液相色譜儀檢測器用送液管和液相色譜儀的製作方法
2023-05-05 23:19:16 1
液相色譜儀檢測器用送液管和液相色譜儀的製作方法
【專利摘要】本發明提供液相色譜儀檢測器用送液管和液相色譜儀。絕熱構件（13）設置在連接管（11）的外周。絕熱構件（13）包括套管（12）和位於連接管（11）和套管（12）之間的空氣層（15）。因此，在使用模塊化的柱單元和模塊化的檢測單元的低流量分析中，能夠在檢測器檢測時總是將試樣成分的溫度保持為恆定，由此防止溫度對檢測器的輸出結果的影響。
【專利說明】液相色譜儀檢測器用送液管和液相色譜儀
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種液相色譜儀檢測器用送液管和液相色譜儀。
【背景技術】
[0002]在液相色譜儀中，試樣被注入柱中，利用試樣的成分的親和性和分配狀態的差別將試樣的成分經時間分離成固定相和移動相這兩個相。從柱洗提出各成分，然後與移動相一起流過管，並且被導入檢測器中以進行分析。
[0003]各種方法被施加到檢測器。目前，尤其是，由於諸如吸光度檢測器和螢光檢測器等光學檢測器的應用範圍廣泛等原因，它們被最頻繁地使用。
[0004]試樣成分的吸光特性等易受溫度的影響。因此，如果含有試樣成分的移動相的溫度變化了，則檢測器的輸出受到溫度變化的影響，使得不能夠獲得正確的分析結果。在移動相在相對長周期中受到溫度波動影響的情況下，影響表現為檢測器輸出的基線的變化。在移動相在比基線發生變化短的周期中受到溫度波動影響的情況下，影響表現為噪聲。為了避免這種影響，在檢測器檢測時試樣成分的溫度(也就是，移動相的溫度)需要保持恆定。
[0005]因此，液相色譜儀的從柱到檢測器的各構成部件的溫度控制是重要的。在液相色譜儀中，通常柱和檢測器均被模塊化，選擇和組合適於分析目的的模塊，通過管來連接模塊，由此獲得期望的性能。彼此獨立地控制模塊化的柱和模塊化的檢測器的溫度。
[0006]例如，日本特開2010-48554號公報公開了一種控制柱的溫度的技術。根據該技術，柱收納在恆溫槽的內部，溫度傳感器安裝至柱的外表面。控制供給到設置在恆溫槽中的加熱器的電流，使得溫度傳感器的值為目標溫度，由此來控制柱的溫度(也就是，移動相的溫度)。
[0007]此外，日本特開2008-256530號公報公開了一種控制檢測器的溫度的技術,根據該技術，利用從光源發出的光照射流動池，通過光檢測器檢測透射光的量。該構造包括:試樣溫度調節塊，其用於收納流動池；和光檢測器溫度調節塊，其用於收納光檢測器，該構造還包括與上述兩個塊接觸的同時溫度調節塊。然後，將同時溫度調節塊調節至恆溫，由此將供給至流動池的移動相的溫度和光檢測器的溫度保持恆定。
[0008]如上所述，將含有試樣的移動相從柱模塊送至檢測器模塊的管是必需的，當移動相流經柱模塊和檢測器模塊之間的管時，移動相的溫度也會在周圍環境的影響下波動。有鑑於此，傳統地，如圖4所示，管卷繞單元42與管41分開地設置在檢測器模塊中，管卷繞單元42圍繞溫度調節塊緊密接觸地載置。圖4中夾在兩個雙波線之間的區域示出了溫度調節塊46的內部，其中設置光源45、流動池43和光檢測器44。
[0009]在該構造中，當移動相流經柱模塊47和檢測器模塊40之間的管41時，即使移動相的溫度受到周圍環境的影響而變化，當移動相流經管卷繞單元42時，利用溫度調節塊等的熱交換使移動相的溫度恆定。因此，供給至流動池43的移動相的溫度總是恆定，從而能夠防止光檢測器44的輸出受到影響。
[0010]現有技術文獻[0011]專利文獻
[0012][專利文獻I]日本特開2010-48554號公報
[0013][專利文獻2]日本特開2008-256530號公報
【發明內容】
[0014]發明要解決的問題
[0015]近年來，在高性能液相色譜儀(HPLCs)中，為了減小移動相和試樣的消耗，降低移動相的流量是極為重要的。傳統地，最低的流量為大約幾微升/分鐘，然而近年來需要將流量降低至幾微升/分鐘的大約十分之一。
[0016]如果降低移動相的流量，則流經柱模塊和檢測器模塊之間的管的移動相的熱容量降低，並且周圍環境對移動相的影響增大。在圖4的構造中，因為移動相的熱容量小，所以由檢測器檢測的移動相的溫度更穩定。
[0017]同時，很遺憾，移動相的量由於長管卷繞單元42而增加，分析時間更長，試樣成分沿流路方向擴散，這導致峰加寬的問題。
[0018]本發明的目的是提供一種如下的液相色譜儀檢測器用送液管和液相色譜儀:在使用模塊化的柱單元和模塊化的檢測單元的低流量分析中，該液相色譜儀檢測器用送液管和液相色譜儀能夠在檢測器檢測時總是將試樣成分的溫度保持為恆定，由此防止溫度對檢測器的輸出的影響。
[0019]用於解決問題的方案
[0020]解決前述問題的本發明提供一種液相色譜儀檢測器用送液管，所述送液管用於液相色譜儀，所述液相色譜儀包括柱模塊和溫度可調節的檢測單元模塊，在所述柱模塊中，柱收納在溫度可調節的恆溫槽內，所述送液管包括:
[0021]a)連接管，所述連接管用於將從所述柱模塊的所述柱洗提出的試樣引入到所述檢測單元模塊中；和
[0022]b)絕熱構件，所述絕熱構件用於覆蓋所述連接管的外周。
[0023]所述絕熱構件可以包括:空氣層，所述空氣層用於覆蓋所述連接管的外周；和套管，所述套管用於覆蓋所述空氣層。利用該構造，能夠利用空氣的優良的絕熱效果。
[0024]所述絕熱構件可以包括密封構件，所述密封構件用於密封所述連接管和所述套管之間的所述空氣層。利用該構造，連接管和套管之間的空氣不會丟失，並且新的空氣不會從外部進入，使得能夠提高絕熱效果。
[0025]此外，所述絕熱構件可以包括海綿，所述海綿用於覆蓋所述套管的外周，由此能夠獲得更優良的絕熱效果。
[0026]本申請的發明還提供了一種液相色譜儀，其包括柱模塊和溫度可調節的檢測單元模塊，在所述柱模塊中，柱收納在溫度可調節的恆溫槽內，所述液相色譜儀包括:
[0027]a)連接管，所述連接管設置在所述恆溫槽和所述檢測單元模塊之間；和
[0028]b)絕熱構件，所述絕熱構件用於覆蓋所述連接管的外周。
[0029]此外,在所述液相色譜儀中,測量範圍的最低流量小於或等於I μ L/min。
[0030]發明的效果
[0031]利用根據本發明的液相色譜儀檢測器用送液管和液相色譜儀，由於覆蓋連接管的外周的絕熱構件的絕熱效果，連接管的溫度不易受到周圍環境的影響。因此，不需要如傳統情況那樣設置管卷繞單元，在低流量分析中，能夠在檢測器檢測時總是將試樣成分的溫度保持為恆定，由此防止溫度對檢測器的輸出的影響。
[0032]此外，通過去除管卷繞單元，能夠減小柱外容積(此處，是指「試樣成分從柱洗提出並且供給至流動池的流路的容積」)。因此，能夠減小諸如峰加寬等柱外部的效果，並且能夠實現液相色譜儀的速度和分辨度的增加。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0033]圖1是根據本發明的實施方式的液相色譜儀的主要部分的構造圖。
[0034]圖2是根據本實施方式的液相色譜儀檢測器用送液管的構造圖。
[0035]圖3是根據本實施方式的液相色譜儀檢測器用送液管的詳圖。
[0036]圖4是傳統的液相色譜儀檢測器的概略圖。
[0037]圖5A是示出沒有使用本發明的送液管時的實驗結果的圖，圖5B是示出使用了本發明的送液管時的實驗結果的圖。
[0038]附圖標記說明
[0039]10…送液管
[0040]11…連接管
[0041]12…套管
[0042]13…絕熱構件
[0043]14…密封構件
[0044]I5…空氣層
[0045]20、47…恆溫槽
[0046]21 …柱
[0047]22…冷卻扇
[0048]23…加熱用加熱器
[0049]24…溫度傳感器
[0050]25、48…柱模塊
[0051]30、40…檢測單元
[0052]31、43…流動池
[0053]32、44…光檢測器
[0054]41 …管
[0055]42…管卷繞單元
[0056]33、45 …光源
[0057]34、46…溫度調節塊
【具體實施方式】
[0058]在下文中，參照附圖詳細地說明根據本發明的實施方式的液相色譜儀檢測器用送液管。圖1是根據本實施方式的液相色譜儀的主要部分的構造圖。在柱模塊25的構造中，分離試樣的各成分的柱21收納在溫度可調節的恆溫槽20中。用於攪拌的扇22和加熱用加熱器23設置在恆溫槽20的內部。溫度傳感器24設置在柱21的表面以將溫度調節至恆定。
[0059]檢測單元模塊30包括溫度調節塊34，溫度調節塊34的溫度由未示出的加熱器、溫度傳感器等調節。圖1中夾在兩個雙波線之間的區域表示溫度調節塊34的內部，光源33、流動池31和光檢測器32設置在溫度調節塊34的內部。從柱21洗提出的試樣成分和移動相經由連接管11到達檢測單元30，然後供給至流動池31的內部。由來自光源33的光照射流動池31，由光檢測器32檢測透射光，檢測結果被轉換成試樣成分的吸光特性。分析不限於該吸光特性的測量，也可以測量諸如螢光特性等其它特性。
[0060]根據本申請的發明的構造(送液管10)特徵，柱模塊25和檢測單元模塊30之間的連接管11的外周覆蓋有套管12 (圖1)。也就是，空氣層15形成在連接管11和套管12之間，由空氣層15和套管12製成的絕熱構件13設置在連接管11的外周(圖2)。此外，密封構件14設置在連接管11的兩端，由此將空氣層15密封在連接管11和套管12之間(圖3)。密封構件可以通過如下方式形成:例如，使用熱收縮套管作為套管12並且加熱可熱收縮的套管的兩端使可熱收縮的套管的兩端收縮。此外，為了提高絕熱效果，可以用海綿等覆蓋套管12的外周。
[0061]為了檢查本實施方式的效果，在沒有管卷繞單元的構造中，通過對使用了本申請的發明的送液管以及沒有使用本申請的發明的送液管(也就是，僅使用連接管)的各情況進行的實驗來檢查對液相色譜儀的檢測器的輸出的影響。在各實驗中，使用由樹脂制的PEEK (註冊商標)管作為連接管。傳統地，為了提高熱交換功能，例如使用熱傳導率相對高(16.7ff(m.k)到26.0ff (m.k))的不鏽鋼管作為連接管的材料。如果使用熱傳導率大約為不鏽鋼管的熱傳導率的十分之一(0.25ff(m.k)到0.92ff(m.k))的PEEK管作為連接管，則能夠提高絕熱性能。PEEK管的內徑為0.13mm, PEEK管的外徑為1.6mm，管的長度為430mm。此外，使用作為可熱收縮的套管的住友管(Sumitube，註冊商標)作為本申請的發明的送液管的套管。住友管的內徑為2.1mm,住友管的厚度為0.2mm,厚度為0.25mm的空氣層形成在PEEK管和住友管之間。液相色譜儀的移動相的流量設定為0.6mL/min。此外，流動池的容量以及從柱到流動池的管的容量均設定為傳統技術中的相應容量的大約十分之一。
[0062]實驗在室內進行。實驗期間的室內溫度由於空調的開/關而以大概30分鐘的周期緩慢變化。此時室溫的波動範圍為大約2°C。使用含有比率為500:500:1的乙腈、水和三乙胺的溶液作為液相色譜儀的移動相。三乙胺對230nm附近的短波長範圍具有高吸收性，三乙胺的吸收量隨著溫度升高而增加。因此，用於本次實驗的移動相具有230nm的吸收波長。為了還檢查移動相的吸收波長對分析靈敏度的影響，對於用於分析的檢測器的光波長為350nm、300nm、250nm和230nm這四種情況獲取數據。
[0063]圖5A和圖5B是橫軸為時間(分鐘)、縱軸為從檢測器的檢測強度計算出的吸光度(AU)的圖。首先，說明沒有使用本發明的送液管10時的實驗數據。在圖5A的圖中，檢測強度在相對長的周期內(大約30分鐘)波動(基線波動)。該周期與室溫的波動周期一致，可以理解為連接管11內部的移動相的溫度受到周圍環境(室溫)的影響。也可以理解為檢測強度在比基線波動的周期短的周期內波動。這被認定成是因為連接管內部的移動相的溫度受到液相色譜儀中的空氣對流的局部波動的影響而產生的噪聲。
[0064]此外，可以理解為特別是基線波動和噪聲在移動相的吸收波長(230nm)的情況下較大。
[0065]接著，說明使用了本發明的送液管10時的實驗數據。在圖5B中，基線波動和噪聲兩者均小於圖5A中的基線波動和噪聲。表1示出了圖5A和圖5B中的基線波動和噪聲的數值。在表1中，從各圖中檢測強度的局部最大值和局部最小值之間的差計算基線波動的值。此外，為了消除基線波動的影響，基於ASTM標準E1657-96計算噪聲的值。
[0066]在表1中，「沒有送液管」表示沒有使用本申請的發明的送液管時的值，「有送液管」表示使用了本申請的發明的送液管時的值。確認如下:本申請的發明的送液管的使用能夠使基線波動和噪聲兩者都較小，並且能夠抑制對檢測器的輸出的影響。在吸收波長為230nm的情況下，採取措施之後的噪聲被改善成小於或等於採取措施之前的噪聲的五分之一，採取措施之後的基線波動被改善成小於或等於採取措施之前的基線波動的一半，這能夠充分滿足實際應用。
[0067]儘管在上述實施方式中液相色譜儀的移動相的流量是0.6mL/min，但是也確認了在I μ L/min或更小的流量獲得了類似的效果。
[0068][表 I]
[0069]
【權利要求】
1.一種液相色譜儀檢測器用送液管，所述送液管用於液相色譜儀，所述液相色譜儀包括柱模塊和溫度可調節的檢測單元模塊，在所述柱模塊中，柱收納在溫度可調節的恆溫槽內，所述送液管包括: a)連接管，所述連接管設置在所述恆溫槽和所述檢測單元模塊之間；和 b)絕熱構件，所述絕熱構件用於覆蓋所述連接管的外周。
2.根據權利要求1所述的液相色譜儀檢測器用送液管，其特徵在於，所述絕熱構件包括:空氣層，所述空氣層用於覆蓋所述連接管的外周；和套管，所述套管用於覆蓋所述空氣層。
3.根據權利要求2所述的液相色譜儀檢測器用送液管，其特徵在於，所述絕熱構件包括密封構件，所述密封構件用於密封所述連接管和所述套管之間的所述空氣層。
4.根據權利要求2和3中的任一項所述的液相色譜儀檢測器用送液管，其特徵在於，所述絕熱構件包括海綿，所述海綿用於覆蓋所述套管的外周。
5.一種液相色譜儀，其包括柱模塊和溫度可調節的檢測單元模塊，在所述柱模塊中，柱收納在溫度可調節的恆溫槽內，所述液相色譜儀包括: a)連接管，所述連接管設置在所述恆溫槽和所述檢測單元模塊之間；和 b)絕熱構件，所述絕熱構件用於覆蓋所述連接管的外周。
6.根據權利要求5所述的液相色譜儀，其特徵在於，測量範圍的最低流量小於或等於I μ L/min。
【文檔編號】G01N30/28GK103675165SQ201310389258
【公開日】2014年3月26日 申請日期:2013年8月30日 優先權日:2012年8月30日
【發明者】渡邊真人, 軍司昌秀 申請人:株式會社島津製作所