WO2020121547A1 - 分取クロマトグラフ - Google Patents

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隆之 入来
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Definitions

  • the present invention relates to a preparative liquid chromatograph (also referred to as preparative LC), a preparative supercritical fluid chromatograph (also referred to as preparative SFC), and the like.
  • a preparative liquid chromatograph also referred to as preparative LC
  • a preparative supercritical fluid chromatograph also referred to as preparative SFC
  • a preparative chromatograph is known in which components contained in a sample are separated and purified using a liquid chromatograph (LC) or a supercritical fluid chromatograph (SFC) and collected in individual containers (see Patent Document 1). ..).
  • LC liquid chromatograph
  • SFC supercritical fluid chromatograph
  • Stack injection is a method of injecting a sample multiple times at preset time intervals.
  • the sample injection interval time is divided into the component peak of the component peak of the sample injected at the n-th time that is eluted last from the separation column and the component peak of the component peak of the sample injected at the (n+1)th time that is first eluted from the separation column. It is set by the user based on the chromatogram acquired in advance for the target sample so that they do not overlap each other.
  • the injector of the preparative chromatographic system performs multiple sample injections at time intervals set by the user.
  • the sample suction from the sample container by the syringe pump and the filling of the sample loop with the sample are completed during the interval between sample injection into the separation channel. You need to do it.
  • the operating speed of the syringe pump In order for the stack injection to be performed correctly at the set injection interval time, the operating speed of the syringe pump must be high enough to complete the sample suction and filling operations during the set injection interval time. is there.
  • the injection interval time of the sample depends on the chromatogram of the sample, and the appropriate injection interval time differs depending on the sample.
  • set the operation speed of the syringe pump to a speed at which the sample suction operation and filling operation can be completed within the shortest possible injection interval time.
  • the accuracy of the sample injection amount by the syringe pump decreases as the operating speed of the syringe pump increases. Therefore, it is not preferable that the operating speed of the syringe pump is higher than necessary.
  • the present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to improve the efficiency of sample component recovery by improving the accuracy of the amount of sample injected into the separation channel by the injector. ..
  • the preparative chromatograph comprises a liquid feeding section for feeding a mobile phase, a syringe pump for inhaling and discharging a sample, a sample loop for temporarily holding a sample, and the sample loop.
  • An injection valve is provided for switching between a first state in which the mobile phase from the liquid feeding section flows into the separation channel and a second state in which the mobile phase is separated from the separation channel, and the sample loop filled with the sample is passed through the separation flow.
  • An injector for injecting a sample into the separation channel by connecting to the channel, and a separation column provided on the separation channel for separating the sample injected into the separation channel by the injector into each component.
  • a detector provided on the separation channel for detecting the components separated in the separation column, and a desired one of the components separated in the separation column, which is connected to the downstream end of the separation channel.
  • a fraction collector for fractionating and collecting components, an injection interval setting unit configured to set an injection interval time of the sample into the separation channel by the injector, and the injection valve to the second When starting the sample suction operation by the syringe pump immediately after the state is switched to the first state and starting the sample pump operation for filling the sample loop by the syringe pump after the suction operation is completed
  • the injection interval set by the injection interval setting unit is the suction operation speed of the syringe pump required to complete the filling operation immediately before the injection valve is switched from the second state to the first state.
  • a pump speed determination unit configured to determine using time, and immediately after the injection valve is switched from the second state to the first state, the suction operation of the sample by the syringe pump is started and the suction is performed. By starting the operation of filling the sample loop into the sample loop by the syringe pump after the operation is completed, by operating the syringe pump at the suction operation speed determined by the pump speed determination unit in the suction operation, And a controller configured to cause the injector to inject a sample at the injection interval time set by the injection interval setting unit.
  • the preparative chromatograph according to the present invention is configured to determine (at least) the suction operation speed of the syringe pump based on the set injection interval time.
  • the discharge operation speed of the syringe pump may be determined based on the injection interval time, but may be fixed at a constant speed.
  • the injection interval time means that the injection valve is switched from the second state to the first state so that the sample loop holding the sample is connected to the separation channel, and then the injection valve is changed from the second state. It means the time until switching to the first state.
  • the suction operation speed of the syringe pump for executing the suction operation and the filling operation of the sample by the syringe pump by using the injection interval time to the maximum is set to the set injection interval time. Since it is configured to make the determination based on the above, the suction operation of the sample is not performed at a speed higher than necessary. This improves the accuracy of the amount of the sample injected by the injector and improves the efficiency of collecting the sample components.
  • FIG. 6 is a flowchart showing an example of an operation when setting conditions in the embodiment. 6 is a flowchart showing an example of a sample injection operation by the injector of the same embodiment. It is a graph which shows the relationship between the inhalation speed of a syringe pump and the reproducibility of the sample injection amount. It is a graph which shows the relationship between the discharge speed of a syringe pump, and the reproducibility of the amount of sample injections.
  • FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing an embodiment of the preparative SFC.
  • the preparative SFC of this embodiment is provided with a liquid feeding section 2, an injector 4, a separation column 6, a detector 8, a back pressure regulator (BPR) 10, a fraction collector 11 and an arithmetic and control unit 12.
  • a liquid feeding section 2 an injector 4, a separation column 6, a detector 8, a back pressure regulator (BPR) 10, a fraction collector 11 and an arithmetic and control unit 12.
  • BPR back pressure regulator
  • the liquid sending unit 2 includes a carbon dioxide pump 18 for sending liquefied carbon dioxide, a modifier pump 20 for sending a modifier, and a mixer 22 for mixing the liquefied carbon dioxide and the modifier.
  • the outlet of the mixer 22 is connected to the second port of the injection valve 28 of the injector 4 described later via the mobile phase flow passage 14.
  • the injector 4 includes a syringe pump 24, a sample loop 26, an injection valve 28, a sample valve 30, a syringe valve 32, and a controller 34.
  • the syringe pump 24 is driven by the motor 46.
  • the syringe pump 24 is connected to one port of the syringe valve 32.
  • a flow path 36 leading to a common port of the sample valve 30 and a flow path 38 leading to a rinse liquid bottle are connected to the other port of the syringe valve 32, and the syringe pump 24 is a common port of the sample valve 30 or a rinse liquid bottle. Either of them is switched and connected.
  • the injection valve 28 has ports 1 to 6 and is configured to switch between adjacent ports to connect.
  • the separation channel 16 is connected to the first port of the injection valve 28, the mobile phase channel 14 is connected to the second port, one end of the sample loop 26 is connected to the third port, and the fourth port is connected. Is connected to the flow path leading to the drain, the 5th port is connected to the flow path 40 leading to the 1st port of the sample valve 30, and the 6th port is connected to the other end of the sample loop 26.
  • the injection valve 28 has a first state (state of FIGS. 1 and 2) in which the sample loop 26 is connected to the separation channel 16 and a second state (state of FIG. 3) in which the sample loop 26 is separated from the separation channel 16. It can be switched to either one of the states.
  • the mobile phase flow passage 14-sample loop 26-separation flow passage 16 are connected in series.
  • the flow path 40-sample loop 26-drain are connected in series.
  • the sample valve 30 has one common port and selection ports 1 to 6, and is configured to switch the common port to any one selection port for connection.
  • the channel 40 is connected to the first selection port, the channel leading to the drain is connected to the second selection port, the channel 42 leading to the sample container is connected to the third selection port, and the fourth port is connected.
  • the flow path 44 leading to the air bottle is connected to the selection port of No. 5, and the flow path is not connected to the selection ports of No. 5 and No. 6.
  • the control unit 34 is a function realized by executing a program in a computer circuit provided in the injector 4.
  • the control unit 34 is configured to control the operations of the injection valve 28, the sample valve 30, the syringe valve 32, and the motor 46 based on the information provided from the arithmetic and control unit 12.
  • the separation column 6, the detector 8 and the BPR 10 are provided on the separation channel 16.
  • the separation column 6 is for separating the sample injected into the separation channel 16 by the injector 4 into each component.
  • the detector 8 is for detecting the sample components separated by the separation column 6.
  • the BPR 10 is for maintaining the inside of the separation channel 16 at a predetermined pressure (for example, 10 MPa) in order to keep carbon dioxide in the mobile phase in a supercritical state.
  • the fraction collector 11 is provided at the downstream end of the separation channel 16 and fractionates and collects a desired component among the sample components separated by the separation column 6.
  • the arithmetic and control unit 12 is for managing the operation of the entire preparative SFC, and is realized by a dedicated computer such as a system controller and/or a general-purpose personal computer.
  • the arithmetic and control unit 12 includes an injection interval setting unit 48 and a pump speed determination unit 50.
  • the injection interval setting unit 48 and the pump speed determination unit 50 are functions obtained by executing the program by the central processing unit (CPU).
  • the injection interval setting unit 48 is configured to set the injection interval time of the sample in the stack injection executed by the injector 4 based on the information input by the user. That is, the user can set an arbitrary time as the infusion interval time.
  • the pump speed determination unit 50 is configured to determine the suction operation speed and the discharge operation speed of the syringe pump 24 based on the injection interval time set by the injection interval setting unit 48. That is, as shown in the flowchart of FIG. 4, when the user inputs the injection interval time into the arithmetic and control unit 12 along with various operating conditions (step 101), the injection interval setting unit 48 sets the injection interval time ( Step 102), and the suction operation speed and the discharge operation speed of the syringe pump 24 are automatically set based on it (step 103).
  • the common port of the sample valve 30 is connected to the selection port No. 3, and the syringe pump 24 is sucked at the speed determined by the pump speed determination unit 50 to remove the sample container from the sample container. Inhale the sample (step 201).
  • the injection valve 28 is switched to the second state by the time the sample suction operation by the syringe pump 24 is completed.
  • the sample valve 30 is switched so that the common port is connected to the first selection port, and the syringe pump is operated at the speed determined by the pump speed determination unit 50.
  • the sample loop 26 is filled with the sample by ejecting 24 (step 202). After the operation of filling the sample loop 26 with the sample is completed, as shown in FIG. 2, the injection valve 28 is switched to the first state, and the sample filled in the sample loop 26 is injected into the separation channel 16 ( Step 203).
  • the operation from sample inhalation (step 201) to sample injection into the separation channel 16 (step 203) is performed until the number of injections reaches a preset number or all samples in the sample container are separated and flown. The process is repeated until it is injected into the channel 16 (step 204).
  • the injection interval time of the sample in the stack injection means that the injection valve 28 is switched from the second state to the first state to inject the sample filled in the sample loop 26 into the separation channel 16, and then the injection valve 28 is injected. Means the time from switching from the second state to the first state and injecting the sample filled in the sample loop 26 into the separation channel 16.
  • the pump speed determination unit 50 of the arithmetic and control unit 12 starts the suction operation of the sample immediately after the injection valve 28 is switched from the second state to the first state, and moves to the sample loop 26 immediately after the suction operation of the sample is completed.
  • the time required from the start of the suction operation to the completion of the filling operation and the switching of the injection valve 28 to the first state again is set by the injection interval setting unit 48.
  • the suction operation speed and the discharge operation speed of the syringe pump 24 are determined so that the injection interval time is reached.
  • the control unit 34 of the injector 4 executes the sample suction operation at the speed determined by the pump speed determination unit 50, and the sample suction operation is completed. Immediately after that, the sample filling operation into the sample loop 26 is performed at the speed determined by the pump speed determining unit 50.
  • the pump speed determination unit 50 does not necessarily have to determine the discharge operation speed by calculation, and the discharge operation speed may be constant regardless of the injection interval time.
  • 6 and 7 are verification data regarding the influence of the operating speed of the syringe pump 24 on the reproducibility of the sample injection amount into the separation channel 16.
  • the area ratio (calculated with a peak area value of 1 at an inhalation operation speed of 100 ⁇ L/min) was determined.
  • FIG. 1 the area ratio
  • the suction operation speed of the syringe pump 24 is fixed at 50 ⁇ L/min, the sample loop 26 is filled with the sample at various discharge operation speeds, and the sample is obtained when the sample is injected into the separation channel 16.
  • the ratio of the peak areas of the obtained chromatogram (calculated with the peak area value at the discharge operation speed of 100 ⁇ L/min as 1) was determined.
  • the reproducibility (peak area ratio) of the sample injection amount into the separation flow channel 16 decreases as the operating speed of the syringe pump 24 increases, but when the operating speed exceeds a certain speed, the discharge operation speed is increased. It can be seen that the inhalation operation speed has a greater effect on the reproducibility of the sample injection amount compared to. Therefore, in order to ensure the reproducibility of the sample injection amount, it is better to make the suction operation speed of the syringe pump 24 as slow as possible. Therefore, the pump speed determination unit 50 may be configured to determine the suction operation speed of the syringe pump 24 to be a speed slower than the discharge operation speed. The ratio between the suction operation speed and the discharge operation speed may be set in advance, or may be calculated by using the data shown in FIGS. 6 and 7.
  • the preparative SFC is described as an example of the preparative chromatograph, but the present invention is not limited to this, and can be similarly applied to the preparative LC.
  • the embodiment of the preparative chromatograph according to the present invention is as follows.
  • a liquid feeding unit for feeding the mobile phase
  • a syringe pump for performing suction and discharge of the sample
  • a sample loop for temporarily holding the sample
  • the sample loop having an injection valve for switching the sample loop between a first state in which the sample loop is connected to a separation channel through which the mobile phase from the liquid feeding section flows and a second state in which the sample loop is separated from the separation channel
  • An injector for injecting a sample into the separation channel by connecting to the separation channel, and provided on the separation channel, for separating the sample injected into the separation channel by the injector for each component Separation column
  • a detector provided on the separation channel, for detecting the components separated in the separation column, and a component connected to the downstream end of the separation channel and separated in the separation column
  • a fraction collector for fractionating and collecting the desired component of
  • an injection interval setting unit configured to set the injection interval time of the sample into the separation channel by the injector, and the injection valve.
  • the injection interval setting unit sets the suction operation speed of the syringe pump required to complete the filling operation immediately before the injection valve is switched from the second state to the first state.
  • a pump speed determination unit configured to determine using the injection interval time, and a suction operation of the sample by the syringe pump immediately after the injection valve is switched from the second state to the first state.
  • a control unit configured to cause the injector to inject a sample at the injection interval time set by the injection interval setting unit by operating the injector.
  • the pump speed determination unit is configured to determine a discharge operation speed together with the suction operation speed of the syringe pump, and the control unit is determined by the pump speed determination unit in the filling operation.
  • the syringe pump may be operated at the discharge operation speed thus set. With such a mode, the operating speed of the syringe pump can be adjusted more flexibly, and the accuracy of the sample injection amount can be further improved.
  • the pump speed determination unit may be configured to determine the suction operation speed of the syringe pump to be a speed slower than the discharge operation speed.
  • the influence of the suction operation speed on the reproducibility of the sample injection amount is greater than the discharge operation speed.Therefore, the reproducibility of the sample injection amount can be improved by making the suction operation speed slower than the discharge operation speed. Can be increased.

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Abstract

分取クロマトグラフは、移動相を送液する送液部（２）と、試料の吸入と吐出を行なうためのシリンジポンプ（２４）、試料を一時的に保持するためのサンプルループ（２６）、及び前記サンプルループ（２６）を前記送液部（２）からの移動相が流れる分離流路（１６）に接続する第１状態と分離流路（１６）から切り離す第２状態に切り替えるための注入バルブ（２８）を有し、試料が充填された前記サンプルループ（２６）を前記分離流路（１６）に接続することによって分離流路（１６）中に試料を注入するインジェクタ（４）と、前記分離流路（１６）上に設けられ、前記インジェクタ（４）により前記分離流路（１６）中に注入された試料を成分ごとに分離するための分離カラム（６）と、前記分離流路（１６）上に設けられ、前記分離カラム（６）において分離された成分を検出するための検出器（８）と、前記分離流路（１６）の下流端に接続され、前記分離カラム（６）において分離された成分のうちの所望の成分を分画して捕集するためのフラクションコレクタ（１１）と、前記インジェクタ（４）による前記分離流路（１６）への試料の注入間隔時間を設定するように構成された注入間隔設定部（４８）と、前記注入バルブ（２６）が前記第２状態から前記第１状態に切り替えられた直後に前記シリンジポンプ（２４）による試料の吸入動作を開始し、前記吸入動作が完了した後で前記シリンジポンプ（２４）による前記サンプルループ（２６）への試料の充填動作を開始する場合に、前記注入バルブ（２８）が次に前記第２状態から前記第１状態に切り替えられる直前に前記充填動作を完了させるために必要な前記シリンジポンプ（２４）の吸入動作速度を、前記注入間隔設定部（４８）により設定された前記注入間隔時間を用いて決定するように構成されたポンプ速度決定部（５０）と、前記注入バルブ（２８）が前記第２状態から前記第１状態に切り替えられた直後に前記シリンジポンプ（２４）による試料の吸入動作を開始するとともに前記吸入動作が完了した後で前記シリンジポンプ（２４）による前記サンプルループ（２６）への試料の充填動作を開始し、前記吸入動作において前記ポンプ速度決定部（５０）により決定された前記吸入動作速度で前記シリンジポンプ（２４）を動作させることにより、前記注入間隔設定部（４８）により設定された前記注入間隔時間で前記インジェクタ（４）に試料の注入を実行させるように構成された制御部（３４）と、を備えている。

Description

分取クロマトグラフ
　本発明は、分取液体クロマトグラフ（分取ＬＣともいう）、分取超臨界流体クロマトグラフ（分取ＳＦＣともいう）などの分取クロマトグラフに関する。
　試料に含まれる成分を液体クロマトグラフ（ＬＣ）や超臨界流体クロマトグラフ（ＳＦＣ）を用いて分離・精製し、個別の容器に捕集する分取クロマトグラフが知られている（特許文献１参照。）。
　分取ＬＣや分取ＳＦＣなどの分取クロマトグラフでは、効率よく生成された試料成分を回収するためにスタックインジェクションを用いることができる。スタックインジェクションとは、予め設定された時間間隔で試料を複数回にわたって注入する手法である。試料の注入間隔時間は、ｎ回目に注入した試料の成分ピークのうち分離カラムから最後に溶出する成分ピークとｎ＋１回目に注入した試料の成分ピークのうち分離カラムから最初に溶出する成分ピークとが互いに重ならないように、対象となる試料について予め取得されたクロマトグラムに基づいてユーザにより設定される。分取クロマトグラフシステムのインジェクタは、ユーザにより設定された時間間隔で複数回にわたって試料の注入を実行する。
ＷＯ２０１６／１９４１０８Ａ１
　分取クロマトグラフにおいて試料を分離流路に注入するインジェクタでは、分離流路への試料の注入間隔時間の間に、シリンジポンプによる試料容器からの試料の吸入とサンプルループへの試料の充填を完了しておく必要がある。設定された注入間隔時間でスタックインジェクションが正しく実行されるためには、設定された注入間隔時間の間に試料の吸入動作及び充填動作が完了するような十分に速いシリンジポンプの動作速度が必要である。
　一方で、試料の注入間隔時間は試料のクロマトグラムに依存し、試料によって適当な注入間隔時間は異なる。シリンジポンプを常時一定の速度で動作させる場合には、シリンジポンプの動作速度を、想定され得る最も短い注入間隔時間の間に試料の吸入動作及び充填動作を完了できるような速度に設定しておく必要がある。しかし、シリンジポンプによる試料注入量の精度は、シリンジポンプの動作速度が高くなるほど低下する。そのため、シリンジポンプの動作速度が必要以上に高いことは好ましくない。
　本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、インジェクタによる分離流路への試料の注入量の精度を向上させることによって、試料成分の回収効率を向上させることを目的とするものである。
　本発明に係る分取クロマトグラフは、移動相を送液する送液部と、試料の吸入と吐出を行なうためのシリンジポンプ、試料を一時的に保持するためのサンプルループ、及び前記サンプルループを前記送液部からの移動相が流れる分離流路に接続する第１状態と分離流路から切り離す第２状態に切り替えるための注入バルブを有し、試料が充填された前記サンプルループを前記分離流路に接続することによって分離流路中に試料を注入するインジェクタと、前記分離流路上に設けられ、前記インジェクタにより前記分離流路中に注入された試料を成分ごとに分離するための分離カラムと、前記分離流路上に設けられ、前記分離カラムにおいて分離された成分を検出するための検出器と、前記分離流路の下流端に接続され、前記分離カラムにおいて分離された成分のうちの所望の成分を分画して捕集するためのフラクションコレクタと、前記インジェクタによる前記分離流路への試料の注入間隔時間を設定するように構成された注入間隔設定部と、前記注入バルブが前記第２状態から前記第１状態に切り替えられた直後に前記シリンジポンプによる試料の吸入動作を開始するとともに前記吸入動作が完了した後で前記シリンジポンプによる前記サンプルループへの試料の充填動作を開始する場合に、前記注入バルブが前記第２状態から前記第１状態に切り替えられる直前に前記充填動作を完了させるために必要な前記シリンジポンプの吸入動作速度を、前記注入間隔設定部により設定された前記注入間隔時間を用いて決定するように構成されたポンプ速度決定部と、前記注入バルブが前記第２状態から前記第１状態に切り替えられた直後に前記シリンジポンプによる試料の吸入動作を開始するとともに前記吸入動作が完了した後で前記シリンジポンプによる前記サンプルループへの試料の充填動作を開始し、前記吸入動作において前記ポンプ速度決定部により決定された前記吸入動作速度で前記シリンジポンプを動作させることにより、前記注入間隔設定部により設定された前記注入間隔時間で前記インジェクタに試料の注入を実行させるように構成された制御部と、を備えている。
　本発明者は、シリンジポンプの吸入動作速度を高めたときの試料注入量の精度の低下の度合いが、充填動作速度を高めたときの試料注入量の精度の低下の度合いよりも大きく、、シリンジポンプによる試料注入量の精度を確保するためには、シリンジポンプの吸入動作速度を速くし過ぎないことが重要であるとの知見を得ている。したがって、本発明に係る分取クロマトグラフでは、設定された注入間隔時間に基づいてシリンジポンプの（少なくとも）吸入動作速度を決定するように構成されている。シリンジポンプの吐出動作速度も注入間隔時間に基づいて決定してもよいが、一定の速度に固定されていてもよい。
　ここで、注入間隔時間とは、試料を保持したサンプルループを分離流路に接続するように注入バルブが第２状態から第１状態に切り替えられてから、次に、注入バルブが第２状態から第１状態に切り替えられるまでの間の時間を意味する。
　本発明に係る分取クロマトグラフでは、注入間隔時間を最大限に使用してシリンジポンプによる試料の吸入動作及び充填動作を実行するためのシリンジポンプの吸入動作速度を、設定された注入間隔時間に基づいて決定するように構成されているので、必要以上に速い速度で試料の吸入動作が実行されることはない。これにより、インジェクタによる試料の注入量の精度が向上し、試料成分の回収効率が向上する。
分取クロマトグラフの一実施例を示す概略構成図である。 同実施例において、シリンジポンプにより試料を吸入する際及び分離流路に試料を注入する際の流路状態を示す図である。 同実施例において、サンプルループへ試料を充填する際の流路状態を示す図である。 同実施例における条件設定時の動作の一例を示すフローチャートである。 同実施例のインジェクタによる試料の注入動作の一例を示すフローチャートである。 シリンジポンプの吸入速度と試料注入量の再現性との関係を示すグラフである。 シリンジポンプの吐出速度と試料注入量の再現性との関係を示すグラフである。
　以下、分取クロマトグラフの一実施形態について、図面を参照しながら説明する。
　図１は分取ＳＦＣの一実施例を示す概略構成図である。
　この実施例の分取ＳＦＣは、送液部２、インジェクタ４、分離カラム６、検出器８、背圧調整器（ＢＰＲ）１０、フラクションコレクタ１１及び演算制御装置１２を備えている。
　送液部２は、液化二酸化炭素を送液する二酸化炭素ポンプ１８、モディファイアを送液するモディファイアポンプ２０、及び液化二酸化炭素とモディファイアを混合するためのミキサ２２を備えている。ミキサ２２の出口は、後述するインジェクタ４の注入バルブ２８の２番のポートに移動相流路１４を介して接続されている。
　インジェクタ４は、シリンジポンプ２４、サンプルループ２６、注入バルブ２８、サンプルバルブ３０、シリンジバルブ３２及び制御部３４を備えている。
　シリンジポンプ２４はモータ４６によって駆動される。シリンジポンプ２４は、シリンジバルブ３２の１つのポートに接続されている。シリンジバルブ３２の他のポートにはサンプルバルブ３０の共通ポートに通じる流路３６、及びリンス液ボトルに通じる流路３８が接続されており、シリンジポンプ２４はサンブルバルブ３０の共通ポート又はリンス液ボトルのいずれか一方に切り替えて接続される。
　注入バルブ２８は、１番から６番のポートを備えており、互いに隣り合うポートの間を切り替えて接続するように構成されている。注入バルブ２８の１番のポートには分離流路１６が接続され、２番のポートには移動相流路１４が接続され、３番のポートにはサンプルループ２６の一端が接続され、４番のポートにはドレインに通じる流路が接続され、５番のポートにはサンプルバルブ３０の１番のポートに通じる流路４０が接続され、６番のポートにはサンプルループ２６の他端が接続されている。注入バルブ２８は、サンプルループ２６を分離流路１６に接続した第１状態（図１及び図２の状態）とサンプルループ２６を分離流路１６から切り離した第２状態（図３の状態）のいずれか一方の状態に切り替えられる。注入バルブ２８が第１状態になると、移動相流路１４－サンプルループ２６－分離流路１６が直列に接続される。一方で、注入バルブ２８が第２状態になると、流路４０－サンプルループ２６－ドレインが直列に接続される。
　サンプルバルブ３０は、１つの共通ポートと１番から６番までの選択ポートを備えており、共通ポートをいずれか１つの選択ポートへ切り替えて接続するように構成されている。１番の選択ポートには流路４０が接続され、２番の選択ポートにはドレインへ通じる流路が接続され、３番の選択ポートには試料容器へ通じる流路４２が接続され、４番の選択ポートにはエアボトルに通じる流路４４が接続され、５番及び６番の選択ポートには流路が接続されていない。
　制御部３４は、インジェクタ４内に設けられたコンピュータ回路においてプログラムが実行されることによって実現される機能である。制御部３４は、演算制御装置１２から与えられる情報に基づいて、注入バルブ２８、サンプルバルブ３０、シリンジバルブ３２及びモータ４６の動作を制御するように構成されている。
　分離カラム６、検出器８及びＢＰＲ１０は分離流路１６上に設けられている。分離カラム６は、インジェクタ４により分離流路１６中に注入された試料を成分ごとに分離するためのものである。検出器８は、分離カラム６にて分離された試料成分を検出するためのものである。ＢＰＲ１０は、移動相中の二酸化炭素を超臨界状態に保つために分離流路１６内を所定の圧力（例えば、１０ＭＰａ）に維持するためのものである。
　フラクションコレクタ１１は分離流路１６の下流端に設けられており、分離カラム６により分離された試料成分のうち所望の成分を分画して捕集する。
　演算制御装置１２はこの分取ＳＦＣ全体の動作管理を行なうためのものであって、システムコントローラのような専用のコンピュータ及び／又は汎用のパーソナルコンピュータによって実現される。演算制御装置１２は、注入間隔設定部４８及びポンプ速度決定部５０を備えている。注入間隔設定部４８及びポンプ速度決定部５０は、プログラムが中央演算装置（ＣＰＵ）によって実行されることによって得られる機能である。
　注入間隔設定部４８は、インジェクタ４に実行させるスタックインジェクションにおける試料の注入間隔時間をユーザによって入力される情報に基づいて設定するように構成されている。すなわち、ユーザは、任意の時間を注入間隔時間として設定することができる。
　ポンプ速度決定部５０は、注入間隔設定部４８により設定された注入間隔時間に基づいて、シリンジポンプ２４の吸入動作速度及び吐出動作速度を決定するように構成されている。すなわち、図４のフローチャートに示されているように、ユーザが種々の動作条件とともに注入間隔時間を演算制御装置１２に入力すると（ステップ１０１）、注入間隔設定部４８によって注入間隔時間が設定され（ステップ１０２）、それに基づいてシリンジポンプ２４の吸入動作速度及び吐出動作速度が自動的に設定される（ステップ１０３）。
　ここで、インジェクタ４によるスタックインジェクションについて、図２、図３とともに図５のフローチャートを用いて説明する。
　まず、図２に示されているように、サンプルバルブ３０の共通ポートを３番の選択ポートに接続し、ポンプ速度決定部５０により決定された速度でシリンジポンプ２４を吸入動作させて試料容器から試料を吸入する（ステップ２０１）。シリンジポンプ２４による試料の吸入動作が完了するまでに、注入バルブ２８は第２状態に切り替えられる。試料の吸入動作が完了すると、図３に示されているように、共通ポートを１番の選択ポートに接続するようにサンプルバルブ３０を切り替え、ポンプ速度決定部５０により決定された速度でシリンジポンプ２４を吐出動作させてサンプルループ２６に試料を充填する（ステップ２０２）。サンプルループ２６への試料の充填動作が完了した後、図２に示されているように、注入バルブ２８を第１状態に切り替え、サンプルループ２６に充填した試料を分離流路１６に注入する（ステップ２０３）。
　試料の吸入（ステップ２０１）から分離流路１６への試料の注入（ステップ２０３）までの動作を、注入回数が予め設定された回数に達するまで、又は、試料容器内のすべての試料を分離流路１６に注入するまで、繰り返し実行する（ステップ２０４）。スタックインジェクションにおける試料の注入間隔時間とは、注入バルブ２８を第２状態から第１状態に切り替えてサンプルループ２６に充填された試料を分離流路１６に注入してから、次に、注入バルブ２８を第２状態から第１状態に切り替えてサンプルループ２６に充填された試料を分離流路１６に注入するまでの間の時間を意味する。
　演算制御装置１２のポンプ速度決定部５０は、注入バルブ２８が第２状態から第１状態に切り替えられた直後に試料の吸入動作を開始し、試料の吸入動作が完了した直後にサンプルループ２６への試料の充填動作を開始したときに、吸入動作を開始してから充填動作が完了し、注入バルブ２８が再び第１状態に切り替えられるまでに要する時間が、注入間隔設定部４８によって設定された注入間隔時間となるように、シリンジポンプ２４の吸入動作速度及び吐出動作速度を決定する。
　インジェクタ４の制御部３４は、注入バルブ２８が第２状態から第１状態に切り替えられた直後にポンプ速度決定部５０によって決定された速度で試料の吸入動作を実行し、試料の吸入動作が完了した直後にポンプ速度決定部５０によって決定された速度でサンプルループ２６への試料の充填動作を実行するように構成されている。
　なお、ポンプ速度決定部５０は、必ずしも吐出動作速度を計算によって決定する必要はなく、吐出動作速度は注入間隔時間に拘わらず一定であってもよい。図６及び図７は、シリンジポンプ２４の動作速度が分離流路１６への試料注入量再現性に与える影響についての検証データである。図６の検証では、シリンジポンプ２４の吐出動作速度を５０μＬ／ｍｉｎで一定にし、試料の吸入を様々な吸入動作速度で行なって試料を分離流路１６へ注入したときに得られるクロマトグラムのピーク面積の比率（吸入動作速度が１００μＬ／ｍｉｎのときのピーク面積値を１として計算）を求めた。図７の検証では、シリンジポンプ２４の吸入動作速度を５０μＬ／ｍｉｎで一定にし、サンプルループ２６への試料の充填を様々な吐出動作速度で行なって試料を分離流路１６へ注入したときに得られるクロマトグラムのピーク面積の比率（吐出動作速度が１００μＬ／ｍｉｎのときのピーク面積値を１として計算）を求めた。
　図６及び図７の検証データから、シリンジポンプ２４の動作速度が速くなるほど分離流路１６への試料注入量の再現性（ピーク面積比率）が低下するが、一定速度以上になると、吐出動作速度に比べて吸入動作速度のほうが試料注入量再現性への影響の度合いが大きいことがわかる。したがって、試料注入量の再現性を確保するためには、シリンジポンプ２４の吸入動作速度をできる限り遅くするほうがよい。したがって、ポンプ速度決定部５０は、シリンジポンプ２４の吸入動作速度を吐出動作速度よりも遅い速度に決定するように構成されていてもよい。吸入動作速度と吐出動作速度の比率は、予め設定されていてもよいし、図６及び図７のようなデータを用いて計算により求めてもよい。
　以上においては、分取ＳＦＣを分取クロマトグラフの一実施例として説明しているが、本発明はこれに限定されるものではなく、分取ＬＣに対しても同様に適用することができる。本発明に係る分取クロマトグラフの実施形態は、以下のとおりである。
　本発明に係る分取クロマトグラフの実施形態では、移動相を送液する送液部と、試料の吸入と吐出を行なうためのシリンジポンプ、試料を一時的に保持するためのサンプルループ、及び前記サンプルループを前記送液部からの移動相が流れる分離流路に接続する第１状態と分離流路から切り離す第２状態に切り替えるための注入バルブを有し、試料が充填された前記サンプルループを前記分離流路に接続することによって分離流路中に試料を注入するインジェクタと、前記分離流路上に設けられ、前記インジェクタにより前記分離流路中に注入された試料を成分ごとに分離するための分離カラムと、前記分離流路上に設けられ、前記分離カラムにおいて分離された成分を検出するための検出器と、前記分離流路の下流端に接続され、前記分離カラムにおいて分離された成分のうちの所望の成分を分画して捕集するためのフラクションコレクタと、前記インジェクタによる前記分離流路への試料の注入間隔時間を設定するように構成された注入間隔設定部と、前記注入バルブが前記第２状態から前記第１状態に切り替えられた直後に前記シリンジポンプによる試料の吸入動作を開始し、前記吸入動作が完了した後で前記シリンジポンプによる前記サンプルループへの試料の充填動作を開始する場合に、前記注入バルブが次に前記第２状態から前記第１状態に切り替えられる直前に前記充填動作を完了させるために必要な前記シリンジポンプの吸入動作速度を、前記注入間隔設定部により設定された前記注入間隔時間を用いて決定するように構成されたポンプ速度決定部と、前記注入バルブが前記第２状態から前記第１状態に切り替えられた直後に前記シリンジポンプによる試料の吸入動作を開始するとともに前記吸入動作が完了した後で前記シリンジポンプによる前記サンプルループへの試料の充填動作を開始し、前記吸入動作において前記ポンプ速度決定部により決定された前記吸入動作速度で前記シリンジポンプを動作させることにより、前記注入間隔設定部により設定された前記注入間隔時間で前記インジェクタに試料の注入を実行させるように構成された制御部と、を備えている。
　上記実施形態において、前記ポンプ速度決定部は、前記シリンジポンプの前記吸入動作速度とともに吐出動作速度を決定するように構成されており、前記制御部は、前記充填動作において前記ポンプ速度決定部により決定された前記吐出動作速度で前記シリンジポンプを動作させるように構成されていてもよい。このような態様により、シリンジポンプの動作速度をより柔軟に調節することができ、試料注入量の精度をより向上させることができる。
　さらに、前記ポンプ速度決定部は、前記シリンジポンプの吸入動作速度を吐出動作速度よりも遅い速度に決定するように構成されていてもよい。シリンジポンプの動作速度のうち、吸入動作速度が試料注入量の再現性に与える影響は吐出動作速度よりも大きいので、吸入動作速度を吐出動作速度よりも遅くすることで試料注入量の再現性を高めることができる。
　　　２　　　送液部
　　　４　　　インジェクタ
　　　６　　　分離カラム
　　　８　　　検出器
　　　１０　　　ＢＰＲ
　　　１１　　　フラクションコレクタ
　　　１２　　　演算制御装置
　　　１４　　　移動相流路
　　　１６　　　分離流路
　　　１８　　　二酸化炭素ポンプ
　　　２０　　　モディファイアポンプ
　　　２２　　　ミキサ
　　　２４　　　シリンジポンプ
　　　２６　　　サンプルループ
　　　２８　　　注入バルブ
　　　３０　　　サンプルバルブ
　　　３２　　　シリンジバルブ
　　　３４　　　制御部
　　　３６，３８，４０，４２、４４　　　流路
　　　４６　　　モータ
　　　４８　　　注入間隔設定部
　　　５０　　　ポンプ速度決定部

Claims (3)

  1. 　移動相を送液する送液部と、
    　試料の吸入と吐出を行なうためのシリンジポンプ、試料を一時的に保持するためのサンプルループ、及び前記サンプルループを前記送液部からの移動相が流れる分離流路に接続する第１状態と分離流路から切り離す第２状態に切り替えるための注入バルブを有し、試料が充填された前記サンプルループを前記分離流路に接続することによって分離流路中に試料を注入するインジェクタと、
    　前記分離流路上に設けられ、前記インジェクタにより前記分離流路中に注入された試料を成分ごとに分離するための分離カラムと、
    　前記分離流路上に設けられ、前記分離カラムにおいて分離された成分を検出するための検出器と、
    　前記分離流路の下流端に接続され、前記分離カラムにおいて分離された成分のうちの所望の成分を分画して捕集するためのフラクションコレクタと、
    　前記インジェクタによる前記分離流路への試料の注入間隔時間を設定するように構成された注入間隔設定部と、
    　前記注入バルブが前記第２状態から前記第１状態に切り替えられた直後に前記シリンジポンプによる試料の吸入動作を開始し、前記吸入動作が完了した後で前記シリンジポンプによる前記サンプルループへの試料の充填動作を開始する場合に、前記注入バルブが次に前記第２状態から前記第１状態に切り替えられる直前に前記充填動作を完了させるために必要な前記シリンジポンプの吸入動作速度を、前記注入間隔設定部により設定された前記注入間隔時間を用いて決定するように構成されたポンプ速度決定部と、
    　前記注入バルブが前記第２状態から前記第１状態に切り替えられた直後に前記シリンジポンプによる試料の吸入動作を開始するとともに前記吸入動作が完了した後で前記シリンジポンプによる前記サンプルループへの試料の充填動作を開始し、前記吸入動作において前記ポンプ速度決定部により決定された前記吸入動作速度で前記シリンジポンプを動作させることにより、前記注入間隔設定部により設定された前記注入間隔時間で前記インジェクタに試料の注入を実行させるように構成された制御部と、を備えた分取クロマトグラフ。
  2. 　前記ポンプ速度決定部は、前記シリンジポンプの前記吸入動作速度とともに吐出動作速度を決定するように構成されており、
    　前記制御部は、前記充填動作において前記ポンプ速度決定部により決定された前記吐出動作速度で前記シリンジポンプを動作させるように構成されている、請求項１に記載の流体クロマトグラフ。
  3. 　前記ポンプ速度決定部は、前記シリンジポンプの吸入動作速度を吐出動作速度よりも遅い速度に決定するように構成されている、請求項２に記載の流体クロマトグラフ。
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