JP6989622B2 - 複数のクロマトグラフを有する分析装置 - Google Patents

Description

本発明は、複数のクロマトグラフと検出器を組み合わせたクロマトグラフを有する分析装置に関する。

クロマトグラフは、試料を分離するカラムに送られる移動相に、測定対象となる成分を含む試料を加え、固定相で試料の成分分離を行い、異なる時間成分に分離された各成分を検出器にて検出し、試料の成分を特定する分析装置である。

例えば、移動相に溶媒を用いた高性能液体クロマトグラフ（ＨＰＬＣ）では、送液装置が溶媒を高圧送液し、送液装置の下流に設置された試料注入部から分析流路に注入された試料が固定相を充填した分離カラムにて各成分に分離される。そして、紫外・可視吸光光度計、蛍光光度計、質量分析計などの検出器を用いて検出し、成分が特定される。

この場合、検出器は分析目的や試料に応じて適宜選択される。

測定対象の質量情報を取得する質量分析計とクロマトグラフを組み合わせたクロマトグラフ質量分析装置は、クロマトグラフで測定試料から時間成分に分離された各成分を質量分析計に導入し質量情報を取得する分析装置である。このクロマトグラフ質量分析装置は、定性分析や定量分析を行うために広く用いられている。

近年では、生体試料中の薬剤成分や代謝物、環境試料中の残留物を定量測定するためにクロマトグラフ質量分析装置を使用する機会が増えている。

このようなクロマトグラフ質量分析装置は特定の分析条件を用いた連続分析用として使用されることが多く、分析装置として高い処理能力（スループット性能）が望まれる。

しかしながら、従来のクロマトグラフ質量分析装置では、質量分析計のデータ収集時間に対しクロマトグラフにおける測定対象を分離する時間の方が長いため、質量分析計がデータを取得していない非稼動状態が多くスループット性能が低いという課題があった。

そこで、特許文献１では、上記課題に対し、複数のクロマトグラフを１台の質量分析計に接続させ、各クロマトグラフで分離された測定対象試料を連続して質量分析計に導入することで質量分析計の稼働率を改善し、スループット性能を向上させたシステムが提案されている。

このような複数のクロマトグラフを１台の質量分析計に接続したマルチクロマトグラム質量分析装置では、クロマトグラムで分離した試料の各成分を効率的に質量分析計へ導入することが重要になる。

特許第４３７２４１９号公報

クロマトグラフ、例えばＨＰＬＣにおいて、その分析工程は、カラムの平衡化、試料注入、試料の成分溶出、カラム洗浄で構成されるが、質量分析計のデータ収集工程は、試料の成分溶出工程の一定区間のみで実施される。

そのため、複数のＨＰＬＣを並列に接続したマルチＨＰＬＣ質量分析装置では、質量分析計における分離された試料のデータ収集工程が重ならないように各ＨＰＬＣの分析開始タイミングをスケジューリングすることが重要になる。

しかしながら、ＨＰＬＣを用いた分析法では、測定対象物質の優れた分離性能を得るために、カラムの種類や分析流量、移動相組成比の変化量（グラジエント変化量）、カラムの平衡化時間等の分析条件を分析種毎に最適化することが一般的である。このため、同一試料の分析では同じ分析条件で分析することが可能だが、測定対象が異なる場合では、分析条件だけではなく試料分離時間や全体の分析時間についても一様になることはない。

よって、異なる分析時間または試料分離時間をもつ分析項目を複数サイクル繰り返すような分析を行う場合、単に、試料の質量分析計への導入タイミングが重ならないようにスケジューリングしただけでは、質量分析計の稼働率改善は期待できても分析装置の全稼働時間が長くなり、分析項目ごとのスループットが悪化するという問題が発生する場合がある。

また、前述のＨＰＬＣを用いた分析法の特徴から、分離成分の溶出タイミングを調整するために、流量やグラジエント変化量などの分析条件を変更することは、分離性能が悪化する原因となる可能性があるため困難である。

本発明の目的は、異なる分析時間または試料分離時間をもつ分析項目を複数サイクル繰り返すような分析を行う場合であっても、全体の稼働効率を向上可能な複数のクロマトグラフを有する分析装置を実現することである。

上記目的を達成するため、本発明は次のように構成される。

複数のクロマトグラフを有する分析装置において、移動相を分析流路に送出する送出装置と、この送出装置に接続され、試料を分析流路に導入する注入バルブと、この注入バルブの下流に接続され、上記試料を各成分に分離する分離カラムとを有するクロマトグラフを複数備えるマルチクロマトグラフ装置と、上記マルチクロマトグラフの上記注入バルブに試料を分注する少なくとも一つの試料分注機構と、試料を分析する検出器と、上記マルチクロマトグラフの上記分離カラムに接続され、上記複数のクロマトグラフ装置のいずれかの上記分離カラムにより分離された試料を、上記分析流路を介して上記検出器に導入する流路切換バルブと、上記マルチクロマトグラフ、上記試料分注機構、上記流路切換バルブ及び上記検出器の動作を制御する制御部と、を備え、上記制御部は、上記複数のクロマトグラフのそれぞれの試料分析項目における上記検出器のデータ収集区間が、互いに重複せず、かつ、上記データ収集区間が互いに接近するように、上記試料の上記分析流路への導入動作を制御する。

また、本発明は次のように構成される。

複数のクロマトグラフを有する分析装置において、移動相を分析流路に送出する送液装置と、この送出装置に接続され、液体試料を分析流路に導入する注入バルブと、この注入バルブの下流に接続され、上記試料を各成分に分離する分離カラムとを有する液体クロマトグラフを複数備えるマルチクロマトグラフ装置と、上記マルチクロマトグラフの上記注入バルブに試料を分注する少なくとも一つの試料分注機構と、液体試料を分析する検出器と、上記マルチクロマトグラフの上記分離カラムに接続され、上記複数のクロマトグラフ装置のいずれかの上記分離カラムにより分離された試料を上記検出器に導入する流路切換バルブと、上記マルチクロマトグラフ、上記試料分注機構、上記流路切換バルブ及び上記検出器の動作を制御する制御部と、を備え、上記試料の分析を行う分析区間は、基準時間の整数倍で分割され規格化されている。

本発明によれば、異なる分析時間または試料分離時間をもつ分析項目を複数サイクル繰り返すような分析を行う場合であっても、全体の稼働効率を向上可能な複数のクロマトグラフを有する分析装置を実現することができる。

本発明１が適用されるマルチＨＰＬＣ質量分析装置の概念を示す図である。 液体クロマトグラムの測定データの概念図である。 実施例１におけるマルチＨＰＬＣ質量分析装置で分析される項目のスケジューリングプロセス例を示す動作フローチャートである。 実施例１における各分析項目の連続分析のタイムチャート及び実施例１が適用されない場合の各分析項目の連続分析のタイムチャートを示す図である。 実施例１における各分析項目の連続分析のタイムチャート及び実施例１が適用されない場合の各分析項目の連続分析のタイムチャートを示す図である。 実施例２における液体クロマトグラムの分析区間を規格化した測定データ概念図である。 実施例２におけるマルチＨＰＬＣ質量分析装置で分析される規格化された各分析項目のスケジューリングプロセス例を示す図である。 実施例２における分析時間が規格化された各分析項目の連続分析のタイムチャート例を示す図である。 実施例２における分析時間が規格化された各分析項目の連続分析のタイムチャート例を示す図である。 実施例２における分析時間が規格化された各分析項目の連続分析のタイムチャート例を示す図である。 実施例３におけるグラジエント溶出法を用いて実施した分析における溶媒の混合比率の変化と待機時間の追加によるグラジエントカーブの変更概略を示す図である。

以下、本発明の実施形態について添付図面を参照して説明する。

なお、本発明は以下に説明する実施例に限定されるものではなく、技術思想の範囲において応用が可能である。

また、本発明の実施例ではクロマトグラフとしてＨＰＬＣを用いて記載しているが、その他のクロマトグラフ、例えばガスクロマトグラフ（ＧＣ）を用いたＧＣ質量分析装置についても試料導入タイミングを調整することで本発明は適用可能である。

また、ＨＰＬＣの検出器として質量分析計を使用したＨＰＬＣ質量分析装置について記載しているが、質量分析計以外の検出器、たとえば可視・紫外吸光度検出器やフォトダイオードアレイ検出器、蛍光検出器等においても本発明は適用可能である。

（実施例１）
図１は、本発明の実施例１が適用されるマルチＨＰＬＣ質量分析装置の概念図であり、図２は液体クロマトグラム装置の測定データの概念図である。そして、図３は、実施例１におけるマルチＨＰＬＣ質量分析装置で分析される項目のスケジューリングプロセス例を示す動作フローチャートであり、図４は実施例１における各分析項目の連続分析のタイムチャート及び実施例１が適用されない場合の各分析項目の連続分析のタイムチャートを示す図である。

図１に示すように、マルチＨＰＬＣ分析装置は、ＨＰＬＣシステム（クロマトグラフ）１０２と、ＨＰＬＣシステム１０６と、ＨＰＬＣシステム１１０と、ＨＰＬＣシステム１０２に試料を分注する試料分注機構（Ｓａｍｐｌｅｒ）１１４と、流路切り換えバルブ１１５と、検出器（Ｄｅｔｅｃｔｏｒ）１１６と、ＨＰＬＣシステム１０２、試料分注機構１１４、流路切換バルブ１１５及び検出器１１６を制御する制御部（Ｃｏｎｔｏｒｏｌｅｒ）１０１とを備える。

ＨＰＬＣシステム１０２は、移動相となる溶媒を分析流路に高圧送液する送液装置（Ｐｕｍｐ、ポンプ（送出装置））１０３と、送液装置１０３に接続され試料を分析流路へ導入する注入バルブ１０４と、注入バルブ１０４の下流に接続され、注入バルブ１０４から分析流路を介して試料が供給され、供給された試料を各成分に分離する分離カラム（Ｃｏｌｕｍｎ）１０５とを有する。

また、ＨＰＬＣシステム１０６は、ＨＰＬＣシステム１０２と同様な構成となっており、移動相となる溶媒を高圧送液する送液装置（Ｐｕｍｐ、ポンプ）１０７と、送液装置１０７に接続され、試料を分析流路へ導入する注入バルブ１０８と、注入バルブ１０８の下流に接続され、試料を各成分に分離する分離カラム（Ｃｏｌｕｍｎ）１０９とを有する。

また、ＨＰＬＣシステム１１０も、ＨＰＬＣシステム１０２と同様な構成となっており、移動相となる溶媒を高圧送液する送液装置（Ｐｕｍｐ、ポンプ）１１１と、送液装置１１１と接続され、試料を分析流路へ導入する注入バルブ１１２と、注入バルブ１１２の下流に接続され、試料を各成分に分離する分離カラム（Ｃｏｌｕｍｎ）１１３とを有する。

ＨＰＬＣシステム１０２の分離カラム１０５、ＨＰＬＣシステム１０６の分離カラム１０９及びＨＰＬＣシステム１１０の分離カラム１１３は、流路切換バルブ１１５を介して１つの検出器（質量分析装置）１１６に並列接続されている。

試料分注機構（サンプラー）１１４はＨＰＬＣシステム１０２、１０６、１１０の分析流路に接続した注入バルブ１０４、１０８、１１２へ試料を分注する。流路切換バルブ１１５により試料が検出器１１６に導入される。

図１には、１つの試料分注機構１１４を示したが、試料分注機構１１４は複数であってもよい。

また、図１には、１つの流路切換バルブ１１５を示したが、流路切換バルブ１１５は、複数であってもよい。

ＨＰＬＣシステム１０２、１０６及び１１０を備える装置をマルチクロマトグラフ装置とする。

図２に示したグラフの横軸は時間を示し、縦軸は信号強度を示している。図２において、試料分注装置１１４の試料分注動作区間２０１は、試料の注入バルブ１０４、１０８、１１２のいずれかへの導入動作２０２と、注入バルブ１０４、１０８、１１２のいずれかが分離カラム１０５、１０９、１１３のいずれかへの分析流路へ接続するために切り換え動作２０３がある。

マルチＨＰＬＣシステム１０２、１０６、１１０の制御部１０１は試料が分析流路に導入されたと同時に、分析開始点２０４から分析工程を開始し、分離された測定対象成分のピーク２０５を含むデータ収集区間２０６のみを検出器１１６に導入するように流路切換バルブ１１５を切り換えて、検出器１１６にてデータ収集を実施する。

このとき、移動相の濃度比を変更しながら成分を分離するグラジエント溶出法が用いられる場合、試料が導入された後にグラジエント溶出が開始されるのが一般的である。

図２において、目的成分を検出器１１６に導入したＨＰＬＣシステム１０２、１０６、１１０は、分離カラム１０５、１０９、１１３の洗浄および平衡化の工程２０７を経て、次の試料導入に備える。

マルチＨＰＬＣシステムにおいて、制御部１０１はデータ収集区間２０６が検出器１１６に導入され、検出器１１６にてデータ収集される時間が複数のＨＰＬＣシステム１０２、１０６、１１０間で重ならないように調整する。

実施例１は、複数のＨＰＬＣシステム１０２、１０６、１１０が流路切換バルブ１１５を介して１つの質量分析計１１６に接続されたマルチＨＰＬＣ質量分析装置において、測定対象試料が試料分注機構１１４により注入バルブ１０４、１０８、１１２に導入されてから試料を分析流路に導入させるために注入バルブ１０４、１０８、１１２が切り換わるまでの待機時間を調整することで、最適な分析項目のスケジューリングを実現する例である。

図３に示した動作フローチャートは、複数のＨＰＬＣシステム１０２、１０６、１１０で分離された測定対象成分が検出器である質量分析装置１１６に導入されてデータ収集される際に、データ収集タイミングが重ならず、かつ、スループット性能が低減しないように、分析流路への試料導入タイミングを調整するためのプロセス例である。

図３において、マルチＨＰＬＣ質量分析装置では、分析要求Ｓ３０１が入ると各分析項目のスケジューリングを開始する（ステップＳ３０２）。

スケジューリング第１段階として、制御部１０１は分析要求に従い各分析項目の分析順番を決定する（ステップＳ３０３）。

次に、ステップＳ３０４では、スケジューリングに必要な各分析項目の分注動作時間、分注開始時間、導入開始時間、分析時間、データ収集時間情報が抽出される。

ステップＳ３０４にて抽出された情報をもとにステップＳ３０５において、各分析項目の分析開始から質量分析計１１６によるデータ収集開始までに要する時間（ｔ_ｓａ）を算出する。

ｉ番目の時間ｔ_ｓａ（ｉ）がｉ−１番目ｔ_ｓａ（ｉ−１）の時間よりも小さいとき、ｉ番目のデータ収集開始時にひとつ前のｉ−１番目のデータ収集は終わっていない状態が発生する可能性があるため、ステップＳ３０６では試料を分析流路へ導入するタイミングを調整するために必要なｉ番目のｔ_ｓａ（ｉ）とｉ−１番目ｔ_ｓａ（ｉ−１）の差分を算出する。

ステップＳ３０６での算出結果が正であった場合は、ステップＳ３０８に進む。

ステップＳ３０６での算出結果が負であった場合には、ｉ番目の分析において、試料分注後から注入バルブ１０４、１０８または１１２を切り換えて試料を分析流路に導入するまでの間に待機時間（ｔ_ｗ）を追加する（ステップＳ３０７）。

ステップＳ３０６、Ｓ３０７のプロセスが終了後に、制御部１０１は分析項目の分析時間に応じて、質量分析計１１６の空き時間にデータ収集時間の割り当てを実行する（ステップＳ３０８）。

質量分析計１１６のデータ収集時間を割り当てる際は、質量分析計１１６の空き時間が極力少なくなるように割り当てるのが望ましい。

ステップＳ３０８にて、データ収集時間の割り当てが終了した後、ステップＳ３０３にて決定した分析順番に対して試料分注機構１１４の分注順番が一致しているか否かを確認する（ステップＳ３０９）。

ステップＳ３０９において、決定した分析順番に対して試料分注機構１１４の分注順番が一致していない場合、つまり、分析時間の長さにより分注順番が変わってしまった場合は、分注順番と分析順番が一致するようにデータ収集時間の再割り当てを実行する（ステップＳ３１０）。そして、ステップＳ３０９に戻る。

ステップＳ３０９において、決定した分析順番に対して試料分注機構１１４の分注順番が一致している場合は、ステップＳ３１１に進む。

ステップＳ３１１において、制御部１０１は各分析項目の分注区間が重複していないかを確認する。ステップＳ３１１において、重複する分析が存在する場合は、データ収集時間の再割り当てを実行する（ステップＳ３１２）。

ステップＳ３１１において、重複する分析が存在しない場合は、スケジューリング終了となる（ステップＳ３１３）。

上述したように、ステップＳ３０１において、分析要求後、ステップＳ３０２からＳ３１１のプロセスを経てスケジューリング作業が終了される（ステップＳ３１３）。

図４Ａは、異なる分析時間をもつ分析項目Ａ〜Ｃの各分析のタイムチャートの概略を示している。

図４Ａにおいて、タイムチャートは、試料分注動作区間２０１と分析区間４０２とで構成され、試料分注動作区間２０１は、試料の注入バルブ１０４、１０８、１１２への分注動作２０２、試料の分析流路への導入２０３を含み、分析区間４０２は、分離した成分のデータ収集区間２０６の情報を含んでいる。

そして、図４Ａに示した例では、分析項目Ｃの分析区間４０２が最も長く、分析項目Ｂの分析区間４０２が最も短い。

図４Ｂの（ｂ）は、本発明とは異なる例であり、本発明との比較のための図である。図４Ｂの（ｂ）は、単に、各分析項目Ａ、Ｂ及びＣの分注動作区間２０１とデータ収集区間２０６が重複しないようにスケジューリングした例を示している。

これに対して、図４Ｂの（ｃ）は、本発明の実施例１を適用した場合の例であり、スケジューリングする際に待機区間４０６を設けて最適化した例を示している。

図４Ｂの（ｂ）に示した例において、第１回目における分析項目Ａ（ｉｔｅｍＡ）に続く分析項目Ｂにおいては、先の分析項目Ａにおけるデータ収集区間の次に分析項目Ｂのデータ収集区間を実行しなければならない関係上、図示のようなスケジュールとなる。

次に、分析項目Ｃにおいては、先の分析項目Ｂのデータ収集区間の後に、分析項目Ｃのデータ収集区間を設定し、かつ、分析項目Ｂの試料の注入バルブへの分注動作２０２の後に、分析項目Ｃの試料の注入バルブへの分注動作２０２を実行するように設定する必要がある。分析項目Ｃは、分析項目Ｂより全体の分析時間が長いことから、分析項目Ｂのデータ取集区間終了後、ある期間をおいて分析項目Ｃのデータ収取を開始しなければならない。

第２回目における、分析項目Ａの動作は、前回の分析項目Ｃの次に実行されるが、分析項目Ａの全体の分析時間は、分析項目Ｃの全体の分析時間より短く、データ収集区間を分析項目Ｃの終了直後に開始しても、分析横目Ａの分注動作２０２は、分析項目Ｃの分注動作２０２の後となる。第２回目における分析項目Ｂについては、第１回目と同様にして、実行の設定を行うことができる。

第２回目における分析項目Ｃは、第１回目の設定と同様に、分析項目Ｂより全体の分析時間が長いことから、分析項目Ｂのデータ取集区間終了後、ある期間をおいて分析項目Ｃのデータ収集を開始しなければならない。

この結果、分析項目ＢとＣとにおける全体の分析時間の長短の関係から分析項目Ｂのデータ収取区間と、分析項目Ｃのデータ収集区間との間に、時間を置かねばならず、２回繰り返して分析を行うスケジュールでは、全体として時間Ｔｂが必要である。

これに対して、図４Ｂの（ｃ）に示した実施例１におけるスケジューリングにおいては、最も長い分析時間の分析項目Ｃの直前に実行する分析項目Ｂ’の分注動作２０２と試料の分析流路への導入２０３との間に待機区間４０６を設け、試料の分析流路への導入２０３は、分析項目Ａのデータ収集区間２０６の直前としたままで、分注動作２０２を分析項目Ａの試料分注動作区間２０１より後の早期に開始している。

これによって、分析項目Ｃの試料分注動作区間２０１を、早期に開始するように調整した分析項目Ｂ’の試料分析動作区間２０１の直後まで、早期に開始するように分析項目Ｃの分析時間を移動することができる。

そして、第２回目の分析項目Ａについては、第１回目の分析項目Ｃが早期に開始された時間分だけ早期に開始することができる。第２回目の分析項目Ｃについては、第２回目の分析項目Ｂ’に第１回目と同様に待機区間４０６を設けることにより、早期に開始することができる。

よって、図４Ｂの（ｃ）の実施例１によるスケジューリングにおける全体処理時間Ｔｃは、本発明とは異なる図４Ｂの（ｂ）によるスケジューリングにおける全体処理時間Ｔｂより短縮することが可能となる。

つまり、実施例１によれば、分析項目Ｂ’の分注動作２０２から試料を導入２０３の間に待機区間４０６を設けることで、質量分析計でのデータ収集区間をずらすと同時に、分析項目Ｂ’の試料分注区間の終了と同時に分析項目Ｃの分注を開始することで、検出器１１６のデータ収集区間が適切に互いに接近させることにより、全体のデータ収集区間の時間を短縮し、分析項目Ａ、Ｂ’、Ｃを効率的に実施することを可能にしている。

待機時間４０６の算出及び複数の分析項目の試料分注動作等のスケジューリング及びその実行は、制御部１０１の制御動作によって実行される。

以上のように、本発明の実施例１によれば、異なる分析時間または試料分離時間をもつ分析項目を複数サイクル繰り返すような分析を行う場合であっても、全体の稼働効率を向上可能な複数のクロマトグラフを有する分析装置を実現することができる。

（実施例２）
次に、実施例２について説明する。

実施例２は、複数のＨＰＬＣシステムが流路切換バルブを介して１つの質量分析計に接続されたマルチＨＰＬＣ質量分析装置において、分析項目の分析区間があるひとつの基準時間の整数倍で規格化されている例である。

実施例２について、図５〜図７Ａ、図７Ｂ、図７Ｃを参照して説明する。図５は実施例２における液体クロマトグラムの分析区間を規格化した測定データ概念図、図６は実施例２におけるマルチＨＰＬＣ質量分析装置で分析される規格化された各分析項目のスケジューリングプロセス例を示す図、図７Ａ、図７Ｂ、図７Ｃは実施例２における分析時間が規格化された各分析項目の連続分析のタイムチャート例を示す図である。全体構成は、図１に示した例と同様となっているので、図示及び詳細な説明は省略する。

また、実施例２は、分析区間が規格化された分析条件を用いる場合、試料が試料分注機構１１４により注入バルブ１０４、１０８、１１２に導入されてから試料を分析流路に導入させるために注入バルブ１０４、１０８、１１２が切り換えるまでのサイクル数を調整することで、より簡便なプロセスで最適な分析項目のスケジューリングを実現することが可能になる例である。

図５において、注入バルブ１０１、１０８、１１２への分注動作５０４と分析流路への導入５０５とを含む試料分注動作区間５０２と規格化された分析区間５０３とで構成されており、データ収集区間５０７は測定対象成分ピーク５０１を含む規格化された時間範囲で定義される。規格化された分析区間５０３は、基準時間５０６で分割されている。図５に示した例では、分析区間５０３は、３つの基準時間５０６で分割されている。

図６は、実施例２の動作フローチャートである。図６に示した例は、規格化された分析条件を用いて、マルチＨＰＬＣシステムで分離された測定対象成分を検出器である質量分析装置に導入しデータ収集される際に、データ収集タイミングが重ならず、かつ、スループット性能が低減しないように、分析流路への試料導入タイミングを調整するためのプロセス例である。

図６において、分析要求が入り（ステップＳ６０１）、各分析項目のスケジューリングが開始されると（ステップＳ６０２）、制御部１０１はスケジューリングの第１段階として分析要求に従い各分析項目の分析順番を決定する（ステップＳ６０３）。

ステップＳ６０４では、スケジューリングに必要な各分析項目の分注動作区間５０４、導入開始時間５０５、データ収集区間５０７、分析サイクル数に関わる情報が抽出される。ステップＳ６０４にて抽出された情報をもとに各分析項目の分析サイクル数を比較し、最も長い分析数のサイクル数と同じサイクル数になるように各分析項目の分析サイクル数の差分を算出する（ステップＳ６０５）。

算出された差分サイクル数を、分注動作５０４から分析流路への試料導入５０５までの待機サイクルとして分注区間後に追加する（ステップＳ６０６）。

ステップＳ６０６までのプロセス終了後に、制御部１０１は分析項目の実施順番とデータ収集区間５０７に応じて、質量分析計１１６の空き時間にデータ収集時間の割り当てを実行する（ステップＳ６０７）。

質量分析計１１６のデータ収集区間５０７を割り当てる際は、質量分析計１１６の空き時間が極力少なくなるように割り当てるのが望ましい。

ステップＳ６０７のプロセス終了後に、制御部１０１は各分析項目の分注動作区間５０２が重複していないかを確認し（ステップＳ６０８）、重複する分析が存在する場合は、データ収集区間（データ収集時間）５０７の再割り当てを実行する（ステップＳ６０９）。そして、ステップＳ６０８に戻る。

ステップＳ６０３〜Ｓ６０９のプロセスを経てスケジューリング作業を終了させる（ステップＳ６１０）。

図７Ａは、異なる分析時間をもつ分析項目Ａ〜Ｃについて規格化された各分析のタイムチャートの概略図を示している。

図７Ａに示したタイムチャートは、試料分注動作区間５０２と規格化された分析区間５０３で構成され、試料の注入バルブへの分注動作５０４、試料の分析流路への導入５０５、分離した成分のデータ収集区間５０７の情報を含んでいる。

図７Ａに示した例では、分析項目Ｃの分析区間５０３の規格化された基準時間５０６の単位数は５で最も長く、分析項目Ｂの分析区間５０３の規格化された基準時間５０６の単位数（分析サイクル数）は３で最も短い。分析項目Ａの分析区間５０３の規格化された基準時間５０６の単位数は４である。

図７Ｂは、図７Ａで示した各分析項目について、最も分析サイクル数が多い（分析区間５０３が長い）分析項目Ｃに合わせて分析サイクル数を調整した概略図である。

ここで、分析項目Ａ’とＢ’は、分析サイクル数が分析項目Ｃと同じサイクル数である５となるように、分注区間５０２の終了後に試料導入開始５０５までの間に基準時間５０６が追加され、待機サイクル７０６が設定されている。つまり、分析項目Ａ’は、一つの基準時間５０６が追加されて待機時間７０６が形成され、分析項目Ｂ’は、二つの基準時間５０６が追加されて待機時間７０６が形成されている。

図７Ｃの（ｂ）は、本発明とは異なる例であり、本発明との比較のための図である。図７Ｃの（ｂ）は、分析区間５０３を基準時間５０６で単に分割し、分析項目Ａ、Ｂ及びＣは、分析区間５０３が互いに異なっており、長短関係は調整されていない。そして、各分析項目Ａ、Ｂ及びＣの分注動作区間５０２とデータ収集区間５０７とが重複しないようにスケジューリングした例を示している。

これに対して、図７Ｃの（ｃ）に示した実施例２におけるスケジューリングにおいては、分析項目Ａ’の分注動作５０４と試料の分析流路への導入５０５との間に一つの基準時間５０６からなる待機区間７０６を設け、最も長い分析時間の分析項目Ｃの直前に実行する分析項目Ｂ’の分注動作５０４と試料の分析流路への導入５０５との間に二つの基準時間５０６からなる待機区間７０６を設けている。

図７Ｃの（ｃ）に示した例では、最も長い分析時間の分析項目Ｃの直前に実行する分析項目Ｂ’の分注動作５０４と試料の分析流路への導入５０５との間に待機区間７０６を設け、試料の分析流路への導入５０５は、分析項目Ａ’のデータ収集区間５０７の直前としたままで、分注動作５０４を分析項目Ａ’の試料分注動作区間５０２より後の早期に開始している。

これによって、分析項目Ｃの試料分注動作区間５０２を、早期に開始するように調整した分析項目Ｂ’の試料分析動作区間５０２の直後まで、早期に開始するように分析項目Ｃの分析区間５０３を移動することができる。

そして、第２回目の分析項目Ａ’については、第１回目の分析項目Ｃが早期に開始された時間分だけ早期に開始することができる。第２回目の分析項目Ｃについては、第２回目の分析項目Ｂ’に第１回目と同様に待機区間７０６を設けることにより、早期に開始することができる。

よって、図７Ｃの（ｃ）の実施例２によるスケジューリングにおける全体処理時間Ｔｅは、本発明とは異なる図７Ｃの（ｂ）によるスケジューリングにおける全体処理時間Ｔｄより短縮することが可能となる。

実施例２においても、実施例１と同様な効果を得ることができる。実施例２においては、複数の分析項目Ａ、Ｂ、Ｃの分析区間５０３を基準時間５０６で分割し、待機時間７０６を追加して、分析区間５０３が互いに等しい、複数の分析項目Ａ’、Ｂ’、Ｃとした上で、スケジューリングを行っているため、スケジューリングを容易に実行することができるという効果がある。

（実施例３）
次に、実施例３について説明する。

実施例３は、本発明における複数のＨＰＬＣシステム１０２、１０６、１１０が流路切換バルブ１１５を介して、検出器１１６である１つの質量分析計に接続されたマルチＨＰＬＣ質量分析装置において、測定対象試料を分離手法としてグラジエント溶出法を実行して成分分離する例に適用した例である。

実施例３においては、実施例１及び実施例２で示した測定試料の分析流路への導入タイミングを調整する代わりに、測定対象試料を分析流路に導入されてから、グラジエント溶出を開始するまでの時間を調整することで、最適な分析項目のスケジューリングを実現する例である。

グラジエント溶出法では、測定対象試料をカラムに固定化させる溶媒と、カラムから分離させる溶媒との濃度比を変化させることで、固定相であるカラムと移動相である溶媒との間の親和性を調整することで成分分離を実現させる。

一般的に、グラジエント溶出法では分離開始と共にグラジエント溶出を開始するが、試料を固定する溶媒を送液し続けるとカラムから測定対象成分が分離・溶出しない。

この特性を利用し、分析開始からグラジエント溶出開始の間に試料固定時に使用した溶媒の送液を続けるグラジエント待機時間を設けることで溶出時間を調整することができる。

実施例３で示すスケジューリングの調整に必要な待機時間は、実施例１の図３及び実施例２の図６で示したプロセスと同様のプロセスで、試料導入までの待機時間ではなくグラジエント溶出開始までの待機時間として算出される。

図８は、実施例３におけるグラジエント溶出法を用いて実施した分析における溶媒の混合比率の変化と待機時間の追加によるグラジエントカーブの変更概略を示す図である。

図８において、実施例３による分析プロセスは、試料導入機構による注入バルブ１０４、１０８、１１２への試料分注８０２および分析流路への導入８０３を有する試料分注プロセス（試料分注区間）８０１と、試料分注後に開始される試料分析プロセスとで構成され、グラジエント溶出は分析開始後の任意の時間から開始される。

分析区間に算出された待機時間８０８を追加することで、グラジエント溶出の開始時間を再設定し、従来技術におけるグラジエントカーブ８０４（破線で示す）から再設定後のグラジエントカーブ８０６（実線で示す）まで変更することが可能になり、再設定前の試料の溶出時間８０５から、調整された溶出時間８０７まで変更（調整）される。

これにより、質量分析計１１６におけるデータ収集区間８０９を任意の時間に設定させることが可能になり、制御部１０１は、複数の分析項目について質量分析計の空き時間に合わせたスケジューリングを実行することができる。

また、実施例１または実施例２と同様に、複数の分析項目に対する待機時間を追加し、スケジューリングを行うこともできる。つまり、上述のように溶出時間を調整して、分析処理時間を短縮するのみならず、待機時間を追加して、さらに、分析処理時間を短縮することができる。

実施例３においても、グラジエント溶出方法の特性を利用し、実施例１と同様な効果を得ることができる他、上述のような効果を得ることができる。

１０１・・・制御部、 １０２、 １０６、 １１０・・・ＨＰＬＣシステム、 １０３、 １０７、 １１１・・・送液装置（ポンプ）、 １０４、 １０８、 １１２・・・注入バルブ、 １０５、 １０９、 １１３・・・分離カラム、 １１４・・・試料分注機構（サンプラー）、 １１５・・・流路切換バルブ、 １１６・・・検出器、 ２０１、 ５０２、 ８０１・・・試料分注動作区間、 ２０２、 ５０４、 ８０２・・・注入バルブへの分注動作、 ２０３、 ５０５、 ８０３・・・分析流路への導入、 ２０４・・・分析開始点、 ２０６、 ５０７、 ８０９・・・データ収集区間、 ２０７・・・カラムの洗浄および平衡化工程、 ４０２、 ５０３・・・分析区間、 ４０６、 ７０６、 ８０８・・・待機区間、 ５０６・・・基準時間、 ８０６・・・グラジエントカーブ、 ８０７・・・試料の溶出時間

Claims (5)

1. 移動相を分析流路に送出する送出装置と、この送出装置に接続され、試料を分析流路に導入する注入バルブと、この注入バルブの下流に接続され、上記試料を各成分に分離する分離カラムとを有するクロマトグラフを複数備えるマルチクロマトグラフ装置と、
   上記マルチクロマトグラフ装置の上記注入バルブに試料を分注する少なくとも一つの試料分注機構と、
   試料を分析する検出器と、
   上記マルチクロマトグラフの上記分離カラムに接続され、複数の上記クロマトグラフのいずれかの上記分離カラムにより分離された試料を、上記分析流路を介して上記検出器に導入する流路切換バルブと、
   上記複数の上記クロマトグラフ、上記試料分注機構、上記流路切換バルブ及び上記検出器の動作を制御する制御部と、
   を備え、上記制御部は、上記複数のクロマトグラフのそれぞれの試料分析項目における上記検出器のデータ収集区間が、互いに重複せず、かつ、上記データ収集区間が互いに接近するように、上記試料の上記分析流路への導入動作を制御し、
   上記複数のクロマトグラフは、グラジエント溶出法により上記分離カラムにて試料分離させるグラジエント分析を実行し、上記制御部は、上記グラジエント溶出法による試料分離時間を調整して、上記複数のクロマトグラフのそれぞれの試料分析項目における上記検出器のデータ収集区間が、互いに重複せず、かつ、上記データ収集区間が互いに接近するように、上記試料の上記分析流路への導入動作と上記グラジエント溶出法の開始時間とを制御することを特徴とする複数のクロマトグラフを有する分析装置。
2. 請求項１に記載の複数のクロマトグラフを有する分析装置において、
   上記送出装置は液体を送出する送液装置であり、上記試料は液体であり、上記クロマトグラフは液体クロマトグラフであって、上記制御部は、上記試料の注入バルブへの分注動作と上記流路切換バルブによる上記検出器への試料の導入動作との間に待機時間を追加して、上記試料の上記分析流路への導入動作を制御することを特徴とする複数のクロマトグラフを有する分析装置。
3. 請求項１に記載の複数のクロマトグラフを有する分析装置において、
   上記制御部は、上記グラジエント溶出法による試料分離時間を調整するとともに、上記試料の注入バルブへの分注動作と上記流路切換バルブによる上記検出器への試料の導入動作との間に待機時間を追加して、上記試料の上記分析流路への導入動作を制御することを特徴とする複数のクロマトグラフを有する分析装置。
4. 移動相を分析流路に送出する送液装置と、この送出装置に接続され、液体試料を分析流路に導入する注入バルブと、この注入バルブの下流に接続され、上記試料を各成分に分離する分離カラムとを有する液体クロマトグラフを複数備えるマルチクロマトグラフ装置と、
   上記マルチクロマトグラフ装置の上記注入バルブに試料を分注する少なくとも一つの試料分注機構と、
   液体試料を分析する検出器と、
   上記マルチクロマトグラフ装置の上記分離カラムに接続され、上記マルチクロマトグラフ装置のいずれかの上記分離カラムにより分離された試料を、分析流路を介して上記検出器に導入する流路切換バルブと、
   上記マルチクロマトグラフ装置、上記試料分注機構、上記流路切換バルブ及び上記検出器の動作を制御する制御部と、
   を備え、上記試料の分析を行う分析区間は、基準時間の整数倍で分割され規格化されており、
   複数の上記液体クロマトグラフは、グラジエント溶出法により上記分離カラムにて試料分離させるグラジエント分析を実行し、上記制御部は、上記グラジエント溶出法による試料分離時間を調整して、上記複数の上記液体クロマトグラフのそれぞれの試料分析項目における上記検出器のデータ収集区間が、互いに重複せず、かつ、上記データ収集区間が互いに接近するように、上記基準時間を追加して、上記試料の上記分析流路への導入動作と上記グラジエント溶出法の開始時間とを制御することを特徴とする複数のクロマトグラフを有する分析装置。
5. 移動相を分析流路に送出する送液装置と、この送出装置に接続され、液体試料を分析流路に導入する注入バルブと、この注入バルブの下流に接続され、上記試料を各成分に分離する分離カラムとを有する液体クロマトグラフを複数備えるマルチクロマトグラフ装置と、
   上記マルチクロマトグラフ装置の上記注入バルブに試料を分注する少なくとも一つの試料分注機構と、
   液体試料を分析する検出器と、
   上記マルチクロマトグラフ装置の上記分離カラムに接続され、上記マルチクロマトグラフ装置のいずれかの上記分離カラムにより分離された試料を、分析流路を介して上記検出器に導入する流路切換バルブと、
   上記マルチクロマトグラフ装置、上記試料分注機構、上記流路切換バルブ及び上記検出器の動作を制御する制御部と、
   を備え、上記試料の分析を行う分析区間は、基準時間の整数倍で分割され規格化されており、
   上記制御部は、上記複数の液体クロマトグラフのそれぞれの試料分析項目における上記検出器のデータ収集区間が、互いに重複せず、かつ、上記データ収集区間が互いに接近するように、上記注入バルブと上記流路切換バルブの動作に上記基準時間を追加して、上記試料の上記分析流路への導入動作を制御することを特徴とする複数のクロマトグラフを有する分析装置。

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