液相色谱仪和送液方法

技术领域

本发明涉及液相色谱仪和送液方法。

背景技术

液相色谱仪(LC：Liquid Chromatograph)通过对装有填充剂(固定相)的柱输送液体的流动相从而将作为测定对象的液体试料分离为各成分，由此利用后级连接的紫外/可见吸收光光度计、荧光光度计、质谱仪等检测器来对分离成分进行检测。

液相色谱仪中，从送液装置输送到柱的流动相起到如下作用：伴随着运送测定对象的试料，利用与填充到柱的固定相之间的亲和力之差将测定对象的试料分离为各成分。液相色谱仪中，根据测定目的、液体试料的种类，选择超纯水、有机溶剂、缓冲溶剂等各种流动相。

液相色谱仪中使用的流动相根据其性状对测定结果带来较大的影响，例如，考虑如下情况：混入到流动相中的气泡被输送到送液装置或送液装置下游的流路，导致测定结果的精度显著降低。

例如，在操作者进行流动相供应瓶的更换作业或流动相供应作业时等，存在气泡混入流动相的情况。作为气泡混入流动相的主要原因，不仅有操作者忽视气泡或作业失误，还会受到操作者的作业经验不足或装置的设置环境、所使用的流动相的种类等的影响，因此，即使操作者细心注意地推进作业以使得气泡不混入到供应管内，也难以将气泡混入的可能性降为零。

因此，不论是否有气泡混入流动相，都优选在流动相供应瓶更换后或流动相供应作业后执行去除气泡的过程。

作为去除混入到流动相中的气泡所涉及的技术，例如，已知有专利文献1中所记载的技术。专利文献1中公开了一种脱气送液装置，从上游朝向下游至少依次具有去除液体中的气体的脱气机构、对液体进行送液的送液机构以及分成多个流路的分支部，并且具有由分支部分开的多个流路中的1个汇流到脱气机构的上游的汇流部。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利特开2014-62827号公报

发明内容

发明所要解决的技术问题

上述现有技术中，在流动相的送液路径上配置脱气结构，通过使流动相反复通过脱气机构来实现混入流动相中的气泡的去除、以及流动相的溶解空气量的削减。然而，难以判断混入流动相中的气泡是否充分地被去除，在操作者的熟练度较低的情况下，可以认为会进行不必要的长时间的脱气、或脱气不充分。

本发明是鉴于上述情况而完成的，其目的在于提供一种液相色谱仪和送液方法，能更容易且可靠地去除在流动相设置或更换作业时混入的气泡。

用于解决技术问题的技术手段

本申请包含解决上述问题的多个手段，若举出其一个示例，则液相色谱仪包括：内置有固定相的分离柱；将作为流动相的液体输送到所述分离柱的送液装置；将分析对象的试料注入从所述送液装置输送到所述分离柱的液体的试料注入装置；将所述液体供应给所述送液装置的液体供应装置；以及控制所述送液装置和所述液体供应装置的动作的控制装置，所述液体供应装置包括：液体贮藏容器，该液体贮藏容器贮藏供应给所述送液装置的所述液体；供应配管，该供应配管连接所述送液装置和所述液体贮藏容器；循环配管，该循环配管将所述供应配管的中途和所述液体贮藏容器连接，并使在所述供应配管中输送的所述液体返回到所述液体贮藏容器；流路切换阀，该流路切换阀设置于所述供应配管和所述循环配管的连接部，选择性地切换为使所述液体贮藏容器侧和所述送液装置侧的所述供应配管流通的送液状态、以及使所述液体贮藏容器侧的所述供应配管和所述循环配管流通的循环状态中的任一个；气泡检测装置，该气泡检测装置设置在所述供应配管的所述液体贮藏容器与所述流路切换阀之间，检测在所述供应配管中送液的所述液体有无气泡；以及循环送液装置，该循环送液装置设置于所述循环配管，将所述液体从所述流路切换阀侧输送到所述液体贮藏容器侧，所述控制装置将所述流路切换阀切换为所述循环状态，利用所述循环送液装置来进行循环送液，在所述气泡检测装置没有检测到所述液体的气泡的情况下，将所述流路切换阀切换为所述送液状态。

根据本发明，其目的在于提供一种液相色谱仪和送液方法，能更容易且可靠地去除在流动相设置或更换作业时混入的气泡。

附图说明

图1是示意性示出实施方式1所涉及的液相色谱仪分析装置的整体结构的图。

图2是示出实施方式1所涉及的液体供应装置所涉及的动作内容的流程图。

图3是示意性示出实施方式2所涉及的液相色谱仪分析装置的整体结构的图。

图4是示出实施方式2所涉及的液体供应装置所涉及的动作内容的流程图。

图5是示意性示出实施方式3所涉及的液相色谱仪分析装置的整体结构的图。

图6是示意性示出实施方式3所涉及的液相色谱仪分析装置的整体结构的图。

具体实施方式

下面，参照附图对本发明的实施方式进行说明。

本实施方式中，作为色谱仪的一个示例，例示出液相色谱仪(LC：LiquidChromatograph)来说明，但不限于此，例如，也能将本发明应用于高效液相色谱仪(HPLC：High Performance Liquid Chromatograph)、超高效液相色谱仪(UHPLC：Ultra-HighPerformance Liquid Chromatograph)等其它色谱仪。

<实施方式1>

参照图1和图2详细说明本发明的实施方式1。

图1是示意性示出本实施方式所涉及的液相色谱仪分析装置的整体结构的图。

图1中，液相色谱仪分析装置100包括：提供作为流动相的溶剂的液体供应装置110；内置有固定相的分离柱140；将作为流动相的液体(溶剂)输送到分离柱140的送液装置(送液泵)120；将分析对象的试料注入从送液装置120输送到分离柱的液体的试料注入装置130；向送液装置120供应作为溶剂的液体的液体供应装置110；对通过分离柱140的试料进行分析的检测装置150；以及控制包含液体供应装置110、送液装置120和检测装置150在内的液相色谱仪分析装置100整体的动作的控制装置160。分离柱140收纳在恒温温度调节装置141中。

控制装置160具有未图示的输入装置(键盘、鼠标等)、输出装置(监视器等显示装置、打印机等)。另外，作为设置于控制装置160的输入装置、输出装置，可以使用如触摸面板那样具有输入功能和显示功能这两种功能的装置。

液体供应装置110包括：贮藏供应给送液装置120的液体(溶剂)的液体贮藏容器111；连接送液装置120和液体贮藏容器111的供应配管112、117；循环配管114，该循环配管114将供应配管112、117的中途(即，液体贮藏容器111侧的供应配管112和送液装置120侧的供应配管117的连接部)和液体贮藏容器111连接，并使从液体贮藏容器111侧的供应配管112输送的液体返回到液体贮藏容器111；流路切换阀116，该流路切换阀116设置于供应配管112、117和循环配管114的连接部，选择性地切换为使液体贮藏容器111侧的供应配管112和送液装置120侧的供应配管117流通的送液状态、以及使液体贮藏容器111侧的供应配管112和循环配管114流通的循环状态中的任一个；气泡检测装置(气泡检测传感器)113，该气泡检测装置113设置在供应配管112的液体贮藏容器111与流路切换阀116之间，检测在供应配管112中送液的液体有无气泡；以及循环送液装置(循环送液泵)115，该循环送液装置115设置于循环配管114，将液体从流路切换阀116侧输送到液体贮藏容器111侧。

配置供应配管112以使得上游侧的端部靠近液体贮藏容器111内的底部附近。此外，设置循环配管114，以使得下游侧的端部在液体贮藏容器111内位于供应配管112的上游侧的端部的更上方。

在送液状态下，流路切换阀116连接供应配管112和供应配管117，并且切断供应配管112、117和循环配管114之间的连接。该状态下，通过送液装置120的驱动，液体贮藏容器111的液体经由供应配管112、117被吸入到送液装置120，并被输送到下游侧(试料注入装置130侧)。

此外，在循环状态下，流路切换阀116连接供应配管112和循环配管1114，并且切断供应配管112和循环配管114与供应配管117之间的连接。该状态下，通过循环送液装置115的驱动，液体贮藏容器111的液体经由供应配管112和循环配管114被吸入到循环送液装置115，并再次被输送到液体贮藏容器111。

图2是示出液体供应装置所涉及的动作内容的流程图。

图2中，在操作者进行了液体贮藏容器111的更换作业等之后，通过控制装置160的输入装置指示开始气泡排出过程时(步骤S100)，控制装置160首先将流路切换阀116切换为循环状态，将供应配管112和循环配管114设为流通状态(步骤S110)，接着驱动循环送液装置115，经由供应配管112和循环配管114吸入液体贮藏容器111的液体，并输送到液体贮藏容器111(步骤S120)。

此时，液体贮藏容器111的液体经由供应配管112和循环配管114循环，因此，混入到供应配管112和循环配管114内部的溶液的气泡被排出到液体贮藏容器111而被去除。即，例如，即使因液体贮藏容器111的更换作业导致气泡混入到供应配管112的溶液中，也能去除该气泡。

接着，在通过循环送液装置115输送预定体积的液体时，判定气泡检测装置113是否检测到气泡(步骤S130)，在判定结果为否的情况下，即、在从液体贮藏容器111通过供应配管112的液体中混入了气泡的情况下，继续通过循环送液装置115进行送液，直到步骤S130的判定结果为是为止。另外，通过循环送液装置115输送的液体的体积能根据循环送液装置115每单位时间的输送容量和经过时间来求出。

此外，在步骤S130的判定结果为是的情况下，即、在从液体贮藏容器111通过供应配管112的液体中没有混入气泡的情况下，停止循环送液装置115(步骤S140)，将流路切换阀116切换到供应状态，将供应配管112、117设为流通状态(步骤S150)，通过控制装置160的显示装置等向操作者通知气泡排出过程的结束(步骤S160)，并结束处理。

另外，在气泡排出过程结束后，在通过送液装置120的驱动实施分析动作等的过程中由气泡检测装置113检测到气泡的情况下，判定为液体贮藏容器111中所贮藏的液体为规定量以下(这里，液面降低到比供应配管112的端部更靠下方的位置)，停止送液装置120，并催促操作者更换液体贮藏容器111。

对以上述方式构成的本实施方式的效果进行说明。

现有技术中，难以判断混入流动相中的气泡是否充分地被去除，在操作者的熟练度较低的情况下，可以认为会进行不必要的长时间的脱气、或脱气不充分。

与此相对，本实施方式中，液体供应装置110构成为包括：贮藏供应给送液装置120的液体(溶剂)的液体贮藏容器111；连接送液装置120和液体贮藏容器111的供应配管112、117；循环配管114，该循环配管114将供应配管112、117的中途(即，液体贮藏容器111侧的供应配管112和送液装置120侧的供应配管117的连接部)和液体贮藏容器111连接，并使从液体贮藏容器111侧的供应配管112输送的液体返回到液体贮藏容器111；流路切换阀116，该流路切换阀116设置于供应配管112、117和循环配管114的连接部，选择性地切换为使液体贮藏容器111侧的供应配管112和送液装置120侧的供应配管117流通的送液状态、以及使液体贮藏容器111侧的供应配管112和循环配管114流通的循环状态中的任一个；气泡检测装置(气泡检测传感器)113，该气泡检测装置113设置在供应配管112的液体贮藏容器111与流路切换阀116之间，检测在供应配管112中送液的液体有无气泡；以及循环送液装置(循环送液泵)115，该循环送液装置115设置于循环配管114，将液体从流路切换阀116侧输送到液体贮藏容器111侧，将流路切换阀116切换为循环状态，利用循环送液装置115进行循环送液，在气泡检测装置113没有检测到液体的气泡的情况下，将流路切换阀116切换为送液状态，因此，能更容易且可靠地去除流动相的气泡，而与操作者的熟练度无关。

<实施方式2>

参照图3和图4详细说明本发明的实施方式2。

本实施方式构成为根据液体余量来切换多个液体贮藏容器。

图3是示意性示出本实施方式所涉及的液相色谱仪分析装置的整体结构的图。图中，对与实施方式1相同的构件标注相同的标号，并省略说明。

图3中，液相色谱仪分析装置100A包括：提供作为流动相的溶剂的液体供应装置110A；内置有固定相的分离柱140；将作为流动相的液体(溶剂)输送到分离柱140的送液装置(送液泵)120；将分析对象的试料注入从送液装置120输送到分离柱的液体的试料注入装置130；向送液装置120供应作为溶剂的液体的液体供应装置110；对通过分离柱140的试料进行分析的检测装置150；以及控制包含液体供应装置110、送液装置120和检测装置150在内的液相色谱仪分析装置100整体的动作的控制装置160。分离柱140收纳在恒温温度调节装置141中。

除了实施方式1中所说明的液体贮藏容器111、供应配管112、117(117a)、循环配管114、流路切换阀116、气泡检测装置113和循环送液装置115，液体供应装置110A包括：贮藏供应给送液装置120的液体(溶剂)的液体贮藏容器211；连接送液装置120和液体贮藏容器211的供应配管117(117b)；循环配管214，该循环配管214将供应配管212、117b的中途(即，液体贮藏容器211侧的供应配管212和送液装置120侧的供应配管117b的连接部)和液体贮藏容器211连接，并使从液体贮藏容器211侧的供应配管212输送的液体返回到液体贮藏容器211；流路切换阀216，该流路切换阀216设置于供应配管212、117b和循环配管214的连接部，选择性地切换为使液体贮藏容器211侧的供应配管212和送液装置120侧的供应配管117b流通的送液状态、以及使液体贮藏容器211侧的供应配管212和循环配管214流通的循环状态中的任一个；气泡检测装置(气泡检测传感器)213，该气泡检测装置213设置在供应配管212的液体贮藏容器211与流路切换阀216之间，检测在供应配管212中送液的液体有无气泡；循环送液装置(循环送液泵)215，该循环送液装置215设置于循环配管214，将液体从流路切换阀216侧输送到液体贮藏容器211侧；以及送液流路切换阀218，该送液流路切换阀218设置于供应配管117的供应配管117a、117b的分支部，选择性地切换为使供应配管117流通到液体贮藏容器111侧(即、供应配管117a侧)的第1送液状态、以及使供应配管117流通到液体贮藏容器211侧(即、供应配管117b侧)的第2送液状态中的任一个。

配置供应配管212以使得上游侧的端部靠近液体贮藏容器211内的底部附近。此外，设置循环配管214，以使得下游侧的端部在液体贮藏容器211内位于供应配管212的上游侧的端部的更上方。

在送液状态下，流路切换阀216连接供应配管212和供应配管117b，并且切断供应配管212、117b和循环配管214之间的连接。在送液流路切换阀218切换为第2送液状态的情况下，通过送液装置120的驱动，液体贮藏容器211的液体经由供应配管212、117b被吸入到送液装置120，并被输送到下游侧(试料注入装置130侧)。

此外，在循环状态下，流路切换阀216连接供应配管212和循环配管1214，并且切断供应配管212和循环配管214与供应配管117b之间的连接。该状态下，通过循环送液装置215的驱动，液体贮藏容器211的液体经由供应配管212和循环配管214被吸入到循环送液装置215，并再次被输送到液体贮藏容器211。

送液流路切换阀218在第1送液状态下，使供应配管117流通到液体贮藏容器111侧(即、供应配管117a侧)，能进行从液体贮藏容器111向送液装置120的液体供应，在第2送液状态下，使供应配管117流通到液体贮藏容器211侧(即、供应配管117b侧)，能进行从液体贮藏容器111向送液装置120的液体供应。

图4是示出本实施方式的液体供应装置所涉及的动作内容的流程图。

首先，作为初始状态，考虑送液流路切换阀218处于第1送液状态，且来自液体贮藏容器111的液体(溶剂)被供应给送液装置102的情况。此外，此时，设为液体贮藏容器211的供应配管212内的气泡预先被去除而成为待机状态。

图4中，若在通过送液装置120的驱动实施分析动作等的过程中气泡检测装置113检测到气泡、即检测到液体贮藏容器111中所贮藏的液体的余量比预定量要少(步骤S170)，则将送液流路切换阀218切换为第2送液状态，开始从待机中的液体贮藏容器211向送液装置120的液体供应(步骤S180)，并且利用控制装置160的显示装置等向操作者通知需要更换液体贮藏容器111(步骤S190)。

在操作者进行了液体贮藏容器111的更换作业等之后，通过控制装置160的输入装置指示开始气泡排出过程时(步骤S200)，控制装置160首先将流路切换阀116切换为循环状态，将供应配管112和循环配管114设为流通状态(步骤S210)，接着驱动循环送液装置115，经由供应配管112和循环配管114吸入液体贮藏容器111的液体，并输送到液体贮藏容器111(步骤S220)。

此时，液体贮藏容器111的液体经由供应配管112和循环配管114循环，因此，混入到供应配管112和循环配管114内部的溶液的气泡被排出到液体贮藏容器111而被去除。即，例如，即使因液体贮藏容器111的更换作业导致气泡混入到供应配管112的溶液中，也能去除该气泡。

接着，在通过循环送液装置115输送预定体积的液体时，判定气泡检测装置113是否检测到气泡(步骤S230)，在判定结果为否的情况下，即、在从液体贮藏容器111通过供应配管112的液体中混入了气泡的情况下，继续通过循环送液装置115进行送液，直到步骤S230的判定结果为是为止。另外，通过循环送液装置115输送的液体的体积能根据循环送液装置115每单位时间的输送容量和经过时间来求出。

此外，在步骤S230的判定结果为是的情况下，即、在从液体贮藏容器111通过供应配管112的液体中没有混入气泡的情况下，停止循环送液装置115(步骤S240)，将流路切换阀116切换到供应状态，将供应配管112、117a设为流通状态(步骤S250)，通过控制装置160的显示装置等向操作者通知气泡排出过程的结束(步骤S260)，并结束处理。

由此，送液流路切换阀218处于第2送液状态，来自液体贮藏容器211的液体(溶剂)被提供给送液装置102，并且液体贮藏容器111的供应配管112内的气泡被去除而成为待机状态。在液体贮藏容器211的液体比预定量要少的情况下，通过同样的动作来切换送液切换阀218以使得将液体从液体贮藏容器111提供给送液装置20，并且通过更换液体贮藏容器211，实施气泡排出过程来设为待机状态，从而能交替切换多个(这里为2个)液体贮藏容器111、211。即，能继续分析动作而无需等待液体贮藏容器的更换。

其它结构与实施方式1相同。

在以上那样构成的本实施方式中，也能够获得与实施方式1同样的效果。

此外，能继续分析动作而无需等待液体贮藏容器的更换，能提高分析结果的吞吐量。

另外，本实施方式中，通过气泡检测装置113、213检测气泡来判定液体贮藏容器111、211是否小于预定的容量，但不限于此，例如，可以考虑在控制装置160中根据送液装置120的设定流量和送液时间来计算液体贮藏容器111、211的余量的方法、对各液体贮藏容器的设置部配置重量传感器并根据重量来掌握液体(溶剂)余量的方法、在液体贮藏容器内插入液面传感器来检测液体(溶剂)余量的方法等。

<实施方式3>

参照图5和图6详细说明本发明的实施方式3。

本实施方式使用集中了实施方式2中的送液流路切换阀和切换阀的功能的流路切换阀。

图5和图6是示意性示出本实施方式所涉及的液相色谱仪分析装置的整体结构的图。图中，对与实施方式1和2相同的构件标注相同的标号，并省略说明。

图5和图6中，液相色谱仪分析装置100B包括：提供作为流动相的溶剂的液体供应装置110B；内置有固定相的分离柱140；将作为流动相的液体(溶剂)输送到分离柱140的送液装置(送液泵)120；将分析对象的试料注入从送液装置120输送到分离柱的液体的试料注入装置130；向送液装置120供应作为溶剂的液体的液体供应装置110；对通过分离柱140的试料进行分析的检测装置150；以及控制包含液体供应装置110、送液装置120和检测装置150在内的液相色谱仪分析装置100整体的动作的控制装置160。分离柱140收纳在恒温温度调节装置141中。

图5和图6中，实施方式2中所示的流路切换阀116、216和送液流路切换阀218的功能集中在流路切换阀318中。

流路切换阀318具有5个端口318a～318e，连接到送液装置120的供应配管117与端口318a相连接，连接到液体贮藏容器111的供应配管112与端口318b相连接，连接到液体贮藏容器111的循环配管114与端口318c相连接，连接到液体贮藏容器211的供应配管212与端口318d相连接，连接到液体贮藏容器211的循环配管214与端口318e相连接。

在流路切换阀318切换到图5所示的位置的情况下，供应配管112、117处于流通状态(即，相当于实施方式2中流路切换阀116处于送液状态、且送液流路切换阀218处于第1送液状态的情况)，供应配管212和循环配管214处于流通状态(即，相当于实施方式2中流路切换阀216处于循环状态的情况)。

此外，在流路切换阀318切换到图6所示的位置的情况下，供应配管212、117处于流通状态(即，相当于实施方式2中流路切换阀216处于送液状态、且送液流路切换阀218处于第2送液状态的情况)，供应配管112和循环配管114处于流通状态(即，相当于实施方式2中流路切换阀116处于循环状态的情况)。

即，仅通过本实施方式中的流路切换阀318的切换，就能一体地实现实施方式2中的流路切换阀116、216和送液流路切换阀218的切换功能。

其它结构与实施方式1和2相同。

在以上那样构成的本实施方式中，也能够获得与实施方式1和2同样的效果。

<附记>

另外，本发明并不限定于上述实施方式，包括不脱离其主旨的范围内的各种变形例或组合。此外，本发明不限于具备上述实施方式中说明的全部结构，也包含删除其结构的一部分后的结构。另外，上述的各结构、功能等也可以通过将它们的一部分或者全部例如用集成电路设计等来实现。另外，上述的各结构、功能等也可以通过处理器解释并执行实现各自功能的程序而用软件来实现。

标号说明

100、100A、100B液相色谱仪分析装置

102 送液装置

110 液体供应装置

110A、110B液体供应装置

111 液体贮藏容器

112 供应配管

113气泡检测装置(气泡检测传感器)

114循环配管

115循环送液装置(循环送液泵)

116 流路切换阀

117 供应配管

117a、117b供应配管

120送液装置(送液泵)

130 试料注入装置

140 分离柱

141 恒温温度调节装置

150 分析装置

160 控制装置

211 液体贮藏容器

212 供应配管

213气泡检测装置(气泡检测传感器)

214循环配管

215循环送液装置(循环送液泵)

216 流路切换阀

218 送液流路切换阀

318 流路切换阀

318a～318e端口。