(57)【要約】【課題】濃縮する目的成分に応じて最適な処理ツールを自動選択できるオートインジェクタを提供する。【解決手段】特定の目的成分にそれぞれ応じて用意された処理ツールを複数格納する格納装置と、選択情報が入力される入力装置と、選択情報に基づいて複数の処理ツールから１つの処理ツールを自動選択し、選択された処理ツールを用いて試料中の目的成分を濃縮する処理装置とを備える。【選択図】図１
2014002121.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
特定の目的成分にそれぞれ応じて用意された処理ツールを複数格納する格納装置と、
選択情報が入力される入力装置と、
前記選択情報に基づいて複数の前記処理ツールから１つの処理ツールを自動選択し、選択された前記処理ツールを用いて試料中の目的成分を濃縮する処理装置と
を備えることを特徴とするオートインジェクタ。
【請求項２】
前記格納装置に格納された少なくとも一部の前記処理ツールに固相が充填されており、選択された前記処理ツール内に前記試料を吸引することによって前記目的成分が前記固相に吸着させることを特徴とする請求項１に記載のオートインジェクタ。
【請求項３】
前記格納装置に格納された処理ツールの１つに固相が充填されていないことを特徴とする請求項２に記載のオートインジェクタ。
【請求項４】
前記格納装置が、前記試料を吸引できる容量が互いに異なる複数の前記処理ツールを格納することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載のオートインジェクタ。
【請求項５】
前記処理装置が、
前記選択情報に含まれる複数の前記処理ツールの情報に基づいて複数の前記処理ツールを自動で順次選択し、
選択された複数の前記処理ツールをそれぞれ用いて、複数の前記試料中の目的成分を順次濃縮する
ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載のオートインジェクタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、試料中の目的成分の濃縮に使用されるオートインジェクタに関する。
【背景技術】
【０００２】
食品中残留農薬や環境中の極微量成分などの検出に、クロマトグラフ法（クロマトグラフィ）を適用したガスクロマトグラフ（ＧＣ）や、ガスクロマトグラフと質量分析計（ＭＳ）を一体化したガスクロマトグラフ質量分析計（ＧＣ−ＭＳ）などが使用される。例えば、複数のニードルによって試料を同時にサンプリングする多重オートサンプラーを有するクロマトグラフ質量分析計が提案されている（例えば特許文献１参照。）。
【０００３】
これらの分析装置によって試料の分析を行う場合に、オートインジェクタを使用して試料を分析装置に注入することが一般的である。最近は、分析装置に注入する前に、試料中に含まれる分析目的の成分（以下において、「目的成分」という）を抽出して濃縮する分析試料前処理（以下において、単に「前処理」という。）をオートインジェクタ上で行うことが増えてきている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−３４０８７６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
オートインジェクタを用いた濃縮では、目的成分に応じて最適な処理ツールを使用する必要がある。しかしながら、従来のオートインジェクタにおいては、オートインジェクタに１つの処理ツールしか搭載できないために、必要に応じて分析者が手動で処理ツールを取り替える必要があった。
【０００６】
このため、オートインジェクタによる処理時間が増大したり、最適な処理ツールがオートインジェクタに搭載されないなどの分析者の作業ミスが発生したりするなどの問題があった。
【０００７】
上記問題点に鑑み、本発明は、濃縮する目的成分に応じて最適な処理ツールを自動選択できるオートインジェクタを提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の一態様によれば、特定の目的成分にそれぞれ応じて用意された処理ツールを複数格納する格納装置と、選択情報が入力される入力装置と、選択情報に基づいて複数の処理ツールから１つの処理ツールを自動選択し、選択された処理ツールを用いて試料中の目的成分を濃縮する処理装置とを備えるオートインジェクタが提供される。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、濃縮する目的成分に応じて最適な処理ツールを自動選択できるオートインジェクタを提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の実施形態に係るオートインジェクタの構成を示す模式図である。
【図２】本発明の実施形態に係るオートインジェクタの処理ツールの例を示す模式図である。
【図３】本発明の実施形態に係るオートインジェクタの格納装置の構造例を示す模式的な平面図であり、図３（ａ）は回転式格納装置、図３（ｂ）はスライド式格納装置である。
【図４】本発明の実施形態に係るオートインジェクタのサンプルトレイの構造例を示す模式的な平面図である。
【図５】添加回収試験結果の例を示すグラフである。
【図６】添加回収試験結果の他の例を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
図面を参照して、本発明の実施形態を説明する。以下の図面の記載において、同一又は類似の部分には同一又は類似の符号を付している。ただし、図面は模式的なものであることに留意すべきである。したがって、具体的な構成は以下の説明を参酌して判断すべきものである。又、以下に示す実施形態は、この発明の技術的思想を具体化するための装置や方法を例示するものであって、この発明の実施形態は、構成部品の材質、形状、構造、配置などを下記のものに特定するものでない。この発明の実施形態は、特許請求の範囲において、種々の変更を加えることができる。
【００１２】
本発明の実施形態に係るオートインジェクタ１０は、図１に示すように、特定の目的成分にそれぞれ応じて用意された処理ツール１１１〜１１ｎを格納する格納装置１１と（ｎ：２以上の整数）、選択情報ＳＩが入力される入力装置１２と、選択情報ＳＩに基づいて処理ツール１１１〜１１ｎから１つの処理ツールを自動選択し、選択された処理ツールを用いて試料３０中の目的成分を濃縮する処理装置１３とを備える。
【００１３】
選択情報ＳＩは、対象の目的成分に応じて分析者により入力装置１２を介してオートインジェクタ１０に入力される。選択情報ＳＩは、処理ツール１１１〜１１ｎにそれぞれ割り当てられた番号などである。例えば入力装置１２に処理ツール１１１〜１１ｎにそれぞれ対応するｎ個のボタンが配置されており、分析者が目的成分に応じて所望の処理ツールのボタンを押すことにより、選択情報ＳＩが処理装置１３に送信される。或いは、入力装置１２に表示された選択画面において、所望の処理ツールをキーボードやマウスなどによって選択してもよい。
【００１４】
オートインジェクタ１０は、図１に示すように分析装置２０と組み合わせることにより、分析装置２０による分析作業の前処理に使用可能である。分析装置２０は、例えば、ガスクロマトグラフ（ＧＣ）や液体クロマトグラフ（ＬＣ）、或いはこれらのクロマトグラフと質量分析計（ＭＳ）を結合したガスクロマトグラフ質量分析計（ＧＣ−ＭＳ）や液体クロマトグラフ質量分析計（ＬＣ−ＭＳ）などである。
【００１５】
図１に示したオートインジェクタ１０は、分析装置２０によって分析対象の試料３０を分析する前に、試料３０中の目的成分を抽出し、目的成分が濃縮された濃縮試料３１を生成する。そして、濃縮試料３１が分析装置２０に注入される。目的成分が濃縮された濃縮試料３１を分析することにより、分析感度および分析精度の向上、分析時間の短縮を実現できる。
【００１６】
処理ツール１１１〜１１ｎは、例えば固相抽出を利用して目的成分を濃縮する。この場合、処理ツール１１１〜１１ｎのそれぞれは、例えば図２に示すようにシリンジ１０１とニードル１０２を有する。ニードル１０２の内部に、特定の目的成分を吸着する固相が充填されている。
【００１７】
図２に示した処理ツールによって目的成分を濃縮するには、先ず、試料３０をニードル１０２を介してシリンジ１０１の内部に吸引する。これにより、目的成分がニードル１０２内部の固相に吸着される。目的成分が固相に吸収された後、試料３０の残余はニードル１０２を介してシリンジ１０１から廃棄される。このように試料３０の吸引と廃棄を繰り返すことにより、ニードル１０２内部で目的成分が徐々に濃縮される。
【００１８】
所定の濃度まで目的成分が濃縮された後、例えば空気をシリンジ１０１内に出し入れすることによって固相を乾燥させる。その後、ニードル１０２を介してシリンジ１０１の内部に吸引した有機溶媒に、目的成分を溶け込ませる。このようにして、目的成分が溶け込んだ有機溶媒が濃縮試料３１として生成される。
【００１９】
以下に、オートインジェクタ１０を用いて試料３０中の目的成分を濃縮する方法を、図２に示した処理ツールによって行う場合について例示的に説明する。
【００２０】
先ず、分析者が、目的成分に最適な処理ツールを入力装置１２により選択する。例えば、目的成分を吸着する固相が充填された処理ツールが選択される。処理ツール１１１〜１１ｎから選択された処理ツールを、以下において「選択処理ツール１１ａ」という。
【００２１】
選択処理ツール１１ａが選択されたという選択情報ＳＩを入力装置１２から受信した処理装置１３は、格納装置１１を制御して、目的成分を濃縮する作業を行う所定の位置（以下において、「処理位置」という。）に選択処理ツール１１ａを移動させる。選択処理ツール１１ａを処理位置に移動するには、種々の方法を採用可能である。
【００２２】
例えば図３（ａ）に示す回転式の格納装置１１では、円状に配置された処理ツール１１１〜１１ｎを円周に沿って矢印方向に回転させて、選択処理ツール１１ａを破線で示した処理位置Ｐに移動する。或いは、図３（ｂ）に示すスライド式の格納装置１１では、一列に配置された処理ツール１１１〜１１ｎを配列された方向に沿って矢印方向にスライドさせて、選択処理ツール１１ａを処理位置Ｐに移動する。
【００２３】
その後、既に説明した方法によって、選択処理ツール１１ａによって目的成分を濃縮する。即ち、選択処理ツール１１ａのニードル１０２の先端部を試料３０に接触させて、試料３０をシリンジ１０１内に吸引する。そして、ニードル１０２内の固相に目的成分を吸着させた後、所定の有機溶媒に目的成分を溶け込ませて濃縮試料３１を生成する。
【００２４】
なお、上記の濃縮作業は、例えば図４に示すようなサンプルトレイ１４を用いて行うことができる。サンプルトレイ１４は、試料３０が収容される試料容器１４１、選択処理ツール１１ａから廃棄される廃液が収容される廃液容器１４２、有機溶媒が収容される有機溶媒容器１４３を収納する。
【００２５】
例えば円卓状のサンプルトレイ１４に配置された試料容器１４１、廃液容器１４２、有機溶媒容器１４３のいずれかが必要に応じて、図示を省略するロボットアームなどによって、処理位置Ｐに配置された選択処理ツール１１ａの直下に移動される。具体的には、選択処理ツール１１ａに試料３０を吸引する工程では、試料容器１４１が選択処理ツール１１ａの直下に配置される。選択処理ツール１１ａから試料３０を廃棄する工程では、廃液容器１４２が選択処理ツール１１ａの直下に配置される。選択処理ツール１１ａに有機溶媒を吸引する工程では、有機溶媒容器１４３が選択処理ツール１１ａの直下に配置される。
【００２６】
以上の方法により、オートインジェクタ１０を用いて試料３０中の目的成分が濃縮され、濃縮試料３１が生成される。分析目的などに応じて濃縮度が任意に設定されるが、例えば１０００倍程度に目的成分が濃縮される。
【００２７】
固相抽出による濃縮の場合に処理ツール１１１〜１１ｎに充填される固相には、Ｃ１８、Ｃ８、Ｃ２、シリカゲル（Silica gel）、Ｃ８＋ＳＣＸ、ポリジビニルベンゼン（ＰＤＶＢ）などがあり、目的成分に応じて最適な固相が充填された処理ツールが選択される。水中残留農薬の分析を行う場合には、Ｃ１８とＰＤＶＢが用いられる場合が多いが、抽出特性にはＣ１８とＰＤＶＢとで違いがある。つまり、Ｃ１８の回収率が高い成分や、逆にＰＤＶＢの回収率が高い成分がある。
【００２８】
図５及び図６に、Ｃ１８及びＰＤＶＢをそれぞれ固相として農薬成分を回収する添加回収試験の結果を示す。図５及び図６において、白抜きのグラフがＣ１８を用いた場合の回収率であり、ハッチングを付したグラフがＰＤＶＢを用いた場合の回収率である。この添加回収試験では、精製水に２ｎｇ／ｍｌとなるように農薬類を添加した試料について回収率を測定した。図５及び図６の横軸は農薬成分であり、縦軸が回収率である。回収率は３回の平均である。なお、図５は、Ｃ１８の方がＰＤＶＢよりも回収率が高い農薬成分の例を示す。図６は、ＰＤＶＢの方がＣ１８よりも回収率が高い農薬成分の例を示す。
【００２９】
図５、図６に示すように、農薬の種類によってＣ１８とＰＤＶＢとで回収率が異なる。処理ツール１１１〜１１ｎから選択処理ツール１１ａを選択するに際には、目的成分の回収率の高い固相が充填された処理ツールが選択される。
【００３０】
なお、分析装置の校正のために特定の成分を所定の濃度で含む標準試料を測定する場合には、固相が充填されていない処理ツールを用いることが好ましい。オートインジェクタ１０を用いることにより、処理ツール１１１〜１１ｎのうちの１つを固相が充填されていない状態で格納装置１１に格納できる。このため、標準試料に対して固相が充填されていない選択処理ツール１１ａを自動で選択することは容易である。
【００３１】
オートインジェクタが搭載する処理ツールの数が１つである場合には、分析者が手動でオートインジェクタに搭載する処理ツールを取り替える必要があった。このため、分析作業の効率が低下する。
【００３２】
これに対し、図１に示したオートインジェクタ１０は、複数の処理ツール１１１〜１１ｎを搭載する。そして、目的成分に応じて最適な選択処理ツール１１ａが選択され、選択処理ツール１１ａを用いて試料３０中の目的成分が濃縮される。このため、オートインジェクタ１０を用いることにより、濃縮作業に要する時間が短縮でき、且つ、作業ミスの発生が防止される。
【００３３】
特に、複数の目的成分に関する分析を連続して行う「連続分析」の場合に、オートインジェクタ１０を用いることによる効果が大きい。
【００３４】
連続分析の場合には、すべての分析作業の前に、分析対象の目的成分のそれぞれに最適な処理ツールを入力装置１２によって選択する。そして、例えば互いに異なる固相を充填した複数の処理ツール１１１〜１１ｎから順次、１つの選択処理ツール１１ａが選択され、この選択処理ツール１１ａによる目的成分の濃縮処理が順に行われる。その結果、複数の目的成分がそれぞれ濃縮された複数の濃縮試料３１が連続的に生成される。生成された濃縮試料３１は分析装置２０に順次注入され、分析が連続して行われる。このため、例えば夜間などに分析者がいない場合においても、処理ツール１１１〜１１ｎを適時選択しながら、複数の目的成分を自動で分析できる。したがって、オートインジェクタ１０を用いることにより、分析装置２０による分析作業の効率を大幅に向上することができる。
【００３５】
また、処理ツール１１１〜１１ｎのそれぞれが吸引できる試料３０の容量を、互いに異なるようにすることもできる。例えば、図２に示したシリンジ１０１の容量に処理ツール１１１〜１１ｎ間で変化をもたせる。具体的には、他のシリンジ１０１よりも容量が１００倍程度のシリンジ１０１も格納装置１１に格納する。これにより、濃縮するために必要な試料３０の容量が多い分析と少ない分析を連続して行う場合にも、手作業による処理ツールの交換が必要なく、それぞれの分析で最適な選択処理ツール１１ａを自動で交換しながら連続分析することができる。
【００３６】
以上に説明したように、本発明の実施形態に係るオートインジェクタ１０では、各種の目的成分の抽出にそれぞれ応じた複数の処理ツール１１１〜１１ｎが格納される。例えば、各種の固相をそれぞれ充填した処理ツール１１１〜１１ｎが格納される。そして、分析装置２０の分析対象の目的成分に応じて最適な処理ツールがオートインジェクタ１０部で自動選択され、目的成分の濃縮処理が行われる。その結果、濃縮処理に要する時間が短縮でき、且つ、作業ミスの発生が防止される。つまり、オートインジェクタ１０を用いて試料３０中の目的成分の濃縮を行うことは、分析作業の精度と生産性の向上に大きく貢献する。
【００３７】
（その他の実施形態）
上記のように、本発明は実施形態によって記載したが、この開示の一部をなす論述及び図面はこの発明を限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施形態、実施例及び運用技術が明らかとなろう。
【００３８】
上記の説明では、オートインジェクタ１０が分析装置２０による分析の前処理に使用される例を示した。しかし、オートインジェクタ１０は前処理での使用に限定されず、単純に試料３０を分析装置に注入することにも使用することができる。試料３０や目的成分の種類、分析の目的などに応じて、分析のために必要な試料３０の容量は様々であり、注入量に応じてシリンジのサイズを変更する必要がある。例えば、ＧＣやＧＣ−ＭＳといった分析装置の場合、分析装置に注入する試料の一般的な容量は０．５〜２μｌ程度であるため、処理ツールの容量も少なくとも数μｌ、具体的には５μｌ、あるいは１０μｌ程度とすることができる。一方、温度プログラム式気化(ＰＴＶ) 注入口を持つＧＣもしくはＧＣ−ＭＳでは、数十〜数百μｌの試料量を濃縮せずに分析装置の試料注入口に投入することが可能で、これにより高感度分析を達成する分析手法がある。このような分析を実施するために、固相が充填されていない処理ツールであって、容量が少なくとも数十〜数百μｌである処理ツールを格納装置１１に格納していることが好ましい。
【００３９】
このように、本発明はここでは記載していない様々な実施形態等を含むことは勿論である。したがって、本発明の技術的範囲は上記の説明から妥当な特許請求の範囲に係る発明特定事項によってのみ定められるものである。
【符号の説明】
【００４０】
１０…オートインジェクタ
１１…格納装置
１１１〜１１ｎ…処理ツール
１１ａ…選択処理ツール
１２…入力装置
１３…処理装置
１４…サンプルトレイ
２０…分析装置
３０…試料
３１…濃縮試料
１０１…シリンジ
１０２…ニードル
１４１…試料容器
１４２…廃液容器
１４３…有機溶媒容器
【図１】
2014002121.tif 000003
【図２】
2014002121.tif 000004
【図３】
2014002121.tif 000005
【図４】
2014002121.tif 000006
【図５】
2014002121.tif 000007
【図６】
2014002121.tif 000008