(57)【要約】      （修正有）【課題】気液平衡している極微量成分の全量定量する極微量揮発性成分の分析装置を提供する。【解決手段】一定温度を保つための血液などの粘調な液体を入れる試料ビンと、試料ビンを一定温度とするための振動を加える振動装置と、液体上のガス成分をすべて分析に供するため、試料ビン上部のガス体の体積の２倍以上、好ましくは６倍以上のガス量を試料ビン上部に通過させる導管と、試料ビン上部から外部への導管により導かれた極微量成分を捕集する濃縮装置からなる。【選択図】図１
0003172126.tif 000002
【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
一定温度を保つための血液などの粘調な液体を入れる試験びんと、該試験びんを一定温度とするための保温装置と振動を加える振動装置と、液体上のガス成分をすべて分析に供するため、試料びん上部のガス体の体積の２倍以上、好ましくは６倍以上のガス量を試料びん上部に通過させる導管と、該導管により極微量成分を捕集する濃縮装置からなる液体中に含まれる極微量揮発性成分の分析装置。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本考案は、気液平衡している極微量成分の全量定量するためのものであり、さらに詳しくは気液平衡にあるガス体で、極微量成分についての定量装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】  従来、液体中にある極微量成分を定量するためには、液体を採取してその一部を液体クロマトグラフ、またはガスクロマトグラフにより定量することが実施されているが、これは液体自体が、例えば血液などの粘調で、危険性物質で、凝固しやすい化合物であるときは物で、通常の状態で前期クロマトグラフに注入を実施することは容易でない。  微量化合物の定量についてはガス体を、マイクロシリンジを用いて取り出し、ガスクロマトグラフに注入する方法や、シリンジ針の外側に吸着剤を付着させて微量ガス成分を集め次いでガスクロマトグラフに注入を実施する方法が取られている。しかしながらこの方法では、気液平衡により気化しているガス体の一部を捕集しているために測定感度が不足することや定量を実施するための測定基準を定めるために労力が必要であった。また捕集するための操作には、３０分などの平衡時間が必要であった。これらを解決するものとして、気体部分をガスシリンジで全量採取するには、気体を採集するときに外部からの気体の混入を防ぐために、収縮する試料びんを採用する必要があるが、このような試料びんはいまだ実用に供されていない。【０００３】  さらにまた、内因性化合物そのものであるマーカーまたは内因性化合物から生じるマーカー、たとえば臭気を、患者が呼息したときに検出することによって内因性化合物の血中濃度をモニタリングするためのシステムが特公表２００９−５１９４６７号公報（特許文献１）として提案されているが、この方法は患者の呼出した息（ｅｘｐｉｒｅｄ  ｂｒｅａｔｈ）をサンプリングする段階、患者における少なくとも一つの内因性化合物の対応する濃度に比例する少なくとも一つの内因性化合物マーカーの息中濃度を、センサー技術を使用して分析する段階、患者の息中の内因性化合物マーカーの濃度を計算する段階、および患者の息中の内因性化合物マーカーの計算された濃度に基づいて、患者における内因性化合物の対応する濃度を計算する段階を含む、患者における内因性化合物をモニタリングするための方法であり、４つの段階によるものである。これにより上記目的を達成しているが、本考案の極微量成分を含んだガスの分析装置としての開示は全くない。【０００４】  また、静脈麻酔薬呼気中濃度を測定し、血中濃度を求めることができる測定装置を提供する。特開２００８−３０４６号公報（特許文献２）が提案され、静脈麻酔薬が投与された被検体Ｐの呼気を採取し、所定温度に加熱し保温するサンプリングラインと、一次イオン供給装置から一次イオンを、サンプリングラインから呼気を導入し、静脈麻酔薬成分と一次イオンとの反応生成物イオンを生成するドリフトチューブを有する反応装置と、一次イオンと生成物イオンから特定質量のイオンを選別するイオン選別室と、選別された一次イオンと生成物イオンの単位時間当りの個数を計数する電子増倍管と、この計数された一次イオンと生成物イオンの各単位時間当りの個数に基づいて所定の算出式により呼気中濃度を算出し、この呼気濃度と血中濃度との既知の相関値に基づいて血中濃度を算出する制御演算装置と、この制御演算装置による演算結果を出力する出力装置と、を具備しているものである。これから明らかなように呼気中濃度を��定できるが、装置が極めて複雑であり、高価な装置となることが予想されるばかりか、本考案の要件も示されていない。【０００５】  また低濃度エタノール液体試料を密閉容器中にヘッドスペースとして気相部分を残して入れ、該気相部分に固相マイクロ抽出ファイバーを挿入して、被検体溶液中のエタノールを吸着時間約１時間として吸着させことによって吸着させたエタノールを得る方法特開２０１１−４３３２９に提案されている。この技術は該気体部分の一部のエタノールを吸着させており、また吸着剤への吸着が迅速に達成するのが困難であり、本案件の気相中にある化学物質を全量集める手法は示されていない。【０００６】
【特許文献１】特公表２００９−５１９４６７号公報
【特許文献２】特開２００８−３０４６号公報
【特許文献３】特開２０１１−４３３２９号公報
【考案の開示】
【考案が解決しようとする課題】
【０００７】  本考案は、上記従来装置に鑑み案出されたものであり、本発明は、液体中の微量成分の定量を、気液平衡により気化したガスをすべて分析に供することにより、極微量の定量を可能にしている。  すなわち、血液などの粘調な液体を試験びんにいれ、振動を加え、一定温度を保つ。ついで、液体上のガス成分をすべて分析に供する。このための操作としては、試料びん上部のガス体の体積の２倍以上、好ましくは６倍以上のガス量を試料びん上部に通過させて、別の箇所に設けられた冷却濃縮装置へと導き、極微量成分を捕集する。このような操作により極微量成分を含んだガスをほぼ全量分析に供する。
【課題を解決するための手段】
【０００８】  本考案は、本発明は、液体中の微量成分の定量を、気液平衡により気化したガスをすべて分析に供することにより、極微量の定量を可能にしている。  すなわち、血液などの粘調な液体を試験びんにいれ、振動を加え、一定温度を保つ。ついで、液体上のガス成分をすべて分析に供する。このための操作としては、試料びん上部のガス体の体積の２倍以上、好ましくは６倍以上のガス量を試料びん上部に通過させて、別の箇所に設けられた冷却濃縮装置へと導き、極微量成分を捕集する。このような操作により極微量成分を含んだガスをほぼ全量分析に供する。
【考案を実施するための形態】
【０００９】  実施例を図面に従って説明すると、図１は、本考案による極微量成分を含んだガスの分析装置の構成図である。図２は、本考案装置の使用状態を示す構成図である。  本考案の実施例を図面に従って説明すると、血液０．２５ｍｌを試料びん４ｍｌ中に入れる。試料びんは、温度２５度に保ち、振動を１分間加える。この試料びんにガス気流を１０秒間、１４ｍｌ通過させて、次いで試料揮発性成分ガスの冷却濃縮を行なう。ついでコックの切り替えにより、試料ガス成分をガスクロマトグラフに注入する。図３は全血中に含まれるアセトン、エタノールの定量グラフ図である。  この操作はすべて自動化されたプログラムで実施するものである。試料ビンを通過させたガス気流は試料ビン中の液体上部の空間部体積の３倍である。  この手順により、血液中の微量ガス成分  アセトン、エタノールを測定した。  試料としては粘調な液体などに適用できるが、水などの取り扱いのしやすい液体中の極微量成分の定量においても適用できる。
【００１０】  図１の構成図を実施した場合のシステムの概要を示すものであり、具体的使用状態を示す図２について説明すると、図２の使用状態の構成図において、１は電源ランプであり、装置に電源が入ると点灯するものである。２はリセットスイッチであり、装置の動作を停止するためのものである。３はバルブ開放スイッチであり、電磁バルブを手動で開放できるように成してある。４は振動スイッチであり、振動容器を手動で振動できるものである。５は開始スイッチであり、装置を自動操作のためのものである。６はサンプル接続コネクターであり、測定前にガスラインを接続するものである。７は振動調整ダイヤルであり、振動容器の振動の強さを調整するためのものである。また、８は振動容器であり、手動または自動で振動し、容器は保温されることとなり一定温度を保つようになしてある。９は導管であり、振動容器８、試料を注入するガスクロマトグラフ１３などを連携するものである。
【００１１】  装置駆動方法について説明すると、本装置は自動操作または手動で操作が可能であり、装置の動作項目を表１に示す。【表１】
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自動動作させる場合は開始スイッチを押すことで操作が開始します．手動で操作する場合，各部はスイッチを押している間駆動する。  また、振動容器の温度調整以外の動作はリセットスイッチを押すことで停止させることが可能である。
【００１２】  次に自動操作についての詳細を説明すると、自動操作を行う場合はガスクロマトグラフ１０の開始スイッチ５と本装置の開始スイッチ５を同時に押す。開始スイッチ５を押したのちの動作を以下に説明すると、振動容器が振動すると、これはスイッチを押したのち７０秒間行うものである。また、バルブの開閉を行う。これはスイッチを押してから６０秒後に開放され、試料ビンへガスが供給される。バルブは７０秒後に閉じる。
【００１３】  また、振動の調整について説明すると、振動調整ダイヤルを回すことで振動容器の振動の強さを調節できる。
【００１４】  全体の動作方法について説明すると、前準備として、装置の準備として、ガスクロマトグラフ１３，全ガスサンプリング装置の電源を入れ，３０分間安定化する。次に試料準備として、試料ビンに試料を０．０５〜１．０ｍｌ入れる。試料ビンは室温となるようにする。ガス供給ラインへ試料ビンを接続し、２本のガスラインのついた試料ビンキャップを試料の入った試料ビンに接続する。これにより準備が完了することとなる。
【００１５】  次に測定について説明すると、測定は以下の順に行う。    １．試料ビンを振動容器に入れ、１分間正確に保つ。（振動容器は５０℃に保温され        ており、この温度にサンプルを保つ。）    ２．全ガスサンプリング装置とガスクロマトグラフ装置のスタートボタンを同時に押        す。    ３．ＰＣ上の測定用ソフトウエアの測定開始ボタンをクリックし、データの取り込み        を開始する。    ４．測定開始から６分で測定が終了する。        測定終了後，ソフトウエア上の測定終了ボタンをクリックしたのちに、保存用の        ボタンをクリックし、測定結果を画像（ｐｎｇ形式）およびデータ（ＣＳＶ形式        ）を保存する。
【００１６】  測定が終了すると、試料の入った試料ビンは、測定から７０秒たったのち（振動容器の振動が停止したのち）に振動容器８から取り外すことができる。また、試料ビンからキャップを取り外すこともできる。この時、測定中に全ガス供給装置のガスコネクターからガスラインを取り外すことは行わない。またガスラインの取り外しは測定終了後に行うものである。
【００１７】  血中に含まれるアセトン、エタノールの測定の実施例を図３に示す。測定の手順を図１及び図２に示されている通り、密閉容器に保存されたヒト全血を０．２５ｍｌを液体資料２０として試料ビン９に移す。次いで内部標準として第三級ブタノール溶液を加える。次いで試料ビン９を温度調節により一定温度に保たれた試料ビン用筒２１に装着し、温度を２３度に保ち試料ビン９に振動を加える。振動操作のための振動調整ダイヤル７により７０秒実施する。振動操作が６０秒過ぎたときに、試料ビン気体を導く導管１０よりガスを通気して試料ビン９中のガスを試料ビンから気体を導く導管１１からガス導管１４を通じて、試料冷却濃縮管２２に導き、冷却濃縮する。この時、吸引ポンプ１５により導かれる。冷却濃縮部２３内の試料冷却濃縮管２２は、あらかじめ液体炭酸導入管２５を通して液体炭酸２６によりマイナス５０℃以下に冷却されている。これら試料ビン９から気体をガスクロマトグラフ１３内に設置した試料冷却濃縮管内へ導く導管１２を通し導管試料冷却濃縮管２２及び冷却濃縮部２３は、その外周を覆うように成した保護筒２４により保護されている。２５は冷却濃縮部２３に液体炭酸２６を導くための導管である。この試料を試料冷却濃縮管２２に導く操作は１０秒間行う。次いで試料冷却濃縮管２２を加熱して試料を気化したのちに、導管１８を介して６方切り替えバルブ１９の操作を行い、気体化された試料ガスを導管１６から導管１７を経由して、ガスクロマトグラフ１３に導き分離分析した。全血中のアセトンは０．０３ｍｇ／ｄｌ、またエタノールは０．０５７ｍｇ／ｄｌ含まれていることが分かった。
【００１８】  アセトン、エタノールをそれぞれ３．４ｘ１０−５％含んだ水溶液２９０μｌを４ｍｌ試料ビンに入れて、試料ビンへのガス気流は２０秒間行い２８ｍｌ流通させ、前記手順で測定したところ、それぞれの所定の含有率が得られた。
【００１９】  市販チョコレートを試料ビン入れ、温度を５０℃にして測定したところ、エタノール成分の検出が出来た。
【考案の効果】
【００２０】  以上説明したように本考案は、気液平衡により気化しているガス体の一部を捕集しているために測定感度が不足することもなく、定量を実施するための測定基準を定めるための労力が不要であるばかりでなく、また捕集するための操作には、３０分などの平衡時間も不要であり、極めて効率よく、しかも液体中の微量成分の定量を、気液平衡により気化したガスをすべて分析に供することにより、極微量の定量を可能となる。  このことは、血中のアルコール濃度の測定がきわめて簡便に行われるため、飲酒運転の予防にも使用できるものである。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本考案による極微量成分を含んだガスの分析装置の構成図である。
【図２】本考案装置の使用状態を示す構成図である。
【図３】全血中に含まれるアセトン、エタノールの定量グラフ図である。
【符号の説明】
【００２２】  １・・・電源ランプ  ２・・・リセットスイッチ  ３・・・バルブ開放スイッチ  ４・・・振動スイッチ  ５・・・開始スイッチ  ６・・・サンプル接続コネクター  ７・・・振動調整ダイヤル  ８・・・試料ビン用筒  ９・・・試料ビン１０・・・試料ビン気体を導く導管１１・・・試料ビンから気体を導く導管１２・・・導管１３・・・ガスクロマトグラフ１４・・・ガス導管１５・・・吸引ポンプ１６・・・ガス導管１７・・・ガス導管１８・・・ガス導管１９・・・６方切り替えバルブ２０・・・試料ビン中の液体試料２１・・・試料ビン用筒２２・・・試料冷却濃縮管２３・・・冷却濃縮部２４・・・保護筒２５・・・液体炭酸導入管２６・・・液体炭酸２７・・・乾燥容器
【図１】
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【図２】
0003172126.tif 000005
【図３】
0003172126.tif 000006
【手続補正書】
【提出日】平成23年9月19日(2011.9.19)
【手続補正１】
【補正対象書類名】実用新案登録請求の範囲
【補正対象項目名】請求項１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項１】
一定温度を保つための血液などの粘調な液体を入れる試料ビンと、該試料ビンを一定温度とするための保温装置と振動を加える振動装置と、液体上のガス成分をすべて分析に供するため、試料ビン上部のガス体の体積の２倍以上、好ましくは６倍以上のガス量を試料ビン上部に通過させる導管と、該試料ビン上部から外部への導管により導かれた極微量成分を捕集する濃縮装置からなる液体中に含まれる極微量揮発性成分の分析装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００７】  本考案は、上記従来装置に鑑み案出されたものであり、本発明は、液体中の微量成分の定量を、気液平衡により気化したガスをすべて分析に供することにより、極微量の定量を可能にしている。  すなわち、血液などの粘調な液体を試料ビンにいれ、振動を加え、一定温度を保つ。ついで、液体上のガス成分をすべて分析に供する。このための操作としては、試料ビン上部のガス体の体積の２倍以上、好ましくは６倍以上のガス量を試料びん上部に通過させて、別の箇所に設けられた冷却濃縮装置へと導き、極微量成分を捕集する。このような操作により極微量成分を含んだガスをほぼ全量分析に供する。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００８】  本考案は、本発明は、液体中の微量成分の定量を、気液平衡により気化したガスをすべて分析に供することにより、極微量の定量を可能にしている。  すなわち、血液などの粘調な液体を試料ビンにいれ、振動を加え、一定温度を保つ。ついで、液体上のガス成分をすべて分析に供する。このための操作としては、試料ビン上部のガス体の体積の２倍以上、好ましくは６倍以上のガス量を試料びん上部に通過させて、別の箇所に設けられた冷却濃縮装置へと導き、極微量成分を捕集する。このような操作により極微量成分を含んだガスをほぼ全量分析に供する。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００９】    実施例を図面に従って説明すると、図１は、本考案による極微量成分を含んだガスの分析装置の構成図である。図２は、本考案装置の使用状態を示す構成図である。  本考案の実施例を図面に従って説明すると、血液０．２５ｍｌを試料ビン４ｍｌ中に入れる。試料ビンは、温度２５度に保ち、振動を１分間加える。この試料ビンにガス気流を１０秒間、１４ｍｌ通過させて、次いで試料揮発性成分ガスの冷却濃縮を行なう。ついでコックの切り替えにより、試料ガス成分をガスクロマトグラフに注入する。図３は全血中に含まれるアセトン、エタノールの定量グラフ図である。  この操作はすべて自動化されたプログラムで実施するものである。試料ビンを通過させたガス気流は試料ビン中の液体上部の空間部体積の３倍である。  この手順により、血液中の微量ガス成分  アセトン、エタノールを測定した。  試料としては粘調な液体などに適用できるが、水などの取り扱いのしやすい液体中の極微量成分の定量においても適用できる。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１７】  血中に含まれるアセトン、エタノールの測定の実施例を図３に示す。測定の手順を図１及び図２に示されている通り、密閉容器に保存されたヒト全血を０．２５ｍｌを液体資料２０として試料ビン９に移す。次いで内部標準として第三級ブタノール溶液を加える。次いで試料ビン９を温度調節により一定温度に保たれた試料ビン用筒２１に装着し、温度を２３度に保ち試料ビン９に振動を加える。振動操作のための振動調整ダイヤル７により７０秒実施する。振動操作が６０秒過ぎたときに、試料ビンへ気体を導く導管１０より試料ビン９中に気体を導き、その後気体を通気して試料ビン９中のガスを試料ビンから気体を外部へ導く導管１１からガス導管１４を通じて、試料冷却濃縮管２２に導き、冷却濃縮する。この時、吸引ポンプ１５により導かれる。冷却濃縮部２３内の試料冷却濃縮管２２は、あらかじめ液体炭酸導入管２５を通して液体炭酸２６によりマイナス５０℃以下に冷却されている。これら試料ビン９から気体をガスクロマトグラフ１３内に設置した試料冷却濃縮管内へ導く導管１２を通し導管試料冷却濃縮管２２及び冷却濃縮部２３は、その外周を覆うように成した保護筒２４により保護されている。２５は冷却濃縮部２３に液体炭酸２６を導くための導管である。この試料を試料冷却濃縮管２２に導く操作は１０秒間行う。次いで試料冷却濃縮管２２を加熱して試料を気化したのちに、導管１８を介して６方切り替えバルブ１９の操作を行い、気体化された試料ガスを導管１６から導管１７を経由して、ガスクロマトグラフ１３に導き分離分析した。全血中のアセトンは０．０３ｍｇ／ｄｌ、またエタノールは０．０５７ｍｇ／ｄｌ含まれていることが分かった。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２１】
【図１】本考案による極微量成分を含んだガスの分析装置の構成図である。
【図２】本考案装置の使用状態を示す構成図である。
【図３】全血中に含まれるアセトン、エタノールの定量グラフ図である。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２２】  １・・・電源ランプ  ２・・・リセットスイッチ  ３・・・バルブ開放スイッチ  ４・・・振動スイッチ  ５・・・開始スイッチ  ６・・・サンプル接続コネクター  ７・・・振動調整ダイヤル  ８・・・振動装置  ９・・・試料ビン１０・・・試料ビン気体を導く導管１１・・・試料ビンから気体を導く導管１２・・・導管１３・・・ガスクロマトグラフ１４・・・ガス導管１５・・・吸引ポンプ１６・・・ガス導管１７・・・ガス導管１８・・・ガス導管１９・・・６方切り替えバルブ２０・・・試料ビン中の液体試料２１・・・試料ビン用筒２２・・・試料冷却濃縮管２３・・・冷却濃縮部２４・・・保護筒２５・・・液体炭酸導入管２６・・・液体炭酸２７・・・乾燥容器