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公開番号2025068524
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-04-28
出願番号2023178491
出願日2023-10-16
発明の名称簡易型液体クロマトグラフ
出願人東ソー株式会社
代理人
主分類G01N 30/32 20060101AFI20250421BHJP(測定;試験)
要約【課題】低圧グラジエント機構がより簡素化でき、試料注入機構も併せて簡素化できる、簡易型液体クロマトグラフを提供する。
【解決手段】簡易型液体クロマトグラフのポンプは、複数の貫通孔を有するポンプ室20と、ポンプ室内にて往復動作および回転動作を行うプランジャー25で構成される送液部を有する。その貫通孔の接続線によって形成される多角形は、ポンプ室の断面に内接する正多角形となる、且つ、プランジャーは水平方向に貫通孔に合わせる溝を有する。
【選択図】図13
特許請求の範囲【請求項１】
複数の貫通孔を設置するポンプ室と、
ポンプ室内にて往復動作および回転動作を行うプランジャー、
で構成される送液部を有する簡易型液体クロマトグラフであって、
前記貫通孔の接続線によって形成される多角形は、前記ポンプ室の断面に内接する正多角形となる、
且つ、
前記プランジャーは水平方向に前記貫通孔に合わせる溝を有する、
簡易型液体クロマトグラフ。
続きを表示（約 930 文字）【請求項２】
前記複数の貫通孔に、１つの貫通孔を吐出するポートとする、且つ、少なくとも２つの貫通孔を吸引するポートとする、
請求項１に記載の簡易型液体クロマトグラフ。
【請求項３】
前記吸引するポートとする少なくとも2つの貫通孔によって異なるバッファを送液させる、
請求項１に記載の簡易型液体クロマトグラフ。
【請求項４】
前記複数の貫通孔に、１つの貫通孔を廃棄口とする、
請求項１に記載の簡易型液体クロマトグラフ。
【請求項５】
前記複数の貫通孔に、１つの貫通孔を洗浄液に接続される、
請求項１に記載の簡易型液体クロマトグラフ。
【請求項６】
前記プランジャーについて、
往復動作時に、前記ポンプ室の先端位置まで水平移動する、
且つ、
回転動作時に、前記溝が、前記貫通孔の位置で停止して貫通孔に合わせる、
請求項１に記載の簡易型液体クロマトグラフ。
【請求項７】
前記プランジャーと貫通孔に合わせる後、
少なくとも吸引するポートとする２つの貫通孔を異なるバッファに接続させ、
吐出するポートとする貫通孔を分析カラムに接続させる、
請求項１に記載の簡易型液体クロマトグラフ。
【請求項８】
前記貫通孔は６個である、請求項１に記載の簡易型液体クロマトグラフ。
【請求項９】
前記吸引するポートとする少なくとも2つの貫通孔について、
任意の2つの貫通孔における送液量比が１００／０～０／１００である、
請求項１に記載の簡易型液体クロマトグラフ。
【請求項１０】
吸引するポートとする貫通孔が２つである且つ送液速度が定数であり、
一つの貫通孔は、送液時間が正数公差の等差数列で送液され、且つ、
もう一つの貫通孔は、送液時間が対応する反数公差の等差数列で送液され、
リニアグラジエント性を有するステップである、
請求項１に記載の簡易型液体クロマトグラフ。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
液体クロマトグラフィー（ＨＰＬＣ）は多成分からなる試料を多様なゲルを充填したカラムにより、分離／定量を行う手法で、広く用いられている。ＨＰＬＣの分離の原理は疎水性の違いにより分離する手法、イオン強度の差により分離する手法、特異的相互作用を利用して分離する手法、分子サイズの差により分離する手法等様々で、その目的に応じて使い分けられる。分離の目的は、単に定性/定量までを行う場合や、分離した成分を分取することである場合もある。後者は、分取クロマトグラフィーと称され、試料の精製が主目的であることが多い。対象は、食品、タンパク質、医薬品、ウィルス、核酸等の様々である。分取クロマトグラフィーによりこれらを精製する場合、まず、小さなスケールで条件検討等を実施し、徐々にスケールアップし、最終的には商業規模まで大型化するのが、一般的な手法である。
続きを表示（約 2,300 文字）【０００２】
分析を目的としたＨＰＬＣでは、分離能を重要視することが多く、高性能なゲルを充填したカラムが求められる。主に、粒径が数μｍ～１０μｍ程度のゲルを使用することから、測定時の圧力が１０～１００ＭＰａと高圧となる。また、分離をより確実に行うため、バッファ組成を漸次的に変化させる「グラジエント溶出法」を用いることが多く、装置構成も複雑化する。
【０００３】
一方、分取を目的としたＨＰＬＣでは、最終的な商業化を視野に入れると、高圧になるカラムは適さず、装置もできるだけ簡略化できることが望まれる。また、精製コストも抑える必要もあり、粒径が比較的大きく、操作圧が低いゲルを使用することが殆どである。
分取クロマトグラフィーで、商業化を前提とし小さなスケールで条件検討を実施する場合、内径数ｃｍ程度のカラム管に、粒径が数１０μｍ～数１００μｍ程度の比較的大きなゲルを充填して検討を行う。
【０００４】
一般的な分析ＨＰＬＣでは、図１のような、複数の送液機構を並列で設け、それぞれの送液流量を変化させて、分析カラムに送液されるバッファの組成を漸次的に変化させる「高圧グラジエント溶出法」で分離を行なうことが多い。本法は、バッファ組成を自由に変化させることができる利点がある一方で、装置コストが高くなり、その制御も複雑になる。また、送液機構を複数使用することから、トラブルの発生頻度も高くなる傾向にある。
【０００５】
図２は、同じグラジエント溶出法の１つである「低圧グラジエント溶出法」を行う場合のシステム構成である。この例では、組成の異なる３種類バッファを使用している。送液機構（１１）は１台で、各バッファの流路に配された開閉弁（６）の開閉により、カラムに送液されるバッファ種をステップ状に切り替える「低圧ステップグラジエント溶出法」と呼ばれる方式である。本法は漸次的にバッファ組成を変化させることは難しいが、送液機構が１つしかないことから、トラブルの発生頻度は比較的少なくなり、商業化を前提とした分取クロマトグラフィーでは多用される方式である。
【０００６】
しかしながら、本システム構成でも、バッファの切り替えには複数の開閉弁が必要であり、それ以外の構成要素も多く存在していることから、商業化を前提とするとまだまだ課題がある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、低圧グラジエント機構がより簡素化でき、試料注入機構も併せて簡素化できる、簡易型の液体クロマトグラフを提供できるものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
第一の形態として、３以上の貫通孔を有するポンプ室と、前記ポンプ室内にて往復動作および回転動作を行うプランジャーで構成され、前記プランジャーは水平方向に溝を有し、プランジャーの回転動作時に、前記プランジャーの溝が、前記ポンプ室に設けられた貫通孔の位置で停止することを特徴とする逆止弁を有しないプランジャー式ポンプで、前記貫通孔の第一のポートに分析カラムを接続し、前記貫通孔の第二のポートに第一のバッファを接続し、前記貫通孔の第三のポートに第二のバッファを接続し、
以下の工程、
（ｉ）前記プランジャーを前記ポンプ室の先端位置まで水平移動させ、前記プランジャーの溝位置を第一のバッファが接続されているポートの位置に回転動作により合わせ；
（ｉｉ）この状態で、プランジャーを吸引することで、ポンプ室内に第一のバッファを吸引し；
（ｉｉｉ）プランジャーを回転動作により、分析カラムが接続されたポートに合わせ；
（ｉｖ）プランジャーを吐出することで、ポンプ室内の第一のバッファを分析カラムに押し出し；
（ｉ）～（ｉｖ）の工程を周期的に繰り返すことで、第一のバッファが分析カラムに送液され、
更に、
（ｖ）前記プランジャーを前記ポンプ室の先端位置まで水平移動させ、前記プランジャーの溝位置を第二のバッファが接続されているポート位置に回転動作により合わせ；
（ｖｉ）この状態で、プランジャーを吸引することで、ポンプ室内に第二のバッファを吸引し；
（ｖｉｉ）プランジャーを回転動作により、分析カラムが接続されたポートに合わせ；
（ｖｉｉｉ）プランジャーを吐出することで、ポンプ室内の第二のバッファを分析カラムに押し出し；
（ｖ）～（ｖｉｉｉ）を周期的に繰り返すことで、第二のバッファが分析カラムに送液され、
前記（ｉ）～（ｉｖ）と、前記（ｖ）～（ｖｉｉｉ）とを時間により切り替えることにより、第一のバッファと第二のバッファをステップ状に切り替える「２液ステップグラジエント」を行う方法である。
【０００９】
また、前記貫通孔の第四ポートに第三のバッファを接続し、前述の動作に続いて第三のバッファを分析カラムに送液し、第一のバッファ、第二のバッファ、第三のバッファをステップ状に切り替える「３液ステップグラジエント」を行う方法である。
【００１０】
また、前記貫通孔の第五ポートに第四のバッファを接続し、前述の動作に続いて第四のバッファを分析カラムに送液し、第一のバッファ、第二のバッファ、第三のバッファ、第四のバッファをステップ状に切り替える「４液ステップグラジエント」を行う方法である。
（【００１１】以降は省略されています）

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