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JP2573671B2 - Mobile phase feeder for supercritical fluid chromatography - Google Patents

Mobile phase feeder for supercritical fluid chromatography

Info

Publication number
JP2573671B2
JP2573671B2 JP63223843A JP22384388A JP2573671B2 JP 2573671 B2 JP2573671 B2 JP 2573671B2 JP 63223843 A JP63223843 A JP 63223843A JP 22384388 A JP22384388 A JP 22384388A JP 2573671 B2 JP2573671 B2 JP 2573671B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
flow path
reciprocating pump
supercritical fluid
pressure
inlet
Prior art date
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Expired - Lifetime
Application number
JP63223843A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPH0271148A (en
Inventor
宗雄 斎藤
芳雄 山内
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Jasco Corp
Original Assignee
Nihon Bunko KK
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nihon Bunko KK filed Critical Nihon Bunko KK
Priority to JP63223843A priority Critical patent/JP2573671B2/en
Publication of JPH0271148A publication Critical patent/JPH0271148A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP2573671B2 publication Critical patent/JP2573671B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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  • Treatment Of Liquids With Adsorbents In General (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は超臨界流体クロマトグラフ(以下、SFCと称
す。)に用いられ、特に数μl/minかつ所定圧の液化ガ
ス又は超臨界流体を送出するのに好適な移動相供給装置
に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Industrial Application Field] The present invention is used for a supercritical fluid chromatograph (hereinafter, referred to as SFC), and particularly for liquefied gas or supercritical fluid having a predetermined pressure of several μl / min. The present invention relates to a mobile phase supply device suitable for delivery.

[従来の技術] 例えば、キャピラリカラムSFCでは、その移動相流量
が数μl/minと極めて小さい。一方、往復ポンプ、例え
ばプランジャポンプは、連続送液が可能である反面、0.
1ml/min以下で使用すると脈動が大きく不適当である。
[Prior Art] For example, in a capillary column SFC, the mobile phase flow rate is extremely small at several μl / min. On the other hand, a reciprocating pump, for example, a plunger pump, is capable of continuous liquid feeding, but has a capacity of 0.
When used at 1 ml / min or less, pulsation is large and inappropriate.

このため、従来では、キャピラリカラム超臨界流体ク
ロマトグラフには高速液体クロマトグラフで用いられる
往復ポンプは使用されず、もっぱら、ねじ駆動のシリン
ジ型ポンプが用いられている。
For this reason, conventionally, a reciprocating pump used in a high-performance liquid chromatograph has not been used for a capillary column supercritical fluid chromatograph, and a screw-driven syringe pump has been used exclusively.

[発明が解決しようとする課題] ところが、SFCでは二酸化炭素等の液化ガスを移動相
として用いる場合が多く、シリンジポンプのシリンジ内
に比較的大量(数〜数十ml)の液化ガスを貯蔵する必要
があるため、シリンジポンプは高圧ガス容器と実質的に
同じになり、その安全性を保つために、高圧ガス取締法
に準拠した設計をしなければならず、高価なものとな
る。
[Problems to be Solved by the Invention] However, in SFC, a liquefied gas such as carbon dioxide is often used as a mobile phase, and a relatively large amount (several to several tens of ml) of a liquefied gas is stored in a syringe of a syringe pump. Due to the necessity, the syringe pump becomes substantially the same as the high-pressure gas container, and in order to maintain its safety, it must be designed in accordance with the high-pressure gas control law, which is expensive.

また、キャピラリSFCでは試料注入量を数μl以下の
極小量にする必要があり、しかも移動相の圧力が数100b
ar以下と高いため、試料注入器に形成された流路を瞬間
切り換えて試料をカラム側へ供給しなければならず、所
望の微小量の試料をカラム側へ供給することができな
い。
In the case of capillary SFC, it is necessary to minimize the sample injection volume to several μl or less, and the pressure of the mobile phase is several hundred b.
Since it is as high as ar or less, the flow path formed in the sample injector must be instantaneously switched to supply the sample to the column side, and a desired minute amount of sample cannot be supplied to the column side.

さらに、2台のシリンジポンプの出口を共通に接続し
て液化ガスにモディファイヤ溶媒を混合させた場合、液
化ガスの流量数μl/minに対しその数%の極めて微少流
量のモディファイヤ溶媒を送液する必要があるため、両
者の混合比をほぼ一定にすることができない。
Furthermore, when the outlets of the two syringe pumps are connected in common and the liquefied gas is mixed with the modifier solvent, a very small flow of a few percent of the liquefied gas is supplied to the liquefied gas. Because of the necessity of liquid, the mixing ratio of the two cannot be made substantially constant.

本発明の第1目的は、比較的安価な往復ポンプを用い
て所定圧の移動相を流量数μl/minで送出することが可
能なSFC用移動相供給装置を提供することにある。
A first object of the present invention is to provide an SFC mobile phase supply device capable of sending a mobile phase having a predetermined pressure at a flow rate of several μl / min using a relatively inexpensive reciprocating pump.

本発明の第2目的は、試料注入器を用いてSFCのカラ
ムに所望の微少量の試料を供給することができるSFC用
移動相供給装置を提供することにある。
A second object of the present invention is to provide an SFC mobile phase supply device capable of supplying a desired minute amount of sample to an SFC column using a sample injector.

本発明の第3目的は、供給する移動相の圧力を所定値
に保ち、かつ、液化ガスまたは超臨界流体とモディファ
イヤ溶媒との混合比を所定値に保つことが可能なSFC用
移動相供給装置を提供することにある。
A third object of the present invention is to provide a mobile phase supply for an SFC capable of maintaining the pressure of a mobile phase to be supplied at a predetermined value and maintaining a mixing ratio of a liquefied gas or a supercritical fluid to a modifier solvent at a predetermined value. It is to provide a device.

[課題を解決するための手段及びその作用効果] この目的を達成するために、本発明に係るSFC用移動
相供給装置では、出口が流路を介して超臨界流体クロマ
トグラフの入口に接続され、液化ガス又は超臨界流体を
送出する第1往復ポンプと、第1往復ポンプの出口と超
臨界流体クロマトグラフのカラム入口との間の流路から
分岐された流路に接続された背圧調整装置と、を備えて
いる。
[Means for Solving the Problems and Their Effects] In order to achieve this object, in the SFC mobile phase supply device according to the present invention, an outlet is connected to an inlet of a supercritical fluid chromatograph via a flow path. A first reciprocating pump for delivering a liquefied gas or a supercritical fluid, and a back pressure adjustment connected to a flow path branched from a flow path between an outlet of the first reciprocating pump and a column inlet of the supercritical fluid chromatograph. And a device.

本発明をキャピラリカラムSFCに適用した場合には、
キャピラリカラム側へ流れる流体の流量と背圧調整装置
側へ流れる流体の流量との比率(スプリット比)は、SF
Cの抵抗管と第1往復ポンプの設定流量と背圧調整装置
の設定圧力により定まる。したがって、背圧調整装置の
設定圧力を一定にしたまま第1往復ポンプの設定流量を
変えることにより、このスプリット比を変えることがで
きるので、微小流量かつ脈動の小さい所定圧力の移動相
をキャピラリカラム側へ供給することができる。
When the present invention is applied to a capillary column SFC,
The ratio (split ratio) between the flow rate of the fluid flowing to the capillary column side and the flow rate of the fluid flowing to the back pressure regulator side is SF
It is determined by the set flow rate of the resistance pipe of C and the first reciprocating pump and the set pressure of the back pressure adjusting device. Therefore, by changing the set flow rate of the first reciprocating pump while keeping the set pressure of the back pressure adjusting device constant, the split ratio can be changed. Can be supplied to the side.

また、従来、シリンジポンプ内の全ての液化ガスを臨
界圧力を越えて加圧していたのが、往復ポンプの内容積
だけの液化ガスを加圧すればよいので、耐圧構造が簡単
になって流体供給装置を安価に提供することができ、ま
た、高圧ガスに対する安全性が向上する。
Conventionally, all the liquefied gas in the syringe pump has been pressurized beyond the critical pressure.However, only the liquefied gas in the internal volume of the reciprocating pump needs to be pressurized. The supply device can be provided at low cost, and the safety against high-pressure gas is improved.

この液化ガスが非極性溶媒であり、極性試料を成分に
分離する場合には、前記構成にさらに、第1往復ポンプ
の出口と前記分岐の点との間の流路又は第1往復ポンプ
の入口に、流路を介して、モディファイヤ溶媒を送液す
る第2往復ポンプを接続したSFC用移動相供給装置を用
いる。
When the liquefied gas is a non-polar solvent and the polar sample is separated into components, the above-described configuration further includes a flow path between the outlet of the first reciprocating pump and the branch point or the inlet of the first reciprocating pump. Then, a mobile phase supply device for SFC to which a second reciprocating pump for feeding a modifier solvent is connected via a flow path is used.

このモディファイヤ溶媒も上記スプリット比で分流す
るので、第2往復ポンプの流量を比較的大きくすること
ができ、したがって、たとえこのスプリット比が変動
(リサイクルクロマトグラフに適用した場合)しても、
液化ガスとモディファイヤ溶媒の混合比を一定に保って
カラムに供給することができる。これにより、SFCの保
持時間及び検出器の出力のベースラインが安定する。
Since this modifier solvent is also diverted at the above split ratio, the flow rate of the second reciprocating pump can be made relatively large, so that even if this split ratio fluctuates (when applied to a recycle chromatograph),
The liquefied gas and the modifier solvent can be supplied to the column while maintaining a constant mixing ratio. Thereby, the holding time of the SFC and the baseline of the output of the detector are stabilized.

背圧調整装置の出口側流路は、例えば大気に連通され
ており、または、第1往復ポンプの入口に接続され、か
つ、この出口側流路(戻し流路)に第1ポンプの入口側
又は大気側に選択的に切り換える流路切換手段が介装さ
れている。後者の接続の場合には、液化ガスの消費量を
極めて小さくすることができる。
The outlet side flow path of the back pressure adjusting device is connected to, for example, the atmosphere or connected to the inlet of the first reciprocating pump, and the outlet side flow path (return flow path) is connected to the inlet side of the first pump. Alternatively, flow path switching means for selectively switching to the atmosphere side is provided. In the latter connection, the consumption of the liquefied gas can be extremely reduced.

上記いずれかの流体供給装置をキャピラリカラムSFC
に接続する場合には、第1往復ポンプの出口を、流路を
介して該SFCの入口に接続し、背圧調整装置を、該超臨
界流体クロマトグラフの試料注入器と該キャピラリカラ
ムの入口との間の流路から分岐された流路に接続する。
Either of the above fluid supply devices is connected to a capillary column SFC
When connecting to the SFC, the outlet of the first reciprocating pump is connected to the inlet of the SFC via a flow path, and the back pressure adjusting device is connected to the sample injector of the supercritical fluid chromatograph and the inlet of the capillary column. Is connected to the flow path branched from the flow path between.

このように接続すれば、試料についても上記スプリッ
ト比でキャピラリカラム側及び背圧調整装置側に分流す
るので、微小量の試料をキャピラリカラム側に供給する
ことができる。また、このスプリット比は第1往復ポン
プの流量を変えることにより変更することができるの
で、移動相の圧力が100bar以上の高圧であっても、所望
の微小量の試料をキャピラリカラム側に供給することが
できる。
With this connection, the sample is also split into the capillary column and the back pressure adjusting device at the split ratio, so that a very small amount of sample can be supplied to the capillary column. Also, since the split ratio can be changed by changing the flow rate of the first reciprocating pump, a desired minute amount of sample is supplied to the capillary column side even when the mobile phase pressure is 100 bar or more. be able to.

また、上記いずれかの流体供給装置をリサイクルSFC
に接続する場合には、第1往復ポンプの出口を、流路を
介してリサイクルSFCの流路切換手段と循環ポンプとの
間の流路に接続する。このリサイクルSFCは、該循環ポ
ンプと、試料注入器と、カラムと、検出器と、該流路切
換手段とがこの順にループ状に接続され、該流路切換手
段に、解放端を有する背圧調整装置または抵抗管が接続
され、該流路切換手段により該検出器側の流路を該循環
ポンプ側または該解放端側に切り換える構成である。
Also, recycle any of the above fluid supply devices using SFC
In the case of connecting to the first reciprocating pump, the outlet of the first reciprocating pump is connected to the flow path between the flow path switching means of the recycle SFC and the circulation pump via the flow path. In this recycled SFC, the circulation pump, the sample injector, the column, the detector, and the flow path switching means are connected in a loop in this order, and the flow path switching means has a back pressure having an open end. An adjusting device or a resistance tube is connected, and the flow path on the detector side is switched to the circulation pump side or the open end side by the flow path switching means.

リサイクルにより試料成分の分離度が適当になり、SF
Cの検出器により不要成分または分取しようとする成分
が検出された場合には、切換手段を解放端側にしてこの
成分を外部に排出させる。この排出中には、流体供給装
置からループ内に移動相が補給されて循環ポンプの入口
側の圧力が背圧調整装置の設定圧力に保たれるので、ル
ープ内の圧力を臨界圧力以下に低下させることなく不要
成分を排出させまたは特定成分を分取することができ
る。
Recycling optimizes the separation of sample components,
When the unnecessary component or the component to be separated is detected by the detector C, the switching means is set to the open end side to discharge this component to the outside. During this discharge, the mobile phase is replenished into the loop from the fluid supply device, and the pressure on the inlet side of the circulating pump is maintained at the set pressure of the back pressure regulator, so the pressure in the loop drops below the critical pressure. Unnecessary components can be discharged or specific components can be fractionated without causing this.

[実施例] 以下、図面に基づいて本発明の実施例を説明する。Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

(1)第1実施例 第1図は流体供給装置をキャピラリカラムSFCに適用
した場合を示す。
(1) First Embodiment FIG. 1 shows a case where a fluid supply device is applied to a capillary column SFC.

このキャピラリSFCは、基本的には、試料注入器10、
キャピラリカラム12、検出器14、抵抗管16及び検出器18
が直列接続されて構成されている。
This capillary SFC basically consists of a sample injector 10,
Capillary column 12, detector 14, resistance tube 16 and detector 18
Are connected in series.

キャピラリカラム12は、例えば、内径50μmのフュー
ズドシリカチューブを用いた中空カラムである。また、
抵抗管16は、通常、100〜300barの圧力範囲で流量が数
μl/minとなるものが選択される。検出器14は、一般に1
00bar以上の高圧下で試料成分を検出可能なもの、例え
ばUV検出器であり、検出器18は、大気圧下で検出するも
の、例えば水素塩イオン化検出器(FID)である。検出
器は、必ずしも2つ設ける必要はなく、どちらか一方で
もよいが、モディファイヤ溶媒を用いる場合には、FID
を用いることができないので、一般にはUV検出器のみが
使用される。
The capillary column 12 is, for example, a hollow column using a fused silica tube having an inner diameter of 50 μm. Also,
The resistance tube 16 is usually selected to have a flow rate of several μl / min in a pressure range of 100 to 300 bar. Detector 14 is generally one
A detector that can detect a sample component under a high pressure of 00 bar or more, for example, a UV detector, and the detector 18 is a detector that detects under atmospheric pressure, for example, a hydrogen salt ionization detector (FID). It is not always necessary to provide two detectors, and either one may be used. However, when a modifier solvent is used, the FID
In general, only a UV detector is used.

試料注入器10の上流側には予熱コイル20が接続され、
予熱コイル20、試料注入器10、キャピラリカラム12及び
抵抗管16は、移動相を超臨界温度以上の所定値に保つた
めの恒温槽22内に収容されている。
A preheating coil 20 is connected to the upstream side of the sample injector 10,
The preheating coil 20, the sample injector 10, the capillary column 12, and the resistance tube 16 are housed in a constant temperature bath 22 for maintaining the mobile phase at a predetermined value equal to or higher than the supercritical temperature.

所定圧の移動相をキャピラリSFCに供給するための移
動相供給装置は、基本的には、配管によりその出口が予
熱コイル20の入口に接続され設定流量を送液する往復ポ
ンプ24と、試料注入器10とキャピラリカラム12とを接続
する配管上の点Bから分岐された配管に接続された背圧
調整装置26とからなる。
The mobile phase supply device for supplying a mobile phase of a predetermined pressure to the capillary SFC is basically composed of a reciprocating pump 24 connected to the inlet of the preheating coil 20 by a pipe to feed a set flow rate, and a sample injection. And a back pressure adjusting device 26 connected to a pipe branched from a point B on the pipe connecting the vessel 10 and the capillary column 12.

この往復ポンプ24は、通常はプランジャ型が用いられ
る。往復ポンプ24のポンプヘッド24a及びポンプヘッド2
4aの入口に接続された冷却コイル24bは、冷却ジャケッ
ト24c内に配置されている。冷却ジャケット24c内は、冷
却器28により移動相の臨界温度以下に保たれ、ポンプヘ
ッド24a内の移動相が液相にされる。
The reciprocating pump 24 is usually of a plunger type. Pump head 24a and pump head 2 of reciprocating pump 24
The cooling coil 24b connected to the inlet of 4a is arranged in the cooling jacket 24c. The inside of the cooling jacket 24c is kept below the critical temperature of the mobile phase by the cooler 28, and the mobile phase in the pump head 24a is turned into a liquid phase.

また、背圧調整装置26は、圧力調整弁26aと、圧力調
整弁26aの上流圧力を検出しこれを設定圧力に保つため
に圧力調整弁26aを制御する圧力指示調節器26bとからな
る。この圧力調整弁26aは、例えば、弁棒がその軸方向
に移動して、設定圧力以下では流路を全閉し、設置圧力
以上では流路を全開する弁棒振動電磁弁である。この背
圧調整装置26により、予熱コイル20内の圧力が臨界圧力
以上の設定値にされる。
The back pressure adjusting device 26 includes a pressure adjusting valve 26a, and a pressure indicating adjuster 26b that detects the upstream pressure of the pressure adjusting valve 26a and controls the pressure adjusting valve 26a to maintain the pressure at a set pressure. The pressure adjusting valve 26a is, for example, a valve rod vibrating electromagnetic valve that moves a valve rod in the axial direction and completely closes the flow path when the pressure is equal to or lower than a set pressure, and fully opens the flow path when the pressure exceeds the installation pressure. By the back pressure adjusting device 26, the pressure in the preheating coil 20 is set to a set value equal to or higher than the critical pressure.

移動相として用いられる二酸化炭素等の液化ガス29は
ボンベ30内に蓄えられており、このボンベ30は、配管に
よりストップバルブ32、チェックバルブ34を介して冷却
コイル24bの入口に接続されている。
A liquefied gas 29 such as carbon dioxide used as a mobile phase is stored in a cylinder 30. The cylinder 30 is connected to the inlet of the cooling coil 24b via a stop valve 32 and a check valve 34 by piping.

ここで、二酸化炭素等の非極性流体を移動相として用
い、極性試料を溶離するためには、アルコール等の極性
溶媒をモディファイヤ溶媒として移動相に混合する必要
がある。また、ピークの保持時間を一定にするために
は、両者の混合比を一定にする必要がある。
Here, in order to elute a polar sample using a non-polar fluid such as carbon dioxide as a mobile phase, it is necessary to mix a polar solvent such as alcohol as a modifier solvent with the mobile phase. Further, in order to keep the peak retention time constant, it is necessary to keep the mixture ratio of the two constant.

そこで、モディファイヤ溶媒36が収容された貯槽38
を、配管により、設定流量を送液する往復ポンプ40の入
口に接続し、往復ポンプ40の出口を、配管によりストッ
プバルブ42及びチェックバルブ44を介して、チェックバ
ルブ34と冷却コイル24bとの間の配管に接続している。
Therefore, the storage tank 38 containing the modifier solvent 36
Is connected to the inlet of a reciprocating pump 40 that sends a set flow rate by piping, and the outlet of the reciprocating pump 40 is connected between the check valve 34 and the cooling coil 24b via a stop valve 42 and a check valve 44 by piping. Connected to the piping.

次に、上記の如く構成された本実施例の動作を、移動
相として液化ガス29のみを用いる場合について説明す
る。
Next, the operation of the present embodiment configured as described above will be described for the case where only the liquefied gas 29 is used as the mobile phase.

初期状態では、ストップバルブ32及び42は閉じてお
り、往復ポンプ24及び40は停止している。冷却器28を駆
動して冷却ジャケット24c内を沸点以下の設定値にし、
恒温槽22内を臨界温度以上の設定値にし、圧力指示調節
器26bの設定圧力を臨界圧力以上の所定値にする。次
に、ストップバルブ32を開き、往復ポンプ24を駆動して
設定流量の液化ガス29をキャピラリSFCに送液し、その
流路を洗浄する。この液化ガス29は、予熱コイル20を通
ると、超臨界流体になる。超臨界流体の一部は背圧調整
装置26を通り、残りはキャピラリカラム12に供給され
る。背圧調整装置26を通った超臨界流体は大気圧に減圧
されてガスとなり、大気中に放出される。
In the initial state, the stop valves 32 and 42 are closed, and the reciprocating pumps 24 and 40 are stopped. By driving the cooler 28, the inside of the cooling jacket 24c is set to a set value below the boiling point,
The inside of the thermostat 22 is set to a set value equal to or higher than the critical temperature, and the set pressure of the pressure indicating controller 26b is set to a predetermined value equal to or higher than the critical pressure. Next, the stop valve 32 is opened, the reciprocating pump 24 is driven, and the liquefied gas 29 at a set flow rate is sent to the capillary SFC to clean the flow path. When the liquefied gas 29 passes through the preheating coil 20, it becomes a supercritical fluid. A part of the supercritical fluid passes through the back pressure adjusting device 26, and the rest is supplied to the capillary column 12. The supercritical fluid that has passed through the back pressure adjusting device 26 is decompressed to atmospheric pressure, becomes gas, and is released into the atmosphere.

キャピラリカラム12側へ流れる流体の流量と背圧調整
装置26側へ流れる流体の流量との比率(スプリット比)
は、抵抗管16と往復ポンプ24の設定流量と背圧調整装置
26の設定圧力とにより定まる。抵抗管は特定のものが用
いられるので、背圧調整装置26の設定圧力を一定にした
まま往復ポンプ24の設定流量を変えることにより、この
スプリット比を変えることができる。例えば、往復ポン
プ24の吐出流量を0.1ml/minとし、背圧調整装置により
定まるカラム入口の所定圧力下で流量1μl/minとなる
抵抗管を使用すれば、1μl/minの微小流量かつ脈動の
小さい移動相をキャピラリカラム12へ供給しつつ、試料
注入スプリット比を1/99にすることができる。
Ratio of the flow rate of the fluid flowing to the capillary column 12 side to the flow rate of the fluid flowing to the back pressure adjusting device 26 side (split ratio)
Is a set flow rate and back pressure adjusting device for the resistance pipe 16 and the reciprocating pump 24
It is determined by the set pressure of 26. Since a specific resistance tube is used, the split ratio can be changed by changing the set flow rate of the reciprocating pump 24 while keeping the set pressure of the back pressure adjusting device 26 constant. For example, if the discharge flow rate of the reciprocating pump 24 is set to 0.1 ml / min and a resistance tube having a flow rate of 1 μl / min under a predetermined pressure at the column inlet determined by the back pressure adjusting device is used, a minute flow rate of 1 μl / min and a pulsation The sample injection split ratio can be reduced to 1/99 while supplying a small mobile phase to the capillary column 12.

また、従来、シリンジポンプ内の全ての流体(数10〜
100ml程度)を臨界圧力(二酸化炭素では72.8bar)を越
えて加圧していたのが、ポンプヘッド24aの内容積(0,1
ml程度)だけの液化ガスを加圧すればよいので、耐圧構
造が簡単になって流体供給装置を安価に提供することが
でき、また、高圧ガスに対する安全性が向上する。
Conventionally, all fluids in the syringe pump (from several tens to
The pressure (about 100 ml) exceeded the critical pressure (72.8 bar for carbon dioxide).
Since only a liquefied gas (approximately ml) needs to be pressurized, the pressure resistance structure is simplified, the fluid supply device can be provided at low cost, and the safety against high-pressure gas is improved.

試料注入器10に試料を注入し、その内部の流路を切り
換えてこの試料を移動相に混入させると、この試料につ
いても前記スプリット比でキャピラリカラム12側及び背
圧調整装置26側に分流する。例えば、5μlの試料をキ
ャピラリカラム12に注入した場合、スプリット比が1/99
であれば0.05μlという微小量の試料をキャピラリカラ
ム12側に供給することができる。また、このスプリット
比は往復ポンプ28の流量を変えることにより変更するこ
とができるので、移動相の圧力が100bar以上の高圧であ
っても、所望の微小量の試料をキャピラリカラム12側に
供給することができる。
When a sample is injected into the sample injector 10 and the internal flow path is switched to mix this sample into the mobile phase, this sample is also split into the capillary column 12 and the back pressure regulator 26 at the split ratio. . For example, when 5 μl of the sample is injected into the capillary column 12, the split ratio becomes 1/99.
Then, a very small amount of a sample of 0.05 μl can be supplied to the capillary column 12 side. Further, since this split ratio can be changed by changing the flow rate of the reciprocating pump 28, even if the mobile phase pressure is 100 bar or more, a desired minute amount of sample is supplied to the capillary column 12 side. be able to.

試料はキャピラリカラム12を通ってその成分に分離さ
れ、この成分が検出器14で検出され、さらに抵抗管16を
通って検出器18により検出される。
The sample passes through a capillary column 12 and is separated into its components, which are detected by a detector 14 and further detected by a detector 18 through a resistance tube 16.

極性試料の場合には、往復ポンプ24と共に往復ポンプ
40も駆動し、往復ポンプ40の吐出圧力が操作圧力以上に
なったときにストップバルブ42を開き、モディファイヤ
溶媒36を設定流量送液して液化ガス29に混合させる。液
化ガス29とモディファイヤ溶媒36の混合比は例えば9対
1であり、例えば往復ポンプ24で1ml/min送液し、往復
ポップ40で0.1ml/min送液する。この程度の流量であれ
ば、混合比をほぼ一定に保つことができる。この場合、
キャピラリカラム12側に供給される二酸化炭素とモディ
ファイヤ溶媒の流量はそれぞれ10μl/minと1μl/minの
微小流量であり、従来では混合比を一定にすることがで
きなかった流量である。
For polar samples, reciprocating pump together with reciprocating pump 24
When the discharge pressure of the reciprocating pump 40 becomes equal to or higher than the operation pressure, the stop valve 42 is opened, and the modifier solvent 36 is supplied at a set flow rate to be mixed with the liquefied gas 29. The mixing ratio of the liquefied gas 29 and the modifier solvent 36 is, for example, 9: 1. For example, the reciprocating pump 24 feeds 1 ml / min, and the reciprocating pop 40 feeds 0.1 ml / min. With such a flow rate, the mixing ratio can be kept almost constant. in this case,
The flow rates of the carbon dioxide and the modifier solvent supplied to the capillary column 12 are minute flow rates of 10 μl / min and 1 μl / min, respectively, which are flow rates at which the mixing ratio could not be made constant in the past.

なお、液化ガス29とモディファイヤ溶媒36の合流点
は、ポンプヘッド24aの出口と予熱コイル20の入口との
間の流路上の点であってもよい。
The confluence of the liquefied gas 29 and the modifier solvent 36 may be a point on the flow path between the outlet of the pump head 24a and the inlet of the preheating coil 20.

(2)第2実施例 第2図は流体供給装置をキャピラリーSFCに適用した
第2実施例の構成を示す。この第2実施例では、配管に
より圧力調整弁26aの出口が三方弁46を介して冷却コイ
ル24bの入口側流路に接続されている。他の点は第1図
と同一構成である。
(2) Second Embodiment FIG. 2 shows a configuration of a second embodiment in which the fluid supply device is applied to a capillary SFC. In the second embodiment, the outlet of the pressure regulating valve 26a is connected to the inlet-side flow path of the cooling coil 24b via a three-way valve 46 by piping. Other points are the same as those in FIG.

モディファイヤ溶媒36を使用する場合には、三方弁46
を大気側に切り換える。これは、圧力調整弁26aの出口
側圧力が臨界圧力以下になってモディファイヤ溶媒36が
管内壁に付着することによりモディファイヤ溶媒36の一
部が往復ポンプ24側へ戻れず、液化ガス29とモディファ
イヤ溶媒36との混合比が一定にならないのを避ける為で
ある。
If modifier solvent 36 is used, three-way valve 46
Is switched to the atmosphere side. This is because part of the modifier solvent 36 cannot return to the reciprocating pump 24 side because the outlet pressure of the pressure regulating valve 26a becomes lower than the critical pressure and the modifier solvent 36 adheres to the inner wall of the pipe, and the liquefied gas 29 and This is to prevent the mixing ratio with the modifier solvent 36 from becoming constant.

移動相として液化ガス29のみを使用する場合には、試
料を試料注入器10からキャピラリカラム12側に供給中の
ときには三方弁46を大気側に切り換えておき、この試料
が往復ポンプ24の入口側に戻されるのを避ける。試料注
入後一定時間経過して、試料が試料注入器10と接続点B
との間の流路内に存在しなくなった後は、三方弁46を往
復ポンプ24側に切り換える。これにより、液化ガス29の
消費量を第1実施例に比し極めて小さくすることができ
る。
When only the liquefied gas 29 is used as the mobile phase, when the sample is being supplied from the sample injector 10 to the capillary column 12 side, the three-way valve 46 is switched to the atmosphere side, and the sample is supplied to the inlet side of the reciprocating pump 24. Avoid being returned to After a certain period of time has passed after the sample injection, the sample
After it no longer exists in the flow path between the two, the three-way valve 46 is switched to the reciprocating pump 24 side. As a result, the consumption of the liquefied gas 29 can be extremely reduced as compared with the first embodiment.

(3)第3実施例 第3図は流体供給装置をリサイクルSFCに適用した第
3実施例の構成を示す。
(3) Third Embodiment FIG. 3 shows a configuration of a third embodiment in which the fluid supply device is applied to a recycled SFC.

リサイクルSFCは基本的に、流量を所定値に保つ循環
ポンプ48と、試料注入器10と、固定相が充填されたカラ
ム12Aと、検出器14と、流路を切り換える三方弁50とが
ループ状に接続され、また、背圧を臨界圧力以上の設定
値に保ちつつ移動相を外部に排出するために、背圧調整
装置52が三方弁50のポートCに接続されて構成されてい
る。三方弁50のポートAB間の流路はこのループの一部を
構成している。圧力調整弁52は26と同一構成であり、圧
力調整弁52aと圧力指示調節器52bとからなる。
Basically, the recycling SFC has a loop-shaped circulation pump 48 for maintaining a flow rate at a predetermined value, a sample injector 10, a column 12A filled with a stationary phase, a detector 14, and a three-way valve 50 for switching a flow path. A back pressure adjusting device 52 is connected to the port C of the three-way valve 50 in order to discharge the mobile phase to the outside while maintaining the back pressure at a set value equal to or higher than the critical pressure. The flow path between the ports AB of the three-way valve 50 forms a part of this loop. The pressure regulating valve 52 has the same configuration as that of 26, and includes a pressure regulating valve 52a and a pressure indicating regulator 52b.

移動相供給装置は第2図に示すものと基本的に同一で
ある。ただし、第2図では往復ポンプ24の出口と接続点
Bとの間の管路に、予熱コイル20及び試料注入器10が接
続されていたが、本実施例では、試料注入器10は前記ル
ープ内に接続され、予熱コイル20は循環ポンプ48の入口
に接続されている。また、往復ポンプ40の出口は配管に
より、ストップバルブ42及びチェックバルブ44を介し
て、往復ポンプ24の出口と接続点Bとの間の配管に接続
されている。他の構成については第2図と同一である。
The mobile phase supply device is basically the same as that shown in FIG. However, in FIG. 2, the preheating coil 20 and the sample injector 10 are connected to the pipe between the outlet of the reciprocating pump 24 and the connection point B, but in the present embodiment, the sample injector 10 The preheating coil 20 is connected to an inlet of a circulation pump 48. The outlet of the reciprocating pump 40 is connected to the pipe between the outlet of the reciprocating pump 24 and the connection point B via a stop valve 42 and a check valve 44 by a pipe. Other configurations are the same as those in FIG.

このループ内の流量は例えば0.15ml/minであるので、
試料注入器10が接続点Bの後流側に配置されている点に
関しては何等問題がない。
Since the flow rate in this loop is, for example, 0.15 ml / min,
There is no problem in that the sample injector 10 is arranged downstream of the connection point B.

次に、移動相として液化ガス29のみを用いる場合の動
作を説明する。
Next, the operation when only the liquefied gas 29 is used as the mobile phase will be described.

冷却器28により冷却ジャケット24c内を沸点以下の所
定値にし、恒温槽22内を臨界温度以上の所定値にする。
また、圧力指示調節器26b及び52bの設定圧力を臨界圧力
以上の所定値にする。さらに、三方弁46を大気側に切り
換え、三方弁50を背圧調整装置52側に切り換え、ストッ
プバルブ32を開き、往復ポンプ24及び循環ポンプ48を駆
動して流路を洗浄する。
The inside of the cooling jacket 24c is set to a predetermined value below the boiling point by the cooler 28, and the inside of the constant temperature bath 22 is set to a predetermined value above the critical temperature.
In addition, the set pressure of the pressure indicating controllers 26b and 52b is set to a predetermined value equal to or higher than the critical pressure. Further, the three-way valve 46 is switched to the atmosphere side, the three-way valve 50 is switched to the back pressure regulator 52 side, the stop valve 32 is opened, and the reciprocating pump 24 and the circulating pump 48 are driven to clean the flow path.

次に、三方弁46を往復ポンプ24側に切り換え、三方弁
50を循環ポンプ48側に切り換える。試料注入器10が接続
点Bの後流側に備えられているので、試料注入とは無関
係に三方弁46を往復ポンプ24側に切り換えることができ
る。移動相は予熱コイル20を通過すると超臨界流体にな
り、ループ内を循環する。定常状態になった後に、試料
注入器10に試料を注入し、試料注入器10の内部流路を切
り換えて試料をループ内に導く。これにより、カラム12
Aで試料が成分に分離され、移動相がループ内を循環す
る回数が増える毎に分離度が大きくなる。カラム12A外
でのピークの広がりを無視すれば、分離カラムの実効長
はカラム12Aの長さに移動相の循環回数を乗じたものに
等しくなる。
Next, the three-way valve 46 is switched to the reciprocating pump 24 side,
Switch 50 to the circulation pump 48 side. Since the sample injector 10 is provided on the downstream side of the connection point B, the three-way valve 46 can be switched to the reciprocating pump 24 regardless of the sample injection. When the mobile phase passes through the preheating coil 20, it becomes a supercritical fluid and circulates through the loop. After the steady state, the sample is injected into the sample injector 10, the internal flow path of the sample injector 10 is switched, and the sample is guided into the loop. As a result, column 12
In A, the sample is separated into components, and the degree of separation increases as the number of times the mobile phase circulates in the loop increases. If the spread of the peak outside the column 12A is ignored, the effective length of the separation column is equal to the length of the column 12A multiplied by the number of circulations of the mobile phase.

適当に分離され、検出器14により不要成分が検出され
た場合には、三方弁50を背圧調整装置52側に切り換えて
これを外部に排出させる。この排出中には、流体供給装
置からループ内に移動相が供給されて循環ポンプ48の入
口側の圧力が背圧調整装置26の設定圧力に保たれるの
で、ループ内の圧力を臨界圧力以下に低下させることな
く不要成分を排出させることができる。
When the undesired components are appropriately separated and detected by the detector 14, the three-way valve 50 is switched to the back pressure adjusting device 52 side to discharge it to the outside. During this discharge, the mobile phase is supplied into the loop from the fluid supply device, and the pressure on the inlet side of the circulation pump 48 is maintained at the set pressure of the back pressure regulator 26. Unnecessary components can be discharged without lowering the temperature.

次に、分離精製しようとする成分が検出器14により検
出された場合には、三方弁50を循環ポンプ48側に切り換
え、この成分の分離度が適当になった場合には、三方弁
50を背圧調整装置52側に切り換えて所望の成分のみを容
器54内に分取する。
Next, when the component to be separated and purified is detected by the detector 14, the three-way valve 50 is switched to the circulation pump 48 side, and when the degree of separation of this component becomes appropriate, the three-way valve
By switching 50 to the back pressure adjusting device 52 side, only desired components are collected in the container 54.

モディファイヤ溶媒36を使用する場合には、第2実施
例の場合と同様に、三方弁46を大気側に切り換え、往復
ポンプ40でモディファイヤ溶媒36を設定流量送液し、ス
プリット比の変動に拘わらず液化ガス29とモディファイ
ヤ溶媒36との混合比を一定にする。
When the modifier solvent 36 is used, as in the second embodiment, the three-way valve 46 is switched to the atmosphere side, the reciprocating pump 40 sends the modifier solvent 36 at a set flow rate, and the split ratio is changed. Regardless, the mixing ratio of the liquefied gas 29 and the modifier solvent 36 is kept constant.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

第1図乃至第3図は本発明の実施例に係り、 第1図は本発明をキャピラリカラム超臨界流体クロマト
グラフに適用した第1実施例の流体供給装置の流路図、 第2図は本発明をキャピラリカラム超臨界流体クロマト
グラフに適用した第2実施例の流体供給装置の流路図、 第3図は本発明をリサイクル超臨界流体クロマトグラフ
に適用した第3実施例の流体供給装置の流路図である。 図中、 10は試料注入器 12はキャピラリカラム 12Aはカラム 14、18は検出器 16は抵抗管 20は予熱コイル 22は恒温槽 24、40は往復ポンプ 24aはポンプヘッド 24bは冷却コイル 24cは冷却ジャケット 26、52は背圧調整装置 26a、52aは圧力調整弁 26b、52bは圧力指示調節器 28は冷却器 29は液化ガス 30はボンベ 32、42はストップバルブ 34,44はチェックバルブ 36はモディファイヤ溶媒 38は貯槽 46、50は三方弁 48は循環ポンプ
FIGS. 1 to 3 relate to an embodiment of the present invention. FIG. 1 is a flow chart of a fluid supply device of a first embodiment in which the present invention is applied to a capillary column supercritical fluid chromatograph. Flow diagram of a fluid supply device of a second embodiment in which the present invention is applied to a capillary column supercritical fluid chromatograph. FIG. 3 shows a fluid supply device of a third embodiment in which the present invention is applied to a recycle supercritical fluid chromatograph. FIG. In the figure, 10 is a sample injector 12 is a capillary column 12A is a column 14, 18 is a detector 16 is a resistance tube 20, a preheating coil 22, a thermostatic bath 24, 40 is a reciprocating pump 24a, a pump head 24b, a cooling coil 24c, and a cooling coil 24c. Jackets 26 and 52 are back pressure regulators 26a and 52a are pressure regulators 26b and 52b are pressure indicator regulators 28 are coolers 29 are liquefied gases 30 are cylinders 32, 42 are stop valves 34 and 44 are check valves 36 are modifiers Solvent 38 is a storage tank 46, 50 is a three-way valve 48 is a circulation pump

Claims (6)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】出口が流路を介して超臨界流体クロマトグ
ラフの入口に接続され、液化ガス又は超臨界流体を送出
する第1往復ポンプ(24)と、 該第1往復ポンプの出口と該超臨界流体クロマトグラフ
のカラム入口との間の流路から分岐された流路に接続さ
れた背圧調整装置(26)と、 を有することを特徴とする超臨界流体クロマトグラフ用
移動相供給装置。
An outlet is connected to an inlet of a supercritical fluid chromatograph via a flow path, and a first reciprocating pump (24) for delivering a liquefied gas or a supercritical fluid; an outlet of the first reciprocating pump; A back pressure regulator (26) connected to a flow path branched from a flow path between the column and the column inlet of the supercritical fluid chromatograph, and a mobile phase supply device for a supercritical fluid chromatograph. .
【請求項2】請求項1にさらに、 前記第1往復ポンプの出口と前記分岐の点との間の流路
又は前記第1往復ポンプの入口に、流路を介して接続さ
れ、モディファイヤ溶媒を送液する第2往復ポンプ(4
0) を備えたことを特徴とする超臨界流体クロマトグラフ用
流体供給装置。
2. The method according to claim 1, further comprising a flow path connected to a flow path between an outlet of the first reciprocating pump and the branch point or an inlet of the first reciprocating pump, the flow path being connected to a modifier solvent. Second reciprocating pump (4
0) A fluid supply device for supercritical fluid chromatography, comprising:
【請求項3】前記背圧調整装置(26)の出口側流路は大
気に連通されていることを特徴とする請求項1記載の装
置。
3. The apparatus according to claim 1, wherein the outlet-side flow path of the back pressure adjusting device is connected to the atmosphere.
【請求項4】前記背圧調整装置(26)の出口は、戻し流
路を介して前記第1往復ポンプ(24)の入口に接続され
ており、 該戻し流路には、該第1ポンプの入口側又は大気側に選
択的に切り換える流路切換手段(46)が介装されている
ことを特徴とする請求項2記載の装置。
4. An outlet of the back pressure adjusting device (26) is connected to an inlet of the first reciprocating pump (24) via a return flow path, and the first pump is connected to the return flow path. 3. The apparatus according to claim 2, further comprising a flow path switching means (46) for selectively switching to an inlet side or an atmosphere side of the air conditioner.
【請求項5】前記第1往復ポンプ(24)の出口は、流路
を介して、キャピラリカラム(12)を用いた超臨界流体
クロマトグラフの入口に接続され、 前記背圧調整装置(26)は該超臨界流体クロマトグラフ
の試料注入器(10)と該キャピラリカラム(12)の入口
との間の流路から分岐された流路に接続されることを特
徴とする請求項3又は4記載の装置。
5. An outlet of said first reciprocating pump (24) is connected to an inlet of a supercritical fluid chromatograph using a capillary column (12) via a flow path, and said back pressure adjusting device (26). 5. The supercritical fluid chromatograph is connected to a flow path branched from a flow path between a sample injector (10) of the supercritical fluid chromatograph and an inlet of the capillary column (12). 6. Equipment.
【請求項6】前記第1往復ポンプ(24)の出口は、流路
を介してリサイクル超臨界流体クロマトグラフの検出器
と循環ポンプとの間の流路に接続されることを特徴とす
る請求項4記載の装置。
6. An outlet of the first reciprocating pump (24) is connected to a flow path between a detector of a recycle supercritical fluid chromatograph and a circulation pump through a flow path. Item 5. The apparatus according to Item 4.
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