JPWO2010026742A1 - 液体クロマトグラフ - Google Patents
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Abstract
Description
また、試料の分析条件に応じて検出器を選択し変更する場合、単品装置の追加・交換を伴う等の問題があり、この場合は交換に時間が掛かるとともに、その設置場所を確保する必要があった。
しかも、検出器が恒温槽の外側に配置されているため、それらを接続する配管が長尺になって、当該部のデッドボリュ−ムが増加してしまう問題があった。
また、恒温槽内のグラジェントミキサーと、インジェクションバルブやカラムとが離間して配置されているため、混合溶媒の移動に時間が掛かることにより、流れ方向に対し所望の混合濃度勾配が得られず、グラジェントの立ち上がりが遅れることによって、試料の溶出時間が遅れて所期の分離を得られなくなる惧れがあった。
更に、オートサンプラーと恒温槽との間に、インジェクション用バルブが配置されているため、オートサンプラーと恒温槽との配置や位置決め、並びにインジェクション用バルブの保守点検が難しくなる等の問題があった。
しかも、前記装置は筐体内に恒温ユニット等の分析に必要な要素を収容しているため、筐体が大形重量化し、その持ち運びや設置スペースの確保が難しく、しかも恒温ユニット内のカラムや検出器のメンテナンスに不便である、等の問題があった。
前記オートサンプラーは、所定方向へ移動して試料を吸引・吐出するニードルと、移動相導入路とカラム側の分析流路との間に配置され、かつ吸引した試料を滞留するサンプルループを有する流路切換弁と、シリンジ等の吸引・吐出手段とを備え、前記ニードルを試料収納容器へ移動し、シリンジを介し試料液を吸引後、これを移動相に乗せてカラムへ送り込み、該試料液を測定可能にするとともに、測定後、次期測定に備えて移動相の流路を除くニードルと、ニードルに連通する試料の移動流路とを洗浄し、試料の付着ないし残渣によるクロスコンタミネ−ションを防止し、分析の信頼性を図るようにしている。
そして、シリンジに第2の洗浄液を吸入し、ニードルを第2の洗浄液から引き上げて再度洗浄ポート内へ移動し、前記吸入した第2の洗浄液を洗浄ポ−トへ吐出し、ニードルの内側と、ニードルに連通する試料の移動流路とを、第2の洗浄液で洗浄するようにしたものがある(例えば、特許文献4参照)。
請求項3の発明は、前記カラムの取り付け位置を、インジェクションバルブまたはスイッチングバルブと検出器の検出部に対し、三次元方向へ移動調整可能にし、カラムとインジェクションバルブまたはスイッチングバルブと検出器の検出部とを合理的かつコンパクトに配置し得るとともに、それらの接続導管の最短の配管を実現し、前記導管によるデッドボリュームの低減を図るようにしている。
請求項5の発明は、前記注入ポートの下部にニードルの下端部を線接触状態に配置し、注入ポートとニードルとの接触面積を抑制し、注入精度を図りつつ、該接触部によるコンタミの発生を防止し得るようにしている。
請求項6の発明は、前記注入ピースの下端部をインジェクションバルブに螺着して連結するとともに、注入ピースの上部周面に工具と係合可能な一対の切欠部を形成し、注入ピースとインジェクションバルブとを確実に連結するとともに、その連結の際、切欠部にスパナを係合して、容易かつ強固に取り付けられるようにしている。
請求項7の発明は、前記ミキサ−の直下に、導管を介して溶離溶媒を送出可能な複数の送液ポンプを配置し、前記導管を最短に配管して、当該部のデッドボリュ−ムを低減し、分析精度の向上を図るようにしている。
請求項9の発明は、前記恒温槽内に二つのスイッチングバルブを配置し、この一方のスイッチングバルブに1次元目の分離カラムを接続し、他方のスイッチングバルブに2次元目の分離カラムを接続して、より大きなピ−クキャパシティ−を得られ、複雑な試料の分離に威力を発揮する2次元液体クロマトグラフィ−の構築を促し、プロテオ−ム解析(Proteomic analysis)の主力装置として十分な性能を期待し得る。
請求項12の発明は、前記洗浄ポ−トに収容した洗浄液に試料液注入後のニ−ドルを浸漬し、該ニ−ドルの他端部に連係した吸引・吐出手段を介して、前記洗浄液をニ−ドルに吸引し吐出可能にして、ニ−ドル内に洗浄液を出入りさせ、該洗浄液の移動によってニ−ドルの内部を精密に洗浄し得るようにしている。
請求項14の発明は、洗浄液を吸引したニ−ドルを洗浄後の注入ポ−トに挿入し、前記インジェクションバルブを切換え作動して、前記洗浄液をインジェクションバルブ内の流路に移動可能に設け、前記洗浄液を前記バルブから排出可能にして、注入ポ−トを洗浄後、インジェクションバルブ内の流路を確実に洗浄し得るようにしている。
請求項16の発明は、注入ポ−トの直上に洗浄ポ−トの排出口を配置し、洗浄ポ−トに送出した溶離溶媒と同一若しくは同質の洗浄液を注入ポ−トに供給可能にし、前記洗浄液を洗浄ポ−トを経由してインジェクションバルブへ供給し、これらの流路を前記洗浄液で濯いで、オートサンプラ−を初期化するようにしている。
請求項3の発明は、前記カラムの取り付け位置を、インジェクションバルブまたはスイッチングバルブと検出器の検出部に対し、三次元方向へ移動調整可能にしたから、カラムとインジェクションバルブまたはスイッチングバルブと検出器の検出部とを合理的かつコンパクトに配置し得るとともに、それらの接続導管の最短の配管を実現し、前記導管によるデッドボリュ−ムの低減を図ることができる。
請求項4の発明は、前記恒温槽内にインジェクションバルブと少なくとも1つ以上のスイッチングバルブとを近接して配置したから、それらの接続導管の最短の配管を実現し、前記導管によるデッドボリュ−ムの低減を図るとともに、スイッチングバルブの外付けに伴う取り付けの煩雑と、設置スペ−スの確保の煩雑を解消し得る一方、スイッチングバルブが室温の影響を受けず、シャ−プなピ−クを得られ、安定した再現性を得られるとともに、例えば複数のスイッチングバルブに互いに分離モ−ドの異なる分離カラムを接続することによって、より大きなピ−クキャパシティ−を得られ、複雑な試料の分離に応ずることができる。
請求項6の発明は、前記注入ピ−スの下端部をインジェクションバルブに螺着して連結するとともに、注入ピ−スの上部周面に工具と係合可能な一対の切欠部を形成したから、注入ピ−スとインジェクションバルブとを確実に連結できるとともに、その連結の際、切欠部にスパナを係合して、容易かつ強固に取り付けることができる。
請求項7の発明は、前記ミキサ−の直下に、導管を介して溶離溶媒を送出可能な複数の送液ポンプを配置したから、前記導管を最短に配管でき、当該部のデッドボリュ−ムを低減して、分析精度の向上を図ることができる。
請求項9の発明は、前記恒温槽内に二つのスイッチングバルブを配置し、この一方のスイッチングバルブに1次元目の分離カラムを接続し、他方のスイッチングバルブに2次元目の分離カラムを接続したから、より大きなピ−クキャパシティ−を得られ、複雑な試料の分離に威力を発揮する2次元液体クロマトグラフィ−の構築を促し、プロテオ−ム解析(Proteomic analy−sis)の主力装置として十分な性能を期待することができる。
請求項12の発明は、前記洗浄ポ−トに収容した洗浄液に試料液注入後のニ−ドルを浸漬し、該ニ−ドルの他端部に連係した吸引・吐出手段を介して、前記洗浄液をニ−ドルに吸引し吐出可能にしたから、ニ−ドル内に洗浄液を出入りさせ、該洗浄液の移動によってニ−ドルの内部を精密に洗浄することができる。
請求項14の発明は、洗浄液を吸引したニ−ドルを洗浄後の注入ポ−トに挿入し、前記インジェクションバルブを切換え作動して、前記洗浄液をインジェクションバルブ内の流路に移動可能に設けたから、前記洗浄液を前記バルブから排出可能にして、注入ポ−トを洗浄後、インジェクションバルブ内の流路を確実に洗浄することができる。
請求項16の発明は、注入ポ−トの直上に洗浄ポ−トの排出口を配置し、洗浄ポ−トに送出した溶離溶媒と同一若しくは同質の洗浄液を注入ポ−トに供給可能にし、前記洗浄液を洗浄ポ−トを経由してインジェクションバルブへ供給し、これらの流路を前記洗浄液で濯いで、オートサンプラ−を初期化することができる。
前記筐体6の内部に異種の移動相溶媒を収納した溶媒容器7,8が収容され、該筐体6の片側に、前記移動相溶離溶媒の送液ポンプ9,10が導管(図示略)を介して配置されている。図中、11は溶媒容器7,8を収容する容器ホルダである。
前記恒温槽12は内部を所定温度に調整可能にされ、その前部片側にドア(図示略)が気密に取り付けられている。
前記恒温槽12の内部にミキサ−13と、インジェクタ−ないしインジェクションバルブ14と、カラム15と、分析種に応じたUV−VIS検出器若しくはレ−ザ−励起蛍光検出器の検出部16、または電気化学検出器(ECD)の検出部17、或いは双方の検出部16,17が配置され、これらを同一の分析環境ないし温度条件に設定可能にする一方、前記検出器の検出部以外の制御・演算部や光源等は、恒温槽12の外部に設置し、恒温槽12ないしLCシステムの大形化を抑制可能にしている。
また、電気化学的検出器の検出部とは、作用電極、対極、参照電極を持つフローセルのユニットを指す。なお、前記検出器以外にも、恒温槽12内に配置可能な大きさの検出部を持つ検出器であれば採用できる。
実施形態では前記ミキサ−13として、低容量(25〜500μL)のグラジェントミキサ−を用いている。
前記インジェクションバルブ14はカラム15の導入側付近に配置され、それらを接続する導管19を最短に配管し、当該部のデッドボリュ−ムを低減するとともに、前記混合溶媒を速やかにカラム15へ送液可能にしている
前記導管19,20の長さは、接続予定のカラム15と、検出部16または17の形状寸法に対応して、接続可能な最短寸法に設計され、これらの接続を実現するため、後述のようにカラム15と、検出部16または17の取り付け位置を調節可能にしている。
この場合、光源や電圧印加部、センサ−で感知した信号の処理・演算部は恒温槽12の外部に設置し、恒温槽12ないしLCシステムの大形化を抑制している。
前記固定レ−ル22に、架設レ−ル(図示略)が前後方向に取り付けられ、該レ−ルに複数の通孔(図示略)が形成されていて、該通孔の一つに支柱23がビスを介して立設されている。
すなわち、カラム15は、両側の導管19,20によるインジェクションバルブ14と、検出部16または17の取り付けを実行するため、固定レ−ル22と架設レ−ルと支柱23に沿って、上下左右前後の三次元方向へ移動し、そのコンパクトかつ合理的な取り付けを実現可能にしている。
前記オ−トサンプラ−5の筐体内の下部に、箱形のサンプルトレ−27に多数のサンプル瓶28を収容可能にしている。
前記XYZガイド29〜31の作動は、制御装置(図示略)によって制御され、Zガイド29を三次元方向へ移動し、後述するニ−ドルをサンプル瓶と注入ポ−ト、および各洗浄ポ−トへ移動して、試料若しくは洗浄液を吸引・吐出し、ニ−ドルの内外部と注入ポ−ト、並びにインジェクションバルブ内の流路を洗浄可能にしている。
この後、ニ−ドル32を上昇し、注入ポ−ト33の直上へ移動して下降し、該注入ポ−ト33に挿入後、吸引した試料液を吐出可能にしている。図中、34はサンプルトレ−27を収容するトレ−キャビネットである。
図3のインジェクションバルブ14は試料注入状態に切り換えられ、この状態ではポ−トA〜B、ポ−トC〜D、ポ−トE〜Fが連通し、ポ−トBとポ−トEとの間に設けたサンプルル−プ35に、前記ニ−ドル32と注入ポ−ト33を介して試料液を注入可能にしている。
すなわち、前記インジェクションバルブ14のポ−トCに前記導管19の一端が接続され、この他端にカラム15が接続され、またポ−トDに導管18の一端が接続され、この他端にミキサ−13が接続され、更にポ−トFに導管36の一端が接続され、この他端が後述の廃液瓶に接続されている。
図中、41,41は注入ピ−ス39の外周面に平行に形成した切欠部で、スパナ(図示略)等の工具に係合可能にされ、該スパナによって注入ピ−ス39の組み付けを可能にしている。
前記係合部は両者が線接触状態に接触し、その接触面積を可及的に抑制していて、試料液の注入時、ニ−ドル32の外部に付着する試料液等のキャリ−オ−バ−を抑制し、そのクロスコンタミを阻止可能にしている。図中、33bは注入ポ−ト33の上端を拡径した液溜部である。
前記ニ−ドル32は小径のステンレス鋼管で構成され、その内部に貫通孔42が形成され、該貫通孔42の上端部が導管43を介して切換弁44に連通している。
このうち、ポ−トaは導管47を介して廃液瓶48に連通し、ポ−トbは導管43を介してニ−ドル32に連通し、前記ポ−トdは導管49を介して強洗浄液46に連通している。
前記第1および第2の標準洗浄ポ−ト52,53の上側開口部は互いに連通し、第1の標準洗浄ポ−ト52の溢流を第2の標準洗浄ポ−ト53へ流入させ、これを下部の排出口54から、直下の注入ポ−ト33へ供給可能にしている。
前記導管58の他端はストップ弁62を介して廃液瓶63に接続され、該廃液瓶63は導管64を介して吸入ポンプ65に連通し、ストップ弁62を開弁し吸入ポンプ65を駆動して、第1の標準洗浄ポ−ト52内の標準洗浄液60を廃液瓶63へ排出可能にしている。
前記第2の洗浄ブロック66は、第1の洗浄ブロック51よりも大形に形成され、該ブロック66の内部に強洗浄ポ−ト67と中洗浄ポ−ト68が形成され、これらの上側開口部が互いに連通している。
また、前記中洗浄ポ−ト68に導入路76と排出路77とが形成され、これらに導管78,79の一端が接続されている。前記導管78の他端は中洗浄液収納瓶80内に配管され、内部の中洗浄液81を送液ポンプ82を介して、中洗浄ポ−ト68へ供給可能にしている。
図中、84はインジェクションバルブ14のポ−トFと廃液瓶63とを接続した導管36に介挿したストップ弁である。
この実施形態では、強洗浄液46をニ−ドル32の内外面洗浄および注入ポ−ト33、並びにインジェクションバルブ14内のル−プ流路の洗浄に使用している。
この実施形態では、標準洗浄液60を、注入ポ−ト33、インジェクションバルブ14内のサンプルル−プ35を含む他のル−プ流路の洗浄に使用している。
この実施形態では、中洗浄液81をニ−ドル32の内外面洗浄および注入ポ−ト33の洗浄に使用している。
その洗浄の際は、ニ−ドル32を第2の洗浄ブロック66の直上へ移動して下降し、強洗浄ポ−ト67に挿入後、ストップ弁75を閉じ送液ポンプ74を駆動して、強洗浄液46を強洗浄ポ−ト67へ送液し、該強洗浄液46にニ−ドル32を浸漬して、該ニ−ドル32の外部洗浄を実行可能にしている。
前記洗浄に際しては、切換弁44を介して、マイクロポンプ45で吸引した強洗浄液46を、切換弁44を経由してニ−ドル32へ押し出し、ニ−ドル32の先端部から注入ポ−ト33へ排出するようにしている。
この場合、強洗浄液43の吸引と、その洗浄を繰り返し行なうようにすれば、ニ−ドル32内部と注入ポ−ト33、およびインジェクションバルブ14内部を精密に洗浄し得る。
前記洗浄は、洗浄条件によって強洗浄液46または中洗浄液81による、ニ−ドル32の内外部の洗浄と、注入ポ−ト33の洗浄を選択するようにしている。
この後、ストップ弁75を開放し、吸引ポンプ65を駆動して、使用後の強洗浄液46を廃液ビン63に排出し、強洗浄液46によるニ−ドル32の内部洗浄を行うようにしている。
この場合、強洗浄液瓶46によって、ニ−ドル32の内外部の洗浄を繰り返し行なうようにすれば、ニ−ドル32の内外部を精密に洗浄し得る。
この状態でニ−ドル32を第2の洗浄ブロック66の直上へ移動して下降し、中洗浄ポ−ト68に挿入後、ニ−ドル32内部に中洗浄液81の吸引・吐出を繰り返して、ニ−ドル32内部を洗浄するようにしている。
この場合、ニ−ドル32は中洗浄液81に浸漬しているから、事実上、ニ−ドル32の外部も中洗浄液81によって同時に洗浄されることになる。
こうしてニ−ドル32の内部を強洗浄液46で洗浄後、ストップ弁83を開放し、吸引ポンプ65を駆動して、使用後の強洗浄液46を廃液ビン63に排出するようにしている。
この場合は、ニ−ドル32が挿入された中洗浄ポ−ト68へ中洗浄液81を送出し、該洗浄ポ−ト68に中洗浄液81を満たしてニ−ドル32を浸漬し、その外部を洗浄するようにしている。
こうして、ニ−ドル32の外部を中洗浄液81で洗浄後、使用した中洗浄液81を廃液瓶63へ排出するようにしている。
このため、ニ−ドル32を試料液注入後にXYZガイド29〜31に同動させ、若しくは独自に注入ポ−ト33の直上に移動して、ニ−ドル32を注入ポ−ト33から離間して保持し、それらを非接触状態に置くようにしている。
この場合、強洗浄液46の滴下ないし流下動作を複数回繰り返せば、前記洗浄を精密に行なえる。
このため、ストップ弁83を閉じ、送液ポンプ82を介して中洗浄ポ−ト68に中洗浄液81を満たし、またニ−ドル32を中洗浄ポ−ト68上に移動して下降し、中洗浄液81を吸引して注入ポ−ト33上に移動し、前記中洗浄液81を滴下ないし流下させるようにしている。
この後、吸引ポンプ65を作動しないで、ストップ弁84を開放したまま、前記吸引した強洗浄液46または中洗浄液81を注入ポ−ト33へ排出して洗浄する。
その際、インジェクションバルブ14を図3の試料注入状態に切り換え、注入ポ−ト30とインジェクションバルブ14のポ−トA、ポ−トB、サンプルル−プ32、ポ−トFとを連通させる。
そして、標準洗浄液60を十分量、オーバ−フロ−させたところで、送液ポンプ61の駆動を停止するようにしている。
このようにして、インジェクションバルブ14を移動相と同じ組成の標準洗浄液60で濯ぎ、オートサンプラ−5を初期化するようにしている。
これらの筐体は高さを異にする横長矩形に形成され、その前面の横幅は図1のように等幅に形成され、LCシステムの統一化と製作および設置の容易化を図っている。
また、中段の測定部ユニット4は恒温槽12を備え、該恒温槽12の一側に、分析に応じて採択する検出器に対応した検出部16または17を配置し、他側にミキサ−13を配置し、該ミキサ−13の直上にインジェクションバルブ14を配置し、該バルブ14の近接位置にカラム15の入口部を配置し、検出部16の中央部直上にカラム15の出口部を配置している。
それゆえ、前記各構成要素に対し、個々に分析環境ないし温度条件を設定する不合理を改善し得、これを合理的かつ安価に製作し得るとともに、各構成要素のメンテナンスを合理的かつ容易に行なえる。
そして、前記導管18,19の最短配管によって、ミキサ−13は通過した混合溶媒を速やかにインジェクションバルブ14へ送液可能になる。
その際、前記検出部16または17は、光源からの光を導く光ファイバ−若しくは電圧を印加するケ−ブルと、検出部で感知した信号を伝達するケ−ブルのみで連結することにより検出可能にされ、カラム15に近接して配置できるから、検出部を筐体内に配置している従来のものに比べ、カラム15と検出部との接続導管を最短に配管し得、当該部のデッドボリュ−ムの低減を図れるとともに、恒温槽12ないしLCシステムの大形化を抑制し得る。
次に、カラム15の取り付けに際しては、支柱23を固定レ−ル22の左右に移動するとともに、架設レ−ル(図示略)の前後方向へ移動し、その所望位置で支柱23をビス止めして立設する。
このように、インジェクションバルブ14と検出部16または17の取り付け位置に応じて、カラム15を導管19,20と一緒に三次元方向へ移動調節し、各構成要素をコンパクトかつ合理的に配置し得る。
この場合、インジェクションバルブ14が恒温槽12内に配置されているから、当該バルブ14のスペ−スを注入ピ−ス39と前記洗浄ブロック51,66の収容スペ−スに充当し得る。
このうち、注入ピ−ス39の内部に注入ポ−ト33を形成し、その下部の縮径部39aにネジ部40を形成し、該ネジ部40を、インジェクションバルブ14の上側に形成したポ−トAのネジ部38にねじ込んで、インジェクションバルブ14に注入ピ−ス39を立設する。その際、注入ピ−ス39の上端部に設けた切欠部41,41にスパナを係合して、緊締する。
そして、導入路55と排出路56に導管57,58の一端を接続し、導管57の他端を標準洗浄液60の送液ポンプ61に接続し、導管58の他端をストップ弁62に接続する。
そして、前記導管71の他端を強洗浄液46の送液ポンプ74に接続し、導管72の他端をストップ弁75に接続し、また導管78の他端を中洗浄液81の送液ポンプ82に接続し、導管79の他端をストップ弁83に接続する。
この後、ニ−ドル32を注入ポ−ト33上に移動して下降し、該注入ポ−ト33に挿入するとともに、その下端部をテ−パ面33aに係合し、その微少な接触部を気密に保持して、マイクロポンプ45を吐出作動し、吸引した試料液を試料注入状態のインジェクションバルブ14に吐出する。
このため、試料液が、注入ポ−ト30からポ−トA、ポ−トA〜Bを経て、サンプルル−プ32に注入される。
前記ミキサ−13は溶媒7,8を混合し、その混合溶媒をポ−トD〜E、サンプルル−プ35、ポ−トB〜Cに移動し、この混合溶媒に試料液を乗せて導管19へ導き、カラム15へ送出する。
前記カラム15は試料液を各成分に分離し、これを導管20へ送出して検出部16または17へ移動し、該検出部16または17で各成分を測定し、その測定値を表示器(図示略)に出力する。
また、オートサンプラ−5は、サンプルトレイ27と、注入ピ−ス39と第1および第2の洗浄ブロック51,66とを離間して配置し、それらに注入ポ−ト33や各洗浄ポ−トを設け、洗浄時におけるニ−ドル32の移動域を、サンプルトレイ27から隔離させているから、試料液や洗浄液が試料瓶28に落下したり混入する惧れがなく、クロスコンタミを未然に防止して分析の信頼性を向上する。
この状況は図10および図11に示すようで、図10の本発明によるクロマトグラムは各成分がシャ−プで高いピ−クを形成し、各成分が良好に分離している。
これに対し、図11の従来装置によるクロマトグラムは各成分のピ−ク高さが低く、ピ−ク幅が広がって各成分の分離が悪い。
本発明の洗浄工程は、試料液を吸引後のニ−ドル32の外部洗浄と、試料液をインジェクションバルブ14へ注入直後の注入ポ−ト33とインジェクションバルブ14の洗浄と、次期分析に備えてニ−ドル32の内外部洗浄と注入ポ−ト33内の洗浄と、分析終了後のインジェクションバルブ14内部の洗浄と、溶液置換とに分かれ、また洗浄方法については、洗浄液46,60,81による洗浄に分かれる。
この後、切換弁44を切換え、マイクロポンプ45と強洗浄液46とを導管49を介して連通し、マイクロポンプ45内に強洗浄液46を吸引する。
前記強洗浄液46は、注入ポ−ト33からインジェクションバルブ14のポ−トA〜Fを移動し、導管36に導かれて廃液瓶63へ排出される。
この場合、強洗浄液瓶46の吸引とその洗浄を繰り返し行なうようにすれば、ニ−ドル32内部と注入ポ−ト33、およびインジェクションバルブ14の内部を精密に洗浄し得る。
先ず、強洗浄液46によってニ−ドル32の内外部を洗浄する際は、ニ−ドル32を第2の洗浄ブロック66の直上へ移動して下降し、強洗浄ポ−ト67に挿入後、切換弁44を切換え、マイクロポンプ45を駆動して強洗浄液46を吸引する。
この後、ストップ弁75を開放し、吸引ポンプ65を駆動して、使用後の強洗浄液46を廃液ビン65へ排出する。
この場合、強洗浄液瓶43によって、ニ−ドル29の内外部の洗浄を繰り返して行えば、ニ−ドル29の内外部を精密に洗浄し得る。
この状態でニ−ドル32を第2の洗浄ブロック66の直上へ移動して下降し、中洗浄ポ−ト68に挿入後、マイクロポンプ45の吸引・吐出作動を複数回行ない、ニ−ドル32内部に中洗浄液81の吸引・吐出を繰り返して、ニ−ドル32内部を洗浄する。
この場合、ニ−ドル32は中洗浄液81に浸漬しているから、事実上、ニ−ドル32の外部も中洗浄液81によって同時に洗浄される。
こうしてニ−ドル32の内部を強洗浄液46で洗浄後、ストップ弁83を開放し、吸引ポンプ65を駆動して、使用後の強洗浄液46を廃液ビン63へ排出する。
この場合は、ストップ弁83を閉鎖し、送液ポンプ82を駆動して、ニ−ドル32が挿入された中洗浄ポ−ト68へ中洗浄液81を送液し、該洗浄ポ−ト68に中洗浄液81満たしてニ−ドル32を浸漬し、その外部を洗浄する。
こうして、ニ−ドル32の外部を中洗浄液81で洗浄後、ストップ弁83を開放し、吸引ポンプ65を駆動して、使用した中洗浄液81を廃液瓶63に排出する。
この場合、分析中のインジェクションバルブ14は、図3の破線部が実線状態の連通状態に切り換わり、ポ−トA〜Fが連通し、該ポ−トFが導管36と開弁状態のストップ弁84とを介して廃液瓶63に連通し、該廃液瓶63に吸入ポンプ65が連通する。
このため、試料液注入後、ニ−ドル32をにXYZガイド29〜31に同動し、若しくは独自に注入ポ−ト33の直上に移動させて、ニ−ドル32を注入ポ−ト33の直上に離間して保持し、それらを非接触状態に置く。
この場合、強洗浄液46の滴下ないし流下動作を複数回繰り返せば、前記洗浄を精密に行なえる。
このため、ストップ弁83を閉じ、送液ポンプ82を介して中洗浄液81を中洗浄ポ−ト68へ送出し、該ポ−ト68を満たす。
そして、ニ−ドル32を中洗浄ポ−ト68上に移動して下降し、中洗浄液81を吸引後に注入ポ−ト33上へ移動し、中洗浄液81を注入ポ−ト33に滴下ないし流下する。
前記二次洗浄は、洗浄液の送液方法が異なるだけで、前述の強洗浄液46または中洗浄液81による、注入ポ−ト33とインジェクションバルブ14内部の一次洗浄と基本的に同様である。
すなわち、インジェクションバルブ14を図3のように切り換えると、洗浄液はポ−トA、サンプルル−プ35、ポ−トE〜Fを移動して導管36に導かれ、当該バルブ14内の流路と注入ポ−ト33を洗浄する。
その際、インジェクションバルブ14を試料注入状態に切り換える。
この状況は図3のようで、注入ポ−ト33と、インジェクションバルブ14のポ−トA〜B、サンプルル−プ35、ポ−トE〜Fとが連通する。
そして、前記標準洗浄液60がオーバ−フロ−する前に、ストップ弁62を開放し、吸引ポンプ65を駆動して、標準洗浄液60を導管58へ排出し、第1の標準洗浄ポ−ト52内を洗浄する。
この後、ストップ弁84を開放し、吸引ポンプ65を駆動して、注入ポ−ト33に流し込んだ標準洗浄液60を、インジェクションバルブ14内のポ−トA〜Bからサンプルル−プ35へ導き、ポ−トE〜Fから導管36へ導いて、廃液瓶63へ排出する。
このようにして、インジェクションバルブ14を移動相と同じ組成の標準洗浄液60で濯ぎ、オートサンプラ−5を初期化する。
このうち、図12および図13は本発明の第2の実施形態を示し、この実施形態は本発明をカラムスイッチング機能を備えた高速液体クロマトグラフのLCシステムに適用した例を示している。
すなわち、前記恒温槽12の内部に、ミキサ−13と、インジェクションバルブ14と、分析用のメインカラム15と、UV−VIS検出器や電気化学検出器等の検出部16または17と、スイッチングバルブ85と、トラップカラム86とを配置し、これらを同一の分析環境ないし温度条件に設定可能にしている。
前記スイッチングバルブ85は、インジェクションバルブ14の近接位置に配置され、それらのポ−トeとポ−トCとの間に導管87が配管され、その管長は可及的に短く形成されていて、当該部のデッドボリュ−ムの低減を図っている。
図中、91はスイッチングバルブ85のポ−トfに接続されたドレン管、92は恒温槽12内に配置した二次元クロマトグラフィ−用の多ポ−ト切換弁である。
なお、この実施形態ではスイッチングバルブを1つ用いているが、少なくとも1つ以上設ければ良く、例えば複数のスイッチングバルブを用い、各スイッチングバルブに互いに分離モ−ドの異なる分離カラムを接続することによって、より大きなピ−クキャパシティ−を得られ、複雑な試料の分離に応じられる。
また、スイッチングバルブ85をインジェクションバルブ14に近接配置し、その接続導管87を最短に配管しているから、当該部のデッドボリュ−ムが低減され、またスイッチングバルブ85とメインカラム15、並びに検出部16または17との間の接続導管90,20を最短に配管して、それらのデッドボリュ−ムを低減し得る。
そして、前記試料液をスイッチングバルブ85のポ−トd〜eからトラップル−プ88へ送出し、これをトラップカラム86へ導いて、該トラップカラム86で試料の目的成分を大まかにトラップし、余剰分をポ−トa〜fからドレン管91へ移動して排出する。
そして、前記混合溶媒をポ−トb〜aからトラップル−プ88へ移動し、該トラップカラム86でトラップした試料成分を前記混合溶媒に乗せ、これをポ−トd〜cから導管90へ移動してメインカラム15へ導き、該メインカラム15で試料成分を分離し、これを検出部16または17で測定し、その測定値を表示器に出力する。
洗浄時は、インジェクションバルブ14を図12の状態から切換え、前述と同様に行なう。
このため、恒温槽12内に後述するスイッチングバルブを収容し、前記インジェクションバルブ14に、細胞溶解液をプロテアーゼで消化させた試料を導入可能にしている。
そして、前記インジェクションバルブ14と、スイッチングバルブ85との間に前述のスイッチングバルブ96を介挿し、そのポ−トeをインジェクションバルブ14に連通し、ポ−トbとスイッチングバルブ85のポ−トeを導管97で連通している。
前記スイッチングバルブ96のポ−トaと、ポ−トfとの間にトラップル−プ98を設け、該トラップル−プ98に1次元目の分離カラム99として、強酸性陽イオンカラム(SCX)であるイオン交換カラムを介挿している
前記分離カラム15には、前記送液ポンプ100,101と同様な2次元側の送液ポンプ9,10から、水とアセトニトリルとギ酸の混合溶媒を送液可能にしている。
前記試料の溶出成分は、導管97に導かれてスイッチングバルブ85へ移動し、該スイッチングバルブ85のトラップル−プ88に導かれて、逆相系のトラップカラム86にトラップされる。
この場合、トラップループ98または導管97に分析種に応じた検出部16または17を配置することによって、前記溶出成分を検出し得る。
したがって、陽イオン交換モ−ドと逆相モ−ドの組み合わせによる2次元液体クロマトグラフィ−を構築することができるため、プロテオ−ム解析(Proteomic analysis)の主力装置として十分な性能を発揮し得る。
5 試料導入部ユニット(オートサンプラー)
7 溶離溶媒
8 溶離溶媒
9,10 送液ポンプ
12 恒温槽
13 ミキサー
14 インジェクションバルブ
16 検出部
17 検出部
18 ,19 ,20,90 導管
24 サンプルトレイ
25 サンプル瓶
29 ニードル
32 サンプルループ
36 注入ピース
38 切欠部
43 洗浄液(強洗浄液)
58 洗浄液(標準洗浄液)
66 洗浄ポート
78 洗浄液(中洗浄液)
85 スイッチングバルブ
96 スイッチングバルブ
99 分離カラム(1次元目)
Claims (16)
- 複数の試料瓶を収容するサンプルトレイ上を移動して、試料瓶に収容した試料を吸引・吐出可能なニードルを備えたオートサンプラーと、内部を所定温度に調整可能な恒温槽とを設け、該恒温槽内に、前記ニードルを介し試料を注入可能なインジェクションバルブと、複数の溶離溶媒を混合可能なミキサーと、試料成分を分離可能なカラムと、分離した成分を測定可能な検出器と、を収容した液体クロマトグラフにおいて、前記恒温槽内の一側の上部にインジェクションバルブを配置し、該インジェクションバルブの近接位置に、導管を介してミキサーとカラムの導入側を配置し、該カラムの出口側の近接位置に導管を介して検出器の検出部を配置し、かつ前記インジェクションバルブの直上のオートサンプラーの一側に、ニードルを挿入可能な注入ポートを形成した注入ピースを配置し、前記注入ポ−トをインジェクションバルブの流路に連通可能に設けたことを特徴とする液体クロマトグラフ。
- 前記カラムの近接位置に、該カラムの位置に対応して検出器の検出部の取り付け位置を移動調整可能にした請求項1記載の液体クロマトグラフ。
- 前記カラムの取り付け位置を、インジェクションバルブまたはスイッチングバルブと検出器の検出部に対し、三次元方向へ移動調整可能にした請求項1記載の液体クロマトグラフ。
- 前記恒温槽内にインジェクションバルブと、少なくとも1つ以上のスイッチングバルブとを近接して配置した請求項3記載の液体クロマトグラフ。
- 前記注入ポートの下部にニードルの下端部を線接触状態に配置した請求項1記載の液体クロマトグラフ。
- 前記注入ピースの下端部をインジェクションバルブに螺着して連結するとともに、注入ピースの上部周面に工具と係合可能な一対の切欠部を形成した請求項1記載の液体クロマトグラフ。
- 前記ミキサーの直下に、導管を介して溶離溶媒を送出可能な複数の送液ポンプを配置した請求項1記載の液体クロマトグラフ。
- 前記恒温槽内に、互いに連通可能な複数のスイッチングバルブを配置し、前記スイッチングバルブに互いに分離モ−ドの異なる分離カラムを接続した請求項4記載の液体クロマトグラフ。
- 前記恒温槽内に二つのスイッチングバルブを配置し、この一方のスイッチングバルブに1次元目の分離カラムを接続し、他方のスイッチングバルブに2次元目の分離カラムを接続した請求項8記載の液体クロマトグラフ。
- 複数の試料瓶を収容するサンプルトレイと、洗浄液を収容かつ排出可能な洗浄ポートと、前記サンプルトレイと洗浄ポートとの間を移動し、前記試料瓶に収容した試料を吸引・吐出可能なニードルとを備えたオ−トサンプラーと、前記ニードルを介し試料を注入可能なインジェクションバルブとを有する液体クロマトグラフにおいて、前記インジェクションバルブの直上のオートサンプラー内の一側に、ニードルを挿入可能な注入ポートと、異なる洗浄液を収容可能な複数の洗浄ポ−トとを配置し、これら注入ポ−トと洗浄ポ−トとを前記サンプルトレイから離間して配置し、前記注入ポートをインジェクションバルブの流路に連通可能に設けるとともに、前記ニードルを前記注入ポ−トに出入り可能に設けたことを特徴とする液体クロマトグラフ。
- 前記ニードルを注入ポートに気密に係合し、前記注入ポートとインジェクションバルブの流路を連通可能に設け、ニードルに供給した洗浄液を注入ポ−トとインジェクションバルブの流路へ移動し、該インジェクションバルブの外部に排出可能にした請求項10記載の液体クロマトグラフ。
- 前記洗浄ポートに収容した洗浄液に試料液注入後のニードルを浸漬し、該ニードルの他端部に連係した吸引・吐出手段を介して、前記洗浄液をニードルに吸引し吐出可能にした請求項10記載の液体クロマトグラフ。
- 前記注入ポートの上方に試料液注入後のニードルを離間して保持可能に設けるとともに、前記ニードルの内部に洗浄液を供給可能に設け、該洗浄液を注入ポートに滴下または流下し、前記洗浄液をインジェクションバルブ内の流路を移動し、該バルブの外部に排出可能にした請求項10記載の液体クロマトグラフ。
- 洗浄液を吸引したニードルを洗浄後の注入ポートに挿入し、前記インジェクションバルブを切換え作動して、前記洗浄液をインジェクションバルブ内の流路に移動可能に設け、前記洗浄液を前記バルブから排出可能にした請求項10記載の液体クロマトグラフ。
- 洗浄後の洗浄ポートに溶離溶媒と同一若しくは同質の洗浄液を収容し、該洗浄液を試料注入状態に切換えたインジェクションバルブに送出し、前記洗浄液をインジェクションバルブ内の流路と、サンプルループを移動して排出可能にした請求項10記載の液体クロマトグラフ
- 注入ポートの直上に洗浄ポートの排出口を配置し、洗浄ポートに送出した溶離溶媒と同一若しくは同質の洗浄液を注入ポ−トに供給可能にした請求項10記載の液体クロマトグラフ。
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