样品浓缩装置的制造方法
样品浓缩装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种利用捕获柱的样品浓缩装置，可以用作例如对由分离LC(液相色谱仪)分离分馏的馏分进行浓缩处理的装置、或在LCMS (液相色谱仪质量分析装置)中对由LC分离并作为样品提供给MS的馏分进行浓缩处理的装置等。
【背景技术】
[0002]作为以单一成分将被合成的化合物提取出的方法，一般常用的有即便是在液相色谱仪中也采用分离液相色谱仪，进行分离分馏后再浓缩的方法。
[0003]虽然真空蒸发器也被用于浓缩，但从如果与除去柱一并使用即能够去除添加剂等来看，常用的还是利用捕获柱来进行浓缩(参见专利文献I。)。
[0004]将样品捕获至捕获柱的时候，一般地，由于如果样品浓度高、或者样品溶剂的溶剂强度较强的话，就难以捕获，因此为了更容易地进行捕获，将稀释了的样品向捕获柱送液。
[0005]稀释虽然也可以在调配样品时进行，但在稀释后的样品容量过大的情况下，处理将会变得困难，因而在线上进行稀释。在线上进行的稀释，作为实施例可以使用与如图1及图4所示的样品浓缩装置中的流路结构相同的流路。
[0006]图1是高压阀2被切换到将样品回路4插入包含样品推出部5及捕获柱8的主流路上的注入位置；图4是高压阀2被切换到将样品回路4插入包含注射泵3及取样针30的计量流路上的计量位置。
[0007]在这种样品浓缩装置中，高压阀2从空转状态(高压阀2是与注入位置相同的图1的状态)被切换为图4的样品计量状态，在自动取样器I中，通过注射泵3来吸引样品并导入至样品回路4中。其后，高压阀2被切换成图1的注入状态，利用自样品推出部5送液的流动相从样品回路4中推出样品回路4中的样品。并且，样品在主流路的三通接头7中通过与自补给部6送液的稀释液(通常为与流动相同样的构成)进行混合而被稀释，并被导入捕获至捕获柱8。
[0008]此时的稀释率通常为样品容量的数倍。补给部6最低要求在样品完全通过三通接头7为止的期间，补偿样品推出部5的流量的(稀释率-1)倍的流量。要求在样品完全通过三通接头7之后，样品推出部5进行送液直到样品完全固定在捕获柱8上为止。
[0009]因为不会在样品浓缩装置中进行分离或分析，所以通常空转时没有必要从样品推出部5对流动相进行送液，补给部6也没有必要送液。尤其，在将大量的样品用大量的流动相和大量的稀释液来进行浓缩的情况下，希望在刚要进行浓缩之前开始送液，且浓缩完毕后迅速停止。但是，实际上，如上述那样对送液动作进行控制并非易事。那是由于有下述的缘故。
[0010]这种样品浓缩装置所用的样品的一个例子是将被合成了的化合物利用分离系统分离的单一成分样品。作为一个例子，图3中示出利用分离系统产生的2成分峰值的分馏例子。在该例中，成分B (保持时间5.8分钟)的峰值与拖尾的成分A (保持时间5.7分钟)重叠。作为条件，如果假设流量为10mL/分钟、I个分馏用小瓶的最大分馏容量为1mL的话，则0.1分钟小瓶的容量将达到上限。于是可知，在该例中，分馏9由于达到了小瓶#1的最大分馏容量1mL而切换至分馏10，其后，在达到小瓶#2的最大分馏容量1mL之前，检测成分B的峰值的上升并切换至分馏11，在检测到成分B的峰值下降时切换至分馏12。
[0011]在图3的例子中，将作为单一成分的分馏9、10、12作为样品注入利用捕获柱的浓缩系统中进行浓缩。
[0012]在一般的液相色谱仪分析系统中，样品的注入及分析处理是用被称为批处理表(有时也称为顺序表、或样品组)的表来程序化的。批处理表的I行与I个分析相对应，各行包含有样品小瓶的位置、样品容量、及其他的分析条件。
[0013]其他的分析条件包含有分析初始参数集、对自动取样器I的动作进行定制的注入预处理程序(通常被称为预处理程序。在非定制的情况下，标准预处理动作被程序化于内部)、时间程序(有时也称为事件或事件程序。)等，通常，其他的分析条件存放在被称为装置方法的参数集中。(预处理程序独立于装置方法，有时也由批处理表来指定)
[0014]批处理表中的I行的处理是按样品小瓶的位置、样品容量、及向其他分析条件的装置的下载(下载)、预处理程序的执行(预处理执行)、时间程序的执行及色谱的记录开始(分析执行)的顺序来进行的。
[0015]作为图3中的例子的程序方法，有以下的(a)?(d)4种。
[0016](a)将分馏9、10、12移至I个小瓶并作为I个样品，以I行.I注入进行程序化。
[0017]这里，“注入”是指在预处理程序中将I个样品导入样品回路4之后，将高压阀2切换至注入位置，并将样品回路4与主流路连接。多数情况下，在切换高压阀2的同时，还输出用于进行时间程序或色谱的记录开始的事件信号(电信号、通信指令、软件命令)，但有时也在切换高压阀2的前后输出事件信号。
[0018]在这种情况下，在装置方法中，由预处理程序进行I个样品的“注入”处理，由时间程序对样品推出部5及补给部6进行控制，并直到样品固定至捕获柱8为止。这里，在将样品导入至样品回路4后，在切换高压阀2之前，由时间程序输出用于利用样品推出部5及补给部6开始流动相及稀释液的送液的事件信号，并等待送液稳定下来后进行高压阀2的切换。
[0019](b)将分馏9、10、12以3行.2加载、I注入进行程序化。
[0020]这里，“加载”是指在预处理程序中将样品导入样品回路4之后，不切换高压阀2。在此例的情况下，因为I行I加载，所以“加载”后，由预处理程序输出事件信号，并开始运行时间程序，但由于样品推出部5及补给部6不需要动作，因而时间程序立即结束。另外，由于时间程序立即结束，因而即便是不切换高压阀2就无法输出事件信号的自动取样器1，利用“注入”处理也可以进行与“加载”相当的处理，但这里的详细说明予以省略。
[0021]实际上，准备并组合到第N-1行为止的样品推出用装置方法和第N行的注入用装置方法。在此例的情况下，在分馏9、10的样品推出用装置方法中，由预处理程序进行I个样品的“加载”，在分馏12的注入用装置方法中，由预处理程序进行I个样品的“注入”，直到将样品固定至捕获柱8为止。注入用装置方法的处理内容与(a)的装置方法的处理内容相同。此时，分馏9、10的样品与分馏12的样品一起被送至捕获柱8。
[0022](c)将容量固定的分馏9和容量不定的分馏10以I行.2加载进行程序化，将容量不定的分馏12以I行.I注入进行程序化。
[0023]实际上，准备并组合I行.Ν加载(N = I?，N-1分馏固定容量，I分馏不定容量)的样品推出用装置方法及I行.I注入的注入用装置方法。在此例的情况下，在分馏9、10的样品推出用装置方法中，由预处理程序进行固定容量I个样品、不定容量I个样品(容量在批处理表中指定)的“加载”，在分馏12的注入用装置方法中，由预处理程序进行不定容量I个样品(容量在批处理表中指定)的“注入”，直到将样品固定至捕获柱8为止。注入用装置方法的处理内容与(a)的装置方法的处理内容相同。
[0024](d)将分馏9、10、12以I行.2加载、I注入进行程序化，通过包含在该装置方法中的自动取样器的预处理程序，对分馏9、10、12的容量作个别地定制并进行“加载”及“注入”。
[0025]在此方法中，装置方法由预处理程序对分馏9、10各自的样品进行“加载”，对分馏12的样品进行“注入”，直到固定至捕获柱8为止。导入样品回路4后的处理内容与(a)的装置方法的处理内容相同。
[0026](a)?(d)中的任一种情形都需要补给部6将实际的样品注入量的数倍量的稀释液进行送液。
[0027]这里，被导入样品回路4、并被注入主流路中的“实际的样品注入量”，在不需要进行特殊的预处理情况下，是总样品容量，在进行添加剂的混合等预处理的情况下，是将添加剂的容量加上总样品容量的容量，事先确定较难。为此，通常替代“实际的样品注入量”，根据样品回路4的容量和向主流路的注入次数或、最大分馏容量和最大分馏小瓶数来定义“最大样品注入量”。
[0028]液相色谱仪分析的主要目的是分离分析，样品的保持时间不依赖于样品容量，依赖于样品容量的仅仅是决定样品的洗脱范围的拖尾因子。为此，液相色谱仪分析中的分析时间在使用特定样品的情况下，不依赖于样品容量，可以视为一定。
[0029]另外，分离分析中的拖尾因子是被定义成胃(|.(15/2€的指标，意味着拖尾因子越大则拖尾就越大。这里，WaΜ是峰值高度的5%的高度上的峰值宽度、f是W α(ι52中从峰值的上升侧到峰值顶点的位置为止的距离。
[0030]液相色谱仪分析装置的装置控制 可以在装置方法中利用分析时间和时间程序(有时也称为事件或事件程序)将动作进行程序化，但不能进行依赖于实际的样品注入量使送液泵动作等的控制。
[0031]为此，在液相色谱仪分析装置中，在进行捕获浓缩时，所使用的是切换按每个样品容量范围准备的装置方法来对泵进行控制的方法、及由对最大样品注入量计算出的时间来对泵进行控制的方法。
[0032]现有技术文献
[0033]专利文献
[0034]专利文献I日本专利第3476417号公报
【发明内容】
[0035]发明要解决的课题
[0036]程序方法(a)?(d)中的任一个，理论上由于干扰成分重叠，全部的分馏的容量都有可能低于最大分馏容量。在现有技术中，实际的样品注入量只有最大样品注入量的十分之一的容量时，
[0037]关于流动相，(最大样品注入量)X9 + 10
[0038]关于稀释液，(最大样品注入量)X (稀释率-1) X 9 +10
[0039]的溶剂被白白消耗了，又，对于仅溶剂消耗量增多的部分，时间也被浪费。
[0040]假设，最大样品注入量为50mL、稀释率为5倍、无添加剂混合的话，则每I个样品需要进行250mL的溶剂(流动相+稀释液)的送液，其中225mL的溶剂将会浪费。
[0041]每I个样品要送液250mL的溶剂意味着100个样品需要25L的溶剂，因此，不仅是溶剂本身的购入成本，还考虑溶剂的调配、补充花费的劳力和时间及溶剂的环境负担的话，就要求用户尽可能地设法抑制溶剂消耗量。
[0042]为了让溶剂消耗量做到最小限度，作为设法想出的一种常用的方法为对样品容量范围进行分割、并对每个范围规定最大样品容量以定义并灵活运用装置方法，但在此方法中，有必要对几个装置方法进行开发维护。
[0043]又，利用捕获柱进行浓缩的样品的分馏容量及其分馏数大大地依赖于样品的浓度、保持时间、与其他成分的分离程度，而不能一概而论。其理由如下:
[0044]关于色谱的峰值宽度，有如下内容。
[0045](A)采用相同的流动相组成.送液流量的情况下，单一成分的峰值宽度有浓度越高则变得越宽的倾向。
[0046](B)采用相同的流动相组成.送液流量、相同浓度的情况下，多成分的峰值宽度有成分保持时间越长则变得越宽的倾向。
[0047](C)采用相同的流动相组成的情况下，保持时间有送液流量越大则变得越短的倾向。
[0048](D)采用相同的送液流量的情况下，保持时间可以通过改变流动相组成来进行改变。
[0049]因此，单一成分峰值的分馏数因送液条件而不同。单一成分峰值的分馏数又因样品而不同。除掉多个成分峰值的干扰成分峰值的分馏的分馏容量及分馏数也因样品而不同。这是因为峰值宽度及峰值的重叠情形因样品而不同的缘故。
[0050]作为程序方法(a)的固有的问题，在将多个分馏进行汇总的时候，有可能超过小瓶容量。
[0051]作为程序方法(b)的固有的问题，用于对涉及多个分馏的样品容量进行处理的安排成为必要。
[0052]作为程序方法(C)的固有的问题，有必要准备分馏数份的装置方法。在样品容量涉及多方面的情况下，由用户按样品容量来选择适当的装置方法是困难的。
[0053]作为程序方法(d)的固有的问题，对每个样品用预处理程序重写样品位置及容量的操作成为必要，在样品数较多时，实际难以采用。
[0054]上面说明的样品浓缩方法是一个例子，关于利用捕获柱进行浓缩的样品的分馏容量及其分馏数的特定方法及实际的样品注入量的特定方法在本说明书中予以省略，但本发明并不限于那样的浓缩方法，即使不准备几种装置方法，也可以通过根据实际的样品注入量对送液泵进行控制，来达到能够削减溶剂消耗量的目的。
[0055]用于解决课题的手段
[0056]本发明的样品浓缩装置包括:自动取样器，其注入一定量的样品；捕获柱；样品推出部，其通过样品推出用送液泵将由自动取样器注入的样品送液至捕获柱；补给部，其通过补给用送液泵，对由样品推出部推出的样品补偿稀释液；及控制器，其对自动取样器、样品推出部及补给部的动作进行控制。
[0057]并且，控制器包括:泵停止时机设定部，其对样品稀释完毕的第I时机Tl和其后向捕获柱的样品的捕获完毕的第2时机T2进行设定；稀释控制部，其让补给部的补给用送液泵工作，且在泵停止时机设定部所设定的第I时机Tl使补给用送液泵的动作停止；及样品推出控制部，其让样品推出部的样品推出用送液泵工作，且在泵停止时机设定部所设定的第2时机T2使样品推出用送液泵的动作停止。
[0058]样品稀释完毕的第I时机Tl是样品主体的终端通过三通接头，且配管的内表面所附着的样品主体的拖尾部的终端全部通过三通接头的时机，样品向捕获柱的捕获完毕的第2时机T2是样品主体的拖尾部的终端从三通接头通过捕获柱的内部的时机。
[0059]在第I方式中，泵停止时机设定部将根据样品注入量计算出的时机设定为时机Tl，将根据样品扫描容量计算出的时机设定为时机T2。这里，“样品扫描容量”是指:样品主体的拖尾部的终端从三通接头通过捕获柱的内部且样品固定在捕获柱上所必要的容量，主要依赖于捕获柱的容量。
[0060]那种情形下的泵停止时机设定部的一个例子是，预先保持有根据最大样品注入量计算出的时机Tl和根据样品扫描容量计算出的时机T2，由自动取样器通知样品注入量时，根据该通知的样品注入量计算出时机Tl并将其作为时机Tl的设定值，未由自动取样器通知样品注入量时，则将预先保持的时机Tl作为设定值。
[0061]第2方式在捕获柱的前段具备对样品主体终端进行检测的探针，在此情况下，泵停止时机设定部将根据该探针的检测信号的时机计算出的时机设定为时机Tl，将根据样品扫描容量计算出的时机设定为时机T2。
[0062]在第2方式中，即使在由预处理程序对样品进行添加剂的添加、混合及稀释等的情况下，控制器也可以对注入到流路中的样品主体的终端直接进行检测，没有必要对由自动取样器输入的样品注入量进行修正。
[0063]在优选的方式中，控制器在第2时机T2让样品推出用送液泵的动作停止之后，立即停止时间程序并结束浓缩动作。通过这样做，该样品浓缩装置因为在溶剂送液停止后，立即结束样品浓缩处理，因此可以大幅度削减系统运行时的执行时间。
[0064]发明的效果
[0065]在本发明的样品浓缩装置中，因为在向捕获柱的样品捕获完毕的时刻，停止样品推出用送液泵，之前也已经停止了补给用送液泵，所以只消耗捕获样品所需的最低限度溶剂，可以大幅度削减系统运行时的溶剂消耗量。
[0066]又，根据样品注入量的范围，不需要准备样品推出用送液泵和用于控制补给用送液泵的几种装置方法，装置方法的开发和维护变得容易。
【附图说明】
[0067]图1是将第I实施例作为空转时的流路状态或注入/样品捕获时的流路状态来示出的概略流路图。
[0068]图2是对本发明的样品浓缩装置中的控制器的功能进行说明的框图。
[0069]图3是示出利用用于取得样品浓缩装置的样品的分离系统的2成分峰值的分馏例的波形图。
[0070]图4是将该实施例作为样品计量时的流路状态而示出的概略流路图。
[0071]图5是示出该实施例的动作的时间图表。
[0072]图6是示出第2实施例的概略流路图。
[0073]图7是示出该实施例的动作的时间图表。
【具体实施方式】
[0074](实施例1)
[0075]在图1和图4中概略地示出了第I实施例的样品浓缩装置。样品浓缩装置是将样品注入，并捕获(捕集)到捕获柱的装置，包括:注入一定量的样品的自动取样器I ;捕获柱8 ;将自动取样器I注入的样品通过样品推出用送液泵5a、5b向捕获柱8进行送液的样品推出部5 ;对由样品推出部5推出的样品，通过补给用送液泵6a、6b补偿稀释液的补给部6 ;及对自动取样器1、样品推出部5及补给部6的动作进行控制的控制器15。
[0076]有时样品浓缩装置作为液相色谱仪的一部分被设置于液相色谱仪中。在这种情况下，捕获柱8通过流路切换用阀从浓缩装置分离而与分析系统连接，被捕获柱8捕获的样品通过洗脱用送液泵被洗脱，且由色谱柱进行分析。本发明的样品浓缩装置虽然也包含这种方式，但在实施例中，浓缩装置以外的部分的说明予以省略。
[0077]在自动取样器I中，高压阀2的2个端口之间连接有样品回路4，高压阀2的另一端口上连接有取样针30，高压阀2的又一端口上连接有作为计量泵的注射泵3。高压阀2的又 一端口上连接有样品推出部5，高压阀2的又一端口上连接有捕获柱8。
[0078]在自动取样器I中，通过注射泵3将样品容器32中的样品由取样针30吸引至样品回路4(图4)，切换高压阀2，由此将吸引至样品回路4的样品通过来自样品推出部5的溶剂送液至捕获柱8(图1)。
[0079]在自动取样器I中，在注射泵3和高压阀2之间连接有排水阀13。注入处理后，对样品进行吸引时，将由样品回路4引入注射泵3的计量流路中的流动相从排水阀13排出。
[0080]在自动取样器I中，配置有用于对取样针30进行清洗的清洗端口 34，借助切换阀35将清洗液36连接于注射泵3。在图1的注入状态下，在对自取样针30及高压阀2至取样针30的流路进行清洗时，将取样针30插入清洗端口 34并借助切换阀35将清洗液吸入至注射泵3，然后对切换阀35进行切换，将注射泵3中吸入的清洗液从取样针30排出，由此进行清洗。
[0081]自动取样器I的流路结构(高压阀2、样品回路4、取样针30的连接方法)也可以是其他的结构。也可以是例如，流路独立的注射泵3直接与取样针30连接，高压阀2的另一端口与注入端口连接，并将样品推入样品回路4中的结构。又，也可以是例如、高压阀2的I个端口与样品回路4连接，其前端直接与取样针30连接，流路独立的注射泵3与取样针30连接，高压阀2的另一端口与注入端口连接，通过注射泵3从取样针30将样品吸入到样品回路4中之后，将取样针30插入注入端口中并将样品回路4的样品总量注入至流路中的结构(总量注入方式)。
[0082]样品推出部5中设有2台样品推出用送液泵5a、5b，因为这些送液泵5a、5b与高压阀2并列地连接，所以可以提供2种溶剂中的任一种或它们的混合液。但是，样品推出部5也可以仅设I台送液泵。虽然各送液泵5a、5b能够吸引4种溶剂，但溶剂数也并不限于此，可以是几种，也可以是I种。
[0083]在将样品从高压阀2送至捕获柱8的流路上设有三通接头7，借助三通接头7连接有补给部6。补给部6为了稀释样品而补偿稀释液。
[0084]补给部6也设有2台送液泵6a、6b，这些送液泵6a、6b与高压阀2并列地连接，因此可以将2种溶剂中的任一种或它们的混合液作为稀释液进行供给。但是，补给部6也可以仅设I台送液泵。虽然各送液泵6a、6b可以吸引4种溶剂，但溶剂数也并不限于此，可以是几种，也可以是I种。
[0085]控制器15可以利用该浓缩装置或搭载了该浓缩装置的液相色谱仪的专用计算机来实现，也可以利用通用的个人计算机来实现。进一步地，还可以利用专用计算机和个人计算机这两者来实现。
[0086]自动取样器1、样品推出部5、补给部6、及控制器15可以是一体化的，也可以是各自分离的单元。
[0087]控制器15的功能为如图2所示的构成。泵停止时机设定部20对样品稀释完毕的第I时机Tl和其后向捕获柱8的样品捕获完毕的第2时机T2进行设定。稀释控制部22让补给部6的送液泵6a、6b工作，且在泵停止时机设定部20所设定的第I时机Tl使送液泵6a、6b的动作停止。样品推出控制部24让样品推出部5的送液泵5a、5b工作，且在泵停止时机设定部20所设定的第2时机T2使送液泵5a、5b的动作停止。
[0088]在此实施例中，泵停止时机设定部20根据样品注入量来设定时机Tl。具体地在后面叙述，但作为一个例子，泵停止时机设定部20预先保持有根据最大样品注入量计算出的时机Tl，由自动取样器I通知了样品注入量时，根据该通知的样品注入量计算出时机Tl并将它作为时机Tl的设定值，未由自动取样器I通知样品注入量时，将预先保持的时机Tl作为设定值。
[0089]图1示出了空转时和样品捕获时的高压阀2的状态。样品计量时高压阀2旋转并变成图4的状态。
[0090]按照图5的时间图表，说明该实施例中进行样品浓缩的控制方法。
[0091]起初，将对样品浓缩装置进行控制的装置方法从控制器15下载到自动取样器1、样品推出部5、补给部6、及其他需要的单元(下载方法(Download method))。
[0092]装置方法中除对自动取样器1、样品推出部5及补给部6进行控制的参数以外，还包含有时间程序、预处理程序等。
[0093]时间程序和预处理程序有时由控制器15来执行；有时也由自动取样器1、样品推出部5及补给部6分别来执行。
[0094]对样品推出部5及补给部6进行控制的I个参数是稀释率。稀释率通常由样品推出部5和补给部6的流量比来决定。
[0095]作为对样品推出部5及补给部6进行控制的其他参数，有泵停止时机设定部20所设定的第I时机Tl和第2时机T2。第I时机Tl是让补给用送液泵6a、6b的动作停止的时机。为了根据样品注入量来确定该第I时机Tl，例如，将样品主体的拖尾因子等因子乘以样品注入量。
[0096]第2时机T2是让样品推出用送液泵5a、5b的动作停止的时机。为了确定该第2时机T2，例如，主要考虑依赖于捕获柱8的容量的样品扫描(sweep)容量(样品固定所需要的容量)等。
[0097]预处理程序是包含装置方法所含有的逐次执行命令的程序，除了样品容器32中的添加剂的追加及混合、或稀释、注入后的注射泵3的计量流路的流动相的排出、从取样针30及高压阀2至取样针30的流路的清洗等操作外，根据需要通常也包含对批处理表所指定的用自动取样器I吸入样品的样品位置或其吸入的容量进行重写的操作。
[0098]时间程序是确定对开始信号输出后(分析开始后)的自动取样器1、样品推出部5、补给部6、及其他必要的单元的动作进行控制的时机(指令执行的分析经过时间)的程序，包含对使用参数Tl、T2的样品推出部5及补给部6的动作进行控制的时机。
[0099]其次，控制器15将样品的小瓶(样品容器)位置、注入量等样品信息下载到自动取样器 I 中(下载样品信息(Download sample informat1n)) ο
[0100]然后，控制器15指示自动取样器I开始运行预处理程序(运行预处理程序(Runpre-treatment program))。
[0101]自动取样器I根据预处理程序的内容，将高压阀2切换到样品计量位置(图4的状态)，开始样品吸引动作。
[0102]自动取样器I在样品吸引动作后，根据预处理程序的内容，将用于开始运行时间程序的事件信号发送至控制器15 (事件信号(Event signal))，控制器15开始运行时间程序(运行时间程序(Run time program))。事件信号可以是由软件产生的数字信号，也可以是像中继信号那样的模拟信号。
[0103]控制器15接收事件信号，并在样品推出部5、补给部6、及其他必要的单元中使包含时间程序的执行的分析动作执行(开始运行泵(Start pumps))。此时成为时间程序的开始时间。
[0104]自动取样器I根据预处理程序的内容，将高压阀2切换到注入位置(图1的状态)时，将注入开始信号及样品注入量(Inject1n Signal/Inject1n Volume)通知给控制器15。此时变成时机TO。
[0105]控制器15针对被通知的注入量，计算出用于停止补给部6的参数Tl。
[0106]所计算的参数Tl、T2例如如下:
[0107]设注入开始通知时间为TC。使补给部6的送液泵停止的时间程序的经过时间(T0+T1)为
[0108](T0+T1) = T0+VXFt/M (I)
[0109]其中，V:被通知的样品注入量
[0110]FT:拖尾因子
[0111]M:样品推出部5的流量。
[0112]让样品推出部5的送液泵停止的时间程序的经过时间(T0+T1+T2)为
[0113](T0+T1+T2) = T0+Tl+Vs/M(2)
[0114]其中，Vs:样品扫描容量。
[0115]然后，控制器15根据计算出的参数T1、T2，在注入后不需要稀释时，让补给部6停止，然后，在样品固定在捕获柱8上之后让样品推出部5停止。
[0116]例如，从事件信号输出时(时间程序开始)到经过时间TO后(样品注入时)，而且经过时间Tl后让补给部6停止，而且此后经过时间T2后让样品推出部5停止。
[0117]在实施例中，保持有使用最大样品注入量计算出的Tl、和使用样品扫描容量计算出的T2，时间程序基于其保持的Tl、T2而组成。在由自动取样器I通知样品注入量，且其值不为O的情况下，根据使用被通知的样品注入量计算出的Tl和使用样品扫描容量计算出的T2来进行动作。在未被通知样 品注入量的情况下，或在虽被通知但其值为O的情况下，则根据使用最大样品注入量计算出的Tl和使用样品扫描容量计算出的T2来进行动作。这是由于也有可能存在自动取样器I不动作的分析动作的缘故。
[0118]另外，由自动取样器I通知的注入量可以是从控制器15输入的样品容量，也可以是利用预处理程序，在进行添加剂的追加.混合、或稀释的时候，将添加剂加进后的容量。
[0119]而且，控制器15可以不使用由自动取样器I通知的注入量，而是将由控制器15所输入的样品容量直接作为注入量来使用；也可以根据预处理程序或装置方法的参数内容来计算出注入量并使用它。
[0120]另外，由于本实施例的样品浓缩装置设想为大容量的送液，所以为在预处理程序中，开始运行时间程序，并开始进行送液泵的送液，送液稳定后进行样品注入的实施例，当然，也可以在开始运行预处理程序之前的空转中开始送液，在预处理程序中，在变成能够注入的同时，开始运行时间程序，并开始进行样品推出部5和补给部6的送液泵的送液，立即进行样品注入。
[0121](实施例2)
[0122]图6中概略地示出了第2实施例的样品浓缩装置。
[0123]与第I实施例不同的一点在于，在捕获柱8的前段设置样品终端检测探针16，以便对被导入捕获柱8的样品终端进行检测。其他不同点在于，通过设置样品终端检测探针16，在图2所示的控制器15中，泵停止时机设定部20构成为根据探针16的检测信号的时机，来设定时机Tl。流路结构等其他点因为与第I实施例相同，所以相同部分的详细说明予以省略。
[0124]样品终端检测探针16的一个例子是，对流动相和样品溶剂之间的物性的变化进行检测。作为那样的物性，可以列举例如折射率等光学特性，这种情况下的样品终端检测探针16对为那种光学的特性变化进行光学性地检测。
[0125]控制器15将样品终端检测探针16的输出作为输入并对样品主体的终端进行检测。
[0126]根据利用样品终端检测探针16的样品终端检测，补给部可以列举例如从样品主体终端通过到拖尾部通过为止的延迟时间、或对流动相基线和样品溶剂的物性变化的检测灵敏度进行调节的参数等，作为对补给部6进行控制的参数。
[0127]利用图7的时间图表，对本实施例中进行样品浓缩的控制方法进行说明。与第I实施例中的样品浓缩控制方法不同之处是，在本实施例中，不是通过自动取样器I的注入时机，而是通过样品终端检测探针16的样品终端检测事件，来进行控制。
[0128]控制器15对用于与来自样品终端检测探针16的样品终端检测事件(事件信号(Event signal))相呼应地，让样品推出部5和补给部6停止的参数进行计算。
[0129]所计算的参数，例如如下:
[0130]设样品终端检测时间为TC。时间O表示时间程序的开始。让补给部6的送液泵停止的时间(T0+T1)为
[0131](T0+T1) = TO+延迟时间 (3)
[0132]“延迟时间”是指用来保证从样品主体终端通过到拖尾部通过的时间边界。
[0133]让样品推出部5的送液泵停止的时间(T0+T1+T2)则为
[0134](T0+T1+T2) = T0+Tl+Vs/M (2a)
[0135]在形式上与式(2)相同。其中，前面也已经定义过了，Vs为样品扫描容量、M为样品推出部5的流量。
[0136]作为样品终端检测探针16、或作为样品终端检测探针16的替代装置也可以采用UV(紫外线)检测器等的光学检测器。
[0137]即使在此实施例中，控制器15也可以利用该浓缩装置或搭载了该浓缩装置的液相色谱仪的专用计算机来实现，也可以利用通用的个人计算机来实现。进一步地，还可以利用专用计算机和个人计算机两者来实现。
[0138]自动取样器1、样品推出部5、补给部6、控制器15、及样品终端检测探针16可以为一体化，也可以为各自分离的单元。
[0139](实施例3)
[0140]通常，分析时间是作为分析条件的一部分而被指定的、或作为时间程序的结束时间而被指定的固定的时间。在分析时间之中也可以包含样品浓缩时间。
[0141]第3实施例的样品浓缩装置在未被通知样品注入量的情况下、或在虽被通知但样品注入量为O的情况下，在预先设定的时间程序的结束时间结束，但在被通知样品注入量时，则在停止样品推出部5的同时，进行正常地结束。为此，控制器15在第2时机T2让样品推出用送液泵5a、5b的动作停止后，立即让时间程序停止并使浓缩动作结束。
[0142]符号说明
[0143]I 自动取样器
[0144]2 高压阀
[0145]3 注射泵
[0146]4 样品回路
[0147]5 样品推出部
[0148]6 补给部
[0149]7 三通接头
[0150]8 捕获柱
[0151]9 对小瓶#1的分馏成分(仅成分A)
[0152]10 对小瓶#2的分馏成分(仅成分A)
[0153]11 对小瓶#3的分馏成分(成分A及B)
[0154]12 对小瓶#4的分馏成分(仅成分A)
[0155]13 排水阀
[0156]15 控制器
[0157]16 样品检测终端探针
[0158]20泵停止时机设定部
[0159]22稀释控制部
[0160]24样品推出控制部
[0161]34清洗端口
[0162]35切换阀
[0163]36清洗液。
【主权项】
1.一种样品浓缩装置，其特征在于，包括: 自动取样器，其注入一定量的样品； 捕获柱； 样品推出部，其通过样品推出用送液泵将由所述自动取样器注入的样品送液至所述捕获柱； 补给部，其通过补给用送液泵，对由所述样品推出部推出的样品补偿稀释液；及 控制器，其对所述自动取样器、样品推出部及补给部的动作进行控制， 所述控制器包括: 泵停止时机设定部，其对样品稀释完毕的第I时机Tl和其后向所述捕获柱的样品的捕获完毕的第2时机T2进行设定； 稀释控制部，其让所述补给部的补给用送液泵工作，且在所述泵停止时机设定部所设定的第I时机Tl使所述补给用送液泵的动作停止；及 样品推出控制部，其让所述样品推出部的样品推出用送液泵工作，且在所述泵停止时机设定部所设定的第2时机T2使所述样品推出用送液泵的动作停止。2.根据权利要求1所述的样品浓缩装置，其特征在于， 所述泵停止时机设定部将根据样品注入量计算出的时机设定为所述时机Tl，将根据样品扫描容量计算出的时机设定为所述时机T2。3.根据权利要求2所述的样品浓缩装置，其特征在于， 所述泵停止时机设定部预先保持有根据最大样品注入量计算出的时机Tl和根据样品扫描容量计算出的时机T2，由所述自动取样器通知样品注入量时，根据该通知的样品注入量计算出时机Tl并将其作为时机Tl的设定值，未由所述自动取样器通知样品注入量时，则将预先保持的时机Tl作为设定值。4.根据权利要求1所述的样品浓缩装置，其特征在于， 在所述捕获柱的前段包括对样品主体终端进行检测的探针， 所述泵停止时机设定部将根据所述探针的检测信号的时机计算出的时机设定为所述时机Tl，将根据样品扫描容量计算出的时机设定为所述时机T2。5.根据权利要求1至4中的任一项所述的样品浓缩装置，其特征在于， 所述控制器在所述第2时机T2使所述样品推出用送液泵的动作停止后，迅速地停止时间程序并结束浓缩动作。
【专利摘要】对自动取样器、样品推出部及补给部的动作进行控制的控制器包括：泵停止时机设定部，所述泵停止时机设定部对样品稀释完毕的第1时机(T1)和其后向捕获柱的样品的捕获完毕的第2时机(T2)进行设定；稀释控制部，所述稀释控制部让补给部的补给用送液泵工作，且在泵停止时机设定部所设定的第1时机使补给用送液泵的动作停止；以及样品推出控制部，所述样品推出控制部让样品推出部的样品推出用送液泵工作，且在泵停止时机设定部所设定的第2时机(T2)使样品推出用送液泵的动作停止。
【IPC分类】G01N30/32, G01N30/24, G01N30/06, G01N30/08
【公开号】CN104903722
【申请号】CN201480003912
【发明人】森川毅, 冈田幸二
【申请人】株式会社岛津制作所
【公开日】2015年9月9日
【申请日】2014年1月15日
【公告号】US20150346166, WO2014112527A1
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种利用捕获柱的样品浓缩装置，可以用作例如对由分离LC(液相色谱仪)分离分馏的馏分进行浓缩处理的装置、或在LCMS (液相色谱仪质量分析装置)中对由LC分离并作为样品提供给MS的馏分进行浓缩处理的装置等。
【背景技术】
[0002]作为以单一成分将被合成的化合物提取出的方法，一般常用的有即便是在液相色谱仪中也采用分离液相色谱仪，进行分离分馏后再浓缩的方法。
[0003]虽然真空蒸发器也被用于浓缩，但从如果与除去柱一并使用即能够去除添加剂等来看，常用的还是利用捕获柱来进行浓缩(参见专利文献I。)。
[0004]将样品捕获至捕获柱的时候，一般地，由于如果样品浓度高、或者样品溶剂的溶剂强度较强的话，就难以捕获，因此为了更容易地进行捕获，将稀释了的样品向捕获柱送液。
[0005]稀释虽然也可以在调配样品时进行，但在稀释后的样品容量过大的情况下，处理将会变得困难，因而在线上进行稀释。在线上进行的稀释，作为实施例可以使用与如图1及图4所示的样品浓缩装置中的流路结构相同的流路。
[0006]图1是高压阀2被切换到将样品回路4插入包含样品推出部5及捕获柱8的主流路上的注入位置；图4是高压阀2被切换到将样品回路4插入包含注射泵3及取样针30的计量流路上的计量位置。
[0007]在这种样品浓缩装置中，高压阀2从空转状态(高压阀2是与注入位置相同的图1的状态)被切换为图4的样品计量状态，在自动取样器I中，通过注射泵3来吸引样品并导入至样品回路4中。其后，高压阀2被切换成图1的注入状态，利用自样品推出部5送液的流动相从样品回路4中推出样品回路4中的样品。并且，样品在主流路的三通接头7中通过与自补给部6送液的稀释液(通常为与流动相同样的构成)进行混合而被稀释，并被导入捕获至捕获柱8。
[0008]此时的稀释率通常为样品容量的数倍。补给部6最低要求在样品完全通过三通接头7为止的期间，补偿样品推出部5的流量的(稀释率-1)倍的流量。要求在样品完全通过三通接头7之后，样品推出部5进行送液直到样品完全固定在捕获柱8上为止。
[0009]因为不会在样品浓缩装置中进行分离或分析，所以通常空转时没有必要从样品推出部5对流动相进行送液，补给部6也没有必要送液。尤其，在将大量的样品用大量的流动相和大量的稀释液来进行浓缩的情况下，希望在刚要进行浓缩之前开始送液，且浓缩完毕后迅速停止。但是，实际上，如上述那样对送液动作进行控制并非易事。那是由于有下述的缘故。
[0010]这种样品浓缩装置所用的样品的一个例子是将被合成了的化合物利用分离系统分离的单一成分样品。作为一个例子，图3中示出利用分离系统产生的2成分峰值的分馏例子。在该例中，成分B (保持时间5.8分钟)的峰值与拖尾的成分A (保持时间5.7分钟)重叠。作为条件，如果假设流量为10mL/分钟、I个分馏用小瓶的最大分馏容量为1mL的话，则0.1分钟小瓶的容量将达到上限。于是可知，在该例中，分馏9由于达到了小瓶#1的最大分馏容量1mL而切换至分馏10，其后，在达到小瓶#2的最大分馏容量1mL之前，检测成分B的峰值的上升并切换至分馏11，在检测到成分B的峰值下降时切换至分馏12。
[0011]在图3的例子中，将作为单一成分的分馏9、10、12作为样品注入利用捕获柱的浓缩系统中进行浓缩。
[0012]在一般的液相色谱仪分析系统中，样品的注入及分析处理是用被称为批处理表(有时也称为顺序表、或样品组)的表来程序化的。批处理表的I行与I个分析相对应，各行包含有样品小瓶的位置、样品容量、及其他的分析条件。
[0013]其他的分析条件包含有分析初始参数集、对自动取样器I的动作进行定制的注入预处理程序(通常被称为预处理程序。在非定制的情况下，标准预处理动作被程序化于内部)、时间程序(有时也称为事件或事件程序。)等，通常，其他的分析条件存放在被称为装置方法的参数集中。(预处理程序独立于装置方法，有时也由批处理表来指定)
[0014]批处理表中的I行的处理是按样品小瓶的位置、样品容量、及向其他分析条件的装置的下载(下载)、预处理程序的执行(预处理执行)、时间程序的执行及色谱的记录开始(分析执行)的顺序来进行的。
[0015]作为图3中的例子的程序方法，有以下的(a)?(d)4种。
[0016](a)将分馏9、10、12移至I个小瓶并作为I个样品，以I行.I注入进行程序化。
[0017]这里，“注入”是指在预处理程序中将I个样品导入样品回路4之后，将高压阀2切换至注入位置，并将样品回路4与主流路连接。多数情况下，在切换高压阀2的同时，还输出用于进行时间程序或色谱的记录开始的事件信号(电信号、通信指令、软件命令)，但有时也在切换高压阀2的前后输出事件信号。
[0018]在这种情况下，在装置方法中，由预处理程序进行I个样品的“注入”处理，由时间程序对样品推出部5及补给部6进行控制，并直到样品固定至捕获柱8为止。这里，在将样品导入至样品回路4后，在切换高压阀2之前，由时间程序输出用于利用样品推出部5及补给部6开始流动相及稀释液的送液的事件信号，并等待送液稳定下来后进行高压阀2的切换。
[0019](b)将分馏9、10、12以3行.2加载、I注入进行程序化。
[0020]这里，“加载”是指在预处理程序中将样品导入样品回路4之后，不切换高压阀2。在此例的情况下，因为I行I加载，所以“加载”后，由预处理程序输出事件信号，并开始运行时间程序，但由于样品推出部5及补给部6不需要动作，因而时间程序立即结束。另外，由于时间程序立即结束，因而即便是不切换高压阀2就无法输出事件信号的自动取样器1，利用“注入”处理也可以进行与“加载”相当的处理，但这里的详细说明予以省略。
[0021]实际上，准备并组合到第N-1行为止的样品推出用装置方法和第N行的注入用装置方法。在此例的情况下，在分馏9、10的样品推出用装置方法中，由预处理程序进行I个样品的“加载”，在分馏12的注入用装置方法中，由预处理程序进行I个样品的“注入”，直到将样品固定至捕获柱8为止。注入用装置方法的处理内容与(a)的装置方法的处理内容相同。此时，分馏9、10的样品与分馏12的样品一起被送至捕获柱8。
[0022](c)将容量固定的分馏9和容量不定的分馏10以I行.2加载进行程序化，将容量不定的分馏12以I行.I注入进行程序化。
[0023]实际上，准备并组合I行.Ν加载(N = I?，N-1分馏固定容量，I分馏不定容量)的样品推出用装置方法及I行.I注入的注入用装置方法。在此例的情况下，在分馏9、10的样品推出用装置方法中，由预处理程序进行固定容量I个样品、不定容量I个样品(容量在批处理表中指定)的“加载”，在分馏12的注入用装置方法中，由预处理程序进行不定容量I个样品(容量在批处理表中指定)的“注入”，直到将样品固定至捕获柱8为止。注入用装置方法的处理内容与(a)的装置方法的处理内容相同。
[0024](d)将分馏9、10、12以I行.2加载、I注入进行程序化，通过包含在该装置方法中的自动取样器的预处理程序，对分馏9、10、12的容量作个别地定制并进行“加载”及“注入”。
[0025]在此方法中，装置方法由预处理程序对分馏9、10各自的样品进行“加载”，对分馏12的样品进行“注入”，直到固定至捕获柱8为止。导入样品回路4后的处理内容与(a)的装置方法的处理内容相同。
[0026](a)?(d)中的任一种情形都需要补给部6将实际的样品注入量的数倍量的稀释液进行送液。
[0027]这里，被导入样品回路4、并被注入主流路中的“实际的样品注入量”，在不需要进行特殊的预处理情况下，是总样品容量，在进行添加剂的混合等预处理的情况下，是将添加剂的容量加上总样品容量的容量，事先确定较难。为此，通常替代“实际的样品注入量”，根据样品回路4的容量和向主流路的注入次数或、最大分馏容量和最大分馏小瓶数来定义“最大样品注入量”。
[0028]液相色谱仪分析的主要目的是分离分析，样品的保持时间不依赖于样品容量，依赖于样品容量的仅仅是决定样品的洗脱范围的拖尾因子。为此，液相色谱仪分析中的分析时间在使用特定样品的情况下，不依赖于样品容量，可以视为一定。
[0029]另外，分离分析中的拖尾因子是被定义成胃(|.(15/2€的指标，意味着拖尾因子越大则拖尾就越大。这里，WaΜ是峰值高度的5%的高度上的峰值宽度、f是W α(ι52中从峰值的上升侧到峰值顶点的位置为止的距离。
[0030]液相色谱仪分析装置的装置控制 可以在装置方法中利用分析时间和时间程序(有时也称为事件或事件程序)将动作进行程序化，但不能进行依赖于实际的样品注入量使送液泵动作等的控制。
[0031]为此，在液相色谱仪分析装置中，在进行捕获浓缩时，所使用的是切换按每个样品容量范围准备的装置方法来对泵进行控制的方法、及由对最大样品注入量计算出的时间来对泵进行控制的方法。
[0032]现有技术文献
[0033]专利文献
[0034]专利文献I日本专利第3476417号公报
【发明内容】
[0035]发明要解决的课题
[0036]程序方法(a)?(d)中的任一个，理论上由于干扰成分重叠，全部的分馏的容量都有可能低于最大分馏容量。在现有技术中，实际的样品注入量只有最大样品注入量的十分之一的容量时，
[0037]关于流动相，(最大样品注入量)X9 + 10
[0038]关于稀释液，(最大样品注入量)X (稀释率-1) X 9 +10
[0039]的溶剂被白白消耗了，又，对于仅溶剂消耗量增多的部分，时间也被浪费。
[0040]假设，最大样品注入量为50mL、稀释率为5倍、无添加剂混合的话，则每I个样品需要进行250mL的溶剂(流动相+稀释液)的送液，其中225mL的溶剂将会浪费。
[0041]每I个样品要送液250mL的溶剂意味着100个样品需要25L的溶剂，因此，不仅是溶剂本身的购入成本，还考虑溶剂的调配、补充花费的劳力和时间及溶剂的环境负担的话，就要求用户尽可能地设法抑制溶剂消耗量。
[0042]为了让溶剂消耗量做到最小限度，作为设法想出的一种常用的方法为对样品容量范围进行分割、并对每个范围规定最大样品容量以定义并灵活运用装置方法，但在此方法中，有必要对几个装置方法进行开发维护。
[0043]又，利用捕获柱进行浓缩的样品的分馏容量及其分馏数大大地依赖于样品的浓度、保持时间、与其他成分的分离程度，而不能一概而论。其理由如下:
[0044]关于色谱的峰值宽度，有如下内容。
[0045](A)采用相同的流动相组成.送液流量的情况下，单一成分的峰值宽度有浓度越高则变得越宽的倾向。
[0046](B)采用相同的流动相组成.送液流量、相同浓度的情况下，多成分的峰值宽度有成分保持时间越长则变得越宽的倾向。
[0047](C)采用相同的流动相组成的情况下，保持时间有送液流量越大则变得越短的倾向。
[0048](D)采用相同的送液流量的情况下，保持时间可以通过改变流动相组成来进行改变。
[0049]因此，单一成分峰值的分馏数因送液条件而不同。单一成分峰值的分馏数又因样品而不同。除掉多个成分峰值的干扰成分峰值的分馏的分馏容量及分馏数也因样品而不同。这是因为峰值宽度及峰值的重叠情形因样品而不同的缘故。
[0050]作为程序方法(a)的固有的问题，在将多个分馏进行汇总的时候，有可能超过小瓶容量。
[0051]作为程序方法(b)的固有的问题，用于对涉及多个分馏的样品容量进行处理的安排成为必要。
[0052]作为程序方法(C)的固有的问题，有必要准备分馏数份的装置方法。在样品容量涉及多方面的情况下，由用户按样品容量来选择适当的装置方法是困难的。
[0053]作为程序方法(d)的固有的问题，对每个样品用预处理程序重写样品位置及容量的操作成为必要，在样品数较多时，实际难以采用。
[0054]上面说明的样品浓缩方法是一个例子，关于利用捕获柱进行浓缩的样品的分馏容量及其分馏数的特定方法及实际的样品注入量的特定方法在本说明书中予以省略，但本发明并不限于那样的浓缩方法，即使不准备几种装置方法，也可以通过根据实际的样品注入量对送液泵进行控制，来达到能够削减溶剂消耗量的目的。
[0055]用于解决课题的手段
[0056]本发明的样品浓缩装置包括:自动取样器，其注入一定量的样品；捕获柱；样品推出部，其通过样品推出用送液泵将由自动取样器注入的样品送液至捕获柱；补给部，其通过补给用送液泵，对由样品推出部推出的样品补偿稀释液；及控制器，其对自动取样器、样品推出部及补给部的动作进行控制。
[0057]并且，控制器包括:泵停止时机设定部，其对样品稀释完毕的第I时机Tl和其后向捕获柱的样品的捕获完毕的第2时机T2进行设定；稀释控制部，其让补给部的补给用送液泵工作，且在泵停止时机设定部所设定的第I时机Tl使补给用送液泵的动作停止；及样品推出控制部，其让样品推出部的样品推出用送液泵工作，且在泵停止时机设定部所设定的第2时机T2使样品推出用送液泵的动作停止。
[0058]样品稀释完毕的第I时机Tl是样品主体的终端通过三通接头，且配管的内表面所附着的样品主体的拖尾部的终端全部通过三通接头的时机，样品向捕获柱的捕获完毕的第2时机T2是样品主体的拖尾部的终端从三通接头通过捕获柱的内部的时机。
[0059]在第I方式中，泵停止时机设定部将根据样品注入量计算出的时机设定为时机Tl，将根据样品扫描容量计算出的时机设定为时机T2。这里，“样品扫描容量”是指:样品主体的拖尾部的终端从三通接头通过捕获柱的内部且样品固定在捕获柱上所必要的容量，主要依赖于捕获柱的容量。
[0060]那种情形下的泵停止时机设定部的一个例子是，预先保持有根据最大样品注入量计算出的时机Tl和根据样品扫描容量计算出的时机T2，由自动取样器通知样品注入量时，根据该通知的样品注入量计算出时机Tl并将其作为时机Tl的设定值，未由自动取样器通知样品注入量时，则将预先保持的时机Tl作为设定值。
[0061]第2方式在捕获柱的前段具备对样品主体终端进行检测的探针，在此情况下，泵停止时机设定部将根据该探针的检测信号的时机计算出的时机设定为时机Tl，将根据样品扫描容量计算出的时机设定为时机T2。
[0062]在第2方式中，即使在由预处理程序对样品进行添加剂的添加、混合及稀释等的情况下，控制器也可以对注入到流路中的样品主体的终端直接进行检测，没有必要对由自动取样器输入的样品注入量进行修正。
[0063]在优选的方式中，控制器在第2时机T2让样品推出用送液泵的动作停止之后，立即停止时间程序并结束浓缩动作。通过这样做，该样品浓缩装置因为在溶剂送液停止后，立即结束样品浓缩处理，因此可以大幅度削减系统运行时的执行时间。
[0064]发明的效果
[0065]在本发明的样品浓缩装置中，因为在向捕获柱的样品捕获完毕的时刻，停止样品推出用送液泵，之前也已经停止了补给用送液泵，所以只消耗捕获样品所需的最低限度溶剂，可以大幅度削减系统运行时的溶剂消耗量。
[0066]又，根据样品注入量的范围，不需要准备样品推出用送液泵和用于控制补给用送液泵的几种装置方法，装置方法的开发和维护变得容易。
【附图说明】
[0067]图1是将第I实施例作为空转时的流路状态或注入/样品捕获时的流路状态来示出的概略流路图。
[0068]图2是对本发明的样品浓缩装置中的控制器的功能进行说明的框图。
[0069]图3是示出利用用于取得样品浓缩装置的样品的分离系统的2成分峰值的分馏例的波形图。
[0070]图4是将该实施例作为样品计量时的流路状态而示出的概略流路图。
[0071]图5是示出该实施例的动作的时间图表。
[0072]图6是示出第2实施例的概略流路图。
[0073]图7是示出该实施例的动作的时间图表。
【具体实施方式】
[0074](实施例1)
[0075]在图1和图4中概略地示出了第I实施例的样品浓缩装置。样品浓缩装置是将样品注入，并捕获(捕集)到捕获柱的装置，包括:注入一定量的样品的自动取样器I ;捕获柱8 ;将自动取样器I注入的样品通过样品推出用送液泵5a、5b向捕获柱8进行送液的样品推出部5 ;对由样品推出部5推出的样品，通过补给用送液泵6a、6b补偿稀释液的补给部6 ;及对自动取样器1、样品推出部5及补给部6的动作进行控制的控制器15。
[0076]有时样品浓缩装置作为液相色谱仪的一部分被设置于液相色谱仪中。在这种情况下，捕获柱8通过流路切换用阀从浓缩装置分离而与分析系统连接，被捕获柱8捕获的样品通过洗脱用送液泵被洗脱，且由色谱柱进行分析。本发明的样品浓缩装置虽然也包含这种方式，但在实施例中，浓缩装置以外的部分的说明予以省略。
[0077]在自动取样器I中，高压阀2的2个端口之间连接有样品回路4，高压阀2的另一端口上连接有取样针30，高压阀2的又一端口上连接有作为计量泵的注射泵3。高压阀2的又 一端口上连接有样品推出部5，高压阀2的又一端口上连接有捕获柱8。
[0078]在自动取样器I中，通过注射泵3将样品容器32中的样品由取样针30吸引至样品回路4(图4)，切换高压阀2，由此将吸引至样品回路4的样品通过来自样品推出部5的溶剂送液至捕获柱8(图1)。
[0079]在自动取样器I中，在注射泵3和高压阀2之间连接有排水阀13。注入处理后，对样品进行吸引时，将由样品回路4引入注射泵3的计量流路中的流动相从排水阀13排出。
[0080]在自动取样器I中，配置有用于对取样针30进行清洗的清洗端口 34，借助切换阀35将清洗液36连接于注射泵3。在图1的注入状态下，在对自取样针30及高压阀2至取样针30的流路进行清洗时，将取样针30插入清洗端口 34并借助切换阀35将清洗液吸入至注射泵3，然后对切换阀35进行切换，将注射泵3中吸入的清洗液从取样针30排出，由此进行清洗。
[0081]自动取样器I的流路结构(高压阀2、样品回路4、取样针30的连接方法)也可以是其他的结构。也可以是例如，流路独立的注射泵3直接与取样针30连接，高压阀2的另一端口与注入端口连接，并将样品推入样品回路4中的结构。又，也可以是例如、高压阀2的I个端口与样品回路4连接，其前端直接与取样针30连接，流路独立的注射泵3与取样针30连接，高压阀2的另一端口与注入端口连接，通过注射泵3从取样针30将样品吸入到样品回路4中之后，将取样针30插入注入端口中并将样品回路4的样品总量注入至流路中的结构(总量注入方式)。
[0082]样品推出部5中设有2台样品推出用送液泵5a、5b，因为这些送液泵5a、5b与高压阀2并列地连接，所以可以提供2种溶剂中的任一种或它们的混合液。但是，样品推出部5也可以仅设I台送液泵。虽然各送液泵5a、5b能够吸引4种溶剂，但溶剂数也并不限于此，可以是几种，也可以是I种。
[0083]在将样品从高压阀2送至捕获柱8的流路上设有三通接头7，借助三通接头7连接有补给部6。补给部6为了稀释样品而补偿稀释液。
[0084]补给部6也设有2台送液泵6a、6b，这些送液泵6a、6b与高压阀2并列地连接，因此可以将2种溶剂中的任一种或它们的混合液作为稀释液进行供给。但是，补给部6也可以仅设I台送液泵。虽然各送液泵6a、6b可以吸引4种溶剂，但溶剂数也并不限于此，可以是几种，也可以是I种。
[0085]控制器15可以利用该浓缩装置或搭载了该浓缩装置的液相色谱仪的专用计算机来实现，也可以利用通用的个人计算机来实现。进一步地，还可以利用专用计算机和个人计算机这两者来实现。
[0086]自动取样器1、样品推出部5、补给部6、及控制器15可以是一体化的，也可以是各自分离的单元。
[0087]控制器15的功能为如图2所示的构成。泵停止时机设定部20对样品稀释完毕的第I时机Tl和其后向捕获柱8的样品捕获完毕的第2时机T2进行设定。稀释控制部22让补给部6的送液泵6a、6b工作，且在泵停止时机设定部20所设定的第I时机Tl使送液泵6a、6b的动作停止。样品推出控制部24让样品推出部5的送液泵5a、5b工作，且在泵停止时机设定部20所设定的第2时机T2使送液泵5a、5b的动作停止。
[0088]在此实施例中，泵停止时机设定部20根据样品注入量来设定时机Tl。具体地在后面叙述，但作为一个例子，泵停止时机设定部20预先保持有根据最大样品注入量计算出的时机Tl，由自动取样器I通知了样品注入量时，根据该通知的样品注入量计算出时机Tl并将它作为时机Tl的设定值，未由自动取样器I通知样品注入量时，将预先保持的时机Tl作为设定值。
[0089]图1示出了空转时和样品捕获时的高压阀2的状态。样品计量时高压阀2旋转并变成图4的状态。
[0090]按照图5的时间图表，说明该实施例中进行样品浓缩的控制方法。
[0091]起初，将对样品浓缩装置进行控制的装置方法从控制器15下载到自动取样器1、样品推出部5、补给部6、及其他需要的单元(下载方法(Download method))。
[0092]装置方法中除对自动取样器1、样品推出部5及补给部6进行控制的参数以外，还包含有时间程序、预处理程序等。
[0093]时间程序和预处理程序有时由控制器15来执行；有时也由自动取样器1、样品推出部5及补给部6分别来执行。
[0094]对样品推出部5及补给部6进行控制的I个参数是稀释率。稀释率通常由样品推出部5和补给部6的流量比来决定。
[0095]作为对样品推出部5及补给部6进行控制的其他参数，有泵停止时机设定部20所设定的第I时机Tl和第2时机T2。第I时机Tl是让补给用送液泵6a、6b的动作停止的时机。为了根据样品注入量来确定该第I时机Tl，例如，将样品主体的拖尾因子等因子乘以样品注入量。
[0096]第2时机T2是让样品推出用送液泵5a、5b的动作停止的时机。为了确定该第2时机T2，例如，主要考虑依赖于捕获柱8的容量的样品扫描(sweep)容量(样品固定所需要的容量)等。
[0097]预处理程序是包含装置方法所含有的逐次执行命令的程序，除了样品容器32中的添加剂的追加及混合、或稀释、注入后的注射泵3的计量流路的流动相的排出、从取样针30及高压阀2至取样针30的流路的清洗等操作外，根据需要通常也包含对批处理表所指定的用自动取样器I吸入样品的样品位置或其吸入的容量进行重写的操作。
[0098]时间程序是确定对开始信号输出后(分析开始后)的自动取样器1、样品推出部5、补给部6、及其他必要的单元的动作进行控制的时机(指令执行的分析经过时间)的程序，包含对使用参数Tl、T2的样品推出部5及补给部6的动作进行控制的时机。
[0099]其次，控制器15将样品的小瓶(样品容器)位置、注入量等样品信息下载到自动取样器 I 中(下载样品信息(Download sample informat1n)) ο
[0100]然后，控制器15指示自动取样器I开始运行预处理程序(运行预处理程序(Runpre-treatment program))。
[0101]自动取样器I根据预处理程序的内容，将高压阀2切换到样品计量位置(图4的状态)，开始样品吸引动作。
[0102]自动取样器I在样品吸引动作后，根据预处理程序的内容，将用于开始运行时间程序的事件信号发送至控制器15 (事件信号(Event signal))，控制器15开始运行时间程序(运行时间程序(Run time program))。事件信号可以是由软件产生的数字信号，也可以是像中继信号那样的模拟信号。
[0103]控制器15接收事件信号，并在样品推出部5、补给部6、及其他必要的单元中使包含时间程序的执行的分析动作执行(开始运行泵(Start pumps))。此时成为时间程序的开始时间。
[0104]自动取样器I根据预处理程序的内容，将高压阀2切换到注入位置(图1的状态)时，将注入开始信号及样品注入量(Inject1n Signal/Inject1n Volume)通知给控制器15。此时变成时机TO。
[0105]控制器15针对被通知的注入量，计算出用于停止补给部6的参数Tl。
[0106]所计算的参数Tl、T2例如如下:
[0107]设注入开始通知时间为TC。使补给部6的送液泵停止的时间程序的经过时间(T0+T1)为
[0108](T0+T1) = T0+VXFt/M (I)
[0109]其中，V:被通知的样品注入量
[0110]FT:拖尾因子
[0111]M:样品推出部5的流量。
[0112]让样品推出部5的送液泵停止的时间程序的经过时间(T0+T1+T2)为
[0113](T0+T1+T2) = T0+Tl+Vs/M(2)
[0114]其中，Vs:样品扫描容量。
[0115]然后，控制器15根据计算出的参数T1、T2，在注入后不需要稀释时，让补给部6停止，然后，在样品固定在捕获柱8上之后让样品推出部5停止。
[0116]例如，从事件信号输出时(时间程序开始)到经过时间TO后(样品注入时)，而且经过时间Tl后让补给部6停止，而且此后经过时间T2后让样品推出部5停止。
[0117]在实施例中，保持有使用最大样品注入量计算出的Tl、和使用样品扫描容量计算出的T2，时间程序基于其保持的Tl、T2而组成。在由自动取样器I通知样品注入量，且其值不为O的情况下，根据使用被通知的样品注入量计算出的Tl和使用样品扫描容量计算出的T2来进行动作。在未被通知样 品注入量的情况下，或在虽被通知但其值为O的情况下，则根据使用最大样品注入量计算出的Tl和使用样品扫描容量计算出的T2来进行动作。这是由于也有可能存在自动取样器I不动作的分析动作的缘故。
[0118]另外，由自动取样器I通知的注入量可以是从控制器15输入的样品容量，也可以是利用预处理程序，在进行添加剂的追加.混合、或稀释的时候，将添加剂加进后的容量。
[0119]而且，控制器15可以不使用由自动取样器I通知的注入量，而是将由控制器15所输入的样品容量直接作为注入量来使用；也可以根据预处理程序或装置方法的参数内容来计算出注入量并使用它。
[0120]另外，由于本实施例的样品浓缩装置设想为大容量的送液，所以为在预处理程序中，开始运行时间程序，并开始进行送液泵的送液，送液稳定后进行样品注入的实施例，当然，也可以在开始运行预处理程序之前的空转中开始送液，在预处理程序中，在变成能够注入的同时，开始运行时间程序，并开始进行样品推出部5和补给部6的送液泵的送液，立即进行样品注入。
[0121](实施例2)
[0122]图6中概略地示出了第2实施例的样品浓缩装置。
[0123]与第I实施例不同的一点在于，在捕获柱8的前段设置样品终端检测探针16，以便对被导入捕获柱8的样品终端进行检测。其他不同点在于，通过设置样品终端检测探针16，在图2所示的控制器15中，泵停止时机设定部20构成为根据探针16的检测信号的时机，来设定时机Tl。流路结构等其他点因为与第I实施例相同，所以相同部分的详细说明予以省略。
[0124]样品终端检测探针16的一个例子是，对流动相和样品溶剂之间的物性的变化进行检测。作为那样的物性，可以列举例如折射率等光学特性，这种情况下的样品终端检测探针16对为那种光学的特性变化进行光学性地检测。
[0125]控制器15将样品终端检测探针16的输出作为输入并对样品主体的终端进行检测。
[0126]根据利用样品终端检测探针16的样品终端检测，补给部可以列举例如从样品主体终端通过到拖尾部通过为止的延迟时间、或对流动相基线和样品溶剂的物性变化的检测灵敏度进行调节的参数等，作为对补给部6进行控制的参数。
[0127]利用图7的时间图表，对本实施例中进行样品浓缩的控制方法进行说明。与第I实施例中的样品浓缩控制方法不同之处是，在本实施例中，不是通过自动取样器I的注入时机，而是通过样品终端检测探针16的样品终端检测事件，来进行控制。
[0128]控制器15对用于与来自样品终端检测探针16的样品终端检测事件(事件信号(Event signal))相呼应地，让样品推出部5和补给部6停止的参数进行计算。
[0129]所计算的参数，例如如下:
[0130]设样品终端检测时间为TC。时间O表示时间程序的开始。让补给部6的送液泵停止的时间(T0+T1)为
[0131](T0+T1) = TO+延迟时间 (3)
[0132]“延迟时间”是指用来保证从样品主体终端通过到拖尾部通过的时间边界。
[0133]让样品推出部5的送液泵停止的时间(T0+T1+T2)则为
[0134](T0+T1+T2) = T0+Tl+Vs/M (2a)
[0135]在形式上与式(2)相同。其中，前面也已经定义过了，Vs为样品扫描容量、M为样品推出部5的流量。
[0136]作为样品终端检测探针16、或作为样品终端检测探针16的替代装置也可以采用UV(紫外线)检测器等的光学检测器。
[0137]即使在此实施例中，控制器15也可以利用该浓缩装置或搭载了该浓缩装置的液相色谱仪的专用计算机来实现，也可以利用通用的个人计算机来实现。进一步地，还可以利用专用计算机和个人计算机两者来实现。
[0138]自动取样器1、样品推出部5、补给部6、控制器15、及样品终端检测探针16可以为一体化，也可以为各自分离的单元。
[0139](实施例3)
[0140]通常，分析时间是作为分析条件的一部分而被指定的、或作为时间程序的结束时间而被指定的固定的时间。在分析时间之中也可以包含样品浓缩时间。
[0141]第3实施例的样品浓缩装置在未被通知样品注入量的情况下、或在虽被通知但样品注入量为O的情况下，在预先设定的时间程序的结束时间结束，但在被通知样品注入量时，则在停止样品推出部5的同时，进行正常地结束。为此，控制器15在第2时机T2让样品推出用送液泵5a、5b的动作停止后，立即让时间程序停止并使浓缩动作结束。
[0142]符号说明
[0143]I 自动取样器
[0144]2 高压阀
[0145]3 注射泵
[0146]4 样品回路
[0147]5 样品推出部
[0148]6 补给部
[0149]7 三通接头
[0150]8 捕获柱
[0151]9 对小瓶#1的分馏成分(仅成分A)
[0152]10 对小瓶#2的分馏成分(仅成分A)
[0153]11 对小瓶#3的分馏成分(成分A及B)
[0154]12 对小瓶#4的分馏成分(仅成分A)
[0155]13 排水阀
[0156]15 控制器
[0157]16 样品检测终端探针
[0158]20泵停止时机设定部
[0159]22稀释控制部
[0160]24样品推出控制部
[0161]34清洗端口
[0162]35切换阀
[0163]36清洗液。
【主权项】
1.一种样品浓缩装置，其特征在于，包括: 自动取样器，其注入一定量的样品； 捕获柱； 样品推出部，其通过样品推出用送液泵将由所述自动取样器注入的样品送液至所述捕获柱； 补给部，其通过补给用送液泵，对由所述样品推出部推出的样品补偿稀释液；及 控制器，其对所述自动取样器、样品推出部及补给部的动作进行控制， 所述控制器包括: 泵停止时机设定部，其对样品稀释完毕的第I时机Tl和其后向所述捕获柱的样品的捕获完毕的第2时机T2进行设定； 稀释控制部，其让所述补给部的补给用送液泵工作，且在所述泵停止时机设定部所设定的第I时机Tl使所述补给用送液泵的动作停止；及 样品推出控制部，其让所述样品推出部的样品推出用送液泵工作，且在所述泵停止时机设定部所设定的第2时机T2使所述样品推出用送液泵的动作停止。2.根据权利要求1所述的样品浓缩装置，其特征在于， 所述泵停止时机设定部将根据样品注入量计算出的时机设定为所述时机Tl，将根据样品扫描容量计算出的时机设定为所述时机T2。3.根据权利要求2所述的样品浓缩装置，其特征在于， 所述泵停止时机设定部预先保持有根据最大样品注入量计算出的时机Tl和根据样品扫描容量计算出的时机T2，由所述自动取样器通知样品注入量时，根据该通知的样品注入量计算出时机Tl并将其作为时机Tl的设定值，未由所述自动取样器通知样品注入量时，则将预先保持的时机Tl作为设定值。4.根据权利要求1所述的样品浓缩装置，其特征在于， 在所述捕获柱的前段包括对样品主体终端进行检测的探针， 所述泵停止时机设定部将根据所述探针的检测信号的时机计算出的时机设定为所述时机Tl，将根据样品扫描容量计算出的时机设定为所述时机T2。5.根据权利要求1至4中的任一项所述的样品浓缩装置，其特征在于， 所述控制器在所述第2时机T2使所述样品推出用送液泵的动作停止后，迅速地停止时间程序并结束浓缩动作。
【专利摘要】对自动取样器、样品推出部及补给部的动作进行控制的控制器包括：泵停止时机设定部，所述泵停止时机设定部对样品稀释完毕的第1时机(T1)和其后向捕获柱的样品的捕获完毕的第2时机(T2)进行设定；稀释控制部，所述稀释控制部让补给部的补给用送液泵工作，且在泵停止时机设定部所设定的第1时机使补给用送液泵的动作停止；以及样品推出控制部，所述样品推出控制部让样品推出部的样品推出用送液泵工作，且在泵停止时机设定部所设定的第2时机(T2)使样品推出用送液泵的动作停止。
【IPC分类】G01N30/32, G01N30/24, G01N30/06, G01N30/08
【公开号】CN104903722
【申请号】CN201480003912
【发明人】森川毅, 冈田幸二
【申请人】株式会社岛津制作所
【公开日】2015年9月9日
【申请日】2014年1月15日
【公告号】US20150346166, WO2014112527A1
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