特許 7548083 分取液体クロマトグラフ及び分析方法

(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】

(24)【登録日】2024-09-02

(45)【発行日】2024-09-10

(54)【発明の名称】分取液体クロマトグラフ及び分析方法

(51)【国際特許分類】

   G01N 30/80 20060101AFI20240903BHJP

   G01N 30/26 20060101ALI20240903BHJP

   G01N 30/82 20060101ALI20240903BHJP

   G01N 30/74 20060101ALN20240903BHJP

【ＦＩ】

G01N30/80 E

G01N30/26 Z

G01N30/82

G01N30/74 Z

【請求項の数】 6

(21)【出願番号】P 2021042393

(22)【出願日】2021-03-16

(65)【公開番号】P2022142273

(43)【公開日】2022-09-30

【審査請求日】2023-07-28

(73)【特許権者】

【識別番号】000001993

【氏名又は名称】株式会社島津製作所

(74)【代理人】

【識別番号】110003993

【氏名又は名称】弁理士法人野口新生特許事務所

(74)【代理人】

【識別番号】100205981

【弁理士】

【氏名又は名称】野口 大輔

(72)【発明者】

【氏名】長井 悠佑

(72)【発明者】

【氏名】藤次 陽平

【審査官】高田 亜希

(56)【参考文献】

【文献】特開２００５－０１７２２６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平１１－２５８２２４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００２－３１１００９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０４－０７２５６０（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許第０６１０６７１０（ＵＳ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０１Ｎ ３０／００ －３０／９６

Ｂ０１Ｊ ２０／２８１－２０／２９２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

コンベンショナル液体クロマトグラフの流量を使用し、移動相を送液する送液ポンプと、
前記送液ポンプの下流で前記移動相中に試料を注入するインジェクタと、
コンベンショナル液体クロマトグラフの流量を使用し、前記インジェクタの下流で前記インジェクタにより前記移動相中に注入された試料中の成分を分離するための分離カラムと、
前記分離カラムの下流において前記分離カラムからの溶出液のコンベンショナル液体クロマトグラフの流量の流れを、ナノ液体クロマトグラフの流量の流れとその他の流れに分流し、前記ナノ液体クロマトグラフの流量の流れを形成する溶出液のうちの少なくとも一部を分取容器に分取するように構成された溶出液分取部と、を備えている、分取液体クロマトグラフ。

【請求項2】

前記溶出液分取部は、前記分離カラムの下流で互いに分岐した第１流路及び第２流路を有し、前記ナノ液体クロマトグラフの流量流量の流れを形成する溶出液が前記第１流路を流れ、前記その他の流れを形成する溶出液が前記第２流路を流れ、前記第１流路を経た前記溶出液を前記分取容器に滴下することにより分取するように構成されている、請求項１に記載の分取液体クロマトグラフ。

【請求項3】

前記溶出液分取部は、前記第２流路を経た溶出液を捕集容器に捕集するように構成されている、請求項２に記載の分取液体クロマトグラフ。

【請求項4】

前記分取液体クロマトグラフは、前記溶出液分取部の動作を制御することによって、前記第１流路を経た溶出液のうちの複数の部分を前記分取容器に分取し、かつ、前記第２流路を経た溶出液のうち、前記分取容器に分取される前記複数の部分のそれぞれに対応する部分を個別の捕集容器に分けて捕集するように構成された制御部を備えている、請求項３に記載の分取液体クロマトグラフ。

【請求項5】

前記分取容器には、前記溶出液分取部により滴下される溶出液を保持するための複数の溶出液保持部が平面的に配列されており、
前記制御部は、前記分取容器に分取された前記複数の部分がそれぞれ保持されている前記溶出液保持部と、前記第２流路を経た溶出液のうち前記複数の部分のそれぞれに対応する部分が捕集されている前記捕集容器との対応関係を記憶するように構成されている、請求項４に記載の分取液体クロマトグラフ。

【請求項6】

コンベンショナル液体クロマトグラフの流量で流れる移動相中に試料を注入する注入ステップと、
分離カラムを用いて前記注入ステップにより移動相中に注入された試料中の成分をコンベンショナル液体クロマトグラフの流量で互いに分離する分離ステップと、
前記分離カラムからの溶出液の流れをナノ液体クロマトグラフの流量の流れとその他の流れに分流する分流ステップと、
前記分流ステップにより分流された前記ナノ液体クロマトグラフの流量の流れを形成する溶出液のうちの少なくとも一部を分取容器に分取する分取ステップと、
前記分取ステップで前記分取容器に分取された溶出液を乾燥させて前記溶出液中の成分を乾固させる乾固ステップと、
前記乾固ステップにより乾固した前記成分の検出を行なう検出ステップと、を備えた分析方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、分取液体クロマトグラフ及び分析方法に関する。

【背景技術】

【0002】

赤外分光法やラマン分光法などの振動分光を利用した検出器が知られており、そのような検出器を液体クロマトグラフ（以下、ＬＣ）と組み合わせることも提案されている（特許文献１参照）。ＬＣにラマン分光法を組み合わせる場合、ＬＣの分離カラムからの溶出液をプレート等に分取し、分取した溶出液の溶媒を除去して乾燥させた後、ラマン測定を行なうという方法がある。その場合、プレート等に分取した溶出液を素早く乾燥させるために溶媒量を少なくすることが好ましい。そのため、ＬＣとしてナノ液体クロマトグラフ（以下、ナノＬＣ）など移動相流量が非常に小さいものが使用される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】国際公開第２０１４／０２７６５２号

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

上記のように、振動分光を利用した検出器を用いて液体クロマトグラフィ分析を行なうためには、ナノＬＣなどのように移動相流量が非常に小さいＬＣを使用する必要がある。しかし、移動相の流量をｎＬ／ｍｉｎオーダーで高精度に制御することは容易ではなく、脈動の発生といった送液安定性の問題がある。また、ナノＬＣで使用可能な分離カラムの種類はコンベンショナルＬＣと称される流量が数百μＬ/ｍｉｎから数ｍＬ/ｍｉｎオーダーのＬＣ等に比べて少なく、分離可能な物質の種類には制限があった。

【0005】

本発明は上記問題に鑑みてなされたものであり、ナノＬＣよりも移動相流量の大きいＬＣに振動分光を利用した検出器を組み合わせることを可能に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】

【0006】

本発明に係る分取液体クロマトグラフは、移動相を送液する送液ポンプと、前記送液ポンプの下流で前記移動相中に試料を注入するインジェクタと、前記インジェクタの下流で前記インジェクタにより前記移動相中に注入された試料中の成分を分離するための分離カラムと、前記分離カラムの下流において前記分離カラムからの溶出液の流れを微少流量の流れとその他の流れに分流し、前記微少流量の流れを形成する溶出液のうちの少なくとも一部を分取容器に分取するように構成された溶出液分取部と、を備えている。前記溶出液分取部において、分取した溶出液を乾固させても良い。また、溶出液を乾固させるための溶出液乾固部を別途設けても良い。

【0007】

本発明に係る分析方法は、所定流量で流れる移動相中に試料を注入する注入ステップと、分離カラムを用いて前記注入ステップにより移動相中に注入された試料中の成分を互いに分離する分離ステップと、前記分離カラムからの溶出液の流れを微少流量の流れとその他の流れに分流する分流ステップと、前記分流ステップにより分流された前記微少流量の流れを形成する溶出液のうちの少なくとも一部を分取容器に分取する分取ステップと、前記分取ステップで前記分取容器に分取された溶出液を乾燥させて前記溶出液中の成分を乾固させる乾固ステップと、前記乾固ステップにより乾固した前記成分の検出を行なう検出ステップと、を備えている。

【発明の効果】

【0008】

本発明に係る分取液体クロマトグラフによれば、分離カラムの下流において前記分離カラムからの溶出液の流れを微少流量の流れとその他の流れに分流し、前記微少流量の流れを形成する溶出液のうちの少なくとも一部を分取容器に分取するように構成された溶出液分取部を備えているので、分離カラムへ供給する移動相の流量をｎＬ／ｍｉｎオーダーといった微少流量にしなくても分離カラムからの溶出液を微少流量で分取容器へ導くことができる。これにより、ナノＬＣよりも移動相流量の大きいＬＣに振動分光を利用した検出器を組み合わせることが可能になる。移動相の送液流量がナノＬＣよりも大きいので、ナノＬＣに比べて送液安定性が得られる。また、ナノＬＣでは使用不可能な種類の分離カラムも使用可能となる。

【0009】

本発明に係る分析方法によれば、分離カラムからの溶出液の流れを微少流量の流れとその他の流れに分流し、微少流量の流れを形成する溶出液のうちの少なくとも一部を分取容器に分取し、分取容器に分取された溶出液を乾燥させて当該溶出液中の成分を乾固させ、乾固した成分の検出を行なうので、ナノＬＣよりも移動相流量の大きいＬＣに振動分光を利用した検出器を組み合わせて分析することができる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】分取液体クロマトグラフの一実施例を示す概略構成図である。

【図2】同実施例の分取液体クロマトグラフを用いた分析方法の一例を示すフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0011】

以下、本発明に係る分取液体クロマトグラフ及び分析方法の一実施例について、図面を参照しながら説明する。

【0012】

図１に示されているように、この実施例の分取液体クロマトグラフは、送液ポンプ２と、インジェクタ４と、分離カラム６と、溶出液分取部８と、制御部１０と、を備えている。

【0013】

送液ポンプ２は移動相を送液する。インジェクタ４は送液ポンプ２の下流に設けられ、送液ポンプ２により送液される移動相中に試料を注入する。分離カラム６はインジェクタ４の下流に設けられ、インジェクタ４により移動相中に注入された試料中の成分は分離カラム６において互いに分離される。

【0014】

溶出液分取部８は分離カラム６の下流に設けられている。溶出液分取部８は、分離カラム６の出口側の流路１２から互いに分岐した第１流路１４及び第２流路１６を備えており、分離カラム６からの溶出液の流れを、第１流路１４を流れる「微少流量の流れ」と第２流路１６を流れる「その他の流れ」とに分流する。第１流路１４と第２流路１６との間のスプリット比は、例えば１０倍以上であり、第１流路１４を流れる溶出液の流量は、例えば１０μＬ／ｍｉｎ以下である。第１流路１４は第１分取部１８に通じ、第２流路１６は第２分取部２０に通じている。

【0015】

第１分取部１８は、第１流路１４内の「微少流量の流れ」を形成する溶出液をノズル２１の先端から滴下し、分取容器であるプレート２２に分取するように構成されている。プレート２２の上面には複数のウェル（溶出液保持部）が設けられている。図示は省略されているが、第１分取部１８は、ノズル２１及び／又はプレート２２を平面的に移動させるための機構を備えており、分離カラム６からの溶出液をプレート２２の所定のウェルへノズル２１から滴下する。

【0016】

第２分取部２０は、第２流路１６内の「その他の流れ」を形成する溶出液をノズル２３の先端から滴下し、捕集容器２４に分取するように構成されている。第２分取部２０には複数の捕集容器２４が平面的に配列されており、分離カラム６からの溶出液をノズル２３から所定の捕集容器２４へ滴下する。

【0017】

制御部１０は、送液ポンプ２、インジェクタ４、及び溶出液分取部８の動作を制御する。制御部１０は、ＣＰＵ（中央演算装置）及び記憶メモリ等を備えたコンピュータ装置によって実現することができる。分離カラム６からの溶出液のうちの分取すべき目的部分は、ユーザが制御部１０に対して予め設定することができる。分取すべき目的部分は複数であってもよい。

【0018】

制御部１０は、ユーザによって設定された目的部分が第１分取部１８のプレート２２と第２分取部２０の捕集容器２４のそれぞれに分取されるように、第１分取部１８及び第２分取部２０の動作を制御するように構成されている。ユーザが複数の目的部分を設定した場合、第１分取部１８のプレート２２の複数のウェルに分取された複数の分画のそれぞれに対応する溶出液（各分画と同一成分を含む溶出液）が第２分取部２０の互いに異なる捕集容器２４に捕集される。なお、図１では図示されていないが、分離カラム６の下流の流路１２上に、分離カラム６で分離した試料を検出するための検出器が設けられていてもよい。その場合、制御部１０は、流路１２上に設けられた検出器で得られる検出信号に基づいて第１分取部１８及び第２分取部２０の動作を制御することができる。分離した試料を検出するための検出器にはＰＤＡ検出器や蛍光検出器などが用いられる。

【0019】

制御部１０は、第１分取部１８においてプレート２２に分取された目的部分と第２分取部２０において捕集容器２４に分取された目的部分との対応関係、すなわち、互いに同じ目的部分が分取されているウェルの位置と捕集容器２４の位置との対応関係を所定の記憶領域に記憶するように構成されている。プレート２２の各ウェルに分取された目的部分に含まれる成分は、溶媒を除去する乾固処理が施された後、ラマン分光計など振動分光を利用した検出器に供されて検出される。捕集容器２４に捕集された目的部分は、振動分光を利用した検出器での検出が行われた成分についてさらなる分析を必要とする場合などに利用される。

【0020】

上記の分取液体クロマトグラフを利用した分析方法の一例を図１とともに図２のフローチャートを用いて説明する。

【0021】

インジェクタ４により分析対象の試料を移動相中に注入する（ステップ１０１）。移動相中に注入された試料は分離カラム６へ導かれ、試料中の成分が互いに分離される（ステップ１０２）。分離カラム６の下流で分離カラム６からの溶出液を第１流路１４と第２流路１６へ分流し、第１流路１４内に微少流量の溶出液の流れを形成する（ステップ１０３）。第１流路１４内の微少流量の流れを形成する溶出液のうち予め設定された目的部分を第１分取部１８にてプレート２２に分取する（ステップ１０４）。

【0022】

分離カラム６からの溶出液のうちの目的部分をプレート２２に分取した後、プレート２２を加熱するなどして目的部分に含まれる成分を乾固させ（ステップ１０５）、ラマン分光計などの検出器で検出する（ステップ１０６）。

【0023】

なお、以上において説明した実施例は本発明に係る分取液体クロマトグラフ及び分析方法の実施形態の一例を示したにすぎない。本発明に係る分取液体クロマトグラフ及び分析方法の実施形態は以下のとおりである。

【0024】

本発明に係る分取液体クロマトグラフの一実施形態では、移動相を送液する送液ポンプと、前記送液ポンプの下流で前記移動相中に試料を注入するインジェクタと、前記インジェクタの下流で前記インジェクタにより前記移動相中に注入された試料中の成分を分離するための分離カラムと、前記分離カラムの下流において前記分離カラムからの溶出液の流れを微少流量の流れとその他の流れに分流し、前記微少流量の流れを形成する溶出液のうちの少なくとも一部を分取容器に分取するように構成された溶出液分取部と、を備えている。

【0025】

上記一実施形態の具体的態様では、前記溶出液分取部は、前記分離カラムの下流で互いに分岐した第１流路及び第２流路を有し、前記微少流量の流れを形成する溶出液が前記第１流路を流れ、前記その他の流れを形成する溶出液が前記第２流路を流れ、前記第１流路を経た前記溶出液を前記分取容器に滴下することにより分取するように構成されている。

【0026】

上記具体的態様において、前記溶出液分取部は、前記第２流路を経た溶出液を捕集容器に捕集するように構成することができる。このような形態により、捕集容器に捕集された溶出液を、分取容器に分取されてラマン分光計などで検出された成分の再分析等に利用することができる。

【0027】

上記の場合、前記分取液体クロマトグラフは、前記溶出液分取部の動作を制御することによって、前記第１流路を経た溶出液のうちの複数の部分を前記分取容器に分取し、かつ、前記第２流路を経た溶出液のうち、前記分取容器に分取される前記複数の部分のそれぞれに対応する部分を個別の捕集容器に分けて捕集するように構成された制御部を備えていてもよい。

【0028】

上記の場合、前記分取容器には、前記溶出液分取部により滴下される溶出液を保持するための複数の溶出液保持部が平面的に配列されており、前記制御部は、前記分取容器に分取された前記複数の部分がそれぞれ保持されている前記溶出液保持部と、前記第２流路を経た溶出液のうち前記複数の部分のそれぞれに対応する部分が捕集されている前記捕集容器との対応関係を記憶するように構成されている。

【0029】

本発明に係る分析方法の一実施形態では、所定流量で流れる移動相中に試料を注入する注入ステップと、分離カラムを用いて前記注入ステップにより移動相中に注入された試料中の成分を互いに分離する分離ステップと、前記分離カラムからの溶出液の流れを微少流量の流れとその他の流れに分流する分流ステップと、前記分流ステップにより分流された前記微少流量の流れを形成する溶出液のうちの少なくとも一部を分取容器に分取する分取ステップと、前記分取ステップで前記分取容器に分取された溶出液を乾燥させて前記溶出液中の成分を乾固させる乾固ステップと、前記乾固ステップにより乾固した前記成分の検出を行なう検出ステップと、を備えている。

【符号の説明】

【0030】

２ 送液ポンプ
４ インジェクタ
６ 分離カラム
８ 溶出液分取部
１０ 検出部
１２ 分離カラムの下流の流路
１４ 第１流路
１６ 第２流路
１８ 第１分取部
２０ 第２分取部
２１，２３ ノズル
２２ 分取容器
２４ 捕集容器

【図1】

【図2】