JP4366574B2

JP4366574B2 - クロマトグラフィー検出セル、およびその検出セルを用いた検出方法ならびに検出器

Info

Publication number: JP4366574B2
Application number: JP2003347397A
Authority: JP
Inventors: 孝雄津田; 眞徳宗末
Original assignee: 孝雄津田; 株式会社ケムコ
Priority date: 2003-10-06
Filing date: 2003-10-06
Publication date: 2009-11-18
Anticipated expiration: 2023-10-06
Also published as: US20050074896A1; JP2005114484A

Description

この発明は、液体クロマトグラフィー、電気クロマトグラフィーなどの検出セル、およびその検出セルを用いた検出方法ならびに検出器に関するものである。

従来、クロマトグラフィーにおける試料の検出には、吸光度検出器や示差屈折率検出器などが用いられている。

吸光度検出器は、試料が特定波長の光を吸収する現象を利用したものであり、特定波長における吸収された光量を測定することにより、試料の検出を行うものである（特許文献１）。

示差屈折率検出器は、所定の試料液および溶媒を検出セルに流入、流出し、所定の試料液とその溶媒との屈折率の差を測定することにより、試料の検出を行うものである（特許文献２）。
特開平３−２２６６３２号公報（第１頁、図１、図３）特開平２−１０２４８号公報（第１頁、図１、図２）

ところが、上記従来の検出器では、何れにおいても試料自体が有する特有の物性を利用したものである。そのため、吸光度検出器では、試料における紫外線や可視光線の吸収性が弱い場合や吸収性を示さない場合には、試料の検出が困難であったり、検出ができないという課題を有していた。また、示差屈折率検出器では、試料および溶媒の屈折率に殆ど差がなかったり、同一である場合には、試料の検出が困難であったり、検出ができないという課題を有していた。

そこで、この発明は、上記従来の課題を解決するものであり、試料自体の紫外線や可視光線の吸収性が弱い場合や吸収性を示さない場合においても、試料の検出を可能にし、しかも試料の検出を高感度、高精度で行うことができるクロマトグラフィー検出セル、およびその検出セルを用いた検出方法ならびに検出器を提供することを目的としてなされたものである。

この発明のクロマトグラフィー検出セルは、ウラシル、ベンゼン、アセナフテン、シクロヘキサノール、マルトース、サッカロース、ラクトース、イノシトール、フェノール、ポリビニルアルコール、エチレングリコール、デキストラン、アルギニン酸ナトリウムから選択されたいずれかの試料との相互作用により、シリカゲルまたは光透過性ポリマーとした透光性が変化または増大する物質ｍ、もしくはこれらの物質ｍにアミノ基、アルキル基、イオン交換基により化学修飾を加えた透光性が変化または増大する物質ｍを、フューズドシリカチューブ、石英ガラス管または光透過性ポリマー管とした検出セルｄａ内面に疎に固定化したものとしている。

この発明のクロマトグラフィー検出方法は、発光部１と受光部２の間に前記検出セルｄａを配置し、前記試料が前記検出セルｄａを通過するときに、前記検出セルｄａに固定化した前記物質ｍとの相互作用により、透光性が変化または増大することを利用して前記試料を検出するものとしている。

この発明のクロマトグラフィー検出器は、発光部１、受光部２、および前記検出セルｄａを備え、この検出セルｄａを発光部１と受光部２の間に配置したものとしている。

したがって、この発明おいては、試料の光吸収帯を紫外線吸収域から可視光線吸収域に変化させたり、または紫外線吸収域から可視光線吸収域まで広げたり、さらに透光性を新たに紫外線吸収域や可視光線吸収域において増大させることにより、あるいは可視光線吸収域から紫外線吸収域に変化させることにより、紫外線吸収域の試料を可視光線吸収検出器で検出したり、逆に可視光線吸収域の試料を紫外線吸収検出器で検出したりすることができ、各検出器を紫外線吸収域、可視光線吸収域の何れでも使用可能にすることができる。

さらに、この発明おいては、試料自体の光吸収が弱い場合や光吸収を示さない場合にも、固定化した物質と試料との相互作用に基づく新たな光吸収により、透光性を増大させることができる。

この発明において、発光部１としては紫外ＬＥＤ、可視ＬＥＤ、赤外ＬＥＤなどとすることができ、受光部２としてはフォトダイオード、フォトトランジスター、フォトＩＣなどとすることができる。

この発明において、検出セルｄａは、材質、長さ、内径を任意なものとすることができるが、フューズドシリカチューブ、石英ガラス管、光透過性ポリマー管などを用いることができ、長さは０．１〜３．０ｍｍ、内径は１０〜３００μｍとするのが、精度面や製作面から好ましい。検出セルｄａにフューズドシリカチューブを用いたものは、機械的強度が強く、使用にあたり構造的にも安定している。

この発明において、試料との相互作用により透光性が変化または増大する物質ｍとしては、シリカゲル、光透過性ポリマーなどを挙げることができるが、これら物質ｍにアミノ基、アルキル基、イオン交換基などの化学修飾を加えたものとしてもよい。

この発明において、試料との相互作用により透光性が変化または増大する物質ｍを検出セルｄａに疎に固定化するには、その物質ｍを溶媒に溶かして検出セルｄａの内面ｉに塗布したり、水ガラスに含浸させて検出セルｄａの内面に焼き固めたり、ポリプロピレン、ポリエチレン等からなるフリットで仕切った検出セルｄａ内に充填したりすることができるが、固定化の方法については特に限定されるものではない。

この発明において、試料としては、各種の展開試薬、反応試薬、治療薬液、検査薬液などが挙げられ、具体的にはウラシル、ベンゼン、アセナフテン、シクロヘキサノール、マルトース、サッカロース、ラクトース、イノシトール、フェノール、ポリビニルアルコール、エチレングリコール、デキストラン、アルギニン酸ナトリウムなどが挙げられるが、特に限定されることはない。

この発明は、以上に述べたように構成されているので、液体クロマトグラフィー、電気クロマトグラフィーなどにおいて、試料の検出を行うときに、試料自体が紫外線や可視光線の吸収性が弱い場合や吸収性を示さない場合においても、試料の検出を可能にし、しかも試料の検出を高感度、高精度で行うことができるものとなった。

以下、この発明のクロマトグラフィー検出セル、およびその検出セルを用いた検出方法ならびに検出器の最良の形態としての実施例について詳細に説明する。

図１は、クロマトグラフィーを実施するときの構成図を示しており、ａは送液ポンプ、ｂは微量試料注入器、ｃは分離カラム、ｄは検出器である。

この発明の検出器ｄは、図２に示したように、発光部１、受光部２、および試料との相互作用により透光性が変化または増大する物質ｍを疎に固定化したこの発明の検出セルｄａを備えたものとしている。そして、前記発光部１と受光部２の間に前記検出セルｄａを配置したものとしている。さらに、この検出器ｄを用いたこの発明の検出方法は、試料が前記検出セルｄａを通過するときに、前記固定化した物質ｍとの相互作用により、透光性が変化または増大することを利用して試料を検出するものとしている。

前記発光部１は、紫外・可視ＬＥＤとし、受光部２はフォトダイオードとした。

図３は、この発明の検出セルｄａの一例を示す拡大断面図であり、試料との相互作用により透光性が変化または増大する物質ｍを、検出セルｄａの内面ｉに塗布することにより、疎に固定化したものとしている。

図４は、この発明の検出セルｄａの他の例を示す拡大断面図であり、試料との相互作用により透光性が変化または増大する物質ｍを、フリットｆで仕切った検出セルｄａ内に充填することにより、疎に固定化したものとしている。

以上のように構成したこの発明の検出セルを備えた検出器を用いて、前記クロマトグラフィーにおける各試料の検出を行ったところ、次に示すような結果を得た。

〔実施例１〕
前記クロマトグラフィーにおいて、分離カラムは用いないで、移送相には１００％メタノールを用い、試料としてはウラシル、ベンゼン、アセナフテンの混合液を用い、設定流量を２μｌ／ｍｉｎにした。検出セルｄａには、ＩＤ１５０μｍのフューズドシリカチューブに、シリカゲル（球径３μｍ）を疎に固定化したものを用いて試料の検出を行った。また、この検出セルｄａと比較するために、何の処理も施さない前記フューズドシリカチューブを検出セルに用い、他は同様にして試料の検出を行った（比較例１）。

前記試料を可視光領域の波長４００ｎｍで検出したところ、実施例１では、図５に示したようにウラシルのピークＵ、ベンゼンのピークＢ、アセナフテンのピークＡを得ることができた。しかし、比較例１では、図６に示したようにウラシル、ベンゼン、アセナフテンの各ピークを得ることができず、検出できなかった。

〔実施例２〕
前記クロマトグラフィーにおいて、分離カラムは用いないで、移送相には１００％メタノールを用い、試料としてはシクロヘキサノールを用い、設定流量を２μｌ／ｍｉｎにした。検出セルｄａには、ＩＤ１５０μｍのフューズドシリカチューブに、シリカゲル（球径３μｍ）を疎に固定化したものを用いて試料の検出を行った。また、この検出セルｄａと比較するために、何の処理も施さない前記フューズドシリカチューブを検出セルに用い、他は同様にして試料の検出を行った（比較例２）。

前記試料を紫外光領域の波長２５４ｎｍで検出したところ、実施例２では、図７（ａ）に示したようにシクロヘキサノールの顕著なピークＳを得ることができたが、比較例２では、図８（ａ）に示したようにシクロヘキサノールの僅かなピークＳ′しか得ることができなかった。

また、前記試料を可視光領域の波長４００ｎｍで検出したところ、実施例２では、図７（ｂ）に示したようにシクロヘキサノールの顕著なピークＳを得ることができたが、比較例２では、図８（ｂ）に示したようにシクロヘキサノールの僅かなピークＳ′しか得ることができなかった。

〔実施例３〕
前記クロマトグラフィーにおいて、分離カラムはＯＤＳ（ＩＤ０．３２×１５０ｍｍ）を用い、移送相には水：メタノール（１：１）混合液を用い、試料としてはシクロヘキサノールを用い、設定流量を２μｌ／ｍｉｎにした。検出セルｄａには、ＩＤ１５０μｍのフューズドシリカチューブに、シリカゲル（球径３μｍ）を疎に固定化したものを用いて試料の検出を行った。また、この検出セルｄａと比較するために、何の処理も施さない前記フューズドシリカチューブを検出セルに用い、他は同様にして試料の検出を行った（比較例３）。

前記試料を可視光領域の波長７００ｎｍで検出したところ、実施例３では、図９に示したようにシクロヘキサノールの顕著なピークＳを得ることができたが、比較例３では、図１０に示したようにシクロヘキサノールのピークを得ることができず、検出できなかった。

〔実施例４〕
前記液体クロマトグラフィーにおいて、分離カラムはＯＤＳ（ＩＤ０．３２×１５０ｍｍ）を用い、移送相にはエチレングリコールを０．１重量％含有したアセトニトリル：水（９：１）混合液を用い、試料としてはイノシトール（３％水溶液）、マルトース（３％水溶液）を用い、設定流量を２μｌ／ｍｉｎにした。検出セルｄａには、ＩＤ１５０μｍのフューズドシリカチューブに、アミノ基導入シリカゲル（球径３μｍ）を疎に固定化したものを用いて試料の検出を行った。また、この検出セルｄａと比較するために、何の処理も施さない前記フューズドシリカチューブを検出セルに用い、他は同様にして試料の検出を行った（比較例４）。

前記試料を可視光領域の波長４００ｎｍで検出したところ、実施例４では、図１１、１２に示したようにイノシトールの顕著なピークＩ、およびマルトースの顕著なピークＭを得ることができたが、比較例４では、図示していないがイノシトールおよびマルトースのピークを得ることができず、検出できなかった。

この発明の検出器を用いた液体クロマトグラフィーの構成図である。この発明の検出器の概略図である。この発明の検出セルの一例を示す拡大断面図である。この発明の検出セルの他の例を示す拡大断面図である。この発明の検出器を用いて検出した試料のクロマトグラムである。この発明の検出器を用いないで検出した試料のクロマトグラムである。この発明の検出器を用いて検出した試料のクロマトグラムである。この発明の検出器を用いないで検出した試料のクロマトグラムである。この発明の検出器を用いて検出した試料のクロマトグラムである。この発明の検出器を用いないで検出した試料のクロマトグラムである。この発明の検出器を用いて検出した試料のクロマトグラムである。この発明の検出器を用いて検出した試料のクロマトグラムである。

１発光部
２受光部
ｄａ検出セル

Claims

ウラシル、ベンゼン、アセナフテン、シクロヘキサノール、マルトース、サッカロース、ラクトース、イノシトール、フェノール、ポリビニルアルコール、エチレングリコール、デキストラン、アルギニン酸ナトリウムから選択されたいずれかの試料との相互作用により、シリカゲルまたは光透過性ポリマーとした透光性が変化または増大する物質、もしくはこれらの物質にアミノ基、アルキル基、イオン交換基により化学修飾を加えた透光性が変化または増大する物質を、フューズドシリカチューブ、石英ガラス管または光透過性ポリマー管とした検出セル内面に疎に固定化したことを特徴とするクロマトグラフィー検出セル。
発光部と受光部の間に請求項１記載の検出セルを配置し、請求項１記載の試料が前記検出セルを通過するときに、前記検出セルに固定化した請求項１記載の物質との相互作用により、透光性が変化または増大することを利用して前記試料を検出することを特徴とするクロマトグラフィー検出方法。
発光部、受光部、および請求項１記載の検出セルを備え、この検出セルを発光部と受光部の間に配置したことを特徴とするクロマトグラフィー検出器。