KR20050098876A - 개선된 능력을 갖는 화학적 억제기 및 이의 사용 방법 - Google Patents

개선된 능력을 갖는 화학적 억제기 및 이의 사용 방법 Download PDF

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KR20050098876A
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Abstract

본 발명은 사전처리 또는 억제을 위한 반대 전하의 분석물 이온 및 매트릭스 이온을 포함하는 수성 샘플 스트림을 처리하기 위한 비전해 방법 및 장치에 관한 것이다. 상기 장치는 분석물 이온에 대한 반대 전하의 이온만을 통과시킬 수 있는 이온교환막, 샘플 스트림 유동 채널의 한 측면에 인접하고 제 1 이온교환막에 의해 샘플 스트림 유동 채널로부터 분리된 제 1 수성 스트림 이온 수용 유동 채널, 및 샘플 스트림 유동 채널중에 배치된 고정형 통과 이온 교환 패킹부를 포함한다. 이온 수용 채널은 매트릭스 이온에 대한 이온교환능력의 약 25% 미만의 매트릭스에 대한 이온교환능력을 갖는다.

Description

개선된 능력을 갖는 화학적 억제기 및 이의 사용 방법 {IMPROVED CAPACITY CHEMICAL SUPPRESSORS AND METHOD OF USE}
본 발명은 분석할 이온에 대한 반대 전하의 매트릭스 이온의 농도를 감소시키기 위한, 특히 이온 크로마토그래피 억제기에 사용하거나 사전처리 장치에 사용하기 위한 화학 억제 장치 및 방법에 관한 것이다.
이온 크로마토그래피는 전해질을 함유하는 용리제를 이용한 크로마토그래피 분리 단계, 및 용리제 억제 단계에 이어서 전형적으로 전기 전도도 검출기에 의한 검출 단계를 전형적으로 포함하는 이온 분석을 위한 공지된 기법이다. 크로마토그래피 분리 단계에서, 주입된 샘플의 이온은 용리제로서 전해질을 사용한 분리 칼럼을 통해 용리된다. 억제 단계에서, 전해질의 전기 전도도가 억제되나, 분리된 이온의 전도도는 억제되지 않아, 분리된 이온의 전도도가 전도도 셀에 의해 측정될 수 있다. 이러한 기법은 미국특허 3,897,213; 3,920,397; 3,925,019 및 3,926,559에 기술되어 있다.
이온 교환 수지 베드에 의한 전해질의 억제 또는 스트립핑(stripping)은 상기 종래 참고문헌에 기술되어 있다. 상이한 형태의 억제기 칼럼은 미국 특허 4,474,664에 기술되고 공개되어 있으며, 여기서 섬유 또는 시이트 형태의 하전된 이온교환막은 수지 베드의 적절한 위치에 사용된다.
막의 한 측면에는 샘플 및 용리제가 통과하고, 다른 한 측면은 유동성 리제너런트가 통과하며, 이러한 막은 크로마토그래피 분리의 용리제와 리제너런트를 분할한다. 막은 막의 교환가능한 이온과 동일한 전하의 이온을 통과시켜 용리제의 전해질을 약하게 이온화된 형태로 변환시킨 후, 이온을 검출한다.
또 다른 막 억제 장치는 미국특허 4,751,004에 기술되어 있다. 여기서, 중공 섬유 억제기에 중합체 비드가 패킹되어 밴드 스프레딩을 감소시킨다. 이러한 패킹부는 다른 막 형태에 이용될 수 있다는 것을 시사한다. 게다가, 섬유 억제기의 작용은 이온 교환 패킹 비드에 의해 증진된다는 것을 암시한다. 그러나, 왜 이러한 입자가 개선된 방식에 작용하는 지에 대한 이론은 제시하고 있지 못하다.
또 다른 억제 시스템이 미국특허 4,459,357에 기술되어 있다. 크로마토그래피 칼럼으로부터의 용리제는 채널의 양 측면상의 평막에 의해 규정된 개방 유동 채널을 통해 이동한다. 양 막의 반대 측면에는 개방 채널이 존재하여, 이를 통해 리제너런트 용액이 통과한다. 섬유 억제기와 같이, 평막은 막의 교환가능한 이온과 동일한 전하의 이온을 통과시킨다. 전기장은 유출 채널의 반대 측면상의 전극 사이를 통과하여 이온 교환의 이동성을 증가시킨다. 이러한 전기투석 막 억제기 시스템이 갖는 문제점은 매우 높은 전압 (50-500 volt DC)이 요구된다는 점이다. 액체 스트림이 탈이온화되기 때문에, 전기 저항성이 증가하여, 실질적으로 열을 발생시킨다. 이러한 열은 소음을 크게 증가시키고, 민감도를 떨어뜨리기 때문에 효과적인 검출에 방해가 된다.
미국특허 4,403,039에는 또 다른 형태의 전기투석 억제기가 기술되어 있으며, 여기서 이온교환막은 동심이중관 형태로 존재한다. 하나의 전극이 가장 내부 튜브의 중심에 위치한다. 이러한 형태의 억제기의 한 문제점은 제한된 교환 능력이다. 전기장이 이온 이동성을 증진시킴에도 불구하고, 장치는 여전히 막에 대한 대용량 용액중의 이온 분산에 의존적이다.
또 다른 형태의 억제기가 미국특허 4,999,098에 기술되어 있다. 이러한 장치에서, 억제기는 이온교환막 시이트에 의해 분리된 하나의 크로마토그래피 유출 구획 및 하나 이상의 재생 구획을 포함한다. 이러한 시이트는 이의 교환가능한 이온과 동일한 전하의 이온을 막통과시킨다. 이온 교환 스크린이 재생 및 유출 구획에 사용된다. 유출 구획으로부터의 흐름이 분해된 이온 종을 검출하기 위한 전기 전도도 검출기와 같은 검출기로 유도된다. 스크린은 이온 교환 부위를 제공하고, 유출 유동 채널을 통해 부위-대-부위 이동 경로를 제공하여, 억제 능력이 막에 대한 대용량 용액중의 이온 분산에 의해 더이상 제한되지 않는다. 또한, 제 1막 시이트에 반하는 제 2 막 시이트를 포함하고, 제 2 재생 구획을 규정하는 샌드위치 억제기가 기술되어 있다. 억제기 길이에 따라 양 재생 챔버와 소통되는 이격된 전극이 기재되어 있다. 전극에 걸쳐 전위를 인가하므로써, 장치의 억제 능력이 증가된다. 상기 특허문헌은 리제너런트 전달 공급원으로부터 제공되고, 리제너런트 유동 채널에 흐르는 전형적인 리제너런트 용액(산 또는 염기)이 기술되어 있다. 전형적인 음이온 분석 시스템에서, 수산화나트륨은 전해 전개 시약이며, 황산이 리제너런트이다. 상기 특허문헌은 또한 전기투석 모드에서 리제너런트 용액을 대체하는 물의 사용 가능성을 기술하고 있다.
1년이 넘게 다이오넥스 코포레이션에 의해 시판되는 한 형태의 상기 유형의 샌드위치 억제기에서, 양이온 분석을 위해, 용리제 채널의 능력과 유사한 능력을 갖는 리제너런트 채널중의 설폰화되고 아민화된 스크린이 기술되어 있다. 설폰화된 스크린의 목적은 용매 조건하에 수명을 증가시키기 위한 것이다.
미국특허 5,045,204에는 고순도 크로마토그래피 용리제(예를 들어, NaOH)를 생성시키기 위한 통과 채널중에 두개의 유동성 용액을 분리하는 이온교환막을 사용하는 전기투석기가 기술되어 있다. 물은 생성 채널에서 전해되어 막을 통해 분산되는 나트륨에 대한 수산화물 이온의 공급원을 제공한다. 상기 특허문헌에는 생성 채널에 생성된 수소 기체를 제거하는 모드가 기술되어 있다.
미국특허 5,248,426에는 이온 크로마토그래피 시스템중의 미국특허 4,999,098에 기술된 일반적인 유형의 억제기가 기술되어 있으며, 상기 이온 크로마토그래피 시스템에는 검출기로부터의 유출물이 샘플 스트림 유동 채널에 근접한 억제기의 유동 채널로 재순환된다.
미국특허 5,597,481에는 분석물 이온에 대한 반대 전하의 용리제중의 매트릭스 이온을 감소시키거나 억제하고, 이들의 전도성 형태의 분석물을 분석하기 위한 샘플 사전처리에 사용된 상기 유형의 억제기형 장치가 기술되어 있다. 현존하는 억제 장치를 사용하여, 특히 용리제 유동 채널에서의 분석물의 이온 교환 상호작용 및 소수성 상호작용은 올리고누클레오티드 및 올리고사카라이드와 같은 특정 분석물의 회수에 영향을 끼친다. 회수율을 증가시키기 위해, 용매와 결합되는 고농도의 용리제가 일반적으로 사용된다. 유사하게는, 크로마토그래피 칼럼으로부터의 특정한 고도로 하전된 다작용기 분석물을 용리하기 위해서, 고농도의 용리제가 일반적으로 사용된다. 그러나, 고농도의 용리제는 용이하게 억제되지 않는다.
미국특허 6,077,434에는 증가된 전류 효율을 제공하는 방법 및 장치가 기술되어 있다. 한 구체예에서, 한 전하의 분석물 이온 및 반대 전하의 매트릭스 이온을 포함하는 수성 샘플 스트림은 샘플 스트림 유동 채널을 통해 유동시키고, 제 1 이온교환막에 의해 상기 채널로부터 분리된 이온 수용 유동 채널을 통해 수성 스트림을 유동시키고, 채널 사이에 전류를 통과시켜 매트릭스 이온의 농도를 감소시킨다. 샘플 스트림 유동 채널은 매트릭스 이온을 함유하는 업스트림 샘플 스트림부 및 매트릭스 이온이 억제되는 인접한 다운스트림부를 갖는다. 업스트림부는 다운스트림부의 전기 저항성의 약 0.9배 이하의 전기 저항성을 갖는다. 이온 수용 유동 채널은 이온교환물질의 고정형 통과 제 1 패킹부(stationary flow-through first packing)를 포함한다. 중 또는 저 용량의 패킹부가 동일한 스트림 유동 채널에 존재할 수 있다. 또 다른 구체예에서, 샘플 스트림 유동 채널에 인접한 제 2 이온교환막은 또 다른 수성 스트림이 흐르는 이온 공급원 유동 채널을 규정하는데 사용된다. 제 1 막은 제 2 막의 알짜 전하(net charge) 보다 약 0.9배 이하의 알짜 전하를 갖는다. 또 다른 구체예에서, 다운스트림부는 업스트림의 알짜 전하 보다 약 0.9배 이하의 알짜 전하를 갖는다. 추가의 구체예에서, 전류는 제 1 및 제 2 전극을 이용하여 업스트림 샘플 스트림부와 인접한 업스트림 이온 수용 스트림부 사이를 제 1의 전류량으로 통과하고, 제 2 전류는 제 3 및 제 4 전극을 이용하여 다운스트림 샘플 스트림부와 인접한 다운스트림 이온 수용 스트림부 사이를 제 2의 더 낮은 전류량으로 통과한다.
억제기의 성능을 증가시키기 위한 다른 방식 및 고농도의 용리제를 억제시킬 수 있는 억제기형 사전처리기를 제공할 필요가 있다. 유사하게는, 샘플 제조 적용분야에서, 분석물의 회수를 증가시키고, 고농도의 용리제 또는 이동상을 억제하는 억제기를 제공하는 것이 유용할 것이다.
발명의 요약
본 발명의 한 구체예에서, 반대 전하의 분석물 이온과 매트릭스 이온을 포함하는 수성 샘플 스트림을 처리하기 위한 비전해 장치가 제공된다. 상기 장치는 분석물 이온에 대한 반대 전하의 이온만을 통과시킬 수 있는 제 1 이온교환막, 샘플 스트림 유동 채널, 샘플 스트림 유동 채널의 한 측면에 인접하고, 제 1 이온교환막에 의해 샘플 스트림 유동 채널로부터 분리된 제 1 수성 스트림 이온 수용 유동 채널, 및 제 1 이온교환막과 동일한 전하의 샘플 스트림 유동 채널에 배치되고 매트릭스 이온에 대한 제 1 이온교환능력(ion exchange capacity)을 갖는 이온교환물질의 고정형 통과 제 1 패킹부를 포함한다. 제 1 이온 수용 채널은 매트릭스 이온에 대한 제 1 이온교환능력의 약 25% 미만의 매트릭스 이온에 대한 이온교환능력을 갖는다. 상기 장치는 제 1 이온 수용 유동 채널과 샘플 스트림 유동 채널사이의 전기장을 인가하기 위해 배치되는 전극을 포함하지 않는다.
또 다른 구체예에서, 반대 전하의 분석물 이온과 매트릭스 이온을 포함하는 수성 샘플 스트림을 처리하기 위해 제공된 장치를 포함하는 크로마토그래피 장치로서, 샘플 스트림과 유체 소통되는 유입구와 유출구를 갖는 크로마토그래피 분리기를 포함하는 장치를 제공한다. 상기 처리 장치는 크로마토그래피 분리기로부터의 업스트림 또는 다운스트림에 배치되며, 분석물 이온에 대한 반대 전하의 이온만을 통과시킬 수 있는 제 1 이온교환채널, 샘플 스트림 유동 채널, 및 샘플 스트림 유동 채널의 한 측면에 인접하고 제 1 이온교환막에 의해 샘플 스트림 유동 채널로부터 분리된 제 1 수성 스트림 이온 수용 유동 채널을 포함한다. 이온교환물질의 고정형 통과 제 1 패킹부는 제 1 막과 동일한 전하의 샘플 스트림 유동 채널에 배치되며, 매트릭스 이온에 대한 제 1 이온교환능력을 갖는다. 제 1 이온 수용 채널은 매트릭스 이온에 대한 제 1 이온교환능력의 약 25% 미만의 매트릭스 이온에 대한 이온교환능력을 갖는다.
또 다른 구체예에서, 한 전하의 분석물 이온 및 분석물 이온에 대한 반대 전하의 매트릭스 이온을 포함하는 수성 샘플 스트림을 처리하기 위한 비전해 방법이 제공된다. 상기 방법은 샘플 스트림 유동 채널을 통해 샘플 스트림을 유동시키고, 동시에 분석물 이온에 대한 반대 전하의 이온만을 통과시킬 수 있으며 대용량 액체 유동을 차단할 수 있는 제 1 이온교환막에 의해 샘플 스트림 유동 채널로부터 분리된 이온 수용 유동 채널을 통해 수성 스트림을 유동시켜 샘플 스트림 유동 채널로부터의 유출물중의 매트릭스 이온의 농도를 감소시키는 것을 포함하며, 샘플 스트림 유동 채널은 제 1 막과 동일한 전하의 샘플 스트림 유동 채널에 배치된 이온교환물질의 고정형 통과 제 1 패킹부를 가지며, 매트릭스 이온에 대한 제 1 이온교환능력을 갖는다. 이온 수용 채널은 매트릭스 이온의 제 1 이온교환능력의 약 25% 미만의 매트릭스 이온에 대한 이온교환능력을 갖는다. 전기장은 샘플 스트림 유동 채널과 제 1 이온 수용 유동 채널 사이에 인가되지 않는다.
또 다른 구체예에서, 한 전하의 분석물 이온 및 분석물 이온에 대한 반대 전하의 매트릭스 이온을 포함하는 수성 샘플 스트림을 크로마토그래피 분리기를 통해 유동시켜 분석물 이온을 분리하는 크로마토그래피 방법이 제공된다. 분리된 분석물 이온을 포함하는 샘플 스트림을 샘플 스트림 유동 채널을 통해 유동시키고, 동시에 분석물 이온에 대한 반대 전하의 이온만을 통과시킬 수 있으며 대용량 액체 유동을 차단할 수 있는 제 1 이온교환막에 의해 샘플 스트림 유동 채널로부터 분리된 이온 수용 유동 채널을 통해 수성 스트림을 유동시켜 샘플 스트림 유동 채널로부터의 유출물중의 매트릭스 이온의 농도를 감소시키며, 샘플 스트림 유동 채널은 제 1 막과 동일한 전하의 샘플 스트림 유동 채널에 배치된 이온 교혼 물질의 고정형 통과 제 1 패킹부를 가지며, 매트릭스 이온에 대한 제 1 이온교환능력을 가지며, 이온 수용 채널은 매트릭스 이온에 대한 제 1 이온교환능력의 약 25% 미만의 매트릭스에 대한 이온교환능력을 갖는다.
도면의 간단한 설명
도 1은 본 발명에 따른 억제기의 개략도이다.
본 발명의 시스템은 이온이 단독으로 음이온이거나 단독으로 양이온인 한 많은 이온성 분석물을 측정하는데 유용하다. 적합한 샘플은 지표수 및 기타 액체 예컨대, 산업용 화학 폐기물, 체액, 과실과 같은 음료, 와인 및 식수를 포함한다.
본 발명은 한 전하의 분석물 이온 및 반대 전하의 매트릭스 이온을 포함하는 수성 샘플 스트림을 처리하기 위한 방법 및 장치에 관한 것이다. 한 구체예에 있어서, 처리는 이온 크로마토그래피를 위한 억제기에서 수행되며, 매트릭스 이온은 분석물 이온에 대한 반대 이온의 용리제중의 전해질 이온이다. 또 다른 구체예에서, 본 방법 및 장치는 바람직하게는 크로마토그래피 칼럼상의 분리를 포함하여, 분석 전에 수성 샘플 스트림을 사전처리하는데 사용된다. 이러한 실례에서, 매트릭스 이온은 전형적으로 샘플 매트릭스 이온의 피크를 크게 방해하므로써 샘플 피크를 모호하게 할 수 있는 샘플 스트림 (예를 들어, 통상적인 수산화나트륨)중의 높은 이온 강도의 화합물이다. 이러한 매트릭스 이온은 크로마토그래피를 심하게 변화시킬 수 있는데, 그 이유는 샘플 매트릭스 이온이 고농도여서, 일시적으로 용리제를 오버라이딩(overriding)하는 주요 용리 이온이 되기 때문이다. 사전처리를 보장하기위한 전형적인 최소 농도는 매트릭스 이온이 크로마토그래피 용리제의 몰 이온 농도의 10배 이상인 경우이다. 억제 능력에서의 본 개선점을 장치에 적용시킬 수 있는 이러한 시스템은 본원에 참고문헌으로 인용된 스틸란(Stillian) 등의 미국특허 5,597,481에 기술되어 있다.
본원에 사용된 용어 "매트릭스 이온"은, 억제되거나 이의 농도가 분리 후 및 검출 전에 비간섭 수준으로 감소되는 크로마토그래피에 사용된 용리제중의 전해질, 또는 농도가 분리 및/또는 검출 전에 현저하게 감소되는 샘플 스트림중의 매트릭스 이온을 의미한다. 어느쪽의 경우이든, 매트릭스 이온이 장치내에서 억제되기 때문에, "억제기"는 본 발명의 개선된 점을 포함하는 사전처리기 및 이온 크로마토그래피에 대한 억제기를 일반적으로 포함하는 것으로 사용될 것이다.
음이온의 분석에 있어서, 매트릭스 이온은 전형적으로 염기성이다 (예를 들어, 수산화나트륨 또는 기타 알킬 금속 수산화물). 기타 매트릭스 화합물은 탄산나트륨, 중탄산나트륨, 수산화암모늄 또는 알킬 암모늄 수산화물을 포함한다.
용어 "패킹부"는 억제기의 유동 채널에 위치한 고정형 통과 고형물을 의미한다. 이는 스크린 또는 다공성 일체 매트릭스, 수지 입자 배드 또는 기타 형태일 수 있다. 이는 설명될 바와 같이, 강하게 하전되거나, 약하게 하전되거나 중립으로 하전될 수 있다. 용어 패킹부는 대안적으로 "브릿징 수단"으로 불린다.
억제 동안, 분석 스트림의 매트릭스 이온으로부터 초래되는 소음 및 전도도는 감소된다. 본 발명은 상기 기술된 바와 같은 억제기의 능력을 증가시킨다. 다양한 구체예의 이러한 억제기에 본원에 기술될 것이다.
이온크로마토그래피에서 억제기 단계에서의 특정 목적은 분석물의 전도도를 향상시키면서 (즉, 시그널/소음 비를 증가시키면서) 분석 스트림 배경의 전도도 및 소음을 감소시키고, 크로마토그래피 효율성은 유지시키는 것이다. 이와 같이, 하기 변수가 억제기의 성능을 지탱한다: (1) 각각의 장치에 대한 용리제의 μEq./min으로서 측정된 억제의 동적 용량; 및 (2) 기기당 μS/cm로서 측정된 배경 전도도.
일 구체예에서, 본 발명에 따른 그 능력이 증가된 억제기는 본원에서 참고 문헌으로 인용되는 폴(Pohl) 등의 미국 특허 제 4,999,098호에 개시된 유형의 화학적 또는 전기화학적 억제기를 사용하는 크로마토그래피 시스템에 사용될 수 있다. 본원에서는 화학적 억제기(즉, 화학적 리제너런트(regenerant) 용액에 의존하며, 전류가 인가되지 않아 전극을 필요로 하지 않는 것)이 바람직하다. 몇몇 실예에서, 본 발명은 전기화학적 억제기에 사용될 수 있다. 본 발명은 화학적 억제기가 크로마토그래피 칼럼과 검출 사이에 위치하는 이온 크로마토그래피 시스템과 관련하여 기술될 것이다.
도 1은 본 발명을 수행하기 위한 화학적 억제기를 도시한 것이다. 상기 미국 특허 제 4,999,098호의 도 1시에 도시된 바와 같이, 억제기는 크로마토그래프 분리 매질로 패킹된, 일반적으로는 크로마토그래피 칼럼의 형태로 크로마토그래피 분리기를 포함하는 시스템에 사용될 수 있다. 상기와 관련된 일 구체예에서, 이러한 매질은 이온 교환 수지의 형태로 존재한다. 또 다른 구체예에서, 분리 매질은 사실상 영구적으로 부착되는 이온 교환 부위를 갖지 않는 다공성 소수성 크로마토그래피 수지이다. 그 밖의 이러한 시스템은 미국 특허 제 4,265,634호에 개시된 이동상 이온 크로마토그래피(MPIC)에 사용된다. 소수성 부분 및 이온 교환 부위를 갖는 이온 교환 부위 형성 화합물은 칼럼을 통과하여 가역적으로 수지에 흡착되어 이온 교환 부위를 만든다.
일련의 크로마토그래피 칼럼으로 배열된 억제기는 칼럼으로부터의 용리제의 전해질 전도도를 억제하나, 분리된 이온의 전도도는 억제하지 않는 역할을 한다. 분리된 이온의 전도도는 일반적으로 억제 공정에서 증강된다.
또한, 미국 특허 제 4,999,098호의 도 1에 도시된 바와 같이, 억제기로부터의 유출물은 모든 용해된 이온 종을 검출하기 위한, 바람직하게는 통과(flow-through) 전도도 셀 형태의 검출기로 유도된다. 적합한 샘플은 샘플 주입 밸브를 통해 공급되어 상기 장치를 통해 펌프에 의해 배출되는 용리제 공급원 또는 저장소로부터의 용리제에 공급되고, 이후 샘플 주입 밸브를 통과한다. 칼럼에서 나오는 크로마토그래피 유출 용액은 억제기로 유도되어, 여기에서 전해질이 약한 전도 형태로 전환된다. 이후, 분리된 이온 종을 갖는 크로마토그래피 유출물은 억제기에 의해 처리되어 전도도 셀을 통과한다. 전도도 셀에서, 이온 종의 존재는 이온 물질의 양에 비례에서 전기 신호를 발생시킨다. 이러한 신호는 일반적으로 상기 전도도 셀(23)로부터 미도시된 전도도 측정기로 유도되어 분리된 이온 종의 농도를 검출가능하게 한다.
본원의 도 1과 관련하면, 장치가, 외측에 이온 수용 유동 채널이 있는 이온 교환막에 의해 양 측 상에 규정된 중앙 샘플 스트림 유동 채널을 포함하는 샌드위치형 막 억제 장치의 형태로 개략적으로 도시되어 있다. 화학적 샌드위치형 억제기의 특이적 구조는 미국 특허 제 4,999,098호의 도 2 및 3에 도시된 유형일 수 있으나, 바람직하게는 전극을 갖지 않는다. 일 구체예에서, 상기 장치는 중앙 캐비티를 규정하는 샘플 스트림 가스켓에 의해 부분적으로 한정되는 샘플 스트림 구획의 형태로 샘플 스트림 유동 채널을 규정하는 수단을 포함한다. 캐비티내 무용 공간을 최소화하기 위해, 유동 채널을 양 말단을 피크 또는 V자 형태로 형성시키는 것이 바람직하다. 샘플 스트림 스크린 형태의 고정형 통과 패킹부, 바람직하게는 브릿징 수단이 캐비티내 위치될 수 있다. 이온교환막 시이트는 샘플 스트림 스크린의 마주하는 측면을 따라 연장되도록 구비되며, 가스켓과 함께 샘플 스트림 유동 채널의 외주를 규정한다. 외측 지지 블록은, 폴리메틸메타크릴레이트 또는 폴리에테르-에테르 케톤(PEEK)과 같은 강성 비전도성 물질의 형태로 제공될 수 있으며, 장치에 막 나머지에 대한 구조적 지지체를 제공하는 역할을 한다.
이온 교환막 시이트는 미국 특허 제 4,999,098호에 기재된 것과 같은 유형일 수 있다. 특히, 이러한 시이트는 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리에틸렌-비닐아세테이트 기재의 양이온 교환막 또는 음이온 교환막일 수 있다. 다른 적합한 기재에는 폴리-비닐클로라이드 또는 폴리플루오로카본 기재가 포함된다. 기재 중합체는 용매 및 산 또는 염기 내성이다. 이러한 기재는 먼저 적합한 단량체로 그라프팅되고, 후에 작용화된다. 사용될 수 있는 단량체에는 4-메틸스티렌, 비닐벤질클로라이드 또는 비닐설페이트, 비닐피리딘 및 알킬비닐피리딘과 같은 스티렌 및 알킬스티렌이 포함된다. 예로서, 양이온 교환막을 형성하기 위해, 스티렌 단량체로 그라프팅된 시이트는 클로로설폰산, 황산, 또는 그 밖의 SO2, 또는 SO3 공급원으로 적절히 작용화된다. 음이온 교환막을 형성하기 위해, 비닐벤질클로라이드 단량체로 그라프팅된 시이트는 트리메틸아민과 같은 알킬 3차 아민 또는 디메틸에탄올아민과 같은 3차 알칸올아민으로 작용화된다. 특히 효과적인 막은 건조시 두께가 10mil 이하, 바람직하게는, 2 내지 5mil이하이다. 상기 유형의 적합한 폴리에틸렌 기재 막은 RAI 리서치 코포레이션(RAI Research Corp., Hauppauge, New York)(명칭 R5010 (두께 0.008인치)으로 제공되는 양이온 교환막 및 명칭 R4015(두께 0.004인치)로 제공되는 음이온 교환막)에 의해 제공된다. 플루오로카본 기재인 상기 동일 회사에 의해 공급되는 그 밖의 양이온 교환막에는 R1010(두께 0.002인치) 및 R4010(두께 0.004인치)가 포함된다.
평평한 시이트 억제기에 있어서, 패킹부에 대한 일 구체예는 사용되는 유동 채널의 실질적으로 전체 거리로 연장되며, 유동에 대해 가로지르는 연속되는 부분을 포함한다. 미국 특허 제 4,999,098호의 도 6에 도시된 또 다른 구체예에서는, 샘플 스트림 유동 채널(31)로부터 이온 수용 유동 채널을 분리시키는 단 하나의 막이 사용된다. 사용되는 경우, 패킹부는 바람직하게는 실질적으로 막의 전체 길이를 따라 배치되는 유동 채널내에 연속되는 회선상 통과 경로를 규정한다. 이는 난류를 형성하고, 이에 따라 하기에 기재되는 바와 같이 혼합 능력 및 막을 가로지르는 이온 전달 능력을 증가시킨다. 패킹부의 물리적인 구조는 바람직하게는 스크린이다. 본원의 도 1은 화학적 형태로 사용되는 억제기의 개략도이다. 이러한 장치의 전체 구조는 리제너런트 유동 채널내 패킹부에 대한 이온교환능력을 제외하고는, 다이오넥스 코포레이션(Dionex Corporation)에 의해 판매되는 시판용 AMMS® 또는 CMMS® 억제기와 동일할 수 있다. 일반적으로, 상기 장치는 반대 전하의 분석물 이온 및 매트릭스 이온을 포함하는 수성 스트림을 처리하는 데 사용될 수 있다. Na+A-염에서 A-로서 도 1에 도시된 음이온의 분석을 위해, 장치(10)는 분석물 이온의 반대 전하의 이온만을 전달시킬 수 있는, 즉 수산화나트륨 용리제인 경우 나트륨 이온을 전달시킬 수 있는 양이온 교환막(14 및 16)에 의해 유동 경로를 따라 양측 상에 규정되는 용리제 유동 채널(12)을 포함한다. 샘플 유동 채널로도 지칭되는 용리제 유동 채널(12)은 막(14 및 16)과 동일한 전하, 즉, 음이온 분석을 위한 양전하를 갖는 이온 교환 물질로 된 고정형 통과 제 1 패킹부(18)를 포함한다. 이러한 통과 패킹부의 기능은 상기 기술된 바와 같다. 리제너런트 또는 이온 수용 유동 채널(20 및 22)는 각각 유동 채널(12)로부터 막(14 및 16)의 반대 측상에 각각 배치된다. 유동 채널(20 및 22)내의 낮은 이온교환능력 또는 능력의 부재는 하기 기재되는 바와 같이 본 발명의 억제기에 대해 증가된 유동 능력을 제공한다. 패킹이 제공되는 구체예 중의 패킹부(24 및 26)은 각각 유동 채널(20 및 22) 내에 위치한다.
상기 언급된 바와 같이, 본 발명의 시스템은 크로마토그래피에 의해 분리하기 전에 수성 스트림을 사전처리하기 위한 장치로 사용하는 데 적용되거나 크로마토그래피 칼럼으로부터 이온 교환 크로마토그래피 다운스트림내 억제기로서 사용하는 데 적용될 수 있다. 따라서, 본 발명의 상세한 설명은 일반적으로 용리제 유동 채널 또는 샘플 유동 채널로서 상호교환가능하게 언급되는 장치(10)의 용리제 유동 채널(12)에 대해 언급될 수 있다. 이는, 장치(10)이 전처리 장치 또는 억제기로서 사용되든 지 간에, 분석물 이온에 반대되는 전하의 매트릭스 이온이 이온 수용 유동 채널(20 및 22)로 흘러 들어가기 때문이다.
다시 도 1과 관련하면, 다이오넥스사의 AMMS® 장치에 대한 유동 패턴 및 구조는 본원 발명의 것과 동일하다. 따라서, 일 형태로, 장치는 미국 특허 제 4,999,098호에 기술된 바와 같이 용리제 유동 채널내, 양이온 스크린과 같은 고용량 양이온 교환 패킹부(18)를 갖는다. 억제기로서 작동시, 샘플 중 용리제로부터의 양이온은 막(14 및 16)을 가로질러 이동하여 외측 화학물질 저장소로부터 공급되는 하이드로늄 이온을 치환시킨다. 도 1은 억제기로서 장치(10)를 도시하고 있다. 상기 장치에서 NaOH는 용리제로서 사용되며, 이에 따라 샘플 스트림 유동 채널내 분석물 이온 A-는 나트륨 이온 염 형태(Na+A-)로 존재한다. 도시된 화학적 리제너런트는 용리제 스트림에 역류로 이온 수용 채널(2 및 24)내에 흐르는 황산과 같은 강산이다. 나트륨 이온은 이온 수용 채널로 흘러 들어가 염, 예를 들어, NaHSO4를 형성한다. 분석물 이온 A-는 산의 형태, H+A-로 장치(10)를 빠져 나와 미도시된 검출기, 일반적으로 이온 전도도 검출기로 흘러 들어간다. 이온 수용 채널내 패킹부의 이온교환능력을 제외하고, 이러한 화학적 리제너런트 시스템은 미국 특허 제 4,999,098호와 같은 종래 기술에 개시되어 있다.
상기 언급된 바와 같이, 장치(10)은 한 전하의 분석물 및 분석물 이온에 반대되는 전하의 매트릭스 이온을 포함하는 수성 스트림을 처리하는 데 사용될 수 있다. 샘플 스트림은 샘플 스트림 유동 채널을 통해 흐르는 반면, 수성 스트림은, 분석물 이온에 대해 반대 전하의 이온만을 통과시킬 수 있고 대용량 액체 유동은 차단할 수 있는 이온 교환 막에 의해 샘플 스트림 유동 채널로부터 분리되는 하나 이상의 이온 수용 유동 채널을 통해 유동된다. 도시된 바와 같이, 장치는 평평한 샌드위치 형태이다. 그러나, 본 발명은 또한 단일 이온 수용 채널 내 또는 관형 내 단일 막을 사용하는 장치에 적용될 수 있다. 또한, 샘플 스트림 유동 채널과 이온 수용 유동 채널 사이에 역류 유동을 사용하는 장치가 도시된다. 다르게는, 유동은 병류일 수 있다.
본 발명의 장치(10)은 매트릭스 이온에 대한 이온교환능력이 샘플 스트림 유동 채널(12)에서보다 이온 수용 채널(20 및 22)에서 상당히 낮다. 따라서, 본 발명에 따르면, 이온 수용 채널에서의 매트릭스 이온의 이온교환능력은 샘플 스트림 유동 채널에서의 이온교환능력의 약 25% 미만, 바람직하게는 20%, 15%, 10%, 5% 미만이고, 사실상 이온교환능력이 없을 수도 있다. 이온 수용 유동 채널에서 "이온교환능력"은 이러한 채널이 존재하는 경우 분리된 이온을 패킹하는 능력을 말한다. 따라서, 일 구체예에서, 이온 수용 유동 채널에서의 매트릭스 이온에 대한 이온교환능력은 존재하지 않는다. 이는 이온 수용 채널에서 패킹이 전혀 없음으로써, 중립 스크린 또는 중립의 패킹된 입자 비드의 사용에 의해, 또는 이온 수용 유동 채널에서 분리된 이온에 대해서만 반대 작용성을 갖는 이온 교환 스크린 또는 수지의 사용에 의해 달성될 수 있다. 이온 수용 유동 채널은 매트릭스 이온에 대해 사실상 이온교환능력을 갖지 않는다.
샘플 스트림 유동 채널에서의 매트릭스 이온에 대한 이온교환능력은 일반적으로 등록 상표명 AMMS®로 다이오넥스 코포레이션에 의해 판매되는 유형의 막 억제기의 용리제 유동 채널에 대해 사용되는 것과 같으며, 미국 특허 4,999,098에 기술된 바와 같다. 샘플 스트림 유동 채널의 이온교환능력의 적합한 범위는 0.01 내지 5meqv/gm, 바람직하게는 0.05 내지 1meqv/gm, 매우 바람직하게는 0.1 내지 0.3meqv/gm이다. 샘플 스트림 유동 채널에서의 이온교환능력은 특히 리제너런트가 소비되는 경우에 유리하다. 이는 장치가 억제 공정이 소정 시간 동안 계속 차단되지 않을 수 있도록 상당한 정적 능력을 갖도록 한다.
이온 수용 채널 유동에서 매트릭스 이온(음이온 분석을 위한 양이온)에 대한 매우 낮은 패킹 능력 또는 이러한 능력의 부재가 사용되는 상기 구체예에서, 제거된 양이온, 예를 들어, Na+는 실질적으로 이러한 유동 채널내 리제너런트 스크린에 의해 실질적으로 보유되지 않는다. 이러한 보유 능력 결핍의 이점은 제거된 양이온이 빠르게 평형화되어, 양이온이 억제 장치로부터 신속하게 제거되어 억제기 능력이 개선된다는 점이다. 또한, 중립 스크린은 제조가 보다 저렴하기 때문에, 이러한 장치의 가격이 감소된다. 추가로, 작용화되지 않은 중립 물질은 용매의 존재 시에 덜 팽윤될 것이고, 용매에 대한 상용성이 더 크다. 이는 용매의 존재시에 역압을 감소시키고, 이에 따라 리제너런트 용액을 리제너런트 유동 채널로 분배시키는 데 요구되는 압력의 양을 감소시킨다.
중립 스크린에 대한 대안으로서, 바람직하게는 샘플 스트림 유동 채널에서의 이온 교환 패킹 능력의 상기 언급된 비율보다 낮은, 매트릭스 이온에 대한 낮은 이온교환능력을 위해 약하게 작용화된 패킹부가 사용될 수 있다.
또 다른 구체예에서, 매트릭스 이온 수용 채널은 매트릭스 이온에 반대되는 전하의 패킹부를 포함한다. 따라서, 용리제가 NaOH인 음이온 분석을 위해, 아민화된 리제너런트 스크린이 매트릭스 이온 수용 채널에 사용될 수 있다. 이러한 패킹 능력은 바람직하게는 예를 들어, 0.01 내지 0.1meqv/gm, 바람직하게는 0.0 내지 0.02meqv/gm으로, 제거된 양이온에 대해 상대적으로 낮다. 이는 제거된 양이온이 실질적으로 보유되지 않도록 하며, 이온이 리제너런트 채널 및 억제 장치로부터 보다 빠르게 제거되기 때문에 억제기 능력을 증대시키게 할 수 있다.
상기 시스템이 음이온 분석과 관련하여 기술되었지만, 막 및 시제의 극성을 역으로 하여 양이온 분석에서 적용될 수 있다.
상기 시스템은 바람직한 통과 이온 교환 패킹부로서 이온 교환 스크린을 예시하고 있다. 그러나, 그 밖의 이온 교환 패킹부 또한 샌드위치형 억제기 또는 다른 상대적으로 평평한 억제기에 대해서도 사용될 수 있는 것으로 이해해야 한다. 예를 들어, 이온 교환 또는 중립 입자는 이러한 목적으로 리제너런트 유동 채널에 패킹될 수 있다. 본원에서는, 제너럴 폴리머릭(General Polymeric)사로부터 입수할 수 있는 소결된 폴리에틸렌과 같은, 사용되는 수지에 비해 보다 작은 다공을 갖는 다공성 중합성 지지체를 사용하므로써 장치에서 이온 교환 입자를 유지시키는 소정의 형태를 포함하는 것이 바람직할 수 있다.
본 발명의 억제기의 관형은 또한 미국 특허 제 4,999,098호에 예시된 바와 같은 것이 사용될 수 있으나, 화학적 형태가 바람직하다.
본 발명을 예시하기 위해, 화학적 형태의 하기 실시예가 제시된다.
실시예 1
다이오넥스 코포레시션으로부터 표준형 AMMS III 억제기의 동적 용량에 대한 성능을 본원 발명의 장치와 비교하였다. 본 발명의 장치를 작용화된 양이온 교환 리제너런트 스크린 대신에 중립 리제너런트 스크린을 고정시키고, 표준 AMMS III 억제기 부품을 사용하여 조립하였다. 이 시험을 위해 다이오넥스 DX500 이온 크로마토그래피 시스템을 사용하였다. 통상적인 비례 방식으로 NaOH의 다양한 농도를 1ml/분으로 펌핑하므로써 동적 억제 용량을 측정하였다. 리제너런트는 10ml/분으로 펌핑되는 100mN 황산이었다(통상적인 화학적 억제 방식).
결과: 표준 AMMS III 억제기의 동적 용량은 170ueqv/분으로서 측정되었다. 본 발명의 장치는 210ueqv/분의 동적 용량을 나타냈으며, 동적 용량이 23% 증가한 것이다. 따라서, 본 발명에 따라 리제너런트 챔버에서 보유되는 용리제 양이온의 제거는 결과적으로 작업 능력을 개선시켰다.
실시예 2
실험 셋업(setup)은, 리제너런트가 150mN 황산이고, 미국 특허 제 6,436,719호의 DCR(displacement chemical regeneration) 방법을 사용하여 분배되는 것을 제외하고 실시예 1과 유사하였다.
결과: 표준 억제기에 대한 상기 조건 하에서의 동적 용량은 70ueqv/분이었다. 반면, 본 발명의 장치는 90ueqv/분의 동적 용량을 나타냈다. 본 발명에 따르면, 동적 용량이 29% 증가한 것으로 관찰되었다.
실시예 3
다이오넥스 코포레시션으로부터 표준형 CMMS III 억제기의 동적 용량에 대한 성능을 본원 발명의 장치와 비교하였다. 본 발명의 장치를 작용화된 양이온 교환 리제너런트 스크린 대신에 중립 리제너런트 스크린을 고정시키고, 표준 CMMS III 억제기 부품을 사용하여 조립하였다. 이 시험을 위해 다이오넥스 DX500 이온 크로마토그래피 시스템을 사용하였다. 통상적인 비례 방식으로 MSA의 다양한 농도를 1ml/분으로 펌핑하므로써 동적 억제 용량을 측정하였다. 리제너런트는 10ml/분으로 펌핑되는 100mN 테트라부틸암모늄 히드록사이드 염기였다(통상적인 화학적 억제 방식). 표준형 CMMS III 억제기의 동적 용량은 65ueqv/분으로서 측정되었다.
결과: 본 발명의 장치는 동적 용량이 100ueqv/분이었으며, 이는 동적 용량이 53% 증가한 것이다. 따라서, 본 발명에 따른 리제너런트 챔버에서 음이온 보유의 제거는 결과적으로 작업 능력을 개선시켰다.
실시예 4
실험 셋업은, 리제너런트가 미국 특허 제 6,436,719호의 DCR 방법을 사용하여 분배되는 것을 제외하고 실시예 3과 유사하였다.
결과: 표준 억제기에 대한 상기 조건 하에서의 동적 용량은 35ueqv/분이었다. 반면, 본 발명의 장치는 55ueqv/분의 동적 용량을 나타냈다. 본 발명에 따르면, 동적 용량이 57% 증가한 것으로 관찰되었다
실시예 5
0.3meqv/gm의 용량을 갖는 표준형 리제너런트 스크린을 대체시키므로써 양이온교환능력이 0.01meqv/gm을 갖는 양이온 기재의 약하게 작용화된 리제너런트 스크린으로 AMMS II 억제기를 조립하였다. 실시예 1에서 기재된 조건 하에서 동적 용량을 시험한 경우, 본 장치는 실시예 1의 장치와 유사한 성능을 나타내었다.
실시예 6
표준형 양이온 교환 기재의 설폰화된 스크린 대신에 두개의 리제너런트 챔버에서 음이온 교환 기재의 아민화된 리제너런트로 AMMS III 억제기를 조립하였다. 억제기를 실시예 1에 기재된 조건에 따라 시험하였다. 본 유닛은 또한 실시예 1의 억제기에 필적할 만한 성능을 나타내었다.

Claims (26)

  1. 반대 전하의 분석물 이온과 매트릭스 이온을 포함하는 수성 샘플 스트림을 처리하기 위한 비전해 장치로서, 분석물 이온에 대한 반대 전하의 이온만을 통과시킬 수 있는 제 1 이온교환막, 샘플 스트림 유동 채널, 샘플 스트림 유동 채널의 한 측면에 인접하고 제 1 이온교환막에 의해 샘플 스트림 유동 채널로부터 분리된 제 1 수성 스트림 이온 수용 유동 채널, 및 제 1 이온교환막과 동일한 전하의 샘플 스트림 유동 채널에 위치하고 매트릭스 이온에 대한 제 1 이온교환능력(ion exchange capacity)을 갖는 이온교환물질의 고정형 통과 제 1 패킹부(stationary flow-through first packing)를 포함하며, 제 1 이온 수용 채널에서 매트릭스 이온의 이온교환능력은 제 1 이온교환능력의 약 25% 미만이며, 제 1 이온 수용 유동 채널과 샘플 스트림 유동 채널 사이에 전기장을 인가하기 위해 배치되는 전극을 포함하지 않는 비전해 장치.
  2. 제 1항에 있어서, 제 1 이온교환막과 동일한 전하의 제 2 이온교환막, 및 샘플 스트림 유동 채널의 다른 측면에 인접하게 배치되고 제 2 이온교환막에 의해 샘플 스트림 유동 채널로부터 분리된 제 2 수성 스트림 이온 수용 유동 채널을 추가로 포함하는 비전해 장치.
  3. 제 1항에 있어서, 제 1 이온 수용 유동 채널이 매트릭스 이온에 대한 이온교환능력이 사실상 없는 비전해 장치.
  4. 제 1항에 있어서, 제 1 이온 수용 유동 채널중에 중립 통과 패킹부를 추가로 포함하는 비전해 장치.
  5. 제 2항에 있어서, 제 1 이온 수용 유동 채널에 배치된 제 1 이온 교환 패킹부에 대한 반대 전하의 제 2 통과 이온 교환 패킹부를 추가로 포함하는 비전해 장치.
  6. 제 2항에 있어서, 제 2 수성 스트림 이온 수용 유동 채널에서 매트릭스 이온의 이온교환능력은 제 1 이온교환능력의 약 25% 미만인 비전해 장치.
  7. 제 1항에 있어서, 샘플 스트림 유동 채널의 유입구와 유체 소통되는 크로마토그래피 분리기, 및 샘플 유동 채널의 유출구와 유체 소통되는 분석물 이온에 대한 검출기를 추가로 포함하는 이온 크로마토그래피 장치중의 비전해 장치.
  8. 제 1항에 있어서, 샘플 스트림과 유체 소통되는 유입구 및 유출구를 갖는 크로마토그래피 분리기, 및 크로마토그래피 분리기와 유체 소통되는 검출기를 추가로 포함하는 크로마토그래피 장치와 함께 샘플 스트림을 처리하기 위한 비전해 장치.
  9. 제 1항에 있어서, 제 1 패킹부가 스크린을 포함하는 비전해 장치.
  10. 한 전하의 분석물 이온 및 분석물 이온에 대한 반대 전하의 매트릭스 이온을 포함하는 수성 샘플 스트림을 처리하기 위한 비전해 방법으로서, 샘플 스트림 유동 채널을 통해 샘플 스트림을 유동시키고, 동시에 분석물 이온에 대한 반대 전하의 이온만을 통과시킬 수 있으며 대용량 액체 유동을 차단할 수 있는 제 1 이온교환막에 의해 샘플 스트림 유동 채널로부터 분리된 이온 수용 유동 채널을 통해 수성 스트림을 유동시켜, 샘플 스트림 유동 채널로부터의 유출물중의 매트릭스 이온의 농도를 감소시키는 것을 포함하며, 샘플 스트림 유동 채널은 제 1 이온교환막과 동일한 전하의 샘플 스트림 유동 채널에 배치된 이온교환물질의 고정형 통과 제 1 패킹부를 가지며 매트릭스 이온에 대한 제 1 이온교환능력을 가지며, 이온 수용 채널에서 매트릭스 이온의 이온교환능력은 제 1 이온교환능력의 약 25% 미만이며, 전기장이 샘플 스트림 유동 채널과 제 1 이온 수용 유동 채널 사이에 인가되지 않는 방법.
  11. 제 10항에 있어서, 제 1 이온 수용 유동 채널이 매트릭스 이온에 대한 이온교환능력이 사실상 없는 방법.
  12. 제 10항에 있어서, 제 1 이온 교환 패킹부에 대한 반대 전하의 제 2 통과 이온 교환 패킹부가 제 1 이온 수용 유동 채널에 배치되는 방법.
  13. 제 10항에 있어서, 수성 샘플 스트림을 크로마토그래피 분리기를 통해 유동시켜 샘플 스트림이 샘플 스트림 유동 채널을 통과하기 전에 분석물 이온을 분리하고, 분리된 분석물 이온을 검출하는 것을 추가로 포함하는 방법.
  14. 반대 전하의 분석물 이온과 매트릭스 이온을 포함하는 수성 샘플 스트림을 처리하기 위한 장치를 포함하는 크로마토그래피 장치로서, 샘플 스트림과 유체 소통되는 유입구와 유출구를 갖는 크로마토그래피 분리기를 포함하며, 상기 처리 장치는 크로마토그래피 분리기로부터의 업스트림 또는 다운스트림에 배치되며, 분석물 이온에 대한 반대 전하의 이온만을 통과시킬 수 있는 제 1 이온교환막, 샘플 스트림 유동 채널, 샘플 스트림 유동 채널의 한 측면에 인접하고 제 1 이온교환막에 의해 샘플 스트림 유동 채널로부터 분리된 제 1 수성 스트림 이온 수용 유동 채널, 및 제 1 이온교환막과 동일한 전하의 샘플 스트림 유동 채널에 배치되며 매트릭스 이온에 대한 제 1 이온교환능력을 갖는 이온교환물질의 고정형 통과 제 1 패킹부를 포함하며, 제 1 이온 수용 채널에서 매트릭스 이온의 이온교환능력은 제 1 이온교환능력의 약 25% 미만인 크로마토그래피 장치.
  15. 제 14항에 있어서, 처리 장치가 제 1 이온교환막과 동일한 전하의 제 2 이온교환막, 및 샘플 스트림 유동 채널의 다른 측면에 인접하게 배치되고 제 2 이온교환막에 의해 샘플 스트림 유동 채널로부터 분리된 제 2 수성 스트림 이온 수용 유동 채널을 추가로 포함하는 크로마토그래피 장치.
  16. 제 14항에 있어서, 제 1 이온 수용 유동 채널이 매트릭스 이온에 대한 이온교환능력이 사실상 없는 크로마토그래피 장치.
  17. 제 14항에 있어서, 제 1 이온 수용 유동 채널중에 중립 통과 패킹부를 추가로 포함하는 크로마토그래피 장치.
  18. 제 15항에 있어서, 제 1 이온 수용 유동 채널에 배치된 제 1 이온 교환 패킹부에 대한 반대 전하의 제 2 통과 이온 교환 패킹부를 추가로 포함하는 크로마토그래피 장치.
  19. 제 14항에 있어서, 크로마토그래피 분리기가 샘플 스트림 유동 채널의 유입구와 유체 소통되는, 이온 크로마토그래피 장치중의 크로마토그래피 장치.
  20. 제 14항에 있어서, 크로마토그래피 억제기와 유체 소통되는 검출기를 추가로 포함하는 크로마토그래피 장치.
  21. 제 14항에 있어서, 샘플 스트림 유동 채널과 제 1 이온 수용 유동 채널 사이에 전기장을 인가하기 위한 전극이 없는 크로마토그래피 장치.
  22. 한 전하의 분석물 이온 및 분석물 이온에 대한 반대 전하의 매트릭스 이온을 포함하는 수성 샘플 스트림을 크로마토그래피 분리기를 통해 유동시켜 분석물 이온을 분리시키고, 분리된 분석물 이온을 포함하는 샘플 스트림을 샘플 스트림 유동 채널을 통해 유동시키고, 동시에 분석물 이온에 대한 반대 전하의 이온만을 통과시킬 수 있으며 대용량 액체 유동을 차단할 수 있는 제 1 이온교환막에 의해 샘플 스트림 유동 채널로부터 분리된 이온 수용 유동 채널을 통해 수성 스트림을 유동시켜 샘플 스트림 유동 채널로부터의 유출물중의 매트릭스 이온의 농도를 감소시키는 것을 포함하며, 샘플 스트림 유동 채널은 제 1 이온교환막과 동일한 전하의 샘플 스트림 유동 채널에 배치된 이온교환물질의 고정형 통과 제 1 패킹부를 가지며 매트릭스 이온에 대한 제 1 이온교환능력을 가지며, 이온 수용 채널에서 매트릭스 이온의 이온교환능력은 제 1 이온교환능력의 약 25% 미만인 크로마토그래피 방법.
  23. 제 22항에 있어서, 제 1 이온 수용 유동 채널이 매트릭스 이온에 대한 이온교환능력이 사실상 없는 크로마토그래피 방법.
  24. 제 22항에 있어서, 제 1 이온 교환 패킹부에 대한 반대 전하의 제 2 통과 이온 교환 패킹부가 제 1 이온 수용 유동 채널에 배치된 크로마토그래피 방법.
  25. 제 22항에 있어서, 샘플 스트림 유동 채널로부터 존재하는 샘플 스트림중의 분리된 분석물 이온을 검출하는 것을 추가로 포함하는 크로마토그래피 방법.
  26. 제 22항에 있어서, 전기장이 샘플 스트림 유동 채널과 제 1 이온 수용 유동 채널 사이에 인가되지 않는 크로마토그래피 방법.
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