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JP2004271354A - High speed liquid column chromatograph analyzing method and analyzer for carrying out same - Google Patents

High speed liquid column chromatograph analyzing method and analyzer for carrying out same Download PDF

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JP2004271354A
JP2004271354A JP2003063057A JP2003063057A JP2004271354A JP 2004271354 A JP2004271354 A JP 2004271354A JP 2003063057 A JP2003063057 A JP 2003063057A JP 2003063057 A JP2003063057 A JP 2003063057A JP 2004271354 A JP2004271354 A JP 2004271354A
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JP
Japan
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column
solution
substance
affinity
performance liquid
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JP2003063057A
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Japanese (ja)
Inventor
Hiroshi Nagasawa
浩 長澤
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Ebara Corp
Original Assignee
Ebara Corp
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Publication date
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an HPLC analyzing method usable as an on-line analyzing method improved in the reproducibility of data and capable of reducing the load to a column to extend the life of the column. <P>SOLUTION: In the HPLC analyzing method using a hydrophobic chemical bonding type filler column (column C), the column C is treated with a solution (solution A) containing a substance having a hydrophilic group and hydrophilicity in high concentration remaining in the column C prior to injecting a specimen and subsequently treated with a solution (solution B) not containing the substance or containing the same in relatively low concentration and corresponding to a measuring condition. An HPLC analyzer comprises a plurality of storage tanks, the specimen introducing devices connected to the storage tanks through an inflow solution changeover valve, the column C and a detector. At least one of a plurality of the storage tanks holds the solution A and at least the other one of them holds the solution B. At the time of a measurement, the solution A, the solution B and the measuring specimen are passed through the column in this order. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO&NCIPI

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、高速液体カラムクロマトグラフ分析方法(以下、「HPLC法」という)に関し、更に詳細には、多量の無機イオンを含むサンプルをオンラインで測定し、その中の微量有機物を検出することのできるHPLC法並びに当該方法を実施するための分析システムおよび装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
HPLC法は、その広い分析適応範囲から物質の分離分析装置として汎用性の高い技術として利用されている。
【0003】
しかしながら、これまでHPLC法は各種未知試料の探索研究や、ロット毎の成分変化量測定など、オフラインでの分析に使用されることが多く、オンラインでの分析に使われる例は多くなかった。
【0004】
ところで、多量の無機イオンを含むサンプル中の微量有機物を分析する用途、特にめっき液に関する分析は、従来もっぱら電気化学的手法などの定性的分析手法に頼ることが多かったが、半導体用めっきなど高度な安定性を要求される分野においては従来技術では補いきれない点が多く、新しい定量的分析手段が要求されていた。
【0005】
本発明者は先に、このHPLC法を用いてめっき液のオンライン分析を行うことを目的とする「めっき装置及びめっき液組成の管理方法」(特許文献1)を発明した。この方法においてはHPLCをオンラインで用い、水系から溶媒濃度を高めるグラジェント法を用いることによりめっき液中の有機成分を分析するものであり、疎水性の高い添加剤においては有効な分析手段であった。
【0006】
この方法により、めっき液をHPLC法により自動的に分析し管理することが可能にはなったが、分析できない成分があったり、分析を行うにあたって、しばしばカラムコンディションの安定に手間取り、定量性の確保が難しくなる事例が観察された。
【0007】
すなわち、無機イオン等が多量に含まれるめっき液等において、特に微量に含まれる有機成分を分析する際には、多量に含まれる成分のテーリングと言われる現象により、データの再現性が妨害され、または検出不能になることがしばしば観察された。例えば、銅の電解めっきにおいて各種有機質添加剤を分析するにあたって、有機質添加剤分離に有効なカラムであるオクタデシルシリル(C18)を代表としたC1、C4、C8、C10等の逆相カラムを用いる場合、導入されるサンプルに多量に含まれる銅イオンや硫酸イオンなどの無機成分により、Tと言われる非保持ピーク位置に大きなピークが検出されるが、このピークの後ろに引きずられた感度が残るため保持力の弱いサンプルは事実上検出できないという問題があった。
【0008】
この問題を解決すれば、HPLC法はより広い領域で利用が可能になることは明らかであるが、従来のHPLC法において、テーリング等の吸着現象を停止するために採用されるカラム本来の吸着性低減処理、いわゆるエンドキャッピング技術によっても、親水性の高い成分(保持力の弱い成分)は、圧倒的な濃度をもつ無機成分のピークに隠れてしまい、当該成分について定量分析を行うことは実際上困難であった。
【0009】
更に、サンプルが酸性銅めっき液のような酸性度の高いものである場合は、カラム自体の劣化が激しく、短時間で交換しなければならないという問題も生じており、実用化のためには経済性の面や、カラムのロット間変動の防止の面で大きな問題となっていた。
【0010】
【特許文献1】
特開2002−167699号
【0011】
【発明が解決しようとする課題】
上記のように、微量の成分を分析管理するために、HPLC法をオンライン分析法として使用することは極めて有利であるが、その実用化に当たっては、データの再現性を高めると共に、カラムに対する負荷を軽減しカラム寿命を伸ばすことが必要である。本発明は、このような要求を全て満たした、長期安定なHPLC法によるオンラインモニタリングシステムの提供をその課題とするものである。
【0012】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、長期間安定に使用できるHPLC用カラムについて種々検討を行っていたところ、テーリングと呼ばれる現象は、多量の無機イオンのうちの一部がカラム中に残存する親水性基に一時的に吸着し、これが徐々に溶離されることによる現象であることを知った。
【0013】
そこで、この一時的な吸着を防ぐための手段について鋭意検討を行った結果、無機イオンがカラム中の親水性基に吸着するに先立ち、これと親和性のある物質と結合させておくことにより無機イオンの一時的な吸着を防ぐことができ、テーリングを抑制できることを見出した。また、カラム中の残存親水性基をこれと親和性のある基で結合させておくことにより、無機イオンがカラムとシリル基の結合部位に到達しにくく、劣化しにくいことも見出し、本発明を完成した。
【0014】
すなわち本発明は、疎水性化学結合型充填剤カラムを用いる高速液体カラムクロマトグラフ分析方法であって、サンプルの注入に先立って前記カラムに残存する親水性基と親和性を有する物質を高濃度で有する溶液で処理し、次いで、当該親和性を有する物質を含まないか、相対的に低い濃度で含む測定条件に対応した溶液で処理することを特徴とするHPLC法を提供するものである。
【0015】
また本発明は、複数の貯槽から、流入溶液切り換えバルブを介してサンプル導入装置、疎水性化学結合型充填剤を保持する分離カラムおよび溶離物質の検出装置を含む測定系に溶液を通液可能とした高速液体カラムクロマトグラフ分析装置であって、複数の貯槽のうち少なくとも一つには疎水性化学結合型充填剤に残存する親水性基と親和性を有する物質を高濃度で含む溶液を保持し、複数の貯槽のうちの他の少なくとも一つには当該親和性を有する物質を含まないか、相対的に低い濃度で含む溶液を保持し、測定に当たっては、カラムを疎水性化学結合型充填剤に残存する親水性基と親和性を有する物質を高濃度で含む溶液で充分に親和させた後、当該親和性を有する物質を含まないか、相対的に低い濃度で含む溶液を通液し、残存する親水性基に親和性を有する物質が配位している状態で測定サンプルを注入する高速液体カラムクロマトグラフ分析装置を提供するものである。
【0016】
【発明の実施の形態】
本発明の高速液体カラムクロマトグラフ分析方法は、疎水性化学結合型充填剤カラムを用いる分配クロマトグラフィーによる方法である。
【0017】
この分配クロマトグラフィーとは、固定相の液体と移動相の液体との間での各成分の親和性の差によりカラムで分離しようとするものであり、疎水性化学結合型充填剤を用いた場合は、固定相の液体が非水性液体となる。
【0018】
本発明において用いられる疎水性化学結合型充填剤については、特に制約はないが、例えばシリカゲルのシラノール基に有機シリコーン化合物を反応させて調製されたもの、例えば、オクタデシル基を導入したオクタデシルシリル充填剤(C18)、オクチル基を導入したオクチルシリル充填剤(C8)、ブチル基を導入したブチルシリル充填剤(C4)、メチル基を導入したメチルシリル充填剤(C1)等が使用できる。このうち、オクタデシルシリル充填剤およびオクチルシリル充填剤が特に好ましい。
【0019】
一方、疎水性化学結合型充填剤に残存する親水性基とは、有機シリコーン化合物と反応しなかった次の式で示されるシラノール基である。
【0020】
【化1】

Figure 2004271354
【0021】
このシラノール基と親和性を有する物質(以下、「親和性物質」という)としては、極性の高い親水性化合物であり、例えば、ホルムアミド、アセトニトリル、メタノール、酢酸、エタノール、イソプロパノール、アセトン、ジオキサン、テトラヒドロフラン、t−ブタノール、メチルエチルケトン、フェノール、n−ブタノール等が例示され、このうち、特にアセトニトリル、メタノールが好ましい。
【0022】
本発明方法は、例えば次のような工程により実施することができる。すなわち、まず疎水性化学結合型充填剤を充填したカラム(以下、「HPLCカラム」という)に、親和性物質を高濃度で有する溶液(以下、第一前処理液)を通液し、当該溶液でカラムを飽和させる。この第一前処理液は、100%親和性物質の溶液であっても良いし、これに少量の水や他の溶剤を加えたものであっても良い。この処理により、前処理液中の親和性物質は、疎水性化学結合型充填剤の疎水性部分に分配されるとともに、これに残存する親水性基と水素結合等の弱い結合により配位する。
【0023】
次いで、上記の第一前処理液による処理されたHPLCカラムに、親和性物質を全く含まないか、最初の処理液と比べ、相対的に低い濃度で含む測定条件に対応した溶液(以下、「第二前処理液」という)を通液する。この第二前処理液は、基本的にはサンプルを溶離するための溶離液とほぼ同一の組成の液であることが好ましく、純水やこれに少量の親和性物質(例えばメタノールやアセトアルデヒド)や揮発性酸性物質(例えばテトラフロロ酢酸)を加えた溶液が好ましい。
【0024】
この第二前処理液での処理により、まず、疎水性化学結合型充填剤の疎水性部分に分配された親和性物質が溶離し、次いで、残存する親水性基に配位する親和性物質が徐々に溶離する。そこで、親和性物質の流出状態を溶離物質の検出装置により観察し、HPLCカラム中に存在する親和性物質の大部分が流出された段階(溶離曲線が安定化した状態)で、サンプルを注入する。
【0025】
このサンプルの注入の時点は、大部分の親和性物質が流出し、かつ、残存する親水性基であるシラノール基には親和性物質が結合している時点であることが好ましく、例えば、溶離物質の検出装置での観察結果からの予測で、親和性物質とサンプル中の多量の無機塩類との溶出がほぼ同時に終了するように設定すれば良い。
【0026】
上記以降の被測定物質(サンプル中の微量有機物)の測定は、従来のHPLC法と同様に行うことができる。すなわち、適当な溶離液を流入させ、これにより溶離する被測定物質を溶離物質の検出装置により検出することにより、サンプル中の被測定物質の量を定量することができる。
【0027】
この溶離液としては、純水や水性溶媒、あるいは水と水性溶媒の混合溶媒でも良く、更には第二前処理液であっても良い。また、溶離方法も、単一溶離であっても、溶媒を段階的に変化させる段階溶離や溶媒を連続的に変化させる勾配溶離であっても良い。更に、溶離物質の検出方法も、溶離物質の特性に応じて、紫外可視吸光光度計、エバポレイティブ光散乱検出計等を検出装置として使用することができる。
【0028】
以上説明した本発明方法は、特に、分析対象が、多量の無機イオンを含むサンプル中の微量有機物を分析するシステムである場合に特に有効である。多量の無機イオンを含むサンプルとしては、めっき関係の各種化学処理液を代表としており、電解めっき、無電解めっき、あるいはプレコート液等も含む。また、それ以外の工業における各種洗浄処理液や廃液等にも適用できる。
【0029】
次に、本発明方法で使用することのできる装置の例を挙げ、更に説明を続ける。
【0030】
図1は、電解めっきや無電解めっきなどの表面処理液中の微量有機物を管理するためのHPLC分析装置を模式的に示した図面である。図中、10はHPLC用カラム、11は検出装置、12はサンプリングユニット、13は送液ポンプ、14は流入液切換バルブ、15は廃液槽、16はコントローラ、17はレコーダー、18は定量サンプラー、19は循環ポンプを示し、20は表面処理液槽、21は第一前処理液貯槽、22は第二前処理液貯槽、23は溶離液槽、24は添加液貯槽をそれぞれ示す。
【0031】
この装置においては、第一前処理液、第二前処理液および溶離液が、流入液切換バルブユニット14により選択される。この切換バルブユニット14は、連通する配管26a、26b、26cに対応して電磁弁が設けられ、更に混合槽が設けられている(共に図示せず)。この切換バルブユニット中に流入した処理液ないし溶離液は、送液ポンプ13により、サンプリングユニット12を通ってカラム10に注入される。具体的には、まず、第一前処理液貯槽21から第一前処理液が配管26a、流入液切換バルブユニット14、送液ポンプ13およびサンプリングユニット12を通ってHPLC用カラム10に送り込まれる。
【0032】
この第一前処理液により、HPLC用カラム10中の疎水性化学結合型充填剤が親和性物質で飽和した後、流入液切換バルブユニット14が切り換えられ、第二前処理液貯槽22から第二前処理液が配管26b、流入液切換バルブユニット14、送液ポンプ13により、サンプリングユニット12を通ってカラム10に送り込まれる。
【0033】
第二前処理液の注入後、親和性物質の大部分が流出された時点で、サンプリングユニット12から測定サンプルが送り込まれ、HPLC用カラム10に注入される。
【0034】
このサンプリングユニット12は、通常は送液ポンプ13からの溶液(処理液または溶離液)をカラム10中に通液するが、測定サンプル注入時には、流路を切り換え、循環ポンプ19により循環させられている表面処理液槽20中の溶液の一定量を正確に計り取り、カラム10中へ注入するものであり、これにより定量的な測定、管理が可能となる。
【0035】
一方、表面処理液槽20から採取された測定サンプルは、成分の大部分が無機イオン化合物で、これに微量の有機成分が含まれているものである。そして、この測定サンプルが注入されるカラム10中の疎水性化学結合型充填剤は、第二前処理液による処理で、残存する親水性基に親和性物質が結合している状態であるため、全ての部分が疎水性となり、親水性物質である無機イオン化合物が結合する部分はない。従って、注入された測定サンプルの大部分は、HPLC用カラム10を素通りし、目的とする微量有機成分のみがHPLC用カラム10中で分配される。
【0036】
更に、流入液切換バルブユニット14を切り換え、溶離液貯槽23から溶離液が配管26c、流入液切換バルブユニット14、送液ポンプ13により、サンプリングユニット12を通ってカラム10に送り込まれる。この溶離液により、HPLC用カラム10中の疎水性化学結合型充填剤に分配された微量有機成分は、充填剤との親和性の差に対応した所定時間でカラム10から溶出される。ここで用いる溶離液は適宜選択でき、例えば第二前処理液を溶離液として使用しても良い。
【0037】
上記HPLC用カラム10から流出する成分は、検出装置11により検出される。そして、この検出装置11での微量有機物の測定値は、コントローラ16に送られて予め入力されている当該成分の管理幅の値と対比され、測定値が管理幅を下回っている場合は、これに対応する添加液貯槽電磁弁25a〜25cを開き、各添加液貯槽24a〜25cから所定量の添加剤が表面処理液槽20へ添加される。
【0038】
上記したHPLC分析装置においては、微量有機物の結果に基づき、添加液貯槽電磁弁を自動的に開閉し、表面処理液を管理しているが、更に、流入液切換バルブユニット14を切り換えや測定サンプルの注入も自動化することができる。
【0039】
このような自動化を図るに当たっては、予めプログラムした順序および量で第一処理液、第二処理液、測定サンプルおよび溶離液を順次HPLC用カラムに注入して行けばよいが、測定サンプル注入のタイミングは、検出装置11において、親和性物質の濃度を連続的に測定し、この濃度が所定の値に達した点とすることが好ましい。すなわち、前記したように、親和性物質とサンプル中の多量の無機塩類との溶出がほぼ同時に終了することが好ましいから、図2に示すようにHPLCカラムについての親和性物質の溶出曲線(溶出量対溶出時間/図2中点線)を実験的に作成し、これから逆算して測定サンプルを注入すべき時間における親和性物質濃度(y)を求めておくことが望ましく、この値を利用することにより、常に好ましいタイミングで、測定サンプルを注入できることになる。
【0040】
なお、このような処置を取らず、早いタイミングで測定サンプルを注入すれば、微量有機物質の測定に親和性物質が影響を与えることになるし、また逆に遅いタイミングで測定サンプルを注入すれば、疎水性化学結合型充填剤中の残存親水性基中に親和性物質で保護されていないものが出てきてテーリングが生じるおそれがある。
【0041】
自動化を適切に行うためのプログラムとしては、例えば次の手順を順次実行させるプログラムが挙げられる。
【0042】
(1)疎水性化学結合型充填剤カラム中に第一処理液を通液する。
(2)流入液切換バルブユニット14を切り換えて第二処理液を通液する。
(3)カラムから流出する親和性物質量をモニターし、流出液中の親和性物質の濃度が予め定められた値になった時点で、サンプリングユニットを作動させ測定サンプルを注入する。
(4)流入液切換バルブユニット14を切り換えて溶離液を通液する。
(5)予め定められた溶離時間範囲において、カラムから分離溶出される各成分のピークの大きさを測定し、予め記憶されている検量線と対比して定量分析を行う。
【0043】
なお、実際の操作では、カラム保護の面からカラムを第一処理液で飽和させておくことが望ましいから、再度(1)に戻った時点で操作を終了するようにしておくことが好ましい。また、溶離液として第二処理液を使用する場合は、定量分析終了後、徐々に第二処理液から第一処理液に替えてゆき(グラジュエント)、最終的に第一処理液で飽和させることが好ましい。
【0044】
また、上記手順(5)の各成分の定量結果を元に、各成分が管理範囲内にあるかどうかを対比し、例えば管理範囲を下回っている場合は、当該成分に対応する添加剤容器の弁を開放し、所定の量の添加剤を添加するようにして、表面処理液を管理することもできる。
【0045】
【作用】
本発明のHPLC法によれば、測定サンプル中に含まれる多量の無機イオンをカラム中の疎水性化学結合型充填剤に吸着させることなく、素通りさせてしまうため、この無機イオンのピークは幅の狭いものとなり、いわゆるテーリングも極めて短いものとなる。従って、従来のHPLC法では無機イオンの長いテーリングに隠れてしまった保持時間の短い成分も検出可能となるのであるが、この機構は次のように理解される。
【0046】
すなわち、HPLC法で使用する疎水性化学結合型充填剤は、シリカ等のシラノール基に有機シリコーン化合物を反応させ、アルキル基を固定したものであるが、全てのシラノール基にアルキル基が結合するわけでなく、アルキル基が結合していないフリーのシラノール基(残存親水性基)も存在する。そして、多量の無機イオンを含む測定サンプルを注入した場合、この一部がフリーのシラノール基と反応するため、無機イオンはHPLC用カラム中に保持される。この保持された無機イオンは、溶離液の流入に従い、徐々に流出する結果、長大なテーリングが発生すると考えられる。
【0047】
これに対し、本発明方法では、予め残存親水性基に親和性物質を配位(ここでいう「配位」は、水素結合的に親和されることを意味し、エステル結合等の強固な化学結合を意味するものでない)させているため、無機イオンを大量に含む測定サンプルを注入しても無機イオンと残存親水性基の結合は生じず、テーリングは発生しないことになる。
【0048】
具体的に、親和性物質としてメタノールを例に取り説明すると、100%濃度のメタノール(第一処理液)を一定時間流した場合、疎水性化学結合型充填剤のアルキル基とフリーのシラノール基には、メタノールが配位される。その後、メタノール濃度の低い溶液(第二処理液)に切り替えると、アルキル基に配位されたメタノールが先に流し出されるので、アルキル基にはメタノールが配位しておらず、フリーのシラノール基にのみメタノールが配位する状況が現出する。この時、高濃度の無機イオンが流れ込んでも、無機イオン類に若干の保持力を持つシラノール基の作用は封じられる。従って、無機イオン類は速やかに流し出されてしまい、テーリングを殆ど起こさない。
【0049】
実際、硫酸銅めっき液において、親和性物質による処理を行わない場合は、数倍から10倍程度のテーリングを起こし、無機成分に近い保持力の成分を分析することは事実上不可能であった。
【0050】
なお、従来のHPLC分析において、テーリング等の吸着現象を停止するためにはカラム本来の吸着性低減処理、いわゆるエンドキャッピング技術が知られており、本発明方法と近い発想によるものである。しかし、このエンドキャッピングは、フリーのシラノールにトリメチルシリル基を結合させるものであるが、トリメチルシリル基の立体障害により、フリーのシラノールの半分程度を封鎖できる程度であり、テーリングは若干改善させることは可能である程度のものであった。
【0051】
これに対し、本発明方法は、有機化合物の中でも分子の大きさが小さいものを使用することができ、また、結合反応まで要求されないため、ほとんどのフリーのシラノール基を封鎖することが可能で、優れたテーリング防止効果が得られたのである。
【0052】
また、本発明の副次的な効果としては、疎水性化学結合型充填剤の使用時間の延長が挙げられる。すなわち、シラノール基に結合したアルキル基は、酸等の作用により切断され、その効果を失って行くが、上記したように大量の無機イオンが流入する時点において、親和性物質がフリーのシラノールに配位しているため、無機イオンはシラノール基とアルキル基の結合部位に近づくことができず、結果的に寿命を延ばすことになったと考えられている。
【0053】
【実施例】
以下、実施例を挙げ、本発明をさらに詳しく説明する。ただし、本発明はこれらの実施例により何ら制約されるものではない。
【0054】
実 施 例 1
次の条件により、硫酸銅めっき液中の微量有機成分の分析を行った。
【0055】
〔使用カラム〕
イナートシルODS 4.6×150mm タイプ逆相カラム
〔処理(溶離)液〕
処理液A: メタノール100%
処理液B: 水90%−メタノール10%混液(トリフロロ酢酸1%添加)
〔処理(溶離)条件〕 流速 1ml/min
〔処理手順〕
手順1: 処理液Aを10分間注入
手順2: 処理液Bを9分間注入
手順3: 硫酸銅めっき液のサンプリング(100μl注入)
手順4: 処理液Bを5分間注入
手順5: 処理液B100%から処理液A100%へ、30分間かけてリニアグラジェント
【0056】
この結果、図3に示すチャートが得られた。このチャートに示されるように、成分A、B、Cを正確に定量することができた。
【0057】
比 較 例 1
実施例1で用いたのと同じ硫酸銅めっき液について次の条件により微量有機成分の分析を行った。
【0058】
〔使用カラム〕
イナートシルODS 4.6×150mm タイプ逆相カラム
〔処理(溶離)液〕
処理液A: メタノール100%
処理液B: 水90%−メタノール10%混液(トリフロロ酢酸1%添加)
〔処理(溶離)条件〕 流速 1ml/min
〔処理手順〕
手順1: 処理液Bを9分間注入
手順2: 硫酸銅めっき液のサンプリング(100μl注入)
手順3: 処理液Bを5分間注入
手順4: 処理液B100%から処理液A100%へ、30分間かけてリニアグラジェント
【0059】
この結果、図4に示すチャートが得られた。このチャートに示されるように、成分Aはほとんど測定できず、成分Bも定量困難であることがわかった。
【0060】
実 施 例 2
無電解コバルトめっき液について次の条件により微量有機成分の分析を行った。
【0061】
〔使用カラム〕
Shim−pack VP−ODS 4.6×150mm タイプ逆相カラム
〔処理(溶離)液〕
処理液A: アセトニトリル100%
処理液B: 水95%−メタノール5%混液(トリフロロ酢酸1%添加)
〔処理(溶離)条件〕 流速 0.5ml/min
〔処理手順〕
手順1: 処理液Aを10分間注入
手順2: 処理液Bを9分間注入
手順3: 無電解コバルトめっき液のサンプリング(100μl注入)
手順4: 処理液Bを5分間注入
手順5: 処理液B100%から処理液A100%へ、15分間かけてリニアグラジェント
【0062】
この結果、図5に示すチャートが得られた。このチャートに示されるように、成分D、E、F、G、Hを正確に定量することができた。
【0063】
比 較 例 2
実施例2で用いたのと同じ無電解コバルトめっき液について次の条件により微量有機成分の分析を行った。
【0064】
〔使用カラム〕
Shim−pack VP−ODS 4.6×150mm タイプ逆相カラム
〔処理(溶離)液〕
処理液A: アセトニトリル100%
処理液B: 水95%−メタノール5%混液(トリフロロ酢酸1%添加)
〔処理(溶離)条件〕 流速 0.5ml/min
〔処理手順〕
手順1: 処理液Bを10分間注入
手順2: 無電解コバルトめっき液のサンプリング(100μl注入)
手順3: 処理液Bを5分間注入
手順4: 処理液B100%から処理液A100%へ、15分間かけてリニアグラジェント
【0065】
この結果、図6に示すチャートが得られた。このチャートに示されるように、成分Dは全く測定できず、成分E、Fもほとんど測定できなかった。
【0066】
【発明の効果】
本発明により、多量の無機イオンを含む測定サンプル中から、微量の有機物、特に、比較的保持力の弱い微量有機物の測定が可能となった。
【0067】
また、多量の無機イオンを含む測定サンプルによっても、疎水性化学結合型充填剤の劣化が進まず、カラム寿命が伸びるので、長期安定なHPLCオンラインモニタリングシステムを構築できる。
【0068】
従って、本願発明は、HPLC分析、特に複数の成分を同時に分析するオンラインのHPLC分析法として、極めて価値の高いものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】HPLC分析装置を模式的に示した図面
【図2】測定サンプルの好ましい注入時期を示す図面
【図3】実施例1により得られたHPLC法のチャート
【図4】比較例1により得られたHPLC法のチャート
【図5】実施例2により得られたHPLC法のチャート
【図6】比較例2により得られたHPLC法のチャート
【符号の説明】
10 ・・・・・HPLC用カラム
11 ・・・・・検出装置
12 ・・・・・サンプリングユニット
13 ・・・・・送液ポンプ
14 ・・・・・流入液切換バルブ
15 ・・・・・廃液槽
16 ・・・・・コントローラ
17 ・・・・・レコーダー
19 ・・・・・循環ポンプ
20 ・・・・・表面処理液槽
21 ・・・・・第一前処理液貯槽
22 ・・・・・第二前処理液貯槽
23 ・・・・・溶離液槽
24 ・・・・・添加液貯槽
25 ・・・・・添加液貯蔵電磁弁
26 ・・・・・配管
以 上[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a high-performance liquid column chromatographic analysis method (hereinafter, referred to as “HPLC method”), and more particularly, to a method for measuring a sample containing a large amount of inorganic ions online and detecting a trace amount of organic substances therein. The invention relates to a possible HPLC method and an analysis system and device for carrying out the method.
[0002]
[Prior art]
The HPLC method is used as a highly versatile technique as a substance separation / analysis device because of its wide analytical application range.
[0003]
Until now, however, the HPLC method has often been used for off-line analysis, such as search research for various unknown samples and measurement of the amount of component change for each lot, and there have been few examples used for on-line analysis.
[0004]
By the way, for analysis of trace organic matter in a sample containing a large amount of inorganic ions, especially for analysis of plating solution, qualitative analysis methods such as electrochemical methods have often been used in the past. In a field where high stability is required, there are many points that cannot be compensated by the conventional technology, and a new quantitative analysis means has been required.
[0005]
The present inventor has previously invented a "plating apparatus and a method for managing the composition of a plating solution" (Patent Document 1) for the purpose of performing on-line analysis of a plating solution using this HPLC method. In this method, the organic component in the plating solution is analyzed by using HPLC online and using a gradient method for increasing the solvent concentration from an aqueous system. This is an effective analysis method for highly hydrophobic additives. Was.
[0006]
This method enabled the plating solution to be automatically analyzed and controlled by the HPLC method, but there were components that could not be analyzed, and when performing analysis, it often took time to stabilize the column condition and ensure quantitativeness. Some cases were found to be difficult.
[0007]
In other words, in a plating solution or the like containing a large amount of inorganic ions, particularly when analyzing an organic component contained in a very small amount, the phenomenon called tailing of a large amount of the component interferes with the reproducibility of data, Or it was often observed that it became undetectable. For example, when analyzing various organic additives in electrolytic plating of copper, when using a reversed-phase column such as C1, C4, C8, C10, etc. represented by octadecylsilyl (C18) which is a column effective for separating organic additives. , Due to inorganic components such as copper ions and sulfate ions contained in a large amount in the sample to be introduced, T 0 A large peak is detected at the non-retained peak position, which is referred to as a non-retained peak position. However, there is a problem that a sample having a low retention force cannot be practically detected due to the sensitivity left behind after this peak.
[0008]
If this problem is solved, it is clear that the HPLC method can be used in a wider area. However, in the conventional HPLC method, the original adsorption property of the column used to stop the adsorption phenomenon such as tailing is considered. Even with the reduction process, the so-called end-capping technology, components with high hydrophilicity (components with low holding power) are hidden by the peak of inorganic components having overwhelming concentration, and quantitative analysis of the components is practically impossible. It was difficult.
[0009]
Furthermore, when the sample has a high acidity such as an acidic copper plating solution, the column itself is severely deteriorated, and there is a problem that the column must be replaced in a short time. This has been a major problem in terms of performance and prevention of column-to-lot variation.
[0010]
[Patent Document 1]
JP-A-2002-167699
[0011]
[Problems to be solved by the invention]
As described above, it is extremely advantageous to use the HPLC method as an on-line analytical method in order to analyze and control a small amount of components.However, in practical use, it is necessary to increase the reproducibility of data and reduce the load on the column. It is necessary to reduce and extend the column life. An object of the present invention is to provide an online monitoring system using a HPLC method that satisfies all such requirements and is stable over a long period of time.
[0012]
[Means for Solving the Problems]
The present inventors have been conducting various studies on HPLC columns that can be used stably for a long period of time, and the phenomenon called tailing shows that a part of a large amount of inorganic ions is temporarily transferred to hydrophilic groups remaining in the column. It was found that this phenomenon was caused by the gradual elution.
[0013]
Therefore, as a result of intensive studies on means for preventing this temporary adsorption, prior to the adsorption of the inorganic ions to the hydrophilic groups in the column, the inorganic ions were bound to a substance having an affinity for them. It has been found that temporary adsorption of ions can be prevented and tailing can be suppressed. In addition, the present inventors have found that by bonding the remaining hydrophilic group in the column with a group having an affinity for this, it is difficult for the inorganic ion to reach the binding site between the column and the silyl group, and the inorganic ion is hardly deteriorated. completed.
[0014]
That is, the present invention is a high-performance liquid column chromatographic analysis method using a hydrophobic chemically-bonded packing column, in which a substance having an affinity for a hydrophilic group remaining in the column prior to sample injection has a high concentration. The present invention provides an HPLC method characterized by treating with a solution having an affinity, and then treating with a solution corresponding to a measurement condition containing no or having a relatively low concentration of the substance having the affinity.
[0015]
In addition, the present invention allows the solution to be passed from a plurality of storage tanks to a measurement system including a sample introduction device, a separation column holding a hydrophobic chemically-bonded packing material, and an eluate detection device via an inflow solution switching valve. A high-performance liquid column chromatograph analyzer, wherein at least one of the plurality of storage tanks holds a solution containing a substance having a high affinity with a hydrophilic group remaining in the hydrophobic chemically-bonded packing material. At least one of the plurality of storage tanks does not contain a substance having the affinity or holds a solution containing a relatively low concentration, and in the measurement, the column is made of a hydrophobic chemically-bonded packing material. After sufficient affinity with a solution containing a substance having an affinity for a hydrophilic group remaining at a high concentration, a solution containing no substance having the affinity or containing a relatively low concentration is passed through, Surviving parent There is provided a high-performance liquid column chromatography analyzer for injecting the measurement sample in a state in which a substance having an affinity for sex group is coordinated.
[0016]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
The high performance liquid column chromatographic analysis method of the present invention is a method based on partition chromatography using a hydrophobic chemical bond type packing column.
[0017]
This partition chromatography is intended to be separated on a column by a difference in affinity of each component between a liquid of a stationary phase and a liquid of a mobile phase, and when a hydrophobic chemically-bonded packing material is used. Means that the liquid in the stationary phase becomes a non-aqueous liquid.
[0018]
The hydrophobic chemical bond type filler used in the present invention is not particularly limited. For example, those prepared by reacting an organosilicone compound with a silanol group of silica gel, for example, an octadecylsilyl filler having an octadecyl group introduced therein (C18), an octylsilyl filler (C8) into which an octyl group is introduced, a butylsilyl filler (C4) into which a butyl group is introduced, and a methylsilyl filler (C1) into which a methyl group is introduced. Of these, octadecylsilyl and octylsilyl fillers are particularly preferred.
[0019]
On the other hand, the hydrophilic group remaining in the hydrophobic chemical bond type filler is a silanol group represented by the following formula, which has not reacted with the organic silicone compound.
[0020]
Embedded image
Figure 2004271354
[0021]
The substance having an affinity for this silanol group (hereinafter referred to as “affinity substance”) is a highly polar hydrophilic compound, such as formamide, acetonitrile, methanol, acetic acid, ethanol, isopropanol, acetone, dioxane, and tetrahydrofuran. , T-butanol, methyl ethyl ketone, phenol, n-butanol and the like, among which acetonitrile and methanol are particularly preferred.
[0022]
The method of the present invention can be carried out, for example, by the following steps. That is, first, a solution (hereinafter, referred to as a first pretreatment liquid) having a high concentration of an affinity substance is passed through a column filled with a hydrophobic chemically-bonded filler (hereinafter, referred to as an “HPLC column”), Saturate the column with. This first pretreatment liquid may be a solution of a 100% affinity substance, or may be a solution to which a small amount of water or another solvent is added. By this treatment, the affinity substance in the pretreatment liquid is distributed to the hydrophobic part of the hydrophobic chemical bond type filler, and is coordinated with the remaining hydrophilic group by a weak bond such as a hydrogen bond.
[0023]
Next, a solution corresponding to the measurement condition containing no affinity substance at all or having a concentration relatively lower than that of the first treatment liquid is contained in the HPLC column treated with the first pretreatment liquid (hereinafter, referred to as “ (Referred to as "second pretreatment liquid"). The second pretreatment liquid is preferably basically a liquid having almost the same composition as the eluent for eluting the sample, such as pure water or a small amount of an affinity substance (for example, methanol or acetaldehyde) or the like. A solution to which a volatile acidic substance (for example, tetrafluoroacetic acid) is added is preferable.
[0024]
By the treatment with the second pretreatment liquid, first, the affinity substance distributed to the hydrophobic portion of the hydrophobic chemically-bonded filler is eluted, and then the affinity substance coordinated to the remaining hydrophilic group is removed. Elute slowly. Therefore, the outflow state of the affinity substance is observed by an eluate detection device, and a sample is injected at a stage where most of the affinity substance existing in the HPLC column has been eluted (elution curve is stabilized). .
[0025]
The time of injection of this sample is preferably the time when most of the affinity substance has flowed out and the affinity substance is bound to the remaining hydrophilic silanol group. It may be set so that the elution of the affinity substance and a large amount of the inorganic salts in the sample is almost completed at the same time in the prediction based on the observation result of the detection device.
[0026]
The subsequent measurement of the substance to be measured (trace organic substances in the sample) can be performed in the same manner as in the conventional HPLC method. That is, the amount of the analyte in the sample can be quantified by flowing an appropriate eluent and detecting the analyte to be eluted by the eluent detector.
[0027]
The eluent may be pure water, an aqueous solvent, a mixed solvent of water and an aqueous solvent, or a second pretreatment liquid. The elution method may be single elution, step elution in which the solvent is changed stepwise, or gradient elution in which the solvent is continuously changed. Furthermore, as for the method of detecting the eluted substance, an ultraviolet-visible absorptiometer, an evaporative light scattering detector, or the like can be used as a detection device according to the characteristics of the eluted substance.
[0028]
The method of the present invention described above is particularly effective when the analysis target is a system for analyzing trace organic substances in a sample containing a large amount of inorganic ions. The sample containing a large amount of inorganic ions is representative of various plating-related chemical treatment solutions, and includes electrolytic plating, electroless plating, and a precoat solution. Further, the present invention can be applied to various cleaning treatment liquids and waste liquids in other industries.
[0029]
Next, an example of an apparatus that can be used in the method of the present invention will be described, and the description will be continued.
[0030]
FIG. 1 is a drawing schematically showing an HPLC analyzer for managing trace organic substances in a surface treatment solution such as electrolytic plating and electroless plating. In the figure, 10 is an HPLC column, 11 is a detection device, 12 is a sampling unit, 13 is a liquid sending pump, 14 is an inflow liquid switching valve, 15 is a waste liquid tank, 16 is a controller, 17 is a recorder, 18 is a quantitative sampler, 19 is a circulation pump, 20 is a surface treatment liquid tank, 21 is a first pretreatment liquid storage tank, 22 is a second pretreatment liquid storage tank, 23 is an eluent liquid tank, and 24 is an additive liquid storage tank.
[0031]
In this apparatus, the first pretreatment liquid, the second pretreatment liquid, and the eluent are selected by the inflow liquid switching valve unit 14. The switching valve unit 14 is provided with an electromagnetic valve corresponding to the communicating pipes 26a, 26b, 26c, and further provided with a mixing tank (both are not shown). The processing liquid or the eluent flowing into the switching valve unit is injected into the column 10 by the liquid sending pump 13 through the sampling unit 12. Specifically, first, the first pretreatment liquid is sent from the first pretreatment liquid storage tank 21 to the HPLC column 10 through the pipe 26a, the inflow liquid switching valve unit 14, the liquid pump 13 and the sampling unit 12.
[0032]
After the hydrophobic chemical bond type filler in the HPLC column 10 is saturated with the affinity substance by the first pretreatment liquid, the inflow liquid switching valve unit 14 is switched, and the second pretreatment liquid storage tank 22 The pretreatment liquid is sent to the column 10 through the sampling unit 12 by the pipe 26b, the inflow liquid switching valve unit 14, and the liquid supply pump 13.
[0033]
After injection of the second pretreatment liquid, at the time when most of the affinity substance has flowed out, the measurement sample is sent from the sampling unit 12 and injected into the HPLC column 10.
[0034]
The sampling unit 12 normally passes a solution (a processing liquid or an eluent) from the liquid sending pump 13 through the column 10. However, when the measurement sample is injected, the flow path is switched and circulated by the circulation pump 19. A certain amount of the solution in the surface treatment liquid tank 20 is accurately measured and injected into the column 10, thereby enabling quantitative measurement and management.
[0035]
On the other hand, in the measurement sample collected from the surface treatment liquid tank 20, most of the components are inorganic ionic compounds, which contain a small amount of organic components. Then, the hydrophobic chemical bond type filler in the column 10 into which the measurement sample is injected is in a state in which the affinity substance is bonded to the remaining hydrophilic group by the treatment with the second pretreatment liquid. All parts become hydrophobic, and there is no part to which the inorganic ion compound which is a hydrophilic substance binds. Therefore, most of the injected measurement sample passes through the HPLC column 10, and only the target trace organic component is distributed in the HPLC column 10.
[0036]
Further, the inflow liquid switching valve unit 14 is switched, and the eluent is sent from the eluent storage tank 23 to the column 10 through the sampling unit 12 by the pipe 26 c, the inflow liquid switching valve unit 14, and the liquid pump 13. With this eluent, trace organic components distributed to the hydrophobic chemically-bonded filler in the HPLC column 10 are eluted from the column 10 for a predetermined time corresponding to the difference in affinity with the filler. The eluent used here can be appropriately selected. For example, the second pretreatment liquid may be used as the eluent.
[0037]
The components flowing out of the HPLC column 10 are detected by the detection device 11. Then, the measured value of the trace organic substance in the detecting device 11 is sent to the controller 16 and compared with the value of the control width of the component which has been input in advance, and when the measured value is smaller than the control width, Are opened, and a predetermined amount of additive is added to the surface treatment liquid tank 20 from each of the additive liquid storage tanks 24a to 25c.
[0038]
In the above-described HPLC analyzer, the surface treatment liquid is managed by automatically opening and closing the additive liquid storage tank solenoid valve based on the result of the trace organic substance. Can also be automated.
[0039]
In order to achieve such automation, the first processing solution, the second processing solution, the measurement sample, and the eluent may be sequentially injected into the HPLC column in a pre-programmed order and amount. It is preferable that the detection device 11 continuously measures the concentration of the affinity substance and determines that the concentration reaches a predetermined value. That is, as described above, since the elution of the affinity substance and a large amount of the inorganic salts in the sample is preferably completed almost simultaneously, the elution curve of the affinity substance (the elution amount) of the HPLC column as shown in FIG. It is desirable to experimentally create (elution time / dotted line in FIG. 2) and calculate the affinity substance concentration (y) at the time when the measurement sample is to be injected by calculating back from this, and by using this value, Thus, the measurement sample can always be injected at a preferable timing.
[0040]
In addition, if the measurement sample is injected at an earlier timing without taking such a treatment, the affinity substance will affect the measurement of the trace organic substance, and conversely, if the measurement sample is injected at a later timing. There is a possibility that some of the remaining hydrophilic groups in the hydrophobic chemical bond type filler which are not protected by the affinity substance may come out and tailing may occur.
[0041]
As a program for appropriately performing the automation, for example, a program for sequentially executing the following procedures is given.
[0042]
(1) The first treatment liquid is passed through a hydrophobic chemical bond type packing column.
(2) The second processing liquid is passed by switching the inflow liquid switching valve unit 14.
(3) The amount of the affinity substance flowing out of the column is monitored, and when the concentration of the affinity substance in the effluent reaches a predetermined value, the sampling unit is operated to inject the measurement sample.
(4) The eluent is passed by switching the inflow liquid switching valve unit 14.
(5) In a predetermined elution time range, the magnitude of the peak of each component separated and eluted from the column is measured, and quantitative analysis is performed in comparison with a previously stored calibration curve.
[0043]
In the actual operation, it is desirable to saturate the column with the first processing solution from the viewpoint of protection of the column. Therefore, it is preferable to end the operation when returning to (1) again. When the second processing solution is used as the eluent, after the quantitative analysis is completed, gradually switch from the second processing solution to the first processing solution (gradient) and finally saturate with the first processing solution. Is preferred.
[0044]
Also, based on the quantitative results of each component in the above-mentioned procedure (5), whether each component is within the control range is compared. For example, if each component falls below the control range, the additive container corresponding to the component is set. The surface treatment liquid can be controlled by opening a valve and adding a predetermined amount of an additive.
[0045]
[Action]
According to the HPLC method of the present invention, a large amount of inorganic ions contained in the measurement sample is allowed to pass through without being adsorbed by the hydrophobic chemically-bonded packing material in the column. It becomes narrow and the so-called tailing becomes extremely short. Therefore, in the conventional HPLC method, a component having a short retention time hidden by a long tailing of inorganic ions can be detected, but this mechanism is understood as follows.
[0046]
In other words, the hydrophobic chemically-bonded filler used in the HPLC method is obtained by reacting an organosilicone compound with a silanol group such as silica and fixing an alkyl group. In addition, there are free silanol groups (remaining hydrophilic groups) to which no alkyl groups are bonded. When a measurement sample containing a large amount of inorganic ions is injected, a part of the sample reacts with a free silanol group, so that the inorganic ions are retained in the HPLC column. It is considered that the retained inorganic ions gradually flow out as the eluent flows in, resulting in long tailing.
[0047]
On the other hand, in the method of the present invention, the affinity substance is coordinated in advance with the remaining hydrophilic group (here, “coordination” means that the substance is hydrogen-bonded, and a strong chemical bond such as an ester bond). Therefore, even when a measurement sample containing a large amount of inorganic ions is injected, the inorganic ions and the remaining hydrophilic groups are not bonded, and tailing does not occur.
[0048]
Specifically, taking methanol as an example of an affinity substance, when 100% concentration methanol (first treatment liquid) is allowed to flow for a certain period of time, the alkyl group and the free silanol group of the hydrophobic chemical bond type filler are removed. Is coordinated with methanol. After that, when the solution is switched to a solution with a low methanol concentration (second processing solution), methanol coordinated to the alkyl group flows out first, so that no methanol is coordinated to the alkyl group and free silanol group A situation in which methanol is coordinated only appears At this time, even if a high concentration of inorganic ions flows, the action of the silanol group having a slight holding power on the inorganic ions is blocked. Therefore, the inorganic ions are quickly flushed out and hardly cause tailing.
[0049]
In fact, when the treatment with the affinity substance is not performed in the copper sulfate plating solution, tailing of several times to about 10 times occurs, and it is practically impossible to analyze a component having a holding power close to an inorganic component. .
[0050]
In addition, in the conventional HPLC analysis, in order to stop the adsorption phenomenon such as tailing, a process of reducing the original adsorptivity of the column, that is, a so-called end capping technique is known, and is based on an idea similar to the method of the present invention. However, this end-capping involves binding a trimethylsilyl group to free silanol.However, due to steric hindrance of the trimethylsilyl group, about half of the free silanol can be blocked, and tailing can be slightly improved. Somewhat.
[0051]
On the other hand, the method of the present invention can use those having a small molecular size among the organic compounds, and since no binding reaction is required, it is possible to block most free silanol groups, An excellent tailing prevention effect was obtained.
[0052]
As a secondary effect of the present invention, the use time of the hydrophobic chemical bond type filler is prolonged. In other words, the alkyl group bonded to the silanol group is cleaved by the action of an acid or the like and loses its effect. Therefore, it is considered that the inorganic ion cannot approach the bonding site between the silanol group and the alkyl group, and as a result, the life is extended.
[0053]
【Example】
Hereinafter, the present invention will be described in more detail by way of examples. However, the present invention is not limited at all by these examples.
[0054]
Example 1
Under the following conditions, trace organic components in the copper sulfate plating solution were analyzed.
[0055]
[Use column]
Inertsil ODS 4.6 × 150mm type reversed phase column
[Treatment (elution) solution]
Treatment liquid A: 100% methanol
Treatment liquid B: 90% water-10% methanol mixed solution (trifluoroacetic acid 1% added)
[Treatment (elution) conditions] Flow rate 1 ml / min
[Processing procedure]
Procedure 1: Inject treatment solution A for 10 minutes
Procedure 2: Inject treatment solution B for 9 minutes
Step 3: Sampling of copper sulfate plating solution (100 μl injection)
Procedure 4: Inject treatment solution B for 5 minutes
Procedure 5: Linear gradient from processing solution B 100% to processing solution A 100% over 30 minutes
[0056]
As a result, the chart shown in FIG. 3 was obtained. As shown in this chart, components A, B and C could be accurately quantified.
[0057]
Comparative example 1
The same amount of copper sulfate plating solution as used in Example 1 was analyzed for trace organic components under the following conditions.
[0058]
[Use column]
Inertsil ODS 4.6 × 150mm type reversed phase column
[Treatment (elution) solution]
Treatment liquid A: 100% methanol
Treatment liquid B: 90% water-10% methanol mixed solution (trifluoroacetic acid 1% added)
[Treatment (elution) conditions] Flow rate 1 ml / min
[Processing procedure]
Procedure 1: Inject treatment solution B for 9 minutes
Procedure 2: Sampling of copper sulfate plating solution (100 μl injection)
Procedure 3: Inject treatment solution B for 5 minutes
Step 4: Linear gradient from processing solution B 100% to processing solution A 100% over 30 minutes
[0059]
As a result, the chart shown in FIG. 4 was obtained. As shown in this chart, it was found that the component A could hardly be measured and the component B was difficult to quantify.
[0060]
Example 2
The trace organic components were analyzed for the electroless cobalt plating solution under the following conditions.
[0061]
[Use column]
Shim-pack VP-ODS 4.6 × 150mm type reversed phase column
[Treatment (elution) solution]
Treatment liquid A: 100% acetonitrile
Treatment liquid B: 95% water-5% methanol mixture (1% trifluoroacetic acid added)
[Treatment (elution) conditions] Flow rate 0.5 ml / min
[Processing procedure]
Procedure 1: Inject treatment solution A for 10 minutes
Procedure 2: Inject treatment solution B for 9 minutes
Step 3: Sampling of electroless cobalt plating solution (100 μl injection)
Procedure 4: Inject treatment solution B for 5 minutes
Procedure 5: Linear gradient from 100% of processing solution B to 100% of processing solution A over 15 minutes
[0062]
As a result, the chart shown in FIG. 5 was obtained. As shown in this chart, components D, E, F, G, and H could be accurately quantified.
[0063]
Comparative Example 2
The same electroless cobalt plating solution as used in Example 2 was analyzed for trace organic components under the following conditions.
[0064]
[Use column]
Shim-pack VP-ODS 4.6 × 150mm type reversed phase column
[Treatment (elution) solution]
Treatment liquid A: 100% acetonitrile
Treatment liquid B: 95% water-5% methanol mixture (1% trifluoroacetic acid added)
[Treatment (elution) conditions] Flow rate 0.5 ml / min
[Processing procedure]
Procedure 1: Inject treatment solution B for 10 minutes
Procedure 2: Sampling of electroless cobalt plating solution (100 μl injection)
Procedure 3: Inject treatment solution B for 5 minutes
Step 4: Linear gradient from processing solution B 100% to processing solution A 100% over 15 minutes
[0065]
As a result, the chart shown in FIG. 6 was obtained. As shown in this chart, component D could not be measured at all, and components E and F could hardly be measured.
[0066]
【The invention's effect】
According to the present invention, it is possible to measure a trace amount of an organic substance, particularly, a trace organic substance having a relatively low holding power, from a measurement sample containing a large amount of inorganic ions.
[0067]
In addition, even with a measurement sample containing a large amount of inorganic ions, deterioration of the hydrophobic chemically-bonded packing material does not proceed and the column life is extended, so that a long-term stable HPLC online monitoring system can be constructed.
[0068]
Accordingly, the present invention is extremely valuable as an HPLC analysis, particularly an online HPLC analysis method for simultaneously analyzing a plurality of components.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram schematically showing an HPLC analyzer.
FIG. 2 is a view showing a preferred injection time of a measurement sample.
FIG. 3 is a chart of the HPLC method obtained in Example 1.
FIG. 4 is a chart of the HPLC method obtained in Comparative Example 1.
FIG. 5 is a chart of the HPLC method obtained in Example 2.
FIG. 6 is a chart of the HPLC method obtained in Comparative Example 2.
[Explanation of symbols]
10 ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ Column for HPLC
11... Detecting device
12 ..... Sampling unit
13 ····· Liquid feed pump
14 ····· Inflow liquid switching valve
15 ···· Waste liquid tank
16 Controller
17 ・ ・ ・ ・ ・ Recorder
19 ···· Circulation pump
20 Surface treatment liquid tank
21 ···· First pretreatment liquid storage tank
22 ・ ・ ・ ・ ・ Second pretreatment liquid storage tank
23 ・ ・ ・ ・ ・ Eluent tank
24 ・ ・ ・ ・ ・ Additive storage tank
25 ····· Additive storage solenoid valve
26 ・ ・ ・ ・ ・ Piping
that's all

Claims (6)

疎水性化学結合型充填剤カラムを用いる高速液体カラムクロマトグラフ分析方法であって、サンプルの注入に先立って前記カラムに残存する親水性基と親和性を有する物質を高濃度で有する溶液で処理し、次いで、当該親和性を有する物質を含まないか、相対的に低い濃度で含む測定条件に対応した溶液で処理することを特徴とする高速液体カラムクロマトグラフ分析方法。A high-performance liquid column chromatographic analysis method using a hydrophobic chemically-bonded packing column, wherein the column is treated with a solution having a high concentration of a substance having affinity for a hydrophilic group remaining in the column prior to injection of a sample. A high-performance liquid column chromatographic analysis method, wherein the solution is treated with a solution corresponding to a measurement condition that does not contain the substance having the affinity or contains the substance at a relatively low concentration. 疎水性化学結合型充填剤カラムに残存する親水性基と親和性を有する物質を含まないか、相対的に低い濃度で含む測定条件に対応した溶液での処理後、溶離曲線が安定化した状態でサンプルを注入する請求項第1項記載の高速液体カラムクロマトグラフ分析方法。Elution curve stabilized after treatment with a solution that does not contain or has a relatively low concentration of a substance that has an affinity for the hydrophilic group remaining on the hydrophobic chemically bonded column 2. The high-performance liquid column chromatographic analysis method according to claim 1, wherein the sample is injected by the method. 分析対象が、多量の無機イオンを含むサンプル中の微量有機物である請求項第1項または第2項記載の高速液体カラムクロマトグラフ分析方法。3. The high-performance liquid column chromatographic analysis method according to claim 1, wherein the analysis target is a trace organic substance in a sample containing a large amount of inorganic ions. 疎水性化学結合型充填剤カラムがオクタデシルシリル(C18)カラム、オクチルシリルカラム(C8)、ブチルシリルカラム(C4)またはメチルシリルカラム(C1)である請求項第1項ないし第3項の何れかの項記載の高速液体カラムクロマトグラフ分析方法。The hydrophobic chemical bond type packing column is an octadecylsilyl (C18) column, an octylsilyl column (C8), a butylsilyl column (C4), or a methylsilyl column (C1). The high-performance liquid column chromatographic analysis method according to the paragraph. 疎水性化学結合型充填剤カラムに残存する親水性基がシラノール基であり、これと親和性を有する物質がホルムアミド、アセトニトリル、メタノール、酢酸、エタノール、イソプロパノール、アセトン、ジオキサン、テトラヒドロフラン、t−ブタノール、メチルエチルケトン、フェノールまたはn−ブタノールである請求項第1項ないし第4項の何れかの項記載の高速液体カラムクロマトグラフ分析方法。The hydrophilic group remaining in the hydrophobic chemically-bonded packing column is a silanol group, and a substance having an affinity for this is formamide, acetonitrile, methanol, acetic acid, ethanol, isopropanol, acetone, dioxane, tetrahydrofuran, t-butanol, The high performance liquid column chromatography method according to any one of claims 1 to 4, wherein the method is methyl ethyl ketone, phenol or n-butanol. 複数の貯槽から、流入溶液切り換えバルブを介してサンプル導入装置、疎水性化学結合型充填剤を保持する分離カラムおよび溶離物質の検出装置を含む測定系に溶液を通液可能とした高速液体カラムクロマトグラフ分析装置であって、複数の貯槽のうち少なくとも一つには疎水性化学結合型充填剤に残存する親水性基と親和性を有する物質を高濃度で含む溶液を保持し、複数の貯槽のうちの他の少なくとも一つには当該親和性を有する物質を含まないか、相対的に低い濃度で含む溶液を保持し、測定に当たっては、カラムを疎水性化学結合型充填剤に残存する親水性基と親和性を有する物質を高濃度で含む溶液で充分に親和させた後、当該親和性を有する物質を含まないか、相対的に低い濃度で含む溶液を通液し、残存する親水性基に親和性を有する物質が配位している状態で測定サンプルを注入する高速液体カラムクロマトグラフ分析装置。High-performance liquid column chromatography that allows solution to flow from multiple storage tanks to a measurement system that includes a sample introduction device, a separation column holding a hydrophobic chemically-bonded packing material, and an eluent detection device via an inflow solution switching valve A graph analyzer, wherein at least one of the plurality of storage tanks holds a solution containing a substance having an affinity for a hydrophilic group and an affinity remaining in a hydrophobic chemically-bonded filler at a high concentration, and includes a plurality of storage tanks. At least one of them contains a solution that does not contain the substance having the affinity or contains a solution having a relatively low concentration. After sufficient affinity with a solution containing a substance having an affinity for the group at a high concentration, the solution containing no or a relatively low concentration of the substance having the affinity is passed, and the remaining hydrophilic group is passed. Affinity for High-performance liquid column chromatography analyzer substance having injects the measurement sample in a state in which coordinated.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2015049218A (en) * 2013-09-04 2015-03-16 株式会社島津製作所 Prelabeled amino acid analysis method by liquid chromatography
CN109342159A (en) * 2018-09-30 2019-02-15 中国科学院水生生物研究所 A kind of separation of close and distant water component and collection device and method based on on-line checking
CN112400109A (en) * 2018-07-11 2021-02-23 沃特世科技公司 Chromatography system and method for trap-elute mixed mode chromatography

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