JPS63200802A - Settling field fluidization two-phase partition chromatography - Google Patents

Settling field fluidization two-phase partition chromatography

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Publication number
JPS63200802A
JPS63200802A JP3511287A JP3511287A JPS63200802A JP S63200802 A JPS63200802 A JP S63200802A JP 3511287 A JP3511287 A JP 3511287A JP 3511287 A JP3511287 A JP 3511287A JP S63200802 A JPS63200802 A JP S63200802A
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JP
Japan
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phase
partition chromatography
fluidization
sedimentation field
column
Prior art date
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Application number
JP3511287A
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Japanese (ja)
Inventor
Makoto Takeuchi
誠 竹内
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Jeol Ltd
Original Assignee
Jeol Ltd
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Filing date
Publication date
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Publication of JPS63200802A publication Critical patent/JPS63200802A/en
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Abstract

PURPOSE:To obtain the title settling field fluidization two-phase chromatography capable of realizing two-phase partition chromatography, by using a rotary column utilizing centrifugal force to carry out countercurrent partition chromatography based on the principle of settling field fluidization fractionation. CONSTITUTION:The different kinds of fluids immiscible with each other are introduced into the rotary column utilizing centrifugal force to form two phases under the settling field, and a sample is separated and analyzed by utilizing the partition at the interface between the two phases. Concretely, selector valves 5 and 6 are controlled to introduce a developing soln. into the rotary column 11 by pumps 3 and 4 from liq. tanks 1 and 2, the sample is simultaneously introduced from a sampler 7, and the two phases are drawn off into a load resistance 9 and an UV detector 13. Samples having <=10<6>mol.wt. can be separated and analyzed by using the settling field fluidization fractionation device in this settling field fluidization two-phase partition chromatography, and the partition charomatography can be applied.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、沈降場流動分画(Fild Flow Fr
actlonation )の原理を用い、向流分配ク
ロマトグラフィーを効果的に行う新規の沈降場流動2相
分配クロマトグラフィーに関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Industrial Application Field] The present invention is directed to field flow fractionation (Field Flow Fractionation).
This invention relates to a new sedimentation field flow two-phase partition chromatography that effectively performs countercurrent partition chromatography using the principle of actlonation.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

流体中の微粒子は、遠心力場におかれるとその粒子の質
量に応じた力を受ける。この力が粒子の自己拡散力より
大きい場合には、粒子は沈降して液層から分離し、固層
を形成する。しかし、粒子が小さいと完全な沈降はせず
、遠心力と自己拡散力のつりあうところで層を形成する
。また、流体は、狭い空隙を流れる時、壁面に接してい
る部分の流速は中心部より遅くなり空隙の中心に向かっ
て放物線流速分布をとる。この空隙に垂直に遠心力場を
加えると、流体中の粒子は、遠心力と自己拡散力のつり
あう位置での固有の流速で空隙中を移動することになる
。このような性質を利用して流体中の微粒子を分離分画
するのがS−FFF(Sedimentation F
ield Flow Fractionation遠心
力場を用いた沈降場流動分画)である。
When particles in a fluid are placed in a centrifugal force field, they receive a force proportional to their mass. If this force is greater than the self-diffusion force of the particles, the particles will settle and separate from the liquid layer, forming a solid layer. However, if the particles are small, they will not settle completely and will form a layer where centrifugal force and self-diffusion force are balanced. Furthermore, when fluid flows through a narrow gap, the flow velocity at the portion in contact with the wall surface is slower than at the center, and takes on a parabolic flow velocity distribution toward the center of the gap. When a centrifugal force field is applied perpendicularly to this gap, particles in the fluid will move through the gap at a specific flow velocity at a position where centrifugal force and self-diffusion force are balanced. S-FFF (Sedimentation FFF) uses these properties to separate and fractionate fine particles in a fluid.
yield flow fractionation (sedimentation field flow fractionation using a centrifugal force field).

このような沈降場流動分画については、既に本件出願人
がこれまでに種々の提案をしている0次にその1例(実
廓昭61−182443号)を説明する。第3図は沈降
場流動分画カラムの1構成例を示す組立図、第4図及び
第5図は第3図の1部所面図である。
Regarding such sedimentation field flow fractionation, the present applicant has already made various proposals so far, and one example thereof (Jitsuka Sho 61-182443) will be explained. FIG. 3 is an assembly diagram showing an example of the configuration of a sedimentation field flow fractionation column, and FIGS. 4 and 5 are partial views of FIG. 3.

第3図において、まず、可変径リング32のスペーサ取
付用凹部40.40にスペーサー33の一端をビスによ
り固定し他端を半固定にして取り付ける0次に、可変径
リング32の径を縮小させるように圧縮して、カラム・
ベース34内に可変径リング32を挿入、配設する。し
かる後、締付リング31を可変径リング32内に挿入す
ると、締付リング31のテーパー面が可変径リング32
のテーパー面を下降するにしたがって、可変径リング3
2が喫の作用により強制的に拡げられ、スペーサ33を
介してカラム・ベース34内壁に向かって強固に押さえ
つけられる。このとき、可変径リング32の流体注入管
38と流出管39は、締付リング31の切欠部35a、
35a内を通過して挿入孔35.35に対向する位置に
固定される。そして、ボルト45を螺子孔36.42に
挿入することにより締付リング31とカラム・ベース3
4を締付固定し、スェージ型コネクタ46を注入管38
及び流出管39に連結させる。
In FIG. 3, first, one end of the spacer 33 is fixed in the spacer mounting recess 40.40 of the variable diameter ring 32 with a screw, and the other end is semi-fixed.Next, the diameter of the variable diameter ring 32 is reduced. Compress the column and
The variable diameter ring 32 is inserted and arranged within the base 34. After that, when the tightening ring 31 is inserted into the variable diameter ring 32, the tapered surface of the tightening ring 31 aligns with the variable diameter ring 32.
As the tapered surface of the variable diameter ring 3 descends, the variable diameter ring 3
2 are forcibly expanded by the action of the shaft and firmly pressed against the inner wall of the column base 34 via the spacer 33. At this time, the fluid injection pipe 38 and the outflow pipe 39 of the variable diameter ring 32 are connected to the notch 35a of the tightening ring 31,
35a and is fixed at a position facing the insertion hole 35.35. Then, by inserting the bolt 45 into the screw hole 36.42, the tightening ring 31 and the column base 3 are connected.
4, and connect the swage type connector 46 to the injection pipe 38.
and connected to the outflow pipe 39.

従って、第4図に示すように可変径リング32とカラム
・ベース34との間にはスペーサ33が挟まれ、このス
ペーサ3の厚さがチャネル溝の幅Wとなる。このチャネ
ル溝の幅Wは、50μm〜300μmの範囲で選ばれる
。そのため、可変径リング32とカラム・ベース34と
が向かい合う面は鏡面仕上げされる。Wの選定は厚みの
異なるスペーサ33とそれに適応した可変径リングを交
換することにより、容易に達成される。また、スペーサ
33は可変径リング32に固定されているので、流体の
導入出口は矢形に絞り込まれた切り抜き部47の空隙の
最も狭まった位置に正確に設定することができる。その
結果、可変径リング32の切断部37と流体注入管38
および流出管39との位置関係ができる限り近接した位
置に設けることができ、カラム長りをとれるようにして
いる。さらに、ボルト45による締付リング31とカラ
ム・ベース34の固定は、カラム・ベース34の底面側
で行うため、重量の大きいカラム・ベース34の側壁の
厚みを薄くすることができる。
Therefore, as shown in FIG. 4, a spacer 33 is sandwiched between the variable diameter ring 32 and the column base 34, and the thickness of this spacer 3 becomes the width W of the channel groove. The width W of this channel groove is selected in the range of 50 μm to 300 μm. Therefore, the opposing surfaces of the variable diameter ring 32 and column base 34 are mirror-finished. Selection of W can be easily achieved by replacing spacers 33 with different thicknesses and variable diameter rings adapted to the spacers 33. Further, since the spacer 33 is fixed to the variable diameter ring 32, the fluid introduction/outlet can be accurately set at the narrowest position of the gap of the arrow-shaped cutout 47. As a result, the cut portion 37 of the variable diameter ring 32 and the fluid injection tube 38
The column can be provided as close as possible to the outflow pipe 39, and the length of the column can be increased. Further, since the tightening ring 31 and the column base 34 are fixed by the bolts 45 on the bottom side of the column base 34, the thickness of the side wall of the heavy column base 34 can be reduced.

また、第5図に示すように、可変径リング32の流体注
入管38と流出管39は、締付リング31の切欠部35
a、35a内を通過して挿入孔35.35に対向する位
置に固定されるが、該切欠部35aは締付リング31の
厚みよりも薄く切欠かれているため、締付リング31の
下端面の径方向全体に切り欠きを設ける場合と比較して
、この部分のスペーサ33が強固に固定されシール性を
向上させることができる。また、スペーサ33とカラム
・ベース34との間にポリイミドまたはテフロンコート
したポリイミドからなるシート部材等を配設すると、流
体との界面をカラム・ベース34と異なる材質で構成で
きる。
Further, as shown in FIG. 5, the fluid injection pipe 38 and the outflow pipe 39 of the variable diameter ring 32
a, 35a and is fixed at a position facing the insertion hole 35.35, but since the notch 35a is cut thinner than the thickness of the tightening ring 31, the lower end surface of the tightening ring 31 Compared to the case where a notch is provided in the entire radial direction of the spacer 33, the spacer 33 in this portion is firmly fixed, and the sealing performance can be improved. Further, by disposing a sheet member made of polyimide or Teflon-coated polyimide between the spacer 33 and the column base 34, the interface with the fluid can be made of a material different from that of the column base 34.

一方、上記の沈降場流動分画に対して遠心向流分配クロ
マトグラフィーといわれる方法(例えば化学、41!、
8号、512頁〜(1986)「遠心向流分配抽出法」
)がある、これは、遠心力によって容器内に保持された
液体の中をその液と溶解し合わないもう一つの液を液滴
にして通過させるようにし、試料・の分配の違いに基づ
いて分離分析を行う方法である。
On the other hand, a method called centrifugal countercurrent partition chromatography (for example, chemistry, 41!,
No. 8, p. 512 - (1986) "Centrifugal countercurrent partition extraction method"
), which allows another liquid that does not dissolve in the liquid to pass through the liquid held in the container by centrifugal force in the form of droplets, and is based on the difference in the distribution of the sample. This is a method of performing separation analysis.

〔発明が解決しようとする問題点〕[Problem that the invention seeks to solve]

しかしながら、上記の如き沈降場流動分画は、適用可能
な試料が、分子量にして106以上、粒子径にして0.
01μmから数10μmの試料であり、分子量10”以
下の試料では、作用場の強さが事実上実現不可能な大き
さを必要とすることになる。
However, the sedimentation field flow fractionation described above is applicable to samples with a molecular weight of 106 or more and a particle size of 0.
For samples with a molecular weight of 0.01 μm to several tens of μm, and a sample with a molecular weight of 10” or less, the strength of the action field would require a size that is practically unrealizable.

また、遠心(向流)分配クロマトグラフィーによる方法
は、単位時間当りの分離効率が比較的低く、高分離能を
実現するためには長時間を要することである。
Furthermore, the method using centrifugal (countercurrent) partition chromatography has a relatively low separation efficiency per unit time, and requires a long time to achieve high separation performance.

本発明は、上記の事実に鑑みてなされたものであって、
沈降場流動分画の方法を利用して、二相間分配クロマト
グラフィーを効果的に実現する沈降場流動2相分配クロ
マトグラフィーを従供することを目的とするものである
The present invention has been made in view of the above facts, and
It is an object of the present invention to provide sedimentation field flow two-phase partition chromatography that effectively realizes two-phase partition chromatography using the sedimentation field flow fractionation method.

〔問題点を解決するための手段〕[Means for solving problems]

そのために本発明の沈降場流動2相分配クロマトグラフ
ィーは、沈降場流動分画の原理を用い向流分配クロマト
グラフィーを行う沈降場流動2相分配クロマトグラフィ
ーであって、遠心力を利用する回転分離カラム、該分離
カラムに異なる種類の流体を導入する流体導入手段、及
び分離カラムに試料を導入する試料導入手段を偵え、送
液手段により相互に溶け合わない異なる種類の流体を分
離カラムに導入して沈降場のもとで2相を作り、該2相
界面での分配をflJ用して試料の分離分析を行うこと
を特徴とするものである。
For this purpose, the sedimentation field flow two-phase partition chromatography of the present invention is a sedimentation field flow two-phase partition chromatography that performs countercurrent partition chromatography using the principle of sedimentation field flow fractionation, and is a rotational separation using centrifugal force. Identifying the column, the fluid introduction means for introducing different types of fluids into the separation column, and the sample introduction means for introducing the sample into the separation column, and introducing different types of fluids that do not dissolve into each other into the separation column using the liquid feeding means. This method is characterized in that two phases are created in a sedimentation field, and the distribution at the interface of the two phases is used for separation and analysis of the sample.

〔作用〕[Effect]

本発明の沈降場流動2相分配クロマトグラフィーでは、
相互に溶け合わない異なる種類の流体を分離カラムに導
入して沈降場のもとで2相を作り、該2相界面での分配
を利用して試料の分離分析を行うので、沈降場流動分画
と2相界面での分配を利用した分離分析を行うことがで
きる。
In the sedimentation field fluidized two-phase partition chromatography of the present invention,
Different types of fluids that do not dissolve in each other are introduced into a separation column to create two phases under a sedimentation field, and the separation and analysis of the sample is performed using the distribution at the two-phase interface. Separation analysis can be performed using partitioning and partitioning at the two-phase interface.

〔実施例〕〔Example〕

以下、図面を参照しつつ実施例を説明する。 Examples will be described below with reference to the drawings.

第1図は本発明に係る沈降場流動2相分配クロマトグラ
フィーの流系の1実施例構成を示す図、第2図は回転カ
ラムの断面図である。図中、1.2.8と14は液槽、
3と4はポンプ、5と6は切り換え弁、7はサンプラー
、9は負荷抵抗、IOは回転ジ四インド、11は回転カ
ラム、12は回転制御器、13はUV検出器を示す。
FIG. 1 is a diagram showing an embodiment of the configuration of a flow system for sedimentation field fluidized two-phase partition chromatography according to the present invention, and FIG. 2 is a sectional view of a rotating column. In the figure, 1.2.8 and 14 are liquid tanks,
3 and 4 are pumps, 5 and 6 are switching valves, 7 is a sampler, 9 is a load resistor, IO is a rotating diode, 11 is a rotating column, 12 is a rotation controller, and 13 is a UV detector.

本発明の沈降場流動2相分配クロマトグラフィーは、沈
降場流動分画の装置を用いて、分子量10″下の試料系
の分離分析も実現できるものであり、その応用分野は、
同流分配クロマトグラフィーが適用できる全ての分野で
有効である。装置としては、第1図に示すように沈降場
流動分画に用いる装置と以下に述べる事項を除くと基本
的には変わらない、まず、分配に用いる2相(主として
液−液)が必要であるため、これを導入する手段、即ち
2台のポンプ3.4、液槽1.2が必要であり、そして
、回転カラム11 (分離カラム)からの出口に2相を
別々に取り出す手段が必要である。
The sedimentation field flow two-phase partition chromatography of the present invention can also realize separation analysis of sample systems with molecular weights below 10'' using a sedimentation field flow fractionation apparatus, and its application fields include:
It is effective in all fields where cocurrent partition chromatography is applicable. As shown in Figure 1, the equipment is basically the same as the equipment used for sedimentation field flow fractionation, except for the following points. First, two phases (mainly liquid-liquid) are required for distribution. Therefore, a means for introducing this, namely two pumps 3.4 and a liquid tank 1.2, is required, and a means for separately taking out the two phases at the outlet from the rotating column 11 (separation column) is required. It is.

このような構成により回転カラム11へ切り換え弁5.
6を制御してポンプ3.4で液槽1.2から展開液を導
入すると共にサンプラー7から試料を導入し、2相は負
荷抵抗9とUV検出器13へ取り出す。
With this configuration, the switching valve 5.
6, a developing solution is introduced from a liquid tank 1.2 using a pump 3.4, a sample is introduced from a sampler 7, and the two phases are taken out to a load resistor 9 and a UV detector 13.

次に、本発明に係る沈降場流動2相分配クロマトグラフ
ィーの動作原理を説明する。
Next, the operating principle of the sedimentation field fluidized two-phase partition chromatography according to the present invention will be explained.

理解を助けるため、ここでは主展開液としてH2Cを使
用し、分配相としてCHCIIを使用する場合を示した
。CHCl5はd”−1,4985であり、Hz 0(
7)d”−0,99982:3ニ比して重い。
To aid understanding, a case is shown in which H2C is used as the main developing solution and CHCII is used as the partitioned phase. CHCl5 is d”-1,4985 and Hz 0(
7) d”-0,99982:3 Heavier than 2.

今、回転カラム11の回転を停止させ、各切り換え弁5
.6を図示の状態にして、ポンプ3により液槽1からC
HClxを10 I 1 /+winの流速で送り、同
時にポンプ4により液槽2からHl。
Now, the rotation of the rotating column 11 is stopped, and each switching valve 5 is
.. 6 in the state shown in the figure, pump 3 pumps C from liquid tank 1.
HClx is sent at a flow rate of 10 I 1 /+win, and at the same time Hl is pumped from the liquid tank 2 by the pump 4.

を1000μN/sinの流速で送るものとする。is sent at a flow rate of 1000 μN/sin.

従って、カラム11内のCHCl3とHgoの体積比は
、1 : 100となる。次に、カラム11内に展開液
が充満したところで液流を停め、回転制御器12を起動
してカラム11を11000rp程度で回転させる。そ
うすると、第2(!Iに示すようにCHCl5とHgO
は2相に分離し、カラム内の内側にH,Oが、外側にC
HCl3が、各層の厚さ100対1の一様な二層ができ
る。従って、チャネルギャップWIOμm〜100μm
の範囲に選ぶものとすると、CHCII、lとH2Cの
液液界面ば外壁面からW/101に生ずる。なお、第2
図ta+における出口の取り出しの変形例を示したのが
第2図中)である。
Therefore, the volume ratio of CHCl3 and Hgo in the column 11 is 1:100. Next, when the column 11 is filled with the developing solution, the liquid flow is stopped, and the rotation controller 12 is activated to rotate the column 11 at about 11,000 rpm. Then, as shown in the second (!I), CHCl5 and HgO
is separated into two phases, with H and O on the inside of the column and carbon on the outside.
Two uniform layers of HCl3 are formed with each layer having a thickness of 100:1. Therefore, the channel gap WIOμm~100μm
If the range is selected, the liquid-liquid interface between CHCII, l and H2C will occur at W/101 from the outer wall surface. In addition, the second
A modification of the outlet in Figure ta+ is shown in Figure 2).

このような状態から送液を再開するとチャネルギャップ
内の液流は層流となり、その流速分布は第1義的には放
物線分布となる。即ち、HzOの平均流速< W w 
*。〉に比し、外側の壁面近傍に局在するCHCl3の
平均流速(V c、lcr z )は著しく遅いものと
なる。従って、一度生じたH、O/CHC1sの界面を
同一レベルに保持するためには、ポンプ3によるcHc
lsの送液量は著しく小さいもので良いことが判る。他
方、チャネルの流れ方向に垂直な断面でCHCIIzの
占める面積を5CNCL2とすると、回転開始後の流速
は、CHCZ、がUCNCL= <VCMCL3 ) 
 ・sc、Ict3 となり、H2OがUN!11− 
<Vgzo )  5xto となる、これらの比をと
ると、 UCNCL      5CNCL3    <VCN
CL3  >UHzo       S、Igo   
   <VHzo  )1     <VcHcti 
> 1 00     <Vwz。〉 と約1/33になる。すなわち、流速分布函数をと仮定
する。Xは壁面からの距離、θは壁面と成す角である。
When liquid feeding is resumed from such a state, the liquid flow within the channel gap becomes a laminar flow, and the flow velocity distribution primarily becomes a parabolic distribution. That is, the average flow rate of HzO < W w
*. >, the average flow velocity (V c, lcr z ) of CHCl3 localized near the outer wall surface is significantly slower. Therefore, in order to maintain the once generated H, O/CHC1s interface at the same level, the cHc1s by pump 3 must be
It can be seen that the amount of liquid to be sent for ls may be extremely small. On the other hand, if the area occupied by CHCIIz in the cross section perpendicular to the flow direction of the channel is 5CNCL2, then the flow velocity after the start of rotation is CHCZ, which is UCNCL=<VCMCL3)
・sc, Ict3 becomes, and H2O becomes UN! 11-
<Vgzo ) 5xto Taking these ratios, we get UCNCL 5CNCL3 <VCN
CL3 >UHzo S, Igo
<VHzo )1 <VcHcti
> 1 00 <Vwz. 〉 It becomes about 1/33. That is, it is assumed that the flow velocity distribution function is . X is the distance from the wall, and θ is the angle formed with the wall.

そうすると、 −3(□) となる、但し、lはCHCl3と)1.0の界面の位置
を壁面からの距雛で表したものである。故にI W   101 であるから、 <VCNCL3ン31 <V。。>         101      33
となり、 <Ucwct2 >     1       1  
       1<Unto)     100   
   33      3300となる。従って、H,
Oを1000/Ij!/winとすると、CHCl、は
、O−3111/ginで良いことになる。
Then, -3(□) is obtained, where l is the position of the interface between CHCl3 and )1.0 expressed as a distance from the wall surface. Therefore, since I W 101, <VCNCL3n31 <V. . > 101 33
So, <Ucwct2> 1 1
1<Unto) 100
33 3300. Therefore, H,
O 1000/Ij! /win, CHCl can be O-3111/gin.

今、このような系の中に切り換え弁5.6を切り換えて
サンプラー7から複数種のフェノール類(例えばフェノ
ール、o、m、pクレゾール)を注入すると、H3Oと
CHCe、の2液算面で分配が起こる。そのため、分配
係数の違いにより、より多(CHCNsに分配するクレ
ゾールはカラム11内保持が大きくなるので、フェノー
ルは最初に、そしてクレゾールの異性体もその分配係数
の差に応じて順次溶出し分けられる。
Now, when switching the switching valve 5.6 into such a system and injecting multiple types of phenols (for example, phenol, o, m, p-cresol) from the sampler 7, the two-liquid calculation of H3O and CHCe Distribution occurs. Therefore, due to the difference in partition coefficients, more cresol (cresol that partitions into CHCNs is retained in column 11), so phenol is eluted first, and cresol isomers are also eluted and separated in sequence according to the difference in their partition coefficients. .

カラム内分離効率は、全送液量に対する分配が生ずる界
面の面積が大きくなる程増大する。それは丁度バンクト
カラムクロマトグラフィーの充填物の表面積を支配する
粒子径やボアーサイズ、オーブンチューブキャピラリー
の場合の管径と管長に対応する。この系では、Wを小さ
くする程合送液量に対する界面の面積の割合が増大する
。従って、Wは沈降場流動分画で用いられる50〜30
゜0μmよりは、一般に小さい値が用いられる。
The in-column separation efficiency increases as the area of the interface where distribution occurs relative to the total amount of liquid sent increases. It corresponds exactly to the particle size and bore size that govern the surface area of the packing in banked column chromatography, and to the tube diameter and tube length in the case of oven tube capillaries. In this system, as W becomes smaller, the ratio of the area of the interface to the amount of combined liquid increases. Therefore, W is 50 to 30 used in sedimentation field flow fractionation.
A value smaller than 0 μm is generally used.

なお、本発明は、上記の実施例に限定されるものではな
く、種々の変形が可能である。高速移動相(ここではH
2O)と低速移動相くここではCHCl、)の平均流速
は、各々の流体の粘性によって変わる0例えば低速移動
相としてCHCl2の代わりにポリエチレングリコール
を用いるならば、粘性が大きいために、相対流速は、放
物線流速分布の二液界面の位置で通常予測される速度よ
りは著しく遅(なる、極端な場合、低速移動相は高速移
動相に対して停止している、即ち固定相と徹すことがで
きる。この様な場合は、分離分析実行中、ポンプ3を停
止させて用いることができる。
Note that the present invention is not limited to the above embodiments, and various modifications are possible. Fast mobile phase (here H
For example, if polyethylene glycol is used instead of CHCl2 as the slow mobile phase, the relative flow rate will be , the velocity is significantly slower than normally expected at the position of the two-liquid interface in a parabolic flow velocity distribution (in extreme cases, the low-speed mobile phase is stationary relative to the high-speed mobile phase, i.e., it cannot be regarded as the stationary phase). In such a case, the pump 3 can be stopped and used during the execution of the separation analysis.

また、高速移動相にガスを用いてもよい。Further, a gas may be used as the high-speed mobile phase.

さらに、本発明の系では特殊な沈降場流動分画が可能で
ある0例えば粒子の密度が高速移動相の密度より大きく
、低速移動相の密度より小さい場合、その粒子は二液界
面を新しい積算壁面とした沈降場流動分画となる。この
場合、溶質の保持は、溶質と低速移動相との間の親和力
を反映した新しい効果が加味されたものになる。
Furthermore, special sedimentation field flow fractionation is possible in the system of the present invention. For example, if the density of a particle is greater than that of the fast mobile phase and less than that of the slow mobile phase, the particle can move the two-liquid interface into a new integral This becomes a sedimentation field flow fraction with a wall surface. In this case, solute retention is compounded by a new effect that reflects the affinity between the solute and the slow mobile phase.

次に本発明の沈降場流動2相分配クロマトグラフィーが
従来のものに比較して、いかに効率が良いかを吟味する
Next, we will examine how efficient the sedimentation field fluidized two-phase partition chromatography of the present invention is compared to conventional ones.

まず、従来法の一つ、遠心向流分配抽出法(CPC)に
ついて、文献〔化学、41巻、8号、512頁〜(19
86))に記載されている事例でみると、 固定相の!   15m1 移動相(Dil   360mj!〜12()0m1流
速     4m1l/sin 分離所要時間 90分〜300分 となっている、今、固定相中における液滴の粒径を2w
φと仮定すると、 表面積 0.1257011 体積  4. 2 X 10−”mj!となる。従って
、分離終了までの液滴総数と2液界面の全表面積は次の
ようになる。
First, we will discuss centrifugal countercurrent partition extraction (CPC), one of the conventional methods, in the literature [Chemistry, Vol. 41, No. 8, pp. 512-(19
Looking at the example described in 86)), the stationary phase! 15ml Mobile phase (Dil 360mj! ~ 12()0ml) Flow rate 4ml/sin Required time for separation 90 minutes to 300 minutes.Now, the particle size of the droplets in the stationary phase is 2W.
Assuming φ, Surface area 0.1257011 Volume 4. 2×10−”mj! Therefore, the total number of droplets and the total surface area of the two-liquid interface until the separation is completed are as follows.

移動相量が360mlの場合には、 液滴総数が360+ (4,2xlL”)−85,7x
lO’ 全界面面積は!0.77X10”cj となる。また、 移動相■が1200mj!の場合では、液滴総数が12
00÷(4,2xlO−”)−285,7X10’ 全界面面積は35.9X10”cj となる。
When the mobile phase volume is 360ml, the total number of droplets is 360+ (4,2xlL")-85,7x
lO' The total interfacial area is! 0.77
00÷(4,2xlO-")-285,7x10' The total interface area is 35.9x10"cj.

一方、本発明の沈降場流動2相分配クロマトグラフィー
では、チャネルギャップW=0.1am。
On the other hand, in the sedimentation field flow two-phase partition chromatography of the present invention, the channel gap W=0.1 am.

B=20mm、L−580−階、移動相と固定相の体積
比を20(11とする。なお、ここでは、チャネルギャ
ップの0.5%をA固定相が占める場合を想定している
。そうすると、 チャネルギャップ内体積は v、=0.01x2x58−1.16cd2fi界面面
積(チャネル内)は S、掌2X58−116cd となる、今、移動相の公邸終了までの全量をvoの20
倍と仮定すると、 実効界面総面積は、 5=2O3,−116x20 =2.32xlO’、! また、流速を0 、 1 m / /winとすると、
分離所要時間は zoxv@ +9.1−232m1n 固定相の量は v、xo、005x20=0.116 となる0以上の結果に基づけば、従来のものに比べて本
発明の沈降場流動2相分配クロマトグラフィーは、 固定相の量が129分1. 2液界面面積が4.6分の1〜15.5分の1所要時間
が0.39分の1〜1.3分の1、移動相量当りの界面
面積が3.34倍 となる。
B=20 mm, L-580-th floor, and the volume ratio of the mobile phase to the stationary phase is 20 (11). Here, it is assumed that the A stationary phase occupies 0.5% of the channel gap. Then, the volume inside the channel gap is v, = 0.01 x 2 x 58 - 1.16 cd 2 fi interface area (inside the channel) is S, palm 2 x 58 - 116 cd. Now, the total amount of mobile phase until the end of the official residence is 20 of vo.
Assuming that the total area of the effective interface is 5=2O3, -116x20 =2.32xlO',! Also, if the flow velocity is 0, 1 m//win,
The time required for separation is zoxv@+9.1-232m1n The amount of stationary phase is v, For chromatography, the amount of stationary phase was 129 minutes. The interfacial area of the two liquids is 1/4.6 to 15.5. The required time is 1/0.39 to 1.3, and the interfacial area per amount of mobile phase is 3.34 times.

また、遠心向流分配抽出法の理論段は、マルチカプセル
の段数になる。それはマイクロカプセル内が液滴によっ
て攪拌され、固定相内の分配成分濃度が一様になってい
ると考えられるためである。
Further, the theoretical plate number of the centrifugal countercurrent distribution extraction method is the number of multicapsule plates. This is because the inside of the microcapsule is agitated by the droplets, and it is thought that the concentration of distributed components in the stationary phase is uniform.

従って、この場合に期待できる理論段は、100段乃至
数100段止まりである。(上記文献515頁) これに対し、本発明の沈降場流動2相分配クロマトグラ
フィーは、自然拡散や非平均分散寄与による溶質ゾーン
の拡がりだけであり、理論段は1000段以上、数10
00段が容易に得られる。
Therefore, in this case, the number of theoretical plates that can be expected is limited to 100 to several hundred plates. (Page 515 of the above-mentioned document) In contrast, in the sedimentation field fluid two-phase partition chromatography of the present invention, the solute zone only expands due to natural diffusion and non-average dispersion contribution, and the number of theoretical plates is 1000 or more, several tens of
00 stages can be easily obtained.

もし、理論段を同程度にすれば所要時間はかなり短縮さ
れ、固定相は這かに微量ですむ上、溶質ゾーンは高濃度
となる。
If the number of theoretical plates were to be the same, the time required would be considerably shortened, only a very small amount of stationary phase would be required, and the solute zone would be highly concentrated.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

以上の説明から明らかなように、本発明によれば、送装
置に対する分配界面面積を高くとることができるため、
分離効率の高い遠心分配クロマトグラフィーを実現でき
る。また、高速移動相に対する低速移動相の量的割合、
低速移動相の物理的、化学的性質の選択等により自由に
保持を制御できる。従って、沈降場流動分画装置システ
ムを用いてこれまで取り扱うことの出来なかった分子量
10′以下の試料の分離分析を実現できる。さらには、
積算壁面の化学的性質を自由に選ぶことができるので、
分配クロマトグラフィーと沈降場流動分画の効果を併せ
持った新しい分離機構による分離分析手段を実現できる
As is clear from the above description, according to the present invention, the distribution interface area for the feeding device can be increased, so that
Centrifugal partition chromatography with high separation efficiency can be realized. Also, the quantitative ratio of the slow mobile phase to the fast mobile phase,
Retention can be freely controlled by selecting the physical and chemical properties of the low-speed mobile phase. Therefore, separation and analysis of samples with a molecular weight of 10' or less, which has not been able to be handled up to now, can be realized using the sedimentation field flow fractionation device system. Furthermore,
Since you can freely choose the chemical properties of the integrated wall surface,
It is possible to realize a separation analysis method using a new separation mechanism that combines the effects of partition chromatography and sedimentation field flow fractionation.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1ri!Jは本発明に係る沈降場流動2相分配クロマ
トグラフィーの流系の1実施例構成を示す図、第2図は
回転カラムの断面図、第3図は沈降場流動分画カラムの
1構成例を示す組立図、第4図及び第5図は第3図の1
部所面図である。 ■、2.8と14・・・液槽、3と4・・・ポンプ、5
と6・・・切り換え弁、7・・・サンプラー、9・・・
負荷抵抗、10・・・回転ジヨイント、11・・・回転
カラム、12・・・回転制′4′n器、13・・・UV
検出器。 出 願 人  日本電子株式会社 代理人 弁理士 阿 部 龍 吉(外2名)第1図 凋 第21!1 5へ  9へ
1st ri! J is a diagram showing one embodiment of the flow system configuration of the sedimentation field fluid two-phase partition chromatography according to the present invention, FIG. 2 is a sectional view of a rotating column, and FIG. 3 is an example of the configuration of a sedimentation field fluid fractionation column. The assembly drawings shown in Figures 4 and 5 are 1 in Figure 3.
FIG. ■, 2.8 and 14...liquid tank, 3 and 4...pump, 5
and 6...switching valve, 7...sampler, 9...
Load resistance, 10...Rotation joint, 11...Rotation column, 12...Rotation control unit, 13...UV
Detector. Applicant JEOL Co., Ltd. Agent Patent Attorney Ryukichi Abe (2 others) Figure 1 21! Go to 5 Go to 9

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)沈降場流動分画の原理を用い向流分配クロマトグ
ラフィーを行う沈降場流動2相分配クロマトグラフィー
であって、遠心力を利用する回転分離カラム、該分離カ
ラムに異なる種類の流体を導入する流体導入手段、及び
分離カラムに試料を導入する試料導入手段を備え、送液
手段により相互に溶け合わない異なる種類の流体を分離
カラムに導入して沈降場のもとで2相を作り、該2相界
面での分配を利用して試料の分離分析を行うことを特徴
とする沈降場流動2相分配クロマトグラフィー。
(1) Sedimentation field flow two-phase partition chromatography that performs countercurrent partition chromatography using the principle of sedimentation field flow fractionation, in which a rotating separation column uses centrifugal force, and different types of fluids are introduced into the separation column. and a sample introduction means for introducing a sample into the separation column, and the liquid feeding means introduces different types of fluids that do not dissolve in each other into the separation column to create two phases under a sedimentation field, Sedimentation field flow two-phase partition chromatography, characterized in that separation and analysis of a sample is performed using the distribution at the two-phase interface.
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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS53116898A (en) * 1977-03-17 1978-10-12 Ito Youichirou Continuous countercurrent chromatographic apparatus
JPS5616868A (en) * 1979-07-21 1981-02-18 Sanki Eng Kk Centrifugal countercurrent distribution chromatograph unit
JPS56147646A (en) * 1980-02-29 1981-11-16 Du Pont Field flowing dividing method and its device
JPS59111060A (en) * 1982-12-08 1984-06-27 インペリアル・ケミカル・インダストリ−ズ・ピ−エルシ− Sedimentation power-fifld fluidity classifier

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