JP2017215215A - Sample introduction device and sample introduction method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、液体クロマトグラフィーに関し、より詳細には、高性能液体クロマトグラフィー(HPLC)或いは超高性能液体クロマトグラフィー(UHPLC)について、高性能及び超高性能を与える条件下での操作方法、特に試料の導入方法に関し、更にはこれらの方法のために必要な試料導入装置に関する。 The present invention relates to liquid chromatography and, more particularly, to high performance liquid chromatography (HPLC) or ultra high performance liquid chromatography (UHPLC) operating methods under conditions that provide high performance and ultra high performance, in particular The present invention relates to a sample introduction method, and further relates to a sample introduction apparatus necessary for these methods.
ここで、「高性能液体クロマトグラフィー(HPLC)」は、最大40MPaの圧力下で実行される液体クロマトグラフィーを意味する。又、「超高性能液体クロマトグラフィー(UHPLC)」は、40MPaより大きく140MPaまでの圧力下で実行される液体クロマトグラフィーを意味する。 Here, “high performance liquid chromatography (HPLC)” means liquid chromatography performed under a pressure of up to 40 MPa. Also, “ultra-high performance liquid chromatography (UHPLC)” means liquid chromatography that is performed under a pressure of greater than 40 MPa and up to 140 MPa.
HPLC又はUHPLCにおいて、分離の高速化、即ち、短時間に大きな理論段数を発生させて分離時間を短縮するためには、小さな充填剤が詰められたカラムを使用することが必要である。しかし、小さなカラム充填剤は、充填剤の間隙(移動相が通る流路)を小さくするので、送液に高い圧力を必要とする。そこで、圧力を低くするために短いカラムが用いられる。 In HPLC or UHPLC, it is necessary to use a column packed with a small packing material in order to speed up the separation, that is, to generate a large number of theoretical plates in a short time and to shorten the separation time. However, a small column packing material reduces the packing gap (flow path through which the mobile phase passes), and therefore requires a high pressure for liquid feeding. Therefore, a short column is used to lower the pressure.
又、小さな充填剤の間隙に高速で送液すると、液体と粒子壁との摩擦により熱が発生する。発生した熱はカラム管壁からカラムの外に放散されるが、カラム中心部は高温となり、カラム内に温度分布が生じる結果、移動相溶媒の粘度に基づく送液抵抗や、移動相−固定相間の溶質の分配係数が不均一となるので、同じ溶質でもカラム内の位置に依存して移動速度が不均一となる。これにより溶質のバンド幅が拡がり、カラムの分離性能が低下する。そこで、カラム内の温度平衡を迅速に達成し、カラムの分離性能を保つためには、カラムを細くすることが有効である。 Further, when the liquid is fed at high speed to the gap between the small fillers, heat is generated due to friction between the liquid and the particle wall. The generated heat is dissipated from the column tube wall to the outside of the column, but the temperature at the center of the column becomes high, resulting in a temperature distribution in the column. Therefore, even if the same solute is used, the moving speed becomes non-uniform depending on the position in the column. This widens the solute bandwidth and degrades the separation performance of the column. Thus, in order to quickly achieve temperature equilibrium in the column and maintain the separation performance of the column, it is effective to make the column thinner.
以上の理由で、小さな充填剤は、カラムの高い性能を発揮するため、短く細いカラムに充填されることとなる。そして、小さな高性能カラムから溶出される溶質のバンドは、非常に小さな体積及び分散をもつ(非特許文献8)。 For the above reasons, a small packing material is packed into a short and narrow column in order to exhibit the high performance of the column. And the solute band eluted from a small high-performance column has a very small volume and dispersion (Non-patent Document 8).
又、溶質を溶かして試料を作製する溶媒は、溶出力が強い溶媒、溶解力が大きい溶媒、或いは移動相と同じ組成の溶媒を用いることが多い。そして試料がカラムに注入されたとき、試料中の溶媒自身によって溶質がカラム内を進行するので、試料バンド幅が広がり、理論段数を低下させる。そこで、注入する試料の体積を減らすことは非常に重要であるが、試料のハンドリングの容易さと検出器の感度に基づいて、内径1.0〜4.6mmのカラムを使用するとき、一般的に0.1〜20μLの試料が注入される。そして、試料がインジェクター等の試料注入装置からカラムまでの流路、例えば接続配管を流れる間に層流(配管の中心において速く、壁際で遅い放物線型のフロープロファイルの形)になることにより、又、unswept volumeの存在(滞留の効果)により、試料バンド幅が拡がる。 Further, as a solvent for preparing a sample by dissolving a solute, a solvent having a strong dissolution power, a solvent having a high dissolving power, or a solvent having the same composition as the mobile phase is often used. When the sample is injected into the column, the solute advances in the column by the solvent itself in the sample, so that the sample bandwidth is widened and the number of theoretical plates is reduced. Therefore, it is very important to reduce the volume of the sample to be injected. However, when using a column having an inner diameter of 1.0 to 4.6 mm based on the ease of sample handling and the sensitivity of the detector, A 0.1-20 μL sample is injected. When the sample flows through a flow path from the sample injection device such as an injector to the column, for example, a connecting pipe, a laminar flow (in the form of a parabolic flow profile that is fast at the center of the pipe and slow at the wall) The presence of unswept volume (residence effect) widens the sample bandwidth.
カラムよって分離された試料成分(溶質)それぞれがクロマトグラム上に現れるピークはガウス分布で近似される。ガウス分布の分散(σ2:標準偏差σの2乗)には加算性があり、あるHPLC装置とカラムを用いて分離された溶質バンドの分散(全体の溶質バンドの分散、σtotal 2)は、式1に示すように、カラム本体がもたらす溶質バンドの分散σcol 2と、カラム外の流路等における溶質バンドの分散σextra 2の合計として表される(非特許文献1)。
The peak at which each sample component (solute) separated by the column appears on the chromatogram is approximated by a Gaussian distribution. Dispersion of Gaussian distribution (σ 2 : square of standard deviation σ) is additive, and dispersion of solute bands separated using a certain HPLC apparatus and column (dispersion of the entire solute band, σ total 2 ) is As shown in
(式1)
σtotal 2 =σcol 2 +σextra 2
(Formula 1)
σ total 2 = σ col 2 + σ extra 2
カラム外における溶質バンドの分散σextra 2は、式2に示すように、(1)試料注入装置(inj)と、試料注入装置からカラム入口に至る配管(tube1)における溶質バンドの分散(σinj 2 +σtube1 2)、(2)カラム出口から検出器に至る配管(tube2)と検出器セル(det)における溶質バンドの分散(σtube2 2 +σdet 2)及び(3)検出器からの信号の平均化及びデータ処理装置が信号を取り込む時間間隔がもたらす溶質バンドの分散σdata 2からなる。 The dispersion σ extra 2 of the solute band outside the column is expressed as follows: (1) The dispersion of the solute band (σ inj ) in the sample injection device (inj) and the pipe (tube 1) from the sample injection device to the column inlet. 2 + σ tube1 2 ), (2) Dispersion of solute band (σ tube2 2 + σ det 2 ) in the pipe (tube2) and detector cell (det) from the column outlet to the detector, and (3) from the detector It consists of the signal averaging and the dispersion of the solute band σ data 2 resulting from the time interval at which the data processor takes the signal.
(式2)
σextra 2 =σinj 2 +σtube1 2 +σtube2 2 +σdet 2 +σdata 2
(Formula 2)
σ extra 2 = σ inj 2 + σ tube1 2 + σ tube2 2 + σ det 2 + σ data 2
実際にHPLC装置やUHPLC装置において得られるピークの分散(全体の溶質バンドの分散、σtotal 2)は、式2右辺に、カラムでの溶質バンドの分散(σcol 2)を加えて、式3のように示される。
The peak dispersion (total solute band dispersion, σ total 2 ) actually obtained in the HPLC apparatus or UHPLC apparatus is calculated by adding the solute band dispersion (σ col 2 ) in the column to the right side of
(式3)
σtotal 2 =σinj 2 +σtube1 2 +σcol 2 +σtube2 2 +σdet 2 +σdata 2
(Formula 3)
σ total 2 = σ inj 2 + σ tube1 2 + σ col 2 + σ tube2 2 + σ det 2 + σ data 2
カラムの理論段数(N)は、式4に示すように、溶質の保持時間(tR)(或いは保持体積(VR))と溶質バンドの分散を用いて計算される。ここでσtotal-t 2は、観測された時間として計算された分散であり、σtotal-v 2 は体積として計算された分散である。以下、ピーク半値幅(ピーク高さの1/2におけるピーク幅)=2.35σとして理論段数を計算した。
The theoretical plate number (N) of the column is calculated using the retention time (t R ) (or retention volume (V R )) of the solute and the dispersion of the solute band, as shown in
(式4) N=(tR 2/σtotal-t 2)=(VR 2/σtotal-v 2) (Formula 4) N = (t R 2 / σ total-t 2 ) = (V R 2 / σ total-v 2 )
式5に示す、σextra 2が無い理想的な条件下でカラムが示すべき理論段数(Ncol)と比較して、式4に示す、実際にHPLC装置やUHPLC装置にカラムを接続して得られる理論段数(N)は一般的に小さい。これは、式1、式2に示す、カラム外における溶質バンドの分散σextra 2の寄与に基づくものである。
Compared with the theoretical plate number (N col ) that the column should show under ideal conditions without σ extra 2 shown in
(式5) Ncol=(tR 2/σcol-t 2)=(VR 2/σcol-v 2) (Formula 5) N col = (t R 2 / σ col-t 2 ) = (V R 2 / σ col-v 2 )
ここで、σextra 2に上記(3)のσdata 2を含める理由を以下に述べる。クロマトグラムは検出器シグナルを時間に対してプロットする。クロマトグラムがデータ処理装置に表示されるとき、検出器の出力の遅さと、データ処理装置のデータ取り込みの遅さも、時間を尺度とするピークの拡がり(分散)を与える。移動相液体が一定の流速で流れている場合には、時間を尺度とする溶質バンドの分散を、流速を用いて体積を尺度とする分散に変換し、表すことが出来る。 Here, the reason why σ data 2 of (3) is included in σ extra 2 will be described below. The chromatogram plots the detector signal against time. When the chromatogram is displayed on the data processor, the detector output slowness and the data processor slow data acquisition also give the peak spread (dispersion) on a time scale. When the mobile phase liquid is flowing at a constant flow rate, the dispersion of the solute band with the time as a scale can be converted into a dispersion with the volume as a scale by using the flow speed.
小さなカラムを用いるHPLC分離やUHPLC分離において高性能を得るためには、カラム外における溶質バンドの分散σextra 2を最小化することが必要である。σextra 2の中で、上記(3)のσdata 2は、検出器のレスポンス時間を短くして、データ処理装置のデータ取り込み間隔を短くすることにより最小化される。 In order to obtain high performance in HPLC separation using a small column or UHPLC separation, it is necessary to minimize the dispersion σ extra 2 of the solute band outside the column. Among σ extra 2 , σ data 2 in (3) above is minimized by shortening the response time of the detector and shortening the data acquisition interval of the data processing device.
又、上記(2)のσtube2 2 + σdet 2は、カラム出口と検出器セルの接続配管内径を小さく、長さを短くし、検出器セル流路の内径と容量を小さくすることにより最小化される。 In addition, σ tube2 2 + σ det 2 in (2) above is minimized by reducing the inner diameter and capacity of the detector cell flow path by reducing the length and length of the connection pipe between the column outlet and the detector cell. It becomes.
液体試料をHPLC装置やUHPLC装置に注入する際、試料バンドが、オートサンプラー又はインジェクター等の試料注入装置から配管を通って分離カラムに至る流路で、層流(放物線型のフロープロファイル)及び、接続部品の角(隅)がもたらすunswept volumeによる滞留の効果により拡散する。上記(1)のσinj 2 +σtube1 2も、試料注入装置からカラムまでの配管内径を小さく、長さを短くすることと、試料注入装置のサンプルループやサンプルニードルの内径を小さくし、試料が通るバルブのオリフィスを小さくすることにより最小化されるが、試料注入装置のサンプルループやサンプルニードル、バルブのオリフィスは、引圧或いは大気圧下で液体試料を再現性よく通す必要があるので、抵抗になりにくい、実用的な内径の大きさが必要である。 When injecting a liquid sample into an HPLC apparatus or UHPLC apparatus, a sample band is a flow path from a sample injection apparatus such as an autosampler or injector through a pipe to a separation column, laminar flow (parabolic flow profile), and Diffusion occurs due to the retention effect due to the unswept volume caused by the corners of the connecting parts. Σ inj 2 + σ tube1 2 in (1) above also reduces the inner diameter of the pipe from the sample injector to the column, shortens the length, and decreases the inner diameter of the sample loop and sample needle of the sample injector. Is minimized by reducing the orifice of the valve through which the sample passes, but the sample loop of the sample injection device, the sample needle, and the orifice of the valve need to pass the liquid sample with good reproducibility under suction or atmospheric pressure. A practical inner diameter that is difficult to resist is required.
以上に示したような、カラム外での溶質バンドの分散σextra 2は、カラムサイズが小さくなると相対的に大きな寄与となり、小さなカラムであるほど、カラムが本来もっている性能を発揮しにくくなる。一般に使用されているHPLC装置やUHPLC装置では、カラム管の容量が200μLを下回る場合(例えば内径2.1mm、長さ5cmのカラム(カラム管容量約173μL)や内径1.0mm、長さ25cm(カラム管容量約196μL)のカラム或いはこれらより容量の小さいカラムの場合)、この傾向が顕著となる。 As described above, the dispersion σ extra 2 of the solute band outside the column becomes a relatively large contribution as the column size becomes smaller, and the smaller the column, the less likely the column's inherent performance is exhibited. In a generally used HPLC apparatus or UHPLC apparatus, when the column tube has a volume of less than 200 μL (for example, a column having an inner diameter of 2.1 mm and a length of 5 cm (column tube capacity of about 173 μL), an inner diameter of 1.0 mm and a length of 25 cm ( This tendency becomes remarkable in the case of a column having a column tube capacity of about 196 μL) or a column having a smaller capacity than these.
具体的には、UHPLC装置においては、内径2.1mm、長さ5cmのカラムがしばしば使用され、多くの場合0.1〜2.0μLの試料が注入される。そして、多くのUHPLC装置においては、カラム外での溶質バンドの分散σextra 2により、保持係数k=約5を与える溶質について、内径2.1mm、長さ5cmのカラムでは約30%、内径1.0mm、長さ5cmのカラム(カラム管容量約39μL)では約70%以上の理論段数の低下が報告されている(非特許文献2)。 Specifically, in a UHPLC apparatus, a column having an inner diameter of 2.1 mm and a length of 5 cm is often used, and in many cases, a sample of 0.1 to 2.0 μL is injected. In many UHPLC apparatuses, due to the dispersion σ extra 2 of the solute band outside the column, about 30% in the column having an inner diameter of 2.1 mm and a length of 5 cm and an inner diameter of 1 for a solute giving a retention coefficient k = about 5. A decrease in the number of theoretical plates of about 70% or more has been reported for a column of 0.0 mm and a length of 5 cm (column tube capacity: about 39 μL) (Non-patent Document 2).
又、小さなカラムほど、全体の溶質バンドの分散σtotal 2に対して、カラム外での溶質バンドの分散σextra 2の占める割合が大きくなる傾向にあるが、この傾向は、クロマトグラム上で溶質の保持係数が小さいとき、更に顕著となる。UHPLC装置において、保持係数k=約1を与える溶質については、内径2.1mm、長さ5cmのカラムにおいても約50%の理論段数の低下が報告されている(非特許文献3)。内径1.0mm、長さ5cmのカラムについては、σextra 2はさらに大きな性能低下をもたらす(非特許文献8)。 In addition, the smaller the column, the larger the proportion of the solute band dispersion σ extra 2 occupies outside the column relative to the total solute band dispersion σ total 2 . When the retention coefficient is small, it becomes more remarkable. In the UHPLC apparatus, about a solute that gives a retention coefficient k = about 1, a reduction in the number of theoretical plates of about 50% has been reported even in a column having an inner diameter of 2.1 mm and a length of 5 cm (Non-patent Document 3). For a column with an inner diameter of 1.0 mm and a length of 5 cm, σ extra 2 causes a further significant performance degradation (Non-Patent Document 8).
又、UHPLC装置のカラム外での溶質バンドの分散σextra 2を減らすため、試料注入装置からカラムに至る流路配管を、装置に元々備え付けられていた配管(内径0.127mm、長さ55cm)から、より長さが短い配管(内径0.127mm、長さ25cm)に変更することで、内径2.1mm、長さ5cmのカラム、内径2.1mm、長さ10cmのカラムの性能向上を確認した例が報告されている(非特許文献5)。
In addition, in order to reduce the dispersion σ extra 2 of the solute band outside the column of the UHPLC apparatus, the pipe that was originally provided in the apparatus from the sample injection device to the column (inner diameter 0.127 mm,
HPLC装置やUHPLC装置の試料注入装置は、送液ポンプとカラムの間に設置されており、通常、試料を入れるインジェクションポート、試料を一時的に溜めて置くサンプルループを備え、インジェクションポートから入れられた試料が、送液ポンプとカラムの間の流路に組み入れられて、カラム内に導入されている。そして、流路に組み入れられた試料は、カラム入口までの流路を拡散しながら移動するので、その流路の容量が試料バンドの分散に大きく影響する。試料注入装置の一種であるオートサンプラーでは、容量5.0〜50μLのサンプルループが接続された流路切替バルブが搭載され、この流路切替バルブの出口からカラム入口までの接続には、外径1.6mm、内径0.1〜0.25mm、長さ20〜30cmの配管がよく使用される。耐圧があり、カラムの付け替えを繰り返しても破損しにくい外径1.6mmのステンレス管の中では内径0.1mmがもっとも内径が小さい。又、オートサンプラーとカラムオーブンが別々のユニットになっている場合等、流路切替バルブからカラム入口までは一定の長さの配管が必要になる。 The sample injection device of the HPLC apparatus or UHPLC apparatus is installed between the liquid feed pump and the column, and usually has an injection port for storing the sample and a sample loop for temporarily storing the sample, and is inserted from the injection port. The sample is incorporated into a flow path between the liquid feed pump and the column and introduced into the column. Since the sample incorporated in the flow path moves while diffusing the flow path to the column inlet, the capacity of the flow path greatly affects the dispersion of the sample band. An autosampler, which is a kind of sample injection device, is equipped with a flow path switching valve connected to a sample loop with a volume of 5.0 to 50 μL. The connection from the outlet of the flow path switching valve to the column inlet has an outer diameter. A pipe having a length of 1.6 mm, an inner diameter of 0.1 to 0.25 mm, and a length of 20 to 30 cm is often used. Among stainless steel tubes having an outer diameter of 1.6 mm that has a pressure resistance and is not easily damaged even when the column is repeatedly replaced, the inner diameter is 0.1 mm, which is the smallest. In addition, when the autosampler and the column oven are separate units, a certain length of piping is required from the flow path switching valve to the column inlet.
カラム外での溶質バンドの分散σextra 2は、カラムサイズが小さくなると相対的に大きな寄与となり、カラム性能を低下させる。内径が小さく、長さが短いカラムを用いて、カラムが本来もっている性能(理論段数)を得るためにはσextra 2を最小化することが必要であるが、中でも、試料注入装置と、試料注入装置からカラム入口に至る配管については、最小化について上記のような実際の制限があるので、試料注入装置で注入されてから、カラム入り口に至る流路で拡散する試料バンドについては、これまで上記の方法、或いは、溶出力の小さな溶媒を用いて、カラム入口の固定相に試料を狭いバンドとして吸着させて濃縮する方法(非特許文献6、非特許文献7)以外に有効な解決法が見出されなかった。
The dispersion σ extra 2 of the solute band outside the column becomes a relatively large contribution when the column size is reduced, and lowers the column performance. It is necessary to minimize σ extra 2 in order to obtain the performance (theoretical plate number) inherent to the column using a column with a small inner diameter and a short length. As for the piping from the injection device to the column inlet, there is an actual limitation as described above for minimization. So, for the sample band that has been injected by the sample injection device and then diffused in the flow path to the column inlet, There is an effective solution other than the above method or a method of concentrating the sample by adsorbing the sample as a narrow band on the stationary phase at the column inlet using a solvent having a small dissolution power (
一方、充填剤(固定相)量の少ない、キャピラリーガスクロマトグラフィー用カラムやキャピラリー液体クロマトグラフィー用カラムにおいては、試料の容量や、試料に含まれる溶質の重量がカラムにとって過負荷になる場合には、スプリット注入により、試料の容量或いは試料に含まれる溶質の重量をカラムが処理可能な程度に低減して、カラム性能を維持することが行われている(特許文献1、非特許文献4)。
On the other hand, in capillary gas chromatography columns and capillary liquid chromatography columns with a small amount of packing material (stationary phase), if the volume of the sample or the weight of the solute contained in the sample is overloaded to the column In addition, column performance is maintained by split injection to reduce the volume of a sample or the weight of a solute contained in the sample to such an extent that the column can be processed (
このスプリット注入は、カラムにとって大き過ぎる量の試料から一部を採取し、即ち、流れる試料バンドの一部をカラム入口から取り入れ、大部分を放出して廃棄する形式で行われる。このスプリット注入法では、必然的に多くの試料を廃棄することとなる。又、このスプリット注入法は、試料の容量或いは試料に含まれる溶質の重量がカラムに対して過大である場合に行われ、カラムに対して試料が適切な量である場合に行われるものではない。 This split injection is performed in such a way that a portion is taken from an amount of sample that is too large for the column, i.e. a portion of the flowing sample band is taken from the column inlet and the majority is discharged and discarded. In this split injection method, many samples are inevitably discarded. This split injection method is performed when the volume of the sample or the weight of the solute contained in the sample is excessive with respect to the column, and is not performed when the sample is in an appropriate amount with respect to the column. .
又、このスプリット注入は、HPLC装置やUHPLC装置では、試料注入装置からカラム入口に至る配管の途中で、流路を分岐する形で行われるために、溶質バンドの分散を減らすことは出来ない。 In addition, since split injection is performed in the form of branching the flow path in the middle of the pipe from the sample injection apparatus to the column inlet in the HPLC apparatus or UHPLC apparatus, dispersion of the solute band cannot be reduced.
又一方で、HPLC装置において、第1送液ポートと別に、カラム入口に第2送液ポートを設けて、カラム中心への送液と、カラム周辺部への送液を区別する方法は、カラム内で起こる層流(放物線型を描くフロープロファイル)を制御する目的で提案されている(非特許文献9、非特許文献10)。
On the other hand, in the HPLC apparatus, a second liquid feeding port is provided at the column inlet separately from the first liquid feeding port, and the method of distinguishing the liquid feeding to the column center and the liquid feeding to the column peripheral part is as follows. It has been proposed for the purpose of controlling the laminar flow (a flow profile that draws a parabolic shape) that occurs in the inside (
上述のように、HPLC装置やUHPLC装置に注入された試料は、試料注入装置からカラムに至る配管中で大きな分散を生じる。小さな(内径が細く、長さが短い)カラムを用いる場合、カラムが本来もっている性能(理論段数)を得るために、カラム外における溶質バンドの分散を最小化することが必要であるが、カラムにとって適切な容量と溶質重量でありながら、試料注入装置からカラム入り口に至る流路で拡散する試料バンドについては、これまで、上記の従来技術、特に、溶出力の小さな溶媒を用いて、カラム入口の固定相に試料を狭いバンドとして吸着させて濃縮する方法以外に有効な解決法が見出されなかった。 As described above, the sample injected into the HPLC apparatus or the UHPLC apparatus causes a large dispersion in the piping from the sample injection apparatus to the column. When using a small column (small inner diameter and short length), it is necessary to minimize dispersion of the solute band outside the column in order to obtain the performance (theoretical plate number) that the column originally has. For the sample band that diffuses in the flow path from the sample injection device to the column inlet while having a volume and solute weight appropriate for the above, the above-mentioned conventional technique, in particular, a solvent having a low solute power has been used. No effective solution was found other than the method of adsorbing and concentrating the sample as a narrow band on this stationary phase.
又、試料注入装置とカラムの間に、濃縮カラムを入れたバルブを設けて、濃縮カラムに一旦試料を狭いバンドとして吸着させ、その後カラムに試料を導入する方法も用いられているが、試料中の溶質に合わせての濃縮が必要になり、濃縮を行ない難い条件では適用出来ない。 There is also a method in which a valve with a concentration column is provided between the sample injection device and the column, and the sample is once adsorbed to the concentration column as a narrow band and then introduced into the column. Concentration according to the solute is necessary, and cannot be applied under conditions where concentration is difficult.
非特許文献4に記載のスプリット注入は、試料の容量や試料中の溶質重量がカラムに対して過大である場合に行われる。カラムに対して、試料がすでに適切な量である場合に行われるものではない。又、試料注入装置からカラム入口に至る配管の途中で、流路を分岐する形で行われるために、溶質バンドの分散を減らすことは出来ない。
The split injection described in
更に、試料注入装置に付属のバルブの切り替えを繰り返して、試料を分割して狭いバンドにカットする方法もあるが、その後、試料バンドはカラムに至る配管中で大きな分散を生じることになる。 Furthermore, there is a method in which the sample attached to the sample injection apparatus is repeatedly switched to divide the sample and cut into narrow bands, but thereafter, the sample band causes a large dispersion in the pipes leading to the column.
又、非特許文献9及び非特許文献10の例は、第1送液ポートと別に、カラム入口に第2送液ポートを設けて、カラム中心への送液とカラム管内壁周辺部への送液を区別し、送液ポート間の速度比を一定に保ち、カラム全長にわたってカラム中心部とカラム管内壁周辺部との間の移動相溶媒の速度差の効果を減じることを目的としており、第2送液ポートからの送液を、第1送液ポートから導入される試料バンドの分割やカラム外での溶質の分散の低減のために使用する技術ではなかった。
In addition, in the examples of
そこで、本発明は、試料の容量や試料中の溶質重量がカラムに対して過大である場合だけでなく、カラムに対して適切な量であると考えられる試料についても、一層高いカラム性能を発現させるために、カラム外における溶質バンドの分散を低減することを目的とする。 Therefore, the present invention expresses even higher column performance not only when the volume of the sample and the solute weight in the sample are excessive with respect to the column, but also when the sample is considered to be an appropriate amount for the column. Therefore, an object is to reduce dispersion of the solute band outside the column.
上記課題を解決するための手段としての本発明は、液体クロマトグラフィーにおいて、分離カラムに試料を導入する際に、試料注入装置とカラムとの間の流路で試料バンドを切断して分割し、一度にカラムに入る試料バンドの分散を減ずることにより、カラムの分離性能を向上させる発明である。 The present invention as a means for solving the above-mentioned problem is that in liquid chromatography, when a sample is introduced into a separation column, the sample band is cut and divided in a flow path between the sample injection device and the column, The invention improves the separation performance of the column by reducing the dispersion of the sample bands entering the column at once.
クロマトグラフィー装置、とくに液体クロマトグラフィー装置に液体試料を注入する際、試料バンドが試料注入装置(オートサンプラー或いはインジェクター等)から流路を通ってカラムに至る過程で拡散して、試料バンドの拡がりを起こす。カラム入口までに拡がった試料バンドは、カラム性能を低下させる。カラム外におけるこのバンド拡がり(カラム外での溶質バンドの分散)がカラム性能を低下させる効果(カラム外効果)は、カラムサイズが小さくなると相対的に大きな寄与となり、小さなカラムを高性能液体クロマトグラフィー(HPLC)装置や超高圧液体クロマトグラフィー(或いは超高性能液体クロマトグラフィー、UHPLC)装置で使用すると、カラムが本来もっている性能を発現することが出来ない。本発明は、試料注入装置で注入され、配管中で拡散した試料バンドを、カラム入口で試料バンドの軸方向(流れる方向)に交差する方向で切断して分割して、一度にカラムに導入される試料バンドの体積及び分散を減少させることで、カラムの分離能力(理論段数)を向上させるものであり、HPLC装置及びUHPLC装置において、カラム外での溶質バンドの分散を減少させるという、重要な課題を解決するものである。 When a liquid sample is injected into a chromatographic apparatus, particularly a liquid chromatography apparatus, the sample band diffuses in the process from the sample injection apparatus (autosampler or injector, etc.) through the flow path to the column, thereby spreading the sample band. Wake up. Sample bands that extend to the column inlet reduce column performance. The effect of this expansion of the band outside the column (dispersion of the solute band outside the column) on the column performance (out-column effect) becomes a relatively large contribution when the column size is reduced, and high performance liquid chromatography can be applied to small columns. When used in an (HPLC) apparatus or an ultra high pressure liquid chromatography (or ultra high performance liquid chromatography, UHPLC) apparatus, the performance inherent in the column cannot be expressed. In the present invention, a sample band injected by a sample injection device and diffused in a pipe is cut at a column inlet in a direction crossing the axial direction (flow direction) of the sample band, and is introduced into the column at a time. By reducing the volume and dispersion of the sample band, the separation performance (theoretical plate number) of the column is improved. In the HPLC apparatus and UHPLC apparatus, the dispersion of the solute band outside the column is important. It solves the problem.
より具体的には、試料導入装置の試料注入装置とカラム間に備える装置であって、試料バンドを分割するための試料バンド分割装置である。 More specifically, it is a device provided between a sample injection device of a sample introduction device and a column, and is a sample band dividing device for dividing a sample band.
又、上記試料バンド分割装置であって、液体クロマトグラフィー装置において、カラムへ試料を導入するための試料導入装置の試料注入装置とカラム間に備える装置であって、試料バンドをカラムに送るための第1送液ポートと該第1送液ポートから送られた試料バンドを分割するための分割ポートを備えた、試料バンドを分割するための試料バンド分割装置である。 The sample band splitting device is a device provided between the sample injection device and the column of the sample introduction device for introducing the sample into the column in the liquid chromatography device, for sending the sample band to the column A sample band dividing device for dividing a sample band, comprising a first liquid feeding port and a dividing port for dividing a sample band sent from the first liquid feeding port.
又、上記試料バンド分割装置において、試料バンド分割装置は、試料バンドを軸方向に交差する方向で分割するための装置であることを特徴とする試料バンド分割装置である。 In the sample band dividing device, the sample band dividing device is a device for dividing the sample band in a direction crossing the axial direction.
又、上記試料バンド分割装置において、前記分割ポートは、移動相をカラムに送るための第2送液ポート又は/及び試料バンドの一部を排出する第1排出ポートを備えて構成されていることを特徴とする試料バンド分割装置である。 In the sample band splitting device, the split port is configured to include a second liquid feeding port for sending the mobile phase to the column and / or a first discharge port for discharging a part of the sample band. Is a sample band dividing device characterized by the following.
又、上記試料バンド分割装置において、前記第1送液ポートと前記第2送液ポート又は前記第1排出ポートとの流路切替点からカラム入口までの流路の容量が、カラム空隙容量の1/13.9以下であることを特徴とする試料バンド分割装置である。 In the sample band dividing device, the volume of the flow path from the flow path switching point between the first liquid feed port and the second liquid feed port or the first discharge port to the column inlet is 1 of the column void volume. /13.9 or less is a sample band splitting device.
又、上記試料バンド分割装置において、前記第1送液ポートと前記第2送液ポート又は前記第1排出ポートとの流路切替点からカラム入口までの流路の容量が、カラム空隙容量の1/21.1以下となることを特徴とする試料バンド分割装置である。 In the sample band dividing device, the volume of the flow path from the flow path switching point between the first liquid feed port and the second liquid feed port or the first discharge port to the column inlet is 1 of the column void volume. /21.1 or less is a sample band splitting device.
又、上記試料バンド分割装置において、前記第1送液ポートと前記第2送液ポート又は前記第1排出ポートとの流路切替点からカラム入口までの流路の容量が、カラム空隙容量の1/21.9以下となることを特徴とする試料バンド分割装置である。 In the sample band dividing device, the volume of the flow path from the flow path switching point between the first liquid feed port and the second liquid feed port or the first discharge port to the column inlet is 1 of the column void volume. This is a sample band dividing device characterized by having a ratio of 21.9 or less.
又、上記試料バンド分割装置において、前記第1送液ポートと前記第2送液ポート又は前記第1排出ポートとの流路切替点からカラム入口までの流路の容量が、カラム空隙容量の1/259以下となることを特徴とする試料バンド分割装置である。 In the sample band dividing device, the volume of the flow path from the flow path switching point between the first liquid feed port and the second liquid feed port or the first discharge port to the column inlet is 1 of the column void volume. This is a sample band dividing device characterized by being / 259 or less.
又、上記試料バンド分割装置において、流路切替バルブを備えたことを特徴とする試料バンド分割装置である。 The sample band splitting device is characterized in that a flow path switching valve is provided.
又、上記試料バンド分割装置において、前記流路切替バルブは、三方バルブ、四方バルブ、六方バルブ、八方バルブ又は十方バルブであることを特徴とする試料バンド分割装置である。 In the sample band dividing device, the flow path switching valve is a three-way valve, a four-way valve, a six-way valve, an eight-way valve, or a ten-way valve.
又、上記試料バンド分割装置において、三方又は四方ジョイントを備えたことを特徴とする試料バンド分割装置である。 The sample band splitting device is characterized in that a three-way or four-way joint is provided.
更に、上記試料バンド分割装置を備えたことを特徴とする試料導入装置である。 Furthermore, the present invention is a sample introduction device provided with the sample band dividing device.
又、上記試料導入装置において、前記試料注入装置より上流に試料バンドの一部を排出するための第2排出ポートを備えたことを特徴とする試料導入装置である。 In the sample introduction apparatus, the second introduction port for discharging a part of the sample band upstream from the sample injection apparatus is provided.
更に、前記試料導入装置を備えたことを特徴とする液体クロマトグラフィー装置である。 Furthermore, a liquid chromatography apparatus comprising the sample introduction apparatus.
又、上記液体クロマトグラフィー装置において、内径4.6mm以下のカラムを備えることを特徴とする液体クロマトグラフィー装置である。 In the liquid chromatography apparatus, a column having an inner diameter of 4.6 mm or less is provided.
又、上記液体クロマトグラフィー装置において、ピークの溶出容量が10.2mL以下であることを特徴とする液体クロマトグラフィー装置である。 In the above liquid chromatography apparatus, the peak elution volume is 10.2 mL or less.
又、液体クロマトグラフィーにおいて、流路の切り替えによって、試料注入装置からカラム前の流路において試料バンドを分割し、分割された前記試料バンドの少なくとも一部分をカラムに導入することを特徴とする試料導入方法である。 In liquid chromatography, the sample introduction is characterized in that the sample band is divided in the flow channel before the column from the sample injection device by switching the flow channel, and at least a part of the divided sample band is introduced into the column. Is the method.
又、上記試料導入方法において、試料バンドが、カラム入口又はカラム入口に最も近い流路切替点をまたいでいるときに、流路の切り替えを行い、試料バンドを分割することを特徴とする試料導入方法である。 In the sample introduction method, the sample introduction is characterized in that when the sample band crosses the column inlet or the channel switching point closest to the column inlet, the channel is switched and the sample band is divided. Is the method.
又、上記試料導入方法において、分割された試料バンドのうち、一度にカラムに導入する試料バンドの一部分の容量は、カラム空隙容量の1/13.9以下であることを特徴とする試料導入方法である。 Further, in the sample introduction method, the sample introduction method is characterized in that the volume of a part of the divided sample bands to be introduced into the column at a time is 1 / 13.9 or less of the column void volume. It is.
又、上記試料導入方法において、試料バンドを試料バンドの軸方向に交差する方向で分割することを特徴とする試料導入方法である。 In the sample introduction method, the sample band is divided in a direction crossing the axial direction of the sample band.
又、上記試料導入方法において、分割された試料バンドの各部分の全てをカラムに導入することを特徴とする試料導入方法である。 Further, in the sample introduction method, the sample introduction method is characterized in that all of the portions of the divided sample bands are introduced into the column.
又、上記試料導入方法において、分割された試料バンドの一部分をカラムに導入することを特徴とする試料導入方法である。 In the sample introduction method, a part of the divided sample band is introduced into a column.
又、上記試料導入方法において、分割された試料バンドの前部分をカラムに導入することを特徴とする試料導入方法である。 In the sample introduction method, the sample introduction method is characterized in that the front portion of the divided sample band is introduced into the column.
又、上記試料導入方法において、分割された試料バンドの中間部分をカラムに導入することを特徴とする試料導入方法である。 In the sample introduction method, the sample introduction method is characterized in that an intermediate portion of the divided sample band is introduced into a column.
又、上記試料導入方法において、分割された試料バンドの後部分をカラムに導入することを特徴とする試料導入方法である。 In the sample introduction method, the sample introduction method is characterized in that a rear portion of the divided sample band is introduced into a column.
又、上記試料導入方法において、分割された試料バンドのうちカラムに導入した部分以外の部分を排出することを特徴とする試料導入方法である。 In the sample introduction method, the sample introduction method is characterized in that a portion of the divided sample band other than the portion introduced into the column is discharged.
又、上記試料導入方法において、試料バンドの中間部分を含む後部分をカラムに導入せずに流路内に留置し、分割された試料バンドの前部分をカラムに導入、或いは流路から排出した後、前記流路内に留置された試料バンドの後部分を分割して、試料バンドの中間部分をカラムに導入することを特徴とする試料導入方法である。 In the sample introduction method, the rear part including the middle part of the sample band is not introduced into the column, but is left in the flow path, and the front part of the divided sample band is introduced into the column or discharged from the flow path. Then, the sample introduction method is characterized in that a rear portion of the sample band placed in the flow path is divided and an intermediate portion of the sample band is introduced into the column.
又、上記試料導入方法において、ポンプ、試料注入装置、カラム、検出器の順に連結されて構成されるクロマトグラフ装置を用い、試料注入装置から注入された試料バンドの前部分がカラムに入り、試料バンドがカラム入り口をまたいでいる時、又は、流路上のカラム入口に最も近い流路切替点を試料バンドがまたいでいる時に、試料バンドをカラムに送る第1送液ポートからの送液を止め、カラム入口付近に設けた第2の送液ポートからの送液を開始し、試料バンドを分割して、前記試料バンドの前部分をカラムに導入し、試料バンドの後部分を試料注入装置からの接続配管内に留めることを特徴とする試料導入方法である。 Further, in the sample introduction method, a chromatograph device configured by connecting a pump, a sample injection device, a column, and a detector in this order is used, and the front part of the sample band injected from the sample injection device enters the column, and the sample When the band straddles the column inlet or when the sample band straddles the flow path switching point closest to the column inlet on the flow path, the liquid feeding from the first liquid feeding port that sends the sample band to the column is stopped. , The liquid feeding from the second liquid feeding port provided near the column inlet is started, the sample band is divided, the front part of the sample band is introduced into the column, and the rear part of the sample band is removed from the sample injection device. The sample introduction method is characterized in that it is retained in the connection pipe.
又、上記試料導入方法において、ポンプ、試料注入装置、カラム、検出器の順に連結されて構成されるクロマトグラフ装置を用い、試料注入装置から注入された試料バンドの前部分がカラムに入り、試料バンドがカラム入り口をまたいでいる時、又は、流路上のカラム入口に最も近い流路切替点を試料バンドがまたいでいる時に、試料バンドをカラムに送る第1送液ポートからの送液を止め又は当該送液を維持して、カラム入口付近に設けた第2の送液ポートからの送液を開始し、試料バンドを分割して、前記試料バンドの前部分をカラムに導入し、ベントバルブを開き、第1送液ポートからの送液を再開又は当該送液を維持して、試料バンドの後部分をカラム入口付近の流路に設けた第1排出ポートから排出することを特徴とする試料導入方法である。 Further, in the sample introduction method, a chromatograph device configured by connecting a pump, a sample injection device, a column, and a detector in this order is used, and the front part of the sample band injected from the sample injection device enters the column, and the sample When the band straddles the column inlet or when the sample band straddles the flow path switching point closest to the column inlet on the flow path, the liquid feeding from the first liquid feeding port that sends the sample band to the column is stopped. Alternatively, the liquid feeding is maintained, the liquid feeding from the second liquid feeding port provided near the column inlet is started, the sample band is divided, the front part of the sample band is introduced into the column, and the vent valve Is opened, the liquid feeding from the first liquid feeding port is resumed or maintained, and the rear part of the sample band is discharged from the first discharge port provided in the flow path near the column inlet. Sample introduction It is the law.
又、上記試料導入方法において、ポンプ、試料注入装置、カラム、検出器の順に連結されて構成されるクロマトグラフ装置を用い、試料注入装置とカラムとの間に第1排出ポートを作り、試料注入装置から注入された試料バンドの前部分がカラムに入り、試料バンドがカラム入り口をまたいでいる時、又は、流路上のカラム入口に最も近い流路切替点を試料バンドがまたいでいる時に、前記第1排出ポートを開け、試料バンド後部分を排出することを特徴とする試料導入方法である。 Further, in the sample introduction method, a chromatograph device configured by connecting a pump, a sample injection device, a column, and a detector in this order is used, and a first discharge port is created between the sample injection device and the column to inject the sample. When the front part of the sample band injected from the apparatus enters the column and the sample band straddles the column inlet, or when the sample band straddles the channel switching point closest to the column inlet on the channel, A sample introduction method characterized by opening a first discharge port and discharging a rear portion of a sample band.
又、上記試料導入方法において、注入された試料バンドを第2送液ポートからの送液により分割して、ポンプと試料注入装置との間に、ジョイントとバルブを介して液体を排出するための第2排出ポートを設け、バルブの開閉により随時液体を排出出来る構造とし、試料バンドの分割後、第1送液ポート内に留置された試料バンド後部分を、第2送液ポートからの送液により、試料注入装置を通して押し戻して、試料注入装置より上流に設けた第2排出ポートから排出することを特徴とする試料導入方法である。 Further, in the above sample introduction method, the injected sample band is divided by the liquid supply from the second liquid supply port, and the liquid is discharged between the pump and the sample injection device via the joint and the valve. A second discharge port is provided so that liquid can be discharged at any time by opening and closing the valve. After the sample band is divided, the rear part of the sample band placed in the first liquid supply port is supplied from the second liquid supply port. Thus, the sample introduction method is characterized in that the sample is pushed back through the sample injection device and discharged from a second discharge port provided upstream from the sample injection device.
又、上記試料導入方法において、注入された試料バンドを第2送液ポートからの送液により分割し、試料バンドの後部分を第1送液ポート内に留置し、カラムに導入された試料バンド前部分に含まれる試料成分がカラムから溶出された後に、第1送液ポート内に留置された試料バンド後部分を、第1送液ポートからの送液を再開してカラムに導入することを特徴とする試料導入方法である。 In the above sample introduction method, the injected sample band is divided by the liquid feed from the second liquid feed port, the rear part of the sample band is left in the first liquid feed port, and the sample band introduced into the column After the sample components contained in the front part are eluted from the column, the part after the sample band placed in the first liquid feeding port is introduced into the column by restarting the liquid feeding from the first liquid feeding port. This is a characteristic sample introduction method.
又、上記試料導入方法において、第1送液ポート内に留置された試料バンド後部分を更に分割し、少なくともその一部を第1送液ポートからの送液を再開してカラムに導入することを特徴とする試料導入方法である。 In the above sample introduction method, the rear part of the sample band placed in the first liquid feeding port is further divided, and at least a part of the part is reintroduced from the first liquid feeding port and introduced into the column. A sample introduction method characterized by the following.
又、上記試料導入方法において、試料注入時から試料バンド分割までの(第1送液ポート流速)/(第2送液ポート流速)の比の範囲は、10/0〜1/5であることを特徴とする試料導入方法である。 In the sample introduction method, the range of the ratio of (first liquid feeding port flow rate) / (second liquid feeding port flow rate) from the time of sample injection to the sample band division is 10/0 to 1/5. A sample introduction method characterized by the following.
本発明によれば、液体クロマトグラフィーにおいて、試料注入装置から分離カラムまでの流路で拡がった試料バンドを、カラム入口で試料バンドの軸方向に交差する方向で分割して、カラムに導入される試料バンドの分散を減ずることにより、カラムの分離性能、即ち理論段数を向上させることが可能となった。 According to the present invention, in liquid chromatography, a sample band spread in a flow path from a sample injection device to a separation column is divided at a column inlet in a direction crossing the axial direction of the sample band and introduced into the column. By reducing the dispersion of the sample band, the separation performance of the column, that is, the number of theoretical plates can be improved.
本発明は、HPLC及びUHPLCを含む液体クロマトグラフィーにおいて、試料注入装置から注入された試料バンドについて起こる、カラム外における試料バンド拡がりのうちで、試料注入装置と、試料注入装置からカラム入口に至るまでの配管を含む流路において拡がった試料バンドを、カラム入り口前、詳しくは試料導入装置の試料注入装置とカラム間に備えた試料バンド分割装置において試料バンドの軸方向に交差する方向で切断して分割し、試料バンドの一部をカラムに導入することにより、式2の、試料注入装置(inj)と、試料注入装置からカラム入口に至る配管(tube1)における溶質バンドの分散、即ち(σinj 2 +σtube1 2)を小さくして、カラム外における溶質バンドの分散(σextra 2)を減少させ、式1及び式4における(σtotal 2)、即ち、分離系全体での溶質バンドの分散を減じて、カラム性能(理論段数N、式4)を増大させる、即ち、実際にカラムがもたらす分離能力を向上させる試料バンド分割装置、試料バンド導入装置及び試料バンドを分割してカラムに導入する試料バンド導入方法である。
In the liquid chromatography including HPLC and UHPLC, the present invention includes a sample injection device and a sample injection device from the sample injection device to the column inlet. The sample band that has spread in the flow path including the pipe is cut in the direction that intersects the axial direction of the sample band in the sample band splitting device provided before the column entrance, specifically, between the sample injection device of the sample introduction device and the column. By dividing and introducing a part of the sample band into the column, dispersion of the solute band in the sample injection device (inj) and the pipe (tube1) from the sample injection device to the column inlet of
尚、液体クロマトグラフィーは、分析用及び分取用を含む。そして、試料注入装置から注入する試料の量は特に限定されないが、分析用HPLCの場合、0.01〜5μLの微小容量の試料、分取用HPLCにおいては、装置及びカラムのサイズに応じて適切な量を注入することが出来る。又、本発明方法を用い又は本発明の試料導入装置を設置するクロマトグラフィー装置は、ポンプ、試料注入装置、カラム、検出器の順に連結されて構成された公知の装置である。 Liquid chromatography includes analysis and fractionation. The amount of sample injected from the sample injection device is not particularly limited, but in the case of analytical HPLC, a small volume of 0.01 to 5 μL, and in preparative HPLC, it is appropriate depending on the size of the device and the column. Can be injected. The chromatography apparatus using the method of the present invention or installing the sample introduction apparatus of the present invention is a known apparatus constructed by connecting a pump, a sample injection device, a column, and a detector in this order.
又、本発明は、試料バンドがカラム入口に到達したとき、詳しくは、注入され、その後、拡がりを増した試料バンドの前部がカラムに進入したとき、即ち、カラム入り口を試料バンドがまたいでいるとき、或いは、カラム入口に最も近い流路切替点を試料バンドがまたいでいるときに、流路の切り替えによってその試料バンドを切断し、試料バンドの一部、例えば前部分と後部分(テール部分)に分割して、後部分は少なくとも一時はカラムに進入させず、試料バンドの前部分のみをカラムに進入させることにより、カラムに入る試料バンドの容量及び分散を減じることで、カラムの分離性能を向上させる方法及び装置である。尚、試料バンドが切断され分割された部分のうち進行方向前方の部分を前部分、進行方向後方の部分を後部分、前部分及び後部分以外の部分を中間部分という。 In addition, the present invention is more specifically described when the sample band reaches the column inlet, specifically, when the front part of the sample band that has been injected and expanded further enters the column, that is, the sample band straddles the column inlet. Or when the sample band straddles the flow path switching point closest to the column inlet, the sample band is cut by switching the flow path, and part of the sample band, for example, the front part and the rear part (tail Separation of the column by reducing the volume and dispersion of the sample band entering the column by allowing only the front part of the sample band to enter the column and not allowing the rear part to enter the column at least temporarily. A method and apparatus for improving performance. In addition, the part ahead of the advancing direction among the parts which the sample band was cut | disconnected and divided | segmented is called a front part, the part behind the advancing direction is called a rear part, and parts other than a front part and a rear part are called intermediate parts.
試料注入装置は、例えば6方切り替えバルブ、或いはそれに類するバルブを用いるインジェクター、オートインジェクター及びオートサンプラーを含み、一般的にHPLCやUHPLCで使用されている公知のものを使用することが出来る。 The sample injection device includes, for example, an injector using a 6-way switching valve or a similar valve, an autoinjector, and an autosampler, and a known device generally used in HPLC or UHPLC can be used.
カラム入口付近において試料バンドを切断して試料バンドを分割し、分割された試料バンドをカラムに導入する方法及び試料バンドを分割してカラムに導入する試料バンド分割装置、試料導入装置は以下に示す方法及び装置を採用することが出来る。 The method of dividing the sample band by cutting the sample band in the vicinity of the column inlet and introducing the divided sample band into the column, the sample band dividing device for dividing the sample band and introducing it into the column, and the sample introduction device are shown below. Methods and apparatus can be employed.
(1)試料バンドの分割−後部分留置を伴う試料導入方法及び装置
試料注入装置からの配管(第1送液ポート)から試料がカラム入口に入りつつあるとき、配管とカラムとの継ぎ目(即ちカラム入口)で、第1送液ポートとは別ルート(第2送液ポート)から移動相溶媒を供給開始することにより試料バンドを二分割、又は三以上に分割する(図1及び図2)。このとき第1送液ポートからの移動相溶媒の供給を止めれば、試料バンドの前部分だけがカラムに入り、試料バンドの後部分は第1送液ポート中に留められる(図2(4)〜(6))。その後、第2送液ポートからの送液によりカラムに導入された試料バンド前部分中の成分の分離を行うことが出来る。図1は、第2送液ポートをもつ試料バンド分割装置を備えた試料導入装置の概要を示し、図3、図4及び図5は、試料バンド分割装置の実施形態と実施例を示している。尚、後述するように、試料バンドの後部分の分離分析が必要でない場合には、試料注入装置の上流或いは下流の適切な位置に排出ポート(ベント)を設けて、後部分を排出することが出来る(図6及び図7)。
(1) Sample band splitting-Sample introduction method and apparatus with rear partial detention When a sample is entering the column inlet from the pipe (first liquid feeding port) from the sample injection apparatus, the joint between the pipe and the column (ie At the column inlet), the sample band is divided into two or three or more by starting the supply of the mobile phase solvent from a route (second liquid feeding port) different from the first liquid feeding port (FIGS. 1 and 2). . At this time, if the supply of the mobile phase solvent from the first liquid feeding port is stopped, only the front part of the sample band enters the column, and the rear part of the sample band remains in the first liquid feeding port (FIG. 2 (4)). To (6)). Thereafter, the components in the front portion of the sample band introduced into the column can be separated by liquid feeding from the second liquid feeding port. FIG. 1 shows an outline of a sample introduction device provided with a sample band dividing device having a second liquid feeding port, and FIGS. 3, 4 and 5 show embodiments and examples of the sample band dividing device. . As will be described later, when separation analysis of the rear part of the sample band is not necessary, a discharge port (vent) may be provided at an appropriate position upstream or downstream of the sample injection device to discharge the rear part. Yes (FIGS. 6 and 7).
(2)試料バンドの分割−後部分排出を伴う試料導入方法及び装置
試料注入装置からの配管とカラム入り口との接続部において、別ルートで移動相溶媒を供給する第2送液ポート、及び、バルブ操作によりその流路から液体を排出出来る第3のポート(第1排出ポート又は第2排出ポート)を設けて、試料バンド前部分がカラムに入りつつあるときに第2送液ポートからの送液の開始と第3のポートからの排出の開始を行うことにより、試料バンドを切断し試料バンドの後部分を流路から排出し、試料バンド前部分だけをカラムに導入することが出来る(図6及び図7)。
(2) Sample band splitting-Sample introduction method and apparatus with rear partial discharge At the connection between the pipe from the sample injection device and the column inlet, a second liquid feeding port for supplying the mobile phase solvent by another route, and A third port (first discharge port or second discharge port) that can discharge the liquid from the flow path by valve operation is provided, and when the front part of the sample band is entering the column, the liquid is fed from the second liquid feed port. By starting the liquid and discharging from the third port, the sample band can be cut, the rear part of the sample band can be discharged from the flow path, and only the front part of the sample band can be introduced into the column (see FIG. 6 and FIG. 7).
(3)試料バンドから後部分排出による試料分割を伴う試料導入方法及び装置
試料注入装置からの配管とカラム入り口との接続部において、バルブ操作によりその流路から液体を排出出来るポート(第1排出ポート)を設けて、試料バンドの前部分がカラムに入り、試料バンドの後部分(テール部分)が配管中に残っているときに第1排出ポートからの排出を行うことにより、試料バンドの後部分を流路から排出し、試料バンドの前部分だけをカラムに導入することが出来る(図8)。
(3) Sample introduction method and apparatus with sample division by rear part discharge from the sample band Port at which the liquid can be discharged from the flow path by valve operation at the connection part between the pipe from the sample injection device and the column inlet (first discharge) Port) and when the front part of the sample band enters the column and the rear part (tail part) of the sample band remains in the pipe, it is discharged from the first discharge port. The part can be discharged from the flow path and only the front part of the sample band can be introduced into the column (FIG. 8).
又、これらの方法においては、試料バンド分割装置における試料バンド分割部にて、第2送液ポート又は/及び試料バンドの一部を排出する第1排出ポートで構成される分割ポートを用いて、試料注入装置から注入された試料バンドを試料バンドの軸方向(進行方向)に交差する方向で分割し、試料バンド前部分をカラムに導入して試料バンド後部分を排出すること、試料バンド前部分を排出して試料バンド後部分のみをカラムに導入すること、試料バンドの前部分及び後部分を排出して中間部分だけをカラムに導入すること、又は試料バンドの一部又は全部を連続して分割して、分割された部分を所定の間隔を持って連続してカラムに導入することが出来る。即ち、試料バンドを2以上に分割し、1以上の分割された部分をカラムに導入して、他の部分を排出することが出来る。 In these methods, the sample band dividing unit in the sample band dividing apparatus uses a division port constituted by the second liquid feeding port or / and the first discharge port for discharging a part of the sample band, Dividing the sample band injected from the sample injection device in a direction crossing the axial direction (traveling direction) of the sample band, introducing the front part of the sample band into the column and discharging the rear part of the sample band, the front part of the sample band To discharge only the rear part of the sample band into the column, to discharge the front part and the rear part of the sample band and to introduce only the middle part into the column, or to continuously or partially part of the sample band By dividing, the divided parts can be continuously introduced into the column at a predetermined interval. That is, the sample band can be divided into two or more, one or more divided portions can be introduced into the column, and other portions can be discharged.
以上のような方法により、試料バンドの一部、例えば後部分(テール部分)を排出し、試料バンドの他部、例えば前部分だけをカラムに導入し、試料バンドの分散を減じてカラム性能を向上させることが可能である。カラムに入る試料バンドの分散を減ずることにより、クロマトグラムのピーク幅を減少させることが可能となる。 By the method as described above, a part of the sample band, for example, the rear part (tail part) is discharged, the other part of the sample band, for example, only the front part is introduced into the column, and the dispersion of the sample band is reduced to improve the column performance. It is possible to improve. By reducing the dispersion of the sample band entering the column, the peak width of the chromatogram can be reduced.
次に、試料バンドの分割−後部分留置を伴う試料導入方法について詳細に説明する。この方法の実施に際しては、液体クロマトグラフ装置であって、図1に示すように、試料バンドの分割を行う、試料バンド分割部11を有する試料バンド分割装置10をカラム1入口近傍に備えた試料導入装置91を備えた液体クロマトグラフ装置が用いられる。試料導入装置91は、送液ポンプ21から試料注入装置22及び接続配管23を通じての試料バンド分割装置10及びカラム1を備えて構成され、試料バンド分割装置10は、第1送液ポート20の他に、別に移動相溶媒を供給出来る第2送液ポート29、及び、カラム1入り口への流路28を備えて構成することが出来る。又、試料バンド分割装置は、図6に示すように、第2排出ポート601と一緒に試料導入装置に備えたり、図7に示すように、第1排出ポート60を備えて構成してもよい。
Next, a sample introduction method involving the division of the sample band and the partial indwelling will be described in detail. In carrying out this method, as shown in FIG. 1, the liquid chromatograph is a sample provided with a sample
図1に示すように、試料バンド分割部11は、第1送液ポートと第2送液ポートの流路を切り替える流路切替点12を備え、流路切替点12近傍の第1送液ポート20の先端部分、第2送液ポート29の先端部分及びカラム1入り口への流路28を備えて構成している。試料バンドの切断は、第1送液ポートの出口である流路切替点12で送液を切り替えることで行われる。図1において第2送液ポート29には第1送液ポート20とは別ルートで、或いは、図示しない別の送液ポンプから移動相が供給される。尚、カラム1の先端部にはフィルター25を設置してもよい。
As shown in FIG. 1, the sample
図1に示すように、試料は試料注入装置22から第1送液ポート20を通じてカラム1へ供給される。第1送液ポート20は、試料注入装置22につながった接続配管23と、カラム1の間に配置され、或いは、試料注入装置22とカラム1の間に配置されることも出来る。接続配管23と第1送液ポート20、或いは第1送液ポート20のみを通じて、移動相溶媒と試料がカラム1へ送られる構造である。
As shown in FIG. 1, the sample is supplied from the
図2は試料導入装置91及び試料バンド分割装置10において、試料注入装置22からカラム1への第1送液ポート20内の試料バンド3の進行と、ポンプの稼働状況(+=on、 0=off、Aが第1送液ポート20から送液するための送液ポンプ21、Bが第2送液ポート29から送液するための送液ポンプ291)を示す送液工程図である。図2(1)〜(3)に示されるように、送液ポンプ21の稼働により、試料バンド3が第1送液ポート20内を進行し、図2(4)に示すように、試料バンド3が試料バンド分割部11の流路切替点12をまたいでいる時に、送液ポンプ21を停止して第1送液ポート20からの送液を止めて、同時に送液ポンプ291の稼働により、第2送液ポート29から送液を開始すると、図2(5)〜(6)に示すように試料バンド3が試料バンド分割部11において分割され、分割された試料バンド3の前部分31がカラム入口からカラム1内に送りこまれ、試料バンド3の後部分32は第1送液ポート20内に留められる。
FIG. 2 shows the progress of the
尚、送液ポンプ21と送液ポンプ291の二台のポンプの送液状態を入れ替える代わりに、送液ポンプ21の出口に流路切り替えバルブを設置し、ポンプの送液は続けたまま流路切り替えを行うことでも、第1送液ポート20からの送液を止めて、同時に第2送液ポート29からの送液を開始することも出来る。
Instead of switching the liquid feeding state of the two pumps of the
尚、試料バンド3の分割は、試料注入装置から注入された試料バンド3の前部分がカラムに入った時、試料バンド3をカラム1に送る第1送液ポートからの送液を止め、カラム入口付近に設けた第2送液ポートからの送液を開始して行うこととしてもよい。又、試料注入前から第2送液ポート29からの送液を第1送液ポート20からの送液と同時に予め継続して行い、試料バンド分割時に第1送液ポート20からの送液を停止して、第2送液ポート29からの送液を継続する方法でも、又、試料注入前から第2送液ポート29からの送液を第1送液ポート20からの送液と同時に予め継続して行い、試料バンド分割時に第1送液ポート20からの送液を停止して、第2送液ポート29からの送液量(流速)を増加させる方法も採用出来る。
The
この後、第2送液ポート29からの送液を続けると、カラム1に導入された試料バンド3の前部分31は通常のクロマトグラフィー分離過程を経て分離溶出される。この導入法によれば、試料バンド3の軸方向(流れの方向)と直交する方向を含む交差する方向での分割により試料バンドをカラム1入口付近で前部分と後部分(テール部分)に分け、前部分のみをカラム1に導入し、カラム1に入る試料のバンド拡がり(分散)を非常に小さくすることが出来る。
Thereafter, when the liquid feeding from the second
カラム1に導入された試料バンド前部分31の分離溶出終了後、送液ポンプ21の再稼働により第1送液ポート20からの送液を再開すれば、第1送液ポート20に留置されていた試料バンドの後部分32がカラム1に導入され、第2のクロマトグラフィー分離が行われる。この操作を繰り返すことにより、一度で注入された試料バンド3全体を2度、或いはそれ以上に分けてカラム1に導入し、それぞれの部分を分離溶出或いは分離分析することが出来る。
After the separation and elution of the sample
試料バンド前部分31をカラム1に導入した後、試料バンド後部分32について分離分析が必要でない場合には、図6に示すように、送液ポンプ21と試料注入装置22との間に第2排出ポート(ベント)601を設けて排出する構造、或いは図7に示すように、試料注入装置22とカラム1との間に第1排出ポート60を設けて排出する構造とすることにより、試料バンドの前部分をカラム1へ導入した後、試料バンド前部分の分離溶出開始前、分離溶出中、或いは分離溶出終了後に、試料バンドの後部分を排出ポートから排出することが可能である。これらの構造と操作法については後述する。
After separation of the sample
このような第2送液ポートからの送液による試料バンドの分割、カラムへの導入方法を実施するための試料バンド分割装置の一例として、図3に示すように、T字コネクター(3方ジョイント)41と二重管42を用いて、二重管42の内管421を第1送液ポート、外管422を第2送液ポートとする試料バンド分割装置10をもつ構造のクロマトグラフ装置を用いることが出来る。この試料バンド分割装置の構造は、一般に用いられているカラムについて、カラム入口の溶媒フィルター(フリット)直前で試料バンドを分割することを可能とする。二重管を用いて第1送液ポート及び第2送液ポートを構成することにより、一般的なカラムエンドジョイント(1つの接続管ポートをもつカラムエンドジョイント)をもつカラムについて本発明の試料導入方法を行うことが出来、複数の送液流路をもつような特殊な構造をもつカラムエンドジョイントを必要としないという利点がある。
As an example of a sample band splitting device for carrying out such a method of splitting a sample band by liquid feeding from the second liquid feeding port and introducing it into a column, as shown in FIG. ) A chromatographic apparatus having a sample
図3においてT字コネクター41は、一般的な外径1/16インチ(外径1.6mm)チューブが接続出来るものである。二重管の内管421、即ち、第1送液ポート20は、内径0.05〜0.25mm、外径0.1〜0.4mmのステンレススチール管(長さ10〜25cm)であり、カラム1入口に接続される二重管の外管422、第2送液ポート29は、内径0.4〜1.0mm、外径1.6mmのステンレススチール管である。第1送液ポート20と第2送液ポート29の流路を切り替える流路切替点12は二重管の外管422内に構成されている。又、第2送液ポートに送液するための枝管は内径0.1〜0.5mm、外径1.6mmのステンレススチール管である。尚、接続管のサイズは、液体クロマトグラフ装置の規模と流量範囲により、上記の範囲にとらわれずに適切に調節される。各管の間及びT字コネクターやカラムエンドジョイントとの接続は適切なフェラルとオシネ或いはナットを用いて行う。
In FIG. 3, the T-shaped
図3(A)に示すように、二重管の内管421と外管422の末端はカラムエンドジョイント17のオリフィス入口と同一平面上の構造である。又、二重管の内管がカラム1のフィルター25や充填剤層を傷つけない限り、内管は外管より長くても(図3(B)、(C))、又少し短くてもよい。又、カラム内フィルター25をつきぬけて、充填剤層18に直接的に試料を導入出来る構成(図3(D))としてもよい。
As shown in FIG. 3A, the ends of the
図3に示すように、第1送液ポート20として二重管の内管421、第2送液ポート29として二重管の外管422を用いる場合、T字コネクターを使用して、内管421はT字コネクターを貫通し、外管422は一方の内管421の外側に位置してT字コネクターの一つのポートに接続される構造を用いて、二重管の内管、第1送液ポートからカラムに試料バンドが移動しつつあるとき、第1送液ポートからの送液を止めて、第2送液ポートからの送液に切り替えることにより、試料バンドを分割し、試料バンドの後部分を第1送液ポート内に留めて、試料バンドの前部分(先端部分)だけをカラムに導入する試料導入方法を採用することが出来る。
As shown in FIG. 3, when a double pipe
又、図4に示すように、ポンプからの送液流路を切り替えるための流路切り替えバルブ、例えば三方、四方、六方、八方又は十方切り替えバルブを用いて、試料注入装置22とカラム1との間のカラム1入口に近い流路上に、第2送液ポート52を作り、それを用いて流路切替点50で試料バンドを切断し、試料バンドを前部分と後部分に分割し、ループ53内に留置或いは別途送液ポンプを用いてループ洗浄用配管57や58から排出出来る機能をもつ構造でも、本発明の、試料バンドの分割−後部分留置を伴う試料導入方法を実施出来る。
Further, as shown in FIG. 4, the
これらの例で示されるように、カラム1入口近くの流路切替点で試料バンドを分割することにより、試料注入装置と、試料注入装置からカラム入口に至る配管中で拡散した試料の分散を非常に小さく出来る。流路切替点からカラム入口までの流路の容量が大きいと、分割された試料バンドがカラムに導入されるまでに拡散することになるので、流路切替点からカラム入口までの流路の容量は小さい方がよく、溶質の分散に影響する他の要因が一定であれば、流路切替点からカラム入口までの流路の容量/カラムの空隙容量の比が小さい方が、本発明の試料導入方法の有効性が高い。
As shown in these examples, by dividing the sample band at the flow path switching point near the
以下に、本発明の試料導入方法の有効性を確認した実施例から、流路切替点からカラム入口までの容量/カラムの空隙容量の比を3例示す。 In the following, three examples of the ratio of the volume from the flow path switching point to the column inlet / the column void volume are shown from the examples where the effectiveness of the sample introduction method of the present invention was confirmed.
実施例1〜9、12、13(図10〜18、21、22)では、同じ試料分割装置を使用しているので、流路切替点からカラム入口までの容量は同じである。この容量は、実施例4、図13(E)の第2クロマトグラムのナフタレンの溶出容量0.65μL(流量0.05mL/minでの測定値、0.05mL/min×0.013min)から、ゼロデッドボリュームユニオン(ZDU、容量0.02μL)とZDU出口から検出器セル入口までの容量(約0.55μL)と検出器セルの容量6nLを差し引いて、0.07μLと計算される。測定値により装置流路の容量を測る方法は、非特許文献2を参考としている。カラムの空隙容量については、InertSustain C18(充填剤径2μm、内径1.0mm、長さ5cm、カラム管容量約39.3μL)の空隙容量は、実施例3、図12(A)のウラシルの測定値(流量0.05mL/minでの測定値、0.05mL/min×0.40min)と、実施例4、図13(B)のナフタレンの測定値(流量0.05mL/minでの測定値、0.05mL/min×0.037min)の差として、20.0−1.85=18.15μLと計算され、更に、実施例4、図13(B)で使用したZDUの容量0.02μLを差し引いて、18.13μLと計算され、空隙率は約46.1%となる。
In Examples 1 to 9, 12, and 13 (FIGS. 10 to 18, 21, and 22), since the same sample dividing apparatus is used, the capacity from the flow path switching point to the column inlet is the same. This volume is from the elution volume of naphthalene 0.65 μL (measured value at a flow rate of 0.05 mL / min, 0.05 mL / min × 0.013 min) in the second chromatogram of Example 4, FIG. It is calculated as 0.07 μL by subtracting the zero dead volume union (ZDU, capacity 0.02 μL), the capacity from the ZDU outlet to the detector cell inlet (about 0.55 μL), and the
尚、これらの計算では、カラムなしの場合では検出器のレスポンスは0.01秒、データ取り込み間隔は5mSecでのクロマトグラムのピークトップの値を、カラムありの場合では検出器のレスポンスは0.05秒、データ取り込み間隔は50mSecでのクロマトグラムのピークトップの値を使用しており、本来のピーク形状や保持時間への寄与は少ないと思われるので、検出器のレスポンスとデータ取り込み間隔を計算に入れていない。これらの値から、流路切替点からカラム入口までの容量/カラムの空隙容量=1/259となる。後述するように、実施例3では、従来の注入法と比べて、本発明の試料導入方法によって1.2〜2.8倍の理論段数が発生している。保持容量の小さなピークの方が理論段数の増加率が高く、特に、非保持(k=0)のウラシルのピークについては、2.8倍の理論段数が発生している。ウラシルのピークはカラムを素通りしているので、ウラシルのピークがカラムのみから溶出するのに必要な容量は、カラムの空隙容量(18.13μL)となる。 In these calculations, when there is no column, the response of the detector is 0.01 seconds, the data acquisition interval is 5 mSec, and the peak top value of the chromatogram is 0. When the column is present, the response of the detector is 0. The peak value of the chromatogram at 50 mSec is used for 05 seconds and the data acquisition interval is assumed to contribute little to the original peak shape and retention time, so the detector response and data acquisition interval are calculated. Not put in. From these values, the capacity from the flow path switching point to the column inlet / column void capacity = 1/259. As will be described later, in Example 3, the number of theoretical plates is 1.2 to 2.8 times higher than that of the conventional injection method by the sample introduction method of the present invention. The increase in the number of theoretical plates is higher in the peak with the smaller retention capacity, and in particular, the number of theoretical plates 2.8 times as large as that of the non-retention (k = 0) uracil peak. Since the uracil peak passes through the column, the volume necessary for the uracil peak to elute from the column alone is the column void volume (18.13 μL).
一方で、実施例14、15(図23、24)では、図4に示す、ミクロ6方流路切り替えバルブを用いた試料分割装置を使用していて、ミクロ6方流路切り替えバルブからカラム入口までの配管は内径0.13mm、長さ6.5cmを用いているので、流路切替点からカラム入口までの容量は少なくとも0.86μL以上で、ミクロ6方流路切り替えバルブ内部の流路の容量(流路径0.25mmのバルブなので、ローターシールの溝の長さが5mmで、0.25μL程度)が加わった値になる。実施例15、図24(F)の第2〜第6クロマトグラムから得られたウラシルの溶出容量の平均値は2.45μL(流量0.05mL/minでの測定値、0.05mL/min×0.049min)であり、ZDU(容量0.02μL)とZDU出口から検出器セル入口までの容量(約1.12μL)と検出器セルの容量6nLを差し引いて、1.304μLと計算される。測定値により装置流路の容量を測る方法は、非特許文献2を参考としている。カラムの空隙容量については、InertSustain C18(充填剤径2μm、内径1.0mm、長さ5cm、カラム管容量約39.3μL)の空隙容量は、実施例14、図23(D)のウラシルの測定値(流量0.05mL/minでの測定値、0.05mL/min×0.53min)と、実施例15、図24(D)のウラシルの測定値(流量0.05mL/minでの測定値、0.05mL/min×0.167min)の差として、26.5−8.35=18.15μLと計算され、更に、実施例15、図24(D)で使用したZDUの容量0.02μLを差し引いて、18.13μLと計算され、空隙率は約46.1%となる。
On the other hand, in Examples 14 and 15 (FIGS. 23 and 24), the sample dividing apparatus using the micro 6-way flow switching valve shown in FIG. Since the inner pipe has an inner diameter of 0.13 mm and a length of 6.5 cm, the capacity from the flow path switching point to the column inlet is at least 0.86 μL, and the flow path inside the micro 6-way flow path switching valve This is a value to which a capacity (a valve having a flow path diameter of 0.25 mm, the length of the groove of the rotor seal is 5 mm and about 0.25 μL) is added. The average value of the elution volume of uracil obtained from Example 15 and the second to sixth chromatograms of FIG. 24 (F) was 2.45 μL (measured value at a flow rate of 0.05 mL / min, 0.05 mL / min × 0.049 min), ZDU (capacity 0.02 μL), the capacity from the ZDU outlet to the detector cell inlet (about 1.12 μL) and the
尚、これらの計算では、カラムなしの場合では検出器のレスポンスは0.01秒、データ取り込み間隔は5mSecでのクロマトグラムのピークトップの値を、カラムありの場合では検出器のレスポンスは0.05秒、データ取り込み間隔は50mSecでのクロマトグラムのピークトップの値を使用しており、本来のピーク形状や保持時間への寄与は少ないと思われるので、検出器のレスポンスとデータ取り込み間隔を計算に入れていない。これらの値から、流路切替点からカラム入口までの容量/カラムの空隙容量=1/13.9となる。又、少なくとも0.86μL/18.15μL=1/21.1以上である。後述するように、実施例14、図23(D)と(E)を比較すると、従来の注入法と比べて、本発明の試料導入方法によって1.03〜3.06倍の理論段数が発生している。保持容量の小さなピークの方が理論段数の増加率が高い。 In these calculations, when there is no column, the response of the detector is 0.01 seconds, the data acquisition interval is 5 mSec, and the peak top value of the chromatogram is 0. When the column is present, the response of the detector is 0. The peak value of the chromatogram at 50 mSec is used for 05 seconds and the data acquisition interval is assumed to contribute little to the original peak shape and retention time, so the detector response and data acquisition interval are calculated. Not put in. From these values, the capacity from the flow path switching point to the column inlet / column void capacity = 1 / 13.9. Further, at least 0.86 μL / 18.15 μL = 1 / 21.1 or more. As will be described later, when Example 14 and FIGS. 23D and 23E are compared, the number of theoretical plates is 1.03 to 3.06 times greater by the sample introduction method of the present invention than the conventional injection method. doing. The increase rate of the number of theoretical plates is higher at the peak with the smaller storage capacity.
又一方で、実施例16、17(図25、26)では、図7(B)に示す、クロスを用いた試料バンド分割装置を使用していて、クロスからカラム入口までの配管は内径0.03mm、長さ6cmを用いているので、流路切り替え点からカラム入口までの容量は少なくとも0.042μL以上の値になる。カラムの空隙容量については、MonoCap C18(シリカモノリスカラム、内径0.1mm、長さ15cm、カラム管容量約1.18μL)の空隙容量は、実施例16、図25(A)のチオ尿素の測定値(流量0.002mL/minでの測定値、0.002mL/min×0.77min)と、実施例17、図26(A)のナフタレンの測定値(流量0.003mL/minでの測定値、0.003mL/min×0.18min)の差として、1.54−0.54=1.00μLと計算され、更に、実施例17、図26(A)で使用したフューズドシリカキャピラリーチューブの容量0.042μLと、フューズドシリカキャピラリーチューブ入口出口を接続するためのゼロデッドボリュームユニオンの容量(0.02μL×2)を差し引いて、0.918μLと計算され、空隙率は約77.8%となる。 On the other hand, in Examples 16 and 17 (FIGS. 25 and 26), the sample band splitting device using the cloth shown in FIG. 7B is used, and the pipe from the cloth to the column inlet has an inner diameter of 0. Since 03 mm and a length of 6 cm are used, the capacity from the flow path switching point to the column inlet is at least 0.042 μL or more. As for the void volume of the column, the void volume of MonoCap C18 (silica monolith column, inner diameter 0.1 mm, length 15 cm, column tube volume about 1.18 μL) was measured with the thiourea in Example 16, FIG. 25 (A). Value (measured value at a flow rate of 0.002 mL / min, 0.002 mL / min × 0.77 min) and the measured value of naphthalene in Example 17 (A) of FIG. 26 (measured value at a flow rate of 0.003 mL / min) , 0.003 mL / min × 0.18 min) is calculated as 1.54-0.54 = 1.00 μL, and the fused silica capillary tube used in Example 17 and FIG. Insert the volume of 0.042 μL and the volume of the zero dead volume union (0.02 μL × 2) to connect the inlet and outlet of the fused silica capillary tube. By subtracting 0.918 μL, the porosity is about 77.8%.
尚、これらの計算では、カラムなしの場合では検出器のレスポンスは0.01秒、データ取り込み間隔は5mSecでのクロマトグラムのピークトップの値を、カラムありの場合では検出器のレスポンスは0.05秒、データ取り込み間隔は50mSecでのクロマトグラムのピークトップの値を使用しており、本来のピーク形状や保持時間への寄与は少ないと思われるので、検出器のレスポンスとデータ取り込み間隔を計算に入れていない。これらの値から、流路切り替え点からカラム入口までの容量/カラムの空隙容量=1/21.9となる。後述するように、実施例16では、従来の注入法と比べて、本発明の試料導入方法によって2.5〜5.0倍の理論段数が発生している。保持容量の小さなピークの方が理論段数の増加率が高い。 In these calculations, when there is no column, the response of the detector is 0.01 seconds, the data acquisition interval is 5 mSec, and the peak top value of the chromatogram is 0. When the column is present, the response of the detector is 0. The peak value of the chromatogram at 50 mSec is used for 05 seconds and the data acquisition interval is assumed to contribute little to the original peak shape and retention time, so the detector response and data acquisition interval are calculated. Not put in. From these values, the capacity from the flow path switching point to the column inlet / the void volume of the column = 1 / 21.9. As will be described later, in Example 16, the number of theoretical plates is 2.5 to 5.0 times higher than that of the conventional injection method by the sample introduction method of the present invention. The increase rate of the number of theoretical plates is higher at the peak with the smaller storage capacity.
以上のように、本発明の試料導入方法の有効性が確認された、流路切替点からカラム入口までの容量/カラムの空隙容量の比の中で、最も大きな値は1/13.9であった。これより小さな値の比においては、本発明の試料導入方法の有効性が発揮されることとなる。 As described above, the largest value of the ratio of the capacity from the flow path switching point to the column inlet / column void capacity is 1 / 13.9, which confirms the effectiveness of the sample introduction method of the present invention. there were. If the ratio is smaller than this, the effectiveness of the sample introduction method of the present invention will be exhibited.
試料バンド分割装置、試料バンド導入装置及び試料バンドの分割、導入方法の一例として、図4に、ミクロ6方流路切り替えバルブ5を流路切り替えバルブ配管として用いる試料バンド分割装置10及び試料バンド導入装置93の構造とそれを用いる試料バンドの分割、カラムへの導入の過程を示す。図4(A)は、試料注入装置22から流路切り替えバルブ5の流路に試料バンド3が入り始めた状態を示し、図4(B)は、試料バンド3がカラム1入り口に到達し、近接する流路切替点50(送液ポート切替点)をまたいでいる状態を示す。図4(C)は、図4(B)から流路の切り替えにより試料バンド3が二分割された状態を示し、この状態から図4(D)に示すように、第2送液ポート52からの送液により試料バンド前部分31がカラム1に進入し、試料バンド前部分31に含まれる成分が分離、溶出される。図4(D)の状態において、第1送液ポート51及びループ53に留置されている試料バンド後部分32を排出することも可能であるが、試料バンド前部分31の溶出終了後、図4(E)に示すように、第1送液ポート51からの送液に切り替えることにより、留置されていた試料バンド後部分32をカラム1に導入し、分離溶出することが可能である。
As an example of a sample band dividing device, a sample band introducing device, and a sample band dividing and introducing method, FIG. The structure of the
又、図4(D)において試料バンド後部分32が大きい場合には、試料バンド前部分31の溶出終了後、流路を切り替えて第1送液ポート51からの送液により、試料バンド後部分の一部をカラムへ導入し(図4(E))、再度図4(D)に戻し第2送液ポート52からの送液により溶出することが出来る。その後、図4(E)〜4(D)の流路切り替えを繰り返すことにより、試料注入装置から一回で注入された試料を、多数回に分けてカラムに導入し、分離溶出することが出来る。
4D, when the sample band
本発明の試料導入方法において、第1送液ポートからの送液速度(流速)と、試料注入から試料バンドの分割、カラムへの導入を行うまでの時間を制御することにより、試料バンド全体からカラムに導入される部分の割合、即ち、試料導入率を調節出来る。試料バンドの分割、カラムへの導入を行うタイミングは、試料バンド先端がカラム入口或いは流路切替点に到達したときから、試料バンド後端がカラム入口或いは流路切替点に到達するまで、即ち、試料バンドがカラム入り口或いは流路切替点をまたいでいる間である。試料導入率は96〜4%が可能で、93〜10%が好適である。 In the sample introduction method of the present invention, by controlling the liquid feed rate (flow rate) from the first liquid feed port and the time from sample injection to sample band division and column introduction, The ratio of the portion introduced into the column, that is, the sample introduction rate can be adjusted. The timing of dividing the sample band and introducing into the column is from the time when the sample band tip reaches the column inlet or the channel switching point until the sample band rear end reaches the column inlet or channel switching point. While the sample band crosses the column inlet or the flow path switching point. The sample introduction rate can be 96 to 4%, and 93 to 10% is preferable.
又、本発明の試料導入方法において、試料注入時、第1送液ポートのみから送液を行っておくだけではなく、部分的に第2送液ポートから移動相溶媒の送液を行っておき、試料の分割、カラムへの導入時に第1送液ポートからの送液の停止と、第2送液ポートからの送液速度の増加を行うことでも、試料バンドのカラムへの導入率の制御を可能としている。尚、試料注入時から試料分割までの(第1送液ポート流速)/(第2送液ポート流速)の比の範囲は、10/0〜1/9が可能である。 In addition, in the sample introduction method of the present invention, at the time of sample injection, not only the liquid is fed only from the first liquid feeding port, but also the mobile phase solvent is partially fed from the second liquid feeding port. Control of the rate of introduction of the sample band into the column can also be achieved by stopping the liquid feeding from the first liquid feeding port and increasing the liquid feeding speed from the second liquid feeding port when the sample is divided and introduced into the column. Is possible. In addition, the range of the ratio of (first liquid feeding port flow rate) / (second liquid feeding port flow rate) from the time of sample injection to sample division can be 10/0 to 1/9.
又、試料注入時、部分的に第2送液ポートから移動相溶媒の送液を行っておき、(第1送液ポート流速)/(第2送液ポート流速)の比を調節することにより、カラムへの試料導入率の調整を容易にすることが出来る。又、カラム性能の低下をもたらすことなく、カラム性能を最大化する試料注入時から試料分割までの(第1送液ポート流速)/(第2送液ポート流速)の比と、カラムへの試料導入率を選ぶことが出来る。試料注入時から試料分割までの(第1送液ポート流速)/(第2送液ポート流速)の比は、10/0〜3/7が好適である。 In addition, when the sample is injected, the mobile phase solvent is partially fed from the second liquid feeding port, and the ratio of (first liquid feeding port flow rate) / (second liquid feeding port flow rate) is adjusted. The sample introduction rate into the column can be easily adjusted. In addition, the ratio of (first liquid feed port flow rate) / (second liquid feed port flow rate) from the time of sample injection to the sample division that maximizes the column performance without degrading the column performance, and the sample to the column You can choose the rate of introduction. The ratio of (first liquid feed port flow rate) / (second liquid feed port flow rate) from the time of sample injection to sample division is preferably 10/0 to 3/7.
試料バンド分割装置の一例として、カラムがインジェクターに直結されている場合にも、第1送液ポートを設けると共に、図5Aに示すように、T字コネクターと二重管を用いて第2送液ポート52を設けるか、或いは、図5Bに示すように、試料注入装置(インジェクター)の接続ポートにカラムを直結し、カラム入口に第2送液ポート52を設けることにより、又或いは、図5Cに示すように、試料注入装置とカラム1との間にT字コネクターを配置して、枝管で第2送液ポート52を設けることにより、上記記載及び図2と同様の原理と操作により、本発明の、試料バンドの分割−後部分留置を伴う試料導入方法を実施することが可能である。
As an example of the sample band splitting device, when the column is directly connected to the injector, the first liquid feeding port is provided and the second liquid feeding is performed using a T-shaped connector and a double tube as shown in FIG. 5A. As shown in FIG. 5B, the column is directly connected to the connection port of the sample injection device (injector) and the second
試料バンド分割装置の一例として、図5Dに示すように、カラムエンドジョイント19内に第2送液ポート52を作ることによってもカラム1入り口での試料バンドの分割、カラムへの導入は実施可能であるが、その場合には、第2送液ポート52をもつ特殊な構造のエンドジョイントをもつカラムが必要である。
As an example of the sample band splitting device, as shown in FIG. 5D, the sample band can be split at the inlet of the
試料導入装置の一例として、試料バンドの分割後の試料バンド3の後部分32の分析が不要である場合、図6に示すように、試料注入装置22の上流に第2排出ポート601を設けて、ベントバルブ62の操作により、抵抗管63を通じて、或いは抵抗管なしで、試料バンド3の前部分31の分離溶出前、分離溶出中、或いは分離溶出後に、第2送液ポート29からの送液によって試料バンド3の後部分32を排出することが可能である。
As an example of the sample introduction device, when the analysis of the
次に、試料バンドの分割−後部分排出を伴う試料導入方法について詳細に説明する。この方法の実施に際しては、液体クロマトグラフ装置であって、図6に示すように、第1送液ポート20のほかに、別に移動相溶媒を供給出来る第2送液ポート29、及び、カラム1入り口への流路28を備え、試料バンドの切断、分割を行うカラム1入口の試料バンド分割装置10と、通常の液体クロマトグラフにおける送液ポンプ21から試料注入装置22及び第1送液ポート20に接続する接続配管23を備えた試料導入装置95を用いることが出来る。第1送液ポート20と第2送液ポート29の合流点が流路切替点12となる。図6において第2送液ポート29には第1送液ポート20とは別ルートで、或いは、図示しない別の送液装置から移動相が供給される。又、上記のように、試料注入装置22の上流に第2排出ポート601を設けている。
Next, a sample introduction method involving sample band division and rear partial discharge will be described in detail. In carrying out this method, a liquid chromatograph apparatus, as shown in FIG. 6, in addition to the first
そして、図7(A)に示すように、図示しない試料注入装置から注入された試料バンドがカラム1入口に入りつつあるとき(もしくは流路切替点121をまたいでいるとき)に、第1送液ポート20からの送液を止め又は送液を維持して、第2送液ポート29からの送液により試料バンドを切断して、試料バンドを分割し、第1排出ポート60からの試料バンド後部分(テール部分)の排出(ベント)を行うための試料バンド分割部をもつ構造の試料バンド分割装置101を用いることが出来る。
Then, as shown in FIG. 7A, when a sample band injected from a sample injection device (not shown) is entering the
図7(B)は、図示しない試料注入装置とカラム1との間に4方ジョイント7を配置して、第1送液ポート20及びカラム1への接続ポートの他に、第2送液ポート29及び第1排出ポート(ベントポート)60を組み込む構造の試料バンド分割装置101である。この構成の場合、第1送液ポート20、第2送液ポート29及び第1排出ポート60の接続部が流路切替点121となる。
FIG. 7B shows that a four-way joint 7 is arranged between a sample injection device (not shown) and the
この様な構成の装置、方法を用いる場合には、試料バンドが4方ジョイント(クロス)7の流路が交差する中心部、即ち流路切替点121を通過中、言い換えればまたいでいる時に、又は試料バンドがカラム入り口をまたいでいる時、第1送液ポート20からの送液を止めると共に又は送液を維持して、第2送液ポート29からの送液を開始することにより試料バンドを切断し、分割して試料バンド前部分をカラム1へ導入し、試料バンド前部分の分離溶出開始前、分離溶出中、或いは分離溶出終了後に、ベントバルブを開き、第1送液ポートからの送液を再開又は送液を維持し、試料バンド後部分を第1排出ポート60から排出(ベント)して、カラムに入る試料バンドの分散を減じることによりカラム性能を向上させることが可能である。尚、第1排出ポート60には図示しない貯留管を設けて、第1排出ポート60に送られた試料バンド後部分を排出ではなく、貯留管に留置することとしてもよい。
When using the apparatus and method having such a configuration, when the sample band passes through the central portion where the flow paths of the four-way joint (cross) 7 intersect, that is, the flow
特に、前方と後方(前部分と後部分)に拡がりをもつ試料バンドの場合、試料バンドの前部分をカラムに導入或いは系外に排出した後、試料注入装置からカラムへの接続管に留置された試料バンド後部分について、分割と留置の操作を行う、或いはその操作を繰り返すことにより、その試料バンド後部分を分割して、その試料バンド後部分のうち試料バンド中間部分だけをカラムに導入することにより、カラムに入る試料バンドの分散を減じて、カラムの分離性能を向上させることが出来る。 In particular, in the case of a sample band that spreads forward and backward (front part and rear part), after the front part of the sample band is introduced into the column or discharged out of the system, it is placed in the connecting pipe from the sample injection device to the column. The rear part of the sample band is divided and placed, or by repeating this operation, the rear part of the sample band is divided, and only the middle part of the sample band is introduced into the column. Thus, the dispersion of the sample band entering the column can be reduced, and the separation performance of the column can be improved.
このように、試料注入装置とカラム1との間に第2送液ポート29とともに第1排出ポート60を設けて、第2送液ポート29からの送液の開始と試料バンド後部分の排出を行って試料バンドの分割と試料バンド前部分のカラムへの導入を行う場合の一例として、インジェクターとカラム1を4方ジョイント7に接続し、他の2つのポートを第2送液ポート29と第1排出ポート60として使用する。この場合には、試料バンドが4方ジョイントの中心をまたいでいる時に第2送液ポート29からの送液を開始して、試料バンドの分割と試料バンド前部分のカラムへの導入を行い、試料バンド前部分に含まれる溶質の分離溶出開始前、分離溶出中、或いは分離溶出終了後に、試料バンド後部分を第1排出ポートから放出することが可能である。試料注入装置とカラムとの間に他の位置関係で第2送液ポート29と第1排出ポート60を設置することによって、上記同様に第2送液ポートからの送液の開始と第1排出ポートからの試料バンド後部分の排出を行って試料バンドの分割と試料バンド前部分のカラムへの導入を行うことが可能である。又、いずれの場合にも、第1排出ポートとベントバルブ62との間に、図示しない貯留管を配置することにより、試料注入装置とカラムを結ぶ流路から排出された試料バンド後部分を一時的に貯留する構造とすることも可能である。
In this way, the
尚、第1送液ポート及び第2送液ポートを用い、試料バンドが4方ジョイントの中心をまたいでいる時にも第1送液ポートからの送液を停止せずに、ベントバルブを開き、第2送液ポートからの送液を開始することで、試料バンドを分割し、試料バンド後部分を排出することとしてもよい。更に、試料バンド後部分の排出は、図6に示すような、試料注入装置上流の排出ポートからの排出も可能である。この場合、4方ジョイントだけでなく、図3に示すような、T字コネクターと二重管を用いた試料バンド分割部が使用可能である。 In addition, using the first liquid feeding port and the second liquid feeding port, when the sample band straddles the center of the four-way joint, the vent valve is opened without stopping the liquid feeding from the first liquid feeding port, By starting the liquid feeding from the second liquid feeding port, the sample band may be divided and the rear part of the sample band may be discharged. Further, the rear portion of the sample band can be discharged from a discharge port upstream of the sample injection apparatus as shown in FIG. In this case, not only a four-way joint but also a sample band dividing unit using a T-shaped connector and a double tube as shown in FIG. 3 can be used.
図5Eは、カラムエンドジョイント内に設けた流路切替点に、第1送液ポート51、第2送液ポート52、第1排出ポート60をつないだ試料バンド分割装置の実施例である。図7(A)、図7(B)に示した試料バンド分割装置と同様に使用出来る。
FIG. 5E shows an embodiment of the sample band dividing device in which the first
次に、試料バンドから後部分(テール部分)の排出による試料分割を伴う試料導入方法の一例について詳細に説明する。この方法の実施に際しては、液体クロマトグラフ装置であって、図8に示すように、試料バンドがカラム1入口に入りつつあるときに、カラム1入口の直前に設けた、バルブ62の操作により開閉する第1排出ポート60からの試料バンド後部分(テール部分)の排出(ベント)を行うための試料バンド分割部11をもつ構造の試料バンド分割装置101を備えた液体クロマトグラフ装置を用いることが出来る。この試料バンド分割装置101は、第1排出ポート60からの試料バンド後部分(テール部分)の排出により、第1送液ポート20と第1排出ポート60の接続部である流路切替点13において、試料バンドを分割する。
Next, an example of a sample introduction method involving sample division by discharging the rear portion (tail portion) from the sample band will be described in detail. In carrying out this method, as shown in FIG. 8, when the sample band is entering the
図8Aは、第1送液ポート20と連通したカラムポート77にカラム1を接続すると共に、第1排出ポート60を設けた構造の試料バンド分割装置101を示している。試料バンド分割装置101には第2送液ポートは設けずに、第1送液ポート20と第1排出ポート60を備えて構成している。図8Bにおいては、T字コネクター41と二重管42を用いて、図示しない試料注入装置の出口と試料バンド分割部11とカラム1入口が一体となった構造を示し、図8Cは、第1送液ポート20の外側にT字コネクター41と二重管42で第1排出ポート60を設けて、いずれもカラム入口に非常に近い位置に試料バンド分割部11を配置している。図8Dにおいては、試料注入装置とカラム1との間にT字コネクター41を配置して、枝管を排出ポート60としている。
FIG. 8A shows a sample
原理的には、図8A〜図8Dのいずれにおいても試料注入装置とカラム1との間にT字コネクター(3方ジョイント)を配置して、第1送液ポート20及びカラム1への接続ポートの他に、第1排出ポート(ベントポート)60を組み込む構造である。又、試料バンド分割装置101は、図8Eに示すように、カラムエンドジョイント28内に試料分割部11を設け、即ち、第1送液ポート20及び第1排出ポート60の先端部分をカラムエンドジョイント28内に設けて構成してもよい。
In principle, in any of FIGS. 8A to 8D, a T-connector (three-way joint) is disposed between the sample injection device and the
図8A〜図8Eの構成の場合には、試料バンド前部分が第1排出ポート60の接続部、即ち流路切替点13を通過し、試料バンド後部分(テール部分)が流路切替点13より後にあるときに、ベントバルブ62を開いて、試料バンド後部分を第1排出ポート60から排出を行うことにより、試料バンドを切断し、分割して、試料バンド後部分をカラムに導入せず、カラムに入る試料バンドの分散を減じることによりカラム性能を向上させることが可能である。
8A to 8E, the front part of the sample band passes through the connection part of the
尚、注入された試料バンドがカラム入口に進入したとき、又は、流路切替点13を試料バンドがまたいでいるときに、一時的にカラム1への送液速度(流速)を減じること、或いはその流速を変えないこと、或いはその流速を増やすことと共に、ベントバルブ62を開いて第1排出ポート60への流れを開始することにより、試料バンド後部分を、第1排出ポート60とベントバルブ62の間に設ける図示しない貯留管への留置或いは排出を行うことが出来る。留置された試料バンド後部分をカラムに導入する場合には、第1排出ポート60からカラムに向かって送液出来る送液ポンプ等が別途必要になる。
Incidentally, when the injected sample band enters the column inlet or when the sample band straddles the flow
このように、試料注入装置とカラムとの間に第1排出ポート60を設けて、試料バンド後部分の排出を行うことで、試料バンドの分割とカラムへの導入を行う場合の一例として、インジェクターとカラムを3方ジョイントに接続し、枝管を排出ポート60として使用する。図8A、図8Dの場合には試料バンドが流路分岐点13をまたいでいるときにベントバルブ62の操作により試料バンドの分割を行い、図8B、図8C、図8Eの場合には試料バンドがカラム1入口をまたいでいるときにベントバルブ62の操作により試料バンドの分割を行い、試料バンド後部分を第1排出ポート60から排出することと、その後ベントバルブを閉じ、カラムへの送液を再開することで、試料バンド前部分のカラムへの導入と、分離溶出や分析を行うことが可能である。いずれの場合にも、第1排出ポート60とベントバルブ62との間に図示しない貯留管を配置することにより、試料注入装置とカラムをつなぐ流路から排出された試料バンド後部分を一時的に貯留する構造とすることも可能である。
As described above, an injector is provided as an example of dividing the sample band and introducing it into the column by providing the
図9に示すように、T字コネクター73或いは4方ジョイント74を試料バンド分割部11に用いる場合、図7(B)と図8(D)に対応する図9(A)と図9(B)おいて、分析される試料バンド前部分の拡散と排出される試料バンド後部分が拡散によってカラム1への流路に再進入することを防止するために、試料バンドの分割とカラムへの導入を行うためのジョイント内部に入り込んだ、試料注入装置とカラムをつなぐ流路上の配管相互の間のギャップを0.5mm以下まで狭くした構造とすることが好ましい。その他の試料バンド分割部(図5C)の接続形式においても同様の構造が可能である。
As shown in FIG. 9, when the T-shaped
次に、第2送液ポートからの送液開始のタイミングと(第1送液ポート流速)/(第2送液ポート流速)の比について説明する。第2送液ポートからの送液を伴う試料バンドの分割方法において、第1送液ポートからの送液の停止と第2送液ポートからの送液の開始を同時に行うことにより、試料バンドの分割とカラムへの導入を行うことが出来るが、試料注入の前から、第2送液ポートからの送液を第1送液ポートからの流速に対して1〜90%程度の流速の範囲で開始しておいても構わない。試料注入時にあらかじめ第2送液ポートからの送液を行うことは、試料バンドの分割とカラムへの導入時の第2送液ポート送液ポンプの加速を容易にするので、カラム性能を最大限に発現させる試料導入を可能とするため、ならびに、試料バンドのカラムへの導入率を調節するために有効である。 Next, the timing of the start of feeding from the second feeding port and the ratio of (first feeding port flow velocity) / (second feeding port flow velocity) will be described. In the method of dividing the sample band accompanied with the liquid feeding from the second liquid feeding port, by stopping the liquid feeding from the first liquid feeding port and starting the liquid feeding from the second liquid feeding port at the same time, Separation and introduction into the column can be performed, but before the sample injection, the liquid feed from the second liquid feed port is within the range of 1 to 90% of the flow rate from the first liquid feed port. You can start it. Performing liquid feeding from the second liquid feeding port in advance at the time of sample injection facilitates the division of the sample band and acceleration of the second liquid feeding port liquid pump at the time of introduction into the column, so that the column performance is maximized. It is effective to enable the introduction of a sample to be expressed in the cell and to adjust the introduction rate of the sample band into the column.
このように、本発明は、従来キャピラリー液体クロマトグラフィーやガスクロマトグラフィーにおいて用いられてきたスプリット注入法と以下の点において異なっている。
1.本発明は、通常のHPLC或いはUHPLCにおいて標準的であり、現代の技術水準で充分に小さいと考えられている試料体積(0.01〜5μL)の試料をさらに分割する。
2.本発明は、大量の試料溶液の流れから大部分をベント(放出)して一部をカラムに取り入れるのではなく、標準的な量の試料をその軸方向に交差する方向で分割して、一部(前部分)をカラムに送って分離溶出や分析を行うと同時に、分割された試料の一部(後部分)を試料注入装置とカラム間の流路に留置するか、系外に排出する。
3.本発明においては、試料注入装置とカラムの間の流路に留置された試料の後部分は、試料前部分の分離溶出終了後、分離溶出されるか、或いは、分離溶出前後に排出ポートから放出される。
4.従来のガスクロマトグラフィーにおいて用いられるスプリット注入においては、各溶質の間の挙動の差(discrimination)が問題となるが、本発明の方法は、試料バンドの分割によって溶質間の挙動の差が起こるか起こらないかを、分割された試料バンド前部分と後部分を連続して分析出来るので、一回の試料の注入で調べることが可能である。
5.従来の試料注入法において、最高の性能を与える最小限の試料体積が与える溶質バンドでも試料注入装置からカラム入り口まで流れたときにはバンド拡がりを増加させているが、本発明は、これをカラム入り口で、さらに分割してカラムに導入することが出来る。
As described above, the present invention differs from the split injection method conventionally used in capillary liquid chromatography and gas chromatography in the following points.
1. The present invention further divides samples of sample volume (0.01-5 μL) that are standard in normal HPLC or UHPLC and are considered sufficiently small in the state of the art.
2. Rather than venting a large portion of a sample solution flow and taking a portion of it into the column, the present invention divides a standard amount of sample in a direction that intersects its axial direction. The part (front part) is sent to the column for separation elution and analysis, and at the same time, part of the divided sample (rear part) is placed in the flow path between the sample injection device and the column or discharged out of the system .
3. In the present invention, the rear part of the sample placed in the flow path between the sample injection device and the column is separated and eluted after the separation and elution of the front part of the sample is completed, or released from the discharge port before and after the separation and elution. Is done.
4). In split injection used in conventional gas chromatography, the difference in behavior between solutes becomes a problem. In the method of the present invention, the difference in behavior between solutes occurs due to the division of the sample band. Since it is possible to continuously analyze the front part and the rear part of the divided sample band, it is possible to examine it by one injection of the sample.
5. In the conventional sample injection method, even when the solute band provided by the minimum sample volume giving the best performance flows from the sample injection device to the column inlet, the band spread is increased. Can be further divided and introduced into the column.
以下、本発明の装置と操作法を具体化する方法を、実施例として比較例と共に説明する。以下の実施例は、試料バンドの分割−後部分留置を伴う試料導入方法、試料バンドの分割−後部分排出を伴う試料導入方法、及び試料バンドから後部分排出による試料分割を伴う試料導入方法についてそれぞれの例を示している。これらの実施例は、各方法において、カラムサイズ、試料注入容量、検出器セル容量、ならびに試料注入時から試料分割までの(第1送液ポート流速)/(第2送液ポート流速)比などのいくつかの組み合わせにおいて本発明の試料導入方法が従来の試料注入方法に比べてカラムの理論段数を増加させる効果を示すものであり、又、カラムなしでの実施例は、試料注入容量、検出器セル容量、試料注入時から試料分割までの(第1送液ポート流速)/(第2送液ポート流速)比のいくつかの組み合わせにおいて、注入された試料バンドがどのように拡がり、本発明の試料導入方法でどのように分割され、カラムに導入されるかを直接的に可視化するものである。尚、以下の例において、従来の試料注入方法(試料注入バルブの操作によって、試料ループ内の試料バンドを移動相の流路へ組み込むこと)を「従来の試料注入方法」もしくは「従来の試料注入法」もしくは「注入」と表現する。 Hereinafter, a method for embodying the apparatus and operation method of the present invention will be described as an example together with a comparative example. The following examples relate to sample band division-sample introduction method with rear partial placement, sample band division-sample introduction method with rear partial discharge, and sample introduction method with sample division by rear partial discharge from the sample band. Each example is shown. In each of these methods, the column size, the sample injection volume, the detector cell volume, and the ratio of (first liquid feed port flow rate) / (second liquid feed port flow rate) from the time of sample injection to sample division, etc. In some combinations, the sample introduction method of the present invention has an effect of increasing the number of theoretical plates of the column as compared with the conventional sample injection method. How the injected sample band spreads in several combinations of vessel cell volume, (first liquid delivery port flow rate) / (second liquid delivery port flow rate) ratio from the time of sample injection to sample division In this sample introduction method, it is directly visualized how the sample is divided and introduced into the column. In the following examples, the conventional sample injection method (incorporating the sample band in the sample loop into the flow path of the mobile phase by operating the sample injection valve) is referred to as “conventional sample injection method” or “conventional sample injection”. "Method" or "injection".
試料バンドの分割−後部分留置を伴う試料導入方法については、試料注入容量0.1〜5.0μL、 カラム内径1.0〜4.6mm、カラム長さ5〜15cm、検出器セル容量1μLと6nL、ならびに、試料注入時から試料分割までの((第1送液ポート流速)/(第2送液ポート流速)比のいくつかの組み合わせにおける実施例を含む。図10〜28のクロマトグラム上のピークに付した数値は、ピーク半値幅(単位:min)であり、ガウス分布の場合、そのピークの2.35σ(σ:標準偏差)に相当する。この数値と保持時間(tR)からカラムの理論段数を計算することが出来(式4)、又、本発明に基づく試料導入方法によってバンド幅、即ち、ピーク分散(σ2)の低減が可能であることを直接的に理解出来る。表1は各実施例、比較例における試料バンドの分割方法、カラムサイズ、検出器セル容量、試料注入容量、各実施例相互の関連性を示したものである。
For sample introduction method with sample band splitting and rear partial placement, sample injection volume 0.1-5.0 μL, column inner diameter 1.0-4.6 mm, column length 5-15 cm,
試料バンドの分割−後部分留置を伴う試料導入方法によるカラム性能向上の確認のため、従来の試料注入法(図10(A))(比較例)と本発明の試料導入方法(図10(B))におけるカラム性能の比較を行った。 In order to confirm the improvement in column performance by the sample introduction method with sample band splitting and rear partial placement, the conventional sample injection method (FIG. 10A) (comparative example) and the sample introduction method of the present invention (FIG. 10B) )) Column performance was compared.
本発明の試料導入方法のうち試料バンドの分割−後部分留置を伴う試料導入方法において、0.4μL注入された試料バンドが2分割されてカラムに導入され、試料バンド前部分からの第1のクロマトグラムにおける理論段数の向上と、第1送液ポートに留められた試料バンド後部分の与える第2のクロマトグラムが示される例である。 Among the sample introduction methods of the present invention, in the sample introduction method involving division of the sample band-rear partial placement, the sample band injected with 0.4 μL is divided into two and introduced into the column, and the first sample from the front part of the sample band is introduced. It is an example in which an improvement in the number of theoretical plates in the chromatogram and a second chromatogram given by the rear part of the sample band held at the first liquid feeding port are shown.
試料注入装置としてRheodyne8125バルブ(5μLループ、内径0.20mm、長さ15.9cm)を備えたUHPLC装置LC800(ジーエルサイエンス社)を使用し、カラムInertSustain C18(充填剤径2μm、内径1.0 mm、長さ5cm、ジーエルサイエンス社)を用いて、移動相(アセトニトリル/水=60/40)を0.05 mL/minで送液した。温度条件は室温とした。尚、室温とは24.5±0.5℃である(以下同じ)。検出には、検出セル容量1μL、検出波長254nmのUV検出器(MU701、 ジーエルサイエンス社)を使用した。検出器のレスポンスは0.05秒、データ取り込み間隔は50mSecとした。カラム出口から検出器セル入り口までの接続管は、外径1.6mm、内径0.0635mm、長さ15cmのPEEK管(容量約0.48μL)を使用した。試料には、試料I:ウラシル(U、0.13mg/mL)、安息香酸メチル(MB、1.8mg/mL)、トルエン(T、2.6mg/mL)、 ナフタレン(N、0.7mg/mL)混合物のアセトニトリル/水=60/40溶液を使用した。
As a sample injection device, a UHPLC apparatus LC800 (GL Science Co., Ltd.) equipped with a Rheodyne 8125 valve (5 μL loop, inner diameter 0.20 mm, length 15.9 cm) was used, and a column Inert Sustain C18 (
この例で用いた試料バンド分割装置の試料バンド分割部は、図3(A)に示す構造であり、T字コネクターU−428(内径0.5mm、IDEX社)を使用し、二重管は、試料注入バルブ〜カラム入口の接続管(第1送液ポート送液用の内管)に外径0.236mm、内径0.108mm、長さ10cmのステンレススチール管(容量約0.92μL)、 及び、第2送液ポート送液用の外管に外径1.6mm、内径0.5mm、長さ5cmのステンレススチール管で構成した。T字コネクターの第2送液ポートへの送液用の接続管(枝管)は、外径1.6mm、内径0.25mmのステンレススチール管を使用した。 The sample band splitting unit of the sample band splitting apparatus used in this example has the structure shown in FIG. 3A, and uses a T-shaped connector U-428 (inner diameter 0.5 mm, IDEX). , A stainless steel tube (capacity: about 0.92 μL) having an outer diameter of 0.236 mm, an inner diameter of 0.108 mm, and a length of 10 cm, connected to a connection pipe from the sample injection valve to the column inlet (inner pipe for feeding the first liquid feeding port) And, the outer pipe for feeding the second liquid feeding port was constituted by a stainless steel pipe having an outer diameter of 1.6 mm, an inner diameter of 0.5 mm, and a length of 5 cm. A stainless steel tube having an outer diameter of 1.6 mm and an inner diameter of 0.25 mm was used as a connection pipe (branch pipe) for feeding liquid to the second liquid feeding port of the T-shaped connector.
図10(A)は、従来の試料注入法を用いて、試料Iを0.4μL注入し、分離を行ったクロマトグラムである。移動相(アセトニトリル/水=60/40)は第1送液ポートから流速0.05mL/minで送液した。 FIG. 10A is a chromatogram obtained by injecting 0.4 μL of sample I using a conventional sample injection method and performing separation. The mobile phase (acetonitrile / water = 60/40) was fed from the first liquid feeding port at a flow rate of 0.05 mL / min.
尚、図10〜28において、各ピーク上の数値は50%ピーク高さにおけるバンド幅(半値幅、単位:min)を示す。この半値幅は、ガウス分布の場合2.35σ(σ:標準偏差)に対応し、この値からピークの分散及びカラムの理論段数(N、式4)を計算出来る。ピークの分散(σ2、式1)を体積の次元で表す場合には、流速(mL/min)を用いてσを体積の次元に変換する。 In addition, in FIGS. 10-28, the numerical value on each peak shows the band width (half value width, unit: min) in 50% peak height. This half-value width corresponds to 2.35σ (σ: standard deviation) in the case of a Gaussian distribution, and from this value, the dispersion of the peak and the theoretical plate number (N, Formula 4) can be calculated. When the peak dispersion (σ 2 , Formula 1) is expressed in the volume dimension, σ is converted into the volume dimension using the flow rate (mL / min).
図10(B)は、図10(A)と同じ移動相条件下、試料Iを0.4μL注入し、注入から0.03分後に第1送液ポート送液を停止、第2送液ポート送液(アセトニトリル/水=60/40、0.05mL/min)を開始して試料バンドを分割し、分割した試料バンドの前部分をカラムに導入して溶出分離を行い、試料注入から4.0分後、第2送液ポート送液を停止し、第1送液ポートからの送液(アセトニトリル/水=60/40、0.05mL/min)に戻し、第1送液ポートに留め置かれた試料バンド後部分をカラムに導入して分離溶出を行ったクロマトグラムである。
FIG. 10 (B) shows that 0.4 μL of sample I was injected under the same mobile phase conditions as FIG. 10 (A), and the first liquid supply port liquid supply was stopped 0.03 minutes after the injection, and the second
図10(A)(比較例)では、U、MB、T及びNについてそれぞれ、理論段数450、2540、4400、及び5110段が得られている。これに対して、注入された試料の約60%が試料バンドの分割により第1送液ポートに残され、約40%がカラムに導入された図10(B)の前半のクロマトグラム(第1クロマトグラム)においては、試料バンドの分割、試料バンド前部分のカラムへの導入によって各ピークのバンド幅が狭くなり、U、MB、T及びNについてそれぞれ、理論段数960、4640、6120及び6740段が得られ、図10(A)と比べて1.2〜2.1倍程度の理論段数の発生を可能としている。 In FIG. 10A (comparative example), the theoretical plate numbers 450, 2540, 4400, and 5110 are obtained for U, MB, T, and N, respectively. On the other hand, about 60% of the injected sample is left in the first liquid feeding port by dividing the sample band and about 40% is introduced into the column in the first half of FIG. In the chromatogram, the band width of each peak is narrowed by dividing the sample band and introducing it into the column in the front part of the sample band, and the number of theoretical plates 960, 4640, 6120 and 6740 for U, MB, T and N, respectively. The number of theoretical plates about 1.2 to 2.1 times that of FIG. 10A can be generated.
図10(B)の後半のクロマトグラム(第2クロマトグラム)に示すように、試料注入から4.0分後に第1送液ポートからの送液に戻したことにより、試料注入から0.03分後における試料バンドの分割時から第1送液ポート管内に残されていた試料バンド後部分が、カラムに導入され、分離溶出されているが、図10(B)第2クロマトグラムの4つのピークは、いずれも試料バンドの分割無しで溶出された図10(A)(比較例)における溶出ピークよりも小さなバンド幅及び分散を示している。即ち、軸方向に交差する方向で2分割されてカラムに導入された試料バンドはいずれも、分割しないで注入された場合と比べて高性能分離されている。 As shown in the latter half of the chromatogram (second chromatogram) in FIG. 10 (B), 0.03 from the sample injection by returning to the liquid supply from the first liquid supply port after 4.0 minutes from the sample injection. The portion after the sample band that has been left in the first liquid-feeding port tube after the division of the sample band after the separation is introduced into the column and separated and eluted. The four portions of the second chromatogram in FIG. Each peak shows a smaller band width and dispersion than the elution peak in FIG. 10A (comparative example) eluted without dividing the sample band. That is, the sample bands divided into two in the direction crossing the axial direction and introduced into the column are separated with high performance as compared with the case where the sample bands are injected without being divided.
従来の試料注入法と、本発明の試料導入方法における試料バンドの拡がりと形状に関し、従来の試料注入法(図11(A))(比較例)に比べ、本発明の試料バンドの分割−後部分留置を伴う試料導入方法(図11(B))による試料バンド幅の減少を、カラム無しで実証した。 Regarding the spread and shape of the sample band in the conventional sample injection method and the sample introduction method of the present invention, compared to the conventional sample injection method (FIG. 11A) (comparative example), the division of the sample band of the present invention-after A decrease in sample bandwidth by the sample introduction method with partial placement (FIG. 11B) was demonstrated without a column.
本発明の試料導入方法のうち、試料バンドの分割−後部分留置を伴う試料導入方法において、0.4μL注入された試料バンドが2分割されてゼロデッドボリュームユニオンに導入され、試料バンド前部分からの第1クロマトグラムと、第1送液ポート内に留められた試料バンド後部分の与える第2クロマトグラムが示される例である。尚、クロマトグラム上の各ピークは、接続管及び検出セルでのバンド拡がりを含んでいる。図11(A)、図11(B)はそれぞれ、図10(A)、図10(B)におけるカラム入り口での試料バンドの状態を表すものと考えることが出来る。 Among the sample introduction methods of the present invention, in the sample introduction method involving the division of the sample band-rear partial placement, the 0.4 μL-injected sample band is divided into two and introduced into the zero dead volume union. The first chromatogram and the second chromatogram given by the rear part of the sample band held in the first liquid feeding port are shown. Each peak on the chromatogram includes band broadening in the connection tube and the detection cell. 11A and 11B can be considered to represent the state of the sample band at the column entrance in FIGS. 10A and 10B, respectively.
試料注入装置としてRheodyne8125バルブ(5μLループ、内径0.20mm、長さ15.9cm)を備えたUHPLC装置LC800(ジーエルサイエンス社)を使用し、カラムに代えてゼロデッドボリュームユニオン(U−435、内径0.25mm、内部容量0.02μL、IDEX社、以下ZDUと表記)を用いた。図3(A)に示す構造の、実施例1と同様の試料バンド分割部を使用した。移動相(アセトニトリル/水=60/40)は0.05 mL/minで送液し、温度条件は室温とした。検出には、検出セル容量1μL、検出波長254nmのUV検出器(MU701、 ジーエルサイエンス社)を使用した。検出器のレスポンスは0.01秒、データ取り込み間隔は5mSecとした。ZDU出口から検出器セル入り口までの接続管は、外径1.6mm、内径0.0635mm、長さ15cmのPEEK管(容量約0.48μL)を使用した。試料には、試料ナフタレン:ナフタレン(N、0.1mg/mL)のアセトニトリル/水=60/40溶液を使用した。 A UHPLC apparatus LC800 (GL Science Co., Ltd.) equipped with a Rheodyne 8125 valve (5 μL loop, inner diameter 0.20 mm, length 15.9 cm) was used as a sample injection apparatus, and a zero dead volume union (U-435, inner diameter) was used instead of the column. 0.25 mm, internal capacity 0.02 μL, IDEX, hereinafter referred to as ZDU). The same sample band dividing part as that in Example 1 having the structure shown in FIG. The mobile phase (acetonitrile / water = 60/40) was fed at 0.05 mL / min, and the temperature condition was room temperature. For detection, a UV detector (MU701, GL Sciences Inc.) having a detection cell capacity of 1 μL and a detection wavelength of 254 nm was used. The detector response was 0.01 seconds and the data capture interval was 5 mSec. A PEEK tube (capacity: about 0.48 μL) having an outer diameter of 1.6 mm, an inner diameter of 0.0635 mm, and a length of 15 cm was used as a connecting tube from the ZDU outlet to the detector cell inlet. As a sample, a solution of sample naphthalene: naphthalene (N, 0.1 mg / mL) in acetonitrile / water = 60/40 was used.
図11(A)は、 従来の試料注入法を用いて、試料ナフタレン0.4μLを注入し、第1送液ポートからの送液(アセトニトリル/水=60/40、0.05mL/min)により溶出したクロマトグラムである。図11(B)は、0.4μL注入した試料ナフタレンを、本発明の試料導入方法を用いて2分割し、ZDUに導入し溶出したクロマトグラムである。試料注入から0.03分後に第1送液ポートからの送液(アセトニトリル/水=60/40、0.05mL/min)を停止し、第2送液ポートからの送液(アセトニトリル/水=60/40、0.05mL/min)を開始して試料バンドを分割して前部分をZDUに導入して溶出し(第1クロマトグラム)、0.2分後、第2送液ポートの送液を停止し、第1送液ポートからの送液(アセトニトリル/水=60/40、0.05mL/min)に戻し、第1送液ポート内に留められていた試料バンド後部分のZDUへの導入と溶出を行っている(第2クロマトグラム)。 FIG. 11 (A) shows a case in which 0.4 μL of sample naphthalene is injected using a conventional sample injection method, and liquid is supplied from the first liquid supply port (acetonitrile / water = 60/40, 0.05 mL / min). This is an eluted chromatogram. FIG. 11 (B) is a chromatogram in which 0.4 μL of sample naphthalene injected is divided into two using the sample introduction method of the present invention, introduced into ZDU and eluted. After 0.03 minutes from the sample injection, liquid feeding from the first liquid feeding port (acetonitrile / water = 60/40, 0.05 mL / min) was stopped, and liquid feeding from the second liquid feeding port (acetonitrile / water = 60/40, 0.05 mL / min), the sample band is divided, the front part is introduced into the ZDU and eluted (first chromatogram), 0.2 minutes later, the second liquid feeding port is fed. Stop the liquid, return to the liquid feed from the first liquid feed port (acetonitrile / water = 60/40, 0.05 mL / min), and return to the ZDU at the rear part of the sample band held in the first liquid feed port Is introduced and eluted (second chromatogram).
図11(B)第2クロマトグラムには、試料注入から0.03分後の試料バンドの分割時に第1送液ポートの中に残された試料が溶出されており、ZDU入口付近で試料バンドが軸方向に交差する方向で2分割され、それぞれZDUに導入されていることが直接的に示されている。図11(A)(比較例)のピークと比較して、図11(B)の2つのクロマトグラムの各ピークは、いずれもバンド幅が減少している。 In the second chromatogram in FIG. 11 (B), the sample remaining in the first liquid feeding port at the time of dividing the sample band 0.03 minutes after the sample injection is eluted, and the sample band is near the ZDU inlet. It is directly shown that is divided into two in the direction crossing the axial direction and introduced into each ZDU. Compared with the peak in FIG. 11A (comparative example), the bandwidth of each peak in the two chromatograms in FIG. 11B is reduced.
実施例1、2とも試料注入後、試料バンドの分割の有無にかかわらず、各ピークはUV検出器のセル(容量1μL)を通過しているので、図10、図11に示すクロマトグラム上の各ピークは、カラム出口やZDU出口から検出器セルへの接続管、及び検出器セルにおける溶質のバンドの分散を含んでいる。
In both Examples 1 and 2, after the sample injection, each peak passes through the UV detector cell (
試料バンドの分割−後部分留置を伴う試料導入方法によるカラム性能向上の確認のため、従来の試料注入法(図12(A)、(B))(比較例)と本発明の試料導入方法(図12(C)、(D)、(E))におけるカラム性能の比較を行った。 In order to confirm the column performance improvement by the sample introduction method involving the division of the sample band and the partial partial placement, the conventional sample injection method (FIGS. 12A and 12B) (comparative example) and the sample introduction method of the present invention ( The column performance in FIG. 12 (C), (D), (E)) was compared.
本発明の試料導入方法のうち、試料バンドの分割−後部分留置を伴う試料導入方法により、試料バンド前部分からの第1クロマトグラムにおける理論段数の向上と、第1送液ポート内に留められた試料バンド後部分の与える第2クロマトグラムが示される例である。 Among the sample introduction methods of the present invention, by the sample introduction method involving the division of the sample band and the partial indwelling, the number of theoretical plates in the first chromatogram from the front part of the sample band is improved and the sample is kept in the first liquid feeding port. It is an example in which the second chromatogram given by the rear part of the sample band is shown.
試料注入装置としてRheodyne8125バルブ(5μLループ、内径0.20mm、長さ15.9cm)を備えたUHPLC装置LC800(ジーエルサイエンス社)を使用し、カラムInertSustain C18(充填剤径2μm、内径1.0 mm、長さ5cm、ジーエルサイエンス社)を用いて、移動相(アセトニトリル/水=60/40)を0.05 mL/minで送液した。温度条件は室温とした。検出には、検出セル容量6nL、検出波長254nmのUV検出器(MU701、 ジーエルサイエンス社)を使用した。検出器のレスポンスは0.05秒、データ取り込み間隔は50mSecとした。カラム出口から検出器セル入り口までの接続管は、外径0.375mm、内径0.05mm、長さ15cmのフューズドシリカキャピラリー管(容量約0.29μL)をZDU(容量0.02μL)に接続し、更に外径0.375mm、内径0.05mm、長さ12cmのフューズドシリカキャピラリー管(容量約0.24μL)を接続して使用した。試料バンド分割装置には、図3(A)に示す構造の、実施例1、2と同様の試料バンド分割部を使用した。試料には、試料I:ウラシル(U、0.13mg/mL)、安息香酸メチル(MB、1.8mg/mL)、トルエン(T、2.6mg/mL)、 ナフタレン(N、0.7mg/mL)混合物のアセトニトリル/水=60/40溶液を使用した。
As a sample injection device, a UHPLC apparatus LC800 (GL Science Co., Ltd.) equipped with a Rheodyne 8125 valve (5 μL loop, inner diameter 0.20 mm, length 15.9 cm) was used, and a column Inert Sustain C18 (
図12(A)、(B) は、従来の試料注入法を用いて、試料Iをそれぞれ、(A)0.2μL、(B)0.1μL注入し、分離を行ったクロマトグラムである。移動相(アセトニトリル/水=60/40)は第1送液ポートから流速0.05mL/minで送液した。 12A and 12B are chromatograms obtained by injecting 0.2 μL of sample I and 0.1 μL of (B), respectively, using a conventional sample injection method, and performing separation. The mobile phase (acetonitrile / water = 60/40) was fed from the first liquid feeding port at a flow rate of 0.05 mL / min.
図12(C)、(D)、(E)はそれぞれ、試料Iの0.4μL、0.2 μL、0.1μLの注入から0.03分後に第1送液ポート送液(アセトニトリル/水=60/40、流速0.05mL/min)を停止、第2送液ポート送液(アセトニトリル/水=60/40、流速0.05mL/min)を開始して試料バンドを分割し、試料バンド前部分をカラムに導入して分離溶出し、試料注入から4.0分後から第1送液ポート送液(アセトニトリル/水=60/40、流速0.05mL/min)を再開し、第2送液ポート送液を停止することで、試料Iをそれぞれ2分割してカラムに導入し、分離を行ったクロマトグラムである。 12 (C), (D), and (E) show the first liquid feeding port liquid (acetonitrile / water) 0.03 minutes after injection of 0.4 μL, 0.2 μL, and 0.1 μL of sample I, respectively. = 60/40, flow rate 0.05 mL / min) stopped, second liquid feed port liquid feed (acetonitrile / water = 60/40, flow rate 0.05 mL / min) was started to divide the sample band, and the sample band The first part is introduced into the column for separation and elution, and the first liquid feeding port liquid (acetonitrile / water = 60/40, flow rate 0.05 mL / min) is restarted 4.0 minutes after the sample injection, This is a chromatogram in which the sample I was divided into two parts and introduced into the column by separating the liquid feeding port liquid feeding and separated.
図12(A)(比較例)ではU、MB、T及びNについてそれぞれ、理論段数1240、4870、6370及び6900段が得られている。 In FIG. 12A (comparative example), theoretical plate numbers 1240, 4870, 6370, and 6900 are obtained for U, MB, T, and N, respectively.
これに対して、試料Iが0.4μL注入され、図3(A)に示す構造の、実施例1、2と同様の試料バンド分割部を使用して約40%がカラムに導入された図12(C)第1クロマトグラムでは、U 、MB、T及びNについてそれぞれ、理論段数3330、6840、7480及び7800段が得られている。試料Iが0.2μL注入され、実施例1、2と同様の試料バンド分割部を使用して約47%がカラムに導入された図12(D)第1クロマトグラムでは、U 、MB、T及びNについてそれぞれ、理論段数3530、8560、8140及び8410段が得られている。試料Iが0.1μL注入され、実施例1、2と同様の試料バンド分割部を使用して約48%がカラムに導入された図12(E)第1クロマトグラムでは、U 、MB、T及びNについてそれぞれ、理論段数3330、8720、8160及び8610段が得られている。
On the other hand, 0.4 μL of sample I was injected, and about 40% of the structure shown in FIG. 3A was introduced into the column using the same sample band dividing unit as in Examples 1 and 2. 12 (C) In the first chromatogram, theoretical plate numbers 3330, 6840, 7480 and 7800 are obtained for
実施例3では従来の注入法と比較して、試料バンドの軸方向に交差する方向での分割、カラムへの導入によってクロマトグラムのピーク幅が狭くなり、表2に示すように、1.2〜2.8倍程度の理論段数の発生を可能としている。尚、注入容量が小さい場合には試料バンド幅も小さくなるので、試料注入から同一時間後での試料バンドの分割においては、第1送液ポートに残される試料の割合が減少している。ただし、図12(D)、(E)で見られるように、試料の流路中での拡散が起こりにくい条件である、遅い流速(0.05mL/min)では、0.2μLや0.1μLのように注入容量がある程度小さくなると、拡散後の試料バンド幅はほぼ変わらなくなるので、分割された試料バンドの前部分がカラムに導入される割合が変わらなくなる。 In Example 3, as compared with the conventional injection method, the peak width of the chromatogram is narrowed by dividing the sample band in the direction intersecting the axial direction of the sample band and introducing it into the column. The generation of about 2.8 times the number of theoretical plates is possible. Note that when the injection volume is small, the sample band width is also small. Therefore, in the division of the sample band at the same time after the sample injection, the ratio of the sample remaining in the first liquid feeding port is reduced. However, as seen in FIGS. 12D and 12E, at a low flow rate (0.05 mL / min), which is a condition in which diffusion of the sample in the flow channel hardly occurs, 0.2 μL or 0.1 μL. When the injection volume is reduced to a certain extent as described above, the sample band width after diffusion does not substantially change, so that the ratio at which the front portion of the divided sample band is introduced into the column does not change.
実施例3において、小さな容量のキャピラリーUVセル(6nL)を使用した場合には、実施例1で1μLセルを使用した場合と比較して大きな理論段数が得られた。又、特に保持の小さな溶質(U、MB)については、試料バンドの分割、カラムへの導入によって、従来の注入法に比べて大きな理論段数の増加が認められた。これらの結果は、カラム出口から検出器セル入り口までの配管の容量(実施例1では約0.48μL、実施例3では約0.55μL)と、検出器セル容量(実施例1では1μL、実施例3では6nL)により、カラムから溶出された各溶質ピークが分散しにくい条件の方が、より大きな理論段数が得られることと、本発明の試料導入方法により、より大きく理論段数が増加することを示している。又、本発明の試料導入方法によりカラム外で溶質が分散する効果が低減され、クロマトグラム初期に現れる保持の小さな溶質のピークについても、カラム本来の性能に近い性能(理論段数)が得られたことを示している。 In Example 3, when a small-capacity capillary UV cell (6 nL) was used, a larger number of theoretical plates was obtained than in the case where a 1 μL cell was used in Example 1. In particular, for solutes (U, MB) having a small retention, a large increase in the number of theoretical plates was observed compared to the conventional injection method by dividing the sample band and introducing it into the column. These results show that the capacity of the piping from the column outlet to the detector cell inlet (about 0.48 μL in Example 1, about 0.55 μL in Example 3) and the detector cell capacity (1 μL in Example 1) In Example 3, 6 nL), the condition that each solute peak eluted from the column is more difficult to disperse is that a larger number of theoretical plates can be obtained, and the number of theoretical plates increases more greatly by the sample introduction method of the present invention. Is shown. In addition, the effect of solute dispersion outside the column was reduced by the sample introduction method of the present invention, and the performance of solute peaks (theoretical plate number) close to the original performance was obtained even for solute peaks that appear in the early chromatogram. It is shown that.
従来の試料注入法と、本発明の試料導入方法における試料バンドの拡がりと形状に関し、従来の試料注入法(図13(A)、(B)、(C))(比較例)に比べ、本発明の試料バンドの分割−後部分留置を伴う試料導入方法(図13(D)、(E)、(F))による試料バンド幅の減少を、カラム無しで実証した。 Compared with the conventional sample injection method (FIGS. 13A, 13B, and 13C) (comparative example), the present sample injection method and the sample band expansion and shape in the sample introduction method of the present invention Sample band splitting of the invention—Decrease in sample band width by the sample introduction method (FIGS. 13 (D), (E), (F)) with rear partial placement was demonstrated without a column.
本発明の試料導入方法のうち、試料バンドの分割−後部分留置を伴う試料導入方法において、0.4μL、0.2μL、0.1μL注入された試料バンドが分割されてZDUに導入され、試料バンド前部分からの第1クロマトグラムと、第1送液ポートに留められた試料バンド後部分の与える第2クロマトグラムが示される例である。図13(B)と(C)、図13(D)と(E)と(F)はそれぞれ、図12(A)と(B)(従来の試料注入方法)と、図12(C)と(D)と(E)(本発明の試料導入方法)におけるカラム入り口での試料バンドの状態を表すものと考えることが出来る。ただし、これらのクロマトグラムもZDU出口から検出器セルへの接続管、及び検出器セルにおける溶質バンドの分散を含んでいる。 Among the sample introduction methods of the present invention, in the sample introduction method involving the division of the sample band and the subsequent partial placement, the sample bands injected with 0.4 μL, 0.2 μL, and 0.1 μL are divided and introduced into the ZDU, It is an example in which the first chromatogram from the front part of the band and the second chromatogram given by the rear part of the sample band held at the first liquid feeding port are shown. FIGS. 13B and 13C, FIGS. 13D and 13E are respectively shown in FIGS. 12A and 12B (conventional sample injection method), and FIGS. It can be considered to represent the state of the sample band at the column entrance in (D) and (E) (sample introduction method of the present invention). However, these chromatograms also include a connecting tube from the ZDU outlet to the detector cell, and dispersion of solute bands in the detector cell.
試料注入装置としてRheodyne8125バルブ(5μLループ、内径0.20mm、長さ15.9cm)を備えたUHPLC装置LC800(ジーエルサイエンス社)を使用し、カラムに代えてゼロデッドボリュームユニオン(U−435、内径0.25mm、内部容量0.02μL、IDEX社、以下ZDUと表記)を用いた。移動相(アセトニトリル/水=60/40)は0.05 mL/minで送液し、温度条件は室温とした。検出には、検出セル容量6nL、検出波長254nmのUV検出器(MU701、 ジーエルサイエンス社)を使用した。検出器のレスポンスは0.01秒、データ取り込み間隔は5mSecとした。ZDU出口から検出器セル入り口までの接続管は、外径0.375mm、内径0.05mm、長さ15cmのフューズドシリカキャピラリー管(容量約0.29μL)をもう1つのZDU(容量0.02μL)に接続し、更に外径0.375mm、内径0.05mm、長さ12cmのフューズドシリカキャピラリー管(容量約0.24μL)を接続して使用した。試料バンド分割装置には、図3(A)に示す構造の、実施例1〜3と同様の試料バンド分割部を使用した。試料には、試料ナフタレン:ナフタレン(N、0.1mg/mL)のアセトニトリル/水=60/40溶液を使用した。 A UHPLC apparatus LC800 (GL Science Co., Ltd.) equipped with a Rheodyne 8125 valve (5 μL loop, inner diameter 0.20 mm, length 15.9 cm) was used as a sample injection apparatus, and a zero dead volume union (U-435, inner diameter) was used instead of the column. 0.25 mm, internal capacity 0.02 μL, IDEX, hereinafter referred to as ZDU). The mobile phase (acetonitrile / water = 60/40) was fed at 0.05 mL / min, and the temperature condition was room temperature. For detection, a UV detector (MU701, GL Sciences Inc.) having a detection cell capacity of 6 nL and a detection wavelength of 254 nm was used. The detector response was 0.01 seconds and the data capture interval was 5 mSec. The connecting tube from the ZDU outlet to the detector cell inlet is a fused silica capillary tube (capacity: about 0.29 μL) having an outer diameter of 0.375 mm, an inner diameter of 0.05 mm, and a length of 15 cm, and another ZDU (capacity: 0.02 μL). ), And a fused silica capillary tube (capacity: about 0.24 μL) having an outer diameter of 0.375 mm, an inner diameter of 0.05 mm, and a length of 12 cm was used. As the sample band dividing device, the sample band dividing unit having the structure shown in FIG. As a sample, a solution of sample naphthalene: naphthalene (N, 0.1 mg / mL) in acetonitrile / water = 60/40 was used.
図13(A)、(B)、(C)は、バルブを用いる従来の試料注入法を用い、試料ナフタレンをそれぞれ0.4μL、0.2μL、0.1μL注入し、移動相としてアセトニトリル/水=60/40を第1送液ポートから0.05mL/minで送液し、溶出したクロマトグラムである。 FIGS. 13A, 13B, and 13C show a conventional sample injection method using a valve, injecting 0.4 μL, 0.2 μL, and 0.1 μL of sample naphthalene, respectively, and acetonitrile / water as a mobile phase. = 60/40 was sent from the first liquid feed port at 0.05 mL / min and eluted chromatogram.
図13(D)、(E)、(F)は、試料ナフタレンをそれぞれ0.4μL、0.2μL、0.1μL注入し、本発明の試料導入方法にて、試料バンドを分割してZDUに導入し溶出したクロマトグラムである。試料注入から0.03分後に第1送液ポートからの送液(アセトニトリル/水=60/40、0.05mL/min)を停止し、第2送液ポートからの送液(アセトニトリル/水=60/40、0.05mL/min)を開始して試料バンドを分割して前部分をZDUに導入して溶出し(第1クロマトグラム)、試料注入から0.2分後、第2送液ポートの送液を停止し、第1送液ポートからの送液(アセトニトリル/水=60/40、0.05mL/min)に戻し、分割された試料バンド後部分のZDUへの導入と溶出を行っている(第2クロマトグラム)。 FIGS. 13D, 13E, and 13F show that sample naphthalene is injected by 0.4 μL, 0.2 μL, and 0.1 μL, respectively, and the sample band is divided into ZDUs by the sample introduction method of the present invention. It is the chromatogram which was introduced and eluted. After 0.03 minutes from the sample injection, liquid feeding from the first liquid feeding port (acetonitrile / water = 60/40, 0.05 mL / min) was stopped, and liquid feeding from the second liquid feeding port (acetonitrile / water = (60/40, 0.05 mL / min) was started, the sample band was divided, the front part was introduced into the ZDU and eluted (first chromatogram), 0.2 minutes after the sample injection, the second liquid feed Stop feeding the port, return to the first feeding port (acetonitrile / water = 60/40, 0.05 mL / min), and introduce and elute the rear part of the divided sample band into the ZDU. Yes (second chromatogram).
図13(A)、(B)、(C)(比較例)において、ナフタレンのピークが大きなテーリングを示しているのに対して、図13(D)、(E)、(F)においては、第1クロマトグラムのピークは幅が小さくなっており、図13(A)、(B)、(C)のピークからテーリング部分を削ぎ取られた形をしている。試料注入装置からカラム入口までの配管に内径0.108mm、長さ10cm(容量約0.92μL)という、容量の小さな配管を用いた装置でさえ、従来の試料注入方法にて注入体積を減らしただけでは得られない狭い試料バンドが、本発明によるカラム(この場合はZDU)入口付近での試料バンドの軸方向に交差する方向での分割によって得られたことが示されている。図13(D)、(E)、(F)の第1クロマトグラムにおけるナフタレンの半値幅(50%ピーク高さ)はそれぞれ、図13(A)、(B)、(C)のナフタレンのピーク幅と比較して、約1/2に減少している。又、図3(A)に示す構造の、試料バンド分割部を持つ試料バンド分割装置を用いた結果、0.1μL(100nL)という微量で注入された試料においても、カラム入口付近で試料バンドを分割、導入してカラム外で溶質が分散する効果を減らすことが出来ることを示している。 13 (A), (B), (C) (comparative example), the naphthalene peak shows large tailing, whereas in FIGS. 13 (D), (E), (F), The peak of the first chromatogram has a small width, and the tailing portion is cut off from the peaks of FIGS. 13 (A), (B), and (C). Even an apparatus using a small capacity pipe having an inner diameter of 0.108 mm and a length of 10 cm (capacity of about 0.92 μL) in the pipe from the sample injection apparatus to the column inlet, the injection volume was reduced by the conventional sample injection method. It is shown that a narrow sample band that cannot be obtained by itself is obtained by splitting in the direction intersecting the axial direction of the sample band in the vicinity of the column inlet according to the present invention (in this case ZDU). The half-value width (50% peak height) of naphthalene in the first chromatograms of FIGS. 13D, 13E and 13F is the peak of naphthalene in FIGS. 13A, 13B and 13C, respectively. Compared to the width, it is reduced to about ½. In addition, as a result of using a sample band splitting device having a sample band splitting unit having the structure shown in FIG. It shows that the effect of dispersing and introducing solutes outside the column can be reduced by dividing and introducing them.
実施例4、図13(B)のナフタレンの溶出容量の測定値(流量0.05mL/minでの測定値、0.05mL/min×0.037min)は、1.85μLであった。この値から、ZDU(容量0.02μL)とZDU出口から検出器セル入口までの容量(約0.55μL)と検出器セルの容量6nLを差し引くと、1.274μLとなった。このことから、流量0.05mL/minで試料の分割を行うタイミングは、試料注入から0.03min後(0.05mL/min×0.03min=1.5μL送液後)に設定した。この結果、図13(A)、(B)及び(C)(比較例)にてそれぞれ、0.4μL、0.2μL及び0.1μLで注入され、溶出したナフタレンのピークの50%ピーク高さにおけるsymmetry係数は、2.5、2.4及び2.1であったが、図13(D)、(E)及び(F)にてそれぞれ、0.4μL、0.2μL及び0.1μLで注入され、本発明の試料導入方法にて分割され、ZDUに導入(試料導入率はそれぞれ、約29%、約41%及び約40%)されて溶出したナフタレンのピークの50%ピーク高さにおけるsymmetry係数は、0.99、0.93及び1.04となり、対称性の良いピークとなった。
The measured value of the elution volume of naphthalene in Example 4 and FIG. 13B (measured value at a flow rate of 0.05 mL / min, 0.05 mL / min × 0.037 min) was 1.85 μL. Subtracting the ZDU (capacity 0.02 μL), the capacity from the ZDU outlet to the detector cell inlet (about 0.55 μL) and the
図13(A)、(B)及び(C)(比較例)では、溶出したピークはテーリングしていて、注入容量の大きいピークの方が、ピーク全体が後ろ側(保持時間が長くなる方)に拡がっている。このため、試料注入から0.03min後という一定時間後に試料の分割を行うと、0.4μL注入された場合(図13(D))で、最も試料が分割された割合(100%−29%=71%)が大きくなった。 In FIGS. 13 (A), (B) and (C) (comparative example), the eluted peak is tailed, and the peak with a larger injection volume is behind the whole peak (the retention time is longer). It has spread to. For this reason, when the sample is divided after a certain time of 0.03 min after the sample injection, the ratio of the most divided sample (100% -29%) when 0.4 μL is injected (FIG. 13D). = 71%) became large.
図13(A)、(B)及び(C)(比較例)では、ナフタレンのピークの分散は、モーメント法(境界要素法)により、0.34μL2、0.42μL2及び0.41μL2と計算された。これらに対して、図13(D)、(E)及び(F)では、0.04μL2、0.05μL2及び0.07μL2と計算され、本発明の試料導入方法により、0.3〜0.4μL2も(約80%以上も)溶質の分散が小さくなった。UV検出に容量の小さい6nLのキャピラリーセルを用いて、ZDUから検出器セルまでの流路の容量を小さくしたことで、溶質がカラム外(ZDU外)で分散する要素が小さくなった条件下では、本発明の試料導入方法は従来の試料注入方法に比べて、試料バンドの分散を80%以上減少させるという非常に大きな効果をもつことが示された。実施例3、図12(C)、(D)及び(E)とカラム以外は同じ条件下でこれらの結果が得られたということは、図12(C)、(D)及び(E)において、内径1.0mm、長さ5cmの小さなカラムが本来もっている性能に近い性能を発現させることが可能となった要因が、カラム入口付近で試料バンドの分散を減少させた効果と考えられる。尚、モーメント法にてピークの分散を計算する際は、各ピークに付された半値幅を用いていない。モーメント法でピークの分散を計算した理由は、対称性の悪いピークにおいては、よりピーク形状を反映した分散が算出出来るからである。対称性の良いピークでは、半値幅(単位:min)に流速を乗じて、体積の単位に換えた後、この値を2.35σとしてσを計算し、その二乗(σ2)を分散としても、モーメント法で計算した分散と値は近くなる。 Figure 13 (A), (B) in and (C) (Comparative Example), the variance of the peak of naphthalene, the moment method (BEM), 0.34MyuL 2, and 0.42MyuL 2 and 0.41MyuL 2 calculated. On the other hand, in FIGS. 13D, 13E, and 13F, it is calculated as 0.04 μL 2 , 0.05 μL 2, and 0.07 μL 2. 0.4 μL 2 (about 80% or more) also resulted in small solute dispersion. Under the condition that the solute is dispersed outside the column (outside the ZDU) by reducing the capacity of the flow path from the ZDU to the detector cell using a small 6nL capillary cell for UV detection. It was shown that the sample introduction method of the present invention has a very large effect of reducing the dispersion of the sample band by 80% or more as compared with the conventional sample injection method. The fact that these results were obtained under the same conditions except for the column in Example 3 and FIGS. 12 (C), (D) and (E) is that in FIGS. 12 (C), (D) and (E). The factor that made it possible to develop a performance close to the performance originally possessed by a small column having an inner diameter of 1.0 mm and a length of 5 cm is considered to be the effect of reducing the dispersion of the sample band in the vicinity of the column inlet. When calculating the variance of peaks by the moment method, the half width given to each peak is not used. The reason why the dispersion of the peak is calculated by the moment method is that the dispersion reflecting the peak shape can be calculated more for a peak with poor symmetry. For a peak with good symmetry, multiply the full width at half maximum (unit: min) by the flow velocity and change it to a volume unit, then calculate σ using this value as 2.35σ and the square (σ 2 ) as variance The variance and value calculated by the method of moments are close.
又、実施例3、図12(A)では、従来の試料注入法にて0.2μLの試料が注入され、カラムで分離溶出された溶質U 、MB、T及びNについての分散はそれぞれ、ピークの半値幅(単位:min)から、0.31μL2、0.93μL2、2.04μL2及び2.96μL2と計算された(半値幅(単位:min)に流速0.05mL/minを掛け、体積の単位に換えた後、この値を2.35σとしてσを計算し、その二乗(σ2)を分散とした)。これらに対して、図12(D)第1クロマトグラムでは、0.11μL2、0.55μL2、1.66μL2及び2.53μL2と計算され、本発明の試料導入方法により、溶質ピークの分散を0.3〜0.4μL2減少させ、溶質ピークの理論段数は従来の試料注入方法に比べて1.2〜2.8倍増大することが出来た。 In Example 3 and FIG. 12 (A), a 0.2 μL sample was injected by the conventional sample injection method, and the dispersions for the solutes U, MB, T, and N separated and eluted by the column were respectively peaks. Calculated from the full width at half maximum (unit: min) of 0.31 μL 2 , 0.93 μL 2 , 2.04 μL 2 and 2.96 μL 2 (the half width (unit: min) multiplied by the flow rate of 0.05 mL / min) Then, after changing to the unit of volume, this value was set to 2.35σ, and σ was calculated, and the square (σ 2 ) was regarded as variance). For these, in the FIG. 12 (D) first chromatogram, 0.11μL 2, 0.55μL 2, calculated to 1.66MyuL 2 and 2.53MyuL 2, the sample introduction method of the present invention, the solute peak The dispersion was reduced by 0.3 to 0.4 μL 2 and the theoretical plate number of the solute peak could be increased by 1.2 to 2.8 times compared to the conventional sample injection method.
本発明の試料導入方法のうち、試料バンドの分割−後部分留置を伴う試料導入方法により、試料バンド前部分からの第1クロマトグラムにおける理論段数の向上と、第1送液ポート内に留められた試料バンド後部分の与える第2クロマトグラムが示される例である(図14(B))。又、試料バンド前部分からの第1クロマトグラムにおける理論段数の向上と、第1送液ポート内に留められた試料バンド後部分をカラムに導入せず、図6に示す排出ポートから排出させる例である(図14(C))。又、試料バンドを分割し、試料バンド後部分を第1送液ポート内に留置し、試料バンド前部分を分離溶出後、第1送液ポート送液と第2送液ポート送液を交互に繰り返すことで、試料バンド後部分を一定間隔で5回に分けてカラムへ導入、分離溶出し、それぞれのクロマトグラムでの分離性能向上が示される例である(図14(D))。又、カラム性能の比較のため、バルブを用いる従来の試料注入法による例も示される(図14(A))(比較例)。 Among the sample introduction methods of the present invention, by the sample introduction method involving the division of the sample band and the partial indwelling, the number of theoretical plates in the first chromatogram from the front part of the sample band is improved and the sample is kept in the first liquid feeding port. FIG. 14B shows an example in which the second chromatogram given by the rear part of the sample band is shown (FIG. 14B). Further, the number of theoretical plates in the first chromatogram from the front part of the sample band is improved, and the rear part of the sample band retained in the first liquid feeding port is not introduced into the column but discharged from the discharge port shown in FIG. (FIG. 14C). Also, the sample band is divided, the rear part of the sample band is placed in the first liquid feeding port, the front part of the sample band is separated and eluted, and then the first liquid feeding port liquid and the second liquid feeding port liquid are alternately supplied. This is an example in which the rear part of the sample band is introduced into the column and separated and eluted by dividing the sample band into five parts at regular intervals, and the separation performance is improved in each chromatogram (FIG. 14D). For comparison of column performance, an example of a conventional sample injection method using a valve is also shown (FIG. 14A) (comparative example).
試料注入装置としてRheodyne8125バルブ(5μLループ、内径0.20mm、長さ15.9cm)を備えたUHPLC装置LC800(ジーエルサイエンス社)を使用し、カラムInertSustain C18(充填剤径2μm、内径1.0 mm、長さ5cm、ジーエルサイエンス社)を用いて、移動相(アセトニトリル/水=60/40)を第1、第2送液ポート両方から、第1送液ポート流速(0.09mL/min)、第2送液ポート流速(0.01mL/min)、合計0.1mL/minで送液した。温度条件は室温とした。検出には、検出セル容量6nL、検出波長254nmのUV検出器(MU701、 ジーエルサイエンス社)を使用した。検出器のレスポンスは0.05秒、データ取り込み間隔は50mSecとした。カラム出口から検出器セル入り口までの接続管は、外径0.375mm、内径0.05mm、長さ15cmのフューズドシリカキャピラリー管(容量約0.29μL)をZDU(容量0.02μL)に接続し、更に外径0.375mm、内径0.05mm、長さ12cmのフューズドシリカキャピラリー管(容量約0.24μL)を接続して使用した。試料バンド分割装置には、図3(A)に示す構造の、実施例1〜4と同様の試料バンド分割部を使用した。又、図6に示すように試料注入装置22の上流に第2排出ポート601を設けた、ベント排出機能を備えた試料導入装置を使用した。試料には、試料II: チオウレア(TU、0.1mg/mL)、 アセトフェノン(AcPh、0.16mg/mL)、 ブチロフェノン(BuPh、0.3mg/mL)、ナフタレン(N、0.3mg/mL)、ヘキサノフェノン(HxPh、0.44mg/mL)、ヘプタノフェノン(HpPh、0.46mg/mL)、オクタノフェノン(OcPh、0.6mg/mL) 混合物のアセトニトリル/水=60/40溶液を使用した。
As a sample injection device, a UHPLC apparatus LC800 (GL Science Co., Ltd.) equipped with a Rheodyne 8125 valve (5 μL loop, inner diameter 0.20 mm, length 15.9 cm) was used, and a column Inert Sustain C18 (
図14(A)(比較例)は、バルブを用いる従来の試料注入法を用いて、試料IIを1μL注入して分離したクロマトグラムである。移動相(アセトニトリル/水=60/40)は第1、第2送液ポート両方から、第1送液ポート流速(0.09mL/min)、第2送液ポート流速(0.01mL/min)、合計0.1mL/minで送液した。 FIG. 14A (comparative example) is a chromatogram obtained by injecting 1 μL of sample II using a conventional sample injection method using a valve. The mobile phase (acetonitrile / water = 60/40) is supplied from both the first and second liquid-feeding ports from the first liquid-feeding port flow rate (0.09 mL / min) and the second liquid-feeding port flow rate (0.01 mL / min). The solution was fed at a total of 0.1 mL / min.
図14(B)は、図14(A)と同じ移動相条件下で、試料IIを1μL注入し、0.03分後に第1送液ポート送液(アセトニトリル/水=60/40、0.09mL/min)を停止、第2送液ポート送液(アセトニトリル/水=60/40、0.01mL/min)の流速を0.1mL/minに増加することにより試料バンドを分割、前部分をカラムへ導入して分離溶出し、試料注入から6.0分後に第1送液ポート流速(0.09mL/min)、 第2送液ポート流速(0.01mL/min)、合計0.1mL/minの送液に戻して試料バンド後部分をカラムへ導入、分離溶出したクロマトグラムである。 FIG. 14B shows a case where 1 μL of sample II was injected under the same mobile phase conditions as in FIG. 09 mL / min) is stopped, the sample band is divided by increasing the flow rate of the second liquid feeding port liquid (acetonitrile / water = 60/40, 0.01 mL / min) to 0.1 mL / min, Introduced into the column for separation and elution, 6.0 minutes after sample injection, the first liquid feeding port flow rate (0.09 mL / min), the second liquid feeding port flow rate (0.01 mL / min), 0.1 mL / min in total It is the chromatogram which returned to min liquid feeding, introduce | transduced the back part of the sample band to the column, and isolate | separated and eluted.
図14(C)は、図14(A)と同じ移動相条件下で、試料IIを1μL注入し、0.03分後に第1送液ポート送液(アセトニトリル/水=60/40、0.09mL/min)を停止、第2送液ポート送液(アセトニトリル/水=60/40、0.01mL/min)の流速を0.187mL/minに増加して送液することにより試料バンドを分割、前部分をカラムへ導入して分離溶出を始めると共に、試料バンド後部分を図6のベントバルブ62を開いて、第2排出ポート601から排出し、試料注入から1.0分後にベントバルブ62を閉じ、第1送液ポート流速(0.09mL/min)、第2送液ポート流速(0.01mL/min)、合計0.1 mL/minの送液に戻して試料バンド前部分を分離溶出したクロマトグラムである。
14C, 1 μL of sample II was injected under the same mobile phase conditions as in FIG. 14A, and 0.03 minutes later, the first liquid feeding port liquid feeding (acetonitrile / water = 60/40,. 09mL / min) is stopped and the sample band is divided by increasing the flow rate of the second liquid feeding port liquid (acetonitrile / water = 60/40, 0.01mL / min) to 0.187mL / min. The front portion is introduced into the column to start separation and elution, and the rear portion of the sample band is discharged from the
上記試料バンド後部分排出の詳細については、試料注入後0.03〜1.0分の間、図6に示した試料バンド分割装置の、試料注入装置22の上流に第2排出ポート601を備えて設置したベントバルブ62を開き、抵抗管63(内径0.03mm、長さ30cmのフューズドシリカ管)の流路抵抗を通じて、試料バンド後部分を試料注入装置の上流へ押し戻して排出した(バック排出)。試料注入後0.03〜1.0分の間、試料バンド前部分のカラムからの分離溶出のために必要な流速に、排出ポートからの試料バンド後部分の排出に必要な流速を加えて、第2送液ポート送液の流速は0.187mL/minとした。内径0.03mm、長さ30cmのフューズドシリカ管は送液抵抗として機能し、ベントバルブを開くことによる急激な圧力低下を防ぐ。又、第2送液ポート流速の調整によって、排出操作がない場合(図14(B))の第1クロマトグラムと同等の分離クロマトグラムを得ることを可能とした。又、排出ポートからの排出を伴う試料バンドの分割、カラムへの導入方法により、従来のバルブ注入方法による分離溶出(図14(A))と同等の時間で分離溶出が出来、且つ、カラム性能を向上出来ることが示された。
For details of the sample band rear portion discharge, a
図14(D)は、図14(A)、(B)、(C)と同じ移動相条件下、即ち、移動相(アセトニトリル/水=60/40)を第1、第2送液ポート両方から、第1送液ポート流速(0.09mL/min)、第2送液ポート流速(0.01mL/min)、合計0.1mL/minで送液しながら、試料IIを3μL注入し、0.02分後に第1送液ポート送液(アセトニトリル/水=60/40、0.09mL/min)を停止、第2送液ポート送液(アセトニトリル/水=60/40、0.01mL/min)を0.1mL/minに増加して試料バンドを分割、カラムへ導入して分離溶出し(図14(D)第1クロマトグラム)、試料注入から6.0分後から0.01分の間(6.00〜6.01分の間)、第1送液ポート流速(0.09mL/min)、第2送液ポート流速(0.01mL/min)、合計0.1mL/minの送液とすることで、第1送液ポート内に留められた試料バンドから0.01分間の送液分だけをカラムに導入し、試料注入から6.01分後〜12.00分後の間、第1送液ポート送液を停止、第2送液ポート送液の流速を0.1mL/minとして、カラムに導入された試料を分離溶出している(図14(D)第2クロマトグラム)。 FIG. 14 (D) shows the same mobile phase conditions as in FIGS. 14 (A), (B), and (C), that is, the mobile phase (acetonitrile / water = 60/40) is both the first and second liquid feeding ports. Then, 3 μL of sample II was injected while feeding at a first liquid feed port flow rate (0.09 mL / min), a second liquid feed port flow rate (0.01 mL / min), and a total of 0.1 mL / min. 0.02 minutes later, the first liquid feeding port liquid feeding (acetonitrile / water = 60/40, 0.09 mL / min) was stopped, the second liquid feeding port liquid feeding (acetonitrile / water = 60/40, 0.01 mL / min). ) Is increased to 0.1 mL / min, the sample band is divided, introduced into the column and separated and eluted (FIG. 14 (D) first chromatogram), and after 6.0 minutes from sample injection, 0.01 minutes Between (6.00 to 6.01 minutes), the first feeding port flow rate (0.0. 9 mL / min), the second liquid feeding port flow rate (0.01 mL / min), and a total of 0.1 mL / min for 0.01 minute from the sample band held in the first liquid feeding port The first liquid feeding port liquid feeding is stopped and the flow rate of the second liquid feeding port liquid feeding is set at 0. 0 to 12.00 minutes after the sample injection. The sample introduced into the column was separated and eluted at 1 mL / min (FIG. 14 (D) second chromatogram).
試料注入から12.00分後〜12.01分後の間、第1送液ポート流速(0.09mL/min)、第2送液ポート流速(0.01mL/min)、合計0.1mL/minの送液を行い、第1送液ポート内に留められた試料バンドから0.01分間の送液分だけをカラムに導入し、試料注入から12.01分後〜18.00分後の間、第1送液ポート送液を停止、第2送液ポート送液の流速を0.1mL/minとして、カラムに導入された試料を分離溶出し(図14(D)第3クロマトグラム)、更に同様の操作で試料注入から18.00分後〜18.01分後の間に4回目の試料バンドの導入を行い、試料注入から18.01分後〜24.00分後の間、カラムに導入された試料を分離溶出し(図14(D)第4クロマトグラム)、同24.00分後〜24.01分後の間に5回目の試料バンドの導入を行い、同24.01分後〜30.00分後の間、カラムに導入された試料を分離溶出し(図14(D)第5クロマトグラム)、同30.00分後からは第1送液ポート流速(0.09mL/min)、第2送液ポート流速(0.01mL/min)、合計0.1mL/minで送液し、第1送液ポート内に残っていた試料バンド全量をカラムに導入し、分離溶出を行った(図14(D)第6クロマトグラム)。
Between 12.00 minutes and 12.01 minutes after sample injection, the first liquid feeding port flow rate (0.09 mL / min), the second liquid feeding port flow rate (0.01 mL / min), a total of 0.1 mL /
このようにして、カラムに注入された試料バンド前部分の溶出終了後、送液ポンプの再稼働により第1送液ポートからの送液を再開し、第1送液ポート20に残されていた試料バンドの中間部分及び後部分32をカラム1に導入し、次のクロマトグラフィー分離溶出が行われ、この操作を繰り返す方法で、第1送液ポート内に留められた試料バンドから6分ごとに試料バンドの軸方向に交差する方向での分割とカラムへの導入を繰り返して分離溶出を行うことにより、大量に試料を注入し、大きなテールとして第1送液ポート内及びRheodyne8125バルブのループ内に留められた試料バンド後部分について連続分析の可能性が示された。
In this way, after the elution of the front part of the sample band injected into the column was completed, the liquid feeding pump resumed the liquid feeding from the first liquid feeding port and was left in the first
又、図14(D)の結果は、試料バンド前部分及び後部分を排出して、試料バンド中間部分だけをカラムに導入することでも、従来の試料注入法に比べて、カラムの理論段数を増加することが可能であることを示している。例えば図13にて、従来の試料注入法で注入された試料バンドはテーリングしているが、分割されてZDUに導入された試料バンドは前部分、後部分共にピーク幅が小さくなっていることから、又、図10(B)にて、分割されてカラムに導入された試料バンドの前部分、後部分がそれぞれ分離された第1クロマトグラム、第2クロマトグラムのピーク幅は、いずれも図10(A)にて同じ溶質由来のピーク幅よりも小さくなっていることから、本発明の試料導入方法を用いて、試料バンドの前部分をカラムに導入せず排出し、試料バンドの後部分のみをカラムに導入することによっても、試料バンド全体の分散を減じて、カラム性能を向上出来ることは自明である。 In addition, the result of FIG. 14D shows that the theoretical plate number of the column can be reduced as compared with the conventional sample injection method by discharging the front part and the rear part of the sample band and introducing only the middle part of the sample band into the column. It shows that it is possible to increase. For example, in FIG. 13, the sample band injected by the conventional sample injection method is tailed, but the peak width of the sample band divided and introduced into the ZDU is small in both the front part and the rear part. In FIG. 10B, the peak widths of the first chromatogram and the second chromatogram in which the front part and the rear part of the sample band divided and introduced into the column are separated are shown in FIG. Since it is smaller than the peak width derived from the same solute in (A), using the sample introduction method of the present invention, the front part of the sample band is discharged without being introduced into the column, and only the rear part of the sample band. It is self-evident that column performance can be improved by reducing the dispersion of the entire sample band by introducing the column into the column.
図8に示すような、カラム入口手前に、排出ポートを伴うT字コネクターや4方ジョイントを配置する試料分割部を用いれば、試料バンドの前部分、或いは後部分を排出し、中間部分のみをカラムに導入することも可能となる。 As shown in FIG. 8, if a sample dividing part with a T-shaped connector with a discharge port or a four-way joint is used in front of the column inlet, the front part or rear part of the sample band is discharged, and only the middle part is discharged. It can also be introduced into the column.
図14(A)(比較例)において、従来の試料注入方法で1μLの試料IIが注入され、分離溶出されたTU、N及びOcPhについて(1、4、7番目のピークについて)それぞれ、理論段数500、6690及び7990段が得られている。これに対して、1μL注入された試料IIが分割され、前部分(注入された試料全体の約65%)がカラムに導入され、分離溶出された図14(B)の第1クロマトグラムでは、TU、N及びOcPhについてそれぞれ、理論段数1910、9240及び8620段が得られている。又、1μL注入された試料IIが分割され、前部分がカラムに導入され、分離溶出された図14(C)の第1クロマトグラムでは、TU、N及びOcPhについてそれぞれ、理論段数2130、9140及び8870段が得られた。試料バンド後部分の排出操作の有無にかかわらず、試料バンドを軸方向に交差する方向で分割、カラムへ導入することにより、従来の試料注入方法に比べて1.1〜4倍程度の理論段数の発生を可能としている。 In FIG. 14 (A) (comparative example), 1 μL of sample II was injected by the conventional sample injection method, and the number of theoretical plates for the separated and eluted TU, N and OcPh (for the first, fourth and seventh peaks), respectively. 500, 6690 and 7990 stages are obtained. On the other hand, in the first chromatogram of FIG. 14 (B) in which the sample II injected with 1 μL is divided, the front portion (about 65% of the total injected sample) is introduced into the column and separated and eluted, The theoretical plate numbers 1910, 9240, and 8620 are obtained for TU, N, and OcPh, respectively. In the first chromatogram of FIG. 14C in which the sample II injected with 1 μL is divided and the front part is introduced into the column and separated and eluted, the number of theoretical plates 2130, 9140 and TU, N and OcPh are respectively shown. 8870 stages were obtained. Regardless of whether or not the sample band is discharged, the sample band is divided in the direction crossing the axial direction and introduced into the column, so that the theoretical plate number is about 1.1 to 4 times that of the conventional sample injection method. Is possible.
又、試料注入時に第1送液ポート、第2送液ポート両方から送液を行う条件下でも、第1送液ポートからの送液を停止し、第2送液ポートからの送液速度を増加させることにより試料バンドの分割、カラムへの導入が可能であること、ならびに、第1送液ポートと第2送液ポートの流速比(第1送液ポート流速/第2送液ポート流速)を9/1から0/10に、次いで再度9/1に変化させても、カラム性能を損なうことなく、本発明の試料導入方法によりカラム性能を向上出来ることが示された。図14(B)において、試料注入時から、第1送液ポートからの送液容量が2.7μLの時点における試料バンドの分割、カラムへの導入率は約65%となった。 In addition, liquid feeding from the first liquid feeding port is stopped and the liquid feeding speed from the second liquid feeding port is reduced even under conditions where liquid is fed from both the first liquid feeding port and the second liquid feeding port at the time of sample injection. By increasing the number, the sample band can be divided and introduced into the column, and the flow rate ratio between the first liquid feed port and the second liquid feed port (first liquid feed port flow rate / second liquid feed port flow rate). It was shown that the column performance can be improved by the sample introduction method of the present invention without degrading the column performance even when the value is changed from 9/1 to 0/10 and then again 9/1. In FIG. 14B, the division of the sample band and the introduction rate into the column were about 65% when the liquid feeding volume from the first liquid feeding port was 2.7 μL from the time of sample injection.
試料バンドの分割−後部分留置を伴う試料導入方法による性能向上の確認のため、バルブを用いる従来の試料注入法(図15(A))(比較例)と本発明の試料導入方法(図15(B)、(C))におけるカラム性能の比較を行った。 In order to confirm the performance improvement by the sample introduction method involving the division of the sample band and the partial partial detention, the conventional sample injection method using a valve (FIG. 15A) (comparative example) and the sample introduction method of the present invention (FIG. 15). The column performance in (B) and (C)) was compared.
本発明の試料導入方法のうち、試料バンドの分割−後部分留置を伴う試料導入方法により、試料バンド前部分からの第1クロマトグラムにおける理論段数の向上と、第1送液ポート内に留められた試料バンド後部分の与える第2クロマトグラムが示される例である(図15(B)、(C))。 Among the sample introduction methods of the present invention, by the sample introduction method involving the division of the sample band and the partial indwelling, the number of theoretical plates in the first chromatogram from the front part of the sample band is improved, and the sample is kept in the first liquid feeding port. FIG. 15B shows an example in which the second chromatogram given by the rear part of the sample band is shown (FIGS. 15B and 15C).
試料注入装置としてRheodyne8125バルブ(5μLループ、内径0.20mm、長さ15.9cm)を備えたUHPLC装置LC800(ジーエルサイエンス社)を使用し、カラムKinetex C18(充填剤径2.6μm、内径2.1 mm、長さ5cm、Phenomenex社)を用いて、移動相(アセトニトリル/水=60/40)を第1、第2送液ポート両方から、合計0.2mL/minで送液した。温度条件は室温とした。検出には、検出セル容量1μL、検出波長254nmのUV検出器(MU701、 ジーエルサイエンス社)を使用した。検出器のレスポンスは0.05秒、データ取り込み間隔は50mSecとした。カラム出口から検出器セル入り口までの接続管は、外径1.6mm、内径0.0635mm、長さ15cmのPEEK管(容量約0.48μL)を使用した。試料バンド分割装置には、図3(A)に示す構造の、実施例1〜5と同様の試料バンド分割部を使用した。試料には、試料II: チオウレア(TU、0.1mg/mL)、 アセトフェノン(AcPh、0.16mg/mL)、 ブチロフェノン(BuPh、0.3mg/mL)、ナフタレン(N、0.3mg/mL)、ヘキサノフェノン(HxPh、0.44mg/mL)、ヘプタノフェノン(HpPh、0.46mg/mL)、オクタノフェノン(OcPh、0.6mg/mL) 混合物のアセトニトリル/水=60/40溶液を使用した。
As a sample injection device, a UHPLC apparatus LC800 (GL Science Co., Ltd.) equipped with a Rheodyne 8125 valve (5 μL loop, inner diameter 0.20 mm, length 15.9 cm) was used, and column Kinex C18 (filler diameter 2.6 μm,
図15(A)は、従来の試料注入法にて試料IIを1μL注入して分離を行ったクロマトグラムである。移動相(アセトニトリル/水=60/40)は第1送液ポートから0.2mL/minで送液した。 FIG. 15A is a chromatogram obtained by injecting 1 μL of sample II by the conventional sample injection method and performing separation. The mobile phase (acetonitrile / water = 60/40) was fed from the first liquid feeding port at 0.2 mL / min.
図15(B)は、移動相(アセトニトリル/水=60/40)を第1送液ポートから0.2mL/minで送液し、試料IIを1μL注入してから0.02分後に第1送液ポート送液を停止、第2送液ポート送液(アセトニトリル/水=60/40、0.2mL/min)を開始して試料バンドを分割、前部分をカラムへ導入して分離溶出を行い、試料注入から6.0分後、第2送液ポートの送液を停止し、第1送液ポートからの送液(アセトニトリル/水=60/40、0.2mL/min)に戻し、試料バンド後部分のカラムへの導入、分離を行ったクロマトグラムである。 FIG. 15 (B) shows that the mobile phase (acetonitrile / water = 60/40) is fed at 0.2 mL / min from the first liquid feeding port, and 1 μL of sample II is injected. Stops liquid transfer port liquid supply, starts the second liquid supply port liquid supply (acetonitrile / water = 60/40, 0.2 mL / min), divides the sample band, and introduces the front part to the column for separation and elution. After 6.0 minutes from the sample injection, the liquid feeding of the second liquid feeding port was stopped, and the liquid feeding from the first liquid feeding port (acetonitrile / water = 60/40, 0.2 mL / min) was returned, It is the chromatogram which introduce | transduced and isolate | separated to the column after the sample band.
図15(C)は、移動相(アセトニトリル/水=60/40)を第1、第2送液ポート両方から、第1送液ポート流速(0.199mL/min)、第2送液ポート流速(0.001mL/min)、合計0.2mL/minで送液し、試料IIを1μL注入し、0.02分後に第1送液ポート送液を停止、第2送液ポート送液の流速を増加(0.2mL/min)して試料バンドを分割、前部分をカラムへ導入して分離溶出を行い、試料注入から6.0分後、第1、第2送液ポート両方からの送液に戻し、第1送液ポート流速(0.199mL/min)、第2送液ポート流速(0.001mL/min)、合計0.2mL/minで分離溶出を行ったクロマトグラムである。 FIG. 15C shows a mobile phase (acetonitrile / water = 60/40) from both the first and second liquid feeding ports, the first liquid feeding port flow rate (0.199 mL / min) and the second liquid feeding port flow rate. (0.001 mL / min), a total of 0.2 mL / min, and 1 μL of sample II was injected. After 0.02 minutes, the first liquid supply port liquid supply was stopped, and the second liquid supply port liquid flow rate (0.2 mL / min) to divide the sample band, introduce the front part into the column for separation and elution, and 6.0 minutes after sample injection, send from both the first and second liquid delivery ports. It is the chromatogram which returned to the liquid and isolate | separated and eluted at the 1st liquid feeding port flow rate (0.199 mL / min) and the 2nd liquid feeding port flow rate (0.001 mL / min), and a total of 0.2 mL / min.
図15(A)(比較例)では、1、3、4番目のピークであるTU(非保持)、BuPh(保持係数k=1.8)及びN(k=2.8)についてそれぞれ、理論段数3030、8520及び10200段が得られている。これに対して、図15(B)の第1クロマトグラムでは、TU、BuPh及びNについてそれぞれ、理論段数3760、9340及び10960段が得られた。本発明の、軸方向に交差する方向で分割し、カラムへ導入する試料導入方法が、従来の試料注入方法と比較して1.07〜1.25倍程度の理論段数の発生を可能としている。クロマトグラム初期に溶出するピークに対する効果が大きい。 In FIG. 15A (comparative example), TU (non-retention), BuPh (retention coefficient k = 1.8) and N (k = 2.8), which are the first, third and fourth peaks, The number of stages 3030, 8520 and 10200 are obtained. In contrast, in the first chromatogram of FIG. 15B, theoretical plate numbers 3760, 9340, and 10960 were obtained for TU, BuPh, and N, respectively. The sample introduction method according to the present invention, which is divided in the direction crossing the axial direction and introduced into the column, enables generation of the theoretical plate number about 1.07 to 1.25 times as compared with the conventional sample injection method. . The effect on the peak eluting early in the chromatogram is large.
試料注入時に第1、第2送液ポート両方から、第1送液ポート流速/第2送液ポート流速=199/1の比で送液を行い、図15(B)と同様に0.02分後に試料バンドが分割、前部分がカラムに導入された図15(C)の第1クロマトグラムにおいては、TU(非保持)、BuPh(保持係数k=1.8)及びN(k=2.8)についてそれぞれ、理論段数3830、9070及び10970段が得られ、本発明の、軸方向に交差する方向で分割し、カラムへ導入する試料導入方法が、従来の試料注入方法と比較して1.07〜1.26倍程度の理論段数の発生を可能としている。試料注入時から試料バンドの分割までの間に、適切な範囲の流速で第2送液ポートからの送液を行うことは、本発明の試料導入方法の効果を得られる一形態であり、加えて、試料バンドの分割、前部分のカラムへの導入を行う際に、第2送液ポート送液速度の増加を容易とする効果がある。 At the time of sample injection, liquid feeding is performed from both the first and second liquid feeding ports at a ratio of first liquid feeding port flow velocity / second liquid feeding port flow velocity = 199/1, and 0.02 as in FIG. 15B. In the first chromatogram of FIG. 15C in which the sample band is divided after a minute and the front part is introduced into the column, TU (non-retention), BuPh (retention coefficient k = 1.8) and N (k = 2) 8), the number of theoretical plates is 3830, 9070, and 10970, respectively, and the sample introduction method of the present invention that divides in the direction crossing the axial direction and introduces it to the column is compared with the conventional sample injection method. The generation of the theoretical plate number about 1.07-1.26 times is enabled. Performing liquid feeding from the second liquid feeding port at a flow rate in an appropriate range between the time of sample injection and the division of the sample band is one form in which the effect of the sample introduction method of the present invention can be obtained. Thus, there is an effect of facilitating the increase in the second liquid feeding port liquid feeding speed when the sample band is divided and introduced into the front column.
試料バンドの分割−後部分留置を伴う試料導入方法によるカラム性能向上の確認のため、バルブを用いる従来の試料注入法(図16(A))(比較例)と本発明の試料導入方法(図16(B))におけるカラム性能の比較を行った。 In order to confirm the improvement in column performance by the sample introduction method with sample band division and rear partial placement, the conventional sample injection method using a valve (FIG. 16A) (comparative example) and the sample introduction method of the present invention (FIG. 16 (B)) was compared.
本発明の試料導入方法のうち、試料バンドの分割−後部分留置を伴う試料導入方法により、試料バンド前部分からの第1クロマトグラムにおける理論段数の向上と、第1送液ポート内に留められた試料バンド後部分の与える第2クロマトグラムが示される例である(図16(B))。 Among the sample introduction methods of the present invention, by the sample introduction method involving the division of the sample band and the partial indwelling, the number of theoretical plates in the first chromatogram from the front part of the sample band is improved and the sample is kept in the first liquid feeding port. FIG. 16B shows an example of the second chromatogram given by the rear part of the sample band (FIG. 16B).
試料注入装置としてRheodyne8125バルブ(5μLループ、内径0.20mm、長さ15.9cm)を備えたUHPLC装置LC800(ジーエルサイエンス社)を使用し、カラムKinetex C18(充填剤径2.6μm、内径2.1mm、長さ5cm、Phenomenex社)を用いて、移動相(アセトニトリル/水=60/40)を0.3mL/minで送液した。温度条件は室温とした。検出には、検出セル容量6nL、検出波長254nmのUV検出器(MU701、 ジーエルサイエンス社)を使用した。検出器のレスポンスは0.05秒、データ取り込み間隔は50mSecとした。カラム出口から検出器セル入り口までの接続管は、外径0.375mm、内径0.05mm、長さ15cmのフューズドシリカキャピラリー管(容量約0.29μL)をZDU(容量0.02μL)に接続し、更に外径0.375mm、内径0.05mm、長さ12cmのフューズドシリカキャピラリー管(容量約0.24μL)を接続して使用した。試料バンド分割装置には、図3(A)に示す構造の、実施例1〜6と同様の試料バンド分割部を使用した。試料には、試料II: チオウレア(TU、0.1mg/mL)、 アセトフェノン(AcPh、0.16mg/mL)、 ブチロフェノン(BuPh、0.3mg/mL)、ナフタレン(N、0.3mg/mL)、ヘキサノフェノン(HxPh、0.44mg/mL)、ヘプタノフェノン(HpPh、0.46mg/mL)、オクタノフェノン(OcPh、0.6mg/mL) 混合物のアセトニトリル/水=60/40溶液を使用した。
As a sample injection device, a UHPLC apparatus LC800 (GL Sciences Inc.) equipped with a Rheodyne 8125 valve (5 μL loop, inner diameter 0.20 mm, length 15.9 cm) was used, and a column Kinex C18 (filler diameter 2.6 μm,
図16(A)は、従来の試料注入法にて試料IIを1μL注入して分離を行ったクロマトグラムである。移動相(アセトニトリル/水=60/40)は第1送液ポートから0.3mL/minで送液した。 FIG. 16A is a chromatogram obtained by injecting 1 μL of sample II by the conventional sample injection method and performing separation. The mobile phase (acetonitrile / water = 60/40) was fed at 0.3 mL / min from the first liquid feeding port.
図16(B)は、移動相(アセトニトリル/水=60/40)を第1送液ポートから0.3mL/minで送液し、試料IIを1μL注入してから0.01分後に第1送液ポート送液を停止、第2送液ポート送液(アセトニトリル/水=60/40、0.3mL/min)を開始して試料バンドを分割、前部分をカラムへ導入して分離溶出し、試料注入から5.0分後、第2送液ポートからの送液を停止し、第1送液ポートからの送液(アセトニトリル/水=60/40、0.3mL/min)に戻し、試料バンド後部分のカラムへの導入と、分離溶出を行ったクロマトグラムである。 FIG. 16 (B) shows that the mobile phase (acetonitrile / water = 60/40) was fed at 0.3 mL / min from the first liquid feeding port, and 0.01 μm after the injection of 1 μL of sample II. Stops liquid transfer port liquid supply, starts the second liquid supply port liquid supply (acetonitrile / water = 60/40, 0.3 mL / min), divides the sample band, introduces the front part to the column and separates and elutes it. After 5.0 minutes from the sample injection, the liquid feeding from the second liquid feeding port is stopped, and the liquid feeding from the first liquid feeding port (acetonitrile / water = 60/40, 0.3 mL / min) is returned, It is the chromatogram which introduce | transduced into the column after a sample band, and performed separation elution.
図16(A)(比較例)においては、1、3、4、7番目のピークであるTU(非保持)、BuPh(保持係数k=1.8)、N(k=2.8)及びOcPh(k=10.9)についてそれぞれ、理論段数3330、9490、11220及び10890段が得られている。これに対して、試料バンドが軸方向に交差する方向で分割され、前部分がカラムへ導入された図16(B)の第1クロマトグラムでは、TU(非保持)、BuPh(保持係数k=1.8)、N(k=2.8)及びOcPh(k=10.9)についてそれぞれ、理論段数6130、11530、12320及び11570段が得られた。本発明の試料導入方法が、従来の試料注入方法と比較して1.06〜1.84倍程度の理論段数の発生を可能としている。クロマトグラム初期に溶出するピークに対する効果が大きい。 In FIG. 16A (comparative example), TU (non-holding), BuPh (holding coefficient k = 1.8), N (k = 2.8) and the first, third, fourth and seventh peaks. The theoretical plate numbers 3330, 9490, 11220 and 10890 are obtained for OcPh (k = 10.9), respectively. On the other hand, in the first chromatogram of FIG. 16B in which the sample band is divided in the direction crossing the axial direction and the front portion is introduced into the column, TU (non-retention), BuPh (retention coefficient k = 1.8), N (k = 2.8), and OcPh (k = 10.9), theoretical plate numbers 6130, 11530, 12320, and 11570 were obtained, respectively. The sample introduction method of the present invention enables generation of the theoretical plate number about 1.06-1.84 times that of the conventional sample injection method. The effect on the peak eluting early in the chromatogram is large.
ここで、図16(B)について、第1クロマトグラムのピーク面積/(第1+第2クロマトグラムのピーク面積)を計算した試料導入率の結果が表3である。各ピーク(図16(B)第1クロマトグラムの左から順にTU、AcPh、BuPh、N、HxPh、HpPh、OcPh)について、分割された試料バンドがカラムに導入された割合は65.2±0.8%の範囲内にあり、特定の溶質が本発明の試料導入方法により選別されて、他の溶質よりも多くカラムに導入されることは起こっていないとみなされる(溶質間の挙動の差、discriminationは起こっていないとみなされる)。 Here, with respect to FIG. 16B, Table 3 shows the results of the sample introduction rate in which the peak area of the first chromatogram / (the peak area of the first + second chromatogram) was calculated. For each peak (FIG. 16B, in order from the left of the first chromatogram, TU, AcPh, BuPh, N, HxPh, HpPh, OcPh), the ratio of the divided sample bands introduced into the column is 65.2 ± 0. It is considered that no particular solute has been screened by the sample introduction method of the present invention and introduced into the column more than other solutes (difference in behavior between solutes). , Discrimination is not considered to have occurred).
従来の試料注入法と、本発明の試料導入方法における試料バンドの拡がりと形状に関し、従来の試料注入法(図17(A)、(B))(比較例)に比べ、本発明の試料バンドの分割−後部分留置を伴う試料導入方法(図17(C))による試料バンド幅の減少をカラム無しで実証した。 Regarding the spread and shape of the sample band in the conventional sample injection method and the sample introduction method of the present invention, the sample band of the present invention is compared with the conventional sample injection method (FIGS. 17A and 17B) (comparative example). The reduction in sample bandwidth by the sample introduction method (FIG. 17C) with partial separation and rear partial placement was demonstrated without a column.
本発明の試料導入方法のうち、試料バンドの分割−後部分留置を伴う試料導入方法により、試料バンド前部分からの第1クロマトグラムにおける理論段数の向上と、第1送液ポート内に留められた試料バンド後部分の与える第2クロマトグラムが示される例である(図17(C))。図17(A)と(C)はそれぞれ、図16(A)(従来の試料注入方法)と、図16(B)(本発明の試料導入方法)におけるカラム入り口での試料バンドの状態を表す。 Among the sample introduction methods of the present invention, by the sample introduction method involving the division of the sample band and the partial indwelling, the number of theoretical plates in the first chromatogram from the front part of the sample band is improved and the sample is kept in the first liquid feeding port. FIG. 17C shows an example in which the second chromatogram given by the rear part of the sample band is shown (FIG. 17C). FIGS. 17A and 17C respectively show the state of the sample band at the column entrance in FIG. 16A (conventional sample injection method) and FIG. 16B (sample introduction method of the present invention). .
試料注入装置としてRheodyne8125バルブ(5μLループ、内径0.20mm、長さ15.9cm)を備えたUHPLC装置LC800(ジーエルサイエンス社)を使用し、カラムに代えてゼロデッドボリュームユニオン(U−435、内径0.25mm、内部容量0.02μL、IDEX社、以下ZDUと表記)を用いた。移動相(アセトニトリル/水=60/40)は0.3 mL/minで送液し、温度条件は室温とした。検出には、検出セル容量6nL、検出波長254nmのUV検出器(MU701、 ジーエルサイエンス社)を使用した。検出器のレスポンスは0.01秒、データ取り込み間隔は5mSecとした。ZDU出口から検出器セル入り口までの接続管は、外径0.375mm、内径0.05mm、長さ15cmのフューズドシリカキャピラリー管(容量約0.29μL)をもう1つのZDU(容量0.02μL)に接続し、更に外径0.375mm、内径0.05mm、長さ12cmのフューズドシリカキャピラリー管(容量約0.24μL)を接続して使用した。試料バンド分割装置には、図3(A)に示す構造の、実施例1〜7と同様の試料バンド分割部を使用した。試料には、試料ナフタレン:ナフタレン(N、0.1mg/mL)のアセトニトリル/水=60/40溶液を使用した。 A UHPLC apparatus LC800 (GL Science Co., Ltd.) equipped with a Rheodyne 8125 valve (5 μL loop, inner diameter 0.20 mm, length 15.9 cm) was used as a sample injection apparatus, and a zero dead volume union (U-435, inner diameter) was used instead of the column. 0.25 mm, internal capacity 0.02 μL, IDEX, hereinafter referred to as ZDU). The mobile phase (acetonitrile / water = 60/40) was fed at 0.3 mL / min, and the temperature condition was room temperature. For detection, a UV detector (MU701, GL Sciences Inc.) having a detection cell capacity of 6 nL and a detection wavelength of 254 nm was used. The detector response was 0.01 seconds and the data capture interval was 5 mSec. The connecting tube from the ZDU outlet to the detector cell inlet is a fused silica capillary tube (capacity: about 0.29 μL) having an outer diameter of 0.375 mm, an inner diameter of 0.05 mm, and a length of 15 cm, and another ZDU (capacity: 0.02 μL). ), And a fused silica capillary tube (capacity: about 0.24 μL) having an outer diameter of 0.375 mm, an inner diameter of 0.05 mm, and a length of 12 cm was used. For the sample band dividing device, the sample band dividing unit having the structure shown in FIG. As a sample, a solution of sample naphthalene: naphthalene (N, 0.1 mg / mL) in acetonitrile / water = 60/40 was used.
図17(A)、(B)は、従来の試料注入法を用い、試料ナフタレンをそれぞれ1.0μL、0.5μL注入し、移動相としてアセトニトリル/水=60/40を第1送液ポートから0.3mL/minで送液し、溶出したクロマトグラムである。 17 (A) and 17 (B) use a conventional sample injection method, inject 1.0 μL and 0.5 μL of sample naphthalene, respectively, and use acetonitrile / water = 60/40 as a mobile phase from the first liquid supply port. It is the chromatogram which pumped and eluted at 0.3 mL / min.
図17(C)は、試料ナフタレンを1.0μL注入し、試料バンドを2分割してZDUに導入し溶出したクロマトグラムである。試料注入から0.01分後に第1送液ポートからの送液(アセトニトリル/水=60/40、0.3mL/min)を停止し、第2送液ポートからの送液(アセトニトリル/水=60/40、0.3mL/min)を開始して試料バンドを分割して前部分をZDUに導入して溶出し(第1クロマトグラム)、試料注入から0.2分後、第2送液ポートの送液を停止し、第1送液ポートからの送液(アセトニトリル/水=60/40、0.3mL/min)に戻し、分割された試料バンド後部分の溶出を行っている(第2クロマトグラム)。 FIG. 17C is a chromatogram obtained by injecting 1.0 μL of sample naphthalene, dividing the sample band into two, introducing it into ZDU, and eluting it. After 0.01 minute from the sample injection, liquid feeding from the first liquid feeding port (acetonitrile / water = 60/40, 0.3 mL / min) was stopped, and liquid feeding from the second liquid feeding port (acetonitrile / water = (60/40, 0.3 mL / min) was started, the sample band was divided, the front part was introduced into the ZDU and eluted (first chromatogram), 0.2 minutes after the sample injection, the second liquid feed Stop feeding the liquid to the port and return to the liquid feeding from the first liquid feeding port (acetonitrile / water = 60/40, 0.3 mL / min) to elute the rear part of the divided sample band (first 2 chromatograms).
図17(A)、(B)(比較例)において、ナフタレンのピークが大きなテーリングを示しているのに対して、図17(C)では、第1クロマトグラムのピーク幅が小さくなっており、図17(A)のピークからテーリング部分を削ぎ取られた形をしている。従来の試料注入方法で注入体積を減らした(図17(B))だけでは得られない狭い試料バンドが、本発明によるカラム(この場合はZDU)入口付近での試料の軸方向に交差する方向での分割、ZDUへの導入によって得られたことが示されている。図17(C)では、1μL注入された試料から、約69%がZDUに導入されて第1クロマトグラムに表れており、図17(B)で従来の試料注入法にて0.5μLの試料が注入された結果現れたピークに比べ、ZDUに導入された試料容量は多いにも関わらず、幅の狭いピークを与えている。図17(D)は、図17(A)、(B)及び図17(C)第1クロマトグラムの重ね書きであり、図17(C)第1クロマトグラムのピーク幅が最も狭くなっていることがはっきりと見て取れる。 In FIGS. 17A and 17B (comparative example), the peak of naphthalene shows large tailing, whereas in FIG. 17C, the peak width of the first chromatogram is small. The tailing portion is cut off from the peak in FIG. A direction in which a narrow sample band that cannot be obtained only by reducing the injection volume with the conventional sample injection method (FIG. 17B) intersects the axial direction of the sample near the column (in this case, ZDU) inlet according to the present invention. It is shown that it was obtained by splitting in and introducing into ZDU. In FIG. 17C, about 69% of the sample injected with 1 μL is introduced into the ZDU and appears in the first chromatogram. In FIG. 17B, the 0.5 μL sample is obtained by the conventional sample injection method. Compared to the peak that appears as a result of the injection of, the sample volume introduced into the ZDU is large, but a narrow peak is given. FIG. 17D is an overwriting of the first chromatogram of FIGS. 17A, 17B, and 17C, and the peak width of the first chromatogram of FIG. 17C is the narrowest. You can see clearly.
図17(A)、(B)(比較例)では、ナフタレンのピークの分散は、モーメント法により、1.44μL2、 1.33μL2と計算された。これらに対して、図17(C)では、0.43μL2と計算され、本発明の試料導入方法により、従来の試料注入方法に比べて約70%も分散が小さくなった。実施例7、図16(B)とカラム以外は同じ条件下でこの結果が得られたということは、図16(B)にて、内径2.1mm、長さ5cmの小さなカラムが本来もっている性能に近い性能を発現させることが可能となった要因が、カラム入口付近で試料バンドの分散を減少させた効果と考えられる。尚、モーメント法にてピークの分散を計算する際は、各ピークに付された半値幅を用いていない。 In FIG. 17 (A), (B) ( Comparative Example), the variance of the peak of naphthalene, the moment method, 1.44MyuL 2, was calculated to 1.33μL 2. On the other hand, in FIG. 17C, it was calculated as 0.43 μL 2, and by the sample introduction method of the present invention, the dispersion was reduced by about 70% compared to the conventional sample injection method. This result was obtained under the same conditions as in Example 7 and FIG. 16 (B) except that the column was originally a small column with an inner diameter of 2.1 mm and a length of 5 cm in FIG. 16 (B). The factor that made it possible to achieve performance close to the performance is considered to be the effect of reducing the dispersion of the sample band near the column inlet. When calculating the variance of peaks by the moment method, the half width given to each peak is not used.
試料バンドの分割−後部分留置を伴う試料導入方法によるカラム性能向上の確認のため、バルブを用いる従来の試料注入法(図18(A)、(G))(比較例)と本発明の試料導入方法(図18(B)、(C)、(D)、(E)、(F)、(H)、(I))におけるカラム性能の比較を行った。又、図18(B)、(C)については、第1クロマトグラムのピーク面積/(第1+第2クロマトグラムのピーク面積)を計算し、再現性を確認した。又、試料バンド後部分の排出のタイミングの効果、及び、本発明の試料導入方法に適用する、試料注入から試料バンドの分割を行うまでの(第1送液ポート送液速度)/(第2送液ポート送液速度)比と、試料注入から試料バンドの分割を行うまでの送液時間が、カラム性能に与える効果を確認した。 Sample band splitting-conventional sample injection method using a valve (FIGS. 18A and 18G) (comparative example) and sample of the present invention for confirmation of column performance improvement by sample introduction method with partial partial placement Comparison of column performance in the introduction method (FIGS. 18B, 18C, 18D, 18E, 18F, 11H) was performed. For FIGS. 18B and 18C, the peak area of the first chromatogram / (the peak area of the first + second chromatogram) was calculated, and reproducibility was confirmed. Also, the effect of the discharge timing of the rear portion of the sample band and the time from the sample injection to the division of the sample band applied to the sample introduction method of the present invention (first liquid supply port liquid supply speed) / (second (Liquid feed port liquid feed speed) ratio and the liquid feed time from sample injection to sample band division were confirmed to have an effect on column performance.
図18(B)、(C)は、本発明の試料導入方法のうち、試料バンドの分割−後部分留置を伴う試料導入方法により、試料バンド前部分からの第1クロマトグラムにおける理論段数の向上と、第1送液ポート内に留められた試料バンド後部分の与える第2クロマトグラムが示される例である。試料注入時から試料バンド分割を行うまでの(第1送液ポート流速)/(第2送液ポート流速)比=0.6/1.2mL/minでの、本発明の試料導入方法の再現性が確認出来た。 18 (B) and 18 (C) show the improvement in the number of theoretical plates in the first chromatogram from the front part of the sample band by the sample introduction method of the present invention, in which the sample band is divided and the partial partial placement is performed. And a second chromatogram provided by the rear part of the sample band held in the first liquid feeding port. Reproduction of the sample introduction method of the present invention at the ratio of (first liquid feed port flow rate) / (second liquid feed port flow rate) = 0.6 / 1.2 mL / min from the time of sample injection until the sample band splitting Sex was confirmed.
図18(D)、(E)、(F)では、本発明の試料導入方法のうち、試料バンドの分割−後部分留置を伴う試料導入方法において、試料バンド後部分の排出時間と、試料バンド後部分の排出後の(第1送液ポート流速)/(第2送液ポート流速)比、及び送液時間がカラム性能に与える効果が確認出来た。試料注入時から試料バンド分割を行うまでの(第1送液ポート流速)/(第2送液ポート流速)比=0.6/1.2mL/minとした。図18(G)では、バルブを用いる従来の試料注入法にて、試料注入時から分離溶出を終えるまでの(第1送液ポート流速)/(第2送液ポート流速)比の効果(図18(A)との比較)が確認出来た。試料注入時から分離溶出を終えるまでの(第1送液ポート流速)/(第2送液ポート流速)比=0.3/1.5mL/minとした。 18D, 18 </ b> E, and 18 </ b> F, in the sample introduction method of the present invention, in which the sample band is divided and the rear partial placement is performed, the discharge time of the rear part of the sample band and the sample band are shown. It was confirmed that the (first liquid feed port flow rate) / (second liquid feed port flow rate) ratio after discharge of the rear portion and the effect of the liquid feed time on the column performance were confirmed. The ratio of (first liquid feeding port flow rate) / (second liquid feeding port flow rate) from the time of sample injection to the time when the sample band was divided was set to 0.6 / 1.2 mL / min. In FIG. 18 (G), in the conventional sample injection method using a valve, the effect of the ratio of (first liquid feed port flow rate) / (second liquid feed port flow rate) from the time of sample injection to the end of separation elution (FIG. 18). 18 (A) compared). The ratio of (first liquid feeding port flow rate) / (second liquid feeding port flow rate) from the time of sample injection to the end of separation and elution was set to 0.3 / 1.5 mL / min.
図18(H)、(I)では、本発明の試料導入方法のうち、試料バンドの分割−後部分留置を伴う試料導入方法において、試料注入時から試料バンド分割を行うまでの(第1送液ポート流速)/(第2送液ポート流速)比の効果(図18(B)、(C)との比較)が確認出来た。試料注入時から試料バンド分割を行うまでの(第1送液ポート流速)/(第2送液ポート流速)比=0.3/1.5mL/minとした。 18 (H) and (I), in the sample introduction method according to the present invention, which is a sample introduction method involving the division of the sample band and the partial indwelling, from the time of sample injection until the division of the sample band (first transmission). The effect of the (liquid port flow velocity) / (second liquid feed port flow velocity) ratio (comparison with FIGS. 18B and 18C) could be confirmed. The ratio of (first liquid feed port flow rate) / (second liquid feed port flow rate) from sample injection to sample band splitting was set to 0.3 / 1.5 mL / min.
試料注入装置としてRheodyne8125バルブ(5μLループ、内径0.20mm、長さ15.9cm)を備えたUHPLC装置LC800(ジーエルサイエンス社)を使用し、カラムInertSustain C18(充填剤径2μm、内径4.6 mm、長さ5cm、ジーエルサイエンス社)を用いて、移動相(アセトニトリル/水=60/40)を第1、第2送液ポート両方から、合計1.8mL/minで送液した。温度条件は室温とした。検出には、検出セル容量1μL、検出波長254nmのUV検出器(MU701、 ジーエルサイエンス社)を使用した。検出器のレスポンスは0.05秒、データ取り込み間隔は50mSecとした。カラム出口から検出器セル入り口までの接続管は、外径1.6mm、内径0.0635mm、長さ15cmのPEEK管(容量約0.48μL)を使用した。試料バンド分割装置には、図3(A)に示す構造の、実施例1〜8と同様の試料バンド分割部を使用した。又、図6に示すように試料注入装置22の上流に第2排出ポート601を設けた、ベント排出機能を備えた試料導入装置を使用した。試料には、試料II: チオウレア(TU、0.1mg/mL)、 アセトフェノン(AcPh、0.16mg/mL)、 ブチロフェノン(BuPh、0.3mg/mL)、ナフタレン(N、0.3mg/mL)、ヘキサノフェノン(HxPh、0.44mg/mL)、ヘプタノフェノン(HpPh、0.46mg/mL)、オクタノフェノン(OcPh、0.6mg/mL) 混合物のアセトニトリル/水=60/40溶液を使用した。
As a sample injection device, a UHPLC apparatus LC800 (GL Science Co., Ltd.) equipped with a Rheodyne 8125 valve (5 μL loop, inner diameter 0.20 mm, length 15.9 cm) was used, and a column Inert Sustain C18 (
図18(A)は、従来の試料注入法にて試料IIを2μL注入し、分離溶出したクロマトグラムであり、比較例である。移動相(アセトニトリル/水=60/40)は第1、第2送液ポート両方から送液した((第1送液ポート流速)/(第2送液ポート流速)比=0.6/1.2mL/min、合計1.8mL/min)。図18(B)、(C) は、移動相(アセトニトリル/水=60/40)を第1、第2送液ポート両方から送液し((第1送液ポート流速)/(第2送液ポート流速)比=0.6/1.2mL/min、合計1.8mL/min)、試料IIを2μL注入し、試料注入から0.01分後に第1送液ポート送液(アセトニトリル/水=60/40、0.6mL/min)を停止、第2送液ポート送液(アセトニトリル/水=60/40、1.2mL/min)の流速を1.8 mL/minに増加して試料バンドを分割、前部分をカラムへ導入し、分離溶出した。試料注入から9.0分後に、第1、第2送液ポート両方からの送液((第1送液ポート流速)/(第2送液ポート流速)比=0.6/1.2mL/min、合計1.8mL/min)に戻して、第1送液ポート内に留められた試料バンド後部分を分離溶出したクロマトグラムである。 FIG. 18A shows a chromatogram obtained by injecting 2 μL of sample II by the conventional sample injection method and separating and eluting it, which is a comparative example. The mobile phase (acetonitrile / water = 60/40) was fed from both the first and second liquid feeding ports ((first liquid feeding port flow rate) / (second liquid feeding port flow rate) ratio = 0.6 / 1. 2 mL / min, total 1.8 mL / min). 18 (B) and 18 (C), the mobile phase (acetonitrile / water = 60/40) is fed from both the first and second liquid feeding ports ((first liquid feeding port flow velocity) / (second liquid feeding). Liquid port flow rate) ratio = 0.6 / 1.2 mL / min, total 1.8 mL / min), 2 μL of sample II was injected, and the first liquid supply port liquid solution (acetonitrile / water 0.01 minutes after sample injection) = 60/40, 0.6 mL / min) is stopped, and the flow rate of the second liquid feeding port (acetonitrile / water = 60/40, 1.2 mL / min) is increased to 1.8 mL / min The band was divided and the front part was introduced into the column and separated and eluted. 9.0 minutes after sample injection, the ratio of liquid feeding from both the first and second liquid feeding ports ((first liquid feeding port flow velocity) / (second liquid feeding port flow velocity) ratio = 0.6 / 1.2 mL / min, a total of 1.8 mL / min), and a chromatogram obtained by separating and eluting the rear part of the sample band held in the first liquid feeding port.
図18(A)(比較例)では、1、2、3、4番目のピークであるTU、AcPh、BuPh、Nについてそれぞれ、理論段数4540、9510、10070、11290段が得られた。これと比較して、図18(B)と(C)では、TU、AcPh、BuPh、Nについてそれぞれ、理論段数の平均値5980、10930、11480、11490段が得られた。本発明の、試料を軸方向に交差する方向で分割し、カラムに導入する試料導入方法が、従来の試料注入方法と比較して、クロマトグラム初期に溶出するピークについて1.02〜1.30倍程度の理論段数の発生を可能としている。 In FIG. 18A (comparative example), theoretical plate numbers 4540, 9510, 10070, and 11290 are obtained for TU, AcPh, BuPh, and N, which are the first, second, third, and fourth peaks, respectively. Compared to this, in FIGS. 18B and 18C, the average values of the theoretical plate numbers of 5980, 10930, 11480, and 11490 were obtained for TU, AcPh, BuPh, and N, respectively. Compared with the conventional sample injection method, the sample introduction method of dividing the sample in the direction crossing the axial direction of the present invention and introducing it into the column is 1.02 to 1.30 for the peak eluting at the initial chromatogram. It is possible to generate twice as many theoretical plates.
図18(B)と(C)について、第1クロマトグラムのピーク面積/(第1+第2クロマトグラムのピーク面積)を計算した試料導入率の結果が表4である。各ピーク(図18(B)第1クロマトグラムの左から順にTU、AcPh、BuPh、N、HxPh、HpPh、OcPh)についてそれぞれ、分割された試料バンドがカラムに導入された割合は90.0±0.8%の範囲内にあり、本発明の試料導入方法の再現性が示された。又、特定の溶質が本発明の試料導入方法により選別されて、他の溶質よりも多くカラムに導入されることは起こっていない(discriminationは起こっていない)。 Table 4 shows the results of the sample introduction rates obtained by calculating the peak area of the first chromatogram / (peak area of the first + second chromatogram) for FIGS. 18 (B) and (C). For each peak (FIG. 18B, in order from the left in the first chromatogram, TU, AcPh, BuPh, N, HxPh, HpPh, OcPh), the ratio of the divided sample bands introduced into the column was 90.0 ± Within the range of 0.8%, the reproducibility of the sample introduction method of the present invention was shown. In addition, a specific solute is not selected by the sample introduction method of the present invention and introduced into the column more than other solutes (discrimination does not occur).
図18(D)、(E)、(F)では、移動相(アセトニトリル/水=60/40)を第1、第2送液ポート両方から送液し((第1送液ポート流速)/(第2送液ポート流速)比=0.6/1.2mL/min、合計1.8mL/min)、試料IIを2μL注入し、試料注入から0.01分後に第1送液ポート送液(アセトニトリル/水=60/40、0.6mL/min)を停止、第2送液ポート送液(アセトニトリル/水=60/40、1.2mL/min)の流速を1.9mL/minに増加することにより、試料バンドを分割し、試料バンド前部分をカラムへ導入して分離溶出を始めると共に、試料バンド後部分を、図6に示した排出ポートのベントバルブを開き、試料注入から0.01分後〜1.0分後の間、内径0.03mm、長さ30cmのフューズドシリカキャピラリー管の抵抗を通じて、試料注入装置の上流から排出した(バック排出)。試料注入から1.0分後からの第1送液ポート送液、第2送液ポート送液、排出ポートのベントバルブの操作は、下記に示すように図18(D)、(E)及び(F)でそれぞれ異なっている。尚、試料注入から0.01分後〜1.0分後の間、第2送液ポートからの流速を1.9mL/minとした理由は、カラムから試料バンド前部分を分離溶出するために必要な流速に、排出ポートからの試料バンド後部分の排出に必要な流速を加えたためである。
18D, 18E, and 18F, the mobile phase (acetonitrile / water = 60/40) is fed from both the first and second liquid feeding ports ((first liquid feeding port flow velocity) / (Second liquid feeding port flow rate) ratio = 0.6 / 1.2 mL / min, total 1.8 mL / min), 2 μL of sample II was injected, and the first liquid feeding port was fed 0.01 minutes after sample injection. (Acetonitrile / water = 60/40, 0.6 mL / min) is stopped, and the flow rate of the second liquid feeding port liquid (acetonitrile / water = 60/40, 1.2 mL / min) is increased to 1.9 mL / min. By dividing the sample band, the front part of the sample band is introduced into the column to start separation and elution, and the rear part of the sample band is opened by opening the vent valve of the discharge port shown in FIG. Between 01 minute and 1.0 minute later, the inner diameter is 0.03 mm Through resistance of fused silica capillary tube of
図18(D)、(E)、(F)では、試料注入から1.0分後から9.0分後まで、第1送液ポート送液、第2送液ポート送液、排出ポートのベントバルブの操作について、以下の操作を行っている。図18(D)では、(第1送液ポート流速)/(第2送液ポート流速)比=0/1.9mL/minを継続し、ベントバルブは開いたままとした。図18(E)では、(第1送液ポート流速)/(第2送液ポート流速)比=0.6/1.2mL/minとし、ベントバルブは閉じた。図18(F)では、(第1送液ポート流速)/(第2送液ポート流速)比=1.8/0mL/minとし、ベントバルブは閉じた。 In FIGS. 18D, 18E, and 18F, the first liquid feeding port liquid feeding, the second liquid feeding port liquid feeding, and the discharge port are performed from 1.0 minute to 9.0 minutes after sample injection. Regarding the operation of the vent valve, the following operations are performed. In FIG. 18D, the ratio of (first liquid feed port flow rate) / (second liquid feed port flow rate) = 0 / 1.9 mL / min was continued, and the vent valve was kept open. In FIG. 18 (E), the ratio of (first liquid feeding port flow rate) / (second liquid feeding port flow rate) = 0.6 / 1.2 mL / min, and the vent valve was closed. In FIG. 18F, the ratio of (first liquid feeding port flow rate) / (second liquid feeding port flow rate) was set to 1.8 / 0 mL / min, and the vent valve was closed.
本発明の試料導入方法の有無、及び、試料注入時から試料バンド分割を行うまでと、試料を分割して前部分をカラムへ導入後の(第1送液ポート流速)/(第2送液ポート流速)比と、排出操作の有無がカラム理論段数に与える効果を表5に示す。 The presence or absence of the sample introduction method of the present invention, and from the time of sample injection to the time of sample band division, after dividing the sample and introducing the front portion into the column (first liquid feed port flow rate) / (second liquid feed) Table 5 shows the effect of the port flow rate ratio and the presence or absence of the discharge operation on the number of theoretical column columns.
図18(D)、(E)、(F)いずれの場合にも、1、3、4番目のピークであるTU、 BuPh、Nについて、図18(A)にて従来の試料注入法にて得られた理論段数と比較して1−20%大きな理論段数が得られた。これらの結果は内径4.6 mmのカラムについても本発明の、試料を軸方向に交差する方向で分割し、カラムに導入する試料導入方法がカラム理論段数の増加に有効であることを示すとともに、分割された試料バンド前部分がカラムに導入され、試料バンド後部分が排出された後の、(第1送液ポート流速)/(第2送液ポート流速)比は、カラムに流れる合計の流速が同じであれば、カラム性能に対して大きく影響しない(カラム理論段数の差は4.2%以下)ことを示している。 18 (D), (E), and (F), TU, BuPh, and N, which are the first, third, and fourth peaks, are obtained by the conventional sample injection method in FIG. A theoretical plate number 1-20% larger than the obtained theoretical plate number was obtained. These results also show that the sample introduction method of dividing the sample in the direction crossing the axial direction and introducing the sample into the column is effective for increasing the number of theoretical columns of the column of 4.6 mm inner diameter. The ratio of (first liquid feed port flow rate) / (second liquid feed port flow rate) after the divided sample band front part is introduced into the column and the rear part of the sample band is discharged is the sum of the flow amount flowing through the column. If the flow rate is the same, the column performance is not significantly affected (the difference in the number of theoretical column columns is 4.2% or less).
内径0.03mm、長さ30cmのフューズドシリカキャピラリー管は、この例においても送液抵抗として機能し、ベントバルブを開く排出操作による急激な圧力低下を防ぐと同時に、第2送液ポート流速の調整によって、排出操作が無い場合と同等の分離クロマトグラムを得ることを可能とした。又、排出ポートの使用を伴う本発明の試料導入方法を行うことにより、従来の試料注入法に比べてカラム性能を向上させるとともに、従来の試料注入法による分析と同等の時間で分離溶出を行えることが示された。 In this example, the fused silica capillary tube having an inner diameter of 0.03 mm and a length of 30 cm functions as a liquid feeding resistance, and prevents a sudden pressure drop caused by a discharge operation that opens the vent valve. The adjustment made it possible to obtain a separation chromatogram equivalent to that obtained when there was no discharge operation. Also, by performing the sample introduction method of the present invention involving the use of a discharge port, the column performance is improved as compared with the conventional sample injection method, and separation and elution can be performed in the same time as the analysis by the conventional sample injection method. It was shown that.
図18(G)は、比較例であり、従来の試料注入法にて試料IIを2μL注入し、分離溶出したクロマトグラムである。移動相(アセトニトリル/水=60/40)は第1、第2送液ポート両方から送液した((第1送液ポート流速)/(第2送液ポート流速)比=0.3/1.5mL/min、合計1.8mL/min)。 FIG. 18G is a comparative example, and is a chromatogram obtained by injecting 2 μL of sample II by the conventional sample injection method and separating and eluting it. The mobile phase (acetonitrile / water = 60/40) was sent from both the first and second liquid feeding ports ((first liquid feeding port flow rate) / (second liquid feeding port flow rate) ratio = 0.3 / 1. .5 mL / min, total 1.8 mL / min).
図18(H)、(I)は、移動相(アセトニトリル/水=60/40)を第1、第2送液ポート両方から送液し((第1送液ポート流速)/(第2送液ポート流速)比=0.3/1.5mL/min、合計1.8mL/min)、試料IIを従来の試料注入方法で2μL注入し、試料注入から0.02分後に第1送液ポート送液(アセトニトリル/水=60/40、0.3mL/min)を停止、第2送液ポート送液(アセトニトリル/水=60/40、1.5mL/min)の流速を1.8 mL/minに増加して試料バンドを分割、前部分をカラムへ導入し、分離溶出した。試料注入から9.0分後に、第1、第2送液ポート両方からの送液((第1送液ポート流速)/(第2送液ポート流速)比=0.3/1.5mL/min、合計1.8mL/min)に戻して、第1送液ポート内に留められた試料バンド後部分を分離溶出したクロマトグラムである。 18 (H) and (I), the mobile phase (acetonitrile / water = 60/40) is fed from both the first and second liquid feeding ports ((first liquid feeding port flow rate) / (second liquid feeding). Liquid port flow rate) ratio = 0.3 / 1.5 mL / min, total 1.8 mL / min), 2 μL of sample II was injected by the conventional sample injection method, and the first liquid supply port 0.02 minutes after sample injection Stop feeding the liquid (acetonitrile / water = 60/40, 0.3 mL / min) and set the flow rate of the second liquid feeding port (acetonitrile / water = 60/40, 1.5 mL / min) to 1.8 mL / min. The sample band was divided by increasing to min, the front part was introduced into the column and separated and eluted. 9.0 minutes after the sample injection, the ratio of liquid feeding from both the first and second liquid feeding ports ((first liquid feeding port flow velocity) / (second liquid feeding port flow velocity) ratio = 0.3 / 1.5 mL / min, a total of 1.8 mL / min), and a chromatogram obtained by separating and eluting the rear part of the sample band held in the first liquid feeding port.
図18(G)(比較例)では、1、2、3、4番目のピークであるTU、AcPh、BuPh、Nについてそれぞれ、理論段数1850、6300、8690、9140段が得られた。これと比較して、図18(H)第1クロマトグラムと図18(I)第1クロマトグラムでは、TU、AcPh、BuPh、Nについて、理論段数の平均値2840、7700、9450、9760段が得られた。本発明の、試料を軸方向に交差する方向で分割し、カラムに導入する試料導入方法が、従来の試料注入方法と比較して、クロマトグラム初期に溶出するピークについて1.02〜1.50倍程度の理論段数の発生を可能としている。しかし、表5に示すように、図18(B)と(C)の移動相送液条件((第1送液ポート流速)/(第2送液ポート流速)比=0.6 /1.2mL/min、合計1.8mL/min)の場合より低い理論段数が得られ、この結果から、試料注入時から試料バンド分割を行うまでの(第1送液ポート流速)/(第2送液ポート流速)比の適切な選択が、より高い理論段数をもたらすことが示された。 In FIG. 18G (comparative example), theoretical plate numbers 1850, 6300, 8690, and 9140 were obtained for TU, AcPh, BuPh, and N, which are the first, second, third, and fourth peaks, respectively. Compared to this, in the first chromatogram in FIG. 18 (H) and the first chromatogram in FIG. 18 (I), the average values 2840, 7700, 9450, and 9760 of the theoretical plate numbers for TU, AcPh, BuPh, and N are shown. Obtained. Compared with the conventional sample injection method, the sample introduction method of dividing the sample in the direction crossing the axial direction of the present invention and introducing the sample into the column is 1.02 to 1.50 with respect to the peak eluting at the initial chromatogram. It is possible to generate twice as many theoretical plates. However, as shown in Table 5, the mobile phase liquid feeding condition ((first liquid feeding port flow velocity) / (second liquid feeding port flow velocity) ratio of FIG. 18 (B) and (C) = 0.6 / 1. 2 mL / min, a total number of 1.8 mL / min) lower than the theoretical plate number is obtained, and from this result (sample liquid flow velocity) / (second liquid feed) from sample injection to sample band splitting It has been shown that proper selection of the port flow rate ratio results in a higher number of theoretical plates.
図18(H)と(I)について、第1クロマトグラムのピーク面積/(第1+第2クロマトグラムのピーク面積)を計算した試料導入率の結果が表6である。各ピーク(図18(H)第1クロマトグラムの左から順にTU、AcPh、BuPh、N、HxPh、HpPh、OcPh)についてそれぞれ、分割された試料バンドがカラムに導入された割合は92.4±0.8%の範囲内にあり、本発明の試料導入方法の再現性が示された。又、特定の溶質が本発明の試料導入方法により選別されて、他の溶質よりも多くカラムに導入されることは起こっていない(discriminationは起こっていない)。 Table 6 shows the results of the sample introduction rates for calculating the peak area of the first chromatogram / (peak area of the first + second chromatogram) for FIGS. 18 (H) and (I). For each peak (FIG. 18 (H), from the left of the first chromatogram, TU, AcPh, BuPh, N, HxPh, HpPh, OcPh), the ratio of the divided sample bands introduced into the column was 92.4 ±. Within the range of 0.8%, the reproducibility of the sample introduction method of the present invention was shown. In addition, a specific solute is not selected by the sample introduction method of the present invention and introduced into the column more than other solutes (discrimination does not occur).
第1送液ポート流速が0.3mL/minのとき、0.02分で試料バンドを分割し、カラムへ導入すると、注入された試料から約92%が第1クロマトグラムとして分析された。第1クロマトグラムと第2クロマトグラムのピーク面積の比には再現性が見られた。又、表4に示すように、図18(B)と(C)においては、第1送液ポート流速0.6mL/minのとき、0.01分で試料バンドを分割し、カラムへ導入すると、注入された試料から約90%が第1クロマトグラムとして分析された。第1クロマトグラムと第2クロマトグラムのピーク面積の比には再現性が見られた。これらの実施例の結果は、本発明の試料導入方法が、内径4.6 mm、長さ5cmの大きなカラムについても、特にクロマトグラム初期のピークについて、従来の試料注入方法を用いた場合と比較して、50%程度まで大きな理論段数を得られること、又、溶質間の挙動の差(discrimination)を起こさないこと、ならびに本発明の試料導入方法の再現性を示している。 When the first liquid feeding port flow rate was 0.3 mL / min, when the sample band was divided at 0.02 minutes and introduced into the column, about 92% of the injected sample was analyzed as the first chromatogram. Reproducibility was seen in the ratio of the peak areas of the first chromatogram and the second chromatogram. As shown in Table 4, in FIGS. 18B and 18C, when the first liquid feeding port flow rate is 0.6 mL / min, the sample band is divided in 0.01 minutes and introduced into the column. About 90% of the injected sample was analyzed as the first chromatogram. Reproducibility was seen in the ratio of the peak areas of the first chromatogram and the second chromatogram. The results of these examples show that the sample introduction method of the present invention is compared with the case of using a conventional sample injection method for a large column with an inner diameter of 4.6 mm and a length of 5 cm, particularly for the peak in the initial chromatogram Thus, a large theoretical plate number of up to about 50% can be obtained, a difference in behavior between solutes is not caused, and the reproducibility of the sample introduction method of the present invention is shown.
実施例1〜実施例9の結果は、
1.試料バンドの分割と、試料前部分のカラムへの導入までの第1送液ポートからの送液容量、即ち、第1送液ポートの流速と、試料注入から試料バンドの分割と、試料前部分のカラムへの導入までの時間とに基づいて、第1回目の分離分析に供される試料バンド前部分が試料全体に占める割合(試料導入率)を制御出来ること。
2.大きなカラムについて大きな流速が必要な場合でも第1送液ポートの流速を小さくし、部分的に第2送液ポートからの送液を用いれば、全体及び第1送液ポートの流速を調整し、タイミングを考慮することにより試料バンドの分割と、試料前部分のカラムへの導入を適切に行えること。
3.試料注入時から試料バンド分割を行うまでの(第1送液ポート流速)/(第2送液ポート流速)比が小さくなりすぎるとカラムの理論段数が低下するので、よりよい理論段数(より高性能)を与える流速比を選ぶことが適切であること。
並びに、
4.(第1送液ポート流速)/(第2送液ポート流速)比がカラム性能に与える効果は試料注入時から試料バンド分割を行うまでに限られ、試料バンドの分割と、試料バンド前部分のカラムへの導入を行って、試料バンドの後部分を排出ポートから排出した後は、(第1送液ポート流速)/(第2送液ポート流速)比=100/0〜0/100の全範囲の流速比が同等の結果を与えること。
などを示している。
The results of Examples 1 to 9 are
1. Dividing the sample band, feeding volume from the first feeding port until the sample front part is introduced into the column, that is, the flow rate of the first feeding port, dividing the sample band from sample injection, and the front part of the sample The ratio (sample introduction rate) that the front part of the sample band used for the first separation analysis occupies in the entire sample can be controlled based on the time until introduction into the column.
2. Even if a large flow rate is required for a large column, if the flow rate of the first liquid feed port is reduced and the liquid feed from the second liquid feed port is partially used, the flow rate of the whole and the first liquid feed port is adjusted, By considering the timing, the sample band can be divided and introduced into the column in front of the sample appropriately.
3. If the ratio of (first liquid feed port flow rate) / (second liquid feed port flow rate) from sample injection to sample band splitting becomes too small, the theoretical plate number of the column decreases, so a better theoretical plate number (higher It is appropriate to select a flow rate ratio that gives performance.
And
4). The effect of the (first liquid feed port flow rate) / (second liquid feed port flow rate) ratio on the column performance is limited to the time when the sample band is divided from the time of sample injection. After introducing into the column and discharging the rear part of the sample band from the discharge port, the (first liquid feed port flow rate) / (second liquid feed port flow rate) ratio = 100/0 to 0/100 The flow rate ratio in the range should give an equivalent result.
And so on.
本発明の試料導入方法のうち、試料バンドの分割−後部分留置を伴う試料導入方法によるカラム性能向上の確認のため、バルブを用いる従来の試料注入法(図19(A))と本発明の試料導入方法(図19(B))におけるカラム性能の比較を行った。本発明の試料導入方法のうち、試料バンドの分割−後部分留置を伴う試料導入方法によって、試料バンド前部分の与える第1クロマトグラムにおける理論段数の向上が確認された。 Among the sample introduction methods of the present invention, the conventional sample injection method using a valve (FIG. 19 (A)) and the present invention are used for confirmation of column performance improvement by the sample introduction method involving sample band splitting and partial partial placement. The column performance in the sample introduction method (FIG. 19B) was compared. Among the sample introduction methods of the present invention, the improvement in the number of theoretical plates in the first chromatogram given by the front part of the sample band was confirmed by the sample introduction method involving the division of the sample band and the partial indwelling.
試料注入装置としてRheodyne8125バルブ(5μLループ、内径0.20mm、長さ15.9cm)を備えたUHPLC装置LC800(ジーエルサイエンス社)を使用し、カラムChromolith RP−18 カラム(C18修飾モノリス型シリカゲル、内径4.6mm、長さ10cm、Merck KGaA,Darmstadt,Germany社)を用いて、移動相(アセトニトリル/水=60/40)を第1、第2送液ポート両方から、合計1.0mL/minで送液した。温度条件は室温とした。検出には、検出セル容量1μL、検出波長254nmのUV検出器(MU701、 ジーエルサイエンス社)を使用した。検出器のレスポンスは0.05秒、データ取り込み間隔は50mSecとした。カラム出口から検出器セル入り口までの接続管は、外径1.6mm、内径0.0635mm、長さ15cmのPEEK管(容量約0.48μL)を使用した。試料バンド分割装置には、図3(A)に示す構造の、試料バンド分割部を使用し、注入バルブ−カラム入口の接続管(第1送液ポート送液用の二重管の内管)は外径0.363mm、内径0.185mm、長さ10cm(容量約2.7μL)のステンレススチール管とした。又、図6に示すように試料注入装置22の上流に第2排出ポート601を設けた、ベント排出機能を備えた試料導入装置を使用した。試料には、試料II: チオウレア(TU、0.1mg/mL)、 アセトフェノン(AcPh、0.16mg/mL)、 ブチロフェノン(BuPh、0.3mg/mL)、ナフタレン(N、0.3mg/mL)、ヘキサノフェノン(HxPh、0.44mg/mL)、ヘプタノフェノン(HpPh、0.46mg/mL)、オクタノフェノン(OcPh、0.6mg/mL) 混合物のアセトニトリル/水=60/40溶液を使用した。
As a sample injection device, a UHPLC apparatus LC800 (GL Sciences Inc.) equipped with a Rheodyne 8125 valve (5 μL loop, inner diameter 0.20 mm, length 15.9 cm) was used. 4.6 mm,
図19(A)(比較例)は、従来の試料注入法にて試料IIを5μL注入し、分離溶出したクロマトグラムである。移動相(アセトニトリル/水=60/40)は第1、第2送液ポート両方から送液した((第1送液ポート流速)/(第2送液ポート流速)比=0.3/0.7mL/min、合計1.0mL/min)。 FIG. 19A (comparative example) is a chromatogram obtained by injecting 5 μL of sample II by the conventional sample injection method, and separating and eluting it. The mobile phase (acetonitrile / water = 60/40) was fed from both the first and second liquid feeding ports ((first liquid feeding port flow rate) / (second liquid feeding port flow rate) ratio = 0.3 / 0. 0.7 mL / min, total 1.0 mL / min).
図19(B)は、移動相(アセトニトリル/水=60/40)を第1、第2送液ポート両方から送液し((第1送液ポート流速)/(第2送液ポート流速)比=0.3/0.7mL/min、合計1.0mL/min)、試料IIを従来の試料注入方法で5μL注入し、試料注入から0.03分後に第1送液ポート送液(アセトニトリル/水=60/40、0.3mL/min)を停止、第2送液ポート送液(アセトニトリル/水=60/40、0.7mL/min)の流速を1.0mL/minに増加することにより、試料バンドを分割し、試料バンド前部分をカラムへ導入して分離溶出を行い、試料注入から12分後に、第2送液ポート流速は1.0 mL/minとしたまま、ベントバルブを開いて、第1送液ポート内に残されていた試料バンド後部分を排出した。 In FIG. 19B, the mobile phase (acetonitrile / water = 60/40) is fed from both the first and second liquid feeding ports ((first liquid feeding port flow rate) / (second liquid feeding port flow rate). Ratio = 0.3 / 0.7 mL / min, total 1.0 mL / min), 5 μL of sample II was injected by the conventional sample injection method, and the first liquid supply port solution (acetonitrile 0.03 minutes after sample injection) / Water = 60/40, 0.3 mL / min) is stopped, and the flow rate of the second liquid feeding port liquid (acetonitrile / water = 60/40, 0.7 mL / min) is increased to 1.0 mL / min. To divide the sample band, introduce the front part of the sample band into the column for separation and elution, and 12 minutes after the sample injection, the second feed port flow rate is kept at 1.0 mL / min and the vent valve is turned on. Open the test that was left in the first liquid delivery port He was discharged the band after partial.
図19(A)(比較例)では、1、3、4、7番目のピークであるTU(非保持)、BuPh(保持係数k=1.1)、N(k=1.7)及びOcPh(k=6.5)についてそれぞれ、理論段数7850、12450、13280及び11930段が得られた。これと比較して、図19(B)では、TU(非保持)、BuPh(保持係数k=1.1)、N(k=1.7)及びOcPh(k=6.5)についてそれぞれ、理論段数9550、13900、13620及び11940段が得られた。本発明の、試料を軸方向に交差する方向で分割し、カラムに導入する試料導入方法が、従来の試料注入方法と比較して、クロマトグラム初期に溶出するTU(非保持)、BuPh(保持係数k=1.1)、N(k=1.7)の3つのピークについて1.03〜1.22倍の理論段数の発生を可能としている。 In FIG. 19A (comparative example), TU (non-holding), BuPh (holding coefficient k = 1.1), N (k = 1.7) and OcPh which are the first, third, fourth and seventh peaks. The theoretical plate numbers 7850, 12450, 13280 and 11930 were obtained for (k = 6.5), respectively. Compared to this, in FIG. 19B, TU (non-holding), BuPh (holding coefficient k = 1.1), N (k = 1.7) and OcPh (k = 6.5) are respectively shown. The theoretical plate numbers 9550, 13900, 13620 and 11940 were obtained. Compared with the conventional sample injection method, the sample introduction method of dividing the sample in the direction crossing the axial direction of the present invention and introducing it into the column is TU (non-retained) and BuPh (retained) in the initial chromatogram. It is possible to generate 1.03 to 1.22 times the number of theoretical plates for the three peaks of coefficient k = 1.1) and N (k = 1.7).
この例においては、移動相を第1、第2送液ポート両方から送液した((第1送液ポート流速)/(第2送液ポート流速)比=0.3/0.7mL/min、合計1.0mL/min)。試料注入から試料バンドの分割までの間に、第2送液ポートから適切な範囲の流速で送液を行うことは、試料バンドのカラムへの導入率の調節を容易にし、又、試料バンドの分割とカラムへの導入時に第2送液ポート流速の増加を容易にする効果がある。 In this example, the mobile phase was fed from both the first and second liquid feeding ports ((first liquid feeding port flow velocity) / (second liquid feeding port flow velocity) ratio = 0.3 / 0.7 mL / min. , Total 1.0 mL / min). It is easy to adjust the rate of introduction of the sample band into the column by feeding the liquid at a flow rate in an appropriate range from the second liquid feeding port between the sample injection and the division of the sample band. There is an effect of facilitating an increase in the second liquid feeding port flow velocity at the time of division and introduction into the column.
又、図19(A)、(B)にて7番目のピークのOcPhの溶出容量は10.2mLであり、実施例にて本発明の試料導入方法の効果を確認したピークの溶出容量の中では最も大きな値であった。 19 (A) and 19 (B), the elution volume of OcPh of the seventh peak is 10.2 mL. Among the elution volumes of the peaks for which the effect of the sample introduction method of the present invention was confirmed in the examples. It was the largest value.
バルブを用いる従来の試料注入法と、本発明の試料導入方法における試料バンドの拡がりと形状に関し、従来の試料注入法(図20(A)、(B))(比較例)に比べ、本発明の試料バンドの分割−後部分留置を伴う試料導入方法(図20(C)、(D))による試料バンド幅の減少をカラム無しで実証した。 The present invention relates to the conventional sample injection method using a valve and the spread and shape of the sample band in the sample introduction method of the present invention, compared with the conventional sample injection method (FIGS. 20A and 20B) (comparative example). The reduction of the sample bandwidth by the sample introduction method (FIGS. 20 (C) and (D)) involving the splitting of the sample band and the rear partial placement was demonstrated without a column.
本発明の試料導入方法のうち、試料バンドの分割−後部分留置を伴う試料導入方法により、試料バンド前部分からの第1クロマトグラムにおける理論段数の向上と、第1送液ポート内に留められた試料バンド後部分の与える第2クロマトグラムが示される例である(図20(C)、(D))。図20(B)と(D)は、それぞれ、図19(A)(従来の試料注入方法)と、図19(B)(本発明の試料導入方法)におけるカラム入り口での試料バンドの状態を表すものと考えることが出来る。 Among the sample introduction methods of the present invention, by the sample introduction method involving the division of the sample band and the partial indwelling, the number of theoretical plates in the first chromatogram from the front part of the sample band is improved and the sample is kept in the first liquid feeding port. FIG. 20C shows an example in which the second chromatogram given by the rear part of the sample band is shown (FIGS. 20C and 20D). 20B and 20D show the state of the sample band at the column entrance in FIG. 19A (conventional sample injection method) and FIG. 19B (sample introduction method of the present invention), respectively. It can be thought of as representing.
試料注入装置としてRheodyne8125バルブ(5μLループ、内径0.20mm、長さ15.9cm)を備えたUHPLC装置LC800(ジーエルサイエンス社)を使用し、カラムに代えてゼロデッドボリュームユニオン(U−435、内径0.25mm、内部容量0.02μL、IDEX社、以下ZDUと表記)を用いた。移動相(アセトニトリル/水=60/40)を第1、第2送液ポート両方から、合計1.0mL/minで送液した。温度条件は室温とした。検出には、検出セル容量1μL、検出波長254nmのUV検出器(MU701、 ジーエルサイエンス社)を使用した。検出器のレスポンスは0.01秒、データ取り込み間隔は5mSecとした。カラム出口から検出器セル入り口までの接続管は、外径1.6mm、内径0.0635mm、長さ15cmのPEEK管(容量約0.48μL)を使用した。試料バンド分割装置には、図3(A)に示す構造の、試料バンド分割部を使用し、注入バルブ−カラム入口の接続管(第1送液ポート送液用の二重管の内管)は外径0.363 mm、内径0.185 mm、長さ10cm(容量約2.7μL)のステンレススチール管とした。又、図6に示すように試料注入装置22の上流に第2排出ポート601を設けた、ベント排出機能を備えたものを使用した。試料には、試料ナフタレン:ナフタレン(N、0.1mg/mL)のアセトニトリル/水=60/40溶液を使用した。
A UHPLC apparatus LC800 (GL Science Co., Ltd.) equipped with a Rheodyne 8125 valve (5 μL loop, inner diameter 0.20 mm, length 15.9 cm) was used as a sample injection apparatus, and a zero dead volume union (U-435, inner diameter) was used instead of the column. 0.25 mm, internal capacity 0.02 μL, IDEX, hereinafter referred to as ZDU). The mobile phase (acetonitrile / water = 60/40) was fed at a total of 1.0 mL / min from both the first and second liquid feeding ports. The temperature condition was room temperature. For detection, a UV detector (MU701, GL Sciences Inc.) having a detection cell capacity of 1 μL and a detection wavelength of 254 nm was used. The detector response was 0.01 seconds and the data capture interval was 5 mSec. As a connecting tube from the column outlet to the detector cell inlet, a PEEK tube (capacity: about 0.48 μL) having an outer diameter of 1.6 mm, an inner diameter of 0.0635 mm, and a length of 15 cm was used. The sample band splitting device uses a sample band splitting unit having the structure shown in FIG. 3A, and is connected to an injection valve-column inlet connecting pipe (inner pipe of a double pipe for feeding a first liquid feeding port). Was a stainless steel tube having an outer diameter of 0.363 mm, an inner diameter of 0.185 mm, and a length of 10 cm (capacity of about 2.7 μL). In addition, as shown in FIG. 6, a vent discharge function provided with a
図20(A)と(B)は、従来の試料注入法にて試料IIをそれぞれ、2μLと5μL注入し、分離溶出したクロマトグラムである。移動相(アセトニトリル/水=60/40)は第1、第2送液ポート両方から送液した((第1送液ポート流速)/(第2送液ポート流速)比=0.3/0.7mL/min、合計1.0mL/min)。図20(C)と(D)は、移動相(アセトニトリル/水=60/40)を第1、第2送液ポート両方から送液し((第1送液ポート流速)/(第2送液ポート流速)比=0.3/0.7mL/min、合計1.0mL/min)、試料IIをそれぞれ、2μLと5μL注入し、試料注入から0.02分後に第1送液ポート送液(アセトニトリル/水=60/40、0.3mL/min)を停止、第2送液ポート送液(アセトニトリル/水=60/40、0.7mL/min)の流速を1.0mL/minに増加することにより、試料バンドを分割し、試料バンド前部分をZDUへ導入して溶出を行い、試料注入から0.2分後に、(第1送液ポート流速)/(第2送液ポート流速)比=0.3/0.7mL/min、合計1.0mL/minに戻した。図20(E)は図20(A)と図20(C)の重ね書きであり、同様に図20(F)は図20(B)と図20(D)の重ね書きである。 20 (A) and 20 (B) are chromatograms obtained by injecting 2 μL and 5 μL of sample II, respectively, and separating and eluting them by the conventional sample injection method. The mobile phase (acetonitrile / water = 60/40) was fed from both the first and second liquid feeding ports ((first liquid feeding port flow rate) / (second liquid feeding port flow rate) ratio = 0.3 / 0. 0.7 mL / min, total 1.0 mL / min). 20 (C) and (D) show that the mobile phase (acetonitrile / water = 60/40) is fed from both the first and second liquid feed ports ((first liquid feed port flow rate) / (second feed). Liquid port flow rate) ratio = 0.3 / 0.7 mL / min, total 1.0 mL / min), sample II was injected 2 μL and 5 μL, respectively, and the first liquid transfer port was sent 0.02 minutes after sample injection (Acetonitrile / water = 60/40, 0.3 mL / min) was stopped, and the flow rate of the second liquid feeding port liquid (acetonitrile / water = 60/40, 0.7 mL / min) was increased to 1.0 mL / min. By dividing the sample band, the sample band front part is introduced into the ZDU for elution, and 0.2 minutes after the sample injection, (first liquid feed port flow rate) / (second liquid feed port flow rate) Ratio = 0.3 / 0.7 mL / min, total 1.0 mL / min Returned. 20E is an overwriting of FIGS. 20A and 20C, and similarly, FIG. 20F is an overwriting of FIGS. 20B and 20D.
図20(A)、(B)(比較例)では、ナフタレンのピークが大きなテーリングを示しているのに対して、図20(C)、(D)では、第1クロマトグラムのピーク幅が小さくなっており、それぞれ、図20(A)、(B)のピークからテーリング部分を削ぎ取られた形をしている。カラム入口直前での試料バンドの軸方向に交差する方向での分割、ZDUへの導入により、試料バンドの後部分(テール部分)が除かれたことが示されている。 20 (A) and 20 (B) (comparative example), the naphthalene peak shows a large tailing, whereas in FIGS. 20 (C) and 20 (D), the peak width of the first chromatogram is small. The tailing portions are cut off from the peaks of FIGS. 20A and 20B, respectively. It is shown that the rear part (tail part) of the sample band was removed by dividing the sample band in the direction crossing the axial direction of the sample band immediately before the column inlet and introducing the sample band into the ZDU.
図20(D)と図19(B)では、試料の注入から試料バンド分割までの第1送液ポートからの送液容量は9μLと6μLで異なっている。しかしながら、この点と、カラム以外は同じ条件下でこの結果が得られたということは、図19(B)のクロマトグラムにおいて、内径4.6mm、長さ10cmの大きなカラムでも、特にクロマトグラム初期のピークについて、カラムが本来もっている性能に近い性能を発現させることが出来た要因が、カラム入口付近で試料バンドの分散を減少させた効果と考えられる。 In FIG. 20D and FIG. 19B, the liquid feeding volume from the first liquid feeding port from the sample injection to the sample band splitting is different between 9 μL and 6 μL. However, this point and the fact that the results were obtained under the same conditions except for the column indicate that the chromatogram in FIG. 19B is particularly in the initial chromatogram even for a large column with an inner diameter of 4.6 mm and a length of 10 cm. It is considered that the reason why the peak can exhibit the performance close to the original performance of the column is the effect of reducing the dispersion of the sample band in the vicinity of the column inlet.
図20(A)、(B)(比較例)では、ナフタレンのピークの分散は、モーメント法により、22.6μL2、60.1μL2と計算された。これらに対して、図20(C)、(D)の第1クロマトグラムでは、14.7μL2、23.1μL2と計算され、図20(D)第1クロマトグラムにおいては、図20(B)と比較して、溶質バンドの分散は60%以上減少した。これに対して、図20(C)第1クロマトグラムにおいては、図20(A)と比較して、溶質のバンド分散の減少は約35%にとどまった。これらの結果は、試料注入から試料の分割までに第1送液ポートから送液された移動相の容量が0.3mL/min×0.02min=0.006mL=6μLという条件では、図20(C)においては試料注入容量が2μLであり、試料バンドの分割時にごく一部が第1送液ポートに留置されたのに対して、図20(D)においては試料注入容量が5μLであり、試料バンドの分割時により多くの部分が第1送液ポートに留置されたことに基づいている。尚、モーメント法にてピークの分散を計算する際は、各ピークに付された半値幅を用いていない。 20 In (A), (B) (Comparative Example), the variance of the peak of naphthalene, the moment method, 22.6MyuL 2, was calculated to 60.1μL 2. In contrast, in the first chromatogram of FIGS. 20 (C) and (D), 14.7 μL 2 and 23.1 μL 2 are calculated, and in FIG. 20 (D) the first chromatogram, FIG. ), The dispersion of the solute band was reduced by 60% or more. In contrast, in the first chromatogram in FIG. 20C, the solute band dispersion decreased only about 35% compared to FIG. 20A. These results are shown in FIG. 20 under the condition that the volume of the mobile phase fed from the first liquid feeding port from sample injection to sample division is 0.3 mL / min × 0.02 min = 0.006 mL = 6 μL. In (C), the sample injection volume is 2 μL, and only a small part was placed in the first liquid feeding port when the sample band was divided, whereas in FIG. 20 (D), the sample injection volume was 5 μL, This is based on the fact that a larger part was placed in the first liquid feeding port when the sample band was divided. When calculating the variance of peaks by the moment method, the half width given to each peak is not used.
従来の試料注入法と、本発明の試料導入方法における試料バンドの拡がりと形状に関し、従来の試料注入法(図21(A))(比較例)に比べ、本発明の試料バンドの分割−後部分留置を伴う試料導入方法(図21(B)、(C))による試料バンド幅の減少をカラム無しで実証した。 Regarding the spread and shape of the sample band in the conventional sample injection method and the sample introduction method of the present invention, compared to the conventional sample injection method (FIG. 21 (A)) (comparative example), the division of the sample band of the present invention-after A decrease in sample bandwidth by the sample introduction method with partial placement (FIGS. 21B and 21C) was demonstrated without a column.
本発明の試料導入方法のうち、試料バンドの分割−後部分留置を伴う試料導入方法において、1μL注入された試料バンドが、異なるタイミングで2分割されてZDUに導入、溶出された様子が、試料バンド前部分が与える第1クロマトグラムと、第1送液ポート内に留められた試料バンド後部分の与える第2クロマトグラムとして示される例(図21(B)、(C))、及び、試料の分割とZDUへの導入のタイミングにおいて、試料バンドがZDU入口に到達しておらず第1クロマトグラムが得られない例(図21(D))である。図21(A)と図21(C)はそれぞれ、後述する実施例13、 図22(A)(バルブを用いる従来の試料注入法)と、図22(B)(本発明の試料導入方法)におけるカラム入り口での試料バンドの状態を表すと考えられる。 Among the sample introduction methods of the present invention, in the sample introduction method involving the division of the sample band and the partial indwelling, the state where the sample band injected by 1 μL is divided into two at different timings and introduced into the ZDU and eluted. Examples shown as a first chromatogram given by the front part of the band, a second chromatogram given by the rear part of the sample band held in the first liquid feeding port (FIGS. 21B and 21C), and the sample This is an example (FIG. 21D) in which the sample band does not reach the ZDU inlet and the first chromatogram cannot be obtained at the timing of the division and introduction into the ZDU. 21 (A) and 21 (C) respectively show Example 13, FIG. 22 (A) (conventional sample injection method using a valve) and FIG. 22 (B) (sample introduction method of the present invention) described later. This is considered to represent the state of the sample band at the column entrance in FIG.
試料注入装置としてRheodyne8125バルブ(5μLループ、内径0.20mm、長さ15.9cm)を備えたUHPLC装置LC800(ジーエルサイエンス社)を使用し、カラムに代えてゼロデッドボリュームユニオン(U−435、内径0.25mm、内部容量0.02μL、IDEX社、以下ZDUと表記)を用いた。移動相(アセトニトリル/水=60/40)を0.1mL/minで送液した。温度条件は室温とした。検出には、検出セル容量6nL、検出波長254nmのUV検出器(MU701、 ジーエルサイエンス社)を使用した。検出器のレスポンスは0.01秒、データ取り込み間隔は5mSecとした。ZDU出口から検出器セル入り口までの接続管は、外径0.375mm、内径0.05mm、長さ15cmのフューズドシリカキャピラリー管(容量約0.29μL)をもう1つのZDU(容量0.02μL)に接続し、更に外径0.375mm、内径0.05mm、長さ12cmのフューズドシリカキャピラリー管(容量約0.24μL)を接続して使用した。試料バンド分割装置には、図3(A)に示す構造の、実施例1〜9と同様の試料バンド分割部を使用した。試料には、試料ナフタレン:ナフタレン(N、0.1mg/mL)のアセトニトリル/水=60/40溶液を使用した。 A UHPLC apparatus LC800 (GL Science Co., Ltd.) equipped with a Rheodyne 8125 valve (5 μL loop, inner diameter 0.20 mm, length 15.9 cm) was used as a sample injection apparatus, and a zero dead volume union (U-435, inner diameter) was used instead of the column. 0.25 mm, internal capacity 0.02 μL, IDEX, hereinafter referred to as ZDU). The mobile phase (acetonitrile / water = 60/40) was fed at 0.1 mL / min. The temperature condition was room temperature. For detection, a UV detector (MU701, GL Sciences Inc.) having a detection cell capacity of 6 nL and a detection wavelength of 254 nm was used. The detector response was 0.01 seconds and the data capture interval was 5 mSec. The connecting tube from the ZDU outlet to the detector cell inlet is a fused silica capillary tube (capacity: about 0.29 μL) having an outer diameter of 0.375 mm, an inner diameter of 0.05 mm, and a length of 15 cm, and another ZDU (capacity: 0.02 μL). ), And a fused silica capillary tube (capacity: about 0.24 μL) having an outer diameter of 0.375 mm, an inner diameter of 0.05 mm, and a length of 12 cm was used. As the sample band dividing device, the sample band dividing unit having the structure shown in FIG. As a sample, a solution of sample naphthalene: naphthalene (N, 0.1 mg / mL) in acetonitrile / water = 60/40 was used.
図21(A)は、従来の試料注入法にて試料ナフタレンを1μL注入し、溶出したクロマトグラムである。移動相(アセトニトリル/水=60/40)は第1送液ポートから0.1mL/minで送液した。図21(B)、(C)、(D)は、移動相(アセトニトリル/水=60/40)を第1送液ポートから0.1mL/minで送液し、試料ナフタレンを1μL注入し、試料注入からそれぞれ、0.03分後、0.02分後、0.01分後に第1送液ポート送液を停止、第2送液ポート送液(アセトニトリル/水=60/40、0.1mL/min)を開始して試料の分割とZDUへの導入、溶出を行い、試料注入から0.2分後に第2送液ポートからの送液を停止し、第1送液ポートからの送液(アセトニトリル/水=60/40、0.1mL/min)に戻し分離を行ったクロマトグラムである。 FIG. 21A is a chromatogram obtained by injecting 1 μL of sample naphthalene by the conventional sample injection method and eluting it. The mobile phase (acetonitrile / water = 60/40) was fed at 0.1 mL / min from the first liquid feeding port. 21 (B), (C), and (D), the mobile phase (acetonitrile / water = 60/40) is fed from the first liquid feeding port at 0.1 mL / min, and 1 μL of sample naphthalene is injected. After the sample injection, 0.03 minutes, 0.02 minutes, and 0.01 minutes later, the first liquid supply port liquid supply was stopped, and the second liquid supply port liquid supply (acetonitrile / water = 60/40,. 1 mL / min) is started, the sample is divided, introduced into the ZDU, and eluted. After 0.2 minutes from the sample injection, the liquid supply from the second liquid supply port is stopped and the liquid supply from the first liquid supply port is stopped. It is the chromatogram which separated and returned to the liquid (acetonitrile / water = 60/40, 0.1 mL / min).
図21(A)(比較例)において、ナフタレンのピークが大きなテーリングを示しているのに対して、図21(B)、(C)において、第1クロマトグラムのピークは、図21(A)のピークからテーリング部分を削ぎ取られた形をしており、試料バンドの分割、ZDUへの導入により、試料バンドの後部分が第1送液ポートに留置されたことが示されている。 In FIG. 21A (comparative example), the peak of naphthalene shows large tailing, whereas in FIGS. 21B and 21C, the peak of the first chromatogram is shown in FIG. The tailing part was cut off from the peak of the sample, and it was shown that the rear part of the sample band was placed in the first liquid feeding port by dividing the sample band and introducing it into the ZDU.
図21(A)(比較例)では、ナフタレンのピークの分散は、モーメント法により、0.95μL2と計算された。これに対して、図21(B)、(C)の第1クロマトグラムでは、0.27μL2、0.17μL2と計算され、本発明の、試料を軸方向に交差する方向で分割し、カラム(この場合はZDU)に導入する試料導入方法により、0.7〜0.8μL2 小さくなった。UV検出に容量の小さい6nLのキャピラリーセルを用いて、ZDUから検出器セルまでの流路の容量を小さくしたことで、溶質がカラム外(ZDU外)で分散する要素が小さくなった条件下では、本発明の試料導入方法は従来の試料注入方法に比べて、試料バンドの分散を80%減少させるという非常に大きな効果をもつことが示された。尚、モーメント法にてピークの分散を計算する際は、各ピークに付された半値幅を用いていない。 In FIG. 21A (comparative example), the dispersion of the naphthalene peak was calculated to be 0.95 μL 2 by the moment method. On the other hand, in the first chromatogram of FIGS. 21B and 21C, it is calculated as 0.27 μL 2 and 0.17 μL 2, and the sample of the present invention is divided in the direction crossing the axial direction, The sample introduction method introduced into the column (in this case ZDU) resulted in a reduction of 0.7 to 0.8 μL 2 . Under the condition that the solute is dispersed outside the column (outside the ZDU) by reducing the capacity of the flow path from the ZDU to the detector cell using a small 6nL capillary cell for UV detection. It has been shown that the sample introduction method of the present invention has a very large effect of reducing the dispersion of the sample band by 80% compared to the conventional sample injection method. When calculating the variance of peaks by the moment method, the half width given to each peak is not used.
実施例12、図21(A)のナフタレンの溶出容量の測定値(流量0.1mL/minでの測定値、0.1mL/min×0.025min)は、2.5μLであった。この値から、ZDU(容量0.02μL)とZDU出口から検出器セル入口までの容量(約0.55μL)と検出器セルの容量6nLを差し引くと、1.924μLとなった。図21(D)では、試料注入から0.01分後(第1送液ポートからの送液容量は0.1mL/min×0.01min=0.001mL=1μL後)に、試料の分割とZDUへの導入を試みた場合、試料バンドの先端が第1送液ポート(二重管の内管)の出口、即ち流路切替点に到達しておらず、試料バンド全体が第1送液ポートとRheodyne8125バルブ(インジェクター)のループ内に留められたため、第1クロマトグラムにピークは現れなかった。第1送液ポートからの送液再開にともなって、第2クロマトグラムのピークとして、試料バンド全体が溶出したことを示している。
The measured value of the elution volume of naphthalene in Example 12 and FIG. 21A (measured value at a flow rate of 0.1 mL / min, 0.1 mL / min × 0.025 min) was 2.5 μL. From this value, the ZDU (capacity 0.02 μL), the capacity from the ZDU outlet to the detector cell inlet (about 0.55 μL), and the
図21(B)、(C)ではそれぞれ、試料注入から0.1 mL/min×0.03min=0.003mL=3μL、0.1 mL/min×0.02min=0.002mL=2μLを送液した時点で試料の分割、ZDUへの導入を行うと、図21(B)では約78%、図21(C)では約40%の試料がZDUへ導入され、第1クロマトグラムのピークとして溶出した。図21(A)のピークの、50%ピーク高さにおけるsymmetry係数は2.0であり、図21(B)第1クロマトグラムのピークでは1.32、図21(C)第1クロマトグラムのピークでは1.0となった。これらの結果から、試料注入から、試料バンドの分割までの第1送液ポートからの送液容量を制御することにより、従来の方法で注入された一定容量の試料バンドから、異なる容量の試料バンドをカラムに導入することが出来ることが示された。 In FIGS. 21B and 21C, 0.1 mL / min × 0.03 min = 0.003 mL = 3 μL and 0.1 mL / min × 0.02 min = 0.002 mL = 2 μL are sent from the sample injection, respectively. When the sample is divided and introduced into the ZDU at the time when it is liquid, about 78% of the sample in FIG. 21 (B) and about 40% of the sample in FIG. 21 (C) are introduced into the ZDU. Eluted. The symmetry coefficient at the peak height of 50% of the peak of FIG. 21A is 2.0, the peak of FIG. 21B is the first chromatogram, 1.32, and the peak of FIG. 21C is the first chromatogram. The peak was 1.0. From these results, by controlling the liquid feeding capacity from the first liquid feeding port from the sample injection to the division of the sample band, the sample band having a different volume can be changed from the constant volume sample band injected by the conventional method. It was shown that can be introduced into the column.
試料バンドの分割−後部分留置を伴う試料導入方法によるカラム性能向上の確認のため、バルブを用いる従来の試料注入法(図22(A))(比較例)と本発明の試料導入方法(図22(B))におけるカラム性能の比較を行った。 In order to confirm the column performance improvement by the sample introduction method involving the division of the sample band and the rear partial placement, the conventional sample injection method using a valve (FIG. 22A) (comparative example) and the sample introduction method of the present invention (FIG. 22 (B)) was compared.
本発明の試料導入方法のうち、試料バンドの分割−後部分留置を伴う試料導入方法により、試料バンド前部分からの第1クロマトグラムにおける理論段数の向上と、第1送液ポート内に留められた試料バンド後部分の与える第2クロマトグラムが示される例である(図22(B))。 Among the sample introduction methods of the present invention, by the sample introduction method involving the division of the sample band and the partial indwelling, the number of theoretical plates in the first chromatogram from the front part of the sample band is improved and the sample is kept in the first liquid feeding port. FIG. 22B shows an example in which the second chromatogram given by the rear part of the sample band is shown (FIG. 22B).
試料注入装置としてRheodyne8125バルブ(5μLループ、内径0.20mm、長さ15.9cm)を備えたUHPLC装置LC800(ジーエルサイエンス社)を使用し、カラムMonobis C18(C18修飾モノリス型シリカゲル、内径1.0mm、長さ15cm、京都モノテック社)を用いて、移動相(アセトニトリル/水=60/40)を0.1mL/minで送液した。温度条件は室温とした。検出には、検出セル容量6nL、検出波長254nmのUV検出器(MU701、 ジーエルサイエンス社)を使用した。検出器のレスポンスは0.05秒、データ取り込み間隔は50mSecとした。カラム出口から検出器セル入り口までの接続管は、外径0.375mm、内径0.05mm、長さ15cmのフューズドシリカキャピラリー管(容量約0.29μL)をZDU(容量0.02μL)に接続し、更に外径0.375mm、内径0.05mm、長さ12cmのフューズドシリカキャピラリー管(容量約0.24μL)を接続して使用した。試料バンド分割装置には、図3(A)に示す構造の、実施例1〜8、12と同様の試料バンド分割部を使用した。試料には、試料II: チオウレア(TU、0.1mg/mL)、 アセトフェノン(AcPh、0.16mg/mL)、 ブチロフェノン(BuPh、0.3mg/mL)、ナフタレン(N、0.3mg/mL)、ヘキサノフェノン(HxPh、0.44mg/mL)、ヘプタノフェノン(HpPh、0.46mg/mL)、オクタノフェノン(OcPh、0.6mg/mL) 混合物のアセトニトリル/水=60/40溶液を使用した。 As a sample injection device, a UHPLC apparatus LC800 (GL Sciences Inc.) equipped with a Rheodyne 8125 valve (5 μL loop, inner diameter 0.20 mm, length 15.9 cm) was used, and column Monobis C18 (C18-modified monolithic silica gel, inner diameter 1.0 mm). , 15 cm in length, Kyoto Monotech Co., Ltd.), and a mobile phase (acetonitrile / water = 60/40) was fed at 0.1 mL / min. The temperature condition was room temperature. For detection, a UV detector (MU701, GL Sciences Inc.) having a detection cell capacity of 6 nL and a detection wavelength of 254 nm was used. The detector response was 0.05 seconds and the data capture interval was 50 mSec. The connecting tube from the column outlet to the detector cell inlet is a fused silica capillary tube (capacity: about 0.29 μL) with an outer diameter of 0.375 mm, an inner diameter of 0.05 mm, and a length of 15 cm connected to ZDU (capacity: 0.02 μL). Further, a fused silica capillary tube (capacity: about 0.24 μL) having an outer diameter of 0.375 mm, an inner diameter of 0.05 mm, and a length of 12 cm was connected for use. As the sample band dividing apparatus, the same sample band dividing unit as that of Examples 1 to 8 and 12 having the structure shown in FIG. Samples include: Sample II: Thiourea (TU, 0.1 mg / mL), Acetophenone (AcPh, 0.16 mg / mL), Butyrophenone (BuPh, 0.3 mg / mL), Naphthalene (N, 0.3 mg / mL) , Hexanophenone (HxPh, 0.44 mg / mL), heptanophenone (HpPh, 0.46 mg / mL), octanophenone (OcPh, 0.6 mg / mL) in acetonitrile / water = 60/40 solution. used.
図22(A)は、従来の試料注入法にて試料IIを1μL注入して分離を行ったクロマトグラムである。移動相(アセトニトリル/水=60/40)は第1送液ポートから0.1mL/minで送液した。 FIG. 22A is a chromatogram obtained by injecting 1 μL of Sample II by the conventional sample injection method and performing separation. The mobile phase (acetonitrile / water = 60/40) was fed at 0.1 mL / min from the first liquid feeding port.
図22(B)は、移動相(アセトニトリル/水=60/40)を第1送液ポートから0.1mL/minで送液し、試料IIを1μL注入してから0.02分後に第1送液ポート送液を停止、第2送液ポート送液(アセトニトリル/水=60/40、0.1mL/min)を開始して試料バンドを分割、前部分をカラムへ導入して分離溶出し、試料注入から10分後、第2送液ポートからの送液を停止し、第1送液ポートからの送液(アセトニトリル/水=60/40、0.1mL/min)に戻し、試料バンド後部分のカラムへの導入と、分離溶出を行ったクロマトグラムである。 FIG. 22 (B) shows that the mobile phase (acetonitrile / water = 60/40) was fed at 0.1 mL / min from the first feeding port, and 1 μL of sample II was injected, and 0.02 minutes later, Stops liquid transfer port liquid supply, starts the second liquid supply port liquid supply (acetonitrile / water = 60/40, 0.1 mL / min), divides the sample band, introduces the front part to the column and separates and elutes it. 10 minutes after the sample injection, the liquid feeding from the second liquid feeding port was stopped, and the liquid feeding from the first liquid feeding port (acetonitrile / water = 60/40, 0.1 mL / min) was returned to the sample band. It is the chromatogram which introduce | transduced into the column of a rear part, and performed separation elution.
図22(A)(比較例)においては、1、3、4、7番目のピークであるTU(非保持)、BuPh(保持係数k=1.4)、 N(k=2.3)及びOcPh(k=9.4)についてそれぞれ、理論段数6060、11970、 15360 及び15960段が得られている。これに対して、試料バンドが分割され、前部分がカラムへ導入された図22(B)の第1クロマトグラムでは、TU(非保持)、BuPh(保持係数k=1.4)、N(k=2.3)及びOcPh(k=9.4)についてそれぞれ、理論段数13330、17120、18890及び17350段が得られた。本発明の、試料を軸方向に交差する方向で分割し、カラムに導入する試料導入方法が、従来の試料注入方法と比較して1.09〜2.20倍程度の理論段数の発生を可能としている。 In FIG. 22A (comparative example), the first, third, fourth, and seventh peaks are TU (non-holding), BuPh (holding coefficient k = 1.4), N (k = 2.3) and The theoretical plate numbers 6060, 11970, 15360 and 15960 are obtained for OcPh (k = 9.4), respectively. On the other hand, in the first chromatogram of FIG. 22B in which the sample band is divided and the front part is introduced into the column, TU (non-retention), BuPh (retention coefficient k = 1.4), N ( For k = 2.3) and OcPh (k = 9.4), theoretical plate numbers 13330, 17120, 18890 and 17350 were obtained, respectively. The sample introduction method according to the present invention, which divides a sample in a direction crossing the axial direction and introduces it into a column, can generate about 1.09 to 2.20 times as many theoretical plates as the conventional sample injection method. It is said.
試料バンドの分割−後部分留置を伴う試料導入方法によるカラム性能向上の確認のため、バルブを用いる従来の試料注入法(図23(A))(比較例)と本発明の試料導入方法(図23(B)、(C))におけるカラム性能の比較を行った。又、従来の試料注入法(図23(D))に比べ、本発明の試料バンドの分割−後部分留置を伴う試料導入方法を連続して行う例(図23(E))による試料バンド幅の減少を確認した。 In order to confirm the column performance improvement by the sample introduction method involving the separation of the sample band and the partial partial placement, the conventional sample injection method using a valve (FIG. 23A) (comparative example) and the sample introduction method of the present invention (FIG. 23 (B), (C)) column performance was compared. Compared with the conventional sample injection method (FIG. 23 (D)), the sample band width according to the example (FIG. 23 (E)) in which the sample introduction method involving the division of the sample band and the partial indwelling of the present invention is continuously performed. Confirmed the decrease.
本発明の試料導入方法のうち、試料バンドの分割−後部分留置の方法により、試料バンド前部分からの第1クロマトグラムにおける理論段数の向上と、第1送液ポート内とミクロ6方切り替えバルブのループ内に留められた試料バンド後部分の与える第2クロマトグラムにおける理論段数の向上が示される例である(図23(B)、(C))。これらの例とのカラム性能の比較のため、従来の試料注入法による例も示される(図23(A))。 Among the sample introduction methods of the present invention, the method of dividing the sample band and placing it in the rear part allows the number of theoretical plates in the first chromatogram from the front part of the sample band to be improved, the inside of the first liquid feeding port, and the micro six-way switching valve. This is an example in which the improvement in the number of theoretical plates in the second chromatogram given by the rear portion of the sample band held in the loop is shown (FIGS. 23B and 23C). For comparison of the column performance with these examples, an example by a conventional sample injection method is also shown (FIG. 23A).
又、試料バンドを分割し、試料バンド後部分を第1送液ポート内とミクロ6方流路切り替えバルブのループ内に留置し、試料バンド前部分を分離溶出後、第1送液ポート送液と第2送液ポート送液を交互に繰り返すことで、試料バンド後部分を一定間隔で6回に分けてカラムへ導入、分離溶出し、それぞれのクロマトグラムでの分離性能向上が示される例である(図23(E))。この例とのカラム性能の比較のため、従来の試料注入法による例も示される(図23(D))(比較例)。 In addition, the sample band is divided, the rear part of the sample band is placed in the first liquid feed port and the loop of the micro 6-way flow switching valve, the first part of the sample band is separated and eluted, and then the first liquid feed port is fed. In this example, the portion after the sample band is introduced into the column, separated and eluted, and the separation performance is improved in each chromatogram. Yes (FIG. 23E). For comparison of the column performance with this example, an example by a conventional sample injection method is also shown (FIG. 23D) (comparative example).
試料注入装置としてRheodyne8125バルブ(2μLループ、内径0.13mm、長さ15.0cmと5μLループ、内径0.20mm、長さ15.9cmを使い分けた。)を備えたUHPLC装置LC800(ジーエルサイエンス社)を使用し、カラムInertSustain C18(充填剤径2μm、内径1.0mm、長さ5cm、ジーエルサイエンス社)を用いて、移動相(アセトニトリル/水=60/40)を0.1mL/minと0.05mL/minで送液した。温度条件は40℃とした。検出には、検出セル容量6nL、検出波長240nmのUV検出器(MU701、 ジーエルサイエンス社)を使用した。検出器のレスポンスは0.05秒、データ取り込み間隔は50mSecとした。カラム出口から検出器セル入り口までの接続管は、外径1.6mm、内径0.13mm、長さ6.5cmのステンレススチール管(容量約0.86μL)をZDU(容量0.02μL)に接続し、更に外径0.375mm、内径0.05mm、長さ12cmのフューズドシリカキャピラリー管(容量約0.24μL)を接続して使用した。試料バンド分割装置には、図4に示す構造の、試料バンド分割部を使用した。
UHPLC apparatus LC800 (GL Science Co., Ltd.) equipped with a Rheodyne 8125 valve (2 μL loop, inner diameter 0.13 mm, length 15.0 cm and
Rheodyne8125バルブとカラムの間に、流路切り替えのためのミクロ6方流路切り替えバルブ(C72X−1696EH、VALCO社)を図4に示す流路構成(第1送液ポート51、第2送液ポート52、流路切り替え点50、ループ53、カラム1)で組み込み、このバルブをLC800により操作して、試料バンドの分割とカラムへの導入を行った。
A micro 6-way flow path switching valve (C72X-1696EH, VALCO) for switching the flow path between the Rheodyne 8125 valve and the column is shown in FIG. 4 (first
Rheodyne8125バルブからC72X−1696EHバルブまでの配管には、外径1.6mm、内径0.1mm、長さ10cmのステンレススチール管(容量約0.79μL)を使用し、ループ53の容量は2μL(図23(A)、(B)、(C)で使用)と5μL(図23(D)、(E)で使用)とした。流路切り替え点50からカラム入口までの配管は、外径1.6mm、内径0.13mm、長さ6.5cmのステンレススチール管(容量約0.86μL)を使用した。C72X−1696EHバルブにつなぐその他の配管は、外径1.6mm、内径0.1mmのステンレススチール管とした。
試料には、図23(A)、(B)、(C)では、試料II: チオウレア(TU、0.1mg/mL)、 アセトフェノン(AcPh、0.16mg/mL)、 ブチロフェノン(BuPh、0.3mg/mL)、ナフタレン(N、0.3mg/mL)、ヘキサノフェノン(HxPh、0.44mg/mL)、ヘプタノフェノン(HpPh、0.46mg/mL)、オクタノフェノン(OcPh、0.6mg/mL) 混合物のアセトニトリル/水=60/40溶液を使用した。
The pipe from the Rheodyne 8125 valve to the C72X-1696EH valve uses a stainless steel tube (capacity: 0.79 μL) with an outer diameter of 1.6 mm, an inner diameter of 0.1 mm, and a length of 10 cm, and the
Samples in FIGS. 23A, 23B, and 23C are Sample II: thiourea (TU, 0.1 mg / mL), acetophenone (AcPh, 0.16 mg / mL), butyrophenone (BuPh, 0. 3 mg / mL), naphthalene (N, 0.3 mg / mL), hexanophenone (HxPh, 0.44 mg / mL), heptanophenone (HpPh, 0.46 mg / mL), octanophenone (OcPh, 0. 6 mg / mL) A mixture of acetonitrile / water = 60/40 was used.
又、図23(D)、(E)では、試料III:ウラシル(0.005mg/mL)、 アセトアニリド(AcAn、0.05mg/mL)、アセトフェノン(AcPh、0.05mg/mL)、プロピオフェノン(PrPh、0.05mg/mL)、ブチロフェノン(BuPh、0.05mg/mL)、ベンゾフェノン(BePh、0.05mg/mL)、バレロフェノン(VaPh、0.05mg/mL)、ヘキサノフェノン(HxPh、0.05mg/mL)、ヘプタノフェノン(HpPh、0.05mg/mL)、オクタノフェノン(OcPh、0.05mg/mL)混合物のアセトニトリル/水=65/35溶液を使用した。 23D and 23E, sample III: uracil (0.005 mg / mL), acetanilide (AcAn, 0.05 mg / mL), acetophenone (AcPh, 0.05 mg / mL), propiophenone (PrPh, 0.05 mg / mL), butyrophenone (BuPh, 0.05 mg / mL), benzophenone (BePh, 0.05 mg / mL), valerophenone (VaPh, 0.05 mg / mL), hexanophenone (HxPh, 0 0.05 mg / mL), heptanophenone (HpPh, 0.05 mg / mL), octanophenone (OcPh, 0.05 mg / mL) mixture in acetonitrile / water = 65/35 solution was used.
図23(A)、(B)、(C)では、Rheodyne8125バルブのループ及びC72X−1696EHバルブのループ容量は2μLとした。図23(D)、(E)では、Rheodyne8125バルブのループ及びC72X−1696EHバルブのループ容量は5μLとした。クロマトグラム上の各ピークに付した数値は、ピーク半値幅を示す。 In FIGS. 23A, 23B, and 23C, the loop capacity of the Rheodyne 8125 valve and the loop capacity of the C72X-1696EH valve were 2 μL. In FIGS. 23D and 23E, the loop capacity of the Rheodyne 8125 valve and the C72X-1696EH valve was 5 μL. The numerical value given to each peak on the chromatogram indicates the peak half-value width.
図23(A)は、従来の試料注入法にて試料IIを0.2μL注入して分離を行ったクロマトグラムである。移動相(アセトニトリル/水=60/40)は第1送液ポートから0.1mL/minで送液した。 FIG. 23A is a chromatogram obtained by injecting 0.2 μL of Sample II by the conventional sample injection method and performing separation. The mobile phase (acetonitrile / water = 60/40) was fed at 0.1 mL / min from the first liquid feeding port.
図23(B)は、移動相(アセトニトリル/水=60/40)を第1送液ポートから0.1mL/minで送液し、試料IIを0.2μL注入してから0.04分後に図4に示すミクロ6方流路切り替えバルブ(C72X−1696EHバルブ)を操作して切り替え、第1送液ポート送液を停止、第2送液ポート送液(アセトニトリル/水=60/40、0.1mL/min)を開始して試料バンドを分割、前部分をカラムへ導入して分離溶出し、試料注入から5.0分後、ミクロ6方流路切り替えバルブを操作して、試料注入時の流路に切り替えることで、第2送液ポートからの送液を停止し、第1送液ポートからの送液(アセトニトリル/水=60/40、0.1mL/min)に戻し、第1送液ポート内とミクロ6方流路切り替えバルブのループ内に留置されていた試料バンド後部分のカラムへの導入と、分離溶出を行ったクロマトグラムである。 FIG. 23 (B) shows a mobile phase (acetonitrile / water = 60/40) delivered at 0.1 mL / min from the first delivery port, and 0.04 minutes after 0.2 μL of sample II was injected. The micro six-way flow path switching valve (C72X-1696EH valve) shown in FIG. 4 is operated to switch, the first liquid feeding port liquid feeding is stopped, and the second liquid feeding port liquid feeding (acetonitrile / water = 60/40, 0 .1 mL / min) to start, divide the sample band, introduce the front part into the column to separate and elute, and after 5.0 minutes from sample injection, operate the micro 6-way channel switching valve to By switching to the flow path, the liquid feeding from the second liquid feeding port is stopped, and the liquid feeding from the first liquid feeding port (acetonitrile / water = 60/40, 0.1 mL / min) is returned to the first liquid feeding port. Liquid feed port and micro 6 way flow path switching valve And introduction into the column of a sample band after the portion has been placed inside the loop of a chromatogram was isolated elution.
図23(C)は、移動相(アセトニトリル/水=60/40)を第1送液ポートから0.1mL/minで送液し、試料IIを0.2μL注入してから0.05分後に図4に示すミクロ6方流路切り替えバルブ(C72X−1696EHバルブ)を操作して切り替え、第1送液ポート送液を停止、第2送液ポート送液(アセトニトリル/水=60/40、0.1mL/min)を開始して試料バンドを分割、前部分をカラムへ導入して分離溶出し、試料注入から5.0分後、ミクロ6方流路切り替えバルブを操作して、試料注入時の流路に切り替えることで、第2送液ポートからの送液を停止し、第1送液ポートからの送液(アセトニトリル/水=60/40、0.1mL/min)に戻し、第1送液ポート内とミクロ6方流路切り替えバルブのループ内に留置されていた試料バンド後部分のカラムへの導入と、分離溶出を行ったクロマトグラムである。 FIG. 23 (C) shows a mobile phase (acetonitrile / water = 60/40) fed at 0.1 mL / min from the first liquid feeding port and 0.05 minutes after 0.2 μL of sample II was injected. The micro six-way flow path switching valve (C72X-1696EH valve) shown in FIG. 4 is operated to switch, the first liquid feeding port liquid feeding is stopped, and the second liquid feeding port liquid feeding (acetonitrile / water = 60/40, 0 .1 mL / min) to start, divide the sample band, introduce the front part into the column to separate and elute, and after 5.0 minutes from sample injection, operate the micro 6-way channel switching valve to By switching to the flow path, the liquid feeding from the second liquid feeding port is stopped, and the liquid feeding from the first liquid feeding port (acetonitrile / water = 60/40, 0.1 mL / min) is returned to the first liquid feeding port. Liquid feed port and micro 6 way flow path switching valve And introduction into the column of a sample band after the portion has been placed inside the loop of a chromatogram was isolated elution.
図23(D)は、従来の試料注入法にて試料IIIを0.5μL注入して分離を行ったクロマトグラムである。移動相(アセトニトリル/水=60/40)は第1送液ポートから0.05mL/minで送液した。 FIG. 23D is a chromatogram obtained by injecting 0.5 μL of Sample III by the conventional sample injection method and performing separation. The mobile phase (acetonitrile / water = 60/40) was fed at 0.05 mL / min from the first liquid feeding port.
図23(E)は、移動相(アセトニトリル/水=60/40)を第1送液ポートから流速0.05mL/minで送液し、試料IIIを5μL注入し、0.09分後にミクロ6方流路切り替えバルブを操作することで、第1送液ポート送液を停止、第2送液ポート送液(アセトニトリル/水=60/40、0.05mL/min)に切り替えて試料バンドを分割、カラムへ導入して分離溶出し(図23(E)第1クロマトグラム)、試料注入から10.00分後から0.02分の間(10.00〜10.02分の間)、ミクロ6方流路切り替えバルブの操作により、第2送液ポート送液を停止、第1送液ポートからの送液(アセトニトリル/水=60/40、0.05mL/min)を行い、第1送液ポート内とミクロ6方流路切り替えバルブのループ内に留置されていた試料バンドから0.02分間の送液分(容量1μL分)をカラムに導入し、試料注入から10.02分後にミクロ6方流路切り替えバルブを操作することで、第1送液ポート送液を停止、第2送液ポート送液(アセトニトリル/水=60/40、0.05mL/min)に切り替えて分離溶出した(図23(E)第2クロマトグラム)。さらにその後10分ごと、即ち試料注入から20.00、30.00、40.00及び50.00分後からそれぞれ0.01分間ずつ、上記の要領でミクロ6方流路切り替えバルブの操作によって容量0.5μL分ずつの試料バンドをカラムに導入、分離溶出し、図23(E)の第3〜第6クロマトグラムを得た。最後に試料注入後60.00分後からミクロ6方流路切り替えバルブの操作によって、第1送液ポートからの送液(アセトニトリル/水=60/40、0.05mL/min)に切り替えて、第1送液ポート内とミクロ6方流路切り替えバルブのループ内に残っていた試料バンドをカラムに導入、分離溶出して図23(E)の第7クロマトグラムを得た。 FIG. 23 (E) shows that the mobile phase (acetonitrile / water = 60/40) was fed from the first liquid feeding port at a flow rate of 0.05 mL / min, and 5 μL of sample III was injected. By operating the one-way switching valve, the first liquid supply port liquid supply is stopped and the second liquid supply port liquid supply (acetonitrile / water = 60/40, 0.05 mL / min) is switched to divide the sample band. And introduced into the column for separation and elution (first chromatogram in FIG. 23 (E)), 0.02 minutes after 10.00 minutes from sample injection (between 10.00 and 10.02 minutes), microscopic By operating the 6-way flow switching valve, the second liquid supply port liquid supply is stopped, the liquid supply from the first liquid supply port (acetonitrile / water = 60/40, 0.05 mL / min) is performed, and the first liquid supply port liquid supply is stopped. Liquid port and micro 6 way flow path switching valve By introducing 0.02 minutes of liquid feeding volume (volume of 1 μL) from the sample band placed in the loop, and operating the micro 6-way flow switching valve 10.02 minutes after sample injection. Then, the first liquid feeding port liquid feeding was stopped, and the second liquid feeding port liquid feeding (acetonitrile / water = 60/40, 0.05 mL / min) was switched to separate and eluted (FIG. 23 (E) second chromatogram). . Further, every 10 minutes thereafter, that is, 20.00, 30.00, 40.00 and 50.00 minutes after the sample injection, respectively 0.01 minutes each, the volume is determined by operating the micro 6-way flow switching valve as described above. Sample bands of 0.5 μL each were introduced into the column, separated and eluted, and the third to sixth chromatograms of FIG. 23 (E) were obtained. Finally, from 60.00 minutes after sample injection, the micro six-way flow path switching valve is operated to switch to the liquid feed from the first liquid feed port (acetonitrile / water = 60/40, 0.05 mL / min), The sample band remaining in the first liquid feeding port and the loop of the micro 6-way flow path switching valve was introduced into the column and separated and eluted to obtain a seventh chromatogram of FIG.
図23(A)(比較例)においては、1、3、4、7番目のピークであるTU、BuPh、N及びOcPhについてそれぞれ、理論段数440、3520、5220及び7880段が得られた。これに対して、バルブを用いる送液ポートの切り替えによって、試料バンドが分割され、前部分がカラムへ導入された図23(B)の第1クロマトグラムでは、TU、BuPh、N及びOcPhについてそれぞれ、理論段数900、5660、7140及び8540段が得られた。本発明の、試料を軸方向に交差する方向で分割し、カラムに導入する試料導入方法が、従来の試料注入方法と比較して1.08〜2.00倍程度の理論段数の発生を可能としている。クロマトグラム初期のピークに対する効果が大きい。 In FIG. 23A (comparative example), theoretical plate numbers 440, 3520, 5220, and 7880 were obtained for TU, BuPh, N, and OcPh, which are the first, third, fourth, and seventh peaks, respectively. On the other hand, in the first chromatogram of FIG. 23 (B) in which the sample band is divided by switching the liquid feeding port using a valve and the front part is introduced into the column, each of TU, BuPh, N, and OcPh The theoretical plate numbers 900, 5660, 7140 and 8540 were obtained. The sample introduction method of dividing the sample in the direction crossing the axial direction and introducing it into the column of the present invention can generate a theoretical plate number about 1.08 to 2.00 times that of the conventional sample injection method. It is said. The effect on the peak in the initial chromatogram is large.
ミクロ6方流路切り替えバルブを用いる送液ポートの切り替えによって、試料バンドが分割され、前部分がカラムへ導入された図23(C)の第1クロマトグラムでは、TU、BuPh、N及びOcPhについてそれぞれ、理論段数680、4900、6410及び8640段が得られた。本発明の試料導入方法が、従来の試料注入方法と比較して1.07〜1.50倍程度の理論段数の発生を可能としている。図23(B)では、試料注入から0.04分後での試料の分割、カラムヘの導入により41%の試料導入率が得られたのに対して、図23(C)では、試料注入から0.05分後での試料の分割、カラムヘの導入により73%の試料導入率が得られた。試料導入率が大きい場合、カラムに導入された試料バンドには、より大きな後部分(テール部分)が含まれるので、図23(B)第1クロマトグラムと図23(C)第1クロマトグラムでは、図23(B)第1クロマトグラムの方が高い理論段数が得られている。 In the first chromatogram of FIG. 23 (C) in which the sample band is divided by switching the liquid feeding port using the micro 6-way flow path switching valve and the front part is introduced into the column, TU, BuPh, N and OcPh are shown. Respective theoretical plate numbers of 680, 4900, 6410 and 8640 were obtained. The sample introduction method of the present invention enables generation of the number of theoretical plates about 1.07 to 1.50 times that of the conventional sample injection method. In FIG. 23B, a sample introduction rate of 41% was obtained by dividing the sample 0.04 minutes after the sample injection and introducing it into the column, whereas in FIG. A sample introduction rate of 73% was obtained by dividing the sample after 0.05 minutes and introducing it into the column. When the sample introduction rate is large, the sample band introduced into the column includes a larger rear portion (tail portion). Therefore, in the first chromatogram in FIG. 23B and the first chromatogram in FIG. FIG. 23 (B) shows a higher theoretical plate number in the first chromatogram.
図23(B)、(C)では、分割された試料バンド後部分の与える第2クロマトグラムのピークの理論段数も、図23(A)に比べて大きい。図23(A)では、TU、BuPh、N及びOcPhについてそれぞれ、理論段数440、3520、5220及び7880段が得られたのに対して、図23(B)の第2クロマトグラムでは、TU、BuPh、N及びOcPhについてそれぞれ、理論段数640、4790、6320及び8330段が得られた。又、図23(C)の第2クロマトグラムでは、TU、BuPh、N及びOcPhについてそれぞれ、理論段数750、5280、6770及び8460段が得られた。本発明の、試料を軸方向に交差する方向で分割し、カラムに導入する試料導入方法が、従来の試料注入方法と比較して、より高い理論段数の発生を可能としている。 In FIGS. 23B and 23C, the theoretical plate number of the peak of the second chromatogram given by the rear part of the divided sample band is larger than that in FIG. In FIG. 23 (A), theoretical plate numbers 440, 3520, 5220, and 7880 were obtained for TU, BuPh, N, and OcPh, respectively, whereas in the second chromatogram of FIG. 23 (B), TU, The theoretical plate numbers 640, 4790, 6320 and 8330 were obtained for BuPh, N and OcPh, respectively. In the second chromatogram in FIG. 23C, theoretical plate numbers 750, 5280, 6770, and 8460 were obtained for TU, BuPh, N, and OcPh, respectively. The sample introduction method of dividing the sample in the direction crossing the axial direction and introducing it into the column according to the present invention enables generation of a higher number of theoretical plates than the conventional sample injection method.
図23(D)(比較例)では、2、5、7、9番目のピークであるAcAn、BuPh、VaPh、HpPhについてそれぞれ、理論段数930、3910、5110及び6640段が得られた。これに対して図23(E)第3−第6クロマトグラムでは、AcAn、 BuPh、 VaPh及びHpPhについてそれぞれ、理論段数の平均2840、6950、7270、6860段が得られた。本発明の、試料を軸方向に交差する方向で分割し、カラムに導入する試料導入方法が、従来の試料注入方法と比較して、1.03〜3.06倍の理論段数の発生を可能としている。ピークの50%高さにおけるバンド幅(半値幅)で比較すると、図23(D)と比べて図23(E)第3−第6クロマトグラムでは、1.7〜43%小さくなっている。 In FIG. 23D (comparative example), theoretical plate numbers 930, 3910, 5110 and 6640 were obtained for AcAn, BuPh, VaPh and HpPh, which are the second, fifth, seventh and ninth peaks, respectively. On the other hand, in the third to sixth chromatograms of FIG. 23 (E), the average number of theoretical plates of 2840, 6950, 7270, and 6860 was obtained for AcAn, BuPh, VaPh, and HpPh, respectively. The sample introduction method of dividing the sample in the direction crossing the axial direction and introducing it into the column according to the present invention can generate 1.03-3.06 times the theoretical plate number as compared with the conventional sample injection method. It is said. When compared with the band width (half-value width) at 50% height of the peak, the third to sixth chromatograms in FIG. 23 (E) are 1.7 to 43% smaller than those in FIG. 23 (D).
尚、図4(B)に示す、第1送液ポートの流路切り替え点50直前の、バルブのローターチャネル中に存在する試料バンド中間部分のごく一部は、ミクロ6方流路切り替えバルブの切り替えにともない、ローターの回転方向によって、試料バンド前部分或いは後部分に付随して動く。又、図4(D)に示すように、流路切り替えにより試料バンドが分割された後、試料バンド前部分の分離溶出中或いは溶出後に切り替えバルブのループ洗浄用配管58を用いて、ループ内に留置された試料バンド後部分を排出することが可能である。
Incidentally, a very small part of the sample band intermediate portion existing in the rotor channel of the valve immediately before the flow
従来の試料注入法と、本発明の試料導入方法における試料バンドの拡がりと形状に関し、従来の試料注入法(図24(A))(比較例)に比べ、本発明の試料バンドの分割−後部分留置を伴う試料導入方法(図24(B)、(C))による試料バンド幅の減少をカラム無しで実証した。又、従来の試料注入法(図24(D)、(E))に比べ、本発明の試料バンドの分割−後部分留置を伴う試料導入方法を連続して行う例(図24(F))による試料バンド幅の減少をカラム無しで実証した。 Regarding the spread and shape of the sample band in the conventional sample injection method and the sample introduction method of the present invention, compared to the conventional sample injection method (FIG. 24 (A)) (comparative example), the division of the sample band of the present invention-after A decrease in sample bandwidth by the sample introduction method with partial placement (FIGS. 24B and 24C) was demonstrated without a column. Further, as compared with the conventional sample injection method (FIGS. 24D and 24E), the sample introduction method involving the division of the sample band and the rear partial placement of the present invention is continuously performed (FIG. 24F). The decrease in sample bandwidth due to was demonstrated without a column.
本発明の試料導入方法のうち、試料バンドの分割−後部分留置を伴う試料導入方法により、試料バンド前部分からの第1クロマトグラムにおける理論段数の向上と、第1送液ポート内と切り替えバルブのループ内に留められた試料バンド後部分の与える第2クロマトグラムにおける理論段数の向上が示される例である(図24(B)、(C))。これらの例との比較のため、従来の試料注入法による例も示される(図24(A))。又、試料バンドを分割し、試料バンド後部分を第1送液ポート内とミクロ6方流路切り替えバルブのループ内に留置し、試料バンド前部分を分離溶出後、第1送液ポート送液と第2送液ポート送液を交互に繰り返すことで、試料バンド後部分を一定間隔で6回に分けてZDUへ導入、溶出し、それぞれのクロマトグラムでの分離性能向上が示される例である(図24(F))。この例との比較のため、従来の試料注入法による例も示される(図24(D)、(E))。図24(A)、(B)、(C)はそれぞれ、実施例14、 図23(A)(従来の試料注入法)と、図23(B)、(C)(本発明の試料導入方法)におけるカラム入り口での試料バンドの状態を表す。又、図24(E)、(F)はそれぞれ、実施例14、 図23(D)(従来の試料注入法)と、図23(E)(本発明の試料導入方法)におけるカラム入り口での試料バンドの状態を表す。 Among the sample introduction methods of the present invention, by the sample introduction method involving the division of the sample band and the partial indwelling, the number of theoretical plates in the first chromatogram from the front part of the sample band is improved, the inside of the first liquid supply port, and the switching valve This is an example in which the improvement in the number of theoretical plates in the second chromatogram given by the rear portion of the sample band held in the loop is shown (FIGS. 24B and 24C). For comparison with these examples, an example by a conventional sample injection method is also shown (FIG. 24A). In addition, the sample band is divided, the rear part of the sample band is placed in the first liquid feed port and the loop of the micro 6-way flow switching valve, the first part of the sample band is separated and eluted, and then the first liquid feed port is fed. In this example, the portion after the sample band is introduced into and eluted from the ZDU by dividing the portion after the sample band into six times at regular intervals by alternately repeating the second liquid feeding port and the second liquid feeding port liquid feeding. (FIG. 24 (F)). For comparison with this example, an example by a conventional sample injection method is also shown (FIGS. 24D and 24E). 24 (A), (B), and (C) show Example 14, FIG. 23 (A) (conventional sample injection method), and FIGS. 23 (B) and (C) (sample introduction method of the present invention), respectively. ) Represents the state of the sample band at the column entrance. 24 (E) and 24 (F) show the results at the column entrance in Example 14, FIG. 23 (D) (conventional sample injection method) and FIG. 23 (E) (sample introduction method of the present invention), respectively. Represents the state of the sample band.
試料注入装置としてRheodyne8125バルブ(2μLループ、内径0.13mm、長さ15.0cmと5μLループ、内径0.20mm、長さ15.9cmを使い分けた。)を備えたUHPLC装置LC800(ジーエルサイエンス社)を使用し、カラムに代えてゼロデッドボリュームユニオン(U−435、内径0.25mm、内部容量0.02μL、IDEX社、以下ZDUと表記)を用いた。移動相(アセトニトリル/水=60/40)を0.1mL/minと0.05mL/minで送液した。温度条件は40℃とした。検出には、検出セル容量6nL、検出波長240nmのUV検出器(MU701、 ジーエルサイエンス社)を使用した。検出器のレスポンスは0.01秒、データ取り込み間隔は5mSecとした。ZDU出口から検出器セル入り口までの接続管は、外径1.6mm、内径0.13mm、長さ6.5cmのステンレススチール管(容量約0.86μL)をもう1つのZDU(容量0.02μL)に接続し、更に外径0.375mm、内径0.05mm、長さ12cmのフューズドシリカキャピラリー管(容量約0.24μL)を接続して使用した。試料バンド分割装置には、図4に示す構造の、試料バンド分割部を使用した。
UHPLC apparatus LC800 (GL Science Co., Ltd.) equipped with a Rheodyne 8125 valve (2 μL loop, inner diameter 0.13 mm, length 15.0 cm and
Rheodyne8125バルブとカラムの間に、流路切り替えのためのミクロ6方流路切り替えバルブ(C72X−1696EH、VALCO社)を図4に示す流路構成(第1送液ポート51、第2送液ポート52、流路切り替え点50、ループ53、カラム1)で組み込み、このバルブをLC800により操作して、試料バンドの分割とZDUへの導入を行った。Rheodyne8125バルブからC72X−1696EHバルブまでの配管には、外径1.6mm、内径0.1mm、長さ10cmのステンレススチール管(容量約0.79μL)を使用し、ループ53の容量は2μL(図24(A)、(B)、(C)で使用)と5μL(図24(D)、(E)、(F)で使用)とした。流路切り替え点50からZDU入口までの配管は、外径1.6mm、内径0.13mm、長さ6.5cmのステンレススチール管(容量約0.86μL)を使用した。C72X−1696EHバルブにつなぐその他の配管は、外径1.6mm、内径0.1mmのステンレススチール管とした。試料には、試料ウラシル: ウラシル(0.07mg/mL)のアセトニトリル/水=60/40溶液を使用した。クロマトグラム上の各ピークに付した数値は、tR: 保持時間、tW: ピーク半値幅を示す。
A micro 6-way flow path switching valve (C72X-1696EH, VALCO) for switching the flow path between the Rheodyne 8125 valve and the column is shown in FIG. 4 (first
図24(A)は、従来の試料注入法にて試料ウラシルを0.2μL注入して溶出したクロマトグラムである。移動相(アセトニトリル/水=60/40)は第1送液ポートから0.1mL/minで送液した。 FIG. 24A is a chromatogram obtained by injecting 0.2 μL of sample uracil by the conventional sample injection method and eluting it. The mobile phase (acetonitrile / water = 60/40) was fed at 0.1 mL / min from the first liquid feeding port.
図24(B)は、移動相(アセトニトリル/水=60/40)を第1送液ポートから0.1mL/minで送液し、試料ウラシルを0.2μL注入してから0.04分後に図4に示すミクロ6方流路切り替えバルブ(C72X−1696EHバルブ)を操作して切り替え、第1送液ポート送液を停止、第2送液ポート送液(アセトニトリル/水=60/40、0.1mL/min)を開始して試料バンドを分割、前部分をZDUへ導入して分離溶出し、試料注入から0.5分後、ミクロ6方流路切り替えバルブを操作して、試料注入時の流路に切り替えることで、第2送液ポートからの送液を停止し、第1送液ポートからの送液(アセトニトリル/水=60/40、0.1mL/min)に戻し、第1送液ポート内と流路切り替えバルブのループ内に留置されていた試料バンド後部分のZDUへの導入と、分離溶出を行ったクロマトグラムである。 FIG. 24 (B) shows a mobile phase (acetonitrile / water = 60/40) delivered at 0.1 mL / min from the first delivery port, and 0.04 minutes after 0.2 μL of sample uracil was injected. The micro six-way flow path switching valve (C72X-1696EH valve) shown in FIG. 4 is operated to switch, the first liquid feeding port liquid feeding is stopped, and the second liquid feeding port liquid feeding (acetonitrile / water = 60/40, 0 .1 mL / min) to start, divide the sample band, introduce the front part into the ZDU, separate and elute, and 0.5 minute after sample injection, operate the micro 6-way flow path switching valve By switching to the flow path, the liquid feeding from the second liquid feeding port is stopped, and the liquid feeding from the first liquid feeding port (acetonitrile / water = 60/40, 0.1 mL / min) is returned to the first liquid feeding port. Inside the liquid feed port and the flow path switching valve And introduction into ZDU sample band after the portion has been placed in the flop, a chromatogram was isolated elution.
図24(C)は、移動相(アセトニトリル/水=60/40)を第1送液ポートから0.1mL/minで送液し、試料ウラシルを0.2μL注入してから0.05分後に図4に示すミクロ6方流路切り替えバルブ(C72X−1696EHバルブ)を操作して切り替え、第1送液ポート送液を停止、第2送液ポート送液(アセトニトリル/水=60/40、0.1mL/min)を開始して試料バンドを分割、前部分をZDUへ導入して分離溶出し、試料注入から0.5分後、ミクロ6方流路切り替えバルブを操作して、試料注入時の流路に切り替えることで、第2送液ポートからの送液を停止し、第1送液ポートからの送液(アセトニトリル/水=60/40、0.1mL/min)に戻し、第1送液ポート内とミクロ6方流路切り替えバルブのループ内に留置されていた試料バンド後部分のZDUへの導入と、分離溶出を行ったクロマトグラムである。 FIG. 24 (C) shows a mobile phase (acetonitrile / water = 60/40) fed from the first liquid feeding port at 0.1 mL / min and 0.05 minutes after injecting 0.2 μL of sample uracil. The micro six-way flow path switching valve (C72X-1696EH valve) shown in FIG. 4 is operated to switch, the first liquid feeding port liquid feeding is stopped, and the second liquid feeding port liquid feeding (acetonitrile / water = 60/40, 0 .1 mL / min) to start, divide the sample band, introduce the front part into the ZDU, separate and elute, and 0.5 minute after sample injection, operate the micro 6-way flow path switching valve By switching to the flow path, the liquid feeding from the second liquid feeding port is stopped, and the liquid feeding from the first liquid feeding port (acetonitrile / water = 60/40, 0.1 mL / min) is returned to the first liquid feeding port. Switching between liquid feed port and micro 6-way flow path And introduction into ZDU sample band after the portion has been placed in the loop of the lube, a chromatogram was isolated elution.
図24(D)は、従来の試料注入法にて試料ウラシルを0.5μL注入して分離を行ったクロマトグラムである。移動相(アセトニトリル/水=60/40)は第1送液ポートから0.05mL/minで送液した。図24(E)は、従来の試料注入法にて試料ウラシルを5.0μL注入して分離を行ったクロマトグラムである。移動相(アセトニトリル/水=60/40)は第1送液ポートから0.05mL/minで送液した。 FIG. 24D is a chromatogram obtained by injecting 0.5 μL of sample uracil by the conventional sample injection method and performing separation. The mobile phase (acetonitrile / water = 60/40) was fed at 0.05 mL / min from the first liquid feeding port. FIG. 24E is a chromatogram obtained by injecting 5.0 μL of sample uracil by the conventional sample injection method and performing separation. The mobile phase (acetonitrile / water = 60/40) was fed at 0.05 mL / min from the first liquid feeding port.
図24(F)は、移動相(アセトニトリル/水=60/40)を第1送液ポートから流速0.05mL/minで送液し、試料ウラシルを5μL注入し、0.09分後にミクロ6方流路切り替えバルブを操作することで、第1送液ポート送液を停止、第2送液ポート送液(アセトニトリル/水=60/40、0.05mL/min)に切り替えて試料バンドを分割、ZDUへ導入して分離溶出し(図24(F)第1クロマトグラム)、試料注入から0.50分後から0.02分の間(0.50分後〜0.52分後の間)、ミクロ6方流路切り替えバルブの操作により、第2送液ポート送液を停止、第1送液ポートからの送液(アセトニトリル/水=60/40、0.05mL/min)に戻し、第1送液ポート内とミクロ6方流路切り替えバルブのループ内に留置されていた試料バンドから0.02分間の送液分(容量1μL分)をZDUに導入し、試料注入から0.52分後、ミクロ6方流路切り替えバルブを操作することで、第1送液ポート送液を停止、第2送液ポート送液(アセトニトリル/水=60/40、0.05mL/min)に切り替えて分離溶出した(図24(F)第2クロマトグラム)。さらにその後0.5分ごと、即ち試料注入から1.0、1.5、2.0及び2.5分後からそれぞれ0.01分間ずつ、上記の要領でミクロ6方流路切り替えバルブの操作によって容量0.5μLずつの試料バンドをZDUに導入、溶出し、図24(F)の第3〜第6クロマトグラムを得た。最後に試料注入後3.0分後からミクロ6方流路切り替えバルブの操作によって、第1送液ポートからの送液(アセトニトリル/水=60/40、0.05mL/min)に切り替えて、第1送液ポート内とミクロ6方流路切り替えバルブのループ内に残っていた試料バンドを溶出して図24(F)の第7クロマトグラムを得た。
FIG. 24F shows that the mobile phase (acetonitrile / water = 60/40) was fed from the first liquid feeding port at a flow rate of 0.05 mL / min, 5 μL of sample uracil was injected, and after 0.09 minutes, micro 6 By operating the one-way switching valve, the first liquid supply port liquid supply is stopped and the second liquid supply port liquid supply (acetonitrile / water = 60/40, 0.05 mL / min) is switched to divide the sample band. , Introduced into ZDU and separated and eluted (FIG. 24F, first chromatogram), 0.50 to 0.02 minutes after sample injection (between 0.50 and 0.52 minutes) ), By operating the micro six-way flow path switching valve, the second liquid feeding port liquid feeding is stopped, and the liquid feeding from the first liquid feeding port (acetonitrile / water = 60/40, 0.05 mL / min) is returned, In the first liquid supply port and micro 6 way flow path switching bar Introduce 0.02 minute liquid supply (
図24(B)に示すように、試料注入から、試料バンドの軸方向に交差する方向での分割とZDUへの導入までの第1送液ポートからの送液容量が4μLの場合には、注入された試料全体の約41%が導入され、第1クロマトグラムのピークとして現れた。図24(A)(比較例)のピークではモーメント法で計算した試料バンドの分散が1.68μL2であったのに対して、図24(B)第1クロマトグラムのピークでは、試料バンドの分散は0.68μL2となり、図24(A)のピークに比べて約60%減少した。尚、モーメント法にてピークの分散を計算する際は、各ピークに付された半値幅を用いていない。 As shown in FIG. 24 (B), when the liquid supply volume from the first liquid supply port from the sample injection to the division in the direction crossing the axial direction of the sample band and the introduction to the ZDU is 4 μL, About 41% of the total injected sample was introduced and appeared as the peak of the first chromatogram. In the peak of FIG. 24A (comparative example), the dispersion of the sample band calculated by the moment method was 1.68 μL 2 , whereas in the peak of FIG. The dispersion was 0.68 μL 2 , which was reduced by about 60% compared to the peak in FIG. When calculating the variance of peaks by the moment method, the half width given to each peak is not used.
図24(C)に示すように、試料注入から、試料バンドの軸方向に交差する方向での分割とZDUへの導入までの第1送液ポートからの送液容量が5μLの場合には、注入された試料全体の約73%が導入され、第1クロマトグラムのピークとして現れた。図24(C)第1クロマトグラムのピークでは、モーメント法で計算した試料バンドの分散は0.97μL2となり、図24(A)のピークに比べて約40%減少した。図24(B)、(C)いずれの場合にも、第2クロマトグラムのピークにおいても、図24(A)のピークと比較して試料バンド幅の減少が見られ、その幅の大小は、図23(A)のピークと比較して、図23(B)、(C)の第2クロマトグラムのピークにおけるピーク幅が減少した傾向と類似している。尚、モーメント法にてピークの分散を計算する際は、各ピークに付された半値幅を用いていない。 As shown in FIG. 24 (C), when the liquid feeding volume from the first liquid feeding port from the sample injection to the division in the direction crossing the axial direction of the sample band and the introduction to the ZDU is 5 μL, About 73% of the total injected sample was introduced and appeared as the peak of the first chromatogram. In the peak of the first chromatogram in FIG. 24C, the dispersion of the sample band calculated by the moment method was 0.97 μL 2 , which is about 40% lower than the peak in FIG. In both cases of FIGS. 24 (B) and (C), the peak of the second chromatogram shows a decrease in the sample bandwidth as compared with the peak of FIG. 24 (A). Compared with the peak in FIG. 23A, the peak width in the second chromatogram peak in FIGS. 23B and 23C is similar to the tendency to decrease. When calculating the variance of peaks by the moment method, the half width given to each peak is not used.
図24(B)、(C)では、第2クロマトグラムのピークの溶出容量は、0.1mL/min×0.035min=0.0035mL=3.5μLであった。この値からZDUの容量(0.02μL)、ZDUから検出器入口までの配管の容量(1.12μL)及び検出器セルの容量(6nL)を差し引くと2.354μLとなり、図4に示した流路切替点50からZDU入口までの容量の0.1mL/minでの測定値は2.354μLとなった。又、図24(A)では、ピークの溶出容量は、0.1mL/min×0.068min=0.0068mL=6.8μLであった。この値からZDUの容量(0.02μL)、ZDUから検出器入口までの配管の容量(1.12μL)及び検出器セルの容量(6nL)を差し引くと5.654μLとなり、更に上記の測定値2.354μLを差し引くと、3.3μLとなった。よって、容量0.2μLの試料ウラシルを流速0.1mL/minで溶出した条件では、インジェクターから流路切替点までの容量が3.3μL、流路切替点からZDU入口までの容量は2.354μLとなった。この条件下では、図24(B)、(C)にてそれぞれ、試料バンド分割までの第1送液ポートからの送液容量が4μL、5μLであった場合、試料導入率は41%、73%となった。これらの試料導入率は、図23(B)、(C)での試料導入率と一致している。
24B and 24C, the elution volume of the peak of the second chromatogram was 0.1 mL / min × 0.035 min = 0.535 mL = 3.5 μL. Subtracting the ZDU capacity (0.02 μL), the pipe capacity from the ZDU to the detector inlet (1.12 μL), and the detector cell capacity (6 nL) from this value gives 2.354 μL, and the flow shown in FIG. The measured value of the capacity from the
図24(D)では、ピークの溶出容量は、0.05mL/min×0.167min=0.00835mL=8.35μLであった。この値からZDUの容量0.02μLを差し引くと、8.33μLとなる。5μLループのインジェクターを用いた装置構成で、0.5μLの試料を従来の試料注入法にて注入した場合では、ピーク溶出時間から計算されるカラム外(この実験においてはカラム外でなくZDU外)の容量は8.33μLであった。これに対して、試料バンド分割装置の流路切り替えバルブのループに留置された試料バンドから0.5μLずつZDUに導入された図24(F)の第3〜第6クロマトグラムでは、試料バンドの導入から平均0.049分後に試料ウラシルが溶出されているので、ピークの溶出容量は、0.05mL/min×0.049min=0.00245mL=2.45μLであった。この値からZDUの容量0.02μLを差し引くと、2.43μLとなる。本発明の試料導入方法により、カラム外(この実験においてはZDU外)の容量が測定値で5.9μLも減少していることが確認出来た。又、2.43μLから更にZDUから検出器入口までの配管の容量(1.12μL)及び検出器セルの容量(6nL)を差し引くと1.304μLとなり、図4に示した流路切替点50からZDU入口までの容量の0.05mL/minでの測定値は1.304μLとなった。
In FIG. 24D, the peak elution volume was 0.05 mL / min × 0.167 min = 0.835 mL = 8.35 μL. Subtracting the ZDU capacity of 0.02 μL from this value yields 8.33 μL. When a 0.5 μL sample is injected using the conventional sample injection method with a 5 μL loop injector, the column is calculated from the peak elution time (in this experiment, not the column but the ZDU). The volume of was 8.33 μL. On the other hand, in the third to sixth chromatograms of FIG. 24F introduced into the ZDU by 0.5 μL each from the sample band placed in the loop of the flow path switching valve of the sample band dividing device, Since sample uracil was eluted after an average of 0.049 minutes from the introduction, the peak elution volume was 0.05 mL / min × 0.049 min = 0.245 mL = 2.45 μL. Subtracting the ZDU capacity of 0.02 μL from this value yields 2.43 μL. By the sample introduction method of the present invention, it was confirmed that the volume outside the column (in this experiment, outside the ZDU) was reduced by 5.9 μL in the measured value. Also, subtracting the pipe capacity (1.12 μL) from the ZDU to the detector inlet from 1.43 μL and the capacity of the detector cell (6 nL) to 1.304 μL, from the flow
非特許文献3で開示されるように、通常のUHPLC機器において、非特許文献2と同様の方法で測定されたカラム外の容量は、流速0.1〜2.0mL/minにおいて12〜18μLであり大きい。これらの装置にも、本発明の試料導入方法を適用すれば、カラム外の容量を小さくして、溶質の分散を非常に小さく出来る。
As disclosed in
図24(D)、(E)(比較例)においてモーメント法で計算したウラシルのピークのバンドの分散はそれぞれ、1.00μL2、1.16μL2であったのに対して、図24(F)の第3〜第6クロマトグラムにおけるウラシルのピークのバンドの分散は平均0.26μL2であった。図24(D)、図24(F)の第3〜第6クロマトグラムではいずれも、容量0.5μL分の試料がZDUに注入或いは導入されているが、同じ容量であるにも関わらず、溶出されるピークの分散は大きく異なっている。本発明の、試料の軸方向に交差する方向での分割と、カラム(ここではZDU)への導入による効果である。尚、モーメント法にてピークの分散を計算する際は、各ピークに付された半値幅を用いていない。 Figure 24 (D), (E) ( Comparative Example) each dispersion band peak uracil calculated by the moment method in, 1.00 L 2, whereas was 1.16μL 2, FIG. 24 (F The dispersion of the uracil peak band in the 3rd to 6th chromatograms) was 0.26 μL 2 on average. In each of the third to sixth chromatograms of FIGS. 24 (D) and 24 (F), a sample having a volume of 0.5 μL is injected or introduced into the ZDU. The dispersion of the eluted peaks is very different. This is the effect of dividing the sample in the direction crossing the axial direction of the sample and introducing it into a column (here ZDU). When calculating the variance of peaks by the moment method, the half width given to each peak is not used.
実施例14及び実施例15にて、図23(E)及び図24(F)に示した例により、本発明の試料導入方法が、元々1つの試料バンドを多数に分割して分析出来ることが確認出来たが、この例で使用した図4の流路切り替え点50とカラム1の間に、図7に示す4方ジョイント等から成る試料バンド分割部や、図8に示すT字コネクター等から成る試料バンド分割部を設ければ、試料バンドの前部分をカラムに導入せずに排出し、試料バンドの中間部分の分析を速やかに行うことが出来る。 In Example 14 and Example 15, according to the example shown in FIGS. 23 (E) and 24 (F), the sample introduction method of the present invention can originally analyze one sample band by dividing it into many. As shown in FIG. 8, the sample band splitting section including the four-way joint shown in FIG. 7 and the T-shaped connector shown in FIG. If the sample band dividing part is provided, the front part of the sample band is discharged without being introduced into the column, and the intermediate part of the sample band can be analyzed quickly.
実施例14、15にて、ミクロ6方流路切替バルブを用いた本発明の試料導入方法を示したが、3方流路切替バルブを用いて、第2送液ポートからの送液に別途送液ポンプを使用すれば、本発明の試料導入方法を実施出来る。又、4方流路切替バルブ、8方流路切替バルブ、10方流路切替バルブを用いても、6方流路切替バルブと同様の流路構成とすることで、本発明の試料導入方法を実施出来る。 In Examples 14 and 15, the sample introduction method of the present invention using the micro 6-way flow switching valve was shown. However, using the 3-way flow switching valve, the liquid feeding from the second liquid feeding port was performed separately. If a liquid feed pump is used, the sample introduction method of the present invention can be carried out. In addition, even if a four-way flow switching valve, an eight-way flow switching valve, or a ten-way flow switching valve is used, the sample introduction method of the present invention is achieved by adopting the same flow path configuration as the six-way flow switching valve. Can be implemented.
従来の試料注入法と、本発明の試料導入方法における試料バンドの拡がりと形状に関し、従来の試料注入法(図25(A))(比較例)に比べ、本発明の試料バンドの分割−後部分留置を伴う試料導入方法(図25(B))と、本発明の試料バンドの分割−後部分排出による試料導入方法(図25(C))によるカラムの理論段数の向上を確認した。 Regarding the spread and shape of the sample band in the conventional sample injection method and the sample introduction method of the present invention, compared to the conventional sample injection method (FIG. 25 (A)) (comparative example), the sample band of the present invention is divided after The improvement of the theoretical plate number of the column was confirmed by the sample introduction method with partial placement (FIG. 25 (B)) and the sample introduction method (FIG. 25 (C)) by dividing the sample band of the present invention after the partial discharge.
図25(B)は、本発明の試料導入方法のうち、試料バンドの分割−後部分留置を伴う試料導入方法において、試料バンドの分割、前部分のカラムへの導入により、試料バンド前部分からのクロマトグラムにおける理論段数の向上と、試料バンド後部分の排出を行った例である。試料バンド後部分の排出には、図6に示すような、試料注入装置(インジェクター)上流の排出ポートを使用した。 FIG. 25 (B) shows a sample introduction method according to the present invention, in which a sample band is divided and a partial partial placement is performed. This is an example in which the number of theoretical plates in the chromatogram is improved and the portion after the sample band is discharged. For discharging the rear part of the sample band, a discharge port upstream of the sample injection device (injector) as shown in FIG. 6 was used.
図25(C)は、本発明の試料導入方法のうち、試料バンドの分割−後部分排出を伴う試料導入方法において、試料バンドの分割、前部分のカラムへの導入により、試料バンド前部分からのクロマトグラムにおける理論段数の向上と、試料バンド後部分の排出を行った例である。試料バンド後部分の排出には、図7(B)に示す、インジェクターとカラムの間に置かれたクロスに接続した排出ポートを使用した。 FIG. 25C shows the sample introduction method of the present invention, in which the sample band is divided and the partial discharge is performed after the sample band is divided and the front portion is introduced into the column. This is an example in which the number of theoretical plates in the chromatogram is improved and the portion after the sample band is discharged. For discharge of the rear part of the sample band, a discharge port connected to a cloth placed between the injector and the column shown in FIG. 7B was used.
試料注入装置として Valcoインジェクターバルブ(VICI C4−0004−01、10nL内部ループ)を備えたUHPLC装置LC800(ジーエルサイエンス社)を使用し、カラムMonocap C18(C18修飾モノリス型シリカゲル、内径0.1mm、長さ15cm、京都モノテック社)を用いた。移動相(アセトニトリル/水=60/40)を0.002mL/minで送液した。温度条件は室温とした。検出には、検出セル容量6nL、検出波長254nmのUV検出器(MU701、 ジーエルサイエンス社)を使用した。検出器のレスポンスは0.05秒、データ取り込み間隔は50mSecとした。カラム出口から検出器セル入り口までの接続管は、外径0.375mm、内径0.05mm、長さ12cmのフューズドシリカキャピラリー管(容量約0.24μL)を接続して使用した。試料バンド分割装置には、図7(B)に示す構造の、試料バンド分割部を使用した。又、図6に示すように、試料注入装置の上流に排出ポートを別途設置した。 A sample Monocap C18 (C18-modified monolithic silica gel, inner diameter 0.1 mm, long length) was used as a sample injection device using a UHPLC apparatus LC800 (GL Science Co., Ltd.) equipped with a Valco injector valve (VICI C4-0004-01, 10 nL inner loop). 15 cm, Kyoto Monotech Co., Ltd.) was used. The mobile phase (acetonitrile / water = 60/40) was fed at 0.002 mL / min. The temperature condition was room temperature. For detection, a UV detector (MU701, GL Sciences Inc.) having a detection cell capacity of 6 nL and a detection wavelength of 254 nm was used. The detector response was 0.05 seconds and the data capture interval was 50 mSec. The connecting tube from the column outlet to the detector cell inlet was used by connecting a fused silica capillary tube (capacity: about 0.24 μL) having an outer diameter of 0.375 mm, an inner diameter of 0.05 mm, and a length of 12 cm. As the sample band dividing device, a sample band dividing unit having a structure shown in FIG. 7B was used. Further, as shown in FIG. 6, a discharge port was separately installed upstream of the sample injection device.
図7(B)に示す試料バンド分割部の詳細は、上記Valcoインジェクターバルブとクロス(4方ジョイント、U−430、内径0.50mm、内部容量0.72μL、IDEX社)を、外径0.375mm、内径0.03mm、長さ5cmのフューズドシリカキャピラリー管(容量約0.035μL)で接続し、クロスとカラム入口は外径0.375mm、内径0.03mm、長さ6cmのフューズドシリカキャピラリー管(容量約0.042μL)で接続した。図9(A)に示すように、クロスにつないだ上記両フューズドシリカキャピラリー接続管は、クロス内部に差し込む形で接続し、上記両接続管の間のギャップを0.2mmとした。又、第2送液ポートと、排出ポート(ベントバルブと抵抗管(内径0.03mm、長さ30cm)を接続)をクロスに別ポートとしてもうけた。
The details of the sample band dividing section shown in FIG. 7B are as follows. The Valco injector valve and the cross (four-way joint, U-430, inner diameter 0.50 mm, inner capacity 0.72 μL, IDEX) have an outer diameter of 0. Connected by a fused silica capillary tube (capacity: about 0.035 μL) with a length of 375 mm, an inner diameter of 0.03 mm, and a length of 5 cm. The cloth and the column inlet are 0.375 mm outer diameter, 0.03 mm inner diameter, 6 cm long fused silica. A capillary tube (capacity: about 0.042 μL) was used for connection. As shown in FIG. 9A, the fused silica capillary connecting pipes connected to the cloth were connected by being inserted into the cloth, and the gap between the connecting pipes was set to 0.2 mm. In addition, a second liquid feeding port and a discharge port (a vent valve and a resistance tube (inner diameter 0.03 mm,
試料には、試料II: チオウレア(TU、0.1mg/mL)、 アセトフェノン(AcPh、0.16mg/mL)、 ブチロフェノン(BuPh、0.3mg/mL)、ナフタレン(N、0.3mg/mL)、ヘキサノフェノン(HxPh、0.44mg/mL)、ヘプタノフェノン(HpPh、0.46mg/mL)、オクタノフェノン(OcPh、0.6mg/mL) 混合物のアセトニトリル/水=60/40溶液を使用した。 Samples include: Sample II: Thiourea (TU, 0.1 mg / mL), Acetophenone (AcPh, 0.16 mg / mL), Butyrophenone (BuPh, 0.3 mg / mL), Naphthalene (N, 0.3 mg / mL) , Hexanophenone (HxPh, 0.44 mg / mL), heptanophenone (HpPh, 0.46 mg / mL), octanophenone (OcPh, 0.6 mg / mL) in acetonitrile / water = 60/40 solution. used.
図25(A) は、従来の試料注入法にて試料IIを0.01μL注入して分離を行ったクロマトグラムである。移動相(アセトニトリル/水=60/40)は第1送液ポートから0.002mL/minで送液した。 FIG. 25A is a chromatogram obtained by injecting 0.01 μL of sample II by the conventional sample injection method and performing separation. The mobile phase (acetonitrile / water = 60/40) was fed at 0.002 mL / min from the first liquid feeding port.
図25(B)は、移動相(アセトニトリル/水=60/40)を第1送液ポートから0.002mL/minで送液し、試料IIを0.01μL注入してから0.15分後に第1送液ポート送液を停止、第2送液ポート送液(アセトニトリル/水=60/40、0.02mL/min)を開始して試料バンドを分割、前部分をカラムへ導入して分離溶出し、試料注入から5.0分後、第2送液ポートからの送液を停止し、第1送液ポートからの送液(アセトニトリル/水=60/40、0.002mL/min)に戻したクロマトグラムである。 FIG. 25 (B) shows that the mobile phase (acetonitrile / water = 60/40) was fed at 0.002 mL / min from the first liquid feeding port, and 0.15 minutes after 0.01 μL of sample II was injected. Stop the first liquid feeding port, start the second liquid feeding port (acetonitrile / water = 60/40, 0.02 mL / min) to divide the sample band, and introduce the front part into the column for separation. Elution, and after 5.0 minutes from the sample injection, the liquid feeding from the second liquid feeding port is stopped, and the liquid feeding from the first liquid feeding port (acetonitrile / water = 60/40, 0.002 mL / min) It is the returned chromatogram.
試料注入から0.15分後から5.0分後までの間、図6に示すような、試料注入装置の上流の排出ポートにつながったベントバルブを開き、内径0.03mm、長さ30cmのフューズドシリカキャピラリー管の抵抗を通じて試料バンド後部分の排出を行った。試料注入から0.15分後から5.0分後までの間、第2送液ポートからの流速を0.02mL/minとしたのは、試料バンド前部分をカラムで分離溶出するのに必要な流速に、試料バンド後部分を排出ポートから排出するのに必要な流速を加えたためである。尚、図7(B)に示す、クロスにつながった排出ポートの先のベントバルブは、閉じたままとした。 From 0.15 to 5.0 minutes after sample injection, the vent valve connected to the discharge port upstream of the sample injection device as shown in FIG. 6 is opened, and the inner diameter is 0.03 mm and the length is 30 cm. The rear part of the sample band was discharged through the resistance of a fused silica capillary tube. The flow rate from the second liquid feeding port was set to 0.02 mL / min from 0.15 to 5.0 minutes after sample injection, which is necessary to separate and elute the front part of the sample band with a column. This is because the flow rate necessary for discharging the rear portion of the sample band from the discharge port is added to the appropriate flow rate. In addition, the vent valve ahead of the discharge port connected to the cloth shown in FIG. 7B was kept closed.
図25(C)は、移動相(アセトニトリル/水=60/40)を第1送液ポートから0.002mL/minで送液し、試料IIを0.01μL注入してから0.15分後に第1送液ポート送液を停止、第2送液ポート送液(アセトニトリル/水=60/40、0.02mL/min)を開始して試料バンドを分割、前部分をカラムへ導入して分離溶出し、試料注入から5.0分後、第2送液ポートからの送液を停止し、第1送液ポートからの送液(アセトニトリル/水=60/40、0.002mL/min)に戻したクロマトグラムである。 FIG. 25 (C) shows a mobile phase (acetonitrile / water = 60/40) fed at 0.002 mL / min from the first liquid feeding port and 0.15 minutes after 0.01 μL of sample II was injected. Stop the first liquid feeding port, start the second liquid feeding port (acetonitrile / water = 60/40, 0.02 mL / min) to divide the sample band, and introduce the front part into the column for separation. Elution, and after 5.0 minutes from the sample injection, the liquid feeding from the second liquid feeding port is stopped, and the liquid feeding from the first liquid feeding port (acetonitrile / water = 60/40, 0.002 mL / min) It is the returned chromatogram.
試料注入から0.15分後から5.0分後までの間、図7(B)に示す、クロスにつながった排出ポートの先のベントバルブを開き、内径0.03mm、長さ30cmのフューズドシリカキャピラリー管の抵抗を通じて試料バンド後部分の排出を行った。試料注入から0.15分後から5.0分後までの間、第2送液ポートからの流速を0.02mL/minとしたのは、試料バンド前部分をカラムで分離溶出するのに必要な流速に、試料バンド後部分を排出ポートから排出するのに必要な流速を加えたためである。尚、図6に示すような、試料注入装置上流の排出ポートの先のベントバルブは、閉じたままとした。 From 0.15 minutes to 5.0 minutes after sample injection, the vent valve at the end of the discharge port connected to the cloth shown in FIG. 7B is opened, and the fuse has an inner diameter of 0.03 mm and a length of 30 cm. The rear part of the sample band was discharged through the resistance of the dosilica capillary tube. The flow rate from the second liquid feeding port was set to 0.02 mL / min from 0.15 to 5.0 minutes after sample injection, which is necessary to separate and elute the front part of the sample band with a column. This is because the flow rate necessary for discharging the rear portion of the sample band from the discharge port is added to the appropriate flow rate. Note that the vent valve at the end of the discharge port upstream of the sample injection apparatus as shown in FIG. 6 was kept closed.
図25(A)(比較例)に示されるように、非常に小さなキャピラリーカラム(内径0.1mm、長さ15cm)を用いた場合には、カラム外で溶質が分散する効果が非常に大きく現れ、4、6、7番目のピークであるN、HpPh、OcPhについてそれぞれ、理論段数410、1140、1960段が得られた。これに対して、本発明の試料導入方法にて得られた、試料バンド前部分からの図25(B)では、N、HpPh、OcPhについてそれぞれ、理論段数2190、4360、5430段が得られた。図25(C)では、N、HpPh、OcPhについてそれぞれ、理論段数2380、4300、5440段が得られ、従来の試料注入方法に比べ、本発明の、試料を軸方向に交差する方向で分割し、カラムに導入する試料導入方法では2.5〜5.0倍の理論段数を与えた。 As shown in FIG. 25 (A) (comparative example), when a very small capillary column (inner diameter: 0.1 mm, length: 15 cm) is used, the effect of dispersing the solute outside the column appears very greatly. The theoretical plate numbers 410, 1140, and 1960 were obtained for the fourth, sixth, and seventh peaks, N, HpPh, and OcPh, respectively. In contrast, in FIG. 25 (B) obtained from the sample band front portion obtained by the sample introduction method of the present invention, 2190, 4360, and 5430 theoretical plate numbers were obtained for N, HpPh, and OcPh, respectively. . In FIG. 25C, the theoretical plate numbers 2380, 4300, and 5440 are obtained for N, HpPh, and OcPh, respectively. Compared to the conventional sample injection method, the sample of the present invention is divided in the direction crossing the axial direction. In the sample introduction method for introducing into the column, the number of theoretical plates was 2.5 to 5.0 times.
従来の試料注入法と、本発明の試料導入方法における試料バンドの拡がりと形状に関し、従来の試料注入法(図26(A))(比較例)に比べ、本発明の試料バンドの分割−後部分留置を伴う試料導入方法(図26(B))と、本発明の試料バンドの分割−後部分排出を伴う試料導入方法(図26(C))による試料バンド幅の減少を、カラム無しで実証した。 Regarding the spread and shape of the sample band in the conventional sample injection method and the sample introduction method of the present invention, compared to the conventional sample injection method (FIG. 26 (A)) (comparative example), the sample band of the present invention is divided after Reduction of the sample band width by the sample introduction method with partial placement (FIG. 26 (B)) and the sample introduction method with division of the sample band of the present invention-after partial discharge (FIG. 26 (C)) without a column. Demonstrated.
図26(A)、(B)、(C)はそれぞれ、図25(A)、(B)、(C)での、カラム入り口での試料バンドの状態を表す。 26 (A), (B), and (C) show the state of the sample band at the column entrance in FIGS. 25 (A), (B), and (C), respectively.
試料注入装置として Valcoインジェクターバルブ(VICI C4−0004−01、10nL内部ループ)を備えたUHPLC装置LC800(ジーエルサイエンス社)を使用し、カラムに代えて外径0.375mm、内径0.03 mm、長さ6cmのフューズドシリカキャピラリー管(容量約0.042μL)の入口出口にゼロデッドボリュームユニオン(U−435、内径0.25 mm、内部容量0.02μL、IDEX社)を接続したものを用いた。移動相(アセトニトリル/水=60/40)を0.003mL/minで送液した。温度条件は室温とした。検出には、検出セル容量6nL、検出波長254nmのUV検出器(MU701、 ジーエルサイエンス社)を使用した。検出器のレスポンスは0.01秒、データ取り込み間隔は5mSecとした。カラムの代わりのフューズドシリカキャピラリー管出口から検出器セル入り口までの接続管は、外径0.375mm、内径0.05mm、長さ12cmのフューズドシリカキャピラリー管(容量約0.24μL)を接続して使用した。試料バンド分割装置には、図7(B)に示す構造の、試料バンド分割部を使用した。又、図6に示すように、試料注入装置の上流に排出ポートを別途設置した。 A UHPLC apparatus LC800 (GL Science Co., Ltd.) equipped with a Valco injector valve (VICI C4-0004-01, 10 nL inner loop) was used as a sample injection apparatus, and the column was replaced with an outer diameter of 0.375 mm, an inner diameter of 0.03 mm, Use a zero-dead volume union (U-435, inner diameter 0.25 mm, internal capacity 0.02 μL, IDEX) connected to the inlet and outlet of a 6 cm long fused silica capillary tube (capacity 0.042 μL) It was. The mobile phase (acetonitrile / water = 60/40) was fed at 0.003 mL / min. The temperature condition was room temperature. For detection, a UV detector (MU701, GL Sciences Inc.) having a detection cell capacity of 6 nL and a detection wavelength of 254 nm was used. The detector response was 0.01 seconds and the data capture interval was 5 mSec. A fused silica capillary tube (capacity: about 0.24 μL) with an outer diameter of 0.375 mm, an inner diameter of 0.05 mm, and a length of 12 cm is connected from the outlet of the fused silica capillary tube instead of the column to the detector cell inlet. Used. As the sample band dividing device, a sample band dividing unit having a structure shown in FIG. 7B was used. Further, as shown in FIG. 6, a discharge port was separately installed upstream of the sample injection device.
図7(B)に示す試料バンド分割部の詳細は、Valcoインジェクターバルブとクロス(4方ジョイント、U−430、内径0.50mm、内部容量0.72μL、IDEX社)を、外径0.375mm、内径0.03mm、長さ5cmのフューズドシリカキャピラリー管(容量約0.035μL)で接続し、クロスとカラムの代わりのフューズドシリカキャピラリー管は外径0.375mm、内径0.03mm、長さ6cmのフューズドシリカキャピラリー管(容量約0.042μL)で接続した。図9(A)に示すように、クロスにつないだ上記両接続管は、クロス内部に差し込む形で接続し、上記両接続管の間のギャップを0.2mmとした。又、第2送液ポートと、排出ポート(ベントバルブと抵抗管(内径0.03mm、長さ30cm)を接続)をクロスに別ポートとしてもうけた。試料には、試料ナフタレン:ナフタレン(N、0.1mg/mL)のアセトニトリル/水=60/40溶液を使用した。
The details of the sample band dividing portion shown in FIG. 7B are as follows. Valco injector valve and cross (4-way joint, U-430, inner diameter 0.50 mm, internal capacity 0.72 μL, IDEX), outer diameter 0.375 mm Connected with a fused silica capillary tube (capacity: about 0.035 μL) having an inner diameter of 0.03 mm and a length of 5 cm. The fused silica capillary tube instead of the cloth and column has an outer diameter of 0.375 mm, an inner diameter of 0.03 mm, and a length A 6-cm fused silica capillary tube (capacity: about 0.042 μL) was connected. As shown in FIG. 9A, the connecting pipes connected to the cross were connected by being inserted into the cross, and the gap between the connecting pipes was 0.2 mm. In addition, a second liquid feeding port and a discharge port (a vent valve and a resistance tube (inner diameter 0.03 mm,
図26(A) は、従来の試料注入法にて試料ナフタレンを0.01μL注入して溶出を行ったクロマトグラムである。移動相(アセトニトリル/水=60/40)は第1送液ポートから0.003mL/minで送液した。 FIG. 26A is a chromatogram obtained by injecting 0.01 μL of sample naphthalene by the conventional sample injection method and elution. The mobile phase (acetonitrile / water = 60/40) was fed at 0.003 mL / min from the first liquid feeding port.
図26(B)は、移動相(アセトニトリル/水=60/40)を第1送液ポートから0.003mL/minで送液し、試料ナフタレンを0.01μL注入してから0.1分後に第1送液ポート送液を停止、第2送液ポート送液(アセトニトリル/水=60/40、0.004mL/min)を開始して試料バンドを分割、前部分をカラムの代わりのフューズドシリカキャピラリー管へ導入して溶出し、試料注入から1.0分後、第2送液ポートからの送液を停止し、第1送液ポートからの送液(アセトニトリル/水=60/40、0.003mL/min)に戻したクロマトグラムである。 FIG. 26 (B) shows that mobile phase (acetonitrile / water = 60/40) was fed at 0.003 mL / min from the first liquid feeding port, and 0.1 μL after 0.1 μL of sample naphthalene was injected. Stop the first liquid supply port liquid supply, start the second liquid supply port liquid supply (acetonitrile / water = 60/40, 0.004 mL / min), divide the sample band, and replace the front part with a fused instead of a column. Introduced into the silica capillary tube and eluted, 1.0 minute after the sample injection, the liquid feeding from the second liquid feeding port was stopped, and the liquid feeding from the first liquid feeding port (acetonitrile / water = 60/40, It is a chromatogram returned to 0.003 mL / min.
試料注入から0.1分後から1.0分後までの間、図6に示すような、試料注入装置の上流の排出ポートにつながったベントバルブを開き、内径0.03mm、長さ30cmのフューズドシリカキャピラリー管の抵抗を通じて試料バンド後部分の排出を行った。試料注入から0.1分後から1.0分後までの間、第2送液ポートからの流速を0.004mL/minとしたのは、試料バンド前部分をカラムの代わりのフューズドシリカキャピラリー管から溶出するのに必要な流速に、試料バンド後部分を排出ポートから排出するのに必要な流速を加えたためである。尚、図7(B)に示す、クロスにつながった排出ポートの先のベントバルブは、閉じたままとした。 From 0.1 minute to 1.0 minute after the sample injection, the vent valve connected to the upstream discharge port of the sample injection device as shown in FIG. 6 is opened, and the inner diameter is 0.03 mm and the length is 30 cm. The rear part of the sample band was discharged through the resistance of a fused silica capillary tube. The flow rate from the second liquid feeding port was set to 0.004 mL / min from 0.1 minute to 1.0 minute after sample injection because the front part of the sample band was a fused silica capillary instead of the column. This is because the flow rate necessary for discharging the rear portion of the sample band from the discharge port is added to the flow rate required for elution from the tube. In addition, the vent valve ahead of the discharge port connected to the cloth shown in FIG. 7B was kept closed.
図26(C)は、移動相(アセトニトリル/水=60/40)を第1送液ポートから0.003mL/minで送液し、従来の試料注入法にて試料ナフタレンを0.01μL注入してから0.1分後に第1送液ポート送液を停止、第2送液ポート送液(アセトニトリル/水=60/40、0.004mL/min)を開始して試料バンドを分割、前部分をカラムの代わりのフューズドシリカキャピラリー管へ導入して溶出し、試料注入から1.0分後、第2送液ポートからの送液を停止し、第1送液ポートからの送液(アセトニトリル/水=60/40、0.003mL/min)に戻したクロマトグラムである。 FIG. 26 (C) shows that mobile phase (acetonitrile / water = 60/40) is fed at 0.003 mL / min from the first liquid feeding port, and 0.01 μL of sample naphthalene is injected by the conventional sample injection method. 0.1 minute after the first liquid supply port liquid supply is stopped, the second liquid supply port liquid supply (acetonitrile / water = 60/40, 0.004 mL / min) is started, and the sample band is divided. Is introduced into a fused silica capillary tube instead of the column and eluted. After 1.0 minute from the sample injection, liquid feeding from the second liquid feeding port is stopped, and liquid feeding from the first liquid feeding port (acetonitrile) / Water = 60/40, 0.003 mL / min).
試料注入から0.1分後から1.0分後までの間、図7(B)に示す、クロスにつながった排出ポートの先のベントバルブを開き、内径0.03mm、長さ30cmのフューズドシリカキャピラリー管の抵抗を通じて試料バンド後部分の排出を行った。試料注入から0.1分後から1.0分後までの間、第2送液ポートからの流速を0.004mL/minとしたのは、試料バンド前部分をカラムの代わりのフューズドシリカキャピラリー管から溶出するのに必要な流速に、試料バンド後部分を排出ポートから排出するのに必要な流速を加えたためである。尚、図6に示すような、試料注入装置上流の排出ポートの先のベントバルブは、閉じたままとした。 From 0.1 minute to 1.0 minute after sample injection, the vent valve at the end of the discharge port connected to the cross shown in FIG. 7B is opened, and the fuse has an inner diameter of 0.03 mm and a length of 30 cm. The rear part of the sample band was discharged through the resistance of the dosilica capillary tube. The flow rate from the second liquid feeding port was set to 0.004 mL / min from 0.1 minute to 1.0 minute after sample injection because the front part of the sample band was a fused silica capillary instead of the column. This is because the flow rate necessary for discharging the rear portion of the sample band from the discharge port is added to the flow rate required for elution from the tube. Note that the vent valve at the end of the discharge port upstream of the sample injection apparatus as shown in FIG. 6 was kept closed.
図26(A)(比較例)において、ナフタレンのピークが大きなテーリングを示しているのに対して、図26(B)、(C)では、クロマトグラムのピーク幅が小さくなっており、図26(A)のピークからテーリング部分を削ぎ取られた形をしている。カラム入口直前での試料バンドの軸方向に交差する方向での分割、カラムの代わりのフューズドシリカキャピラリー管への導入により、試料バンドの後部分(テール部分)が除かれたことが示されている。 In FIG. 26A (comparative example), the naphthalene peak shows large tailing, whereas in FIGS. 26B and 26C, the peak width of the chromatogram is reduced. The tailing part is cut off from the peak of (A). It was shown that the rear part (tail part) of the sample band was removed by splitting the sample band in the direction crossing the axial direction just before the column inlet and introducing it into the fused silica capillary tube instead of the column. Yes.
図26(A)(比較例)では、ナフタレンのピークの分散は、モーメント法により、0.092μL2と計算された。これに対して、図26(B)、(C)のナフタレンのピークの分散はそれぞれ、0.023μL2、0.030μL2と計算された。本発明の、試料を軸方向に交差する方向での分割と、カラム(ここではフューズドシリカキャピラリーチューブ)への試料導入方法により、0.06−0.07μL2も(約60−70%も)分散が小さくなった。図26(B)、(C)にて、図25(B)、(C)と、カラムと流速以外は同じ条件下でこれらの結果が得られたことから、図25(B)、(C)のクロマトグラムにおいて、内径0.1mm、長さ15cmのカラムで、従来の試料注入法で得られたクロマトグラム(図25(A))よりも高い理論段数が得られた要因は、カラム入口付近で試料バンドの分散を減少させた効果である。尚、モーメント法にてピークの分散を計算する際は、各ピークに付された半値幅を用いていない。 In FIG. 26A (comparative example), the dispersion of the naphthalene peak was calculated to be 0.092 μL 2 by the moment method. In contrast, FIG. 26 (B), the variance of the peak of naphthalene (C), respectively, 0.023MyuL 2, was calculated to 0.030μL 2. By dividing the sample in the direction crossing the axial direction of the present invention and introducing the sample into the column (here, fused silica capillary tube), 0.06-0.07 μL 2 (about 60-70%) is obtained. ) Dispersion became smaller. In FIGS. 26 (B) and (C), these results were obtained under the same conditions as in FIGS. 25 (B) and (C) except for the column and the flow rate. ) In the column having an inner diameter of 0.1 mm and a length of 15 cm, the factor that resulted in a higher theoretical plate number than the chromatogram obtained by the conventional sample injection method (FIG. 25A) is the column inlet. This is the effect of reducing the dispersion of the sample band in the vicinity. When calculating the variance of peaks by the moment method, the half width given to each peak is not used.
従来の試料注入法と、本発明の試料導入方法における試料バンドの拡がりと形状に関し、従来の試料注入法(図27(A))(比較例)に比べ、本発明の、カラム入口での試料バンド後部分の排出による試料分割を伴う試料導入方法(図27(B))によるカラム性能の比較を行った。 Compared with the conventional sample injection method (FIG. 27A) (comparative example), the sample at the column inlet of the present invention relates to the spread and shape of the sample band in the conventional sample injection method and the sample introduction method of the present invention. The column performance was compared by the sample introduction method (FIG. 27 (B)) involving the sample division by discharging the back band part.
本発明の試料導入方法のうち、図8(C)に示す試料バンド分割部を用いた、試料バンド後部分の排出による試料分割を伴う試料導入方法によるカラム性能の向上、即ち理論段数の向上を示すクロマトグラムである(図27(B))。 Among the sample introduction methods of the present invention, the column performance improvement, that is, the number of theoretical plates is improved by the sample introduction method using the sample band dividing unit shown in FIG. This is a chromatogram shown in FIG. 27 (B).
試料注入装置としてRheodyne8125バルブ(5μLループ、内径0.20mm、長さ15.9cm)を備えたUHPLC装置LC800(ジーエルサイエンス社)を使用し、カラムInertSustain C18(充填剤径2μm、内径1.0mm、長さ5cm、ジーエルサイエンス社)を用いた。移動相(アセトニトリル/水=60/40)を0.05mL/minで送液した。温度条件は室温とした。検出には、検出セル容量6nL、検出波長254nmのUV検出器(MU701、 ジーエルサイエンス社)を使用した。検出器のレスポンスは0.05秒、データ取り込み間隔は50mSecとした。カラム出口から検出器セル入り口までの接続管は、外径0.375mm、内径0.05mm、長さ45cmのフューズドシリカキャピラリー管(容量約0.88μL)をZDU(容量0.02μL)に接続し、更に外径0.375mm、内径0.05mm、長さ12cmのフューズドシリカキャピラリー管(容量約0.24μL)を接続して使用した。試料バンド分割装置には、図8(C)に示す構造の、試料バンド分割部を使用した。
As a sample injection device, a UHPLC apparatus LC800 (GL Science Co., Ltd.) equipped with a Rheodyne 8125 valve (5 μL loop, inner diameter 0.20 mm, length 15.9 cm) was used, and a column Inert Sustain C18 (
図8(C)に示す試料バンド分割部の詳細は、T字コネクター(三方ジョイント)にU−428(内径0.5mm、IDEX社)を使用し、二重管は、試料注入バルブ〜カラム入口の接続管(第1送液ポート送液用の内管)に外径0.236mm、内径0.108mm、長さ10cmのステンレススチール管(容量約0.92μL)、及び、外管に外径1.6mm、内径0.5mm、長さ5cmのステンレススチール管で構成した。T字コネクターの枝管には、外径1.6mm、内径0.25mmのステンレススチール管を使用した。枝管の先のベントバルブには、6方切り替えバルブ(Rheodyne7000)を使用した。試料には、試料IV:(チオウレア(TU)、 アセトアニリド(AcAn)、 アセトフェノン(AcPh)、 プロピオフェノン(PrPh)、 ブチロフェノン(BuPh)、ナフタレン(N)、ヘキサノフェノン(HxPh)、 ヘプタノフェノン(HpPh)、オクタノフェノン(OcPh) 混合物のアセトニトリル/水=60/40溶液を使用した。 As for the details of the sample band dividing section shown in FIG. 8 (C), U-428 (inner diameter: 0.5 mm, IDEX) is used for the T-shaped connector (three-way joint). Stainless steel tube (capacity: about 0.92 μL) having an outer diameter of 0.236 mm, an inner diameter of 0.108 mm, and a length of 10 cm, and an outer diameter of the outer tube A stainless steel tube having a diameter of 1.6 mm, an inner diameter of 0.5 mm, and a length of 5 cm was used. A stainless steel pipe having an outer diameter of 1.6 mm and an inner diameter of 0.25 mm was used as a branch pipe of the T-shaped connector. A 6-way switching valve (Rheodyne 7000) was used as the vent valve at the end of the branch pipe. Samples include: Sample IV: (thiourea (TU), acetanilide (AcAn), acetophenone (AcPh), propiophenone (PrPh), butyrophenone (BuPh), naphthalene (N), hexanophenone (HxPh), heptanophenone A solution of (HpPh), octanophenone (OcPh) mixture in acetonitrile / water = 60/40 was used.
図27(A) は、従来の試料注入法にて試料IVを0.2μL注入して分離を行ったクロマトグラムである。移動相(アセトニトリル/水=60/40)は第1送液ポートから0.05mL/minで送液した。 FIG. 27A is a chromatogram obtained by injecting 0.2 μL of sample IV by a conventional sample injection method and performing separation. The mobile phase (acetonitrile / water = 60/40) was fed at 0.05 mL / min from the first liquid feeding port.
図27(B)は、移動相(アセトニトリル/水=60/40)を第1送液ポートから0.05mL/minで送液し、試料IVを0.2μL注入してから0.03分後〜0.04分後までベントバルブを開き、試料バンド後部分を排出した。又、試料注入から0.03分後〜0.04分後までの第1送液ポート流速は0.199mL/minとし、試料注入から0.04分後以降は0.05mL/minとした。試料注入から0.03分後から0.04分後までの間、第1送液ポートからの流速を0.199mL/minとしたのは、試料バンド前部分をカラムから溶出するのに必要な流速に、試料バンド後部分を排出ポートから排出するのに必要な流速を加えたためである。 FIG. 27 (B) shows a mobile phase (acetonitrile / water = 60/40) delivered at 0.05 mL / min from the first delivery port, and 0.03 minutes after 0.2 μL of sample IV was injected. The vent valve was opened until ˜0.04 minutes later, and the rear part of the sample band was discharged. The flow rate of the first liquid delivery port from 0.03 minutes to 0.04 minutes after the sample injection was 0.199 mL / min, and after 0.04 minutes after the sample injection, the flow rate was 0.05 mL / min. The flow rate from the first liquid feeding port was set to 0.199 mL / min from 0.03 minutes to 0.04 minutes after the sample injection, which is necessary to elute the front part of the sample band from the column. This is because a flow rate necessary for discharging the rear portion of the sample band from the discharge port is added to the flow rate.
図27(A)(比較例)では、1、5、6、9番目のピークであるTU、BuPh、N、OcPhについてそれぞれ、理論段数1090、5800、6490、6820段が得られた。これに対して、本発明の、試料を軸方向に交差する方向で分割し、カラムに導入する試料導入方法にて得られた試料バンド前部分からのクロマトグラムにおける理論段数は、図27(B)のTU、BuPh、N、OcPhについてそれぞれ、4580、8690、8780、7310段となり、1.07〜4倍のカラム性能向上を示した。これは実施例3において、同カラムを用いて、従来の試料注入法と本発明の試料導入方法を比べて得られた結果(図12(A)のNが6900段、図12(D)のNが8410段)に近い性能向上である。 In FIG. 27A (comparative example), theoretical plate numbers 1090, 5800, 6490, and 6820 were obtained for TU, BuPh, N, and OcPh, which are the first, fifth, sixth, and ninth peaks, respectively. On the other hand, the theoretical plate number in the chromatogram from the front part of the sample band obtained by the sample introduction method of dividing the sample in the direction crossing the axial direction and introducing it into the column of the present invention is shown in FIG. ), TU, BuPh, N, and OcPh were 4580, 8690, 8780, and 7310 stages, respectively, indicating a column performance improvement of 1.07 to 4 times. This is a result obtained by comparing the conventional sample injection method with the sample introduction method of the present invention using the same column in Example 3 (N in FIG. 12A is 6900 stages, FIG. N is a performance improvement close to 8410).
従来の試料注入法と、本発明の試料導入方法における試料バンドの拡がりと形状に関し、従来の試料注入法(図28(A))(比較例)に比べ、本発明の、カラム入口での試料バンドの後部分(テール部分)の排出による試料分割を伴う試料導入方法(図28(B))による試料バンド幅が減少する効果を、カラム無しで実証した。 Compared with the conventional sample injection method (FIG. 28A) (comparative example), the sample at the column inlet of the present invention relates to the spread and shape of the sample band in the conventional sample injection method and the sample introduction method of the present invention. The effect of reducing the sample band width by the sample introduction method (FIG. 28 (B)) accompanied by the sample division by discharging the rear part (tail part) of the band was demonstrated without a column.
試料注入装置としてRheodyne8125バルブ(5μLループ、内径0.20mm、長さ15.9cm)を備えたUHPLC装置LC800(ジーエルサイエンス社)を使用し、カラムに代えてゼロデッドボリュームユニオン(U−435、内径0.25mm、内部容量0.02μL、IDEX社、以下ZDUと表記)を用いた。移動相(アセトニトリル/水=60/40)を0.05mL/minで送液した。温度条件は室温とした。検出には、検出セル容量6nL、検出波長254nmのUV検出器(MU701、 ジーエルサイエンス社)を使用した。検出器のレスポンスは0.01秒、データ取り込み間隔は5mSecとした。カラム出口から検出器セル入り口までの接続管は、外径0.375mm、内径0.05mm、長さ45cmのフューズドシリカキャピラリー管(容量約0.88μL)をもう1つのZDU(容量0.02μL)に接続し、更に外径0.375mm、内径0.05mm、長さ12cmのフューズドシリカキャピラリー管(容量約0.24μL)を接続して使用した。試料バンド分割装置には、図8(C)に示す構造の、実施例18にて使用した、試料バンド分割部を使用した。試料には、試料ウラシル:ウラシル(U、0.07mg/mL)のアセトニトリル/水=60/40溶液を使用した。 A UHPLC apparatus LC800 (GL Science Co., Ltd.) equipped with a Rheodyne 8125 valve (5 μL loop, inner diameter 0.20 mm, length 15.9 cm) was used as a sample injection apparatus, and a zero dead volume union (U-435, inner diameter) was used instead of the column. 0.25 mm, internal capacity 0.02 μL, IDEX, hereinafter referred to as ZDU). A mobile phase (acetonitrile / water = 60/40) was fed at 0.05 mL / min. The temperature condition was room temperature. For detection, a UV detector (MU701, GL Sciences Inc.) having a detection cell capacity of 6 nL and a detection wavelength of 254 nm was used. The detector response was 0.01 seconds and the data capture interval was 5 mSec. The connecting tube from the column outlet to the detector cell inlet is a fused silica capillary tube (capacity: about 0.88 μL) having an outer diameter of 0.375 mm, an inner diameter of 0.05 mm, and a length of 45 cm, and another ZDU (capacity: 0.02 μL). And a fused silica capillary tube (capacity: about 0.24 μL) having an outer diameter of 0.375 mm, an inner diameter of 0.05 mm, and a length of 12 cm. As the sample band dividing device, the sample band dividing unit used in Example 18 having the structure shown in FIG. 8C was used. As a sample, a solution of sample uracil: uracil (U, 0.07 mg / mL) in acetonitrile / water = 60/40 was used.
図28(A) は、従来の試料注入法にて試料ウラシルを0.2μL注入して溶出したクロマトグラムである。移動相(アセトニトリル/水=60/40)は第1送液ポートから0.05mL/minで送液した。 FIG. 28A is a chromatogram obtained by injecting 0.2 μL of sample uracil by the conventional sample injection method and eluting it. The mobile phase (acetonitrile / water = 60/40) was fed at 0.05 mL / min from the first liquid feeding port.
図28(B)は、移動相(アセトニトリル/水=60/40)を第1送液ポートから0.05mL/minで送液し、従来の試料注入法にて試料ウラシルを0.2μL注入してから0.03分後〜0.04分後までベントバルブを開き、試料バンド後部分を排出した。又、試料注入から0.03分後〜0.04分後までの第1送液ポート流速は0.199mL/minとし、試料注入から0.04分後以降は0.05mL/minとした。試料注入から0.03分後から0.04分後までの間、第1送液ポートからの流速を0.199mL/minとしたのは、試料バンド前部分をZDUから溶出するのに必要な流速に、試料バンド後部分を排出ポートから排出するのに必要な流速を加えたためである。図28(A)と(B)は、それぞれ、図27(A)と(B)におけるカラム入り口での試料バンドの拡がりと形状を表す。 FIG. 28 (B) shows a mobile phase (acetonitrile / water = 60/40) fed from the first feed port at 0.05 mL / min, and 0.2 μL of sample uracil was injected by the conventional sample injection method. The vent valve was opened from 0.03 minutes to 0.04 minutes later, and the rear part of the sample band was discharged. The flow rate of the first liquid delivery port from 0.03 minutes to 0.04 minutes after the sample injection was 0.199 mL / min, and after 0.04 minutes after the sample injection, the flow rate was 0.05 mL / min. The flow rate from the first liquid feeding port was set to 0.199 mL / min from 0.03 minutes to 0.04 minutes after the sample injection, which is necessary to elute the front part of the sample band from the ZDU. This is because a flow rate necessary for discharging the rear portion of the sample band from the discharge port is added to the flow rate. 28A and 28B show the spread and shape of the sample band at the column entrance in FIGS. 27A and 27B, respectively.
図28(A)(比較例)において、ウラシルのバンドが大きなテーリングを示しているのに対して、図28(B)に示すように、第1送液ポートからの送液容量1.5μL(流速0.05mL/min×0.03min)の時点での試料の軸方向に交差する方向での分割により、注入した試料バンドの約71%がZDUに導入されたウラシルのバンドは大きなテーリングを示していない。図28(A)においてはモーメント法で計算した試料バンドの分散が0.95μL2であったのに対して、図28(B)においては0.22μL2となり、試料バンドの分散を70%以上減少させることが出来た。図28(B)にて、図27(B)とカラム以外は同じ条件下でこの結果が得られたということは、図27(B)のクロマトグラムにおいて、内径1.0mm、長さ5cmのカラムで、従来の試料注入法で得られたクロマトグラム(図27(A))よりも高い理論段数が得られた要因が、カラム入口付近で試料バンドの分散を減少させた効果である。尚、モーメント法にてピークの分散を計算する際は、各ピークに付された半値幅を用いていない。 In FIG. 28 (A) (comparative example), the uracil band shows a large tailing, whereas as shown in FIG. 28 (B), the liquid supply capacity from the first liquid supply port is 1.5 μL ( The uracil band in which about 71% of the injected sample band was introduced into ZDU due to the division in the direction crossing the axial direction of the sample at a flow rate of 0.05 mL / min × 0.03 min) shows a large tailing. Not. In FIG. 28A, the dispersion of the sample band calculated by the moment method was 0.95 μL 2 , whereas in FIG. 28B, it was 0.22 μL 2 , and the dispersion of the sample band was 70% or more. I was able to decrease. In FIG. 28 (B), this result was obtained under the same conditions as in FIG. 27 (B) except that the column had an inner diameter of 1.0 mm and a length of 5 cm in the chromatogram of FIG. The factor that resulted in a higher theoretical plate number in the column than in the chromatogram obtained by the conventional sample injection method (FIG. 27A) is the effect of reducing the dispersion of the sample band near the column inlet. When calculating the variance of peaks by the moment method, the half width given to each peak is not used.
実施例1、3、5、6、7、9、10、13、16(図10、12、14、15、16、18、19、22、25)において検討した条件下で、従来の試料注入方法に比べて、本発明の試料導入方法によるカラム理論段数の増加倍率とカラムサイズ、検出器セル容量との関係は、表7の通りである。 Conventional sample injection under the conditions discussed in Examples 1, 3, 5, 6, 7, 9, 10, 13, 16 (FIGS. 10, 12, 14, 15, 16, 18, 19, 22, 25) Table 7 shows the relationship between the increase in the number of theoretical column columns, the column size, and the detector cell capacity according to the sample introduction method of the present invention compared to the method.
カラムサイズが大きくなるにしたがって、試料バンドの分割、導入による理論段数増大の効果は小さくなっているが、小さなカラムを用いた場合、特にクロマトグラム初期のピークについて、カラムが潜在的にもっている高い性能(大きな理論段数)の発現を可能とするためには、カラム入り口で試料バンドを軸方向に交差する方向で切断し分割し、試料バンドの前部分のみをカラムに導入することが有効であり、本発明記載の試料バンド分割装置の構造とその操作が、カラムの理論段数の増大を可能とすることが示された。 As the column size increases, the effect of increasing the number of theoretical plates by dividing and introducing the sample band decreases, but when using a small column, the column has a high potential, especially for the peak at the beginning of the chromatogram. In order to achieve performance (large number of theoretical plates), it is effective to cut and divide the sample band in the direction intersecting the axial direction at the column entrance and introduce only the front part of the sample band into the column. It has been shown that the structure and operation of the sample band splitting device according to the present invention enables an increase in the number of theoretical columns of the column.
表8は、カラムの代わりにZDUやフューズドシリカキャピラリー配管を接続して測定した実施例から、カラム外での溶質バンドの分散σextra 2を計算した結果である。対称性の良いピークは半値幅から、対称性の悪いピークはモーメント法により算出した。本発明の試料導入方法により、従来の試料注入法に比べて、σextra 2を30〜80%減らせることが示されている。σextra 2は、注入された試料容量の増加にともなって増大するが、本発明の方法により、非常に狭いバンドとして、カラムに試料を導入することが可能となった。 Table 8 shows the result of calculating the dispersion σ extra 2 of the solute band outside the column from an example measured by connecting ZDU or fused silica capillary piping instead of the column. Peaks with good symmetry were calculated from the half-width, and peaks with poor symmetry were calculated by the moment method. It has been shown that the sample introduction method of the present invention can reduce σ extra 2 by 30 to 80% compared to the conventional sample injection method. σ extra 2 increases as the injected sample volume increases, but the method of the present invention makes it possible to introduce the sample into the column as a very narrow band.
試料バンドの分散は、低い流速で、試料分割までの時間を短くしたとき(低い試料導入率において)、最も小さくなる。このことから、カラム本来の溶質バンドの分散(σcol 2、式1)が小さな、クロマトグラム初期に現れるピークについても、σextra 2を減少させることにより、従来の試料注入法と比べて1.1〜5倍の理論段数を得ることが可能となった(表8)。 Sample band dispersion is smallest when the time to sample split is reduced (at low sample introduction rates) at low flow rates. From this, the peak appearing at the beginning of the chromatogram with a small dispersion (σ col 2 , Formula 1) of the original solute band of the column is reduced by 1 as compared with the conventional sample injection method by reducing σ extra 2 . It became possible to obtain 1 to 5 times the number of theoretical plates (Table 8).
又、本発明の試料導入方法の効果を最も有効に利用するためには、カラム出口から検出器に至る配管(tube2)と検出器セル(det)における溶質バンドの分散(σtube 2 + σdet 2)を低く保つことが出来る、内径が小さく容量の小さな配管や検出器セルを用いることが適切である。 In order to make the most effective use of the effects of the sample introduction method of the present invention, the dispersion of solute bands (σ tube 2 + σ det ) in the pipe ( tube 2 ) from the column outlet to the detector and the detector cell (det). 2 ) It is appropriate to use pipes and detector cells with small inner diameters and small capacities that can keep low.
実施例1、3、5、6、7、9、10、13、14(図10、12、14、15、16、18、19、22、23)の結果は、試料注入時から試料バンド分割までの(第1送液ポート流速/第2送液ポート流速)の比は、100/0だけではなく、90/10、199/1、1/2、1/5、3/7という様々な値であっても、本発明の試料導入方法により、従来の試料注入方法に比べてカラム性能が向上することを示している。 The results of Examples 1, 3, 5, 6, 7, 9, 10, 13, and 14 (FIGS. 10, 12, 14, 15, 16, 18, 19, 22, and 23) are obtained by dividing the sample band from the time of sample injection. The ratio of (first liquid feeding port flow velocity / second liquid feeding port flow velocity) is not only 100/0, but also various ratios of 90/10, 199/1, 1/2, 1/5, 3/7 Even the values indicate that column performance is improved by the sample introduction method of the present invention as compared to the conventional sample injection method.
又、実施例5(図14)と実施例9(図18)の結果は、試料バンド分割時にベントバルブを開いて第2送液ポート流速を増加させることにより、試料バンド後部分の流路からの排出と、試料バンド前部分のカラムでの分離溶出を同時に行えることを示している。又、試料バンド後部分を流路から排出した後に、ベントバルブを閉じて試料バンド前部分のカラムでの分離溶出を様々な(第1送液ポート流速/第2送液ポート流速)の比で継続出来ることを示している。 Further, the results of Example 5 (FIG. 14) and Example 9 (FIG. 18) show that the flow rate at the rear part of the sample band is increased by opening the vent valve at the time of dividing the sample band and increasing the second liquid feeding port flow velocity. It is shown that the discharge and separation elution on the column in front of the sample band can be performed simultaneously. In addition, after discharging the rear part of the sample band from the flow path, the vent valve is closed to separate and elute the column in the front part of the sample band at various ratios (first liquid feeding port flow rate / second liquid feeding port flow rate). Indicates that you can continue.
又、実施例9(図18)の結果は、試料注入時から試料バンド分割までの、(第1送液ポート流速/第2送液ポート流速)の比には、カラムの高い性能を発揮する比が存在することを示している。 The result of Example 9 (FIG. 18) shows that the column exhibits high performance in the ratio of (first liquid feeding port flow rate / second liquid feeding port flow rate) from the time of sample injection to the sample band splitting. A ratio is present.
又、本発明の試料導入方法は、カラムに代えてZDUを用いて行った実施例2、4、8、11、12(図11、13、17、20、21)が示すように、試料注入装置から注入された試料バンドを明確に試料バンドの軸方向(進行方向)に交差する方向で分割し、試料バンドの前部分のみをカラムに導入し、カラムの高い性能を発揮することが出来る。又、試料注入装置とカラムの間にベントポートを備えた試料バンド分割装置を用いれば、試料バンド前部分を流路から排出し、試料バンド後部分のみをカラムに導入出来ること、或いは、実施例5、14、15(図14、23、24)が示唆するように、試料バンド前部分及び後部分を流路から排出し、中間部分だけをカラムに導入出来ることが明らかである。 In addition, the sample introduction method of the present invention, as shown in Examples 2, 4, 8, 11, and 12 (FIGS. 11, 13, 17, 20, and 21) performed using ZDU instead of the column, sample injection The sample band injected from the apparatus is clearly divided in the direction intersecting the axial direction (traveling direction) of the sample band, and only the front part of the sample band is introduced into the column, so that the high performance of the column can be exhibited. Also, if a sample band splitting device having a vent port between the sample injection device and the column is used, the front part of the sample band can be discharged from the flow path and only the rear part of the sample band can be introduced into the column. As suggested by 5, 14, 15 (FIGS. 14, 23, 24), it is clear that the front and rear portions of the sample band can be discharged from the flow path and only the middle portion can be introduced into the column.
以上の実施例から、本発明は、試料注入装置(インジェクター等)から注入された試料バンドが、接続管を通じて第1送液ポートからカラムに入りつつあるとき、即ち、カラム入口或いは流路切替点を試料バンドがまたいでいるときに、カラム入口に接続した第2送液ポートからの送液によりカラムに入った試料バンドを分割し、試料バンド前部分の分離溶出を行うと同時に、分割された残りの試料バンドの後部分(テール部分)を第1送液ポート管内に留める、又は押し戻して流路から排出する、又は流路から排出することにより、カラムに導入される試料バンドの拡がりを減じて、カラム性能の向上を可能とすることが明らかである。 From the embodiments described above, the present invention can be used when the sample band injected from the sample injection device (injector or the like) is entering the column from the first liquid feeding port through the connecting pipe, that is, the column inlet or the flow path switching point. When the sample band is straddling, the sample band that has entered the column is divided by feeding from the second liquid feeding port connected to the column inlet, and the sample band is separated and eluted at the same time. The rear part (tail part) of the remaining sample band is retained in the first liquid feeding port tube, or pushed back to be discharged from the flow path, or discharged from the flow path, thereby reducing the spread of the sample band introduced into the column. It is clear that the column performance can be improved.
特に、通常液体クロマトグラフィーにおいて好適とされる0.01〜5μLの試料注入容量が与える試料バンドについて、カラム性能を向上させる方法として、開示された試料バンド分割装置の構造と送液流路の操作方法が有用であることが明らかである。そして、試料バンドの分割とカラムへの導入によるカラム性能の向上(理論段数の増加)が、試料導入率93〜29%の範囲にわたり達成されていることが明らかである。 In particular, as a method for improving the column performance of a sample band provided by a sample injection volume of 0.01 to 5 μL, which is usually suitable for liquid chromatography, the structure of the disclosed sample band dividing device and the operation of the liquid feeding flow path It is clear that the method is useful. It is clear that the column performance improvement (increase in the number of theoretical plates) by dividing the sample band and introducing it into the column has been achieved over a sample introduction rate of 93 to 29%.
実施例1、2、3、4、5、6、7、8、9、12、13、18、19(図10〜18、21、22、27、28)の結果から、試料注入装置からカラム入口までの容量が1.274μLの場合(実施例4、図13(B)にて流速0.05mL/min、試料容量0.2μLで測定された)では、試料注入容量が0.01〜5μLの時、試料バンドの分割までの第1送液ポート送液容量は、1.5〜6μLが適切であることが明らかである。又、表8に示すように、カラムの代わりにZDUやフューズドシリカキャピラリー配管を用いた実施例においては、試料導入率29〜93%において、ZDU等に導入された試料バンドの分散(カラム外での溶質バンドの分散とみなせる)を従来の試料注入方法に比べて30〜80%減らすことが出来、このことから、本発明の試料導入方法により、実施例1、3、7、10、13、14、16、18(図10、12、16、19、22、23、25、27)にて、カラムの理論段数を1.1〜5倍まで向上させることが出来た。 From the results of Examples 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 12, 13, 18, and 19 (FIGS. 10 to 18, 21, 22, 27, and 28), the sample injection device to the column When the volume to the inlet is 1.274 μL (measured at a flow rate of 0.05 mL / min and a sample volume of 0.2 μL in Example 4, FIG. 13B), the sample injection volume is 0.01 to 5 μL. In this case, it is apparent that 1.5 to 6 μL is appropriate as the first liquid supply port liquid supply volume until the sample band is divided. Further, as shown in Table 8, in the example using ZDU or fused silica capillary piping instead of the column, the dispersion of the sample band introduced into the ZDU or the like (outside the column) at a sample introduction rate of 29 to 93%. In this case, the sample introduction method of the present invention can be reduced by 30 to 80% compared to the conventional sample injection method. 14, 16, 18 (FIGS. 10, 12, 16, 19, 22, 23, 25, 27), the number of theoretical plates of the column can be improved by 1.1 to 5 times.
又、本発明は注入された試料容量を非常に小さくしてカラムに導入することで、カラム性能(理論段数)の向上を達成出来ることが明らかである。そして、本発明では、現在の技術水準で十分に小さいと考えられている容量0.01〜0.1μL(10〜100nL)の試料を、更にカラム入口で分割してカラムに導入出来ることが明らかである。 In addition, it is apparent that the present invention can achieve improved column performance (theoretical plate number) by introducing a very small injected sample volume into the column. In the present invention, it is clear that a sample having a volume of 0.01 to 0.1 μL (10 to 100 nL), which is considered to be sufficiently small in the current technical level, can be further divided and introduced into the column at the column inlet. It is.
図29は、インジェクターで注入された試料の容量が1μLのとき(実施例5、6、7、8、12、13(図14、15、16、17、21、22)、試料の分割を行うまでに第1送液ポートから送液された移動相の容量と、試料バンド前部分のカラムもしくはZDUへの導入率との関係を示している。横軸が「試料バンド分割を行うまでの第1送液ポートからの送液容量(μL)」、縦軸が「カラムへの試料導入率」である。但し、試料バンドの分割までの送液容量が6μLの場合、注入された試料の容量が2μL(実施例9、図18)、試料バンドの分割までの送液容量が1.5μLの場合、注入された試料の容量が0.4μL(実施例1、2、3、4(図10、11、12、13))のデータをプロットしている。 29, when the volume of the sample injected by the injector is 1 μL (Examples 5, 6, 7, 8, 12, 13 (FIGS. 14, 15, 16, 17, 21, 22)), the sample is divided. The relationship between the volume of the mobile phase fed from the first liquid feed port and the introduction rate into the column or ZDU in the front part of the sample band is shown on the horizontal axis. “Liquid feeding volume from one liquid feeding port (μL)”, and the vertical axis is “Sample introduction rate to the column.” However, when the liquid feeding volume until the division of the sample band is 6 μL, the volume of the injected sample Is 2 μL (Example 9, FIG. 18), and the liquid feeding volume until the sample band is divided is 1.5 μL, the injected sample volume is 0.4 μL (Examples 1, 2, 3, 4 (FIG. 10). , 11, 12, 13)) are plotted.
一定の構成の試料バンド分割装置について図29に例示する校正曲線を作成することにより、試料注入から試料バンドの分割までの第1送液ポートからの送液容量の選択と、その設定における試料バンドのカラムへの導入率を予測することが出来る。 By creating a calibration curve illustrated in FIG. 29 for a sample band dividing device having a fixed configuration, the selection of the liquid supply capacity from the first liquid supply port from the sample injection to the division of the sample band, and the sample band in that setting The rate of introduction into the column can be predicted.
表9は、長さ5cm、空隙率50%のカラムで、理論段数10000段を得られる溶質バンドの分散(σcol 2、式5)を、k=0〜10の間のいくつかの保持係数(k値)のピークについてシミュレーションした値を示している。比較するカラムサイズとカラム空隙容量が同じであれば、様々な流速で採取されたクロマトグラムのピークが、理論段数10000段に近づいたかどうかを表9と比較することで判断出来る。長さ5cmのカラムで理論段数10000段を得るには、一般的に2μm以下の充填剤を詰める必要があるが、特にInertSustain C18(充填剤径2μm、内径1.0mm、長さ5cm、ジーエルサイエンス社)を従来の液体クロマトグラフィー装置で使用した場合には、オートサンプラーのサンプルループ容量が0.2μL、オートサンプラーの試料注入バルブからカラム入口まで接続管は内径0.025mm、長さ10cm(容量約0.049μL)、カラム出口から検出器セル入り口まで接続管は内径0.025mm、長さ10cm(容量約0.049μL)、検出器セルは内径約0.15mm、長さ5cm(容量約0.09μL)という、非常に試料が通る流路の容量が小さいミクロキャピラリーHPLC装置(Eksigent ExpressLC−Ultra、AB SCIEX社)で流速0.05mL/minで使用しても、保持係数k=0では理論段数1790、k=2.2では7130、k=4.0では8550、k=9.0では8720を得るのが限界であった(非特許文献8)。カラムの空隙率は充填剤種や充填の仕方、カラム内の単体の種類等によって異なるが、表9では一般的な空隙率の値を記載している。
Table 9 shows the dispersion of the solute band (σ col 2 , equation 5) that gives a theoretical plate number of 10,000 on a column with a length of 5 cm and a porosity of 50%, and several retention factors between k = 0-10. The simulated value for the peak of (k value) is shown. If the column size to be compared and the column void volume are the same, it can be determined by comparing with Table 9 whether or not the peaks of the chromatograms collected at various flow rates have approached 10,000 theoretical plates. In order to obtain a theoretical plate number of 10,000 with a column having a length of 5 cm, it is generally necessary to pack a packing material of 2 μm or less. In particular, Inert Sustain C18 (
又、表8にて示した、従来の注入法に比べ、本発明の試料導入方法により溶質の分散が減少した値を、表9で示した分散の値と比べると、本発明の試料導入方法により高い効果を得られるカラムサイズ及びピークの保持係数が確認出来る。例えば、表8の実施例4、図13(D)では、分散が0.3μL2減少している。表9の内径1.0mm、長さ5cmのカラムで保持係数kが8であっても分散が3.11μL2なので、約10%も分散が減れば、カラム性能へ大きな影響を与える。又、内径2.1mm、長さ5cmのカラムでは保持係数kが1では2.99μL2なので、0.3μL2減少したらカラム性能への影響は大きいが、kが2では6.73μL2と大きいため、0.3μL2減少してもカラム性能への影響はあまり大きくないと予想される。
Further, when the value of the solute dispersion decreased by the sample introduction method of the present invention as compared with the conventional injection method shown in Table 8 is compared with the dispersion value shown in Table 9, the sample introduction method of the present invention. Thus, the column size and peak retention coefficient that can obtain a higher effect can be confirmed. For example, in Example 4 of Table 8 and FIG. 13D, the dispersion is reduced by 0.3 μL 2 . Even if the retention coefficient k is 8 in a column having an inner diameter of 1.0 mm and a length of 5 cm in Table 9, the dispersion is 3.11 μL 2, so if the dispersion is reduced by about 10%, the column performance is greatly affected. Further, an inner diameter of 2.1 mm, so 2.99MyuL 2 in retention factor k is 1, a column of
例えば、実施例3、図12(A)の、内径1.0mm、長さ5cmのカラムの場合、溶質U、MB、T及びNについて、半値幅から計算されるピーク分散は0.31μL2、0.93μL2、2.04μL2及び2.96μL2であった。同一の試料注入容量0.2μLから、試料バンドの分割、カラムへの導入を行って得られた図12(D)において、溶質U、MB、T及びNについてのピーク分散は0.11μL2、0.55μL2、1.66μL2及び2.53μL2であった。これらのピークの分散の減少は、実施例4、図13(B)と(E)に示されるように、試料バンドの分割、ZDUへの導入によりピーク分散が0.3〜0.4μL2減少したことに基づくものであり、図12(D)の各ピークの理論段数(k(U)=0で3530、k(MB)=2.5で8560、k(T)=4.9で8140、k(N)=6.4で8410)が図12(A)の各ピークの理論段数(k(U)=0で1240、k(MB)=2.5で4870、k(T)=4.9で6370、k(N)=6.4で6900)に比べて1.2〜2.8倍に増加する結果となった(表2)。表9に示すカラム(N=10000)によるピーク分散(σcol 2)では、例えば内径1.0mm、長さ5cmのカラムでk=6のピークの分散は1.88μL2であるから、図12(D)のN(k=6.4でピーク分散2.53μL2)については、本発明の試料導入方法により、試料が通る流路の容量がミクロキャピラリーHPLC装置よりも大きいHPLC装置を使用しても、理論段数を6900から8410に上げることが出来、ミクロキャピラリーHPLC装置で得られたカラム性能(k=4.0で理論段数8550、k=9.0で8720)に近いカラム性能が発揮されたことが示された。又、図12(D)のU(k=0でピーク分散0.11μL2)、MB(k=2.5でピーク分散0.55μL2)については、本発明の試料導入方法により、UHPLC装置を使用しても、理論段数をそれぞれ1240から3530に、4870から8560に上げることが出来、ミクロキャピラリーHPLC装置で得られたカラム性能(k=0で理論段数1790、k=2.2で7130)を超えるカラム性能が発揮されたことが示された。 For example, in the case of the column of Example 3, FIG. 12 (A) having an inner diameter of 1.0 mm and a length of 5 cm, the peak dispersion calculated from the half width for the solutes U, MB, T and N is 0.31 μL 2 , 0.93 μL 2 , 2.04 μL 2 and 2.96 μL 2 . In FIG. 12D obtained by dividing the sample band and introducing it into the column from the same sample injection volume of 0.2 μL, the peak dispersion for the solutes U, MB, T, and N is 0.11 μL 2 , They were 0.55 μL 2 , 1.66 μL 2 and 2.53 μL 2 . As shown in Example 4 and FIGS. 13B and 13E, the decrease in dispersion of these peaks is reduced by 0.3 to 0.4 μL 2 by dividing the sample band and introducing it into ZDU. The theoretical plate number of each peak in FIG. 12D (3530 when k (U) = 0, 8560 when k (MB) = 2.5, 8140 when k (T) = 4.9. , K (N) = 6.4 and 8410) is the number of theoretical plates of each peak in FIG. 12A (1240 when k (U) = 0, 4870 when k (MB) = 2.5, k (T) = The result increased 1.2 to 2.8 times compared to 6370 at 4.9 and 6900 at k (N) = 6.4 (Table 2). In the peak dispersion (σ col 2 ) by the column (N = 10000) shown in Table 9, for example, the dispersion of the peak of k = 6 in a column having an inner diameter of 1.0 mm and a length of 5 cm is 1.88 μL 2 . For N in (D) (k = 6.4 and peak dispersion 2.53 μL 2 ), an HPLC apparatus having a larger flow path capacity than the microcapillary HPLC apparatus is used according to the sample introduction method of the present invention. However, the number of theoretical plates can be increased from 6900 to 8410, and the column performance close to the column performance obtained with the microcapillary HPLC apparatus (k = 4.0, theoretical plate number 8550, k = 9.0, 8720) is exhibited. It was shown that 12 (D), U (k = 0, peak dispersion 0.11 μL 2 ) and MB (k = 2.5, peak dispersion 0.55 μL 2 ) are analyzed by the UHPLC apparatus according to the sample introduction method of the present invention. Can be used to increase the number of theoretical plates from 1240 to 3530 and from 4870 to 8560, respectively, and the column performance obtained with the microcapillary HPLC apparatus (k = 0, theoretical plate number 1790, k = 2.2, 7130) It was shown that column performance exceeding) was demonstrated.
つまり、本発明の試料導入方法により、内径1.0mm、長さ5cmのカラムについては、保持係数kの広い範囲で理論段数の増加が見込まれる。内径2.1mm、長さ5cmのカラム、或いは内径3.0mm、長さ5cmのカラムにおいても、特にクロマトグラム初期に現れるピークについては、カラム性能の向上が期待される。 That is, with the sample introduction method of the present invention, an increase in the number of theoretical plates is expected for a column having an inner diameter of 1.0 mm and a length of 5 cm in a wide range of the retention coefficient k. Even in a column having an inner diameter of 2.1 mm and a length of 5 cm, or a column having an inner diameter of 3.0 mm and a length of 5 cm, an improvement in column performance is expected particularly with respect to a peak appearing in the initial chromatogram.
表10は、空隙率46%の内径1.0mm、長さ5cmのカラム、空隙率50%の内径2.1mm、長さ5cmのカラム、及び、空隙率50%の内径3.0mm、長さ5cmのカラムで、理論段数10000段を得られる溶質バンドの半値幅(単位:min)を、k=0〜10の間のいくつかの保持係数(k値)についてシミュレーションした値を示している。半値幅は流速の影響を受けるが、比較するカラムサイズとカラム空隙容量と流速が同じであれば、採取されたクロマトグラムのピークが、理論段数10000段に近づいたかどうか(或いは高性能となったかどうか)を表10と比較することで判断出来る。実施例の各ピークには、半値幅(単位:min)をそれぞれ付与している。又、半値幅を付与していないピークについても、表11〜13に半値幅を記載している。 Table 10 shows an inner diameter of 1.0 mm with a porosity of 46%, a column with a length of 5 cm, an inner diameter of 2.1 mm with a porosity of 50%, a column with a length of 5 cm, and an inner diameter of 3.0 mm with a porosity of 50% and a length. The half-value width (unit: min) of a solute band that can obtain a theoretical plate number of 10,000 with a 5 cm column is a value obtained by simulating several retention coefficients (k values) between k = 0 and 10. The full width at half maximum is affected by the flow rate, but if the column size to be compared, the column void volume, and the flow rate are the same, whether the peak of the collected chromatogram has approached the theoretical plate number of 10,000 plates (or has high performance been achieved)? Whether or not) can be determined by comparing with Table 10. A full width at half maximum (unit: min) is assigned to each peak in the example. Moreover, the half value width is described in Tables 11-13 also about the peak which has not provided the half value width.
表11〜13では、各実施例について、各ピークの半値幅を示している。
本発明の試料導入方法により、様々な内径の液体クロマトグラフィー用カラムにおいて、カラム外での溶質の分散を減ずることが出来、内径0.1mm、1.0mm、2.1mm、4.6mmのカラムにおいて、カラム理論段数を増大させる効果が認められた。本発明により、UHPLCで必要とされる、細く短い、小さなカラムについて、とくにクロマトグラム初期に溶出するピークについて、カラム性能を向上させることが可能となった。実施例で用いたポンプや流路切り替えバルブ等の動作は、1/100分単位で制御されているが、制御可能な時間間隔を例えば1/1000分〜1/10000分単位に短く出来れば、カラム性能を向上させるためにより好適な制御が出来ることは自明である。 According to the sample introduction method of the present invention, in the column for liquid chromatography having various inner diameters, dispersion of solutes outside the column can be reduced, and columns having inner diameters of 0.1 mm, 1.0 mm, 2.1 mm, and 4.6 mm can be reduced. , The effect of increasing the number of theoretical plate columns was observed. The present invention has made it possible to improve column performance for thin, short, and small columns required by UHPLC, particularly for peaks that elute early in the chromatogram. The operations of the pumps and flow path switching valves used in the examples are controlled in units of 1/100 minutes, but if the controllable time interval can be shortened to units of 1/1000 minutes to 1/10000 minutes, for example, Obviously, better control can be achieved to improve column performance.
本発明によれば、液体クロマトグラフィーにおいて、カラムの分離性能、即ち理論段数を向上させることが可能となったので、物質の分析、分取効率が向上し、様々な分野の研究並びに応用において利用が可能である。 According to the present invention, the separation performance of a column, that is, the number of theoretical plates can be improved in liquid chromatography, so that the analysis and fractionation efficiency of substances are improved and used in research and applications in various fields. Is possible.
1 カラム
10 試料バンド分割装置
11 試料バンド分割部
12 流路切替点
20 第1送液ポート
21 送液ポンプ
22 試料注入装置
29 第2送液ポート
3 試料バンド
31 試料バンドの前部分
32 試料バンドの後部分
5 6方バルブ
50 流路切替点
51 第1送液ポート
52 第2送液ポート
60 第1排出ポート
7 4方ジョイント
91 試料導入装置
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