WO2020194606A1 - クロマトグラフ装置および分析方法 - Google Patents

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WO2020194606A1
WO2020194606A1 PCT/JP2019/013386 JP2019013386W WO2020194606A1 WO 2020194606 A1 WO2020194606 A1 WO 2020194606A1 JP 2019013386 W JP2019013386 W JP 2019013386W WO 2020194606 A1 WO2020194606 A1 WO 2020194606A1
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WO
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analysis
sample
separation column
flow path
storage loop
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Application number
PCT/JP2019/013386
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English (en)
French (fr)
Inventor
潤 柳林
Original Assignee
株式会社島津製作所
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    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N30/00—Investigating or analysing materials by separation into components using adsorption, absorption or similar phenomena or using ion-exchange, e.g. chromatography or field flow fractionation
    • G01N30/02—Column chromatography
    • G01N30/26—Conditioning of the fluid carrier; Flow patterns
    • G01N30/28—Control of physical parameters of the fluid carrier
    • G01N30/32—Control of physical parameters of the fluid carrier of pressure or speed
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N30/00—Investigating or analysing materials by separation into components using adsorption, absorption or similar phenomena or using ion-exchange, e.g. chromatography or field flow fractionation
    • G01N30/02—Column chromatography
    • G01N30/26—Conditioning of the fluid carrier; Flow patterns
    • G01N30/38—Flow patterns
    • G01N30/46—Flow patterns using more than one column

Definitions

  • the present invention relates to a chromatographic apparatus and an analysis method.
  • Patent Document 1 describes a multi-column chromatograph device which is a parallel liquid chromatograph device.
  • a plurality of chromatograph elements are connected to one detector via a switching valve.
  • Each chromatograph element includes a pump, injection valve and separation column. According to such a multi-column chromatograph device, a plurality of samples are sequentially analyzed by a plurality of chromatograph elements.
  • An object of the present invention is to provide a chromatographic apparatus and an analysis method capable of improving analysis throughput while ensuring a sufficient analysis target range of each sample.
  • the chromatograph device is provided in a plurality of analysis channels including a separation column and a storage loop provided downstream of the separation column, a detector connection portion for connecting a detector, and the separation column of each analysis channel.
  • a first supply unit that supplies the elution sample derived from the separation column by introducing a mobile phase and a sample to the storage loop at a first flow rate and in a first time, and the storage of each analysis flow path.
  • a second supply that selectively supplies the elution sample stored in the loop to the detector connection portion in a second flow rate larger than the first flow rate and in a second time shorter than the first time.
  • the first method is such that the separation operation of the sample by the separation column of the other analysis flow path is started during the separation operation of the sample by the separation column of one of the plurality of analysis channels. It is provided with a control unit that controls the supply unit of the above.
  • the analysis method is an analysis method using a chromatograph device provided with a plurality of analysis channels including a separation column and a storage loop provided downstream of the separation column, and a detector connection portion for connecting a detector.
  • a chromatograph device provided with a plurality of analysis channels including a separation column and a storage loop provided downstream of the separation column, and a detector connection portion for connecting a detector.
  • the separation operation of the sample by the separation column of the other analysis channel starts. It includes a step of controlling the supply of mobile phase and sample to each analytical channel so as to be performed.
  • FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a chromatographic apparatus according to an embodiment.
  • FIG. 2 is a diagram for explaining the operation of the chromatographic apparatus of the embodiment.
  • FIG. 3 is a diagram for explaining the operation of the chromatographic apparatus of the embodiment.
  • FIG. 4 is a diagram for explaining the operation of the chromatographic apparatus of the embodiment.
  • FIG. 5 is a diagram for explaining the operation of the chromatographic apparatus of the embodiment.
  • FIG. 6 is a diagram for explaining the operation of the chromatographic apparatus of the embodiment.
  • FIG. 7 is a timing diagram showing the operation of the chromatographic apparatus of the embodiment.
  • FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a chromatograph device according to an embodiment.
  • the chromatographic apparatus according to the present embodiment is a parallel high performance liquid chromatograph mass spectrometer (LC-MS).
  • the autosampler 10 includes an injection valve 11, a measuring syringe 12, a sample loop 13, a needle 14, an injection port 15, and a sample container 16.
  • Each of the plurality of mobile phase supply units 21 to 24 includes two separation pumps 2a and 2b.
  • the injection valve 11, injection connection valves 41 to 44, and storage connection valves 61 to 64 have six ports a to f and can be switched between a first state and a second state. In the first state, ports a and b, ports c and d, and ports e and f are connected. In the second state, the ports b and c, the ports d and e, and the ports f and a are connected.
  • the chromatographic apparatus 1 has n analysis channels CH1 to CH4 in parallel. Analysis channels CH1 to CH4 correspond to analysis channels.
  • the analysis channel CH1 includes an injection connection valve 41, a separation column 51, a storage connection valve 61, a storage loop 71, and flow paths P1, P11, P21, P31, P41, P51, P61, P71.
  • the analysis channel CH2 includes an injection connection valve 42, a separation column 52, a storage connection valve 62, a storage loop 72 and a flow path P2, P12, P22, P32, P42, P52, P62, P72.
  • the analysis channel CH3 includes an injection connection valve 43, a separation column 53, a storage connection valve 63, a storage loop 73 and a flow path P3, P13, P23, P33, P43, P53, P63, P73.
  • the analysis channel CH4 includes an injection connection valve 44, a separation column 54, a storage connection valve 64, a storage loop 74 and a flow path P4, P14, P24, P34, P44, P54, P64, P74.
  • Mobile phase supply units 21 to 24 are provided corresponding to analysis channels CH1 to CH4, respectively. Further, the merging elements 31 to 34 are provided corresponding to the analysis channels CH1 to CH4, respectively.
  • the mobile phase supply units 21 to 24 and the merging elements 31 to 34 form the mobile phase supply unit group 20.
  • the autosampler 10, the mobile phase supply unit group 20, and the injection selection valves 81 and 82 constitute the first supply unit S1.
  • the separation pumps 2a and 2b of the mobile phase supply unit 21 supply two types of mobile phases to the two inflow ports of the merging element 31, respectively.
  • the outflow port of the merging element 31 is connected to the port a of the injection connection valve 41 through the flow path P1.
  • the port b of the injection connection valve 41 is connected to one end of the separation column 51 through the flow path P11.
  • the other end of the separation column 51 is connected to the port a of the storage connection valve 61 through the flow path P21.
  • the port b of the storage connection valve 61 is connected to the drain 130 through the flow path P51.
  • the storage loop 71 is connected between the port c and the port f of the storage connection valve 61.
  • the port d of the storage connection valve 61 is connected to one port of the detection selection valve 100 through the flow path P31.
  • the port e of the storage connection valve 61 is connected to one inflow port of the merging element 110 through the flow path P41.
  • the configuration of analysis channels CH2 to CH4 is the same as the configuration of analysis channel CH1.
  • the injection selection valve 81 is switched so as to selectively connect any of the flow paths P61 to P64 to the port b of the injection valve 11.
  • the injection selection valve 82 is switched so as to selectively connect any of the flow paths P71 to P74 to the port a of the injection valve 11.
  • the detection pump 90 supplies a fluid to the detection selection valve 100.
  • the fluid is, for example, a mobile phase.
  • the detection selection valve 100 is switched so as to selectively supply the fluid from the detection pump 90 to the flow paths P31 to P34.
  • the detection pump 90 and the detection selection valve 100 constitute the second supply unit S2.
  • the outflow port of the merging element 110 is connected to the detector connection portion 150.
  • the detector 120 is connected to the detector connection unit 150.
  • the detector 120 is a mass spectrometer.
  • the detector 120 may be included in the chromatograph device 1, or an external detector 120 may be connected to the detector connection 150 of the chromatograph device 1.
  • the flow paths P21 to P24 are examples of the first flow path, and the flow paths P41 to P44 are examples of the second flow path. Further, the storage connection valves 61 to 64 are examples of the flow path switching portion.
  • the control unit 140 includes an autosampler 10, a mobile phase supply unit group 20, injection connection valves 41 to 44, storage connection valves 61 to 64, injection selection valves 81 and 82, a detection pump 90, a detection selection valve 100, and a detector 120. Control. Thereby, the analysis method using the chromatographic apparatus 1 is carried out.
  • the control unit 140 includes a CPU (central processing unit), a RAM (random access memory), a ROM (read-only memory), a storage device, and the like.
  • the storage device includes a storage medium such as a semiconductor memory or a memory card, and stores an analysis program. The CPU controls the execution of the analysis method by executing the analysis program stored in the storage device on the RAM.
  • FIGS. 2 to 6 are diagrams for explaining the operation of the chromatograph device 1 of the embodiment.
  • FIG. 7 is a timing diagram showing the operation of the chromatograph device 1 of the embodiment.
  • the operation and analysis method of the chromatographic apparatus 1 according to the present embodiment will be described with reference to FIGS. 1 to 7.
  • the flow of the fluid such as the mobile phase and the sample of interest is shown by a thick solid line.
  • the states in which the injection selection valves 81 and 82 connect the autosampler 10 to the flow paths P61 to P64 of the analysis channels CH1 to CH4 are represented as “CH1” to “CH4”, respectively.
  • a state in which the injection connection valves 41 to 44 connect the flow paths P61 to P64 and the flow paths P11 to P14 through the autosampler 10 (second state) is expressed as "connection”
  • the injection connection valves 41 to 44 A state in which the flow paths P61 to P64 and the flow paths P11 to P14 are connected without passing through the autosampler 10 (first state) is represented as "non-connected".
  • a state in which the storage connection valves 61 to 64 connect the flow paths P21 to P24 and the flow paths P71 to P74 (second state) is represented as a "separation flow path", and the storage connection valves 61 to 64 flow.
  • the state (first state) in which the paths P21 to P24 and the flow paths P31 to P34 are connected is represented as a "detection flow path”.
  • the states in which the detection selection valve 100 connects the detection pump 90 to the flow paths P31 to 34 of the analysis channels CH1 to CH4 are represented as “CH1” to “CH4”, respectively.
  • the injection valve 11 of the autosampler 10 is switched to the first state.
  • the needle 14 is inserted into the sample container 16.
  • the suction operation of the measuring syringe 12 the filling operation of filling the sample loop 13 with the sample in the sample container 16 is performed.
  • the needle 14 returns to the injection port 15.
  • the injection selection valves 81 and 82 are switched to “CH1”.
  • the injection valve 11 of the autosampler 10 is switched to the second state. Further, the injection connection valve 41 of the analysis channel CH1 is switched to "connection”, and the storage connection valve 61 of the analysis channel CH1 is switched to "separation flow path”.
  • the separation pumps 2a and 2b of the mobile phase supply unit 21 supply the mobile phase to the flow path P1 through the merging element 31.
  • the mobile phase is supplied from the flow path P1 to the sample loop 13 through the injection connection valve 41, the flow path P61, the injection selection valve 81, and the injection valve 11.
  • the mobile phase is supplied from the sample loop 13 to the separation column 51 through the needle 14, the injection port 15, the injection valve 11, the injection selection valve 82, the flow path P71, the injection connection valve 41 and the flow path P11.
  • the sample filled in the sample loop 13 is introduced into the separation column 51 together with the mobile phase.
  • the injection connection valve 41 of the analysis channel CH1 is switched to “disconnected” as shown in FIG.
  • the mobile phase supplied from the separation pumps 2a and 2b of the mobile phase supply unit 21 to the flow path P1 through the merging element 31 is the injection connection valve 41, the flow path P11, the separation column 51, the flow path P21 and the storage connection valve. It is supplied to the storage loop 71 through 61.
  • the injection valve 11 is switched to the first state, and the cleaning operation of the sample loop 13 and the needle 14 is performed.
  • the sample separation operation is performed by the separation column 51 of the analysis channel CH1.
  • the components of the sample are separated by eluting into the mobile phase in the separation column 51, and the separated sample is derived from the separation column 51 as an elution sample.
  • the elution sample derived from the separation column 51 is introduced into the storage loop 71 through the flow path P21 and the storage connection valve 61.
  • the eluted sample is stored in the storage loop 71 while maintaining the separated state.
  • the mobile phase derived from the storage loop 71 is led to the drain 130 through the storage connection valve 61 and the flow path P51.
  • the separation pumps 2a and 2b of the mobile phase supply unit 21 execute high-pressure gradient liquid feeding at the same time as the injection operation by the autosampler 10 or after the injection operation.
  • One separation pump 2a supplies a first solvent (usually an aqueous solvent) having a small elution power to the merging element 31, and the other separation pump 2b supplies a second solvent (usually an aqueous solvent) having a large elution power. , Organic solvent) is supplied to the confluence element 31.
  • the separation pumps 2a and 2b and the merging element 31 are controlled so that the concentration of the second solvent in the mobile phase supplied from the merging element 31 to the flow path P1 increases with the passage of time. Thereby, the components (compounds) having a wide range of properties contained in the sample can be separated by the separation column 51.
  • the sample filling operation is performed as shown in FIG.
  • the injection selection valves 81 and 82 are switched to “CH2”.
  • the analysis channel CH1 is separated from the autosampler 10, and the analysis channel CH2 is connected to the autosampler 10.
  • the injection valve 11 of the autosampler 10 is switched to the second state. Further, the injection connection valve 42 of the analysis channel CH2 is switched to "connection”, and the storage connection valve 62 of the analysis channel CH2 is switched to "separation flow path". In this state, the sample injection operation by the autosampler 10 is performed. As a result, the sample filled in the sample loop 13 is introduced into the separation column 52 of the analysis channel CH2 together with the mobile phase. After that, the same operation as that of the analysis channel CH1 is performed in the analysis channel CH2.
  • the storage connection valve 61 of the analysis channel CH1 is switched to the “detection flow path” as shown in FIG. Further, the detection selection valve 100 is switched to "CH1".
  • the detection pump 90 supplies the fluid to the merging element 110 through the detection selection valve 100, the flow path P31, the storage connection valve 61, the storage loop 71, the storage connection valve 61, and the flow path P41.
  • the elution sample stored in the storage loop 71 is supplied to the detector 120 through the merging element 110, so that the detection operation is performed.
  • a chromatogram analyzed by analysis channel CH1 is obtained.
  • the separation pumps 2a and 2b of the mobile phase supply unit 21 perform a cleaning operation and an equilibration operation on the separation column 51 of the analysis channel CH1 at time points t6 to t8.
  • the washing operation the concentration of the second solvent having a high elution power in the mobile phase is increased.
  • the components derived from the sample are eluted into the mobile phase.
  • the concentration of the second solvent in the mobile phase is returned to the initial concentration, and the state of the separation column 51 is initialized. Thereby, at time t8, one analysis cycle on analysis channel CH1 is completed.
  • the injection valve 11 of the autosampler 10 is switched to the second state. Further, the injection connection valve 43 of the analysis channel CH3 is switched to "connection”, and the storage connection valve 63 of the analysis channel CH3 is switched to "separation flow path". In this state, the sample injection operation by the autosampler 10 is performed. As a result, the sample filled in the sample loop 13 is introduced into the separation column 53 of the analysis channel CH3 together with the mobile phase. After that, the same operation as that of the analysis channel CH1 is performed in the analysis channel CH3.
  • the elution sample is supplied from the separation column 51 to the storage loop 71 at the first flow rate (hereinafter referred to as the separation flow rate) and the first time (hereinafter referred to as the separation time).
  • the control unit 140 controls the first supply unit S1, the injection connection valve 41, and the storage connection valve 61.
  • the separation time is, for example, the time from the time point t2 to the time point t6.
  • the eluted sample has a second flow rate (hereinafter referred to as a detection flow rate) from the storage loop 71 to the detector connection portion 150 and a second time (hereinafter referred to as a detection time).
  • the second supply unit S2 and the storage connection valve 61 are controlled by the control unit 140 so as to be supplied by.
  • the detection time is, for example, the time from the time point t6 to the time point t7.
  • the eluted sample stored in the storage loop 71 is the detector connection portion during the time from the time point t6 to the time point t7 in the time from the time point t6 to the time point t8 when the storage connection valve 61 is in the state of the “detection flow path”. Guided to 150.
  • the detection time is shorter than the separation time. In this embodiment, the detected flow rate is about twice the separated flow rate. The detection time is about 1/2 of the separation time.
  • the relationship between the separation flow rate and the detection flow rate and the relationship between the separation time and the detection time in the analysis channels CH2 to CH4 are the same as the relationship between the analysis channels CH1.
  • the sample separation operation and the detection operation by the separation columns 51 to 54 of the analysis channels CH1 to CH4 are temporally separated.
  • the separation operation in the plurality of analysis channels CH1 to CH4 is executed in parallel, and the separation operation and the detection operation are executed in series in each analysis channel CH1 to CH4.
  • the separation operation on the analysis channel CH2 can be started during the separation operation on the analysis channel CH1.
  • the separation operation on the analysis channel CH3 can be started during the separation operation on the analysis channel CH2.
  • the separation operation on the analysis channel CH4 can be started during the separation operation on the analysis channel CH3. Therefore, the overall time required for the separation operation in the plurality of analysis channels CH1 to CH4 can be shortened.
  • the detected flow rate in each analysis channel CH1 to CH4 is larger than the separated flow rate in each analysis channel CH1 to CH4.
  • the detection time in each analysis channel CH1 to CH4 can be made shorter than the separation time in each analysis channel CH1 to CH4. Therefore, the overall detection time in the plurality of analysis channels CH1 to CH4 can be shortened.
  • a separation operation on the analysis channel CH2 is performed in parallel with the detection operation on the analysis channel CH1.
  • a separation operation on the analysis channel CH3 is performed partially in parallel with the detection operation on the analysis channel CH2.
  • a separation operation on the analysis channel CH4 is performed partially in parallel with the detection operation on the analysis channel CH3.
  • the direction of introducing the eluted sample into the storage loops 71 to 74 in each analysis channel CH1 to CH4 and the direction of deriving the eluted sample from the storage loops 71 to 74 are reversed. Thereby, the diffusion and remixing of the separated components in the eluted sample in the storage loops 71 to 74 can be suppressed. Further, when the eluted samples are introduced into a part of the internal volumes of the storage loops 71 to 74 in the analysis channels CH1 to CH4, all the eluted samples in the storage loops 71 to 74 are quickly transferred to each storage loop 71. It can be derived from ⁇ 74. In this case, in the chromatogram obtained by the detector 120, the positions of the separated components in the eluted samples derived from the separation columns 51 to 54 on the time axis are reversed.
  • each storage loop 71 to 74 has an internal capacity capable of storing all of the eluted samples derived from each separation column 51 during the separation operation period by each separation column 51 to 54. Thereby, a sufficient analysis target range of the eluted sample derived from the separation columns 51 to 54 of each analysis channel CH1 to CH4 can be secured.
  • each storage loop 71 to 74 does not have an internal capacity capable of storing all of the eluted samples derived from each separation column 51 to 54, it is derived from each separation column 51 to 54.
  • a part of the eluted sample can be stored in each storage loop 71 to 74.
  • a heart-cut analysis can be performed.
  • by switching the storage connection valves 61 to 64 a plurality of times during the separation operation period by the separation pumps 2a and 2b of the mobile phase supply units 21 to 24 a plurality of parts of the elution sample are put into the storage loops 71 to 74. Can be stored. In this case, a multi-heart cut analysis can be performed.
  • the magnification of the detected flow rate with respect to the separated flow rate is not limited to 2 times, and can be set to any magnification. Further, the detection time and the separation time can be set independently and arbitrarily.
  • a mass spectrometer is used as the detector 120, and the detector 120 includes a photodiode array detector, a fluorescence detector, an ultraviolet / visible detector, an electrochemical detector, and an electrical conductivity detector.
  • Other detectors such as a differential index detector or an evaporative light scattering detector may be used.
  • the chromatographic apparatus 1 is a liquid chromatograph apparatus
  • the chromatographic apparatus 1 may be another chromatograph apparatus such as a supercritical fluid chromatograph apparatus.
  • the chromatographic apparatus is A plurality of analytical channels including a separation column and a storage loop provided downstream of the separation column, respectively.
  • the detector connection for connecting the detector and A first supply unit that supplies the elution sample derived from the separation column to the storage loop at a first flow rate and in a first time by introducing a mobile phase and a sample into the separation column of each analysis flow path.
  • the elution sample stored in the storage loop of each analysis channel is selectively applied to the detector connection portion in a second flow rate larger than the first flow rate and in a second time shorter than the first time.
  • the second supply unit that supplies to The first supply unit is such that the separation operation of the sample by the separation column of the other analysis flow path is started during the separation operation of the sample by the separation column of one of the plurality of analysis channels. It may be provided with a control unit for controlling the above.
  • the mobile phase and the sample are introduced into the separation column of each analysis flow path by the first supply unit at the first flow rate and at the first time, and are derived from the separation column.
  • the eluted sample is fed to the storage loop.
  • the eluted sample stored in the storage loop is supplied to the detector connection by the second supply unit at the second flow rate and in the second time.
  • the sample separation operation by the separation column and the supply of the eluted sample to the detector connection are separated in time.
  • the separation operation in the other analysis flow path can be started during the separation operation in one analysis flow path. Therefore, the overall time required for the separation operation in the plurality of analysis channels can be shortened.
  • the second flow rate of the eluted sample supplied from the storage loop in each analysis flow path to the detector connection portion is larger than the first flow rate of the eluted sample supplied from the separation column in each analysis flow path to the storage loop. ..
  • the second time for supplying the eluted sample from the storage loop in each analysis flow path to the detector connection is shorter than the first time for supplying the eluted sample from the separation column in each analysis flow path to the storage loop. be able to. Therefore, the overall time required for the detection operation of the eluted sample in the plurality of analysis channels can be shortened.
  • the control unit performs a sample separation operation by the separation column of the other analysis flow path in parallel with the supply of the eluted sample from the storage loop of one analysis flow path to the detector connection part.
  • the first and second supply units may be controlled as described above.
  • the overall time required for the sample separation operation in a plurality of analysis channels and the elution sample detection operation by the detector can be further shortened.
  • the control unit transfers the elution sample from the storage loop of the other analysis channel to the detector connection.
  • the second supply unit may be controlled so that the supply of the second supply unit is started.
  • the eluted samples stored in the storage loops in the plurality of analysis channels are continuously supplied to the detector connection portion.
  • the detection operation of the eluted sample in the plurality of analysis channels is continuously performed.
  • the overall time required for the detection operation of the eluted sample in the plurality of analysis channels can be further shortened.
  • the chromatographic apparatus is When the elution sample is supplied from the separation column of each analysis flow path to the storage loop, the first flow path for introducing the elution sample into the storage loop in one direction and the storage loop to the detector connection portion.
  • a flow path switching unit may be further provided to switch between the one direction and the second flow path for leading out the elution sample from the storage loop when the elution sample is supplied.
  • the direction in which the elution sample is introduced into the storage loop in each analysis flow path and the direction in which the elution sample is derived from the storage loop are opposite. Thereby, it is possible to suppress the diffusion and remixing of the separated components in the eluted sample in each storage loop. Further, when the eluted sample is introduced into a part of the storage loop in each analysis flow path, all the eluted samples in each storage loop can be derived from each storage loop in a short time.
  • the first supply unit is A mobile phase supply unit that supplies a mobile phase to the separation column of each analysis channel, A sample supply unit that selectively supplies a sample to the separation column of each analysis channel may be included.
  • the same sample or different samples can be independently supplied to the separation columns in a plurality of analysis channels.
  • the second supply unit may include a fluid supply unit that supplies an eluted sample from the storage loop of each analysis flow path to the detector connection portion by supplying a fluid to the storage loop of each analysis flow path. ..
  • the eluted sample from the storage loop of each analysis channel to the detector connection can be easily supplied.
  • the detector may further include a mass spectrometer connected to the detector connection.
  • a parallel chromatograph mass spectrometer capable of improving the analysis throughput while securing a sufficient analysis target range of each sample is provided.
  • the plurality of analysis channels may include four or more analysis channels.
  • the analysis method according to another aspect is This is an analysis method using a chromatograph device provided with a plurality of analysis channels including a separation column and a storage loop provided downstream of the separation column, and a detector connection portion for connecting a detector.
  • the eluted sample stored in the storage loop of each analysis flow path is sequentially supplied to the detector connection portion at a second flow rate larger than the first flow rate and in a second time shorter than the first time.
  • the separation operation of the sample by the separation column and the supply of the eluted sample to the detector connection are separated in time, so that the separation operation in one analysis flow path is in progress.
  • the separation operation in another analysis flow path can be started. Thereby, the overall time required for the separation operation in the plurality of analysis channels can be shortened.
  • the second flow rate of the eluted sample supplied from the storage loop in each analysis flow path to the detector connection portion is larger than the first flow rate of the eluted sample supplied from the separation column in each analysis flow path to the storage loop. ..
  • the second time for supplying the eluted sample from the storage loop in each analysis flow path to the detector connection is shorter than the first time for supplying the eluted sample from the separation column in each analysis flow path to the storage loop. be able to. Therefore, the overall time required for the detection operation of the eluted sample in the plurality of analysis channels can be shortened.

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Abstract

クロマトグラフ装置は、分離カラムおよび当該分離カラムの下流に設けられた貯留ループを各々含む複数の分析流路と、検出器の接続用の検出器接続部と、各分析流路の前記分離カラムに移動相および試料を導入することにより前記分離カラムから導出される溶出試料を前記貯留ループに第１の流量でかつ第１の時間で供給する第１の供給部と、各分析流路の前記貯留ループに貯留された溶出試料を前記検出器接続部に前記第１の流量よりも大きい第２の流量でかつ前記第１の時間よりも短い第２の時間で選択的に供給する第２の供給部と、前記複数の分析流路のうち一の分析流路の前記分離カラムによる試料の分離動作中に他の分析流路の前記分離カラムによる試料の分離動作が開始されるように前記第１の供給部を制御する制御部とを備える。

Description

クロマトグラフ装置および分析方法
　本発明は、クロマトグラフ装置および分析方法に関する。
　例えば、並列液体クロマトグラフ装置においては、１つの検出器に複数の分離カラムが並列に接続される。例えば、特許文献１には、並列液体クロマトグラフ装置であるマルチカラム・クロマトグラフ装置が記載されている。
特表２００４－５２４５１８号公報 特開２００６－２３４８３０号公報 米国特許第７７９００２６号明細書
　特許文献１に記載されたマルチカラム・クロマトグラフ装置では、複数のクロマトグラフ要素が切換バルブを介して１つの検出器に接続されている。各クロマトグラフ要素は、ポンプ、注入バルブおよび分離カラムを含む。このようなマルチカラム・クロマトグラフ装置によれば、複数のクロマトグラフ要素により複数のサンプルが順次分析される。
　しかしながら、従来の並列液体クロマトグラフ装置では、１つの分離カラムで分離動作が行われている間には、他の分離カラムでは分離動作を行うことができない。それにより、分析スループットの向上には限界がある。分析スループットを向上させるためには、各分離カラムでクロマトグラムの一部の時間帯のみを得るハートカット分析を行う必要がある。この場合には、各サンプルの分析対象範囲が小さくなる。
　本発明の目的は、各試料の十分な分析対象範囲を確保しつつ分析スループットを向上させることが可能なクロマトグラフ装置および分析方法を提供することである。
　クロマトグラフ装置は、分離カラムおよび当該分離カラムの下流に設けられた貯留ループを各々含む複数の分析流路と、検出器の接続用の検出器接続部と、各分析流路の前記分離カラムに移動相および試料を導入することにより前記分離カラムから導出される溶出試料を前記貯留ループに第１の流量でかつ第１の時間で供給する第１の供給部と、各分析流路の前記貯留ループに貯留された溶出試料を前記検出器接続部に前記第１の流量よりも大きい第２の流量でかつ前記第１の時間よりも短い第２の時間で選択的に供給する第２の供給部と、前記複数の分析流路のうち一の分析流路の前記分離カラムによる試料の分離動作中に他の分析流路の前記分離カラムによる試料の分離動作が開始されるように前記第１の供給部を制御する制御部とを備える。
　分析方法は、分離カラムおよび当該分離カラムの下流に設けられた貯留ループを各々含む複数の分析流路と、検出器の接続用の検出器接続部とを備えたクロマトグラフ装置を用いた分析方法であって、各分析流路の前記分離カラムに移動相および試料を導入することにより各分析流路の前記分析流路の前記貯留ループに溶出試料を第１の流量でかつ第１の時間で順次貯留するステップと、各分析流路の前記貯留ループに貯留された溶出試料を前記検出器接続部に前記第１の流量よりも大きい第２の流量でかつ前記第１の時間よりも短い第２の時間で順次供給するステップと、前記複数の分析流路のうち一の分析流路の前記分離カラムによる試料の分離動作中に他の分析流路の前記分離カラムによる試料の分離動作が開始されるように各分析流路への移動相および試料の供給を制御するステップとを含む。
　本発明によれば、各試料の十分な分析対象範囲を確保しつつ分析スループットを向上させることが可能となる。
図１は実施の形態に係るクロマトグラフ装置の構成を示す図である。 図２は実施の形態のクロマトグラフ装置の動作を説明するための図である。 図３は実施の形態のクロマトグラフ装置の動作を説明するための図である。 図４は実施の形態のクロマトグラフ装置の動作を説明するための図である。 図５は実施の形態のクロマトグラフ装置の動作を説明するための図である。 図６は実施の形態のクロマトグラフ装置の動作を説明するための図である。 図７は実施の形態のクロマトグラフ装置の動作を示すタイミング図である。
　以下、実施の形態に係るクロマトグラフ装置および分析方法について図面を参照しながら詳細に説明する。
　（１）クロマトグラフ装置の構成
　図１は実施の形態に係るクロマトグラフ装置の構成を示す図である。本実施の形態に係るクロマトグラフ装置は、並列高速液体クロマトグラフ質量分析装置（ＬＣ－ＭＳ）である。
　図１のクロマトグラフ装置１は、オートサンプラ１０、ｎ個の移動相供給部２１～２４、ｎ個の合流素子３１～３４、ｎ個の注入接続バルブ４１～４４、ｎ個の分離カラム５１～５４、ｎ個の貯留接続バルブ６１～６４、ｎ個の貯留ループ７１～７４、および注入選択バルブ８１，８２を備える。また、クロマトグラフ装置１は、検出ポンプ９０、検出選択バルブ１００、合流素子１１０、検出器１２０、ドレイン１３０、および制御部１４０をさらに備える。ｎは２以上の整数であり、本実施の形態では、ｎ＝４である。
　オートサンプラ１０は、注入バルブ１１、計量シリンジ１２、サンプルループ１３、ニードル１４、注入ポート１５、およびサンプル容器１６を含む。複数の移動相供給部２１～２４の各々は、２つの分離ポンプ２ａ，２ｂを含む。注入バルブ１１、注入接続バルブ４１～４４および貯留接続バルブ６１～６４は、６個のポートａ～ｆを有し、第１の状態と第２の状態とに切り替え可能である。第１の状態では、ポートａ，ｂ間、ポートｃ，ｄ間およびポートｅ，ｆ間が接続される。第２の状態では、ポートｂ，ｃ間、ポートｄ，ｅ間およびポートｆ，ａ間が接続される。
　クロマトグラフ装置１は、並列なｎ個の分析チャネルＣＨ１～ＣＨ４を有する。分析チャネルＣＨ１～ＣＨ４は、分析流路に相当する。分析チャネルＣＨ１は、注入接続バルブ４１、分離カラム５１、貯留接続バルブ６１、貯留ループ７１および流路Ｐ１，Ｐ１１，Ｐ２１，Ｐ３１，Ｐ４１，Ｐ５１，Ｐ６１，Ｐ７１を含む。分析チャネルＣＨ２は、注入接続バルブ４２、分離カラム５２、貯留接続バルブ６２、貯留ループ７２および流路Ｐ２，Ｐ１２，Ｐ２２，Ｐ３２，Ｐ４２，Ｐ５２，Ｐ６２，Ｐ７２を含む。分析チャネルＣＨ３は、注入接続バルブ４３、分離カラム５３、貯留接続バルブ６３、貯留ループ７３および流路Ｐ３，Ｐ１３，Ｐ２３，Ｐ３３，Ｐ４３，Ｐ５３，Ｐ６３，Ｐ７３を含む。分析チャネルＣＨ４は、注入接続バルブ４４、分離カラム５４、貯留接続バルブ６４、貯留ループ７４および流路Ｐ４，Ｐ１４，Ｐ２４，Ｐ３４，Ｐ４４，Ｐ５４，Ｐ６４，Ｐ７４を含む。
　移動相供給部２１～２４は、それぞれ分析チャネルＣＨ１～ＣＨ４に対応して設けられる。また、合流素子３１～３４は、それぞれ分析チャネルＣＨ１～ＣＨ４に対応して設けられる。移動相供給部２１～２４および合流素子３１～３４が移動相供給部群２０を構成する。オートサンプラ１０、移動相供給部群２０および注入選択バルブ８１，８２が第１の供給部Ｓ１を構成する。
　移動相供給部２１の分離ポンプ２ａ，２ｂは、２種類の移動相を合流素子３１の２つの流入ポートにそれぞれ供給する。合流素子３１の流出ポートは、流路Ｐ１を通して注入接続バルブ４１のポートａに接続される。注入接続バルブ４１のポートｂは、流路Ｐ１１を通して分離カラム５１の一端に接続される。分離カラム５１の他端は、流路Ｐ２１を通して貯留接続バルブ６１のポートａに接続される。貯留接続バルブ６１のポートｂは、流路Ｐ５１を通してドレイン１３０に接続される。貯留ループ７１は、貯留接続バルブ６１のポートｃとポートｆとの間に接続される。貯留接続バルブ６１のポートｄは、流路Ｐ３１を通して検出選択バルブ１００の１つのポートに接続される。貯留接続バルブ６１のポートｅは、流路Ｐ４１を通して合流素子１１０の１つの流入ポートに接続される。分析チャネルＣＨ２～ＣＨ４の構成は、分析チャネルＣＨ１の構成と同様である。
　注入選択バルブ８１は、流路Ｐ６１～Ｐ６４のいずれかを注入バルブ１１のポートｂに選択的に接続するように切り替えられる。注入選択バルブ８２は、流路Ｐ７１～Ｐ７４のいずれかを注入バルブ１１のポートａに選択的に接続するように切り替えられる。
　検出ポンプ９０は、検出選択バルブ１００に流体を供給する。流体は、例えば移動相である。検出選択バルブ１００は、検出ポンプ９０からの流体を流路Ｐ３１～Ｐ３４に選択的に供給するように切り替えられる。検出ポンプ９０および検出選択バルブ１００が第２の供給部Ｓ２を構成する。
　合流素子１１０の流出ポートは検出器接続部１５０に接続される。検出器接続部１５０には、検出器１２０が接続される。本実施の形態では、検出器１２０は、質量分析計である。検出器１２０はクロマトグラフ装置１に含まれてもよく、外部の検出器１２０がクロマトグラフ装置１の検出器接続部１５０に接続されてもよい。
　流路Ｐ２１～Ｐ２４が第１の流路の例であり、流路Ｐ４１～Ｐ４４が第２の流路の例である。また、貯留接続バルブ６１～６４が流路切替部の例である。
　制御部１４０は、オートサンプラ１０、移動相供給部群２０、注入接続バルブ４１～４４、貯留接続バルブ６１～６４、注入選択バルブ８１，８２、検出ポンプ９０、検出選択バルブ１００および検出器１２０を制御する。それにより、クロマトグラフ装置１を用いた分析方法が実施される。この制御部１４０は、ＣＰＵ（中央演算処理装置）、ＲＡＭ（ランダムアクセスメモリ）、ＲＯＭ（リードオンリメモリ）および記憶装置等を含む。記憶装置は、半導体メモリまたはメモリカード等の記憶媒体を含み、分析プログラムを記憶する。ＣＰＵは、記憶装置に記憶された分析プログラムをＲＡＭ上で実行することにより分析方法の実施のための制御を行う。
　（２）クロマトグラフ装置１の動作
　図２～図６は実施の形態のクロマトグラフ装置１の動作を説明するための図である。図７は実施の形態のクロマトグラフ装置１の動作を示すタイミング図である。以下、図１～図７を参照しながら本実施の形態に係るクロマトグラフ装置１の動作および分析方法を説明する。図１～図６において、注目する移動相および試料等の流体の流れが太い実線で示される。
　図７において、注入選択バルブ８１，８２がオートサンプラ１０を分析チャネルＣＨ１～ＣＨ４の流路Ｐ６１～Ｐ６４にそれぞれ接続する状態が“ＣＨ１”～“ＣＨ４”と表されている。また、注入接続バルブ４１～４４が流路Ｐ６１～Ｐ６４と流路Ｐ１１～Ｐ１４とをオートサンプラ１０を通してそれぞれ接続する状態（第２状態）が「接続」と表され、注入接続バルブ４１～４４が流路Ｐ６１～Ｐ６４と流路Ｐ１１～Ｐ１４とをオートサンプラ１０を通さずにそれぞれ接続する状態（第１の状態）が「非接続」と表されている。さらに、貯留接続バルブ６１～６４が流路Ｐ２１～Ｐ２４と流路Ｐ７１～Ｐ７４とをそれぞれ接続する状態（第２の状態）が「分離流路」と表され、貯留接続バルブ６１～６４が流路Ｐ２１～Ｐ２４と流路Ｐ３１～Ｐ３４とを接続する状態（第１の状態）が「検出流路」と表されている。また、検出選択バルブ１００が検出ポンプ９０を分析チャネルＣＨ１～ＣＨ４の流路Ｐ３１～３４にそれぞれ接続する状態が“ＣＨ１”～“ＣＨ４”と表れされている。
　図７の時点ｔ１において、図１に示すように、オートサンプラ１０の注入バルブ１１が第１の状態に切り替えられる。この状態で、ニードル１４がサンプル容器１６に挿入される。計量シリンジ１２の吸引動作によりサンプル容器１６内の試料をサンプルループ１３に充填する充填動作が行われる。その後、ニードル１４が注入ポート１５に戻る。試料の充填動作に並行して、注入選択バルブ８１，８２が“ＣＨ１”に切り替えられる。
　図７の時点ｔ２において、図２に示すように、オートサンプラ１０の注入バルブ１１が第２の状態に切り替えられる。また、分析チャネルＣＨ１の注入接続バルブ４１が「接続」に切り替えられ、分析チャネルＣＨ１の貯留接続バルブ６１が「分離流路」に切り替えられる。移動相供給部２１の分離ポンプ２ａ，２ｂは、合流素子３１を通して流路Ｐ１に移動相を供給する。移動相は、流路Ｐ１から注入接続バルブ４１、流路Ｐ６１、注入選択バルブ８１および注入バルブ１１を通してサンプルループ１３に供給される。さらに、移動相は、サンプルループ１３からニードル１４、注入ポート１５、注入バルブ１１、注入選択バルブ８２、流路Ｐ７１、注入接続バルブ４１および流路Ｐ１１を通して分離カラム５１に供給される。それにより、サンプルループ１３に充填された試料が移動相とともに分離カラム５１に導入される。
　図７の時点ｔ３において、サンプルループ１３内の試料が全て分離カラム５１に導入された後、図３に示すように、分析チャネルＣＨ１の注入接続バルブ４１は「非接続」に切り替えられる。それにより、移動相供給部２１の分離ポンプ２ａ，２ｂから合流素子３１を通して流路Ｐ１に供給される移動相は、注入接続バルブ４１、流路Ｐ１１、分離カラム５１、流路Ｐ２１および貯留接続バルブ６１を通して貯留ループ７１に供給される。一方、オートサンプラ１０においては、注入バルブ１１が第１の状態に切り替えられ、サンプルループ１３およびニードル１４の洗浄動作が行われる。
　時点ｔ３～ｔ６において、分析チャネルＣＨ１の分離カラム５１により試料の分離動作が行われる。この場合、分離カラム５１において試料の成分が移動相に溶出することにより分離され、分離された試料が溶出試料として分離カラム５１から導出される。分離カラム５１から導出された溶出試料は、流路Ｐ２１、貯留接続バルブ６１を通して貯留ループ７１に導入される。貯留ループ７１には、溶出試料が分離状態を保ちつつ貯留される。貯留ループ７１から導出される移動相は、貯留接続バルブ６１および流路Ｐ５１を通してドレイン１３０に導かれる。
　移動相供給部２１の分離ポンプ２ａ，２ｂは、オートサンプラ１０による注入動作と同時または注入動作の後に、高圧グラジエント送液を実行する。一方の分離ポンプ２ａは、小さな溶出力を有する第１の溶媒（通常は、水系溶媒）を合流素子３１に供給し、他方の分離ポンプ２ｂは、大きな溶出力を有する第２の溶媒（通常は、有機系溶媒）を合流素子３１に供給する。この場合、合流素子３１から流路Ｐ１に供給される移動相において第２の溶媒の濃度が時間経過とともに上昇するように、分離ポンプ２ａ，２ｂおよび合流素子３１が制御される。それにより、試料に含まれる幅広い性質を有する成分（化合物）を分離カラム５１で分離することができる。
　図７の時点ｔ４において、図４に示すように、試料の充填動作が行われる。試料の充填動作に並行して、注入選択バルブ８１，８２が“ＣＨ２”に切り替えられる。それにより、分析チャネルＣＨ１がオートサンプラ１０から切り離され、分析チャネルＣＨ２がオートサンプラ１０に接続される。
　図７の時点ｔ５において、図５に示すように、オートサンプラ１０の注入バルブ１１が第２の状態に切り替えられる。また、分析チャネルＣＨ２の注入接続バルブ４２が「接続」に切り替えられ、分析チャネルＣＨ２の貯留接続バルブ６２が「分離流路」に切り替えられる。この状態で、オートサンプラ１０による試料の注入動作が行われる。それにより、サンプルループ１３に充填された試料が移動相とともに分析チャネルＣＨ２の分離カラム５２に導入される。その後、分析チャネルＣＨ２において、分析チャネルＣＨ１と同様の動作が行われる。
　図７の時点ｔ６において、分析チャネルＣＨ１の分離カラム５１による分離動作が終了すると、図６に示すように、分析チャネルＣＨ１の貯留接続バルブ６１が「検出流路」に切り替えられる。また、検出選択バルブ１００が“ＣＨ１”に切り替えられる。この場合、検出ポンプ９０により流体が検出選択バルブ１００、流路Ｐ３１、貯留接続バルブ６１、貯留ループ７１、貯留接続バルブ６１および流路Ｐ４１を通して合流素子１１０に供給される。それにより、時点ｔ６～ｔ７において、貯留ループ７１に貯留された溶出試料が合流素子１１０を通して検出器１２０に供給されることにより、検出動作が行われる。その結果、分析チャネルＣＨ１における分析によるクロマトグラムが得られる。
　分析チャネルＣＨ１における検出動作と並行して、時点ｔ６～ｔ８において、移動相供給部２１の分離ポンプ２ａ，２ｂが分析チャネルＣＨ１の分離カラム５１の洗浄動作および平衡化動作を行う。洗浄動作では、移動相において高い溶出力を有する第２の溶媒の濃度が上昇される。それにより、試料由来の成分が移動相中に溶出される。平衡化動作では、移動相における第２の溶媒の濃度が初期濃度に戻され、分離カラム５１の状態が初期化される。それにより、時点ｔ８において、分析チャネルＣＨ１における１回の分析サイクルが完了する。
　また、時点ｔ６において、オートサンプラ１０の注入バルブ１１が第２の状態に切り替えられる。また、分析チャネルＣＨ３の注入接続バルブ４３が「接続」に切り替えられ、分析チャネルＣＨ３の貯留接続バルブ６３が「分離流路」に切り替えられる。この状態で、オートサンプラ１０による試料の注入動作が行われる。それにより、サンプルループ１３に充填された試料が移動相とともに分析チャネルＣＨ３の分離カラム５３に導入される。その後、分析チャネルＣＨ３において、分析チャネルＣＨ１と同様の動作が行われる。
　さらに、図７の時点ｔ７において、分析チャネルＣＨ４において、分析チャネルＣＨ１と同様の動作が開始される。
　分析チャネルＣＨ１の分離動作において分離カラム５１から貯留ループ７１に溶出試料が第１の流量（以下、分離流量と呼ぶ。）でかつ第１の時間（以下、分離時間と呼ぶ。）で供給されるように制御部１４０により第１の供給部Ｓ１、注入接続バルブ４１および貯留接続バルブ６１が制御される。分離時間は、例えば時点ｔ２から時点ｔ６までの時間である。一方、分析チャネルＣＨ１の検出動作において溶出試料が貯留ループ７１から検出器接続部１５０に第２の流量（以下、検出流量と呼ぶ。）でかつ第２の時間（以下、検出時間と呼ぶ。）で供給されるように制御部１４０により第２の供給部Ｓ２および貯留接続バルブ６１が制御される。検出時間は、例えば時点ｔ６から時点ｔ７までの時間である。これにより、貯留接続バルブ６１が「検出流路」の状態にある時点ｔ６から時点ｔ８の時間のうち時点ｔ６から時点ｔ７までの時間で、貯留ループ７１に貯留された溶出試料が検出器接続部１５０に導かれる。検出時間は、分離時間よりも短い。本実施の形態では、検出流量は分離流量の約２倍である。検出時間は分離時間の約１／２である。
　分析チャネルＣＨ２～ＣＨ４における分離流量と検出流量との関係および分離時間と検出時間との関係も、分析チャネルＣＨ１の関係と同様である。
　（３）実施の形態の効果
　本実施の形態に係るクロマトグラフ装置１および分析方法においては、各分析チャネルＣＨ１～ＣＨ４の分離カラム５１～５４による試料の分離動作と検出動作とが時間的に分離されている。この場合、複数の分析チャネルＣＨ１～ＣＨ４における分離動作が並列に実行されるとともに、各分析チャネルＣＨ１～ＣＨ４においては分離動作と検出動作とが直列に実行される。それにより、分析チャネルＣＨ１における分離動作中に分析チャネルＣＨ２における分離動作を開始することができる。また、分析チャネルＣＨ２における分離動作中に分析チャネルＣＨ３における分離動作を開始することができる。さらに、分析チャネルＣＨ３における分離動作中に分析チャネルＣＨ４における分離動作を開始することができる。したがって、複数の分析チャネルＣＨ１～ＣＨ４における分離動作に要する全体的な時間を短縮することができる。
　また、各分析チャネルＣＨ１～ＣＨ４における検出流量が各分析チャネルＣＨ１～ＣＨ４における分離流量よりも大きい。それにより、各分析チャネルＣＨ１～ＣＨ４における検出時間を各分析チャネルＣＨ１～ＣＨ４における分離時間よりも短くすることができる。したがって、複数の分析チャネルＣＨ１～ＣＨ４における全体的な検出時間を短縮することができる。
　その結果、各試料の十分な分析対象範囲を確保しつつ分析スループットを向上させることが可能となる。
　さらに、分析チャネルＣＨ１における検出動作と部分的に並行して、分析チャネルＣＨ２における分離動作が行われる。また、分析チャネルＣＨ２における検出動作と部分的に並行して、分析チャネルＣＨ３における分離動作が行われる。さらに、分析チャネルＣＨ３における検出動作と部分的に並行して、分析チャネルＣＨ４における分離動作が行われる。それにより、複数の分析チャネルＣＨ１～ＣＨ４における試料の分離動作および検出器１２０による検出動作に要する全体的な時間をより短縮することができる。
　また、各分析チャネルＣＨ１～ＣＨ４における貯留ループ７１～７４への溶出試料の導入方向と貯留ループ７１～７４からの溶出試料の導出方向とが反転する。それにより、貯留ループ７１～７４内での溶出試料において分離している成分の拡散および再混合を抑制することができる。また、各分析チャネルＣＨ１～ＣＨ４における貯留ループ７１～７４の内部容量の一部に溶出試料が導入された場合に、各貯留ループ７１～７４内の全部の溶出試料を短時間で各貯留ループ７１～７４から導出することができる。この場合、検出器１２０により得られるクロマトグラムにおいては、各分離カラム５１～５４から導出された溶出試料における分離された成分の時間軸上の位置が反転されている。
　各貯留ループ７１～７４は、各分離カラム５１～５４による分離動作の期間に各分離カラム５１から導出される溶出試料の全部を貯留し得る内部容量を有することが好ましい。それにより、各分析チャネルＣＨ１～ＣＨ４の分離カラム５１～５４から導出される溶出試料の十分な分析対象範囲を確保することができる。
　なお、分析条件に関して各貯留ループ７１～７４が各分離カラム５１～５４から導出される溶出試料の全部を貯留し得る内部容量を有しない場合であっても、各分離カラム５１～５４から導出される溶出試料の一部を各貯留ループ７１～７４に貯留することができる。この場合には、ハートカット分析を行うことができる。また、各移動相供給部２１～２４の分離ポンプ２ａ，２ｂによる分離動作の期間に各貯留接続バルブ６１～６４を複数回切り替えることにより、溶出試料の複数の部分を各貯留ループ７１～７４に貯留することができる。この場合には、マルチハートカット分析を行うことができる。
　（４）他の実施の形態
　上記実施の形態では、複数の分析流路として４個の分析チャネルＣＨ１～ＣＨ４が並列に設けられているが、２個以上の任意の数の分析チャネルが並列に設けられてもよい。
　分離流量に対する検出流量の倍率は２倍に限らず、任意の倍率に設定することができる。また、検出時間と分離時間とは独立かつ任意に設定することができる。
　上記実施の形態では、検出器１２０として質量分析計が用いられるが、検出器１２０として、フォトダイオードアレイ検出器、蛍光検出器、紫外・可視検出器、電気化学検出器、電気伝導度検出器、示差屈折率検出器または蒸発光散乱検出器等の他の検出器が用いられてもよい。
　また、上記実施の形態に係るクロマトグラフ装置１は、液体クロマトグラフ装置であるが、クロマトグラフ装置１が超臨界流体クロマトグラフ装置等の他のクロマトグラフ装置であってもよい。
　（５）態様
　上述した複数の例示的な実施の形態は、以下の態様の具体例であることが当業者により理解される。
　（第１項）　一態様に係るクロマトグラフ装置は、
　分離カラムおよび当該分離カラムの下流に設けられた貯留ループを各々含む複数の分析流路と、
　検出器の接続用の検出器接続部と、
　各分析流路の前記分離カラムに移動相および試料を導入することにより前記分離カラムから導出される溶出試料を前記貯留ループに第１の流量でかつ第１の時間で供給する第１の供給部と、
　各分析流路の前記貯留ループに貯留された溶出試料を前記検出器接続部に前記第１の流量よりも大きい第２の流量でかつ前記第１の時間よりも短い第２の時間で選択的に供給する第２の供給部と、
　前記複数の分析流路のうち一の分析流路の前記分離カラムによる試料の分離動作中に他の分析流路の前記分離カラムによる試料の分離動作が開始されるように前記第１の供給部を制御する制御部とを備えてもよい。
　第１項に記載のクロマトグラフ装置によれば、各分析流路の分離カラムに移動相および試料が第１の供給部により第１の流量でかつ第１の時間で導入され、分離カラムから導出される溶出試料が貯留ループに供給される。その後、貯留ループに貯留された溶出試料が第２の供給部により第２の流量でかつ第２の時間で検出器接続部に供給される。このように、分離カラムによる試料の分離動作と検出器接続部への溶出試料の供給とが時間的に分離されている。それにより、一の分析流路における分離動作中に他の分析流路における分離動作を開始することができる。したがって、複数の分析流路における分離動作に要する全体的な時間を短縮することができる。
　また、各分析流路における貯留ループから検出器接続部へ供給される溶出試料の第２の流量が各分析流路における分離カラムから貯留ループへ供給される溶出試料の第１の流量よりも大きい。それにより、各分析流路における貯留ループから検出器接続部へ溶出試料を供給する第２の時間を各分析流路における分離カラムから貯留ループへ溶出試料を供給する第１の時間よりも短くすることができる。したがって、複数の分析流路における溶出試料の検出動作に要する全体的な時間を短縮することができる。
　その結果、各試料の十分な分析対象範囲を確保しつつ分析スループットを向上させることが可能となる。
　（第２項）　第１項に記載のクロマトグラフ装置において、
　前記制御部は、一の分析流路の前記貯留ループから前記検出器接続部への溶出試料の供給と部分的に並行して、他の分析流路の前記分離カラムによる試料の分離動作が行われるように前記第１および第２の供給部を制御してもよい。
　第２項に記載のクロマトグラフ装置によれば、複数の分析流路における試料の分離動作および検出器による溶出試料の検出動作に要する全体的な時間をより短縮することができる。
　（第３項）　第１項または第２項に記載のクロマトグラフ装置において、
　前記制御部は、一の分析流路の前記貯留ループから前記検出器接続部への溶出試料の供給が終了したときに他の分析流路の前記貯留ループから前記検出器接続部への溶出試料の供給が開始されるように前記第２の供給部を制御してもよい。
　第３項に記載のクロマトグラフ装置によれば、複数の分析流路における貯留ループに貯留された溶出試料が連続的に検出器接続部に供給される。それにより、複数の分析流路における溶出試料の検出動作が連続的に行われる。その結果、複数の分析流路における溶出試料の検出動作に要する全体的な時間をより短縮することができる。
　（第４項）　第１項～第３項のいずれか一項に記載のクロマトグラフ装置は、
　各分析流路の前記分離カラムから前記貯留ループへの溶出試料の供給時に、一方向に溶出試料を前記貯留ループに導入する第１の流路と、前記貯留ループから前記検出器接続部への溶出試料の供給時に前記一方向と逆方向に前記貯留ループから溶出試料を導出する第２の流路とを切り替える流路切替部をさらに備えてもよい。
　第４項に記載のクロマトグラフ装置によれば、各分析流路における貯留ループへの溶出試料の導入方向と貯留ループからの溶出試料の導出方向とが逆になる。それにより、各貯留ループ内での溶出試料において分離している成分の拡散および再混合を抑制することができる。また、各分析流路における貯留ループの一部に溶出試料が導入された場合に、各貯留ループ内の全部の溶出試料を短時間で各貯留ループから導出することができる。
　（第５項）　第１項～第４項のいずれか一項に記載のクロマトグラフ装置において、
　前記第１の供給部は、
　各分析流路の前記分離カラムに移動相を供給する一または複数の移動相供給部と、
　各分析流路の前記分離カラムに選択的に試料を供給する試料供給部とを含んでもよい。
　第５項に記載のクロマトグラフ装置によれば、複数の分析流路における分離カラムにそれぞれ独立に同じ試料または異なる試料を供給することができる。
　（第６項）　第１項～第５項のいずれか一項に記載のクロマトグラフ装置において、
　前記第２の供給部は、各分析流路の前記貯留ループに流体を供給することにより各分析流路の前記貯留ループから前記検出器接続部に溶出試料を供給する流体供給部を含んでもよい。
　第６項に記載のクロマトグラフ装置によれば、各分析流路の貯留ループから検出器接続部への溶出試料を容易に供給することができる。
　（第７項）　第１項～第６項のいずれか一項に記載のクロマトグラフ装置において、
　前記検出器として、前記検出器接続部に接続された質量分析計をさらに備えてもよい。
　第７項に記載のクロマトグラフ装置によれば、各試料の十分な分析対象範囲を確保しつつ分析スループットを向上させることが可能な並列クロマトグラフ質量分析装置が提供される。
　（第８項）　第１項～第７項のいずれか一項に記載のクロマトグラフ装置において、
　前記複数の分析流路は、４個以上の分析流路を含んでもよい。
　第８項に記載のクロマトグラフ装置によれば、各試料の十分な分析対象範囲を確保しつつ分析スループットを十分に向上させることが可能となる。
　（第９項）　他の態様に係る分析方法は、
　分離カラムおよび当該分離カラムの下流に設けられた貯留ループを各々含む複数の分析流路と、検出器の接続用の検出器接続部とを備えたクロマトグラフ装置を用いた分析方法であって、
　各分析流路の前記分離カラムに移動相および試料を導入することにより各分析流路の前記貯留ループに溶出試料を第１の流量でかつ第１の時間で順次貯留するステップと、
　各分析流路の前記貯留ループに貯留された溶出試料を前記検出器接続部に前記第１の流量よりも大きい第２の流量でかつ前記第１の時間よりも短い第２の時間で順次供給するステップと、
　前記複数の分析流路のうち一の分析流路の前記分離カラムによる試料の分離動作中に他の分析流路の前記分離カラムによる試料の分離動作が開始されるように各分析流路への移動相および試料の供給を制御するステップとを含んでもよい。
　第８項に記載の分析方法によれば、分離カラムによる試料の分離動作と検出器接続部への溶出試料の供給とが時間的に分離されているので、一の分析流路における分離動作中に他の分析流路における分離動作を開始することができる。それにより、複数の分析流路における分離動作に要する全体的な時間を短縮することができる。また、各分析流路における貯留ループから検出器接続部へ供給される溶出試料の第２の流量が各分析流路における分離カラムから貯留ループへ供給される溶出試料の第１の流量よりも大きい。それにより、各分析流路における貯留ループから検出器接続部へ溶出試料を供給する第２の時間を各分析流路における分離カラムから貯留ループへ溶出試料を供給する第１の時間よりも短くすることができる。したがって、複数の分析流路における溶出試料の検出動作に要する全体的な時間を短縮することができる。
　その結果、各試料の十分な分析対象範囲を確保しつつ分析スループットを向上させることが可能となる。

Claims (9)

  1. 分離カラムおよび当該分離カラムの下流に設けられた貯留ループを各々含む複数の分析流路と、
    　検出器の接続用の検出器接続部と、
    　各分析流路の前記分離カラムに移動相および試料を導入することにより前記分離カラムから導出される溶出試料を前記貯留ループに第１の流量でかつ第１の時間で供給する第１の供給部と、
    　各分析流路の前記貯留ループに貯留された溶出試料を前記検出器接続部に前記第１の流量よりも大きい第２の流量でかつ前記第１の時間よりも短い第２の時間で選択的に供給する第２の供給部と、
    　前記複数の分析流路のうち一の分析流路の前記分離カラムによる試料の分離動作中に他の分析流路の前記分離カラムによる試料の分離動作が開始されるように前記第１の供給部を制御する制御部とを備えた、クロマトグラフ装置。
  2. 前記制御部は、一の分析流路の前記貯留ループから前記検出器接続部への溶出試料の供給と部分的に並行して、他の分析流路の前記分離カラムによる試料の分離動作が行われるように前記第１および第２の供給部を制御する、請求項１記載のクロマトグラフ装置。
  3. 前記制御部は、一の分析流路の前記貯留ループから前記検出器接続部への溶出試料の供給が終了したときに他の分析流路の前記貯留ループから前記検出器接続部への溶出試料の供給が開始されるように前記第２の供給部を制御する、請求項１または２記載のクロマトグラフ装置。
  4. 各分析流路の前記分離カラムから前記貯留ループへの溶出試料の供給時に、一方向に溶出試料を前記貯留ループに導入する第１の流路と、前記貯留ループから前記検出器接続部への溶出試料の供給時に前記一方向と逆方向に前記貯留ループから溶出試料を導出する第２の流路とを切り替える流路切替部をさらに備えた、請求項１または２記載のクロマトグラフ装置。
  5. 前記第１の供給部は、
    　各分析流路の前記分離カラムに移動相を供給する一または複数の移動相供給部と、
    　各分析流路の前記分離カラムに選択的に試料を供給する試料供給部とを含む、請求項１または２記載のクロマトグラフ装置。
  6. 前記第２の供給部は、各分析流路の前記貯留ループに流体を供給することにより各分析流路の前記貯留ループから前記検出器接続部に溶出試料を供給する流体供給部を含む、請求項１または２記載のクロマトグラフ装置。
  7. 前記検出器として、前記検出器接続部に接続された質量分析計をさらに備えた、請求項１または２記載のクロマトグラフ装置。
  8. 前記複数の分析流路は、４個以上の分析流路を含む、請求項１または２記載のクロマトグラフ装置。
  9. 分離カラムおよび当該分離カラムの下流に設けられた貯留ループを各々含む複数の分析流路と、検出器の接続用の検出器接続部とを備えたクロマトグラフ装置を用いた分析方法であって、
    　各分析流路の前記分離カラムに移動相および試料を導入することにより各分析流路の前記分析流路の前記貯留ループに溶出試料を第１の流量でかつ第１の時間で順次貯留するステップと、
    　各分析流路の前記貯留ループに貯留された溶出試料を前記検出器接続部に前記第１の流量よりも大きい第２の流量でかつ前記第１の時間よりも短い第２の時間で順次供給するステップと、
    　前記複数の分析流路のうち一の分析流路の前記分離カラムによる試料の分離動作中に他の分析流路の前記分離カラムによる試料の分離動作が開始されるように各分析流路への移動相および試料の供給を制御するステップとを含む、分析方法。
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