超臨界流体クロマトグラフィー装置及びその密度調整方法
【課題】カラムにおける移動相の密度が調整され、試料成分の溶出力に著しく優れた超臨界流体クロマトグラフィー装置及びその方法を提供する。
【解決手段】本発明にかかる超臨界流体クロマトグラフィー装置は、移動相を流通する入口及び出口を有し、充填剤が充填された１つ以上のカラムからなる成分分離手段と、前記成分分離手段の入口と出口との間に負の温度勾配を与える温度調節手段と、
を備え、前記温度調節手段によって前記成分分離手段内における超臨界流体及び試料の密度が調整されることを特徴とする。
【解決手段】本発明にかかる超臨界流体クロマトグラフィー装置は、移動相を流通する入口及び出口を有し、充填剤が充填された１つ以上のカラムからなる成分分離手段と、前記成分分離手段の入口と出口との間に負の温度勾配を与える温度調節手段と、
を備え、前記温度調節手段によって前記成分分離手段内における超臨界流体及び試料の密度が調整されることを特徴とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、超臨界流体クロマトグラフィー装置、特にその密度調整による成分分離性能の改善に関する。
【背景技術】
【０００２】
超臨界流体クロマトグラフィー（Supercritical fluid Chromatography；SFC）は、臨界点以上の温度・圧力の流体（超臨界流体）を移動相としたクロマトグラフィーであり、温度・圧力・補助溶媒添加量によって溶出力を制御できる特徴がある。
特に、超臨界二酸化炭素を用いた場合では、流体の粘性が低いため流速を上げて短時間で分析することが可能であり、有機溶媒使用量が少ないなどの特徴がある。このため、環境負荷の小さい分析手法として使用されている。
【０００３】
一方、液体を移動相とする高速液体クロマトグラフィー（HPLC）では、分析時間の短縮化、省溶媒化が求められ、２μｍ以下の微小粒子充填カラムを使用した超高速液体クロマトグラフィー（Ultra High Performance Liquid Chromatography；UHPLC）が注目されている。UHPLCは、高い線速度領域で、高分離効率を維持したまま、高感度、短時間測定が可能であり、従来の５μｍ粒子充填カラムを用いたHPLCと比較して約１／５〜１／１０程度の短時間で分離することが可能である。
【０００４】
微小粒子充填カラムを使用した場合、UHPLCでは移動相に液体を用いているため、移動相の流速を高くすると比例してカラムにかかる圧力が非常に高くなる。
この点において、移動相に液化炭酸と少量の有機溶媒を用いるSFCにおいては、カラムにかかる圧力はUHPLCに比べて低くなる。また、超臨界流体の状態では拡散係数が液体よりも高く、粘度も低くなるため、UHPLCに比べて線流速を早くすることができ、これにより高分離を維持したまま、更なる高速分析が可能になる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、超臨界流体を移動相とするSFCの場合、液体を移動相とするUHPLCに比べ、移動相のわずかな圧力変化によって密度が大きく変化してしまうという問題があった。SFCカラムにおけるこのような移動相の密度変化は、超臨界流体の溶出能力に大きく影響し、安定した測定を妨げる。
特に、微粒子充填カラムを用いたSFCにおいて、従来のようにカラム全体で温調した条件では、カラムの入口と出口に密度変化が生じ、期待したカラム性能を得ることができなかった。つまり、カラム内における移動相の圧力変化に伴って移動相の密度も変化し、その結果溶出力が連続的に変化してしまう。例えば、カラム内の圧力が「出口側よりも入口側で高い」状態では、密度も「出口側よりも入口側で高い」状態となり、したがって溶出力も「出口側よりも入口側で高い」状態となる。この溶出力の変化が、カラム内での成分の移動及び分離に悪影響を及ぼしていると考えられた。
本発明は上記の問題に鑑みなされたものであり、カラムにおける移動相の密度が調整され、試料成分の溶出力に著しく優れた超臨界流体クロマトグラフィー装置及びその方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記課題を解決するために本発明者等が鋭意検討を行った結果、試料成分を分離する充填剤が充填された管（カラム）の入口側が出口側よりも高温となるように温度勾配を与えることにより、入口側と出口側の密度変化が解消ないし緩和されることを見出した。そして、この密度変化の解消ないし緩和により、超臨界流体及びモディファイア等からなる移動相の溶出力が向上し、超臨界流体クロマトグラフィーにおけるピークの拡がりが減少する、ないしはピーク形状が改善されることを見出し、本発明を完成するに至った。
【０００７】
すなわち、本発明にかかる超臨界流体クロマトグラフィー装置は、移動相を流通する入口及び出口を有し、充填剤が充填された１つ以上のカラムからなる成分分離手段と、前記成分分離手段の入口と出口との間に負の温度勾配を与える温度調節手段と、
を備え、前記温度調節手段によって前記成分分離手段内における超臨界流体及び試料の密度が調整されることを特徴とする。
また、前記装置において、前記温度調節手段が、前記成分分離手段の入口に接続し、該手段へ超臨界流体及び試料を導入する流路に設置されたヒートコイルと、前記ヒートコイルを含む流路を加熱するオーブンと、を含むことが好適である。
【０００８】
また、前記装置において、前記温度調節手段が、前記成分分離手段の入口側に設置されたヒーターユニットを含むことが好適である。
また、前記装置において、さらに、前記成分分離手段の出口側に設置されたヒーターユニットを含むことが好適である。
また、前記装置において、前記成分分離手段が２つ以上のカラムから構成され、且つ、前記温度調節手段が、各カラムを加熱するオーブンを含むものであることが好適である。
【０００９】
さらに、本発明にかかる超臨界流体クロマトグラフィーにおける密度調整方法は、充填剤が充填された管からなる成分分離手段の入口から出口へ向けて移動相を流通させる工程を含む超臨界流体クロマトグラフィーにおいて、前記工程中に前記成分分離手段の入口と出口との間に負の温度勾配を与えることにより、前記成分分離手段内における移動相の密度を調整することを特徴とする。
また、前記方法において、前記成分分離手段の入口と出口との間の負の温度勾配による温度差が、５〜５０℃であることが好適である。
【発明の効果】
【００１０】
本発明にかかる超臨界流体クロマトグラフィー装置及び該装置における密度調整方法により、カラムを流通する移動相の、カラム入口とカラム出口との間における密度の差を緩和ないし解消することができる。この密度調整によって、カラム内における試料成分の溶出力を著しく向上ないし安定化し、延いては超臨界流体クロマトグラフィーの成分分離及び測定精度を格段に上げることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】カラム導入前の移動相の加熱によってカラムの温調を行なう本発明にかかる超臨界流体クロマトグラフィー装置の構成システムである。
【図２】カラム導入前の移動相の加熱と、カラムの直接的な加熱とによってカラムの温調を行なう本発明にかかる超臨界流体クロマトグラフィー装置の構成システムである。
【図３】カラム導入前の移動相の加熱と、カラムの直接的な加熱とによってカラムの温調を行なう本発明にかかる超臨界流体クロマトグラフィー装置の構成システムである。
【図４】複数のカラムをそれぞれ異なる温度で加熱することにより、成分分離手段全体に温度勾配を付与する本発明にかかる超臨界流体クロマトグラフィー装置の構成システムである。
【図５】二酸化炭素／メタノールのポンプ流量を、２．０／０．２ｍＬ／ｍｉｎとして行った実施例１及び比較例１のクロマトグラムである。
【図６】二酸化炭素／メタノールのポンプ流量を、０．６／０．０６ｍＬ／ｍｉｎとして行った実施例２及び比較例２のクロマトグラムである。
【図７】実施例及び比較例に関し、ｍ−ニトロアニリンのピーク（ピーク２）についてプロットしたＨ−ｕ曲線である。
【図８】実施例及び比較例に関し、カフェインのピーク（ピーク３）についてプロットしたＨ−ｕ曲線である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明について詳細に説明する。
本発明にかかる超臨界流体クロマトグラフィー装置は、成分分離手段内に負の温度勾配が生じるように温度調節手段が設置された構成を有する。
本願において成分分離手段とは、超臨界流体クロマトグラフィーにおける移動相が流通する入口及び出口を両端に有しているカラムを示す。前記カラムとしては、キャピラリーカラム及び充填カラムといったクロマトグラフィー用カラムの使用が好ましく、そのカラム長さや内径は測定試料や測定条件によって適宜設定することが可能である。前記カラムは、クロマトグラフィー測定に用いられる充填剤を管内に充填し、成分分離手段として一般のクロマトグラフィー用カラムと同様に接続して本発明にかかる装置に設置することができる。超臨界流体クロマトグラフィー装置に設置された前記成分分離手段は、入口から導入される移動相を出口に向けて流通し、使用する充填剤の特性にしたがって、移動相に溶解した試料を成分ごとに分離する。
成分分離手段は、単独のカラム、または２本以上のカラムが連結された構成体のいずれの形態としてもよい。例えば、成分分離手段としてクロマトグラフィー用カラムを用いる場合、図１〜図３に示すように１本のカラムを成分分離手段としてもよく、図４のように２本のカラムを適当な流路等を用いて接続させたものを、全体として成分分離手段としてもよい。
【００１３】
本発明において、負の温度勾配とは、成分分離手段の入口側が出口側よりも高い温度となるような温度勾配のことをいう。
入口と出口は、例えば、成分分離手段が単独のカラムである場合は、そのカラムの入口と出口が成分分離手段の入口及び出口を示す。つまり、この場合、同一カラム内において、出口側よりも入口側が高くなるような温度勾配をつけるということになる。
一方、成分分離手段が２本以上カラムを連結した構成体である場合は、測定時に移動相が初めに流入するカラムの入口が成分分離手段の入口となり、移動相が最後に流出するカラムの出口が成分分離手段の出口となる。このような構成では、同一のカラム内に温度勾配を与えることは勿論、カラム単位で温度を変えることで手段全体に勾配を設けることも可能となる。例えば、入口側のカラム全体の温度を６０℃とし、出口側のカラム全体を４０℃とした場合、それぞれのカラム内温度は一定であるが、カラム構成体からなる成分分離手段としては、出口側よりも入口側が高い温度勾配が与えられていることになる。
【００１４】
本発明において、成分分離手段に上記のような負の温度勾配を与えるための温度調節手段として、例えば、ペルチェ素子、リボンヒータ、ラバーヒータ及びアルミジャケットタイプのヒーター等から構成される汎用のヒーターユニットが挙げられる。また、カラム単位で温調する場合、カラムオーブンを利用することも可能である。
前記温度調節手段は、成分分離手段のカラム構成や、要求される温度勾配パターンによってヒーターの種類や設置個所等を適宜調整することができる。なお、温度調節手段の設置は、上記したカラムの温調が適切に行なわれるよう、使用する温度調整手段の構造及び特性に応じて行えばよい。
【００１５】
本発明にかかる超臨界流体クロマトグラフィー装置は、上記した成分分離手段及び温度調節手段を、一般の超臨界流体クロマトグラフィー装置に組込むことによって得ることができる。
以下に、このようにして得た本発明にかかる超臨界流体クロマトグラフィー装置の構成例をいくつか挙げるが、本発明はこれらに限定されない。
【００１６】
構成例１
カラム導入前の移動相の加熱によってカラムの温調を行なう構成システムを図１に示す。
図１において、液化二酸化炭素ボンベ１から、流路を通じて液化二酸化炭素送液ポンプ２へ送出された液化二酸化炭素は、該ポンプ及び全自動背圧調整弁１０により臨界圧力以上に加圧され、超臨界流体の状態となる。同時に、補助溶媒（モディファイア）である有機溶媒３もまた、モディファイア溶媒送液ポンプ４へ送出され、加圧されたのち先の超臨界流体と合流及び混合される。これらの移動相は、プレヒートコイル５において臨界温度以上の温度で加熱されたのち、インジェクタ６から導入された試料を溶解し、充填剤を詰めたカラム８に導入される。この工程は、オーブン７内で行なわれ、移動相はカラム８に導入される直前まで臨界温度以上の温度で加熱される。
このように、移動相は十分に加熱されてカラム８に導入されるため、該カラムの入口側は加熱された移動相に応じた温度となる。そして、その後移動相の温度はカラム８内を流通する間に徐々に降下し、移動相は導入（入口）の際よりも低温で流出（出口）することとなる。よって、結果的にカラム８の入口側と出口側には、流通する移動相の温度変化に応じた負の温度勾配が生じる。
移動相に溶解し、カラム８において分離された各試料成分は、カラム溶出後、検出器９に送られて検出される。検出器９としては、フーリエ変換赤外分光光度計（ＦＴＩＲ），紫外可視分光光度計（ＵＶ）などの光学的検出器、ＭＳ、ＣＡＤ、ＥＬＳＤなどのイオン化検出器などが適用可能であるが、特に、光学的検出器においてはセルが高耐圧仕様であって、高速化した測定に対応し得る機器を用いることが好適である。また、測定中の構成システム内の圧力は、全自動背圧調整弁１０によって移動相の臨界圧力以上に維持される。
つまり、本構成においては、カラム８が成分分離手段、プレヒートコイル５及びオーブン７が温度調節手段に相当する。
【００１７】
構成例２
カラム導入前の移動相の加熱と、カラムの直接的な加熱とによってカラムの温調を行なう構成システムを図２に示す。
図２において、移動相（二酸化炭素及び補助溶媒）及び試料をカラムへ導入し、分離後に各成分を検出器９において検出するに至る構成及びプロセスは前述の構成例１と同様である。
ただし、図２に示す本構成では、カラム８がオーブン７に収納されおり、試料の分離は加熱下にて行われる。さらに、カラム８の入口側にはヒーターユニット１１が設置されており、該カラムの入口側はオーブン内よりも高い温度で加熱された状態にある。
すなわち、プレヒートコイル５によって臨界温度以上に加熱された移動相は、試料導入後、（カラム８の入口をヒーターユニット１１で加熱することによって）加熱されてからカラムへ流入する。その後、前記移動相の温度は、カラム８内を流通する間にオーブン７の温度まで徐々に降下し、出口から流出する際には入口で加熱された温度よりも低温となる。よって、カラム８の入口側と出口側には、出口側よりも入口側が高い負の温度勾配が生じることになる。
つまり、本構成においては、カラム８が成分分離手段、プレヒートコイル５、オーブン７及びヒーターユニット１１が温度調節手段に相当する。
【００１８】
構成例３
カラム導入前の移動相の加熱と、カラムの直接的な加熱とによってカラムの温調を行なう別の構成システムを図３に示す。
図３において、移動相（二酸化炭素及び補助溶媒）及び試料をカラムへ導入し、分離後に各成分を検出器９において検出するに至る構成及びプロセスは前述の構成例１と同様である。
ただし、図３に示す本構成では、カラム８の入口側及び出口側にそれぞれヒーターユニット１１−１及び１１−２が設置され、それぞれ移動相の臨界温度以上であって、入口側が出口側よりも高温となるように設定されている。
すなわち、プレヒートコイル５によって臨界温度以上に加熱された移動相は、試料導入後、（カラム８の入口をヒーターユニット１１−１で加熱することによって）加熱されてからカラムへ流入する。その後、移動相はさらに出口のヒーターユニット１１−２によって前記ユニット１１−１よりも低温で加熱ないし冷却されてカラムより流出する。よって、カラム８の入口側と出口側には、出口側よりも入口側が高い負の温度勾配が生じることとなる。
つまり、本構成においては、カラム８が成分分離手段、プレヒートコイル５、ヒーターユニット１１−１及び１１−２が温度調節手段に相当する。
【００１９】
構成例４
複数のカラムをそれぞれ異なる温度で加熱することによって、成分分離手段全体に温度勾配を付与する構成システムを図４に示す。
図４において、移動相（二酸化炭素及び補助溶媒）及び試料をカラムへ導入し、分離後に各成分を検出器９において検出するに至る構成及びプロセスは前述の構成例１と同様である。
ただし、図４に示す本構成においては、第一のカラム８−１の下流に第二のカラム８−２が接続され、各カラムはそれぞれオーブン７−１及び７−２に収納される。また、前記オーブン７−１内には、第一のカラム８−１とともに、該カラム上流に位置するプレヒートコイル５及びインジェクタ６を含む構成が収納することができる。
前記オーブン７−１及び７−２の温度設定は、下流に設置された第二のカラムを収納するオーブン７−２よりも、上流の第一のカラムを収納するオーブン７−１の方を高温とする。
すなわち、本構成は、前述の構成例１〜３のように１つのカラム内に温度勾配を作るというより、複数のカラムを一つの構成体とみなし、該構成体内に温度勾配を設けるものである。つまり、例えば、図４においてオーブン７−１の設定温度を６０℃、オーブン７−２の設定温度を４０℃とすると、各カラム内に温度勾配は生じないが、カラム８−１及び８−２からなる構成体としては、移動相の出口側よりも入口側が高くなった温度勾配を有することになる。勿論、構成体として温度勾配が達成される限り、任意の温度調節手段を用いて各カラム内に温度勾配を設けることも可能である。
なお、図４において、オーブン７−１及び７−２が同じ温度設定である場合であっても、プレヒートコイル５の設定温度をオーブンの温度より高く設定することによって、前記構成体に温度勾配を与えることが可能である。このような場合、カラム７−１入口には、プレヒートコイル５に加熱されてオーブン設定温度よりも高温の移動相が流入するが、この移動相温度はカラム７−２出口に至る間にオーブン設定温度まで徐々に降下する。したがって、カラム８−１及び８−２の構成体には、全体として出口側よりも入口側の方が高い温度勾配が生じることとなる。
つまり、本構成においては、カラム８−１及び８−２が成分分離手段、プレヒートコイル５、オーブン７−１及び７−２が温度調節手段に相当する。
【００２０】
一般に、超臨界流体クロマトグラフィーは、移動相として使用される超臨界流体が溶解能力を有しているため、ガスクロマトグラフィーでは不可能な不揮発性物質を分離することができ、移動相の選択によって熱に不安定な物質を取り扱うこともできる。また、超臨界流体は液体に比べ粘度が低いため、液体クロマトグラフィーよりも分離の迅速性及びカラム効率に優れている。
このような超臨界流体クロマトグラフィーにおける移動相の溶解能力は、超臨界流体の特性上、移動相の密度に依存する。そのため、超臨界流体クロマトグラフィーでは、移動相の密度に影響を与える温度と圧力の制御が成分の溶出力を左右する重要な条件となる。つまり、温度と圧力の制御により密度を最適条件に調整することが、良好な分離・測定を可能にすると考えられる。
従来、超臨界流体クロマトグラフィーは、成分分離手段（カラム）をオーブン内に収納し、該手段全体を一定温度に加熱した条件下で行われてきた。このように一定温度に維持されたカラムで分離を行うと、カラムに詰められた充填剤粒子の径やカラムの長さなどによって流路抵抗が生じ、カラム内における移動相の圧力（カラム圧力）は出口側よりも入口側で高くなる傾向がある。さらに超臨界流体の場合、液体や気体と異なり、移動相の圧力変化に応じて大きな密度勾配が引き起こされるため、移動相の溶出能力は不安定なものとなる。これに対し、本発明にかかる装置及び方法は、上記構成例１〜４に示すように、前記カラム圧力の変化に応じた温度勾配を設けることによって、密度の変化を防ぎ、安定且つ精度の高い測定を可能とする。
特に、本発明においては、充填剤が充填された１つ以上のカラムからなる成分分離手段の入口と出口との間の温度差を、５〜５０℃とすることが好適である。前記温度差で入口から出口に負の温度勾配を設けることにより、成分分離手段における移動相の密度を十分に調整することができる。
以下、実施例によって本発明にかかる装置及び方法の測定効果を示す。
【実施例】
【００２１】
本発明にかかる超臨界流体クロマトグラフィー装置及び方法を用い、下記の条件及び方法で測定した下記各サンプルのクロマトグラムを得た。
＜試験方法＞
図３に示す装置において、液化二酸化炭素ボンベ１から送られた二酸化炭素を、送液ポンプ２において加圧送出し、有機溶媒３として用いたメタノールを、モディファイア溶媒送液ポンプ４において加圧送出した。装置内の圧力は、全自動背圧調製弁１０によって、二酸化炭素の臨界圧力を超える２０ＭＰａに制御した。
ポンプより送出された二酸化炭素とメタノールからなる移動相（二酸化炭素／メタノール（体積比）＝１／０．１）を、プレヒートコイル５において二酸化炭素の臨界温度を超える温度で加熱し、その後、インジェクタ６よりサンプルを注入して前記移動相へ溶解させた。サンプルは、トルエン、ｍ−ニトロアニリン、カフェインの混合物を用いた。
続いて、前記サンプルを溶解した移動相をカラム８（粒径１．８μｍシリカゲルカラム：２．１ｍｍＩ．Ｄ．×５０ｍｍＬ）に導入し、該カラムから溶出した各成分を、検出器９（ＵＶ検出器）において検出した。
カラム８に設置されたヒーターユニットは、カラム入口側（ヒーターユニット１１−１）を６０℃、出口側（ヒーターユニット１１−２）を４０℃に設定し、入口側−出口側の温度差が約２０℃となるように温度勾配を設けた。また、カラム到達前に十分温調されるよう、プレヒートコイル５の設定温度は８０℃とした。また、装置内の温度が必要以上に低下しないよう、プレヒートコイル５からカラムの入口までの配管を断熱し保温した。
【００２２】
上記試験において、二酸化炭素／メタノールのポンプ流量を２．０／０．２ｍＬ／ｍｉｎとした実施例１で得られたクロマトグラムを図５に、０．６／０．０６ｍＬ／ｍｉｎとした実施例２で得られたクロマトグラムを図６に示す。図５及び６中、ピーク１はトルエン、ピーク２はｍ−ニトロアニリン、ピーク３はカフェインのピークを表す。
また、本実施例のピーク２及びピーク３について、Ｖａｎ Ｄｅｅｍｔｅｒの式による理論段高Ｈ（μｍ）及び線流速ｕ（ｍｍ／ｓｅｃ）をプロットした。得られたＨ−ｕ曲線をそれぞれ図７及び図８（温度勾配あり）に示す。
【００２３】
また、比較試験として、図３のプレヒートコイル５の設定温度を４０℃とし、ヒーターユニット１１−１及び１１−２の設置に代えて、４０℃に設定したカラムオーブン内にカラムを収納し、カラム内を一定温度（４０℃）に維持した条件で上記試験を行った。
二酸化炭素／メタノールのポンプ流量を２．０／０．２ｍＬ／ｍｉｎとした比較例１で得られたクロマトグラムを図５に、０．６／０．０６ｍＬ／ｍｉｎとした比較例２で得られたクロマトグラムを図６に示す。実施例と同様、図中のピーク番号は、ピーク１がトルエン、ピーク２がｍ−ニトロアニリン、ピーク３がカフェインを示す。
また、本比較例のピーク２及びピーク３についてプロットしたＨ−ｕ曲線を、それぞれ図７及び８（温度勾配なし）に示す。
【００２４】
上記実施例１及び比較例１のピーク２及びピーク３について、理論段数、シンメトリー係数、ピーク幅（４σ）を下記表１に示す。
【表１】
【００２５】
上記実施例２及び比較例２のピーク２及びピーク３について、理論段数、シンメトリー係数、ピーク幅（４σ）を下記表２示す。
【表２】
【００２６】
図７及び８に示すとおり、理論段高Ｈは、４０℃一定に温調して測定した比較例に比べ、カラムに温度勾配を付けて測定した実施例の方が低かった。一般に理論段高Ｈの数値は小さいほどカラムの分離効率が良いと考えられる。したがって、前記結果から、温度勾配を設けた実施例のカラムの分離能は、温度勾配のない比較例のカラムよりも優れたものであることが明らかである。特に、ピーク２については、測定時の温度勾配条件による分離能の向上が著しかった。
また、図５及び６に示す結果から、カラムに温度勾配を与えることによりクロマトグラムのピーク形状が改善されることも明らかである。
【符号の説明】
【００２７】
１ 液化二酸化炭素ボンベ
２ 液化二酸化炭素送液ポンプ
３ 有機溶媒
４ モディファイア溶媒送液ポンプ
５ プレヒートコイル
６ インジェクタ
７ オーブン
８ カラム
９ 検出器
１０ 全自動背圧調整弁
１１ ヒーターユニット
【技術分野】
【０００１】
本発明は、超臨界流体クロマトグラフィー装置、特にその密度調整による成分分離性能の改善に関する。
【背景技術】
【０００２】
超臨界流体クロマトグラフィー（Supercritical fluid Chromatography；SFC）は、臨界点以上の温度・圧力の流体（超臨界流体）を移動相としたクロマトグラフィーであり、温度・圧力・補助溶媒添加量によって溶出力を制御できる特徴がある。
特に、超臨界二酸化炭素を用いた場合では、流体の粘性が低いため流速を上げて短時間で分析することが可能であり、有機溶媒使用量が少ないなどの特徴がある。このため、環境負荷の小さい分析手法として使用されている。
【０００３】
一方、液体を移動相とする高速液体クロマトグラフィー（HPLC）では、分析時間の短縮化、省溶媒化が求められ、２μｍ以下の微小粒子充填カラムを使用した超高速液体クロマトグラフィー（Ultra High Performance Liquid Chromatography；UHPLC）が注目されている。UHPLCは、高い線速度領域で、高分離効率を維持したまま、高感度、短時間測定が可能であり、従来の５μｍ粒子充填カラムを用いたHPLCと比較して約１／５〜１／１０程度の短時間で分離することが可能である。
【０００４】
微小粒子充填カラムを使用した場合、UHPLCでは移動相に液体を用いているため、移動相の流速を高くすると比例してカラムにかかる圧力が非常に高くなる。
この点において、移動相に液化炭酸と少量の有機溶媒を用いるSFCにおいては、カラムにかかる圧力はUHPLCに比べて低くなる。また、超臨界流体の状態では拡散係数が液体よりも高く、粘度も低くなるため、UHPLCに比べて線流速を早くすることができ、これにより高分離を維持したまま、更なる高速分析が可能になる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、超臨界流体を移動相とするSFCの場合、液体を移動相とするUHPLCに比べ、移動相のわずかな圧力変化によって密度が大きく変化してしまうという問題があった。SFCカラムにおけるこのような移動相の密度変化は、超臨界流体の溶出能力に大きく影響し、安定した測定を妨げる。
特に、微粒子充填カラムを用いたSFCにおいて、従来のようにカラム全体で温調した条件では、カラムの入口と出口に密度変化が生じ、期待したカラム性能を得ることができなかった。つまり、カラム内における移動相の圧力変化に伴って移動相の密度も変化し、その結果溶出力が連続的に変化してしまう。例えば、カラム内の圧力が「出口側よりも入口側で高い」状態では、密度も「出口側よりも入口側で高い」状態となり、したがって溶出力も「出口側よりも入口側で高い」状態となる。この溶出力の変化が、カラム内での成分の移動及び分離に悪影響を及ぼしていると考えられた。
本発明は上記の問題に鑑みなされたものであり、カラムにおける移動相の密度が調整され、試料成分の溶出力に著しく優れた超臨界流体クロマトグラフィー装置及びその方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記課題を解決するために本発明者等が鋭意検討を行った結果、試料成分を分離する充填剤が充填された管（カラム）の入口側が出口側よりも高温となるように温度勾配を与えることにより、入口側と出口側の密度変化が解消ないし緩和されることを見出した。そして、この密度変化の解消ないし緩和により、超臨界流体及びモディファイア等からなる移動相の溶出力が向上し、超臨界流体クロマトグラフィーにおけるピークの拡がりが減少する、ないしはピーク形状が改善されることを見出し、本発明を完成するに至った。
【０００７】
すなわち、本発明にかかる超臨界流体クロマトグラフィー装置は、移動相を流通する入口及び出口を有し、充填剤が充填された１つ以上のカラムからなる成分分離手段と、前記成分分離手段の入口と出口との間に負の温度勾配を与える温度調節手段と、
を備え、前記温度調節手段によって前記成分分離手段内における超臨界流体及び試料の密度が調整されることを特徴とする。
また、前記装置において、前記温度調節手段が、前記成分分離手段の入口に接続し、該手段へ超臨界流体及び試料を導入する流路に設置されたヒートコイルと、前記ヒートコイルを含む流路を加熱するオーブンと、を含むことが好適である。
【０００８】
また、前記装置において、前記温度調節手段が、前記成分分離手段の入口側に設置されたヒーターユニットを含むことが好適である。
また、前記装置において、さらに、前記成分分離手段の出口側に設置されたヒーターユニットを含むことが好適である。
また、前記装置において、前記成分分離手段が２つ以上のカラムから構成され、且つ、前記温度調節手段が、各カラムを加熱するオーブンを含むものであることが好適である。
【０００９】
さらに、本発明にかかる超臨界流体クロマトグラフィーにおける密度調整方法は、充填剤が充填された管からなる成分分離手段の入口から出口へ向けて移動相を流通させる工程を含む超臨界流体クロマトグラフィーにおいて、前記工程中に前記成分分離手段の入口と出口との間に負の温度勾配を与えることにより、前記成分分離手段内における移動相の密度を調整することを特徴とする。
また、前記方法において、前記成分分離手段の入口と出口との間の負の温度勾配による温度差が、５〜５０℃であることが好適である。
【発明の効果】
【００１０】
本発明にかかる超臨界流体クロマトグラフィー装置及び該装置における密度調整方法により、カラムを流通する移動相の、カラム入口とカラム出口との間における密度の差を緩和ないし解消することができる。この密度調整によって、カラム内における試料成分の溶出力を著しく向上ないし安定化し、延いては超臨界流体クロマトグラフィーの成分分離及び測定精度を格段に上げることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】カラム導入前の移動相の加熱によってカラムの温調を行なう本発明にかかる超臨界流体クロマトグラフィー装置の構成システムである。
【図２】カラム導入前の移動相の加熱と、カラムの直接的な加熱とによってカラムの温調を行なう本発明にかかる超臨界流体クロマトグラフィー装置の構成システムである。
【図３】カラム導入前の移動相の加熱と、カラムの直接的な加熱とによってカラムの温調を行なう本発明にかかる超臨界流体クロマトグラフィー装置の構成システムである。
【図４】複数のカラムをそれぞれ異なる温度で加熱することにより、成分分離手段全体に温度勾配を付与する本発明にかかる超臨界流体クロマトグラフィー装置の構成システムである。
【図５】二酸化炭素／メタノールのポンプ流量を、２．０／０．２ｍＬ／ｍｉｎとして行った実施例１及び比較例１のクロマトグラムである。
【図６】二酸化炭素／メタノールのポンプ流量を、０．６／０．０６ｍＬ／ｍｉｎとして行った実施例２及び比較例２のクロマトグラムである。
【図７】実施例及び比較例に関し、ｍ−ニトロアニリンのピーク（ピーク２）についてプロットしたＨ−ｕ曲線である。
【図８】実施例及び比較例に関し、カフェインのピーク（ピーク３）についてプロットしたＨ−ｕ曲線である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明について詳細に説明する。
本発明にかかる超臨界流体クロマトグラフィー装置は、成分分離手段内に負の温度勾配が生じるように温度調節手段が設置された構成を有する。
本願において成分分離手段とは、超臨界流体クロマトグラフィーにおける移動相が流通する入口及び出口を両端に有しているカラムを示す。前記カラムとしては、キャピラリーカラム及び充填カラムといったクロマトグラフィー用カラムの使用が好ましく、そのカラム長さや内径は測定試料や測定条件によって適宜設定することが可能である。前記カラムは、クロマトグラフィー測定に用いられる充填剤を管内に充填し、成分分離手段として一般のクロマトグラフィー用カラムと同様に接続して本発明にかかる装置に設置することができる。超臨界流体クロマトグラフィー装置に設置された前記成分分離手段は、入口から導入される移動相を出口に向けて流通し、使用する充填剤の特性にしたがって、移動相に溶解した試料を成分ごとに分離する。
成分分離手段は、単独のカラム、または２本以上のカラムが連結された構成体のいずれの形態としてもよい。例えば、成分分離手段としてクロマトグラフィー用カラムを用いる場合、図１〜図３に示すように１本のカラムを成分分離手段としてもよく、図４のように２本のカラムを適当な流路等を用いて接続させたものを、全体として成分分離手段としてもよい。
【００１３】
本発明において、負の温度勾配とは、成分分離手段の入口側が出口側よりも高い温度となるような温度勾配のことをいう。
入口と出口は、例えば、成分分離手段が単独のカラムである場合は、そのカラムの入口と出口が成分分離手段の入口及び出口を示す。つまり、この場合、同一カラム内において、出口側よりも入口側が高くなるような温度勾配をつけるということになる。
一方、成分分離手段が２本以上カラムを連結した構成体である場合は、測定時に移動相が初めに流入するカラムの入口が成分分離手段の入口となり、移動相が最後に流出するカラムの出口が成分分離手段の出口となる。このような構成では、同一のカラム内に温度勾配を与えることは勿論、カラム単位で温度を変えることで手段全体に勾配を設けることも可能となる。例えば、入口側のカラム全体の温度を６０℃とし、出口側のカラム全体を４０℃とした場合、それぞれのカラム内温度は一定であるが、カラム構成体からなる成分分離手段としては、出口側よりも入口側が高い温度勾配が与えられていることになる。
【００１４】
本発明において、成分分離手段に上記のような負の温度勾配を与えるための温度調節手段として、例えば、ペルチェ素子、リボンヒータ、ラバーヒータ及びアルミジャケットタイプのヒーター等から構成される汎用のヒーターユニットが挙げられる。また、カラム単位で温調する場合、カラムオーブンを利用することも可能である。
前記温度調節手段は、成分分離手段のカラム構成や、要求される温度勾配パターンによってヒーターの種類や設置個所等を適宜調整することができる。なお、温度調節手段の設置は、上記したカラムの温調が適切に行なわれるよう、使用する温度調整手段の構造及び特性に応じて行えばよい。
【００１５】
本発明にかかる超臨界流体クロマトグラフィー装置は、上記した成分分離手段及び温度調節手段を、一般の超臨界流体クロマトグラフィー装置に組込むことによって得ることができる。
以下に、このようにして得た本発明にかかる超臨界流体クロマトグラフィー装置の構成例をいくつか挙げるが、本発明はこれらに限定されない。
【００１６】
構成例１
カラム導入前の移動相の加熱によってカラムの温調を行なう構成システムを図１に示す。
図１において、液化二酸化炭素ボンベ１から、流路を通じて液化二酸化炭素送液ポンプ２へ送出された液化二酸化炭素は、該ポンプ及び全自動背圧調整弁１０により臨界圧力以上に加圧され、超臨界流体の状態となる。同時に、補助溶媒（モディファイア）である有機溶媒３もまた、モディファイア溶媒送液ポンプ４へ送出され、加圧されたのち先の超臨界流体と合流及び混合される。これらの移動相は、プレヒートコイル５において臨界温度以上の温度で加熱されたのち、インジェクタ６から導入された試料を溶解し、充填剤を詰めたカラム８に導入される。この工程は、オーブン７内で行なわれ、移動相はカラム８に導入される直前まで臨界温度以上の温度で加熱される。
このように、移動相は十分に加熱されてカラム８に導入されるため、該カラムの入口側は加熱された移動相に応じた温度となる。そして、その後移動相の温度はカラム８内を流通する間に徐々に降下し、移動相は導入（入口）の際よりも低温で流出（出口）することとなる。よって、結果的にカラム８の入口側と出口側には、流通する移動相の温度変化に応じた負の温度勾配が生じる。
移動相に溶解し、カラム８において分離された各試料成分は、カラム溶出後、検出器９に送られて検出される。検出器９としては、フーリエ変換赤外分光光度計（ＦＴＩＲ），紫外可視分光光度計（ＵＶ）などの光学的検出器、ＭＳ、ＣＡＤ、ＥＬＳＤなどのイオン化検出器などが適用可能であるが、特に、光学的検出器においてはセルが高耐圧仕様であって、高速化した測定に対応し得る機器を用いることが好適である。また、測定中の構成システム内の圧力は、全自動背圧調整弁１０によって移動相の臨界圧力以上に維持される。
つまり、本構成においては、カラム８が成分分離手段、プレヒートコイル５及びオーブン７が温度調節手段に相当する。
【００１７】
構成例２
カラム導入前の移動相の加熱と、カラムの直接的な加熱とによってカラムの温調を行なう構成システムを図２に示す。
図２において、移動相（二酸化炭素及び補助溶媒）及び試料をカラムへ導入し、分離後に各成分を検出器９において検出するに至る構成及びプロセスは前述の構成例１と同様である。
ただし、図２に示す本構成では、カラム８がオーブン７に収納されおり、試料の分離は加熱下にて行われる。さらに、カラム８の入口側にはヒーターユニット１１が設置されており、該カラムの入口側はオーブン内よりも高い温度で加熱された状態にある。
すなわち、プレヒートコイル５によって臨界温度以上に加熱された移動相は、試料導入後、（カラム８の入口をヒーターユニット１１で加熱することによって）加熱されてからカラムへ流入する。その後、前記移動相の温度は、カラム８内を流通する間にオーブン７の温度まで徐々に降下し、出口から流出する際には入口で加熱された温度よりも低温となる。よって、カラム８の入口側と出口側には、出口側よりも入口側が高い負の温度勾配が生じることになる。
つまり、本構成においては、カラム８が成分分離手段、プレヒートコイル５、オーブン７及びヒーターユニット１１が温度調節手段に相当する。
【００１８】
構成例３
カラム導入前の移動相の加熱と、カラムの直接的な加熱とによってカラムの温調を行なう別の構成システムを図３に示す。
図３において、移動相（二酸化炭素及び補助溶媒）及び試料をカラムへ導入し、分離後に各成分を検出器９において検出するに至る構成及びプロセスは前述の構成例１と同様である。
ただし、図３に示す本構成では、カラム８の入口側及び出口側にそれぞれヒーターユニット１１−１及び１１−２が設置され、それぞれ移動相の臨界温度以上であって、入口側が出口側よりも高温となるように設定されている。
すなわち、プレヒートコイル５によって臨界温度以上に加熱された移動相は、試料導入後、（カラム８の入口をヒーターユニット１１−１で加熱することによって）加熱されてからカラムへ流入する。その後、移動相はさらに出口のヒーターユニット１１−２によって前記ユニット１１−１よりも低温で加熱ないし冷却されてカラムより流出する。よって、カラム８の入口側と出口側には、出口側よりも入口側が高い負の温度勾配が生じることとなる。
つまり、本構成においては、カラム８が成分分離手段、プレヒートコイル５、ヒーターユニット１１−１及び１１−２が温度調節手段に相当する。
【００１９】
構成例４
複数のカラムをそれぞれ異なる温度で加熱することによって、成分分離手段全体に温度勾配を付与する構成システムを図４に示す。
図４において、移動相（二酸化炭素及び補助溶媒）及び試料をカラムへ導入し、分離後に各成分を検出器９において検出するに至る構成及びプロセスは前述の構成例１と同様である。
ただし、図４に示す本構成においては、第一のカラム８−１の下流に第二のカラム８−２が接続され、各カラムはそれぞれオーブン７−１及び７−２に収納される。また、前記オーブン７−１内には、第一のカラム８−１とともに、該カラム上流に位置するプレヒートコイル５及びインジェクタ６を含む構成が収納することができる。
前記オーブン７−１及び７−２の温度設定は、下流に設置された第二のカラムを収納するオーブン７−２よりも、上流の第一のカラムを収納するオーブン７−１の方を高温とする。
すなわち、本構成は、前述の構成例１〜３のように１つのカラム内に温度勾配を作るというより、複数のカラムを一つの構成体とみなし、該構成体内に温度勾配を設けるものである。つまり、例えば、図４においてオーブン７−１の設定温度を６０℃、オーブン７−２の設定温度を４０℃とすると、各カラム内に温度勾配は生じないが、カラム８−１及び８−２からなる構成体としては、移動相の出口側よりも入口側が高くなった温度勾配を有することになる。勿論、構成体として温度勾配が達成される限り、任意の温度調節手段を用いて各カラム内に温度勾配を設けることも可能である。
なお、図４において、オーブン７−１及び７−２が同じ温度設定である場合であっても、プレヒートコイル５の設定温度をオーブンの温度より高く設定することによって、前記構成体に温度勾配を与えることが可能である。このような場合、カラム７−１入口には、プレヒートコイル５に加熱されてオーブン設定温度よりも高温の移動相が流入するが、この移動相温度はカラム７−２出口に至る間にオーブン設定温度まで徐々に降下する。したがって、カラム８−１及び８−２の構成体には、全体として出口側よりも入口側の方が高い温度勾配が生じることとなる。
つまり、本構成においては、カラム８−１及び８−２が成分分離手段、プレヒートコイル５、オーブン７−１及び７−２が温度調節手段に相当する。
【００２０】
一般に、超臨界流体クロマトグラフィーは、移動相として使用される超臨界流体が溶解能力を有しているため、ガスクロマトグラフィーでは不可能な不揮発性物質を分離することができ、移動相の選択によって熱に不安定な物質を取り扱うこともできる。また、超臨界流体は液体に比べ粘度が低いため、液体クロマトグラフィーよりも分離の迅速性及びカラム効率に優れている。
このような超臨界流体クロマトグラフィーにおける移動相の溶解能力は、超臨界流体の特性上、移動相の密度に依存する。そのため、超臨界流体クロマトグラフィーでは、移動相の密度に影響を与える温度と圧力の制御が成分の溶出力を左右する重要な条件となる。つまり、温度と圧力の制御により密度を最適条件に調整することが、良好な分離・測定を可能にすると考えられる。
従来、超臨界流体クロマトグラフィーは、成分分離手段（カラム）をオーブン内に収納し、該手段全体を一定温度に加熱した条件下で行われてきた。このように一定温度に維持されたカラムで分離を行うと、カラムに詰められた充填剤粒子の径やカラムの長さなどによって流路抵抗が生じ、カラム内における移動相の圧力（カラム圧力）は出口側よりも入口側で高くなる傾向がある。さらに超臨界流体の場合、液体や気体と異なり、移動相の圧力変化に応じて大きな密度勾配が引き起こされるため、移動相の溶出能力は不安定なものとなる。これに対し、本発明にかかる装置及び方法は、上記構成例１〜４に示すように、前記カラム圧力の変化に応じた温度勾配を設けることによって、密度の変化を防ぎ、安定且つ精度の高い測定を可能とする。
特に、本発明においては、充填剤が充填された１つ以上のカラムからなる成分分離手段の入口と出口との間の温度差を、５〜５０℃とすることが好適である。前記温度差で入口から出口に負の温度勾配を設けることにより、成分分離手段における移動相の密度を十分に調整することができる。
以下、実施例によって本発明にかかる装置及び方法の測定効果を示す。
【実施例】
【００２１】
本発明にかかる超臨界流体クロマトグラフィー装置及び方法を用い、下記の条件及び方法で測定した下記各サンプルのクロマトグラムを得た。
＜試験方法＞
図３に示す装置において、液化二酸化炭素ボンベ１から送られた二酸化炭素を、送液ポンプ２において加圧送出し、有機溶媒３として用いたメタノールを、モディファイア溶媒送液ポンプ４において加圧送出した。装置内の圧力は、全自動背圧調製弁１０によって、二酸化炭素の臨界圧力を超える２０ＭＰａに制御した。
ポンプより送出された二酸化炭素とメタノールからなる移動相（二酸化炭素／メタノール（体積比）＝１／０．１）を、プレヒートコイル５において二酸化炭素の臨界温度を超える温度で加熱し、その後、インジェクタ６よりサンプルを注入して前記移動相へ溶解させた。サンプルは、トルエン、ｍ−ニトロアニリン、カフェインの混合物を用いた。
続いて、前記サンプルを溶解した移動相をカラム８（粒径１．８μｍシリカゲルカラム：２．１ｍｍＩ．Ｄ．×５０ｍｍＬ）に導入し、該カラムから溶出した各成分を、検出器９（ＵＶ検出器）において検出した。
カラム８に設置されたヒーターユニットは、カラム入口側（ヒーターユニット１１−１）を６０℃、出口側（ヒーターユニット１１−２）を４０℃に設定し、入口側−出口側の温度差が約２０℃となるように温度勾配を設けた。また、カラム到達前に十分温調されるよう、プレヒートコイル５の設定温度は８０℃とした。また、装置内の温度が必要以上に低下しないよう、プレヒートコイル５からカラムの入口までの配管を断熱し保温した。
【００２２】
上記試験において、二酸化炭素／メタノールのポンプ流量を２．０／０．２ｍＬ／ｍｉｎとした実施例１で得られたクロマトグラムを図５に、０．６／０．０６ｍＬ／ｍｉｎとした実施例２で得られたクロマトグラムを図６に示す。図５及び６中、ピーク１はトルエン、ピーク２はｍ−ニトロアニリン、ピーク３はカフェインのピークを表す。
また、本実施例のピーク２及びピーク３について、Ｖａｎ Ｄｅｅｍｔｅｒの式による理論段高Ｈ（μｍ）及び線流速ｕ（ｍｍ／ｓｅｃ）をプロットした。得られたＨ−ｕ曲線をそれぞれ図７及び図８（温度勾配あり）に示す。
【００２３】
また、比較試験として、図３のプレヒートコイル５の設定温度を４０℃とし、ヒーターユニット１１−１及び１１−２の設置に代えて、４０℃に設定したカラムオーブン内にカラムを収納し、カラム内を一定温度（４０℃）に維持した条件で上記試験を行った。
二酸化炭素／メタノールのポンプ流量を２．０／０．２ｍＬ／ｍｉｎとした比較例１で得られたクロマトグラムを図５に、０．６／０．０６ｍＬ／ｍｉｎとした比較例２で得られたクロマトグラムを図６に示す。実施例と同様、図中のピーク番号は、ピーク１がトルエン、ピーク２がｍ−ニトロアニリン、ピーク３がカフェインを示す。
また、本比較例のピーク２及びピーク３についてプロットしたＨ−ｕ曲線を、それぞれ図７及び８（温度勾配なし）に示す。
【００２４】
上記実施例１及び比較例１のピーク２及びピーク３について、理論段数、シンメトリー係数、ピーク幅（４σ）を下記表１に示す。
【表１】
【００２５】
上記実施例２及び比較例２のピーク２及びピーク３について、理論段数、シンメトリー係数、ピーク幅（４σ）を下記表２示す。
【表２】
【００２６】
図７及び８に示すとおり、理論段高Ｈは、４０℃一定に温調して測定した比較例に比べ、カラムに温度勾配を付けて測定した実施例の方が低かった。一般に理論段高Ｈの数値は小さいほどカラムの分離効率が良いと考えられる。したがって、前記結果から、温度勾配を設けた実施例のカラムの分離能は、温度勾配のない比較例のカラムよりも優れたものであることが明らかである。特に、ピーク２については、測定時の温度勾配条件による分離能の向上が著しかった。
また、図５及び６に示す結果から、カラムに温度勾配を与えることによりクロマトグラムのピーク形状が改善されることも明らかである。
【符号の説明】
【００２７】
１ 液化二酸化炭素ボンベ
２ 液化二酸化炭素送液ポンプ
３ 有機溶媒
４ モディファイア溶媒送液ポンプ
５ プレヒートコイル
６ インジェクタ
７ オーブン
８ カラム
９ 検出器
１０ 全自動背圧調整弁
１１ ヒーターユニット
【特許請求の範囲】
【請求項１】
移動相を流通する入口及び出口を有し、充填剤が充填された１つ以上のカラムからなる成分分離手段と、
前記成分分離手段の入口と出口との間に負の温度勾配を与える温度調節手段と、
を備え、
前記温度調節手段によって前記成分分離手段内における移動相の密度が調整されることを特徴とする超臨界流体クロマトグラフィー装置。
【請求項２】
前記温度調節手段が、
前記成分分離手段の入口に接続し、該手段へ移動相を導入する流路に設置されたヒートコイルと、
前記ヒートコイルを含む流路を加熱するオーブンと、
を含むことを特徴とする請求項１に記載の超臨界流体クロマトグラフィー装置。
【請求項３】
前記温度調節手段が、
前記成分分離手段の入口側に設置されたヒーターユニットを含むことを特徴とする請求項１または２に記載の超臨界流体クロマトグラフィー装置。
【請求項４】
さらに、前記成分分離手段の出口側に設置されたヒーターユニットを含むことを特徴とする請求項３に記載の超臨界流体クロマトグラフィー装置。
【請求項５】
前記成分分離手段が２つ以上のカラムから構成され、且つ、
前記温度調節手段が、
各カラムを加熱するオーブンを含むことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の超臨界流体クロマトグラフィー装置。
【請求項６】
充填剤が充填された管からなる成分分離手段の入口から出口へ向けて移動相を流通させる工程を含む超臨界流体クロマトグラフィーにおいて、
前記工程中に前記成分分離手段の入口と出口との間に負の温度勾配を与えることにより、
前記成分分離手段内における移動相の密度を調整することを特徴とする超臨界流体クロマトグラフィーにおける密度調整方法。
【請求項７】
前記成分分離手段の入口と出口との間の負の温度勾配による温度差が、５〜５０℃であることを特徴とする請求項６に記載の超臨界流体クロマトグラフィーにおける密度調整方法。
【請求項１】
移動相を流通する入口及び出口を有し、充填剤が充填された１つ以上のカラムからなる成分分離手段と、
前記成分分離手段の入口と出口との間に負の温度勾配を与える温度調節手段と、
を備え、
前記温度調節手段によって前記成分分離手段内における移動相の密度が調整されることを特徴とする超臨界流体クロマトグラフィー装置。
【請求項２】
前記温度調節手段が、
前記成分分離手段の入口に接続し、該手段へ移動相を導入する流路に設置されたヒートコイルと、
前記ヒートコイルを含む流路を加熱するオーブンと、
を含むことを特徴とする請求項１に記載の超臨界流体クロマトグラフィー装置。
【請求項３】
前記温度調節手段が、
前記成分分離手段の入口側に設置されたヒーターユニットを含むことを特徴とする請求項１または２に記載の超臨界流体クロマトグラフィー装置。
【請求項４】
さらに、前記成分分離手段の出口側に設置されたヒーターユニットを含むことを特徴とする請求項３に記載の超臨界流体クロマトグラフィー装置。
【請求項５】
前記成分分離手段が２つ以上のカラムから構成され、且つ、
前記温度調節手段が、
各カラムを加熱するオーブンを含むことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の超臨界流体クロマトグラフィー装置。
【請求項６】
充填剤が充填された管からなる成分分離手段の入口から出口へ向けて移動相を流通させる工程を含む超臨界流体クロマトグラフィーにおいて、
前記工程中に前記成分分離手段の入口と出口との間に負の温度勾配を与えることにより、
前記成分分離手段内における移動相の密度を調整することを特徴とする超臨界流体クロマトグラフィーにおける密度調整方法。
【請求項７】
前記成分分離手段の入口と出口との間の負の温度勾配による温度差が、５〜５０℃であることを特徴とする請求項６に記載の超臨界流体クロマトグラフィーにおける密度調整方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２０１０−２４３２１５（Ｐ２０１０−２４３２１５Ａ）
【公開日】平成２２年１０月２８日（２０１０．１０．２８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−８９５８４（Ｐ２００９−８９５８４）
【出願日】平成２１年４月１日（２００９．４．１）
【出願人】（０００２３２６８９）日本分光株式会社 (87)
【公開日】平成２２年１０月２８日（２０１０．１０．２８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年４月１日（２００９．４．１）
【出願人】（０００２３２６８９）日本分光株式会社 (87)
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