液体クロマトグラフ，液体クロマトグラフ用試料導入装置、および液体クロマトグラフ用試料導入装置の洗浄方法
【課題】ゴーストピークの検出を防止し、クロマトグラムの分離度を向上させることで、高感度で、分析時間が長くなることを防止できる液体クロマトグラフ用試料導入装置の洗浄方法を実現する。
【解決手段】試料貯留ループを移動相流路に接続するか切り離すかを切り替える第１の流路切替手段と、試料を吸引し吐出するニードルへの試料の吸引と吐出とを試料を計量して行う計量手段と、洗浄液を送液する洗浄液送液手段と、少なくとも二種の洗浄液を切り替える第２の流路切替手段と、ニードルと計量手段との接続、およびニードルと洗浄液送液手段との接続を切り替える第３の流路切替手段と、第１の流路切替手段，計量手段，洗浄液送液手段，第２の流路切替手段，第３の流路切替手段の動作を制御する制御手段とを備え、試料貯留ループに試料の全量を注入するとともに試料貯留ループから試料注入口までの流路に洗浄液を注入するように構成したものである。
【解決手段】試料貯留ループを移動相流路に接続するか切り離すかを切り替える第１の流路切替手段と、試料を吸引し吐出するニードルへの試料の吸引と吐出とを試料を計量して行う計量手段と、洗浄液を送液する洗浄液送液手段と、少なくとも二種の洗浄液を切り替える第２の流路切替手段と、ニードルと計量手段との接続、およびニードルと洗浄液送液手段との接続を切り替える第３の流路切替手段と、第１の流路切替手段，計量手段，洗浄液送液手段，第２の流路切替手段，第３の流路切替手段の動作を制御する制御手段とを備え、試料貯留ループに試料の全量を注入するとともに試料貯留ループから試料注入口までの流路に洗浄液を注入するように構成したものである。
【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，液体クロマトグラフ用試料導入装置、および液体クロマトグラフ用試料導入装置の洗浄方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
液体試料分析装置の一種類である液体クロマトグラフにおいては、ポンプ装置により移動相が吸入され、自動試料導入装置により導入された試料とともにカラムへと送液される。カラムに導入された試料は各々の成分に分離され、各種の検出器により検出される。一般に、高速液体クロマトグラフ（ＨＰＬＣ）と呼ばれる装置分野においては、最大２０〜４０ＭＰａの高圧流路下で分析を行うことが要求される。このようなＨＰＬＣ用ポンプ装置においては、高圧力下でも正確に且つ精密に移動相を供給できることが要求される。
【０００３】
また、自動試料導入装置は、サンプルラックに並べられた試料保持容器からニードルによって試料液を吸引後、試料貯留ループに試料を貯留し、液体クロマトグラフの移動相流路中に自動で注入するための装置である。また、移動相流路中に注入する前に試料を希釈したり、試料と反応試薬とを混合してラベル化する等の前処理機能が備わった自動試料導入装置も多く使用されている。
【０００４】
このような自動試料導入装置における注入方式は、ニードルおよび試料貯留ループが、高圧下にある移動相流路の一部に組み込まれるダイレクトインジェクション方式（例えば、特許文献１，特許文献２参照）と、試料貯留ループのみが、高圧下にある移動相流路の一部に組み込まれるループインジェクション方式（例えば、特許文献３，特許文献４参照）の２種類に大別される。
【０００５】
ダイレクトインジェクション方式は、ニードルおよび試料貯留ループ内に一時的に貯留された試料が、分析開始時に移動相によってカラムへと押し流されるとともに、分析中はニードルおよび試料貯留ループの内部が移動相によって常時フラッシングされるため、吸引した試料を無駄なくカラムに導入でき、試料で汚染されたニードルの内部を洗浄するための別の手段を必要としないといった利点がある。
【０００６】
一方、分析中、ニードルが移動相流路の一部に組み込まれる原理上から、高圧下でニードルと試料保持容器の試料注入口との間の液密性を保持する構造が必要であり、前処理の希釈や混合といった試料のハンドリングには適していないという欠点を有する。
【０００７】
これに対し、ループインジェクション方式は、分析中、ニードルが高圧下の移動相流路外にあるため、分析中であってもニードルの移動や試料計量が可能であり、ニードルと試料保持容器の試料注入口との間の液密性を保持する構造が不要であることから、分析中に試料の前処理が実施できるという利点がある。一方、ニードル内部を洗浄する別の手段とその工程が必要となるため、ダイレクトインジェクション方式に比べて、試料注入に要する時間が長くなるという欠点がある。
【０００８】
このように、上述した２種類の注入方式は互いに利点と欠点とを有することから、分析の目的用途に応じて、いずれかの方式を選択できることが望ましい。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開平１−２４８０５５号公報
【特許文献２】特開２００６−２９２６４１号公報
【特許文献３】特開平６−２３５７２２号公報
【特許文献４】特開昭６１−１１４１４３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
上述したループインジェクション方式の試料導入ユニットにおいて、試料を全量無駄なくカラムに導入したい場合、カラムに導入する試料を試料貯留ループ内に一次的に貯留する過程において、実際の試料溶解液の他に洗浄液も同時に試料貯留ループ内に貯留されることになる。即ち、結果的に洗浄液がカラムへ導入されることになるため、従来技術においては、次のような課題があった。
【００１１】
第１に、移動相と洗浄液とで異なる溶媒を用いた場合、洗浄液自身はカラム内に強く保持されずほぼ素通りした状態で、検出器に到達する。ここで、移動相と洗浄液との光吸収に関する波長特性が異なる場合、その光吸収の差分が検出器にて検出され、クロマトグラム上に記録される。この洗浄液によるゴーストピークは、特に微量試料を高感度で分析する場合に問題となる。
【００１２】
第２に、移動相と洗浄液とで同じ溶媒を用いた場合においても、特に、試料成分の洗浄液への溶解性が高い場合は、上述した試料導入過程において試料溶解液の希釈化が促進され、試料溶解液はより広いバンド幅となって、試料貯留ループ内に貯留される。その結果、試料溶解液はより広いバンド幅を持って、カラムへと到達することになるため、検出器で検出する試料成分のクロマトグラムのピーク幅も広がる結果をもたらす。即ち、目的成分の分離度が悪化するため分析時間が長くなり、クロマトグラフ装置としての処理能力が低下するという問題があった。また、同時に、試料成分のクロマトグラムのピーク高さも減少することになるため、液体クロマトグラフとしての感度も低下するという問題があった。
【００１３】
本発明の目的は、ゴーストピークの検出を防止し、クロマトグラムの分離度を向上させることで、高感度で、分析時間が長くなることを防止できる液体クロマトグラフ，液体クロマトグラフ用試料導入装置、および液体クロマトグラフ用試料導入装置の洗浄方法を実現することである。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記目的を達成するため、本発明は、試料貯留ループを有し、上記試料貯留ループを上記移動相流路に接続するか、上記移動相流路から切り離すかを切り替える第１の流路切替手段と、試料を吸引し、吐出するニードルと、上記ニードルへの試料の吸引と吐出とを試料を計量して行う計量手段と、洗浄液を送液する洗浄液送液手段と、少なくとも二種の上記洗浄液を切り替える第２の流路切替手段と、上記ニードルと上記計量手段との接続と、上記ニードルと上記洗浄液送液手段との接続とを切り替える第３の流路切替手段と、上記第１の流路切替手段，上記計量手段，上記洗浄液送液手段，上記第２の流路切替手段、及び上記第３の流路切替手段の動作を制御する制御手段とを備える。
【００１５】
また、本発明は、上記試料貯留ループに試料の全量を注入し、上記試料貯留ループから試料注入口までの流路に洗浄液を注入するように構成したものである。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、ゴーストピークの検出を防止し、クロマトグラムの分離度を向上させることで、高感度で、分析時間が長くなることを防止できる液体クロマトグラフ，液体クロマトグラフ用試料導入装置、および液体クロマトグラフ用試料導入装置の洗浄方法を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の実施例であるループインジェクション方式の自動試料導入装置を用いた液体クロマトグラフ装置の概略構成図である。
【図２】動作制御部の制御対象を示す機能図である。
【図３】図１と同じく液体クロマトグラフ装置の概略構成図である。
【図４】図１と同じく液体クロマトグラフ装置の概略構成図である。
【図５】図１と同じく液体クロマトグラフ装置の概略構成図である。
【図６】図１と同じく液体クロマトグラフ装置の概略構成図である。
【図７】図１と同じく液体クロマトグラフ装置の概略構成図である。
【図８】図１と同じく液体クロマトグラフ装置の概略構成図である。
【図９】図１と同じく液体クロマトグラフ装置の概略構成図である。
【図１０】図１と同じく液体クロマトグラフ装置の概略構成図である。
【図１１】図１と同じく液体クロマトグラフ装置の概略構成図である。
【図１２】図１と同じく液体クロマトグラフ装置の概略構成図である。
【図１３】クロマトグラムの一例を示すグラフである。
【図１４】クロマトグラムの一例を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明の実施形態について、添付図面を参照して説明する。
【００１９】
〔実施例〕
図１は、本発明の実施例であるループインジェクション方式の自動試料導入装置を用いた液体クロマトグラフ装置の概略構成図である。図１において、試料保持容器１はサンプルラック１４上に設置される。ニードル２は、試料保持容器１と、洗浄槽１０と、６ポート２ポジションのインジェクションバルブ８の試料注入口３との間を、図示しないニードル移動機構により移動される。
【００２０】
６ポート２ポジションのインジェクションバルブ８は、６個のポートと、それらの中の２個の隣りあったポートを連通する流路とを有し、インジェクトポジションでは、図に示すように、ポートＰ１とポートＰ６、ポートＰ２とポートＰ３、ポートＰ４とポートＰ５とが連通されている。また、ポートＰ１にポンプ装置７、ポートＰ２にカラム６、ポートＰ３とポートＰ６間に試料貯留ループ５、ポートＰ４に試料注入口３、ポートＰ５に廃液を排出するドレイン２２が接続されている。また、カラム６は検出器３０に配管で接続され、検出器３０でカラム６から供給される分離された試料を検出し、図示しないデータ処理装置へ検出信号を送る。
【００２１】
６ポート２ポジションのインジェクションバルブ８は、６０度回転させることによって、もう一つのポジションをとることができる。ロードポジションでは、図１中に破線で示すように、ポートＰ１とポートＰ２、ポートＰ３とポートＰ４、ポートＰ５とポートＰ６が連通する。
【００２２】
ロードポジションでは、ポンプ装置７，ポートＰ１，ポートＰ２，カラム６の順番で連通し、ポンプ装置７から送液される移動相に試料が注入されることなく、カラムへ流れる。また、ニードル２，試料注入口３，ポートＰ４，ポートＰ３，試料貯留ループ５，ポートＰ６，ポートＰ５，ドレイン２２の順番で連通し、試料保持容器１からニードル２で吸引された試料が試料注入口３から注入され、試料貯留ループ５が試料で満たされる。
【００２３】
インジェクトポジションでは、試料貯留ループ５に保持された試料が、ポンプ装置７から送液される移動相によってカラム６へ押し流される。また、試料を変更した場合にニードル２を洗浄するため、ニードル２を洗浄槽１０へ位置付け、洗浄ポンプ装置１５からシリンジバルブ１６を介してニードル２へ洗浄液を流し、また、そのニードル２を試料注入口３へ位置付けることで、インジェクションバルブ８の洗浄を行う。洗浄ポンプ装置１５，シリンジバルブ１６，プランジャ洗浄流路１７，三方バルブ１８，洗浄液容器２０，洗浄液容器２１，脱気装置２４，脱気装置２５をまとめて洗浄ユニットと称する。
【００２４】
５ポート４ポジションのシリンジバルブ１６は、５個のポートを有し、図中に実線および破線で示す４種類の位置の通路が設けられ、２個のポート間が連通される。ポートＰ１は洗浄槽１０と連通し、ポートＰ２はニードル２と連通し、ポートＰ３は試料を計量するシリンジ１１と連通し、ポートＰ４はポンプ装置７のプランジャを洗浄するプランジャ洗浄流路１７と連通し、ポートＰ５は洗浄ポンプ装置１５と連通している。そして、４５度ずつ回転させることによって、４つのポジションをとることができる。第１のポジションはポートＰ５とポートＰ１、およびポートＰ２とポートＰ３とが連通する。第２のポジションは、ポートＰ５とポートＰ２、およびポートＰ３とポートＰ４とが連通する。第３のポジションは、図中で実線で示されたもので、ポートＰ５とポートＰ３のみが連通する。第４のポジションは、ポートＰ５とポートＰ４のみが連通する。
【００２５】
洗浄液はその用途により例えば２種類が用意され、洗浄液Ａが洗浄液容器２０に、洗浄液Ｂが洗浄液容器２１に保持され、脱気装置２４，２５を介し、三方バルブ１８で洗浄液Ａと洗浄液Ｂのどちらかが洗浄ポンプ装置１５で吸引され、シリンジバルブ１６，バッファチューブ１３からニードル２へ送られる。プランジャ洗浄流路１７とポンプ装置７とを連通することで、ポンプ装置７のプランジャ表面に析出する移動相内に含まれた塩を洗浄することができる。
【００２６】
シリンジバルブ１６が、ポートＰ１とポートＰ５、およびポートＰ２とポートＰ３が連通しているポジションにあるとき、ニードル２はバッファチューブ１３を介して、試料を計量するシリンジ１１に接続され、シリンジ１１が上下に操作されることによって、ニードル２からシリンジ１１までの配管内の液体の吸引と吐出を行う。
【００２７】
図２は、液体クロマトグラフ装置のバルブ等の動作する機構を制御する動作制御部２０１の制御対象を示す機能図である。動作制御部２０１は、図示しないメモリに予め保持された制御プログラムを実行するプロセッサを有し、ニードル移動機構２０２，シリンジ動作機構２０３，洗浄ユニット動作機構２０４，シリンジバルブ動作機構２０５，三方バルブ動作機構２０６，インジェクションバルブ動作機構２０７に動作指令を送信する。
【００２８】
シリンジ１１は、シリンジ動作機構２０３により、その移動及び吸引吐出動作が制御される。洗浄ユニットは、洗浄ユニット動作機構２０４により動作される。シリンジバルブ１６は、シリンジバルブ動作機構２０５により動作される。三方バルブ１８は、三方バルブ動作機構２０６により動作される。インジェクションバルブ８は、インジェクションバルブ動作機構２０７により動作される。
【００２９】
次に、試料注入工程を説明する。本実施例におけるループインジェクション方式は、ニードル２から吸引した試料を全量、インジェクションバルブ８の試料貯留ループ５に送り込み、試料を分離するカラム６に到達させるため、全量注入方式とも呼ばれる。ここで、次のような用語の取り決めを行う。
【００３０】
ｖｉ：インジェクションボリューム、移動相流路への正味の試料導入量である。ｖｆ：フィードボリューム。ｖｄ：デッドボリューム、試料注入口からインジェクションバルブまで。ｖａ：エアボリューム、試料前後の空気層の容積である。ここで、ｖａを試料前後に挟むか否かの設定は、自動試料導入装置として選択することが可能である。
【００３１】
前出の図１は、自動試料導入装置が初期化され、アイドル状態である流路を示している。試料が注入されていない移動相が、ポンプ装置７からインジェクションバルブ８の試料貯留ループ５を介して、カラム６へと流れている。一方、洗浄液Ａを保持する洗浄液容器２０が、三方バルブ１８，洗浄ポンプ装置１５，シリンジバルブ１６のポートＰ５に連通するポートＰ３を介してシリンジ１１に接続されることで、シリンジ１１内が洗浄液Ａで洗浄されている。また、ニードル２は、洗浄槽１０の上方に位置し、ニードル２から滴下する液を洗浄槽１０で受けるようにしている。
【００３２】
図３は、図１と同じく液体クロマトグラフ装置の概略構成図であり、洗浄液容器２１に保持された洗浄液Ｂによりバッファチューブ１３とニードル２の内部が置換されて洗浄される状態を示している。ニードル２を試料注入口３に移動させ、インジェクションバルブ８のポートＰ４に連通させる。また、シリンジバルブ１６を、図１の状態に対して時計回りに４５度回転させて、ポートＰ５とポートＰ２とを連通させるとともに、ポートＰ３とポートＰ４とを連通させるポジションに切り替える。さらに、三方バルブ１８を、洗浄液Ｂを保持する洗浄液容器２１に切り替える。そして、洗浄ポンプ装置１５により洗浄液Ｂをシリンジバルブ１６，バッファチューブ１３，ニードル２，インジェクションバルブ８へ送液し、インジェクションバルブ８のポートＰ４に連通するポートＰ５内も洗浄され、ドレイン２２から洗浄液Ｂが排出される。
【００３３】
図４は、図１と同じく液体クロマトグラフ装置の概略構成図であり、ニードル２の外側が洗浄槽１０内の洗浄液Ａで洗浄される状態を示している。インジェクションバルブ８のポートの位置は変えず、シリンジバルブ１６を、図３の状態に対して時計回りに４５度回転させて、ポートＰ５とポートＰ１とを連通させるとともに、ポートＰ２とポートＰ３とを連通させるポジションに切り替える。洗浄ポンプ装置１５により洗浄液容器２０内の洗浄液Ａをシリンジバルブ１６を介して洗浄槽１０へ送り、ニードル２を洗浄槽１０内の洗浄液Ａに浸漬し、シリンジ１１で吸引してシリンジバルブ１６やニードル２を含む配管内を洗浄液Ａで満たす。吸引する量は、ｖｆ＋ｖｄ、すなわちフィードボリュームとデッドボリュームを合せた量である。また、ニードル２を洗浄槽１０へ浸漬することで、ニードル２の外側が洗浄される。
【００３４】
図５は、図１と同じく液体クロマトグラフ装置の概略構成図であり、試料を吸引する工程を示している。図５に示すように、シリンジバルブ１６とインジェクションバルブ８のポートの位置は変えずに、ニードル２を洗浄槽１０から試料保持容器１へ移動させるが、その移動の最中に、シリンジ１１により空気を吸引させる。その吸引量は、エアボリュームｖａの半分である。次に、ニードル２を試料保持容器１へ移動させてシリンジ１１により試料を吸引する。その吸引量は、インジェクションボリュームｖｉである。
【００３５】
図６は、図１と同じく液体クロマトグラフ装置の概略構成図であり、試料吸引後にニードル２の外側を洗浄液Ａで洗浄する状態を示している。図６に示すように、シリンジバルブ１６とインジェクションバルブ８のポートの位置は変えずに、ニードル２を試料保持容器１から洗浄槽１０へ移動させるが、その移動中に、シリンジ１１は、エアボリュームｖａの半分だけ空気を吸引する。ニードル２を洗浄槽１０に移動後、洗浄ポンプ装置１５により洗浄液Ａを洗浄槽１０へ送液し、ニードル２の外側を洗浄する。洗浄槽１０でオーバフローした洗浄液Ａはドレイン２３から排出される。
【００３６】
図７は、図１と同じく液体クロマトグラフ装置の概略構成図であり、ニードル２をインジェクションバルブ８の試料注入口３へ移動させた状態を示している。図７に示すように、シリンジバルブ１６とインジェクションバルブ８のポートの位置は変えずに、ニードル２をインジェクションバルブ８の試料注入口３へ移動させ、ポートＰ４からインジェクションバルブ８へ試料を注入する準備をする。
【００３７】
図８は、図１と同じく液体クロマトグラフ装置の概略構成図であり、試料貯留ループ５内の圧力抜きを行う状態を示している。試料貯留ループ５内は、図７までに示す状態では、ポンプ装置７に接続されて移動相流路となっているので、その圧力は大気圧よりも高くなっている。図８に示すように、シリンジバルブ１６のポートの位置は変えず、インジェクションバルブ８を反時計回りに６０度回転させて、インジェクションバルブ８の試料貯留ループ５をポンプ装置７の移動相流路から切り離し、高圧下にある試料貯留ループ５を移動相流路から切り離されることで、試料貯留ループ５内の圧力がドレイン２２から大気圧に開放される。
【００３８】
図９は、図１と同じく液体クロマトグラフ装置の概略構成図であり、ニードル２に吸引された試料をインジェクションバルブ８へ送る工程を示している。図９に示すように、シリンジバルブ１６とインジェクションバルブ８のポートの位置は変えずに、シリンジ１１内の洗浄液Ａと空気を押し出すことで、ニードル２の内部の試料がインジェクションバルブ８のポートＰ４からインジェクションバルブ８の内部の試料貯留ループ５へ送られる。シリンジ１１で押し出す量は、フィードボリュームとインジェクションボリュームとデッドボリュームとエアボリュームとを合せた量ｖｆ＋ｖｉ＋ｖｄ＋ｖａである。そして、図５の工程で吸引したボリュームｖｉの試料が送られた後に、図４の工程で吸引したボリュームｖｆの洗浄液Ａがインジェクションバルブ８へ送られるので、試料貯留ループ５内を試料の全量で満たすことができる。
【００３９】
図１０は、図１と同じく液体クロマトグラフ装置の概略構成図であり、試料貯留ループ５に保持された試料を移動相流路へ導入する工程を示している。図１０に示すように、シリンジバルブ１６のポートの位置は変えずに、インジェクションバルブ８を時計回りに６０度回転させ、試料貯留ループ５のポートＰ３を、カラム６に接続しているポートＰ２と連通させ、試料貯留ループ５のポートＰ６を、ポンプ装置７に接続しているポートＰ１と連通させ、ポンプ装置７により移動相を試料貯留ループ５へ流し、試料とともにカラム６へ送液する。一方、次の工程の準備のため、シリンジ１１を上死点まで移動させて、ニードル２内の洗浄液Ａと試料の残りが混合した液を試料注入口３からインジェクションバルブ８のポートＰ４，ポートＰ５からドレイン２２へ排出する。
【００４０】
図１１は、図１と同じく液体クロマトグラフ装置の概略構成図であり、ニードル２内を洗浄液Ａで洗浄する工程を示している。図１１に示すように、インジェクションバルブ８のポートの位置は変えずに、シリンジバルブ１６を反時計回りに４５度回転させ、ポートＰ５とポートＰ２、およびポートＰ３とポートＰ４が連通するポジションに切り替える。洗浄ポンプ装置１５により洗浄液容器２０に保持された洗浄液Ａをシリンジバルブ１６を経由してニードル２へ送り、ニードル２内を洗浄液Ａで洗浄する。洗浄液Ａはドレイン２２から排出される。
【００４１】
図１１に示したニードル２の洗浄の終了後、シリンジバルブ１６を反時計回りに４５度回転させ、シリンジバルブ１６のポートＰ５とポートＰ３を連通させて、図１に示したアイドル状態へ移行する。また、ニードル２を洗浄槽１０の上方へ移動させる。
【００４２】
図１２は、図１と同じく液体クロマトグラフ装置の概略構成図であり、ポンプ装置７のプランジャの洗浄を予め設定しておいたときに、図１０に示したニードル２の洗浄の後に実行される工程である。シリンジバルブ１６を反時計回りに９０度回転させ、ポートＰ５とポートＰ４とを連通させるポジションに切り替える。洗浄液Ａでなく、洗浄液Ｂでプランジャを洗浄する場合は、三方バルブ１８を切り替えて洗浄液容器２１に接続させ、洗浄液Ｂを洗浄ポンプ装置１５で吸引してプランジャ洗浄流路１７から図示しないポンプ装置７のプランジャへ送液する。洗浄時間は予め設定されており、終了したらシリンジバルブ１６を時計回りに４５度回転させ、図１に示すアイドル状態へ移行させる。
【００４３】
図１３，図１４はクロマトグラムの一例を示すグラフである。図１３（ａ）は、従来の装置構成による結果、図１３（ｂ）は本発明の装置構成による結果である。分析条件は、試料が６０ppmメチルパラベン、試料溶解液がメタノール、移動相が６０％メタノール水溶液、洗浄液Ａがメタノール、洗浄液Ｂが６０％メタノール水溶液、移動相の流量が１ミリリットル／分、カラムがＯＤＳで寸法４.６mmＩＤ×１５０mmＬ，粒径５μｍ、カラム温度が４０℃、吸光度検出波長が２６５ｎｍ、注入量が１０マイクロリットルである。図１３（ａ）は、図３に示す工程を実施しなかった場合のクロマトグラム、図３（ｂ）は図３の工程を実施した場合のクロマトグラムであり、図１３（ａ）に示すクロマトグラムには、目的成分であるメチルパラベンのピークの前に、移動相６０％メタノール水溶液と洗浄液Ａメタノールとの吸光度差によって生じた、洗浄液Ａメタノール起因によるゴーストピークが検出されている。これに対して、図１３（ｂ）では、図３に示した工程で、バッファチューブ１３とニードル２を含む配管内部を、洗浄液Ｂの６０％メタノール水溶液にて置換したことにより、図１３（ｂ）に示すクロマトグラムでのゴーストピークを完全に無くすことができた。
【００４４】
図１４（ａ）は、従来の装置構成による結果、図１４（ｂ）は本発明の装置構成による結果である。分析条件は、試料が６０ppmメチルパラベン、試料溶解液が６０％メタノール水溶液、移動相が６０％メタノール水溶液、洗浄液Ａが６０％メタノール水溶液、洗浄液Ｂが蒸留水、移動相の流量が１ミリリットル／分、カラムがＯＤＳで寸法が４.６mmＩＤ×１５０mmＬ，粒径５μｍ、カラム温度が４０℃、吸光度検出波長が２６５ｎｍ、注入量が１０マイクロリットルである。図１４（ａ）は、図３に示す工程を実施しなかった場合のクロマトグラム、図１４（ｂ）は、図３に示す工程を実施した場合のクロマトグラムであり、図１４（ａ）のクロマトグラムでは、目的成分であるメチルパラベンの試料溶解液が、洗浄液Ａ６０％メタノール水溶液に溶解し易いために、試料導入過程において希釈化され、分析流路内で広いバンド幅を有したままカラムへと到達された結果、検出器で検出したメチルパラベンのピーク幅が広がってしまっている。また、メチルパラベンのピーク高さも減少してしまっている。これに対し、図３に示した工程を実施した図１４（ｂ）のクロマトグラムでは、バッファチューブ１３とニードル２を含む配管内部を、洗浄液Ｂ蒸留水にて置換したので、メチルパラベンのピーク幅が狭くなり、且つ、ピーク高さも約１７％増加する結果となっており、液体クロマトグラフの高感度化を図ることができた。
【００４５】
以上のように、ループインジェクション方式において、試料を全量無駄なくカラムに導入したい場合、カラムに導入する試料を試料貯留ループ内に一次的に貯留する過程において、実際の試料溶解液の他に洗浄液も同時に試料貯留ループ内に貯留されるが、本発明の実施例によれば、洗浄液の貯留量を少なくすることができるので、クロマトグラム上のゴーストピークを無くし、ピーク幅の広がりを防止することができ、クロマトグラムの分離度を悪化させることなく、あるいは分離度を向上させて高感度化をはかることができる。
【００４６】
以上述べたように、本発明によれば、高感度で、分析時間が長くなることを防止できる液体クロマトグラフ及び液体クロマトグラフ用試料導入装置を実現することができる。
【符号の説明】
【００４７】
１ 試料保持容器
２ ニードル
３ 試料注入口
５ 試料貯留ループ
６ カラム
７ ポンプ装置
８ インジェクションバルブ
１０ 洗浄槽
１１ シリンジ
１３ バッファチューブ
１４ サンプルラック
１５ 洗浄ポンプ装置
１６ シリンジバルブ
１７ プランジャ洗浄流路
１８ 三方バルブ
２０，２１ 洗浄液容器
２２，２３ ドレイン
２４，２５ 脱気装置
２０１ 動作制御部
２０２ ニードル移動機構
２０３ シリンジ動作機構
２０４ 洗浄ユニット動作機構
２０５ シリンジバルブ動作機構
２０６ 三方バルブ動作機構
２０７ インジェクションバルブ動作機構
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液体クロマトグラフ，液体クロマトグラフ用試料導入装置、および液体クロマトグラフ用試料導入装置の洗浄方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
液体試料分析装置の一種類である液体クロマトグラフにおいては、ポンプ装置により移動相が吸入され、自動試料導入装置により導入された試料とともにカラムへと送液される。カラムに導入された試料は各々の成分に分離され、各種の検出器により検出される。一般に、高速液体クロマトグラフ（ＨＰＬＣ）と呼ばれる装置分野においては、最大２０〜４０ＭＰａの高圧流路下で分析を行うことが要求される。このようなＨＰＬＣ用ポンプ装置においては、高圧力下でも正確に且つ精密に移動相を供給できることが要求される。
【０００３】
また、自動試料導入装置は、サンプルラックに並べられた試料保持容器からニードルによって試料液を吸引後、試料貯留ループに試料を貯留し、液体クロマトグラフの移動相流路中に自動で注入するための装置である。また、移動相流路中に注入する前に試料を希釈したり、試料と反応試薬とを混合してラベル化する等の前処理機能が備わった自動試料導入装置も多く使用されている。
【０００４】
このような自動試料導入装置における注入方式は、ニードルおよび試料貯留ループが、高圧下にある移動相流路の一部に組み込まれるダイレクトインジェクション方式（例えば、特許文献１，特許文献２参照）と、試料貯留ループのみが、高圧下にある移動相流路の一部に組み込まれるループインジェクション方式（例えば、特許文献３，特許文献４参照）の２種類に大別される。
【０００５】
ダイレクトインジェクション方式は、ニードルおよび試料貯留ループ内に一時的に貯留された試料が、分析開始時に移動相によってカラムへと押し流されるとともに、分析中はニードルおよび試料貯留ループの内部が移動相によって常時フラッシングされるため、吸引した試料を無駄なくカラムに導入でき、試料で汚染されたニードルの内部を洗浄するための別の手段を必要としないといった利点がある。
【０００６】
一方、分析中、ニードルが移動相流路の一部に組み込まれる原理上から、高圧下でニードルと試料保持容器の試料注入口との間の液密性を保持する構造が必要であり、前処理の希釈や混合といった試料のハンドリングには適していないという欠点を有する。
【０００７】
これに対し、ループインジェクション方式は、分析中、ニードルが高圧下の移動相流路外にあるため、分析中であってもニードルの移動や試料計量が可能であり、ニードルと試料保持容器の試料注入口との間の液密性を保持する構造が不要であることから、分析中に試料の前処理が実施できるという利点がある。一方、ニードル内部を洗浄する別の手段とその工程が必要となるため、ダイレクトインジェクション方式に比べて、試料注入に要する時間が長くなるという欠点がある。
【０００８】
このように、上述した２種類の注入方式は互いに利点と欠点とを有することから、分析の目的用途に応じて、いずれかの方式を選択できることが望ましい。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開平１−２４８０５５号公報
【特許文献２】特開２００６−２９２６４１号公報
【特許文献３】特開平６−２３５７２２号公報
【特許文献４】特開昭６１−１１４１４３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
上述したループインジェクション方式の試料導入ユニットにおいて、試料を全量無駄なくカラムに導入したい場合、カラムに導入する試料を試料貯留ループ内に一次的に貯留する過程において、実際の試料溶解液の他に洗浄液も同時に試料貯留ループ内に貯留されることになる。即ち、結果的に洗浄液がカラムへ導入されることになるため、従来技術においては、次のような課題があった。
【００１１】
第１に、移動相と洗浄液とで異なる溶媒を用いた場合、洗浄液自身はカラム内に強く保持されずほぼ素通りした状態で、検出器に到達する。ここで、移動相と洗浄液との光吸収に関する波長特性が異なる場合、その光吸収の差分が検出器にて検出され、クロマトグラム上に記録される。この洗浄液によるゴーストピークは、特に微量試料を高感度で分析する場合に問題となる。
【００１２】
第２に、移動相と洗浄液とで同じ溶媒を用いた場合においても、特に、試料成分の洗浄液への溶解性が高い場合は、上述した試料導入過程において試料溶解液の希釈化が促進され、試料溶解液はより広いバンド幅となって、試料貯留ループ内に貯留される。その結果、試料溶解液はより広いバンド幅を持って、カラムへと到達することになるため、検出器で検出する試料成分のクロマトグラムのピーク幅も広がる結果をもたらす。即ち、目的成分の分離度が悪化するため分析時間が長くなり、クロマトグラフ装置としての処理能力が低下するという問題があった。また、同時に、試料成分のクロマトグラムのピーク高さも減少することになるため、液体クロマトグラフとしての感度も低下するという問題があった。
【００１３】
本発明の目的は、ゴーストピークの検出を防止し、クロマトグラムの分離度を向上させることで、高感度で、分析時間が長くなることを防止できる液体クロマトグラフ，液体クロマトグラフ用試料導入装置、および液体クロマトグラフ用試料導入装置の洗浄方法を実現することである。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記目的を達成するため、本発明は、試料貯留ループを有し、上記試料貯留ループを上記移動相流路に接続するか、上記移動相流路から切り離すかを切り替える第１の流路切替手段と、試料を吸引し、吐出するニードルと、上記ニードルへの試料の吸引と吐出とを試料を計量して行う計量手段と、洗浄液を送液する洗浄液送液手段と、少なくとも二種の上記洗浄液を切り替える第２の流路切替手段と、上記ニードルと上記計量手段との接続と、上記ニードルと上記洗浄液送液手段との接続とを切り替える第３の流路切替手段と、上記第１の流路切替手段，上記計量手段，上記洗浄液送液手段，上記第２の流路切替手段、及び上記第３の流路切替手段の動作を制御する制御手段とを備える。
【００１５】
また、本発明は、上記試料貯留ループに試料の全量を注入し、上記試料貯留ループから試料注入口までの流路に洗浄液を注入するように構成したものである。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、ゴーストピークの検出を防止し、クロマトグラムの分離度を向上させることで、高感度で、分析時間が長くなることを防止できる液体クロマトグラフ，液体クロマトグラフ用試料導入装置、および液体クロマトグラフ用試料導入装置の洗浄方法を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の実施例であるループインジェクション方式の自動試料導入装置を用いた液体クロマトグラフ装置の概略構成図である。
【図２】動作制御部の制御対象を示す機能図である。
【図３】図１と同じく液体クロマトグラフ装置の概略構成図である。
【図４】図１と同じく液体クロマトグラフ装置の概略構成図である。
【図５】図１と同じく液体クロマトグラフ装置の概略構成図である。
【図６】図１と同じく液体クロマトグラフ装置の概略構成図である。
【図７】図１と同じく液体クロマトグラフ装置の概略構成図である。
【図８】図１と同じく液体クロマトグラフ装置の概略構成図である。
【図９】図１と同じく液体クロマトグラフ装置の概略構成図である。
【図１０】図１と同じく液体クロマトグラフ装置の概略構成図である。
【図１１】図１と同じく液体クロマトグラフ装置の概略構成図である。
【図１２】図１と同じく液体クロマトグラフ装置の概略構成図である。
【図１３】クロマトグラムの一例を示すグラフである。
【図１４】クロマトグラムの一例を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明の実施形態について、添付図面を参照して説明する。
【００１９】
〔実施例〕
図１は、本発明の実施例であるループインジェクション方式の自動試料導入装置を用いた液体クロマトグラフ装置の概略構成図である。図１において、試料保持容器１はサンプルラック１４上に設置される。ニードル２は、試料保持容器１と、洗浄槽１０と、６ポート２ポジションのインジェクションバルブ８の試料注入口３との間を、図示しないニードル移動機構により移動される。
【００２０】
６ポート２ポジションのインジェクションバルブ８は、６個のポートと、それらの中の２個の隣りあったポートを連通する流路とを有し、インジェクトポジションでは、図に示すように、ポートＰ１とポートＰ６、ポートＰ２とポートＰ３、ポートＰ４とポートＰ５とが連通されている。また、ポートＰ１にポンプ装置７、ポートＰ２にカラム６、ポートＰ３とポートＰ６間に試料貯留ループ５、ポートＰ４に試料注入口３、ポートＰ５に廃液を排出するドレイン２２が接続されている。また、カラム６は検出器３０に配管で接続され、検出器３０でカラム６から供給される分離された試料を検出し、図示しないデータ処理装置へ検出信号を送る。
【００２１】
６ポート２ポジションのインジェクションバルブ８は、６０度回転させることによって、もう一つのポジションをとることができる。ロードポジションでは、図１中に破線で示すように、ポートＰ１とポートＰ２、ポートＰ３とポートＰ４、ポートＰ５とポートＰ６が連通する。
【００２２】
ロードポジションでは、ポンプ装置７，ポートＰ１，ポートＰ２，カラム６の順番で連通し、ポンプ装置７から送液される移動相に試料が注入されることなく、カラムへ流れる。また、ニードル２，試料注入口３，ポートＰ４，ポートＰ３，試料貯留ループ５，ポートＰ６，ポートＰ５，ドレイン２２の順番で連通し、試料保持容器１からニードル２で吸引された試料が試料注入口３から注入され、試料貯留ループ５が試料で満たされる。
【００２３】
インジェクトポジションでは、試料貯留ループ５に保持された試料が、ポンプ装置７から送液される移動相によってカラム６へ押し流される。また、試料を変更した場合にニードル２を洗浄するため、ニードル２を洗浄槽１０へ位置付け、洗浄ポンプ装置１５からシリンジバルブ１６を介してニードル２へ洗浄液を流し、また、そのニードル２を試料注入口３へ位置付けることで、インジェクションバルブ８の洗浄を行う。洗浄ポンプ装置１５，シリンジバルブ１６，プランジャ洗浄流路１７，三方バルブ１８，洗浄液容器２０，洗浄液容器２１，脱気装置２４，脱気装置２５をまとめて洗浄ユニットと称する。
【００２４】
５ポート４ポジションのシリンジバルブ１６は、５個のポートを有し、図中に実線および破線で示す４種類の位置の通路が設けられ、２個のポート間が連通される。ポートＰ１は洗浄槽１０と連通し、ポートＰ２はニードル２と連通し、ポートＰ３は試料を計量するシリンジ１１と連通し、ポートＰ４はポンプ装置７のプランジャを洗浄するプランジャ洗浄流路１７と連通し、ポートＰ５は洗浄ポンプ装置１５と連通している。そして、４５度ずつ回転させることによって、４つのポジションをとることができる。第１のポジションはポートＰ５とポートＰ１、およびポートＰ２とポートＰ３とが連通する。第２のポジションは、ポートＰ５とポートＰ２、およびポートＰ３とポートＰ４とが連通する。第３のポジションは、図中で実線で示されたもので、ポートＰ５とポートＰ３のみが連通する。第４のポジションは、ポートＰ５とポートＰ４のみが連通する。
【００２５】
洗浄液はその用途により例えば２種類が用意され、洗浄液Ａが洗浄液容器２０に、洗浄液Ｂが洗浄液容器２１に保持され、脱気装置２４，２５を介し、三方バルブ１８で洗浄液Ａと洗浄液Ｂのどちらかが洗浄ポンプ装置１５で吸引され、シリンジバルブ１６，バッファチューブ１３からニードル２へ送られる。プランジャ洗浄流路１７とポンプ装置７とを連通することで、ポンプ装置７のプランジャ表面に析出する移動相内に含まれた塩を洗浄することができる。
【００２６】
シリンジバルブ１６が、ポートＰ１とポートＰ５、およびポートＰ２とポートＰ３が連通しているポジションにあるとき、ニードル２はバッファチューブ１３を介して、試料を計量するシリンジ１１に接続され、シリンジ１１が上下に操作されることによって、ニードル２からシリンジ１１までの配管内の液体の吸引と吐出を行う。
【００２７】
図２は、液体クロマトグラフ装置のバルブ等の動作する機構を制御する動作制御部２０１の制御対象を示す機能図である。動作制御部２０１は、図示しないメモリに予め保持された制御プログラムを実行するプロセッサを有し、ニードル移動機構２０２，シリンジ動作機構２０３，洗浄ユニット動作機構２０４，シリンジバルブ動作機構２０５，三方バルブ動作機構２０６，インジェクションバルブ動作機構２０７に動作指令を送信する。
【００２８】
シリンジ１１は、シリンジ動作機構２０３により、その移動及び吸引吐出動作が制御される。洗浄ユニットは、洗浄ユニット動作機構２０４により動作される。シリンジバルブ１６は、シリンジバルブ動作機構２０５により動作される。三方バルブ１８は、三方バルブ動作機構２０６により動作される。インジェクションバルブ８は、インジェクションバルブ動作機構２０７により動作される。
【００２９】
次に、試料注入工程を説明する。本実施例におけるループインジェクション方式は、ニードル２から吸引した試料を全量、インジェクションバルブ８の試料貯留ループ５に送り込み、試料を分離するカラム６に到達させるため、全量注入方式とも呼ばれる。ここで、次のような用語の取り決めを行う。
【００３０】
ｖｉ：インジェクションボリューム、移動相流路への正味の試料導入量である。ｖｆ：フィードボリューム。ｖｄ：デッドボリューム、試料注入口からインジェクションバルブまで。ｖａ：エアボリューム、試料前後の空気層の容積である。ここで、ｖａを試料前後に挟むか否かの設定は、自動試料導入装置として選択することが可能である。
【００３１】
前出の図１は、自動試料導入装置が初期化され、アイドル状態である流路を示している。試料が注入されていない移動相が、ポンプ装置７からインジェクションバルブ８の試料貯留ループ５を介して、カラム６へと流れている。一方、洗浄液Ａを保持する洗浄液容器２０が、三方バルブ１８，洗浄ポンプ装置１５，シリンジバルブ１６のポートＰ５に連通するポートＰ３を介してシリンジ１１に接続されることで、シリンジ１１内が洗浄液Ａで洗浄されている。また、ニードル２は、洗浄槽１０の上方に位置し、ニードル２から滴下する液を洗浄槽１０で受けるようにしている。
【００３２】
図３は、図１と同じく液体クロマトグラフ装置の概略構成図であり、洗浄液容器２１に保持された洗浄液Ｂによりバッファチューブ１３とニードル２の内部が置換されて洗浄される状態を示している。ニードル２を試料注入口３に移動させ、インジェクションバルブ８のポートＰ４に連通させる。また、シリンジバルブ１６を、図１の状態に対して時計回りに４５度回転させて、ポートＰ５とポートＰ２とを連通させるとともに、ポートＰ３とポートＰ４とを連通させるポジションに切り替える。さらに、三方バルブ１８を、洗浄液Ｂを保持する洗浄液容器２１に切り替える。そして、洗浄ポンプ装置１５により洗浄液Ｂをシリンジバルブ１６，バッファチューブ１３，ニードル２，インジェクションバルブ８へ送液し、インジェクションバルブ８のポートＰ４に連通するポートＰ５内も洗浄され、ドレイン２２から洗浄液Ｂが排出される。
【００３３】
図４は、図１と同じく液体クロマトグラフ装置の概略構成図であり、ニードル２の外側が洗浄槽１０内の洗浄液Ａで洗浄される状態を示している。インジェクションバルブ８のポートの位置は変えず、シリンジバルブ１６を、図３の状態に対して時計回りに４５度回転させて、ポートＰ５とポートＰ１とを連通させるとともに、ポートＰ２とポートＰ３とを連通させるポジションに切り替える。洗浄ポンプ装置１５により洗浄液容器２０内の洗浄液Ａをシリンジバルブ１６を介して洗浄槽１０へ送り、ニードル２を洗浄槽１０内の洗浄液Ａに浸漬し、シリンジ１１で吸引してシリンジバルブ１６やニードル２を含む配管内を洗浄液Ａで満たす。吸引する量は、ｖｆ＋ｖｄ、すなわちフィードボリュームとデッドボリュームを合せた量である。また、ニードル２を洗浄槽１０へ浸漬することで、ニードル２の外側が洗浄される。
【００３４】
図５は、図１と同じく液体クロマトグラフ装置の概略構成図であり、試料を吸引する工程を示している。図５に示すように、シリンジバルブ１６とインジェクションバルブ８のポートの位置は変えずに、ニードル２を洗浄槽１０から試料保持容器１へ移動させるが、その移動の最中に、シリンジ１１により空気を吸引させる。その吸引量は、エアボリュームｖａの半分である。次に、ニードル２を試料保持容器１へ移動させてシリンジ１１により試料を吸引する。その吸引量は、インジェクションボリュームｖｉである。
【００３５】
図６は、図１と同じく液体クロマトグラフ装置の概略構成図であり、試料吸引後にニードル２の外側を洗浄液Ａで洗浄する状態を示している。図６に示すように、シリンジバルブ１６とインジェクションバルブ８のポートの位置は変えずに、ニードル２を試料保持容器１から洗浄槽１０へ移動させるが、その移動中に、シリンジ１１は、エアボリュームｖａの半分だけ空気を吸引する。ニードル２を洗浄槽１０に移動後、洗浄ポンプ装置１５により洗浄液Ａを洗浄槽１０へ送液し、ニードル２の外側を洗浄する。洗浄槽１０でオーバフローした洗浄液Ａはドレイン２３から排出される。
【００３６】
図７は、図１と同じく液体クロマトグラフ装置の概略構成図であり、ニードル２をインジェクションバルブ８の試料注入口３へ移動させた状態を示している。図７に示すように、シリンジバルブ１６とインジェクションバルブ８のポートの位置は変えずに、ニードル２をインジェクションバルブ８の試料注入口３へ移動させ、ポートＰ４からインジェクションバルブ８へ試料を注入する準備をする。
【００３７】
図８は、図１と同じく液体クロマトグラフ装置の概略構成図であり、試料貯留ループ５内の圧力抜きを行う状態を示している。試料貯留ループ５内は、図７までに示す状態では、ポンプ装置７に接続されて移動相流路となっているので、その圧力は大気圧よりも高くなっている。図８に示すように、シリンジバルブ１６のポートの位置は変えず、インジェクションバルブ８を反時計回りに６０度回転させて、インジェクションバルブ８の試料貯留ループ５をポンプ装置７の移動相流路から切り離し、高圧下にある試料貯留ループ５を移動相流路から切り離されることで、試料貯留ループ５内の圧力がドレイン２２から大気圧に開放される。
【００３８】
図９は、図１と同じく液体クロマトグラフ装置の概略構成図であり、ニードル２に吸引された試料をインジェクションバルブ８へ送る工程を示している。図９に示すように、シリンジバルブ１６とインジェクションバルブ８のポートの位置は変えずに、シリンジ１１内の洗浄液Ａと空気を押し出すことで、ニードル２の内部の試料がインジェクションバルブ８のポートＰ４からインジェクションバルブ８の内部の試料貯留ループ５へ送られる。シリンジ１１で押し出す量は、フィードボリュームとインジェクションボリュームとデッドボリュームとエアボリュームとを合せた量ｖｆ＋ｖｉ＋ｖｄ＋ｖａである。そして、図５の工程で吸引したボリュームｖｉの試料が送られた後に、図４の工程で吸引したボリュームｖｆの洗浄液Ａがインジェクションバルブ８へ送られるので、試料貯留ループ５内を試料の全量で満たすことができる。
【００３９】
図１０は、図１と同じく液体クロマトグラフ装置の概略構成図であり、試料貯留ループ５に保持された試料を移動相流路へ導入する工程を示している。図１０に示すように、シリンジバルブ１６のポートの位置は変えずに、インジェクションバルブ８を時計回りに６０度回転させ、試料貯留ループ５のポートＰ３を、カラム６に接続しているポートＰ２と連通させ、試料貯留ループ５のポートＰ６を、ポンプ装置７に接続しているポートＰ１と連通させ、ポンプ装置７により移動相を試料貯留ループ５へ流し、試料とともにカラム６へ送液する。一方、次の工程の準備のため、シリンジ１１を上死点まで移動させて、ニードル２内の洗浄液Ａと試料の残りが混合した液を試料注入口３からインジェクションバルブ８のポートＰ４，ポートＰ５からドレイン２２へ排出する。
【００４０】
図１１は、図１と同じく液体クロマトグラフ装置の概略構成図であり、ニードル２内を洗浄液Ａで洗浄する工程を示している。図１１に示すように、インジェクションバルブ８のポートの位置は変えずに、シリンジバルブ１６を反時計回りに４５度回転させ、ポートＰ５とポートＰ２、およびポートＰ３とポートＰ４が連通するポジションに切り替える。洗浄ポンプ装置１５により洗浄液容器２０に保持された洗浄液Ａをシリンジバルブ１６を経由してニードル２へ送り、ニードル２内を洗浄液Ａで洗浄する。洗浄液Ａはドレイン２２から排出される。
【００４１】
図１１に示したニードル２の洗浄の終了後、シリンジバルブ１６を反時計回りに４５度回転させ、シリンジバルブ１６のポートＰ５とポートＰ３を連通させて、図１に示したアイドル状態へ移行する。また、ニードル２を洗浄槽１０の上方へ移動させる。
【００４２】
図１２は、図１と同じく液体クロマトグラフ装置の概略構成図であり、ポンプ装置７のプランジャの洗浄を予め設定しておいたときに、図１０に示したニードル２の洗浄の後に実行される工程である。シリンジバルブ１６を反時計回りに９０度回転させ、ポートＰ５とポートＰ４とを連通させるポジションに切り替える。洗浄液Ａでなく、洗浄液Ｂでプランジャを洗浄する場合は、三方バルブ１８を切り替えて洗浄液容器２１に接続させ、洗浄液Ｂを洗浄ポンプ装置１５で吸引してプランジャ洗浄流路１７から図示しないポンプ装置７のプランジャへ送液する。洗浄時間は予め設定されており、終了したらシリンジバルブ１６を時計回りに４５度回転させ、図１に示すアイドル状態へ移行させる。
【００４３】
図１３，図１４はクロマトグラムの一例を示すグラフである。図１３（ａ）は、従来の装置構成による結果、図１３（ｂ）は本発明の装置構成による結果である。分析条件は、試料が６０ppmメチルパラベン、試料溶解液がメタノール、移動相が６０％メタノール水溶液、洗浄液Ａがメタノール、洗浄液Ｂが６０％メタノール水溶液、移動相の流量が１ミリリットル／分、カラムがＯＤＳで寸法４.６mmＩＤ×１５０mmＬ，粒径５μｍ、カラム温度が４０℃、吸光度検出波長が２６５ｎｍ、注入量が１０マイクロリットルである。図１３（ａ）は、図３に示す工程を実施しなかった場合のクロマトグラム、図３（ｂ）は図３の工程を実施した場合のクロマトグラムであり、図１３（ａ）に示すクロマトグラムには、目的成分であるメチルパラベンのピークの前に、移動相６０％メタノール水溶液と洗浄液Ａメタノールとの吸光度差によって生じた、洗浄液Ａメタノール起因によるゴーストピークが検出されている。これに対して、図１３（ｂ）では、図３に示した工程で、バッファチューブ１３とニードル２を含む配管内部を、洗浄液Ｂの６０％メタノール水溶液にて置換したことにより、図１３（ｂ）に示すクロマトグラムでのゴーストピークを完全に無くすことができた。
【００４４】
図１４（ａ）は、従来の装置構成による結果、図１４（ｂ）は本発明の装置構成による結果である。分析条件は、試料が６０ppmメチルパラベン、試料溶解液が６０％メタノール水溶液、移動相が６０％メタノール水溶液、洗浄液Ａが６０％メタノール水溶液、洗浄液Ｂが蒸留水、移動相の流量が１ミリリットル／分、カラムがＯＤＳで寸法が４.６mmＩＤ×１５０mmＬ，粒径５μｍ、カラム温度が４０℃、吸光度検出波長が２６５ｎｍ、注入量が１０マイクロリットルである。図１４（ａ）は、図３に示す工程を実施しなかった場合のクロマトグラム、図１４（ｂ）は、図３に示す工程を実施した場合のクロマトグラムであり、図１４（ａ）のクロマトグラムでは、目的成分であるメチルパラベンの試料溶解液が、洗浄液Ａ６０％メタノール水溶液に溶解し易いために、試料導入過程において希釈化され、分析流路内で広いバンド幅を有したままカラムへと到達された結果、検出器で検出したメチルパラベンのピーク幅が広がってしまっている。また、メチルパラベンのピーク高さも減少してしまっている。これに対し、図３に示した工程を実施した図１４（ｂ）のクロマトグラムでは、バッファチューブ１３とニードル２を含む配管内部を、洗浄液Ｂ蒸留水にて置換したので、メチルパラベンのピーク幅が狭くなり、且つ、ピーク高さも約１７％増加する結果となっており、液体クロマトグラフの高感度化を図ることができた。
【００４５】
以上のように、ループインジェクション方式において、試料を全量無駄なくカラムに導入したい場合、カラムに導入する試料を試料貯留ループ内に一次的に貯留する過程において、実際の試料溶解液の他に洗浄液も同時に試料貯留ループ内に貯留されるが、本発明の実施例によれば、洗浄液の貯留量を少なくすることができるので、クロマトグラム上のゴーストピークを無くし、ピーク幅の広がりを防止することができ、クロマトグラムの分離度を悪化させることなく、あるいは分離度を向上させて高感度化をはかることができる。
【００４６】
以上述べたように、本発明によれば、高感度で、分析時間が長くなることを防止できる液体クロマトグラフ及び液体クロマトグラフ用試料導入装置を実現することができる。
【符号の説明】
【００４７】
１ 試料保持容器
２ ニードル
３ 試料注入口
５ 試料貯留ループ
６ カラム
７ ポンプ装置
８ インジェクションバルブ
１０ 洗浄槽
１１ シリンジ
１３ バッファチューブ
１４ サンプルラック
１５ 洗浄ポンプ装置
１６ シリンジバルブ
１７ プランジャ洗浄流路
１８ 三方バルブ
２０，２１ 洗浄液容器
２２，２３ ドレイン
２４，２５ 脱気装置
２０１ 動作制御部
２０２ ニードル移動機構
２０３ シリンジ動作機構
２０４ 洗浄ユニット動作機構
２０５ シリンジバルブ動作機構
２０６ 三方バルブ動作機構
２０７ インジェクションバルブ動作機構
【特許請求の範囲】
【請求項１】
試料貯留ループを有し、該試料貯留ループを移動相の流路に接続するか切り離すかを切り替える第１の流路切替手段と、
試料を吸引し吐出するニードルと、
前記ニードルへの前記試料の吸引と吐出とを該試料を計量して行う計量手段と、
洗浄液を送液する洗浄液送液手段と、
前記洗浄液は少なくとも二種であり、該洗浄液を切り替える第２の流路切替手段と、
前記ニードルと前記計量手段との接続、および前記ニードルと前記洗浄液送液手段との接続を切り替える第３の流路切替手段と、
前記第１の流路切替手段、前記計量手段、前記洗浄液送液手段、前記第２の流路切替手段、前記第３の流路切替手段の動作を制御する制御手段とを備えることを特徴とする液体クロマトグラフ。
【請求項２】
請求項１の記載において、
前記第１の流路切替手段は前記ニードルに接続する試料注入口を有し、前記試料貯留ループに前記試料の全量が注入されるとともに前記試料貯留ループから前記試料注入口までの流路に前記洗浄液が注入されることを特徴とする液体クロマトグラフ。
【請求項３】
請求項２の記載において、前記第１の流路切替手段の前記試料貯留ループから前記試料注入口までの流路に注入される前記洗浄液とは異なる洗浄液で前記ニードルを洗浄することを特徴とする液体クロマトグラフ。
【請求項４】
請求項１の記載において、前記移動相と同じ成分の洗浄液で前記ニードルを洗浄することを特徴とする液体クロマトグラフ。
【請求項５】
請求項１の記載において、前記移動相と異なる成分の洗浄液で前記ニードルを洗浄することを特徴とする液体クロマトグラフ。
【請求項６】
移動相流路に注入された試料を分離して成分を検出する液体クロマトグラフに用いられる液体クロマトグラフ用試料導入装置において、
試料貯留ループを有し、該試料貯留ループを前記移動相流路に接続するか切り離すかを切り替える第１の流路切替手段と、
前記試料を吸引し吐出するニードルと、
前記ニードルへの前記試料の吸引と吐出とを前記試料を計量して行う計量手段と、
洗浄液を送液する洗浄液送液手段と、
前記洗浄液は少なくとも二種であり、該洗浄液を切り替える第２の流路切替手段と、
前記ニードルと前記計量手段との接続と、前記ニードルと前記洗浄液送液手段との接続とを切り替える第３の流路切替手段と、
前記第１の流路切替手段、前記計量手段、前記洗浄液送液手段、前記第２の流路切替手段、および前記第３の流路切替手段の動作を制御する制御手段と
を備えたことを特徴とする液体クロマトグラフ用試料導入装置。
【請求項７】
請求項６の記載において、
前記第１の流路切替手段は試料注入ポートを有し、前記試料貯留ループを前記移動相流路に接続するか前記試料注入ポートに接続するかを切り替えることを特徴とする液体クロマトグラフ用試料導入装置。
【請求項８】
請求項６の記載において、
前記試料貯留ループに接続され、該試料貯留ループ内に貯留された試料を該試料貯留ループから排出させるポンプ手段を備えることを特徴とする液体クロマトグラフ用試料導入装置。
【請求項９】
移動相の流路に注入された試料を分離して成分を検出する液体クロマトグラフに用いられる液体クロマトグラフ用試料導入装置の洗浄方法において、
洗浄液は第１の洗浄液と第２の洗浄液が切り替えられるものであって、
試料容器から前記試料を吸引し吐出するニードルに前記第１の洗浄液を送液して該ニードルの内側を洗浄する工程と、
前記ニードルを洗浄槽に浸漬して該ニードルの外側を洗浄する工程と、
前記試料を計量しながら前記ニードル内に該試料を吸引する工程と、
前記ニードル内に吸引した前記試料を第１の流路切替手段の試料貯留ループに供給する工程と、
前記試料貯留ループに貯留された前記試料を前記移動相の流路に供給する工程と、
前記ニードルの内側を前記第２の洗浄液で洗浄する工程と
を備えることを特徴とする液体クロマトグラフ用試料導入装置の洗浄方法。
【請求項１】
試料貯留ループを有し、該試料貯留ループを移動相の流路に接続するか切り離すかを切り替える第１の流路切替手段と、
試料を吸引し吐出するニードルと、
前記ニードルへの前記試料の吸引と吐出とを該試料を計量して行う計量手段と、
洗浄液を送液する洗浄液送液手段と、
前記洗浄液は少なくとも二種であり、該洗浄液を切り替える第２の流路切替手段と、
前記ニードルと前記計量手段との接続、および前記ニードルと前記洗浄液送液手段との接続を切り替える第３の流路切替手段と、
前記第１の流路切替手段、前記計量手段、前記洗浄液送液手段、前記第２の流路切替手段、前記第３の流路切替手段の動作を制御する制御手段とを備えることを特徴とする液体クロマトグラフ。
【請求項２】
請求項１の記載において、
前記第１の流路切替手段は前記ニードルに接続する試料注入口を有し、前記試料貯留ループに前記試料の全量が注入されるとともに前記試料貯留ループから前記試料注入口までの流路に前記洗浄液が注入されることを特徴とする液体クロマトグラフ。
【請求項３】
請求項２の記載において、前記第１の流路切替手段の前記試料貯留ループから前記試料注入口までの流路に注入される前記洗浄液とは異なる洗浄液で前記ニードルを洗浄することを特徴とする液体クロマトグラフ。
【請求項４】
請求項１の記載において、前記移動相と同じ成分の洗浄液で前記ニードルを洗浄することを特徴とする液体クロマトグラフ。
【請求項５】
請求項１の記載において、前記移動相と異なる成分の洗浄液で前記ニードルを洗浄することを特徴とする液体クロマトグラフ。
【請求項６】
移動相流路に注入された試料を分離して成分を検出する液体クロマトグラフに用いられる液体クロマトグラフ用試料導入装置において、
試料貯留ループを有し、該試料貯留ループを前記移動相流路に接続するか切り離すかを切り替える第１の流路切替手段と、
前記試料を吸引し吐出するニードルと、
前記ニードルへの前記試料の吸引と吐出とを前記試料を計量して行う計量手段と、
洗浄液を送液する洗浄液送液手段と、
前記洗浄液は少なくとも二種であり、該洗浄液を切り替える第２の流路切替手段と、
前記ニードルと前記計量手段との接続と、前記ニードルと前記洗浄液送液手段との接続とを切り替える第３の流路切替手段と、
前記第１の流路切替手段、前記計量手段、前記洗浄液送液手段、前記第２の流路切替手段、および前記第３の流路切替手段の動作を制御する制御手段と
を備えたことを特徴とする液体クロマトグラフ用試料導入装置。
【請求項７】
請求項６の記載において、
前記第１の流路切替手段は試料注入ポートを有し、前記試料貯留ループを前記移動相流路に接続するか前記試料注入ポートに接続するかを切り替えることを特徴とする液体クロマトグラフ用試料導入装置。
【請求項８】
請求項６の記載において、
前記試料貯留ループに接続され、該試料貯留ループ内に貯留された試料を該試料貯留ループから排出させるポンプ手段を備えることを特徴とする液体クロマトグラフ用試料導入装置。
【請求項９】
移動相の流路に注入された試料を分離して成分を検出する液体クロマトグラフに用いられる液体クロマトグラフ用試料導入装置の洗浄方法において、
洗浄液は第１の洗浄液と第２の洗浄液が切り替えられるものであって、
試料容器から前記試料を吸引し吐出するニードルに前記第１の洗浄液を送液して該ニードルの内側を洗浄する工程と、
前記ニードルを洗浄槽に浸漬して該ニードルの外側を洗浄する工程と、
前記試料を計量しながら前記ニードル内に該試料を吸引する工程と、
前記ニードル内に吸引した前記試料を第１の流路切替手段の試料貯留ループに供給する工程と、
前記試料貯留ループに貯留された前記試料を前記移動相の流路に供給する工程と、
前記ニードルの内側を前記第２の洗浄液で洗浄する工程と
を備えることを特徴とする液体クロマトグラフ用試料導入装置の洗浄方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【公開番号】特開２０１２−１１７９４５（Ｐ２０１２−１１７９４５Ａ）
【公開日】平成２４年６月２１日（２０１２．６．２１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２６８９２０（Ｐ２０１０−２６８９２０）
【出願日】平成２２年１２月２日（２０１０．１２．２）
【出願人】（５０１３８７８３９）株式会社日立ハイテクノロジーズ (4,325)
【公開日】平成２４年６月２１日（２０１２．６．２１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１２月２日（２０１０．１２．２）
【出願人】（５０１３８７８３９）株式会社日立ハイテクノロジーズ (4,325)
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