WO2024095765A1 - 液体クロマトグラフの制御方法および液体クロマトグラフ - Google Patents
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- G01N30/46—Flow patterns using more than one column
Definitions
- the present invention relates to a method for controlling a liquid chromatograph and a liquid chromatograph.
- a liquid chromatograph is an analytical device that identifies components by utilizing the property that when a mixed sample solution containing the components to be measured is injected into a separation column through which a solvent is continuously delivered by a delivery pump, the components in the sample interact with the packing material and solvent of the separation column according to their chemical properties, and are detected at different times depending on the differences in the interactions between the components.
- Detectors used in liquid chromatographs include photometers and mass spectrometers, which are appropriately selected depending on the analytical purpose and materials.
- Liquid chromatographs that connect multiple separation columns in parallel to a liquid delivery pump are also known (Patent Document 1).
- a step of using a liquid delivery device in a process of replacing a separation column, among the steps after connecting the separation column to a flow path, a step of using a liquid delivery device is carried out so as not to overlap with a process using a flow path that is not the subject of the separation column replacement.
- the present invention makes it easier to avoid conflicts between the separation column replacement process and scheduled analysis operations.
- FIG. 1 shows the configuration of a liquid chromatograph according to the present embodiment.
- 4 is a flowchart showing a method for controlling a liquid chromatograph according to the present embodiment.
- Schedule for each separation column in this embodiment Schedule for each separation column in this embodiment.
- Schedule for each separation column in this embodiment Schedule for each separation column in this embodiment.
- Schedule for each separation column in this embodiment. 1 shows an example of a separation column replacement process according to the present embodiment.
- Fig. 1 shows the configuration of a liquid chromatograph according to this embodiment.
- the liquid chromatograph includes flow paths 104 and 106 to 110.
- a plurality of separation columns 105 (five in the example of Fig. 1) are arranged in the five flow paths, and in particular, separation column 105a is arranged in flow path 106, separation column 105b is arranged in flow path 107, separation column 105c is arranged in flow path 108, separation column 105d is arranged in flow path 109, and separation column 105e is arranged in flow path 110.
- No separation column 105 is arranged in flow path 104.
- each flow path is connected to flow path switching valve 103, and the end of each flow path is connected to flow path switching valve 111.
- Flow path switching valves 103 and 111 are connected to flow path switching valve 114.
- detector 112 liquid delivery device 101 (e.g., a pump), and liquid delivery device 113 (e.g., a pump) are connected to flow path switching valve 114.
- Liquid delivery devices 101 and 113 can each deliver a different solvent 115 (which may be a solution containing a solute such as a reagent) via flow path switching valve 114.
- the flow path switching valve 114 and the liquid delivery device 101 are connected via the sample injection section 102, and it is possible to inject a sample (i.e., a specimen to be tested) from the sample injection section 102 into the solvent delivered from the liquid delivery device 101.
- the liquid delivery device 113 delivers a solvent (cleaning solution, etc.) that does not require the injection of a sample.
- the liquid delivery devices 101 and 113 inject a mixed sample solution containing the components to be measured into the separation column 105.
- Different contents fillers and/or solvents
- Each component in the sample interacts with a different content of the separation column 105 according to its chemical properties, and is configured to reach the detector 112 at different times according to differences in the interactions between the components. In this way, the components to be measured can be detected and/or measured.
- the detector 112 is, for example, a photometer, a mass spectrometer, etc.
- the liquid chromatograph has multiple flow paths 106-110 that share the liquid delivery devices 101 and 113, and each of these flow paths is provided with a separation column 105.
- a control device may be provided to control the operation of the liquid chromatograph.
- the control device may execute the liquid chromatograph control method described herein, thereby controlling the operation of the liquid chromatograph.
- the configuration of the liquid chromatograph is not limited to that shown in FIG. 1, and the analytical operation of the liquid chromatograph is not limited to that described above.
- Those skilled in the art can appropriately design or modify the configuration and operation of the liquid chromatograph based on publicly known techniques, etc.
- FIG. 7 shows an example of a separation column replacement process according to this embodiment.
- separation column is simply written as “column.”
- the liquid chromatograph allows analysis operations to continue in parallel in the flow paths that are not targeted for replacement of the separation column 105, in order to avoid a situation in which the entire rapid LC stream becomes unusable.
- a liquid chromatograph performs analysis operations on flow paths that are not the target of separation column replacement in parallel with separation column replacement.
- the separation column replacement process requires the use of liquid delivery devices 101 and 113, and these liquid delivery devices are also used in the analysis operations.
- a set of liquid delivery devices (liquid delivery device 101 and liquid delivery device 113) is shared by multiple (e.g., five) flow paths, so if an attempt is made to perform analysis operations on flow paths that are not the target of separation column replacement in parallel with the entire separation column replacement process, contention for the liquid delivery devices will occur.
- the liquid chromatograph is controlled so that, in the process of replacing a separation column, among the steps after connecting the separation column to the flow path, the steps that do not use the liquid delivery device are performed in parallel with processes (e.g., analytical operations) that use flow paths that are not the subject of separation column replacement, and the steps that use the liquid delivery device are performed so as not to overlap with processes that use flow paths that are not the subject of separation column replacement.
- processes e.g., analytical operations
- the only separation column replacement process that uses a liquid delivery device is the major step "Preparation after separation column replacement.” More specifically, within the major step “Preparation after separation column replacement,” the sub-step “Liquid delivery” uses a liquid delivery device, while the sub-steps “Start of post-replacement preparation” and “Completion of post-replacement preparation” do not use a liquid delivery device. The major step “Preparation before separation column replacement” and the major step “Separation column replacement operation” do not use a liquid delivery device.
- the liquid chromatograph can carry out processes that do not use a liquid delivery device and analytical operations in flow paths that are not subject to separation column replacement in parallel.
- the liquid chromatograph also schedules the process that uses the liquid delivery device to the nearest free cycle at the time of scheduling (for example, a cycle that does not overlap with a process that uses a flow path that is not the subject of separation column replacement).
- FIG. 2 is a flowchart showing a method for controlling a liquid chromatograph according to this embodiment.
- FIGS. 3 to 6 show schedules at various times for each separation column in this embodiment. Schedules are created for the five separation columns 105a to 105e and the liquid delivery devices 101 and 113.
- the operation in FIG. 2 is started in response to the occurrence of a request to replace a separation column. For example, assume that a replacement request 302 is made for separation column 105a at current time 305 in FIG. 3. First, the liquid chromatograph searches for and identifies the flow path that is the subject of the replacement request (step 201).
- a process that uses separation column 105a (e.g., an analytical operation in separation column 105a) is identified as a process that uses flow path 106, which is the target of separation column replacement.
- a process that uses any of separation columns 105b-105e (e.g., an analytical operation in any of separation columns 105b-105e) is identified as a process that uses any of flow paths 107-110, which are not the target of separation column replacement.
- the liquid chromatograph searches for and identifies the scheduled cycle (the last one, if there are multiple) in the separation column 105a (step 202). In the example of FIG. 3, the cycle of the analysis operation 303 is scheduled.
- the liquid chromatograph temporarily suspends the scheduling of analytical operations after the scheduled cycle (step 203). That is, in the separation column 105a, the scheduling of a new analytical operation after the analytical operation 303 is temporarily prohibited. Note that in FIG. 3, for separation columns 105b to 105e indicated with an "O" as the schedulability 301, it remains possible to schedule a new analytical operation, whereas for separation column 105a indicated with an "X", the scheduling of a new analytical operation is prohibited.
- step 204 determines whether the scheduling of the analysis operation after the scheduled cycle has been paused. In other words, it determines whether the processing of step 203 has been executed. If it has not been paused, step 204 is executed repeatedly.
- the liquid chromatograph executes a pre-exchange preparation process for the separation column 105a (step 205).
- a pre-exchange preparation process for the separation column 105a As shown in FIG. 4, when the last analysis operation already scheduled for the separation column 105a (the one searched for in step 202, for example, analysis operation 303 in FIG. 3) is completed, the pre-exchange preparation process for the column 105a 402 and the column exchange operation 403 are scheduled and executed over time.
- the column replacement preparation 402 and the column replacement operation 403 are performed in parallel with the analysis operation using the flow paths 107-110 that are not the subject of separation column replacement (naturally, it is also possible to perform them so as not to overlap with the analysis operation).
- analysis operations and scheduling of analysis operations can continue to be performed in the flow paths 107-110 (associated with separation columns 105b-105e) that are not the subject of separation column replacement.
- a new analysis operation for example, analysis operation 404 in separation column 105b is scheduled.
- the liquid chromatograph determines whether the preparatory process before the separation column replacement is complete (step 206), and if not, repeats step 206.
- the liquid chromatograph executes the separation column replacement operation (step 207). This replaces the separation column 105a.
- the liquid chromatograph checks whether the separation column replacement operation is complete (step 208). If it is not complete, the liquid chromatograph may wait until the operation is complete without terminating step 208.
- the liquid chromatograph searches for and identifies the last scheduled analytical operation for all flow paths (step 209).
- the last scheduled analytical operation is analytical operation 404.
- the liquid chromatograph schedules a post-separation column replacement preparation process after the analysis operation 404 identified in step 209 (step 210). For example, as shown in FIG. 5, a future post-separation column replacement preparation 504 is scheduled at the current time 506.
- the post-separation column replacement preparation 504 occupies the liquid delivery device 101 or 113.
- post-separation column replacement preparation 504 is scheduled for the liquid delivery device, which occupies the liquid delivery device, analysis operations cannot be scheduled for separation column 105a or the other separation columns 105b to 105e during the cycle in which post-separation column replacement preparation 504 is performed. For cycles after post-separation column replacement preparation 504 is completed, analysis operations can be scheduled (for example, analysis operation 505 in FIG. 5).
- the liquid chromatograph executes post-exchange preparation processing (step 211).
- this step 211 is executed after the separation column is replaced (i.e., after step 208).
- the post-exchange preparation processing is the process after the column replacement operation 403 (i.e., the process after the new separation column is connected to the flow path).
- the start step of the post-replacement preparation process for the separation column includes a step of determining whether or not there is a sufficient amount of system reagent remaining.
- the remaining amount of system reagent can be detected, for example, using a remaining amount detection device provided on the container.
- whether or not there is a sufficient amount of system reagent remaining can be determined, for example, by comparing it with the amount of system reagent required for the subsequent substep "liquid delivery".
- the process proceeds to the subsequent step 212. If there is an insufficient amount of system reagent remaining, the preparation process after the separation column replacement may not be able to be executed, so a warning message indicating that there is an insufficient amount of system reagent remaining may be output to prompt the user to take action.
- the liquid chromatograph may recognize the type of separation column that will be newly installed by replacing the separation column, and may determine the liquid delivery conditions for the system reagent according to the recognized type.
- the contents of the liquid delivery conditions can be defined appropriately by those skilled in the art, but may include, for example, flow rate, liquid delivery time, etc.
- the liquid chromatograph delivers the system reagent based on the determined liquid delivery conditions, and delivers the system reagent to the newly installed separation column. This type of control allows processing to be performed under appropriate conditions according to various types of separation columns.
- the system reagent delivery conditions may be defined as multiple patterns. In that case, when determining the system reagent delivery conditions, one of the multiple patterns is selected according to the type of separation column to be newly installed, and the delivery conditions are determined. In this way, when there are many types of separation columns, there is no need to define individual delivery conditions for all of the separation columns, and delivery conditions can be set efficiently.
- liquid delivery process of the preparation process after replacing the separation column may include a step of controlling the temperature of the new separation column until it reaches a predetermined temperature.
- the liquid delivery process of the preparation process after the separation column replacement may include a process of determining whether or not to perform temperature control of the separation column, and a process of selecting temperature control parameters if temperature control of the separation column is to be performed.
- the liquid chromatograph may determine whether or not to perform temperature control of the separation column depending on the type of the newly installed separation column. Also, if temperature control of the separation column is to be performed, temperature control parameters may be selected depending on the type of the newly installed separation column.
- the next analytical operation is performed at a more appropriate temperature, improving analytical accuracy and/or efficiency.
- step 212 the liquid chromatograph determines whether the post-separation column replacement preparation process has been completed (step 212), and if not, repeats step 212. At this point, the current time becomes current time 606 in FIG. 6(a). When the post-separation column replacement preparation process has been completed, the liquid chromatograph ends the process in FIG. 2.
- the temporary suspension process (prohibition of scheduling a new analysis operation) that occurred in step 203 is released when the process in FIG. 2 ends.
- schedulability 601 for separation column 105a changes from "x" to "o”
- a new analysis operation can be scheduled for separation column 105a.
- analysis operation 611 is a process that follows column replacement operation 403 (i.e., a process that follows connecting a new separation column to the flow path).
- analytical operations using the flow paths 107-110 (associated with separation columns 105b-105e) that are not the subject of separation column replacement can be performed either before or after the post-separation column replacement preparation process.
- a process using the flow path 106 (associated with separation column 105a) that is the subject of separation column replacement cannot be performed before the post-separation column replacement preparation process, and is performed after post-separation column replacement preparation 504, such as analytical operation 611. In this way, it is possible to prevent analytical operations from being scheduled for flow paths that are undergoing separation column replacement.
- liquid chromatograph control method and liquid chromatograph of this embodiment it is possible to replace the separation column without stopping the analysis operations of the entire rapid LC stream and the scheduling of the analysis operations. In other words, it is possible to more easily avoid conflicts between the separation column replacement process and scheduled analysis operations.
- the liquid chromatography section has two types of streams, HPLC and Rapid LC, and since the configurations used for each are different, it is necessary to schedule the separation column replacement appropriately for each.
- HPLC a method (addition method) is used in which separation column replacement is scheduled after the last analysis operation that has already been scheduled.
- separation column replacement at the user's discretion can be requested at any time, regardless of the expiration date or remaining number of uses of the target separation column. Therefore, when a request for separation column replacement is made, an analysis operation may already be registered in the target stream line, causing a conflict with the separation column replacement process.
- separation column replacement uses the same units as the analysis operation, separation column replacement and analysis operation cannot be performed simultaneously on the target streamline.
- liquid chromatograph control method and liquid chromatograph according to this embodiment make it easier to avoid conflicts between the separation column replacement process and scheduled analysis operations.
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Abstract
液体クロマトグラフにおいて、分離カラム交換プロセスと予約済み分析動作との競合をより容易に回避する。 送液装置を共有する複数の流路を備え、前記複数の流路のそれぞれに分離カラムが設けられる、液体クロマトグラフの制御方法は、前記分離カラムの交換プロセスにおいて、分離カラムを前記流路に接続した後の工程のうち、前記送液装置を使用しない工程は、分離カラム交換の対象でない流路を用いるプロセスと並行に実施されるか、または、当該プロセスと重複しないように実施され、前記送液装置を使用する工程は、前記分離カラム交換の対象でない流路を用いるプロセスと重複しないように実施される、ように前記液体クロマトグラフを制御することを特徴とする。
Description
本発明は液体クロマトグラフの制御方法および液体クロマトグラフに関する。
液体クロマトグラフは、送液ポンプが連続的に溶媒を送液する分離カラムに測定対象成分を含む混合試料溶液を注入すると、試料中の成分が化学的性質ごとに分離カラムの充填剤および溶媒と相互作用し、成分ごとの相互作用の差によって異なる時間で検出へ到達するという性質を利用して成分を同定する分析装置である。液体クロマトグラフの検出器には、分析目的や資料に応じて光度計や質量分析計などが適宜選択されて用いられる。
液体クロマトグラフには、複数の分離カラムを送液ポンプに対して並列に接続する方式のものも知られている（特許文献１）。
しかしながら、従来の技術では、分離カラム交換プロセスと予約済み分析動作との競合回避が困難であるという課題があった。
本発明に係る液体クロマトグラフの制御方法の一例において、分離カラムの交換プロセスにおいて、分離カラムを流路に接続した後の工程のうち、送液装置を使用する工程は、前記分離カラム交換の対象でない流路を用いるプロセスと重複しないように実施される。
本明細書は本願の優先権の基礎となる日本国特許出願番号2022-174101号の開示内容を包含する。
本明細書は本願の優先権の基礎となる日本国特許出願番号2022-174101号の開示内容を包含する。
本発明によれば、分離カラム交換プロセスと予約済み分析動作との競合をより容易に回避することができる。
以下、本発明の実施形態を添付図面に基づいて説明する。
［実施形態１］
図１に、本実施形態に係る液体クロマトグラフの構成を示す。液体クロマトグラフは流路１０４および１０６～１１０を備える。複数（図１の例では５つ）の分離カラム１０５が５つの流路に配置され、とくに、流路１０６に分離カラム１０５ａ、流路１０７に分離カラム１０５ｂ、流路１０８に分離カラム１０５ｃ、流路１０９に分離カラム１０５ｄ、流路１１０に分離カラム１０５ｅが、それぞれに配置される。流路１０４には分離カラム１０５は配置されない。
［実施形態１］
図１に、本実施形態に係る液体クロマトグラフの構成を示す。液体クロマトグラフは流路１０４および１０６～１１０を備える。複数（図１の例では５つ）の分離カラム１０５が５つの流路に配置され、とくに、流路１０６に分離カラム１０５ａ、流路１０７に分離カラム１０５ｂ、流路１０８に分離カラム１０５ｃ、流路１０９に分離カラム１０５ｄ、流路１１０に分離カラム１０５ｅが、それぞれに配置される。流路１０４には分離カラム１０５は配置されない。
各流路の始端は流路切替バルブ１０３に接続され、各流路の終端は流路切替バルブ１１１に接続される。流路切替バルブ１０３および１１１は、流路切替バルブ１１４に接続される。さらに、流路切替バルブ１１４には、検出器１１２、送液装置１０１（たとえばポンプ）、送液装置１１３（たとえばポンプ）が接続される。送液装置１０１および１１３は、流路切替バルブ１１４を介して、それぞれ異なる溶媒１１５（試薬等の溶質を含む溶液であってもよい）を送液することができる。
ここで、流路切替バルブ１１４および送液装置１０１は試料注入部１０２を介して接続されており、送液装置１０１から送液される溶媒には、試料注入部１０２から試料（すなわち検査されるべき検体）を注入することが可能となっている。送液装置１１３は、試料の注入が不要な溶媒（洗浄液等）の送液を行う。
送液装置１０１および１１３は、分離カラム１０５に、測定対象成分を含む混合試料溶液を注入する。分離カラム１０５には、それぞれ異なる内容物（充填剤および／または溶媒）が配置されている。試料中の各成分は、その化学的性質に応じて、それぞれ異なる分離カラム１０５の内容物と相互作用し、成分ごとの相互作用の差に応じて、異なる時刻に検出器１１２に到達するよう構成されている。このようにして、測定対象成分の検出および／または測定が可能となる。検出器１１２は、たとえば光度計、質量分析計、等である。
このように、液体クロマトグラフは、送液装置１０１および１１３を共有する複数の流路１０６～１１０を備え、これらの流路のそれぞれに分離カラム１０５が設けられる。なお図１から明らかなように、分離カラム１０５が設けられない流路（たとえば流路１０４）が存在してもよい。
図１には示さないが、液体クロマトグラフの動作を制御する制御装置が設けられてもよい。制御装置は、本明細書に記載される液体クロマトグラフの制御方法を実行し、これによって液体クロマトグラフの動作を制御してもよい。
液体クロマトグラフの構成は図１に示すものに限らず、液体クロマトグラフの分析動作は上記に説明したものに限らない。当業者は、液体クロマトグラフの構成および動作を、公知技術等に基づいて適宜設計または変更することができる。
図７に、本実施形態に係る分離カラム交換プロセスの例を示す。簡単のため、図７では「分離カラム」を単に「カラム」と表記している。本実施形態では、液体クロマトグラフは、ラピッドＬＣストリーム全体が使用できない状態になることを避けるために、分離カラム１０５の交換の対象でない流路では、分析動作を並行して継続できるようにする。
液体クロマトグラフは、分離カラム交換の対象でない流路の分析動作と、分離カラム交換を並列に実施する。図１に示すように、分離カラム交換プロセスでは送液装置１０１および１１３を使用する必要があり、分析動作においてもこれらの送液装置を使用する。ラピッドＬＣストリームでは、複数（たとえば５つ）の流路で一式の送液装置（送液装置１０１および送液装置１１３）を共有しているので、分離カラム交換の対象でない流路の分析動作と、分離カラム交換プロセス全体とを並列に実施しようとすると、送液装置の競合が発生する。
そこで、分離カラムの交換プロセスにおいて、分離カラムを流路に接続した後の工程のうち、送液装置を使用しない工程は、分離カラム交換の対象でない流路を用いるプロセス（たとえば分析動作）と並行に実施し、送液装置を使用する工程は、分離カラム交換の対象でない流路を用いるプロセスと重複しないように実施するように、液体クロマトグラフが制御される。
図７の例では、分離カラム交換プロセスのうち送液装置を使用するのは、大工程「分離カラム交換後準備」のみである。より具体的には、大工程「分離カラム交換後準備」のうち、小工程「送液」は送液装置を使用する工程であり、小工程「交換後準備開始」および小工程「交換後準備完了」は、送液装置を使用しない工程である。大工程「分離カラム交換前準備」及び大工程「分離カラム交換動作」は、送液装置を使用しない工程である。
液体クロマトグラフは、送液装置を使用しない工程と、分離カラム交換の対象でない流路の分析動作とを、並列に実施することができる。
また、液体クロマトグラフは、送液装置を使用する工程を、スケジューリング時点で直近の空きサイクル（たとえば、分離カラム交換の対象でない流路を用いるプロセスと重複しないサイクル）にスケジューリングする。
本実施形態によるスケジューリングの例を以下に説明する。
図２は、本実施形態に係る液体クロマトグラフの制御方法を示すフローチャートである。
また、図３～図６に、本実施形態における各分離カラムの、様々な時点におけるスケジュールを示す。５つの分離カラム１０５ａ～１０５ｅおよび送液装置１０１，１１３についてスケジュールが作成される。
時間は左から右へと進行する。図３～図６において、すでに経過した時間に相当する部分をグレーで示す。各図の時点において、いくつかの「分析」動作がすでにスケジュールされている。各分析動作は、それぞれ分離カラム１０５ａ～１０５ｅのいずれかと、送液装置１０１または１１３とを占有する。
図２の動作は、分離カラムの交換要求が発生することに応じて実行開始される。たとえば図３の現時刻３０５において、分離カラム１０５ａに対して交換要求３０２が発生したとする。まず液体クロマトグラフは、交換要求の対象となる流路を探索して特定する（ステップ２０１）。
分離カラム１０５ａを用いるプロセス（たとえば分離カラム１０５ａにおける分析動作）は、分離カラム交換の対象である流路１０６を用いるプロセスとして特定される。一方、分離カラム１０５ｂ～１０５ｅのいずれかを用いるプロセス（たとえば分離カラム１０５ｂ～１０５ｅのいずれかにおける分析動作）は、分離カラム交換の対象でない流路１０７～１１０のいずれかを用いるプロセスとして特定される。
次に、液体クロマトグラフは、分離カラム１０５ａにおいてスケジューリング済みのサイクル（複数存在する場合には、それらのうち最後のもの）を探索して特定する（ステップ２０２）。図３の例では、分析動作３０３のサイクルがスケジューリングされている。
次に、液体クロマトグラフは、スケジューリング済みサイクル後の分析動作のスケジューリングを一時停止する（ステップ２０３）。すなわち、分離カラム１０５ａにおいて、分析動作３０３より後に新たな分析動作をスケジューリングすることが、一時的に禁止される。なお、図３において、スケジューリング可否３０１として「○」が示されている分離カラム１０５ｂ～１０５ｅについては、新たな分析動作のスケジューリングが可能なままであり、「×」が示されている分離カラム１０５ａについては、新たな分析動作のスケジューリングが禁止される。
次に、液体クロマトグラフは、スケジューリング済みサイクル後の分析動作のスケジューリングが一時停止されているか否かを判定する（ステップ２０４）。すなわち、ステップ２０３の処理が実行されたかを判定する。一時停止されていない場合には、ステップ２０４を繰り返し実行する。
次に、液体クロマトグラフは、分離カラム１０５ａに対して、分離カラム交換前準備処理を実行する（ステップ２０５）。図４に示すように、分離カラム１０５ａに既にスケジューリングされている最後の分析動作（ステップ２０２で探索されたもの。たとえば図３の分析動作３０３）が完了した時点で、カラム交換前準備４０２及びカラム交換動作４０３をスケジューリングし、時間の経過に従い実行する。
ここで、図４（ａ）に示すように、カラム交換前準備４０２及びカラム交換動作４０３は、分離カラム交換の対象でない流路１０７～１１０を用いる分析動作と並行に実施される（当然ながら、当該分析動作と重複しないように実施することも可能である）。
また、この間、分離カラム交換の対象でない流路１０７～１１０（分離カラム１０５ｂ～１０５ｅに係るもの）では、分析動作及び分析動作のスケジューリングを継続して実行可能である。図４の例では、図４（ａ）における現時刻４０９から図４（ｂ）における現時刻４１０へと時間が進むにつれ、新たな分析動作（たとえば分離カラム１０５ｂにおける分析動作４０４）がスケジューリングされている。
次に、液体クロマトグラフは、分離カラム交換前準備処理が終了したか否かを判定し（ステップ２０６）、終了していなければステップ２０６を繰り返す。
分離カラム交換前準備処理が終了していれば、液体クロマトグラフは、分離カラム交換動作を実行する（ステップ２０７）。これによって、分離カラム１０５ａが交換される。
次に、液体クロマトグラフは、分離カラム交換動作が完了したことを確認する（ステップ２０８）。完了していない場合には、完了するまでステップ２０８を終了せず待機してもよい。
次に、液体クロマトグラフは、すべての流路について、スケジューリング済みの分析動作のうち最後のものを探索して特定する（ステップ２０９）。図４（ｂ）の例では、スケジューリング済みの全分析動作のうち、最後のものは分析動作４０４である。
次に、液体クロマトグラフは、ステップ２０９で特定された分析動作４０４の後に、分離カラム交換後準備処理をスケジューリングする（ステップ２１０）。たとえば図５に示すように、現時刻５０６において、将来の分離カラム交換後準備５０４がスケジューリングされる。分離カラム交換後準備５０４では送液装置１０１または１１３を占有する。
送液装置に分離カラム交換後準備５０４がスケジューリングされ、これによって送液装置が占有されるので、分離カラム交換後準備を実施するサイクルに対しては、分離カラム１０５ａについても、他の分離カラム１０５ｂ～１０５ｅについても、分析動作はスケジューリングできない。分離カラム交換後準備５０４が終了した後のサイクルに対しては、分析動作をスケジューリングすることが可能である（たとえば図５の分析動作５０５）。
次に、液体クロマトグラフは、交換後準備処理を実行する（ステップ２１１）。図２から明らかなように、このステップ２１１は、分離カラムの交換後（すなわちステップ２０８より後）に実行される。言い換えると、交換後準備処理は、カラム交換動作４０３の後の工程（すなわち新たな分離カラムを流路に接続した後の工程）である。
分離カラム交換後準備処理の開始工程（図７の小工程「交換後準備開始」、すなわち送液装置を使用しない工程）は、システム試薬の残量が十分か否かを判定する工程を含む。システム試薬の残量は、たとえば容器に設けられた残量検出装置等を用いて検出可能である。また、システム試薬の残量が十分か否かは、たとえば後続の小工程「送液」に必要なシステム試薬の量と比較することによって判定可能である。
システム試薬の残量が十分な場合には、後続のステップ２１２に処理を進める。システム試薬の残量が十分でない場合には、分離カラム交換後準備処理が実行できない場合があるので、システム試薬の残量が十分でないことを表す警告情報を出力し、ユーザによる処置を促してもよい。
このような判定処理を行うことにより、分離カラム交換後準備処理が正常に実行されない事態を回避し、または警告することができる。
分離カラム交換後準備処理の送液工程（図７の小工程「送液」、すなわち送液装置を使用する工程）において、液体クロマトグラフは、分離カラムの交換により新たに設置される分離カラムの種類を認識してもよく、認識された種類に応じて、システム試薬の送液条件を決定してもよい。送液条件の内容は当業者が適宜定義可能であるが、たとえば、流量、送液時間、等を含む。そして、液体クロマトグラフは、決定された送液条件に基づいてシステム試薬の送液を行い、新たに設置される分離カラムにシステム試薬を送液する。このような制御によれば、様々な分離カラムの種類に応じて適切な条件で処理を行うことができる。
システム試薬の送液条件は、複数のパターンとして定義されてもよい。その場合には、システム試薬の送液条件を決定する際に、新たに設置される分離カラムの種類に応じて、複数のパターンのうちから１つを選択することにより、送液条件が決定される。このようにすると、分離カラムが多種にわたる場合に、すべての分離カラムに対して個別の送液条件を定義する必要がなく、送液条件の設定が効率的に行える。
また、分離カラム交換後準備処理の送液工程は、新たな分離カラムが所定の温度になるまで、温度制御を行う工程を含んでもよい。
このような温度制御を行うことにより、次の分析動作がより適切な条件で実行され、分析精度および／または分析効率が高まる。
また、分離カラム交換後準備処理の送液工程（図７の小工程「送液」、すなわち送液装置を使用する工程）は、分離カラムの温度制御を行うか否かを決定する工程と、分離カラムの温度制御を行う場合に温度制御パラメタを選択する工程とを含んでもよい。
たとえば、液体クロマトグラフは、分離カラムの温度制御を行うか否かを、新たに設置される分離カラムの種類に応じて決定してもよい。また、分離カラムの温度制御を行う場合には、新たに設置される分離カラムの種類に応じて、温度制御パラメタを選択してもよい。
このような温度制御を行うことにより、次の分析動作がより適切な温度で実行され、分析精度および／または分析効率が高まる。
ステップ２１１の後、液体クロマトグラフは、分離カラム交換後準備処理が終了したか否かを判定し（ステップ２１２）、終了していなければステップ２１２を繰り返す。この時点で、現時刻は図６（ａ）の現時刻６０６となる。分離カラム交換後準備処理が終了すると、液体クロマトグラフは図２の処理を終了する。
なお、ステップ２０３で発生した一時停止処理（新たな分析動作のスケジューリングの禁止）は、図２の処理の終了の際に解除される。図６において、スケジューリング可否６０１は分離カラム１０５ａについて「×」から「○」に変化しており、分離カラム１０５ａについて新たな分析動作のスケジューリングが可能となっている。たとえば、現時刻が図６（ａ）の現時刻６０６から図６（ｂ）の現時刻６１３へと進むにつれ、新たな分析動作６１１がスケジューリングされる。なお、図４および図６から明らかなように、分析動作６１１は、カラム交換動作４０３の後の工程（すなわち新たな分離カラムを流路に接続した後の工程）である。
ここで、分離カラム交換の対象でない流路１０７～１１０（分離カラム１０５ｂ～１０５ｅに係るもの）を用いる分析動作は、分離カラム交換後準備処理より前または後、いずれでも実施可能である。一方で、分離カラム交換の対象である流路１０６（分離カラム１０５ａに係るもの）を用いるプロセスは、分離カラム交換後準備処理より前に実施することができず、分析動作６１１のように、分離カラム交換後準備５０４より後に実施される。このようにすると、分離カラム交換中の流路に対して分析動作がスケジューリングされることを防止できる。
このように、本実施形態に係る液体クロマトグラフの制御方法および液体クロマトグラフによれば、ラピッドＬＣストリーム全体の分析動作及び分析動作のスケジューリングを停止させずに、分離カラムの交換を実施することが可能となる。すなわち、分離カラム交換プロセスと予約済み分析動作との競合を、より容易に回避することができる。
本実施形態に係る液体クロマトグラフの制御方法および液体クロマトグラフによれば、従来の液体クロマトグラフにおける下記のような課題を解決することができる。
従来の自動分析装置では、検体が到着するとその検体に依頼されている分析項目に対してスケジューリングを実施し、この時に決定された動作計画に従って分析動作が行われていく。
液体クロマトグラフィー部（ＬＣ部）にはＨＰＬＣとラピッドＬＣ（Rapid LC）の二種類のストリームが存在し、それぞれ用いられる構成が異なるので，それぞれに適した分離カラム交換のスケジューリングが必要になる。ＨＰＬＣでは、既にスケジューリングされている最後の分析動作の後に分離カラム交換をスケジューリングする方法（追加法）が採用される。
スケジューリング時には、対象の分析項目で使用する各ユニットの使用タイミングや各消耗品の使用量を予約する。装置は、分離カラムの有効期限や残使用回数を管理しているので、分離カラムが使用できなくなるタイミング以降は、対象のストリーム・ラインに対して分析動作を登録しない。
よって、装置判断による分離カラム交換では、分離カラム交換プロセスと予約済み分析動作との競合は発生しない。
一方で、ユーザ判断による分離カラム交換は、対象分離カラムの有効期限や残使用回数に関係なく、ユーザ任意のタイミングで要求される。そのため、分離カラム交換の要求があったときに、対象のストリーム・ラインに既に分析動作が登録されていて、分離カラム交換プロセスと競合する場合がある。
分離カラムはストリーム・ラインの一部であること、分離カラム交換では分析動作と同じユニットを使用することから、対象のストリーム・ラインにおいて分離カラム交換と分析動作を同時に行うことはできない。
このように、従来の技術では、分離カラム交換プロセスと予約済み分析動作との競合回避が困難であるという課題があった。
従って、オペレーション中に分離カラム交換が要求された場合の、分離カラム交換プロセスと予約済み分析動作の競合を避けることが有益である。
本実施形態に係る液体クロマトグラフの制御方法および液体クロマトグラフによれば、分離カラム交換プロセスと予約済み分析動作との競合をより容易に回避することができる。
たとえば、ラピッドＬＣの構成に適した分離カラム交換のスケジューリングにおいて、分析のキャンセルが発生しないスケジューリングが可能となる。このため、検査を止めずに分離カラム交換が可能となる場合があり、検体や消耗品の消費量増加が回避できる場合があり、装置のスループット低下が抑制される場合があり、最終的には患者の待ち時間削減や医療スタッフのスムーズな業務に貢献できる場合がある。
１０１…送液装置
１０２…試料注入部
１０３…流路切替バルブ
１０５（１０５ａ～１０５ｅ）…分離カラム
１０４，１０６～１１０…流路
１１１…流路切替バルブ
１１２…検出器
１１３…送液装置
１１４…流路切替バルブ
１１５…溶媒
３０１…スケジューリング可否
３０２…交換要求
３０３…分析動作
３０５…現時刻
４０２…カラム交換前準備
４０３…カラム交換動作
４０４…分析動作（分離カラム交換の対象でない流路を用いるプロセス）
４０９…現時刻
４１０…現時刻
５０４…分離カラム交換後準備（新たな分離カラムを流路に接続した後の工程）
５０５…分析動作（分離カラム交換の対象でない流路を用いるプロセス）
５０６…現時刻
６０１…スケジューリング可否
６０６…現時刻
６１１…分析動作
６１３…現時刻
本明細書で引用した全ての刊行物、特許および特許出願はそのまま引用により本明細書に組み入れられるものとする。
１０２…試料注入部
１０３…流路切替バルブ
１０５（１０５ａ～１０５ｅ）…分離カラム
１０４，１０６～１１０…流路
１１１…流路切替バルブ
１１２…検出器
１１３…送液装置
１１４…流路切替バルブ
１１５…溶媒
３０１…スケジューリング可否
３０２…交換要求
３０３…分析動作
３０５…現時刻
４０２…カラム交換前準備
４０３…カラム交換動作
４０４…分析動作（分離カラム交換の対象でない流路を用いるプロセス）
４０９…現時刻
４１０…現時刻
５０４…分離カラム交換後準備（新たな分離カラムを流路に接続した後の工程）
５０５…分析動作（分離カラム交換の対象でない流路を用いるプロセス）
５０６…現時刻
６０１…スケジューリング可否
６０６…現時刻
６１１…分析動作
６１３…現時刻
本明細書で引用した全ての刊行物、特許および特許出願はそのまま引用により本明細書に組み入れられるものとする。
Claims (8)
- 送液装置を共有する複数の流路を備え、前記複数の流路のそれぞれに分離カラムが設けられる、液体クロマトグラフの制御方法であって、
前記分離カラムの交換プロセスにおいて、分離カラムを前記流路に接続した後の工程のうち、
‐前記送液装置を使用しない工程は、分離カラム交換の対象でない流路を用いるプロセスと並行に実施されるか、または、当該プロセスと重複しないように実施され、
‐前記送液装置を使用する工程は、前記分離カラム交換の対象でない流路を用いるプロセスと重複しないように実施される、
ように前記液体クロマトグラフを制御することを特徴とする、液体クロマトグラフの制御方法。 - 請求項１に記載の液体クロマトグラフの制御方法であって、
前記分離カラムの交換プロセスにおいて、
‐前記分離カラム交換の対象でない流路を用いるプロセスは、前記送液装置を使用する前記工程より前または後に実施され、
‐前記分離カラム交換の対象である流路を用いるプロセスは、前記送液装置を使用する前記工程より後に実施される、
ことを特徴とする、液体クロマトグラフの制御方法。 - 請求項１に記載の液体クロマトグラフの制御方法であって、送液装置を使用しない前記工程は、分離カラムの交換後に、システム試薬の残量が十分か否かを判定する工程を含むことを特徴とする、液体クロマトグラフの制御方法。
- 請求項１に記載の液体クロマトグラフの制御方法であって、
送液装置を使用する前記工程は、
‐前記分離カラムの交換により新たに設置される分離カラムの種類に応じて、システム試薬の送液条件を決定する工程と、
‐決定された前記送液条件に基づいて、前記新たに設置される分離カラムにシステム試薬を送液する工程と、
を含むことを特徴とする、液体クロマトグラフの制御方法。 - 請求項４に記載の液体クロマトグラフの制御方法であって、
システム試薬の前記送液条件は、複数のパターンとして定義され、
システム試薬の前記送液条件を決定する前記工程において、前記分離カラムの交換により新たに設置される分離カラムの種類に応じて、前記複数のパターンのうちから１つを選択することにより、前記送液条件が決定される、
ことを特徴とする、液体クロマトグラフの制御方法。 - 請求項１に記載の液体クロマトグラフの制御方法であって、送液装置を使用する前記工程は、分離カラムの交換後に、分離カラムが所定の温度になるまで、温度制御を行う工程を含むことを特徴とする、液体クロマトグラフの制御方法。
- 請求項１に記載の液体クロマトグラフの制御方法であって、
送液装置を使用する前記工程は、
‐分離カラムの交換後に、分離カラムの温度制御を行うか否かを決定する工程と、
‐分離カラムの温度制御を行う場合に温度制御パラメタを選択する工程と、
を含むことを特徴とする、液体クロマトグラフの制御方法。 - 送液装置を共有する複数の流路を備え、前記複数の流路のそれぞれに分離カラムが設けられる、液体クロマトグラフであって、
前記分離カラムの交換プロセスにおいて、分離カラムを前記流路に接続した後の工程のうち、
‐前記送液装置を使用しない工程は、分離カラム交換の対象でない流路を用いるプロセスと並行に実施するか、または、当該プロセスと重複しないように実施し、
‐前記送液装置を使用する工程は、前記分離カラム交換の対象でない流路を用いるプロセスと重複しないように実施する、
ことを特徴とする、液体クロマトグラフ。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2022174101 | 2022-10-31 | ||
| JP2022-174101 | 2022-10-31 |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| WO2024095765A1 true WO2024095765A1 (ja) | 2024-05-10 |
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ID=90930361
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PCT/JP2023/037573 WO2024095765A1 (ja) | 2022-10-31 | 2023-10-17 | 液体クロマトグラフの制御方法および液体クロマトグラフ |
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|---|---|
| WO (1) | WO2024095765A1 (ja) |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002530674A (ja) * | 1998-11-20 | 2002-09-17 | セピアテック ジーエムビーエイチ | 物質を並列式の液体クロマトグラフィーで分離する装置および方法 |
| US6641783B1 (en) * | 1999-02-08 | 2003-11-04 | Charles Pidgeon | Chromatographic systems with pre-detector eluent switching |
| JP2013507614A (ja) * | 2009-10-08 | 2013-03-04 | ジーイー・ヘルスケア・リミテッド | マルチストリーム高速液体クロマトグラフィーモジュール |
| JP2017161335A (ja) * | 2016-03-09 | 2017-09-14 | 株式会社島津製作所 | 流体クロマトグラフ |
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-
2023
- 2023-10-17 WO PCT/JP2023/037573 patent/WO2024095765A1/ja unknown
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|---|---|---|---|
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