液体クロマトグラフィー用部材
【課題】カラムとプレフィルタとを有する液体クロマトグラフィー用部材であって、検体の測定を繰り返しても、通液圧力上昇が生じ難い液体クロマトグラフィー用部材を提供する。
【解決手段】充填剤粒子が充填された分析用カラムと、異物を濾過するためのフィルタとを有する液体クロマトグラフィー用部材であって、前記分析用カラムと前記異物を濾過するためのフィルタとが、上流側から異物を濾過するためのフィルタ、分析用カラムの順で、両者の間が実質的にゼロ距離となるように１つの筒状容器内に一体化されて配置されており、前記充填剤粒子は、平均粒径が２μｍ〜２０μｍであり、かつ、前記異物を濾過するためのフィルタは、濾過粒度が前記充填剤粒子の平均粒径の１／６〜１／３であり、有効濾過面積が２３．７５ｍｍ２〜５０．２４ｍｍ２である液体クロマトグラフィー用部材。
【解決手段】充填剤粒子が充填された分析用カラムと、異物を濾過するためのフィルタとを有する液体クロマトグラフィー用部材であって、前記分析用カラムと前記異物を濾過するためのフィルタとが、上流側から異物を濾過するためのフィルタ、分析用カラムの順で、両者の間が実質的にゼロ距離となるように１つの筒状容器内に一体化されて配置されており、前記充填剤粒子は、平均粒径が２μｍ〜２０μｍであり、かつ、前記異物を濾過するためのフィルタは、濾過粒度が前記充填剤粒子の平均粒径の１／６〜１／３であり、有効濾過面積が２３．７５ｍｍ２〜５０．２４ｍｍ２である液体クロマトグラフィー用部材。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、充填剤粒子が充填されたカラムとプレフィルタとを有する液体クロマトグラフィー用部材であって、検体の測定を繰り返しても、通液圧力の上昇が生じ難い液体クロマトグラフィー用部材に関する。また、本発明は、充填剤粒子が充填されたカラムとプレフィルタとを有する液体クロマトグラフィー用部材であって、カラムとプレフィルタとの交換頻度が同程度である液体クロマトグラフィー用部材に関する。更に、本発明は、充填剤粒子が充填されたカラムとプレフィルタとを有する液体クロマトグラフィー用部材であって、カラムとプレフィルタとが一体化され、交換作業が容易で、かつ、分離性能に優れた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、検体中の成分の測定や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の測定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、血液中の糖がヘモグロビンのβ鎖Ｎ末端と化学的に結合した糖化ヘモグロビンであり、ヘモグロビン類中のヘモグロビンＡ１ｃの割合、すなわち、糖化ヘモグロビンと非糖化ヘモグロビンとの合計に対する糖化ヘモグロビンの割合は、１〜２ヶ月の期間の血糖値の平均を反映すると言われている。そのため、ヘモグロビン類中のヘモグロビンＡ１ｃの割合を示すヘモグロビンＡ１ｃ値（％）は、血糖値と異なり、一時的な変動を示さないため、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の検体注入装置からカラムに至る流路には、異物を濾過するために、インラインフィルタなどのフィルタ類が設置されている。このようなフィルタ類は、流路、特にカラム本体に異物が詰まり、通液圧力が変動するのを防止するために設置される。とりわけ、カラムの上流に、異物を濾過するために設置されるプレフィルタは、カラムでの異物の詰まりに直結する重要なフィルタである。
【０００４】
フィルタ類で捕捉される異物としては、例えば、移動相や反応試薬などに混入していたもの、送液ポンプなどの装置の一部から混入してきたもの、検体に由来するものなどが挙げられる。これらの異物は、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、測定や分析に悪影響を及ぼす可能性がある。従って、これらの異物を効率的に捕捉するため、様々なフィルタが開発されている。
【０００５】
しかしながら、異物をより効率的に捕捉するためにフィルタ類の濾過効率を上げると、フィルタ類に異物が詰まり易くなり、通液圧力が変動する。特に、ヘモグロビン類の分析のように大量の検体を連続測定する場合や、溶血させた血液検体のように異物を多く含む検体を測定する場合は、異物がフィルタに詰まって通液圧力が上昇し易いという問題がある。通液圧力が変動すると、検体の測定又は分析が正確かつ迅速にできないことがある。
【０００６】
一般的に、フィルタ類の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、フィルタの構成を改良する方法などがある。しかしながら、フィルタの濾過面積や空隙率を大きくしすぎると、フィルタ内における検体や移動相の拡散が大きくなりすぎ、測定或いは分析の精度が悪くなる。
フィルタの構成を改良した例としては、特許文献１に、孔径の異なる２層構造のフィルタを用いる方法が開示されている。また、特許文献２には、濾紙とフィルタとを組み合わせた２層構造体を用いる方法が開示されている。これらの方法は、２種のフィルタを組み合わせることにより、異物の濾過効率を下げることなく、異物による詰まりを防止しようとするものである。しかしながら、これらの技術思想は、フィルタのみに着目したものであり、フィルタと同様に異物による詰まりが問題となるカラムを含めた検討はなされてない。
【０００７】
例えば、ヘモグロビンＡ１ｃ値を測定するために用いられるヘモグロビン類分析用のカラムは、メーカーの保証検体数によって異なるが、通常１５００検体から３０００検体を測定するごとに交換される。これに対して、カラムの上流に設置されるプレフィルタは、通常数百検体に１回の割合で交換される。このようにフィルタ類の交換は、カラムに比べて交換頻度が高く、作業的、コスト的に大きな負担となっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開平２−２６２０５４号公報
【特許文献２】特開平５−２０３６３４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は、充填剤粒子が充填されたカラムとプレフィルタとを有する液体クロマトグラフィー用部材であって、検体の測定を連続的に繰り返しても、通液圧力の上昇が生じ難く、また、カラムとプレフィルタの交換頻度が同程度である液体クロマトグラフィー用部材を提供することを目的とする。更に、本発明は、充填剤粒子が充填されたカラムとプレフィルタとを有する液体クロマトグラフィー用部材であって、カラムとプレフィルタとが一体化され、交換作業が容易で、かつ、分離性能に優れた液体クロマトグラフィー用部材に関する。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、充填剤粒子が充填された分析用カラムと、異物を濾過するためのフィルタとを有する液体クロマトグラフィー用部材であって、前記分析用カラムと前記異物を濾過するためのフィルタとが、上流側から異物を濾過するためのフィルタ、分析用カラムの順で、両者の間が実質的にゼロ距離となるように１つの筒状容器内に一体化されて配置されており、前記充填剤粒子は、平均粒径が２μｍ〜２０μｍであり、かつ、前記異物を濾過するためのフィルタは、濾過粒度が前記充填剤粒子の平均粒径の１／６〜１／３であり、有効濾過面積が２３．７５ｍｍ２〜５０．２４ｍｍ２である液体クロマトグラフィー用部材である。
以下に本発明を詳述する。
【００１１】
本発明の液体クロマトグラフィー用部材は、カラムとプレフィルタとを有する。
上記カラムは、筒状容器内に充填剤粒子が充填されたものである。
上記充填剤粒子としては、シリカなどの無機系粒子、スチレン−ジビニルベンゼン共重合体などの樹脂からなる有機系粒子、これらの粒子の表面にイオン交換基を結合させたものなどが挙げられる。
【００１２】
上記充填剤粒子の平均粒径の下限は２μｍ、上限は２０μｍである。上記充填剤粒子の平均粒径が２μｍ未満であると、カラムの通液圧力が高くなりすぎて装置への負担が大きくなりすぎる。上記充填剤粒子の平均粒径が２０μｍを超えると、分離性能が低下し、例えばヘモグロビンＡ１ｃの測定に用いた場合にはヘモグロビン類の分離が不充分となる。上記充填剤粒子の平均粒径の好ましい下限は６μｍ、好ましい上限は１２μｍである。
上記充填剤粒子の平均粒径は、レーザー回折式粒度分布測定装置で測定される。
【００１３】
上記カラムの内径の好ましい下限は２．０ｍｍ、好ましい上限は６．０ｍｍである。上記カラムの内径が２．０ｍｍ未満であると、カラム内を流れる移動相の線速度が高くなりすぎて、通液圧力が上昇しすぎることがある。上記カラムの内径が６．０ｍｍを超えると、カラム内における検体や移動相の拡散が起こりすぎて、分離性能が低下することがある。上記カラムの内径のより好ましい下限は３．０ｍｍ、より好ましい上限は５．０ｍｍである。
【００１４】
上記カラムの長さの好ましい下限は１０ｍｍ、好ましい上限は５０ｍｍである。上記カラムの長さが１０ｍｍ未満であると、理論段数の低下に伴って分離性能が低下することがある。上記カラムの長さが５０ｍｍを超えると、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。上記カラムの長さのより好ましい下限は１５ｍｍ、より好ましい上限は４０ｍｍである。
【００１５】
上記カラムの上流側及び下流側には、カラム内の充填剤粒子が筒状容器から漏れ出るのを防止するためのフィルタが配置されているのが好ましい。このフィルタは、異物を捕捉するためのものではなく、充填剤粒子が筒状容器から漏れ出るのを防止することができればよいが、後述するプレフィルタが、カラムと一体化され、カラムに極めて近接して設置されている場合には、上流側のフィルタは省略し、プレフィルタによりカラム内の充填剤粒子が筒状容器から漏れ出るのを防止してもよい。
【００１６】
上記プレフィルタは、例えば、紙、樹脂、金属などからなるものを用いることができる。なかでも、特開２００６−１８９４２７号公報に記載された孔径の異なる３層からなる構造を有するステンレス製のフィルタが好適である。
上記プレフィルタの濾過面の形状は、円状であっても、その他の形状でもよい。
【００１７】
上記プレフィルタは、濾過粒度が上記充填剤粒子の平均粒径の１／６〜１／３である。これにより、プレフィルタで捕捉されずプレフィルタを通過する異物は、カラム内の充填剤粒子の間隙を通ってカラムでも捕捉されず通過することから、プレフィルタ及びカラムの詰まりが抑制される。上記プレフィルタの濾過粒度が上記充填剤粒子の平均粒径の１／６未満であると、プレフィルタの詰まりの発生時期が、カラムの詰まりの発生時期に比べて著しく早くなり、頻繁にプレフィルタを交換する必要が生じる。上記プレフィルタの濾過粒度が上記充填剤粒子の平均粒径の１／３を超えると、プレフィルタの詰まりは遅くなるものの、カラムの充填剤粒子の間隙に異物が詰まってしまい、分離性能が低下してしまう。好ましくは、濾過粒度は、上記充填剤粒子の平均粒径の１／５〜１／３である。
【００１８】
なお、上記濾過粒度は、粒径が既知の標準粒子を濾過したときに、プレフィルタでの標準粒子の捕捉率が９５％以上となる粒径のことを意味する。上記標準粒子としては、例えば、モリテックス社製のポリスチレン製標準粒子が市販されている。
上記標準粒子の捕捉率（％）は以下の方法により測定される。
プレフィルタを液体クロマトグラフに接続し、移動相として純水を送液する。標準粒子検体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、プレフィルタで捕捉されずに通過した標準粒子の量を反映している。
次に、上記プレフィルタを配管に変えて、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している。
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。
標準粒子の捕捉率（％）＝１００−（ピーク面積（１）／ピーク面積（２））×１００
【００１９】
上記プレフィルタの有効濾過面積の好ましい下限は７ｍｍ２、好ましい上限は８０ｍｍ２である。上記プレフィルタの有効濾過面積が７ｍｍ２未満であると、異物を捕捉できる範囲が狭いために、プレフィルタが詰まりやすくなる。上記プレフィルタの有効濾過面積が８０ｍｍ２を超えると、プレフィルタ内における検体又は移動相の拡散が起こりすぎ、分離性能が低下することがある。上記プレフィルタの有効濾過面積のより好ましい下限は１２ｍｍ２、より好ましい上限は６５ｍｍ２である。
【００２０】
上記プレフィルタの厚さの好ましい下限は０．１ｍｍ、好ましい上限は１０ｍｍである。上記プレフィルタの厚さが０．１ｍｍ未満であると、プレフィルタが詰まりやすくなる。上記プレフィルタの厚さが１０ｍｍを超えると、プレフィルタ内における検体又は移動相の拡散が起こりすぎ、分離性能が低下することがある。上記プレフィルタの厚さのより好ましい下限は０．２ｍｍ、より好ましい上限は３ｍｍである。
【００２１】
上記プレフィルタの空隙率の好ましい下限は６０％である。上記プレフィルタの空隙率が６０％未満であると、プレフィルタが詰まりやすくなる。上記プレフィルタの空隙率のより好ましい下限は６５％である。上記プレフィルタの空隙率の上限は、あまり高くなると所望の濾過粒度が得られなくことがあるので、９０％が好ましい。
【００２２】
本発明の液体クロマトグラフィー用部材は、上記カラムとプレフィルタとが別々に配置されていてもよく、１つの筒状容器内に一体化されて配置されていてもよい。いずれの場合も、プレフィルタがカラムの上流となるように装置の配管に結合される。
【００２３】
上記カラムとプレフィルタとが別々に配置されている場合には、上記カラムとプレフィルタとを別々に交換することができる。一方、上記カラムとプレフィルタとが一体化されて配置されている場合には、上記カラムとプレフィルタを一括して交換することができることから交換作業が容易であることに加え、空間占有容積低減により装置の小型化も可能となる。更に、カラムとプレフィルタとを一体化した場合には、カラムとプレフィルタとの間が実質的にゼロ距離となるので、カラムとプレフィルタとの間で検体や移動相の拡散がほとんど生じない。そのため、分離性能が向上し、測定時間をより短縮することができる。
【００２４】
上記筒状容器は、適当な強度を有する材料から構成され、中に充填剤粒子、或いは充填剤粒子及びプレフィルタが収容可能となっている。筒状容器を構成する材料としては、例えば、ステンレスやチタンなどの金属、フッ素樹脂やポリエーテルエーテルケトンなどの樹脂、ガラスなどが挙げられる。
上記筒状容器は、一体成型されたものであってもよく、分解可能なものであってもよい。
【００２５】
上記プレフィルタや筒状容器は、非特異吸着を防止する目的で表面処理が施されていることが好ましい。表面処理とは、表面に化学的処理及び／又は物理的処理を施すことにより、その性質を改変することを意味する。具体的には、例えば、加熱や酸などによる酸化反応により表面を改変する方法、親水性物質や疎水性物質などの所望の特徴を有する物質を被覆するブロッキング処理などが挙げられる。ブロッキング処理で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や、シリコーン、フッ素樹脂などが挙げられる。
【００２６】
本発明は、カラムに収納される充填剤粒子の平均粒径と、プレフィルタの濾過粒度との組み合わせを調整することにより、プレフィルタの寿命が非常に長くなる。そのため、カラムとプレフィルタの交換頻度を同程度にすることができる。
また、カラムとプレフィルタの交換頻度が同程度であるので、カラムの使用期間中、カラムの上流に設置されるプレフィルタの交換が不要であり、また、カラムとプレフィルタとを一体化させることにより、交換作業を更に容易にし、空間占有容積低減により装置の小型化が可能となる。
【００２７】
本発明には、充填剤粒子が充填されたカラムと、プレフィルタ本体とが、１つの筒状容器内に一体化されて配置された液体クロマトグラフィー用部材も含まれる。
例えば、液体クロマトグラフィー用部材を上記プレフィルタ及び上記カラムを有するものとすることで、カラム及びプレフィルタの交換頻度を同程度とすることができる。
交換頻度が同程度であるカラムとプレフィルタとを１つの筒状容器内に一体化して配置することで、１回の交換作業でカラム及びプレフィルタを交換することができ、交換作業を効率的に行うことができる。さらに、カラムとプレフィルタとの間が実質的にゼロ距離となるので、カラムとプレフィルタとの間で検体や移動相の拡散がほとんど生じない。そのため、分離性能が向上し、測定時間をより短縮することができる。
【００２８】
図１に、上記カラムとプレフィルタとが別々に配置されている本発明の液体クロマトグラフィー用部材の一例を示した。
図２に、上記カラムとプレフィルタとが１つの筒状容器内に一体化されて配置されている本発明の液体クロマトグラフィー用部材の一例を示した。
【発明の効果】
【００２９】
本発明によれば、カラムとプレフィルタとを有する液体クロマトグラフィー用部材であって、検体の測定を繰り返しても、通液圧力の上昇が生じ難く、かつ、カラムとプレフィルタの交換頻度が同程度である液体クロマトグラフィー用部材が提供される。また、本発明によれば、カラムとプレフィルタとを有する液体クロマトグラフィー用部材であって、カラムとプレフィルタとが一体化され、交換作業が容易で、かつ、分離性能に優れた液体クロマトグラフィー用部材が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】カラムとプレフィルタとが別々に配置されている本発明の液体クロマトグラフィー用部材の一例を示す模式図である。
【図２】カラムとプレフィルタとが一体化されて配置されている本発明の液体クロマトグラフィー用部材の一例を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００３１】
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。
【００３２】
（実施例１）
（１）プレフィルタの準備
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９．０ｍｍの円に打ち抜き、濾過面の面積６３．５９ｍｍ２の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プレフィルタを得た。なお、パッキンが接触する面積を除いたプレフィルタの有効濾過面積は、５０．２４ｍｍ２であった。
得られたプレフィルタについて、濾過粒度を求めたところ、３μｍであった。
【００３３】
（２）カラムの準備
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。
【００３４】
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。
得られた充填剤粒子を、内径４．６ｍｍ、長さ２０ｍｍの円柱状容器に充填してカラムを得た。なお、カラムの上流側及び下流側に、円柱状容器から充填剤粒子が漏れ出すのを防止するため、前記ステンレス製繊維焼結フィルタを直径６．５ｍｍに打ち抜いたフィルタを配置した（図１、２の符号６）。
【００３５】
（３）液体クロマトグラフィー用部材の製造
得られたプレフィルタとカラムとを、図１に記載されたように配置して、カラム、プレフィルタ分離型の液体クロマトグラフィー用部材を得た。以下、図１に記載された配置の液体クロマトグラフィー用部材を分離型の液体クロマトグラフィー用部材と記す。
また、得られたプレフィルタとカラムとを、図２に記載されたように配置して、カラム、プレフィルタ一体型の液体クロマトグラフィー用部材を得た。以下、図２に記載された配置の液体クロマトグラフィー用部材を一体型の液体クロマトグラフィー用部材と記す。
【００３６】
（実施例２〜６、比較例１、２）
表１に示したプレフィルタ、カラムを用いた以外は実施例１と同様にして、分離型の液体クロマトグラフィー用部材（図１）、及び、一体型の液体クロマトグラフィー用部材（図２）を得た。
なお、プレフィルタの有効濾過面積は、打ち抜き型の直径を変更することで調整し、プレフィルタの濾過粒度は、フィルタ内層の孔径を変えることで調整した。また、充填剤粒子の平均粒径は、重合時の攪拌の回転数を変えることで調整した。
【００３７】
【表１】
【００３８】
（評価）
（１）通液圧力の評価
実施例及び比較例で得た分離型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）
【００３９】
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３０００検体連続で測定を行った。
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：５０秒
流速：１．７ｍＬ／ｍｉｎ
カラム温度：４０℃
検出波長：４１５ｎｍ
検体：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２０１倍に希釈したものを評価検体とした。
検体注入量：１０μＬ
【００４０】
３０００検体連続分析が終了した後、カラム、プレフィルタのそれぞれに溶離液第１液を送液したときの通液圧力を測定した。以下の式により通液圧力の上昇圧力を測定し、カラム及びプレフィルタの上昇圧力が、カラム及びプレフィルタともに０．３ＭＰａ以下であった場合を「○」、どちらか一方でも０．３ＭＰａを超えた場合を「×」と評価した。
結果を表２に示した。
上昇圧力＝（３０００検体連続分析後の通液圧力）−（検体を分析する前の通液圧力）
【００４１】
【表２】
【００４２】
表２より、実施例１〜６の液体クロマトグラフィー用部材を用いた場合には、プレフィルタ、カラムの圧力上昇はすべて０．３ＭＰａ以下であり、３０００検体を連続測定した場合であっても、カラム及びプレフィルタともに通液圧力の変動はほとんど生じなかった。実施例２、３、５においてプレフィルタの通液圧力が少し上昇したが、測定精度には問題のない範囲である。
一方、比較例１の液体クロマトグラフィー用部材を用いた場合には、カラムで通液圧力の上昇が見られた。これは、カラムとプレフィルタとの組み合わせが適当ではなく、プレフィルタで捕捉されずに通過した異物が、測定を繰り返すうちにカラム充填剤粒子の間隙に詰まったためと考えられる。比較例２の液体クロマトグラフィー用部材を用いた場合には、プレフィルタで通液圧力の上昇が見られた。これは、プレフィルタで必要以上の異物を捕捉したため、測定を繰り返すうちにプレフィルタに異物が詰まったためと考えられる。
【００４３】
（２）耐久性評価
実施例４で製造した分離型の液体クロマトグラフィー用部材又は一体型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）
【００４４】
これらの液体クロマトグラフィー分析装置を用いて、下記分析条件にてヘモグロビンＡ１ｃ値の連続測定を行い、耐久性評価を実施した。
結果（ＨｂＡ１ｃ値）を表３に示した。
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：５０秒
流速：１．７ｍＬ／ｍｉｎ
カラム温度：４０℃
検出波長：４１５ｎｍ
負荷検体：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２０１倍に希釈したものを負荷検体とした。
評価検体：グリコＨｂコントロールレベル１、２（シスメックス社製）を２００μＬの注射用水で溶解した後、（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倍に希釈したものを評価検体とした。なお、評価検体は、負荷検体を２００検体測定する毎に、それぞれ３検体測定し、その平均値を評価検体の測定結果とした。
試料注入量：１０μＬ
【００４５】
【表３】
【００４６】
表３より、実施例４の分離型の液体クロマトグラフィー用部材、一体型の液体クロマトグラフィー用部材ともに、良好な耐久性結果を示した。
【産業上の利用可能性】
【００４７】
本発明によれば、カラムとプレフィルタとからなる液体クロマトグラフィー用部材であって、検体の測定を繰り返しても、通液圧力の上昇が生じ難く、カラムとプレフィルタとの交換頻度が同程度である液体クロマトグラフィー用部材を提供することができる。
本発明によれば、カラムとプレフィルタとを有する液体クロマトグラフィー用部材であって、検体の測定を繰り返しても、通液圧力の上昇が生じ難く、かつ、カラムとプレフィルタの交換頻度が同程度である液体クロマトグラフィー用部材が提供される。
また、本発明によれば、カラムとプレフィルタとを有する液体クロマトグラフィー用部材であって、カラムとプレフィルタとが一体化され、交換作業が容易で、かつ、分離性能に優れた液体クロマトグラフィー用部材が提供される。
【符号の説明】
【００４８】
１ 分離型の液体クロマトグラフィー用部材（カラム部分）
１’ 分離型の液体クロマトグラフィー用部材（プレフィルタ部分）
２ 一体型の液体クロマトグラフィー用部材
３ ジョイント配管
４ カラムの充填剤粒子の収納部
５ ポリテトラフルオロエチレン製パッキン
６ 充填剤粒子の漏れ出し防止のフィルタ
７ プレフィルタ
８ ポリエーテルエーテルケトン製ホルダ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、充填剤粒子が充填されたカラムとプレフィルタとを有する液体クロマトグラフィー用部材であって、検体の測定を繰り返しても、通液圧力の上昇が生じ難い液体クロマトグラフィー用部材に関する。また、本発明は、充填剤粒子が充填されたカラムとプレフィルタとを有する液体クロマトグラフィー用部材であって、カラムとプレフィルタとの交換頻度が同程度である液体クロマトグラフィー用部材に関する。更に、本発明は、充填剤粒子が充填されたカラムとプレフィルタとを有する液体クロマトグラフィー用部材であって、カラムとプレフィルタとが一体化され、交換作業が容易で、かつ、分離性能に優れた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、検体中の成分の測定や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の測定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、血液中の糖がヘモグロビンのβ鎖Ｎ末端と化学的に結合した糖化ヘモグロビンであり、ヘモグロビン類中のヘモグロビンＡ１ｃの割合、すなわち、糖化ヘモグロビンと非糖化ヘモグロビンとの合計に対する糖化ヘモグロビンの割合は、１〜２ヶ月の期間の血糖値の平均を反映すると言われている。そのため、ヘモグロビン類中のヘモグロビンＡ１ｃの割合を示すヘモグロビンＡ１ｃ値（％）は、血糖値と異なり、一時的な変動を示さないため、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の検体注入装置からカラムに至る流路には、異物を濾過するために、インラインフィルタなどのフィルタ類が設置されている。このようなフィルタ類は、流路、特にカラム本体に異物が詰まり、通液圧力が変動するのを防止するために設置される。とりわけ、カラムの上流に、異物を濾過するために設置されるプレフィルタは、カラムでの異物の詰まりに直結する重要なフィルタである。
【０００４】
フィルタ類で捕捉される異物としては、例えば、移動相や反応試薬などに混入していたもの、送液ポンプなどの装置の一部から混入してきたもの、検体に由来するものなどが挙げられる。これらの異物は、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、測定や分析に悪影響を及ぼす可能性がある。従って、これらの異物を効率的に捕捉するため、様々なフィルタが開発されている。
【０００５】
しかしながら、異物をより効率的に捕捉するためにフィルタ類の濾過効率を上げると、フィルタ類に異物が詰まり易くなり、通液圧力が変動する。特に、ヘモグロビン類の分析のように大量の検体を連続測定する場合や、溶血させた血液検体のように異物を多く含む検体を測定する場合は、異物がフィルタに詰まって通液圧力が上昇し易いという問題がある。通液圧力が変動すると、検体の測定又は分析が正確かつ迅速にできないことがある。
【０００６】
一般的に、フィルタ類の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、フィルタの構成を改良する方法などがある。しかしながら、フィルタの濾過面積や空隙率を大きくしすぎると、フィルタ内における検体や移動相の拡散が大きくなりすぎ、測定或いは分析の精度が悪くなる。
フィルタの構成を改良した例としては、特許文献１に、孔径の異なる２層構造のフィルタを用いる方法が開示されている。また、特許文献２には、濾紙とフィルタとを組み合わせた２層構造体を用いる方法が開示されている。これらの方法は、２種のフィルタを組み合わせることにより、異物の濾過効率を下げることなく、異物による詰まりを防止しようとするものである。しかしながら、これらの技術思想は、フィルタのみに着目したものであり、フィルタと同様に異物による詰まりが問題となるカラムを含めた検討はなされてない。
【０００７】
例えば、ヘモグロビンＡ１ｃ値を測定するために用いられるヘモグロビン類分析用のカラムは、メーカーの保証検体数によって異なるが、通常１５００検体から３０００検体を測定するごとに交換される。これに対して、カラムの上流に設置されるプレフィルタは、通常数百検体に１回の割合で交換される。このようにフィルタ類の交換は、カラムに比べて交換頻度が高く、作業的、コスト的に大きな負担となっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開平２−２６２０５４号公報
【特許文献２】特開平５−２０３６３４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は、充填剤粒子が充填されたカラムとプレフィルタとを有する液体クロマトグラフィー用部材であって、検体の測定を連続的に繰り返しても、通液圧力の上昇が生じ難く、また、カラムとプレフィルタの交換頻度が同程度である液体クロマトグラフィー用部材を提供することを目的とする。更に、本発明は、充填剤粒子が充填されたカラムとプレフィルタとを有する液体クロマトグラフィー用部材であって、カラムとプレフィルタとが一体化され、交換作業が容易で、かつ、分離性能に優れた液体クロマトグラフィー用部材に関する。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、充填剤粒子が充填された分析用カラムと、異物を濾過するためのフィルタとを有する液体クロマトグラフィー用部材であって、前記分析用カラムと前記異物を濾過するためのフィルタとが、上流側から異物を濾過するためのフィルタ、分析用カラムの順で、両者の間が実質的にゼロ距離となるように１つの筒状容器内に一体化されて配置されており、前記充填剤粒子は、平均粒径が２μｍ〜２０μｍであり、かつ、前記異物を濾過するためのフィルタは、濾過粒度が前記充填剤粒子の平均粒径の１／６〜１／３であり、有効濾過面積が２３．７５ｍｍ２〜５０．２４ｍｍ２である液体クロマトグラフィー用部材である。
以下に本発明を詳述する。
【００１１】
本発明の液体クロマトグラフィー用部材は、カラムとプレフィルタとを有する。
上記カラムは、筒状容器内に充填剤粒子が充填されたものである。
上記充填剤粒子としては、シリカなどの無機系粒子、スチレン−ジビニルベンゼン共重合体などの樹脂からなる有機系粒子、これらの粒子の表面にイオン交換基を結合させたものなどが挙げられる。
【００１２】
上記充填剤粒子の平均粒径の下限は２μｍ、上限は２０μｍである。上記充填剤粒子の平均粒径が２μｍ未満であると、カラムの通液圧力が高くなりすぎて装置への負担が大きくなりすぎる。上記充填剤粒子の平均粒径が２０μｍを超えると、分離性能が低下し、例えばヘモグロビンＡ１ｃの測定に用いた場合にはヘモグロビン類の分離が不充分となる。上記充填剤粒子の平均粒径の好ましい下限は６μｍ、好ましい上限は１２μｍである。
上記充填剤粒子の平均粒径は、レーザー回折式粒度分布測定装置で測定される。
【００１３】
上記カラムの内径の好ましい下限は２．０ｍｍ、好ましい上限は６．０ｍｍである。上記カラムの内径が２．０ｍｍ未満であると、カラム内を流れる移動相の線速度が高くなりすぎて、通液圧力が上昇しすぎることがある。上記カラムの内径が６．０ｍｍを超えると、カラム内における検体や移動相の拡散が起こりすぎて、分離性能が低下することがある。上記カラムの内径のより好ましい下限は３．０ｍｍ、より好ましい上限は５．０ｍｍである。
【００１４】
上記カラムの長さの好ましい下限は１０ｍｍ、好ましい上限は５０ｍｍである。上記カラムの長さが１０ｍｍ未満であると、理論段数の低下に伴って分離性能が低下することがある。上記カラムの長さが５０ｍｍを超えると、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。上記カラムの長さのより好ましい下限は１５ｍｍ、より好ましい上限は４０ｍｍである。
【００１５】
上記カラムの上流側及び下流側には、カラム内の充填剤粒子が筒状容器から漏れ出るのを防止するためのフィルタが配置されているのが好ましい。このフィルタは、異物を捕捉するためのものではなく、充填剤粒子が筒状容器から漏れ出るのを防止することができればよいが、後述するプレフィルタが、カラムと一体化され、カラムに極めて近接して設置されている場合には、上流側のフィルタは省略し、プレフィルタによりカラム内の充填剤粒子が筒状容器から漏れ出るのを防止してもよい。
【００１６】
上記プレフィルタは、例えば、紙、樹脂、金属などからなるものを用いることができる。なかでも、特開２００６−１８９４２７号公報に記載された孔径の異なる３層からなる構造を有するステンレス製のフィルタが好適である。
上記プレフィルタの濾過面の形状は、円状であっても、その他の形状でもよい。
【００１７】
上記プレフィルタは、濾過粒度が上記充填剤粒子の平均粒径の１／６〜１／３である。これにより、プレフィルタで捕捉されずプレフィルタを通過する異物は、カラム内の充填剤粒子の間隙を通ってカラムでも捕捉されず通過することから、プレフィルタ及びカラムの詰まりが抑制される。上記プレフィルタの濾過粒度が上記充填剤粒子の平均粒径の１／６未満であると、プレフィルタの詰まりの発生時期が、カラムの詰まりの発生時期に比べて著しく早くなり、頻繁にプレフィルタを交換する必要が生じる。上記プレフィルタの濾過粒度が上記充填剤粒子の平均粒径の１／３を超えると、プレフィルタの詰まりは遅くなるものの、カラムの充填剤粒子の間隙に異物が詰まってしまい、分離性能が低下してしまう。好ましくは、濾過粒度は、上記充填剤粒子の平均粒径の１／５〜１／３である。
【００１８】
なお、上記濾過粒度は、粒径が既知の標準粒子を濾過したときに、プレフィルタでの標準粒子の捕捉率が９５％以上となる粒径のことを意味する。上記標準粒子としては、例えば、モリテックス社製のポリスチレン製標準粒子が市販されている。
上記標準粒子の捕捉率（％）は以下の方法により測定される。
プレフィルタを液体クロマトグラフに接続し、移動相として純水を送液する。標準粒子検体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、プレフィルタで捕捉されずに通過した標準粒子の量を反映している。
次に、上記プレフィルタを配管に変えて、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している。
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。
標準粒子の捕捉率（％）＝１００−（ピーク面積（１）／ピーク面積（２））×１００
【００１９】
上記プレフィルタの有効濾過面積の好ましい下限は７ｍｍ２、好ましい上限は８０ｍｍ２である。上記プレフィルタの有効濾過面積が７ｍｍ２未満であると、異物を捕捉できる範囲が狭いために、プレフィルタが詰まりやすくなる。上記プレフィルタの有効濾過面積が８０ｍｍ２を超えると、プレフィルタ内における検体又は移動相の拡散が起こりすぎ、分離性能が低下することがある。上記プレフィルタの有効濾過面積のより好ましい下限は１２ｍｍ２、より好ましい上限は６５ｍｍ２である。
【００２０】
上記プレフィルタの厚さの好ましい下限は０．１ｍｍ、好ましい上限は１０ｍｍである。上記プレフィルタの厚さが０．１ｍｍ未満であると、プレフィルタが詰まりやすくなる。上記プレフィルタの厚さが１０ｍｍを超えると、プレフィルタ内における検体又は移動相の拡散が起こりすぎ、分離性能が低下することがある。上記プレフィルタの厚さのより好ましい下限は０．２ｍｍ、より好ましい上限は３ｍｍである。
【００２１】
上記プレフィルタの空隙率の好ましい下限は６０％である。上記プレフィルタの空隙率が６０％未満であると、プレフィルタが詰まりやすくなる。上記プレフィルタの空隙率のより好ましい下限は６５％である。上記プレフィルタの空隙率の上限は、あまり高くなると所望の濾過粒度が得られなくことがあるので、９０％が好ましい。
【００２２】
本発明の液体クロマトグラフィー用部材は、上記カラムとプレフィルタとが別々に配置されていてもよく、１つの筒状容器内に一体化されて配置されていてもよい。いずれの場合も、プレフィルタがカラムの上流となるように装置の配管に結合される。
【００２３】
上記カラムとプレフィルタとが別々に配置されている場合には、上記カラムとプレフィルタとを別々に交換することができる。一方、上記カラムとプレフィルタとが一体化されて配置されている場合には、上記カラムとプレフィルタを一括して交換することができることから交換作業が容易であることに加え、空間占有容積低減により装置の小型化も可能となる。更に、カラムとプレフィルタとを一体化した場合には、カラムとプレフィルタとの間が実質的にゼロ距離となるので、カラムとプレフィルタとの間で検体や移動相の拡散がほとんど生じない。そのため、分離性能が向上し、測定時間をより短縮することができる。
【００２４】
上記筒状容器は、適当な強度を有する材料から構成され、中に充填剤粒子、或いは充填剤粒子及びプレフィルタが収容可能となっている。筒状容器を構成する材料としては、例えば、ステンレスやチタンなどの金属、フッ素樹脂やポリエーテルエーテルケトンなどの樹脂、ガラスなどが挙げられる。
上記筒状容器は、一体成型されたものであってもよく、分解可能なものであってもよい。
【００２５】
上記プレフィルタや筒状容器は、非特異吸着を防止する目的で表面処理が施されていることが好ましい。表面処理とは、表面に化学的処理及び／又は物理的処理を施すことにより、その性質を改変することを意味する。具体的には、例えば、加熱や酸などによる酸化反応により表面を改変する方法、親水性物質や疎水性物質などの所望の特徴を有する物質を被覆するブロッキング処理などが挙げられる。ブロッキング処理で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や、シリコーン、フッ素樹脂などが挙げられる。
【００２６】
本発明は、カラムに収納される充填剤粒子の平均粒径と、プレフィルタの濾過粒度との組み合わせを調整することにより、プレフィルタの寿命が非常に長くなる。そのため、カラムとプレフィルタの交換頻度を同程度にすることができる。
また、カラムとプレフィルタの交換頻度が同程度であるので、カラムの使用期間中、カラムの上流に設置されるプレフィルタの交換が不要であり、また、カラムとプレフィルタとを一体化させることにより、交換作業を更に容易にし、空間占有容積低減により装置の小型化が可能となる。
【００２７】
本発明には、充填剤粒子が充填されたカラムと、プレフィルタ本体とが、１つの筒状容器内に一体化されて配置された液体クロマトグラフィー用部材も含まれる。
例えば、液体クロマトグラフィー用部材を上記プレフィルタ及び上記カラムを有するものとすることで、カラム及びプレフィルタの交換頻度を同程度とすることができる。
交換頻度が同程度であるカラムとプレフィルタとを１つの筒状容器内に一体化して配置することで、１回の交換作業でカラム及びプレフィルタを交換することができ、交換作業を効率的に行うことができる。さらに、カラムとプレフィルタとの間が実質的にゼロ距離となるので、カラムとプレフィルタとの間で検体や移動相の拡散がほとんど生じない。そのため、分離性能が向上し、測定時間をより短縮することができる。
【００２８】
図１に、上記カラムとプレフィルタとが別々に配置されている本発明の液体クロマトグラフィー用部材の一例を示した。
図２に、上記カラムとプレフィルタとが１つの筒状容器内に一体化されて配置されている本発明の液体クロマトグラフィー用部材の一例を示した。
【発明の効果】
【００２９】
本発明によれば、カラムとプレフィルタとを有する液体クロマトグラフィー用部材であって、検体の測定を繰り返しても、通液圧力の上昇が生じ難く、かつ、カラムとプレフィルタの交換頻度が同程度である液体クロマトグラフィー用部材が提供される。また、本発明によれば、カラムとプレフィルタとを有する液体クロマトグラフィー用部材であって、カラムとプレフィルタとが一体化され、交換作業が容易で、かつ、分離性能に優れた液体クロマトグラフィー用部材が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】カラムとプレフィルタとが別々に配置されている本発明の液体クロマトグラフィー用部材の一例を示す模式図である。
【図２】カラムとプレフィルタとが一体化されて配置されている本発明の液体クロマトグラフィー用部材の一例を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００３１】
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。
【００３２】
（実施例１）
（１）プレフィルタの準備
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９．０ｍｍの円に打ち抜き、濾過面の面積６３．５９ｍｍ２の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プレフィルタを得た。なお、パッキンが接触する面積を除いたプレフィルタの有効濾過面積は、５０．２４ｍｍ２であった。
得られたプレフィルタについて、濾過粒度を求めたところ、３μｍであった。
【００３３】
（２）カラムの準備
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。
【００３４】
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。
得られた充填剤粒子を、内径４．６ｍｍ、長さ２０ｍｍの円柱状容器に充填してカラムを得た。なお、カラムの上流側及び下流側に、円柱状容器から充填剤粒子が漏れ出すのを防止するため、前記ステンレス製繊維焼結フィルタを直径６．５ｍｍに打ち抜いたフィルタを配置した（図１、２の符号６）。
【００３５】
（３）液体クロマトグラフィー用部材の製造
得られたプレフィルタとカラムとを、図１に記載されたように配置して、カラム、プレフィルタ分離型の液体クロマトグラフィー用部材を得た。以下、図１に記載された配置の液体クロマトグラフィー用部材を分離型の液体クロマトグラフィー用部材と記す。
また、得られたプレフィルタとカラムとを、図２に記載されたように配置して、カラム、プレフィルタ一体型の液体クロマトグラフィー用部材を得た。以下、図２に記載された配置の液体クロマトグラフィー用部材を一体型の液体クロマトグラフィー用部材と記す。
【００３６】
（実施例２〜６、比較例１、２）
表１に示したプレフィルタ、カラムを用いた以外は実施例１と同様にして、分離型の液体クロマトグラフィー用部材（図１）、及び、一体型の液体クロマトグラフィー用部材（図２）を得た。
なお、プレフィルタの有効濾過面積は、打ち抜き型の直径を変更することで調整し、プレフィルタの濾過粒度は、フィルタ内層の孔径を変えることで調整した。また、充填剤粒子の平均粒径は、重合時の攪拌の回転数を変えることで調整した。
【００３７】
【表１】
【００３８】
（評価）
（１）通液圧力の評価
実施例及び比較例で得た分離型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）
【００３９】
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３０００検体連続で測定を行った。
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：５０秒
流速：１．７ｍＬ／ｍｉｎ
カラム温度：４０℃
検出波長：４１５ｎｍ
検体：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２０１倍に希釈したものを評価検体とした。
検体注入量：１０μＬ
【００４０】
３０００検体連続分析が終了した後、カラム、プレフィルタのそれぞれに溶離液第１液を送液したときの通液圧力を測定した。以下の式により通液圧力の上昇圧力を測定し、カラム及びプレフィルタの上昇圧力が、カラム及びプレフィルタともに０．３ＭＰａ以下であった場合を「○」、どちらか一方でも０．３ＭＰａを超えた場合を「×」と評価した。
結果を表２に示した。
上昇圧力＝（３０００検体連続分析後の通液圧力）−（検体を分析する前の通液圧力）
【００４１】
【表２】
【００４２】
表２より、実施例１〜６の液体クロマトグラフィー用部材を用いた場合には、プレフィルタ、カラムの圧力上昇はすべて０．３ＭＰａ以下であり、３０００検体を連続測定した場合であっても、カラム及びプレフィルタともに通液圧力の変動はほとんど生じなかった。実施例２、３、５においてプレフィルタの通液圧力が少し上昇したが、測定精度には問題のない範囲である。
一方、比較例１の液体クロマトグラフィー用部材を用いた場合には、カラムで通液圧力の上昇が見られた。これは、カラムとプレフィルタとの組み合わせが適当ではなく、プレフィルタで捕捉されずに通過した異物が、測定を繰り返すうちにカラム充填剤粒子の間隙に詰まったためと考えられる。比較例２の液体クロマトグラフィー用部材を用いた場合には、プレフィルタで通液圧力の上昇が見られた。これは、プレフィルタで必要以上の異物を捕捉したため、測定を繰り返すうちにプレフィルタに異物が詰まったためと考えられる。
【００４３】
（２）耐久性評価
実施例４で製造した分離型の液体クロマトグラフィー用部材又は一体型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）
【００４４】
これらの液体クロマトグラフィー分析装置を用いて、下記分析条件にてヘモグロビンＡ１ｃ値の連続測定を行い、耐久性評価を実施した。
結果（ＨｂＡ１ｃ値）を表３に示した。
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：５０秒
流速：１．７ｍＬ／ｍｉｎ
カラム温度：４０℃
検出波長：４１５ｎｍ
負荷検体：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２０１倍に希釈したものを負荷検体とした。
評価検体：グリコＨｂコントロールレベル１、２（シスメックス社製）を２００μＬの注射用水で溶解した後、（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倍に希釈したものを評価検体とした。なお、評価検体は、負荷検体を２００検体測定する毎に、それぞれ３検体測定し、その平均値を評価検体の測定結果とした。
試料注入量：１０μＬ
【００４５】
【表３】
【００４６】
表３より、実施例４の分離型の液体クロマトグラフィー用部材、一体型の液体クロマトグラフィー用部材ともに、良好な耐久性結果を示した。
【産業上の利用可能性】
【００４７】
本発明によれば、カラムとプレフィルタとからなる液体クロマトグラフィー用部材であって、検体の測定を繰り返しても、通液圧力の上昇が生じ難く、カラムとプレフィルタとの交換頻度が同程度である液体クロマトグラフィー用部材を提供することができる。
本発明によれば、カラムとプレフィルタとを有する液体クロマトグラフィー用部材であって、検体の測定を繰り返しても、通液圧力の上昇が生じ難く、かつ、カラムとプレフィルタの交換頻度が同程度である液体クロマトグラフィー用部材が提供される。
また、本発明によれば、カラムとプレフィルタとを有する液体クロマトグラフィー用部材であって、カラムとプレフィルタとが一体化され、交換作業が容易で、かつ、分離性能に優れた液体クロマトグラフィー用部材が提供される。
【符号の説明】
【００４８】
１ 分離型の液体クロマトグラフィー用部材（カラム部分）
１’ 分離型の液体クロマトグラフィー用部材（プレフィルタ部分）
２ 一体型の液体クロマトグラフィー用部材
３ ジョイント配管
４ カラムの充填剤粒子の収納部
５ ポリテトラフルオロエチレン製パッキン
６ 充填剤粒子の漏れ出し防止のフィルタ
７ プレフィルタ
８ ポリエーテルエーテルケトン製ホルダ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
充填剤粒子が充填された分析用カラムと、異物を濾過するためのフィルタとを有する液体クロマトグラフィー用部材であって、
前記分析用カラムと前記異物を濾過するためのフィルタとが、上流側から異物を濾過するためのフィルタ、分析用カラムの順で、両者の間が実質的にゼロ距離となるように１つの筒状容器内に一体化されて配置されており、
前記充填剤粒子は、平均粒径が２μｍ〜２０μｍであり、かつ、前記異物を濾過するためのフィルタは、濾過粒度が前記充填剤粒子の平均粒径の１／６〜１／３であり、有効濾過面積が２３．７５ｍｍ２〜５０．２４ｍｍ２である
ことを特徴とする液体クロマトグラフィー用部材。
【請求項２】
異物を濾過するためのフィルタの厚さが０．１ｍｍ〜１０ｍｍであることを特徴とする請求項１記載の液体クロマトグラフィー用部材。
【請求項３】
異物を濾過するためのフィルタの空隙率が６０％〜９０％であることを特徴とする請求項１記載の液体クロマトグラフィー用部材。
【請求項４】
異物を濾過するためのフィルタの濾過面の形状が円状であることを特徴とする請求項１記載の液体クロマトグラフィー用部材。
【請求項５】
分析用カラムの内径が２．０ｍｍ〜６．０ｍｍであることを特徴とする請求項１記載の液体クロマトグラフィー用部材。
【請求項６】
分析用カラムの長さが１０ｍｍ〜５０ｍｍであることを特徴とする請求項１記載の液体クロマトグラフィー用部材。
【請求項７】
分析用カラムは、カラムの上流側及び下流側にカラム内の充填剤粒子が筒状容器から漏れ出るのを防止するためのフィルタが配置されているか、又は、カラムの下流側にのみカラム内の充填剤粒子が筒状容器から漏れ出るのを防止するためのフィルタが配置されているものであることを特徴とする請求項１記載の液体クロマトグラフィー用部材。
【請求項８】
分析用カラムに充填された充填剤粒子は、無機系微粒子又は有機系微粒子の表面にイオン交換基を結合させたものであることを特徴とする請求項１記載の液体クロマトグラフィー用部材。
【請求項９】
ヘモグロビンＡ１ｃ測定に使用されるものであることを特徴とする請求項１記載の液体クロマトグラフィー用部材。
【請求項１】
充填剤粒子が充填された分析用カラムと、異物を濾過するためのフィルタとを有する液体クロマトグラフィー用部材であって、
前記分析用カラムと前記異物を濾過するためのフィルタとが、上流側から異物を濾過するためのフィルタ、分析用カラムの順で、両者の間が実質的にゼロ距離となるように１つの筒状容器内に一体化されて配置されており、
前記充填剤粒子は、平均粒径が２μｍ〜２０μｍであり、かつ、前記異物を濾過するためのフィルタは、濾過粒度が前記充填剤粒子の平均粒径の１／６〜１／３であり、有効濾過面積が２３．７５ｍｍ２〜５０．２４ｍｍ２である
ことを特徴とする液体クロマトグラフィー用部材。
【請求項２】
異物を濾過するためのフィルタの厚さが０．１ｍｍ〜１０ｍｍであることを特徴とする請求項１記載の液体クロマトグラフィー用部材。
【請求項３】
異物を濾過するためのフィルタの空隙率が６０％〜９０％であることを特徴とする請求項１記載の液体クロマトグラフィー用部材。
【請求項４】
異物を濾過するためのフィルタの濾過面の形状が円状であることを特徴とする請求項１記載の液体クロマトグラフィー用部材。
【請求項５】
分析用カラムの内径が２．０ｍｍ〜６．０ｍｍであることを特徴とする請求項１記載の液体クロマトグラフィー用部材。
【請求項６】
分析用カラムの長さが１０ｍｍ〜５０ｍｍであることを特徴とする請求項１記載の液体クロマトグラフィー用部材。
【請求項７】
分析用カラムは、カラムの上流側及び下流側にカラム内の充填剤粒子が筒状容器から漏れ出るのを防止するためのフィルタが配置されているか、又は、カラムの下流側にのみカラム内の充填剤粒子が筒状容器から漏れ出るのを防止するためのフィルタが配置されているものであることを特徴とする請求項１記載の液体クロマトグラフィー用部材。
【請求項８】
分析用カラムに充填された充填剤粒子は、無機系微粒子又は有機系微粒子の表面にイオン交換基を結合させたものであることを特徴とする請求項１記載の液体クロマトグラフィー用部材。
【請求項９】
ヘモグロビンＡ１ｃ測定に使用されるものであることを特徴とする請求項１記載の液体クロマトグラフィー用部材。
【図１】
【図２】
【図２】
【公開番号】特開２０１３−１９９１８（Ｐ２０１３−１９９１８Ａ）
【公開日】平成２５年１月３１日（２０１３．１．３１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１２−２４２８５５（Ｐ２０１２−２４２８５５）
【出願日】平成２４年１１月２日（２０１２．１１．２）
【分割の表示】特願２０１０−５０５９４１（Ｐ２０１０−５０５９４１）の分割
【原出願日】平成２１年３月３１日（２００９．３．３１）
【出願人】（０００００２１７４）積水化学工業株式会社 (5,781)
【公開日】平成２５年１月３１日（２０１３．１．３１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２４年１１月２日（２０１２．１１．２）
【分割の表示】特願２０１０−５０５９４１（Ｐ２０１０−５０５９４１）の分割
【原出願日】平成２１年３月３１日（２００９．３．３１）
【出願人】（０００００２１７４）積水化学工業株式会社 (5,781)
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