特許 6827452 高速起動イオンクロマトグラフィシステム及び方法

(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】6827452

(24)【登録日】2021年1月21日

(45)【発行日】2021年2月10日

(54)【発明の名称】高速起動イオンクロマトグラフィシステム及び方法

(51)【国際特許分類】

   G01N 30/26 20060101AFI20210128BHJP

   B01J 41/20 20060101ALI20210128BHJP

   B01J 39/26 20060101ALI20210128BHJP

   B01D 15/16 20060101ALI20210128BHJP

   B01D 15/36 20060101ALI20210128BHJP

   G01N 30/02 20060101ALI20210128BHJP

【ＦＩ】

   G01N30/26 E

   B01J41/20

   B01J39/26

   B01D15/16

   B01D15/36

   G01N30/02 E

   G01N30/02 B

【請求項の数】23

【外国語出願】

【全頁数】36

(21)【出願番号】特願2018-191487(P2018-191487)

(22)【出願日】2018年10月10日

(65)【公開番号】特開2019-70649(P2019-70649A)

(43)【公開日】2019年5月9日

【審査請求日】2018年12月13日

(31)【優先権主張番号】15/729,480

(32)【優先日】2017年10月10日

(33)【優先権主張国】US

(73)【特許権者】

【識別番号】591025358

【氏名又は名称】ダイオネックス コーポレイション

(74)【代理人】

【識別番号】100094569

【弁理士】

【氏名又は名称】田中 伸一郎

(74)【代理人】

【識別番号】100088694

【弁理士】

【氏名又は名称】弟子丸 健

(74)【代理人】

【識別番号】100103610

【弁理士】

【氏名又は名称】▲吉▼田 和彦

(74)【代理人】

【識別番号】100095898

【弁理士】

【氏名又は名称】松下 満

(74)【代理人】

【識別番号】100098475

【弁理士】

【氏名又は名称】倉澤 伊知郎

(74)【代理人】

【識別番号】100130937

【弁理士】

【氏名又は名称】山本 泰史

(72)【発明者】

【氏名】カンナン スリニヴァサン

(72)【発明者】

【氏名】ムリナル セングプタ

(72)【発明者】

【氏名】ヤン リウ

(72)【発明者】

【氏名】クリストファー エイ ポール

(72)【発明者】

【氏名】ネボイサ アヴダロヴィッチ

【審査官】 黒田 浩一

(56)【参考文献】

【文献】 特表２００１−５２０７５２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特表２０１１−５０４４１１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特表２００８−５２０９６０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２００５／００５１４８５（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 欧州特許出願公開第０２８８１４９６（ＥＰ，Ａ１）

【文献】 米国特許出願公開第２０１３／０２２０８１４（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０１Ｎ ３０／００−３０／９６

Ｂ０１Ｊ ２０／２８１−２０／２９２

Ｂ０１Ｄ １５／３６

Ｂ０１Ｄ １５／３６

Ｂ０１Ｊ ３９／２６

Ｂ０１Ｊ ４１／２０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

イオン交換クロマトグラフィシステムのイオン交換バリアを介する溶離剤の移行を抑制する方法であって、前記方法が、
第１の電極及び第２の電極にわたって電圧または電流を印加する印加ステップであって、前記電圧または電流が第１の極性を有し、前記第１の電極が前記イオン交換バリアの第１の側に配置され、前記第２の電極が前記イオン交換バリアの第２の側に配置され、前記第１の極性を有する印加された前記電圧または電流が、前記第２の電極で溶離剤イオンを電解的に生成し、前記イオン交換バリアを介する前記第１の側から前記第２の側への溶離剤対イオンの移行を促進する第１の電界を生成し、前記溶離剤対イオン及び溶離剤イオンが組み合わさって前記溶離剤を形成する、前記印加ステップと、
前記電圧または電流の極性を前記第１の極性から第２の極性に選択的に反転させて、前記イオン交換バリアを介する前記第１の側から前記第２の側への液体イオン源内の前記溶離剤の移行を抑制する第２の電界を生成するステップと、を含み、
前記第１の極性を有する電圧または電流は、液体が前記第２の側の溶離剤生成チャンバを通って流れる間に印加され、前記第２の極性を有する電圧または電流は、液体の流れが停止している間に印加される、方法。

【請求項2】

前記第１の電極が、前記イオン交換バリアの前記第１の側でイオン源リザーバ内に配置された液体イオン源と電気的に接続し、
前記溶離剤対イオンが、前記液体イオン源内に配置され、
前記第２の電極が、前記イオン交換バリアの前記第２の側で溶離剤生成チャンバ内に配置された液体と電気的に接続し、
前記第１の極性を有する印加された前記電圧または電流が、前記第１の電界を生成して、前記イオン交換バリアを介して前記第２の電極に向かう前記対イオンの移行を促進し、
前記第２の極性を有する印加された前記電圧または電流が、前記第２の電界を生成して、前記第２の電極に向かう前記溶離剤の移行を抑制する、請求項１に記載の方法。

【請求項3】

前記第１の極性を有する前記電圧または電流が、前記第１の電極をアノードとして機能させ、前記第２の電極をカソードとして機能させ、
前記第２の極性を有する前記電圧または電流が、前記第１の電極をカソードとして機能させ、前記第２の電極をアノードとして機能させ、
前記イオン交換バリアが、カチオン交換バリアを含む、請求項２に記載の方法。

【請求項4】

前記第１の極性を有する印加された前記電圧または電流が、前記第１の電極でヒドロニウムイオン，前記第２の電極で水酸化物イオンを電解的に生成する、請求項３に記載の方法。

【請求項5】

前記第２の極性を有する印加された前記電圧または電流が、前記第２の電極でヒドロニウムイオンを、前記第１の電極で水酸化物イオンを電解的に生成する、請求項４に記載の方法。

【請求項6】

前記第１の極性を有する前記電圧または電流が、前記第１の電極をカソードとして機能させ、前記第２の電極をアノードとして機能させ、
前記第２の極性を有する前記電圧または電流が、前記第１の電極をアノードとして機能させ、前記第２の電極をカソードとして機能させ、
前記イオン交換バリアが、アニオン交換バリアを含む、請求項２に記載の方法。

【請求項7】

前記第１の極性を有する印加された前記電圧または電流が、前記第２の電極でヒドロニウムイオンを、前記第１の電極で水酸化物イオンを電解的に生成する、請求項６に記載の方法。

【請求項8】

前記第２の極性を有する印加された前記電圧または電流が、前記第１の電極でヒドロニウムイオンを、前記第２の電極で水酸化物イオンを電解的に生成する、請求項７に記載の方法。

【請求項9】

前記イオン交換バリアが、イオン輸送ブリッジを提供しながら液体流を実質的に阻止する、請求項１に記載の方法。

【請求項10】

前記イオン交換バリアを介する前記第１の側から前記第２の側への前記溶離剤の移行を抑制することが、前記第２の側で前記溶離剤の蓄積を抑制する、請求項１に記載の方法。

【請求項11】

前記電圧または電流の極性を前記第２の極性から前記第１の極性に選択的に反転させるステップを更に含む、請求項１に記載の方法。

【請求項12】

前記電圧または電流の極性を前記第１の極性から第２の極性に選択的に反転させる前記ステップと、前記電圧または電流の極性を前記第２の極性から前記第１の極性に選択的に反転させる前記ステップとの間で第１の期間だけ待機するステップを更に含む、請求項１１に記載の方法。

【請求項13】

前記第１の期間が、約４時間以上である、請求項１２に記載の方法。

【請求項14】

自動起動手順を開始するステップを更に含み、前記自動起動手順が、第２の期間にわたって行われる、請求項１２に記載の方法。

【請求項15】

平衡化の手順を開始するステップを更に含み、前記平衡化が第３の期間にわたって行われる、請求項１４に記載の方法。

【請求項16】

前記第３の期間が、約６０分以下である、請求項１５に記載の方法。

【請求項17】

溶離剤生成チャンバ内で溶離剤の蓄積を抑制する方法であって、
前記方法が、溶離剤生成モジュールを提供するかまたは得るステップを含み、
前記溶離剤生成モジュールが、
イオン交換バリアと、
前記バリアの第１の側に配置されたイオン源リザーバであって、前記イオン源リザーバがその中に配置された液体イオン源を有し、前記液体イオン源が前記溶離剤を含む、イオン源リザーバと、
前記液体イオン源と電気的に接続された第１の電極と、
前記バリアの第２の側に配置された溶離剤生成チャンバであって、前記バリアが前記溶離剤生成チャンバと前記イオン源リザーバとの間の液体流を実質的に阻止し、前記溶離剤生成チャンバが、その中に配置された水性流体を有する、溶離剤生成チャンバと、
前記水性流体と電気的に接続された第２の電極と、を含み、
前記方法が、前記第１及び第２の電極にわたって電圧または電流を印加する印加ステップであって、前記電圧または電流が第１の極性を有し、前記水性流体が前記溶離剤生成チャンバを通って流れていない間、前記第１の極性を有する印加された前記電圧または電極が、前記イオン交換バリアを介する前記第１の側から前記第２の側への前記溶離剤の移行を抑制する第１の電界を生成する、前記印加ステップと、
溶離剤生成チャンバを通る前記水性流体の流れを開始させるステップと、
前記電圧または電流の極性を前記第１の極性から第２の極性に選択的に反転させるステップであって、前記第２の極性を有する前記電圧または電流が、前記バリアを介する前記第１の側から前記第２の側への種イオンの移行を促進する第２の電界を生成する、反転させるステップと、を更に含む、方法。

【請求項18】

前記イオン交換バリアを介する前記第１の側から前記第２の側への溶離剤イオンの移行の抑制が、前記第２の側での前記溶離剤の蓄積を抑制する、請求項１７に記載の方法。

【請求項19】

前記第１の電界が、前記水性流体の水分子を解離して、
ＯＨ^-イオン、または
Ｈ⁺もしくはＨ₃Ｏ⁺イオン、
を形成する、請求項１７に記載の方法。

【請求項20】

前記溶離剤生成モジュールをある期間にわたって平衡化するステップを更に含み、
前記期間が、約６０分以下である、請求項１９に記載の方法。

【請求項21】

前記電圧または電流の極性を前記第１の極性から前記第２の極性に選択的に反転させる前記ステップが、受動またはシャットダウンモードの間に行われる、請求項１に記載の方法。

【請求項22】

前記第２の電界が、前記イオン交換バリアを介する前記第１の側から前記第２の側への前記溶離剤対イオンの移行を抑制する、請求項１に記載の方法。

【請求項23】

溶離剤生成器を出荷する方法であって、前記溶離剤生成器が、
イオン源リザーバ内に配置された液体イオン源と電気的に接続された第１の電極であって、前記液体イオン源が種イオンを含有する、第１の電極と、
溶離剤生成チャンバ内に配置された液体と電気的に接続された第２の電極と、
イオン交換バリアであって、第１の極性を有する電圧または電流が前記第１及び第２の電極にわたって印加された場合に、前記イオン源内の溶離剤対イオンが前記イオン交換バリアを介して前記液体中に導入されるように、かつ第２の極性を有する電圧または電流が前記第１及び第２の電極にわたって印加された場合に、前記イオン源内の溶離剤が前記イオン交換バリアを介して前記液体中に移行することが抑制されるように、前記イオン源リザーバと前記溶離剤生成チャンバとの間に配置された、イオン交換バリアと、
前記第１の電極及び前記第２の電極に電気的に結合されたバッテリーであって、前記バッテリーが前記第２の極性を有する前記電圧または電流を印加する、バッテリーと、を含み、前記方法が、
前記溶離剤生成器を製造現場から受領現場に輸送するステップと、
前記溶離剤生成器の輸送中に前記溶離剤生成器に前記第２の極性を有する電圧または電流を印加するステップと、を含む、方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

関連出願の相互参照該当なし。

【0002】

本開示は、概して、特にクロマトグラフィ溶離剤として使用するための、特に高純度の酸または塩基を生成するための溶離剤生成装置において、イオン交換バリアを横切る溶離剤及び／またはイオンの移行を抑制するためのシステム及び方法、ならびに器械を使用する方法に関する。

【背景技術】

【0003】

液体クロマトグラフィシステムでは、分離されるべき多数の成分を含有する試料は、典型的にはカラムまたはカートリッジ中に配置されたイオン交換樹脂床などのクロマトグラフィ分離器に移動される。試料成分は、イオン性溶液などの溶離剤を用いて溶離により床から分離される。液体クロマトグラフィの１つの有効な形態はイオンクロマトグラフィと称される。この技術では、試料溶液中の検出されるべきイオン分析物は、分離器に結合され、洗浄され、しばしば酸または塩基を含有する溶離剤を使用して溶離され、サプレッサに移動され、典型的には電気伝導度検出器によって検出される。サプレッサでは、電解質溶離剤の電気伝導度は抑制されるが、分離されたイオン分析物のそれは抑制されないので、後者は伝導度検出器によって検出され得る。この技術は、米国特許第４，９９９，０９８号、第６，０７７，４３４号、及び第６，３２８，８８５号に詳細に記載されており、これらの各々の全体は、特定の参照により本明細書に組み込まれる。

【0004】

イオンクロマトグラフィ用の溶離剤は、既定の濃度で高純度の溶離剤を生成し得る溶離剤生成機で生成され得る。制御された正確な量の電流が印加されて、水を電解して水酸化物及びヒドロニウムイオンを生成し得る。溶離剤の生成は、濃縮された酸及び塩基から溶離剤を手動で調製する必要性を回避するので望ましい。しばしば、溶離剤の手動調製は労働集約的であり、有害な化学物質での作業を伴う。溶離剤生成器は、使用者が添加した試薬のみが脱イオン水であり、溶離剤生成カートリッジに圧送されるように構成され得る。更に、計器ポンプの封止及びピストンは、塩析し得かつ溶液から出得る酸及び塩基の代わりに脱イオン水と接触するだけであるため、ポンプ全体のメンテナンスが大幅に低減される。また、溶離剤生成器は、イオンクロマトグラフィシステムで使用する直前に溶離剤を生成するので、これは周囲空気からの二酸化炭素などの汚染物質が溶離剤に混入する可能性が低減することを留意することは価値がある。溶離剤生成器の例が米国特許第６，２２５，１２９号に記載されており、その全体は特定の参照により本明細書に組み込まれる。そのような技術は、クロマトグラフィ、具体的にはイオンクロマトグラフィ、及びフローインジェクション分析などのような酸または塩基を使用する他の分析用途に適用可能である。

【0005】

既存の分析物検出システムの１つの欠点は、所定の状況下で、溶離剤生成器（例えば、イオン交換クロマトグラフィシステムの部材）及び関連システムが、分析物イオンが同定及び／または定量化のために処理される（例えば、注入される）前に相当な量の起動及び／または平衡化時間を必要とし得ることである。そのような起動及び／または平衡化時間は、分析者の時間の非効率的な使用をもたらす。したがって、溶離剤生成器及び関連システムの起動及び／または平衡化時間を短縮することで分析者が一日当たりより多くの試料を処理できるようにするためのシステム及び方法を提供することが有益であろう。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

溶離剤生成システムは、イオン源（例えば、流体イオン源または溶液）を含有するイオン源リザーバを有する溶離剤生成器カートリッジを含む。イオン源及び／またはリザーバは、通常、高濃度（例えば、典型的には約２〜４Ｎ）の溶離剤対イオンを含有する。溶離剤生成器カートリッジはまた、溶離剤生成チャンバと、イオン源リザーバと溶離剤生成チャンバとの間に配置された少なくともイオン交換バリアと、を含む。イオン交換バリアは、液体流を実質的に阻止することができ、一般に、イオン交換バリアを介する一方のイオンタイプ（すなわち、陽または陰であるが両方ではない）を通過させる一方で、源リザーバから生成器チャンバへの溶離剤対イオンの輸送を可能にするイオン輸送ブリッジを提供する。したがって、溶離剤生成チャンバは、イオン交換バリアによってイオン源リザーバから隔離されるかまたは流体的に分離される。そのシステムはまた、イオン源リザーバ内に配置されたイオン源と物理的及び／または電気的に接続された源電極と、溶離剤生成チャンバ及び／またはその中に配置された液体（例えば、脱イオン水などの水）と物理的及び／または電気的に接続された生成器電極と、を含む。いくつかの実施形態では、電極（複数可）は有孔プラチナから作製され得る。

【0007】

カチオン性水酸化物溶離剤生成の動作中、例えば、液体ストリームは、生成器電極と接続するように溶離剤生成チャンバを通って流れる。イオン源リザーバは、ＫＯＨ、ＮａＯＨ、ＬｉＯＨなどの高濃度の水酸化物溶液を含有し得る。電極間に印加される第１の極性を有する電圧（または電極間の第１の方向の電流または電荷流）に応答して、生成器電極は、水分離反応により溶離剤生成チャンバで溶離イオン（例えば、ＯＨ^-）を生成し得る。同様に、源電極は、第１の極性の電圧（または第１の方向の電流または電荷流）に応答して水分解反応によりイオン源リザーバでヒドロニウム（すなわち、Ｈ₃Ｏ⁺）またはＨ⁺を生成し得る。生成されたヒドロニウムは、リザーバ内に存在する水酸化物と反応して水を生成する。これは過剰な電荷を生成するが、それは、その時にアニオンと比較して過剰のカチオンが存在し、これにより過剰のカチオンを放出する結果となるからである。それ故、イオン源リザーバと溶離剤生成チャンバとの間に電界を生成すると、膜を横切って源リザーバからの溶離剤対イオン（例えば、Ｋ⁺、Ｎａ⁺、Ｌｉ⁺など）の生成チャンバへの輸送を導入（または促進）し、そこで対イオンは生成された溶離剤イオン（例えば、ＯＨ^-）と組み合わさって溶離剤（例えば、ＫＯＨ、ＮａＯＨ、ＬｉＯＨなど）を形成する。生成された溶離剤は、カートリッジからのストリーム流によって、１つ以上の更なる処理部材（例えば、連続再生トラップカラム（ＣＲ−ＴＣ）などのトラップカラム、脱ガス器、コイルなどの背圧制御要素、注入器、ガードカラムなど）を介して、最終的に分析クロマトグラフィカラムに送られて、目的の保持された分析物分子を溶離する。

【0008】

しかしながら、停止時間中に、システムが受動またはシャットダウンモードにあるとき、または電源オフになっているときは、ストリーム流も外部印加電圧（または電流）も動作しない。停止時間モードは、分析者の仕事シフトの終了時にイオンクロマトグラフィシステムの電源が切られている期間、または長期間（例えば、週末）追加の試料を分析する予定がないことを表すことに留意することは価値がある。この停止時間モードでは、脱イオン水は溶離剤生成チャンバを介して圧送されない。出願人は、多くの分析研究所が、電気のコストを削減するために試料を分析しない時にイオンクロマトグラフィシステムの電源を切る方が望ましいと考えている。一実施形態では、イオンクロマトグラフィシステムの電源を切ることは、ポンプ、サプレッサ、及び検出器に電気を印加しないことを含み得る。この停止時間の間、イオン交換膜は、イオン源リザーバ内の溶離剤をリザーバから生成チャンバ内に受動的に拡散させることができる（例えば、濃度差による平衡に向かう受動的な拡散速度で）。溶離剤は、正味中性電荷を有する一対のイオン（例えば、Ｋ⁺ＯＨ^-）を有し得、濃度勾配に基づいてイオン交換膜を介して徐々に拡散し得る。

【0009】

生成チャンバを介する流体の流れがない長期間（例えば、数時間、数日、数週など）にわたって、休止チャンバ内のイオンの濃度は、実質的にリザーバ内のイオンの濃度と類似し得るかまたはそうなり得る。例えば、いくつかのシステム（またはカートリッジ）では、リザーバのチャンバに対する体積比は、休止チャンバ（またはそこに配置された脱イオン水などの静止液体）中のイオンの濃度を約２〜４Ｎとするのに実質的に十分である。いかなる理論にも拘束されることなく、源リザーバ及び生成チャンバの両方で濃度が等しくなると、受動的拡散は停止する。受動拡散は、生成チャンバ内の液体が静止しているより長い期間にわたってイオン源チャンバからのイオンのかなりの量の漏れを引き起こし得る。受動拡散とは対照的に、いかなる理論にも束縛されることなく、第１及び第２の電極間で生成する電界は、一方の電荷のイオンをイオン交換膜を介して能動的に輸送することができ、場合によっては受動拡散よりもはるかに速い速度で輸送することができる。受動拡散の影響は、一般に、流速の低下に伴って及び生成チャンバ内の液体が静止している時に増加する。

【0010】

流れを確立することによってシステムを再始動すると、濃縮イオンプラグ（またはスラグ）、すなわち、高イオン濃度を有する静止液体が生成チャンバ及び／またはカートリッジから、及び更なる処理部材（複数可）及び／またはクロマトグラフィカラムを介して流れる。高濃度プラグがシステムを介して移動すると、イオンクロマトグラフに複数の問題を引き起こす。例えば、システムを最適レベルで動作させて同定及び／または定量化のために分析物イオンを処理（例えば、注入）する前に、システムの配管部材（例えば、ライン、バルブなど）から大きな濃度勾配を一掃するかまたは洗い流さなければならない。システムの配管部材を一掃することまたは洗い流すことは、時間がかかる場合があり、作業員または使用者による追加的監視を必要とする場合がある。その問題はシステムの流速が低い場合により悪い。代替的に、または加えて、カラムは、安定した低いベースラインの読みに到達するために追加の平衡化時間を必要とする場合があり、及び／またはカラムの平衡が他の方法で影響される場合がある。代替的に、または加えて、（溶離剤生成器の下流のラインの）イオンサプレッサの容量は、高イオン濃度プラグによって使い尽くされる場合があり、サプレッサの追加の再生時間を必要とする。全体として、高濃度プラグの影響は、分析物イオン処理中の最適なクロマトグラフィ動作に必要とされる追加されたシステム平衡化時間を含む。この追加の時間は、追加の労力及び動作コストにつながる。

【課題を解決するための手段】

【0011】

本開示は、電極間に外部印加電流または電圧がないときに溶離剤生成器休止の時間中の受動的な溶離剤及び／またはイオンの拡散に対する解決策を提供することによって前述の問題の１つ以上を解決する。いくつかの実施形態は、溶離剤生成チャンバ内で種イオンの蓄積を抑制するためのシステム及び方法を含み得る。特に、本開示は停止時間中または停止時間もしくはアイドルシステムモード（複数可）において、反転バイアス電圧（または電流）を溶離剤生成器（ＥＧ）部材（またはカートリッジ）にまたはそれを横切って印加することによって、イオンクロマトグラフィ（ＩＣ）システム（例えば、イオン交換クロマトグラフィシステム）における延長された起動及び／または平衡化時間の問題を解決する。反転電圧バイアス（または電流）は、源リザーバから生成チャンバへのイオン交換膜を横切る溶離剤（例えば、ＫＯＨ）及び／または溶離剤対イオン（例えば、Ｋ⁺）の移行を阻止する電界を生成し、好ましくはそれによって生成チャンバにおける溶離剤対イオン及び／または溶離剤の蓄積を少なくとも部分的に抑制する。

【0012】

本開示の少なくとも１つの実施形態では、溶離剤及び／または溶離剤対イオンの移行及び／または蓄積を抑制する方法は、第１の電極及び第２の電極間に電圧を印加することを含み、その電圧が第２の（または反転）極性を有し、第１及び第２の電極が、それぞれ、イオン交換膜の第１及び第２の側に配置され、第２の極性を有する印加された電圧が、イオン交換膜の第２の側でヒドロニウムイオンを電解的に生成し、第１及び第２の電極の間に生成した電界が、イオン交換膜を介する（横切る）第１の側から第２の側への溶離剤及び／または溶離剤対イオンの移行を抑制し、好ましくはそれによって第２の側で溶離剤及び／または溶離剤対イオンの蓄積を抑制する。

【0013】

この反転バイアスモードでは、溶離剤生成器電極は、（例えば、膜を横切る電位差及び／または静電引力のために）リザーバ電極に向かって移動することができるイオン（水分離反応からのヒドロニウムまたは水酸化物のいずれか）を形成する。一実施形態では、カチオン水酸化物は、電解質リザーバから生成チャンバへ受動的に拡散し得、水酸化物は、生成チャンバ内の電解的に生成されたヒドロニウムイオンによって中和され得る。また、カリウム及び／またはヒドロニウムイオンは、生成チャンバから電解質リザーバに導入され得る。

【0014】

そのシステムは、第１の電極と第２の電極間に電圧を印加することによって、当該技術分野で知られているように、能動（または標準）モードで実行させることもでき、その電圧は、電解的に生成された溶離剤が分析物を含有する試料のクロマトグラフィ分析で使用され得るように第１の極性を有する。第１の極性の電圧は、イオン交換膜を横切る第１の側から第２の側への溶離剤対イオンの移行を促進する電界を生成し得る。いくつかの実施形態は、電圧の極性を第１の極性から第２の極性に選択的に反転させること、電圧の極性を第２の極性から第１の極性に選択的に反転させることを含み得る。

【0015】

所定の実施形態は、イオン交換膜を横切るイオンの移行及び／または蓄積を抑制するためのシステムを含み得る。そのシステムは、イオン源リザーバ内に配置されたイオン源と電気的に接続された第１の電極と、溶離剤生成チャンバと電気的に接続された第２の電極と、イオン源リザーバと溶離剤生成チャンバとの間に配置されたイオン交換膜と、第１及び第２の電極間の電圧の極性を反転させるための手段と、を含み得る。脱イオン水などの水性流体は、第１の極性を有する第１及び第２の電極を横切って電圧が印加されるときに、その後に生成する電界が、溶離剤対イオンがイオン交換膜を横切って液体に移行することを抑制するように、溶離剤生成チャンバ内に配置することができるか、またはそれを通して流れていることができる。

【0016】

いくつかの実施形態では、反転バイアス電位を印加して、保存中、停止時間中、または非動作時間中に、リザーバから生成チャンバへのイオン交換膜を横切る溶離剤対イオンの移行を減少させ得る。イオン輸送抑制は、休止生成チャンバにおいてイオン源リザーバからのイオンの高濃度プラグの形成を阻止または抑制し得る。したがって、起動及び／または平衡化時間は、（分析物イオンの注入前の）相当な量の追加の洗い流し、一掃、またはサプレッサ再生時間を含む必要はない。正味の効果は、高濃度プラグに関連する問題を伴わないシステムのより速い起動時間である。

【0017】

所定の実施形態は、起動時間の減少を達成するための最適な反転バイアスモードの電圧または電流を決定する方法を含む。その方法は、反転バイアスモードで電圧または電流が印加されている間に、生成チャンバを通って水性流体または液体（例えば、脱イオン水）を通過させること（例えば、圧送すること）と、（例えば、伝導度検出器を使用して）生成チャンバからの産物を監視することと、を含む。いくつかの実施形態では、生成チャンバから圧送される液体から最も低い可能性のある伝導度の値が得られるかまたは観察されるまで電圧または電流が調節または最適化される。いかなる理論にも縛られることなく、最も低い伝導度の値において、リザーバから溶離剤生成チャンバへのイオンの輸送は最小限（または最低限）である。最も低い伝導度に関連する電圧または電流値は、本明細書に記載されているように、１つ以上の保存方法で使用され得る。最小伝導度電圧または電流値（複数可）で一晩または数日間（システム上に示されているように）保存されたカートリッジは、システムの通常動作が再開されるときに優れた性能及び／または迅速な起動及び／または平衡化時間を示し得る。例えば、分析物イオンは、システム起動の直後または既存のシステム及び方法と比較して実質的に短縮された平衡化期間内に注入され得る。起動と分析物イオン注入との間の時間短縮は、典型的な平衡化時間よりも短い場合がある。

【0018】

本開示の追加の特徴及び利点は、以下の説明に記載され、その一部はその説明から明らかになり、または本開示の実施によって習得され得る。本開示の特徴及び利点は、添付の特許請求の範囲において特に指定された機器及び組み合わせの手段によって実現及び取得され得る。本開示のこれら及び他の特徴は、以下の説明及び添付の特許請求の範囲からより十分に明らかになるか、または以下に説明される本開示の実施によって習得され得る。

【0019】

本発明の上記及び他の利点及び特徴を得ることができる方法を説明するために、または本開示の上記及び他の利点及び特徴をさらに明確にするために、上で簡単に説明した開示のより詳細な説明は添付の図面に示されている特定の実施形態及び／またはその実施形態を参照することによってレンダリングされる。

【0020】

さらに、本明細書で一般的に説明及び図示される例示的な実施形態の構成要素は、多種多様な異なる構成で配置及び設計され得、いくつかの図の構成要素は、他の図に示されている特徴及び構成要素と交換可能であるか、または補足してもよいことが容易に理解される。従って、図面は、典型的な実施形態及び／または開示の実施形態のみを示すものであり、従って、その範囲を限定するものではないと理解され、下記添付の図面を使用して、さらなる具体性及び詳細を伴って本実施形態を記載し説明する：

【図面の簡単な説明】

【0021】

【図1】本開示の実施形態での使用に適した一般的なクロマトグラフィシステムを示す。

【図2A】本開示の一実施形態による溶離剤生成システムまたはモジュールを示す。

【図2B】本開示の別の実施形態による溶離剤生成システムまたはモジュールを示す。

【図3A】本開示の一実施形態による溶離剤生成システムまたはモジュールの概略的な流れ図を示す。

【図3B】本開示の別の実施形態による、溶離剤生成システムまたはモジュールの概略的な流れ図を示す。

【図3C】本開示のさらに別の実施形態による溶離剤生成システムまたはモジュールの概略的な流れ図を示す。

【図4】標準的な溶離剤生成器の例示的な性能を示す。

【図5】本開示の一実施形態による溶離剤生成器システムの例示的な性能を示す。

【図6】本開示の別の実施形態による溶離剤生成器システムの例示的な性能を示す。

【図7】本開示のさらに別の実施形態による溶離剤生成器システムの例示的な性能を示す。

【図8】本開示のさらに別の実施形態による溶離剤生成器システムの例示的な性能を示す。

【発明を実施するための形態】

【0022】

本開示を詳細に説明する前に、この開示は、具体的に例示されたシステム、方法、器械、アセンブリ、製品、プロセス、及び／またはキットの特定のパラメータに限定されず、当然変化し得ることが理解されるべきである。また、本明細書で使用される用語の全てではないとしても、本開示の特定の実施形態を説明する目的のためだけであり、必ずしも特定の方法で本開示の範囲を限定するものではないことも理解されるべきである。したがって、本発明は、特定の構成、実施形態、及び／またはその実行を参照して詳細に説明されるが、説明は例示的なものに過ぎず、添付の特許請求の範囲で請求される本発明の範囲を限定するものとして解釈されるべきではない。

【0023】

他に定義されない限り、本明細書で使用されるすべての技術用語及び科学用語は、本開示が関係する当業者によって一般的に理解されるのと同じ意味を有する。本開示の実施には、本明細書に記載されたものと類似または等価な多数の方法及び材料を使用し得るが、特定の例示的な材料及び方法のみが本明細書に記載される。

【0024】

システム、方法、及び／または製品を含む本開示の様々な態様は、本質的に例示的な１つ以上の実施形態または実行を参照して例示することができる。本明細書に用いられる「実施形態」及び「実行」は、という用語は、「実施例、実例あるいは例証としての役割をする」ことを意味しており、本明細書に開示されている他の実施形態以上に好ましいあるいは有利であると必ずしも解釈されるべきではない。さらに、本開示または本発明の「実行」への言及は、その１つ以上の実施形態への特定の言及を含み、逆もまた同様であり、その説明によってではなく、添付の特許請求の範囲によって示される、本発明の範囲を限定することなく例示的な例を提供することを意図している。

【0025】

本出願を通して使用されているように、「し得る」と「してもよい」は、義務的な意味（すなわち、しなければならないことを意味する）ではなくむしろ、許容的な意味（すなわち、可能性を有することを意味する）で使用される。さらに、用語「含む（ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ）」、「有する（ｈａｖｉｎｇ）」、「包含する（ｉｎｖｏｌｖｉｎｇ）」、「含有する（ｃｏｎｔａｉｎｉｎｇ）」、「によって特徴づけ（ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｚｅｄ ｂｙ）」、ならびにそれらの変形（例えば、「含む（ｉｎｃｌｕｄｅｓ）」、「有する（ｈａｓ）」、及び「包含する（ｉｎｖｏｌｖｅｓ）」、「含有する（ｃｏｎｔａｉｎｓ）」など）、ならびに、特許請求の範囲を含む本明細書で使用される類似の用語は、包括的かつ／または制限のないものであり、言葉「含む（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」、及びその変形（例えば、「含む（ｃｏｍｐｒｉｓｅ）」及び「含む（ｃｏｍｐｒｉｓｅｓ）」）と同じ意味を持つものとし、例示的に、追加の、引用されていない要素または方法ステップを除外しない。

【0026】

本明細書及び添付の特許請求の範囲で使用されるように、単数形「ａ」、「ａｎ」及び「ｔｈｅ」は、文脈上他に明確に指示されない限り、単数及び複数の指示対象の両方を企図し、包含し、具体的に開示する。例えば、「分析物」への言及は、１つだけでなく２つ以上の分析物を企図し、具体的に開示する。

【0027】

本発明の様々な態様は、一緒に結合され、取り付けられ、接続され及び／または接合された構成要素を記載することにより例示され得る。本明細書に用いられる、「結合された」「取り付けられた」、「接続された」及び／または「接合された」という用語は、２つの構成要素の間の直接的なつながり、または、適切な場合には、介在物あるいは中間要素を介して互いに間接的につながれることを示すために用いられる。対照的に、ある構成要素が、他の構成要素に「直接結合された」「直接取り付けられた」、「直接接続された」及び／または「直接接合された」と言及されるときは、介在要素は存在せず、また意図されていない。したがって、本明細書に使用されるように、用語「接続」「接続された」及び類似のものは、２つ以上の構成要素の間の直接的な接触を必ずしも意味するわけではない。さらに、一緒に結合、取り付け、接続、及び／または接合された構成要素は、必ずしも（可逆的または永続的に）互いに固定されるとは限らない。例えば、結合、取り付け、接続、及び／または接合は、構成要素を一緒に設置する、位置決めする、及び／または配置する、そうでなければいくつかの実行では隣接することを含むことができる。

【0028】

本明細書で使用する「上（ｔｏｐ）」、「下（ｂｏｔｔｏｍ）」、「前（ｆｒｏｎｔ）」、「後（ｂａｃｋ）」、「後（ｒｅａｒ，）」、「左」、「右」、「上（ｕｐ）」、「下（ｄｏｗｎ）」、「下（ｕｐｐｅｒ）」「下（ｌｏｗｅｒ）」、内側（ｉｎｎｅｒ）」、「外側（ｏｕｔｅｒ）」、「内側の（ｉｎｔｅｒｎａｌ）」、「外側の（ｅｘｔｅｒｎａｌ）」、「内側の（ｉｎｔｅｒｉｏｒ）」、「外側の（ｅｘｔｅｒｉｏｒ）」、「近位」、「遠位」等の方向性及び／または任意の用語は単に相対的な方向及び／または方向を示すために使用することができ、明細書、発明及び／または特許請求の範囲を含む本開示の範囲を限定するものではない。

【0029】

また、２つ以上の値、またはある範囲の値（例えば、ある値より小さい、より大きい、少なくともある値、及び／またはある値まで、及び／または２つの列挙された値の間）が開示または列挙されている場合、開示された値または値の範囲内にある任意の特定の値または値の範囲は、本明細書において同様に具体的に開示され、検討されることも理解されるであろう。したがって、約１０単位または０〜１０単位以下である例示的な測定値（例えば、長さ、幅、厚さなど）の開示は、例示的に、（ｉ）９単位、５単位、１単位、または０単位及び／または１０単位を含む０単位と１０単位との間の任意の他の値の測定、及び／または（ｉｉ）９単位と１単位との間、８単位と２単位との間、６単位と４単位との間、及び／または０単位と１０単位との間の任意の他の範囲の値の測定の特定の開示を含む。

【0030】

１．本開示においては、例示的なシステム、方法、及び／または器械は、（対象の）１つ以上の分析物または分析物分子を参照して説明することができる。本明細書で使用する、「分析物」は、その化学成分（Ｓ）が分析（例えば、検出、単離、分離、同定、測定、定量化、等）される、物質及び／または化学成分自体（すなわち、化学分析の主題である化学物質、分析手順における目的の物質または化学成分など）を指し得ることが理解されるべきである。したがって、例示的な流体（例えば、飲料水）試料は、そこに配置または含有された目的の１つ以上の分析物分子を有するか、またはそれを含む分析物であり得、及び／またはそれを構成することができる。これに代えて、または加えて、飲料水試料中に配置または含有された対象の１つ以上の分析物分子は、同様に分析物（複数可）を構成することができる。したがって、必要に応じて、１つ以上の実施形態において、分析物（すなわち、目的の分子（複数可））を保持するように構成されたクロマトグラフィ部材（例えば、濃縮機及び／または分析カラム）に、分析物（すなわち、流体サンプル）を導入することができる。

【0031】

２．また、本明細書で使用される「分子」または「目的の分子」は、これらに限定されないが例えば、細胞、粒子、化合物、結晶、凝集物等を含む目的の他の物質を含むことができる。例えば、少なくとも１つの実施形態において、目的の分子は、リン酸塩、硫酸塩、硝酸塩、亜硝酸塩、臭素酸塩、亜塩素酸塩、または酸、炭化水素などを含む別の分子化合物、を含む。他の実施形態では、目的の分子は、フッ化物、塩化物、臭化物、ヒ素、バリウム、クロムなどの（荷電した）元素分子、ならびにそれを含む化合物を含むことができる。したがって、「分子」または「目的となる分子」への言及は、それ自体が（単一の）分子に限定されると解釈されるべきではない。むしろ、そのような用語は、（例えば液体試料に存在する、又は含まれる）任意の物質または物を含むと広く解釈されるべきである。

【0032】

さらに、例示的なシステム、方法、及び／または器械は、１つ以上のイオン、イオン性分子、イオン化分子、荷電分子、などを参照して記述することができる。そのような用語は、一般的に、分析物の説明及び／または分析物を代表するものであり、したがってそれに応じて理解されるべきであることが理解されるであろう。

【0033】

本明細書で使用される場合、「イオン交換バリア」及び同様の用語は、限定するものではないが、当技術分野で知られている及び／または本明細書に記載されているように、薄いシートの形態のイオン交換膜、イオン交換膜のスタック、イオン交換シリンダー、またはイオン交換コネクタを含む。

【0034】

本明細書に含まれ、本明細書で参照される図面のいくつかは、例示的な実施形態の図式的かつ概略的な表現であり、本開示を限定するものではないことはさらに理解されるべきである。さらに、いくつかの実施形態では機能的であると考えられる規模で様々な図面が提供されているが、図面は、すべての考えられる実施形態について必ずしも正確な縮尺で描かれていない。スケールは変更されてもよく、例示された実施形態は、本明細書に包含されるすべての実施形態について必ずしも縮尺通りに描かれていないことを理解されたい。従って、いかなるスケールの必要性についても図面から推論されるべきではない。

【0035】

さらに、構造のような図に示される例示的な実施形態では、可能な場合には、類似の参照記号表示が与えられる。本明細書では、例示的な実施形態を説明するために特定の専門用語が使用される。それでも、本開示の範囲の限定は意図されないことが理解されるであろう。図面は、本開示の様々な実施形態の図式的かつ概略的な表現であり、そのような形状、形態、規模、機能、または他の特徴が本質的に明示的に記載されない限り、本開示の範囲を限定するものとして解釈されるべきではないことを理解されたい。

【0036】

詳細な説明はセクションに分けられているが、各セクション内のセクションヘッダ及び内容は、自己完結型の記述及び実施形態を意図するものではない。むしろ、詳細な説明内の各セクションの内容は、１つのセクションの構成要素が他のセクションに関係し、かつ／または他のセクションに通知する集合的な全体として読み取られ、理解されることが意図される。したがって、１つのセクション内に具体的に開示された実施形態は、同じ及び／または類似のシステム、装置、方法、及び／または用語を有する別のセクションにおいて、追加の及び／または代替の実施形態に関連し、及び／またはそれらとして機能することができる。

【0037】

分析物検出システム及び方法
本開示の特定の実施形態は、一般に、目的の１つ以上の分析物分子を検出及び定量するためのシステム及び方法に関する。例えば、以下は、本明細書に記載のクロマトグラフィカラム及び方法のいくつかの実施形態での使用に適した一般的なクロマトグラフィシステムを記載する。図１は、ポンプ５０２、電解溶離剤生成装置５０３、脱ガスアセンブリ５１０、注入弁５１２、クロマトグラフィ分離装置５１４、サプレッサ５１５、及び検出器５１６及びマイクロプロセッサ５１８を含むイオンクロマトグラフィシステム５００の実施形態を示す。リサイクルライン５２０を使用して、液体を検出器５１６の出力からサプレッサ５１５の再生部分に、次いで脱ガスアセンブリ５１０の入口に移すことができる。

【0038】

ポンプ５０２は、液体源から液体をポンプで送り込み、電解溶離剤生成装置５０３に流体的に接続されるように構成することができる。電解溶離剤生成装置５０３は、例えばＫＯＨまたはメタンスルホン酸のような溶離剤を生成するように構成される。電解溶離剤生成装置（例えば、溶離剤生成器）に関する詳細は、米国特許第６，２２５，１２９号及び第６，６８２，７０１号に見出すことができ、これらは参照により本明細書に組み込まれる。一実施形態では、残留ガスは二酸化炭素、水素及び酸素であってもよい。ガスは、検出器５１６の下流にあるリサイクルライン５２０を介してリサイクルされた液体を使用して脱ガスアセンブリ５１０から一掃される。注入弁５１２は、液体試料のアリコートを溶離剤流に注入するために使用することができる。クロマトグラフィ分離装置５１４（例えば、クロマトグラフィカラム）を使用して、液体試料中に存在する種々のマトリックス成分を目的の分析物から分離することができる。クロマトグラフィ分離装置５１４の出力は、サプレッサ５１５に、次いで液体サンプルの分離された化学成分の存在を測定するために検出器５１６に流体的に接続することができる。

【0039】

サプレッサ５１５は、溶離剤及び試料対イオンを除去し、それらを再生イオンで置換するためにイオンクロマトグラフィで使用される装置である。その結果、溶離剤は、検出器に入る前に弱く解離した形態に変換される。サプレッサは、低いバックグラウンドを有する伝導度検出器で分析物イオンを検出することを可能にする。さらに、分析物は、信号を増強する、より導電性の酸または塩基形態、特に完全に解離した種に変換することができる。サプレッサに関する詳細は、米国特許第４，９９９，０９８号；６，３２８，８８５；及び８，４１５，１６８に見出すことができ、これらは参照により本明細書に完全に組み込まれる。

【0040】

検出器５１６は、紫外可視分光計、蛍光分光計、電気化学検出器、導電型検出器、電荷検出器、またはそれらの組み合わせの形態であってもよい。電荷バリアと２つの電極に基づく電荷検出器に関する詳細は、米国特許出願公開第２００９０２１８２３８号に見出すことができ、これは参照により本明細書に完全に組み込まれる。リサイクルライン５２０が必要でない状況に対して、検出器５１６は、質量分析計または荷電エアロゾル検出器の形態であってもよい。荷電エアロゾル検出器は、流出液の流れを霧状にし、分析物の濃度に比例する電流として測定できる荷電粒子を生成する。荷電エアロゾル検出器に関する詳細は、米国特許第６，５４４，４８４号；及び６，５６８，２４５に見出すことができ、これらは参照により本明細書に完全に組み込まれる。

【0041】

電子回路は、マイクロプロセッサ５１８及びメモリ部分を含むことができる。マイクロプロセッサ５１８を使用して、クロマトグラフィシステム５００の動作を制御することができる。マイクロプロセッサ５１８は、クロマトグラフィシステム５００に組み込まれていてもよいし、クロマトグラフィシステム５００と通信するパーソナルコンピュータの一部であってもよい。マイクロプロセッサ５１８は、ポンプ５０２、電解溶離剤生成装置５０３、注入弁５１２、及び検出器５１６などのクロマトグラフィシステムの１つ以上の構成要素と通信し、制御するように構成されてもよい。クロマトグラフィシステム５００は、化学成分及び関連濃度値を同定するために標準溶液及び試料溶液を分析するために使用される特定の機械であることに留意されたい。

【0042】

溶離液生成システム及び方法
図２Ａ及び図２Ｂは、本開示の特定の実施形態による２つの例示的な溶離剤生成システムまたは成分を示す。そのようなシステムまたは構成要素のさらなる詳細及び例は、先に引用し、参照により本明細書に組み込まれる参考文献に開示されている。

【0043】

図２Ａは、ポンプ１２０と、溶離剤生成器カートリッジ１３０と、トラップカラム１４０と、脱ガスモジュール１０５とを含むカチオン水酸化物のための溶離剤生成システムを示している。溶離剤生成器カートリッジ１３０は、低圧電解質リザーバ１３０ｄ（またはイオン源リザーバ）、高圧溶離剤生成チャンバ１３０ｅ、及びイオン交換コネクタまたは膜１３０ｆ（例えば、電解質リザーバ１３０ｄと溶離剤生成チャンバ１３０ｅとの間に配置される）を有する。図示されるように、本実施形態では電解質リザーバ１３０ｄは、溶離剤対イオン（または種イオン）、例えばＫ⁺、Ｎａ⁺またはＬｉ⁺を有する流体イオン源を含み、対応する水酸化物イオンも含む。対イオン及び対応する水酸化物イオンは、任意の適切な出発濃度（例えば、典型的には約２〜４Ｎ）であり得る。

【0044】

いくつかの実施形態では、溶離剤生成チャンバ１３０ｅを加圧することができる。例えば、溶離液生成チャンバ１３０ｅは、約１００〜約１５０００ｐｓｉ、好ましくは約１０００〜約５０００ｐｓｉの圧力で加圧され、維持され得る。図２Ａに示すように、イオン源リザーバ１３０ｄは、大気圧に開放された通気孔１３１を有する。

【0045】

イオン交換バリア、コネクタまたは膜１３０ｆは、種イオン透過膜を含むことができる。例えば、イオン交換コネクタまたは膜１３０ｆは、カチオンの輸送を可能にするカチオン交換膜を含むことができる。イオン交換コネクタまたは膜１３０ｆは、液体流を実質的に防止することができ、好ましくはカチオン交換膜を通るアニオンの通過を減少させる一方で、カチオン溶離剤の対イオンの、（低圧の）イオン源リザーバ１３０ｄから（高圧の）溶離液生成チャンバ１３０ｅへの輸送を可能にするイオン輸送ブリッジを提供する。これにより、溶離液生成チャンバ１３０ｅは、イオン交換膜１３０ｆによってイオン源リザーバ１３０ｄから隔離されるか、または流体的に分離される。イオン交換膜１３０ｆは、複数の膜のスタックの形態であり得る。このシステムはまた、イオン源リザーバ１３０ｄ内に配置されたイオン源と電気的に接続しているか、またはその中に配置されている源電極１３０ａ（例えば、有孔プラチナホイルまたはプラチナワイヤ）及び、溶離剤生成チャンバ１３０ｅと電気的に接続しているか、またはその中に配置されている生成器電極１３０ｂ（例えば、有孔プラチナホイルまたはプラチナワイヤ）、及び／またはその中に配置された液体（例えば、濃縮器流出物または脱イオン水などの水）含む。

【0046】

例えば、図３Ａにさらに示されているように、ＫＯＨ溶離剤生成構成要素の（通常の）操作中、液体（溶離剤）流（例えば脱イオン水）は本実施形態ではカソードとして役立つまたは機能する生成器電極と連通するように、（高圧）ＫＯＨ溶離液生成チャンバを通って流れる。電極間に印加された第１の極性を有する電圧（または電極間の第１の方向の電流または電荷の流れ）に応答して、生成器電極は、水分解反応（すなわち、水還元反応）によって溶離剤生成チャンバ内で溶離イオン（本実施形態ではＯＨ^-）及び水素ガスを生成する。同様に、本実施形態においてアノードとして役立つまたは機能するリザーバ電極は、第１の極性の電圧（または第１の方向の電流または電荷の流れ）に応答して水分解反応（すなわち水の酸化反応）を介して、本実施形態ではイオン源リザーバ内にＨ⁺またはＨ₃Ｏ⁺及び酸素ガスを生成する。

【0047】

図３Ａを参照すると、（低圧）電解質リザーバとＫＯＨ生成チャンバとの間に電場を印加すると、源リザーバから、イオン交換コネクタ（本実施形態ではカチオン交換膜を含む）を通って生成チャンバへの、溶離剤対イオン（本実施形態ではＫ⁺）の輸送を駆動する（または促進する）。具体的には、アノードで生成されたＨ⁺またはＨ₃Ｏ⁺イオンは水酸化物と結合して水を生成し、一方、Ｋ⁺イオンは電解質リザーバ内を移動してカソードに向かって動く。各ヒドロニウムイオンが電解質リザーバ内に形成されるため、１つのＫ⁺はカチオン交換膜を通過して溶離剤発生チャンバに移動し及び移すことができ、そこで溶離剤対イオンがカソードで生成された−ＯＨ溶出イオンと結合してＫＯＨ溶離液を形成し、これはアニオン交換クロマトグラフィのための溶離剤として使用することができる。電解質リザーバ内に形成されたヒドロニウムは、電解質リザーバ内の水酸化物イオンと反応して水を生成する。カチオン交換膜が負に荷電したイオンの輸送を抑制する（例えば、低減または実質的に減少する）ので、溶離剤生成チャンバ内で生成された水酸化物は、そのチャンバ内にほとんど残る。カチオン交換膜がアニオン輸送を抑制する程度は、リザーバ内の電解質の濃度及び膜中のイオン交換部位の濃度に依存する。これらの２つの濃度がより近いほど、アニオン輸送速度は大きくなる。生成されたＫＯＨの濃度は、生成器構成要素に流れる電流の大きさに比例するか、または電極にわたって流れる電流の大きさに比例し、生成チャンバを通る溶離液流（例えば、水）流量に比例する。したがって、溶離剤流の流速が与えられると、溶離剤生成器モジュールは、入力電流に基づいて１つ以上の所望の濃度でＫＯＨを正確かつ再現可能に生成することができる。連続的に流れる水流は、生成された溶離剤をカートリッジから運び出す。

【0048】

その後、溶離液含有流は、当技術分野で知られているように、１つ以上のさらなる処理構成要素（例えば、トラップカラム１４０、脱ガス装置１０５など）を通ってアニオン交換クロマトグラフィカラムに流入して、目的の保持分析物分子を溶出することができる。いくつかの実施形態では、クロマトグラフィカラムは、当技術分野で知られているように、導入された分析物流のものよりも小体積で溶出される、目的の分析物を保持するための濃縮カラムであってもよい。いくつかの実施形態では、クロマトグラフィカラムは、当技術分野で知られているように、分析検出（例えば、導電率または他の測定）のための目的の保持分析物の別個の溶出用の分析カラムであり得る。ＫＯＨ溶離剤の生成についての上記の説明は、ＮａＯＨ、ＬｉＯＨ、または他の適切な溶離剤の生成に適用することができることが理解されよう。

【0049】

図３Ｂは、液体が生成チャンバを通って流れておらず、また電圧（または電流）が電極に印加されていない、受動モードのまたは遮断された溶離剤生成器を示す概略図である。この状況では、受動拡散は、電解質リザーバ（２〜４Ｎ）内のＫＯＨとＫＯＨ生成チャンバ内の非流動脱イオン水との間の比較的大きな濃度差のために起こり得る。ＫＯＨ生成チャンバの体積は比較的小さいので、液体は静止しており、受動モードは長期間（例えば数時間）可能であり、受動的に拡散したＫＯＨの蓄積は、イオンクロマトグラフィ分析に重要であり、妨げになり得る。流れている液体は、ＫＯＨの受動拡散の影響を減少させることに留意すべきであり、なぜなら、それは生成チャンバ内に蓄積する可能性がないからである。水酸化物溶離剤の生成についての上記説明は、酸の生成に適用することができる。図２Ｂは、リザーバ１３０ｄが溶離剤対イオンメタンスルホネート種イオン（ＭＳＡ^-）を含み、イオン交換コネクタまたは膜１３０ｆが、カチオン及び流体の通過を減少させながら、アニオンの通過を可能にするアニオン交換膜を有するアニオン交換コネクタを含む別の実施形態を示している。この実施形態では、リザーバ電極１３０ａは、カソードとして役立つまたは機能し、生成チャンバ電極１３０ｂは、通常動作中にアノードとして役立つまたは機能する。水分解反応（すなわち、水の還元反応）はリザーバ内のＯＨ^-イオンを生成し、これは既にリザーバ内のＨ⁺と結合して水を生成するが、電位は、電解液リザーバ内のＭＳＡ^-種イオンを溶離剤生成チャンバ内に送り込む。このように２つの電極間の電場により、ＭＳＡ^-種イオンをアニオン交換膜を通ってまたは横切って、溶離剤生成チャンバへ移動させる。移動したＭＳＡ^-イオンは、溶離剤生成チャンバ内のアノードで生成した電解生成Ｈ⁺溶離イオンと（アノード）水分解反応（例えば、水酸化反応）により結合して、メタンスルホン酸（ＭＳＡ）溶液を生成し、カチオン交換クロマトグラフィのための溶離剤として使用することができる。

【0050】

生成されたＭＳＡの濃度は、生成器構成要素に流れる電流の大きさに比例するか、または電極にわたって流れる電流の大きさに比例し、生成チャンバを通る溶離剤流（例えば、水）流速に比例する。したがって、溶離剤流速が与えられると、溶離剤生成器モジュールは、１つ以上の所望の濃度でＭＳＡを正確かつ再現可能に生成することができる。連続的に流れる水流は、生成された溶離剤をカートリッジから運び出す。

【0051】

その後、溶離剤含有流は、当技術分野で知られているように、１つ以上の更なる処理構成要素（例えば、トラップカラム１４０、脱ガス装置１０５など）を通ってカチオン交換クロマトグラフィカラムに流入してそこから目的の保持分析対象分子を溶出することができる。いくつかの実施形態では、クロマトグラフィカラムは、当技術分野で知られているように、導入された分析物流のものよりも小体積で溶出される、目的の分析物を保持するための濃縮カラムであってもよい。いくつかの実施形態では、クロマトグラフィカラムは、当技術分野で知られているように、分析検出（例えば、導電率または他の測定）のための目的の保持分析物の別個の溶出用の分析カラムであり得る。ＭＳＡ溶離剤の生成に使用される生成器の上記説明は、他の適切な溶離剤の生成に適用することができることが理解されよう。

【0052】

したがって、通常の動作（図３Ａ参照）では、電極にわたって印加される第１の極性電圧は、イオン交換膜の第１の側で（例えば、リザーバ内で）電解的に水酸化物またはヒドロニウムイオンを生成する。溶離剤対イオン（例えば、ＭＳＡ^-）が負に帯電すると、負に帯電した水酸化物が、リザーバ内で生成される。同様に、溶離剤対イオン（例えば、Ｋ⁺）が正に帯電すると、正に帯電したヒドロニウムがリザーバ内で生成される。第１の極性電圧はまた、イオン交換膜を横切って第１（リザーバ）側８０２から第２（チャンバ）側８０４への種イオン（溶離剤対イオン）の移行を促進する電場を生成する。したがって、少なくとも１つの実施形態は、第１の電極１３０ａ及び第２の電極１３０ｂにわたって電圧を印加し、電圧は第１の極性を有し、イオン交換膜の第１及び第２の側にそれぞれ第１及び第２の電極を配置し、第１の極性を有する印加電圧はイオン交換膜の第１の側でヒドロニウムイオンを電解生成し、この電場は第１の側から第２の側へのイオン交換膜を通る溶離剤対イオンの移行を促進することを含むことができる。

【0053】

本開示の実施形態はまた、電極間に印加される電圧の極性を第１の極性から第２の極性に選択的に反転させることを含むことができる。したがって、当業者に理解されるように、第２の極性は、第１の極性と反対であり得る。第２の極性電圧を印加することによって生成された電場は、（ｉ）第２（チャンバ）側から第１（リザーバ）側に（すなわちイオン交換膜を横切って）溶離剤対イオンを動かし、及び／または（ｉｉ）溶離剤対イオン及び／または溶離剤の、第１の側から第２の側へのイオン交換膜を通る移行を抑制して、好ましくはこのため第２の側の溶離剤対イオン及び／または溶離剤の蓄積を抑制する。出願人は、逆バイアス電場を印加している間、電解質リザーバから生成チャンバへのイオン交換バリアを横切る溶離剤の受動拡散の減少を観察した。このように、いかなる理論にも束縛されることなく、逆バイアス電場は、イオン交換バリアを横切る溶離剤の受動拡散を抑制する。

【0054】

例えば、電圧の極性が第１の極性から第２の極性に選択的に反転される場合、溶離剤生成チャンバは、源イオンリザーバ内に存在する同じ量の電解質を含むことができる。一例として、溶離剤生成チャンバは、上述のように、溶離剤生成チャンバで電解生成した水酸化物、及び／または通常の動作モード中に印加された第１の極性電圧によって生成された電場によってリザーバからチャンバに輸送された溶離剤対カチオン（例えば、Ｋ⁺、Ｎａ⁺、またはＬｉ⁺）を含んでいてよい。上記カチオン水酸化物の例では、第１の極性から第２の極性への電圧の極性を選択的に逆転させることにより、電解質リザーバからイオン交換バリアを通って生成チャンバへの溶離剤の移行を抑制することができる。さらに、特定の状況下では、第２の極性はまた、イオン交換膜の第２（チャンバ）側及び／または溶離剤生成チャンバ（またはその中に配置された流体）においてヒドロニウムイオンを電解的に生成することができる。この逆極性モードでは、ヒドロニウムイオンは、溶離剤生成チャンバに存在する水酸化物と反応して水を生成することができ、このため溶離剤対カチオンをリザーバ電極（今のカソード）に向けて駆動して電荷バランスを維持する。

【0055】

例示的には、図３Ａに示すＫＯＨ溶離液生成構成要素は、図３Ｃに示すように、逆バイアスモードでスイッチするまたは配置することができ、そこで、図３Ａに示されるアノード（リザーバ電極）は、カソードとして役立つかまたは機能し、図３Ａに示すカソード（チャンバ電極）は、アノードとして役立つかまたは機能する。本実施形態における、この逆バイアス構成では、チャンバ電極（ここではアノード）での水分解反応が、Ｈ⁺またはＨ₃Ｏ⁺を生成する。電解剤リザーバからＫＯＨ生成チャンバへの受動拡散は、電解剤リザーバ内のＫＯＨ（２〜４Ｎ）とＫＯＨ生成チャンバ内の非流動脱イオン水との間の比較的大きな濃度差のために起こり得る。生成されたヒドロニウムイオンは、受動拡散したＫＯＨ分子のＯＨ^-イオンの少なくともいくつか、好ましくは全てを中和してＨ₂Ｏを形成し、次いで、残りのＫ⁺イオンを（電荷バランスを維持するために）カソードに向かって膜に移動させる。好ましい実施形態では、適切な電圧を選択してイオン拡散速度とイオン輸送速度とを一致させ、それによって膜の形態を最適化することができる。したがって、特定の実施形態では、チャンバへの受動的イオン拡散とリザーバへの能動的逆バイアス電位との間で均衡が得られ、ヒドロニウムはほとんどまたは全く膜に入らず、カリウムは膜を出ない（例えば両側で）。

【0056】

溶離剤生成チャンバ内の流体が、受動的に拡散したＫＯＨを含有しない本質的に脱イオン水である場合、電解生成ヒドロニウムは、膜をヒドロニウム形態に変換するカソードに向かって、Ｋ⁺を電解液リザーバに放出する過程で、膜に移動することができる。いかなる理論にも束縛されることなく、膜スタックに入る各ヒドロニウムイオンは、（Ｋ⁺）種イオンまたは電解生成イオン（例えば、Ｈ⁺またはＨ₃Ｏ⁺）を膜スタックからリザーバ内に排出させる（例えば電荷及び／または濃度バランスを達成するため）。

【0057】

また、イオン交換膜をヒドロニウム形態に変換することにより、膜上にＫＯＨの受動拡散が起こって水が生成されるとき、カリウムのイオン交換保持が可能であることにも留意されたい。逆極性の正味の効果は、ＫＯＨの輸送が最小限であることである。

【0058】

したがって、いかなる理論にも束縛されることなく、電場の生成は、溶離剤及び／または溶離剤対イオンが膜を通って、及び／またはチャンバに移行するのを抑制することができる。特に、チャンバ内でのヒドロニウムイオンの生成は、電解質リザーバから非流動生成チャンバへ受動的に拡散するＫＯＨのＯＨ^-イオンの一部または全部を中和することができる。

【0059】

いくつかの実施形態では、第１の電極は、イオン交換膜の第１の側でのイオン源リザーバ内に配置された液体イオン源と電気的に接続しており、溶離剤対イオンは液体イオン源に配置されている。第２の電極は、同様に、イオン交換膜の第２の側での溶離剤生成チャンバに配置された液体と電気的に接続することができる。第１の極性を有する印加電圧は、イオン交換膜を通って第２の電極に向かう溶離剤対イオンの移行を促進する第１の電場を電解的に生成する。同様に、第２の極性の印加電圧は、イオン源リザーバ内の溶離剤対イオンがイオン交換膜を通って移行するのを抑制する第２の電場を電解生成する。

【0060】

このように、第１の極性を有する（通常動作）電圧は、第１の電極をアノードとして機能させ、第２の電極をカソードとして機能させることができ、一方第２の極性を有する（逆バイアス）電圧は、第１の電極をカソードとして機能させ、第２の電極をアノードとして機能させることができる。上記の構成は、溶離剤イオンが負（例えば水酸化物）であり、対イオンが正に荷電しており（例えば、Ｋ⁺）、それらは結合して溶離剤（例えば、ＫＯＨ）を形成する、図２Ａ及び図３Ａに示されたものに対応するまたは類似する溶離剤生成構成要素に適用可能である。そのような実施形態では、電解質リザーバ内の電解生成イオンは、正電荷イオンであってもよいし、それを含んでいてもよい。例えば、正電荷イオンは、Ｈ⁺イオンまたはヒドロニウムイオンであり得るか、またはそれを含み得る。

【0061】

あるいは、第１の極性を有する（通常動作）電圧は、第１の電極をカソードとして機能させ、第２の電極をアノードとして機能させ、第２の極性を有する（逆バイアス）電圧は、第１の電極をアノードとして機能させ、第２の電極をカソードとして機能させることができる。上記の構成は、溶離剤イオンが正荷電し（例えばＨ⁺）、対イオンが負に荷電し（例えばメタンスルホネート；ＭＳＡ^-）、それらは結合して溶離剤（例えば、メタンスルホン酸）を形成する、図２Ｂに示されたものに対応または類似する溶離剤生成構成要素に適用可能である。そのような実施形態では、電解生成イオンは、負電荷イオンであってもよいしそれを含んでいてもよい。例えば、負電荷イオンは水酸化物イオンであるか、それを含み得る。

【0062】

上述のように、電場の生成は、イオン交換膜を通る溶離剤及び／または種イオンの移行を防止、低減、抑制、制御、及び／または調節することができる。さらに説明すると、第２の極性を有する（逆バイアス）電圧を、調節、増減することができる。当該技術分野で知られているように、第１の極性を有する（通常動作）電圧を増加させると、第１の電場の大きさを増加させることができると同様に、逆バイアス電圧の絶対値を増加させることによって、電場の大きさ、電解質リザーバから生成チャンバに受動的に拡散した溶離剤分子を中和することが可能な電解イオンの量、生成チャンバからイオン交換膜に侵入可能な電解イオンの量を増加することができる。さらに、（逆バイアス）電圧の絶対値を増加させることにより、抑制を改善し、電解質リザーバから生成チャンバへ受動的に拡散する溶離剤の量を減少させることができる。したがって、特定の実施形態は、第１の極性を有する（通常の動作）電圧及び／または（例えば、電場を制御する、調整する、増加させる、または減少させるために）第２の極性を有する（逆バイアス）電圧を調整する−増加させる及び／または減少させる−ことを含むことができる。従って、いくつかの実施形態は、第２の極性を有する電圧を調整して、電解質リザーバから生成チャンバに拡散した拡散溶離剤分子の一部が、生成チャンバ内の電解生成イオンで中和され、その一部は、拡散溶離剤分子の１００％、少なくとも９９％、少なくとも９５％、少なくとも９０％、少なくとも８０％、少なくとも７０％、少なくとも６０％、少なくとも５０％であり得る。

【0063】

いくつかの実施形態は、第２の極性から第１の極性への電圧の極性を選択的に反転させるステップを含むことができる。第２の極性を有する（逆バイアス）電圧は、装置のダウンタイム、受動モード（複数可）、輸送、遅延モード（複数可）などの間に印加することができる。第２の極性は、溶離剤生成器カートリッジが溶離剤の生成に使用されていないときに要請されるスタンバイ電圧であり得る。しかし、最初の正常な極性に戻ると、デバイスは溶離剤を生成できる。そのような事象は、短期間または長期間にわたって発生する可能性がある。したがって、いくつかの実施形態は、第２の極性から第１の極性への電圧の極性を選択的に反転させる前に第１の期間待機することと、及び／または第１の極性から第２の極性へ電圧の極性を選択的に反転させるステップと第２の極性から第１の極性への電圧の極性を選択的に反転させるステップとの間に第１の期間待機することとを含むことができる。いくつかの実施形態は、第１の極性から第２の極性への電圧の極性を選択的に反転させる別のステップをさらに含むことができる。

【0064】

場合によっては、膜をヒドロニウム（ＫＯＨ生成器の場合）または水酸化物（ＭＳＡ生成器の場合）のいずれかに変換する逆バイアスモードの間に、生成チャンバ内に多量の電解イオンを生成することができる。この状態は、溶離剤対イオンの移行を抑制する膜にとって有利であるが、起動時または正常な極性の再開時に、膜をヒドロニウムまたは水酸化物の状態から溶離剤対イオンで充填されるまで再生する必要があるため、装置は起動動作の安定化に時間がかかり得る。特定の膜の印加電圧の大きさ及び／またの持続時間を経験的に最適化することによって、システム起動時間のこの遅延を低減または回避することができ、これは特定の膜が比較的高いまたは低いイオン交換容量を有するかどうかに依存し得る。別の選択肢は、溶離剤対イオンが膜電極界面の近くで検出されたときに極性を選択的に逆転させることである。１つの検出手段は、生成チャンバ内の別の一対のセンサ電極間の抵抗を測定することによって、電気的手段によって行うことができる。移行種が検出されない場合、抵抗は高くなるが、溶離剤対イオンが検出される場合には低くなる。１つの種が検出されると、種イオンの輸送を抑制するように極性を反転させることができる。したがって、逆バイアスまたは極性は、デバイスが効率的な動作のために必要とするときに要請することができる。このタイプのアプローチは、溶離剤生成器カートリッジを輸送する際に有用であり、装置はこの自動逆バイアス機能と共に出荷され、設置または待機時の迅速な起動を促進する。

【0065】

少なくとも１つの実施形態では、イオン交換膜を通る溶離剤対イオンの移行を抑制する方法は、第１の電極と第２の電極にわたって電圧を印加することができ、第１の電極はイオン交換膜の第１の側に配置され、第２の電極は、イオン交換膜の第２の側に配置され、印加された電圧は、第１の側から第２の側へのイオン交換膜を通した種イオンの移行を抑制する電場を生成する。電圧は極性を有することができる。第１の電極は、液体イオン源と電気的に接続することができる。液体イオン源は、イオン交換膜の第１の側のイオン源リザーバ内に配置することができる。溶離剤対イオンは、液体イオン源に配置することができる。

【0066】

第２の電極は、液体と電気的に接続することができる。液体は、イオン交換膜の第２の側の溶離剤生成チャンバに配置することができる。印加された電圧（極性を有する）は、イオン源リザーバ内の溶離剤対イオンがイオン交換膜を通過するのを抑制する電場を生成することができる。したがって、いくつかの実施形態は、種イオンの供給源を提供または取得することを含むことができる。いくつかの実施形態は、第１の電極及び第２の電極を提供または取得することを含むことができる。いくつかの実施形態は、イオン交換膜を提供または取得することを含むことができる。第１及び第２の電極は、イオン交換膜の反対側に配置することができる。実施形態は、電圧の極性を選択的に反転させることをさらに含むことができる。逆極性電圧は、当技術分野で知られているような通常の動作極性電圧を含むことができる。例えば、第１及び第２の電極に印加される逆転した通常の動作極性電圧は、イオン交換膜の第１の側でヒドロニウムまたは水酸化物を電解により生成することができる。

【0067】

いくつかの実施形態は、電圧の極性を選択的に反転させる前に第１の時間待機することを含むことができる。第１の期間は、約１〜６０分以上、１〜２４時間以上、１〜３０日以上、またはそれらの間に配置される任意の期間または時間範囲以上であり得る。例えば、第１の期間は、約１時間、２時間、４時間、８時間、１２時間、１６時間、２４時間、３６時間、４８時間、６０時間、７２時間、８４時間、９０時間、９６時間、１０８時間、１２０時間等、まで、またはそれ以上、あるいはそれらの間であってよい。いくつかの実施形態では、待機期間は、種を所定のセンサ位置に移行させるのに必要な時間とすることができる。いくつかの実施形態では、待機期間は、分析者の作業シフトの終了とその後の作業シフトの開始（例えば、夜間、週末中など）の間の時間とすることができる。いくつかの実施形態では、待機期間は、試料が分析されていない期間であってもよい。

【0068】

溶離剤対イオンが電場の影響下でイオン交換膜を通って輸送される通常の動作モードでは、溶離剤生成システムまたは構成要素は、溶離剤生成チャンバを通って流れる液体を有することができる。生成した溶離剤（例えば、ＫＯＨなど）は、水性流体流によって溶離剤生成チャンバから搬出することができる。溶離剤を含む液体流（すなわち、溶離剤流）は、当技術分野で知られているように、追加のシステム構成要素へ及び／またはそれを通って流れることができる。

【0069】

逆バイアスモードでは、電場が生成されて溶離剤の対イオンが生成チャンバに流れるのを抑制し、液体流を停止させることができる。

【0070】

１つ以上の実施形態は、溶離剤生成チャンバを通る水性流体の流れの開始を含むことができる。開始される流量は、溶離剤生成チャンバ（またはカートリッジ）に適した任意の流速であり得る。実例として、流速は、約０．０５μｌ／分〜約１０ｍｌ／分、好ましくは約０．５μｌ／分〜約５ｍｌ／分、より好ましくは約０．５ｍｌ／分〜約２ｍｌ／分の間であり得る。

【0071】

特定の実施形態は、第１の（逆バイアス）極性から第２の（通常の）極性への電圧の極性を選択的に反転させることを含むことができる。第２の極性を有する電圧は、第１の側から第２の側へ膜を通る種イオンの移動を促進する電場（例えば、第２の電場）を生成することができる。

【0072】

１つ以上の実施形態は、起動手順、例えば自動起動手順の開始を含むことができる。（自動）起動手順は、第２の期間にわたって行うことができる。例示的に、第２の期間は、様々な実施形態において、１分未満から約３０分以上までとすることができる。１つ以上の実施形態は、平衡化手順、例えば自動平衡化手順の開始を含むことができる。（自動）平衡化は、第３の期間にわたって行われ得る。例示的に、第３の期間は、約６０分以下、好ましくは約４５分以下、より好ましくは約３０分以下、さらにより好ましくは約１５分以下さらにより好ましくは約１０分以下である。したがって、１つ以上の実施形態は、（第３の）期間にわたって溶離剤生成モジュールを平衡化することを含むことができる。この（第３の）期間は、約６０分以下、好ましくは約４５分以下、より好ましくは約３０分以下、さらにより好ましくは約１５分以下さらにより好ましくは約１０分以下である。

【0073】

いくつかの実施形態では、本開示の逆バイアスは、システム起動及び／または平衡化時間の大幅な短縮を提供することができる。例えば、少なくとも１つの標準分析物検出システム及び／またはその溶離剤生成モジュールは、システム及び／またはその構成要素を平衡化させるために（例えば、同定される及び／または定量化される分析物イオンの注入に先立って）相当量の時間及び水性流体を必要とすることがある。標準的な装置の起動時間は、１分〜１０分、典型的には約５分とすることができる。起動前ダウンタイムが、例えば１６時間以上９０時間以下のような長期間であった場合、溶離剤生成チャンバ内に配置された高濃度イオンプラグは、起動中にシステム構成要素を通過することがある。系への分析物イオンの注入に先立って、水性流体（溶離剤）流中の導電率などの１つまたは複数のパラメータの適切なベースライン測定を達成するために、さらなる平衡化時間が必要となり得る。いくつかの実施形態では、適切なベースライン測定は、０．２５、０．２、０．１９、０．１８、０．１７５、０．１７、０．１６５、０．１６、０．１５５、０．１５、０．１４５、０．１４、０．１３５またはそれ以下（μＳ／ｃｍ）以下の導電率を含む。

【0074】

高濃度イオンプラグの通過後に適切なベースライン測定を達成するには、適切な期間または容量の適切な流速で、水性流体でシステム構成要素をフラッシュまたはスイープする必要があり得る。例えば、適切な流速は、１つ以上のシステム構成要素のサイズ及び／または容積、例えばカラムサイズ、ループサイズ、ライン／配管サイズなどに依存し得る。例示的に、典型的なシステムの適切な流速は、約０．００５ｍｌ／分〜約５ｍｌ／分、好ましくは約０．０１ｍｌ／分〜約１ｍｌ／分である。例えば、いくつかの実施形態では、２ｍｍ内径カラムの適切な流速は、好ましくは約０．１５ｍｌ／分〜約０．５ｍｌ／分、さらに好ましくは約０．２ｍｌ／分〜約０．４ｍｌ／分、さらにより好ましくは約０．２５ｍｌ／分〜約０．３５ｍｌ／分、さらにより好ましくは約０．３ｍｌ／分である。いくつかの実施形態では、内径４ｍｍのカラムの適切な流速は、好ましくは約１ｍｌ／分、より好ましくは約１．５ｍｌ／分とすることができる。いくつかの実施形態では、キャピラリーカラムの適切な流速は、好ましくは、約０．０１ｍｌ／分であり得る。したがって、適切な流速は、システム及び／または構成要素のサイズ及び／または構成に応じて変化し得る。適切な条件下で、高濃度イオンプラグの通過後に適切なベースラインに達するのに必要な平衡化時間は、約１０分、１５分、２０分、３０分、４５分、６０分、９０分、１２０分、１５０分、１８０分、２１０分、２４０分、２７０分、２８５分、３００分、３１５分、３３０分、３６０分、３９０分、４０５分、それ以上であってよい。

【0075】

電気的構成要素及び／または流体の流れが不活性である標準的なダウンタイムの受動モードとは異なり、本開示の実施形態は、システム動作中の電圧の正常な極性がダウンタイムの間に反転される逆電圧バイアスモードを含むことができる。少なくともいくつかの実施形態では、逆電圧バイアスモード動作中に、溶離剤生成チャンバを通る液体の流れを止めることができる。類似の起動及び動作パラメータの下で同様の延長された期間（例えば、約１６時間〜９０時間またはそれ以上）に続いて、本開示の実施形態は、システム平衡化時間を少なくとも１０％、１５％、２０％、２５％、３０％、３５％、４０％、４５％、５０％、５５％、６０％、７０％、７５％、８０％、８５％、９０％、９５％、９６％、９７％、９８％、９８．５％、または９９％低減させることができる。例えば、本開示の実施形態は、約４００分、３００分、２００分、１００分、９０分、６０分、５５分、５０分、４５分、４０分、３５分、３０分、２５分、２０分、１５分、１２分、１０分、９分、８分、７分、６分、５分、４分、３分、２分、または１分以下の追加のシステム平衡化時間（通常のシステム起動時間を超える）を必要にできる。少なくとも１つの実施形態は、約１分〜約６０分、好ましくは約２分〜約２０分、より好ましくは約３分〜約４５分、さらにより好ましくは約４分〜約３０分、さらにより好ましくは約５分〜約２０分のシステム起動の低減を可能とすることができる。このような時間の節約は、試薬（水性流体または水）コスト、電気コスト、人件費などの著しい運用コスト及び人件費の節約をもたらす。

【0076】

いくつかの実施形態は、イオン交換膜を通した種イオンの移行を抑制するためのシステムを含むことができる。このシステムは、第１の電極及び第２の電極を含むことができる。第１の電極は、液体イオン源などのイオン源と電気的に接続することができる。イオン源は、イオン源リザーバ内に配置することができる。イオン源は、種イオン（または溶離剤対イオン）を含むことができる。第２の電極は、液体と電気的に接続することができる。溶離剤生成チャンバ内に配置された液体及び／または溶離剤生成チャンバを通って流れる液体。

【0077】

実施形態は、イオン交換膜を含むことができる。第１の電極は膜の第１の側に配置することができる。第２の電極は、膜の第２の（例えば、反対側の）側に配置することができる。例えば、膜は、いくつかの実施形態において、イオン源リザーバと溶離剤生成チャンバとの間に配置され得る。この膜は、例えばイオン−陰イオンまたは陽イオンの一種に対して選択的に透過性であり得る。当業者には理解されるように、膜は、イオン輸送ブリッジを提供しながら、実質的に液体の流れ（通過）を防止することができる。例えば、膜は、液体の流れを実質的に阻止するように構造的に構成することができる。本明細書で使用する「実質的に液体の流れを防止する」とは、膜が、意図された流量値の動作範囲の１％以下、好ましくは０．１％以下、の速度で、またはそれらの範囲で（例えば、０．５μｌ／分〜５ｍｌ／分の間）液体の流れを許容するか、または許容するように構成されていることを意味する。当業者は、意図される用途に適した特定の膜仕様を選択することができる。

【0078】

上述のように、第１の極性を有する（通常動作）電圧が第１及び第２の電極間に印加されると、第１の電場が生成され、溶離剤対イオン（イオン源内）がイオン交換膜を通って駆動される液体）。同様に、第２の極性を有する逆バイアス電圧が第１及び第２の電極間に印加されると、第２の電場が生成され、溶離剤対イオンがイオン交換膜を通って（液体中へ）駆動されることが抑制される。

【0079】

実施形態はまた、第１及び第２の電極にわたる電圧の極性を反転させるための手段を含むことができる。第１及び第２の電極間の電圧の極性を反転させる手段は、極性反転スイッチなどのスイッチを含むことができる。スイッチは、当技術分野で知られているように、単極双投（ＳＰＤＴ）スイッチ、双極双投（ＤＰＤＴ）スイッチ、ＤＰＤＴロッカースイッチ、または他のスイッチを含むことができる。いくつかの実施形態では、電圧の極性を反転させるための手段は、溶離剤生成器の一部として配置することができる。例えば、スイッチは、溶離剤生成器の一部とすることができる。他の実施形態では、スイッチは、回路基板、電源などの別の適切な場所または構成要素に配置することができる。

【0080】

いくつかの実施形態は、アクティブモードまたはアイドルモードのシステムを含むことができる。いくつかの実施形態は、第１及び第２の電極に印加される電圧を含むことができる。上述したように、電圧は極性を有することができる。電圧の極性は、第１の（通常動作の）極性電圧または第２の（逆バイアス及び／または受動モード）極性電圧とすることができる。第１の極性を有する電圧は、能動的な通常の動作モードにおいて、水酸化物イオンまたはヒドロニウムイオン（例えば、第１の電極）を積極的に生成することができる。第２の極性を有する電圧は、逆バイアスモードで水酸化物及びヒドロニウムイオン（例えば、第２の電極）である水分離イオンの１つを積極的に生成することができる。逆バイアス極性（絶対値に関して）の電圧範囲は＜３Ｖ、より好ましくは＜２Ｖ、最も好ましくは＜１．５Ｖであり得る。電圧は、直流電源または交流電源によって印加することができる。電圧は、本発明に記載の種イオンの移行の抑制を容易にするために、必要に応じてスイッチまたはパルス化することができる。また、デバイスを定電流または電力モードで動作させることも可能である。逆バイアス極性（絶対値に関して）の電流範囲は、＜２ミリアンペア、より好ましくは＜７００マイクロアンペア、最も好ましくは＜２００マイクロアンペアであり得る。正常動作と逆バイアス動作モードは、独立した電源で動作させることができる。かなりの量の溶離剤がイオン交換バリアを通って受動的に拡散していない特定の状況下では、印加電圧を印加電流に置き換えることができ、依然としてバックグラウンド信号を減少させるのに適している。

【0081】

少なくとも１つの実施形態は、溶離剤生成器を配送または輸送する方法を含む。この方法は、溶離剤生成器を第１の部位から第２の部位に輸送することを含むことができる。本明細書で使用される「サイト」は、施設、建物、部屋、または任意の場所を含むことができる。例示的には、第１の部位または第２の部位は、製造現場、貯蔵場所、卸売または小売現場、受取り場所、ユーザまたはオペレータ部位などであり得るか、またはそれらを含み得る。少なくとも１つの実施形態では、第１の部位から第２の部位へと極性を有する電圧が溶離剤生成器を横切って印加される。例えば、電池が、極性を有する電圧を印加する（または印加するように構成されている）ように、溶離剤生成器のバリアを通って溶離剤の移行を抑制するように、溶離剤生成器に電気的に結合することができる。いくつかの実施形態では、溶離剤生成器は、イオン源リザーバ内に配置された液体イオン源と電気的に接続している第１の電極と、種イオンを含む液体イオン源と、溶離剤生成チャンバ内に配置された液体と電気的に接続する第２の電極と、イオン源リザーバと溶離剤生成チャンバとの間に配置されたイオン交換バリアとを含む。電池が第１の電極及び第２の電極に電気的に結合されて、電池が極性を有する電圧を印加する（または印加するように構成され得る）ようにすることができる。第１及び第２の電極間に印加される極性を有する電圧により、イオン源内の溶離剤は、イオン交換バリアを通って液体中に移行することが抑制される。

【0082】

例示的実施形態は、溶離液生成器を配送する方法であって、この溶離剤生成器は、イオン源リザーバ内に配置された液体イオン源と電気的に接続している第１の電極と、この液体イオン源は種イオンを含み、溶離液生成チャンバ内に配置された液体（例えば、水または脱イオン水）と電気的に接続する第２の電極と、イオン源リザーバと溶離剤生成チャンバとの間に配置されたイオン交換バリアであって、第１の極性を有する電圧が第１の電極と第２の電極との間に印加されると、イオン源内の溶離液対イオンがイオン交換バリアを通って液体中に移行され、第２の極性を有する電圧が第１の電極と第２の電極との間に印加されると、イオン源内の溶出液がイオン交換バリアを通って液体中に移行することが抑制され、前記第１電極及び前記第２電極に電気的に連結されたバッテリーとを含み、前記バッテリーは、前記第２の極性を有する電圧を印加するように構成されており、前記方法は、前記溶離剤生成器を製造場所から受容場所に輸送することを含む。

【0083】

いずれの先行技術の溶離剤生成装置も本発明の恩恵を受けることができる。本明細書での例は、溶離剤生成の一形式を論じているが、源試薬を用いた溶離剤生成を含む機能を追求する従来技術の多重チャネルデバイスは、極性反転の恩恵を受けるであろう。

【0084】

当業者であれば、電圧は、電気システム、回路等のための単なる測定値であることを理解するであろう。電気的または電位、電流、起電力などの代替測定も本明細書において考慮されることに留意されたい。したがって、本開示の実施形態は、代替的に電気または電気電位、電流、起電力を逆にし、含めることができる。

【0085】

実施例
本明細書に開示された実施例は、本開示の様々な実施形態のサポートを提供することを意図している。一例で開示される主題は、本開示の任意の適切な実施形態に関連してもよく、必ずしもそれが提示される特定の例に限定されない。

【0086】

実施例１
既存の溶離剤生成システムは、適切なベースラインに到達するために、あるシステムダウンタイム後（例えば、パワーダウンなど）にシステムを再起動するために大量の時間を必要とする。具体的には、溶離剤カウンタまたは種イオンは、溶離剤生成成分の膜を通って受動的に拡散する。経時的に、溶離剤生成チャンバ内のイオンの濃度は、通常の操作中の溶離剤流の水性流体中の溶離イオンの濃度よりも実質的に高くなる。システムが最適レベルで動作する前に、流体流中のイオン濃度が大きくなると、システムの配管部品（例えば、ライン、バルブなど）から掃き出されるか、フラッシュされる必要がある。システムの配管部品を掃除するか、または洗い流すことは、時間がかかることがあり、作業員またはユーザによる追加の監視を必要とする。システムの平衡化流量が低い場合、問題は悪化する。

【0087】

これに代えて、または加えて、分析または濃縮カラムは、安定した、低いベースラインの読みに達するために、追加の平衡化時間を必要とすることがある（例えば、システム開始中またはその後に高イオン濃度プラグがカラムを通過する場合）。最適なシステム性能を達成するには、平衡化時間が必要な場合がある。例えば、分析物イオンをカラムに注入して分析物イオンの回収、同定、定量化などの最適または適切なレベルを保証するためには、ベースラインの読み取り値に達する必要がある。カラムの平衡化は、他の方法でも影響を受ける可能性がある。これに代えて、または加えて、（イオン生成器の下流のラインにある）イオンサプレッサの容量は、高イオン濃度プラグによって排出することができ、サプレッサの再生時間をさらに必要とする。全体として、高濃度プラグの影響には、最適クロマトグラフィ操作に必要なシステム平衡化時間が追加されている。この追加の時間は、追加の労力と運用コストにつながる。

【0088】

図４は、１６時間のシステムダウンタイム（すなわち、電圧が印加されず、流体の流れがないなど）の後の溶離剤生成器の性能の一例を示す。描かれたクロマトグラムは、システムの再起動時の最初のサンプル注入（１回の注入につき３０分の実行時間）の後、実行終了時に１８４μＳという比較的大きなバックグラウンドを示している（図４の上部クロマトグラムを参照）。操作セットアップ（２ｍｍカラム、２９ｍＡ電流、０．３ｍｌ／ｍｉｎ流速、３８ｍＭ ＫＯＨ溶離剤、２．５ｕｌループサイズ、３０℃）下で、系を平衡化させ１μＳ／ｃｍ以下のＣＤバックグラウンドを達成するために約５時間実行継続した（図４のクロマトグラムを参照）。示されたピークは以下の通りである：１．フッ化物、２．アセテート、３．塩化物、４．炭酸塩、５．亜硝酸塩、６．硫酸塩、７．ブロミド、８．硝酸塩、９．リン酸塩。起動時にサプレッサを通過した溶離剤の濃度が高いためサプレッサ容量がなくなったので、無ダウンタイム対照と比較して、塩化物のピーク回収率は最適ではなかった。

【0089】

実施例２
表１は、第１の溶離剤生成器構成要素の逆バイアス構成のための一連の電流及び電圧設定を示す。表１に示すように、２．１Ｖの電圧が印加され（逆バイアス極性−１４０μＡ電流が測定された）、これは試験された設定の最低導電率−０．１３７μＳ／ｃｍ−を生成しまたは結果として生じた。この設定は、低いバックグラウンドから明らかなように、種イオンの輸送を抑制した。

【表1】

【0090】

実施例３
図５は、第１の溶離剤生成器構成要素に対して２．１Ｖの印加逆バイアス受動モード極性電圧の１６時間後の実施例１の通常動作パラメータで得られた測定値を示す。図５（試料が注入されなかった上部のクロマトグラム）に示すように、バックグラウンドの導電率は、１６時間の受動逆バイアスダウンタイム後のわずか６分後に０．３８μＳ／ｃｍに達した。さらに、ピークは形状とサイズが実質的に改善され、２回の別々のサンプル注入によるクロマトグラム（図５の中部と下部のクロマトグラムを参照）で示されるように、分析物の回収率が実質的に増加した。これらの驚くべき予期しない結果は、１６時間の受動モードまたはダウンタイム（例えば、水性流体の流れがない）の間に印加される逆バイアス極性電圧が、起動時間、平衡化時間の実質的な減少及び分析物ピーク面積の実質的な改善を提供し、分析物回収率の実質的な増加を示す。

【0091】

実施例４
表２は、無ダウンタイム対照と１６時間２．１Ｖの印加逆バイアス受動モード極性電圧に対する共通の分析物の保持時間及びピーク面積を示す。表２に示すように、保持時間及び分析物のピーク面積は、無ダウンタイム対照と同様に、２．１Ｖの印加逆バイアス受動モード極性電圧１６時間後の２回の別々の注入について実質的同様である。

【表2】

【0092】

これらの驚くべき予想外の結果は、受動モードまたはダウンタイム（例えば、水性流体の流れがない）の間に印加される逆バイアス極性電圧が、いずれかのダウンタイムなしのシステムの一定動作と同様の結果をもたらすことを示す。全体的に、これらの結果は、時間がなくても最小限の時間で機器が起動するので、ユーザの生産性につながる。

【0093】

実施例５
図６は、第１の溶離剤生成器構成要素に対する２．１Ｖの印加逆バイアス受動モード極性電圧の９０時間後の実施例１の通常の動作パラメータで得られた測定値を示す。図６に示すように、バックグラウンド導電率は、９０時間の受動逆バイアスダウンタイム（試料が注入されなかった上部クロマトグラム）後わずか１０分後に０．３８μＳ／ｃｍに達した。さらに、ピークは形状とサイズが実質的に改善され、２回の別々のサンプル注入による次のクロマトグラムで示されるように（図６の中及び下のクロマトグラムを参照）、分析物の回収率が実質的に増加した。これらの驚くべき予想外の結果は、９０時間の受動モードまたはダウンタイム（例えば、水性流体の流れがない）の間に印加される逆バイアス極性電圧が、起動時間、平衡化時間の実質的に減少、分析物ピーク面積の実質的な改善を提供し、分析物回収率の実質的な増加を示す。

【0094】

実施例６
表３は、無ダウンタイム対照及び最初の溶離剤生成器構成要素の９０時間の２．１Ｖの印加逆バイアス受動モード極性電圧に対する、共通分析物の保持時間とピーク面積とを表示している。表３に示すように、保持時間及び分析物のピーク面積は、無ダウンタイム対照と同様に、２．１Ｖの印加逆バイアス受動モード極性電圧の９０時間後の２回の別々の注入について実質的に同様である。

【表3】

【0095】

これらの驚くべき予想外の結果は、受動モードまたはダウンタイム（例えば、水性流体の流れがない）の間に印加される逆バイアス極性電圧が、ダウンタイムなしのシステムの一定動作と同様の結果をもたらすことを示す。

【0096】

実施例７
表４は、第２の溶離剤生成器構成要素（第１の溶離剤生成器構成要素と同じ方法で作られた異なるユニット）の逆バイアス構成の一連の電流及び電圧設定を示す。表４に示されているように、２．３５Ｖの電圧が印加され（逆バイアス極性−６７０μＡ電流が測定された）、これは、試験された設定の最低導電率−０．１７μＳ／ｃｍ−を生成しまたは結果として生じた。

【表4】

【0097】

実施例８
図７は、第２の溶離剤生成器構成要素に対して２．３５Ｖの印加された逆バイアス受動モード極性電圧の１６時間後に実施例１の通常の動作パラメータの下で得られた測定値を示す。図７（試料が注入されていない上部クロマトグラム）に示すように、１６時間の受動的逆バイアスダウンタイム後のわずか７分後にバックグラウンドの導電率は０．３６μＳ／ｃｍに達した。さらに、ピークは形状とサイズが実質的に改善され、２回の別々のサンプル注入による後続のクロマトグラム（図７の中部及び下部のクロマトグラムを参照）によって示されるように、分析物回収率が実質的に増加した。これらの驚くべき予期しない結果は、１６時間の受動モードまたはダウンタイム（例えば、水性流体の流れがない）の間に印加される逆バイアス極性電圧が、起動時間、平衡化時間の実質的な減少及び分析物ピーク面積の実質的な改善を提供し分析物回収率の実質的な増加を示す。

【0098】

実施例９
表５は、第２の溶離剤生成器構成要素について、無ダウンタイム対照及び１６時間の期間印加された逆バイアス受動モード極性電圧２．３５Ｖの共通分析物の保持時間及びピーク面積を示す。表５に示すように、保持時間及び分析物ピーク面積は、無ダウンタイム対照の場合のように２．３５Ｖの印加逆バイアス受動モード極性電圧の１６時間後の２回の別々の注入について実質的に同様である。

【表5】

【0099】

これらの驚くべき予想外の結果は、受動モードまたはダウンタイム（例えば、水性流体の流れがない）の間に印加される逆バイアス極性電圧が、ダウンタイムなしのシステムの一定動作と同様の結果をもたらすことを示す。

【0100】

実施例１０
表６は、第３の溶離剤生成器構成要素（第１及び第２の溶離剤生成器構成要素とは異なるユニットであるが、同じ方法で作製される）の逆バイアス構成の一連の電流及び電圧設定を示す。表６に示されているように、２．２４Ｖの電圧が印加され（逆バイアス極性−１３６μＡの電流が測定された）、これは、試験された設定の最低導電率−０．１４４μＳ／ｃｍ−を生成しまたは結果として生じた。

【表6】

【0101】

実施例１１
図８は、第３の溶離剤生成器構成要素の２．２４Ｖの印加逆バイアス受動モード極性電圧の１６時間後の実施例１の通常の動作パラメータで得られた測定値を示す。図８（試料が注入されなかった上部のクロマトグラム）に示すように、バックグラウンド導電率は、１６時間の受動的逆バイアスダウンタイム後のわずか７分後にバックグラウンドの導電率は０．３６μＳ／ｃｍに達した。さらに、ピークは形状とサイズが実質的に改善され、２回の別々のサンプル注入によるクロマトグラム（図８の中部と下部のクロマトグラムを参照）で示されるように、分析物の回収率が実質的に増加した。これらの驚くべき予期しない結果は、１６時間の受動モードまたはダウンタイム（例えば、水性流体の流れがない）の間に印加される逆バイアス極性電圧が、起動時間、平衡化時間の実質的な減少及び分析物ピーク面積の実質的な改善を提供し、分析物回収率の実質的な増加を示す。

【0102】

実施例１２
表７は、第３の溶離剤生成器構成要素について、無ダウンタイム対照及び１６時間の２．２４Ｖの印加された逆バイアス受動モード極性電圧に対する共通分析物の保持時間及びピーク面積を示す。表７に示すように、保持時間及び分析物のピーク面積は、無ダウンタイム対照と同様に、２．２４Ｖの印加逆バイアス受動モード極性電圧の１６時間後の２回の別々の注入について実質的に同様である。

【表7】

【0103】

これらの驚くべき予想外の結果は、受動モードまたはダウンタイム（例えば、水性流体の流れがない）の間に印加される逆バイアス極性電圧が、ダウンタイムなしのシステムの一定動作と同様の結果をもたらすことを示す。

【0104】

本発明は、その精神あるいは本質的な特徴を逸脱することなく、他の特定の形態で実現できる。記載した実施形態は、あらゆる点において、単に例示するものであり限定するものではないと見なされるべきである。したがって、本発明の範囲は、前述の説明によってではなく、添付の特許請求の範囲によって示される。特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内に入るすべての変更は、その範囲内に含まれるべきである。

【0105】

前述の詳細な説明は、特定の例示的な実施形態を参照している。しかしながら、本明細書で企図され、添付の特許請求の範囲に記載された範囲から逸脱することなく、様々な改変及び変更を行うことができることが理解されよう。より具体的には、本開示の例示的な実施形態をより詳細に説明したが、本開示はこれらの実施形態に限定されず、前述の詳細な説明に基づいて当業者に認識されるように改変、省略、組み合わせ（例えば、様々な実施形態にわたる態様の）、適応及び／または変更を有する任意の及びすべての実施形態を含む。

【0106】

本明細書に例示される本発明の特徴の変更及びさらなる改変、ならびに関連技術分野の当業者に生じる、本開示を所有する本明細書に例示された原理のさらなる適用は、本開示の範囲内にあるとみなされるべきである。ある特徴がそれと組み合わせて別の特徴を必要とするものとして記載されていない限り、本明細書中の任意の特徴は、本明細書に開示される同一または異なる実施形態の別の特徴と組み合わされ得る。さらに、例示的なシステム、方法、器械などの様々な周知の態様は、例示的な実施形態の態様を不明瞭にすることを避けるために、本明細書では詳細には説明しない。

【0107】

特許請求の範囲における限定は、特許請求の範囲で使用されている専門用語に基づいて広く解釈されるべきであり、前述の詳細な説明に記載された例に限定されず、例は非排他的であると解釈されるべきである。さらに、本明細書及び／または特許請求の範囲に記載された方法またはプロセスに記載された任意のステップは、任意の順序で実行することができ、特許請求の範囲に（明示的または暗黙的に）別段の記載がない限り、必ずしも特許請求の範囲に示される順序に限定されない。したがって、本発明の範囲は、上述した説明及び例によってではなく、添付の特許請求の範囲及びその法的同等物によってのみ決定されるべきである。

【0108】

本発明の特定の実施形態の様々な特徴、部材、要素、部品、及び／または部分は、本発明の他の実施形態と互換性があり、及び／またはこれらと組み合わせ得、含み得、及び／または組み込み得ることも理解されよう。したがって、本発明の特定の実施形態に関連する特定の特徴、部材、要素、部品、及び／または部分の開示は、特定の実施形態に対する該特徴、部材、要素、部品及び／または部分の適用または包含を制限するものとして解釈されるべきではない。むしろ、他の実施形態は、必ずしも本開示の範囲から逸脱することなく、該特徴、部材、要素、部品、及び／または部分をまた含み得ることが理解されよう。同様に、特定の実施形態は、本開示の範囲から必ずしも逸脱することなく、特定の実施形態に開示された特徴よりも少ない特徴を含むことができる。

【0109】

さらに、本発明は、その精神あるいは本質的な特徴を逸脱することなく、他の特定の形態で実現できる。記載された実施形態は、すべての点において、例示的なものであって限定的なものではないとみなされるべきである。したがって、本発明の範囲は、前述の説明によってではなく、添付の特許請求の範囲によって示される。特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内に入るすべての変更は、その範囲内に含まれるべきである。以下に本発明の実施態様を記載する。
（実施態様１）イオン交換クロマトグラフィシステムのイオン交換バリアを介する溶離剤の移行を抑制する方法であって、前記方法が、
第１の電極及び第２の電極にわたって電圧または電流を印加する印加ステップであって、前記電圧または電流が第１の極性を有し、前記第１の電極が前記イオン交換バリアの第１の側に配置され、前記第２の電極が前記イオン交換バリアの第２の側に配置され、前記第１の極性を有する印加された前記電圧または電流が、前記第２の電極で溶離剤イオンを電解的に生成し、前記イオン交換バリアを介する前記第１の側から前記第２の側への溶離剤対イオンの移行を促進する第１の電界を生成し、前記溶離剤対イオン及び溶離剤イオンが組み合わさって前記溶離剤を形成する、前記印加ステップと、
前記電圧または電流の極性を前記第１の極性から第２の極性に選択的に反転させて、前記イオン交換バリアを介する前記第１の側から前記第２の側への前記溶離剤の移行を抑制する第２の電界を生成するステップと、を含む方法。
（実施態様２）前記第１の電極が、前記イオン交換バリアの前記第１の側でイオン源リザーバ内に配置された液体イオン源と電気的に接続し、
前記溶離剤対イオンが、前記液体イオン源内に配置され、
前記第２の電極が、前記イオン交換バリアの前記第２の側で溶離剤生成チャンバ内に配置された液体と電気的に接続し、
前記第１の極性を有する印加された前記電圧または電流が、前記第１の電界を生成して、前記イオン交換バリアを介して前記第２の電極に向かう前記対イオンの移行を促進し、
前記第２の極性を有する印加された前記電圧または電流が、前記第２の電界を生成して、前記第２の電極に向かう前記溶離剤の移行を抑制する、実施態様１に記載の方法。
（実施態様３）前記第１の極性を有する前記電圧または電流が、前記第１の電極をアノードとして機能させ、前記第２の電極をカソードとして機能させ、
前記第２の電極を有する前記電圧または電流が、前記第１の電極をカソードとして機能させ、前記第２の電極をアノードとして機能させ、
前記イオン交換バリアが、カチオン交換バリアを含む、実施態様２に記載の方法。
（実施態様４）前記第１の極性を有する印加された前記電圧または電流が、前記第１の電極でヒドロニウムイオン，前記第２の電極で水酸化物を電解的に生成する、実施態様３に記載の方法。
（実施態様５）前記第２の極性を有する印加された前記電圧または電流が、前記第２の電極でヒドロニウムイオンを、前記第１の電極で水酸化物を電解的に生成する、実施態様４に記載の方法。
（実施態様６）前記第１の極性を有する前記電圧または電流が、前記第１の電極をカソードとして機能させ、前記第２の電極をアノードとして機能させ、
前記第２の極性を有する前記電圧または電流が、前記第１の電極をアノードとして機能させ、前記第２の電極をカソードとして機能させ、
前記イオン交換バリアが、アニオン交換バリアを含む、実施態様２に記載の方法。
（実施態様７）前記第１の極性を有する印加された前記電圧または電流が、前記第２の電極でヒドロニウムイオンを、前記第１の電極で水酸化物を電解的に生成する、実施態様６に記載の方法。
（実施態様８）前記第２の極性を有する印加された前記電圧または電流が、前記第１の電極でヒドロニウムイオンを、前記第２の電極で水酸化物を電解的に生成する、実施態様７に記載の方法。
（実施態様９）前記イオン交換バリアが、イオン輸送ブリッジを提供しながら液体流を実質的に阻止する、実施態様１に記載の方法。
（実施態様１０）前記イオン交換バリアを介する前記第１の側から前記第２の側への前記溶離剤の移行を抑制することが、前記第２の側で前記溶離剤の蓄積を抑制する、実施態様１に記載の方法。
（実施態様１１）前記電圧または電流の極性を前記第２の極性から前記第１の極性に選択的に反転させるステップを更に含む、実施態様１に記載の方法。
（実施態様１２）前記電圧または電流の極性を前記第１の極性から第２の極性に選択的に反転させる前記ステップと、前記電圧または電流の極性を前記第２の極性から前記第１の極性に選択的に反転させる前記ステップとの間で第１の期間だけ待機するステップを更に含む、実施態様１１に記載の方法。
（実施態様１３）前記第１の期間が、約４時間以上、好ましくは約８時間以上、より好ましくは約１２時間以上、またより好ましくは約１６時間以上、またより好ましくは約２４時間以上、またより好ましくは約３６時間以上、またより好ましくは約４８時間以上、またより好ましくは約６０時間以上、またより好ましくは約７２時間以上、またより好ましくは約８４時間以上、またより好ましくは約９０時間以上である、実施態様１２に記載の方法。
（実施態様１４）自動起動手順を開始するステップを更に含み、前記自動起動手順が、第２の期間にわたって行われる、実施態様１２に記載の方法。
（実施態様１５）平衡化の手順を開始するステップを更に含み、前記平衡化が第３の期間にわたって行われる、実施態様１４に記載の方法。
（実施態様１６）前記第３の期間が、約６０分以下、好ましくは約４５分以下、より好ましくは約３０分以下、またより好ましくは約１５分以下、またより好ましくは約１０分以下である、実施態様１５に記載の方法。
（実施態様１７）イオン交換バリアを介する溶離剤の移行を抑制するためのシステムであって、前記システムが、
イオン源リザーバ内に配置された液体イオン源と電気的に接続された第１の電極であって、前記液体イオン源が前記溶離剤を含有し、前記溶離剤が溶離剤対イオンを含む、第１の電極と、
溶離剤生成チャンバ内に配置された液体と電気的に接続された第２の電極と、
イオン交換バリアであって、第１の極性を有する電圧または電流が前記第１及び第２の電極にわたって印加された場合に、前記イオン源リザーバ内に配置された前記イオン源内の前記溶離剤対イオンが前記イオン交換バリアを介して前記溶離剤生成チャンバ内に配置された前記液体中に導入されるように、かつ第２の極性を有する電圧または電流が前記第１及び第２の電極にわたって印加された場合に、前記イオン源内の前記溶離剤が前記イオン交換バリアを介して前記溶離剤生成チャンバ内に配置された前記液体中に移行することが抑制されるように、前記イオン源リザーバと前記溶離剤生成チャンバとの間に配置された、イオン交換バリアと、
前記第１及び第２の電極にわたる前記電圧または電流の極性を反転させる手段と、を含む、システム。
（実施態様１８）前記第１及び第２の電極にわたって極性を反転させる前記手段が、スイッチを含む、実施態様１７に記載のシステム。
（実施態様１９）前記スイッチが、二極双投（ＤＰＤＴ）スイッチを含む、実施態様１８に記載のシステム。
（実施態様２０）前記イオン交換バリアが、イオン輸送ブリッジを提供しながら液体流を実質的に阻止するように構造的に構成されている、実施態様１７に記載のシステム。
（実施態様２１）前記第１及び第２の電極にわたって印加される電圧または電流を更に含み、前記イオン源内の前記溶離剤が前記イオン交換バリアを介して前記液体に移行することが抑制されるように、前記電圧または電流は前記第２の極性を有する、実施態様１７に記載のシステム。
（実施態様２２）電界を生成する前記第２の電極を有する電圧または電極を更に含み、前記電界は、前記イオン源内の前記溶離剤対イオンが前記イオン交換バリアを介して前記液体に移行することを抑制する、実施態様２１に記載のシステム。
（実施態様２３）イオン交換バリアを介する溶離剤の移行を抑制するためのシステムであって、前記システムが、
イオン源リザーバ内に配置されたイオン源と電気的に接続された第１の電極と、
溶離剤生成チャンバ内に配置された液体と電気的に接続された第２の電極と、
前記イオン源リザーバと前記溶離剤生成チャンバとの間に配置されたイオン交換バリアと、
前記第１及び第２の電極にわたって印加される、極性を有する電圧または電流と、
前記第１及び第２の電極にわたる前記電圧または電流の極性を反転させるための極性反転スイッチと、を含むシステム。
（実施態様２４）溶離剤生成チャンバ内で溶離剤の蓄積を抑制する方法であって、
前記方法が、溶離剤生成モジュールを提供するかまたは得るステップを含み、
前記溶離剤生成モジュールが、
イオン透過性バリアと、
前記バリアの第１の側に配置されたイオン源リザーバであって、前記イオン源リザーバがその中に配置された液体イオン源を有し、前記液体イオン源が前記溶離剤を含む、イオン源リザーバと、
前記液体イオン源と電気的に接続された第１の電極と、
前記バリアの第２の側に配置された溶離剤生成チャンバであって、前記バリアが前記溶離剤生成チャンバと前記イオン源リザーバとの間の液体流を実質的に阻止し、前記溶離剤生成チャンバが、その中に配置された水性流体を有する、溶離剤生成チャンバと、
前記水性流体と電気的に接続された第２の電極と、を含み、
前記方法が、前記第１及び第２の電極にわたって電圧または電流を印加する印加ステップであって、前記電圧または電流が第１の極性を有し、前記第１の極性を有する印加された前記電圧または電極が、前記イオン交換バリアを介する前記第１の側から前記第２の側への前記溶離剤の移行を抑制する第１の電界を生成する、前記印加ステップを更に含む、方法。
（実施態様２５）前記イオン交換バリアを介する前記第１の側から前記第２の側への溶離剤イオンの移行の抑制が、前記第２の側での前記溶離剤の蓄積を抑制する、実施態様２４に記載の方法。
（実施態様２６）前記第１の電界が、前記水性流体の水分子を解離して、
ＯＨ^-イオン、または
Ｈ⁺もしくはＨ₃Ｏ⁺イオン、
を形成する、実施態様２４に記載の方法。
（実施態様２７）溶離剤生成チャンバを介する前記水性流体の流れを開始させるステップと、
前記電圧または電流の極性を前記第１の極性から第２の極性に選択的に反転させるステップであって、前記第２の極性を有する前記電圧または電流が、前記バリアを介する前記第１の側から前記第２の側への種イオンの移行を促進する第２の電界を生成する、反転させるステップと、を更に含む実施態様２４に記載の方法。
（実施態様２８）前記溶離剤生成モジュールをある期間にわたって平衡化するステップを更に含み、
前記期間が、約６０分以下、好ましくは約４５分以下、より好ましくは約３０分以下、またより好ましくは約１５分以下、またより好ましくは約１０分以下である、実施態様２６に記載の方法。
（実施態様２９）前記電圧または電流の極性を前記第１の極性から前記第２の極性に選択的に反転させる前記ステップが、受動またはシャットダウンモードの間に行われる、実施態様１に記載の方法。
（実施態様３０）前記第２の電界が、前記イオン交換バリアを介する前記第１の側から前記第２の側への前記溶離剤対イオンの移行を抑制する、実施態様１に記載の方法。
（実施態様３１）溶離剤生成器を出荷する方法であって、前記溶離剤生成器が、
イオン源リザーバ内に配置された液体イオン源と電気的に接続された第１の電極であって、前記液体イオン源が種イオンを含有する、第１の電極と、
溶離剤生成チャンバ内に配置された液体と電気的に接続された第２の電極と、
イオン交換バリアであって、第１の極性を有する電圧または電流が前記第１及び第２の電極にわたって印加された場合に、前記イオン源内の溶離剤対イオンが前記イオン交換バリアを介して前記液体中に導入されるように、かつ第２の極性を有する電圧または電流が前記第１及び第２の電極にわたって印加された場合に、前記イオン源内の溶離剤が前記イオン交換バリアを介して前記液体中に移行することが抑制されるように、前記イオン源リザーバと前記溶離剤生成チャンバとの間に配置された、イオン交換バリアと、
前記第１の電極及び前記第２の電極に電気的に結合されたバッテリーであって、前記バッテリーが前記第２の極性を有する前記電圧または電流を印加するように構成された、バッテリーと、を含み、前記方法が、
前記溶離剤生成器を製造現場から受領現場に輸送するステップを含む、方法。

【図1】

【図2A】

【図2B】

【図3A】

【図3B】

【図3C】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】