(57)【要約】【課題】血液試料中に含まれるたんぱく質やリン脂質などの夾雑成分を除去し、それと同時に目的対象成分の選択的捕捉を行うことで、簡便かつ高効率な前処理装置を備えた薬物分析装置を提供することにある。【解決手段】加圧攪拌機構１１７は、固相抽出カートリッジ１０１の上部に密着固定された圧力負荷部１０５と、撹拌機構である超音波発生部１１３Ａを備えている。圧力負荷部１０５は、加圧用シリンジ１０５ｂを固相抽出カートリッジ１０１の側の方向に移動させてカートリッジ１０１の内部の気体を圧縮することで、カートリッジ１０１の内部の圧力を上昇させる。超音波発生部１１３Ａは、固相抽出カートリッジ１０１の外側の上段フィルタ１０１ａ付近に超音波を発生させて溶液の攪拌を行う。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
前処理部にて薬物を含む溶液試料から夾雑成分であるリン脂質を除去して測定対象である薬物を固相抽出により選択して精製し、質量分析部にて薬物を定量する薬物分析装置であって、
前記固相抽出に用いる固相抽出カートリッジの内部の溶液試料を加圧すると同時に攪拌する加圧撹拌機構を備えることを特徴とする薬物分析装置。
【請求項２】
請求項１記載の薬物分析装置において、
前記加圧撹拌機構は、超音波発生部を備え、該超音波発生部により撹拌することを特徴とする薬物分析装置。
【請求項３】
請求項１記載の薬物分析装置において、
前記固相抽出カートリッジの内部の溶液試料は、金属酸化物懸濁液を含むことを特徴とする薬物分析装置。
【請求項４】
請求項３記載の薬物分析装置において、
前記金属酸化物が、チタン酸化物あるいはジルコン酸化物であることを特徴とする薬物分析装置。
【請求項５】
請求項３記載の薬物分析装置において、
前記固相抽出カートリッジは、固相抽出剤と、該固相抽出剤の上部に設けられた上部フィルタと、前記固相抽出剤の下部に設けられた下部フィルタとから構成され、
前記固相抽出カートリッジの前記固相抽出剤により、測定対象成分を抽出し、前記上部フィルタにより、たんぱく質の沈殿除去および金属酸化物に捕捉されたリン酸化合物の除去を行うことを特徴とする薬物分析装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、血液などの生体試料を質量分析装置により分析する薬物分析装置に係り、特に、固相抽出などによる試料前処理装置を備えた薬物分析装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
質量分析法は、測定対象成分をイオン化し、生成したイオンの質量に基づいて測定する分析法である。特に質量分析を複数回実施するＭＳ／ＭＳと呼ばれる分析法は、測定対象成分イオンをフラグメント化することにより、夾雑成分を多く含む試料溶液中の微量成分を高感度かつ高選択性をもって検出できることから、生体試料をはじめ多くの分野で利用されている。血清や尿などの生体試料を９６穴の固相抽出プレートで前処理し、質量分析計で測定することにより、アミノ酸，カルニチン類，糖及び免疫抑制剤などの定量を行うものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
質量分析法を血液のような夾雑物を多く含む生体試料中の微量成分分析に応用する場合、目的成分の信号強度が夾雑物の存在しない場合よりも低下する、イオンサプレッションと呼ばれる問題が発生する。質量分析法では、エレクトロスプレーイオン化法などのイオン化法により、目的対象成分をイオン化する必要がある。目的成分をイオン化する際に多量の夾雑物が同時に存在すると、目的成分のイオン化効率が低下し、定量結果に影響を与える。血液試料の場合、試料中に多く含まれかつイオン化効率が高いたんぱく質やリン脂質などの夾雑物が、共存物質のイオン化効率を低下させる成分として知られている（例えば非特許文献１参照）。
【０００４】
このようなイオン化効率の低下，すなわち、イオンサプレッションは、定量値の精度あるいは正確さに悪影響を与えることから、何らかの対策が必要となる。イオンサプレッション対策の一例として、同一のイオンサプレッションを生じるとみなすことができる安定同位体標識物質を用いて定量値を補正する方法がある。しかし、安定同位体標識物質の合成にはコストがかかるだけではなく、合成できない成分については安定同位体標識物質を作製できないという問題がある。
【０００５】
そこで、特許文献１では、内部標準物質として、安定同位体標識物質の他に、分子構造の似通った類似化合物を用いている。このように内部標準物質に類似化合物を用いる場合、夾雑成分による影響が、測定対象物質と内部標準物質とで完全には等価でなく、補正をおこなっても正確な値が得られる保証はないものである。
【０００６】
別のイオンサプレッション対策として、夾雑成分と測定対象成分とを分離する、例えばＬＣや固相抽出処理の前処理を行うことで、夾雑成分の影響を軽減させる方法も用いられる。ＬＣのような高価な専用装置を用いる手法に比べ、固相抽出処理は簡便な操作で目的成分の分離濃縮と夾雑物の除去が行える。分子サイズの大きなたんぱく質の場合、固相抽出処理で血液試料中の目的成分との分離除去は比較的容易であるが、リン脂質の目的対象成分との分離除去は容易ではないことが多い。多量のリン脂質が溶液内に存在すると、質量分析法で測定結果に影響を与えるだけでなく、固相抽出処理においても目的対象成分の捕捉回収率を低下させる。そのため、リン脂質と固相抽出剤との接触を避けることが必要となる。
【０００７】
ここで、リン脂質を選択的に捕捉する方法として、チタニアやジルコニア等の金属酸化物とリン酸化化合物の特異的な相互作用を利用したものがある。たとえば、チタニア粒子を用いて卵黄由来脂質抽出液から選択的にリン脂質を濃縮するものが知られている（例えば、非特許文献２参照）。また、特許文献２では、チタニア粒子を用いて細胞由来脂質抽出液からリン脂質および糖脂質を選択的に分離している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】米国公開２００７／０００４０４４号明細書
【特許文献２】特開２００８―１５６５７１号公報
【非特許文献１】Yuan-Qing Xia and Mohammed Jemal, Rapid Commun, Mass Spectrom,2009, 23, 2125-2138.
【非特許文献２】Y. Ikeguchi and H. Nakamura, Anal. Sci., 2000, 16, 541-543.
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、非特許文献２や特許文献２記載の方法は、チタニア粒子による処理の前に別途前処理を行っている。いずれも溶媒抽出により脂質のみを精製した抽出液を対象としており、血液試料の様な複雑な夾雑物に対するリン脂質の選択的吸着については考慮されていない。
【００１０】
また同様な技術として、ジルコニアによるリン脂質補足機能を付加した除去フィルタがシグマ・アルドリッチ社から販売されている。しかし、これは血清・血漿試料を対象としたもので、血液試料の場合は遠心分離などにより血球を取り除いて血漿にする必要がある。フィルタの目詰まりなどが起こりそのままでは適応できないためである。このため、免役抑制剤のような血球に多く存在する薬物を測定したい場合、本フィルタは使用できない。また本フィルタを使用する場合、その他の夾雑成分を除去し目的対象成分を濃縮するため、別途固相抽出などの処理が必要になり前処理操作が煩雑になる問題が生じる。
【００１１】
本発明の目的は、血液試料中に含まれるたんぱく質やリン脂質などの夾雑成分を除去し、それと同時に目的対象成分の選択的捕捉を行うことで、簡便かつ高効率な前処理装置を備えた薬物分析装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
（１）上記目的を達成するために、本発明は、前処理部にて薬物を含む溶液試料から夾雑成分であるリン脂質を除去して測定対象である薬物を固相抽出により選択して精製し、質量分析部にて薬物を定量する薬物分析装置であって、前記固相抽出に用いる固相抽出カートリッジの内部の溶液試料を加圧すると同時に攪拌する加圧撹拌機構を備えるようにしたものである。  
かかる構成により、血液試料中に含まれるたんぱく質やリン脂質などの夾雑成分を除去し、それと同時に目的対象成分の選択的捕捉を行うことで、簡便かつ高効率なものとなる。
【００１３】
（２）上記（１）において、好ましくは、前記加圧撹拌機構は、超音波発生部を備え、該超音波発生部により撹拌するようにしたものである。
【００１４】
（３）上記（１）において、好ましくは、前記固相抽出カートリッジの内部の溶液試料は、金属酸化物懸濁液を含むものである。
【００１５】
（４）上記（３）において、好ましくは、前記金属酸化物が、チタン酸化物あるいはジルコン酸化物である。
【００１６】
（５）上記（３）において、好ましくは、前記固相抽出カートリッジは、固相抽出剤と、該固相抽出剤の上部に設けられた上部フィルタと、前記固相抽出剤の下部に設けられた下部フィルタとから構成され、前記固相抽出カートリッジの前記固相抽出剤により、測定対象成分を抽出し、前記上部フィルタにより、たんぱく質の沈殿除去および金属酸化物に捕捉されたリン酸化合物の除去を行うものである。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、血液試料中に含まれるたんぱく質やリン脂質などの夾雑成分を除去し、それと同時に目的対象成分の選択的捕捉を行うことで、簡便かつ高効率な前処理を行えるものとなる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の一実施形態による薬物分析装置の構成を示すシステムブロック図である。
【図２】本発明の一実施形態による薬物分析装置における試料処理工程の説明図である。
【図３】本発明の一実施形態による薬物分析装置に用いる加圧撹拌機構の構成を示す断面図である。
【図４】本発明の他の実施形態による薬物分析装置に用いる加圧撹拌機構の構成を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
本発明の実施形態を、図面を用いてより詳細に説明する。ただし、本発明は以下の実施形態のみに限定されるものではない。
【００２０】
以下、図１〜図３を用いて、本発明の一実施形態による薬物分析装置の構成及び動作について説明する。  
最初に、図１を用いて、本実施形態による薬物分析装置の構成について説明する。  
図１は、本発明の一実施形態による薬物分析装置の構成を示すシステムブロック図である。
【００２１】
ここでは、質量分析を用いた血液試料中薬物分析として、免疫抑制剤の分析を例に説明する。免役抑制剤は血球移行性があり、患者に投与された免役抑制剤は血液試料中血球に存在する。そのため血清ないし血漿のような血球を取り除いた試料のみでは測定対象とはならず、全血を用いて、血球を破壊する溶血という手順を行った後に試料溶液を分析する必要がある。
【００２２】
本実施形態の血液中薬物分析装置において、カートリッジテーブル１０２の無限軌道上には、複数個の固相抽出カートリッジ１０１が装着できる。図示の例では、１８個の固相抽出カートリッジ１０１が装着できる。カートリッジテーブル１０２は、制御部１２０の制御により、時計回りに、所定時間毎に一定角度回転する。例えば、カートリッジテーブル１０２は、２０秒毎に、２０度（＝３６０度／１８）回転する。
【００２３】
カップテーブル１０３は、カートリッジテーブル１０２の下方に位置している。カップテーブル１０３は、無限軌道上に複数のカップ１０４を装着できる。カートリッジテーブル１０２の位置ｍにおいて、カートリッジテーブル１０２に装着された固相抽出カートリッジ１０１により精製された試料溶液は、その下の位置ｘに位置するカップテーブル１０３に装着されたカップ１０４により、受けることができる。カップテーブル１０３は、制御部１２０の制御により、時計回りに加点する。
【００２４】
圧力負荷部１０５は、カートリッジテーブル１０２の上方に位置し、固相抽出カートリッジ１０１の内部を加圧できる。図示の例では、位置ｃ，ｅ，ｍ，ｏ，ｐの５カ所に設けられている。
【００２５】
サンプルディスク１０６には、血液試料を保管する複数の試料容器が装着できる。サンプルプローブ１０７は、サンプルディスク１０６に装着された試料容器から血液試料を吸引し、カートリッジテーブル１０２の位置ｆにおいて、固相抽出カートリッジ１０１に吐出する。
【００２６】
試薬ディスク１０８には、複数の試薬を保管した複数の試薬容器が装着されている。試薬プローブ１０９は、試薬ディスク１０８に装着された試薬容器から所定の試薬を吸引し、位置ｇおよび位置ｈにおいて、固相抽出カートリッジ１０１に吐出する。
【００２７】
メタノールディスペンサ１１０Ａ，１１０Ｂは、それぞれ、カートリッジテーブル１０２の位置ｌと、位置ｂおよび位置ｐにおいて、メタノール等の有機溶媒を固相抽出カートリッジ１０１に供給できる。水ディスペンサ１１１Ａ，１１１Ｂは、それぞれ、カートリッジテーブル１０２の位置ｄおよび位置ｎにおいて、固相抽出カートリッジ１０１に蒸留水等の水系溶媒を供給できる。
【００２８】
消耗品ラック１１２は、新しい固相抽出カートリッジ１０１をカートリッジテーブル１０２の位置ａに搬送し、使用済みの固相抽出カートリッジ１０１を位置ｎで廃棄できる。また、消耗品ラック１１２は、新しいカップ１０４を位置ｙでカップテーブル１０３に搬送し、使用済みのカップ１０４を位置ｙで廃棄できる。
【００２９】
攪拌機構１１３は、カートリッジテーブル１０２の位置ｉ，ｋ，ｏ，ｑにおいて、固相抽出カートリッジ１０１のフィルタ上段に供給された血液試料や溶媒などの攪拌を行う。
【００３０】
懸濁液ボトル１１４には、チタニア粒子懸濁液が保管されている。懸濁液攪拌機構１１５は、懸濁液ボトル１１４内のチタニア粒子懸濁液を攪拌する。懸濁液プローブ１１６は、懸濁液ボトル１１４からチタニア粒子懸濁液を吸引し、位置ｊにおいて、固相抽出カートリッジ１０１に吐出する。
【００３１】
加圧攪拌機構１１７は、位置ｍにおいて、固相抽出カートリッジ１０２の内部の試料溶液の攪拌と加圧が同時に行えるものである。本実施形態の特徴は、この加圧攪拌機構１１７にあり、その詳細については、図３を用いて後述する。
【００３２】
質量分析部１１９は、溶液中の免役抑制剤成分を測定する。前処理サンプル導入部１１８は、カップテーブル１０３の位置ｚにおいて、前処理した血液試料溶液をカップ１０４から吸引し、質量分析部１１９に導入する。
【００３３】
制御部１２０は、質量分析部１１９における測定結果の解析や、カートリッジテーブル１０２の回転動作，カップテーブル１０３の回転動作，圧力負荷部１０５の圧力負荷動作，サンプルディスク１０６の回転動作，サンプルプローブ１０７の分注動作，試薬ディスク１０８の回転動作，試薬プローブ１０９の分注動作，メタノールディスペンサ１１０Ａ，１１０Ｂの分注動作，水ディスペンサ１１１Ａ，１１１Ｂの分注動作，消耗品ラック１１２の固相抽出カートリッジ１０１やカップ１０４の搬送・廃棄動作，攪拌機構１１３の撹拌動作，懸濁液攪拌機構１１５の撹拌動作，懸濁液プローブ１１６の分注動作，加圧攪拌機構１１７の加圧撹拌動作，前処理サンプル導入部１１８の分注動作を制御する。
【００３４】
次に、図２を用いて、本実施形態による薬物分析装置における試料処理工程について説明する。  
図２は、本発明の一実施形態による薬物分析装置における試料処理工程の説明図である。
【００３５】
工程１はカートリッジ準備操作であり、固相抽出カートリッジ１０１が消耗品ラック１１２から供給され、カートリッジテーブル１０２の位置ａに充填される。その後、カートリッジテーブル１０２が時計回りに回転し、充填された固相抽出カートリッジ１０１は位置ｂに移動する。なお各工程終了後、カートリッジテーブル１０２は時計回り方向に２０度回転し、固相抽出カートリッジ１０１を次の位置に移動させる。
【００３６】
工程２および工程３は洗浄操作であり、位置ｂにおいて、メタノールディスペンサ１１１からメタノール２００μＬが固相抽出カートリッジ１０１に注入される。次に、位置ｃに移動して、位置ｃにある圧力負荷部１０５により上方からカートリッジ内部に圧力が印加され、注入されたメタノールは固相抽出カートリッジ１０１の下部より外部に排出される。なお圧力負荷部１０５のうち、カートリッジテーブル１０２の位置ｃ、ｅ、ｍ、ｏの４箇所には、下部に廃液処理受けが設けられており、圧力負荷により排出された溶液は廃液受けに送られ回収される。メタノール排出後、カートリッジは位置ｄに移動する。
【００３７】
工程４および工程５は平衡化操作であり、位置ｄにおいて、水ディスペンサ１１０から水２００μＬがカートリッジに注入される。次に、位置ｅに移動して、位置ｅにある圧力負荷部１０５により上方からカートリッジ内部に圧力が印加され、注入された水は固相抽出カートリッジ下部より外部に排出される。水排出後、カートリッジは位置ｆに移動する。
【００３８】
工程６は試料注入操作であり、位置ｆにおいて、サンプルディスク１０６に保存された血液試料溶液はサンプルプローブ１０７により５０μＬ分注され、平衡化が終了した固相抽出カートリッジ１０１に注入される。試料溶液注入後、カートリッジは位置ｇに移動する。
【００３９】
工程７は内部標準注入操作であり、位置ｇにおいて、試薬ディスクに保存された規定濃度の内部標準物質溶液５μＬが試薬プローブ１０９により分注され、血液試料が注入された固相抽出カートリッジ１０１に注入される。内部標準物質には、測定対象薬物の同位体ラベル化体が望ましいが、分子構造の類似した化合物で代用することも可能である。例えば免役抑制剤タクロリムスの場合、内部標準として類似化合物であるアスコマイシンが内部標準物質として使用できる。内部標準が添加された後、カートリッジは位置ｈに移動する。
【００４０】
工程８および９は溶血操作であり、位置ｈにおいて、試薬ディスク１０８に保存された０．５ｍｏｌ／Ｌ硫酸亜鉛水溶液１５０μＬが試薬プローブ１０９により分注され、固相抽出カートリッジ１０１に注入される。硫酸亜鉛水溶液注入後、カートリッジは位置ｉに移動する。そして、位置ｉに設置された攪拌機構１１３により攪拌され、血液中に存在する赤血球の細胞膜の破壊が促進される。
【００４１】
攪拌機構１１３には、先端にへらが装着された攪拌棒を溶液内に導入して回転させる機構の他、カートリッジ外部より溶液に超音波を印加して溶液を攪拌させる機構などを用いてもよい。攪拌時間は任意に設定可能であるが、通常１０秒程度で利用される。特に７０℃〜８０℃の高温下で超音波を負荷することにより溶血の効率が向上し、１０秒程度の短時間での処理が可能となる。攪拌終了後、カートリッジは位置ｊに移動する。
【００４２】
工程１０および１１はリン脂質捕捉操作であり、位置ｊにおいて、懸濁液ボトル１１４に保存されたチタニア粒子懸濁液が懸濁液プローブ１１６により１０ｕＬ分注され、固相抽出カートリッジに注入される。懸濁液ボトルには懸濁液攪拌機構１１５が備わっており、懸濁液を攪拌することで分注時に懸濁状態を均一にする機能を有する。また、チタニアがリン脂質を捕捉するには、溶液が酸性条件である必要があり、通常血液試料溶液は中性付近であることから、チタニア粒子懸濁液は酸性であることが望ましい。例えば、１０％ギ酸水溶液中にチタニア粒子が０．５ｍｇ／ｍＬの割合で懸濁した懸濁液が適応可能である。
【００４３】
チタニア粒子懸濁液注入後、カートリッジは位置ｋに移動し、攪拌機構１１３によりチタニア粒子と血液試料溶液が攪拌され、溶液中のリン脂質などリン酸化化合物がチタニア粒子表面に捕捉される。攪拌終了後、カートリッジは位置ｌに移動する。
【００４４】
工程１２はたんぱく質沈殿生成操作であり、位置ｌにおいて、メタノールディスペンサ１１１よりメタノール２００μＬがカートリッジに注入され、血液試料溶液中に存在するたんぱく質の凝集が開始される。メタノール注入後、カートリッジは位置ｍに移動する。
【００４５】
工程１３は夾雑物除去操作であり、位置ｍに設置された加圧攪拌機構１１７により血液試料溶液を攪拌しながらカートリッジ内部に圧力を負荷し、試料溶液を固相抽出カートリッジ１０１の固相抽出剤に通液すると同時に、リン脂質を補足したチタニア粒子とたんぱく質沈殿を固相抽出剤の上部のフィルタにより溶液から除去する。通常、チタニア粒子あるいはたんぱく質沈殿物はフィルタ表面に凝集し、フィルタの目詰まりを起こすが、本機構では加圧と同時に溶液の攪拌を行うため、沈殿物の凝集による目詰まりを押さえることが可能である。
【００４６】
固相抽出剤を通過した溶液中に溶解している免役抑制剤は、固相抽出剤との間の疎水性相互作用により固相抽出剤に捕捉され、その他の成分は溶液と共にカートリッジを通過しカートリッジ下部に設置された廃液受けに送られる。圧力負荷後、カートリッジは位置ｎに移動する。
【００４７】
工程１４および１５は洗浄操作であり、位置ｎにおいて、水ディスペンサ１１０から水１００μＬが免役抑制剤を捕捉した固相抽出カートリッジ１０１に注入された後、カートリッジは位置ｏに移動する。位置ｏに設置された加圧攪拌機構１１７により、水を攪拌しながら圧力を負荷して固相抽出剤を通過させ、固相抽出剤表面に残存する不要成分を取り除く。通過した水はカートリッジ下部に設置された廃液受けに送られる。通液後、カートリッジは位置ｐに移動する。
【００４８】
工程１６および１７は測定成分溶出操作であり、位置ｐにおいて、メタノールディスペンサ１１１によりメタノール１００μＬがカートリッジに注入された後、カートリッジは位置ｑに移動する。位置ｑに設置された加圧攪拌機構１１７により、メタノールを攪拌しながら圧力を負荷して固相抽出剤を通過させ、固相抽出剤に捕捉された測定成分である免役抑制剤を溶出させる。溶出された免役抑制剤を含むメタノール液は、位置ｑの下部に設置されたカップ１０４により回収される。カップ１０４は、カートリッジテーブル１０２の下方に位置し、テーブル外周上に溶出された試料溶液を受けるカップ１０４を装着できる。カップ１０４は消耗品ラック１１２により位置ｙにおいて、装着および廃棄が可能である。成分溶出後、カートリッジは位置ｒに移動し、使用後のカートリッジは消耗品ラック１１２にて廃棄され、位置ａにて新しい固相抽出カートリッジ１０１が充填される。
【００４９】
カップ１０４に回収された溶出液は、カップテーブルを回転させて前処理サンプル導入部１１８に搬送される。位置ｚにおいて、前処理サンプル導入部１１８は溶出液２０μＬを吸引し、質量分析部１１９に導入する。これにより質量分析部１１９において、免役抑制剤成分の定量分析が行われる。測定信号は制御部１２０にて定量処理される。
【００５０】
次に、図３を用いて、本実施形態による薬物分析装置に用いる加圧撹拌機構１１７の構成及び動作について説明する。  
図３は、本発明の一実施形態による薬物分析装置に用いる加圧撹拌機構の構成を示す断面図である。
【００５１】
加圧撹拌機構１１７は、固相抽出カートリッジ１０１の内部の溶液を攪拌すると同時に加圧することが可能な機構である。
【００５２】
固相抽出カートリッジ１０１は、その内部に、固相抽出剤１０１ｃおよび固相抽出剤１０１ｃの上段および下段にフィルタ１０１ａおよび１０１ｂを有している。
【００５３】
固相抽出剤１０１ｃは、疎水性相互作用により血液試料溶液中の免役抑制剤を吸着する作用がある、一般に逆相系と呼ばれる充填剤を用いることができる。例えば、日立ハイテクノロジーズ社製ＮＯＢＩＡＳ  ＲＰ−ＯＤ１のような有機高分子表面にオクダデシル基を付加した微小粒子を用いることができる。
【００５４】
相抽出剤１０１ｃ上段にあるフィルタ１０１ａは、フィルタ径０．４５〜２．０μｍ程度であるものが使用可能であるが１．０μｍ程度であるものが望ましい。
固相抽出カートリッジ１０１の上部フィルタ１０１ａの上部には、図２の工程１１によりリン脂質を補足したチタニア粒子と工程１２により生成したたんぱく質沈殿との懸濁液が保持されている。懸濁液は、懸濁体と溶存体との混合物であるが、ここで、懸濁体の径は０．４５μｍ以上である。そこで、上部フィルタ１０１ａのフィルタ径は、０．４５μｍ以上とする。一方、上部フィルタ１０１ａのフィルタ径が大きすぎると、懸濁体が上部フィルタ１０１ａにより補足されず、透過するため、例えば、上部フィルタ１０１ａのフィルタ径は、２．０μｍ以下とする。なお、フィルタ径０．４５〜２．０μｍの範囲でも、０．４５μｍに近いと、フィルタが目詰まりしやすく、２．０μｍに近いと透過する懸濁体が増えやすいので、その点から、１．０μｍ程度が好ましい。
【００５５】
固相抽出カートリッジ１０１の上部には、圧力負荷部１０５が密着固定される。圧力負荷部１０５は、圧力負荷部ホールダ１０５ａと、加圧用シリンジ１０５ｂとから構成されている。圧力負荷部ホールダ１０５ａは、固相抽出カートリッジ１０１の上部に隙間無く装着される。加圧用シリンジ１０５ｂを固相抽出カートリッジ１０１の側（図３における下側）の方向に移動させてカートリッジ１０１の内部の気体を圧縮することで、カートリッジ１０１の内部の圧力を上昇させる。
【００５６】
さらに、本実施形態では、固相抽出カートリッジ１０１の外側の上段フィルタ１０１ａ付近には、超音波を発生させて溶液の攪拌を行うことができる撹拌機構である超音波発生部１１３Ａが設置されている。
【００５７】
固相抽出カートリッジ１０１の上部フィルタ１０１ａの上部に保持された懸濁液の中で、懸濁体の密度は上部が小さく、下部が大きい密度分布となっている。従って、撹拌機構を用いないで、圧力負荷部１０５により加圧すると、下部の密度の高い懸濁体が上部フィルタ１０１ａに目詰まりしやすいものである。
【００５８】
そこで、本実施形態では、撹拌機構１１３Ａにより撹拌することで、懸濁液の内部の懸濁体の密度分布を一様にし、その上で、圧力負荷部１０５により懸濁液に加圧することで、フィルタ１０１ａの目詰まりを抑制する。
【００５９】
以上のように、撹拌機構と加圧機構を同時に動作させることで、固相抽出カートリッジ１０１の内部の溶液に対して加圧と攪拌を同時に行うことができる。加圧することにより、溶液は、上部フィルタ１０１ａを透過する。さらに、溶液中に溶解している免役抑制剤は、固相抽出剤１０１ｃとの間の疎水性相互作用により固相抽出剤１０１ｃに捕捉される。その他の成分は、溶液と共にカートリッジの下部フィルタ１０１ｂを通過し、カートリッジ下部から排出される。
【００６０】
下部フィルタ１０１ｂのフィルタ径は、例えば、１．０μｍ程度のものを用いる。下部フィルタ１０１ｂの役割は、その上部の固相抽出剤１０１ｃがカートリッジの外部に漏れ出すことを防止することにある。固相抽出剤１０１ｃの平均粒径は、数十μｍである。従って、固相抽出剤１０１ｃの最小粒径は数μｍ程度であるので、この粒子が流出しないようにするため、数μｍ以下のフィルタ径としている。
【００６１】
以上説明したように、本実施形態では、１回の加圧処理で、フィルタによる血液試料中のたんぱく質およびリン脂質除去と、固相抽出剤による目的対象成分の濃縮を同時に行うことが可能である。血液試料の前処理に必要な溶血・たんぱく質除去工程と同一容器内で行えるため、追加のフィルタや前処理用容器などは不要であり、前処理工程の簡素化が可能である。
【００６２】
次に、図４を用いて、本発明の他の実施形態による薬物分析装置の構成及び動作について説明する。なお、本実施形態による薬物分析装置の構成は、図１と同様である。また、本実施形態による薬物分析装置における試料処理工程は、図２と同様である。  
図４は、本発明の他の実施形態による薬物分析装置に用いる加圧撹拌機構の構成を示す断面図である。
【００６３】
加圧攪拌機構１１７Ｂは、固相抽出カートリッジ１０１を攪拌と同時に加圧することが可能なものである。加圧攪拌機構１１７Ｂは、圧力負荷部１０５と、撹拌機構１１３Ｂとを備えている。
【００６４】
固相抽出カートリッジ１０１の上部には、圧力負荷部１０５が密着固定される。圧力負荷部１０５は、圧力負荷部ホールダ１０５ａと、加圧用シリンジ１０５ｂとから構成されている。圧力負荷部ホールダ１０５ａは、固相抽出カートリッジ１０１の上部に隙間無く装着される。加圧用シリンジ１０５ｂを固相抽出カートリッジ１０１の側（図３における左方向）に移動させてカートリッジ１０１の内部の気体を圧縮することで、カートリッジ１０１の内部の圧力を上昇させる。
【００６５】
撹拌機構１１３Ｂは、先端に羽根が装備された攪拌棒１１３ａと、攪拌棒１０５ａを回転させるモータ１１３ｂとを備えている。モータ１１３ｂにより撹拌棒１１３ａを回転させることで、カートリッジ１０１の内部の容器を撹拌することができる。
【００６６】
本実施形態によっても、１回の加圧処理で、フィルタによる血液試料中のたんぱく質およびリン脂質除去と、固相抽出剤による目的対象成分の濃縮を同時に行うことが可能である。血液試料の前処理に必要な溶血・たんぱく質除去工程と同一容器内で行えるため、追加のフィルタや前処理用容器などは不要であり、前処理工程の簡素化が可能である。
【００６７】
なお、上述の各実施形態では、血液中タクロリムスの測定結果について説明したが、他の免役抑制剤やその他の薬物についても同様に適応可能である。また血液に限らず、生体抽出液（尿や髄液など）などたんぱく質とリン脂質を含む溶液試料に対して適応できる。また試料溶液中に含まれる複数成分を同時に固相抽出剤に捕捉させ、質量分析で検出することも可能である。その場合は、内部標準および質量分析部の検出条件を測定対象成分に応じて変更することで容易に達成できる。
【符号の説明】
【００６８】
１０１…固相抽出カートリッジ
１０１ａ，１０１ｂ…フィルタ
１０１ｃ…固相抽出剤
１０２…カートリッジテーブル
１０３…カップテーブル
１０４…カップ
１０５…圧力負荷部
１０５ａ…圧力負荷部ホールダ
１０５ｂ…加圧用シリンジ
１０６…サンプルディスク
１０７…サンプルプローブ
１０８…試薬ディスク
１０９…試薬プローブ
１１０…メタノールディスペンサ
１１１…水ディスペンサ
１１２…消耗品ラック
１１３…攪拌機構
１１４…懸濁液ボトル
１１５…懸濁液攪拌機構
１１６…懸濁液プローブ
１１７…加圧攪拌機構
１１８…前処理サンプル導入部
１１９…質量分析部
１２０…制御部
１１３Ａ…超音波発生部
１１３ａ…攪拌棒
１１３ｂ…モータ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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