专利名称：液体试样分析装置以及液体试样导入装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及液体试样分析装置以及液体试样导入装置。
背景技术：
在作为液体试样分析装置的一种的液体色谱分析装置中，通过泵装置吸入移动相，与通过自动试样导入单元导入的试样一起被送液到分离柱。导入到分离柱的试样被分离成各种成分，通过各种检测器进行检测。一般，在被称为高速液体色谱分析(HPLC)的装置领域中，要求在最大20 40MPa的高压流路下进行分析。在这样的HPLC用泵装置中，要求在高压下也能够正确且精密地供给移动相。此外，自动试样导入单元是通过针从排列在样品架上的试样保持容器吸入试样液之后，将试样存留在试样存留环中，并自动注入到液体色谱分析仪中的移动相流路中的装置。此外，也广泛使用具有在注入到移动相流路之前稀释试样，或者混合试样和反映试剂进行标记化等前处理功能的自动试样导入单元。作为这样的自动试样导入装置中的注入方式，大致区分为如下两种方式将针以及试样存留环组入在高压下的移动相流路的一部分的方式(直接注入方式)(参照专利文献1、2)、只把试样存留环组入在高压下的移动相流路的一部分的方式(环注入方式)(参照专利文献3)。直接注入方式有以下的优点暂时存留在针以及试样存留环内的试样在分析开始时根据移动相被冲到柱，并且在分析中，针以及试样存留环的内部始终被移动相冲洗，所以能够避免浪费地将吸入的试样导入到柱，不需要洗净被试样污染的针内部的其他单元。另一方面，在分析中，在针被组入在移动相流路的一部分的原理上，需要在高压下，针与试样注入口保持液密性的结构，所以有不适用于预处理的稀释或混合这样的试样的操作的缺点。与此相对，环注入方式，在分析中，针位于高压下的移动相流路外，所以即使在分析过程中也可以进行针的移动或试样计量，因此有不需要在针和试样注入口之间保持高压的结构，在分析过程中能够进行试样的预处理的优点，但需要洗净针内部的单元和工序，所以有与直接注入方式相比试样注入所需要的时间容易变长的缺点。近年来随着柱充填材料的细微化技术的进步，被称为超高速液体色谱分析仪 (UHPLC)的装置急速发展。在UHPLC中，在最大60 120MPa的压力下进行分析，若每一个检体的分析时间也是数十秒 数分，则与现有的HPLC相比，能够在几分之一左右的时间内完成，分析的吞吐量也飞速提高。在UHPLC中要求的自动试样导入单元的基本事项，相对于最大60 120MPa的超高压下的多检体分析要求，具有高注入量再现性、低转移、高速处理(周期缩短)、且高信赖性、耐久性。一般，在采用直接注入方式的试样导入装置中，即使在高压下进行分析，也能够避免移动相从试样注入口喷出，所以具有针能够与试样注入口内的密封垫始终能够保持液密性的机构。在分析中，在成为吸入试样的阶段时，组入在高压流路中的针、试样存留环通过流路切换阀从高压流路分离，针、试样存留环内的溶液介质被开放到大气压。然后，被开放到大气压之后，将针插入在试样保持容器中，将试样吸入到针或试样存留环内之后，针移动到上述的试样注入口。在该阶段再次切换流路切换阀，试样与通过泵装置被送液的移动相一起提供给柱。在UHPLC中，与HPLC相比，要求在数倍的超高压力下数倍的检体处理能力。S卩，需要在最大60 120MPa下保持针和试样注入口的液密性的复杂的结构和数倍的耐久性，所以很难实现。此外，在UHPLC中，在每个检体的分析时间变短为数十秒 数分钟，所以很难通过移动相来充分冲洗针内部。S卩、在原理上很难减少试样的遗留(carry-over)。因此，在UHPLC中，应用环注入方式的自动试样导入单元。现有技术文献专利文献专利文献I :日本专利特开平1-248055号公报专利文献2 :日本专利特开2006-292641号公报专利文献3 :日本专利特开平6-235722号公报
发明内容
发明所要解决的课题但是，使用环注入方式的试样导入单元来作为UHPLC用时，在现有技术中，注射单元进行试样的计量和流路的洗净这两个动作，因此存在以下的问题。第一，针对分析次数的注射单元的动作行程数变多的结果，消耗品的交换频率极端地变高，装置的可靠性、耐久性降低。第二，相对于在试样的计量时需要以低流量(低速)、进行高精度、高分解率的注射操作，在流路的洗净时需要以高流路(高速)来缩短洗净时间的注射操作，只通过一个注射操作来满足这相矛盾的要求有限度。即、如果以试样的计量为优先，使用容积小的注射单元，则产生洗净时间增大，周期变长的问题。另一方面，如果以流路的洗净为优先，使用容积大的注射单元，则得到注射单元操作的精度或分辨率下降的结果，注入量再现性降低。第三，针的外壁只进行浸溃洗净，所以不能充分洗净附着在针的外壁的试样，成为试样的遗留的主要原因。本发明的目的在于，实现能够进行高可靠性且高速处理的液体试样分析装置以及液体试样导入装置。用于解决课题的单元为了实现上述目的，本发明如下地构成。在液体试样分析装置、液体试样导入装置以及液体试样导入方法中，将吸入、吐出液体试样的针的外壁插入到洗净槽进行洗净；通过注射单元一边对液体试样进行计量，一边将液体试样吸入到针内；一边通过注射单元对吸入到针内的液体试样进行计量，一边供给试样存留环；向移动相流路供给存留在试样存留环内的液体试样；从注射单元分离针， 从洗净液送液单元向针内供给洗净液，洗净针的内壁。
发明效果能够实现提高可靠性和耐久性，能够减少遗留和进行高速处理的液体试样分析装置、液体试样导入装置以及液体试样导入方法。
图I是本发明的第一实施例的液体色谱分析装置的概略结构，是表示空闲状态的图。图2是本发明的第一实施例的液体色谱分析装置的概略结构，是表示注射单元的洗净液吸入以及针的外壁洗净工序的图。图3是本发明的第一实施例的液体色谱分析装置的概略结构，是表示试样的吸入工序的图。图4是本发明的第一实施例的液体色谱分析装置的概略结构，是表示针的外壁洗净工序的图。图5是本发明的第一实施例的液体色谱分析装置的概略结构，是表示从针吐出前部容积的工序的图。图6是本发明的第一实施例的液体色谱分析装置的概略结构，是表示从移动相流路分离试样存留环除掉压力的工序的图。图7是本发明的第一实施例的液体色谱分析装置的概略结构，是表示向试样存留环送试样的工序的图。图8是本发明的第一实施例的液体色谱分析装置的概略结构，是表示从试样存留环向移动相流路内进行试样的送液的工序的图。图9是本发明的第一实施例的液体色谱分析装置的概略结构，是表示针的内壁的洗净工序的图。图10是本发明的第一实施例的液体色谱分析装置的概略结构，是表示针的内壁的洗净工序的图。图11是本发明的第一实施例的液体色谱分析装置的概略结构，是表示柱塞的洗净工序的图。图12是本发明的第二实施例的液体色谱分析装置的概略结构，是表示注射单元的洗净液吸入以及针的外壁洗净工序的图。图13是本发明的第二实施例的液体色谱分析装置的概略结构，是表示试样的吸入工序的图。图14是本发明的第二实施例的液体色谱分析装置的概略结构，是表示针的外壁洗净工序的图。图15是本发明的第二实施例的液体色谱分析装置的概略结构，是表示将针移动到试样注入口的工序的图。图16是本发明的第二实施例的液体色谱分析装置的概略结构，是表示从移动相流路分离试样存留环除掉压力的工序的图。图17是本发明的第二实施例的液体色谱分析装置的概略结构，是表示向试样存留环送试样的工序的图。
图18是本发明的第二实施例的液体色谱分析装置的概略结构，是表示从试样存留环向移动相流路内进行试样的送液的工序的图。图19是本发明的第三实施例的液体色谱分析装置的概略结构，是表示注射单元的洗净液吸入以及针的外壁洗净工序的图。图20是本发明的第三实施例的液体色谱分析装置的概略结构，是表示试样的吸入工序的图。图21是本发明的第三实施例的液体色谱分析装置的概略结构，是表示针的外壁洗净工序的图。图22是本发明的第三实施例的液体色谱分析装置的概略结构，是表示将针移动到试样注入口的工序的图。图23是本发明的第三实施例的液体色谱分析装置的概略结构，是表示从移动相流路分离试样存留环除掉压力的工序的图。图24是本发明的第三实施例的液体色谱分析装置的概略结构，是表示向试样存留环送试样的工序的图。图25是本发明的第三实施例的液体色谱分析装置的概略结构，是表示从试样存留环向移动相流路内进行试样的送液的工序的图。图26是本发明的第四实施例的液体色谱分析装置的概略结构图。图27是本发明的第五实施例的液体色谱分析装置的概略结构，是表示空闲状态的图。图28是本发明的第五实施例的液体色谱分析装置的概略结构，是表示注射单元的洗净液吸入工序的图。图29是本发明的第五实施例的液体色谱分析装置的概略结构，是表示试样的吸入工序的图。图30是本发明的第五实施例的液体色谱分析装置的概略结构，是表示针的外壁洗净工序的图。图31是本发明的第五实施例的液体色谱分析装置的概略结构，是表示将针移动到试样注入口的工序的图。图32是本发明的第五实施例的液体色谱分析装置的概略结构，是表示从移动相流路分离试样存留环除掉压力的工序的图。图33是本发明的第五实施例的液体色谱分析装置的概略结构，是表示向试样存留环送试样的工序的图。图34是本发明的第五实施例的液体色谱分析装置的概略结构，是表示从试样存留环向移动相流路内进行试样的送液的工序的图。图35是本发明的第五实施例的液体色谱分析装置的概略结构，是表示针的内壁的洗净工序的图。图36是本发明的第五实施例的液体色谱分析装置的概略结构，是表示针的内壁的洗净工序的图。图37是本发明的第五实施例的液体色谱分析装置的概略结构，是表示针的内壁的洗净工序的图。
图38是本发明的第五实施例的液体色谱分析装置的概略结构，是表示洗净工序后的空闲状态的图。图39是本发明的第五实施例的液体色谱分析装置的概略结构，是表示泵装置的柱塞洗净工序的图。图40是本发明的第五实施例的液体色谱分析装置的概略结构，是表示泵装置的柱塞洗净工序的图。图41是本发明的第五实施例的液体色谱分析装置的概略结构，是表示针的外壁的洗净工序的图。图42是本发明的第五实施例的液体色谱分析装置的概略结构，是表示针的外壁的洗净工序的图。图43是本发明的实施例一至五中的动作控制功能框图。图44是与本发明不同的例的试样导入装置，是表示与本发明的比较例的图。
具体实施例方式以下参照
本发明的实施方式。实施例图I是使用本发明的第一实施例的环注入方式的自动试样导入装置的液体色谱分析装置的概略结构，图2 图11是本发明的第一实施例中的试样注入工序的详细的图。 此外，图43是本发明的实施例中的动作控制框图。在图I中，试样保持容器I被设在样品架14上。针2通过针移动机构51，在试样保持容器I、洗净槽10、6端口 2位置阀(第一流路切换单元)8的试样注入口 3之间移动。 由动作控制部50控制针移动机构51。6端口 2位置阀8，在端口 Pl连接泵装置7，在端口 P2连接分离柱6，在端口 P4连接试样注入口 3，在端口 P5连接排水管22，在端口 P3以及P3之间连接试样存留环5。分离柱6与检测器30连接。检测器30对通过分离柱6供给的试样进行检测并分析。此外，6端口 2位置阀8能够通过旋转60度采取端口 Ρ1_Ρ6、Ρ4_Ρ5、Ρ2_Ρ3连通的注入位置、和端口 Ρ1-Ρ2、端口 Ρ3-Ρ4、Ρ5-Ρ6连通的装入位置的两个状态。洗净单元(洗净泵(洗净液送液单元))15与三通阀18连接，经由脱气单元(脱气装置)19在三通阀18上连接洗净液瓶20、洗净液瓶21。然后，通过在洗净液瓶20侧和洗净液B瓶21侧切换三通阀18，能够在洗净单元15选择送出到5端口 4位置阀(第二流路切换单元)16的洗净液Α、B。在5端口 4位置阀16中，在端口 Pl上经由洗净液配管31连接有洗净槽10，在端口 Ρ2上连接有缓冲配管13，在端口 Ρ3上连接有作为试样计量单元的注射单元11，在端口 Ρ4上连接有柱塞洗净流路17，在作为共用端口的Ρ5上连接有洗净单元15。柱塞洗净流路 17与泵装置7连通，根据需要能够从自动试样导入装置洗净在泵装置7的柱塞表面析出的移动相内包含的盐。5端口 4位置阀16能够通过每次旋转45度采取(I)端口 Ρ1-Ρ5以及端口 Ρ2-Ρ3、
(2)端口 Ρ2-Ρ5以及端口 Ρ3-Ρ54、(3)端口 Ρ3-Ρ5、(4)端口 Ρ4-Ρ5分别连通的四个位置。5端口 4位置阀16位于端口 Ρ1-Ρ5以及端口 Ρ2-Ρ3连通的位置时，针2经由缓冲配管13与作为试样计量单元的注射单元11连接，通过上下操作注射单元11来进行液体的吸入、吐出。注射单元11通过注射单元移动机构52来控制该注射单元11的移动以及吸入吐出动作，通过洗净单元动作机构53使洗净单元15动作。通过注射单元阀动作机构54使注射单元阀16动作，通过三通阀动作机构55使三通阀18动作，通过2位置阀动作机构56使 2位置阀8动作。此外，按照来自动作控制部50的指令信号，对这些注射单元移动机构52、洗净单元动作机构53、注射单元阀动作机构54、三通阀动作机构55、2位置阀动作机构56进行动作控制。在图I中记载的液体色谱分析装置中，泵装置7、分离柱6、检测器30以外的部分构成液体色谱分析装置用试样导入装置。S卩、液体色谱分析装置用试样导入装置具备注射单元11、阀16、洗净单元15、三通阀18、脱气装置19、缓冲配管13、针2、注入阀8、洗净槽10和洗净液配管31。接着，使用图I 图12，说明本发明的第一实施例中的试样注入工序的详细。第一实施例中的环注入方式是从针2吸入比实际注入到移动相流路中的量多的试样，在注入时断开相当于洗净液部分的前端、后端，只使中央部到达柱的方式，称为断开方式。以下，在记载断开方式的各工序的详细时，进行如下的用语的规定。假设，vi为注入容积(injection volume)(针对移动相流路的实际试样导入量)， vl为前部容积(断开容积)、vr为后部容积(断开容积)，vd为从试样注入口到注入阀为止的死区容积(dead volume), va为储气容积(air volume)(试样前后的空气层的容积)。在此，是否将va夹在试样前后的设定，可以作为自动试样导入装置进行选择。图I是对自动试样导入装置进行初始化，处于空闲状态的流路图。移动相从泵装置7经由6端口 2位置阀8的试样存留环5流到分离柱6。洗净液瓶20经由三通阀18、洗净单元15、5端口 4位置阀16的端口 3与注射单元11连接。针2位于洗净槽10的上空 (与洗净槽10的开口部对置)。图2是从洗净液瓶A20吸入洗净液A，在洗净槽10进行针2的外壁洗净工序的流路图。在图2中，注射单元11仅吸入死区容积vd的量的洗净液A。注射单元11吸入洗净液A后，使5端口 4位置阀16向顺时针方向旋转90度，如图2所示，切换到(I)端口 P1-P5 以及端口 P2-P3连通的位置，由此使针2经由缓冲配管13与注射单元11连接。使针2在洗净槽10内移动，洗净单元15把洗净液A送液到洗净槽10，洗净针2的外壁(试样吸引前洗净)。图3是试样的吸入工序的流路图。在图3中，在把针2移动到试样保持容器I过程中，注射单元11只将储气容积的一半va/2吸入空气。在把针2移动到试样保持容器I 内后，注射单元11只吸入与va+vi+vl =后部容积+注入容积+前部容积对应的量的试样。图4是通过洗净液A，在洗净槽10进行的针2的外壁洗净工序的流路图。在图4 中，把针2移动到洗净槽10内时，注射单元11只将储气容器的一半va/2吸入空气。在把针2移动到洗净槽10后，洗净单元15把洗净液A送液到洗净槽10，洗净针2的外壁(试样吸入后洗净)。图5是针2移动到注入阀8的试样注入口 3 (端口 P4)，仅吐出前部容积的工序的流路图。在图5中，使针2移动到试样注入口 3。注射单元11只吐出与vl+va/2+vd =前部容积+储气容积的一半+死区容积对应的量的洗净液，将试样送到6端口 2位置阀8内。图6是从移动相流路分离注入导管8的试样存留环5的压力去除工序的流路图。 在图6中，通过使6端口 2位置阀8向逆时针方向旋转60度，高压下的试样存留环5从移动相流路分离，加载在试样存留环5内的溶剂的压力经由排水管22被开放到大气压。图7是装入试样的工序的流路图。在图7中，注射单元11将洗净液只吐出与vi =注入容积对应的量，将试样送到试样存留环5内。图8是注入试样的工序的流路图。在图8中，通过使6端口 2位置阀8向顺时针方向旋转60度，使试样存留环5与泵装置7和分离柱6连接，将试样导入到移动相流路内。 切换6端口 2位置阀8后，使注射单元11移动到上死点。 图9是基于洗净液A的针2的内壁的洗净工序的流路图。在图9中，通过使5端口 4位置阀16向逆时针方向旋转45度，切换到(2)端口 P2-P5以及P3-P4连通的位置，通过洗净单元15对洗净液A进行送液。通过洗净液A洗净缓冲配管13、针2、试样注入口 3(端口 P4)、6端口 2位置阀8内的流路，排出到排水管22。图10是表示基于洗净液B的针2的内壁的洗净工序的流路图。在图10中，切换三通阀18使其与洗净瓶21连接，洗净单元15将洗净液B送液到注射单元阀16。通过洗净液B洗净缓冲配管13、针2、试样注入口(端口 P4)、6端口 2位置阀8内的流路，排出到排水管22。在图10中所示的洗净结束后，转移到图I中所示的空闲状态。关于到空闲状态的转移，使5端口 4位置阀16从图10中所示的状态向逆时针方向旋转45度，切换到(3)端口 P3-P5连通的位置。之后，使针2在洗净槽10的上空移动，切换三通阀18，使其与洗净液 A瓶20连接。图11是泵装置7的柱塞洗净工序的流路图。在图11中，切换三通阀18，使其与洗净液瓶21连接。使5端口 4位置阀16向逆时针方向旋转45度，切换到(4)端口 P4-P5连通的位置。洗净单元15将洗净液B送液到柱塞洗净流路17。在通过洗净液A洗净的情况下，不需要切换三通阀18。洗净结束后，转移到图I中所示的空闲状态。如上所述，根据本发明的第一实施例，通过对功能进行分开，使注射单元11进行试样的计量，使洗净单元15进行流路的洗净，得到以下的效果。第一，针对分析次数的注射单元11的动作冲程数减少的结果，消耗品的交换频度变少，提高装置的可靠性、耐久性。第二，通过可进行高流量(高速)送液的洗净单元15缩短流路洗净时间，能够实现周期时间的缩短化。此外，通过使用小容积的注射单元11，可进行高精度、高分辨率的注射单元11操作，能够实现注射量再现性的提高。第三，通过液流洗净针2的外壁，提高附着在针2的外壁的试样的洗净效果，能够减少遗留。S卩、根据本发明的第一实施例，能够实现提高基本性能，可进行高信赖性且高速处理的、液体色谱分析装置以及液体色谱分析装置用自动试样导入装置。接着，使用图12 18说明本发明的第二实施例的试样注入工序的详细。该第二实施例也是与第一实施例相同地使用环注入方式的自动试样导入装置的液体色谱分析装置的例。另外，试样注入工序中的空闲状态与图I中所示的状态相同，所以省略图示。此外，第一实施例和第二实施例的装置构成本身互相相同，但动作控制互相不同。第二实施例中的环注入方式是将从针2吸入的全部试样的量送入到注入阀8的试样存留环5，使其到达分离柱6的方式，称为全量注入方式。以下，在记载全量注入方式的各工序的详细时，使用与第一实施例相同的用语，但新定义Vf =进给容积。从对自动试样导入装置进行初始化，处于空闲状态的流路图(图I)开始。图12是洗净瓶20的洗净液A的吸入、在洗净槽10进行的针2的外壁洗净工序的流路图。在图12中，注射单元11将洗净液A只吸入与vf+vf =进给容积+死区容积对应的量。在把洗净液A吸入到注射单元11之后，使5端口 4位置阀16按顺时针方向旋转90 度后，切换到(I)端口 P1-P5以及端口 P2-P3连通的位置，由此使针2经由缓冲配管13与注射单元11连接。之后，把针2移动到洗净槽10，洗净单元15对洗净液A进行送液，洗净针2的外壁 (试样吸入前洗净)。图13是试样的吸引工序的流路图。在图13，在把针2移动到试样保持容器I过程中，注射单元11只将储气容积的一半(va/2)吸入空气。在把针2移动到试样保持容器 I内后，注射单元11只吸入与Vi注入容积对应的量的试样。图14是基于洗净液A的在洗净槽10进行的针2的外壁洗净工序的流路图。在图 14中，把针2移动到洗净槽10的过程中，注射单元11只将储气容器的一半(va/2)吸入空气。在把针2移动到洗净槽10后，洗净单元15把洗净液A送液到洗净槽10，洗净针2的外壁(试样吸入后洗净)。图15是向注入阀8的试样注入口 3(端口 P4)的移动工序的流路图。在图15中， 使针2移动到注入阀8的试样注入口 3 (端口 P4)。图16是从移动相流路分离注入阀8的试样存留环5的压力去除工序的流路图。在图16中，通过使作为6端口 2位置阀8的注入阀8向逆时针方向旋转60度，使高压下的试样存留环5从移动相流路分离，加载在试样存留环5内的溶剂的压力经由排水管22被开放到大气压。图17是装入试样的工序的流路图。在图17中，注射单元11将洗净液只吐出与 vf+vi+vd =进给容积+注入容积+死区容积对应的量，将试样送到试样存留环5内。与从针2吸入的注入容积的量(vi)相对应的试样全部的量被保持在试样存留环5内。图18是注入试样的工序的流路图。在图18中，通过使6端口 2位置阀8向顺时针方向旋转60度，使试样存留环5与泵装置7和分离柱6连接，将试样导入到移动相流路内。切换6端口 2位置阀8后，使注射单元11移动到上死点。以下，基于全量注入方式的洗净工序与图I 图11相同.在本发明的第二实施例中，与第一实施例相同，也能够实现提高基本性能，可进行高可靠性且高速处理的、液体色谱分析装置以及液体色谱分析装置用自动试样导入装置。接着，使用图19 25，说明本发明的第三实施例的试样注入工序的详细。该第二实施例也是与第一实施例相同地使用环注入方式的自动试样导入装置的液体色谱分析装置的例。另外，试样注入工序中的空闲状态与图I中所示的状态相同，所以省略图示。此外，第一实施例和第三实施例的装置构成本身互相相同，但动作控制互相不同。第三实施例中的环注入方式是从针2吸入多于实际上注入到移动相流路的量的试样,注入时使试样溢出试样存留环5，使与环容量相对应的量到达分离柱6的方式，称为满环方式。以下，在记载满环方式的各工序的详细时，使用与第一实施方式相同的用语，但新定义vw =腰部(waist)容积。从对自动试样导入装置进行初始化，处于空闲状态流路图(图I)开始。图19是洗净瓶20的洗净液A的吸入，在洗净槽10进行的针2的外壁洗净工序的流路图。在图19中，注射单元11将洗净液A只吸入与死区容积(vd)对应的量。在吸入洗净液A之后，使5端口 4位置阀16向顺时针方向旋转90度后，切换到(I)端口 P1-P5以及端口 P2-P3连通的位置，由此使针2经由缓冲配管13与注射单元11连接。把针2移动到洗净槽10，洗净单元15进行洗净液A的送液，洗净针2的外壁(试样吸入前洗净)。图20是试样的吸入工序的流路图。在图20，在把针2移动到试样保持容器I过程中，注射单元11只将储气容积的一半(va/2)吸入空气。在把针2移动到试样保持容器 I内后，注射单元11只吸入与vw+vi =腰部容积+注入容积对应的量的试样。图21是基于洗净瓶20的洗净液A的在洗净槽10进行的针2的外壁洗净工序的流路图。在图21中，在把针2移动到洗净槽10的过程中，注射单元11只将储气容器的一半(va/2)吸入空气。在把针2移动到洗净槽10后，洗净单元15把洗净液A送液到洗净槽 10，洗净针2的外壁(试样吸入后洗净)。图22是向注入阀管8的试样注入口 3(端口 P4)的移动工序的流路图。在图22 中，使针2移动到试样注入口 3。图23是从移动相流路分离注入阀8的试样存留环5的压力去除工序的流路图。在图23中，通过使6端口 2位置阀8向逆时针方向旋转60度，使高压下的试样存留环5从移动相流路分离，加载在试样存留环5内的溶剂的压力经由排水管22被开放到大气压。图24是装入试样的工序的流路图。在图24中，注射单元11将只吐出与 va/2+vw/2+vi+vd =储气容积的一半+腰部容积的一半+喷射容积+死区容积对应的量，将试样送到试样存留环5。此时，试样存留环5内的容积全部被试样填满。图25是注入试样的工序的流路图。在图25中，通过使6端口 2位置阀8向顺时针方向旋转60度，使试样存留环5与泵装置7和分离柱6连接，将试样导入到移动相流路内。切换6端口 2位置阀8后，使注射单元11移动到上死点。以下，基于满环方式的洗净工序与图I 图11相同.在本发明的第三实施例中，与第一实施例相同，也能够实现提高基本性能，可进行高可靠性且高速处理的、液体色谱分析装置以及液体色谱分析装置用自动试样导入装置。图26说明本发明的第四实施例的试样注入工序的详细。该第四实施例也是与第一实施例相同地使用环注入方式的自动试样导入装置的液体色谱分析装置的例。本发明的第四实施例和图I中所示的第一实施例的不同点是在本发明的第四实施例中，在洗净单元15和5端口 4位置阀16的端口 P5之间设置有压力传感器24的这一点。其他结构第一实施例和第四实施例相同。
在本发明的第四实施例的洗净工序中，通过动作控制部50(图43)监视压力传感器24的压力值，能够确认洗净单元15的送液状态。此外，通过设定压力的上限值或下限值， 能够实施针2或缓冲配管13的堵塞判定或从洗净单元15到下流侧的漏液判定。此外，压力传感器24可以设置在5端口 4位置阀16的端口 P2和缓冲配管13之间。此时，在试样吸引工序中，通过监视压力值，能够判定是否正确地吸入了试样。动作控制部50进行判定。接着，使用图27 42说明本发明的第五实施例的试样注入工序的详细。在该第五实施例也是与第一实施例相同地使用环注入方式的自动试样导入装置的液体色谱分析装置的例子。在图27中，试样保持各器I设直在样品架14上。针2能够在试样保持各器I、洗净槽10、试样注入口 3之间自由地移动。在6端口 4位置阀8中，分别在端口 Pl连接有泵装置7，在端口 P2连接有柱6，在端口 P4连接有试样注入口 3，在端口 P5连接有排水管23， 试样贮留环5连接在端口 P3和端口 P3之间。通过使6端口 2位置阀8旋转60度，成为端口 P1-P6、P4-P5、P2-P3连通的注入位置和端口 P1-P2、P3-P4、P5-P6连通的装入位置两个状态。在6端口 3位置阀25中，在端口 Pl连接有洗净槽26，在端口 P2连接有洗净单元 15，在端口 P3连接有缓冲配管13，在端口 P4经由脱气单元19连接有洗净液瓶21，在端口 P5连接有柱塞洗净流路17，在共用端口 P6连接有作为试样计量单元的注射单元11。柱塞洗净流路17与泵装置17(在图27中省略)连通，根据需要从自动试样导入装置洗净在泵装置7的柱塞表面析出的移动相内包含的盐。6端口 3位置导管25通过旋转45度或90度，能够�、哦丝� P1-P2以及P3-P6、⑵端口 P2-P3以及P4-P6、(3)端口 P5-P6分别连通的三个位置。6端口 3位置阀25位于(I)端口 P1-P2以及P3-P6连通的位置时，针2经由缓冲配管13与作为试样计量单元的注射单元11连接，通过上下操作注射单元11来进行液体的吸入、吐出。洗净液瓶20经由脱气单元19与洗净单元15连接。在本发明的第五实施例中，新设计了洗净槽27。接着，使用图27 图42说明本发明的第五实施例中的试样注入工序的详细。本发明的第五实施例中的环注入方式，是将从针2吸入的试样全部量送入到试样存留环5，使试样全量到达分离柱6的方式，是全量注入方式。因此，使用与第二实施例相同的用语。在此，是否将储气容积va夹在试样前后的设定，可以作为自动试样导入装置来选择，本发明的第五实施例是va = 0(试样前后不夹住空气层)时的例子。图27是对自动试样导入装置进行初始化，处于空闲状态的流路图。在图27中，移动相从泵装置7经由6端口 2位置阀8流到分离柱6。洗净液瓶20经由脱气单元(脱气装置)19、洗净单元15、6端口 3位置阀25的端口 P2、P3与缓冲配管13连接。此外，注射单元11经由6端口三位置阀25的端口 P4、P6、脱气单元19，与洗净液瓶21连接。之后，针2 位于试样注入口 3的上空。图28是洗净液A的吸入工序的流路图。在图28中，注射单元11将洗净液A吸入与vf+vd=进给容积+死区容积对应的量。另外，在该第五实施例中并没有记载试样吸入前的针2的外壁的洗净工序，但通过在试样吸入前使6端口 3位置阀25向顺时针旋转45度， 可以在将针2移动到洗净槽26之后，通过洗净单元15对洗净液A进行送液，洗净针2的外壁(试样吸入前洗净)。图29是试样吸入工序的流路图。在图29中，通过使6端口 3位置阀25向顺时针方向旋转45来切换到(I)端口 P1-P2以及P3-P6分别连通的位置。使针2移动到试样保持容器I内之后，注射单元11将试样吸入与注入容积(vi)对应的量。图30是基于洗净液A的、在洗净槽26进行的针2的外壁洗净工序的流路图。在图30中，使针2移动到洗净槽26之后，洗净单元15把洗净液A送液到洗净槽26，洗净针2 的外壁(试样吸入后洗净)。图31是向喷射导管8的试样注入口 3(端口 P4)的移动工序的流路图。在图31 中，使针2移动到试样注入口 3。图32是从移动相流路分离注入阀8的试样存留环5的压力去除工序的流路图。在图32中，通过使6端口 2位置阀8向逆时针方向旋转60度，高压下的试样存留环5从移动相流路分离，加载在试样存留环5内的溶剂的压力经由排水管22被开放到大气压。图33是装入试样的工序的流路图。在图33中，注射单元11将洗净液只吐出与 vf+vi+vd =进给容积+注入容积+死区容积对应的量，将试样送到注入阀8的试样存留环5 内。与从针2吸入的注入容积的量(vi)相对应的试样的全部量被保持在试样存留环5内。图34是注入试样的工序的流路图。在图34中，通过使6端口 2位置阀8向顺时针方向旋转60度，使试样存留环5与泵装置7和分离柱6连接，将试样导入到移动相流路内。图35是基于洗净液瓶20的洗净液A的、针2的内壁的洗净工序的流路图。在图 35中，使6端口 3位置阀25向逆时针方向旋转45度，切换到(2)端口 P2-P3以及P4-P6连通的位置，洗净单元15对洗净液瓶20的洗净液A进行送液。之后，通过洗净液A洗净缓冲配管13、针2、试样注入口 3、6端口 2位置阀8内的流路，排出到排水管22。图36、37是基于洗净液瓶21的洗净液B的、针2的内壁的洗净工序的流路图。在图36中，使注射单元下降，从洗净液瓶21吸入洗净液B。在图37中，使6端口 3位置阀25向顺时针方向旋转45度，切换到(I)端口 P1-P2 以及P3-P6分别连通的位置。使注射单元11上升，通过洗净液B洗净缓冲配管13、针2、试样注入口 3、6端口 2位置阀8内的流路，排出到排水管22。图38是洗净结束后转移到空闲状态的流路图。在图38中，使6端口 3位置阀25 向逆时针方向旋转45度，切换到(2)端口 P2-P3以及P4-P6连通的位置。之后，将针2移动到试样注入口 3的上空。图39、图40是泵装置7的柱塞洗净工序的流路图。在图39中，使注射单元11下降，从洗净液瓶21吸入洗净液B。在图40中，使6端口 3位置阀25向逆时针方向旋转90 度，切换到(3)端口 P5-P6连通的位置。使注射单元11上升，通过洗净液B洗净缓冲配管 13、针2、试样注入口 3、6端口 2位置阀8内的流路，排出到柱塞洗净流路17。洗净结束后，转移到图27中所示的空闲状态。图41、图42是基于洗净液瓶21的洗净液B的、针2的外壁的洗净工序的流路图。在图41中，使注射单元11下降，从洗净瓶21吸入洗净液B。在图42中，使6端口 3位置阀25向顺时针方向旋转45度，切换到(I)端口 P1-P2 以及P3-P6分别连通的位置。之后，将针2移动到洗净槽27之后，使注射单元11上升，从针2的前端吐出到洗净槽B，洗净针2的外壁之后排出到排水管28。洗净结束后，转移到图27中所示的空闲状态。另外，使用第五实施例的结构也可以实现与上述的第一实施例的断开方式、第三实施例的满环方式同样的注入方式。在本发明的第五实施例中，与第一实施例相同也能够实现提高基本性能，进行高可靠性且高速处理的液体色谱分析装置以及液体色谱分析装置用自动试样导入装置。图44与本发明不同，是注射单元进行试样的计量和流路的洗净双方的例，是表示与本发明的比较例的图。图44中所示的例是环注入方式的自动试样导入单元的一例，在图44中，自动试样导入单元由主要作为流路切换单元的6端口 2位置阀68、针62、作为试样计量单元的注射单元71、三通阀100以及洗净液瓶72构成。6端口 2位置阀68具有连接试样导入口 63的端口 P1、将试样送出到分离柱66的端口 P2、供给从泵装置67送来的移动相的端口 P1、连接试样存留环65的两端的端口 P3以及P6、连接排水管(排出路径)69的端口 P5的六个端口。如下地进行试样的注入动作。首先，6端口 2位置阀68被切换到用虚线表示的位置，连通试样注入口 63、试样存留环5和排水管69。在三通阀100与注射单元71连接的状态，针62被插入到试样保持容器61内，操作注射单元71，将预定的试样量吸入到缓冲配管 73内并保持。试样吸入后，把针62浸溃在洗净槽70内，洗净附着在针62的外壁的试样。洗净后，通过将针62移动到试样导入口 63内，操作注射单元71，将试样注入到试样导入口 63 内。被注入到试样导入口 63的试样暂时性地存留在试样存留环65内。在此，通过将6端口 2位置阀68切换到实线侧，形成连接泵装置67、试样存留环 65和分离柱66的流路，开始进行分析。暂时存留在试样存留环65内的试样，通过由泵装置 67送来的移动相,挤压到分尚柱66,被分尚为各个成分。在检测器通过色谱分析来检测出被分离的各个成分之后，送到数据处理装置，进行定性、定量处理。分析开始后，洗净附着有试样的针62的内壁以及试样导入口 63。将三通阀100切换到用虚线表示的位置，操作注射单元71，由此从洗净液瓶72吸入洗净液。之后，在此把三通阀100再次切换到实线的位置，操作注射单元71，由此吐出到缓冲配管73内，进行针62 的内壁、试样导入口 63以及6端口 2位置阀68的洗净，排出到排水管69。在图44中所示的结构的装置中，注射单元进行试样的计量和流路的洗净，所以注射单元的交换频度极其高。此外，如果以试样的计量为优先而使用容积小的注射单元，则洗净时间增大，周期变长，如果以流路的洗净为优先而使用容积大的注射单元，则成为导致注射单元操作的精度或分辨率下降的结果。而且，针的外壁只进行浸溃洗净，所以不能充分洗净附着在针的外壁的试样，而成为试样的遗留的主要原因。与此相对，本发明能够解决上述问题点。
另外，上述的例是将本发明适用于液体色谱分析装置的情况下的例子，但本发明不仅适用于液体色谱分析装置，也适用于其他的液体试样分析装置。例如，自动分析装置、 原子吸光光度计。符号说明I...试样保持容器、2...针、3...试样注入口、5...试样存留环、6...分离柱、
7...泵装置、8. . . 6端口 2位置阀、9...排水管10...洗净槽、11...注射单元、12...洗净液瓶、13...缓冲配管、14...样品架、15...洗净单元、16. ..5端口 4位置阀、17...泵柱塞洗净流路、18...三通阀、19...脱气单元、20、21...洗净液瓶、22、23...排水管、24...压力传感器、25. ..6端口 3位置阀、26、27. .·洗净槽、28...排水管、30...检测器、31...洗净液配管、50...控制部、51...针移动机构、52...注射单元动作机构、63...洗净单元动作机构、54...注射单元阀动作机构、55...三通阀动作机构、56. . . 2位置阀动作机构
权利要求
1.一种液体试样导入装置，其向具有移动相流路(7 6)的液体试样分析装置导入试样，该液体试样导入装置的特征在于，具备第一流路切换单元(8)，其具有试样存留环(5)，进行切换使上述试样存留环(5)连接到上述移动相流路或者从上述移动相流路分离；针(2)，其将试样吸入、吐出；注射单元(11)，其对试样进行计量之后进行试样向上述针(2)的吸入和吐出；洗净液送液单元(15)，其进行洗净液的送液；第二流路切换单元(16)，其对上述针(2)和上述注射单元(11)的连接、以及上述针(2)和上述洗净液送液单元(15)的连接进行切换；以及控制单元(50)，其对上述第一流路切换单元(8)、上述注射单元(11)、上述洗净液送液单元(15)以及上述第二流路切换单元(16)的动作进行控制。
2.一种液体试样导入装置，其向具有移动相流路的液体试样分析装置导入试样，该液体试样导入装置的特征在于，具备第一流路切换单元(8)，其具有试样存留环(5)以及试样注入端口(3)，进行切换使上述试样存留环(5)连接到上述移动相流路或者连接到上述试样注入端口(3)；针(2)，其吸入试样并吐出到上述试样注入端口(3)；注射单元(11)，其对试样进行计量之后进行试样向上述针(2)的吸入和吐出；洗净槽(10)，其中插入上述针(2);洗净液送液单元(15)，其进行洗净液的送液；第二流路切换单元(16)，其对上述针(2)和上述注射单元(11)的连接、上述针(2)和上述洗净液送液单元(15)的连接、以及上述洗净槽(10)和上述洗净液送液单元(15)的连接进行切换；以及控制单元(50)，其对上述第一流路切换单元(8)、上述注射单元(11)、上述洗净液送液单元(15)以及上述第二流路切换单元(16)的动作进行控制。
3.根据权利要求2所述的液体试样导入装置，其特征在于，具备压力传感器(24)，该压力传感器(24)检测来自上述洗净液送液单元(15)的送液压力。
4.一种液体试样分析装置，其具有移动相流路，其特征在于，具备第一流路切换单元(8)，其具有试样存留环(5)以及试样注入端口(3)，进行切换使上述试样存留环(5)连接到上述移动相流路或者连接到上述试样注入端口(3)；针(2)，其吸入试样并吐出到上述试样注入端口(3)；注射单元(11)，其对试样进行计量之后进行试样向上述针(2)的吸入和吐出；洗净槽(10)，其中插入上述针(2);洗净液送液单元(15)，其进行洗净液的送液；第二流路切换单元(16)，其对上述针(2)和上述注射单元(11)的连接、上述针(2)和上述洗净液送液单元(15)的连接、以及上述洗净槽(10)和上述洗净液送液单元(15)的连接进行切换；泵单元(7)，其与上述第一流路切换单元(8)的试样存留环(5)连接，从上述试样存留环(5)排出存留在上述试样存留环(5)内的液体试样；检测单元(30)，其对从上述试样存留环(5)排出的液体试样进行分析；以及控制单元(50)，其对上述第一流路切换单元(8)、上述注射单元(11)、上述洗净液送液单元(15)、上述第二流路切换单元(16)以及上述泵单元(7)的动作进行控制。
5.根据权利要求4所述的液体试样分析装置，其特征在于，具备压力传感器(24)，该压力传感器(24)检测来自上述洗净液送液单元(15)的送液压力。
6.根据权利要求4所述的液体试样分析装置，其特征在于，具备在上述第一流路切换单元(8)和上述检测单元(30)之间连接的分离柱(6)，上述液体试样分析装置是液体色谱分析装置。
7.一种液体试样导入方法，其是向具有移动相流路的液体试样分析装置导入试样的液体试样导入方法，其特征在于，具备将吸入、吐出液体试样的针(2)的外壁插入到洗净槽(10)进行洗净的工序；通过注射单元(11) 一边对液体试样进行计量，一边将液体试样吸入到针(2)内的工序;一边通过上述注射单元(11)对吸入到上述针(2)内的液体试样进行计量，一边供给第一流路切换单元(8)的试样存留环(5)的工序；向移动相流路供给存留在上述试样存留环(5)内的液体试样的工序；以及从上述注射单元(11)分离上述针(2)，与洗净液送液单元(15)连接，从该洗净液送液单元(15)向上述针(2)内供给洗净液,洗净上述针(2)的内壁的工序。
8.根据权利要求7所述的液体试样导入方法，其特征在于，通过压力传感器(24)检测来自上述洗净液送液单元(15)的送液压力，确认洗净液的送液状态。
全文摘要
本发明实现可进行高可靠性且高速处理的液体试样导入装置。注入阀(8)具有向液体色谱分析装置的检测器供给试样的、与移动相流路连接的试样存留环(5)。通过注射单元(11)，经由阀(16)、配管(13)向针(2)吸入试样，将试样导入到试样存留环(5)，供给移动相流路。通过洗净单元(15)，来自洗净液瓶(20、21)的洗净液经由阀(16)、配管(13)被供给针(2)，针(2)的内壁被洗净。通过洗净单元(15)，来自洗净液瓶(20)的洗净液经由阀(16)、配管(31)被供给洗净槽(10)，针(2)的外壁在洗净槽(10)被洗净。
文档编号G01N30/24GK102597764SQ20108004843
公开日2012年7月18日 申请日期2010年10月20日 优先权日2009年10月26日
发明者关良明, 植田充彦, 清水克敏, 石井公彦, 铃木裕志 申请人:株式会社日立高新技术
专业数控铣床产品供应商
20年生产经验，实力工厂，精工品质，质量有保障
