジヨイント2
7が介装されていると共に、連絡管16に三方ジヨイン
ト28が介装されている。そして、これら両三方ジョイ
ン)27.28の間は分流用抵抗ループ29が介装され
た濃縮用キャリア分流管30によって連結され、これに
より濃縮用キャリア導入管7を流れる濃縮用キャリアの
一部が三方ジヨイント27から分流管30に流入し、こ
の分流したキャリアが分流管30を通って三方ジヨイン
ト28から連絡管16内に流入するようになっている。
また、第2図は本発明の他の実施例に係る試料濃縮装置
を示すものである。なお、第2図において第1図及び第
3図に示した装置と同一の構成部分には同一参照符号を
付してその説明を省略する。
この場合、第1図に示す装置が濃縮試料を濃縮カラム1
7からバックラッシュによって分析カラム25に導入す
る配管を有するのに対し、第2図に示す装置は通過型の
配管を有するものである。
即ち、本装置においては、濃縮カラム介装管18の一端
が第2六方パルプ15の通路口15bに、他端が通路口
15eにそれぞ−れ連通している。また、溶離液導入管
21の一端は通路口15Cに連通し、分析カラム介装管
24の一端は通路口15dに連通している。このため、
本装置によって試料を濃縮、分析する場合(なお、操作
手順は上記と同様であるからその説明を省略する)、連
絡管16を流れてきた試料溶液及び濃縮用キャリアが通
路ロ15a1通路ロ1通路口濃縮カラム介装管18゜通
路ロ15e1通路ロ15f、濃縮用キャリア排出管20
という流路を流れ、この間に濃縮カラム17に試料が濃
縮されると共に、第2六方バルブ15の切換えにより溶
離液が溶離液導入管21゜通路ロ15c1通路ロ1通路
口濃縮カラム介装管18、通路ロ15e9通路ロ1通路
口分析カラム介装管24という流路を流れ、これにより
濃縮カラム17内の試料が分析カラム25に導入され、
試料の分析が行なわれる。
上述した第1図及び第2図に示す装置に試料溶液を注入
し、更に試料の濃縮、分析を行なった後、濃縮カラム1
7を洗浄する操作は第3図に示した装置と同様であるか
らその説明を省略するが、これら装置においては、濃縮
用キャリア導入管7と連絡管16とを連結する分流管3
0が配設されているので、濃縮用キャリアの一部がキャ
リア導入管7から分流管30に分流し、この分流キャリ
アが連絡管16に流入する。従ってキャリア導入管7か
ら試料ループ介装管3に導入した濃縮用キャリアによっ
て押し出された試料溶液が連絡管16においで分流管3
0を流れてきたキャリアによって希釈され、このキャリ
アで希釈された試料溶液が濃縮カラム17に導入される
ため、試料を溶解している溶媒によってカラム17内の
試料が溶出されることが良好に防止され、高回収率で試
料が濃縮されるものである。
なお、上記各装置においてはキャリア導入管7と連絡管
16とを連結して分流管30を配設したが、分流管30
の配設態様はこれに限らず、キャリア導入管7と試料ル
ープ2から濃縮カラム17に至る流路のいずれかの箇所
とを連結するものであればどのような配設態様でも差支
えない。        1(本発明装置においては、
キャリア導入管7から試料ループ介装管3に流れるキャ
リアとキャリア導入管7から分流管30内流れるキャリ
アとの流量比(分流比)は、分流管30に介装する抵抗
ループを選択することなどにより適宜設定することがで
きるが、容量比として、前者1に対し後者0.5〜20
、特に2〜10とすることが好ましい。
また、本発明装置において、濃縮カラム17の充填剤と
してはODS、  シリカゲルにアミノ基やシアノ基を
導入したもの等の化学結合型充填剤、XAD等のポーラ
スポリマービーズ、イオン交換体、シリカゲル、アルミ
ナ、活性炭等の吸着剤などを用いることができる。
光玉■侠果 以上説明したように、本発明の液体クロマトグラフィー
用試料濃縮装置は、濃縮カラムに高回収率で試料を濃縮
し得、高濃縮倍率の分析試料を得ることができるもので
あり、液体クロマトグラフィーの前処理装置として効果
的に使用されるー。この場合、ミクロ液体クロマトグラ
フィーにおいては分析カラムへの試料導入量が少ないが
、本装置によれば試料を高濃度に濃縮できるため、多量
の′試料溶液でもこれを実質的に小容量の試料として導
入することができ、従って本発明装置はミクロ液体クロ
マトグラフィー用の前処理装置としても有効に使用され
るものである。
以下実験例を示し、本発明の効果を示す。
大豆M上 試料溶液としてp−キシレンのメタノールN?&(10
μm/j2)、n−ブチルフェニルエーテルのメタノー
ル溶液(10μm/l)及びナフタレンのメタノール溶
液(1mg/jりをそれぞれ用い、第1図に示したもの
と同様の装置及び比較のため第3図に示したものと同様
の装置を使用して上述した操作により濃縮カラム17に
試料を濃縮し、分析した。
この場合、第1図の装置においては抵抗ループ29を選
択することにより第1表に示す種々の分流比を有する装
置を作成し、それぞれにつき濃縮。
分析を行なった。なお、濃縮操作においては濃縮用キャ
リアとして水を使用し、これをポンプ9により1.0m
7!/分の流量で送液したが、送液量は装置のキャリア
分流比に応じてそれぞれ第1表に示す量とした。分析操
作においては溶離液としてメタノール:水−80:20
の混合液を使用し、これをポンプ22により1.0mj
!/分の流量で送液すると共に、試料を紫外検出器(U
V=254韮)で検出し、ピーク面積を求めた。
濃縮カラム17における試料の回収率を、各試料の10
0倍量のものを分析カラムのみで分析した場合のピーク
面積を標準として算出した。結果を第1表に示す。
なお、装置の構成部品として具体的には下記のものを用
いた。
ポンプ9    :5SS−560041)センシュー
科学ポンプ22   :LC−5A、@島津製作所六方
パルプ1 :レオダインModel−7125六方パル
プ15 :HPV−6,@ガスクロ工業ガードカラム8
:Nucleosil scIn(Nage1社)を平
衡スラリー法で30龍X4.61Dス テンレスカラムに充填したちの 濃縮カラム17 :Unisil C,s (10μm
) (@ガスクロ工業)を平衡スラリー法で10 鶴×4關IDステンレスカラムに 充填したもの 分析カラム25 :ZorbaxODS (5p m)
を250mmX4.6鶴カラムに充填したもの (デュポン社) 試料ループ2  :2mX O,8關IDステンレスチ
ユーブ、986μβ 分流用抵抗ループ29 : 0.1〜1mX 0.2〜
0.5龍IDステンレスチユーブ 検 出 器26 :5PD−静、■島津製作所積 分 
計 :クロマトパソクC−RIA、 (■島津製作所) 第   1   表 ※分流比はキャリアの試料ループ通液量/分流用抵抗ル
ープ通液量として求めた。
第1表の結果より、キャリアを分流して濃縮した場合(
Ilh2〜5)は、回収率がほぼ100%となり、各試
料がいずれも100倍に濃縮されていることが認められ
た。これに対し5分流しない場合(Ilh 1 )は、
試料を溶解している溶媒により試料が濃縮カラムから溶
出されるため、回収率が低いものであった。
失緩拠童 試料溶液としてベンゼンのメタノール溶液(10μm/
1)及びトルエンのメタノールシン容液(10μl/l
)をそれぞれ使用し、実験例1と同様の実験を行なった
この場合、濃縮用キャリアとしては水を使用し、これを
1.On/!/分の流量で第2表に示す送液量、分流比
において送液し、溶離液としてはメタノール:水=75
:25の混合液を使用し、これを1.0m1Z分の流量
において送液し、試料を紫外検出器(UV= 254n
m)で検出してピーク面積を求めた。
なお、濃縮カラムとしては、Nucleosil sc
In(Nage1社製)を平衡スラリー法で充填したも
のを使用した(カラムサイズ:30X4.6mmID)
結果を第2表に示す。
第   2   表 試料溶液としてベンゼンのメタノール溶液(10μ!/
j2)、)ルエンのメタノール溶液容?ffj(10μ
ff/β)及びツェナセチンのメタノール溶液(0,2
nw/ff)をそれぞれ使用し、実験例1と同様の実験
を行なった。
この場合、濃縮用キャリアとしては水を使用し、これを
1.0mj2/分の?A量で第3表に示す送液量、分流
比において送液し、溶離液としてはベンゼン、トルエン
の場合はメタノール:水=75:25の混合液、ツェナ
セチンの場合はメタノール:水=50:50の混合液を
使用し、これを1.0 m17分の流量において送液し
、試料を紫外検出器(UV=254nm)で検出してピ
ーク面積を求めた。
なお、濃縮カラムとしては、スチレン−ジビニルベンゼ
ン系ポーラスポリマー(5μm)を平衡スラリー法で充
填したものを使用した(カラムサイズ:30X4.6龍
10) 結果を第3表に示す。
第   3   表 第2.3表の結果から、分流により試料の回収率が高ま
ることが認められた。
【図面の簡単な説明】
第1図及び第2図はそれぞれ本発明の一実施例に係る試
料濃縮装置を示す概略図、第3図は従来の試料濃縮装置
を示す概略図である。 2・・・試料ループ、3・・・試料ループ介装管、4・
・・試料注入口、6・・・試料排出管、7・・・濃縮用
キャリア導入管、17・・・濃縮カラム、30・・・濃
縮用キャリア分流管。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1、試料ループが介装された試料ループ介装管の一端に
    試料溶液導入路及び上記試料ループ介装管と濃縮カラム
    とを連絡する連絡路をそれぞれ切換可能に連結すると共
    に、上記試料ループ介装管の他端に試料溶液排出路及び
    濃縮用キャリア導入管をそれぞれ切換可能に連結し、試
    料溶液を上記試料溶液導入路から試料ループ介装管を通
    って試料溶液排出管に流すことにより、試料ループに所
    定量の試料溶液を採取すると共に、流路を切り換えて濃
    縮用キャリアを上記濃縮用キャリア導入管から試料ルー
    プ介装管を通って連絡路に流すことにより、試料ループ
    に採取した試料溶液を濃縮用キャリアによって濃縮カラ
    ムに導入し、この濃縮カラムで試料を濃縮するようにし
    た液体クロマトグラフィー用試料濃縮装置において、上
    記濃縮用キャリア導入管と試料ループから濃縮カラムに
    至る間の流路とを連結する濃縮用キャリア分流管を配設
    して、濃縮用キャリア導入管を流れる濃縮用キャリアの
    一部を上記濃縮用キャリア分流管に流すことにより、濃
    縮用キャリアによって試料溶液を濃縮カラムに導入する
    際に試料溶液を試料ループと濃縮カラムとの間の流路に
    おいて分流濃縮用キャリアで希釈するようにしたことを
    特徴とする液体クロマトグラフィー用試料濃縮装置。
JP15707585A 1985-07-18 1985-07-18 液体クロマトグラフイ−用試料濃縮装置 Pending JPS6219758A (ja)

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JP15707585A JPS6219758A (ja) 1985-07-18 1985-07-18 液体クロマトグラフイ−用試料濃縮装置

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