特許 7101991 少なくとも１つの溶液中の物質の吸光度を測定する方法及び測定装置

(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】

(24)【登録日】2022-07-08

(45)【発行日】2022-07-19

(54)【発明の名称】少なくとも１つの溶液中の物質の吸光度を測定する方法及び測定装置

(51)【国際特許分類】

   G01N 21/59 20060101AFI20220711BHJP

【ＦＩ】

G01N21/59 Z

【請求項の数】 12

(21)【出願番号】P 2018544451

(86)(22)【出願日】2017-02-23

(65)【公表番号】

(43)【公表日】2019-03-07

(86)【国際出願番号】 EP2017054225

(87)【国際公開番号】W WO2017144607

(87)【国際公開日】2017-08-31

【審査請求日】2020-01-23

(31)【優先権主張番号】1603051.2

(32)【優先日】2016-02-23

(33)【優先権主張国・地域又は機関】GB

【前置審査】

(73)【特許権者】

【識別番号】597064713

【氏名又は名称】サイティバ・スウェーデン・アクチボラグ

(74)【代理人】

【識別番号】100188558

【弁理士】

【氏名又は名称】飯田 雅人

(74)【代理人】

【識別番号】100154922

【弁理士】

【氏名又は名称】崔 允辰

(74)【代理人】

【識別番号】100207158

【弁理士】

【氏名又は名称】田中 研二

(72)【発明者】

【氏名】オストランド，エリック

【審査官】越柴 洋哉

(56)【参考文献】

【文献】特表２０１５－５１８１５７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開昭５７－０９０１４４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開昭５７－１５６５４２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０３－１４６８５２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１１－１７４８５２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００１－２２１７３８（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２００３／０２１８７５０（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０１Ｎ ２１／００ － Ｇ０１Ｎ ２１／６１

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

測定装置（２１；２１’；２１’’）に設けられた少なくとも２つのフローセル（２７，２９；２７，２９’；２７’’，２９’’，３０）に入れられた少なくとも１つの溶液中の物質の吸光度を測定する方法であって、前記方法は、
－前記測定装置（２１；２１’；２１’’）に設けられた光源（２３）から第１の光線（２５）を、前記測定装置（２１；２１’；２１’’）に設けられた光学装置（３１；３１’’）に向けて伝達するステップと、
－前記光学装置（３１；３１’’）内に、少なくとも２つのビームスプリッタ（３３，３５；３３’’，３５’’，３６）を設けるステップであって、前記少なくとも２つのビームスプリッタ（３３，３５；３３’’，３５’’，３６）それぞれは、前記光源（２３）からまっすぐ前記光学装置（３１；３１’’）に入る前記第１の光線（２５）を第１の分割光と第２の分割光に分割するように構成され、前記第１の分割光は各フローセル（２７，２９；２７，２９’；２７’’，２９’’，３０）を通じて伝搬するためのものであり、前記第２の分割光は前記光学装置（３１；３１’’）から出た後に基準検出器（３７）に入るものである、ステップと、
－各フローセル（２７，２９；２７，２９’；２７’’，２９’’，３０）を通過した光を検出するステップと、
－前記溶液中の前記物質の前記吸光度を判定するために、各フローセル（２７，２９；２７，２９’；２７’’，２９’’，３０）を通過した検出光と、前記基準検出器（３７）によって検出された光と、を比較するステップと
を備え、
各ビームスプリッタの透過特性は、各フローセルを通過するように等しい強度の光を提供するように、かつ、前記基準検出器に前記等しい強度の光を提供するように構成され、前記基準検出器（３７）は、前記光源（２３）からの前記第１の光線（２５）の経路において前記ビームスプリッタの後に配置されており、
前記少なくとも２つのビームスプリッタ（３３，３５；３３’’，３５’’，３６）は、前記第１の光線（２５）に沿って前記光源（２３）と前記基準検出器（３７）との間に配置されている、方法。

【請求項2】

－前記少なくとも２つのビームスプリッタ（３３，３５；３３’’，３５’’，３６）を、前記光源（２３）からの前記第１の光線（２５）の経路に沿って配置し、各ビームスプリッタからの光の反射された部分が、前記フローセル（２７，２９；２７，２９’；２７’’，２９’’，３０）のそれぞれを通過するステップ、を更に備える、請求項１に記載の方法。

【請求項3】

ビームスプリッタは、それぞれ半透過鏡又はビーム分割プリズムを含み、前記半透過鏡又はビーム分割プリズムはそれぞれ半反射面を有し、前記方法は、
－前記測定装置（２１，２１’）に設けられた光源（２３）からの第１の光線（２５）を、前記光学装置（３１）に設けられた前記半透過鏡又はビーム分割プリズムの前記半反射面（３３）の第１の表面に向けて伝搬するステップであって、前記第１の表面は前記第１の光線（２５）の前記光の方向に対して角度が付けられている、ステップと、
－前記第１の表面（３３）からの入射光の１／３を反射し、前記光の２／３を通過させるステップと、
－前記第１の表面（３３）を通過した前記光を、前記光学装置（３１）に設けられた前記半透過鏡又はビーム分割プリズムの前記半反射面（３３）の第２の表面（３５）に入射させるステップであって、前記第２の表面（３５）は前記入射光の方向に対して角度が付けられている、ステップと、
－前記第２の表面（３５）からの前記入射光の半分を反射し、前記入射光の半分を通過させるステップと、
－前記第１の表面（３３）から反射された前記光を、第１の溶液を含む第１のフローセル（２７）に供給するステップと、
－前記第２の表面（３５）から反射された前記光を、第２の溶液を含む第２のフローセル（２９；２９’）を介して提供するステップと、
－前記測定装置（２１；２１’）に設けられた第１の検出器（４７）によって、前記第１のフローセル（２７）を通過した光を検出するステップと、
－前記測定装置（２１；２１’）に設けられた第２の検出器（４９）によって前記第２のフローセル（２９；２９’）を通過した光を検出するステップと、
－前記基準検出器（３７）によって前記第２の表面（３５）を通過した光を検出するステップと、
を備える、請求項１又は２に記載の方法。

【請求項4】

測定装置（２１；２１’；２１’’）の少なくとも２つのフローセル（２７，２９；２７，２９’；２７’’，２９’’，３０）に設けられた少なくとも１つの溶液中の物質の吸光度を測定する測定装置（２１；２１’；２１’’）であって、前記測定装置（２１；２１’；２１’’）は、
－第１の光線（２５）をまっすぐ基準検出器（３７）に送信する光源（２３）と、
－前記少なくとも２つのフローセル（２７，２９；２７，２９’；２７’’，２９’’，３０）と、
－異なる透過特性を有する少なくとも２つのビームスプリッタ（３３，３５；３３’’，３５’’，３６）を含む光学装置（３１；３１’’）であって、前記少なくとも２つのビームスプリッタ（３３，３５；３３’’，３５’’，３６）それぞれは、光源（２３）から入る第１の光線（２５）を第１の分割光と第２の分割光とに分割するように構成され、前記第１の分割光は各フローセル（２７，２９；２７，２９’；２７’’，２９’’，３０）を通過し、前記第２の分割光は光学装置（３１；３１’’）の直後に前記基準検出器（３７）に入る、光学装置（３１；３１’’）と、
－フローセル（２７，２９；２７，２９’；２７’’，２９’’，３０）を通過した光を検出するために各フローセル（２７，２９；２７，２９’；２７’’，２９’’，３０）の後に１つずつ配置された検出器（４７，４９；４７’’，４９’’，５０）と、
を備え、
各ビームスプリッタの前記透過特性は、各フローセルを通過するように等しい強度の光を提供するように、かつ、前記基準検出器に前記等しい強度の光を提供するように構成され、前記基準検出器（３７）は、前記光源（２３）からの前記第１の光線（２５）の経路において前記ビームスプリッタの後に配置されており、
前記少なくとも２つのビームスプリッタ（３３，３５；３３’’，３５’’，３６）は、前記第１の光線（２５）に沿って前記光源（２３）と前記基準検出器（３７）との間に配置されている、測定装置（２１；２１’；２１’’）。

【請求項5】

前記少なくとも２つのビームスプリッタは、半透過鏡（３３，３５；３３’’，３５’’，３６）であり、前記光源（２３）からの前記第１の光線（２５）の経路に沿って配置され、各半透過鏡からの光の反射部分（３９，４３）がそれぞれの前記フローセル（２７，２９，２７，２９’；２７’’，２９’’，３０）を通過する、請求項４に記載の測定装置（２１；２１’；２１’’）。

【請求項6】

前記光学装置（３１）は、
－半透過鏡面に入る入射光の１／３を反射し、２／３を通過させる第１の半透過鏡（３３）であって、前記光源（２３）から前記第１の光線（２５）に向かってある角度で前記測定装置（２１；２１’；２１’’）内に配置される、前記第１の半透過鏡（３３）と、
－半透過鏡面に入る入射光の１／２を反射し、１／２を通過させる第２の半透過鏡（３５）であって、前記第１の半透過鏡（３３）を通過した光に向かってある角度で前記測定装置（２１；２１’；２１’’）内に配置される、前記第２の半透過鏡（３５）と
を含み、
前記測定装置（２１；２１’；２１’’）は、更に
－第１の溶液を含む第１のフローセル（２７）であって、前記第１の半透過鏡（３３）から反射された光の経路に配置された、第１のフローセル（２７）と、
－第２の溶液を含む第２のフローセル（２９；２９’）であって、前記第２の半透過鏡（３５）から反射された光の経路に配置された、第２のフローセル（２９；２９’）と、
－前記第１のフローセル（２７）を通過した光を検出するために配置された第１の検出器（４７）と、
－前記第２のフローセル（２９；２９’）を通過した光を検出するために配置された第２の検出器（４９）と、
－前記第２の半透過鏡（３５）を通過した光を検出するために配置された基準検出器（３７）と
を含む、請求項４又は５に記載の測定装置（２１；２１’；２１’’）。

【請求項7】

前記光学装置（３１’’）は、
－半透過鏡面に入射する光の１／４を反射し、３／４を通過させる第１の半透過鏡（３３’’）であって、光源（２３）から前記第１の光線（２５）に向かってある角度で前記測定装置（２１；２１’；２１’’）内に配置される、前記第１の半透過鏡（３３’’）と、
－半透過鏡面に入射する光の１／３を反射し、２／３を通過させる第２の半透過鏡（３５’’）であって、前記第１の半透過鏡（３３’’）を通過した光に向かってある角度で前記測定装置（２１；２１’；２１’’）内に配置される、前記第２の半透過鏡（３５’’）と
－半透過鏡面に入射する光の１／２を反射し、１／２を通過させる第３の半透過鏡（３６）であって、前記第２の半透過鏡（３５’’）を通過した光に向かってある角度で前記測定装置（２１；２１’；２１’’）内に配置される、前記第３の半透過鏡（３６）と
を含み、
前記測定装置（２１；２１’；２１’’）は、
－第１の溶液を含む第１のフローセル（２７’’）であって、前記第１の半透過鏡（３３’’）から反射された光の経路に配置された、第１のフローセル（２７’’）と、
－第２の溶液を含む第２のフローセル（２９’’）であって、前記第２の半透過鏡（３５’’）から反射された光の経路に配置された、第２のフローセル（２９’’）と、
－第３の溶液を含む第３のフローセル（３０）であって、前記第３の半透過鏡（３６）から反射された光の経路に配置された、第３のフローセル（３０）と、
－前記第１のフローセル（２７’’）を通過した光を検出するために配置された第１の検出器（４７’’）と、
－前記第２のフローセル（２９’’）を通過した光を検出するために配置された第２の検出器（４９’’）と、
－前記第３のフローセル（３０）を通過した光を検出するために配置された第３の検出器（５０）と、
－前記第３の半透過鏡（３６）を通過した光を検出するために配置された基準検出器（３７）と
を含む、請求項５に記載の測定装置（２１；２１’；２１’’）。

【請求項8】

前記フローセル（２７，２９’）は、異なる経路長を備える、請求項５乃至７のいずれか１項に記載の測定装置（２１；２１’；２１’’）。

【請求項9】

測定装置（２１；２１’；２１’’）の少なくとも２つのフローセル（２７，２９；２７，２９；２７’’，２９’’，３０）に入れられた少なくとも１つの溶液中の物質の吸光度を測定する前記測定装置（２１；２１’；２１’’）であって、前記測定装置（２１；２１’；２１’’）は、
光を放射する光源と、前記光源から所定の光強度で放射された前記光を伝搬させる経路（２５）と、
光学要素であって、
前記光を第１及び第２の部分に分割するように構成された第１のビームスプリッタと、
前記第２の部分を第３及び第４の部分に分割するように構成された第２のビームスプリッタと、を含む、光学要素と、
前記第２のビームスプリッタを通過した光を検出するように配置された基準検出器であって、前記経路（２５）は前記光源から前記基準検出器までまっすぐである、基準検出器と、
を備え、
前記第１のビームスプリッタは、前記第１の部分を前記２つのフローセル（２７，２９；２７，２９’；２７’’，２９’’，３０）の第１のフローセル（２７；２７’’）に向かって伝播するように構成され、前記第２の部分を前記第２のビームスプリッタに向かって伝搬するように構成され、
前記第２のビームスプリッタは、前記第３の部分を前記２つのフローセル（２７，２９；２７，２９’；２７’’，２９’’，３０）の第２のフローセル（２９；２９’）に向かって伝播するように構成され、
各ビームスプリッタの透過特性は、各フローセルを通過するように等しい強度の光を提供するように、かつ、前記基準検出器に前記等しい強度の光を提供するように構成されており、
前記第１のビームスプリッタ及び前記第２のビームスプリッタは、前記経路（２５）に沿って前記光源と前記基準検出器との間に配置されている、測定装置（２１；２１’；２１’’）。

【請求項10】

前記少なくとも２つのフローセル（２７，２９；２７，２９’；２７’’，２９’’，３０）は、２つのフローセルを備え、前記第１及び第３の部分は約３３．３％の前記光強度を有し、前記光学要素は、同じく約３３．３％の前記光強度を有する前記第４の部分を基準検出器（３７，３７’’）に向けて伝搬するように更に構成される、請求項９に記載の測定装置（２１；２１’；２１’’）。

【請求項11】

前記少なくとも２つのフローセル（２７，２９；２７，２９’；２７’’，２９’’，３０）は、３つのフローセルを備えて、前記光学要素は、光の前記第４の部分を、第３のフローセル（３０）に向かって伝搬するための第５の部分と第６の部分に分割するように構成された第３のビームスプリッタを更に含み、前記第１、第３及び第５の部分はそれぞれ約２５％の前記光強度を有し、光学要素は約２５％の前記光強度を有する前記第６の部分を基準検出器（３７，３７’’）に向かって伝播するように更に構成される、請求項９に記載の測定装置（２１；２１’；２１’’）。

【請求項12】

前記ビームスプリッタはそれぞれ、半透過鏡と、ビーム分割プリズム、又はビーム分割光ガイドを含む、請求項９乃至１１のいずれか１項に記載の測定装置（２１；２１’；２１’’）。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、少なくとも１つの溶液中の物質の吸光度を測定する方法及び測定装置に関する。

【背景技術】

【0002】

多くの物質は、その化学組成のために紫外線又は可視光を吸収する。物質による光の吸収は、そのような物質の存在を検出し、そのような物質の濃度を測定するための基礎として長年にわたって用いられてきた。物質の濃度は、ランベルトベールの法則（Ｂｅｅｒ Ｌａｍｂｅｒｔ Ｌａｗ）を用いて求めることができ、
Ａ＝Ｅｂｃ
ここで、
Ａは吸光度であり、
ＥはＬｍｏｌ^－１ｃｍ^－１の単位によるモル吸光度であり、
ｂはｃｍで定義されるサンプルの光路長であり、
ｃは溶液中の化合物の濃度であり、ｍｏｌ^－１で表される。

【0003】

Ｅｍａｘは、所定の波長における物質の最大吸収を表す。

【0004】

ＵＶ領域は、１ｎｍ～４００ｎｍの領域の波長の光から成ると考えられ、１８０ｎｍ～３００ｎｍの波長の光は「遠紫外」として知られている。遠紫外（ＵＶ）領域で吸収する物質を検出するほとんどの分析機器は、水銀灯、重水素ランプ又はキセノンフラッシュランプを光源として使用する。このような機器の一例は、１つ以上のＵＶ吸収物質を含有する溶液を、ＵＶ光源（例えば水銀灯）とＵＶ検出器（例えば光電子増倍管又はフォトダイオード）との間を通過させるフローセルであり、検出器に到達するＵＶ光の強度の変化は、溶液中のＵＶ吸収物質の濃度に関連する。

【0005】

タンパク質、核酸及びペプチドの検出は、環境科学、生物学及び化学を含む多くの分野において非常に重要である。タンパク質は、遠ＵＶ領域で主に２つの吸収ピークを有し、１つは約１９０ｎｍに最大値を有する非常に強い吸収帯であってペプチド結合の吸収によるものであり、もう１つは、芳香族アミノ酸（例えばチロシン、トリプトファン及びフェニルアラニン）による光吸収による比較的強度が弱い約２８０ｎｍのピークである。

【0006】

核酸は約２６０ｎｍのＵＶ光を吸収し、核酸のいくつかのサブユニット（プリン）は、２６０ｎｍをわずかに下回る最大吸光度を有し、他（ピリミジン）は２６０ｎｍをわずかに上回る最大値を有する。ほぼ全てのタンパク質は、吸光性芳香族アミノ酸を含有するため、約２８０ｎｍに最大吸光度を有する。タンパク質濃度を検出し測定するために使用される分析システムの検出器の光源は、従来は水銀輝線灯であった。水銀は２８０ｎｍでなく２５４ｎｍの波長を発光するため、水銀灯によって生成された２５４ｎｍの光をより長い波長に変換するために蛍光コンバータが必要であり、バンドパスフィルタが約２８０ｎｍの領域を切り出すために使用される。水銀灯の寿命は比較的短く、時間とともに不安定になることがあり、更にこれらのランプの廃棄は環境問題につながる可能性がある。重水素ランプ及びキセノンフラッシュランプなどの紫外線を発生させるために使用される他のランプは、高電圧を必要とし、複雑な電子機器を必要とし、時間とともに不安定になることが多く不利である。現在使用されている全ての紫外光源は、比較的大きく、したがって、分析機器の小型化には不適当である。更に、全てのランプは、動作に必要な高電圧により相当量の熱を発生する。

【0007】

国際公開第２００７／０６２８００号明細書及び国際公開第２０１３／１７８７７０号明細書は、液体サンプル中の物質の濃度の分析用の光源としてのＵＶ ＬＥＤの使用を記載している。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0008】

【文献】国際公開第２００７／０６２８００号

【文献】国際公開第２０１３／１７８７７０号

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0009】

吸光度を液体流路内の複数の場所で測定する必要がある用途によっては、同じ器具内で複数のＵＶ検出器を使用する必要がある。長い液体流路は、例えば、バンド広帯化によるなど不利であるため、装置をコンパクトにし、それによってキャピラリ（液体流路）の長さを短くすることが重要である。

【0010】

本発明の目的は、溶液中の物質の光の吸光度を測定するための改良された方法及び装置を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0011】

これは、測定装置に設けられた少なくとも２つのフローセルに設けられた少なくとも１つの溶液中の物質の吸光度を測定する方法によって達成され、前記方法は、
－測定装置に設けられた光源から第１の光線を、測定装置に設けられた光学装置に向けて伝達するステップと、
－光学装置内に、少なくとも２つのビームスプリッタ、例えば、特定の透過特性を有する半透過鏡を設けるステップであって、前記光学装置は、光源から光学装置に入る第１の光線を別個の光部分に分割するように構成され、１つは各フローセルを通過し、もう１つは光学装置の直後に基準検出器に入るものである、ステップと、
－各フローセルを通過した光を検出するステップと、
－各フローセルを通過した検出光と、溶液中の物質の吸光度を判定するために基準検出器によって検出された光とを比較するステップと
を備える。

【0012】

これはまた、測定装置の少なくとも２つのフローセルに設けられた少なくとも１つの溶液中の物質の吸光度を測定する測定装置によって達成され、前記測定装置は、
－第１の光線を送信する光源と、
－前記少なくとも２つのフローセルと、
－少なくとも２つのビームスプリッタ、例えば異なる透過特性を有する半透過鏡を含む光学装置であって、前記光学装置は、光源から入る第１の光線を別個の光部分に分割するように構成され、１つは各フローセルを通過し、もう１つは光学装置の直後に基準検出器に入る、光学装置と、
－フローセルを通過した光を検出するために各フローセルの後に設けられた１つの検出器と
を備える。

【0013】

これにより、同じ装置内で同じ光源及び基準検出器を使用して複数の測定を提供することができる。複数の測定に同じ光源及び同じ基準検出器を使用することにより、測定間の一貫性が向上し、測定結果を直接比較できる可能性を改善される。

【0014】

更に、単位面積あたりより多くの機能を持つことができる機器は、機器全体の性能にとって有益である。

【0015】

用途によっては、ＵＶ吸収測定で非常に大きなダイナミックレンジをカバーする能力が必要とされる。この要件を満たす方法は、異なる経路長の２つのＵＶフローセルを連続して配置することである。この装置を用いると吸光度の高い物質と低い物質の両方を測定することができる。このような測定を行うには、２つのＵＶフローセル間の距離を短くすることが不可欠である。２つのＵＶ検出器を同一のモジュールの近くに配置することによりこれが可能になる。

【0016】

一実施形態では、測定装置の少なくとも２つのビームスプリッタは、光源からの第１の光線のラインに設けられ、各半透過鏡からの光の反射部分がそれぞれのフローセルを通過し、各半透過鏡の透過特性は、各フローセルを通過するように等しく大きな光部分を提供するよう、及び測定装置に含まれる基準検出器に更なる光部分を提供するのに適しており、前記基準検出器は、光源からの第１の光線のラインにビームスプリッタの後に設けられている。

【0017】

更なる実施形態が、従属請求項に記載される。

【図面の簡単な説明】

【0018】

【図1】図１は、従来技術のＵＶ検出器を概略的に示す。

【図2】図２は、本発明の一実施形態による溶液中の物質の吸光度を測定する測定装置を概略的に示す。

【図3】図３は、本発明の一実施形態による、溶液中の物質の吸光度を測定する測定装置を概略的に示す。

【図4】図４は、本発明の一実施形態による、溶液中の物質の吸光度を測定する測定装置を概略的に示す。

【発明を実施するための形態】

【0019】

図１は、従来技術のＵＶ検出器１を概略的に示す。これはビームスプリッタとも呼ばれ、半透過鏡７に向けて光線５を伝達する光源３、例えばＬＥＤを含む。半透過鏡は、光線５に向かって９０度とは異なる角度でＵＶ検出器内に構成される。入射光の一部が反射され、ここでは反射部分９と呼ばれる。反射部分９を受け取る基準検出器１１が設けられている。半透過鏡７への入射光の一部は、半透過鏡を通って伝達される。この光の部分を透過部分１３と呼ぶ。光の透過部分１３は、溶液を含むフローセル１５を通って導かれる。この溶液は、このＵＶ検出器によってＵＶ光の吸光度が測定される溶液である。溶液は、例えば、溶液の吸光度のインライン測定用のクロマトグラフィシステムから採取できる。溶液中の特定の物質は、特定の波長のＵＶ光を吸収する。例えば、特定のタンパク質を探す場合、対応する波長が光源３から伝達され、前記光の吸光度により溶液中のタンパク質の量を計る。

【0020】

フローセル１５は、フローセルを通過する光用の透明な入口開口部及び出口開口部を有する必要がある。フローセルの後に、フローセルを通過した光及びフローセルに設けられたサンプルを検出するサンプル検出器１７が設けられている。基準検出器１１及びサンプル検出器１７からの検出器応答を比較して、溶液中の吸光度を計る。

【0021】

図２は、本発明の一実施形態による溶液中の物質の吸光度を測定する測定装置２１を概略的に示す。

【0022】

測定装置２１は、第１の光線２５を伝達する光源２３を備える。光源は、例えば、レーザ又はＬＥＤであってもよく、場合によってはバンドパスフィルタとともに用いられてもよい。測定装置２１は更に、本発明による、少なくとも２つのフローセルを含む。本実施形態では、第１のフローセル２７及び第２のフローセル２９が示される。フローセル２７、２９は、測定に使用される光に対して少なくとも部分的に透明である必要がある。本発明の測定目的のためにフローセルを通過する光は、フローセル構造によって吸収されるべきではない。各フローセル２７、２９は、吸光度を測定すべき溶液を含む。これは、第１及び第２のフローセル２７、２９の両方において同一の溶液又は異なる溶液であり得る。先行技術に関連して上述したように、溶液は、例えばクロマトグラフィにおけるインライン測定用のクロマトグラフィシステムから採取することができる。

【0023】

測定装置２１は、光学装置３１を更に備える。本発明によれば、光学装置３１は、少なくとも２つのビームスプリッタを含み、本実施形態では、異なる透過特性を有する半透過鏡を含む。この図示された実施形態では、光学装置３１は、第１の半透過鏡３３及び第２の半透過鏡３５を備える。本発明によれば、前記光学装置３１は、光源２３から入る第１の光線２５を別個の光部分に分割するように構成され、１つは各フローセル２７、２９を通過し、もう１つは基準検出器３７に直接入る。図２に示す実施形態では、第１の半透過鏡３３は、光源２３から第１の光線２５に向かってある角度で測定装置２１内に構成される。角度は本質的に４５度であるように示されているが、９０度ではない別の角度も使用することができる。第１の光線２５は、第１の半透過鏡３３に対して部分的に反射され、部分的に透過する。反射された部分はここでは第１の反射部分３９と呼び、透過した部分はここでは第１の透過部分４１と呼ぶ。

【0024】

第２の半透過鏡３５は、本発明の本実施形態では、第１の半透過鏡３３の後に、第１の光線２５の方向の直線上に構成される。また、第２の半透過鏡３５は、第１の半透過鏡３３を透過した第１の透過部分４１である入射光に向けてある角度をなして構成される。角度はここでは実質的に４５度であるが、９０度ではない別の角度であってもよい。第２の半透過鏡３５への入射光は、第２の半透過鏡３５に対して部分的に反射され、部分的に透過する。反射された部分はここでは第２の反射部分４３と呼び、透過された部分はここでは第２の透過部分４５と呼ぶ。

【0025】

第１のフローセル２７は、第１の反射部分３９が第１のフローセル２７を通過するように測定装置２１に構成され、第２のフローセル２９は、第２の反射部分４３が第２のフローセル２９を通過するように測定装置２１に構成される。各半透過鏡の透過特性は、本発明の一実施形態では、基準検出器３７に向かって各フローセル２７、２９を通過するのに等しく大きさの光部分を提供するのに適する。しかしながら、本発明の別の実施形態では、光部分は必ずしも等しく大きくない。一実施形態では、フローセルを通過する光部分は等しく大きいが、基準検出器に向かう光部分は異なってもよい。別の実施形態では、全ての光部分のサイズが異なり、代わりに適切な増幅を各検出器に設けることができる。

【0026】

基準検出器３７は、光源２３からの第１の光線２５のライン上の半透過鏡の後に測定装置２１内に設けられる。基準検出器３７は、第２の透過部分４５が基準検出器３７に伝達されて検出されるように、測定装置２１内に構成される。

【0027】

基準検出器３７まで２つのフローセル２７、２９を通過する等しく大きい光部分を達成するために、本実施形態の半透過鏡の透過特性は以下のように、第１の半透過鏡３３は、光の１／３を反射させ、光の２／３を透過させる必要があり、第２の半透過鏡３５は、光の１／２を反射させ、光の１／２を透過させる必要がある。この構成では、第１の光線２５からの光の１／３がフローセル２７、２９の各々を透過し、光の１／３が基準検出器３７によって受け取られる。各フローセルを通過し、可能性として基準検出器に入る等しく大きい光の部分を有するという利点は、検出器からの出力を直接比較できることである。

【0028】

本発明の利点は、１つの光源のみが２つ以上の測定に使用されることである。１つの光源は、測定に同じ波長が使用されることを確実にする。本発明による別の利点は、２つの別個の測定に同じ基準検出器を使用することは、従来技術による２つの別個の測定装置からの結果を比較する際に問題となる可能性がある温度ドリフトに関連する可能性のある問題を制限する。更に、光源からの光強度の調節が、基準検出器からの制御ループによって行うことができ、本発明による場合と同じ制御ループの下で複数の測定を行う場合、異なる測定に異なる光強度を提供するというリスクが回避される。これは、各測定に対して１つの制御ループが提供される従来技術の装置においてリスクであり得る。別の利点は、スペースが節約されることである。例えば、ＵＶ検出器がクロマトグラフィシステム又はフィルタシステムのシャーシ上に設けられる場合、従来技術の１つのＵＶ検出器のみが設けられていたシャーシの同じ位置に、２つ以上のＵＶ検出器を設けることができる。

【0029】

測定装置２１は、フローセルを通過した光を検出するために、各フローセルの後に設けられる１つの検出器を更に備える。図２に示す実施形態では、第１のフローセル２７を通過した後に第１の反射部分３９を受け取るために第１の検出器４７が構成され、第２のフローセル２９を通過した後に第２の反射部分４３を受け取るために第２の検出器４９が構成される。第１及び第２の検出器４７、４９は光を検出し、基準検出器３７によって検出された光と比較することにより、各フローセルにおけるサンプルの吸光度を判定することができる。上述のように、例えば、サンプル中のこの特定の波長の光を吸収している特定のタンパク質の量は、これから導き出すことができる。

【0030】

図３は、本発明の一実施形態による溶液中の物質の吸光度を測定する測定装置２１’を概略的に示す。本発明の本実施形態による測定装置２１’のほとんどの細部及び部分は、図２に示された実施形態の部分と同一であるので、名称及び番号は同じであり、その説明は繰り返さない。唯一の違いは、この実施形態では、フローセル２７、２９’が異なる経路長を有することができることが示されている。第２のフローセル２９’は、第１のフローセル２７よりも大きな経路長を有するように示されている。用途によっては、ＵＶ吸収測定で非常に大きなダイナミックレンジをカバーする能力が必要とされる。この要件を満たす方法は、異なる経路長の２つのＵＶフローセルを連続して配置することである。この装置を用いると吸光度の高い物質と低い物質の両方を測定することができる。このような測定を行うには、２つのＵＶフローセル間の距離を短くすることが不可欠である。２つのＵＶ検出器を同一のモジュールの近くに配置することによりこれが可能になる。

【0031】

図４は、本発明の一実施形態による溶液中の物質の吸光度を測定する測定装置２１’’を概略的に示す。設定は、先に説明した実施形態と同様であり、いくつかの明白な詳細は繰り返さない。部品の番号と名前は、以前に使用された番号と名前に対応する。図２及び図３に示す実施形態との相違点は、２つの代わりに、３つのフローセル及び３つの半透過鏡を使用することである。同じ論理によって、４つのフローセルと４つの半透過鏡、又は５つのフローセルと５つの半透過鏡などを含む測定装置を設けることができる。

【0032】

図４をより詳細に説明する。測定装置２１’’は、第１の光線２５を伝達する光源２３を備える。この実施形態では、測定装置２１’’は、３つのフローセル、第１のフローセル２７’’、第２のフローセル２９’’及び第３のフローセル３０を備える。測定装置２１’’は、光学装置３１’’を更に備える。本実施形態では、光学装置３１’’は、本実施形態では光ガイド、この場合は光ファイバ２５’内に案内された第１の光線２５の線に沿って、互いの後に構成された３つの半透過鏡を備える。ここで、半透過鏡は、第１の半透過鏡３３’’、第２の半透過鏡３５’’及び第３の半透過鏡３６と呼ばれる。第１、第２及び第３の半透過鏡３３’’、３５’’’、３６の透過特性は、本発明の一実施形態では、３つのフローセルのそれぞれを通過する光の３つの反射部分と、可能性として第３の半透過鏡３６からの透過部分も全て等しく大きいように選択される。上述したように、光部分は必ずしも等しく大きくする必要はない。代わりに、異なるサイズの光部分を補償するために、検出器に適切な増幅を提供することができる。第３の半透過鏡３６からの透過部分を受光して検出するために、３つの半透過鏡の後に、第１の光線２５のライン上に基準検出器３７’’が設けられる。更に、第１のフローセル２７’’を通過した後に、第１の半透過鏡３３’’からの光の反射部分を受光して検出する第１の検出器４７’’が設けられ、第２のフローセル２７’’を通過した後に、第２の半透過鏡３５’’からの光の反射部分を受光し検出する第２の検出器４９’’が設けられ、第３のフローセル３０を通過した後に、第３の半透過鏡３６からの光の反射部分を受光して検出する第３の検出器５０が設けられる。

【0033】

３つのフローセル２７’’、２９’’、３０を通過して基準検出器３７’’に入る等しく大きな光部分を達成するために、第１の半透過鏡３３’’は半透過鏡面に入る光の１／４を反射し、３／４を通過させるように構成される。更に、第２の半透過鏡３５’’は、半透過鏡面に入る光の１／３を反射し、２／３を通過させるように構成され、第３の半透過鏡３６は、半透過鏡面に入る光の１／２を反射し、１／２を通過させるように構成される。

【0034】

更に、第１のフローセル２７’’は、第１の溶液を含み、第１の半透過鏡３３’’から反射される光の経路に構成される。第２のフローセル２９’’は、第１の溶液と同じでも異なっていてもよい第２の溶液を含む。第２のフローセル２９’’は、第２の半透過鏡３５’’から反射される光の経路に構成される。第３のフローセル３０は、第１及び第２の溶液と同じでも異なっていてもよい第３の溶液を含む。第３のフローセル３０は、第３の半透過鏡３６にから反射される光の経路に構成される。

【0035】

本実施形態においても、流路の長さを変えることができる。

【0036】

上述の実施形態は、「光線」２５を用いて動作するものとして説明した。疑念を避けるために、このような光線は空気を通って伝播するか、又は光ガイド、例えば図４に示す光ファイバ２５’によって導かれ得ることに注意すべきである。上述の実施形態は、半透過鏡３３、３５、３３’’、３５’’、３６の形態のビームスプリッタを記載しているが、他のビームスプリッタを鏡の代わりに使用して同等の効果を得ることができ、例えば、プリズムビームスプリッタ、あるいはバイコニカルテーパ（ＦＢＴ）スプリッタ又は平面光波回路（ＰＬＣ）スプリッタなどの光ファイバスプリッタを使用してビームを分割することができる。そのような代替案は、図示された概略図において想定されている。本発明は、測定装置の少なくとも２つのフローセル（２７、２９；２７、２９；２７’’、２９’’、３０）に設けられた少なくとも１つの溶液中の物質の吸光度を測定する測定装置であって、測定装置は、光を放射するソースと、光源から放射された光を光強度で伝搬させる経路２５と、光学要素であって、光を第１及び第２の部分に分割するように構成された第１のビームスプリッタと、第２の部分を第３及び第４の部分に分割するように構成された第２のビームスプリッタとを含む、光学要素とを備え、第１のビームスプリッタは、第１の部分を２つのフローセルの第１のフローセルに向かって伝播するように構成され、第２の部分を第２のビームスプリッタに向かって伝搬するように構成され、第２のビームスプリッタは、第３の部分をフローセルの第２のフローセルに向かって伝播するように構成されている。

【0037】

実施形態では、前記少なくとも２つのフローセルは、２つのフローセルを備えてもよく、前記第１及び第３の部分は約３３．３％の光強度を有し、前記光学要素は、同じく約３３．３％の光強度を有する第４の部分を基準検出器に向けて伝搬するように更に構成されてもよい。

【0038】

実施形態において、前記少なくとも２つのフローセルは、３つのフローセルを備えてもよく、光学要素は、光の第４の部分を、第３のフローセルに向かって伝搬するための第５の部分と第６の部分に分割するように構成された第３のビームスプリッタを更に含んでもよく、第１、第３及び第５の部分はそれぞれ約２５％の光強度を有することができ、光学要素は約２５％の光強度を有する第６の部分を基準検出器に向かって伝播するように更に構成することができる。

【0039】

このような測定装置のビームスプリッタはそれぞれ、半透過鏡と、ビーム分割プリズム、又はビーム分割光ガイドを含む。

【符号の説明】

【0040】

１ ＵＶ検出器
３ 光源
５ 第１の光線
７ 半透過鏡
９ 第１の反射部分
１１ 基準検出器
１３ 透過部分
１５ フローセル
１７ サンプル検出器
２１ 測定装置
２１’ 測定装置
２１’’ 測定装置
２３ 光源
２５ 経路、第１の光線
２５’ 光ファイバ
２７ 第１のフローセル
２７’’ 第１のフローセル
２９ 第２のフローセル
２９’ 第２のフローセル
２９’’ 第２のフローセル
３０ 第３のフローセル
３１ 光学装置
３１’’ 光学装置
３３ 第１の半透過鏡
３３’’ 第１の半透過鏡
３５ 第２の半透過鏡
３５’’ 第２の半透過鏡
３５’’’ 第２の半透過鏡
３６ 第３の半透過鏡
３７ 基準検出器
３７’’ 基準検出器
３９ 第１の反射部分
４１ 第１の透過部分
４３ 第２の反射部分
４５ 第２の透過部分
４７ 第１の検出器
４９ 第２の検出器
５０ 第３の検出器

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】