[发明专利]用于样品分析仪的梯度液体输送装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种梯度液体输送装置，该装置能够在高性能液相色谱(High-Performance Liquid Chromatography，HPLC)类型样品分析仪中进行的载液(洗提液)输送过程中改变载液成分(有机溶剂的含量、含盐浓度，等等)，更具体涉及一种小型的高压线性梯度液体输送装置。此外，本发明涉及一种使用该梯度液体输送装置的样品分析仪以及一种血红蛋白成分测定法。

背景技术

在HPLC类型样品分析仪(下文简称为“样品分析仪”)中，为了提高样品分离能力、减少分析时间，通常使用梯度液体输送装置，这种装置会随着时间的推移改变载液成分(载液的性质，如多种载液的混合比例，用于分离和洗提分析对象的试剂的浓度、载液的PH值，等等)。

这种梯度液体输送装置包括线性梯度液体输送装置和分步梯度液体输送装置，其中线性梯度液体输送装置随着时间推移呈直线或曲线改变载液的成分；分步梯度液体输送装置是以分步的方式改变载液成分的简单类型装置。

线性梯度液体输送装置包括低压梯度类型装置和高压梯度类型装置，其中低压梯度类型装置使用1个低脉动泵，这种泵使用2个或多个柱塞(如双柱塞泵)，并且通过使用设置在泵的抽吸端口一侧的阀(电磁阀)在多个不同成分的载液之间切换(例如，见专利文献1)；高压梯度类型装置使用多个低脉动泵，并且可改变各个泵的流量，这些泵使用与多种载液分别对应的两个以上的柱塞，并且在它们的排放端口侧合并成一个路径(例如，见专利文献2)。

需要注意的是此处的术语“流量”是指体积流量，它可以表示为流体的横截面积与流体流动速度(流速)的乘积。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利申请公开号H09-264888

专利文献2：日本专利申请公开号2002-303613

发明内容

发明要解决的问题

前文所述的两种线性梯度类型装置中，在载液的流量较高时使用低压梯度类型装置。这是因为当载液的流量较低的时候梯度响应性也较低。本发明中术语“梯度响应性”是指相对于期望的载液成分变化的实际实现的载液成分变化的水平。

另一方面，因为高压梯度类型装置中梯度响应性较高，所以这种高压梯度类型装置主要用于载液流量较低的情况。高压梯度类型装置能对梯度进行理想的控制，但是由于它使用多个低脉动泵，每个低脉动泵又都有多个柱塞，因而它的尺寸很大，相应的成本也很高。

如前所述，在线性梯度液体输送装置中，使用具有两个以上柱塞的泵，而不使用单柱塞的泵。这是因为在单柱塞泵中，载液不会在载液抽吸步骤中被排出，并且当流量较低时抽吸载液所用的时间比较长，因此会出现大幅度的脉动，所以单柱塞泵无法进行灵敏的分析。

更具体地说，对于凸轮式柱塞泵，凸轮被设计为使得在柱塞的一个往复运动循环内抽吸步骤所花费的时间尽可能少，并且一个循环的时间大部分用于排放步骤。然而，因为抽吸时间和排放时间之间的比例是固定的，所以当柱塞的往复速度降低时，抽吸时间延长，流量相应减小。需要注意的是，当载液长时间没有排放时，会不利地影响载液成分的变化。另外，随着单位时间内抽吸和排放循环的次数增加，流速的变化会减小，因此在以高流量输送液体的情况下，脉动的影响会减小，反之，在以低流量输送液体的情况下，因为单位时间内抽吸和排放循环的次数由于柱塞的往复速度较低而减小，所以脉动会增大。

在这些情况下，在HPLC类型样品分析仪的实际应用中，为了将装置成本和装置尺寸限制在期望的范围内，经常使用分步梯度液体输送装置，尽管可能部分牺牲样品分离能力和分析时间。分步梯度液体输送装置使用一个单柱塞泵，这种泵通过使用阀(电子阀)在泵的抽吸侧在多个不同成分的载液间切换，并且通过使用脉动阻尼器输送液体来消除脉动。

换言之，虽然线性高压梯度液体输送装置使用单柱塞泵，脉动水平低，而且即使在载液输送流量较低的情况下也具有足够的梯度响应，但它还没有投入实际使用。

本发明的设计已经考虑到了上述因素。本发明的目的是提供一种不牺牲样品分离能力和分析时间的，具有高梯度响应性的低成本、小型的线性高压梯度液体输送装置，作为在HPLC类型样品分析仪中使用的梯度装置。

用于解决问题的方案