JP2007327847A

JP2007327847A - Gradient liquid feeding method and device

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Publication number: JP2007327847A
Application number: JP2006159069A
Authority: JP
Inventors: Shiyousei Shu; 小靖周; Takeshi Yamada; 剛山田; Hideyuki Utsu; 秀之宇津
Original assignee: GL Science Inc
Current assignee: GL Science Inc
Priority date: 2006-06-07
Filing date: 2006-06-07
Publication date: 2007-12-20
Anticipated expiration: 2026-06-07
Also published as: JP4732961B2

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To eliminate, to the utmost, room for a liquid A to flow into the liquid B side, the liquid A being an initial solution as to gradient liquid feeding, thereby suppressing liquid infiltration across a boundary face between the two liquids while thereby preventing a peak from being lost, the peak supposed to be detected without being separated, when starting gradient setting. <P>SOLUTION: Two or more liquid feeding parts, each comprising a pump unit and a valve, are connected by one key valve. Liquid feeding is performed alternately or in turn by the respective feeding parts through the switching of the key valve. A solution mixing part is provided between two ports of the key valve. Through the switching of the key valve, solutions come into the mixing part from its both ends and contact mixture takes place between the two solutions. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、グラジェント送液方法及び装置に関するものである。特に、高圧グラジェントにおける溶液混合に効果を発揮する改善に関するものである。 The present invention relates to a gradient liquid feeding method and apparatus. In particular, the present invention relates to an improvement that exerts an effect on solution mixing in a high-pressure gradient.

液体クロマトグラフィーに於いては、分析時間の短縮や分離の改善、ピーク形状の改善のために移動相の組成を変化させながら、試料成分を分離、溶出させるグラジェント溶離法を用いる。又、グラジェントの作成方法には、低圧混合方式（低圧グラジェント）と高圧混合方式（高圧グラジェント）がある。 In liquid chromatography, a gradient elution method is used in which sample components are separated and eluted while changing the composition of the mobile phase in order to shorten analysis time, improve separation, and improve peak shape. Moreover, there are a low pressure mixing method (low pressure gradient) and a high pressure mixing method (high pressure gradient).

低圧グラジェントは、電磁弁などを用いて溶液の混合比率を変化させながらポンプの入口側で溶液を混合して、後にカラムへ送液する方法である。
一方、高圧グラジェントは２つ以上のポンプを用いて、それぞれのポンプの流量を調節し、ポンプの出口側で溶液を混合し送液する方法である。 The low pressure gradient is a method in which the solution is mixed on the inlet side of the pump while changing the mixing ratio of the solution using an electromagnetic valve or the like and then sent to the column.
On the other hand, the high-pressure gradient is a method of using two or more pumps, adjusting the flow rate of each pump, mixing the solution on the outlet side of the pump, and feeding the solution.

従来からの方法として、高圧グラジェントに於いては、異なる種類の溶液を送液する複数の送液ユニットの送出口から配管をのばし、その配管同士をコネクタを介し、接合・混合し、カラムなどのクロマトグラフィーシステムに送液している。ここでは、送液部αから送液される初期溶液を「Ａ液」とし、送液部βから送液される第２溶液を「Ｂ液」として説明する。 As a conventional method, in high-pressure gradients, pipes are extended from the outlets of multiple liquid-feeding units that feed different types of solutions, and the pipes are joined and mixed together via connectors, etc. To the chromatography system. Here, it is assumed that the initial solution fed from the liquid feeding unit α is “A liquid” and the second solution fed from the liquid feeding unit β is “B liquid”.

Ａ液：Ｂ液が１００％：０％からグラジェント送液を開始する場合、まず初期組成であるＡ：Ｂ＝１００％：０％の状態でクロマトグラフィーシステムに送液を行ない、装置及びカラム等の安定を待つ必要がある。（平衡化行程）。この行程に於いては、送液部αからＡ液が設定流量の１００％送液され、送液部βからはＢ液が設定流量の０％、つまり送液されていない状態になる。
この際、溶液の合流が起こる溶液混合部に於いては、理想的には図１Ａに示すように、コネクタ内部の境界面においてＢ液は停止している状態で、Ａ液の全量がシステムに送液されるはずである。
しかし、実際はグラジェント送液が、開始時はＡ液のみが送液される状態であるため、Ａ液がＢ液を置換し、Ｂ液流路内に流入する現象が発生する。又、液の境界においては拡散のために、流路内において相互の液の混合が起こる（図２Ａ）。 Liquid A: When liquid B starts to be fed from 100%: 0%, the liquid is first fed to the chromatography system with the initial composition of A: B = 100%: 0%. It is necessary to wait for stability. (Equilibration process). In this process, the liquid A is fed from the liquid feeding part α by 100% of the set flow rate, and the liquid B is sent from the liquid feeding part β to 0% of the set flow rate, that is, the liquid is not fed.
At this time, in the solution mixing section where the solution merging occurs, ideally, as shown in FIG. 1A, the B liquid is stopped at the interface inside the connector, and the entire amount of the A liquid is transferred to the system. Should be delivered.
However, since the gradient liquid supply is actually in a state where only the A liquid is supplied at the start, the phenomenon that the A liquid replaces the B liquid and flows into the B liquid flow path occurs. Further, due to diffusion at the boundary of the liquid, mixing of the mutual liquid occurs in the flow path (FIG. 2A).

この現象によって、理論的には時間経過に沿って、Ａ液：Ｂ液の組成を直線的に推移させるプログラム（図１Ｂ）を使用しても、実際にはＢ液の送出され始める段階では、Ｂ液の配管内に浸入したＡ液が送出されるため、Ａ液がほぼ１００％の組成でシステムに送液される。これは、グラジェント開始時間（立ち上がり）の遅延を示す。又、この状態で送液を続けると、Ｂ液配管内に浸入していたＡ液が全て送出された後、Ｂ液が送出される事になる。しかし、Ｂ液側に浸入したＡ液を送出するまでにかかった時間分、グラジェントプログラムは進行しているため、実質的にシステムにＢ液が送出し始める時には、プログラムの途中の段階の設定でＢ液の送液が開始されることになる。
つまり、本来ならば図１Ｂに示すように直線的な溶液組成で移行するはずが、図２Ｂに示すようにある時間まではＢ液の送出はほとんどなく、その後急激に設定流量のＢ液が送出されるため、Ｂ液の割合が急激に増加する事になる。 Due to this phenomenon, theoretically, even when a program (FIG. 1B) for linearly changing the composition of the liquid A and the liquid B is used over time, at the stage where the liquid B starts to be delivered, Since the liquid A that has entered the pipe of the liquid B is sent out, the liquid A is sent to the system with a composition of almost 100%. This indicates a delay in the gradient start time (rise). Further, if the liquid feeding is continued in this state, the B liquid is delivered after all the A liquid that has entered the B liquid piping is sent out. However, since the gradient program has progressed for the time taken to send the liquid A that has entered the liquid B side, when the liquid B starts to be sent to the system substantially, it is set in the middle of the program. Thus, the feeding of the B liquid is started.
In other words, the liquid solution should be transferred with a linear solution composition as shown in FIG. 1B. However, as shown in FIG. 2B, the B liquid is hardly sent until a certain time, and then the B liquid at the set flow rate is rapidly sent. Therefore, the ratio of B liquid will increase rapidly.

この現象により、本来ならグラジェント設定の開始付近に分離され、検出されるはずであったピークが、急激なグラジェントの立ち上がりにより、分離されずに検出されてしまうという事になる。 By this phenomenon, a peak that should have been separated and detected near the start of gradient setting would be detected without being separated due to a sudden rise in gradient.

このような現象を回避するためには、最も望ましくは２液の混合部の境界面において、他方への溶液の浸入を完全に防ぐことである。つまり、グラジェント開始以前の相互の溶液の接触を持たせないことである。しかし、実際は境界面での液の相互浸入を完全に防止することは困難である。 In order to avoid such a phenomenon, it is most desirable to completely prevent the solution from entering the other side at the boundary surface of the mixing portion of the two liquids. In other words, it is not allowed to have mutual solution contact before the start of the gradient. However, in practice, it is difficult to completely prevent liquid from entering each other at the interface.

Ｂ液側流路への浸入を防ぐ（減少させる）方法として、特開２００４−６１１１９（特許文献１）では、「溶媒を送液する溶媒流路の溶媒混合部近傍に、該流路を開閉可能な開閉手段を備えたことを特徴とするグラジェント送液装置」が提案されている。これによれば、「溶媒混合部近傍に開閉手段を設けた事により、前記した課題である初期溶媒の第二溶媒流路への流入を大幅に抑制できる。即ち、初期溶媒の流入はバルブの手前までの小容量の領域に抑えることができ、バルブから定量ポンプ間の比較的大きな容量を占める流路部分へ初期溶媒が流入する事はない。」と主張されている。 As a method for preventing (reducing) intrusion into the B liquid side flow path, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-61119 (Patent Document 1) “opens and closes the flow path in the vicinity of the solvent mixing portion of the solvent flow path for supplying the solvent. There has been proposed a "gradient liquid feeding device characterized by including an openable / closable means". According to this, “By providing an opening / closing means in the vicinity of the solvent mixing section, the inflow of the initial solvent, which is the above-mentioned problem, into the second solvent flow path can be greatly suppressed. The initial solvent does not flow into the flow path portion that occupies a relatively large capacity between the metering pump and the valve, which can be suppressed to a small volume area up to this point. "

しかしながら、この提案に於いてもバルブと溶液混合部間に距離があり、小容量の流入は避けることが出来ない。近時、使用されている毛管カラムを使用するＨＰＬＣに於いては、従来のクロマトグラフィーに於いては無視しても良いような微細な流量や溶液組成の変化であっても、ナノ、ミクロの流量を扱う液体クロマトグラフィーにとっては、極めて大きな乱れとなってしまう。従来技術では、毛管カラムを使用する連続した流量変化のない流体流を求められる技術に対処することは困難である。 However, even in this proposal, there is a distance between the valve and the solution mixing section, and inflow of a small volume cannot be avoided. In recent HPLC using capillary columns, even nanometer and microscopic changes in the flow rate and solution composition that can be ignored in conventional chromatography can be ignored. For liquid chromatography that handles the flow rate, it becomes a very big disturbance. In the prior art, it is difficult to deal with techniques that require a fluid flow without a continuous flow rate change using a capillary column.

特開２００４−２７１４０９（特許文献２）では、第１，第２ポンプからの流路、試料導入部への流路が接続され、且溶液を一時的に保留する第１及び第２のサンプリングループを備えた流路切換手段を有し、この流路切換手段により、第１ポンプから溶液を第１サンプリングループに送液しながら、第２ポンプにより第２サンプリングループ内の溶液を試料導入側へ押し出す第１状態と、第１のポンプから溶液を第２サンプリングループに送液しながら、第２ポンプにより第１サンプリングループ内の溶液を試料導入側へ押し出す第２状態とを交互に繰り返す装置を提案している。 In Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-271409 (Patent Document 2), the first and second sampling loops are connected to the flow paths from the first and second pumps and the flow path to the sample introduction unit, and temporarily hold the solution. The flow path switching means is provided, and the second pump pumps the solution in the second sampling loop to the sample introduction side while sending the solution from the first pump to the first sampling loop. A device that alternately repeats the first state of pushing and the second state of pushing the solution in the first sampling loop to the sample introduction side by the second pump while feeding the solution from the first pump to the second sampling loop. is suggesting.

しかし、この装置に於いては、溶液の浸入は第１ポンプのみ、溶液の押し出しは第２ポンプのみと定まっており、この間のグラジェント送液も極めて段階的にならざるを得ず、尚且、前記の問題を解決することは出来ない。 However, in this apparatus, the solution intrusion is determined only by the first pump and the solution extruding is determined only by the second pump, and the gradient liquid supply during this time must be extremely stepwise, The above problem cannot be solved.

特開２００４−６１１１９号公報JP 2004-61119 A 特開２００４−２７１４０９号公報JP 2004-271409 A

本発明は、液体クロマトグラフィー分析に於ける移動相の組成を変化させつつ、試料成分の分離、溶出を行なうグラジェント送液に於いて、基本的に移動相たる初期溶液のＡ液の第２溶液Ｂ液側への流入を防止する事を目的とする。このために、初期溶液のＡ液がＢ液側に流入する余地を極力無くすこと、即ち初期溶液のＡ液のＢ液側への流入の起こり得る空間をほとんど無くすこと、それにより両液の境界面での液の相互浸入を最小限に抑えることを目的とする。 The present invention basically provides a second solution of the liquid A of the initial solution as the mobile phase in the gradient liquid feeding for separating and eluting the sample components while changing the composition of the mobile phase in the liquid chromatography analysis. It aims at preventing the inflow to the solution B liquid side. For this reason, the room for the A solution of the initial solution to flow into the B solution side is eliminated as much as possible, that is, the space where the A solution of the initial solution can flow into the B solution side is almost eliminated, thereby the boundary between the two solutions. The aim is to minimize mutual infiltration of liquids on the surface.

又、本発明は初期溶液の流入の抑制効果を最大にするため、流路の遮断に使用する開閉手段と溶液混合部間に距離を置かない装置を得ることを目的とする。 Another object of the present invention is to obtain an apparatus that does not place a distance between the opening / closing means used for blocking the flow path and the solution mixing portion in order to maximize the effect of suppressing the inflow of the initial solution.

又、これによりグラジェント開始の遅れを最小限に抑えると共に、Ｂ液の割合の急激な増加による急激なグラジェントの立ち上がりを最小限にし、溶液の混合比率を設定値に近づけることを目的とする。 In addition, the objective is to minimize the delay in the start of the gradient, minimize the sudden rise of the gradient due to the rapid increase in the ratio of solution B, and bring the mixing ratio of the solution close to the set value. .

又、このＢ液の急激な立ち上がりによるグラジェント設定の開始付近に、分離されず、検出されるはずのピークが失われてしまうのを避けることを目的とする。 It is another object of the present invention to avoid losing a peak that should not be separated and detected near the start of gradient setting due to the rapid rise of the B liquid.

本発明は、上記課題を解決し目的を達成するため、第一に、ポンプユニットとバルブより成る送液部２つ以上を１つのキーバルブにて連結し、各送液部より混合比率に従って送液する如く構成したグラジェント送液システムに於いて、キーバルブの二つのポートと連通して溶液混合部を設け、キーバルブの切り換えにより溶液混合部にその両端から溶液が入り、両溶液の接触混合が行われることを特徴とするグラジェント送液方法を提案する。 In order to solve the above-mentioned problems and achieve the object, the present invention firstly connects two or more liquid-feeding parts composed of a pump unit and a valve by one key valve, and sends liquids according to the mixing ratio from each liquid-feeding part. In the gradient liquid feeding system configured as described above, a solution mixing section is provided in communication with the two ports of the key valve, and the solution enters the solution mixing section from both ends by switching the key valve, and the two solutions are contact-mixed. A gradient liquid feeding method is proposed.

又、第ニに、ポンプユニットとバルブより成る送液部２つ以上をキーバルブにて連結し、各送液部より混合比率に従って送液する如くしたグラジェント送液システムに於いて、キーバルブの切り換えにより連続的に混合溶液を送液することを特徴とするグラジェント送液方法を提案する。 Secondly, in a gradient liquid feeding system in which two or more liquid feeding parts consisting of a pump unit and a valve are connected by a key valve, and liquid is fed according to the mixing ratio from each liquid feeding part, the key valve is switched. Proposes a gradient liquid feeding method characterized by continuously feeding the mixed solution.

又、第三に、キーバルブの切り換えにより、初期溶液と第２溶液を隔絶することを特徴とするグラジェント送液方法を提案する。 Third, a gradient liquid feeding method is proposed in which the initial solution and the second solution are isolated by switching the key valve.

又、第四に、ポンプユニットとバルブより成る送液部２つ以上を１つのキーバルブにて連結し、両送液部より交互に送液する如く構成したグラジェント送液システムに於いて、キーバルブの２つのポート間に、ポートに連通して溶液混合部を設け、該溶液混合部を介して、分析システムへ送液する如くしたことを特徴とするグラジェント送液装置を提案する。 Fourthly, in a gradient liquid feeding system in which two or more liquid feeding parts composed of a pump unit and a valve are connected by one key valve, and the liquid is alternately fed from both liquid feeding parts. A gradient liquid feeding device is proposed in which a solution mixing unit is provided between the two ports and communicated with the port, and the solution is fed to the analysis system via the solution mixing unit.

又、第五に、２つ以上の送液部をキーバルブに連結すると共に、キーバルブより初期溶液を送液する送液部αをキーバルブのポートを介して、溶液混合部に連通し、第２液を送液する送液部βをキーバルブにて止める第１状態と、初期溶液を送液する送液部αをキーバルブのポートを介して溶液混合部に連通し、第２液を送液する送液部２をキーバルブのポートを介して溶液混合部に連通する第２状態とを交互に実行することを特徴とするグラジェント送液装置を提案する。 Fifth, two or more liquid feeding sections are connected to the key valve, and a liquid feeding section α for feeding the initial solution from the key valve is communicated with the solution mixing section through the key valve port. The first state where the liquid feeding part β for feeding the liquid is stopped by the key valve, and the liquid feeding part α for feeding the initial solution are communicated with the solution mixing part via the port of the key valve, and the second liquid is fed. A gradient liquid feeding device is proposed in which the liquid portion 2 is alternately executed in a second state in which the liquid portion 2 communicates with the solution mixing portion via a key valve port.

又、第六に、キーバルブの初期溶液の出口ポートと第２液の出口ポートに溶液混合部口部を連結させたことを特徴とするグラジェント送液装置を提案する。 Sixth, a gradient liquid feeding device is proposed in which a solution mixing port is connected to an initial solution outlet port and a second liquid outlet port of a key valve.

又、第七に、受取りシステムへの圧力を測定する圧力センサーを溶液の供給流路に設け、各送液部の少なくとも一のポンプユニットとバルブを介して、連通する溶液の吸入流路にポンプユニット及び吸入流路内の圧力を測定する圧力センサーを設けると共に、送液部βとキーバルブに連通する流路Ｕの圧力を測定する圧力センサーを設けることを特徴とするグラジェント送液装置を提案する。 Seventh, a pressure sensor for measuring the pressure to the receiving system is provided in the solution supply flow path, and the pump is connected to the solution suction flow path through at least one pump unit and a valve of each liquid feeding section. Proposed a gradient liquid feeding device characterized by providing a pressure sensor for measuring the pressure in the unit and the suction flow path, and a pressure sensor for measuring the pressure in the flow path U communicating with the liquid feed section β and the key valve. To do.

又、第八に、受取りシステムの供給流路に設けた圧力センサーとキーバルブ間の供給流路にキーバルブに連通した試料導入ユニットを設けたことを特徴とするグラジェント送液装置を提案する。 Eighthly, there is proposed a gradient liquid feeding device characterized in that a sample introduction unit communicating with a key valve is provided in a supply channel between a pressure sensor provided in a supply channel of a receiving system and a key valve.

又、第九に、キーバルブと各送液部間の流路に、それぞれ３方ジョイントを設置し、該３方ジョイントと各送液部の吸入流路に設けたスイッチングバルブ間に、それぞれ流路を連通形成させたことを特徴とするグラジェント送液装置を提案する。 Ninth, a three-way joint is installed in the flow path between the key valve and each liquid feeding section, and the flow path is provided between the three-way joint and the switching valve provided in the suction flow path of each liquid feeding section. We propose a gradient liquid feeding device characterized in that the is formed in communication.

本発明によれば、液体クロマトグラフィー分析に於ける溶液等の送液、移動相の組成を変化させつつ送液する所謂グラジェント送液に於いて、基本的に移動相たる初期溶液のＡ液の第２溶液Ｂ液側への流入を防止することが出来る。特に、初期溶液Ａ液のＢ液側への浸入の起こりうる空間をほとんど無くしたキーバルブと溶液混合部の構成により、両液の境界面での液の相互浸入を最小限に抑えることが出来る。 According to the present invention, in liquid chromatographic analysis, solution A, etc., and so-called gradient liquid delivery in which the composition of the mobile phase is changed, basically, the initial solution A as the mobile phase Inflow to the second solution B liquid side can be prevented. In particular, the mutual entry of the liquid at the boundary surface between the two liquids can be minimized by the configuration of the key valve and the solution mixing section that eliminates the space where the initial solution A liquid can enter the B liquid side.

又、これによりグラジェント開始の遅れを最小限に抑えることができ、Ｂ液の割合の急激な増加による急激なグラジェントの立ち上がりを最小限にし、溶液の混合比率を設定値に近づけることが出来る。そして、このＢ液の急激な立ち上がりによるグラジェント設定開始付近に、分離されず、検出されるはずのピークが失われて了うのを防止することが出来る。 In addition, this makes it possible to minimize the delay in the start of the gradient, minimize the steep rise of the gradient due to the rapid increase in the ratio of the B solution, and bring the mixing ratio of the solution close to the set value. . And it can prevent that the peak which should not be separated and should be detected near the start of the gradient setting due to the rapid rise of the B liquid is lost.

以下図に示す実施例により、本発明を説明する。
バルブ１８は開閉手段としてのキーバルブで、多方バルブ、ここでは一例として６方スイッチングバルブ（以降、キーバルブと称する）を使用する。それぞれのポートをＩ，ＩＩ，ＩＩＩ，ＩＶ，Ｖ，ＶＩとする。バルブポジション１（図３）では、各ポートＩＩとＩＩＩ、ＩＶとＶ、ＶＩとＩがそれぞれ連通している状態とする。バルブポジション２（図４）では、各ポートＩとＩＩ、ＩＩＩとＩＶ、ＶとＶＩがそれぞれ連通している状態とする。 The present invention will be described below with reference to examples shown in the drawings.
The valve 18 is a key valve as an opening / closing means, and uses a multi-way valve, here, as an example, a 6-way switching valve (hereinafter referred to as a key valve). Respective ports are designated as I, II, III, IV, V, and VI. In the valve position 1 (FIG. 3), the ports II and III, IV and V, and VI and I are in communication with each other. In the valve position 2 (FIG. 4), the ports I and II, III and IV, and V and VI are in communication with each other.

まず、Ａ液（初期溶液）を送液する送液部αをバルブポートＩに接続し、Ｂ液（第２溶液）を送液する送液部βをポートＶに接続する。ポートＩＩとＶＩからの流路２，３をそれぞれ溶液混合具Ｑの入口部ｑ２，ｑ３に接続し、溶液混合具Ｑの出口部q４をクロマトグラフィーシステムＸ１に接続してある。この際、ポートＩＩ，ＶＩから溶液混合具Ｑまでの流路２，３の配管の内容量を十分小さくする事により、溶液の浸入を最小限に抑制することが出来る。最後にバルブポートＩＩＩとＩＶは、プラグ栓により流路を遮断する。 First, the liquid feeding part α for feeding the liquid A (initial solution) is connected to the valve port I, and the liquid feeding part β for feeding the liquid B (second solution) is connected to the port V. The flow paths 2 and 3 from the ports II and VI are connected to the inlets q2 and q3 of the solution mixer Q, respectively, and the outlet q4 of the solution mixer Q is connected to the chromatography system X1. At this time, the penetration of the solution can be suppressed to a minimum by sufficiently reducing the internal volume of the pipes of the flow paths 2 and 3 from the ports II and VI to the solution mixing tool Q. Finally, the valve ports III and IV block the flow path by plug plugs.

Ａ液（初期溶液）：Ｂ液（第２溶液）＝１００％：０％から始めるグラジェント分析の際のバルブ及び送液部の動作は、以下のように行なわれる。
（１）バルブポジション１の状態で、送液部αからＡ液を設定流量で送液する（システムの平衡化、図３）。
１）送液部αから送出されたＡ液は、キーバルブ１８のポートＩからキーバルブ１８内に入り、ポートＶＩから出て、溶液混合具Ｑを介して、クロマトグラフィーシステムＸ１に導入される（図中塗りつぶし矢印）。
２）送液部βからの流路は、キーバルブポートＩＶ，Ｖが連通するが、ポートＩＶは閉鎖されているため、Ｂ液の流路は遮断されている。この状態で、Ｂ液の送液の準備としてシステム圧力と同じ圧力になるようにＢ液の加圧が行なわれる（Ｂ液の予備加圧）（図中縞矢印）。
（２）バルブポジション２に切り換えると同時に、B液を設定流量で送液開始する（グラジェント開始、図４）。
１）Ａ液はバルブのポートＩからキーバルブ１８内に入り、ポートＩＩから出て、溶液混合具Ｑにより、Ｂ液と混合しクロマトグラフィーシステムＸ１に導入される（図中塗りつぶし矢印）。
２）Ｂ液はバルブポートＶからキーバルブ１８内に入り、ポートＶＩから出て、溶液混合Ｑにより、Ａ液と混合しクロマトグラフィーシステムＸ１に導入される（図中縞矢印）。
（３）以降、Ａ液，Ｂ液共にグラジェントプログラムに沿って送液される。 Liquid A (initial solution): Liquid B (second solution) = 100%: The operation of the valve and the liquid feeding unit in the gradient analysis starting from 0% is performed as follows.
(1) In the state of the valve position 1, liquid A is fed from the liquid feeding section α at a set flow rate (system equilibration, FIG. 3).
1) The liquid A sent out from the liquid sending part α enters the key valve 18 from the port I of the key valve 18, exits from the port VI, and is introduced into the chromatography system X1 through the solution mixer Q (FIG. Middle filled arrow).
2) Although the key valve ports IV and V communicate with each other in the flow path from the liquid feeding section β, the flow path for the B liquid is blocked because the port IV is closed. In this state, B liquid is pressurized so as to be the same pressure as the system pressure as preparation for sending B liquid (preliminary pressurization of B liquid) (indicated by a striped arrow in the figure).
(2) At the same time as switching to valve position 2, liquid B is started to be fed at a set flow rate (gradient start, FIG. 4).
1) The liquid A enters the key valve 18 from the port I of the valve, exits from the port II, is mixed with the liquid B by the solution mixing tool Q, and is introduced into the chromatography system X1 (filled arrow in the figure).
2) The liquid B enters the key valve 18 from the valve port V, exits from the port VI, is mixed with the liquid A by the solution mixing Q, and is introduced into the chromatography system X1 (indicated by a striped arrow in the figure).
(3) Thereafter, both liquid A and liquid B are fed according to the gradient program.

今回使用したキーバルブ１８は、流路としての溝が掘られたローターを回転することにより、ポート間を連通する。そのローターの回転により、バルブポジション１もしくはバルブポジション２の何れかの形態をとる。
この回転をバルブポジション１から２への切替えは、反時計回り（６０度）で行ない、バルブポジション２から１への切替えを時計回り（６０度）で行なう事により、ポジション１の時にポートＩＶ，Ｖを連通していた流路は、バルブポジション２の時はポートＶ，ＶＩを連通するようになる。Ｂ液はポートＶから入るため、上記の流路は、ポジション１および２の両ポジションともに同一溶液（Ｂ液）の流路となる。 The key valve 18 used this time communicates between ports by rotating a rotor in which a groove as a flow path is dug. Depending on the rotation of the rotor, it takes either valve position 1 or valve position 2.
This rotation is switched from valve position 1 to 2 in a counterclockwise direction (60 degrees), and by switching from valve position 2 to 1 in a clockwise direction (60 degrees), port IV, The flow path that communicated V communicates with ports V and VI when the valve position is 2. Since the B liquid enters from the port V, the above flow path is a flow path for the same solution (B liquid) in both the positions 1 and 2.

同様の関係はバルブポジション１におけるポートＶＩ，Ｉ間の流路（バルブポジション２ではポートＩ，ＩＩ間）でも、同様に切替えが起こってもＡ液しか流れない。
このように、バルブの流路に同じ溶液しか通過しないため、流路に残存した異なる溶液同士がバルブ流路内で接触することが防げる。 In the same relationship, even in the flow path between the ports VI and I at the valve position 1 (between the ports I and II at the valve position 2), only the liquid A flows even when switching occurs.
Thus, since only the same solution passes through the flow path of the valve, it is possible to prevent different solutions remaining in the flow path from contacting each other in the valve flow path.

つまり、このバルブを用いる事により、Ａ液とＢ液の接触はバルブの切り替わりによって初めて行なわれる事になるため、従来のようにＡ液のみ送液されている状態における境界面において、溶液同士の置換や拡散による混合などの現象は発生しない。 In other words, by using this valve, the contact between the A liquid and the B liquid is made only when the valve is switched. Phenomena such as mixing by substitution and diffusion do not occur.

つまり、バルブを切り替え、Ｂ液も送液される状態になって初めて、Ａ液，Ｂ液の接触境界面が発生する。この段階においては、液の相互置換が起こる可能性があるが、Ａ液，Ｂ液ともに送出されている段階であり、また合流部たる溶液混合部Ｑに到達するまで配管容量を小さくする事により、混合・置換は短時間しかおき得ない。 That is, the contact boundary surface between the liquid A and the liquid B is generated only when the valve is switched and the liquid B is also fed. At this stage, there is a possibility that mutual substitution of liquids may occur, but both liquid A and liquid B are being sent out, and by reducing the pipe capacity until reaching the solution mixing part Q which is the merging part Mixing and replacement can only occur for a short time.

これにより、図２Ｂで示したような多段階のグラジェントカーブにはなり得ず、図１Ｂの如き直線状のグラジェントカーブが実現できる。この構造を用いた場合に、グラジェントカーブに及ぼす影響としては、バルブポジションが２に切替わり、Ｂ液が送液開始され、その液が溶液混合部Ｑに到達するまでにかかる時間分、グラジェント開始時間（立ち上がり）の遅延となる事である。然し、溶液混合具の溶液混合部Ｑまでの配管による遅延であるため、配管の容量を微小にする事により、遅延も微小とできる。 As a result, a multi-stage gradient curve as shown in FIG. 2B cannot be obtained, and a linear gradient curve as shown in FIG. 1B can be realized. When this structure is used, the influence on the gradient curve is that the valve position is switched to 2, the liquid B starts to be fed, and the time it takes for the liquid to reach the solution mixing part Q This is a delay in the start time (rise) of the gent. However, since the delay is due to the pipe to the solution mixing portion Q of the solution mixing tool, the delay can be reduced by reducing the capacity of the pipe.

本発明の送液機構は、基本機構を示す図５により説明する。本発明高圧グラジェント送液システムにおける送液装置の基本機構は、キーバルブ１８により連結された送液部αと送液部βから構成される。前記送液部αは、流路Ｗを介して多方弁としての８方スイッチングバルブ５０のポートＡから前記キーバルブ１８のポートＩに接続される。また、前記送液部βは流路Ｕを介して、８方スイッチングバルブ５１のポートＩから前記キーバルブ１８のポートＶに接続される。
又、本発明の送液機構は、送液部βは単数について説明するが、複数を用いることは可能である。 The liquid feeding mechanism of the present invention will be described with reference to FIG. 5 showing the basic mechanism. The basic mechanism of the liquid feeding device in the high-pressure gradient liquid feeding system of the present invention includes a liquid feeding part α and a liquid feeding part β connected by a key valve 18. The liquid feeding part α is connected to the port I of the key valve 18 from the port A of the 8-way switching valve 50 as a multi-way valve through the flow path W. Further, the liquid feeding part β is connected to the port V of the key valve 18 from the port I of the 8-way switching valve 51 through the flow path U.
In the liquid feeding mechanism of the present invention, a single liquid feeding part β will be described, but a plurality of liquid feeding parts β can be used.

圧力センサー３０，４０，４１，３１は、圧力を電気的な信号に変換する半導体素子またはピエゾ素子（圧電素子）からなる検知部、前記検知部をケーシングするケース、検知した信号を出力・増幅するための内蔵回路から構成されている。また、該圧力センサーは、流体の流れる流路、インレットとアウトレット、配管接続部を有する。この圧力センサーは、圧力を計測しようとする流路に用いられる配管の一部として接続してもよく、その配管にかかる圧力を測定し、電気的な信号として出力される。 The pressure sensors 30, 40, 41, 31 output and amplify the detected signal, a detection unit made of a semiconductor element or a piezo element (piezoelectric element) for converting pressure into an electrical signal, a casing for the detection unit. It is composed of a built-in circuit. The pressure sensor has a flow path through which a fluid flows, an inlet and an outlet, and a pipe connection portion. The pressure sensor may be connected as a part of a pipe used for a flow path to measure pressure, and measures the pressure applied to the pipe and outputs it as an electrical signal.

制御部８０は、圧力センサー３０，４０，４１，３１からの圧力情報（センサーからの信号）、プランジャーの位置情報（駆動部からの信号）、ユーザーが指定した流速などの入力情報（インターフェースからの信号）を基に記憶し、内部での演算を行ない、プランジャーを駆動するリニアアクチュエーター９０，９１，９２，９３及びスイッチングバルブ５０，５１，１８を動作させる信号を出力する機構の全体を合わせたコンピューターを制御部８０と呼ぶ。 The control unit 80 includes input information (from the interface) such as pressure information from the pressure sensors 30, 40, 41, and 31 (signal from the sensor), plunger position information (signal from the drive unit), and a flow rate specified by the user. Based on the signal), the calculation is performed internally, and the entire mechanism for outputting the signals for operating the linear actuators 90, 91, 92, 93 and the switching valves 50, 51, 18 for driving the plunger is combined. The computer is called a control unit 80.

送液部αは、ポンプユニット１００，１０１及びスイッチングバルブ５０より成り、ポンプユニット１００，１０１は夫々のポンプチャンバー１１０，１２０内を往復動し、且ポンプシール１５０，１５１されるプランジャー１３０，１３１と該プランジャー１３０，１３１を駆動するリニアアクチュエーター９０，９１により構成される。これらポンプユニット１００，１０１のプランジャー１３０，１３１を駆動するリニアアクチュエーター９０，９１は、外部からの電気的信号により駆動させ、ステップモーター、マイクロステップモーター等を使用し、減速歯車モジュールや軸受、ナット等による直線運動変換機構等の従来各種公知機構を使用して、往復動を行なう。 The liquid feeding section α is composed of pump units 100 and 101 and a switching valve 50. The pump units 100 and 101 reciprocate in the pump chambers 110 and 120, and plungers 130 and 131 which are pump seals 150 and 151, respectively. And linear actuators 90 and 91 for driving the plungers 130 and 131. The linear actuators 90 and 91 for driving the plungers 130 and 131 of the pump units 100 and 101 are driven by an external electric signal and use a step motor, a micro step motor, etc., and a reduction gear module, a bearing, and a nut. Reciprocating motion is performed using various known mechanisms such as a linear motion conversion mechanism.

ポンプユニット１００，１０１は、スイッチングバルブ５０の夫々ポートＣ，Ｇに接続してある。スイッチングバルブ５０は、ここでは多方弁たる８方弁を使用している。スイッチングバルブ５０のポートＥには、吸入流路Ｙが接続され、該吸入流路Ｙには、内部圧力センサー４０を介してスイッチングバルブ６０がそのポートａに接続され、スイッチングバルブ６０のポートｃには、溶液Ａを貯蔵する溶液貯蔵槽７０を連通してある。スイッチングバルブ６０には、そのポートｅに排出流路Ｚ、例えばトレインチューブが連結してある。 The pump units 100 and 101 are connected to the ports C and G of the switching valve 50, respectively. Here, the switching valve 50 uses an 8-way valve which is a multi-way valve. A suction flow path Y is connected to the port E of the switching valve 50, and the switching valve 60 is connected to the port a via the internal pressure sensor 40 to the suction flow path Y and connected to the port c of the switching valve 60. Is connected to a solution storage tank 70 for storing the solution A. The switching valve 60 is connected to a port e of a discharge channel Z, for example, a train tube.

送液部βは、ポンプユニット１０２，１０３及びスイッチングバルブ５１より成り、ポンプユニット１０２，１０３は夫々ポンプチャンバー１１１，１２１内を往復動し、且ポンプシール１６０，１６１されるプランジャー１４０，１４１と該プランジャー１４０，１４１を駆動するアクチュエーター９２，９３により構成される。これらポンプユニット１０２，１０３のプランジャー１４０，１４１を駆動するリニアアクチュエーター９２，９３は、ステップモーター、マイクロステップモーター等を使用し、減速歯車モジュールや軸受、ナット等による直線運動変換機構等の従来各種公知機構を使用して、往復動を行なう。 The liquid feeding section β is composed of pump units 102 and 103 and a switching valve 51. The pump units 102 and 103 reciprocate in the pump chambers 111 and 121, respectively, and plungers 140 and 141 that are pump seals 160 and 161, respectively. It comprises actuators 92 and 93 that drive the plungers 140 and 141. The linear actuators 92 and 93 that drive the plungers 140 and 141 of the pump units 102 and 103 use step motors, microstep motors, and the like. Various conventional actuators such as linear motion conversion mechanisms such as reduction gear modules, bearings, and nuts are used. A reciprocating motion is performed using a known mechanism.

ポンプユニット１０２，１０３は、スイッチングバルブ５１のポートＫ，Ｏに夫々接続してある。スイッチングバルブ５１は、ここでは多方弁たる８方弁を使用している。スイッチングバルブ５１のポートＭには、吸入流路Ｙ１が接続され、該吸入流路Ｙ１には内部圧力センサー４１を介して、スイッチングバルブ６１がそのポートｆに接続され、スイッチングバルブ６１のポートｈには、溶液Ｂを貯蔵する溶液貯蔵槽７１が連通してある。スイッチングバルブ６１には、そのポートｊには排出流路Ｚ１、例えばドレインチューブが連結してある。 The pump units 102 and 103 are connected to the ports K and O of the switching valve 51, respectively. Here, the switching valve 51 uses an 8-way valve which is a multi-way valve. A suction flow path Y1 is connected to the port M of the switching valve 51, and a switching valve 61 is connected to the port f via the internal pressure sensor 41 to the suction flow path Y1. Is connected to a solution storage tank 71 for storing the solution B. The switching valve 61 is connected to a port j of a discharge flow path Z1, for example, a drain tube.

送液部αは、流体またはその混合物を送るポンプユニット１００、ポンプユニット１０１、流路Ｙの内部圧力およびポンプユニット１００とポンプユニット１０１の内部圧力を観測する内部圧力センサー４０、流路Ｙと前記ポンプユニット１００もしくは前記ポンプユニット１０１、または前記流路Ｙと前記ポンプユニット１００もしくは前記ポンプユニット１０１を接続するための８方スイッチングバルブ５０、前記流路Ｙと溶液貯蔵槽７０の接続、または前記流路Ｙと前記溶液貯蔵槽７０の隔離を可能とする１−４方または１−３方スイッチングバルブ６０、前記ポンプユニット１００と前記ポンプユニット１０１とのポンプチャンバー１１０と１２０内に往復運動するプランジャー１３０と１４０を駆動するリニアアクチュエーター９０と９１、前記スイッチングバルブ５０と前記スイッチングバルブ６０の切り換え、前記プランジャー１３０と１３１の往復運動を制御部８０により、制御されるように構成されている。 The liquid feeding unit α includes a pump unit 100 that sends a fluid or a mixture thereof, a pump unit 101, an internal pressure of the flow path Y, an internal pressure sensor 40 that observes the internal pressure of the pump unit 100 and the pump unit 101, the flow path Y, The pump unit 100 or the pump unit 101, or the flow path Y and the 8-way switching valve 50 for connecting the pump unit 100 or the pump unit 101, the connection between the flow path Y and the solution storage tank 70, or the flow A 1-4 or 1-3-way switching valve 60 that enables the passage Y and the solution storage tank 70 to be separated, and a plunger that reciprocates in the pump chambers 110 and 120 of the pump unit 100 and the pump unit 101. Linear actuator 9 for driving 130 and 140 When 91, switching of the switching valve 50 and the switching valve 60, the control unit 80 the reciprocating motion of the plunger 130 and 131 are configured to be controlled.

送液部βは、流体またはその混合物を送る前記ポンプユニット１０２、前記ポンプユニット１０３、流路Ｙ１の内部圧力およびポンプユニット１０２またはポンプユニット１０３の内部圧力を観測する圧力センサー４１、流路Ｕと前記ポンプユニット１０２もしくは前記ポンプユニット１０３、または前記流路Ｙ１と前記ポンプユニット１０２もしくは前記ポンプユニット１０３を接続するためのスイッチングバルブ５１、前記流路Ｙ１と溶液貯蔵槽７１の接続、または前記流路Ｙ１と前記溶液貯蔵槽７１の隔離を可能とする１−４方または１−３方スイッチングバルブ６１、前記ポンプユニット１０２と前記ポンプユニット１０３とのポンプチャンバー１１１と１２１内に往復運動するプランジャー１３１と１４１を駆動するリニアアクチュエーター９２と９３、前記キーバルブ５１と前記キーバルブ６１の切り換え、前記プランジャー１４０と１４１の往復運動を制御する制御部８０により、制御されるように構成されている。 The liquid feeding unit β includes the pump unit 102 that sends a fluid or a mixture thereof, the pump unit 103, a pressure sensor 41 that observes the internal pressure of the flow path Y1 and the internal pressure of the pump unit 102 or the pump unit 103, the flow path U, The switching unit 51 for connecting the pump unit 102 or the pump unit 103 or the flow path Y1 and the pump unit 102 or the pump unit 103, the connection of the flow path Y1 and the solution storage tank 71, or the flow path A 1-4 or 1-3-way switching valve 61 that enables separation of Y1 and the solution storage tank 71, and a plunger 131 that reciprocates in the pump chambers 111 and 121 of the pump unit 102 and the pump unit 103. And linear actuating drive 141 Eta 92 and 93, switching between the Kibarubu 51 wherein Kibarubu 61, the control unit 80 for controlling the reciprocating movement of the plunger 140 and 141 are configured to be controlled.

高圧グラジェント送液システムにおける送液システムの基本機構の動作および制御キーバルブ１８により連結された送液部αと送液部βにより、構成されるグラジェント送液システムにおける送液装置の基本機構に関した基本動作および制御は、制御部８０によりロジック的に制御される。 Operation of basic mechanism of liquid feeding system in high pressure gradient liquid feeding system and basic mechanism of liquid feeding device in gradient liquid feeding system constituted by liquid feeding part α and liquid feeding part β connected by control key valve 18 The basic operation and control are logically controlled by the control unit 80.

本送液システムはグラジェント送液を行なうために、条件によってポンプユニット１００とポンプユニット１０１から構成されている送液部α、またはポンプユニット１０２とポンプユニット１０３から構成されている送液部βは、クロマトグラフィーシステムＸ１へ送液する際に、一方のプランジャーが送液しない時には、もう一方のプランジャーが必ずしも送液するとは限らない。 In order to perform gradient liquid feeding, the present liquid feeding system has a liquid feeding part α composed of the pump unit 100 and the pump unit 101 or a liquid feeding part β composed of the pump unit 102 and the pump unit 103 depending on conditions. When the liquid is fed to the chromatography system X1, the other plunger does not necessarily feed the liquid when one plunger does not feed the liquid.

高圧グラジェント送液の初期組成が、溶液Ａ：溶液Ｂ＝１００％：０％になる場合
グラジェントプログラムをスタートさせる際に、溶液Ａだけがクロマトグラフィーシステムへ供給され、溶液Ｂを送液する送液部が、送液中の前記送液部とクロマトグラフィーシステムから隔絶されている。但し、溶液Ｂの送液部は、システム圧力を目標としてプランジャーの前進により２つのポンプチャンバー内の溶液Ｂとも加圧し、待機する。図５に示しているシステムを例としてグラジェント送液システムにおける送液システムの基本機構の動作および制御を述べる。 When the initial composition of the high-pressure gradient solution is solution A: solution B = 100%: 0% When starting the gradient program, only solution A is supplied to the chromatography system and solution B is sent. The liquid feeding part is isolated from the liquid feeding part being fed and the chromatography system. However, the solution B feeding section pressurizes both the solution B in the two pump chambers by the advance of the plunger with the system pressure as a target, and stands by. The operation and control of the basic mechanism of the liquid feeding system in the gradient liquid feeding system will be described taking the system shown in FIG. 5 as an example.

キーバルブ１８のポートＩＩＩとＩＶが、プラグ線で密栓され、ポートＩ，ＶＩ間が連通の状態で、溶液Ａが流路Ｗと流路Ｘを順次に経て、送液部αのポンプユニット１００またはポンプユニット１０１からクロマトグラフィーシステムＸ１へ供給される。この時、送液部αのポンプユニット１００またはポンプユニット１０１のどちらかが圧力センサー３０により、モニタリングされたシステム圧力を目標としながら、流路Ｘとポンプユニット１００またはポンプユニット１０１のどちらか一方の加圧された内部圧力が同等になるように、プランジャー１３０またはプランジャー１３１の前進により、ポンプチャンバー１１０またはポンプチャンバー１２０内の溶離液Ａを加圧し、待機する。この際、この内部圧力は圧力センサー４０により測定され、制御部８０に送られている。 The ports III and IV of the key valve 18 are sealed with plug wires, the ports I and VI are in communication with each other, the solution A sequentially passes through the flow path W and the flow path X, and the pump unit 100 or It is supplied from the pump unit 101 to the chromatography system X1. At this time, either the pump unit 100 or the pump unit 101 of the liquid feeding part α is targeted to the system pressure monitored by the pressure sensor 30, while either the flow path X and the pump unit 100 or the pump unit 101 is selected. The eluent A in the pump chamber 110 or the pump chamber 120 is pressurized by the advance of the plunger 130 or the plunger 131 so that the pressurized internal pressure becomes equal, and waits. At this time, the internal pressure is measured by the pressure sensor 40 and sent to the control unit 80.

同時に、送液部βのポンプユニット１０２がポートＩ，Ｊ、Ｋ，Ｌ間が連通されたスイッチングバルブ５１を介して、流路Ｕに連通している。流路Ｕは、スイッチングバルブ１８に連結するが、前記キーバルブ１８のポートＶ，ＶＩ間が連通しておらず、ポートＩＶが密栓されているため、送液部αとクロマトグラフィーシステムＸ１から隔絶されている。送液部βのポンプユニット１０３がポートＭ，Ｎ，Ｐ，Ｏ間が連通されたスイッチングバルブ５１を介して、流路Ｙ１に連通している。送液部βのポンプユニット１０２とポンプユニット１０３ともシステムへの送液が開始していないが、前記のシステム圧力を目標として、プランジャーの前進によりポンプチャンバー１１１またはポンプチャンバー１２１内の溶離液Ｂを加圧し、待機する。システム圧力が平衡化または再平衡化され、グラジェントプログラムをスタートさせると、キーバルブ１８は切り換わり、ポートＶ，ＶＩ間が連通し、流路Ｕと流路Ｗがキーバルブ１８を介して連通されると同時に、送液部αと送液部βともグラジェントプログラムに従って、ロジック的に制御部８０により制御され、流路Ｘ（クロマトグラフィーシステムＸ１）へ送液される。 At the same time, the pump unit 102 of the liquid feeding part β communicates with the flow path U via the switching valve 51 in which the ports I, J, K, and L are communicated. The flow path U is connected to the switching valve 18, but the ports V and VI of the key valve 18 are not in communication with each other, and the port IV is sealed, so that it is isolated from the liquid feeding part α and the chromatography system X 1. ing. The pump unit 103 of the liquid feeding section β communicates with the flow path Y1 through the switching valve 51 in which the ports M, N, P, and O are communicated. Although the pump unit 102 and the pump unit 103 in the liquid feeding unit β have not started feeding into the system, the eluent B in the pump chamber 111 or the pump chamber 121 is advanced by the advance of the plunger with the system pressure as a target. Pressurize and wait. When the system pressure is equilibrated or re-equilibrated and the gradient program is started, the key valve 18 is switched, the ports V and VI are communicated, and the flow path U and the flow path W are communicated via the key valve 18. At the same time, both the liquid feeding unit α and the liquid feeding unit β are logically controlled by the control unit 80 according to the gradient program, and fed to the flow path X (chromatography system X1).

高圧グラジェント送液の初期組成が、溶液Ａ：溶液Ｂ＝１００％：０％にならない場合
グラジェントプログラムをスタートさせる際に、溶液Ａと溶液Ｂともプログラムの所定割合に従って、クロマトグラフィーシステムへ供給される。図５に示しているシステムを例として、グラジェント送液システムにおける送液システムの基本機構の動作および制御を述べる。 When the initial composition of the high-pressure gradient solution does not become Solution A: Solution B = 100%: 0% When starting the gradient program, both Solution A and Solution B are supplied to the chromatography system according to the program's specified ratio. Is done. Taking the system shown in FIG. 5 as an example, the operation and control of the basic mechanism of the liquid feeding system in the gradient liquid feeding system will be described.

６方スイッチングバルブたるキーバルブ１８のポートＩＩＩとＩＶが、プラグ栓で密栓され、ポートＩ，ＩＩ間が連通の状態で、溶液Ａが流路Ｗと流路Ｘを順次に経て、送液部αのポンプユニット１００またはポンプユニット１０１からクロマトグラフィーシステムへ供給される。また、キーバルブ１８のポートＶ，ＶＩ間も連通の状態で、溶液Ｂが流路Ｕと圧力センサー３１を経て、送液部βのポンプユニット１０２またはポンプユニット１０３から送出され、溶液混合部Ｑで溶液Ａと合流し、溶液Ａと溶液Ｂが溶液混合部Ｑから混合しながら、クロマトグラフィーシステムへ供給される。 Ports III and IV of the key valve 18 which is a six-way switching valve are sealed with plugs, and the port A and the ports I and II are in communication with each other. Are supplied from the pump unit 100 or the pump unit 101 to the chromatography system. In addition, while the ports V and VI of the key valve 18 are in communication with each other, the solution B is sent from the pump unit 102 or the pump unit 103 of the liquid feeding unit β via the flow path U and the pressure sensor 31, The solution A joins the solution A, and the solution A and the solution B are supplied to the chromatography system while being mixed from the solution mixing unit Q.

そのときに、送液部αのポンプユニット１００またはポンプユニット１０１のどちらかが圧力センサー３０により、モニタリングされたシステム圧力を目標としながら、流路Ｘとポンプユニット１００またはポンプユニット１０１のどちらかの内部圧力が同等になるように、プランジャー１３０またはプランジャー１３１の前進により、溶液Ａを加圧し待機する。 At that time, either the pump unit 100 or the pump unit 101 of the liquid feeding part α is targeted to the system pressure monitored by the pressure sensor 30, and either the flow path X and the pump unit 100 or the pump unit 101 is selected. The solution A is pressurized and waited by the advance of the plunger 130 or the plunger 131 so that the internal pressure becomes equal.

同時に、送液部βのポンプユニット１０２またはポンプユニット１０３のどちらかが圧力センサー３１により、モニタリングされたシステム圧力を目標としながら、流路Ｘとポンプユニット１０２またはポンプユニット１０３のどちらかの内部圧力が同等になるように、プランジャー１４０またはプランジャー１４１の前進により、溶液Ｂを加圧し待機する。 At the same time, either the pump unit 102 or the pump unit 103 of the liquid feeding unit β is targeted to the system pressure monitored by the pressure sensor 31, and the internal pressure of either the flow path X and the pump unit 102 or the pump unit 103 is set. The solution B is pressurized and waited by the advancement of the plunger 140 or the plunger 141 so that they become equal.

送液部αのポンプユニット１００またはポンプユニット１０１のどちらかが、１ストロークの送液を終えた直後に，待機側のポンプユニット１０１又は１００が送液し始め、グラジェントプログラムに従いながら、連続的にクロマトグラフィーシステムＸ１へ溶液Ａを供給する。同様に、送液部βのポンプユニット１０２またはポンプユニット１０３のどちらかが１ストロークの送液を終えた直後に、待機側のポンプユニットが送液し始め、グラジェントプログラムに従いながら、連続的にクロマトグラフィーシステムＸ１へ溶液Ｂを供給する。 Immediately after either of the pump unit 100 or the pump unit 101 of the liquid feeding unit α has finished feeding one stroke, the standby side pump unit 101 or 100 begins to feed liquid and continuously according to the gradient program. The solution A is supplied to the chromatography system X1. Similarly, immediately after either one of the pump unit 102 or the pump unit 103 of the liquid feeding unit β finishes feeding one stroke, the standby-side pump unit starts feeding and continuously following the gradient program. Solution B is supplied to the chromatography system X1.

高圧グラジェント送液システムにおける送液装置の基本機構における圧力センサーの相互校正について、説明する。
クロマトグラフィーシステム圧力をモニタリングするシステム圧力センサーと各ポンプユニットの内部圧力を観測する内部圧力センサーは、圧力センサー校正のための流路を利用して、実際に使用されるクロマトグラフィーシステムＸ１の分離・分析条件で校正することができる。 The mutual calibration of the pressure sensor in the basic mechanism of the liquid delivery device in the high pressure gradient liquid delivery system will be described.
The system pressure sensor for monitoring the chromatography system pressure and the internal pressure sensor for observing the internal pressure of each pump unit use the flow path for pressure sensor calibration to separate the chromatography system X1 that is actually used. Calibration can be performed under analysis conditions.

高圧グラジェント送液システムに於いて、送液装置の圧力センサーの相互校正を行なうことが出来る。図６に示すように、キーバルブたるバルブ１８と各送液部α，βのスイッチングバルブ５０及び５１間の流路Ｗ及び流路Ｕに、それぞれ３方ジョイント１９０，１９１を設ける。該３方ジョイント１９０，１９１とそれぞれ送液部α，βの給入流路Ｙ及びＹ１に設けたスイッチングバルブ６０及び６１の間に、流路Ｓ及び流路Ｔを接続させる。 In a high-pressure gradient liquid feeding system, mutual calibration of the pressure sensor of the liquid feeding device can be performed. As shown in FIG. 6, three-way joints 190 and 191 are provided in the flow path W and the flow path U between the valve 18 which is a key valve and the switching valves 50 and 51 of the liquid feeding parts α and β, respectively. The flow path S and the flow path T are connected between the three-way joints 190 and 191 and the switching valves 60 and 61 provided in the supply flow paths Y and Y1 of the liquid feeding parts α and β, respectively.

圧力センサー３０，３１，４０，４１の相互校正が、下記の手順に基づいたプログラムにより自動的に行える。
（ａ）スイッチングバルブ５０とスイッチングバルブ５１とは、ポートＦ，Ｇ間、Ａ，Ｈ間、Ｂ，Ｃ間、Ｄ，Ｅ間およびポートＮ，Ｏ間、Ｉ，Ｐ間、Ｊ，Ｋ間、Ｌ，Ｍ間がそれぞれ連通される状態に切替える。スイッチングバルブ５０と５１が切り換えられた後に、スイッチングバルブ６０と６１も直ちにポートａ，ｃ間、ｆ，ｈ間が連通される状態に切り換えられ、ポンプユニット１００と１０２がプランジャー１３０と１４０の後退により、それぞれ溶液貯蔵槽７０と７１から溶液を吸引する。
（ｂ）ポンプユニット１００と１０２が吸引を終えた後に、プランジャー１３０と１４０が停止した後にスイッチングバルブ５０と５１が切り換えられ、ポートＧ，Ｈ間、Ｅ，Ｆ間およびポートＯ，Ｐ間、Ｍ，Ｎ間がそれぞれ連通される。スイッチングバルブ６０と６１は切り換えなく、ポートａ，ｃ間およびｆ，ｈ間が連通されたままで、ポンプユニット１０１と１０３がプランジャー１３１と１４１の後退により、それぞれ溶液貯蔵槽７０と７１から溶媒を吸引する。ポンプユニット１０１と１０３が吸引を終える。
（ｃ）スイッチングバルブ６０と６１は、ポートａ，ｃ間およびｆ，ｈ間が連通された状態からポートａ，ｂ間およびｆ，ｇ間が連通される状態に切り換えられる。
（ｄ）キーバルブ１８は、ポートＩ，ＩＩ間とＶ，ＶＩ間が連通される状態に切り替わる。
（ｅ）ポンプユニット１００とポンプユニット１０２、またはポンプユニット１０１とポンプユニット１０３のどちらかまたは両方が溶液貯蔵槽７０と７１をそれぞれクロマトグラフィーシステムに連続に送出する。
（ｆ）そのときに、圧力センサー３０，３１，４０，４１が連通するので、同一システム圧力を感受する。システム圧力が安定した後に、圧力センサー３０，３１，４０，４１の出力を比較し、同一出力レベルに校正する。 Mutual calibration of the pressure sensors 30, 31, 40, 41 can be automatically performed by a program based on the following procedure.
(A) The switching valve 50 and the switching valve 51 are between ports F and G, between A and H, between B and C, between D and E, between ports N and O, between I and P, between J and K, The state is switched to a state where L and M are communicated with each other. After the switching valves 50 and 51 are switched, the switching valves 60 and 61 are also immediately switched to the state where the ports a and c and f and h are in communication with each other, and the pump units 100 and 102 are retracted from the plungers 130 and 140. Aspirate the solution from the solution storage tanks 70 and 71, respectively.
(B) After the pump units 100 and 102 have finished sucking, the switching valves 50 and 51 are switched after the plungers 130 and 140 are stopped, between ports G and H, between E and F, and between ports O and P. M and N communicate with each other. The switching valves 60 and 61 are not switched, and the ports a and c and f and h remain in communication with each other, and the pump units 101 and 103 retreat the plungers 131 and 141 so that the solvent is stored from the solution storage tanks 70 and 71, respectively. Suction. The pump units 101 and 103 finish the suction.
(C) The switching valves 60 and 61 are switched from a state where the ports a and c and f and h are communicated to a state where the ports a and b and f and g are communicated.
(D) The key valve 18 is switched to a state where the ports I and II and the ports V and VI communicate with each other.
(E) Pump unit 100 and pump unit 102, or pump unit 101 and pump unit 103 or both send solution storage tanks 70 and 71 to the chromatography system continuously.
(F) At that time, the pressure sensors 30, 31, 40, 41 communicate with each other, so that the same system pressure is sensed. After the system pressure is stabilized, the outputs of the pressure sensors 30, 31, 40, 41 are compared and calibrated to the same output level.

高圧グラジェント溶出システムにおける本システムにおいては、サンプルバンドの拡散に悪影響を与えることがないように、内ボリュームの小さいシステム圧力センサー３０と溶液混合具Ｑの間に、試料導入ユニット１７を設けて構成している（図７）。前記の試料導入ユニット１７は、マニュアルインジェクターまたは自動的に試料をクロマトグラフィーシステムに注入できるオートサンプラーであり、送液部αと（または）送液部βから送出される溶液（移動相）により、試料導入ユニットにロードされたサンプルを分離カラムへ導入させる。 In this system in the high pressure gradient elution system, the sample introduction unit 17 is provided between the system pressure sensor 30 having a small inner volume and the solution mixer Q so as not to adversely affect the diffusion of the sample band. (FIG. 7). The sample introduction unit 17 is a manual injector or an autosampler capable of automatically injecting a sample into a chromatography system, and depending on a solution (mobile phase) sent from the liquid feeding part α and / or the liquid feeding part β, The sample loaded in the sample introduction unit is introduced into the separation column.

試料導入ユニット１７以外に、本システムの基本構成は図５に示したシステムの基本機構１とは同じとなる。また、図６に示したようにシステムの基本機構にも圧力センサーの構成流路を導入することも可能となる。 Other than the sample introduction unit 17, the basic configuration of this system is the same as the basic mechanism 1 of the system shown in FIG. Further, as shown in FIG. 6, it is also possible to introduce a pressure sensor component channel into the basic mechanism of the system.

溶液混合部の模式図Schematic diagram of the solution mixing section 上記模式図による溶液の組成変化図Change of solution composition according to the above schematic diagram 従来の溶液混合部の模式図Schematic diagram of conventional solution mixing section 上記模式図による溶液の組成変化図Change of solution composition according to the above schematic diagram 本発明一実施例要部拡大一作動説明図One embodiment of the present invention. 同上他作動説明図Same operation as above 本発明一実施例概略説明図Schematic explanatory diagram of one embodiment 本発明他実施例概略説明図Other embodiment schematic explanatory diagram of the present invention 本発明他実施例概略説明図Other embodiment schematic explanatory diagram of the present invention

符号の説明Explanation of symbols

２流路
３流路
１７試料導入ユニット
１８キーバルブ
３０圧力センサー
３１圧力センサー
４０圧力センサー
４１圧力センサー
５０スイッチングバルブ
５１スイッチングバルブ
６０スイッチングバルブ
６１スイッチングバルブ
７０溶液貯蔵槽
７１溶液貯蔵槽
８０制御部
９０リニアアクチュエーター
９１リニアアクチュエーター
９２リニアアクチュエーター
９３リニアアクチュエーター
１００ポンプユニット
１０１ポンプユニット
１０２ポンプユニット
１０３ポンプユニット
１１０ポンプチャンバー
１１１ポンプチャンバー
１２０ポンプチャンバー
１２１ポンプチャンバー
１３０プランジャー
１３１プランジャー
１４０プランジャー
１４１プランジャー
１５０ポンプシール
１５１ポンプシール
１９０３方ジョイント
１９１３方ジョイント
Ｑ溶液混合具
Ｕ流路
Ｗ溶液流路
Ｘ供給流路
Ｘ１クロマトグラフィーシステム
Ｙ吸入流路
Ｚ排出流路
Ｚ１排出流路
ａポート
ｃポート
ｅポート
ｆポート
ｈポート
ｊポート
ｑ２入口部
ｑ３入口部
ｑ４出口部
α 送液部
β 送液部
Ｉポート
ＩＩポート
ＩＩＩポート
ＩＶポート
Ｖポート
ＶＩポート 2 channel 3 channel
17 Sample introduction unit 18 Key valve 30 Pressure sensor 31 Pressure sensor 40 Pressure sensor 41 Pressure sensor 50 Switching valve 51 Switching valve 60 Switching valve 61 Switching valve 70 Solution storage tank 71 Solution storage tank 80 Control unit 90 Linear actuator 91 Linear actuator 92 Linear actuator 93 Linear actuator 100 Pump unit 101 Pump unit 102 Pump unit 103 Pump unit 110 Pump chamber 111 Pump chamber 120 Pump chamber 121 Pump chamber 130 Plunger 131 Plunger 140 Plunger 141 Plunger 150 Pump seal 151 Pump seal 190 Three-way joint 191 Three-way joint Q Solution mixing tool U flow path W solution flow path X supply flow path X1 chromatography system Y suction flow path Z discharge flow path Z1 discharge flow path a port c port e port f port h port j port q2 inlet part q3 entrance
q4 Outlet part α Liquid supply part β Liquid supply part I port II port III port IV port V port
VI port

Claims

ポンプユニットとバルブより成る送液部２つ以上を１つのキーバルブにて連結し、各送液部より混合比率に従って送液する如く構成したグラジェント送液システムに於いて、キーバルブの二つのポートと連通して溶液混合部を設け、キーバルブの切り換えにより溶液混合部にその両端から溶液が入り、両溶液の接触混合が行われることを特徴とするグラジェント送液方法。 In a gradient liquid feeding system configured such that two or more liquid feeding parts composed of a pump unit and a valve are connected by a single key valve, and liquid is fed from each liquid feeding part according to the mixing ratio. A gradient liquid feeding method characterized in that a solution mixing part is provided in communication, a solution enters the solution mixing part from both ends by switching a key valve, and contact mixing of both solutions is performed.

ポンプユニットとバルブより成る送液部２つ以上をキーバルブにて連結し、各送液部より混合比率に従って送液する如くしたグラジェント送液システムに於いて、キーバルブの切り換えにより連続的に混合溶液を送液することを特徴とする請求項１記載のグラジェント送液方法。 In a gradient liquid feeding system in which two or more liquid feeding parts consisting of a pump unit and a valve are connected by a key valve, and liquid is fed according to the mixing ratio from each liquid feeding part, the mixed solution is continuously changed by switching the key valve. The gradient liquid feeding method according to claim 1, wherein liquid is fed.

キーバルブの切り換えにより、初期溶液と第２溶液を隔絶することを特徴とする請求項１又は２に記載のグラジェント送液方法。 The gradient liquid feeding method according to claim 1 or 2, wherein the initial solution and the second solution are isolated by switching the key valve.

ポンプユニットとバルブより成る送液部２つ以上を１つのキーバルブにて連結し、両送液部より混合比率に従って、送液する如く構成したグラジェント送液システムに於いて、キーバルブの２つのポート間に、ポートに連通して溶液混合部を設け、該溶液混合部を介して分析システムへ送液する如くしたことを特徴とするグラジェント送液装置。 Two ports of the key valve in a gradient liquid feeding system configured such that two or more liquid feeding parts consisting of a pump unit and a valve are connected by one key valve, and liquid is fed from both liquid feeding parts according to the mixing ratio. A gradient liquid feeding device characterized in that a solution mixing section is provided in communication with the port, and the liquid is fed to the analysis system via the solution mixing section.

２つ以上の送液部をキーバルブに連結すると共に、キーバルブより初期溶液を送液する送液部αをキーバルブのポートを介して、溶液混合部に連通し、第２液を送液する送液部βをキーバルブにて止める第１状態と、初期溶液を送液する送液部αをキーバルブのポートを介して溶液混合部に連通し、第２液を送液する送液部βをキーバルブのポートを介して溶液混合部に連通する第２状態とを交互に実行することを特徴とする請求項４記載のグラジェント送液装置。 Two or more liquid feeding parts are connected to a key valve, and a liquid feeding part α for feeding an initial solution from the key valve is communicated with a solution mixing part via a port of the key valve to send a second liquid. The first state where the part β is stopped by the key valve, the liquid feeding part α for feeding the initial solution is communicated to the solution mixing part via the port of the key valve, and the liquid feeding part β for feeding the second liquid is connected to the key valve. The gradient liquid feeding device according to claim 4, wherein the second state communicating with the solution mixing unit via the port is alternately executed.

キーバルブの初期溶液の出口ポートと第２液の出口ポートに溶液混合部口部を連結させたことを特徴とする請求項４及び５記載のグラジェント送液装置。 6. The gradient liquid feeding device according to claim 4, wherein a solution mixing port is connected to the outlet port for the initial solution of the key valve and the outlet port for the second liquid.

受取りシステムへの圧力を測定する圧力センサーを溶液の供給流路に設け、各送液部の少なくとも一のポンプユニットとキーバルブを介して、連通する溶液の吸入流路にポンプユニット及び吸入流路内の圧力を測定する圧力センサーを設けると共に、送液部βとキーバルブに連通する流路Ｕの圧力を測定する圧力センサーを設けることを特徴とする請求項４乃至６記載のグラジェント送液装置。 A pressure sensor for measuring the pressure to the receiving system is provided in the solution supply channel, and the pump unit and the suction channel are connected to the solution suction channel that communicates with at least one pump unit of each liquid feeding unit via the key valve. 7. The gradient liquid feeding device according to claim 4, further comprising a pressure sensor for measuring the pressure of the flow path U and a pressure sensor for measuring the pressure of the flow path U communicating with the liquid feeding part β and the key valve.

受取りシステムの供給流路に設けた圧力センサーとキーバルブ間の供給流路にキーバルブに連通した試料導入ユニットを設けたことを特徴とする請求項４乃至７記載のグラジェント送液装置。 8. The gradient liquid feeding device according to claim 4, wherein a sample introduction unit communicating with the key valve is provided in a supply flow path between a pressure sensor provided in the supply flow path of the receiving system and the key valve.

キーバルブと各送液部間の流路に、それぞれ３方ジョイントを設置し、該３方ジョイントと各送液部の吸入流路に設けたスイッチングバルブ間に、それぞれ流路を連通形成させたとを特徴とする請求項４乃至８記載のグラジェント送液装置。 A three-way joint is installed in the flow path between the key valve and each liquid feeding part, and the flow path is formed in communication between the three-way joint and the switching valve provided in the suction flow path of each liquid feeding part. 9. The gradient liquid feeding device according to claim 4, wherein the gradient liquid feeding device is characterized in that: