专利名称：液体色谱仪、液体色谱仪用试样导入装置以及液体色谱仪用试样导入装置的清洗方法
技术领域：
本发明涉及液体色谱仪、液体色谱仪用试样导入装置以及液体色谱仪用试样导入装置的清洗方法。
背景技术：
在作为液体试样分析装置的一种的液体色谱仪中，流动相(洗提液)被泵装置吸入，流动相和通过自动试样导入装置导入的试样一起被送到柱中。被导入到柱中的试样被分离成各个成分，由各种检测器进行检测。一般在称为高速液体色谱仪(HPLC)的装置领域中，要求在最大20MPa 40MPa的高压力下进行分析。在这种HPLC用泵装置中，要求即使在高压力下也可以准确且精密地供给流动相。另外，自动试样导入装置是用于以下用途的装置，即通过针从被摆放在样品架上的试样保持容器吸取试样液后，将试样驻留在试样驻留环中，并将试样自动注入到液体色谱仪的流动相流路中。另外，也经常使用具备在注入到流动相流路之前将试样稀释、将试样和反应试剂进行混合并标签化等预处理功能的自动试样导入装置。这种自动试样导入装置中的注入方式被大致区分为以下2种:针以及试样驻留环被编入高压下的流动相流路的一部分的直接进样方式(例如，参照专利文献1、专利文献2);仅试样驻留环被编入高压下的流动相流路的一部分的定量环进样方式(例如，参照专利文献3、专利文献4)。直接进样方式具有以下优点:暂时驻留在针以及试样驻留环内的试样，在分析开始时被流动相冲入柱中，并且在分析过程中由于针以及试样驻留环的内部始终被流动相冲洗，因此可以将吸取到的试样毫无浪费地导入柱中，从而不需要用于清洗被试样污染了的针的内部的其他手段。`另一方面，在分析过程中，基于针被编入流动相流路的一部分的原理，需要在高压下保持针和试样保持容器的试样注入口之间的液密性的结构，会有不适应预处理的稀释和混合等试样处理的缺点。与此相对，定量环进样方式在分析过程中，由于针在高压下的流动相流路外，因此，即使是分析过程中也可以进行针的移动或试样测量，不需要保持针和试样保持容器的试样注入口之间的液密性的结构，因此具有可以在分析过程中实施试样的预处理的优点。另一方面，由于需要清洗针内部的其他手段和其工序，所以和直接进样方式相比，具有试样注入所需要的时间变长的缺点。这样，上述2种注入方式互有优点和缺点，所以最好能够根据分析的目的用途选择某种方式。现有技术文献专利文献专利文献1:特开平1-248055号公报
专利文献2:特开2006-292641号公报专利文献3:特开平6-235722号公报专利文献4:特开昭61-114143号公报
发明内容
发明要解决的课题在所述的定量环进样方式的试样导入单元中，要把试样毫无浪费地全部导入柱中时，将要导入柱中的试样第一次驻留在试样驻留环内的过程中，除了实际的试样溶解液以夕卜，清洗液也同时被驻留在试样驻留环内。S卩，结果清洗液被导入柱中，因此，现有技术中存在以下问题。第1，当在流动相和清洗液中使用了不同的溶剂时，清洗液自身以没有被牢固地保持在柱内而几乎直通的状态到达检测器。这里，流动相和清洗液的与光吸收有关的波长特性不同时，其光吸收的差分由检测器进行检测，并被记录在色谱上。该清洗液的假峰特别在以高灵敏度分析微量试样时成为问题。第2，即使在流动相和清洗液中使用了相同的溶剂时，特别当试样成分对于清洗液的溶解性较高时，在上述试样导入过程中促进试样溶解液的稀释化，试样溶解液成为更宽的带宽，被驻留在试样驻留环内。其结果，试样溶解液具有更宽的带宽而到达柱，因此其结果为由检测器检测出的 试样成分的色谱的峰宽也变宽。即，由于目的成分的分离度恶化，因此产生分析时间变长，作为色谱仪装置的处理能力下降的问题。另外，同时试样成分的色谱的峰高也减少，因此产生 作为液体色谱仪的灵敏度也下降的问题。本发明的目的 为提供通过防止假峰的检出，提高色谱的分离度，从而能够以高灵敏度防止分析时间变长的液 体色谱仪、液体色谱仪用试样导入装置以及液体色谱仪用试样导入装置的清洗方法。用于解决课题的手段为了达到上述目的，本发明具备 第I流路切换单元，其具有试样驻留环，切换将所述试样驻留环与所述流动相流路连接还是从所述流动相流路分离；针，吸取并排出试样；测量单元，测量试样并进行对所述针的试样的吸取和排出；清洗液输送单元，输送清洗液；第2流路切换单元，切换至少2种清洗液；第3流路切换单元，切换上述针和上述测量单元之间的连接，以及上述针和上述清洗液输送单元之间的连接；控制单元，控制上述第I流路切换单元、上述测量单元、上述清洗液输送单元、上述第2流路切换单元以及上述第3流路切换单元的动作。另外，本发明构成为将试样全部注入所述试样驻留环，将清洗液注入从所述试样驻留环到试样注入口的流路中。发明的效果根据本发明，提供通过防止假峰的检出，提高色谱的分离度，从而能够以高灵敏度防止分析时间变长的液体色谱仪、液体色谱仪用试样导入装置以及液体色谱仪用试样导入装置的清洗方法。本发明的其他目的、特征以及优点通过附图有关的以下本发明实施例的记载变得更加明确。
图1是使用了作为本发明实施例的定量环进样方式的自动试样导入装置的液体色谱仪装置的概略构成图。图2是表示动作控制部的控制对象的功能图。图3和图1相同，是液体色谱仪装置的概略构成图。图4和图1相同，是液体色谱仪装置的概略构成图。图5和图1相同，是液体色谱仪装置的概略构成图。图6和图1相同，是液体色谱仪装置的概略构成图。图7和图1相同，是液体色谱仪装置的概略构成图。图8和图1相同，是液体色谱仪装置的概略构成图。图9和图1相同，是液体色谱仪装置的概略构成图。图10和图1相同，是液体色谱仪装置的概略构成图。图11和图1相同，是液体色谱仪装置的概略构成图。图12和图1相同，是液体色谱仪装置的概略构成图。图13A是表示色谱的一例的图表。图13B是表示色谱的一例的图表。图14A是表示色谱的一例的图表。图14B是表示色谱的一例的图表。
具体实施例方式以下参照附图对本发明的实施方式进行说明。[实施例]图1是使用了作为本发明实施例的定量环进样方式的自动试样导入装置的液体色谱仪装置的概略构成图。试样保持容器I被设置在样品架14上。针2通过未图示的针移动机构在试样保持容器1、清洗槽10、6端口 2位置的进样阀8的试样注入口 3之间移动。6端口 2位置的进样阀8具有6个端口和将其中2个相邻的端口连通的流路，如图所示，在进样位置，端口 Pl和端口 P6、端口 P2和端口 P3、端口 P4和端口 P5被连通。另外，在端口 Pl上连接泵装置7，在端口 P2上连接柱6，在端口 P3与端口 P6之间连接试样驻留环5，在端口 P4上连接试样注入口 3，在端口 P5上连接排出废液的排液管22。另外，用配管将柱6和检测器30连接，用检测器30检测从柱6供给的被分离的试样，将检测信号发送给未图示的数据处理装置。6端口 2位置的进样阀8通过60度的旋转可以得到另一个位置。如图1中的虚线所示，在装载位置，端口 Pl和端口 P2、端口 P3和端口 P4、端口 P5和端口 P6被连通。在装载位置，按照泵装置7、端口 P1、端口 P2、柱6的顺序进行连通，试样没有被注入从泵装置7输送的流动相中，流动相流向柱。另外，按照针2、试样注入口 3、端口 P4、端口P3、试样驻留环5、端口 P6、端口 P5、排液管22的顺序进行连通，从试样注入口 3注入用针2从试样保持容器I吸取的试样，试样驻留环5充满试样。在进样位置 ，试样驻留环5所保持的试样通过用泵装置7输送的流动相被冲入柱6。另外，在变更了试样时，为了清洗针2，将针2定位至清洗槽10，清洗液从清洗泵装置15通过注射器阀16流向针2。另外，通过将该针2定位至试样注入口 3来进行进样阀8的清洗。将清洗泵装置15、注射器阀16、柱塞清洗流路17、三通阀18、清洗液容器20、清洗液容器21、脱气装置24、脱气装置25统称为清洗单元。5端口 4位置的注射器阀16具有5个端口，图中设有如实线以及虚线所示的4种位置的通路，2个端口间被连通。端口 Pl和清洗槽10连通，端口 P2和针2连通，端口 P3和测量试样的注射器11连通，端口 P4和用于清洗泵装置I的柱塞的柱塞清洗流路17连通，端口 P5和清洗泵装置15连通。并且，通过每次旋转45度可以取得4个位置。第I位置，端口 P5和端口 Pl连通，端口 P2和端口 P3连通。第2位置，端口 P5和端口 P2连通，端口P3和端口 P4连通。第3位置如图中实线所示，只有端口 P5和端口 P3连通。第4位置，只有端口 P5和端口 P4连通。清洗液根据其用途例如备有2种，清洗 液A被保持在清洗液容器20中，清洗液B被保持在清洗液容器21中，经由脱气装置24、25，通过三通阀18，清洗液A和清洗液B的任意一种被清洗泵装置15吸�。幼⑸淦鞣�16经缓冲管13被输送至针2。通过将柱塞清洗流路17与泵装置7连通，可以清洗泵装置7的柱塞表面析出的流动相内所含的盐。当注射器阀16位于端口 Pl和端口 P5、以及端口 P2和端口 P3连通的位置时，针2通过缓冲管13与测量试样的注射器11连接，通过上下操作注射器11，进行从针2到注射器11的配管内的液体的吸取和排出。图2是表示动作控制部201的控制对象的功能图，所述动作控制部201控制液体色谱仪装置的阀等动作机构。动作控制部201具有处理器，该处理器执行被预先保持在未图示的存储器中的控制程序，所述动作控制部201将动作指令发送给针移动机构202、注射器动作机构203、清洗单元动作机构204、注射器阀动作机构205、三通阀动作机构206、进样阀动作机构207。注射器11通过注射器动作机构203控制其移动以及吸取排出动作。清洗单元通过清洗单元动作机构204而进行动作。注射器阀16通过注射器阀动作机构205进行动作。三通阀18通过三通阀动作机构206进行动作。进样阀8通过进样阀动作机构207进行动作。接着，说明试样注入工序。本实施 例中的定量环进样方式将从针2吸取的试样全部送入进样阀8的试样驻留环5，使之到达分离试样的柱6，因此也被称为全量注入方式。这里，进行以下的用语安排。v1:进样体积、对流动相流路的净试样导入量。vf:进给体积。vd:死体积、从试样注入口到进样阀。va:空气体积、试样前后的空气层的容积。这里，是否在试样前后夹着va的设定可以通过自动试样导入装置来进行选择。前面的图1表示自动试样导入装置被初始化，为空闲状态的流路。未被注入试样的流动相从泵装置7经由进样阀8的试样驻留环5流向柱6。另一方面，保持清洗液A的清洗液容器20通过三通阀8、清洗泵装置15、与注射器阀16的端口 P5连通的端口 P3与注射器11连接，从而用清洗液A清洗注射器11内部。另外，针2位于清洗槽10的上方，在清洗槽10接收从针2滴下的液体。图3和图1相同，是液体色谱仪装置的概略构成图，表示通过清洗液容器21所保持的清洗液B将缓冲管13和针2的内部进行置换来进行清洗的状态。使针2移动到试样注入口 3，并与进样阀8的端口 P4连通。另外，使注射器阀16相对于图1的状态顺时针旋转45度，切换到使端口 P5和端口 P2连通，同时使端口 P3和端口 P4连通的位置。进一步，将三通阀18切换到保持清洗液B的清洗液容器21。并且，通过清洗泵装置15将清洗液B输送至注射器阀16、缓冲管13、针2、进样阀8，并清洗与进样阀8的端口 P4连通的端口 P5内部，清洗液B从排液管22被排出。图4和图1相同，是液体色谱仪装置的概略构成图，表示用清洗槽10内的清洗液A清洗针2的外侧的状态。进样阀8的端口位置不变，使注射器阀16相对于图3的状态顺时针旋转45度，切换到使端口 P5和端口 Pl连通，同时使端口 P2和端口 P3连通的位置。通过清洗泵装置15将清洗液容器20内的清洗液A经过注射器阀16输送至清洗槽10，将针2浸溃在清洗槽10内的清洗液A中，用注射器11吸�。� 用清洗液A充满包括注射器阀16和针2的配管内。吸取的量为vf+vd，即为合并了进给体积和死体积所得的量。另外，通过将针2浸溃于清洗槽10来清洗针2的外侧。图5和图1相同，是液体色谱仪装置的概略构成图，表示吸取试样的工序。如图5所示，注射器阀16和进样阀8的端口位置不变，使针2从清洗槽10向试样保持容器I移动，但是在其移动过程中通过注射器11吸取空气。其吸取量是空气体积va的一半。接着，使针2向试样保持容器I移动，通过注射器11吸取试样。其吸取量为注入体积vi。图6和图1相同，是液体色谱仪装置的概略构成图，表示试样吸取后用清洗液A清洗针2的外侧的状态。如图6所示，注射器阀16和进样阀8的端口位置不变，使针2从试样保持容器I向清洗槽10移动，但是，在其移动过程中，注射器11仅吸取空气体积va的一半的空气。将针2移动到清洗槽10后，通过清洗泵装置15将清洗液A输送至清洗槽10，清洗针2的外侧。在清洗槽10溢出的清洗液A从排液管23被排出。图7和图1相同，是液体色谱仪装置的概略构成图，表示使针2向进样阀8的试样注入口 3移动的状态。如图7所示，注射器阀16和进样阀8的端口位置不变，使针2向进样阀8的试样注入口 3移动，准备将试样从端口 P4注入进样阀8。图8和图1相同，是液体色谱仪装置的概略构成图，表示对试样驻留环5内进行卸压的状态。在图7之前所示的状态中，试样驻留环5内与泵装置7连接而成为流动相流路，因此其压力比大气压高。如图8所示，注射器阀16的端口位置不变，使进样阀8逆时针旋转60度，将进样阀8的试样驻留环5从泵装置7的流动相流路分离，通过将高压下的试样驻留环5从流动相流路分离，试样驻留环5内的压力从排液管22被释放到大气压。图9和图1相同，是液体色谱仪装置的概略构成图，表示将针2所吸取的试样输送至进样阀8的工序。如图9所示，注射器阀16和进样阀8的端口位置不变，通过将注射器11内的清洗液A和空气压出，把针2内部的试样从进样阀8的端口 P4输送至进样阀8的内部的试样驻留环5。注射器11的压出量是合并了进给体积、进样体积、死体积和空气体积的量vf+vi+vd+va。并且，在图5的工序中所吸取的体积vi的试样被输送后，在图4的工序中所吸取的体积vf的清洗液A被输送至进样阀8，所以能够用试样全量来充满驻留环5内。图10和图1相同，是液体色谱仪装置的概略构成图，表示将试样驻留环5所保持的试样导入流动相流路的工序。如图10所示，注射器阀16的端口位置不变，使进样阀8顺时针旋转60度，使试样驻留环5的端口 P3与柱6所连接的端口 P2连通，使试样驻留环5的端口 P6与泵装置7所连接的端口 Pl连通，通过泵装置7使流动相流向试样驻留环5，并和试样一起送入柱6。另一方面，为了准备下面的工序，使注射器11移动到上死点，将针2内的清洗液A与试样的残余混合后的液体从试样注入口 3、进样阀8的端口 P4、端口 P5排出到排液管22。图11和图1相同，是液体色谱仪装置的概略构成图，表示用清洗液A清洗针2内的工序。如图11所示，进样阀8的端口位置不变，使注射器阀16逆时针旋转45度，切换到端口 P5和端口 P2、以及端口 P3和端口 P4连通的位置。通过清洗泵装置15将清洗液容器20所保持的清洗液A经由注射器阀16输送至针2，用清洗液A清洗针2内部。清洗液A从排液管22被排出。图11所示的针2的清洗结束后，使注射器阀16逆时针旋转45度，使注射器阀16的端口 P5和端口 P3连通，移动到图1所示的空闲状态。另外，针2向清洗槽10的上方移动。图12和图1相同，是液体色谱仪装置的概略构成图，是在预先设定了泵装置7的柱塞的清洗时，在图10所示的针2的清洗后所执行的工序。使注射器阀16逆时针旋转90度，切换到使端口 P5和端口 P4连通的位置。不用清洗液A而用清洗液B清洗柱塞时，切换三通阀18来与清洗液容器21连接，在用泵装置15吸取清洗液B后从柱塞清洗流路17输送至未图示的泵装置7的柱塞。清洗时间被预先设定，结束后使注射器阀16顺时针旋转45度，并转移至图1所示的空闲状态。图13A、图13B、图14A、图14B是表示色谱的一例的图表。图13A是基于现有装置构成的结果，图13B是基于本发明装置构成的结果。分析条件如下，试样为60ppm羟苯甲酯，试样溶解液为甲醇，流动相为60%甲醇水溶液，清洗液A为甲醇，清洗液B为60%甲醇水溶液，流动相的流量为I毫升/分，柱为0DS，尺寸为4.6mmIDX150mmL,粒径为5 u m,柱温度为40° C，吸光度检测波长为265nm，注入量为10微升。图13A是没有实施图3所示的工序时的色谱，图13B是实施了图3的工序时的色谱，图13A所示的色谱中检测出假峰，该假峰是在作为目的成分的羟苯甲酯的峰之前，由流动相60%甲醇水溶液和清洗液A甲醇的吸光度差而产生的、由于清洗液A甲醇引起的。与此相对，在图13B中，在图3所示的工序中，用清洗液B的60%甲醇水溶液将包括缓冲管13和针2的配管内部置换，从而图13B所示的色谱中的假峰完全消失。图14A是基于现有装置构成的结果，图14B是基于本发明装置构成的结果。分析条件如下，试样为60ppm羟苯甲酯，试样溶解液为60%甲醇水溶液，流动相为60%甲醇水溶液，清洗液A为60%甲醇水溶液，清洗液B为蒸馏水，流动相的流量为I毫升/分，柱为ODS，尺寸为4.6mmIDX 150mmL，粒径为5 u m，柱温度为40° C，吸光度检测波长为265nm，注入量为10微升。图14A是没有实施图3所示的工序程时的色谱，图14B是实施了图3所示的工序时的色谱，图14A的色谱中，作为目的成分的羟苯甲酯的试样溶解液，由于易溶于清洗液A60%甲醇水溶液，在试样导入过程中被稀释化，以在分析流路内具有的宽的带宽的状态到达柱，其结果，由检测器检测出的羟苯甲酯的峰宽变宽。另外，羟苯甲酯的峰高也减少。与此相对，实施了图3所示的工序 的图14B色谱中，用清洗液B蒸馏水将包括缓冲管13和针2的配管内部置换，因此结果为羟苯甲酯的峰宽变窄，且峰高也增加约17%，得到液体色谱仪的高灵敏度化。以上那样，在定量环进样方式中，要将试样全量毫无浪费地导入柱中时，将要导入柱中的试样第一次驻留在试样驻留环内的过程中，除了实际的试样溶解液以外，清洗液也同时被驻留在试样驻留环内，但是，根据本发明的实施例，可以减少清洗液的驻留量，所以可消除色谱上的假峰，防止峰宽的变宽，不会使色谱的分离度恶化，或者可以提高分离度来得到高灵敏度。如上所述，本发明提供一种高灵敏度且可以防止分析时间变长的液体色谱仪以及液体色谱仪用试样导入装置。上述记载对实施例进行了说明，但是本发明不仅限于这些，本领域技术人员明白在本发明的主旨和附带的权利要求书的范围内可以进行种种的变更以及修改。符号说明I试样保持容器2 针3试样注入口5试样驻留环6 柱7泵装置8进样阀·10清洗槽11注射器13缓冲管14样品架15清洗泵装置16注射器阀17柱塞清洗流路18三通阀20、21清洗液容器22、23 排液管24、25脱气装置201动作控制部202针移动机构203注射器动作机构204清洗单元动作机构205注射器阀动作机构206三通阀动作机构207进样阀动作机构
权利要求
1.一种液体色谱仪，其特征在于，具备: 第I流路切换单元，其具有试样驻留环，切换所述试样驻留环与流动相的流路的连接或分离； 针，其吸取并排出试样； 测量单元，其测量该试样并进行对于所述针的所述试样的吸取和排出； 清洗液输送单元，其输送清洗液； 第2流路切换单元，所述清洗液至少有两种，切换该至少两种清洗液； 第3流路切换单元，其切换所述针和所述测量单元的连接以及所述针和所述清洗液输送单元的连接；以及 控制单元，其控制所述第I流路切换单元、所述测量单元、所述清洗液输送单元、所述第2流路切换单元以及所述第3流路切换单元的动作。
2.根据权利要求1所述的液体色谱仪，其特征在于， 所述第I流路切换单元具有与所述针连接的试样注入口，所述试样被全部注入所述试样驻留环，并且所述至少两种清洗液的一方被注入到从所述试样驻留环到所述试样注入口的流路中。
3.根据权利要求2所述的液体色谱仪，其特征在于， 用与被注入到所述第 I流路切换单元的从所述试样驻留环到所述试样注入口的流路中的所述清洗液不同的清洗液清洗所述针。
4.根据权利要求1所述的液体色谱仪，其特征在于， 用与所述流动相相同成分的清洗液清洗所述针。
5.根据权利要求1所述的液体色谱仪，其特征在于， 用与所述流动相不同成分的清洗液清洗所述针。
6.一种液体色谱仪用试样导入装置，用于将注入到流动相流路的试样进行分离来检测成分的液体色谱仪，所述液体色谱仪用试样导入装置的特征在于，具备: 第I流路切换单元，其具有试样驻留环，切换所述试样驻留环与所述流动相流路的连接或分离； 针，其吸取并排出所述试样； 测量单元，其测量所述试样并进行对于所述针的所述试样的吸取和排出； 清洗液输送单元，其输送清洗液； 第2流路切换单元，所述清洗液至少有两种，切换该至少两种清洗液； 第3流路切换单元，其切换所述针和所述测量单元的连接以及所述针和所述清洗液输送单元的连接；以及 控制单元，其控制所述第I流路切换单元、所述测量单元、所述清洗液输送单元、所述第2流路切换单元以及所述第3流路切换单元的动作。
7.根据权利要求6所述的液体色谱仪用试样导入装置，其特征在于， 所述第I流路切换单元具有试样注入端口，切换所述试样驻留环与所述流动相流路的连接或与所述试样注入端口的连接。
8.根据权利要求6所述的液体色谱仪用试样导入装置，其特征在于， 进一步具备泵单元，其与所述试样驻留环连接，将所述试样驻留环内驻留的试样从该试样驻留环排出。
9.一种液体色谱仪用试样导入装置的清洗方法，用于将注入到流动相流路的试样进行分离来检测成分的液体色谱仪，其特征在于， 清洗液具有第I清洗液和第2清洗液， 所述液体色谱仪用试样导入装置的清洗方法具备以下工序: 将所述第I清洗液输送到从试样容器吸取并排出所述试样的针，清洗所述针的内侧； 将所述针浸溃在清洗槽中，清洗所述针的外侧； 一边测量所述试样一边将该试样吸取到所述针内； 将吸取到所述针内的所述试样供给第I流路切换单元的试样驻留环； 将所述试样驻留环中驻留的所述试样供给所述流动相的流路； 用所述第2清洗液清洗所 述针的内侧。
全文摘要
本发明涉及一种液体色谱仪，其具备第1流路切换单元，切换试样驻留环与流动相流路的连接或分离；针，吸取并排出试样；测量单元，测量试样并进行对于针的试样的吸取和排出；输送清洗液的清洗液输送单元；第2流路切换单元，至少切换两种清洗液；第3流路切换单元，切换针和测量单元的连接以及针和清洗液输送单元的连接；控制单元，控制第1流路切换单元、测量单元、清洗液输送单元、第2流路切换单元以及第3流路切换单元的动作，液体色谱仪构成为将试样全部注入试样驻留环的同时，将清洗液注入到从试样驻留环到试样注入口之间的流路。
文档编号G01N30/26GK103238066SQ201180057878
公开日2013年8月7日 申请日期2011年11月17日 优先权日2010年12月2日
发明者铃木裕志, 石井公彦, 植田充彦, 清水克敏, 关良明 申请人:株式会社日立高新技术
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