专利名称：液相色谱用构件的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种具有填充有填充剂粒子的柱和预滤器、且即使反复进行样品的测 定也难以使通液压力上升的液相色谱用构件。另外，本发明涉及一种具有填充有填充剂粒 子的柱和预滤器、且柱和预滤器的交换频率为同程度的液相色谱用构件。进而，本发明涉及 一种具有填充有填充剂粒子的柱和预滤器、且柱和预滤器一体化、交换作业容易且分离性 能优良的液相色谱用构件。
背景技术：
在有机化学、生物化学、医学等领域中，测定或分析样品中的成分时通常使用液相 色谱。例如在医学领域中，在测定作为糖尿病诊断指标的血红蛋白Alc时，使用液相色谱。 血红蛋白Alc为血液中的糖和血红蛋白的β链N末端进行化学性连接所得的糖化血红蛋 白，可以说，血红蛋白类中的血红蛋白Alc的比例即糖化血红蛋白与糖化血红蛋白和非糖 化血红蛋白的合计的比例反映了 1 2个月期间的平均血糖值。因此，表示血红蛋白类中 的血红蛋白Alc的比例的血红蛋白Alc值(％ )和血糖值不同，不表示一时的改变，因此可 以作为糖尿病诊断的指标广泛使用。在由液相色谱的样品注入装置到柱的流路中，为过滤杂质可以设置在管路过滤器 等过滤器类。该过滤器类是为防止流路、特别是柱本身被杂质堵塞造成通液压力改变而设 置的。尤其，为过滤杂质而设置在柱的上游的预滤器为与防止柱被杂质堵塞直接相关的重 要的过滤器。作为使用过滤器类进行捕集的杂质，例如可以举出混入到移动相或反应试剂等 中的杂质、从供液泵等装置的一部分混入的杂质、来自样品的杂质等。这些杂质或吸附在填 充在柱中的填充剂粒子的表面上、或吸附在检测器的元件上，有可能给测定或分析带来坏 的影响。因此，为高效地捕集这些杂质，开发有各种过滤器。但是，为更高效地捕集杂质而提高过滤器类的过滤效率时，过滤器类容易被杂质 堵塞而使通液压力改变。特别是在如血红蛋白类的分析那样连续测定大量的样品时或在测 定如溶血的血液样品那样包含许多 质的样品时，存在有杂质堵塞过滤器、通液压力容易 上升的问题。通液压力改变时，不能正确且迅速地进行样品的测定或分析。一般情况下，作为抑制因过滤器类堵塞而通液压力上升的方法，有增大过滤器的 过滤面积的方法、增大过滤器的空隙率的方法、改良过滤器的结构的方法等。但是，过滤器 的过滤面积或空隙率过大时，过滤器内的样品或移动相的扩散过大，测定或分析的精度变 差。作为改良过滤器的结构的例子，在专利文献1中公开有使用孔径不同的2层结构 的过滤器的方法。另外，在专利文献2中公开有使用滤纸和过滤器组合而成的2层结构体 的方法。这些方法为通过组合2种过滤器以不降低杂质的过滤效果地防止杂质引起的堵塞 的方法。但是，这些技术思想只着眼于过滤器，没有对包含和过滤器同样地杂质引起的堵塞 存在问题的柱的研究。
例如，为测定血红蛋白Alc值使用的血红蛋白类分析用的柱根据制造者的保证样 品数而不同，通常每测定1500样品到3000样品时进行交换。相对于此，设置在柱的上游的 预滤器通常对数百样品以1次的比例进行交换。这种过滤器类的交换与柱相比交换频率 高，对作业、成本造成很大的负担。专利文献1 日本特开平2-262054号公报专利文献2 日本特开平5-203634号公报
发明内容
本发明的目的在于，提供一种具有填充有填充剂粒子的柱和预滤器、且即使连续 地反复进行样品的测定也难以使通液压力上升、另外柱和预滤器的交换频率为同程度的液 相色谱用构件。进而，本发明涉及一种具有填充有填充剂粒子的柱和预滤器、且柱和预滤器 一体化、交换作业容易且分离性能优良的液相色谱用构件。本发明提供一种液相色谱用构件，其具有柱和预滤器，其中，所述填充剂粒子的 平均粒径为2 20 μ m，且所述预滤器的过滤粒度为所述填充剂粒子的平均粒径的1/6 1/3。以下，详细叙述本发明。本发明的液相色谱用构件具有柱和预滤器。所述柱在筒状容器内填充有填充剂粒子。作为所述填充剂粒子，可以举出二氧化硅等无机类粒子、由苯乙烯-二乙烯基苯 共聚物等树脂构成的有机类粒子、在这些粒子的表面键合有离子交换基的粒子等。所述填充剂粒子的平均粒径的下限为2 μ m，上限为20 μ m。所述填充剂粒子的平 均粒径不足2 μ m时，柱的通液压力过高，从而使装置承受的负担过大。所述填充剂粒子的 平均粒径超过20 μ m时，分离性能下降，例如在用于测定血红蛋白Alc时，血红蛋白类的分 离不充分。所述填充剂粒子的平均粒径优选下限为6 μ m上限为12 μ m。所述填充剂粒子的平均粒径使用激光衍射式粒度分布测定装置进行测定。所述柱的内径优选下限为2. Omm上限为6. 0mm。所述柱的内径不足2. Omm时，流经 柱内的移动相的线速度过高，存在有通液压力上升过高的问题。所述柱的内径超过6. Omm 时，引起柱内的样品或移动相的过分扩散，存在有分离性能下降的问题。所述柱的内径更优 选下限为3. 0謹、上限为5. 0謹。所述柱的长度优选下限为IOmm上限为50mm。所述柱的长度不足IOmm时，伴随理 论塔板数的降低，存在有分离性能下降的问题。所述柱的长度超过50mm时，样品的溶出时 间长，存在有使测定时间变长、或通液压力变高的问题。所述柱的长度更优选下限为15mm 上限为40mm。在所述柱的上游侧及下游侧优选配置用于防止柱内的填充剂粒子从筒状容器内 漏出的过滤器。该过滤器不是用来捕集杂质的过滤器，而是可以防止填充剂粒子从筒状容 器内漏出的过滤器，后述的预滤器和柱一体化并极其靠近柱而被设置时，可以省略上游侧 的过滤器，利用预滤器防止柱内的填充剂粒子从筒状容器内漏出。所述预滤器可以使用例如由纸、树脂、金属等构成的预滤器。其中，优选日本特开 2006-189427号公报中记载的具有由孔径不同的3层构成的结构的不锈钢制过滤器。
4
所述过滤器的过滤面的形状可以为圆形，也可以为其它形状。所述过滤器的过滤粒度为上述填充剂粒子的平均粒径的1/6 1/3。由此，不被预 滤器捕集而通过预滤器的杂质通过柱内的填充剂粒子的间隙而不被柱捕集地通过，因此可 以抑制预滤器及柱的堵塞。所述预滤器的过滤粒度小于所述填充剂粒子的平均粒径的1/6 时，预滤器发生堵塞的时期与柱发生堵塞的时期相比显著提前，需要频繁地交换预滤器。所 述预滤器的过滤粒度超过所述填充剂粒子的平均粒径的1/3时，虽然预滤器的堵塞延迟， 但是杂质却堵塞柱的填充剂粒子的间隙，从而降低了分离性能。优选过滤粒度为所述填充 剂粒子的平均粒径的1/5 1/3。另外，所述过滤粒度是指过滤粒径已知的标准粒子时，用预滤器的标准粒子的捕 集率达95%以上的粒径。作为上述标准粒子，例如有市场上出售的Moritex公司制的聚苯 乙烯制标准粒子。所述标准粒子的捕集率(％ )利用以下方法进行测定。将预滤器连接在色谱仪上，输送纯水制作移动相。使标准粒子样品以一般的送液 速度例如1. 7mL/min流动，算出得到的色谱的峰面积(1)。峰面积(1)反映不被预滤器捕集 而通过的标准粒子的量。其次，将所述预滤器改为配管，使同样的标准粒子样品流动，算出得到的色谱的峰 面积(2)。峰面积(2)反映流动的标准粒子的量。由峰面积⑴及峰面积(2)利用以下通式算出标准粒子的捕集率(％ )。标准粒子的捕集率(％ ) = 100-(峰面积(1)/峰面积⑵)X 100所述预滤器的有效过滤面积优选下限为7mm2、上限为80mm2。所述预滤器的有效过 滤面积小于7mm2时，可以捕集杂质的范围狭小，预滤器容易堵塞。所述预滤器的有效过滤 面积超过80mm2时，引起预滤器内的样品或移动相的过度扩散，有时会降低分离性能。所述 预滤器的有效过滤面积更优选下限为12mm2、上限为65mm2。所述预滤器的厚度优选下限为0. 1mm、上限为10mm。所述预滤器的厚度不足0. Imm时，预滤器容易产生堵塞。所述预滤器的厚度超过 IOmm时，引起预滤器中的样品或移动相的过度扩散，有时会降低分离性能。所述预滤器的厚 度更优选下限为0. 2mm、上限为3mm。所述预滤器的空隙率优选下限为60%。所述预滤器的空隙率不足60%时，预滤器 容易堵塞。所述预滤器的空隙率更优选下限为65%。所述预滤器的空隙率的上限过高时不 能得到理想的过滤粒度，因此优选90%。本发明的液相色谱用构件可以分别配置所述柱和预滤器，也可以一体化配置在一 个筒状容器内。任一情况下，均以预滤器在柱的上游的方式连接在装置的配管。分别配置所述柱和预滤器时，可以分别交换所述柱和预滤器。另一方面，一体化配 置所述柱和预滤器时，所述柱和预滤器可以一并进行交换，因此使交换作业容易，并且，由 于空间占有容积低，因此也可以实现装置小型化。进而，在将柱和预滤器一体化时，柱和预 滤器间实际为零距离，因此在柱和预滤器间几乎不会产生样品或移动相的扩散。因此，可以 提高分离性能、并使测定时间更短。所述筒状容器由具有适宜强度的材料构成、其中可以收纳填充剂粒子或填充剂粒 子及预滤器。作为构成筒状容器的材料，例如可以举出不锈钢或钛等金属、氟树脂或聚醚醚酮等树脂、玻璃等。所述筒状容器可以为一体成型的容器，也可以为可分解的容器。所述预滤器或筒状容器优选以防止非特异性吸附为目的实施表面处理。所谓表面 处理是指通过对表面实施化学处理及/或物理处理来改变其性质。具体而言，例如可以举 出通过加热或利用酸等的氧化反应来改变表面的方法、包覆具有亲水性物质或疏水性物 质等的目标特征的物质的阻隔处理(blocking treatment)等。作为阻隔处理时使用的物 质，可以举出牛血清白蛋白、球蛋白、乳吩咛、脱脂乳等蛋白质、硅酮、氟树脂等。本发明通过调整柱中收纳的填充剂粒子的平均粒径和预滤器的过滤粒度的组合， 预滤器的寿命变得非常长。由此，可以使柱和预滤器的交换频率达到同程度。另外，由于柱和预滤器的交换频率为同程度，因此在柱的使用期间，不需要交换设 置在柱的上游侧的预滤器，另外，通过使柱和预滤器一体化，交换作业更容易，由于空间占 有容积降低，因此可以使装置小型化。本发明中也包含填充有填充剂粒子的柱和预滤器主体一体化配置在一个筒状容 器内的液相色谱用构件。例如，通过将液相色谱用构件制作成具有所述预滤器及所述柱的构件，可以将柱 及预滤器的交换频率设定为同程度。通过将交换频率为同程度的柱和预滤器一体化配置在一个筒状容器内，可以通过 1次交换作业交换柱和预滤器，可以有效地进行交换作业。进而，由于柱和预滤器间实际为 零距离，因此在柱和预滤器间几乎不发生样品或移动相的扩散。因此，可以提高分离性能、 并使测定时间更短。图1表示所述柱和预滤器分别配置的本发明的液相色谱用构件的一例。图2表示所述柱和预滤器一体化配置在一个筒状容器内的本发明的液相色谱用 构件的一例。依照本发明，可以提供一种具有柱和预滤器、且即使反复进行样品的测定也难以 使通液压力上升、且柱和预滤器的交换频率为同程度的液相色谱用构件。另外，依照本发 明，可以提供一种具有柱和预滤器、且柱和预滤器一体化、交换作业容易、且分离性能优良 的液相色谱用构件。
图1是表示柱和预滤器分别配置的本发明的液相色谱用构件的一例的示意图。图2是表示柱和预滤器一体化配置的本发明的液相色谱用构件的一例的示意图。符号说明1分离型的液相色谱用构件(柱部分)1’分离型的液相色谱用构件(预滤器部分)2 一体型的液相色谱用构件3连接配管4柱的填充剂粒子的收纳部5聚四氟乙烯制填充料6防止填充剂粒子漏出的过滤器
7预滤器8聚醚醚酮制支撑物
具体实施例方式以下举出实施例更详细地说明本发明的方式，但是本发明并不限定于这些实施 例。(实施例1)(1)预滤器的准备将具有按孔径12 μ m、厚度0. Imm的过滤层(外层1)、孔径3 μ m、厚度0. 2mm的过 滤层(内层)、孔径12 μ m、厚度0. Imm的过滤层(外层2)的顺序层叠而成的3层结构的厚 度0. 4mm、空隙率70%的不锈钢制纤维烧结过滤片冲裁成直径9. Omm的圆片，得到过滤面的 面积63. 59mm2的不锈钢制纤维烧结过滤器。对得到的不锈钢制纤维烧结过滤器，为防止血 红蛋白类的非特异性吸附，可以用牛血清白蛋白实施阻隔处理。用聚四氟乙烯制填充料填充表面处理后的过滤器，收纳在设有可以连接在流路上 的螺栓部的聚醚醚酮制支撑物(holder)上，得到预滤器。另外，除接触填充料的面积外的 预滤器的有效过滤面积为50. 24m2。对于得到的预滤器，求出的过滤粒度为3 μ m。(2)柱的准备在3%聚乙烯醇(日本合成化学公司制)水溶液中添加四乙二醇二甲基丙烯酸酯 (新中村化学公司制)300g、三乙二醇二甲基丙烯酸酯(新中村化学公司制)IOOg及过氧化 苯甲酰(Kishida化学公司制)l.Og的混合物，在氮氛围的反应器中边搅拌边在80°C下进行 1小时聚合。然后，将2-甲基丙烯酰胺-2-甲基丙烷磺酸(东亚合成化学公司制)100g、聚乙二 醇甲基丙烯酸酯(日本油脂公司制、乙二醇链η = 4) IOOg作为具有离子交换基团的单体溶 解在离子交换水中。将该混合物进一步添加在进行1小时聚合后的上述反应器中，在氮氛 围下边搅拌边在80°C下进行2小时聚合。通过用水及丙酮洗涤得到的聚合组合物，得到具 有离子交换基团的粒子。将得到的粒子IOg浸渍在溶解臭氧浓度IOOppm的臭氧水300mL中，搅拌30分钟。 搅拌结束后，使用离心分离机(日立制作所社制Himac CR20G)进行离心分离并除去上清 液。将该操作反复进行2次，得到填充剂粒子。对于得到的填充剂粒子，使用激光衍射式粒度分布测定装置进行测定时，平均粒 径为10 μ m、CV值为14%。将得到的填充剂粒子填充在内径4. 6mm、长度20mm的圆柱状容器内从而得到柱。 另外，在柱的上游侧及下游侧，为防止填充剂粒子从圆柱状容器内漏出，配置将上述不锈钢 制纤维烧结过滤器冲裁成直径6. 5mm的过滤器(图1、2的符号6)(3)液相色谱用构件的制造将得到的柱和预滤器按图1所示的那样进行配置，得到柱、预滤器分离型的液相 色谱用构件。以下将图1所示的配置的液相色谱用构件记为分离型液相色谱用构件。另外，将得到的预滤器和柱按图2所示的那样进行配置，得到柱、预滤器一体型的
7液相色谱用构件。以下将图2所示的配置的液相色谱用构件记为一体型液相色谱用构件。(实施例2 6、比较例1、2)使用表1所示的预滤器、柱，除此之外，进行和实施例1同样的操作，得到分离型的 液相色谱用构件(图1)及一体型的液相色谱用构件(图2)。另外，预滤器的有效过滤面积可以通过改变冲裁型的直径来调整，预滤器的过滤 粒度可以通过改变过滤器内层的孔径来调整。另外，填充剂粒子的平均粒径可以通过改变 聚合时的搅拌转数来调整。[表 1]
权利要求
一种液相色谱用构件，其特征在于，所述液相色谱用构件具有填充有填充剂粒子的柱和预滤器，所述填充剂粒子的平均粒径为2～20μm，且所述预滤器的过滤粒度为所述填充剂粒子的平均粒径的1/6～1/3。
2.一种液相色谱用构件，其特征在于，所述液相色谱用构件具有填充有填充剂粒子的柱和预滤器， 所述柱和所述预滤器一体化配置在一个筒状容器内。
3.根据权利要求1所述的液相色谱用构件，其特征在于， 柱和预滤器一体化配置在一个筒状容器内。
全文摘要
本发明的目的在于，提供一种具有柱和预滤器、即使反复进行样品测定也难以产生通液压力的上升的液相色谱用构件。本发明提供一种液相色谱用构件，其由柱和预滤器构成，其中，所述柱收纳的填充剂的平均粒径为2～20μm，且所述预滤器的过滤粒度为所述柱的填充剂的平均粒径的1/6～1/3。
文档编号G01N30/60GK101978262SQ20098011009
公开日2011年2月16日 申请日期2009年3月31日 优先权日2008年3月31日
发明者兴谷卓也 申请人:积水化学工业株式会社