(57)【要約】【課題】展開から検出までを自動で行い、かつ比較的短時間のうちに試料に含まれる物質の検出が可能なキャピラリーカラムを提供する。【解決手段】チューブ１１と、チューブ１１の内部に充填されて、照射光の照射を受けて発生光を発生する粒子状の担持体１５と、を備え、チューブ１１が、担持体１５に照射される照射光と、この照射光Ｐ２により励起された担持体１５が発生する発生光との透過性を有するように構成する。【選択図】図１
2020180839.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
チューブと、
前記チューブの内部に充填されて、照射光の照射を受けて発生光を発生する粒子状の担持体と、を備え、
前記チューブは、前記担持体に照射される照射光と、当該照射光により励起された前記担持体が発生する発生光との透過性を有する、キャピラリーカラム。
【請求項２】
前記チューブの一方の端部に装着されて、前記チューブと前記チューブよりも柔軟な接続管とを接続する接続部材をさらに有する、請求項１に記載のキャピラリーカラム。
【請求項３】
前記接続部材は、前記チューブの管路と連通するコネクタ孔を有し、前記チューブよりも高硬度のコネクタを含み、前記チューブの前記端部は、前記コネクタ孔に挿入される、請求項２に記載のキャピラリーカラム。
【請求項４】
前記チューブは、前記担持体を露出させるスリット孔を周面に備え、当該スリット孔を開放可能に塞ぐ閉塞部材と、を備える、請求項１から３のいずれか一項に記載のキャピラリーカラム。
【請求項５】
光透過性を有するチューブの内部に担持体が充填されているキャピラリーカラムを保持する保持部と、
前記保持部に保持された前記キャピラリーカラムに分離対象物と展開溶媒とを展開させる展開部と、
前記展開部による分離対象物及び展開溶媒の展開中に前記キャピラリーカラムに照射光を照射する光照射部と、
光照射部に照射光が照射されている前記キャピラリーカラムを撮像する撮像部と、
を備える、展開装置。
【請求項６】
前記キャピラリーカラムから出力される発生光の状態と前記キャピラリーカラムにおける前記分離対象物の状態との関係を示す状態情報と、前記撮像部により撮像された撮像データが示す前記発生光の状態と、を比較する比較部を備える、請求項５に記載の展開装置。
【請求項７】
前記状態情報は、予め記録されている前記発生光である第一発生光の強度と、予め記録されている前記分離対象物の状態との関係を示し、前記比較部は、前記撮像部により撮像された前記撮像データが示す前記発生光である第二発生光の状態と前記第一発生光の状態とを比較する、請求項６に記載の展開装置。
【請求項８】
前記キャピラリーカラムとは別の反応容器において前記分離対象物を反応させる反応場をさらに備え、
前記比較部は比較の結果に応じて前記反応場を制御する制御信号を出力する、請求項６または７に記載の展開装置。
【請求項９】
前記キャピラリーカラムから前記分離対象物が送出される送出路と、
前記送出路に送出された前記分離対象物を分析する分析部と、をさらに備える請求項５から請求項８のいずれか一項に記載の展開装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、キャピラリーカラム及び展開装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
クロマトグラフィには、吸着剤を薄膜上に固定したプレートを使う薄層クロマトグラフィ（TLC:Thin-Layer Chromatography）と、筒状の容器に充填剤を充填したカラムを使うカラムクロマトグラフィとがある。薄層クロマトグラフィは、例えば特許文献１、特許文献２に記載されている。
ところで、薬剤の合成装置等においては、合成の途中で反応中の液体を成分分析し、反応の状態を観察することが行われている。そして、反応中の液体の観察のより多くの工程を自動的に行うことが望まれている。
特許文献２に記載の薄層クロマトグラフィ撮影装置は、展開後の薄層クロマトグラフィプレートに紫外線または可視光を照射し、このクロマトグラフィプレートを撮影するものである。また、特許文献２には、薄層クロマトグラフィ撮影装置が撮影された画像から相対的なＲｆ値を自動的に算出する制御部を備えていることが記載されている。また、液体クロマトグラフィにおける試料の自動分析は、例えば、特許文献３に記載されている。特許文献３に記載の分取液体クロマトグラフィでは、分離カラムの出口端が検出器接に接続され、分離カラムによって分離された試料中の各成分が順次検出器で検出される。検出器としては、吸光度検出器、示差屈折率検出器等が使用される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１９−１２０３５号公報
【特許文献２】特開２０１３−２２４９０１号公報
【特許文献３】国際公開ＷＯ２０１８／００８１１４公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献２には、薄層クロマトグラフィへの試料の塗布、展開、撮影装置へのセット等を自動で行うことは記載されていない。また、特許文献３の分取液体クロマトグラフィは、カラムの中を外部から視認することができないので、カラムから送出された後の試料について各成分を検出することになる。このような分取液体クロマトグラフィでは、検出の結果と合成装置等において行われている反応の状態との差が大きくなって、検出信号は例えば合成装置等のフィードバック信号に使用することに適切でないものとなることが考えられる。
本発明は、上記の点に鑑みてなされたものであり、展開から検出までを自動で行い、かつ試料に含まれる物質の成分が展開中に観測できるキャピラリーカラム及び展開装置に関する。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明のキャピラリーカラムは、チューブと、前記チューブの内部に充填されて、照射光の照射を受けて発生光を発生する粒子状の担持体と、を備え、前記チューブは、前記担持体に照射される照射光と、当該照射光により励起された前記担持体が発生する発生光との透過性を有する。
【０００６】
本発明の展開装置は、上記のキャピラリーカラムを保持する保持部と、前記保持部に保持された前記キャピラリーカラムに分離対象物と展開溶媒とを展開させる展開部と、前記展開部による分離対象物及び展開溶媒の展開中に前記キャピラリーカラムに照射光を照射する光照射部と、光照射部に照射光が照射されている前記キャピラリーカラムを撮像する撮像部と、を備える。
【発明の効果】
【０００７】
上記発明によれば、展開から検出までを自動で行い、かつ比較的短時間のうちに試料に含まれる物質の検出が可能なキャピラリーカラム及び展開装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】第一実施形態のキャピラリーカラムの外観を示す斜視図である
【図２】（ａ）は図１のキャピラリーカラムの全体の斜視図、（ｂ）は図（ａ）に示すキャピラリーカラムの先端を拡大して示す図である。
【図３】（ａ）は図２（ａ）のキャピラリーカラムの正面図、（ｂ）は（ａ）のキャピラリーカラムの縦断面図である。
【図４】第一実施形態の展開装置を説明するための模式図である。
【図５】図４に示す展開装置の展開部の概観を例示する図である。
【図６】第一実施形態のチューブにおいて生じる黒点を示す図である。
【図７】第一実施形態の信号強度と分離対象物の反応割合（％）との関係を例示するためのグラフである。
【図８】第一実施形態のＦ１８標識前駆体とＦ化収率との関係を、前駆体をＦ化する際の反応時間毎に示すグラフである。
【図９】第一変形例のキャピラリーカラムを示す斜視図である。
【図１０】第二実施形態のキャピラリーカラムを示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明の第一実施形態、第二実施形態を図面に基づいて説明する。なお、すべての図面において、同様の構成要素には同様の符号を付し、重複する説明は適宜省略する。また、第一実施形態、第二実施形態の図面は、本発明の構成及び動作を説明、あるいは例示するものであり、その寸法形状や縦横比等を必ずしも正確に示すものではない。本発明のキャピラリーカラム及び展開装置は、第一実施形態、第二実施形態の図面によりその具体的な形状が限定されるものではない。
【００１０】
［第一実施形態］
図１から図３（ａ）、図３（ｂ）は、第一実施形態のキャピラリーカラム１０を説明するための図である。図１は、キャピラリーカラム１０の概観を示す斜視図である。図２（ａ）はキャピラリーカラム１０の全体の内部を破線で示す斜視図であり、図２（ｂ）は図２（ａ）に示すキャピラリーカラム１０の先端を拡大して示す図である。図３（ａ）はキャピラリーカラム１０の正面図であり、図３（ｂ）は図３（ａ）中に示す一点鎖線でキャピラリーカラム１０を切断し、断面を矢線Ｂの方向に見た縦断面図である。
【００１１】
図１から図３（ｂ）に示すように、キャピラリーカラム１０は、チューブ１１と、チューブ１１の内部に充填されて、照射光の照射を受けて発生光を発生する粒子状の担持体１５と、を備えている。チューブ１１は、担持体１５に照射される照射光と、この照射光により励起された担持体１５が発生する発生光との透過性を有している。第一実施形態では、照射光に波長が３８０ｎｍから２００ｎｍの近紫外線を用いている。このことから、チューブ１１の材料としては、このような紫外線に対して好ましくは７０％以上、より好ましくは８０％以上の透過率を有するものが好ましい。このような材料としては、樹脂または石英ガラスがある。樹脂としては、例えば、ポリプロピレン（polypropylene）、ポリエチレン（polyethylen）、非結晶性ポリエステル樹脂（PETG）を用いることが考えられる。なお、チューブ１１の透過率は、チューブ１１の材料と共に、その肉厚により決定する。石英ガラスを使用したチューブ１１の紫外線に対する透過率は略９８％、ポリプロピレンあるいはポリエチレンを使用したチューブ１１の光透過率は５％以上、より好ましくは２０％以上、ＰＥＴＧを使用したチューブ１１の光透過率は８７％以上である。
また、担持体１５としては、紫外線の照射により励起されて蛍光を発する蛍光物質を含むシリカゲルを用いることができる。このような蛍光物質としては、例えば、２５４ｎｍの紫外線の照射によって５２５ｎｍの発生光を発するマンガン活性化ケイ酸亜鉛がある。発生光の確認のため、チューブ１１は発生光に対しても高い透過性を有する透明部材である。
【００１２】
また、キャピラリーカラム１０が、チューブ１１の一方の端部に装着されて、チューブ１１とチューブ１１よりも柔軟な接続管１３とを接続する接続部材をさらに有している。第一実施形態では、上記接続部材を、チューブ１１の管路１１ａと連通するコネクタ孔１２ａを有し、チューブの端部に装着されるチューブよりも高硬度のコネクタチューブ１２とする。
第一実施形態では、図１に示すように、チューブ１１の上端及び下端にはコネクタチューブ１２が挿入されていて、一方のコネクタチューブ１２は接続管１３の内部に挿入されている。つまり、第一実施形態のチューブ１１は、コネクタチューブ１２を覆っている。
チューブ１１は、コネクタチューブ１２、接続管１３を介して図示しない流路が形成されている流路凸部４（図４、図５）に取り付けられる。このとき、キャピラリーカラム１０は、流路凸部４上に立直するように支持される。このことから、キャピラリーカラム１０では、接続管１３が取り付けられている側を「下」、あるいは「下方」とし、接続管１３が取り付けられていない方の側を「上」または「上方」とする。
【００１３】
コネクタチューブ１２は、接続管１３の半ばまで挿入されている。接続管１３のコネクタチューブ１２を内包する部分は、コネクタチューブ１２によって拡張されて他の部分より径が大きくなっている。接続管１３において、径が大きい部分を大径部１３１、径が相対的に小さい部分を小径部１３２とする。
コネクタチューブ１２は、チューブ１１よりも硬い材料によって形成されている。また、接続管１３は、チューブ１１よりも柔らかい材料によって形成されている。第一実施形態では、コネクタチューブ１２をＰＥＥＫ（ポリエーテルエーテルケトン）樹脂等を材料とするチューブとし、接続管１３をシリコーン樹脂製のチューブとする。
このように、第一実施形態のキャピラリーカラム１０は、比較的細管の流路凸部４に対して柔軟な接続管１３を被せて容易に取り付けられる。
【００１４】
図２（ａ）、図２（ｂ）、図３（ａ）、図３（ｂ）に示すように、チューブ１１に挿入されるコネクタチューブ１２は、外周面がチューブ１１の内周面に密着し、一部がチューブ１１の外部に出た状態で固定されている。チューブ１１の外部に出ているコネクタチューブ１２の外側に接続管１３が被せられ、接続管１３の管路１３ａの径はコネクタチューブ１２を覆っている部分で拡張し、コネクタチューブ１２より下方において復元される。このような構成により、コネクタチューブ１２のコネクタ孔１２ａを介してチューブ１１から接続管１３に向かう薬液の流路１７が形成される。
【００１５】
また、チューブ１１の内部において、コネクタチューブ１２の直上には担持体１５を固定するための固定部材１６が詰められていて、固定部材１６よりも上方から上端のコネクタチューブ１２までの管路に担持体１５が充分な密度で充填されている。なお、固定部材１６は、綿やポリプロピレン製フリット等を使うことができる。
を  このような構成により、例えば図５に示す薬剤の展開部２にキャピラリーカラム１０をセットすると、接続管１３、コネクタチューブ１２を介して展開部の側から分析対象となる物質（以下、分離対象物）を含んだ液体が展開溶媒と共にチューブ１１内に流れ込む。なお、本明細書では、分離対象物を含む液体を以降「試料」と記す。また、試料を含む展開溶媒を、以降「移動相」と記す。
【００１６】
チューブ１１に流れ込んだ移動相は、固定部材１６を通過して固定相である担持体１５を通り、キャピラリーカラム１０から送出する。第一実施形態のキャピラリーカラム１０では、担持体１５との親和性によって生じる分離対象物の移動距離の相違によって展開溶媒に含まれる複数の分離対象物を分離することができる。また、キャピラリーカラム１０によれば、分離対象物の移動距離を既知の物質の移動距離と比較することによって分離対象物を同定することが可能である。なお、分離対象物の移動距離は、例えば、公知の方法によって測定される、展開溶媒の移動距離に対する分離対象物の移動距離の割合（Ｒｆ値）によって表すことができる。
【００１７】
［展開装置］
次に、以上説明したキャピラリーカラム１０が適用される展開装置について説明する。
図４は、展開部２を含む展開装置２０を説明するための模式図である。図５は、図４に示す展開装置２０の展開部２の概観の具体例を示す図である。なお、本実施形態では、図５に示す展開部２を、例えば放射性薬剤の合成装置に使用されるものとして例示している。
図４に示すように、展開装置２０は、光透過性を有するチューブの内部に担持体が充填されているキャピラリーカラムを保持する保持部と、保持部に保持されたキャピラリーカラム１０に分離対象物を含む試料Ｌ１と第一溶媒Ｌ３とを展開させる展開部と、展開部による分離対象物及び展開溶媒の分離中にキャピラリーカラム１０に照射光Ｐ２を照射する光照射部３７と、光照射部３７に照射光Ｐ２が照射されているキャピラリーカラム１０を撮像する撮像部３６と、を備えている。なお、第一実施形態においては、展開部２が上記したキャピラリーカラム１０を保持する例を挙げて展開装置２０を説明する。
【００１８】
さらに、展開装置２０は、撮像部３６によって撮像された撮像データＤｐを入力する比較部３８、キャピラリーカラム１０から送出された分離対象物を分析する分析部３９、分析部３９によって分析された後に排出される廃液Ｌ２を貯留する廃液ボトル３３を備えている。以下、このような構成を説明する。
【００１９】
（展開部）
第一実施形態では、展開装置２０が、第一溶媒貯留部４１、試料貯留部３２、切替バルブ３４ａ、ポンプ３１ａ、流路凸部４を備えている。第一溶媒貯留部４１、試料貯留部３２、切替バルブ３４ａ、ポンプ３１ａ、流路凸部４は、展開装置２０において展開部２を構成する。第一溶媒貯留部４１は、キャピラリーカラム１０において展開される第一溶媒Ｌ３を貯留している。試料貯留部３２は、分析対象物を含む試料Ｌ１を貯留している。ポンプ３１ａは、第一溶媒Ｌ３または試料Ｌ１を一定流量、一定圧力でキャピラリーカラム１０に向けて送液する。切替バルブ３４ａは、ポンプ３１ａと連通する流路を切り替えて、ポンプ３１ａの送液の対象を試料Ｌ１、または第一溶媒Ｌ３のいずれかに切替える構成である。ポンプ３１aには、移動相の流量の範囲に応じてセミミクロポンプ、分取ポンプ等が使用される。
このように、本実施形態は、試料を自動で展開するものが好ましいが、第一実施形態はマイクロシリンジ等により手動で動作する展開部を排除するものではない。
【００２０】
展開部２は、上記構成を内蔵すると共に、図５に示すように、ユニット体８と、ユニット体８が載置、固定される台座９と、を有している。ユニット体８は、三つの流路切換機構保持ユニット８Ａ、８Ｂ、８Ｃで構成される。第一実施形態では流路切換機構保持ユニット８Ａ、８Ｂ、８Ｃが全て同様の構成を有しているものとする。このため、第一実施形態では、以降流路切換機構保持ユニット８Ａについて説明し、流路切換機構保持ユニット８Ｂ、流路切換機構保持ユニット８Ｃの説明に代えるものとする。
【００２１】
流路切換機構保持ユニット８Ａは、流路切換機構４０を保持する保持面９１２、流路切換機構４０に対して図５中のｘ方向（前方）から当接する壁部２４０ｃを有している。保持面９１２上の流路切換機構４０の両端部には流路切換機構４０と係り合い、流路切換機構４０のストッパーとして機能する係合保持部９１１が設けられている。保持面９１２は流路切換機構４０のｙ方向の長さに対応する長さを有し、流路切換機構４０は係合保持部９１１間にセットするように載置される。このような係合保持部９１１は、流路切換機構４０を展開部２に取付ける際の位置合わせに利用されると共に、流路切換機構４０を固定する機能を有している。
【００２２】
また、流路切換機構４０は、材料容器８０やキャピラリーカラム１０をセットすることができる。図５においては、流路切換機構４０の流路凸部４に材料容器８０やキャピラリーカラム１０をセットすることができる。第一実施形態では、流路凸部４がキャピラリーカラム１０の保持部として機能する。
【００２３】
流路切換機構保持ユニット８Ａは、流路切換機構保持ユニット８Ｂ及び流路切換機構保持ユニット８Ｃと重ねて一体化されてユニット体８を構成し、台座９の載置面９１に固定される。このとき、流路切換機構保持ユニット８Ａは、載置面９１に対して流路切換機構保持ユニット８Ｂ、８Ｃを介して間接的に固定されるものであっても良いし、載置面９１に直接固定されるものであってもよい。なお、図５では、三つの流路切換機構保持ユニット８Ａ、８Ｂ、８Ｃが重ねられているが、流路切換機構保持ユニットの数は任意であって、操作性や使用される材料容器８０の数に応じて適宜決定される。また、流路切換機構保持ユニット８Ａ、８Ｂ、８Ｃは、台座９上に載置されるものに限定されず、操作性や安定性を損なわない範囲でどのように設置されるものであってもよい。
【００２４】
台座９は、載置面９１と垂直な三つの側面９５（図５では左側面だけが見えている）を有していて、三つの側面９５は空間９９の三方を囲っている。側面９５に三方が囲まれた空間９９には小台座９４が設けられていて、小台座９４上には反応容器４８１がセットされる。反応容器４８１の周囲には、小台座９４に取付けられたカバー４８が配置されてもよい。小台座９４の内部は、反応容器４８１を加熱または冷却する温度制御機構や、反応容器中の反応液を撹拌する撹拌機構、放射性核種を用いた標識反応を行う場合に用いられる放射線検出機構などを備えてもよい。台座９は、反応容器４８１を支持する容器支持部９３を有する。反応容器４８１は、ゴムセプタム４８１ａと、ゴムセプタム４８１ａによって封止される容器体４８１ｂを備えている。ゴムセプタム４８１ａには、材料容器８０に収容された試薬や不活性ガス等が流通する、あるいは反応容器４８１内の反応液を出し入れするチューブの挿入口９３１が形成されている。
三つの反応容器４８１それぞれの上方には、容器体４８１ｂ内の圧力を調整することに使用される不活性ガスを供給するガス供給機構や減圧機構に図示しないチューブを繋げる接続口９６が複数形成されている。
【００２５】
（光照射部、撮像部）
第一実施形態の光照射部３７としては、例えば、波長が２５４ｎｍの紫外線、あるいは波長が３６３ｎｍの紫外線を出力するレーザ光源が用いられる。第一実施形態では、このようなレーザ光を照射光Ｐ２として使用する。なお、光照射部３７によって照射される照射光Ｐ２は、分離対象物と担持体１５との物性に応じて決定される。
撮像部３６は、照射光Ｐ２の照射を受けてチューブ１１の内部で発生した発生光Ｐ１を記録するものであればよく、チューブ１１における光の発生位置と光強度とを対応付けて記録するものが好ましい。このような撮像部３６としては、光センサを用いることもできるが、コスト及び機能の観点からＣＣＤ（Charge Coupled Device）を用いたデジタルカメラを用いることが好ましい。
【００２６】
（比較部）
比較部３８は、キャピラリーカラム１０から出力される発生光の状態とキャピラリーカラム１０における分離対象物の状態との関係を示す状態情報と、撮像部３６により撮像された撮像データが示す発生光の状態と、を比較する。比較部３８は、キャピラリーカラム１０から出力される発生光の状態と、キャピラリーカラム１０における分離対象物の状態との関係を示す状態情報と、撮像部３６により撮像された撮像データが示す発生光の状態と、を比較する。このため、比較部３８は、撮像部３６から無線または有線によって撮像データＤｐを入力して処理する。このような比較部３８は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）やメモリ等を有する汎用的なコンピュータを使っても構成することができる。
【００２７】
（分析部）
第一実施形態の展開装置２０は、キャピラリーカラム１０から分離対象物が送出される送出路ｒを備えている。分析部３９は、送出路ｒに送出された分離対象物を分析する。なお、第一実施形態では、後に図６で説明するように、撮像データＤｐから分離対象物がキャピラリーカラム１０から送出されるタイミングを判定することができる。キャピラリーカラム１０と送出路ｒとの間に設けられた切替バルブ３４ｃは、分離対象物がキャピラリーカラム１０から出て送出路ｒに送られるタイミングに合わせてキャピラリーカラム１０と送出路ｒとを連通させ、それ以外のタイミングにあってはキャピラリーカラム１０と図示しないドレインとを連通させて第一溶媒Ｌ３を廃棄している。
【００２８】
分析部３９は、キャピラリーカラム１０から送出された分離対象物を分析する。分析部３９と送出路ｒとの間には、切替えバルブ３４ｂ及びポンプ３１ｂが設けられている。ポンプ３１ｂは、分析用の展開溶媒である第二溶媒Ｌ４を貯留する第二溶媒貯留部４２から第二溶媒Ｌ４を送液する。切替えバルブ３４ｂは、送出路ｒと分析部３９とを連通させておき、分析部３９に分離対象物が供給されるタイミングに合わせて第二溶媒貯留部４２から第二溶媒Ｌ４を送液し、分離対象物と共に第二溶媒Ｌ４を分析部３９に送出する。
分析部３９による分析は、例えば、質量、容量、熱、電磁気及び光またはそれを複合的に利用して行うものであってもよい。分析部３９は、分離対象物を自動的に分析するものに限定されず、展開装置２０においてキャピラリーカラム１０から送出された分離対象物が送出路ｒを通じて分析部３９に自動的に送出されるものであればよい。
例えば、分析部３９がキャピラリーカラム１０から送出された分離対象物を液体クロマトグラフィにより分析する場合、第二溶媒貯留部４２に貯留される第二溶媒Ｌ４には液体の展開溶媒を使用するように構成される。また、分析部３９がガスクロマトグラフィによる分析を行う場合、第二溶媒貯留部４２に貯留される第二溶媒Ｌ４にはキャリヤガスを使用するように構成される。さらに、分析部３９が質量分析を行う場合、分析部３９には高電圧をかけた電極間にサンプルを注入するため第二溶媒貯留部４２及び第二溶媒Ｌ４が不要になる。このように、第二溶媒貯留部４２及び第二溶媒Ｌ４は、分離対象物を分析する際の手法に応じて様々な形態をとり得るように構成される。
【００２９】
状態情報は、予め記録されている発生光である第一発生光の強度と、予め記録されている分離対象物の状態との関係を示す情報である。比較部は、撮像部３６により撮像された撮像データが示す発生光である第二発生光の状態と第一発生光の状態とを比較する。つまり、比較部は、予め取得された発生光の強度と、この強度に対応する分離対象物の既知の状態との関係を保存しておく。そして、比較部３８は、第一発生光のうち、現在取得された第二発生光の強度と等しい第一発生光に対応している分離対象物の状態を、現在チューブ１１内にある分離対象物の状態とする。
【００３０】
以下、比較部３８を、第一実施形態の展開装置２０をベンゼン環の検出に用いる例を用いて説明する。展開装置２０によりベンゼン環を検出する場合、光照射部３７には照射光Ｐ２として波長２５４ｎｍのレーザ光を照射するレーザ光源を用いる。そして、撮像部３６によりチューブ１１内のマンガン活性化ケイ酸亜鉛が発生する５２５ｎｍの発生光を記録する。このとき、チューブ１１内の移動相にベンゼン環があれば、ベンゼン環は２５４ｎｍの照射光を吸収して５２５ｎｍの発生光を発生しない。このため、チューブ１１内のベンゼン環は、チューブ１１の全体が発行する中で黒点として視認され、撮像部３６に記録される。第一実施形態は、黒点の信号強度を発生光の状態として観測する。このように、第一実施形態は、発生光が発生しない状態（発生光の強度が低いこと）を状態情報に利用することができる。
なお、第一実施形態は、上記の波長２５４ｎｍの吸光度を利用するものばかりでなく、例えば、波長３６３ｎｍの光を吸収し、青色の光を発光する化合物を検出することにも利用することができる。
【００３１】
図６は、発生光を発生しているチューブ１１において生じる黒点Ｐb1、Ｐb2を示す図である。図６によれば、黒点Ｐb1は、範囲が黒点Ｐb2よりも小さく、また、黒点Ｐb2よりも下方にあることが分かる。移動相は、チューブ１１内を下方から上方（図６中に矢線Ｆで示す方向）に移動する。分離対象物の単位時間当たりの移動距離は、固定相との親和性により分離対象物毎に相違する。このようなことにより、第一実施形態は、黒点Ｐb1、Ｐb2の信号強度から分離対象物の量（反応割合）を判定し、位置情報から分離対象物を同定することができる。
【００３２】
このことから、第一実施形態は、チューブ１１の黒点の信号強度を発生光の状態とし、チューブ１１内のベンゼン環を含む分離対象物の攪拌時間を分離対象物の状態として状態情報を取得する。このような状態情報は、予め試薬を攪拌しながらチューブ１１の黒点を撮影する予備実験を行うことによって取得可能である。
比較部３８は、状態情報をメモリ装置等に保存しておき、状態情報が示す黒点の濃度と撮像部３６によって撮影された画像の黒点の濃度とを比較する。このとき、比較部３８は、例えば、撮像部３６によって撮影された黒点の濃度と一致する状態情報の濃度から試薬が充分攪拌されたか（反応したか）否かを判定することができる。
【００３３】
（状態情報）
図７、図８は、黒点の信号強度と状態情報との関係を説明するための図である。図７は、信号強度と分離対象物となる前駆体の割合との関係を例示するためのグラフである。図７に示すグラフは、縦軸に黒点の信号強度を示し、横軸に試料の前駆体割合（％）を示している。縦軸の信号強度は小さいほど淡い黒色を示し、大きいほど濃い黒色を示し、淡い黒色は濃度が低いことを、濃い黒色は濃度が高いことを示している。このような図７のグラフは、低酸素イメージング剤（［１８Ｆ］ＤｉＦＡ）の前駆体濃度を例にしたものである。図７によれば、前駆体割合に比例して信号強度が大きくなることが明らかであり、黒点の信号強度が前駆体割合に比例することが分かる。
【００３４】
図８は、フッ素化反応を使って放射性標識化合物を合成するものとし、例えば、放射性薬剤である低酸素イメージング剤（［１８Ｆ］ＤｉＦＡ）の合成時の前駆体とＦ化収率との関係を、標識前駆体化合物をＦ化する際の反応時間毎に示すグラフである。図８の縦軸はＦ化吸収率（％）、横軸は前駆体割合（％）を示している。なお、Ｆ化吸収率は、［１８Ｆ］ＤｉＦＡと原料の［１８Ｆ］の割合から算出される。図８によれば、Ｆ化吸収率は、反応時間が５分を過ぎると低下していって、同時に前駆体割合も減少している。このような挙動から、第一実施形態の例では、反応時間が長期になると、いったん合成された［１８Ｆ］ＤｉＦＡが分解するものと考えられる。
図７、図８から、第一実施形態は、分離対象物の濃度に対応する黒点の信号強度を展開中に取得し、予め取得されているデータから信号強度に対応する分離対象物の濃度をチューブ１１内にある分離対象物の濃度であると判定することができる。
【００３５】
また、第一実施形態は、図５に示すように、キャピラリーカラム１０とは別の反応容器４８１において分離対象物を反応させる反応場を備えている。ここで、反応場とは、例えば、図５に示す小台座９４の内部に収容されている反応容器４８１を加熱または冷却する温度制御機構や、反応容器中の反応液を撹拌する撹拌機構、４８１に反応に必要な材料を供給する機構、放射性核種を用いた標識反応を行う場合に用いられる冷却機構やマイクロ波の照射機構をいう。第一実施形態でいう反応場とは、このように、反応の種別によらず、分離対象物を反応させることに使用される展開装置２０の部分を指す。また、反応場には、材料容器８０に収容された試薬や不活性ガス等が流通して反応容器４８１に流入する図示しない流路等が含まれる。
【００３６】
第一実施形態の展開装置２０は、比較部３８の比較の結果に応じて反応場を制御する制御信号を出力するようにしてもよい。
すなわち、図８の例では、展開装置２０が標識前駆体化合物の濃度と黒点の信号強度との関係を状態情報として保持しておくようにしてもよい。そして、比較部３８の比較の結果、撮像データＤｐが示す信号強度が加水分解の許容範囲を超えて低下したら比較部３８が反応場に制御信号を出力するようにしてもよい。このとき、反応場は、制御信号にしたがって、標識前駆体化合物等の材料の供給量を増やす、あるいは直ちに反応を停止する等の動作をしてもよい。
【００３７】
また、第一実施形態は、比較部３８が撮像データＤｐから黒点Ｐb1、Ｐb2の信号強度と共にキャピラリーカラム１０における長さ方向の位置を観測して分離対象物がキャピラリーカラム１０から送出するタイミングを判定することができる。第一実施形態は、例えば、分離対象物がキャピラリーカラム１０から送出するタイミングに合わせて切替バルブ３４ｃに比較部３８から制御信号を送出し、キャピラリーカラム１０と送出路ｒとを連通させることができる。このようにすれば、第一実施形態は、自動的に分離対象物を分析部３９に送出し、第一溶媒Ｌ３等をドレインの側に廃棄することができる。
さらに、第一実施形態は、切替バルブ３４ｃの切替えのタイミングに基づいて切替えバルブ３４ｂを切替えることにより、第二溶媒Ｌ４を自動的に分析部３９に供給することが可能になる。切替バルブ３４ｃの切替えのタイミングに基づく処理は、例えば、切替バルブ３４ｃの切替え後、予め定められた所定の時間の経過後に切替えバルブ３４ｂを切替える等によって実現可能である。
【００３８】
以上説明したように、第一実施形態のキャピラリーカラム１０は、チューブ１１内に担持体１５があるので、チューブ１１に移動相を通液するだけで展開させることができる。このため、チューブ１１における展開を自動的に行うことができる。また、チューブ１１が担持体１５に照射される照射光と、この照射光により励起された担持体１５が発生する発生光との透過性を有するので、発生光を外部から観測することができる。
また、第一実施形態の展開装置２０は、キャピラリーカラム１０を保持する流路凸部４と、保持されたキャピラリーカラム１０に分離対象物と展開溶媒とを展開させる展開部２と、展開部２による分離対象物及び展開溶媒の展開中にキャピラリーカラム１０に照射光を照射する光照射部３７と、光照射部３７により照射光が照射されているキャピラリーカラム１０を撮像する撮像部３６と、を備えている。このような展開装置２０は、キャピラリーカラム１０の外部からカメラ等の撮像部３６の撮像データＤｐを取得することができるので、撮像データＤｐを既存のカメラシステムや画像処理ソフトを使って自動的に撮像データＤｐを解析、処理することができる。また、このような自動の画像処理は比較的短時間のうちに行うことができる。したがって、第一実施形態のキャピラリーカラム１０及び展開装置２０は、展開から検出までを自動で行い、かつ試料に含まれる物質の成分を展開中に観測することが可能である。
【００３９】
［第一変形例］
次に、以上説明した第一実施形態の第一変形例を説明する。
図９は、第一変形例のキャピラリーカラム５０を示す斜視図である。キャピラリーカラム５０は、図２に示すキャピラリーカラム１０のコネクタチューブ１２より大径のコネクタチューブ１２０を備えている。そして、キャピラリーカラム１０においてはコネクタチューブ１２がチューブ１１の管路１１ａに挿通されているのに対し、キャピラリーカラム５０ではチューブ１１をコネクタチューブ１２０のコネクタ孔１２０ａに挿通する。このような第一変形例は、小径のチューブ１１にさらに小径のコネクタチューブ１２を挿入するよりもチューブ１１とコネクタチューブ１２０とを容易に接続することが可能である。
【００４０】
［第二実施形態］
図１０は、第二実施形態のキャピラリーカラム６０を示す斜視図である。第二実施形態のキャピラリーカラム６０は、チューブ１１が、担持体を露出させるスリット孔１１１を周面に備え、このスリット孔を開放可能に塞ぐ閉塞部材１１２と、を備えている。
第二実施形態では、例えば、チューブ１１の一部を切り欠いてスリット孔１１１を形成し、閉塞部材１１２をスリット孔１１１の開口を覆うシール部材とする。閉塞部材１１２は、スリット孔１１１を覆い、かつ充分な粘着性を持ってスリット孔１１１を封止することが好ましい。この点から、閉塞部材１１２は、スリット孔１１１の開口よりも大きい面積を有している。
【００４１】
第二実施形態は、閉塞部材１１２によりスリット孔１１１を覆った状態でキャピラリーカラム６０を分離対象物の展開に使用する。そして、展開後、閉塞部材１１２を剥がしてスリット孔１１１から担持体１５を露出させ、スリット孔１１１を通して担持体１５に蛍光試薬等を噴霧する。このような第二実施形態のキャピラリーカラム６０は、薄層クロマトグラフィ（ＴＬＣ）と同様に、分離対象物を試薬によって検出することにも使用することが可能になる。
なお、第二実施形態のキャピラリーカラム６０に好適な発色試薬は、発色試薬の噴霧後の加熱温度が低温度、あるいは加熱が不要であるものが好ましい。噴霧後に加熱を行わない発色試薬としては、例えば、特にアミノ基、アミド基の検出に効果的なヨウ素がある。
【００４２】
上記実施形態は、以下の技術思想を包含するものである。
（１）チューブと、前記チューブの内部に充填されて、照射光の照射を受けて発生光を発生する粒子状の担持体と、を備え、前記チューブは、前記担持体に照射される照射光と、当該照射光により励起された前記担持体が発生する発生光との透過性を有する、キャピラリーカラム。
（２）前記チューブの一方の端部に装着されて、前記チューブと前記チューブよりも柔軟な接続管とを接続する接続部材をさらに有する、（１）のキャピラリーカラム。
（３）前記接続部材は、前記チューブの管路と連通するコネクタ孔を有し、前記チューブよりも高硬度のコネクタを含み、前記チューブの前記端部は、前記コネクタ孔に挿入される、（２）のキャピラリーカラム。
（４）前記チューブは、前記担持体を露出させるスリット孔を周面に備え、当該スリット孔を開放可能に塞ぐ閉塞部材と、を備える、（１）から（３）のいずれか一つのキャピラリーカラム。
（５）（１）から（４）のいずれか一つのキャピラリーカラムを保持する保持部と、前記保持部に保持された前記キャピラリーカラムに分離対象物と展開溶媒とを展開させる展開部と、前記展開部による分離対象物及び展開溶媒の展開中にキャピラリーカラムに照射光を照射する光照射部と、光照射部に照射光が照射されている前記キャピラリーカラムを撮像する撮像部と、を備える、展開装置。
（６）前記キャピラリーカラムから出力される発生光の状態と前記キャピラリーカラムにおける前記分離対象物の状態との関係を示す状態情報と、前記撮像部により撮像された撮像データが示す前記発生光の状態と、を比較する比較部を備える、（５）の展開装置。
（７）前記状態情報は、予め記録されている前記発生光である第一発生光の強度と、予め記録されている前記分離対象物の状態との関係を示し、前記比較部は、前記撮像部により撮像された前記撮像データが示す前記発生光である第二発生光の状態と前記第一発生光の状態とを比較する、（６）の展開装置。
（８）前記キャピラリーカラムとは別の反応容器において前記分離対象物を反応させる反応場をさらに備え、前記比較部は比較の結果に応じて前記反応場を制御する制御信号を出力する、（６）または（７）の展開装置。
（９）前記キャピラリーカラムから前記分離対象物が送出される送出路と、
前記送出路に送出された前記分離対象物を分析する分析部と、をさらに備える（５）から（８）のいずれか一つの展開装置。
【符号の説明】
【００４３】
２・・・展開部
４・・・流路凸部
８・・・ユニット体
８Ａ、８Ｂ、８Ｃ・・・流路切換機構保持ユニット
９・・・台座
１０、５０、６０・・・キャピラリーカラム
１１・・・チューブ
１１ａ・・・管路
１２、１２０・・・コネクタチューブ
１２ａ、１２０ａ・・・コネクタ孔
１３・・・接続管
１３ａ・・・管路
１５・・・担持体
１６・・・固定部材
２０・・・展開装置
ポンプ・・・３１ａ、３１ｂ、３１ｃ
試料貯留部・・・３２
廃液ボトル・・・３３
切替バルブ・・・３４ａ、３４ｂ、３４ｃ
３６・・・撮像部
３７・・・光照射部
３８・・・比較部
３９・・・分析部
４０・・・流路切換機構
４８・・・カバー
８０・・・材料容器
９１・・・載置面
９３・・・容器支持部
９４・・・小台座
９５・・・側面
９６・・・接続口
９９・・・空間
１１１・・・スリット孔
１１２・・・閉塞部材
１３１・・・大径部
１３２・・・小径部
２４０ｃ・・・壁部
４８１・・・反応容器
４８１ａ・・・ゴムセプタム
４８１ｂ・・・容器体
４８１ｃ・・・挿入口
９１１・・・係合保持部
９１２・・・保持面
試料・・・Ｌ１
廃液・・・Ｌ２
第一溶媒・・・Ｌ３
第二溶媒・・・Ｌ４
黒点・・・Ｐb1、Ｐb2
発生光・・・Ｐ１
照射光・・・Ｐ２
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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