(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
サンプルから特定の成分を分離する固相カートリッジと、
前記固相カートリッジを保持するカートリッジ保持部と、
複数の前記カートリッジ保持部を円周状に保持し、その中心軸周りを周方向に搬送するカートリッジ搬送部と、
サンプル容器に収容された前記サンプルを前記固相カートリッジに分注するサンプルプローブと、
前記カートリッジ保持部に保持された固相カートリッジに圧力を負荷する圧力負荷部と、
前記固相カートリッジから抽出した溶出液を受ける受容器と、
前記受容器を保持する受容器保持部と、
複数の前記受容器保持部を、前記カートリッジ搬送部と異なる中心軸を有する円周に沿って円周状に保持し、その異なる中心軸回りを周方向に搬送する受容器搬送部と、
前記サンプルのｐＨを測定するｐＨ測定器と、
前記サンプルのｐＨを調製するためのｐＨ調製溶液を前記サンプルに添加し、かつ、前記受容器内の有機溶媒濃度を調製するための蒸留水を前記受容器に添加する試薬プローブと、
前記カートリッジ搬送部と、前記サンプルプローブと、前記圧力負荷部と、前記受容器搬送部と、前記ｐＨ測定部と、前記試薬プローブを制御する制御部とを備え、
前記カートリッジ搬送部は、前記カートリッジ保持部と、前記サンプルプローブ、前記圧力負荷部、前記ｐＨ測定器、及び前記試薬プローブとの相対位置を変化させ、
前記受容器搬送部は、前記受容器保持部と、前記試薬プローブの相対位置を変化させることを特徴とする自動分析装置の前処理装置。
【請求項２】
請求項１記載の自動分析装置の前処理装置において、
前記ｐＨ調製処理は、前記固相カートリッジに分注された状態の前記サンプルに対して実施されることを特徴とする自動分析装置の前処理装置。
【請求項３】
請求項１記載の自動分析装置の前処理装置において、
前記ｐＨ調製処理は、前記サンプル容器に収容された状態の前記サンプルに対して実施されることを特徴とする自動分析装置の前処理装置。
【請求項４】
請求項１記載の自動分析装置の前処理装置において、
前記サンプルのｐＨを下げるための前記ｐＨ調製溶液は、トリフルオロ酢酸、塩酸、硫酸、硝酸、又は、リン酸の何れか１つであり、
前記サンプルのｐＨを上げるための前記ｐＨ調製溶液は、重炭酸アンモニウム、又は、酢酸アンモニウムの何れか１つであることを特徴とする自動分析装置の前処理装置。
【請求項５】
請求項１記載の自動分析装置の前処理装置において、
前記圧力負荷部による圧力の負荷により前記固相カートリッジから排出された前記サンプルの廃液を中和するための中和溶液を添加する中和機構を備えたことを特徴とする自動分析装置の前処理装置。
【請求項６】
請求項１記載の自動分析装置の前処理装置において、
前記固相カートリッジにより前記サンプルから分離する目的成分の情報を設定する目的成分情報設定手段を備え、
前記制御部は、前記目的成分の情報に基づいて、前記ｐＨ調製溶液の種類を選択することを特徴とする自動分析装置の前処理装置。
【請求項７】
請求項６記載の自動分析装置の前処理装置において、
前記制御部は、前記ｐＨ測定器の測定結果が前記目的成分の情報に予め定めた範囲内になるように前記ｐＨ調製処理の各工程を実施することを特徴とする自動分析装置の前処理装置。
【請求項８】
請求項１記載の前処理装置と、前記前処理装置により前処理を施されたサンプルの質量分析を行う質量分析部とを備えたことを特徴とする自動分析装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、血液、血清、血漿、尿および組織等のサンプル中の成分を分析する装置の前処理装置及びそれを用いた自動分析装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
血液、血清、血漿、尿および組織等のサンプル中に含まれる対象成分の分析方法の一つに免疫測定分析（イムノアッセイ、immunoassay）がある。免疫測定分析は、抗原と抗体の反応を利用してサンプル中に含まれる物質のレベルを測定するものである。しかしながら、イムノアッセイは対象成分に対する抗体を作製する必要があることから検査コストが高価になる、代謝物等の類似化合物との交差反応には対応できない、抗体が作製できない薬剤等の対象成分には対応できない、などの点で改善の余地があった。そこで、近年では、質量分析計を用いる自動分析装置により対象成分を物理化学的に分析する試みがなされている。また、サンプルを分析装置にかける前に、前処理装置によって、多量の夾雑物を含むサンプルから分析の対象成分をある程度精製する前処理を実施することにより、自動分析装置における分析精度の向上を図っている。
【０００３】
このような前処理装置や自動分析装置に関する技術として、例えば、特許文献１（特開２０１０−６０４７４号公報）には、多数の検体を同時並行的に処理可能にすることを目的として、被検液を通液させて特定成分を選択的に分離させる分離剤と、内部に分離剤を保持する収容部と、収容部を複数保持でき無限軌道を持つ保持部と、収容部内に継続的かつランダムアクセス的に圧力を負荷できる圧力負荷部と、収容部内に収容された分離剤からの抽出溶液を選択的に受ける抽出溶液受機構とを備えた前処理装置と、前処理装置に接続可能で、全自動で試料の前処理と分析測定が可能な質量分析装置とを備えた自動分析装置が開示されている。
【０００４】
また、特許文献２（特開２００３−１２１３１７号公報）には、懸濁物質（ＳＳ）を含む水試料中に含まれる内分泌攪乱化学物質を同時に捕捉・抽出し、迅速かつ低コストで前処理を行なうことができるＳＳを含む水試料中の内分泌攪乱化学物質の捕捉・抽出方法及びそのための固相抽出カラムを提供することを目的として、懸濁物質を含む水試料を懸濁物質捕捉材入りの固相抽出カラムに通水し、この水試料に含まれる内分泌攪乱化学物質のうちの懸濁物質吸着分と溶解成分とを同時に捕捉させ、このカラム内部を洗浄して不純物質を除去したのち、捕捉された内分泌攪乱化学物質を溶媒抽出により同時に回収する技術が開示されている。
【０００５】
さらに、特許文献３（特開２００６−５３００１号公報）には、試料中のアルカリ金属，アルカリ土類金属を効率良く排除し、測定対象の金属のみを容易に溶出して分析用試料とすることを目的として、水酸基を有する基材樹脂にイミノ基を介して結合されたポリアミノポリカルボン酸（ＰＡＰＣ）型キレート官能基を持つキレート樹脂を充填した固相抽出部を用いて、測定対象試料中の金属元素を抽出し分析を行うキレート樹脂を用いた分析方法において、測定対象試料をｐＨ３〜６の範囲となるように調整し、固相抽出部に対して、調整後の測定対象試料を通液し、試料通液後の固相抽出部に酸水溶液を通液して捕捉された金属元素を溶出し、溶出した金属元素を元素分析装置によって分析する技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１０−６０４７４号公報
【特許文献２】特開２００３−１２１３１７号公報
【特許文献３】特開２００６−５３００１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
前処理装置において、サンプルからの対象成分の精製には、例えば、固相カートリッジ（固定相）に分析対象成分を含んだサンプル（移動相）を通液し、移動相と固定相間における成分の溶解性の差により対象成分を補足し、夾雑物の洗浄（除去）後、溶出液を通液して対象成分を溶出することにより分離する方法が多く用いられている。この方法では、固定相の選択の幅はそれほど広くないため、対象成分の種類（性質）によって、例えば、サンプルのｐＨ（水素イオン指数）を変化させることにより、分離の多様化に対応している。このとき、ｐＨ調製の精度は対象成分の回収率に影響し、その回収率はそのまま自動分析装置の分析精度に影響するため、サンプルのｐＨ調製を高い精度で行うことが求められる。
【０００８】
しかしながら、特許文献１や特許文献２に記載の自動分析装置に特許文献３に記載の従来技術を適用した場合、サンプルに一定量のｐＨ調製溶液を添加することになるため、サンプルの元のｐＨやサンプル間でそれぞれ異なる夾雑物の量によってｐＨ調製が影響を受けてしまい、対象成分の回収率、延いては、分析精度が変動してしまうという課題があり、この点について改善の余地が残されていた。
【０００９】
本発明は上記に鑑みてなされたものであり、サンプルのｐＨの調整精度を向上することにより、自動分析装置における分析精度や再現性を向上することができる前処理装置及びそれを用いた自動分析装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するために、本発明は、サンプルから特定の成分を分離する固相カートリッジと、前記固相カートリッジを保持するカートリッジ保持部と、サンプル容器に収容された前記サンプルを前記固相カートリッジに分注するサンプルプローブと、前記カートリッジ保持部に保持された固相カートリッジに圧力を負荷する圧力負荷部と、前記サンプルのｐＨを測定するｐＨ測定器と、前記サンプルのｐＨを調製するためのｐＨ調製溶液を前記サンプルに添加する試薬プローブと、前記サンプルのｐＨを測定する工程と、前記サンプルのｐＨを上げるためのｐＨ調製溶液を添加する工程と、前記サンプルのｐＨを下げるためのｐＨ調製溶液を添加する工程とを有するｐＨ調整処理を行う制御部とを備え、前記制御部は、前記ｐＨ調製処理において、前記ｐＨ測定器の測定結果に基づいて、前記サンプルに分注する前記ｐＨ調製溶液の種類と分量とを制御するものとする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、サンプルのｐＨの調整精度を向上することにより、自動分析装置における分析精度や再現性を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】第１の実施の形態に係る自動分析装置の全体構成を示す図である。
【図２】圧力負荷部の構成を概略的に示す図である。
【図３】自動分析装置の各部と制御部との制御関係を概念的に示す図である。
【図４】第１の実施の形態の前処理装置における前処理の処理フローである。
【図５】前処理において既知濃度のサンプル中のｐＨを変化させた場合の、質量分析計での対象薬剤の検出量から求めた回収率の変化を示す図である。
【図６】第２の実施の形態に係る自動分析装置の全体構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照しつつ説明する。
【００１４】
＜第１の実施の形態＞
図１は本発明の第１の実施の形態に係る自動分析装置の全体構成を示す図であり、図２は圧力負荷部の詳細構成を概略的に示す図、図３は自動分析装置の各部と制御部との制御関係を概念的に示す図である。
【００１５】
図１において、本実施の形態の自動分析装置は、分析対象であるサンプルに前処理を施す前処理装置１と、前処理を施したサンプル中の対象成分を分析する分析処理を行う質量分析部２とから概略構成されている。
【００１６】
前処理装置１は、分析対象であるサンプルを収容した複数のサンプル容器４と、複数のサンプル容器４を保持して搬送するサンプル容器搬送部３と、サンプルの前処理に用いる種々の試薬を収容した複数の試薬容器９と、複数の試薬容器９を保持して搬送する試薬容器搬送部８と、前処理装置１における前処理（後述）で用いる固定相である固相カートリッジ６と、固相カートリッジ６をそれぞれ保持する複数のカートリッジ保持部２０を有し、固相カートリッジ６を無限軌道上で搬送するカートリッジ搬送部５と、サンプル容器４に収容されたサンプルをカートリッジ保持部２０に保持された固相カートリッジ６に分注するサンプルプローブ７と、試薬容器９に収容された試薬をカートリッジ保持部２０に保持された固相カートリッジ６および受容器搬送部１６の受容器１８（後述）に分注する試薬プローブ１０と、固相カートリッジ６の収容物（サンプル、試薬、或いは、その混合物）を攪拌する攪拌装置２１と、固相カートリッジ６の収容物のｐＨ（水素イオン指数）を測定するｐＨ測定器１５と、固相カートリッジ６に空気圧力を負荷して、収容されたサンプルを固相カートリッジ６に通液させる圧力負荷部１１と、圧力負荷部１１による圧力負荷により固相カートリッジ６から排出された排出液を収容する廃液タンク１４と、圧力負荷部１１による圧力負荷により固相カートリッジ６から抽出された抽出液を受ける受容器１８と、受容器１８をそれぞれ保持する複数の受容器保持部１７を有し、受容器１８を無限軌道上で搬送する受容器搬送部１６と、未使用の固相カートリッジ６および受容器１８を保持し、カートリッジ保持部２０および受容器保持部１７に移送するカートリッジ・受容器保持部１９と、前処理装置１の全体の動作を制御する制御部２２とを備えている。
【００１７】
サンプル容器搬送部３に載置されるサンプル容器４には、サンプルとして血液、血清、血漿、尿や組織等が収容される。サンプル容器４から固相カートリッジ６への分注は、搬送軌道上に設けられた分注位置において、サンプルプローブ７によって行われる。また、試薬搬送部８に載置される試薬容器９には、前処理に用いる試薬として、ｐＨ調整液（トリフルオロ酢酸、アンモニア水、など）、内部標準試薬（内部標準物質の試薬）、溶出液、蒸留水や超純水等が収容されている。試薬容器９から固相カートリッジ６への分注は、搬送起動上に設けられた分注位置において、試薬プローブ１０によって行われる。
【００１８】
攪拌装置２１は、固相カートリッジ６の収容物を攪拌するものであり、音波（超音波）により収容物や固相カートリッジ６などを振動させて攪拌を行う。なお、攪拌棒を収容物に浸漬させて攪拌する構成としても良い。
【００１９】
固相カートリッジ６は、移動相（サンプル等）と固定相（固相カートリッジ６）間における対象成分をその溶解性の差により分離するものであり、カートリッジ保持部２０に保持された状態で圧力負荷部１１により空気圧力を負荷することにより、収容されたサンプルや試薬が通液される。圧力負荷部１１による固相カートリッジ６での通液は、搬送軌道上に設けられた抽出位置及び排出位置において行われる。排出位置は、固相カートリッジ６の洗浄や不要液の排出を行う位置であり、固相カートリッジ６を通った排出液は廃液タンク１４に送られるまた、抽出位置は、固相カートリッジ６中の対象成分を溶出液により溶出する位置であり、固相カートリッジ６を通った溶出液は受容器１８に送られる。
【００２０】
圧力負荷部１１は、抽出位置において固相カートリッジ６に圧力負荷を行う接合部１２と、排出位置において固相カートリッジ６に圧力負荷を行う接合部１３とを有しており、図示しない上下方向の駆動手段によって一体的に上昇下降動作され、固相カートリッジ６及びカートリッジ保持部２０に対して圧力負荷可能な姿勢と、固相カートリッジ６及びカートリッジ保持部２０が搬送可能な姿勢とを切り替える。図３に示すように、圧力負荷部１１は、空気を吸引吐出するシリンジポンプ３０と、シリンジポンプ３０に吸引される空気の吸気口３１と、吸気口３１に設けられたエアフィルター３２と、シリンジポンプ３０から吐出される圧縮空気を流通させて接合部１２，１３に送り、その圧力と流量をそれぞれ測定する圧力計３３及び流量計３４と、吸気口３１からシリンジポンプ３０への空気の流路を流通させ、かつ、シリンジポンプ３０から接合部１２，１３方向への空気の流路を遮断する吸引状態と、吸気口３１からシリンジポンプ３０への空気の流路を遮断し、かつ、シリンジポンプ３０から接合部１２，１３方向への空気の流路を流通させる吐出状態とを切り替える三方電磁弁３５とを備えている。そして、搬送可能な姿勢で吸引状態に切り替えて空気を吸引し、圧力負荷可能な姿勢で吐出状態に切り替えて空気を吐出し、固相カートリッジ６及びカートリッジ保持部２０に対して圧力を負荷する。
【００２１】
廃液タンク１４は、固相カートリッジ６からの排出液を収容する機能の他に、廃液タンク１４内の排出液のｐＨを測定する機能と、廃液タンク１４内の排出液に中和液を添加する機能とを有している。廃液タンク１４内の排出液は、測定されたｐＨに応じて適宜中和液が添加され、ほぼ中性の状態に調製される。
【００２２】
固相カートリッジ６からの抽出液が収容され受容器保持部１７に保持された受容器１８は、受容器搬送部１６によって質量分析部２による分析を行う分析位置まで搬送される。分析位置に搬送された受容器１６の抽出液は、質量分析部２に送られ、質量分析が施される。
【００２３】
質量分析部２は、抽出液を導入してイオン化部に導く試料導入部や、イオン化部でイオン化された試料を質量別に分離する分離部、質量別に分離された試料（イオン）を検出する検出部などによって構成されている。質量分析部２での分析結果（検出部での検出結果）は、制御部２２に送られる。
【００２４】
制御部２２は、前処理装置１の動作を制御するものであると同時に、質量分析部２の動作を制御するものでもあり、したがって、自動分析装置全体の動作を制御するものである。制御部２２は、前処理や分析処理のための各種設定を入力したり、必要に応じて自動分析装置の動作の指示を入力したりするための入力部２４と、各種設定・指示画面や分析結果を表示する表示部２３と、各種設定内容や分析結果、分析対象成分用の分析プロトコルを実施するためのプログラム等を記憶する図示しない記憶部とを備えており、前処理や分析処理を実行する。
【００２５】
図３に示すように、制御部２２は、前処理や分析処理の実行指示がなされると、記憶部に記憶された設定内容やプログラムに基づいて自動分析装置の各構成（サンプル容器搬送部３、試薬容器搬送部８、カートリッジ搬送部５、サンプルプローブ７、攪拌装置２１、圧力負荷部１１、受容器搬送部１６、カートリッジ・受容器保持部１９、廃液タンク１４）を動作させて一連の分析動作（前処理と分析処理を含む）が行われる。また、ｐＨ測定器１５、圧力計３３、及び、流量計３４での測定結果は制御部２２にフィードバックされて自動分析装置の各構成の動作の制御が行われる。
【００２６】
本実施の形態の前処理装置１における前処理の原理及び手順について図４の処理フローを参照しつつ説明する。
【００２７】
（１）前処理の原理
ここでは、固定相である固相カートリッジ６に逆相系の固相抽出材を用い、移動相に親水性溶出液を用いたサンプルを固相カートリッジ６に通液して対象成分を捕捉し、夾雑物の洗浄後、対象成分のみを溶出することで濃縮・精製を行う場合について説明する。また、血清サンプル中のゲムシタビン（抗癌剤の一種）を対象成分とした場合の前処理を例にとり説明する。
【００２８】
上記の濃縮・精製においては、対象成分（対象薬剤）の疎水性度により、その対象成分の固相抽出材への捕捉効率が異なる。疎水性度の指標となる分配係数（ｌｏｇＰ）が小さい場合、つまり、親水性度が高い対象薬剤を固相抽出する場合、対象薬剤は固相抽出材に捕捉されずに素通りする。このため親水性度が高い測定対象薬剤を精製する場合は、サンプルのｐＨを対象薬剤に応じて調製することにより固定抽出材によって対象薬剤が保持されるようにする。
【００２９】
対象薬剤として例示するゲムシタビンは非小細胞肺がん、膵臓がん、胆道がん、膀胱がん、転移性乳がん、軟部肉腫の治療薬である。化学物性は分子量が２６２．１、ｐＫａ（酸解離定数）が３．６０、ｌｏｇＰ（分配係数）が０．１４であり親水性度および酸性度の高い薬剤である。ゲムシタビンのｌｏｇＰが０．１４と親水性が非常に高い薬剤であるため、ゲムシタビンを投与した患者血清サンプルを逆相系の固相抽出材を用いて固相抽出を行っても固相への親和性が弱く保持されない。ゲムシタビンはｐＫａが３．６０の酸性度の高い薬剤であるため、強い酸を加えて患者血清サンプルおよびｐＨを下げた移動相（平衡化溶液および洗浄溶液）を用いてイオンの解離を抑え、固定相への親和性を強めることで対象薬剤が保持されるようになる。ここでいう固定相への親和性は逆相系への親和力のみならず、固相抽出材の母剤への親和性もいう。なお、酸解離定数の高い薬剤の場合は同様の原理から、強いアルカリを加えて患者血清サンプルおよびｐＨを上げた移動相（平衡化溶液および洗浄溶液）を用いてイオンの解離を抑え、固定相への親和性を強めることで対象薬剤が保持されるようになる。
【００３０】
（２）前処理の手順および制御
図４は、本実施の形態の前処理を示す処理フローである。
【００３１】
本実施の形態の前処理は、カートリッジ搬送工程、コンディショニング工程、平衡化工程、サンプル添加工程、ｐＨ調製工程、洗浄工程、溶出工程、及び希釈工程の８つの工程を有している。
【００３２】
（２−１）カートリッジ搬送工程
前処理装置１の制御部２２は、まず、前処理の準備動作として、カートリッジ・受容器保持部１９の固相カートリッジ６をカートリッジ保持部２０に移送し、受容器１８を受容器保持部１６に移送する。
【００３３】
（２−２）コンディショニング工程（ステップＳ１０，Ｓ２０）
固相カートリッジ６が保持されたカートリッジ保持部２０をカートリッジ搬送部５により試薬プローブ１０の駆動範囲まで搬送し、試薬容器搬送部８に保管された２００μＬのメタノールを分注により添加する（ステップＳ１０）。試薬容器搬送部８の試薬容器９には、ゲムシタビンの内部標準物質として蒸留水で希釈することで２０００ｎｇ／ｍＬに調製したゲムシタビン−１３Ｃ，１５Ｎ２塩酸塩（例えば、Tronto Research Chemicals，#G305010）、ｐＨ調製溶液として蒸留水で希釈することで２％に調製したトリフルオロ酢酸（例えば、SIGMA，#09653）および蒸留水で希釈することで１％に調製したアンモニア水（例えば、和光純薬，#010-20825）、固相カートリッジのコンディショニング工程および溶出工程で用いるメタノール（例えは、和光純薬，#138-14521）、平衡化工程および洗浄工程で用いる蒸留水で希釈することで０．１％に調製したトリフルオロ酢酸、及び、溶出液を希釈する蒸留水（例えば、和光純薬，#046-16971）が保管されている。次に、カートリッジ搬送部５により圧力負荷部１１の排出位置まで搬送し、圧力印加を行い、排出液が廃液タンク１４に排出される（ステップＳ２０）。
【００３４】
（２−３）平衡化工程（ステップＳ３０，Ｓ４０）
固相カートリッジ６が保持されたカートリッジ保持部２０をカートリッジ搬送部５により試薬プローブ１０の分注位置まで搬送し、試薬容器９に保管された２００μＬの０．１％のトリフルオロ酢酸を添加する（ステップＳ３０）。続いて、カートリッジ搬送部５により圧力負荷部１１の排出位置まで搬送し、圧力印加を行い、排出液が廃液タンク１４に排出される（ステップＳ４０）。
【００３５】
（２−４）サンプル添加工程（ステップＳ５０，Ｓ６０）
固相カートリッジ６が保持されたカートリッジ保持部２０をカートリッジ搬送部５によりサンプルプローブ７の分注位置まで搬送し、サンプル容器４に保管された１００μＬのサンプル（本例では、ゲムシタビンが投与された患者の血清）を分注により添加する（ステップＳ５０）。なお、サンプルは血清の他に、血漿、全血、尿、唾液、涙液、細胞組織等を検体種類ごとに最適化した分析プロトコルで用手法により前処理したサンプルを用いることも可能である。次に、カートリッジ搬送部５により固相カートリッジ６が保持されたカートリッジ保持部２０を、試薬プローブ１０の分注位置まで搬送し、試薬容器９に保管された５μＬの内部標準物質（本例では、蒸留水で希釈することで２０００ｎｇ／ｍＬに調製したゲムシタビン−１３Ｃ，１５Ｎ２塩酸塩）を分注により添加する（ステップＳ６０）。
【００３６】
（２−５）ｐＨ調製工程（ステップＳ７０〜Ｓ１００）
ｐＨ調整処理を行う工程である。固相カートリッジ６が保持されたカートリッジ保持部２０をカートリッジ搬送部５により試薬プローブ１０の分注位置まで搬送し、試薬容器９に保管されたｐＨ調製溶液である５μＬの２％トリフルオロ酢酸を分注により添加する（ステップＳ７０）。なお、本例では、ｐＨ調製溶液として、トリフルオロ酢酸およびアンモニア水を用いたが、ｐＨ調製溶液としては、塩酸、硫酸、硝酸、リン酸および重炭酸アンモニウムおよび酢酸アンモニウム等を用いることができる。次に、固相カートリッジ６に収容されたサンプルを攪拌装置２１により攪拌し、ｐＨ測定器１５によりｐＨを測定する（ステップ８０）。次に、ｐＨ測定器１５での測定値が予め定めた範囲（本例では対象薬剤がゲムシタビンであり、ｐＨ５．０（尤度分の±５％）である）内であるかどうかを判定する（ステップＳ９０）。ステップＳ９０での判定結果がＹＥＳである場合は、固相カートリッジ６をカートリッジ搬送部５により圧力負荷部の排出位置まで搬送し、圧力印加を行い、排出液が廃液タンク１４に排出される（ステップＳ１００）。また、ステップＳ９０での判定結果がＮＯの場合は、ステップＳ９０での判定結果がＹＥＳとなるまで、ステップＳ７０，Ｓ８０の処理を繰り返し、ステップＳ９０での判定結果がＹＥＳになったら、固相カートリッジ６をカートリッジ搬送部５により圧力負荷部の排出位置まで搬送し、圧力印加を行い、排出液が廃液タンク１４に排出される（ステップＳ１００）。なお、ステップＳ７０において、ｐＨの測定値が予め設定したｐＨ値を酸性側に超過している場合（すなわち、ｐＨ＜４．７５の場合）は、ｐＨ調整溶液として、１μＬの１％アンモニア水の添加を行う。また、ｐＨの測定値が予め設定したｐＨ値を塩基性側に超過している場合（すなわち、ｐＨ＞５．２５の場合）は、１μＬの２％トリフルオロ酢酸の添加を行う。
【００３７】
（２−６）洗浄工程（ステップＳ１１０，Ｓ１２０）
固相カートリッジ６が保持されたカートリッジ保持部２０をカートリッジ搬送部５により試薬プローブ１０の分注位置まで搬送し、試薬容器９に保管された２００μＬの０．１％のトリフルオロ酢酸を分注により添加する（ステップＳ１１０）。次に、カートリッジ搬送部５により固相カートリッジ６が保持されたカートリッジ保持部２０を圧力負荷部１１の排出位置まで搬送し、圧力印加を行い、輩出液が廃液タンク１４に排出される（ステップＳ１２０）。なお、全ての工程で排出された廃液タンク１４中の廃液（排出液）は中和溶液を添加することにより適宜中和され、ｐＨ測定機能により中和されたことを確認することができる。
【００３８】
（２−７）溶出工程（ステップＳ１３０，Ｓ１４０）
固相カートリッジ６が保持されたカートリッジ保持部２０をカートリッジ搬送部５により試薬プローブ１０の分注位置まで搬送し、溶出液として試薬容器９に保管された１００μＬのメタノールを添加する（ステップＳ１３０）。次に、カートリッジ搬送部５により固相カートリッジ６が保持されたカートリッジ保持部２０を圧力負荷部１１の抽出位置まで搬送し、同時に、受容器保持部１７に保持された受容器１８を受容器搬送部１６により固相カートリッジ６の下方まで移送し、圧力印加を行い、溶出液が受容器保持部１７に保持された受容器１８に受けられる（ステップＳ１４０）。なお、受容器搬送部１６は、カートリッジ搬送部５と同形状である必要はなく、回転軸も同位置でなくてもよい。本実施の形態では、回転軸を異なる位置とし、上方からみて受容器搬送部１６とカートリッジ搬送部５が、受容器搬送部１６の受容位置（つまり、カートリッジ搬送部５の抽出位置）で交差するよう構成したのでカートリッジ搬送部５の上方に空間ができ、受容器へ試薬プローブ１０がアクセスする場合にカートリッジ搬送部５が干渉することがない構成になっている。
【００３９】
（２−８）希釈工程（ステップＳ１５０）
ゲムシタビン等、親水性度が高い薬剤はメタノールへの溶解度が低ため、受容器１８内の溶出液に蒸留水を添加することで希釈を行う。受容器１８が保持された受容器保持部１７を受容器搬送部１６により試薬プローブ１０の分注位置まで搬送し、試薬容器９に保管された９００μＬの蒸留水を添加する（ステップＳ１５０）。なお、試薬プローブ１０は、回転動作および上下の動作が可能なプローブである。前処理が施されたサンプルは、質量分析部２に導入され分析が行われる。
【００４０】
以上のように構成した本実施の形態の作用効果を図面を参照しつつ説明する。
【００４１】
臨床現場において患者に薬物を投与する際には、患者の体質や症状に合わせて個別に投与計画をたてることが、有効性や安全性を保障するうえで重要である。このとき、薬物体内動態の個人差によって薬剤成分の血中濃度に違いが生じるため、同一容量の薬剤による治療効果にも差が出てくる場合がある。そこで、個々の患者の血中濃度を測定して血中薬物モニタリング（ＴＤＭ；Therapeutic Drug Monitoring）を行い、その血中濃度が治療域に収まるように容量や用法を最適化する薬剤体内動態観察を行っている。
【００４２】
血液、血清、血漿、尿および組織等のサンプル中に含まれる対象成分の分析方法の一つに免疫測定分析（イムノアッセイ、immunoassay）がある。免疫測定分析は、抗原と抗体の反応を利用してサンプル中に含まれる物質のレベルを測定するものである。しかしながら、イムノアッセイは対象成分に対する抗体を作製する必要があることから検査コストが高価になる、代謝物等の類似化合物との交差反応には対応できない、抗体が作製できない薬剤等の対象成分には対応できない、などの点で改善の余地があった。そこで、近年では、質量分析計を用いる自動分析装置により対象成分を物理化学的に分析する試みがなされている。また、サンプルを分析装置にかける前に、前処理装置によって、多量の夾雑物を含むサンプルから分析の対象成分をある程度精製する前処理を実施することにより、自動分析装置における分析精度の向上を図っている。
【００４３】
前処理装置において、サンプルからの対象成分の精製には、例えば、固相カートリッジ（固定相）に分析対象成分を含んだサンプル（移動相）を通液し、移動相と固定相間における成分の溶解性の差により対象成分を補足し、夾雑物の洗浄（除去）後、溶出液を通液して対象成分を溶出することにより分離する方法が多く用いられている。この方法では、固定相の選択の幅はそれほど広くないため、対象成分の種類（性質）によって、例えば、サンプルのｐＨ（水素イオン指数）を変化させることにより、分離の多様化に対応している。このとき、ｐＨ調製の精度は対象成分の回収率に影響し、その回収率はそのまま自動分析装置の分析精度に影響するため、サンプルのｐＨ調製を高い精度で行うことが求められる。
【００４４】
しかしながら、特許文献１や特許文献２に記載の自動分析装置に特許文献３に記載の従来技術を適用した場合、サンプルに一定量のｐＨ調製溶液を添加することになるため、サンプルの元のｐＨやサンプル間でそれぞれ異なる夾雑物の量によってｐＨ調製が影響を受けてしまう。図５は、前処理において既知濃度のサンプル中のｐＨを変化させた場合の、質量分析計でのゲムシタビン（対象薬剤）の検出量から求めた回収率の変化を示す図であり、横軸に前処理の対象薬剤補足工程におけるサンプルのｐＨを、縦軸に回収率（％）をそれぞれ表している。図５から分かるように、ｐＨ調整溶液（トリフルオロ酢酸等）を変化させ、サンプル中のｐＨを変化させた場合、ｐＨが５．０より低い領域ではおよそ８０％以上の回収率であるのに対し、ｐＨが５．０よりも高くなるに従って、回収率が急激に減少する。すなわち、サンプルのｐＨの変動によって、対象成分の回収率、延いては、分析精度が変動してしまうという課題があり、この点について改善の余地が残されていた。
【００４５】
これに対し、本実施の形態においては、ｐＨ測定器によりサンプルのｐＨを測定し、その測定結果に基づいて、サンプルのｐＨを上げるためのｐＨ調製溶液を添加する工程と、サンプルのｐＨを下げるためのｐＨ調製溶液を添加する工程とを有するｐＨ調整処理において、サンプルに分注するｐＨ調製溶液の種類と分量とを制御するように構成したので、サンプルのｐＨの調整精度を向上することができ、自動分析装置における分析精度や再現性を向上することができる。
【００４６】
なお、本実施の形態では、親水性度および酸性度の高い薬剤としてゲムシタビンを例示して説明したが、タンパク質結合率が高い測定対象薬剤の固相カートリッジへの捕捉率を向上させる手法としても有効である。例えば、抗がん剤の一種であるタモキシフェンを濃縮・精製する例を示す。タモキシフェンはアルブミン等のタンパク質との結合率が強く、分子サイズが固相抽出材（固相カートリッジ６）の細孔（ポア）のサイズより大きくなり捕捉が難しい。このため、サンプルに酸を添加し、対象薬剤とタンパク質の結合を解離させることで、測定対象薬剤の固相カートリッジ６への親和性を強めることができる。この場合、例えば、サンプルに添加する酸としては、蒸留水で希釈することで０．１％に調製したトリフルオロ酢酸を用い、平衡化工程および洗浄工程では蒸留水を用いる。
【００４７】
＜第２の実施の形態＞
本発明の第２の実施の形態を図面を参照しつつ説明する。
【００４８】
本実施の形態は、サンプル容器搬送部３において、サンプル容器４に収容された収容物に対してｐＨ測定およびｐＨ調整溶液等の添加を行うように構成したものである。
【００４９】
図６は本発明の第２の実施の形態に係る自動分析装置の全体構成を示す図である。図中、第１の実施の形態と同様の部材には同じ符号を付し説明を省略する。
【００５０】
図６において、本実施の形態の自動分析装置は、分析対象であるサンプルに前処理を施す前処理装置１と、前処理を施したサンプル中の対象成分を分析する分析処理を行う質量分析部２とから概略構成されている。
【００５１】
前処理装置１は、分析対象であるサンプルを収容した複数のサンプル容器４と、複数のサンプル容器４を保持して搬送するサンプル容器搬送部３と、サンプルの前処理に用いる種々の試薬を収容した複数の試薬容器９と、複数の試薬容器９を保持して搬送する試薬容器搬送部８と、前処理装置１における前処理で用いる固定相である固相カートリッジ６と、固相カートリッジ６をそれぞれ保持する複数のカートリッジ保持部２０を有し、固相カートリッジ６を無限軌道上で搬送するカートリッジ搬送部５と、試薬容器９に収容された試薬をサンプル容器搬送部３に保持されたサンプル容器４、カートリッジ保持部２０に保持された固相カートリッジ６、および受容器搬送部１６の受容器１８（後述）に分注する試薬プローブ１０Ａと、サンプル容器４の収容物（サンプル、試薬、或いは、その混合物）を攪拌する攪拌装置１２１と、固相カートリッジ６の収容物のｐＨ（水素イオン指数）を測定するｐＨ測定器１５Ａと、サンプル容器４に収容されたサンプルをカートリッジ保持部２０に保持された固相カートリッジ６に分注するサンプルプローブ７と、固相カートリッジ６の収容物（サンプル、試薬、或いは、その混合物）を攪拌する攪拌装置２１と、固相カートリッジ６に空気圧力を負荷して、収容されたサンプルを固相カートリッジ６に通液させる圧力負荷部１１と、圧力負荷部１１による圧力負荷により固相カートリッジ６から排出された排出液を収容する廃液タンク１４と、圧力負荷部１１による圧力負荷により固相カートリッジ６から抽出された抽出液を受ける受容器１８と、受容器１８をそれぞれ保持する複数の受容器保持部１７を有し、受容器１８を無限軌道上で搬送する受容器搬送部１６と、未使用の固相カートリッジ６および受容器１８を保持し、カートリッジ保持部２０および受容器保持部１７に移送するカートリッジ・受容器保持部１９と、前処理装置１の全体の動作を制御する制御部２２とを備えている。
【００５２】
次に、本実施の形態における前処理の手順および制御について説明する。本実施の形態の前処理は、カートリッジ搬送工程、コンディショニング工程、平衡化工程、ｐＨ調製工程、サンプル添加工程、洗浄工程、溶出工程、及び希釈工程の８つの工程を有している。なお、第１の実施の形態と同様の工程については、工程名だけを示し説明を省略する。
【００５３】
前処理装置１の制御部２２は、まず、カートリッジ搬送工程、コンディショニング工程、及び、平衡化工程を実施する。
【００５４】
続いて、ｐＨ調整工程を行う。この工程はｐＨ調整処理を行う工程である。まず、サンプル容器搬送部３によりサンプル容器４を、試薬プローブ１０Ａの分注位置まで搬送し、試薬容器９に保管された５μＬの内部標準物質（本例では、蒸留水で希釈することで２０００ｎｇ／ｍＬに調製したゲムシタビン−１３Ｃ，１５Ｎ２塩酸塩）を分注により添加する。次に、サンプル容器４をサンプル容器搬送部３により試薬プローブ１０Ａの分注位置まで搬送し、試薬容器９に保管されたｐＨ調製溶液である５μＬの２％トリフルオロ酢酸を分注により添加する（ステップＳ７０）。なお、本例では、ｐＨ調製溶液として、トリフルオロ酢酸およびアンモニア水を用いたが、ｐＨ調製溶液としては、塩酸、硫酸、硝酸、リン酸および重炭酸アンモニウムおよび酢酸アンモニウム等を用いることができる。次に、サンプル容器４に収容されたサンプルを攪拌装置１２１により攪拌し、ｐＨ測定器１５ＡによりｐＨを測定する。次に、ｐＨ測定器１５Ａでの測定値が予め定めた範囲（本例では対象薬剤がゲムシタビンであり、ｐＨ５．０（尤度分の±５％）である）内であるかどうかを判定する。測定値が範囲内である場合は、次の工程に移行する。また、測定値が範囲外の場合は、測定値が範囲内となるまで、ｐＨ調製溶液の添加とｐＨの測定の処理を繰り返し、測定値が範囲内になったら、次の工程に移行する。なお、ｐＨ調整溶液の添加において、ｐＨの測定値が予め設定したｐＨ値を酸性側に超過している場合（すなわち、ｐＨ＜４．７５の場合）は、ｐＨ調整溶液として、１μＬの１％アンモニア水の添加を行う。また、ｐＨの測定値が予め設定したｐＨ値を塩基性側に超過している場合（すなわち、ｐＨ＞５．２５の場合）は、１μＬの２％トリフルオロ酢酸の添加を行う。
【００５５】
次に、サンプル容器４から固相カートリッジ６へのサンプル添加工程を行う。まず、固相カートリッジ６が保持されたカートリッジ保持部２０をカートリッジ搬送部５によりサンプルプローブ７の分注位置まで搬送し、サンプル容器４に保管されたサンプルを分注により添加する。続いて、固相カートリッジ６をカートリッジ搬送部５により圧力負荷部の排出位置まで搬送し、圧力印加を行い、排出液が廃液タンク１４に排出される。
【００５６】
その後、洗浄工程、溶出工程、希釈工程を実施し、前処理を終了する。前処理が施されたサンプルは、質量分析部２に導入され分析が行われる。
【００５７】
その他の構成は、第１の実施の形態と同様である。
【００５８】
以上のように構成した本実施の形態においても、第１の実施の形態と同様の効果を得ることが出来る。
【符号の説明】
【００５９】
１  前処理装置
２  質量分析部
３  サンプル容器搬送部
４  サンプル容器
５  カートリッジ搬送部
６  固相カートリッジ
７  サンプルプローブ
８  試薬容器搬送部
９  試薬容器
１０，１０Ａ  試薬プローブ
１１  圧力負荷部
１２，１３  接合部
１４  廃液タンク
１５，１５Ａ  ｐＨ測定器
１６  受容器搬送部
１７  受容器保持部
１８  受容器
１９  カートリッジ・受容器保持部
２０  カートリッジ保持部
２１  攪拌装置
２２  制御部
２３  表示部
２４  操作部
３０  シリンジポンプ
３１  吸気口
３２  エアフィルター
３３  圧力計
３４  流量計
３５  三方電磁弁
【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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