JPS635700B2

JPS635700B2 -

Info

Publication number: JPS635700B2
Application number: JP57031413A
Authority: JP
Inventors: Shoichi Kobayashi
Original assignee: Shimadzu Corp
Current assignee: Shimadzu Corp
Priority date: 1982-02-27
Filing date: 1982-02-27
Publication date: 1988-02-04
Also published as: JPS58148952A

Description

【発明の詳細な説明】この発明は電気泳動装置に関し、電気泳動した
試料のイオン成分ゾーンを精度良く分割して全て
取り出すことができる電気泳動装置を提供するこ
とを目的とする。

電気泳動した試料のイオン成分ゾーンを取り出
すための装置として、本願出願人はたとえば特公
昭56−31542号の装置を提案している。この装置
は、通常の電気泳動分析装置の検出器の後部の泳
動管に目的部分分取流路と目的部分押出し用液体
流入路とを付加し、押出し用液体を泳動管に注入
することによつて目的部分を分取流路へ押出して
取り出すものである。しかし、この装置の場合、
液体で押し出すために分取範囲が不確実になり、
イオン成分ゾーンを正確に分割して取り出すのが
困難であつた。

一方、電気泳動したイオン成分ゾーンを正確に
分割可能な装置として、たとえば本願出願人によ
る特開昭53−3892号に記載の装置がある。これは
通常の電気泳動分析装置の検出器の後部の泳動管
の一部を摺動板に穿設した連通孔に置換したもの
で、その連通孔に目的部分が入つたときに摺動板
を摺動移動させることによつてイオン成分ゾーン
を正確に分割可能である。しかしこの装置は目的
部分を取り出すことを目的としたものではなく、
従つて目的部分の取り出しができる構成ではなか
つた。

さらに、上記従来装置はいずれも目的部分の存
在位置の検知を通常の検出器を利用して行つてい
たために検知精度に限界があり、実際には後者の
装置でも高精度の分割が困難であつた。

この発明の発明者は、このような状況に鑑みて
鋭意研究を行つた結果、上記従来装置の問題点を
解決しうるこの発明の装置を完成した。

すなわち、この発明は、ターミナル液電極槽、
試料注入部、切換管路を有する切換管路部、リー
デイング液電極槽、これらを順に連結する泳動管
路、前記ターミナル液電極槽とリーデイング液電
極槽にそれぞれ出力端が接続された電源部、その
電源部が供給する泳動電流を時間的に積算しその
積算値に基いて試料のイオン成分区画が前記切換
管路部に到達したことを検知する到達検知部、前
記切換管路部に設けられたリーデイング液注入部
と分取部、および前記到達検知手段に基いて前記
切換管路部の切換管路を前記泳動管路または前記
リーデイング液注入部または前記分取部に切換連
結する連結切換手段を具備してなる電気泳動装置
を提供する。

この発明の装置の主たる特徴は、(i)目的部分が
切換管路に入つたときにその切換管路を泳動管路
から切離して分取部に切換連結して目的部分を取
り出す方式としたこと、(ii)目的部分が切換管路に
入つたことを泳動電流の積算値に基いて検知する
ようにしたこと、および(iii)目的部分を取り出した
後の切換管路にリーデイング液を注入したのち再
び泳動管路に切換連結しうるようにしたこと、に
ある。

以下、図に示す実施例に基いて、この発明を詳
説する。なお、これによりこの発明が限定される
ものではない。

第１図に示す１は、この発明の電気泳動装置の
一実施例である。高電圧電源回路２の出力端２
ａ，２ｂにそれぞれターミナル液電極槽３とリー
デイング液電極槽４とが接続され、それら両電極
槽３，４の間に試料注入部５と切換管路部６とが
順に泳動管路７にて連結されている。

切換管路部６は、２枚の円板形固定フランジ
８，８′およびそれら固定フランジ８，８′の間に
回転摺動自在に軸支された円板形摺動体９からな
つており、回転軸（図示せず）から等距離の摺動
体部分に切換管路１０，１０′，１０″が穿設され
ている。また、それら切換管路１０，１０′，１
０″と合致しうる固定フランジ８，８′の３ケ所
に、泳動管路連結部１１，１１′、リーデイング
液注入部１２，１２′および分取部１３，１３′が
設けられている。摺動体９を回転させれば、切換
管路１０，１０′，１０″をそれら連結部１１，１
１′、リーデイング液注入部１２，１２′、分取部
１３，１３′に任意に切換連結することができる。

リーデイング液注入部の１２はバルブ１４を介
してリーデイング液タンク１５に連結され、１
２′は排液流路１６に連結されている。

分取部１３はバルブ１７を介して窒素ガスボン
ベ１８に連結され、１３′は分取用キヤピラリチ
ユーブ１９に連結されている。また、分取部の１
３側に光源２０，１３′側に受光部２１が配設さ
れ、分取部１３，１３′に連結した切換管路１
０″中の試料のUV吸収測定を行えるようになつ
ている。

高圧電源回路２から供給される泳動電流は、電
流検出回路２２を介してマイクロコンピユータ２
３に入力されている。これら電流検出回路２２と
マイクロコンピユータ２３とが到達検知手段を構
成し、試料のイオン成分ゾーンが泳動管路７のど
の位置まで電気泳動したかを検知する。すなわ
ち、公知のように、電気泳動において供給された
電気量と一つのイオン成分ゾーンの泳動距離とは
正比例するものである。そこで電気量を知ること
により泳動距離を知ることができる。マイクロコ
ンピユータ２３は、電流検出回路２２の出力すな
わち泳動電流を積算して上記電気量を求め、これ
によりイオン成分区画の泳動位置を検知する。と
ころで今、リーデイング液のイオン成分ゾーンに
着目すれば、その泳動距離と電気量の関係は、リ
ーデイング液の組成のみによつてきまる。ところ
がリーデイング液のイオン成分ゾーンの後端は試
料のイオン成分ゾーンの前端に他ならないから、
試料のイオン成分ゾーンの前端の泳動距離もリー
デイング液のイオン成分ゾーンの泳動距離と電気
量の関係によつて知ることができる。つまり、リ
ーデイング液が同一であるかぎり、同一の判断条
件を用いて、電気量から試料のイオン成分ゾーン
の泳動距離を正確に知ることができ、試料の組成
や量を考慮しなくてもよいことになる。このため
に、あらかじめこの装置１では、リーデイング液
の組成とそのリーデイング液を使用したときにリ
ーデイング液のイオン成分ゾーンの後端が試料注
入部５から切換管路出口２８まで泳動するのに要
する電気量Qi並びに切換管路入口２７から出口
２８まで泳動するのに要する電気量qiが対応づけ
られてマイクロコンピユータ２３に記憶されてい
る。これらQiおよびqiの求め方は後で説明する。

２４はマイクロコンピユータ２３によつて制御
されるモータであり、ドライブギヤ２５を回転す
ることによつて、摺動体９を回転摺動させる。す
なわち、マイクロコンピユータ２３、モータ２４
およびドライブギヤ２５が、切換管路１０，１
０′，１０″を泳動管路７、リーデイング液注入部
１２，１２′および分取部１３，１３′に切換連結
する連結切換手段を構成する。

２６はマイクロコンピユータ２３と対話を行う
操作卓である。

次にこの装置１の作動を説明するが、初期状態
として切換管路１０，１０′，１０″がそれぞれ泳
動管路７、リーデイング液注入部１２，１２′、
分取部１３，１３′に連結された位置にあるもの
とする。まず操作卓２６を介してリーデイング液
の組成をマイクロコンピユータ２３に入力する。
そうすると、マイクロコンピユタ２３はそれに対
応した電気量たとえばQ₁およびq₁をメモリーか
ら読み出して内部的に設定する。次に、通常の手
順により試料注入部５にターミナル液とリーデイ
ング液の境界面を作り、試料を注入し、操作卓２
６からスタート指令を入力する。この指令により
マイクロコンピユータ２３は、高電圧電源回路２
を制御して泳動電流を供給し、電気泳動をスター
トさせる。そして電気泳動が行われている間に、
バルブ１４を作動して、切換管路１０′へのリー
デイング液の注入を行う。泳動電流は、電流検出
回路２２でマイクロコンピユータ２３にフイード
バツクされている。マイクロコンピユータ２３
は、この泳動電流を時間的に積算するとともに、
積算によつて得られる電気量Ｑと前記電気量Q₁
とを比較し、一致したときに泳動電流を停止す
る。電気量Ｑが電気量Q₁に一致したときは、先
述したようにリーデイング液のイオン成分ゾーン
の後端が切換管路出口２６に来たときであり、す
なわち試料のイオン成分ゾーンの前端部分が切換
管路１０に入つたときである。

そこでマイクロコンピユータ２３は、モータ２
４を作動して摺動体９を回転摺動し、切換管路１
０，１０′，１０″をそれぞれ分取部１３，１３′、
泳動管路７、リーデイング液注入部１２，１２′
に切換連結する。切換管路１０によつて切り取ら
れて分取部１３，１３′に運ばれた試料のイオン
成分ゾーンの前端部分は、UV吸収検出器によつ
てUV吸収を測定された後、マイクロコンピユー
タでバルブ１７を作動されて供給される窒素ガス
によつて分取用キヤピラリチユーブに圧送され、
外部に取り出される。一方、リーデイング液注入
部１２，１２′に連結された切換管路１０″は前記
と同様にしてリーデイング液を注入される。マイ
クロコンピユータ２３は、上記の作動を制御する
のと並行して電源回路２を制御し、泳動電流を供
給させる。切換管路部６よりも試料注入部５側の
管路７に残されていた試料のイオン成分ゾーン
は、切換管路１０′にリーデイング液が満たされ
ているので、再び電気泳動を開始する。マイクロ
コンピユータ２３は、このときの泳動電流を時間
的に積算し、その積算電気量ｑを前記電気量q₁に
比較し、一致したときに泳動電流を停止する。電
気量ｑが電気量q₁に一致したときは、先述したよ
うにリーデイング液のイオン成分ゾーンの後端が
切換管路入口２７から出口２８まで移動したとき
であり、すなわち残りの試料のイオン成分ゾーン
の前端部分が切換管路１０′に入つたときである。

以下の作動は前記と同様であるので説明を省略
するが、結局、試料のイオン成分ゾーンは次々に
分割されて全て取り出されることになる。取り出
された各部分は、窒素ガスにより分離されている
ので、キヤピラリチユーブ１９内でも別個に独立
を保つており、取り出された順にキヤピラリチユ
ーブ１９内に並んでいる。これら各部分は、キヤ
ピラリチユーブ１９ごと折り取られたり、サンプ
ルびん等に採取されたり、何らかの支持体に固定
されたりして利用される。

さて、Q₁およびq₁の求め方であるが、これは
以下のようにして行う。

すなわち、まずUV吸収のある物質を大量に試
料として通常の方法で注入し、次に経験的に予想
されるQ₁およびq₁よりも充分小さい適当なQ₁′お
よびq₁′を操作卓２６からマイクロコンピユータ
２３に入力し、電気量測定スタート指令を入力す
る。マイクロコンピユータ２３は、前記と全く同
様に最初は作動するので、まずはじめに積算電気
量ＱがQ₁′のときに分取された部分のUV吸収値
U₁が得られ、つづいてそれからq₁後に分取され
た部分のUV吸収値U₂が得られる。Q₁′は実際の
Q₁より小であるから、U₁は通常リーデイング液
のみのUV吸収値であり実質的に０である。しか
し試料のイオン成分ゾーンが徐々に進行してくる
ので、電気量ＱがたとえばQ₄′になつたときに０
でないUV吸収値U₄が測定される。ある値以上の
UV吸収値が測定されると、マイクロコンピユー
タ２３は、q₁′を順に自然数倍しながら（つまり
分取のインターバルをq₁分だけ長くしながら）作
動をつづける。そこで試料のイオン成分ゾーンが
切換管路内に入つてくる割合が徐々に増加し、
UV吸収値は徐々に大きくなる。第２図に示す
U₅，U₆，U₇はこの様子を示している。しかし分
取のインターバルがq₁を越えると、切換管路内が
すべて試料のイオン成分ゾーンになるので、UV
吸収値は一定最大値となる。第２図に示すU₈，
U₉はこの様子を示している。

第３図に原理的に示しているように、マイクロ
コンピユータ２３は、電気量に対するUV吸収値
の増加曲線αと最大値βとからq₁を算出し、また
増加曲線αとUV吸収値U₄とから試料イオン成分
ゾーンの前端が切換管路に入る直前までの電気量
Ｒを算出し、そのＲとq₁を加算してQ₁とする。
こうしてq₁，Q₁が求まる。

以上の説明から理解されるように、この発明の
電気泳動装置によれば、電気泳動した試料のイオ
ン成分ゾーンを正確に分割して全て取り出すこと
ができ、切換管路の容量を試料のイオン成分ゾー
ンに比して十分小さくすれば目的ゾーンをほぼ純
粋に取り出すことができる。またこのとき取り出
した部分のイオン成分ゾーン全体に対する位置が
極めて明確である。なお、泳動管路に検出器を設
ければ通常の電気泳動分析装置としても使用でき
る。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の電気泳動装置の一実施例の
構成説明図、第２図は第１図に示す装置の作動を
説明するためのUV吸収のグラフ図、第３図は第
１図に示す装置の作動の原理の説明図である。１……電気泳動装置、２……高電圧電源回路、
３……ターミナル液電極槽、４……リーデイング
液電極槽、５……試料注入口、６……切換管路
部、７……泳動管路、８，８′……固定フランジ、
９……摺動体、１０，１０′，１０″……切換管
路、１２，１２′……リーデイング液注入部、１
３，１３′……分取部、２２……泳動電流検出部、
２３……マイクロコンピユータ、２４……モー
タ、２５……ドライブギヤ、２６……操作卓。

Claims

【特許請求の範囲】１ターミナル液電極槽、試料注入部、切換管路
を有する切換管路部、リーデイング液電極槽、こ
れらを順に連結する泳動管路、前記ターミナル液
電極槽とリーデイング液電極槽にそれぞれ出力端
が接続された電源部、その電源部が供給する泳動
電流を時間的に積算しその積算値に基いて試料の
イオン成分区画が前記切換管路部に到達したこと
を検知する到達検知部、前記切換管路部に設けら
れたリーデイング液注入部と分取部、および前記
到達検知手段に基いて前記切換管路部の切換管路
を前記泳動管路または前記リーデイング液注入部
または前記分取部に切換連結する連結切換手段を
具備してなる電気泳動装置。２切換管路部が、試料注入部側の泳動管路とタ
ーミナル液電極槽側の泳動管路とにそれぞれ固設
される固定フランジおよびそれら固定フランジの
間を摺動移動する摺動体からなり、切換管路が前
記摺動体に穿設され、リーデイング液注入部と分
取部とが前記摺動フランジに設けられている請求
の範囲第１項記載の装置。３分取部に検出器が設けられている請求の範囲
第１項または第２項に記載の装置。４分取部が、切換管路の一方端に連結されうる
分取流路および他方端に連結されうる押し出し用
ガス供給流路からなる請求の範囲第１〜３項のい
ずれかに記載の装置。５到達検知部が、泳動電流検出回路と、その泳
動電流検出回路の出力の積算回路と、その積算回
路の出力を所定のしきい値に比較する比較回路と
からなる請求の範囲第１〜４項のいずれかに記載
の装置。