專利名稱：液相色譜用構(gòu)件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種具有填充有填充劑粒子的柱和預(yù)濾器、且即使反復(fù)進(jìn)行樣品的測 定也難以使通液壓力上升的液相色譜用構(gòu)件。另外，本發(fā)明涉及一種具有填充有填充劑粒 子的柱和預(yù)濾器、且柱和預(yù)濾器的交換頻率為同程度的液相色譜用構(gòu)件。進(jìn)而，本發(fā)明涉及 一種具有填充有填充劑粒子的柱和預(yù)濾器、且柱和預(yù)濾器一體化、交換作業(yè)容易且分離性 能優(yōu)良的液相色譜用構(gòu)件。
背景技術(shù)：
在有機(jī)化學(xué)、生物化學(xué)、醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域中，測定或分析樣品中的成分時(shí)通常使用液相 色譜。例如在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域中，在測定作為糖尿病診斷指標(biāo)的血紅蛋白Alc時(shí)，使用液相色譜。 血紅蛋白Alc為血液中的糖和血紅蛋白的β鏈N末端進(jìn)行化學(xué)性連接所得的糖化血紅蛋 白，可以說，血紅蛋白類中的血紅蛋白Alc的比例即糖化血紅蛋白與糖化血紅蛋白和非糖 化血紅蛋白的合計(jì)的比例反映了 1 2個(gè)月期間的平均血糖值。因此，表示血紅蛋白類中 的血紅蛋白Alc的比例的血紅蛋白Alc值(％ )和血糖值不同，不表示一時(shí)的改變，因此可 以作為糖尿病診斷的指標(biāo)廣泛使用。在由液相色譜的樣品注入裝置到柱的流路中，為過濾雜質(zhì)可以設(shè)置在管路過濾器 等過濾器類。該過濾器類是為防止流路、特別是柱本身被雜質(zhì)堵塞造成通液壓力改變而設(shè) 置的。尤其，為過濾雜質(zhì)而設(shè)置在柱的上游的預(yù)濾器為與防止柱被雜質(zhì)堵塞直接相關(guān)的重 要的過濾器。作為使用過濾器類進(jìn)行捕集的雜質(zhì)，例如可以舉出混入到移動(dòng)相或反應(yīng)試劑等 中的雜質(zhì)、從供液泵等裝置的一部分混入的雜質(zhì)、來自樣品的雜質(zhì)等。這些雜質(zhì)或吸附在填 充在柱中的填充劑粒子的表面上、或吸附在檢測器的元件上，有可能給測定或分析帶來壞 的影響。因此，為高效地捕集這些雜質(zhì)，開發(fā)有各種過濾器。但是，為更高效地捕集雜質(zhì)而提高過濾器類的過濾效率時(shí)，過濾器類容易被雜質(zhì) 堵塞而使通液壓力改變。特別是在如血紅蛋白類的分析那樣連續(xù)測定大量的樣品時(shí)或在測 定如溶血的血液樣品那樣包含許多 質(zhì)的樣品時(shí)，存在有雜質(zhì)堵塞過濾器、通液壓力容易 上升的問題。通液壓力改變時(shí)，不能正確且迅速地進(jìn)行樣品的測定或分析。一般情況下，作為抑制因過濾器類堵塞而通液壓力上升的方法，有增大過濾器的 過濾面積的方法、增大過濾器的空隙率的方法、改良過濾器的結(jié)構(gòu)的方法等。但是，過濾器 的過濾面積或空隙率過大時(shí)，過濾器內(nèi)的樣品或移動(dòng)相的擴(kuò)散過大，測定或分析的精度變 差。作為改良過濾器的結(jié)構(gòu)的例子，在專利文獻(xiàn)1中公開有使用孔徑不同的2層結(jié)構(gòu) 的過濾器的方法。另外，在專利文獻(xiàn)2中公開有使用濾紙和過濾器組合而成的2層結(jié)構(gòu)體 的方法。這些方法為通過組合2種過濾器以不降低雜質(zhì)的過濾效果地防止雜質(zhì)引起的堵塞 的方法。但是，這些技術(shù)思想只著眼于過濾器，沒有對(duì)包含和過濾器同樣地雜質(zhì)引起的堵塞 存在問題的柱的研究。
例如，為測定血紅蛋白Alc值使用的血紅蛋白類分析用的柱根據(jù)制造者的保證樣 品數(shù)而不同，通常每測定1500樣品到3000樣品時(shí)進(jìn)行交換。相對(duì)于此，設(shè)置在柱的上游的 預(yù)濾器通常對(duì)數(shù)百樣品以1次的比例進(jìn)行交換。這種過濾器類的交換與柱相比交換頻率 高，對(duì)作業(yè)、成本造成很大的負(fù)擔(dān)。專利文獻(xiàn)1 日本特開平2-262054號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)2 日本特開平5-203634號(hào)公報(bào)

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于，提供一種具有填充有填充劑粒子的柱和預(yù)濾器、且即使連續(xù) 地反復(fù)進(jìn)行樣品的測定也難以使通液壓力上升、另外柱和預(yù)濾器的交換頻率為同程度的液 相色譜用構(gòu)件。進(jìn)而，本發(fā)明涉及一種具有填充有填充劑粒子的柱和預(yù)濾器、且柱和預(yù)濾器 一體化、交換作業(yè)容易且分離性能優(yōu)良的液相色譜用構(gòu)件。本發(fā)明提供一種液相色譜用構(gòu)件，其具有柱和預(yù)濾器，其中，所述填充劑粒子的 平均粒徑為2 20 μ m，且所述預(yù)濾器的過濾粒度為所述填充劑粒子的平均粒徑的1/6 1/3。以下，詳細(xì)敘述本發(fā)明。本發(fā)明的液相色譜用構(gòu)件具有柱和預(yù)濾器。所述柱在筒狀容器內(nèi)填充有填充劑粒子。作為所述填充劑粒子，可以舉出二氧化硅等無機(jī)類粒子、由苯乙烯-二乙烯基苯 共聚物等樹脂構(gòu)成的有機(jī)類粒子、在這些粒子的表面鍵合有離子交換基的粒子等。所述填充劑粒子的平均粒徑的下限為2 μ m，上限為20 μ m。所述填充劑粒子的平 均粒徑不足2 μ m時(shí)，柱的通液壓力過高，從而使裝置承受的負(fù)擔(dān)過大。所述填充劑粒子的 平均粒徑超過20 μ m時(shí)，分離性能下降，例如在用于測定血紅蛋白Alc時(shí)，血紅蛋白類的分 離不充分。所述填充劑粒子的平均粒徑優(yōu)選下限為6 μ m上限為12 μ m。所述填充劑粒子的平均粒徑使用激光衍射式粒度分布測定裝置進(jìn)行測定。所述柱的內(nèi)徑優(yōu)選下限為2. Omm上限為6. 0mm。所述柱的內(nèi)徑不足2. Omm時(shí)，流經(jīng) 柱內(nèi)的移動(dòng)相的線速度過高，存在有通液壓力上升過高的問題。所述柱的內(nèi)徑超過6. Omm 時(shí)，引起柱內(nèi)的樣品或移動(dòng)相的過分?jǐn)U散，存在有分離性能下降的問題。所述柱的內(nèi)徑更優(yōu) 選下限為3. 0謹(jǐn)、上限為5. 0謹(jǐn)。所述柱的長度優(yōu)選下限為IOmm上限為50mm。所述柱的長度不足IOmm時(shí)，伴隨理 論塔板數(shù)的降低，存在有分離性能下降的問題。所述柱的長度超過50mm時(shí)，樣品的溶出時(shí) 間長，存在有使測定時(shí)間變長、或通液壓力變高的問題。所述柱的長度更優(yōu)選下限為15mm 上限為40mm。在所述柱的上游側(cè)及下游側(cè)優(yōu)選配置用于防止柱內(nèi)的填充劑粒子從筒狀容器內(nèi) 漏出的過濾器。該過濾器不是用來捕集雜質(zhì)的過濾器，而是可以防止填充劑粒子從筒狀容 器內(nèi)漏出的過濾器，后述的預(yù)濾器和柱一體化并極其靠近柱而被設(shè)置時(shí)，可以省略上游側(cè) 的過濾器，利用預(yù)濾器防止柱內(nèi)的填充劑粒子從筒狀容器內(nèi)漏出。所述預(yù)濾器可以使用例如由紙、樹脂、金屬等構(gòu)成的預(yù)濾器。其中，優(yōu)選日本特開 2006-189427號(hào)公報(bào)中記載的具有由孔徑不同的3層構(gòu)成的結(jié)構(gòu)的不銹鋼制過濾器。
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所述過濾器的過濾面的形狀可以為圓形，也可以為其它形狀。所述過濾器的過濾粒度為上述填充劑粒子的平均粒徑的1/6 1/3。由此，不被預(yù) 濾器捕集而通過預(yù)濾器的雜質(zhì)通過柱內(nèi)的填充劑粒子的間隙而不被柱捕集地通過，因此可 以抑制預(yù)濾器及柱的堵塞。所述預(yù)濾器的過濾粒度小于所述填充劑粒子的平均粒徑的1/6 時(shí)，預(yù)濾器發(fā)生堵塞的時(shí)期與柱發(fā)生堵塞的時(shí)期相比顯著提前，需要頻繁地交換預(yù)濾器。所 述預(yù)濾器的過濾粒度超過所述填充劑粒子的平均粒徑的1/3時(shí)，雖然預(yù)濾器的堵塞延遲， 但是雜質(zhì)卻堵塞柱的填充劑粒子的間隙，從而降低了分離性能。優(yōu)選過濾粒度為所述填充 劑粒子的平均粒徑的1/5 1/3。另外，所述過濾粒度是指過濾粒徑已知的標(biāo)準(zhǔn)粒子時(shí)，用預(yù)濾器的標(biāo)準(zhǔn)粒子的捕 集率達(dá)95%以上的粒徑。作為上述標(biāo)準(zhǔn)粒子，例如有市場上出售的Moritex公司制的聚苯 乙烯制標(biāo)準(zhǔn)粒子。所述標(biāo)準(zhǔn)粒子的捕集率(％ )利用以下方法進(jìn)行測定。將預(yù)濾器連接在色譜儀上，輸送純水制作移動(dòng)相。使標(biāo)準(zhǔn)粒子樣品以一般的送液 速度例如1. 7mL/min流動(dòng)，算出得到的色譜的峰面積(1)。峰面積(1)反映不被預(yù)濾器捕集 而通過的標(biāo)準(zhǔn)粒子的量。其次，將所述預(yù)濾器改為配管，使同樣的標(biāo)準(zhǔn)粒子樣品流動(dòng)，算出得到的色譜的峰 面積(2)。峰面積(2)反映流動(dòng)的標(biāo)準(zhǔn)粒子的量。由峰面積⑴及峰面積(2)利用以下通式算出標(biāo)準(zhǔn)粒子的捕集率(％ )。標(biāo)準(zhǔn)粒子的捕集率(％ ) = 100-(峰面積(1)/峰面積⑵)X 100所述預(yù)濾器的有效過濾面積優(yōu)選下限為7mm2、上限為80mm2。所述預(yù)濾器的有效過 濾面積小于7mm2時(shí)，可以捕集雜質(zhì)的范圍狹小，預(yù)濾器容易堵塞。所述預(yù)濾器的有效過濾 面積超過80mm2時(shí)，引起預(yù)濾器內(nèi)的樣品或移動(dòng)相的過度擴(kuò)散，有時(shí)會(huì)降低分離性能。所述 預(yù)濾器的有效過濾面積更優(yōu)選下限為12mm2、上限為65mm2。所述預(yù)濾器的厚度優(yōu)選下限為0. 1mm、上限為10mm。所述預(yù)濾器的厚度不足0. Imm時(shí)，預(yù)濾器容易產(chǎn)生堵塞。所述預(yù)濾器的厚度超過 IOmm時(shí)，引起預(yù)濾器中的樣品或移動(dòng)相的過度擴(kuò)散，有時(shí)會(huì)降低分離性能。所述預(yù)濾器的厚 度更優(yōu)選下限為0. 2mm、上限為3mm。所述預(yù)濾器的空隙率優(yōu)選下限為60%。所述預(yù)濾器的空隙率不足60%時(shí)，預(yù)濾器 容易堵塞。所述預(yù)濾器的空隙率更優(yōu)選下限為65%。所述預(yù)濾器的空隙率的上限過高時(shí)不 能得到理想的過濾粒度，因此優(yōu)選90%。本發(fā)明的液相色譜用構(gòu)件可以分別配置所述柱和預(yù)濾器，也可以一體化配置在一 個(gè)筒狀容器內(nèi)。任一情況下，均以預(yù)濾器在柱的上游的方式連接在裝置的配管。分別配置所述柱和預(yù)濾器時(shí)，可以分別交換所述柱和預(yù)濾器。另一方面，一體化配 置所述柱和預(yù)濾器時(shí)，所述柱和預(yù)濾器可以一并進(jìn)行交換，因此使交換作業(yè)容易，并且，由 于空間占有容積低，因此也可以實(shí)現(xiàn)裝置小型化。進(jìn)而，在將柱和預(yù)濾器一體化時(shí)，柱和預(yù) 濾器間實(shí)際為零距離，因此在柱和預(yù)濾器間幾乎不會(huì)產(chǎn)生樣品或移動(dòng)相的擴(kuò)散。因此，可以 提高分離性能、并使測定時(shí)間更短。所述筒狀容器由具有適宜強(qiáng)度的材料構(gòu)成、其中可以收納填充劑粒子或填充劑粒 子及預(yù)濾器。作為構(gòu)成筒狀容器的材料，例如可以舉出不銹鋼或鈦等金屬、氟樹脂或聚醚醚酮等樹脂、玻璃等。所述筒狀容器可以為一體成型的容器，也可以為可分解的容器。所述預(yù)濾器或筒狀容器優(yōu)選以防止非特異性吸附為目的實(shí)施表面處理。所謂表面 處理是指通過對(duì)表面實(shí)施化學(xué)處理及/或物理處理來改變其性質(zhì)。具體而言，例如可以舉 出通過加熱或利用酸等的氧化反應(yīng)來改變表面的方法、包覆具有親水性物質(zhì)或疏水性物 質(zhì)等的目標(biāo)特征的物質(zhì)的阻隔處理(blocking treatment)等。作為阻隔處理時(shí)使用的物 質(zhì)，可以舉出牛血清白蛋白、球蛋白、乳吩嚀、脫脂乳等蛋白質(zhì)、硅酮、氟樹脂等。本發(fā)明通過調(diào)整柱中收納的填充劑粒子的平均粒徑和預(yù)濾器的過濾粒度的組合， 預(yù)濾器的壽命變得非常長。由此，可以使柱和預(yù)濾器的交換頻率達(dá)到同程度。另外，由于柱和預(yù)濾器的交換頻率為同程度，因此在柱的使用期間，不需要交換設(shè) 置在柱的上游側(cè)的預(yù)濾器，另外，通過使柱和預(yù)濾器一體化，交換作業(yè)更容易，由于空間占 有容積降低，因此可以使裝置小型化。本發(fā)明中也包含填充有填充劑粒子的柱和預(yù)濾器主體一體化配置在一個(gè)筒狀容 器內(nèi)的液相色譜用構(gòu)件。例如，通過將液相色譜用構(gòu)件制作成具有所述預(yù)濾器及所述柱的構(gòu)件，可以將柱 及預(yù)濾器的交換頻率設(shè)定為同程度。通過將交換頻率為同程度的柱和預(yù)濾器一體化配置在一個(gè)筒狀容器內(nèi)，可以通過 1次交換作業(yè)交換柱和預(yù)濾器，可以有效地進(jìn)行交換作業(yè)。進(jìn)而，由于柱和預(yù)濾器間實(shí)際為 零距離，因此在柱和預(yù)濾器間幾乎不發(fā)生樣品或移動(dòng)相的擴(kuò)散。因此，可以提高分離性能、 并使測定時(shí)間更短。圖1表示所述柱和預(yù)濾器分別配置的本發(fā)明的液相色譜用構(gòu)件的一例。圖2表示所述柱和預(yù)濾器一體化配置在一個(gè)筒狀容器內(nèi)的本發(fā)明的液相色譜用 構(gòu)件的一例。依照本發(fā)明，可以提供一種具有柱和預(yù)濾器、且即使反復(fù)進(jìn)行樣品的測定也難以 使通液壓力上升、且柱和預(yù)濾器的交換頻率為同程度的液相色譜用構(gòu)件。另外，依照本發(fā) 明，可以提供一種具有柱和預(yù)濾器、且柱和預(yù)濾器一體化、交換作業(yè)容易、且分離性能優(yōu)良 的液相色譜用構(gòu)件。


圖1是表示柱和預(yù)濾器分別配置的本發(fā)明的液相色譜用構(gòu)件的一例的示意圖。圖2是表示柱和預(yù)濾器一體化配置的本發(fā)明的液相色譜用構(gòu)件的一例的示意圖。符號(hào)說明1分離型的液相色譜用構(gòu)件(柱部分)1’分離型的液相色譜用構(gòu)件(預(yù)濾器部分)2 一體型的液相色譜用構(gòu)件3連接配管4柱的填充劑粒子的收納部5聚四氟乙烯制填充料6防止填充劑粒子漏出的過濾器
7預(yù)濾器8聚醚醚酮制支撐物
具體實(shí)施例方式以下舉出實(shí)施例更詳細(xì)地說明本發(fā)明的方式，但是本發(fā)明并不限定于這些實(shí)施 例。(實(shí)施例1)(1)預(yù)濾器的準(zhǔn)備將具有按孔徑12 μ m、厚度0. Imm的過濾層(外層1)、孔徑3 μ m、厚度0. 2mm的過 濾層(內(nèi)層)、孔徑12 μ m、厚度0. Imm的過濾層(外層2)的順序?qū)盈B而成的3層結(jié)構(gòu)的厚 度0. 4mm、空隙率70%的不銹鋼制纖維燒結(jié)過濾片沖裁成直徑9. Omm的圓片，得到過濾面的 面積63. 59mm2的不銹鋼制纖維燒結(jié)過濾器。對(duì)得到的不銹鋼制纖維燒結(jié)過濾器，為防止血 紅蛋白類的非特異性吸附，可以用牛血清白蛋白實(shí)施阻隔處理。用聚四氟乙烯制填充料填充表面處理后的過濾器，收納在設(shè)有可以連接在流路上 的螺栓部的聚醚醚酮制支撐物(holder)上，得到預(yù)濾器。另外，除接觸填充料的面積外的 預(yù)濾器的有效過濾面積為50. 24m2。對(duì)于得到的預(yù)濾器，求出的過濾粒度為3 μ m。(2)柱的準(zhǔn)備在3%聚乙烯醇(日本合成化學(xué)公司制)水溶液中添加四乙二醇二甲基丙烯酸酯 (新中村化學(xué)公司制)300g、三乙二醇二甲基丙烯酸酯(新中村化學(xué)公司制)IOOg及過氧化 苯甲酰(Kishida化學(xué)公司制)l.Og的混合物，在氮氛圍的反應(yīng)器中邊攪拌邊在80°C下進(jìn)行 1小時(shí)聚合。然后，將2-甲基丙烯酰胺-2-甲基丙烷磺酸(東亞合成化學(xué)公司制)100g、聚乙二 醇甲基丙烯酸酯(日本油脂公司制、乙二醇鏈η = 4) IOOg作為具有離子交換基團(tuán)的單體溶 解在離子交換水中。將該混合物進(jìn)一步添加在進(jìn)行1小時(shí)聚合后的上述反應(yīng)器中，在氮氛 圍下邊攪拌邊在80°C下進(jìn)行2小時(shí)聚合。通過用水及丙酮洗滌得到的聚合組合物，得到具 有離子交換基團(tuán)的粒子。將得到的粒子IOg浸漬在溶解臭氧濃度IOOppm的臭氧水300mL中，攪拌30分鐘。 攪拌結(jié)束后，使用離心分離機(jī)(日立制作所社制Himac CR20G)進(jìn)行離心分離并除去上清 液。將該操作反復(fù)進(jìn)行2次，得到填充劑粒子。對(duì)于得到的填充劑粒子，使用激光衍射式粒度分布測定裝置進(jìn)行測定時(shí)，平均粒 徑為10 μ m、CV值為14%。將得到的填充劑粒子填充在內(nèi)徑4. 6mm、長度20mm的圓柱狀容器內(nèi)從而得到柱。 另外，在柱的上游側(cè)及下游側(cè)，為防止填充劑粒子從圓柱狀容器內(nèi)漏出，配置將上述不銹鋼 制纖維燒結(jié)過濾器沖裁成直徑6. 5mm的過濾器(圖1、2的符號(hào)6)(3)液相色譜用構(gòu)件的制造將得到的柱和預(yù)濾器按圖1所示的那樣進(jìn)行配置，得到柱、預(yù)濾器分離型的液相 色譜用構(gòu)件。以下將圖1所示的配置的液相色譜用構(gòu)件記為分離型液相色譜用構(gòu)件。另外，將得到的預(yù)濾器和柱按圖2所示的那樣進(jìn)行配置，得到柱、預(yù)濾器一體型的
7液相色譜用構(gòu)件。以下將圖2所示的配置的液相色譜用構(gòu)件記為一體型液相色譜用構(gòu)件。(實(shí)施例2 6、比較例1、2)使用表1所示的預(yù)濾器、柱，除此之外，進(jìn)行和實(shí)施例1同樣的操作，得到分離型的 液相色譜用構(gòu)件(圖1)及一體型的液相色譜用構(gòu)件(圖2)。另外，預(yù)濾器的有效過濾面積可以通過改變沖裁型的直徑來調(diào)整，預(yù)濾器的過濾 粒度可以通過改變過濾器內(nèi)層的孔徑來調(diào)整。另外，填充劑粒子的平均粒徑可以通過改變 聚合時(shí)的攪拌轉(zhuǎn)數(shù)來調(diào)整。[表 1]
權(quán)利要求
一種液相色譜用構(gòu)件，其特征在于，所述液相色譜用構(gòu)件具有填充有填充劑粒子的柱和預(yù)濾器，所述填充劑粒子的平均粒徑為2～20μm，且所述預(yù)濾器的過濾粒度為所述填充劑粒子的平均粒徑的1/6～1/3。
2.一種液相色譜用構(gòu)件，其特征在于，所述液相色譜用構(gòu)件具有填充有填充劑粒子的柱和預(yù)濾器， 所述柱和所述預(yù)濾器一體化配置在一個(gè)筒狀容器內(nèi)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液相色譜用構(gòu)件，其特征在于， 柱和預(yù)濾器一體化配置在一個(gè)筒狀容器內(nèi)。
全文摘要
本發(fā)明的目的在于，提供一種具有柱和預(yù)濾器、即使反復(fù)進(jìn)行樣品測定也難以產(chǎn)生通液壓力的上升的液相色譜用構(gòu)件。本發(fā)明提供一種液相色譜用構(gòu)件，其由柱和預(yù)濾器構(gòu)成，其中，所述柱收納的填充劑的平均粒徑為2～20μm，且所述預(yù)濾器的過濾粒度為所述柱的填充劑的平均粒徑的1/6～1/3。
文檔編號(hào)G01N30/60GK101978262SQ20098011009
公開日2011年2月16日 申請(qǐng)日期2009年3月31日 優(yōu)先權(quán)日2008年3月31日
發(fā)明者興谷卓也 申請(qǐng)人:積水化學(xué)工業(yè)株式會(huì)社