特許 7592481 安定した動作電圧の電解溶離液生成器

(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】2024-11-22

(45)【発行日】2024-12-02

(54)【発明の名称】安定した動作電圧の電解溶離液生成器

(51)【国際特許分類】

   G01N 30/02 20060101AFI20241125BHJP

   G01N 30/26 20060101ALI20241125BHJP

【ＦＩ】

G01N30/02 B

G01N30/26 E

【請求項の数】 18

【外国語出願】

(21)【出願番号】P 2020208259

(22)【出願日】2020-12-16

(65)【公開番号】P2021096259

(43)【公開日】2021-06-24

【審査請求日】2023-11-28

(31)【優先権主張番号】16/716,458

(32)【優先日】2019-12-16

(33)【優先権主張国・地域又は機関】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】100103610

【弁理士】

【氏名又は名称】▲吉▼田 和彦

(74)【代理人】

【識別番号】100109070

【弁理士】

【氏名又は名称】須田 洋之

(74)【代理人】

【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】ゾンチン ルー

(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】ジンホワ チェン

(72)【発明者】

【氏名】ジュン チェング

【審査官】黒田 浩一

(56)【参考文献】

【文献】特開２００５－２９２１０５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開昭５９－２１８９５２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特表２００１－５２０７５２（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０１Ｎ ３０／００－３０／９６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

電解溶離液生成器であって、
電解質および界面活性剤を含む電解質水溶液を収容するチャンバと、第１の電極と、を含む、電解質リザーバと、
第２の電極を含む溶離液生成チャンバと、
イオン交換膜スタック及び圧縮ブロックを含むイオン交換コネクタと、を備える電解溶離液生成器。

【請求項2】

前記溶離液生成チャンバは、最大約１５０００ｐｓｉの圧力で作動するように構成されている、請求項１に記載の電解溶離液生成器。

【請求項3】

前記第２の電極は有孔電極である、請求項１に記載の電解溶離液生成器。

【請求項4】

前記圧縮ブロックは、前記電解質リザーバと前記イオン交換膜スタックとの間に配置されており、前記圧縮ブロックは、複数のチャネルを含む、請求項１に記載の電解溶離液生成器。

【請求項5】

前記界面活性剤は、アニオン性界面活性剤であり、前記イオン交換膜スタックは、正味の負電荷を有し、カチオンを通流させかつアニオンおよびバルク液体流を遮断するように構成されているか、または
前記界面活性剤は、カチオン性界面活性剤であり、前記イオン交換膜スタックは、正味の正電荷を有し、アニオンを通流させかつカチオンおよびバルク液体流を遮断するように構成されている、請求項１に記載の電解溶離液生成器。

【請求項6】

前記界面活性剤は非イオン性界面活性剤である、請求項１に記載の電解溶離液生成器。

【請求項7】

前記界面活性剤は苛性かつ酸に安定な界面活性剤である、請求項１に記載の電解溶離液生成器。

【請求項8】

電解質リザーバに電解質水溶液を提供するステップであって、前記電解質水溶液は電解質および界面活性剤を含み、前記電解質リザーバはイオン交換コネクタによって溶離液生成チャンバに結合されており、前記イオン交換コネクタはイオン交換膜スタックおよび圧縮ブロックを含む、提供するステップと、
前記溶離液生成チャンバ内の第１の電極と前記電解質リザーバ内の第２の電極との間に電圧または電流を印加するステップと、
前記第１の電極において水を電気分解により分割して、前記溶離液生成チャンバ内で水酸化物アニオンまたはヒドロニウムイオンを形成するステップと、
イオンを前記電解質リザーバから前記イオン交換膜スタックを介して前記溶離液生成チャンバに移動させ、カチオン水酸化物溶液を形成するために前記水酸化物アニオンと結合させるか、またはイオンクロマトグラフィ用のアニオン酸溶液を形成するために前記ヒドロニウムイオンと結合させるステップと、を含む、方法。

【請求項9】

前記電解質はカリウム電解質を含む、請求項８に記載の方法。

【請求項10】

前記電解質はメタンスルホン酸電解質を含む、請求項８に記載の方法。

【請求項11】

前記界面活性剤は、アニオン性界面活性剤であり、前記イオン交換膜スタックは、正味の負電荷を有し、カチオンを通流させかつアニオンおよびバルク液体流を遮断するように構成されているか、または
前記界面活性剤は、カチオン性界面活性剤であり、前記イオン交換膜スタックは、正味の正電荷を有し、アニオンを通流させかつカチオンおよびバルク液体流を遮断するように構成されている、請求項８に記載の方法。

【請求項12】

前記界面活性剤は非イオン性界面活性剤である、請求項８に記載の方法。

【請求項13】

前記界面活性剤は苛性かつ酸に安定な界面活性剤である、請求項８に記載の方法。

【請求項14】

前記界面活性剤は約１ｐｐｍ～１００ｐｐｍの濃度である、請求項８に記載の方法。

【請求項15】

前記溶離液生成チャンバは、最大約１５０００ｐｓｉの圧力である、請求項８に記載の方法。

【請求項16】

前記第１の電極および前記第２の電極を横切る電流は、少なくとも７日間にわたって、約＋／－２．０Ｖ以下の範囲内にとどまる電圧を生じる、請求項８に記載の方法。

【請求項17】

前記第１の電極および前記第２の電極を横切る電流は、少なくとも７日間にわたって、開始電圧の１０％以下だけ変動する電圧を生じる、請求項８に記載の方法。

【請求項18】

前記圧縮ブロックは複数のチャネルを含み、
前記方法は、前記電解質リザーバ内に気泡を生成するステップを含み、前記気泡は前記複数のチャネルに付着しない、請求項８に記載の方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、概して、安定した動作電圧を有する電解溶離液生成器を含むイオンクロマトグラフィの分野に関する。

【0002】

序論
イオンクロマトグラフィ（ＩＣ）は、様々なサンプルマトリックス中のアニオン性およびカチオン性分析物を測定するために広く使用されている分析技術である。ＩＣの一般的な分離カラムは、内径が約２～４ミリメートルの範囲で、０．２～３ｍＬ／分の範囲の流量で操作される。ＩＣの性能を向上させるために、より小さな直径の分離カラムを開発する研究が行われている。このような小さなカラムは、内径が約１ｍｍ以下の場合、通常、キャピラリ分離カラムと称される。

【0003】

イオンクロマトグラフィでは、酸、塩基、または塩の希釈溶液がクロマトグラフィ溶離液として一般的に使用される。従来、これらの溶離液は試薬グレードの化学物質で希釈することによりオフラインで調製される。クロマトグラフィ溶離液のオフライン調製は面倒で、オペレーターのミスが生じやすく、多くの場合、汚染を招く可能性がある。例えば、アニオンのイオンクロマトグラフィ分離において溶離液として広く使用されている希釈ＮａＯＨ溶液は、炭酸塩によって簡単に汚染される。炭酸塩は試薬からの不純物として、または空気からの二酸化炭素の吸着によって導入される可能性があるため、炭酸塩を含まないＮａＯＨ溶離液の調製は困難である。ＮａＯＨ溶離液中の炭酸塩の存在は、イオンクロマトグラフィ方法の性能を損なう可能性があり、また、標的分析物の水酸化物勾配の間、さらには再現不能な保持時間の間に、望ましくないクロマトグラフィ基線変動が生じる可能性がある。近年、水の電気分解と、イオン交換媒体を介したイオンの電荷選択的エレクトロマイグレーションとを利用するいくつかのアプローチが、高純度のイオンクロマトグラフィ溶離液を精製または生成するために研究者によって研究されている。米国特許第６，０３６，９２１号、同第６，２２５，１２９号、同第６，３１６，２７１号、同第６，３１６，２７０号、同第６，３１５，９５４号、および同第６，６８２，７０１号は、水を担体として使用して高純度の酸および塩基溶液を生成するために使用することができる電解装置について説明している。これらの装置を使用して、高純度で汚染物質のない酸または塩基溶液が、クロマトグラフィ分離の溶離液として使用するためにオンラインで自動的に生成される。

【発明の概要】

【0004】

第１の態様では、電解溶離液生成器は、電解質リザーバ、溶離液生成チャンバ、およびイオン交換コネクタを含むことができる。電解質リザーバは、電解質および界面活性剤を含む電解質水溶液を収容するチャンバ、ならびに第１の電極を含むことができる。溶離液生成チャンバは、第２の電極を含むことができる。イオン交換コネクタは、イオン交換膜スタックおよび圧縮ブロックを含むことができる。

【0005】

第１の態様の様々な実施形態では、溶離液生成チャンバは、最大約１５０００ｐｓｉの圧力で動作するように構成することができる。

【0006】

第１の態様の様々な実施形態では、第２の電極は、有孔カソードであり得る。

【0007】

第１の態様の様々な実施形態では、圧縮ブロックは、電解質リザーバとイオン交換膜スタックとの間に配置することができ、圧縮ブロックは、複数のチャネルを含むことができる。

【0008】

第１の態様の様々な実施形態において、界面活性剤は、（ａ）アニオン性界面活性剤であり得、イオン交換膜スタックは、正味の負電荷を有することができ、カチオンを通流させかつアニオンおよびバルク液体流を遮断するように構成することができるか、または（ｂ）カチオン性界面活性剤であり得、イオン交換膜スタックは、正味の正電荷を有することができ、アニオンを通流させかつカチオンおよびバルク液体流を遮断するように構成することができる。

【0009】

第１の態様の様々な実施形態において、界面活性剤は、非イオン性界面活性剤であり得る。

【0010】

第１の態様の様々な実施形態において、界面活性剤は、苛性かつ酸に安定性の界面活性剤であり得る。

【0011】

第２の態様では、方法は、電解質水溶液を電解質リザーバに提供することを含むことができ、電解質水溶液は、電解質および界面活性剤を含み、電解質リザーバは、イオン交換コネクタによって溶離液生成チャンバに結合されている。イオン交換コネクタは、イオン交換膜スタックおよび圧縮ブロックを含むことができる。この方法は、溶離液生成チャンバにおける第１の電極および電解質リザーバにおける第２の電極にわたって電圧または電流を印加し、溶離液生成チャンバにおいて水酸化物アニオンまたはヒドロニウムイオンを形成するために第１の電極において水を電解により分割し、イオンを電解質リザーバからイオン交換膜スタックを通じて溶離液生成チャンバへ移動させ、イオンクロマトグラフィのために、カチオン水酸化物溶液を形成するために水酸化物アニオンと結合させるかまたはアニオン酸性溶液を形成するためにヒドロニウムイオンと結合させることをさらに含むことができる。

【0012】

第２の態様の様々な実施形態では、電解質は、カリウム電解質を含むことができる。

【0013】

第２の態様の様々な実施形態では、電解質は、メタンスルホン酸電解質を含むことができる。

【0014】

第２の態様の様々な実施形態において、界面活性剤は、（ａ）アニオン性界面活性剤であり得、イオン交換膜スタックは、正味の負電荷を有することができ、カチオンを通流させかつアニオンおよびバルク液体流を遮断するように構成することができるか、または（ｂ）カチオン性界面活性剤であり得、イオン交換膜スタックは、正味の正電荷を有することができ、アニオンを通流させかつカチオンおよびバルク液体流を遮断するように構成することができる。

【0015】

第２の態様の様々な実施形態では、界面活性剤は、非イオン性界面活性剤であり得る。

【0016】

第２の態様の様々な実施形態では、界面活性剤は、苛性かつ酸に安定性の界面活性剤であり得る。

【0017】

第２の態様の様々な実施形態では、界面活性剤は、約１ｐｐｍ～１００ｐｐｍの濃度であり得る。

【0018】

第２の態様の様々な実施形態では、溶離液生成チャンバは、最大約１５０００ｐｓｉの圧力であり得る。

【0019】

第２の態様の様々な実施形態では、アノードおよびカソードを横切る電流は、少なくとも７日間にわたって、約＋／－２．０Ｖ以下の範囲内にとどまる電圧を生じることができる。

【0020】

第２の態様の様々な実施形態では、アノードおよびカソードを横切る電流は、少なくとも７日間にわたって、開始電圧の１０％以下だけ変動する電圧を生じることができる。

【0021】

第２の態様の様々な実施形態では、圧縮ブロックは、複数のチャネルを含むことができ、方法は、電解質リザーバ内に気泡を生成することをさらに含むことができ、気泡は複数のチャネルに付着しない。

【0022】

第３の態様では、電解溶離液生成器は、電解質リザーバ、溶離液生成チャンバ、およびイオン交換コネクタを含むことができる。電解質リザーバは、電解質水溶液および第１の電極を収容するチャンバを含むことができる。溶離液生成チャンバは、第２の電極を含むことができる。イオン交換コネクタは、イオン交換膜スタックと、親水性表面を有する表面修飾されたポリマーを含む圧縮ブロックと、を含むことができる。

【0023】

第３の態様の様々な実施形態において、電解質水溶液は、カリウム電解質を含むことができる。

【0024】

第３の態様の様々な実施形態では、電解質水溶液は、メタンスルホン酸電解質を含むことができる。

【0025】

第３の態様の様々な実施形態において、表面修飾されたポリマーは、化学的に修飾されたポリマーである。特定の実施形態では、化学的に修飾されたポリマーは、水素化ホウ素ナトリウムを使用して化学的に修飾することができる。特定の実施形態では、化学的に修飾されたポリマーは、ケトン官能基をアルコール官能基に変換することによって修飾することができる。特定の実施形態では、化学的に修飾されたポリマーは、アルコール官能化ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ－ＯＨ）を含むことができる。

【0026】

第３の態様の様々な実施形態では、表面修飾されたポリマーは、酸素プラズマ処理されたポリマーであり得る。特定の実施形態では、酸素プラズマ処理されたポリマーは、アルコールおよびカルボニル官能基を含むことができる。

【0027】

第３の態様の様々な実施形態では、溶離液生成チャンバは、最大約１５０００ｐｓｉの圧力で動作するように構成される。

【0028】

第３の態様の様々な実施形態では、第２の電極は、有孔カソードであり得る。

【0029】

第３の態様の様々な実施形態では、圧縮ブロックは、電解質リザーバとイオン交換膜スタックとの間に配置することができ、圧縮ブロックは、複数のチャネルを含むことができる。

【0030】

第４の態様では、方法は、電解質水溶液を電解質リザーバに提供することを含むことができ、電解質リザーバは、イオン交換コネクタによって溶離液生成チャンバに結合されている。イオン交換コネクタは、イオン交換膜スタックおよび圧縮ブロックを含むことができる。圧縮ブロックは、親水性表面を有する表面修飾されたポリマーを含むことができる。この方法は、溶離液生成チャンバにおける第１の電極および電解質リザーバにおける第２の電極にわたって電流または電圧を印加し、溶離液生成チャンバにおいて水酸化物アニオンまたはヒドロニウムイオンを形成するためにカソードにおいて水を電解により分割し、イオンを電解質リザーバからイオン交換膜スタックを通じて溶離液生成チャンバへ移動させ、イオンクロマトグラフィのために、カチオン水酸化物溶液を形成するために水酸化物アニオンと結合させるかまたはアニオン酸性溶液を形成するためにヒドロニウムイオンと結合させることをさらに含むことができる。

【0031】

第４の態様の様々な実施形態において、電解質水溶液は、カリウム電解質を含むことができる。

【0032】

第４の態様の様々な実施形態では、電解質水溶液は、メタンスルホン酸電解質を含むことができる。

【0033】

第４の態様の様々な実施形態において、表面修飾されたポリマーは、化学的に修飾されたポリマーであり得る。特定の実施形態では、化学的に修飾されたポリマーは、水素化ホウ素ナトリウムを使用して化学的に修飾することができる。特定の実施形態では、化学的に修飾されたポリマーは、ケトン官能基をアルコール官能基に変換することによって修飾することができる。特定の実施形態では、化学的に修飾されたポリマーは、アルコール官能化ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ－ＯＨ）を含むことができる。

【0034】

第４の態様の様々な実施形態では、表面修飾されたポリマーは、酸素プラズマ処理されたポリマーであり得る。特定の実施形態では、酸素プラズマ処理されたポリマーは、アルコールおよびカルボニル官能基を含むことができる。

【0035】

第４の態様の様々な実施形態では、溶離液生成チャンバは、最大約１５０００ｐｓｉの圧力である。

【0036】

第４の態様の様々な実施形態では、アノードおよび陰極を横切る電流は、少なくとも７日間にわたって、約＋／－２．０Ｖ以下の範囲内にとどまる電圧を生じることができる。

【0037】

第４の態様の様々な実施形態では、アノードおよびカソードを横切る電流は、少なくとも７日間にわたって、開始電圧の１０％以下だけ変動する電圧を生じることができる。

【0038】

第４の態様の様々な実施形態では、圧縮ブロックは、複数のチャネルを含むことができ、方法は、電解質リザーバ内に気泡を生成することをさらに含むことができ、気泡は複数のチャネルに付着しない。

【0039】

ここで、本明細書において開示される原理、およびその利点のより完全な理解のために、添付の図面と併せて考慮される以下の説明が参照される。

【図面の簡単な説明】

【0040】

【図1】様々な実施形態による、溶離液生成器を含むクロマトグラフィシステムを示す。

【図2A】様々な実施形態による溶離液生成器を示す。

【図2B】様々な実施形態による溶離液生成器を示す。

【図3】様々な実施形態による、ＰＥＥＫの化学修飾を示す。

【図4】様々な実施形態による、溶離液生成器の膜圧縮ブロックを化学的に修飾する方法を示す。

【図5】様々な実施形態による、溶離液生成器の膜圧縮ブロックを化学的に修飾する方法を示す。

【図6】様々な実施形態による、化学的に修飾された溶離液生成器の操作方法を示す。

【図7】様々な実施形態による、界面活性剤を用いた溶離液生成器の操作方法を示す。

【図8】未修飾の電解ＫＯＨ生成器の動作電圧プロファイルを示す。

【図9】ジメチルスルホキシド（ＤＭＳＯ）中の水素化ホウ素ナトリウムを使用して修飾されたＰＥＥＫ膜圧縮ブロック部品を備えた電解ＫＯＨ生成器の動作電圧プロファイルを示す。

【図10】酸素プラズマを使用して修飾されたＰＥＥＫ膜圧縮ブロック部品を備えた電解ＫＯＨ生成器の動作電圧プロファイルを示す。

【図11】７つの共通アニオンの分離を示し、未修飾の電解ＫＯＨ生成器を使用して得られた結果と、酸素プラズマを使用して修飾されたＰＥＥＫ膜圧縮ブロック部品を備えた電解ＫＯＨ生成器を使用した結果とを比較している。

【図12】酸素プラズマを使用して修飾されたＰＥＥＫ膜圧縮ブロック部品を備えた電解ＫＯＨ生成器を使用した、フッ化物とリン酸塩との分離の再現性を示す。

【図13】ＴＥＲＧＩＴＯＬ ＭＩＮフォームで処理されたＰＥＥＫ膜圧縮ブロック部品を備えた電解ＫＯＨ生成器の動作電圧プロファイルを示す。

【図14】ＴＲＩＴＯＮ Ｈ５５で処理されたＰＥＥＫ膜圧縮ブロック部品を備えた電解ＫＯＨ生成器の動作電圧プロファイルを示す。

【0041】

図は必ずしも縮尺通りに描かれておらず、図内の物体が互いに対する関係にお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。図は、本明細書で開示された装置、システム、および方法の様々な実施形態に対する明確さおよび理解をもたらすことを意図した描写である。可能な限り、同じ参照番号が、同じまたは同様の部品を指すように全図面を通じて使用される。さらに、図面が、本発明の教示の範囲をいかようにも限定することを意図するものではないことを理解されたい。

【発明を実施するための形態】

【0042】

イオン分離のためのシステムおよび方法の実施形態について本明細書で説明する。

【0043】

本明細書で使用される節の見出しは、構成目的のためのものであって、記載される主題を多少なりとも限定するものと解釈されるべきでない。

【0044】

様々な実施形態のこの詳細な説明では、説明の目的のために、多くの特定の詳細が、開示された実施形態の全体的な理解を提供するために記載される。しかしながら、これらの様々な実施形態はこれらの特定の詳細の有無にかかわらず実行されてもよいことを当業者は理解するだろう。他の例では、構造および装置はブロック図の形態で示されている。さらに、方法が提示および実行される具体的な順序は例示的なものであり、順序は変更することができ、依然として本明細書で開示される様々な実施形態の趣旨および範囲内にとどまり得ることが企図されていることを、当業者であれば容易に理解することができる。

【0045】

それらに限定されるものではないが、特許、特許出願、記事、書籍、論文、およびインターネットウェブページを含む、本出願で引用される全ての文献および同様の資料が、いかなる目的であれ、それらの全体が参照によって明示的に組み込まれる。別段記載されない限り、本明細書で使用される全ての技術および科学用語は、本明細書で記載される様々な実施形態が属する当技術分野における当業者によって共通に理解されるものであるという意味を有する。

【0046】

本教示において論じられる温度、濃度、時間、圧力、流量、断面積などの前に暗黙の「約」が存在し、そのため、極めて小さい僅かな偏差が本教示の範囲内にあることが理解されるであろう。本出願において、単数形の使用は、別段具体的に記載されない限り、複数形を含む。また、「備える（ｃｏｍｐｒｉｓｅ）」、「備える（ｃｏｍｐｒｉｓｅｓ）」、「備えている（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」、「含有する（ｃｏｎｔａｉｎ）」、「含有する（ｃｏｎｔａｉｎｓ）」、「含有している（ｃｏｎｔａｉｎｉｎｇ）」、「含む（ｉｎｃｌｕｄｅ）」、「含む（ｉｎｃｌｕｄｅｓ）」、および「含んでいる（ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ）」の使用は限定することを意図していない。前述の一般的な説明および以下の詳細な説明は、例示的かつ説明的なものにすぎず、本教示を限定するものではないことを理解されたい。

【0047】

本明細書において使用されるとき、「ａ」または「ａｎ」は、「少なくとも１つ」または「１つ以上」を指すこともある。また、「または」の使用は包括的であり、したがって、「ＡまたはＢ」という言い回しは、「Ａ」が真であるとき、「Ｂ」が真であり、または「Ａ」および「Ｂ」の両方が真であるときに、真ある。さらに、文脈によって別段必要とされない限り、単数の用語は複数を含み、複数の用語は単数を含むものとする。

【0048】

「システム」は、各成分が全体内の少なくとも１つの他の成分と相互作用するか、またはそれと関連する全体を含む、実際であれ抽象であれ、成分のセットを示す。

【0049】

クロマトグラフィシステム
図１は、クロマトグラフィシステム１００の実施形態を示している。クロマトグラフィシステム１００は、ポンプ１０２、電解溶離液生成器１０４、連続再生式トラップカラム１０６、脱ガス器１０８、サンプルインジェクタ１１０、クロマトグラフィ分離装置１１２、電解サプレッサ１１４、検出器１１６、およびマイクロプロセッサ１１８を含み得る。クロマトグラフィ分離装置１１２は、キャピラリーカラムまたは分析カラムの形態であってもよい。リサイクルライン１２０は、液体を検出器１１６の送出から電解サプレッサ１１４の入口に移送するために使用され得、リサイクルライン１２２は、液体を電解サプレッサ１１４の出口から脱ガス器１０８の入口に移送するために使用され得、リサイクルライン１２４は、液体を脱ガス器１０８の出口から、連続再生式トラップカラム１０６の入口に移送するために使用され得る。

【0050】

ポンプ１０２は、液体源から液体をポンプ圧送し、電解溶離液生成器１０４に流体的に接続されるように構成することができる。一実施形態では、液体は、脱イオン水、電解質（複数可）を含む水溶液、または有機溶媒と脱イオン水もしくは電解質（複数可）水溶液との混合物であってもよい。いくつかの電解質の例は、酢酸ナトリウムおよび酢酸である。有機溶媒を含有する溶離液混合物は、例えば、メタノールなどの水混和性有機溶媒を含んでもよい。ポンプ１０２は、約２０ＰＳＩ～約１５０００ＰＳＩの範囲の圧力で液体を輸送するように構成することができる。特定の状況下では、１５０００ＰＳＩを超える圧力が実行されることもある。本明細書に示されている圧力は、周囲圧力（１３．７ＰＳＩ～１５．２ＰＳＩ）を基準として列挙されていることに留意されたい。ポンプ１０２は、高圧液体クロマトグラフィ（ＨＰＬＣ）ポンプの形態であってもよい。さらに、ポンプ１０２は、液体がポンプ１０２の不活性部分にのみ接触するように構成することもでき、これにより、かなりの量の不純物が浸出することはない。この文脈において、かなりとは、意図された測定を妨げる不純物の量を意味する。例えば、不活性部分は、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）で作製することができるか、または少なくとも、液体にさらされたときにかなりの量のイオンを浸出させることがないＰＥＥＫライニングでコーティングすることができる。

【0051】

溶離液は、酸、塩基、塩、またはそれらの混合物を含む液体であり、クロマトグラフィカラムを介して分析物を溶出するために使用することができる。さらに、溶離液は、液体と水混和性有機溶媒との混合物を含むことができ、液体は、酸、塩基、塩、またはそれらの組み合わせを含んでもよい。電解溶離液生成器１０４は、ジェネラントを生成するように構成されている。ジェネラントとは、溶離液に加えることができる特定の種類の酸、塩基、または塩を指す。一実施形態では、ジェネラントは、カチオン性水酸化物などの塩基であってもよく、またはジェネラントは、炭酸、リン酸、酢酸、メタンスルホン酸、またはそれらの組み合わせなどの酸であってもよい。

【0052】

図１を参照すると、溶離液生成器１０４は、ポンプ１０２から液体を受け取り、次にジェネラントを液体に加えるように構成することができる。ジェネラントを含有する液体は、溶離液生成器１０４から、連続再生式トラップカラム１０６の入口へ送出することができる。

【0053】

連続再生式トラップカラム１０６は、溶離液からカチオン性またはアニオン性汚染物質を除去するように構成されている。連続再生式トラップカラム１０６は、溶離液出口に電極を備えたイオン交換床を含むことができる。イオン交換膜界面は、溶離液を第２の電極から分離させることができ、汚染イオンは、イオン交換膜によって第２の電極に向かって一掃することができる。様々な実施形態において、アニオン除去は、アニオン交換膜によってアノードから分離された溶離液出口にカソードを備えたアニオン交換床を利用することができる。あるいは、カチオン除去は、カチオン交換膜によってカソードから分離された溶離液出口にアノードを備えたカチオン交換床を利用することができる。汚染イオンは、脱ガスアセンブリ１０８の下流にあるリサイクルライン１２４を介してリサイクル液体を使用して再生式トラップカラム１０６から一掃することができる。

【0054】

脱ガス器１０８は、残留ガスを除去するために使用され得る。一実施形態では、残留ガスは水素および酸素であってもよい。脱ガス器１０８は、例えば、アモルファスフルオロポリマーまたはより具体的にはテフロン（登録商標）ＡＦなどの、ガス透過性および液体不透過性であるチュービングセクションを含んでもよい。流れる液体は、ガスのかなりの部分が除去された状態で、脱ガス器１０８からサンプルインジェクタ１１０へ送出することができる。ガスは、電解サプレッサ１１４の下流にあるリサイクルライン１２２を介してリサイクル液体を使用して脱ガス器１０８から一掃することができる。残留ガスを含有するリサイクル液体も、脱ガス器１０８から送出され、連続再生式トラップカラム１０６へ方向付けられ得る。

【0055】

サンプルインジェクタ１１０は、液体サンプルのボーラスを溶離液流に注入するために使用することができる。液体サンプルは、複数の化学成分（すなわち、マトリックス成分）および１つ以上の対象の分析物を含み得る。

【0056】

液体サンプル中に存在する様々なマトリックス成分を目的の分析物（複数可）から分離するために、クロマトグラフィ分離装置１１２を使用することができる。典型的には、クロマトグラフィ分離装置１１２は、詰め込まれた固定相を収容する中空シリンダーの形態であってもよい。液体サンプルがクロマトグラフィ分離装置１１２を通って流れるとき、マトリックス成分および標的分析物は、クロマトグラフィ分離装置１１２から溶出するために様々な保持時間を有することができる。標的分析物およびマトリックス成分の特性に応じて、それらは、クロマトグラフィ分離装置１１２の固定相に対して異なる親和性を有することができる。クロマトグラフィ分離装置１１２の送出口は、電解サプレッサ１１４に流体的に接続することができる。

【0057】

再生イオンのための溶離液の対イオンの効率的な交換により、溶離液導電率バックグラウンドを低減し、分析物の応答を向上させるために、電解サプレッサ１１４を使用することができる。電解サプレッサ１１４は、イオン交換膜によって分離されたアノードチャンバ、カソードチャンバ、および溶離液抑制床チャンバを含むことができる。アノードチャンバおよび／またはカソードチャンバは、再生イオンを生成することができる。溶離液抑制床チャンバは、イオン交換バリアによって再生剤から分離された溶離液の流路を含むことができ、溶離液対イオンは、イオン交換バリアを越えて再生イオンと交換することができる。カソードチャンバまたはアノードチャンバには、導電率検出器１１６の下流にあるリサイクルライン１２０を介してリサイクル液体を供給することができる。電解サプレッサ１１４の送出口は、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１１６に流体的に接続することができる。

【0058】

図１に示されるように、検出器１１６からの溶離液の送出流体は、リサイクルライン１２０を介して電解サプレッサ１１４にリサイクルされ、電解サプレッサ１１４の送出流体は、リサイクルライン１２２を介して脱ガス器１０８にリサイクルされ、脱ガス器１０８からの送出流体は、リサイクルライン１２４を介して連続再生式トラップカラム１０６にリサイクルされ、連続再生式トラップカラム１０６の送出流体は、廃棄部へ流れる。

【0059】

検出器１１６は、紫外可視分光計、蛍光分光計、電気化学検出器、導電率検出器、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。帯電バリアおよび２つの電極に基づく電荷検出器に関する詳細は、参照により本明細書に完全に組み込まれる米国付与前公開第２００９０２１８２３８号に見出すことができる。リサイクルライン１２０が必要とされない状況では、検出器１１６もまた、質量分析計または荷電化粒子検出器の形態であってもよい。荷電化粒子検出器は、流出流を霧化し、分析物の濃度に比例した電流として測定することができる荷電粒子を生成する。荷電化粒子検出器に関する詳細は、参照することにより本明細書に完全に組み込まれる米国特許第６，５４４，４８４号および同第６，５６８，２４５号に見出すことができる。

【0060】

電子回路は、マイクロプロセッサ１１８、タイマー、およびメモリ部分を含んでもよい。さらに、電子回路は、それぞれ制御信号を適用するように構成された電源を含んでもよい。マイクロプロセッサ１１８は、クロマトグラフィシステム１００の動作を制御するために使用することができる。マイクロプロセッサ１１８は、クロマトグラフィシステム１００に統合されてもよく、またはクロマトグラフィシステム１００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１１８は、ポンプ１０２、溶離液生成器１０４、サンプルインジェクタ１１０、および検出器１１６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、それらを制御するように構成され得る。メモリ部分は、サンプルを注入するサンプルインジェクタ１１０のスイッチングに関して、電流波形の大きさおよびタイミングを設定するための命令を記憶するために使用され得る。

【0061】

図２Ａは、電解生成器カートリッジ２００の動作原理を示している。カートリッジは、高圧溶離液生成チャンバ２０２および低圧電解質リザーバ２０４を含むことができる。様々な実施形態において、高圧生成チャンバ２０２は、最大約１５０００ｐｓｉ、例えば、約２０００ｐｓｉ～約１００００ｐｓｉなどの圧力で動作することができる。

【0062】

溶離液生成チャンバ２０２は、有孔白金（Ｐｔ）電極２０６を含むことができる。電解質リザーバ２０４は、Ｐｔ電極２０８および電解質溶液を収容することができる。様々な実施形態において、電解生成器カートリッジ２００は、ＫＯＨなどの塩基を生成することができ、電極２０６は、水酸化物イオンを形成することができるカソードであり得、電極２０８は、アノードであり得る。他の実施形態では、電解生成カートリッジ２００は、炭酸、リン酸、酢酸、メタンスルホン酸などの酸を生成することができ、電極２０６は、ヒドロニウムイオンを形成することができるアノードであり得、電極２０８はカソードであり得る。溶離液生成チャンバ２０２は、交換コネクタ２１０によって電解質リザーバ２０４に接続することができ、交換コネクタ２１０は、電解質リザーバ２０４から高圧生成チャンバ２０２への１つの電荷のみのイオンの通過を可能にすることができる。交換コネクタ２１０はまた、低圧電解質リザーバ２０４と高圧生成チャンバ２０２との間の高圧物理的バリアという重要な役割を果たすことができる。電解生成器カートリッジ２００が塩基生成器である様々な実施形態では、交換コネクタ２１０は、電解質リザーバ２０４から生成チャンバ２０２へのアニオンの通過を実質的に防止しながら、カチオンの通過を可能にすることができる。電解生成器カートリッジ２００が酸生成器である代替的な実施形態では、交換コネクタ２１０は、電解質リザーバ２０４から生成チャンバ２０２へのカチオンの通過を実質的に防止しながら、アニオンの通過を可能にすることができる。

【0063】

ＫＯＨ溶離液を生成するためには、脱イオン水を溶離液生成チャンバ２０２を通じてポンプ圧送することができ、ＤＣ電流を電極２０８と電極２０６との間に印加することができる。印加された電界の下で、水の電気分解が、装置２００の電極２０８および電極２０６の両方において生じ得る。電解質リザーバ２０４の電極２０８においてＨ＋イオンおよび酸素ガスを形成するために水を酸化させることができる：Ｈ２Ｏ→２Ｈ＋＋１／２Ｏ２↑＋２ｅ－。ＫＯＨ生成チャンバ２０２の電極２０６においてＯＨ－イオンおよび水素ガスを形成するために水を還元することができる：２Ｈ２Ｏ＋２ｅ－→２ＯＨ－＋ Ｈ２↑。アノード２０６において生成されたＨ＋イオンが電解質リザーバ２０４においてＫ⁺イオンを置換するため、置換されたイオンは、カチオン交換コネクタ２１０を横切って溶離液生成チャンバ２０２へ移動することができる。これらのＫ⁺イオンは、カソード２０６において生成された水酸化物イオンと結合してＫＯＨ溶液を生成することができ、このＫＯＨ溶液を、アニオン交換クロマトグラフィの溶離液として使用することができる。生成されたＫＯＨの濃度は、生成器カートリッジ２００に印加される電流および生成チャンバ２０２を通る担体としての水の流量によって決定することができる。

【0064】

メタスルホン酸溶離液を生成するためには、脱イオン水を溶離液生成チャンバ２０２を通じてポンプ圧送することができ、ＤＣ電流を電極２０８と電極２０６との間に印加することができる。印加された場の下で、水の電気分解が、装置２００の電極２０８および電極２０６の両方において生じ得る。ＫＯＨ生成チャンバ２０２の電極２０６においてＨ＋イオンおよび酸素ガスを形成するために水を酸化させることができる：Ｈ２Ｏ→２Ｈ＋＋１／２Ｏ２↑＋２ｅ－。電解質チャンバ２０４の電極２０８においてＯＨ－イオンおよび水素ガスを形成するために水を還元することができる：２Ｈ２Ｏ＋２ｅ－→２ＯＨ－＋ Ｈ２↑。電極２０６において生成されたＯＨ^-イオンが電解質リザーバ２０４においてメタスルホン酸塩イオンを置換するため、置換されたイオンは、アニオン交換コネクタ２１０を横切って溶離液生成チャンバ２０２へ移動することができる。これらのメタスルホン酸塩イオンは、電極２０６において生成されたヒドロニウムイオンと結合してメタスルホン酸溶液を生成することができ、このメタスルホン酸溶液を、カチオン交換クロマトグラフィの溶離液として使用することができる。生成されたメタスルホン酸の濃度は、生成器カートリッジ２００に印加される電流および生成チャンバ２０２を通る担体としての水の流量によって決定することができる。

【0065】

図２Ｂは、電解生成器２００の断面図を示している。イオン交換膜２１２のスタックは、生成チャンバ２０２が高圧に耐えることができるように、ＰＥＥＫ圧縮ブロック２１４によって支持されている。様々な実施形態において、ＰＥＥＫ圧縮ブロック２１４は、典型的には円筒形であり得る開放した垂直チャネルによって穿孔されている場合がある。低圧電解質リザーバ２０４内の電解質溶液は、ＰＥＥＫ膜圧縮ブロック２１４の開放した垂直チャネル２１６を介して、イオン交換膜スタック２１２と直接接触している。

【0066】

電解生成器２０２の動作中、電解質リザーバ２０４内に位置するアノードにおいて酸素ガスを生成することができる。酸素ガスの大部分は上昇し、低圧電解質リザーバ２０４のベントポートから放出される。ただし、一部の酸素ガスはアルカリ性溶液に溶解し、凝集して気泡を形成する可能性がある。これらの酸素気泡は、低圧電解質リザーバ２０４およびＰＥＥＫ膜圧縮ブロック２１４の疎水性表面に付着する可能性があり、気泡の一部は、定着し、ＰＥＥＫ膜圧縮ブロック２１４の開放した垂直チャネル２１６を遮断する可能性がある。

【0067】

ＰＥＥＫ膜圧縮ブロック２１４の開放した垂直チャネルが酸素気泡によって遮断されると、低圧電解質リザーバ２０４内の電解質溶液と、イオン交換膜スタック２１２との接触が減少するか、または失われる可能性がある。したがって、カチオン交換膜スタック２１２を横切る溶離液生成チャンバ２０２内への電解質リザーバ２０４内のイオンの移動は、結果として制限される可能性があり、電解質生成器２００の動作電圧の上昇をもたらす。より高い動作電圧は、より高い動作ワット数、および、場合によっては、電解質生成器２０２の動作中に生成される過剰な量の熱につながる可能性がある。過度の熱量は、イオン交換膜２１２の損傷につながることがあり、電解溶離液生成器２０２の信頼できる動作にとって有害である可能性がある。低圧電解質リザーバ２０４の疎水性表面およびＰＥＥＫ膜圧縮ブロック２１４の開放した垂直チャネル２１６に付着することがある気泡の影響を回避することができる電解溶離液生成器の新しい実施形態を開発する必要がある。

【0068】

水溶液中の気泡は、低圧電解質リザーバ２０４およびＰＥＥＫ膜圧縮ブロック２１４の表面などの固体表面に付着する傾向がある。固体表面上の気泡の接触角は、固体表面の疎水性に依存する。気泡の接触角は、通常、親水性表面において９０°未満であり得、気泡の接触角は、通常、疎水性表面において９０°より大きくなり得る。水溶液中の親水性表面に付着する気泡の量およびサイズは、水溶液中の疎水性表面と比較した場合、大幅に減らすことができる。

【0069】

化学的修飾
低圧電解質リザーバおよびＰＥＥＫ膜圧縮ブロックの表面に付着する酸素気泡の量およびサイズを低減および最小化するために表面が親水性になるように修飾された高強度ポリマー部品を使用して構築された電解溶離液生成器の実施形態について説明する。表面修飾された電解溶離液生成器は、ＰＥＥＫ膜圧縮ブロックの開放した垂直チャネルの遮断を排除することができ、低圧電解質リザーバ内の電解質溶液と、イオン交換膜スタックとの間の連続的な流体接触を維持することができ、したがって、電解ＫＯＨ生成器の動作電圧の安定化および動作信頼性の向上を提供することができる。

【0070】

ＰＥＥＫ膜圧縮ブロックの疎水性表面は、図３に示したように、ジメチルスルホキシド（ＤＭＳＯ）中の水素化ホウ素ナトリウムを使用してＰＥＥＫケトン官能基をアルコール官能基（ＰＥＥＫ－ＯＨ）に変換することにより、親水性表面に化学的に修飾することができる。

【0071】

図４は、ＰＥＥＫ膜圧縮ブロックを化学的に修飾する方法４００を示している。４０２において、修飾溶液を調製することができる。例えば、水素化ホウ素ナトリウムおよびジメチルスルホキシドを、磁気バーで攪拌しながらフラスコに加えることができ、アルゴンブランケットの雰囲気を適用した。フラスコは、１２０℃などの油浴中で加熱することができる。水素化ホウ素ナトリウムが完全に溶解した後、４０４に示されているように、ＰＥＥＫ膜圧縮ブロックを処理することができる。例えば、部品をフラスコに追加することができる。様々な実施形態において、部品を修飾溶液と反応させることは、４時間以上継続することができる。４０６において部品を修飾溶液から取り出すことができ、４０８において部品を洗浄することができる。たとえば、室温まで冷却した後、ＤＭＳＯ溶液を廃棄し、ＰＥＥＫ部品をそれぞれイソプロピルアルコールによって２回、アセトンによって３回洗浄することができる。部品を洗浄した後、４１０に示されているように、電解ＫＯＨ溶離液生成器カートリッジを組み立てることができる。

【0072】

図５は、ＰＥＥＫ表面上にアルコールおよびカルボニル官能基を含む親水性表面を形成するために、酸素プラズマ処理を使用してＰＥＥＫ膜圧縮ブロックの疎水性表面を修飾する方法５００を示している。５０２においてＰＥＥＫ膜圧縮ブロック部品を洗浄することができる。例えば、ＰＥＥＫ膜圧縮ブロック部品を、ＤＩ Ｈ₂Ｏによって完全にすすいだ後、オーブンで一晩乾燥させることができる。５０４において部品を処理することができる。例えば、部品は、酸素プラズマ処理のためにプラズマクリーナー／滅菌器のプラズマチャンバ内に配置することができる。様々な実施形態において、酸素プラズマ処理は、一度に６０分間、高レベルの酸素プラズマを用いて実施することができ、プラズマ処理を３回繰り返す。５０６において、電解ＫＯＨ溶離液生成器カートリッジを組み立てるために、酸素プラズマ処理された部品を使用することができる。

【0073】

図６は、化学的に修飾された電解溶離液生成器を操作する方法６００を示す。６０２において、電解溶離液生成器は、Ｋ⁺イオン電解質溶液などの電解質溶液で調製することができる。６０４において、電解溶離液生成器に電圧を印加することができ、６０６において、電解溶離液生成器が電解溶離液を生成することができる。様々な実施形態において、アノードおよびカソードを流れる電流は、少なくとも７日間にわたって、約＋／－２．０Ｖの範囲、例えば、約＋／－ １．０Ｖの範囲、さらに約＋／－ ０．５Ｖの範囲にとどまる電圧を生じる。様々な実施形態において、アノードおよびカソードを流れる電流は、少なくとも７日間にわたって、開始電圧の約１０％以下だけ変動する電圧を生じる。６０８において、クロマトグラフィ分離を実行するために電解溶離液を使用することができる。

【0074】

界面活性剤
電解溶離液生成器の別の好ましい実施形態では、低圧電解質リザーバおよびＰＥＥＫ膜圧縮ブロックの表面に付着する酸素気泡の量およびサイズを低減および最小化するために、ＰＥＥＫ表面をコーティングするためにイオン性または親水性官能基を含有する界面活性剤を使用することができる。この実施形態では、少量の界面活性剤を電解質溶液に加えることができる。界面活性剤は、電解質溶液中で化学的に安定するはずであり、印加された電界の下でイオン交換膜スタックを横切って移動することはできない。

【0075】

様々な実施形態において、界面活性剤は、イオン性界面活性剤または非イオン性界面活性剤であり得る。特定の実施形態では、イオン性界面活性剤は、ＫＯＨの生成などのために塩基生成器において使用される場合、アニオン性界面活性剤であり得る。あるいは、カチオン性界面活性剤は、メタンスルホン酸の生成などのために酸生成器において使用するための適切なイオン性界面活性剤であり得る。さらに、界面活性剤は、苛性または酸性溶液中で安定であり得る。

【0076】

様々な実施形態において、界面活性剤は、約１ｐｐｍから約１００ｐｐｍの間の濃度であり得る。

【0077】

図７は、界面活性剤を用いて電解溶離液生成器を操作する方法７００を示している。７０２において、界面活性剤を電解質溶液に加えることができ、７０４において、電解質溶離液生成器は、Ｋ⁺イオン電解質溶液などの電解質溶液で調製することができる。例えば、電解質溶液に、ＴＥＲＧＩＴＯＬ ＭＩＮフォームなどの非イオン性界面活性剤を添加することができる。別の例では、溶離液が塩基である場合、電解質溶液にＴＲＩＴＯＮ Ｈ５５などのアニオン界面活性剤を添加することができ、イオン交換膜スタックは、正味の負電荷を有することができ、カチオンを通流させかつアニオンおよびバルク液体流を遮断するように構成することができる。さらに別の例では、溶離液が酸である場合、電解質溶液にカチオン性界面活性剤を添加することができ、イオン交換膜スタックは正味の正電荷を有することができ、アニオンを通流させかつカチオンおよびバルク液体流を遮断するように構成されている。有利には、イオン交換膜スタックは、界面活性剤が溶離液を汚染するのを防ぐことができる。７０６において、電解溶離液生成器に電圧を印加することができ、７０８において、電解溶離液生成器が電解溶離液を生成することができる。様々な実施形態において、アノードおよびカソードを流れる電流は、少なくとも７日間にわたって、約＋／－２．０Ｖの範囲、例えば、約＋／－１．０Ｖの範囲にとどまる電圧を生じる。様々な実施形態において、アノードおよびカソードを流れる電流は、少なくとも７日間にわたって、開始電圧の約１０％以下だけ変動する電圧を生じる。７１０において、クロマトグラフィ分離を実行するために電解溶離液を使用することができる。

【0078】

本教示を様々な実施形態と併せて記載するが、本教示をかかる実施形態に限定することを意図していない。むしろ、本教示は、当業者が理解するように、様々な代替物、変形物、および等価物を包含する。

【0079】

さらに、様々な実施形態の記載において、本明細書は、方法および／またはプロセスを特定の順序のステップとして提示している場合がある。しかしながら、本方法またはプロセスが本明細書に記載されたステップの特定の順序に依拠しないかぎりにおいて、本方法またはプロセスは、記載されたステップの特定の順序に限定されるべきではない。当業者であれば理解するように、ステップの他の順序が可能であり得る。したがって、本明細書に記載されたステップの特定の順序を、請求項における限定として解釈すべきではない。加えて、本方法および／またはプロセスを対象とする特許請求の範囲は、書かれた順序でのそれらのステップの実行に限定されるべきではなく、順序は変更されてもよく、依然として様々な実施形態の趣旨および範囲内にとどまり得ることを当業者であれば容易に理解することができる。

【0080】

結果
図８は、１．５ｍＬ／分、６０ ｍＭ ＫＯＨおよび４１５０ｐｓｉの条件下における、修飾されていない電解ＫＯＨ生成器の動作電圧プロファイルの例を示す。カートリッジの動作電圧は、一日の連続動作の中で比較的安定したままである。しかしながら、その後、カートリッジの動作電圧は約１２Ｖから上昇し始めて３５Ｖを超え、電解ＫＯＨ溶離液生成器の動作中に過剰な量の熱の生成につながる。

【0081】

図９は、ジメチルスルホキシド（ＤＭＳＯ）中の水素化ホウ素ナトリウムを使用してＰＥＥＫケトン官能基をアルコール官能基に変換することによって修飾されたＰＥＥＫ膜圧縮ブロック部品を使用する電解ＫＯＨ溶離液生成器で得られた典型的な動作電圧プロファイルを示す。１．５ｍＬ／分、６０ ｍＭ ＫＯＨ、３５５０ｐｓｉの条件下では、装置動作電圧は、７日の連続動作の間、１５．７Ｖから１６．５Ｖの範囲で安定している。つまり、電圧は約＋／－０．５Ｖの範囲内で、開始電圧の１０％未満内で変動する。

【0082】

図１０は、１．５ｍＬ／分、６０ ｍＭ ＫＯＨ、３９９５ｐｓｉの条件下で、酸素プラズマによって修飾されたＰＥＥＫ膜圧縮ブロック部品を使用する電解ＫＯＨ溶離液生成器において得られた典型的な動作電圧プロファイルを示し、装置動作電圧は、１０日間の連続動作の間、１４．５Ｖ～１５．５Ｖの範囲で安定している。つまり、電圧は約＋／－０．５Ｖの範囲内に、開始電圧の１０％未満にとどまる。

【0083】

図１１は、ＤＩＯＮＥＸ ＩＯＮＰＡＣ ＡＳ１１－ＨＣ ４μｍカラムにおける７つの共通アニオンの分離を示す（アニオン濃度については表１を参照）。結果は、標準的なＤＩＯＮＥＸ ＥＧＣ ５００ ＫＯＨカートリッジと、酸素プラズマで処理されたＰＥＥＫ膜圧縮ブロックを使用して組み立てられた修飾されたＤＩＯＮＥＸ ＥＧＣ－５００ ＫＯＨカートリッジとを使用して、同一の分離が得られたことを示している。試験条件は、１．５ｍＬ／分、３０ｍＭ ＫＯＨ、４２００ｐｓｉ、１５分／ランおよび１０μＬ注入である。保持時間とピーク形状との比較を提供するために基線はｙ軸上でシフトさせられている。結果は、酸素プラズマ処理による表面修飾が、ＤＩＯＮＥＸ ＥＧＣ－５００ ＫＯＨカートリッジの性能に影響を与えないことを示している。

【0084】

表１：修飾されたＫＯＨ生成器と非修飾のＫＯＨ生成器とを比較するための分析物

【0085】

図１２は、酸素プラズマで処理されたＰＥＥＫ膜圧縮ブロックを使用して組み立てられたＤＩＯＮＥＸ ＥＧＣ ５００ ＫＯＨカートリッジを使用して得られたＤＩＯＮＥＸ ＩＯＮＰＡＣ ＡＳ１１－ＨＣ ４μｍカラムでのフッ化物（２ｍｇ／Ｌ）とリン酸塩（２０ｍｇ／Ｌ）との分離を示している。試験条件は、１．５ｍＬ／分、６０ｍＭ ＫＯＨ、４３５０ｐｓｉ、６０分／ラン、および１０μＬ注入である。保持時間とピーク形状との比較を提供するために基線はｙ軸上でシフトさせられている。この結果は、４００回の連続ランにわたって、標的分析物の優れた保持時間再現性が得られたことを示している。

【0086】

図１３は、ＴＥＲＧＩＴＯＬ ＭＩＮフォームで処理されたＰＥＥＫ膜圧縮ブロックを使用して組み立てられたＤＩＯＮＥＸ ＥＧＣ ５００ ＫＯＨカートリッジで得られた動作電圧のオーバーレイを示している。１．５ｍＬ／分、６０ ｍＭ ＫＯＨ、４１５０ｐｓｉの条件下では、装置動作電圧は、１２日の連続動作の間、１１．５Ｖから１３．５Ｖの範囲で安定していた。つまり、電圧は約＋／－１．０Ｖの範囲内に、開始電圧の１０％未満にとどまる。

【0087】

図１４は、ＴＲＩＴＯＮ Ｈ５５（アニオン性界面活性剤）で処理されたＰＥＥＫ膜圧縮ブロックを使用して組み立てられたＤＩＯＮＥＸ ＥＧＣ ５００ ＫＯＨカートリッジで得られた動作電圧のオーバーレイを示している。１．５ｍＬ／分、６０ ｍＭ ＫＯＨ、３９５０ｐｓｉの条件下では、装置動作電圧は、７日の連続動作の間、１２Ｖから１３．４Ｖの範囲で安定していた。つまり、電圧は約＋／－１．０Ｖの範囲内に、開始電圧の１０％未満にとどまる。

【図1】

【図2A】

【図2B】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】