特許 6392001 分取用液体クロマトグラフ装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6392001

(24)【登録日】2018年8月31日

(45)【発行日】2018年9月19日

(54)【発明の名称】分取用液体クロマトグラフ装置

(51)【国際特許分類】

   G01N 30/80 20060101AFI20180910BHJP

   G01N 30/74 20060101ALI20180910BHJP

   G01N 30/72 20060101ALI20180910BHJP

   G01N 30/62 20060101ALI20180910BHJP

   G01N 30/86 20060101ALI20180910BHJP

【ＦＩ】

   G01N30/80 E

   G01N30/74 E

   G01N30/72 C

   G01N30/62 E

   G01N30/86 D

   G01N30/86 G

【請求項の数】2

【全頁数】8

(21)【出願番号】特願2014-124407(P2014-124407)

(22)【出願日】2014年6月17日

(65)【公開番号】特開2016-3954(P2016-3954A)

(43)【公開日】2016年1月12日

【審査請求日】2017年3月22日

(73)【特許権者】

【識別番号】391048533

【氏名又は名称】山善株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100120019

【弁理士】

【氏名又は名称】八木 敏安

(72)【発明者】

【氏名】大倉 喜八郎

【審査官】 高田 亜希

(56)【参考文献】

【文献】 特開平１１−３０４７８３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００４−３２５２６５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００１−１６５９２２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００７−００３２４１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平１１−２５８２２４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２０１６／００１８３７０（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０１Ｎ ３０／００−３０／９６

Ｇ０１Ｎ ２７／６０−２７／９２

ＪＳＴＰｌｕｓ／ＪＭＥＤＰｌｕｓ／ＪＳＴ７５８０（ＪＤｒｅａｍＩＩＩ）

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

試料中の成分を分離するカラム（Ａ）、カラムからの溶出液を分取する分取手段（Ｂ）、溶出液の検出器（Ｃ）、溶出液の分析手段（Ｄ）、分析結果を表示する表示手段（Ｅ）、表示手段（Ｅ）及びデータ保管手段（Ｇ）を制御する演算制御手段（Ｆ）及びデータを保管するデータ保管手段（Ｇ）を備えた分取用液体カラムクロマトグラフ装置であって、
分析手段（Ｄ）は、溶出液を連続的に定性分析するための少なくとも１の定性分析手段を備え、クロマトグラフと同時に定性分析を行うものであり、データ保管手段（Ｇ）は、少なくとも検出器（Ｃ）による測定結果、分析手段（Ｄ）によって分析された流出液の定性分析データ及び分取手段（Ｂ）により分取された各フラクションの取得位置を保管するものであり、
表示手段（Ｅ）は、検出器（Ｃ）により取得されたクロマトグラム及び分取手段（Ｂ）の取得位置を同時に表示して、各フラクションとクロマトグラムの対応関係を表示するものであり、
上記表示手段（Ｅ）中に示された各フラクションとクロマトグラムの対応関係を利用して観察者の希望によって指定された特定の分取サンプルについて、上記演算制御手段（Ｆ）を利用してデータ保管手段（Ｇ）から選択されたフラクションに含まれる流出量又は取得時間に対応して、当該流出量内又は取得時間内における測定結果を積分又は平均した定性分析データを表示手段（Ｅ）上に表示するものであることを特徴とする分取用液体クロマトグラフ装置。

【請求項2】

定性分析手段は、紫外線吸収、質量分析及びＮＭＲからなる群より選択される少なくとも１である請求項１記載の分取用液体クロマトグラフ装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、液体クロマトグラフ装置に関する。

【背景技術】

【0002】

分取用液体クロマトグラフ装置は、相違する化合物のカラム充填剤中の通過速度の差異を利用したクロマトグラフの原理によって、複数の成分が混在している溶液中の各成分を分離するための装置である。近年はこのような分取用液体クロマトグラフにおいても、機能が高度化・自動化しており、効率よい分取を図るための試みが多くなされている。

【0003】

このような分取用液体クロマトグラフ装置においては、カラムを通過した後の溶出液は一定時間ごとに分取される。このようなフラクション分離を行った場合、分取された各フラクション中の成分がどのようなものであるかは、定性分析を行わなければ明らかとならない。

【0004】

例えば、合成反応を行った後の分離においては、目的とする化合物がいずれのフラクションに存在するか、不純物が混在していないか等を確認するため、分取後のフラクションについての定性分析を行うことが一般的である。
しかし、定性分析のためには、分取されたフラクションの濃度調整等のサンプル調整を行う必要が生じるため、煩雑な手間を要する。

【0005】

ＨＰＬＣ等の分析用のクロマトグラフ装置においては、分取用カラムの後にマススペクトルを設置したＨＰＬＣ−ＭＳが知られている。しかし、一般にこのような装置は、分析を行うための定性分析手段の設置であり、分取用のクロマトグラフ装置において、その他の定性分析手段を設置することは一般的に行われていなかった。

【0006】

また、マススペクトルを分取用のクロマトグラフ装置に設置することは、特許文献１に記載されている。しかしながら、特許文献１は、フラクションの定性データを確認する目的でマススペクトルを設置するものではなく、目的試料を多量に得るためのフラクションコレクタによる分画のタイミングをマススペクトルの結果から得るものである。よって、フラクションの定性データを得るためのものではない。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0007】

【特許文献1】特開２０１２−１９３９９９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0008】

本発明は、上述した問題を解決し、分取と同時に定性分析を行い、得られた定性分析の結果を容易に呼び出したり、フラクションの定性分析結果を算出したりすることができ、これによって分取後の定性分析の手間を省くことで、分取用液体クロマトグラフ装置による分取の労力を低減することを目的とするものである。

【課題を解決するための手段】

【0009】

本発明は、試料中の成分を分離するカラム（Ａ）、カラムからの溶出液を分取する分取手段（Ｂ）、溶出液の検出器（Ｃ）、溶出液の分析手段（Ｄ）、分析結果を表示する表示手段（Ｅ）、表示手段（Ｅ）及びデータ保管手段（Ｇ）を制御する演算制御手段（Ｆ）及びデータを保管するデータ保管手段（Ｇ）を備えた分取用液体カラムクロマトグラフ装置であって、分析手段（Ｄ）は、溶出液を連続的に定性分析するための少なくとも１の定性分析手段を備え、クロマトグラフと同時に定性分析を行うものであり、データ保管手段（Ｇ）は、少なくとも検出器（Ｃ）による測定結果、分析手段（Ｄ）によって分析された流出液の定性分析データ及び分取手段（Ｂ）により分取された各フラクションの取得位置を保管するものであり、表示手段（Ｅ）は、検出器（Ｃ）により取得されたクロマトグラム及び分取手段（Ｂ）の取得位置を同時に表示して、各フラクションとクロマトグラムの対応関係を表示するものであり、上記表示手段（Ｅ）中に示された各フラクションとクロマトグラムの対応関係を利用して観察者の希望によって指定された特定の分取サンプルについて、上記演算制御手段（Ｆ）を利用してデータ保管手段（Ｇ）から選択されたフラクションに含まれる流出量又は取得時間に対応して、当該流出量内又は取得時間内における測定結果を積分又は平均した定性分析データ定性分析データを表示手段（Ｅ）上に表示するものであることを特徴とする分取用液体クロマトグラフ装置である。

【0010】

上記定性分析手段は、紫外線吸収、質量分析及びＮＭＲからなる群より選択される少なくとも１であることが好ましい。

【発明の効果】

【0011】

本発明によると、分取用液体クロマトグラフを行うと同時に、連続的な定性データを得ることができ、更に、このような定性データをクロマトグラフによる分離・分取と容易に対応させることができる。このため、分取した各フラクションの定性分析を改めて行う必要がなく、研究開発における分離操作の労力を大きく軽減することができる。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】本発明の分取用液体クロマトグラフ装置の構成の一例を示す模式図である。

【図2】本発明の分取用液体クロマトフラフ装置の画像表示装置における表示の一例を示す図である。

【図3】本発明の分取用液体クロマトフラフ装置の画像表示装置における表示の一例において、定性分析データを表示した状態を示す図である。

【図4】本発明の分取用液体クロマトフラフ装置の画像表示装置における表示の一例において、定性分析データを表示した状態を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0013】

本発明の分取用液体クロマトグラフ装置は、試料中の成分を分離するカラム（Ａ）、カラムからの溶出液を分取する分取手段（Ｂ）、溶出液の検出器（Ｃ）、溶出液の分析手段（Ｄ）を備えたものである。

【0014】

更に、上述した（Ａ）〜（Ｄ）を有する分取用液体クロマトグラフ装置を制御するために、分析結果を表示する表示手段（Ｅ）、表示手段を制御する演算制御手段（Ｆ）及びデータを保管するデータ保管手段（Ｇ）を有するものである。これらの（Ｅ）〜（Ｇ）については、以下で詳述する目的を達成するための演算・制御・データ保管・表示等を行うことができるプログラムを保存したパーソナルコンピュータ等とすることができる。

【0015】

これらのうち、試料中の成分を分離するカラム（Ａ）は、特に限定されず、分取用液体クロマトグラフ装置で使用される任意のものを使用することができる。

【0016】

上記カラムからの溶出液を分取する分取手段（Ｂ）は特に限定されず、手動で分取するものであっても、自動でプログラムに従ってフラクションを変更させながら分取するフラクションコレクタであってもよい。

【0017】

本発明の液体クロマトグラフ装置は、検出器（Ｃ）を備える。上記分取手段（Ｂ）としてフラクションコレクタを使用する場合、以下で詳述する検出器（Ｃ）により溶出液中に溶解した成分の有無を確認し、溶解成分が存在する溶出液のみをフラクションとして取得し、溶解成分が存在しない場合は廃棄するものであってもよい。このようなシステムとしては、公知のものを使用することができる。

【0018】

本発明の液体クロマトグラフ装置は、検出器（Ｃ）を備えるものである。すなわち、検出器（Ｃ）によって、溶出液中に溶解成分が存在するか否かを測定し、これによって溶解成分の溶出位置を確認しながら、クロマトグラフを行うことが好ましい。当該検出器は、各種クロマトグラフ装置において汎用されているものを使用することができ、紫外線吸収、示差屈折率、蒸発散乱光、質量分析及び円偏光二色性からなる群より選択されるものを使用することができる。

【0019】

なお、当該検出器（Ｃ）としての機能を以下で詳述する溶出液の分析手段（Ｄ）によって行ってもよいし、溶出液の分析手段（Ｄ）とは別に、検出器（Ｃ）を設けてもよい。なお、以下で詳述する分析手段（Ｄ）は、定性分析を行う手段であるから、目的化合物がどのような化合物であるかを明らかにできるような分析であることが必要であるが、上記検出器は、溶出成分の有無のみが確認できればよいから、このような目的に適した形での分析を行えばよい。
上記検出器（Ｃ）によって行われた測定結果も、データ保管手段（Ｇ）に送られ、保管される。

【0020】

本発明においては、カラム（Ａ）を通過した溶出液は、分取手段（Ｂ）によって分取され、フラクション１，２，３・・・といった単一又は複数のフラクションとして取得される。フラクションの取得は、上述したように自動的に行われる場合と手動によって行われる場合とがあるが、いずれの場合であっても各フラクションは、それを取得した流出時間又は流出量等の取得を示す情報と関係づけられ、当該データがデータ保管手段（Ｇ）において保管される。

【0021】

例えば、フラクション１は流出開始０〜１０秒までのフラクション、フラクション２は流出開始１〜２分までのフラクションといったように、それぞれを取得した流出時間と関連付けたり、フラクション１は流出開始０〜５ｍｌ、フラクション２は流出開始５〜１０ｍｌといった流出量と関連付けたりしたフラクションデータとし、これがデータ保管手段（Ｇ）に保管される。

【0022】

本発明の分取用液体クロマトグラフ装置は、表示手段（Ｅ）において上記検出器（Ｃ）による検出結果と分取手段（Ｂ）によるフラクションデータとを重ねて表示しながら行うものである。このような画面の表示状態を図２に示した。

【0023】

図２においては、検出器（Ｃ）による測定結果５１、フラクションデータ５２，５３とが画面上に表示された状態を表している。
図２においては横軸に時間または流出量が示され、縦軸において検出器の検出結果が表示される。更に、これらは共通の横軸に対応する形で分取手段（Ｂ）によるフラクションデータ（すなわち、各フラクションの取得位置）が表示されている。このような画面を参照することで、各フラクションが検出器（Ｃ）のどのピークに対応しているかを瞬時に確認することができる。このため、以下で行う分析手段（Ｄ）の結果をフラクションと対応させる場合に、正確にフラクション内の化合物の分析を行うことができる。

【0024】

さらに、フラクションデータ５２においては、取得した各フラクションがどのような時間又は流出量において取得されたかが示されている。このような図２から、各フラクションがどの流出ピークに対応しているか、測定しながら確認することができる。
フラクションデータ５３は、これまで取得されたフラクションの数とそれぞれの取得溶液量が示されたものである。

【0025】

本発明の分取用液体クロマトグラフ装置においては、分析手段（Ｄ）として、溶出液を連続的に定性分析するための少なくとも１の定性分析手段を備えるものである。すなわち、流出液について、連続的に定性分析を行い、得られたデータをデータ保管手段（Ｇ）において保存するものである。

【0026】

上記分析手段（Ｄ）は、分離対象となる化合物を定性分析し、目的とする化合物が分離されていることを確認できるような分析手段であれば特に限定されず、例えば、紫外線吸収、質量分析、核磁気共鳴（ＮＭＲ）を挙げることができる。これらの２以上を備えたものであってもよい。当該定性分析は、対象物が目的物であることと、観察者が望んでいる程度の純度で対象物が分離されていることが確認できるような程度の分析を行うことが必要である。

【0027】

例えば、紫外線吸収を行う場合であれば、単一波長の吸光度を測定するのではなく、幅広いレンジの波長での紫外線吸収を測定する。このようにすることで、吸収パターンを確認することで、目的とする化合物が所定のフラクション中に高濃度で存在するか否かを容易に判断することができる。

【0028】

また、マススペクトルであれば、分子量の測定を行ったチャートを作成することが必要となる。これによって、上述した紫外線吸収と同様、対象となる物質が同定でき、不純物の存在についても確認することができる。

【0029】

更に、近年は、ＮＭＲの分析手法が向上しており、各種のクロマトグラフにおいて検出手段としてＮＭＲを接続する試みがなされている。これらの公知の手法を本発明にも適用し、分離後の溶出液に対してＮＭＲの測定を連続的に行うものであってもよい。

【0030】

なお、分析手段（Ｄ）による分析は、紫外線吸収等のように、分析によって分解を生じることのない分析手段の場合は、流出ライン上に設置し、分析を終えた流出液はそのままフラクション中に流入するようにすればよいし、質量分析等のように、分析によってサンプルが分解する分析方法の場合は、流出液の一部を測定ラインに導入し、連続的に測定すればよい。

【0031】

これらの分析手段（Ｄ）を構成する分析装置は、それぞれが市販されているものであり、これらを分取用液体クロマトグラフ装置と組み合わせ、制御プログラムを保存したコンピュータを設けることで全体を一体化して使用することができる。

【0032】

本発明の分取用液体クロマトグラフ装置は上述したような構成を有するものであるから、図２に示したような画面表示において、観察者は検出器（Ｃ）のデータ及びフラクションデータを参照しつつ、分析手段（Ｄ）によって得られた定性分析データが必要な位置を指定する。このようにして観察者が指定した定性分析データを表示手段（Ｅ）に表示する。

【0033】

観察者がこのような位置指定を行うことで、簡便に目的とする定性分析データを得ることができ、分取型液体クロマトグラフ装置による分取の際の分析データの取得をきわめて効率よく、かつ、正確に行うことができる。

【0034】

観察者による定性分析データ取得位置の指定は、特定の点における測定結果であってもよいし、特定の範囲内の測定結果の積分値又は平均値であってもよい。積分値又は平均値とすると、特定した範囲内全体の組成を反映したものとなることで好ましい。積分値又は平均値とすることで、例えば、特定のフラクションの組成に対応した測定データとなる点でより好ましい。

【0035】

観察者による指示は、特に限定されず、例えば、検出器による測定結果の特定の点を指定すれば、その時点での分析手段（Ｄ）による分析結果を画面に表示することができる。

【0036】

更に、図３に示したように、フラクション情報において示された特定のフラクション６１を指定すると、当該フラクション６１に対応した分析結果６２を画面に表示する。この場合、表示するデータは、フラクションにおける代表的な測定値としてもよいし、フラクション情報からフラクションに含まれる取得時間に対応して、当該取得時間内における測定結果の積分値又は平均値を表示するものであってもよい。

【0037】

更には、図4に示したように、観察者が観察範囲７１をクロマトグラムに基づいて指定し、当該範囲内の分析手段（Ｄ）による分析結果の積分値又は平均値を定性分析結果７４として表示するものであってもよい。また、このような方法で観察を行った場合に対応するフラクションが７３であることも容易に知ることができる。

【0038】

このようにして図３、４の右側の図に表示された定性分析結果を見れば、観察者は目的とする物質が取得されているか、あるいは、不純物が存在していないかが確認でき、確認のための定性分析の作業が不要となる。更に、予想外のピークが存在する場合、その予想外のピークがどのような化合物に由来するものであるか判断するための定性データを得ることができる。

【0039】

図１において、本発明の分取用液体クロマトグラフ装置の一例を模式図として示した。なお、本発明は図１に示されたものに限定されるものではない。図１においては、カラム１から流出した流出液は、検出器３によって、溶解成分の有無が確認され、この測定結果は、データを保管するデータ保管手段（Ｇ）において保管され、測定と同時に表示手段（Ｅ）に表示される。

【0040】

検出器を出た流出液のうち、一部が定性分析手段４に送られ、定性分析が行われる。その結果が、データ保管手段（Ｇ）において保管される。

【0041】

図１の例においては、検出器３を出た流出液は、フラクションコレクタ２に送られ、検出器３の測定結果を参照して、必要部分のみがフラクションとして取得され、不要な部分は、排水管１５を通じて排出される。また、フラクションコレクタ２におけるフラクションデータはデータ保管手段（Ｇ）において保管され、測定と同時に表示手段（Ｅ）に表示される。

【0042】

このようにして得られ、データ保管手段（Ｇ）において保管されたデータについて、必要に応じて演算制御手段（Ｆ）を利用して、表示手段（Ｅ）にデータ保管手段（Ｇ）に保管されたデータを表示させることによって、上述した本発明の目的を達成することができる。

【産業上の利用可能性】

【0043】

本発明の分取用液体クロマトグラフ装置によって、分取と同時にフラクションの定性分析を行うことができる。これによって、研究開発において、分取後にフラクションの定性分析を改めて行う必要がなく、分離における作業を省略することができ、研究開発をより効率的に行うことができるものである。

【符号の説明】

【0044】

１カラム
２フラクションコレクタ
３検出器
４定性分析手段
５制御装置
１１溶離液
１２インジェクタ
１３ポンプ
１４液体センサ
１５排水管
５１、７２クロマトグラム
５２フラクションデータ
６１選択したフラクション
６２、７４表示手段に表示された定性分析データ
７１クロマトグラムから選択した定性分析データ取得範囲
７３定性分析データ取得範囲に対応するフラクション

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】