JPWO2015189927A1 - 液体試料導入装置 - Google Patents

Abstract

サンプリングループ１６につながるポートａ、移動相供給流路につながるポートｆ、カラムにつながるポートｅ、試料注入部１２につながるポートｄ、計量ポンプ１３につながるポートｂ、及びマルチポジションバルブ２につながるポートｃを有し、サンプリングループ１６、サンプリングニードル１１、及び試料注入部１２を経て移動相がカラム４へ流れる流路を形成するインジェクション状態と、これらのいずれも経ることなく移動相がカラム４へ流れる流路を形成するロード状態とを切替可能なマルチポートバルブ１と、計量ポンプ１３につながる共通ポートｇ、マルチポートバルブ１につながるポートｉ、洗浄液供給流路につながるポートｊ、及び洗浄容器１４につながるポートｈを有し、共通ポートｇを他のポートと択一的に接続した状態と共通ポートｇ以外のポート間を接続した状態を切替可能なマルチポジションバルブ２を備えることを特徴とする液体試料導入装置。

Description

本発明は、液体クロマトグラフなどの液体を分析対象とする分析装置のために試料液を試料容器から採取して該分析装置に導入する液体試料導入装置に関する。

液体クロマトグラフでは、多数の液体試料のうちの一つを選択してカラムに導入するために液体試料導入装置が使用される。図１５は従来の液体クロマトグラフにおける液体試料導入装置の流路の概略を示した図である（特許文献１）。

図１５に示すように、液体クロマトグラフ用液体試料導入装置１２０では、カラム１０４に送るべき高圧の移動相を扱う第１流路切替バルブ１０１と、試料液の採取やサンプリングニードル１１１の洗浄を行うための常圧用の第２流路切替バルブ１０２の２つのバルブが使用される。いずれも、複数のポートを相互に接続するために、各ポートに対応する開口を有するステータと、該ステータの各開口のうちの２つを相互に連通するための連通路を有するロータを備えたロータリー式バルブが用いられる。

図１５の例では、第１流路切替バルブ１０１には６個のポートａ’〜ｆ’を有するロータリー式バルブが用いられる。そのうち４個のポートは移動相送液ポンプ１０３、クロマトグラフのカラム１０４、サンプリングニードル１１１及び試料注入部１１２にそれぞれ接続され、２個のポートは第２流路切替バルブ１０２の２個のポートにそれぞれ接続されている。
第２流路切替バルブ１０２には１個の共通ポートｇ’と５個の周辺ポートを有するロータリー式バルブが用いられる。共通ポートｇ’と１個の周辺ポートｌ’は計量ポンプ１１３に、他の４個の周辺ポートは前記第１流路切替バルブ１０１の２個のポートと洗浄液容器１０７及び洗浄容器１１４に接続されている。

この液体試料導入装置で試料をカラム１０４に導入する手順は次の通りである。まず、第１流路切替バルブ１０１のロータを図１５に示す位置にし、移動相送液ポンプ１０３とカラム１０４を接続する。これにより、移動相容器１０５内の移動相が高圧でカラム１０４に供給される。この状態で、第２流路切替バルブ１０２のロータを図１５に示す位置に切り替え、サンプリングニードル１１１を試料液容器１０６に差し込んで、計量ポンプ１１３により所定量の液体試料を吸引してサンプリングループ１１６に保持する。次に、サンプリングニードル１１１を試料注入部１１２に挿入し、第１流路切替バルブ１０１のロータを回転させることにより、サンプリングループ１１６に保持された液体試料を移動相送液ポンプ１０３により試料注入部１１２に押し出す。これにより、液体試料は移動相中に注入され、カラム１０４に送られる。

このようにして第１の液体試料を注入した後、この液体試料導入装置１２０で別の（第２の）液体試料を扱う場合、サンプリングニードル１１１の内外に付着した第１の液体試料が第２の液体試料中に混入すること（コンタミネーション）を防止する必要がある。そこで、サンプリングニードル１１１を洗浄容器１１４に挿入するとともに、第２流路切替バルブ１０２のロータをまず図１６の実線で示す位置にして洗浄液を一旦計量ポンプ１１３に吸引・保持し、次にロータを破線で示す位置に切り替えて計量ポンプ１１３に保持した洗浄液を洗浄容器１１４に供給し、サンプリングニードル１１１の外側を洗う。また、図１６に破線で示す位置からさらに反時計周りに６０度流路を回転した状態で計量ポンプ１１３から洗浄液を吐出することにより、サンプリングニードル１１１の内側を洗う。必要に応じてこれらを繰り返して、サンプリングニードル１１１の内外を十分に洗浄する。

特開平１０−１７０４８８号公報

図１５及び図１６に示す従来の構成では、必要最小限の構成要素のみを接続した状態で第２流路切替バルブ１０２のポートが全て使用されており空きポートが存在しないため、流路切替バルブの数や流路切替バルブのポート数を増やさなければ付加的な構成要素を接続することができない、という問題があった。

本発明が解決しようとする課題は、流路切替バルブの数や流路切替バルブのポート数を増やすことなく、付加的な構成要素を容易に追加することができる液体試料導入装置を提供することである。

上記課題を解決するために成された本発明に係る液体試料導入装置は、
a) 先端にサンプリングニードルを備えたサンプリングループと、
b) ２つの口を有し、一方の口から吸引した液体を該一方の口又は他方の口から吐出する計量ポンプと、
c) 前記サンプリングループにつながるポート、移動相が供給される流路につながるポート、カラムにつながるポート、試料注入部につながるポート、前記計量ポンプの一方の口につながるポート、及び後記マルチポジションバルブにつながるポートを有し、移動相が前記サンプリングループ、及び前記サンプリングニードルを経て、及び前記試料注入部を経て前記カラムへ流れる流路を形成するインジェクション状態と、移動相が前記サンプリングループ、前記ニードル、及び前記試料注入部のいずれも経ることなく前記カラムへ流れる流路を形成するロード状態とを切替可能なマルチポートバルブと、
d) 前記計量ポンプの他方の口につながる共通ポート、前記マルチポートバルブにつながるポート、洗浄液が供給される流路につながるポート、及び洗浄容器につながるポートを有し、前記共通ポートを他のポートと択一的に接続した状態と、前記共通ポート以外のポート間を接続した状態とを切替可能なマルチポジションバルブと、
を備えることを特徴とする。

本発明に係る液体試料導入装置では、マルチポートバルブにおいて、サンプリングループにつながるポートと、計量ポンプにつながるポートを接続した状態とすることで、試料液容器に挿入したニードルを通して計量ポンプにより試料液を計量して採取（吸引）してサンプリングループに保持する。この状態は、好ましくはマルチポートバルブのロード状態において実現され、その間もカラムには移動相が送給される。試料液を採取した後は、マルチポートバルブをインジェクション状態に切り替え、採取した試料液を移動相により移送する。

本発明に係る液体試料導入装置では、計量ポンプは、マルチポートバルブの１つのポートとマルチポジションバルブの共通ポートを繋ぐ流路に設けられる。液体試料導入装置においてマルチポートバルブとマルチポジションバルブを繋ぐ流路は、試料液を低圧で試料液容器から採取し、高圧でカラムに移送するために必須である。本発明に係る液体試料導入装置では、この流路に計量ポンプも設けるため、計量ポンプ用の流路（図１５の例ではポートｇ’と計量ポンプ１１３を繋ぐ流路、及び、ポートｌ’と計量ポンプ１１３を繋ぐ流路）を設ける必要が無くなり、それによって空いたポートにマニュアルシリンジなどを接続することができる。

本発明に係る液体試料導入装置では、マルチポジションバルブに計量ポンプを動作させるための専用の流路を設ける必要が無いため、従来、専用の流路を設けるために使用していたポートにマニュアルシリンジなどを接続することができる。

本発明に係る液体試料導入装置の一実施例の流路構成図（採取準備ポジション）。 本実施例の液体試料導入装置の制御機構の概略構成図。 本実施例の液体試料導入装置の流路構成図（圧力開放ポジション）。 本実施例の液体試料導入装置の流路構成図（ロードポジション）。 本実施例の液体試料導入装置の流路構成図（計量ポンプの中立ポジション）。 本実施例の液体試料導入装置の流路構成図（分析開始ポジション）。 本実施例の液体試料導入装置の流路構成図（洗浄液吐出ポジション）。 本実施例の液体試料導入装置の流路構成図（洗浄液吸引ポジション）。 本実施例の液体試料導入装置の流路構成図（ニードル洗浄ポジション）。 本実施例の液体試料導入装置の流路構成図（洗浄液マニュアル吸引ポジション）。 本実施例の液体試料導入装置の流路構成図（ニードルフラッシュ／オートパージポジション）。 本実施例の液体試料導入装置の流路構成図（内部流路洗浄用吸引ポジション）。 本実施例の液体試料導入装置の流路構成図（内部流路洗浄用吐出ポジション）。 変形例の液体試料導入装置の流路構成図。 従来の液体試料導入装置の流路構成を示す図。 従来の液体試料導入装置の別の流路構成を示す図。

本発明に係る液体試料導入装置の一実施例を図１〜図１３を用いて説明する。
図１の液体試料導入装置２０において、第１流路切替バルブ（高圧バルブ）１はステータに６つのポートａ〜ｆを、ロータに３つの流路溝Ａ〜Ｃを有する。第１流路切替バルブ１のポートａはサンプリングループ１６を介してニードル１１に、ポートｂはプランジャ型の計量ポンプ１３を介して第２流路切替バルブ（低圧バルブ）２のポートｇに、ポートｃは第２流路切替バルブ２のポートｉに、ポートｄは試料注入部１２に、ポートｅはカラム４に、ポートｆは送液ポンプ３を介して移動相容器５に、それぞれ接続されている。
本実施例では、説明を容易にするために、使用する移動相の種類を１種類としているが、複数組の移動相容器と送液ポンプ、及び複数の移動相を混合するミキサーを配置して、複数種類の移動相を混合したり、その混合比を時間的に変化させたり（グラジエント分析）することもできる。

流路溝Ａはポートｆをポートａ又はポートｅに接続するための流路溝であり、流路溝Ｂはポートｂをポートａ又はポートｃに接続するための流路溝であり、流路溝Ｃはポートｄをポートｃ又はポートｅに接続するための流路溝である。流路溝Ａは、流路溝Ｂ及び流路溝Ｃよりも長く形成されており、例えば、後述する「計量ポンプの中立ポジション」（図５）のように、ポートｅとポートｆのみを接続して、他のポート間を接続しない状態を採ることができるようになっている。
以下の説明において、ポートｆとポートａ、ポートｂとポートｃ、ポートｄとポートｅをそれぞれ接続するポジションを「第１ポジション」、ポートａとポートｂ、ポートｃとポートｄ、ポートｅとポートｆをそれぞれ接続するポジションを「第２ポジション」と呼ぶ。

第２流路切替バルブ２は、ステータに６つのポートｇ〜ｋを、ロータに２つの流路溝Ｄ、Ｅをそれぞれ有する。第２流路切替バルブ２のポートｇは計量ポンプ１３を介して第１流路切替バルブ１のポートｂに、ポートｈは洗浄容器１４に、ポートｉは第１流路切替バルブ１のポートｃに、ポートｊは洗浄液容器７に、ポートｋはマニュアルシリンジ１７に、それぞれ接続されている。ポートｇは共通ポートであり、流路溝Ｄにより、ポートｈ〜ｋのいずれかに択一的に接続させることができる。また、流路溝Ｅは、ポートｈ〜ｋの隣り合ういずれか２つのポートを接続するための流路溝である。

本実施例の液体試料導入装置２０は、計量ポンプ１３の液体の吸引／吐出用の２つの口がそれぞれ第１流路切替バルブ１のポートｂと第２流路切替バルブ２の共通ポートｇに接続されている。この構成により、本実施例の液体試料導入装置２０では、図１５に示す従来例の液体試料導入装置１２０よりもポート数が１つ少ない流路切替バルブを用いつつも、第２流路切替バルブ２のポートに余裕ができる（ポートｋ）。そのため、これらのポートにマニュアルシリンジ１７などを接続することができる。

計量ポンプ１３は、該計量ポンプ１３の２つの口に接続された流路の一方の端部を閉鎖した状態で動作させる。すなわち、第２流路切替バルブ２がロータを回転させ、計量ポンプ１３の第１流路切替バルブ１側の流路と第２流路切替バルブ２側の流路のいずれか一方の流路を閉鎖し、計量ポンプ１３が吐出動作を行うことにより、開放側の流路に液体を吐出する。また、この状態で計量ポンプ１３が吸引動作を行うことにより、開放側の流路から液体を吸引する。これにより、例えば第１流路切替バルブ１のポートｂと第２流路切替バルブ２の共通ポートｇの間の流路において、計量ポンプ１３は、第１流路切替バルブ１の側から第２流路切替バルブ２の側に送液したり、逆に第２流路切替バルブ２の側から第１流路切替バルブ１の側に送液したりすることができる（詳細は後述する）。

図２は、液体試料導入装置の制御系を概略的に示すブロック図である。第１流路切替バルブ１及び第２流路切替バルブ２、計量ポンプ１３、ニードル１１のニードル移動機構３１は制御部３０に接続されており、この制御部３０によって第１流路切替バルブ１及び第２流路切替バルブ２のポートの切り替え、計量ポンプ１３のプランジャの駆動、ニードル１１の平面移動及び上下動が制御される。

本実施例の液体試料導入装置２０による試料導入動作について説明する。
図１は「採取準備ポジション」であり、試料液の採取に備えて、計量ポンプ１３の吐出動作を行う。第１流路切替バルブ１は第１ポジションの状態に、第２流路切替バルブ２は共通ポートｇとポートｈが接続された状態になっている。このポジションでは第２流路切替バルブ２のポートｉが閉鎖されているため、計量ポンプ１３の第１流路切替バルブ１側の流路は閉じている。一方、計量ポンプ１３の第２流路切替バルブ２側の流路は、共通ポートｇ、ポートｈ、洗浄容器１４を通じて開放されている。この状態で計量ポンプ１３が吐出動作を行うと、計量ポンプ１３内の液体（例えば洗浄液）が第２流路切替バルブ２側に吐出され洗浄容器１４からドレイン１５に排出される。
また、送液ポンプ３により、移動相容器５内の移動相が、第１流路切替バルブ１のポートｆ、ポートａ、サンプリングループ１６、サンプリングニードル１１、試料注入部１２、第１流路切替バルブのポートｄ、ポートｅを通って所定の圧力でカラム４に送られる（本発明におけるインジェクション状態に相当）。

図３は図１の状態から第１流路切替バルブ１を第２ポジションに変更した「圧力開放ポジション」である。このポジションでは、移動相容器５からカラム４に移動相を供給する流路を短絡させる（本発明におけるロード状態に相当）。そして、サンプリングループ１６、サンプリングニードル１１、及び試料注入部１２を通る流路を、計量ポンプ１３及び共通ポートｇ、ポートｈ、及び洗浄容器１４に接続して大気圧に開放する。

図４は、試料液を採取する「ロードポジション」（本発明における第１ロード状態に相当）である。第１流路切替バルブ１は図３と同じく第２ポジションであるが、第２流路切替バルブ２ではいずれのポート間も接続しない。また、サンプリングニードル１１を試料液容器６ａ上に移動し、試料液容器６ａ内の試料液に浸漬させる。サンプリングニードル１１から計量ポンプ１３に至る流路は移動相および洗浄液により満たされているため、この状態で計量ポンプ１３が吸引動作を行うと試料液容器６ａから試料液が吸引され、サンプリングループ１６に充填される。その後、ニードル１１を洗浄容器１４内の洗浄液に浸漬させニードル１１の外側を洗浄する。これにより、次の注入動作の際に、試料注入部１２がニードル１１に付着した試料液で汚染されることを防止する。

ところで、一般的に液体を流路内に充填する場合、流路内に速度勾配ができるので、サンプリングループ１６の内部容量は計量ポンプ１３で一度に計量できる量の２倍程度にすることが多い。そこで、計量ポンプ１３の計量容量以上の試料液をサンプリングループ１６に充填する場合には図５に示す「計量ポンプの中立ポジション」（本発明における第２ロード状態に相当）を用いる。この場合は上述したようなサンプリングニードル１１の外側の洗浄を行わず、サンプリングニードル１１は試料液容器６ａにとどめておく。この「計量ポンプの中立ポジション」では、図５に示すように第１流路切替バルブ１ではポートｅとポートｆのみが接続され、第２流路切替バルブ２では共通ポートｇとポートｈのみが接続される。そして、図４に示す状態で試料液を吸引して図５に示す状態で計量ポンプ１３内の移動相を排出する動作を繰り返して、計量ポンプ１３で一度に計量できる量を超える量の試料液をサンプリングループ１６に導入する。

通常、試料液を採取する前には、図１の「採取準備ポジション」を用いてサンプリングループ１６、サンプリングニードル１１、及び試料注入部１２を経由してカラム４につながる流路に移動相を導入しておく。この状態では、試料注入部１２に対して送液ポンプ３から高圧で移動相が送り込まれる。「採取準備ポジション」から流路を切り替えて試料を採取する際には、サンプリングニードル１１が試料注入部１２から抜き取られ、試料注入部１２が開放されるため、試料注入部１２につながる流路が閉鎖されていないと試料注入部１２から移動相が逆流してしまう。
このような移動相の逆流を防止するために、図４の「ロードポジション」では、試料注入部１２につながる流路を第１流路切替バルブ１のポートｄ、ポートｃを経由して第２流路切替バルブ２のポートｉで閉鎖し、また、図５の「計量ポンプの中立ポジション」では、試料注入部１２につながる流路を第１流路切替バルブ１のポートｄで閉鎖している。これにより、試料液の採取中に試料注入部１２からの移動相の逆流が防止される。

ここでは、試料液容器６ａから複数回試料液を吸引する場合を例に挙げて説明したが、複数の試料液容器６ａ、６ｂ、６ｃから順に試料液を吸引してサンプリングループ１６に導入することもできる。あるいは、例えば、試料液容器６ａに分析対象の試料液を、試料液容器６ｂには希釈液を収容しておき、試料液と希釈液を順にサンプリングループ１６に導入して試料液を希釈することもできる。即ち、上記動作を行うことにより、試料の前処理を行うことができる。

また、図３〜図５に示すポジションでは第１流路切替バルブ１のポートｆとポートｅが接続されており、試料液の採取及び前処理動作の間、カラム４への移動相の送液が継続して行われる。これにより、カラムへの移動相の送給が停止したり、送給圧力が変動したりしてカラム４が損傷することを防止できる。
図５の「計量ポンプの中立ポジション」は、本実施例のように、第１流路切替バルブ１の流路溝Ａを流路溝Ｂ及び流路溝Ｃよりも長く形成した場合に実現可能なポジションである。

図６は「分析開始ポジション」であり、第１流路切替バルブ１は第１ポジションの状態に、第２流路切替バルブではいずれのポート間も接続されない状態になっている。また、サンプリングニードル１１の先端を試料注入部１２に移動させる。この状態で送液ポンプ３を動作させて移動相を供給するとサンプリングループ１６内に充填されていた試料液は移動相と共にカラム４に送り込まれ、カラム４を通過する際に成分分離されて、図示しない検出器によって順次検出される。

図７は「洗浄液吐出ポジション」であり、第１流路切替バルブ１は第１ポジションの状態に、第２流路切替バルブ２は共通ポートｇとポートｈのみが接続された状態になっている。この洗浄液吐出ポジションでは、送液ポンプ３を用いて移動相を供給して分析を実行しつつ、計量ポンプ１３内の洗浄液を吐出し、洗浄容器１４を通じてドレイン１５から排出する。

図８は「洗浄液吸引ポジション」であり、第１流路切替バルブ１では第１ポジションの状態を維持し、第２流路切替バルブ２ではポートｉとポートｊを接続する。この状態では、計量バルブ１３により、ポートｂ、ポートｃ、ポートｉ、ポートｊを経由して洗浄液容器７から洗浄液を吸引する。第１流路切替バルブ１の接続状態は分析開始ポジションと同じであり分析は継続して行われる。

図９は「ニードル洗浄ポジション」である。第１流路切替バルブ１は第２ポジションに切り替えられ、第２流路切替バルブ２はいずれのポート間も接続されない状態に切り替えられる。また、サンプリングニードル１１を洗浄容器１４に移動させる。これによってサンプリングニードル１１の外側が洗浄容器１４内に満たされた洗浄液によって洗浄される。

計量ポンプ１３を用いる代わりに、マニュアルシリンジ１７を用いて洗浄液容器７から第２流路切替バルブ２のポートｊまでの流路を素早く洗浄液で満たしたい場合は、図１０に示す「洗浄液マニュアル吸引ポジション」を用いる。第１流路切替バルブ１では第１ポジションの状態を維持したまま、第２流路切替バルブ２ではポートｊとポートｋを接続する。マニュアルシリンジ１７を用いると、洗浄液を吸引する量を適宜に増減（特に増加）できるため、例えば洗浄液７の種類を変更した場合などに好適である。マニュアルシリンジ１７に吸引した洗浄液を排出する際には、共通ポートｇをポートｋに接続し、計量ポンプ１３を経由して適宜の流路に洗浄液を送給する。

図１１は、分析前にサンプリングニードル１１の内部を含む流路内の液体（前の分析時に使用した移動相や試料液等）を移動相に置換するために用いられる「ニードルフラッシュ／オートパージポジション」（本発明におけるパージ状態に相当）である。第１流路切替バルブ１はポートｆとポートａのみが接続された状態に、第２流路切替バルブ２は共通ポートｇとポートｊのみが接続された状態に切り替えられる。また、サンプリングニードル１１をドレイン１５に移動する。この状態で送液ポンプ３を動作させると移動相がポートｆ、ポートａ、サンプリングループ１６、及びサンプリングニードル１１を経由してドレイン１５に排出される。
図１１の「ニードルフラッシュ／オートパージポジション」も、図５の「計量ポンプの中立ポジション」と同様に、第１流路切替バルブ１の流路溝Ａを流路溝Ｂ及び流路溝Ｃよりも長く形成した場合に実現可能なポジションである。

図１１の「ニードルフラッシュ／オートパージポジション」では、試料注入部１２につながる流路が第１流路切替バルブ１のポートｄで閉鎖される。従って、サンプリングニードル１１の内部を含む流路内の液体を移動相に置換する作業を行う間に、試料注入部１２から移動相が逆流する心配がない。

従来、流路内を移動相で置換する際にはカラム４に通じる流路全体に移動相を供給していた。しかし、カラム４に通じる流路は内径が細く流路抵抗が大きいため、移動相を少量ずつしか送給できず、流路全体を移動相で置換するのに長時間を要していた。これに対し「ニードルフラッシュ／オートパージポジション」では、サンプリングニードル１１の先端を開放してサンプリングニードル１１までの流路に移動相を高速で供給して短時間で流路内を移動相で置換することができる。また、サンプリングニードル１１の内部に残存する前の試料を移動相５によって高流量で洗浄して、次の試料液の計量時に前の試料液が残存して影響が現れる（キャリーオーバ）ことを抑制することができる。

図１２及び図１３は、カラム４に直接つながる流路を除く全ての流路を洗浄液容器７内の洗浄液で洗浄するための「内部流路洗浄用吸引ポジション」及び「内部流路洗浄吐出ポジション」である。いずれのポジションでも第１流路切替バルブ１は第２ポジションであり、第２流路切替バルブの接続状態を切り替えて流路内を洗浄する。具体的には、「内部流路洗浄用吸引ポジション」では共通ポートｇとポートｊを接続して計量ポンプ１３により洗浄液を吸引し、「内部流路洗浄吐出ポジション」ではポートｈとポートｉを接続して計量ポンプ１３からポートｂ、ポートａ、サンプリングループ１６、サンプリングニードル１１、試料注入部１２、ポートｄ、ポートｃ、ポートｉ、及びポートｈを通る流路、つまりカラム４に直接つながる流路を除くほぼ全ての流路に洗浄液を供給して洗浄する。この間、送液ポンプ３の動作によってカラム４への移動相の送給を継続し、カラム４の損傷を防止する。

本実施例の液体試料導入装置２０では、計量ポンプ１３が第１流路切替バルブ１と第２流路切替バルブ２の間の流路に設けられている。そのため、上述したように複数の洗浄液容器を第２流路切り替えバルブ２に接続することができる。また、以下の効果も得られる。
液体試料導入装置では、通常、送液ポンプとカラムが接続される第１流路切替バルブには高圧バルブが、洗浄液容器等が接続される第２流路切替バルブには低圧バルブが用いられる。図１５の従来例の液体試料導入装置１２０のように、計量ポンプ１１３と試料液容器１０６の間に形成される流路の途中に第２流路切替バルブ１０２が配置すると、試料液を採取する際に第２流路切替バルブ１０２の流路を頻繁に切り替える必要があり、液漏れが発生し、計量ポンプ１１３による吸引量が不正確になってしまう。これに対し、本実施例の液体試料導入装置２０では、計量ポンプ１３と試料液容器６ａ、６ｂ、６ｃの間の流路に第２流路切替バルブ２を含まれないため、試料液を採取する際に頻繁に第２流路切り替えバルブ２の流路を切り替える必要がない。従って、液漏れが生じにくく、計量ポンプ１３によって試料液を正確に計量することができる。

上記実施例は一例であって、本発明の趣旨に沿って適宜に変更することができる。
上記実施例では、第１流路切替バルブ１の流路溝Ａを流路溝Ｂ及び流路溝Ｃよりも長くすることにより図５の「計量ポンプの中立ポジション」及び図１１の「ニードルフラッシュ／オートパージポジション」を用いる例を説明した。しかし、計量ポンプ１３により採取する試料液の液量が計量ポンプ１３の１回の吸引動作で吸引可能な液量以下であり、また、流路内を移動相で置換する作業に要する時間を短縮する必要がない場合にはこれらのポジションを必要としない。従って、例えば、流路溝Ａ、流路溝Ｂ、及び流路溝Ｃを同一の長さにしたり、流路溝Ａに加えて流路溝Ｂ（あるいはＣ）も長く形成したりすることもできる。

１…第１流路切替バルブ
２…第２流路切替バルブ
３…送液ポンプ
４…カラム
５…移動相容器
６ａ、６ｂ、６ｃ…試料液容器
７、８、９…洗浄液容器
１１…ニードル
１２…試料注入部
１３…計量ポンプ
１４…洗浄容器
１５…ドレイン
１６…サンプリングループ
１７…マニュアルシリンジ
２０…液体試料導入装置
３０…制御部
３１…ニードル移動機構

上記課題を解決するために成された本発明に係る液体試料導入装置は、
a) 先端にサンプリングニードルを備えたサンプリングループと、
b) ２つの口を有し、一方の口から吸引した液体を該一方の口又は他方の口から吐出する計量ポンプと、
c) 前記サンプリングループにつながるポート、移動相が供給される流路につながるポート、カラムにつながるポート、試料注入部につながるポート、前記計量ポンプの一方の口につながるポート、及び後記マルチポジションバルブにつながるポートを有し、移動相が前記サンプリングループ、前記サンプリングニードル、及び前記試料注入部を経て前記カラムへ流れる流路を形成するインジェクション状態と、移動相が前記サンプリングループ、前記サンプリングニードル、及び前記試料注入部のいずれも経ることなく前記カラムへ流れる流路を形成するロード状態とを切替可能なマルチポートバルブと、
d) 前記計量ポンプの他方の口につながる共通ポート、前記マルチポートバルブにつながるポート、洗浄液が供給される流路につながるポート、及び洗浄容器につながるポートを有し、前記共通ポートを他のポートと択一的に接続した状態と、前記共通ポート以外のポート間を接続した状態とを切替可能なマルチポジションバルブと、
を備えることを特徴とする。

第２流路切替バルブ２は、ステータに５つのポートｇ〜ｋを、ロータに２つの流路溝Ｄ、Ｅをそれぞれ有する。第２流路切替バルブ２のポートｇは計量ポンプ１３を介して第１流路切替バルブ１のポートｂに、ポートｈは洗浄容器１４に、ポートｉは第１流路切替バルブ１のポートｃに、ポートｊは洗浄液容器７に、ポートｋはマニュアルシリンジ１７に、それぞれ接続されている。ポートｇは共通ポートであり、流路溝Ｄにより、ポートｈ〜ｋのいずれかに択一的に接続させることができる。また、流路溝Ｅは、ポートｈ〜ｋの隣り合ういずれか２つのポートを接続するための流路溝である。

図２は、液体試料導入装置の制御系を概略的に示すブロック図である。第１流路切替バルブ１及び第２流路切替バルブ２、計量ポンプ１３、ニードル１１のニードル移動機構３１は制御部３０に接続されており、この制御部３０によって第１流路切替バルブ１及び第２流路切替バルブ２のポートの切り替え、計量ポンプ１３のプランジャの駆動、ニードル１１の水平方向への移動及び上下動が制御される。

本実施例の液体試料導入装置２０による試料導入動作について説明する。
図１は「採取準備ポジション」であり、試料液の採取に備えて、計量ポンプ１３の吐出動作を行う。第１流路切替バルブ１は第１ポジションの状態に、第２流路切替バルブ２は共通ポートｇとポートｈが接続された状態になっている。このポジションでは第２流路切替バルブ２のポートｉが閉鎖されているため、計量ポンプ１３の第１流路切替バルブ１側の流路は閉じている。一方、計量ポンプ１３の第２流路切替バルブ２側の流路は、共通ポートｇ、ポートｈ、洗浄容器１４を通じて開放されている。この状態で計量ポンプ１３が吐出動作を行うと、計量ポンプ１３内の液体（例えば洗浄液）が第２流路切替バルブ２側に吐出され洗浄容器１４からドレイン１５に排出される。
また、送液ポンプ３により、移動相容器５内の移動相が、第１流路切替バルブ１のポートｆ、ポートａ、サンプリングループ１６、サンプリングニードル１１、試料注入部１２、第１流路切替バルブ１のポートｄ、ポートｅを通って所定の圧力でカラム４に送られる（本発明におけるインジェクション状態に相当）。

図６は「分析開始ポジション」であり、第１流路切替バルブ１は第１ポジションの状態に、第２流路切替バルブ２ではいずれのポート間も接続されない状態になっている。また、サンプリングニードル１１の先端を試料注入部１２に移動させる。この状態で送液ポンプ３を動作させて移動相を供給するとサンプリングループ１６内に充填されていた試料液は移動相と共にカラム４に送り込まれ、カラム４を通過する際に成分分離されて、図示しない検出器によって順次検出される。

図１２及び図１３は、カラム４に直接つながる流路を除く全ての流路を洗浄液容器７内の洗浄液で洗浄するための「内部流路洗浄用吸引ポジション」及び「内部流路洗浄吐出ポジション」である。いずれのポジションでも第１流路切替バルブ１は第２ポジションであり、第２流路切替バルブ２の接続状態を切り替えて流路内を洗浄する。具体的には、「内部流路洗浄用吸引ポジション」では共通ポートｇとポートｊを接続して計量ポンプ１３により洗浄液を吸引し、「内部流路洗浄吐出ポジション」ではポートｈとポートｉを接続して計量ポンプ１３からポートｂ、ポートａ、サンプリングループ１６、サンプリングニードル１１、試料注入部１２、ポートｄ、ポートｃ、ポートｉ、及びポートｈを通る流路、つまりカラム４に直接つながる流路を除くほぼ全ての流路に洗浄液を供給して洗浄する。この間、送液ポンプ３の動作によってカラム４への移動相の送給を継続し、カラム４の損傷を防止する。

Claims (6)

1. a) 先端にサンプリングニードルを備えたサンプリングループと、
   b) ２つの口を有し、一方の口から吸引した液体を該一方の口又は他方の口から吐出する計量ポンプと、
   c) 前記サンプリングループにつながるポート、移動相が供給される流路につながるポート、カラムにつながるポート、試料注入部につながるポート、前記計量ポンプの一方の口につながるポート、及び後記マルチポジションバルブにつながるポートを有し、移動相が前記サンプリングループ、及び前記サンプリングニードル、及び前記試料注入部を経て前記カラムへ流れる流路を形成するインジェクション状態と、移動相が前記サンプリングループ、前記ニードル、及び前記試料注入部のいずれも経ることなく前記カラムへ流れる流路を形成するロード状態とを切替可能なマルチポートバルブと、
   d) 前記計量ポンプの他方の口につながる共通ポート、前記マルチポートバルブにつながるポート、洗浄液が供給される流路につながるポート、及び洗浄容器につながるポートを有し、前記共通ポートを他のポートと択一的に接続した状態と、前記共通ポート以外のポート間を接続した状態とを切替可能なマルチポジションバルブと、
   を備えることを特徴とする液体試料導入装置。
2. 前記マルチポートバルブが、前記ロード状態として、サンプリングループにつながるポートと計量ポンプにつながるポートが接続された第１ロード状態と、サンプリングループにつながるポートと計量ポンプにつながるポートの両方が他のポートのいずれとも接続されない第２ロード状態を切り替え可能であることを特徴とする請求項１に記載の液体試料導入装置。
3. 前記第１ロード状態と前記第２ロード状態のいずれにおいても前記試料注入部につながる流路を閉鎖可能であることを特徴とする請求項２に記載の液体試料導入装置。
4. 前記マルチポートバルブが、前記インジェクション状態及び前記ロード状態に加えて、サンプリングループにつながるポートと移動相が供給される流路につながるポートとが接続され、カラムにつながるポートが他のいずれのポートとも接続されないパージ状態にも切り替え可能であることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の液体試料導入装置。
5. 前記パージ状態において前記試料注入部につながる流路を閉鎖可能であることを特徴とする請求項４に記載の液体試料導入装置。
6. 前記マルチポジションバルブの１つのポートにマニュアルシリンジが接続されていることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の液体試料導入装置。

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