特許 7081059 液体クロマトグラフィー用部材

(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】

(24)【登録日】2022-05-27

(45)【発行日】2022-06-06

(54)【発明の名称】液体クロマトグラフィー用部材

(51)【国際特許分類】

   G01N 30/60 20060101AFI20220530BHJP

【ＦＩ】

G01N30/60 B

【請求項の数】 17

(21)【出願番号】P 2021575898

(86)(22)【出願日】2021-03-26

(86)【国際出願番号】 JP2021012835

(87)【国際公開番号】W WO2021193912

(87)【国際公開日】2021-09-30

【審査請求日】2021-12-17

(31)【優先権主張番号】P 2020058423

(32)【優先日】2020-03-27

(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP

【早期審査対象出願】

(73)【特許権者】

【識別番号】390037327

【氏名又は名称】積水メディカル株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000084

【氏名又は名称】特許業務法人アルガ特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】根本 有理子

(72)【発明者】

【氏名】梅津 美奈

(72)【発明者】

【氏名】太平 博暁

【審査官】高田 亜希

(56)【参考文献】

【文献】特表２００５－５３８３７６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０６－０６３１３０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１９－０３２３４６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特表平１０－５０１３３５（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０１Ｎ ３０／００ －３０／９６

Ｂ０１Ｊ ２０／２８１－２０／２９２

ＪＳＴＰｌｕｓ／ＪＭＥＤＰｌｕｓ／ＪＳＴ７５８０（ＪＤｒｅａｍＩＩＩ）

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

液体クロマトグラフィー用部材であって、
充填剤が充填された分析用カラム、
通液入口、ならびに
該充填剤の上流かつ該通液入口の下流に配置された第１のフィルタ、
を備え、
該第１のフィルタと該通液入口との間の空間の体積は７～５０ｍｍ³であり、かつ該第１のフィルタから該通液入口までの距離は０．６～２．０ｍｍである、
液体クロマトグラフィー用部材。

【請求項2】

前記充填剤の上流かつ前記第１のフィルタの下流に第２のフィルタを備える、請求項１記載の液体クロマトグラフィー用部材。

【請求項3】

前記第１のフィルタと前記第２のフィルタとの間の空間の体積は１～５０ｍｍ³であり、かつ該第１のフィルタから該第２のフィルタまでの距離は０．１～１．５ｍｍである、請求項２記載の液体クロマトグラフィー用部材。

【請求項4】

前記第１のフィルタと前記第２のフィルタの間に通液を分散させるためのディストリビュータをさらに備える、請求項２又は３記載の液体クロマトグラフィー用部材。

【請求項5】

前記第１のフィルタと前記第２のフィルタとの間にスペーサを備える、請求項２～４のいずれか１項記載の液体クロマトグラフィー用部材。

【請求項6】

前記スペーサがポリエーテルエーテルケトン製である、請求項５記載の液体クロマトグラフィー用部材。

【請求項7】

前記第１のフィルタの上流に通液を分散させるためのディストリビュータをさらに備える、請求項１記載の液体クロマトグラフィー用部材。

【請求項8】

前記充填剤は、平均粒径が２～２０μｍの粒子であり、かつ、
前記第１のフィルタは、濾過粒度が、該充填剤粒子の平均粒径の１／６～１／３であり、空隙率が６０～９０％であり、有効濾過面積が１５～６０ｍｍ²である、
請求項１～７のいずれか１項記載の液体クロマトグラフィー用部材。

【請求項9】

液体クロマトグラフィー用部材における通液圧力の上昇を低減する方法であって、
該液体クロマトグラフィー用部材は、充填剤が充填された分析用カラムと、通液入口と、該充填剤の上流かつ該通液入口の下流に配置された第１のフィルタを備え、
該方法は、該第１のフィルタと該通液入口との間の空間の体積が７～５０ｍｍ³であり、かつ該第１のフィルタから該通液入口までの距離が０．６～２．０ｍｍとなるように、該第１のフィルタを配置することを含む、
方法。

【請求項10】

前記充填剤の上流かつ前記第１のフィルタの下流に第２のフィルタを配置することをさらに含む、請求項９記載の方法。

【請求項11】

前記第１のフィルタと前記第２のフィルタとの間の空間の体積が１～５０ｍｍ³であり、かつ該第１のフィルタから該第２のフィルタまでの距離が０．１～１．５ｍｍである、請求項１０記載の方法。

【請求項12】

前記第１のフィルタと前記第２のフィルタの間に、通液を分散させるためのディストリビュータを配置することをさらに含む、請求項１０又は１１記載の方法。

【請求項13】

前記第１のフィルタと前記第２のフィルタとをスペーサを介して配置する、請求項１０～１２のいずれか１項記載の方法。

【請求項14】

前記スペーサがポリエーテルエーテルケトン製である、請求項１３記載の方法。

【請求項15】

前記第１のフィルタの上流に通液を分散させるためのディストリビュータを配置することをさらに含む、請求項９記載の方法。

【請求項16】

前記充填剤は、平均粒径が２～２０μｍの粒子であり、かつ、
前記第１のフィルタは、濾過粒度が、該充填剤粒子の平均粒径の１／６～１／３であり、空隙率が６０～９０％であり、有効濾過面積が１５～６０ｍｍ²である、
請求項９～１５のいずれか１項記載の方法。

【請求項17】

請求項１～８のいずれか１項記載の液体クロマトグラフィー用部材を備える、液体クロマトグラフィー分析装置。

【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ィー用部材に関する。

【背景技術】

【0002】

有機化学、生化学、医学などの分野において、検体中の成分の分析に液体クロマトグラフィーが汎用されている。例えば、医学の分野では、糖尿病診断の指標となるヘモグロビンＡ１ｃの分析に液体クロマトグラフィーが利用されている。ヘモグロビンＡ１ｃは、血中の糖とヘモグロビンが結合した糖化ヘモグロビンである。血中ヘモグロビンＡ１ｃ濃度（％）、すなわち血中全ヘモグロビン中のヘモグロビンＡ１ｃの割合は、過去１～２ヶ月での血糖値の平均を反映し、糖尿病診断の指標として広く用いられている。

【0003】

液体クロマトグラフィー装置への通液には、検体、反応試薬、移動相、又は該装置の一部に由来する異物が含まれていることがある。これらの異物は、該装置の分析用カラムに充填されている充填剤粒子の表面に吸着したり、検出器のセルに吸着したりして、分析に悪影響を及ぼす可能性がある。特に、多数の検体を連続分析する場合や、血液検体のような異物を多く含む検体を分析する場合には、異物の悪影響が問題になりやすい。

【0004】

そのため、液体クロマトグラフィー装置の検体注入部から分析用カラムに至る流路に、異物を濾過するためのフィルタが設置されることがある。このようなフィルタは、流路、特にカラムが異物で詰まり、通液圧力が変動することを防止するために設置される。とりわけ、カラムの上流に設置されるプレフィルタは、異物によるカラム詰まりの防止に重要である。しかし、異物をより効率的に捕捉するためにフィルタの濾過効率を上げると、フィルタが異物で詰まりやすくなり、結果としてやはり通液圧力が変動することがある。通液圧力の変動は、検体の分析に悪影響を及ぼし得る。

【0005】

一般的に、フィルタ詰まりによる通液圧力の上昇を抑える方法としては、フィルタの濾過面積を大きくする方法、フィルタの空隙率を大きくする方法、複数のフィルタを用いる等のフィルタの構成を改良する方法、などがある。例えば、特許文献１には、カラム上流に孔径の異なる複数のフィルタを積層したものを装備した液体クロマトグラフィー部材が開示されている。特許文献２には、充填剤粒子が充填されたカラムとプレフィルタとを備え、該充填剤粒子は平均粒径が２～２０μｍであり、かつ、該プレフィルタは濾過粒度が該充填剤粒子の平均粒径の１／６～１／３で、有効濾過面積が７～８０ｍｍ^２である、液体クロマトグラフィー用部材が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【文献】特開平０２－２６２０５４号公報

【文献】国際公開公報第２００９／１２３１９９号

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

本発明は、検体の分析に繰り返し使用することによる通液圧力の上昇が抑制されている、耐久性の高い液体クロマトグラフィー用部材を提供する。

【課題を解決するための手段】

【0008】

本発明者は、分析用カラムの充填剤の上流にフィルタを有し、かつ該フィルタの上流の空間の体積を適切な範囲に調整した液体クロマトグラフィー用部材が、繰り返し使用による通液圧力の上昇を抑制できることを見出した。

【0009】

したがって、本発明は以下を提供する。
〔１〕液体クロマトグラフィー用部材であって、
充填剤が充填された分析用カラム、
通液入口、ならびに
該充填剤の上流かつ該通液入口の下流に配置された第１のフィルタ、
を備え、
該第１のフィルタと該通液入口との間の空間の体積は７～５０ｍｍ³であり、かつ該第１のフィルタから該通液入口までの距離は０．６～２．０ｍｍである、
液体クロマトグラフィー用部材。
〔２〕前記充填剤の上流かつ前記第１のフィルタの下流に第２のフィルタを備える、〔１〕記載の液体クロマトグラフィー用部材。
〔３〕前記第１のフィルタと前記第２のフィルタとの間の空間の体積は１～５０ｍｍ³であり、かつ該第１のフィルタから該第２のフィルタまでの距離は０．１～１．５ｍｍである、〔２〕記載の液体クロマトグラフィー用部材。
〔４〕前記第１のフィルタの上流、又は前記第１のフィルタと前記第２のフィルタの間に通液を分散させるためのディストリビュータをさらに備える、〔１〕～〔３〕のいずれか１項記載の液体クロマトグラフィー用部材。
〔５〕前記第１のフィルタと前記第２フィルタとの間にスペーサを備える、〔２〕～〔４〕のいずれか１項記載の液体クロマトグラフィー用部材。
〔６〕前記スペーサがポリエーテルエーテルケトン製である、〔５〕記載の液体クロマトグラフィー用部材。
〔７〕前記充填剤は、平均粒径が２～２０μｍの粒子であり、かつ、
前記第１のフィルタは、濾過粒度が、該充填剤粒子の平均粒径の１／６～１／３であり、空隙率が６０～９０％であり、有効濾過面積が１５～６０ｍｍ²である、
〔１〕～〔６〕のいずれか１項記載の液体クロマトグラフィー用部材。
〔８〕液体クロマトグラフィー用部材における通液圧力の上昇を低減する方法であって、
該液体クロマトグラフィー用部材は、充填剤が充填された分析用カラムと、通液入口と、該充填剤の上流かつ該通液入口の下流に配置された第１のフィルタを備え、
該方法は、該第１のフィルタと該通液入口との間の空間の体積が７～５０ｍｍ³であり、かつ該第１のフィルタから該通液入口までの距離が０．６～２．０ｍｍとなるように、該第１のフィルタを配置することを含む、
方法。
〔９〕前記充填剤の上流かつ前記第１のフィルタの下流に第２のフィルタを配置することをさらに含む、〔８〕記載の方法。
〔１０〕前記第１のフィルタと前記第２のフィルタとの間の空間の体積が１～５０ｍｍ³であり、かつ該第１のフィルタから該第２のフィルタまでの距離が０．１～１．５ｍｍである、〔９〕記載の方法。
〔１１〕前記第１のフィルタの上流、又は前記第１のフィルタと前記第２のフィルタの間に、通液を分散させるためのディストリビュータを配置することをさらに含む、〔８〕～〔１０〕のいずれか１項記載の方法。
〔１２〕前記第１のフィルタと前記第２フィルタとをスペーサを介して配置する、〔９〕～〔１１〕のいずれか１項記載の方法。
〔１３〕前記スペーサがポリエーテルエーテルケトン製である、〔１２〕記載の方法。
〔１４〕前記充填剤は、平均粒径が２～２０μｍの粒子であり、かつ、
前記第１のフィルタは、濾過粒度が、該充填剤粒子の平均粒径の１／６～１／３であり、空隙率が６０～９０％であり、有効濾過面積が１５～６０ｍｍ²である、
〔８〕～〔１３〕のいずれか１項記載の方法。
〔１５〕〔１〕～〔７〕のいずれか１項記載の液体クロマトグラフィー用部材を備える、液体クロマトグラフィー分析装置。

【発明の効果】

【0010】

本発明の液体クロマトグラフィー用部材は、検体の分析に繰り返し使用することによる通液圧力の上昇が抑制されているため、耐久性が高く、長寿命である。したがって本発明によれば、検体の液体クロマトグラフィー分析におけるカラム交換の手間やコストを低減することができる。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】液体クロマトグラフィー用部材の構造の模式図。

【図2】液体クロマトグラフィー用部材における通液圧力の経時的変化。

【発明を実施するための形態】

【0012】

従来、ヘモグロビンＡ１ｃの液体クロマトグラフィー分析のために用いられる分析用カラムは、通常、１５００検体から３０００検体を分析するごとに交換される。特許文献２には、３０００回連続使用しても通液圧力の変動がほとんど生じない液体クロマトグラフィー用部材が開示されている。しかしながら、分析効率の向上、及びカラムやフィルタの交換の手間やコストの低減のためには、液体クロマトグラフィー用部材におけるカラムやプレフィルタの耐久性のさらなる向上が求められる。

【0013】

本発明は、液体クロマトグラフィー用部材における、繰り返し使用に伴う通液圧力の上昇を抑制し、その耐久性を向上させる。また本発明は、耐久性が向上した液体クロマトグラフィー用部材を提供する。本発明の液体クロマトグラフィー用部材は、液体クロマトグラフィー装置の検体分離部として使用され得る。

【0014】

本発明の液体クロマトグラフィー用部材は、充填剤が充填された分析用カラムと、通液入口と、該充填剤の上流かつ該通液入口の下流に配置されたフィルタを備える。好ましくは、本発明の液体クロマトグラフィー用部材は、該充填剤の上流かつ該通液入口の下流に２枚のフィルタ（すなわち、第１のフィルタ及び第２のフィルタ）を備える。該第１のフィルタは、第２のフィルタの上流に位置する。本明細書において、液体クロマトグラフィー用部材に関して用いられる上流及び下流とは、該部材での通液の流れる方向を基準とする。すなわち、該部材における通液入口により近い側が、より上流側であり、通液の出口により近い側は、より下流である。したがって、本発明の液体クロマトグラフィー用部材に注入された通液は、通液入口を通過し、第１のフィルタ（存在する場合は、続いて第２のフィルタ）を通過し、次いで分析用カラム内の充填剤を通過した後、該部材から流出する。

【0015】

該分析用カラムは、内径が、好ましくは２．０ｍｍ以上、より好ましくは３．０ｍｍ以上であり、かつ好ましくは６．０ｍｍ以下、より好ましくは５．５ｍｍ以下、さらに好ましくは５．０ｍｍ以下である。該カラムの内径が小さすぎると、該カラム内を流れる移動相の線速度が高くなりすぎて、通液圧力が高くなりすぎることがある。他方、該カラムの内径が大きすぎると、該カラム内で検体や移動相が拡散して分離性能が低下することがある。該カラムの内径は、好ましくは２．０～６．０ｍｍ、より好ましくは３．０～５．５ｍｍ、さらに好ましくは３．０～５．０ｍｍの範囲である。

【0016】

該分析用カラムは、長さが、好ましくは１０ｍｍ以上、より好ましくは１５ｍｍ以上であり、かつ好ましくは１５０ｍｍ以下、より好ましくは５０ｍｍ以下、さらに好ましくは４０ｍｍ以下である。該カラムの長さが短すぎると、理論段数の低下に伴って、液体クロマトグラフィー用部材の分離性能が低下することがある。他方、該カラムの長さが長すぎると、検体の溶出に時間がかかって測定時間が長くなったり、通液圧力が高くなったりすることがある。該カラムの長さは、好ましくは１０～１５０ｍｍ、より好ましくは１０ｍｍ～５０ｍｍ、さらに好ましくは１０ｍｍ～４０ｍｍ、さらに好ましくは１５～４０ｍｍの範囲である。

【0017】

該分析用カラムに含まれる充填剤は、好ましくは粒子である。該充填剤粒子の平均粒径は、好ましくは２μｍ以上、より好ましくは６μｍ以上であり、かつ好ましくは２０μｍ以下、より好ましくは１２μｍ以下である。該充填剤粒子の平均粒径が小さすぎると、該カラムでの通液圧力が高くなりすぎて液体クロマトグラフィー部材への負荷が大きくなったり、クロマトグラフィー分析の精度又は効率が低下したりする。他方、該充填剤粒子の平均粒径が大きすぎると、液体クロマトグラフィー用部材の分離性能が低下する。該充填剤粒子の平均粒径は、好ましくは２～２０μｍ、より好ましくは６～１２μｍの範囲である。本明細書において、粒子の平均粒径とは、レーザー回折式粒度分布測定装置（例えば、「ＡｃｃｕＳｉｚｅｒ７８０」；Ｐａｒｔｉｃｌｅ Ｓｉｚｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍｓ）で測定された平均粒径をいう。

【0018】

本発明の液体クロマトグラフィー用部材において、該第１及び第２のフィルタは、該分析用カラムの充填剤の上流に配置されたフィルタである。好ましくは、該第１及び第２のフィルタは、通液中の異物捕捉のためのフィルタであり、該充填剤への異物の侵入を防止し得る。

【0019】

該第１のフィルタは、好ましくは、その濾過粒度が、前述した充填剤粒子の平均粒径の１／６～１／３である。これにより、該第１のフィルタに捕捉されず通過する異物は、充填剤の間隙を通って該カラムを通過し得るので、異物によるカラム詰まりが抑制され得る。該第１のフィルタの濾過粒度が該充填剤粒子の平均粒径の１／６未満であると、該フィルタが詰まりやすくなる。他方、該第１のフィルタの濾過粒度が該充填剤粒子の平均粒径の１／３を超えると、該カラムが異物で詰まりやすくなる。より好ましくは、該第１のフィルタの濾過粒度は、該充填剤粒子の平均粒径の１／５～１／３である。

【0020】

本明細書において、フィルタの濾過粒度は、該フィルタで濾過されたときに、該フィルタへの捕捉率が９５％以上である標準粒子の平均粒径として規定される。フィルタへの標準粒子の捕捉率は、以下の手順により算出される。
・フィルタを液体クロマトグラフィー装置に接続し、移動相として純水を送液する。標準粒子を、一般的な送液速度、例えば１．７ｍＬ／ｍｉｎで流し、得られるクロマトグラムのピーク面積（１）を算出する。ピーク面積（１）は、該フィルタで捕捉されずに通過した標準粒子の量を反映する。
・次に、該フィルタを配管に代え、同様の標準粒子検体を流し、得られるクロマトグラムのピーク面積（２）を算出する。ピーク面積（２）は、流した標準粒子の量を反映する。
・ピーク面積（１）及びピーク面積（２）から、以下の式により標準粒子の捕捉率（％）が算出される。
捕捉率（％）＝１００－（ピーク面積（１）／ピーク面積（２））×１００
該標準粒子としては、市販の標準粒子（例えば、モリテックス社製のポリスチレン製標準粒子）を使用することができる。

【0021】

該第１のフィルタは、有効濾過面積が、好ましくは５ｍｍ²以上、より好ましくは１５ｍｍ²以上、さらに好ましくは２０ｍｍ²以上であり、かつ好ましくは６０ｍｍ²以下、より好ましくは５５ｍｍ²以下、さらに好ましくは３０ｍｍ²以下である。該フィルタの有効濾過面積が小さすぎると、該フィルタが詰まりやすくなり、他方、該フィルタの有効濾過面積が大きすぎると、液体クロマトグラフィー用部材の分離性能が低下する。該第１のフィルタの有効濾過面積は、好ましくは５～６０ｍｍ²、より好ましくは１５～５５ｍｍ²、さらに好ましくは２０～３０ｍｍ²の範囲である。

【0022】

該第１のフィルタは、空隙率が、好ましくは６０％以上、より好ましくは６５％以上であり、かつ好ましくは９０％以下、より好ましくは８０％以下である。空隙率が低すぎると、該フィルタが詰まりやすくなる。他方、該フィルタの空隙率が高すぎると所望の濾過粒度が得られなくことがある。該第１のフィルタの空隙率は、好ましくは６０～９０％、より好ましくは６５～８０％の範囲である。

【0023】

一方、該第２のフィルタの濾過粒度、有効濾過面積、及び空隙率は、該第１のフィルタと同じであっても異なっていてもよい。該第２のフィルタにおける濾過粒度、有効濾過面積、及び空隙率の好ましい範囲は、該第１のフィルタと同様である。例えば、該第２のフィルタの濾過粒度は、好ましくは、該充填剤粒子の平均粒径の１／６～１／３、より好ましくは１／５～１／３であり、該第２のフィルタの有効濾過面積は、好ましくは５～６０ｍｍ²、より好ましくは１５～５５ｍｍ²、さらに好ましくは２０～３０ｍｍ²の範囲であり、該第２のフィルタの空隙率は、好ましくは６０～９０％、より好ましくは６５～８０％の範囲である。

【0024】

該液体クロマトグラフィー用部材において、該第１のフィルタの上流、すなわち該第１のフィルタから該通液入口までの間には、空間が存在する。該液体クロマトグラフィー用部材内における、該第１のフィルタから該通液入口までの空間（以下、第１空間という）の体積は、好ましくは７ｍｍ³以上、より好ましくは１０ｍｍ³以上であり、かつ好ましくは５０ｍｍ³以下、より好ましくは３０ｍｍ³以下である。また、第１のフィルタから該通液入口までの距離（第１のフィルタの濾過面と通液入口の下流端との最短距離、以下、第１空間長という）は、好ましくは０．６ｍｍ以上、より好ましくは０．７ｍｍ以上であり、かつ好ましくは２．０ｍｍ以下、より好ましくは１．５ｍｍ以下である。該第１空間が小さすぎる又は第１空間長が短すぎる場合、通液圧力が高くなりすぎて液体クロマトグラフィー部材への負荷が大きくなったり、クロマトグラフィー分析の精度又は効率が低下したりする。他方、該第１空間が大きすぎる又は第１空間長が長すぎる場合、分析用カラムの分離性能が低下する。好ましくは、該第１空間の体積は、７～５０ｍｍ³、より好ましくは１０～３０ｍｍ³の範囲である。好ましくは、該第１空間長は、０．６～２．０ｍｍ、より好ましくは０．７～１．５ｍｍの範囲である。該第１空間体積及び第１空間長は、例えば、通液入口から第１のフィルタまでの間にスペーサ等を配置することによって該第１のフィルタの位置を調整することにより、調節することができる。好ましくは、該第１空間の形状は、一定の幅を有する筒状（例えば一定の内径を有する円筒状）であってもよいが、好ましくは、通液入口に向けて徐々に先細になるテーパー穴の形状である。あるいは、該円筒とテーパー穴の組み合わせであってもよい。

【0025】

該液体クロマトグラフィー用部材において、該通液入口は、該第１空間の上流端に位置する、該第１空間より幅狭い開口部であり得る。該第１空間がテーパー状の場合、該通液入口は、該テーパー先端の最も細い部分に位置し得る。該液体クロマトグラフィー用部材が外部からの通液注入のための注入路を有する場合、該通液入口は、該注入路の下流端であり得る。該通液入口の形状は、限定されないが、円形が好ましい。該通液入口のサイズは、限定されないが、大きすぎると分析用カラムの分離性能が低下し、小さすぎると通液圧力が上昇する。通液入口のサイズは、好ましくは最大幅（又は内径）０．１～２．０ｍｍ、より好ましくは０．３～１．０ｍｍである。

【0026】

該液体クロマトグラフィー用部材が第２のフィルタを有する場合、該第１のフィルタと第２のフィルタは、接触していてもよいが、互いに離れて配置されていることが好ましい。該液体クロマトグラフィー用部材内における、該第１のフィルタと第２のフィルタとの間の空間（以下、第２空間という）の体積は、好ましくは１ｍｍ³以上、より好ましくは６ｍｍ³以上であり、かつ好ましくは５０ｍｍ³以下、より好ましくは２５ｍｍ³以下である。また、該第１のフィルタと第２のフィルタとの間の距離（２つのフィルタの濾過面間の最短距離、以下、第２空間長という）は、好ましくは０．１ｍｍ以上、より好ましくは０．３ｍｍ以上であり、かつ好ましくは１．５ｍｍ以下、より好ましくは１．０ｍｍ以下である。該第２空間が小さすぎる又は第２空間長が短すぎる場合、通液圧力が高くなりすぎて液体クロマトグラフィー部材への負荷が大きくなったり、クロマトグラフィー分析の精度又は効率が低下したりする可能性が高まる。他方、該第２空間が大きすぎる又は第２空間長が長すぎる場合、分析用カラムの分離性能が低下する。好ましくは、該第２空間の体積は、１～５０ｍｍ³、より好ましくは６～２５ｍｍ³の範囲である。好ましくは、該第２空間長は、０．１～１．５ｍｍ、より好ましくは０．３～１．０ｍｍの範囲である。該第２空間体積及び第２空間長は、例えば、スペーサ等によって該第１及び第２のフィルタ間の距離を調整することにより、調節することができる。好ましくは、該第２空間の形状は、一定の幅を有する筒状であり、より好ましくは一定の内径を有する円筒状である。

【0027】

該液体クロマトグラフィー用部材において、該分析用カラムの充填剤の上流側及び下流側には、該カラムからの充填剤粒子の漏出を防止するためのフィルタが配置されていることが好ましい。好ましくは、該粒子漏出防止用フィルタは、該充填剤と直接、又はスペーサやシール部材等を介して接するように配置されている。また、該粒子漏出防止用フィルタは、該充填剤の上流側に配置されている場合、前述の第１又は第２のフィルタとして兼用されてもよい。

【0028】

前述した第１のフィルタ、第２のフィルタ、及び粒子漏出防止用フィルタの素材としては、例えば、液体クロマトグラフィー用フィルタに用いる公知のフィルタ素材が使用できる。フィルタ素材の例としては、アルミニウム、銅、チタン、ニッケル、鉄、クロム、スズ等の金属類；ステンレス等の合金類；ナイロン樹脂、フッ素樹脂、セルロース樹脂、スルホン樹脂、エーテルスルホン樹脂、オレフィン樹脂、アクリル樹脂、エステル樹脂、ビニロン樹脂、カーボネート樹脂、ウレタン樹脂、スチレン樹脂、塩化ビニル樹脂、エーテルエーテルケトン樹脂、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、ノリル樹脂等の樹脂類；ジルコニア等のセラミック類；ホウ珪酸ガラス、石英ガラス等のガラス類、などが挙げられる。好ましいフィルタの例としては、特開２００６－１８９４２７号公報に記載された孔径の異なる３層からなるステンレス製フィルタが挙げられる。これらのフィルタの濾過面の形状は、円形であっても、その他の形状でもよい。またこれらのフィルタの濾過面は、好ましくは平面である。

【0029】

前述した第１のフィルタ、第２のフィルタ、及び粒子漏出防止用フィルタの厚さは、好ましくは０．１ｍｍ以上、より好ましくは０．２ｍｍ以上であり、かつ、好ましくは１０ｍｍ以下、より好ましくは３ｍｍ以下である。フィルタが薄すぎると、該フィルタが詰まりやすくなり、他方、フィルタが厚すぎると、分析用カラムの分離性能が低下することがある。該フィルタの厚さは、好ましくは０．１～１０ｍｍ、より好ましくは０．２～３ｍｍの範囲である。

【0030】

通液入口と第１のフィルタの間、又は第１のフィルタと第２のフィルタとの間に配置され得るスペーサの素材の例としては、上述したフィルタ素材と同様のものが挙げられ、ステンレス（ＳＵＳ）、ＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）等のフッ素樹脂、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）などが好ましく、ＰＥＥＫがより好ましい。ただし、スペーサの素材はこれらの例に限定されず、当業者は任意の素材を選択することができる。スペーサ素材は、通液による圧力に耐え得る圧縮強さ（耐力）を有するものであることが好ましい。より好ましくは、スペーサ素材の耐力は、ＰＴＦＥと同等以上であり、さらに好ましくはＰＥＥＫと同等以上である。なお、ステンレス（ＳＵＳ）の耐力は、組成や表面仕上げ等により異なるが、例えば東洋サクセス株式会社のＳＵＳ３１６は２０５ＭＰａである。また通常、ＰＴＦＥの耐力は１０～１５ＭＰａ、ＰＥＥＫの耐力は１２５ＭＰａ前後である。該スペーサは、Ｏ－リングなどの中空形状であることが好ましい。該スペーサのサイズは、フィルタのサイズ、及び所望する第１及び第２空間のサイズに応じて適宜変更可能である。

【0031】

該液体クロマトグラフィー用部材は、必要に応じて、第１のフィルタの上流、又は第１のフィルタと第２のフィルタとの間に、通液を分散させるための部品（ディストリビュータ）をさらに備えていてもよい。該ディストリビュータは、例えば多数の孔を有する板、網などであり得る。該ディストリビュータは、通液を分散させて、該第１のフィルタ又は第２のフィルタの濾過面への通液圧力を均質にすることができればよく、一方、通液中の異物を捕捉する機能を有している必要はない。

【0032】

本発明の液体クロマトグラフィー用部材において、前述した分析用カラム、充填剤、通液入口、フィルタ、ディストリビュータなどは、該部材の容器本体に収納され得る。あるいは、該容器本体は、それ自体が充填剤を保持するカラムとして構成されていてもよい。例えば、該容器本体は、通液入口及び出口となる開口部を備えた筒状容器であり、内部に充填剤、及び必要に応じて第１のフィルタ、第２のフィルタ、粒子漏出防止用フィルタなどのフィルタや、ディストリビュータなどが収容可能となっている。該容器本体は、１つ以上の部分から構成されていればよい。例えば、該容器本体は、充填剤とフィルタを収納する１つの容器であってもよく、又は、充填剤を収納する部分と、該第１のフィルタ、及び必要に応じて第２のフィルタを収納する部分との組み合わせからなるものであってもよく、又は、該第１のフィルタを収納する部分と、充填剤及び該第２のフィルタを収納する部分との組み合わせからなるものであってもよい。該容器本体の材料としては、例えば、ステンレスやチタン等の金属、フッ素樹脂やＰＥＥＫ等の樹脂、ガラスなどが挙げられる。

【0033】

前述したフィルタ、ディストリビュータ、通液入口及び出口、分析用カラム、ならびに容器本体の内部は、検体等の非特異吸着を防止するための表面処理が施されていることが好ましい。該表面処理では、化学的処理及び／又は物理的処理により表面を改変し、該表面への非特異吸着を防止する。該化学的処理及び／又は物理的処理の例としては、加熱又は酸での酸化反応による表面の改変、親水性物質又は疎水性物質の被覆によるブロッキング処理、などが挙げられる。該ブロッキング処理に用いる物質としては、ウシ血清アルブミン、グロブリン、ラクトフェリン、スキムミルクなどの蛋白質、シリコーン、フッ素樹脂などが挙げられる。

【0034】

本発明の液体クロマトグラフィー用部材は、前述した構成をとることにより、繰り返し使用に伴う通液圧力の上昇が抑制されているため、耐久性が向上している。したがって、該液体クロマトグラフィー用部材は、より多くの検体の分析を可能とし、それによって検体の液体クロマトグラフィー分析におけるカラム交換の手間やコストを低減することができる。

【0035】

本発明はまた、前述した本発明の液体クロマトグラフィー用部材を備える液体クロマトグラフィー分析装置を提供する。例えば、該液体クロマトグラフィー装置は、本発明の液体クロマトグラフィー用部材を備える検体分離部と、検出部とを備え、さらに必要に応じて、検体液、試薬液、移動相等の送液用のポンプや、送液又は検出条件の制御や検出結果の取得のための制御部、などをさらに備えていてもよい。分析すべき検体液は、該装置の流路に注入され、検体分離部に送られる。検出部は、検体分離部を通過した液の成分を検出し、検出結果をもとにクロマトグラムが出力される。

【実施例】

【0036】

以下に実施例を挙げて本発明の態様を更に詳しく説明するが、本発明はこれら実施例にのみ限定されるものではない。

【0037】

製造例 液体クロマトグラフィー用部材の製造
（１）フィルタの準備
孔径１２μｍ、厚さ０．１ｍｍのフィルタ層（外層１）、孔径３μｍ、厚さ０．２ｍｍのフィルタ層（内層）、孔径１２μｍ、厚さ０．１ｍｍのフィルタ層（外層２）が、この順に積層された３層構造を有する、厚さ０．４ｍｍ、空隙率７０％のステンレス製繊維焼結フィルタシートを、直径６．５ｍｍの円形に打ち抜きステンレス製繊維焼結フィルタを得た。得られたステンレス製繊維焼結フィルタに、ヘモグロビン類の非特異吸着を防止するため、ウシ血清アルブミンでブロッキング処理を施した。表面処理後のフィルタをポリテトラフルオロエチレン製パッキンではさみ込み、流路に接続できるねじ部を設けたポリエーテルエーテルケトン製ホルダに収納してフィルタを得た。

【0038】

（２）充填剤粒子の準備
３％ポリビニルアルコール（日本合成化学社製）水溶液に、テトラエチレングリコールジメタアクリレート（新中村化学社製）３００ｇ、トリエチレングリコールジメタアクリレート（新中村化学社製）１００ｇ及び過酸化ベンゾイル（キシダ化学社製）１．０ｇの混合物を添加し、窒素雰囲気下の反応器中で攪拌しながら、８０℃で１時間重合した。次に、イオン交換基を有する単量体として、２－メタアクリルアミド－２－メチルプロパンスルホン酸（東亜合成化学社製）１００ｇ、ポリエチレングリコールメタアクリレート（日本油脂社製、エチレングリコール鎖ｎ＝４）１００ｇをイオン交換水に溶解した。この混合物を、１時間重合後の上記反応器中にさらに添加し、窒素雰囲気下で攪拌しながらさらに８０℃で２時間重合した。得られた重合組成物を水及びアセトンで洗浄することにより、イオン交換基を有する粒子を得た。得られた粒子１０ｇを、溶存オゾンガス濃度１００ｐｐｍのオゾン水３００ｍＬに浸漬し、３０分間攪拌した。攪拌終了後、遠心分離機（日立製作所社製Ｈｉｍａｃ ＣＲ２０Ｇ）を用いて遠心分離し、上澄みを除去した。この操作を２回繰り返し、充填剤粒子を得た。得られた充填剤粒子について、レーザー回折式粒度分布測定装置（「ＡｃｃｕＳｉｚｅｒ７８０」；Ｐａｒｔｉｃｌｅ Ｓｉｚｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍｓ）を用いて測定したところ、平均粒径は１０μｍ、ＣＶ値は１４％であった。

【0039】

（３）液体クロマトグラフィー用部材の製造
比較例１、製造例１）
（２）で得られた充填剤粒子を、円柱状容器（内径４．６ｍｍ、長さ２０ｃｍ）に充填して、カラムを得た。該カラムの充填剤の上流側及び下流側に、カラムの充填剤側から厚さ０．７ｍｍのドーナツ形のＰＴＦＥ製シール部材、前記（１）で得た６．５ｍｍ径フィルタを配置し、さらに該上流側フィルタの上流に、溝状孔を有する０．２ｍｍ厚ステンレス板のディストリビュータを配置した。構築したカラムの上流からカラムエンド（内部にザグリ付きテーパー、先端に内径０．５ｍｍの通液入口を有する）をかぶせ、液体クロマトグラフィー用部材を製造した。カラムエンド内部のザグリの深さは、比較例１は０．３ｍｍ、製造例１は０．５ｍｍであった。

【0040】

製造例２）
製造例１と同様の手順で、ただし、充填剤の上流側に配置したフィルタ（第２フィルタ）及びディストリビュータの上流に、さらに前記（１）で得た６．５ｍｍ径フィルタ（第１フィルタ）を配置した。構築したカラムの上流からカラムエンド（内部に０．５ｍｍザグリ付きテーパー、先端に内径０．５ｍｍの通液入口を有する）をかぶせ、液体クロマトグラフィー用部材を製造した。

【0041】

製造例３～４）
製造例１と同様の手順で、ただし、充填剤の上流側に配置したフィルタ（第２フィルタ）及びディストリビュータの上流に、さらに第２スペーサ、前記（１）で得た６．５ｍｍ径フィルタ（第１フィルタ）、及び第１スペーサを順に配置した。第１及び第２スペーサとしては、テフロン（登録商標）又はＰＥＥＫ製のＯ－リング（内径５．５ｍｍ）を用いた。構築したカラムの上流からカラムエンド（内部に０．５ｍｍザグリ付きテーパー、先端に内径０．５ｍｍの通液入口を有する）をかぶせ、液体クロマトグラフィー用部材を製造した。製造した液体クロマトグラフィー用部材の構造の模式図を図１に示す。

【0042】

表１に、製造した液体クロマトグラフィー用部材の仕様を示す。該クロマトグラフィー用部材における、第１フィルタからカラムの通液入口までの空間（第１空間）の長さと体積、及び第１フィルタと第２フィルタ間の空間（第２空間）の長さと体積は、ディストリビュータの占める空間を含まない値である。

【0043】

【表1】

【0044】

試験１
（１）通液圧力の評価
実施例及び比較例の液体クロマトグラフィー用部材を下記システムに結合して、液体クロマトグラフィー分析装置を組み上げた。
送液ポンプ ＬＣ－２０ＡＤ（島津製作所社製）
オートサンプラー ＳＩＬ－２０ＡＣ（島津製作所社製）
検体分離部（カラム） 製造例１～４又は比較例１
検出器 ＳＰＤ－Ｍ２０Ａ（島津製作所社製）
カラムオーブン ＣＴＯ－２０ＡＣ（島津製作所社製）

【0045】

この液体クロマトグラフィー分析装置を用いて、下記分析条件にて最大７０００検体まで連続して検体のヘモグロビンＡ１ｃ値の測定を行った。
溶離液：
第１液 ５０ｍｍｏｌ／Ｌリン酸緩衝液（ｐＨ５．３）
第２液 ポリオキシエチレン（２０）ソルビタンモノラウレート（和
光純薬工業社製）を０．０５重量％含む２５０ｍｍｏｌ／Ｌリン酸緩
衝液（ｐＨ８．０）
測定時間：６０秒
流速：１．７ｍＬ／ｍｉｎ
カラム温度：４０℃
検出波長：４１５ｎｍ
検体注入量：５μＬ

【0046】

クロマトグラフィー分析では、負荷検体を連続分析しながら、数百分析ごとに１回通液圧力を測定した。圧力測定では、試験検体を通液した後、溶離液第１液を送液したときのカラムに対する通液圧力を測定した。負荷検体は、健常人全血を溶血希釈液（ポリオキシエチレン（１０）オクチルフェニルエーテル（和光純薬工業社製）を０．１重量％含むリン酸緩衝液（ｐＨ７．０））で１０１倍に希釈して調製した。試験検体は、市販のＨｂＡ１ｃ測定用コントロールを用いた。

【0047】

通液圧力の測定結果を図２に示す。比較例１の液体クロマトグラフィー用部材は、分析数が３０００回に達するあたりから通液圧力が急激に上昇した。製造例１～２の液体クロマトグラフィー用部材は、分析数３０００～４０００回あたりから通液圧力の上昇がみられたものの、分析数が４０００回を超えても通液圧力が比較的低いまま維持されていた。さらに製造例３～４では、測定数が５０００回を超えてもなお通液圧力が低いまま維持されていた。４０００回測定後の各液体クロマトグラフィー用部材における初期からの圧力上昇値を表２に示す。

【0048】

【表2】

【符号の説明】

【0049】

１ 液体クロマトグラフィー用部材
２ カラムエンド
３ 充填剤
４ 第１フィルタ
４’ 第２フィルタ
５ 第１スペーサ
５’ 第２スペーサ
６ ディストリビュータ
７ シール部材
８ 第１空間
９ 第２空間
１０ 通液入口
１１ 注入路

【図1】

【図2】