(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ダイオキシン類の脂肪族炭化水素溶媒溶液からダイオキシン類の分析用試料を調製するための方法であって、
アルミナ層へ前記脂肪族炭化水素溶媒溶液を供給する工程と、
前記脂肪族炭化水素溶媒溶液が供給された前記アルミナ層へ脂肪族炭化水素溶媒を供給して通過させる工程と、
前記アルミナ層を通過した前記脂肪族炭化水素溶媒を炭素材層へ供給して通過させる工程と、
前記脂肪族炭化水素溶媒が前記炭素材層を通過した後、前記炭素材層および前記アルミナ層に対し、トルエン、トルエンと脂肪族炭化水素溶媒との混合溶媒および前記ダイオキシン類を溶解可能な親水性溶媒からなる群から選択された一つの抽出用溶媒を前記脂肪族炭化水素溶媒の通過方向とは逆方向へ供給し、前記炭素材層および前記アルミナ層をこの順に通過した前記抽出用溶媒の溶液を確保する工程とを含み、
前記アルミナ層が塩基性アルミナを用いたものである、
ダイオキシン類の分析用試料調製方法。
【請求項２】
前記炭素材層は、比表面積が１０〜２，０００ｍ２／ｇでありかつ細孔径が７〜５００オングストロームの炭素材からなる、請求項１に記載のダイオキシン類の分析用試料調製方法。
【請求項３】
前記炭素材は、粒径が１０〜５００μｍである、請求項１または２に記載のダイオキシン類の分析用試料調製方法。
【請求項４】
前記抽出用溶媒としてトルエンを用い、前記アルミナ層および前記炭素材層をそれぞれ６０〜９０℃に加熱する、請求項１から３のいずれかに記載のダイオキシン類の分析用試料調製方法。
【請求項５】
前記抽出用溶媒として前記親水性溶媒を用い、前記アルミナ層および前記炭素材層をそれぞれ５０〜７０℃に加熱する、請求項１から３のいずれかに記載のダイオキシン類の分析用試料調製方法。
【請求項６】
前記抽出用溶媒として前記混合溶媒を用い、前記アルミナ層および前記炭素材層をそれぞれ５０〜６２℃に加熱する、請求項１から３のいずれかに記載のダイオキシン類の分析用試料調製方法。
【請求項７】
前記炭素材層上に前記アルミナ層が積層されている、請求項１から６のいずれかに記載のダイオキシン類の分析用試料調製方法。
【請求項８】
前記脂肪族炭化水素溶媒溶液をシリカゲル層へ供給し、このシリカゲル層に対して前記脂肪族炭化水素溶媒を供給して前記脂肪族炭化水素溶媒溶液を通過させて前記アルミナ層へ供給し、前記シリカゲル層を経由して前記脂肪族炭化水素溶媒を前記アルミナ層へ供給して通過させる、請求項１から７のいずれかに記載のダイオキシン類の分析用試料調製方法。
【請求項９】
ダイオキシン類の脂肪族炭化水素溶媒溶液からダイオキシン類の分析用試料を調製するための装置であって、
シリカゲル層が充填された第一カラムと、
アルミナ層と炭素材層とが積層状態で充填された第二カラムと、
前記第一カラムへ前記脂肪族炭化水素溶媒溶液を供給するための供給路と、
前記第一カラムへ脂肪族炭化水素溶媒を供給するための第一溶媒供給部と、
前記第二カラムに対し、前記第一カラムからの前記脂肪族炭化水素溶媒を前記アルミナ層側から供給するためのカラム連絡路と、
前記第二カラムに対し、トルエン、トルエンと脂肪族炭化水素溶媒との混合溶媒および前記ダイオキシン類を溶解可能な親水性溶媒からなる群から選択された一つの抽出用溶媒を前記炭素材層側から供給するための第二溶媒供給部と、
前記第二カラムを通過した前記抽出用溶媒を排出するための排出路とを備え、
前記アルミナ層が塩基性アルミナを用いたものである、
ダイオキシン類の分析用試料調製装置。
【請求項１０】
前記第二カラムは、前記炭素材層が下層になるよう起立しており、かつ、前記第一カラムの下方に配置されている、請求項９に記載のダイオキシン類の分析用試料調製装置。
【請求項１１】
両端に開口部を有する筒状の容器と、
前記容器内に充填された炭素材層と、
前記容器内において、前記炭素材層に隣接して充填された、塩基性アルミナを用いたアルミナ層と、
を備えたダイオキシン類の分析用試料調製用カラム。
【請求項１２】
前記炭素材層は、比表面積が１０〜２，０００ｍ２／ｇでありかつ細孔径が７〜５００オングストロームの炭素材からなる、請求項１１に記載のダイオキシン類の分析用試料調製用カラム。
【請求項１３】
前記炭素材は、粒径が１０〜５００μｍである、請求項１１または１２に記載のダイオキシン類の分析用試料調製用カラム。
【請求項１４】
ダイオキシン類の脂肪族炭化水素溶媒溶液をアルミナ層へ供給する工程と、
前記脂肪族炭化水素溶媒溶液が供給された前記アルミナ層へ脂肪族炭化水素溶媒を供給して通過させる工程と、
前記アルミナ層を通過した前記脂肪族炭化水素溶媒を炭素材層へ供給して通過させる工程と、
前記脂肪族炭化水素溶媒が前記炭素材層を通過した後、前記炭素材層および前記アルミナ層に対し、トルエンおよびトルエンと脂肪族炭化水素溶媒との混合溶媒からなる群から選択された一つの抽出用溶媒を前記脂肪族炭化水素溶媒の通過方向とは逆方向へ供給する工程と、
前記炭素材層および前記アルミナ層をこの順に通過して得られた前記抽出用溶媒の溶液をそのままガスクロマトグラフ質量分析装置へ注入して前記ダイオキシン類を分析する工程とを含み、
前記アルミナ層が塩基性アルミナを用いたものである、
ダイオキシン類の分析方法。
【請求項１５】
前記脂肪族炭化水素溶媒溶液をシリカゲル層へ供給し、このシリカゲル層に対して前記脂肪族炭化水素溶媒を供給して前記脂肪族炭化水素溶媒溶液を通過させて前記アルミナ層へ供給し、前記シリカゲル層を経由して前記脂肪族炭化水素溶媒を前記アルミナ層へ供給して通過させる、請求項１４に記載のダイオキシン類の分析方法。
【請求項１６】
ダイオキシン類の脂肪族炭化水素溶媒溶液をアルミナ層へ供給する工程と、
前記脂肪族炭化水素溶媒溶液が供給された前記アルミナ層へ脂肪族炭化水素溶媒を供給して通過させる工程と、
前記アルミナ層を通過した前記脂肪族炭化水素溶媒を炭素材層へ供給して通過させる工程と、
前記脂肪族炭化水素溶媒が前記炭素材層を通過した後、前記炭素材層および前記アルミナ層に対し、前記ダイオキシン類を溶解可能な親水性溶媒を前記脂肪族炭化水素溶媒の通過方向とは逆方向へ供給し、前記炭素材層および前記アルミナ層をこの順に通過して得られた前記親水性溶媒の溶液を確保する工程と、
前記親水性溶媒の溶液に含まれる前記ダイオキシン類をバイオアッセイ法により分析する工程とを含み、
前記アルミナ層が塩基性アルミナを用いたものである、
ダイオキシン類の分析方法。
【請求項１７】
前記脂肪族炭化水素溶媒溶液をシリカゲル層へ供給し、このシリカゲル層に対して前記脂肪族炭化水素溶媒を供給して前記脂肪族炭化水素溶媒溶液を通過させて前記アルミナ層へ供給し、前記シリカゲル層を経由して前記脂肪族炭化水素溶媒を前記アルミナ層へ供給して通過させる、請求項１６に記載のダイオキシン類の分析方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ダイオキシン類の分析用試料調製方法、特に、ダイオキシン類の脂肪族炭化水素溶媒溶液からダイオキシン類の分析用試料を調製するための方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ダイオキシン類は毒性の強い環境汚染物質であることから、日本国のダイオキシン類対策特別措置法（平成１１年法律第１０５号）は、廃棄物焼却施設からの排出ガス、大気、工場排出水や河川水などの水、廃棄物焼却施設において発生する飛灰（フライアッシュ）および土壌等に含まれるダイオキシン類を定期的に分析することを義務付けている。ここで、本願における「ダイオキシン類」の用語は、上記ダイオキシン類対策特別措置法第２条の規定に倣い、ポリ塩化ジベンゾ−パラ−ジオキシン（ＰＣＤＤｓ）およびポリ塩化ジベンゾフラン（ＰＣＤＦｓ）に加え、コプラナーポリ塩化ビフェニル（Ｃｏ−ＰＣＢｓ）を含む意味として用いる。
【０００３】
排出ガスや排出水等の流体中や土壌中に含まれるダイオキシン類の分析方法として、ガスクロマトグラフ質量分析装置（ＧＣ／ＭＳ）を用いる方法（下記の文献１〜４参照）とバイオアッセイ法による方法（下記の文献５参照）とが知られている。
【０００４】
ＧＣ／ＭＳを用いる分析法は、流体や土壌から抽出したダイオキシン類の分析用試料をＧＣ／ＭＳにより分析し、個々のダイオキシン類を定性的、定量的に分析する方法である。一方、バイオアッセイ法は、ダイオキシン類が多種類の化合物の総称であって毒性の強いものと弱いものとが存在していることから、イムノアッセイ法（例えばＥＬＩＳＡ法）、ＥＲＯＤ法およびＤＲ−ＣＡＬＵＸ法等の生物学的方法により分析用試料におけるダイオキシン類の毒性等量（ＴＥＱ値）を測定する分析法である。
【０００５】
ＧＣ／ＭＳによる分析法（以下、「ＧＣ／ＭＳ法」と云う）およびバイオアッセイ法のいずれの分析法においても、先ず、排出ガスや土壌等の検体からダイオキシン類を抽出し、それぞれの分析法に適した分析用試料を調製する必要がある。検体が土壌や焼却灰等のような固形物の場合、当該固形物からヘキサンなどの脂肪族炭化水素溶媒を用いた抽出法（例えば、ソックスレー抽出法）により、ダイオキシン類を抽出する（例えば、文献１、２および３参照）。一方、検体が排出ガスや排出水等の流体の場合は、先ず、文献４に記載されたガラス製インピンジャーや下記の文献６、７および８等に記載のフイルタを用いて流体中のダイオキシン類を捕捉して採取する。そして、ガラス製インピンジャーやフイルタにより採取されたダイオキシン類を、上記と同様の脂肪族炭化水素溶媒を用いた抽出法（例えば、ソックスレー抽出法やガラス製インピンジャー等の洗浄法）により抽出する（文献４、６、７および８参照）。
【０００６】
上述のような工程を経て得られた抽出液、すなわち、ダイオキシン類の脂肪族炭化水素溶媒溶液からＧＣ／ＭＳ法に適した分析用試料を調製するためには、通常、抽出液を多層シリカゲルカラム等を用いて精製処理した後に濃縮する必要がある。濃縮を要するのは、上述の抽出操作において多量の脂肪族炭化水素溶媒を用いる必要があり、その結果として抽出液量が多くなるため、当該抽出液をそのままで一度にＧＣ／ＭＳ法で分析するのが困難なためである。
【０００７】
一方、上述の抽出液からバイオアッセイ法に適した分析用試料を調製するためには、通常、ＧＣ／ＭＳ法用に調製された濃縮抽出液の溶媒をダイオキシン類を溶解可能な少量の親水性溶媒、例えばジメチルスルホキシドに置換する必要がある。
【０００８】
したがって、上述の抽出液からＧＣ／ＭＳ法若しくはバイオアッセイ法に適した分析用試料を調製するためには、経験を積んだオペレーターによる煩雑で複雑な操作が必要となる。
【０００９】
そこで、本願出願人は、上述のような抽出液からＧＣ／ＭＳ法に適した分析用試料を容易に調製可能な装置を既に提案している（下記の文献９参照）。この装置は、シリカゲルカラムと炭素材カラムとの組合せにより抽出液の精製と濃縮とを達成したものであるが、これにより得られる分析用試料は、濃縮の程度に限界があるため、場合によってはさらに濃縮操作を実施する必要がある。また、この装置は、分析用試料の調製過程において抽出液に含まれるＣｏ−ＰＣＢｓが溶媒とともに廃棄されてしまう可能性があるため、信頼性の高い分析用試料が得られにくい。
【先行技術文献】
【００１０】
文献１：
環境庁水質保全局土壌農薬課編「ダイオキシン類に係る土壌調査測定マニュアル（２０００年）」
文献２：
環境庁水質保全局水質管理課編「ダイオキシン類に係る底質調査測定マニュアル（２０００年）」
文献３：
環境庁水質保全局水質管理課編「外因性内分泌攪乱化学物質調査暫定マニュアル（１９９８年）」
文献４：
２００５年６月２０日改正の日本工業規格ＪＩＳ  Ｋ  ０３１１：２００５「排ガス中のダイオキシン類の測定方法」
文献５：
特開２００１−２２６３７１公報
文献６：
特許第３２７３７９６号公報
文献７：
ＷＯ０１／９１８８３号公報
文献８：
特開２００４−５３３８８公報
文献９：
特開２００３−３０７４７４公報
【００１１】
本発明の目的は、ダイオキシン類の脂肪族炭化水素溶媒溶液から、ＧＣ／ＭＳ法若しくはバイオアッセイ法に適した信頼性の高い分析用試料を簡単に調製することにある。
【発明の開示】
【００１２】
ダイオキシン類の脂肪族炭化水素溶媒溶液からダイオキシン類の分析用試料を調製するための本発明の方法は、アルミナ層へダイオキシン類の脂肪族炭化水素溶媒溶液を供給する工程と、当該脂肪族炭化水素溶媒溶液が供給されたアルミナ層へ脂肪族炭化水素溶媒を供給して通過させる工程と、アルミナ層を通過した脂肪族炭化水素溶媒を炭素材層へ供給して通過させる工程と、脂肪族炭化水素溶媒が炭素材層を通過した後、炭素材層およびアルミナ層に対し、トルエン、トルエンと脂肪族炭化水素溶媒との混合溶媒およびダイオキシン類を溶解可能な親水性溶媒からなる群から選択された一つの抽出用溶媒を脂肪族炭化水素溶媒の通過方向とは逆方向へ供給し、炭素材層およびアルミナ層をこの順に通過した抽出用溶媒の溶液を確保する工程とを含んでいる。アルミナ層は、塩基性アルミナを用いたものである。
【００１３】
この調製方法において、アルミナ層へ供給された脂肪族炭化水素溶媒溶液中のダイオキシン類は、アルミナ層へ脂肪族炭化水素溶媒を供給して通過させると、アルミナ層において大部分が捕捉される。また、アルミナ層を通過した脂肪族炭化水素溶媒を炭素材層へ供給して通過させると、アルミナ層において捕捉されなかった一部のダイオキシン類が炭素材層において捕捉される。したがって、脂肪族炭化水素溶媒溶液中に含まれるダイオキシン類は、アルミナ層および炭素材層のいずれかにより捕捉され、炭素材層を通過した脂肪族炭化水素溶媒中には実質的にダイオキシン類が含まれない状態になる。
【００１４】
脂肪族炭化水素溶媒が炭素材層を通過した後、炭素材層およびアルミナ層に対して抽出用溶媒を供給すると、炭素材層およびアルミナ層に保持されたダイオキシン類が抽出用溶媒により抽出される。ここでは、ダイオキシン類の大部分がアルミナ層に保持されているため、脂肪族炭化水素溶媒の通過方向とは逆方向へ抽出用溶媒を供給し、当該抽出用溶媒を炭素材層およびアルミナ層の順に通過させると、炭素材層およびアルミナ層においてそれぞれ保持されたダイオキシン類が少量の抽出用溶媒により速やかに抽出される。
【００１５】
ここで、抽出用溶媒としてトルエン若しくはトルエンと脂肪族炭化水素溶媒との混合溶媒を用いると、ＧＣ／ＭＳ法による分析に適したダイオキシン類の分析用試料が得られる。一方、抽出用溶媒として親水性溶媒を用いると、バイオアッセイ法による分析に適したダイオキシン類の分析用試料が得られる。
【００１６】
この調製方法において用いられる脂肪族炭化水素溶媒は、通常、炭素数が５〜１０の無極性のものである。
【００１７】
抽出用溶媒として用いられる混合溶媒は、トルエンを１〜１０容量％含む炭素数が５〜１０の無極性の脂肪族炭化水素溶媒が好ましい。このような混合溶媒は、ＧＣ／ＭＳ法によるダイオキシン類の分析において妨害となる可能性がある、アルミナ層および炭素材層においてダイオキシン類とともに捕捉されている可能性のあるポリ塩素化ナフタレンを抽出せず、このポリ塩素化ナフタレンをアルミナ層および炭素材層に残留させることができるため、より信頼性の高いＧＣ／ＭＳ法用の分析用試料を調製することができる。
【００１８】
抽出用溶媒として用いられる親水性溶媒は、ジメチルスルホキシドが好ましい。
【００１９】
この調製方法において用いられる炭素材層は、通常、比表面積が１０〜２，０００ｍ２／ｇでありかつ細孔径が７〜５００オングストロームの炭素材からなる。ここで用いられる炭素材は、例えば、粒径が１０〜５００μｍである。この粒径の炭素材からなる炭素材層を用いる場合における実施の形態の一つでは、抽出用溶媒としてトルエンを用い、アルミナ層および炭素材層をそれぞれ６０〜９０℃に加熱する。この場合、アルミナ層および炭素材層において捕捉されたダイオキシン類をより少量のトルエンにより、迅速に抽出することができ、ＧＣ／ＭＳ法での分析により適した、少量の分析用試料を得ることができる。
【００２０】
上述の粒径の炭素材からなる炭素材層を用いる場合における実施の形態の他の一つでは、抽出用溶媒として親水性溶媒を用い、アルミナ層および炭素材層をそれぞれ５０〜７０℃に加熱する。この場合、アルミナ層および炭素材層において捕捉されたダイオキシン類をより少量の親水性溶媒により迅速に抽出することができ、バイオアッセイ法による分析により適した、少量の分析用試料を得ることができる。
【００２１】
上述の粒径の炭素材からなる炭素材層を用いた場合における実施の形態のさらに他の一つでは、抽出用溶媒として上述の混合溶媒を用い、アルミナ層および炭素材層をそれぞれ５０〜６２℃に加熱する。この場合、アルミナ層および炭素材層においてダイオキシン類とともに捕捉されている可能性のあるポリ塩素化ナフタレンが、抽出用溶媒によりさらに抽出されにくくなるため、さらに信頼性の高いＧＣ／ＭＳ法用の分析用試料を調製することができる。
【００２２】
因みに、本発明の分析用試料調製方法においては、炭素材層上にアルミナ層が積層されているのが好ましい。
【００２３】
本発明の分析用試料調製方法は、例えば、脂肪族炭化水素溶媒溶液をシリカゲル層へ供給し、このシリカゲル層に対して脂肪族炭化水素溶媒を供給して脂肪族炭化水素溶媒溶液を通過させてアルミナ層へ供給し、シリカゲル層を経由して脂肪族炭化水素溶媒をアルミナ層へ供給して通過させることができる。
【００２４】
この場合、ダイオキシン類の脂肪族炭化水素溶媒溶液は、アルミナ層へ供給する前に、シリカゲル層において精製されることになるため、アルミナ層および炭素材層において捕捉されたダイオキシン類は、より少量の抽出用溶媒により迅速に抽出され得る。
【００２５】
シリカゲル層は、通常、活性シリカゲル、硝酸銀シリカゲルおよび硫酸シリカゲルを多層に積層したものが好ましい。
【００２６】
ダイオキシン類の脂肪族炭化水素溶媒溶液からダイオキシン類の分析用試料を調製するための本発明の装置は、シリカゲル層が充填された第一カラムと、アルミナ層と炭素材層とが積層状態で充填された第二カラムと、第一カラムへダイオキシン類の脂肪族炭化水素溶媒溶液を供給するための供給路と、第一カラムへ脂肪族炭化水素溶媒を供給するための第一溶媒供給部と、第二カラムに対し、第一カラムからの脂肪族炭化水素溶媒をアルミナ層側から供給するためのカラム連絡路と、第二カラムに対し、トルエン、トルエンと脂肪族炭化水素溶媒との混合溶媒およびダイオキシン類を溶解可能な親水性溶媒からなる群から選択された一つの抽出用溶媒を炭素材層側から供給するための第二溶媒供給部と、第二カラムを通過した抽出用溶媒を排出するための排出路とを備えている。アルミナ層は、塩基性アルミナを用いたものである。
【００２７】
この調製装置において、供給路から第一カラムへ供給された脂肪族炭化水素溶媒溶液中のダイオキシン類は、第一溶媒供給部から第一カラムへ供給される脂肪族炭化水素溶媒に溶解し、脂肪族炭化水素溶媒と共に第一カラムを通過する。この際、脂肪族炭化水素溶媒溶液に含まれる不純物の一部は、シリカゲル層により捕捉され、第一カラム内に留まる。第一カラムを通過後、カラム連絡路を通じて第二カラムへ供給された脂肪族炭化水素溶媒は、第二カラムにおいて、アルミナ層および炭素材層をこの順に通過する。この際、脂肪族炭化水素溶媒に溶解しているダイオキシン類は、大部分がアルミナ層により捕捉される。また、アルミナ層を通過した脂肪族炭化水素溶媒に残留しているダイオキシン類は、脂肪族炭化水素溶媒が炭素材層を通過する際に炭素材層により捕捉される。したがって、脂肪族炭化水素溶媒溶液中に含まれるダイオキシン類は、アルミナ層および炭素材層のいずれかにより捕捉され、炭素材層を通過した脂肪族炭化水素溶媒は、実質的にダイオキシン類が含まれない状態となって第二カラムから排出されることになる。
【００２８】
脂肪族炭化水素溶媒が第二カラムを通過した後、第二溶媒供給部から第二カラムに対して抽出用溶媒を供給すると、第二カラムに保持されたダイオキシン類が抽出用溶媒により抽出される。ここで、ダイオキシン類の大部分が第二カラムのアルミナ層に保持されているため、第二カラムに対して炭素材層側から抽出用溶媒を供給し、抽出用溶媒を炭素材層およびアルミナ層の順に通過させると、炭素材層およびアルミナ層においてそれぞれ保持されたダイオキシン類は速やかに抽出される。このため、排出路から排出される抽出用溶媒の主に初流部分を確保すると、ダイオキシン類の分析用試料を得ることができる。
【００２９】
ここで、抽出溶媒としてトルエン若しくはトルエンと脂肪族炭化水素溶媒との混合溶媒を用いた場合、ＧＣ／ＭＳ法による分析に適したダイオキシン類の分析用試料を得ることができる。一方、抽出溶媒として親水性溶媒を用いると、バイオアッセイ法による分析に適したダイオキシン類の分析用試料が得られる。
【００３０】
この装置において、第二カラムは、炭素材層が下層になるよう起立しており、かつ、第一カラムの下方に配置されているのが好ましい。この場合、第一カラムを通過した脂肪族炭化水素溶媒は、第一カラムから下方の第二カラムへ流れ、第二カラムを下方向へ通過する。このため、第一カラムからの脂肪族炭化水素溶媒に含まれるダイオキシン類は、主にアルミナ層の上部において捕捉され易くなるため、第二カラムに対して炭素材層側から供給される抽出用溶媒により、第二カラムにおいて捕捉されたダイオキシン類がより抽出され易くなる。
【００３１】
本発明に係るダイオキシン類の分析用試料調製用カラムは、両端に開口部を有する筒状の容器と、容器内に充填された炭素材層と、容器内において、炭素材層に隣接して充填された、塩基性アルミナを用いたアルミナ層とを備えている。ここで用いられる炭素材層は、通常、比表面積が１０〜２，０００ｍ２／ｇでありかつ細孔径が７〜５００オングストロームの炭素材からなる。また、この炭素材層は、例えば、粒径が１０〜５００μｍである。
【００３２】
このカラムに対してアルミナ層側からダイオキシン類の脂肪族炭化水素溶媒溶液を供給すると、脂肪族炭化水素溶媒溶液中のダイオキシン類は、アルミナ層および炭素材層において捕捉され、炭素材層側からダイオキシン類が取り除かれた脂肪族炭化水素溶媒が排出される。したがって、このカラムは、本発明によるダイオキシン類の分析用試料調製方法および装置において利用することができる。
【００３３】
本発明に係るダイオキシン類の分析方法は、ダイオキシン類の脂肪族炭化水素溶媒溶液をアルミナ層へ供給する工程と、ダイオキシン類の脂肪族炭化水素溶媒溶液が供給されたアルミナ層へ脂肪族炭化水素溶媒を供給して通過させる工程と、アルミナ層を通過した脂肪族炭化水素溶媒を炭素材層へ供給して通過させる工程と、脂肪族炭化水素溶媒が炭素材層を通過した後、炭素材層およびアルミナ層に対し、トルエンおよびトルエンと脂肪族炭化水素溶媒との混合溶媒からなる群から選択された一つの抽出用溶媒を脂肪族炭化水素溶媒の通過方向とは逆方向へ供給する工程と、炭素材層およびアルミナ層をこの順に通過して得られた抽出用溶媒の溶液をそのままガスクロマトグラフ質量分析装置へ注入してダイオキシン類を分析する工程とを含んでいる。アルミナ層は、塩基性アルミナを用いたものである。
【００３４】
この分析方法において、アルミナ層へ供給された脂肪族炭化水素溶媒溶液中のダイオキシン類は、アルミナ層へ脂肪族炭化水素溶媒を供給して通過させると、アルミナ層において大部分が捕捉される。また、アルミナ層を通過した脂肪族炭化水素溶媒を炭素材層へ供給して通過させると、アルミナ層において捕捉されなかった一部のダイオキシン類が炭素材層において捕捉される。したがって、脂肪族炭化水素溶媒溶液中に含まれるダイオキシン類は、アルミナ層および炭素材層のいずれかにより捕捉され、炭素材層を通過した脂肪族炭化水素溶媒中には実質的にダイオキシン類が含まれない状態になる。
【００３５】
脂肪族炭化水素溶媒が炭素材層を通過した後、炭素材層およびアルミナ層に対して抽出用溶媒を供給すると、炭素材層およびアルミナ層に保持されたダイオキシン類が抽出用溶媒により抽出される。ここでは、ダイオキシン類の大部分がアルミナ層に保持されているため、脂肪族炭化水素溶媒の通過方向とは逆方向へ抽出用溶媒を供給し、当該抽出用溶媒を炭素材層およびアルミナ層の順に通過させると、炭素材層およびアルミナ層においてそれぞれ保持されたダイオキシン類が少量の抽出用溶媒により速やかに抽出される。このため、炭素材層およびアルミナ層からダイオキシン類を抽出した抽出用溶媒は、改めて濃縮操作をする必要がなく、そのままガスクロマトグラフ質量分析装置へ注入することができる。したがって、この分析方法によれば、分析用試料の調製からＧＣ／ＭＳ法によるダイオキシン類の分析までの工程を連続して容易にかつ迅速に実行することができる。
【００３６】
この分析方法は、例えば、脂肪族炭化水素溶媒溶液をシリカゲル層へ供給し、このシリカゲル層に対して脂肪族炭化水素溶媒を供給して脂肪族炭化水素溶媒溶液を通過させてアルミナ層へ供給し、シリカゲル層を経由して脂肪族炭化水素溶媒をアルミナ層へ供給して通過させることができる。
【００３７】
この場合、ダイオキシン類の脂肪族炭化水素溶媒溶液は、アルミナ層へ供給する前に、シリカゲル層において精製されることになるため、アルミナ層および炭素材層において捕捉されたダイオキシン類は、より少量の抽出用溶媒により迅速に抽出され得る。
【００３８】
本発明の他の観点に係るダイオキシン類の分析方法は、ダイオキシン類の脂肪族炭化水素溶媒溶液をアルミナ層へ供給する工程と、ダイオキシン類の脂肪族炭化水素溶媒溶液が供給されたアルミナ層へ脂肪族炭化水素溶媒を供給して通過させる工程と、アルミナ層を通過した脂肪族炭化水素溶媒を炭素材層へ供給して通過させる工程と、脂肪族炭化水素溶媒が炭素材層を通過した後、炭素材層およびアルミナ層に対し、ダイオキシン類を溶解可能な親水性溶媒を脂肪族炭化水素溶媒の通過方向とは逆方向へ供給し、炭素材層およびアルミナ層をこの順に通過して得られた親水性溶媒の溶液を確保する工程と、親水性溶媒の溶液に含まれるダイオキシン類をバイオアッセイ法により分析する工程とを含んでいる。アルミナ層は、塩基性アルミナを用いたものである。
【００３９】
この分析方法において、アルミナ層へ供給された脂肪族炭化水素溶媒溶液中のダイオキシン類は、アルミナ層へ脂肪族炭化水素溶媒を供給して通過させると、アルミナ層において大部分が捕捉される。また、アルミナ層を通過した脂肪族炭化水素溶媒を炭素材層へ供給して通過させると、アルミナ層において捕捉されなかった一部のダイオキシン類が炭素材層において捕捉される。したがって、脂肪族炭化水素溶媒溶液中に含まれるダイオキシン類は、アルミナ層および炭素材層のいずれかにより捕捉され、炭素材層を通過した脂肪族炭化水素溶媒中には実質的にダイオキシン類が含まれない状態になる。
【００４０】
脂肪族炭化水素溶媒が炭素材層を通過した後、炭素材層およびアルミナ層に対して親水性溶媒を供給すると、炭素材層およびアルミナ層に保持されたダイオキシン類が親水性溶媒により抽出される。ここでは、ダイオキシン類の大部分がアルミナ層に保持されているため、脂肪族炭化水素溶媒の通過方向とは逆方向へ親水性溶媒を供給し、当該親水性溶媒を炭素材層およびアルミナ層の順に通過させると、炭素材層およびアルミナ層においてそれぞれ保持されたダイオキシン類が少量の親水性溶媒により速やかに抽出される。このため、炭素材層およびアルミナ層からダイオキシン類を抽出した親水性溶媒は、そのままバイオアッセイ法において用いることができる。したがって、この分析方法によれば、バイオアッセイ法によるダイオキシン類の分析を容易にかつ迅速に実行することができる。
【００４１】
この分析方法は、例えば、脂肪族炭化水素溶媒溶液をシリカゲル層へ供給し、このシリカゲル層に対して脂肪族炭化水素溶媒を供給して脂肪族炭化水素溶媒溶液を通過させてアルミナ層へ供給し、シリカゲル層を経由して脂肪族炭化水素溶媒をアルミナ層へ供給して通過させることができる。
【００４２】
この場合、ダイオキシン類の脂肪族炭化水素溶媒溶液は、アルミナ層へ供給する前に、シリカゲル層において精製されることになるため、アルミナ層および炭素材層において捕捉されたダイオキシン類は、より少量の抽出用溶媒により迅速に抽出され得る。
本発明の他の目的および効果は、以下の詳細な説明において触れる。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】  本発明の実施の形態１に係るダイオキシン類の分析用試料調製装置の概略図である。
【図２】  本発明の実施の形態２に係るダイオキシン類の分析用試料調製装置の概略図である。
【図３】  上記各実施の形態において利用可能な試料調製用カラムの変形例の概略図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４４】
実施の形態１
図１を参照して、本発明に係るダイオキシン類の分析用試料調製装置の一形態を説明する。図において、調製装置１は、ＧＣ／ＭＳ法によるダイオキシン類の分析に適した分析用試料を調製するためのものであり、試料供給路（供給路の一例）１０、精製用カラム２０、試料調製用カラム３０（第二カラムの一例）、カラム連絡路４０、溶媒排出路５０、第一溶媒供給部６０および第二溶媒供給部７０を主に備えている。
【００４５】
試料供給路１０は、精製用カラム２０に対し、後述するダイオキシン類の脂肪族炭化水素溶媒溶液を供給するためのものであり、第一切替弁１１を有している。
【００４６】
精製用カラム２０は、前段カラム２１と後段カラム２２（第一カラムの一例）との二つのカラムを上下に連結したものであり、起立状態で配置されている。また、精製用カラム２０の外周には、前段カラム２１および後段カラム２２の全体を加熱するための第一加熱装置２３が配置されている。
【００４７】
前段カラム２１は、上下方向に開口しており、かつ、上部側の開口部に試料供給路１０が連絡しており、試料供給路１０からの脂肪族炭化水素溶媒溶液を一時的に保持するための粒状の保持材２１ａが充填されている。保持材２１ａは、脂肪族炭化水素溶媒溶液を粒子の隙間で保持することができ、また、後述する脂肪族炭化水素溶媒を供給した場合に脂肪族炭化水素溶媒溶液中のダイオキシン類を溶出することができるものであれば各種のものを用いることができるが、例えば、シリカゲル、アルミナ、珪藻土および硫酸ナトリウムを用いるのが好ましい。これらの保持材２１ａは、必要に応じて二種類以上のものが混合して用いられてもよい。
【００４８】
一方、後段カラム２２は、脂肪族炭化水素溶媒溶液からダイオキシン類以外の成分（不純物）の一部を除去するためのものであり、上下方向に開口しており、かつ、シリカゲル系充填材２２ａが充填されている。シリカゲル系充填材２２ａは、脂肪族炭化水素溶媒溶液に含まれる不純物の一部、特に、ポリ塩素化ナフタレン以外の不純物を捕捉することができるものであれば、特に限定されるものではないが、通常は、シリカゲル、活性シリカゲル、硝酸銀シリカゲル若しくは硫酸シリカゲルを用いるのが好ましい。これらのシリカゲル系充填材２２ａは、二種類以上のものが併用されてもよい。この場合、シリカゲル系充填材２２ａは、後段カラム２２において、二種類以上のものが混合した状態で充填されていてもよいし、二種類以上のものが多層に充填されていてもよい。特に、シリカゲル系充填材２２ａは、活性シリカゲル、硝酸銀シリカゲルおよび硫酸シリカゲルを多層に積層したものが好ましい。このような多層のシリカゲル系充填材２２ａは、活性シリカゲル、硝酸銀シリカゲルおよび硫酸シリカゲルのそれぞれを二層以上含んでいてもよい。
【００４９】
試料調製用カラム３０は、両端に開口部３１ａ、３１ｂを有する筒状の容器３１と、容器３１内に充填された炭素材層３２と、容器３１内において、炭素材層３２上に重ねて充填されたアルミナ層３３とを主に備えており、精製用カラム２０の下方において起立状態で配置されている。また、試料調製用カラム３０の外周には、試料調製用カラム３０を加熱するための第二加熱装置３４が配置されている。
【００５０】
容器３１は、大きさが限定されるものではないが、通常は、内径が４〜１０ｍｍで長さが２０〜１００ｍｍのものが好ましい。
【００５１】
炭素材層３２は、ダイオキシン類を吸着可能な炭素材からなるものであれば特に限定されるものではないが、通常は、比表面積が１０〜２，０００ｍ２／ｇ、好ましくは１，０００〜１，５００ｍ２／ｇ、より好ましくは１，３００〜１，４５０ｍ２／ｇでありかつ細孔径が７〜５００オングストローム、好ましくは７〜２０オングストロームの炭素材からなるものが用いられる。ここで、比表面積は、窒素ガス吸着法により測定し、ＢＥＴ法により解析して得られるものである。一方、細孔径は、窒素ガス吸着法により測定し、ＣＩ法により解析して得られる直径を意味する。
【００５２】
また、ここで用いられる炭素材は、通常、粒径が１０〜５００μｍのもの、特に３０〜３００μｍのものが好ましい。この粒径は、日本工業規格ＪＩＳ  Ｚ８８０１：２０００により測定したものである。
【００５３】
このような条件を備えた炭素材としては、クラレ株式会社の商品名“クラレコールＧＷ−ｈ”（比表面積＝１，３００〜１，４５０ｍ２／ｇ、細孔径＝７〜２０オングストローム、粒径＝２３４μｍ）および“クラレコールＰＫ−ＤＮ”（比表面積＝１，３８０ｍ２／ｇ、細孔径＝１２〜１６オングストローム、粒径＝４５μｍ）並びに米国スペルコ社の商品名“Ｃａｒｂｏｘｅｎ１０００”（比表面積＝１，２００ｍ２／ｇ、細孔径＝１０〜１２オングストローム、粒径＝２１０μｍ）および“Ｃａｒｂｏｘｅｎ１０１２”（比表面積＝１，５００ｍ２／ｇ、細孔径＝１９〜２１オングストローム、粒径＝１５０μｍ）を挙げることができる。
【００５４】
容器３１として上述のサイズのものを用いる場合、炭素材層３２は、通常、充填量を６０〜１００ｍｇに設定するのが好ましい。この場合、容器３１内における炭素材層３２の充填高さおよび充填密度は、それぞれ４〜６ｍｍおよび０．０００１５〜０．０００６０ｇ／ｍｍ３に設定するのが好ましい。
【００５５】
一方、アルミナ層３３は、ダイオキシン類を吸着可能なアルミナからなるものであれば特に限定されるものではなく、塩基性アルミナ、中性アルミナおよび酸性アルミナのいずれを用いることもできる。また、アルミナとしては、各種の活性度のものを用いることができる。ここで用いるアルミナとして好ましいものは、塩基性アルミナであるアイ・シー・エヌバイオメディカルズ社の商品名“ＩＣＮ  Ａｌｕｍｉｎａ  Ｂ−Ｓｕｐｅｒ  Ｉ  ｆｏｒ  Ｄｉｏｘｉｎ  Ａｎａｌｙｓｉｓ”である。
【００５６】
容器３１として上述のサイズのものを用いる場合、アルミナ層３３は、通常、充填量を５００〜６００ｍｇに設定するのが好ましい。この場合、容器３１内におけるアルミナ層３３の充填高さおよび充填密度は、それぞれ１８〜２１ｍｍおよび０．０００１５〜０．００１０ｇ／ｍｍ３に設定するのが好ましい。
【００５７】
カラム連絡路４０は、精製用カラム２０の後段カラム２２と試料調製用カラム３０とを連絡するためのものであり、一端が後段カラム２２の下部側の開口部と連絡しており、また、他端が試料調製用カラム３０の上部側の開口部３１ａと連絡している。また、カラム連絡路４０は、第二切替弁４１を有している。この第二切替弁４１には、分析用試料排出路４２（排出路の一例）の一端が連絡しており、この分析用試料排出路４２の末端は開口している。
【００５８】
溶媒排出路５０は、試料調製用カラム３０の下部側の開口部３１ｂから延びており、第三切替弁５１を有し、かつ、末端が開口している。そして、溶媒排出路５０の末端には、溶媒回収タンク（図示せず）が配置されている。
【００５９】
第一溶媒供給部６０は、第一溶媒タンク６１と、第一溶媒タンク６１から延びる第一溶媒供給路６２とを備えている。第一溶媒タンク６１は、脂肪族炭化水素溶媒を貯留するためのものであり、脂肪族炭化水素溶媒を加熱して温めるための第三加熱装置（図示せず）を有している。また、第一溶媒供給路６２は、第一切替弁１１と連絡しており、第一溶媒タンク６１内の脂肪族炭化水素溶媒を第一切替弁１１方向へ送り出すための第一ポンプ６３を有している。
【００６０】
第一溶媒タンク６１に貯留する脂肪族炭化水素溶媒は、特に限定されるものではないが、炭素数が５〜１０の無極性のもの、例えば、ｎ−ヘキサン、イソオクタン、ノナンおよびデカンが好ましい。特に、ｎ−ヘキサンが好ましい。この脂肪族炭化水素溶媒は、後述するダイオキシン類の脂肪族炭化水素溶媒溶液において用いられる脂肪族炭化水素溶媒と同じものであってもよいし、異なるものであってもよい。
【００６１】
第二溶媒供給部７０は、第二溶媒タンク７１と、第二溶媒タンク７１から延びる第二溶媒供給路７２とを備えている。第二溶媒タンク７１は、第二カラム３０からダイオキシン類を抽出するための溶媒として用いられるトルエンを貯留するためのものであり、貯留されたトルエンを加熱して温めるための第四加熱装置（図示せず）を有している。第二溶媒供給路７２は、第三切替弁５１と連絡しており、また、第二溶媒タンク７１内のトルエンを第三切替弁５１方向へ送り出すための第二ポンプ７３を有している。
【００６２】
上述の調製装置１において、第一切替弁１１は、試料供給路１０と前段カラム２１との間の連絡若しくは第一溶媒供給路６２と前段カラム２１との間の連絡のいずれかに流路を切替えるためのものである。また、第二切替弁４１は、後段カラム２２と試料調製用カラム３０との間の連絡若しくは試料調製用カラム３０と分析用試料排出路４２との間の連絡のいずれかに流路を切替えるためのものである。さらに、第三切替弁５１は、試料調製用カラム３０と溶媒排出路５０との間の連絡もしくは第二溶媒供給路７２と試料調製用カラム３０との間の連絡のいずれかに流路を切替えるためのものである。
【００６３】
次に、上述の調製装置１を用いたダイオキシン類の分析用試料の調製方法について説明する。先ず、第一切替弁１１、第二切替弁４１および第三切替弁５１を所定の初期状態に設定する。すなわち、第一切替弁１１は、試料供給路１０と前段カラム２１とが連絡するよう設定する。第二切替弁４１は、後段カラム２２と試料調製用カラム３０とが連絡するよう設定する。第三切替弁５１は、試料調製用カラム３０と溶媒排出路５０とが連絡するよう設定する。また、第一加熱装置２３、第二加熱装置３４、第三加熱装置（図示せず）および第四加熱装置（図示せず）を作動させ、精製用カラム２０、試料調製用カラム３０、第一溶媒供給タンク６１に貯留された脂肪族炭化水素溶媒および第二溶媒タンク７１に貯留されたトルエンを加熱する。ここで、精製用カラム２０の加熱温度は、通常、５０〜６２℃に設定するのが好ましく、５８〜６０℃に設定するのが特に好ましい。第一溶媒供給タンク６１に貯留された脂肪族炭化水素溶媒の加熱温度は、精製用カラム２０の加熱温度と同様に設定するのが好ましい。試料調製用カラム３０の加熱温度、すなわち、炭素材層３２およびアルミナ層３３の加熱温度は、通常、６０〜９０℃に設定するのが好ましく、７０〜８５℃に設定するのが特に好ましい。第二溶媒タンク７１に貯留されたトルエンの加熱温度は、試料調製用カラム３０の加熱温度と同様に設定するのが好ましい。
【００６４】
次に、試料供給路１０へダイオキシン類の脂肪族炭化水素溶媒溶液を供給する。ここで供給するダイオキシン類の脂肪族炭化水素溶媒溶液は、例えば、２００５年６月２０日改正の日本工業規格ＪＩＳ  Ｋ  ０３１１：２００５（先に挙げた文献４）に記載の装置または特許第３２７３７９６号公報（先に挙げた文献６）、ＷＯ０１／９１８８３号公報（先に挙げた文献７）若しくは特開２００４−５３３８８公報（先に挙げた文献８）に記載のフイルタ等を用いて焼却施設から発生する排出ガスや工場排出水などの流体中に含まれるダイオキシン類を採取し、採取されたダイオキシン類を有機溶媒で抽出した抽出液若しくは土壌や飛灰等に含まれるダイオキシン類を有機溶媒で抽出して得られた抽出液等に基づくものである。これらの抽出液は、通常、流体、土壌若しくは飛灰等の検体中のダイオキシン類を上述のような操作により脂肪族炭化水素溶媒を用いて抽出することにより得られたものであれば、上述の脂肪族炭化水素溶媒溶液としてそのまま利用することができる。一方、これらの抽出液が他の有機溶媒、例えばトルエンなどの芳香族炭化水素溶媒を用いた抽出により得られたものの場合、当該抽出液は、抽出用に用いた芳香族炭化水素溶媒等を脂肪族炭化水素溶媒に置換すれば、上述の脂肪族炭化水素溶媒溶液として利用することができる。ここで、抽出用あるいは溶媒置換用として用いられる脂肪族炭化水素溶媒は、通常、炭素数が５〜１０の脂肪族炭化水素溶媒、特に無極性の脂肪族炭化水素溶媒が好ましく、例えば、ｎ−ヘキサン、イソオクタン、ノナンおよびデカンなどを挙げることができる。これらのうち、ｎ−ヘキサンは、安価な溶媒であるため、特に好ましい。
【００６５】
因みに、試料供給路１０へ供給するダイオキシン類の脂肪族炭化水素溶媒溶液の量は、上述の抽出時や溶媒置換時において用いる脂肪族炭化水素溶媒量に応じて変動するが、通常、８０〜９０ミリリットル程度である。
【００６６】
試料供給路１０へ供給されたダイオキシン類の脂肪族炭化水素溶媒溶液は、試料供給路１０を通じて精製用カラム２０の前段カラム２１へ供給され、その保持材２１ａに保持される。脂肪族炭化水素溶媒溶液の全量が前段カラム２１へ供給されると、第一切替弁１１を操作して第一溶媒供給路６２と前段カラム２１とが連絡するよう設定し、また、第一ポンプ６３を作動させる。これにより、第一溶媒タンク６１内の脂肪族炭化水素溶媒は、第一溶媒供給路６２および試料供給路１０の一部を通じて前段カラム２１へ連続的に供給される。
【００６７】
前段カラム２１へ供給された初期の脂肪族炭化水素溶媒は、前段カラム２１の保持材２１ａに保持されたダイオキシン類の脂肪族炭化水素溶媒溶液と混合し、後段カラム２２へ移動する。この結果、ダイオキシン類の脂肪族炭化水素溶媒溶液は、後段カラム２２へ供給されることになる。この際、前段カラム２１の保持材２１ａとしてシリカゲルやアルミナを用いていると、脂肪族炭化水素溶媒溶液に含まれる不純物の一部が保持材２１ａにおいて捕捉される。すなわち、脂肪族炭化水素溶媒溶液は、前段カラム２１において、予備的な精製処理が施される。
【００６８】
第一溶媒タンク６１から前段カラム２１へ続いて供給される脂肪族炭化水素溶媒は、前段カラム２１を通過して後段カラム２２へ供給される。後段カラム２２へ供給された脂肪族炭化水素溶媒は、後段カラム２２へ供給された脂肪族炭化水素溶媒溶液中のダイオキシン類を溶解しながら後段カラム２２を通過する。この際、脂肪族炭化水素溶媒溶液に含まれる不純物は、シリカゲル系充填材２２ａにより捕捉される。すなわち、脂肪族炭化水素溶媒溶液は、後段カラム２２において、精製処理される。
【００６９】
以上の過程において、第一溶媒タンク６１から供給する脂肪族炭化水素溶媒の量は、精製用カラム２０へ供給された脂肪族炭化水素溶媒溶液に含まれるダイオキシン類の全量を精製用カラム２０から排出可能な量となるよう設定する。これにより、第一溶媒タンク６１から供給される脂肪族炭化水素溶媒は、後段カラム２２へ供給された脂肪族炭化水素溶媒溶液に含まれるダイオキシン類の実質的に全量を溶解した精製溶液として後段カラム２２からカラム連絡路４０へ連続的に流れる。この精製溶液は、上述の脂肪族炭化水素溶媒溶液に含まれるダイオキシン類の実質的に全量を含む脂肪族炭化水素溶媒である。
【００７０】
後段カラム２２からの上述の精製溶液は、カラム連絡路４０を通過し、開口部３１ａから試料調製用カラム３０内へ連続的に供給される。この際、第一溶媒タンク６１から引き続き精製用カラム２０へ脂肪族炭化水素溶媒を供給する。この脂肪族炭化水素溶媒は、精製用カラム２０およびカラム連絡路４０を通過して試料調製用カラム３０内へ連続的に供給される。以下、上述の精製溶液と第一溶媒タンク６１から引き続き供給される脂肪族炭化水素溶媒とを総称して「一次処理液」と云う。
【００７１】
試料調製用カラム３０への一次処理液の供給速度は、１〜５ミリリットル／分、特に、２．５ミリリットル／分に設定するのが好ましい。一次処理液のこのような供給速度は、第一溶媒タンク６１から精製用カラム２０への脂肪族炭化水素溶媒の供給速度を第一ポンプ６３により調節すると設定することができる。
【００７２】
試料調製用カラム３０内へ供給された一次処理液は、アルミナ層３３および炭素材層３２をこの順に通過する。この際、一次処理液中のダイオキシン類、すなわち、ＰＣＤＤｓ、ＰＣＤＦｓおよびＣｏ−ＰＣＢｓは、大部分がアルミナ層３３において捕捉される。また、アルミナ層３３において捕捉されず、アルミナ層３３を通過した一次処理液中に残留している一部のダイオキシン類は、一次処理液が炭素材層３２を通過する際に当該炭素材層３２において捕捉される。この結果、一次処理液に含まれるダイオキシン類の実質的に全量は、アルミナ層３３および炭素材層３２において捕捉される。したがって、試料調製用カラム３０からは、実質的に一次処理液に含まれる脂肪族炭化水素溶媒のみが排出され、排出された脂肪族炭化水素溶媒は、溶媒排出路５０を通じて溶媒回収タンク（図示せず）に回収される。便宜上、ここまでの工程を「試料供給工程」と云う。
【００７３】
次に、第二切替弁４１を操作し、試料調製用カラム３０と分析用試料排出路４２とが連絡するよう設定する。さらに、第三切替弁５１を操作し、第二溶媒供給路７２と試料調製用カラム３０とが連絡するよう設定する。この状態で第二ポンプ７３を作動させると、第二溶媒タンク７１に貯留されたトルエンは、第二溶媒供給路７２、第三切替弁５１および溶媒排出路５０の一部を通過して試料調製用カラム３０の下端側から上端側へ向けて連続的に供給される。すなわち、トルエンは、試料調製用カラム３０における一次処理液の通過方向とは逆方向へ供給される。この際、試料調製用カラム３０に対するトルエンの供給速度は、通常、第二ポンプ７３の動作を調節することにより、１〜５ミリリットル／分、特に、２．５ミリリットル／分に設定するのが好ましい。
【００７４】
このようにして試料調製用カラム３０へ供給されたトルエンは、試料調製用カラム３０において、炭素材層３２およびアルミナ層３３をこの順に通過し、炭素材層３２およびアルミナ層３３に保持されたダイオキシン類を抽出し、ダイオキシン類のトルエン溶液として分析用試料排出路４２から徐々に排出される。したがって、分析用試料排出路４２から排出されるトルエン溶液を確保すると、ダイオキシン類の分析用試料を得ることができる。
【００７５】
ここで、試料調製用カラム３０において、上層のアルミナ層３３において大部分のダイオキシン類が捕捉されており、下層の炭素材層３２には一部のダイオキシン類が捕捉された状態であるため、両層において捕捉されたダイオキシン類は、第二溶媒供給路７２を通じて供給される少量のトルエンにより容易にかつ迅速に抽出される。このため、分析用試料排出路４２から排出されるトルエン溶液は、ダイオキシン類濃度が初流部分において高く、以後の部分においてはダイオキシン類濃度が実質的にゼロのレベルへ急激に減少する。したがって、トルエン溶液は、僅かな量の初流部分のみを分析用試料として用いることができる。例えば、一次処理液の総量が８５ミリリットル程度の場合、分析用試料として得られるトルエン溶液は０．５〜２．０ミリリットル程度の微量へ大幅に減量され、一次処理液に対して大幅に濃縮された状態になる。
【００７６】
このため、このようにして得られた分析用試料は、改めて濃縮する必要がなく、そのままＧＣ／ＭＳに対して注入することができる。
【００７７】
因みに、ここで用いるＧＣ／ＭＳは、高分解能ＧＣ／ＭＳおよび低分解能ＧＣ／ＭＳのいずれでもよいが、分析用試料が分析結果に妨害を与える可能性があるポリ塩素化ナフタレンを含む場合があるため、通常はそのような妨害を排除可能な高分解能ＧＣ／ＭＳを用いるのが好ましい。但し、低分解能ＧＣ／ＭＳを用いる場合であっても、キャピラリーカラムを選択したり、ＧＣ／ＭＳの測定条件を適宜設定したりすることにより、ポリ塩素化ナフタレンによる妨害を排除することができる。
【００７８】
実施の形態１の変形例
（１）第二溶媒供給部７０の第二溶媒タンク７１に貯留する抽出用溶媒は、トルエンと脂肪族炭化水素溶媒との混合溶媒であってもよい。このような混合溶媒は、炭素材層３２に捕捉された各種のダイオキシン類を容易に抽出することができる一方で、炭素材層３２において捕捉されている可能性があるポリ塩素化ナフタレンを抽出しにくいため、ポリ塩素化ナフタレンが効果的に除去された分析用試料を調製することができる。
【００７９】
混合溶媒において用いられる脂肪族炭化水素溶媒は、特に限定されるものではないが、通常は炭素数が５〜１０の無極性のもの、例えば、ｎ−ヘキサン、イソオクタン、ノナンおよびデカンが好ましい。特に、ｎ−ヘキサンが好ましい。この脂肪族炭化水素溶媒は、第一溶媒タンク６１に貯留する脂肪族炭化水素溶媒と同じものであってもよいし、異なるものであってもよい。
【００８０】
また、混合溶媒におけるトルエンの含有割合は、通常、１〜１０容量％、好ましくは１．５〜３．０容量％、より好ましくは１．８〜２．３容量％である。トルエンの含有割合が１容量％未満の場合は、炭素材層３２およびアルミナ層３３において捕捉された各種のダイオキシン類を十分に抽出できない可能性がある。逆に、トルエンの含有割合が１０容量％を超える場合は、炭素材層３２に捕捉されたポリ塩素化ナフタレンが抽出され易くなるおそれがある。
【００８１】
（２）この実施の形態の調製装置１は、例えば、図１に一点鎖線で示すように、分析用試料排出路４２をＧＣ／ＭＳ４３の試料導入ポートに接続して用いることもできる。この場合、ＧＣ／ＭＳ４３の試料導入ポートに対して分析用試料排出路４２からの分析用試料を直接注入することができるため、ダイオキシン類の脂肪族炭化水素溶媒溶液より分析用試料を調製する工程から当該分析用試料をＧＣ／ＭＳ法により分析する工程までの一連の分析操作をオンラインで実施することができる。
【００８２】
実施の形態２
図２を参照して、本発明に係るダイオキシン類の分析用試料調製装置の他の形態を説明する。図において、調製装置１００は、バイオアッセイ法による分析に適したダイオキシン類の分析用試料を調製するためのものであり、ガス供給部８０、第二切替弁４１および第二溶媒タンク７１に貯留された抽出用溶媒の点において、実施の形態１に係る調製装置１とは相違している。したがって、調製装置１００は、これらの相違点を除き、実施の形態１に係る調製装置１と同様に構成されており、図２において、実施の形態１に係る調製装置１と同じ部位には同じ符号を付している。以下、調製装置１００に関し、実施の形態１に係る調製装置１と相違する点を説明する。
【００８３】
ガス供給部８０は、窒素等の不活性ガスのガスボンベ８１と、ガスボンベ８１から延びかつ第二切替弁４１と接続されたガス供給管８２とを有している。
【００８４】
第二切替弁４１は、精製用カラム２０と試料調製用カラム３０との間の連絡、ガス供給管８２と試料調製用カラム３０との間の連絡若しくは試料調製用カラム３０と分析用試料排出路４２との間の連絡のいずれかに流路を切替えるためのものである。
【００８５】
第二溶媒タンク７１に貯留された抽出用溶媒は、親水性溶媒である。ここで用いられる親水性溶媒は、ダイオキシン類を溶解することができるものであれば特に限定されるものではないが、通常はジメチルスルホキシド（ＤＭＳＯ）やメタノールなどである。特に、ジメチルスルホキシドを用いるのが好ましい。また、ジメチルスルホキシドは、界面活性剤が添加されたものであってもよい。ここで用いられる界面活性剤は、例えば、ポリオキシエチレン（２０）ソルビタンモノラウレート（例えば、ユニケマ社の商品名「Ｔｗｅｅｎ２０」）やポリオキシエチエン（１０）オクチルフェニルエーテル（例えば、ユニオンカーバイド社の商品名「Ｔｒｉｔｏｎ  Ｘ−１００」）などである。界面活性剤の添加量は、通常、その濃度が０．００１〜１．０重量％になるよう設定するのが好ましく、０．０１〜０．２０重量％になるよう設定するのがより好ましい。
【００８６】
次に、上述の調製装置１００を用いたダイオキシン類分析用試料の調製方法について説明する。この調製方法は、試料供給工程までが実施の形態１の場合と同様である。したがって、ここでは、試料供給工程以後を説明する。
【００８７】
試料供給工程の後、第二切替弁４１を操作してガス供給管８２と試料調製用カラム３０とが連絡するよう設定し、ガスボンベ８１からガス供給管８２へ不活性ガスを供給する。ガス供給管８２へ供給された不活性ガスは、第二切替弁４１からカラム連絡路４０の一部を通過し、試料調製用カラム３０へ供給される。試料調製用カラム３０へ供給された不活性ガスは、試料調製用カラム３０を通過し、溶媒排出路５０から外部へ排出される。この際、試料調製用カラム３０に残留している脂肪族炭化水素溶媒は、試料調製用カラム３０を通過する不活性ガス中へ気散し、不活性ガスと共に外部へ排出される。この結果、試料調製用カラム３０に充填されたアルミナ層３３および炭素材層３２は、実質的に脂肪族炭化水素溶媒を含まない状態に乾燥処理される。
【００８８】
次に、第二切替弁４１を操作し、試料調製用カラム３０と分析用試料排出路４２とが連絡するよう設定する。さらに、第三切替弁５１を操作し、第二溶媒供給路７２と試料調製用カラム３０とが連絡するよう設定する。この状態で第二ポンプ７３を作動させると、第二溶媒タンク７１に貯留された親水性溶媒は、第二溶媒供給路７２、第三切替弁５１および溶媒排出路５０の一部を通過して試料調製用カラム３０の下端側から上端側へ向けて連続的に供給される。すなわち、親水性溶媒は、試料調製用カラム３０における一次処理液の通過方向とは逆方向へ供給される。試料調製用カラム３０に対する親水性溶媒の供給速度は、通常、第二ポンプ７３の動作を調節することにより、１〜５ミリリットル／分、特に、２．５ミリリットル／分に設定するのが好ましい。
【００８９】
この際、試料調製用カラム３０の加熱温度、すなわち、アルミナ層３３および炭素材層３２の加熱温度は、通常、５０〜７０℃に設定するのが好ましく、５８〜６２℃に設定するのが特に好ましい。また、第二溶媒タンク７１に貯留された親水性溶媒の加熱温度は、試料調製用カラム３０の加熱温度と同様に設定するのが好ましい。
【００９０】
試料調製用カラム３０へ供給された親水性溶媒は、試料調製用カラム３０において、炭素材層３２およびアルミナ層３３をこの順に通過し、炭素材層３２およびアルミナ層３３に保持されたダイオキシン類を抽出しながら分析用試料排出路４２から徐々に排出される。この際、ダイオキシン類と共に炭素材層３２に捕捉されている可能性がある、ダイオキシン類の分析に影響を与えるポリ塩素化ナフタレンは、親水性溶媒によって炭素材層３２から抽出されにくい。したがって、分析用試料排出路４２から排出される親水性溶媒の溶液を確保すると、実質的にポリ塩素化ナフタレンが除去されたダイオキシン類の分析用試料を得ることができる。
【００９１】
ここで、試料調製用カラム３０において、アルミナ層３３において大部分のダイオキシン類が捕捉されており、炭素材層３２には一部のダイオキシン類が捕捉された状態であるため、両層において捕捉されたダイオキシン類は、第二溶媒供給路７２を通じて供給される少量の親水性溶媒により容易にかつ迅速に抽出される。このため、分析用試料排出路４２から排出される親水性溶媒の溶液は、ダイオキシン類濃度が初流部分において高く、以後の部分においてはダイオキシン類濃度が実質的にゼロのレベルへ急激に減少する。したがって、親水性溶媒の溶液は、僅かな量の初流部分のみを分析用試料として用いることができる。例えば、一次処理液の総量が８５ミリリットル程度の場合、分析用試料として得られる親水性溶媒の溶液は、０．５〜１．０ミリリットル程度の微量へ大幅に減量され、一次処理液に対して大幅に濃縮された状態になる。
【００９２】
このようにして得られた分析用試料は、ダイオキシン類分析の妨害成分となるポリ塩素化ナフタレンが実質的に除去された親水性のものであるため、ＥＬＩＳＡ法等のイムノアッセイ法、ＥＲＯＤ法およびＤＲ−ＣＡＬＵＸ法等のバイオアッセイ法を適用すれば、ダイオキシン類の濃度やＴＥＱ値についての信頼性の高い測定結果を得ることができる。
【００９３】
他の実施の形態
（１）上述の各実施の形態では、試料調製用カラム３０および第二溶媒タンク７１をそれぞれ第二加熱装置３４および第四加熱装置（図示せず）により加熱したが、これらは加熱しなくてもよい。但し、通常は、試料調製用カラム３０および第二溶媒タンク７１を加熱した方が、試料調製用カラム３０に保持されたダイオキシン類をより少量の抽出用溶媒により効率的に抽出することができる。
【００９４】
（２）上述の各実施の形態では、精製用カラム２０および第一溶媒タンク６１をそれぞれ第一加熱装置２３および第三加熱装置（図示せず）により加熱したが、これらは加熱しなくてもよい。但し、通常は、精製用カラム２０および第一溶媒タンク６１を加熱した方が、より少量の脂肪族炭化水素溶媒により精製用カラム２０に保持されたダイオキシン類の全量を試料調製用カラム３０へ溶出させることができるため、脂肪族炭化水素溶媒の節約を図ることができる。
【００９５】
（３）上述の各実施の形態では、一つの容器３１内にアルミナ層３３と炭素材層３２とが積層状態で充填されている試料調製用カラム３０を用いたが、試料調製用カラム３０は、図３に示すように、アルミナ層３３を充填した第一試料調製用カラム３０ａと、炭素材層３２を充填した第二試料調製用カラム３０ｂとを別々に用意し、両カラム３０ａ，３０ｂを連絡路３０ｃにより連絡したものであってもよい。この場合、カラム連絡路４０および溶媒排出路５０をそれぞれ第一試料調製用カラム３０ａの上側開口部および第二試料調製用カラム３０ｂの下側開口部と接続し、精製用カラム２０からの脂肪族炭化水素溶媒を第一試料調製用カラム３０ａと第二試料調製用カラム３０ｂとの順に通過させ、また、第二溶媒供給部７０からの抽出用溶媒を第二試料調製用カラム３０ｂと第一試料調製用カラム３０ａとの順に通過させる。
【００９６】
（４）上述の各実施の形態では、精製用カラム２０を前段カラム２１と後段カラム２２との二段に構成したが、前段カラム２１を省略した場合も本発明を同様に実施することができる。但し、ダイオキシン類の脂肪族炭化水素溶媒溶液に含まれる不純物をより効果的に除去することができ、目的とするダイオキシン類の分析用試料の信頼性をさらに高めることができることから、通常は前段カラム２１を採用するのが好ましい。
【００９７】
（５）上述の各実施の形態では、各切替弁１１，４１，５１および各ポンプ６３，７３などを手動で操作する場合について説明したが、これらの操作はコンピュータ制御等により自動化することもできる。
【００９８】
上述の実施の形態および以下の実施例は例示である。
【００９９】
ダイオキシン類溶液Ａの調製
ダイオキシン類およびポリ塩素化ナフタレンにより汚染された土壌を採取した。この土壌を風乾した後に篩にかけ、粒径が２ｍｍ以下の土壌試料を得た。この土壌試料１０ｇから、環境庁水質保全局土壌農薬課編「ダイオキシン類に係る土壌調査測定マニュアル（２０００年）」（先に挙げた文献１）に記載の抽出方法に従い、トルエンを用いたソックスレー抽出によりダイオキシン類を抽出した。次に、得られた抽出液を濃縮し、溶媒をトルエンからｎ−ヘキサンに置換してダイオキシン類のｎ−ヘキサン溶液を得た。このｎ−ヘキサン溶液をさらに濃縮した後にｎ−ヘキサンを加え、４ミリリットルの試料液（ダイオキシン類溶液Ａ）を調製した。
【０１００】
参考例１
上述のダイオキシン類溶液Ａからダイオキシン類の分析用試料を調製した。ここでは、硝酸銀シリカゲル、硫酸シリカゲルおよびシリカゲルを多層に充填した多層シリカゲルカラムへダイオキシン類溶液Ａを供給し、さらに多層シリカゲルカラムに対してｎ−ヘキサンを流してダイオキシン類溶液Ａを精製処理した。そして、この精製処理により得られたダイオキシン類のｎ−ヘキサン溶液を濃縮し、ダイオキシン類の分析用試料を得た。
【０１０１】
得られた分析用試料を高分解能ＧＣ／ＭＳ（分解能＝１０，０００以上）を用いて分析したところ、分析用試料は、ダイオキシン類とポリ塩素化ナフタレンとの総量におけるダイオキシン類の割合が５６．５％であり、ポリ塩素化ナフタレンの割合が４３．５％であった。ここでの「％」は、ピーク面積比によるものである。
【０１０２】
参考例２
上述の実施の形態１に係るダイオキシン類の分析用試料調製装置を作成し、ダイオキシン類の分析用試料を調製した。調製装置および分析用試料の調製方法において、各種の条件は次のように設定した。
【０１０３】
［精製用カラム］
（前段カラム）
・カラムのサイズ：内径１３ｍｍ、長さ２０ｍｍ
・保持材：シリカゲル
（後段カラム）
・カラムのサイズ：内径１３ｍｍ、長さ２００ｍｍ
・シリカゲル系充填材：上層側から順に活性シリカゲル（高さ４０ｍｍ）、硝酸銀シリカゲル（高さ４０ｍｍ）、活性シリカゲル（高さ２ｍｍ）、硫酸シリカゲル（高さ８０ｍｍ）および活性シリカゲル（高さ３０ｍｍ）を多層に充填した多層シリカゲル
・精製用カラムおよび第一溶媒タンクの加熱温度：６０℃
（試料調製用カラム）
・カラムのサイズ：内径７ｍｍ、長さ５０ｍｍ
・アルミナ層のアルミナ：アイ・シー・エヌバイオメディカルズ社の商品名“ＩＣＮ  Ａｌｕｍｉｎａ  Ｂ−Ｓｕｐｅｒ  Ｉ  ｆｏｒ  Ｄｉｏｘｉｎ  Ａｎａｌｙｓｉｓ”
・アルミナ層におけるアルミナの充填形式：充填量＝２，０００ｍｇ、充填高さ＝４０ｍｍ、密度＝０．００１０ｇ／ｍｍ３
・炭素材層の炭素材：クラレ株式会社の商品名“クラレコールＰＫ−ＤＮ” （比表面積＝１，３８０ｍ２／ｇ、細孔径＝１２〜１６オングストローム、粒径＝４５μｍ）
・炭素材層における炭素材の充填形式：充填量＝１２０ｍｇ、充填高さ＝１０ｍｍ、密度＝０．０００３１ｇ／ｍｍ３
・試料調製用カラムおよび第二溶媒タンクの加熱温度：６０℃
（第一溶媒タンクから精製用カラムへの溶媒供給）
・溶媒：ｎ−ヘキサン
・溶媒の供給速度：２．５ミリリットル／分
・溶媒の総量：１６０ミリリットル
（第二溶媒タンクから試料調製用カラムへの溶媒供給）
・溶媒（抽出用溶媒）：トルエンを２容量％含むｎ−ヘキサン
・溶媒の供給速度：２．５ミリリットル／分
【０１０４】
分析用試料の調製では、ダイオキシン類溶液Ａの１ミリリットルを供給路を通じて精製用カラムの前段カラムに対して供給した。また、分析用試料排出路から排出される抽出用溶媒の溶液は、フラクションコレクターにより２０ミリリットルずつ分画しながら採取した。
【０１０５】
フラクションコレクターにより採取された最初の二つの分画分（合計量４０ミリリットル）を３０マイクロリットルに濃縮した分析用試料を調製し、この分析用試料を参考例１と同じ高分解能ＧＣ／ＭＳ（分解能＝１０，０００以上）を用いて分析した。その結果、この分析用試料は、ダイオキシン類とポリ塩素化ナフタレンとの総量におけるダイオキシン類の割合が８８．７％であり、ポリ塩素化ナフタレンの割合が１１．３％であった。ここでの「％」は、ピーク面積比によるものである。この結果より、本参考例の分析用試料は、参考例１の分析用試料に比べてポリ塩素化ナフタレンの割合が大幅に低下していることが判明した。また、参考例１の分析用試料と比較した場合、この分析用試料には、ＰＣＤＤｓ、ＴＣＤＤｓおよびＣｏ−ＰＣＢｓの略全量が含まれていた。この結果より、本参考例により調製された分析用試料は、ポリ塩素化ナフタレンが効果的に除去されており、分解能が１，０００程度の低分解能ＧＣ／ＭＳによってもダイオキシン類を正確に分析可能なことが判明した。
【０１０６】
ダイオキシン類溶液Ｂの調製
ＰＣＤＤｓとＰＣＤＦｓとを含む標準物質（Ｗｅｌｌｉｎｇｔｏｎ社の商品名“ＤＦ−ＳＴ−Ｂ”）、Ｃｏ−ＰＣＢｓの標準物質（Ｗｅｌｌｉｎｇｔｏｎ社の商品名“ＰＣＢ−ＳＴ−Ａ”）、ＰＣＤＤｓおよびＰＣＤＦｓ用の内標準物質（Ｗｅｌｌｉｎｇｔｏｎ社の商品名“ＤＦ−ＬＣＳ−Ａ”）およびＣｏ−ＰＣＢｓ用の内標準物質（Ｗｅｌｌｉｎｇｔｏｎ社の商品名“ＰＣＢ−ＬＣＳ−Ａ”）を用い、ダイオキシン類の試料液を調製した。ＤＦ−ＳＴ−Ｂは、２，３，７，８位に塩素置換した、１７種類のＰＣＤＤｓおよびＰＣＤＦｓ異性体を含み、４〜５塩素のＰＣＤＤｓおよびＰＣＤＦｓの濃度が１．０μｇ／ミリリットル、６〜７塩素のＰＣＤＤｓおよびＰＣＤＦｓの濃度が２．０μｇ／ミリリットル、８塩素のＰＣＤＤｓおよびＰＣＤＦｓの濃度が５．０μｇ／ミリリットルのものである。一方、ＰＣＢ−ＳＴ−Ａは、Ｃｏ−ＰＣＢｓを２．０μｇ／ミリリットルの濃度で含むものである。
【０１０７】
ここでは、各標準物質と各内標準物質とを合わせてデカンで１００倍に希釈し、試料液（ダイオキシン類溶液Ｂ）とした。
【０１０８】
比較例１
２００５年６月２０日改正の日本工業規格ＪＩＳ  Ｋ０３１１：２００５「排ガス中のダイオキシン類の測定方法」（先に挙げた文献４）に記載の方法に従い、ダイオキシン類溶液Ｂを精製してＧＣ／ＭＳ法により分析した。
【０１０９】
ここでは、先ず、ダイオキシン類溶液Ｂを多層シリカゲルカラムとアルミナカラムとを用いて精製した。具体的には、多層シリカゲルカラムに対してダイオキシン類溶液Ｂを５０マイクロリットル添加し、これに１２０ミリリットルのｎ−ヘキサンを２．５ミリリットル／分の割合で供給して溶出液を回収した。次に、この溶出液を３ミリリットルまで濃縮し、その全量をアルミナカラムに対して添加した。そして、アルミナカラムに対してｎ−ヘキサン３０ミリリットルを２．５ミリリットル／分の割合で供給した後、ジクロロメタンを５容量％含むｎ−ヘキサン溶液１２０ミリリットルを２．５ミリリットル／分の割合で続けて供給し、Ｃｏ−ＰＣＢｓを含む溶出液Ｘを回収した。さらに、アルミナカラムに対し、ジクロロメタンを５０容量％含むｎ−ヘキサン溶液１５０ミリリットルを２．５ミリリットル／分の割合で供給し、ＰＣＤＤｓおよびＰＣＤＦｓを含む溶出液Ｙを回収した。溶出液Ｘおよび溶出液Ｙを、それぞれ約１ミリリットルまで濃縮し、溶媒をデカンで置換した後にさらに２０マイクロリットルまで濃縮した。
【０１１０】
上述の精製工程で用いた多層シリカゲルカラムは、内径１５ｍｍ、長さ３００ｍｍのカラムに活性シリカゲル０．９ｇ、２％（質量分率）水酸化カリウムシリカゲル３ｇ、活性シリカゲル０．９ｇ、４４％（質量分率）硫酸シリカゲル４．５ｇおよび２２％（質量分率）硫酸シリカゲル６ｇ、活性シリカゲル０．９ｇおよび１０％（質量分率）硝酸シリカゲル３ｇをこの順に下から積層したものである。一方、アルミナカラムは、内径が１０ｍｍ、長さが３００ｍｍのカラムに５００℃で８時間加熱して活性化したアルミナ１０ｇを充填したものである。
【０１１１】
ＧＣ／ＭＳ法では、高分解能ＧＣ／ＭＳを用い、１０，０００以上の分解能で各溶出液に由来の試料を分析した。そして、各内標準物質の回収率を算出した。結果を表１−１および表１−２に示す。
【０１１２】
実施例１
上述の実施の形態１に係るダイオキシン類の分析用試料調製装置を作成し、ダイオキシン類溶液Ｂからダイオキシン類の分析用試料を調製した。調製装置および分析用試料の調製方法において、各種の条件は次のように設定した。
【０１１３】
［精製用カラム］
（前段カラム）
・カラムのサイズ：内径１３ｍｍ、長さ２０ｍｍ
・保持材：シリカゲル
（後段カラム）
・カラムのサイズ：内径１３ｍｍ、長さ２００ｍｍ
・シリカゲル系充填材：上層側から順に活性シリカゲル１．０ｇ（高さ４０ｍｍ）、硝酸銀シリカゲル２．５ｇ（高さ４０ｍｍ）、活性シリカゲル０．１ｇ（高さ２ｍｍ）、硫酸シリカゲル７ｇ（高さ８０ｍｍ）および活性シリカゲル１．５ｇ（高さ３０ｍｍ）を多層に充填した多層シリカゲル
・精製用カラムおよび第一溶媒タンクの加熱温度：６０℃
（試料調製用カラム）
・カラムのサイズ：内径６ｍｍ、長さ３０ｍｍ
・アルミナ層のアルミナ：アイ・シー・エヌバイオメディカルズ社の商品名“ＩＣＮ  Ａｌｕｍｉｎａ  Ｂ−Ｓｕｐｅｒ  Ｉ  ｆｏｒ  Ｄｉｏｘｉｎ  Ａｎａｌｙｓｉｓ”
・アルミナ層におけるアルミナの充填形式：充填量＝５５０ｍｇ、充填高さ＝２０ｍｍ、密度＝０．００１０ｇ／ｍｍ３
・炭素材層の炭素材：クラレ株式会社の商品名“クラレコールＧＷ−ｈ”（比表面積＝１，３００〜１，４５０ｍ２／ｇ、細孔径＝７〜２０オングストローム、粒径＝２３４μｍ）
・炭素材層における炭素材の充填形式：充填量＝６０ｍｇ、充填高さ＝５ｍｍ、密度＝０．０００４２ｇ／ｍｍ３
・試料調製用カラムおよび第二溶媒タンクの加熱温度：８０℃
（第一溶媒タンクから精製用カラムへの溶媒供給）
・溶媒：ｎ−ヘキサン
・溶媒の供給速度：２．５ミリリットル／分
・溶媒の総量：８５ミリリットル
（第二溶媒タンクから試料調製用カラムへの溶媒供給）
・溶媒（抽出用溶媒）：トルエン
・溶媒の供給速度：２．５ミリリットル／分
【０１１４】
分析用試料の調製では、ダイオキシン類溶液Ｂの５０マイクロリットルを供給路を通じて精製用カラムの前段カラムに対して供給した。また、分析用試料排出路から排出される抽出用溶媒の溶液は、初流の１．５ミリリットルを採取した。
【０１１５】
採取した抽出用溶媒の溶液において溶媒をトルエンからデカンに置換して２０マイクロリットルまで濃縮し、分析用試料を得た。この分析用試料を比較例１と同じ条件でＧＣ／ＭＳ法により分析した。そして、各内標準物質の回収率を算出した。結果を表１−１および表１−２に示す。比較例１および実施例１は、いずれも回収率が８７〜１１０％の範囲であり、２００５年６月２０日改正の日本工業規格ＪＩＳ  Ｋ  ０３１１：２００５「排ガス中のダイオキシン類の測定方法」において指定されている５０〜１２０％の範囲内であった。
【０１１６】
【表１−１】
0004655089.tif 000002
【０１１７】
【表１−２】
0004655089.tif 000003
【０１１８】
ダイオキシン類溶液Ｃの調製
ダイオキシン類により汚染された工場跡地の地表面から深さ５ｃｍまでの土壌を採取した。この土壌を風乾した後に篩にかけ、粒径が２ｍｍ以下の土壌試料を得た。
【０１１９】
日本国環境庁水質保全局土壌農薬課編「ダイオキシン類に係る土壌調査測定マニュアル（２０００年）」に記載の抽出方法に従い、土壌試料１０ｇからトルエンを用いたソックスレー抽出によりダイオキシン類を抽出した。この抽出液を濃縮し、溶媒をトルエンからｎ−ヘキサンに置換した。そして、溶媒を置換した抽出液をさらに濃縮し、１０ミリリットルの試料液（ダイオキシン類溶液Ｃ）を得た。
【０１２０】
比較例２
日本国環境庁水質保全局土壌農薬課編「ダイオキシン類に係る土壌調査測定マニュアル（２０００年）」に記載の方法に従い、ダイオキシン類溶液Ｃを精製してＧＣ／ＭＳ法により分析した。
【０１２１】
ここでは、先ず、１０ミリリットルのダイオキシン類溶液Ｃを５ミリリットル分取し、これに「ダイオキシン類溶液Ｂの調製」で用いたものと同じ二種類の内標準物質（デカンで希釈したもの）を添加した。そして、比較例１で用いたものと同様の多層シリカゲルカラムおよびアルミナカラムを用い、このダイオキシン類溶液Ｃを精製した。精製方法は、多層シリカゲルカラムに対するダイオキシン類溶液Ｃの添加量を５ミリリットルに変更した点を除き、比較例１と同じである。
【０１２２】
ＧＣ／ＭＳ法では、高分解能ＧＣ／ＭＳを用い、１０，０００以上の分解能で各溶出液に由来の試料を分析した。ここで、溶出液Ｘに由来の試料については、Ｃｏ−ＰＣＢｓの各異性体の実測濃度（ｐｇ／ｇ）を算出した。また、溶出液Ｙに由来の試料については、ＰＣＤＤｓおよびＰＣＤＦｓの２，３，７，８位に塩素置換した各異性体の実測濃度（ｐｇ／ｇ）を算出した。また、各内標準物質の回収率を算出した。結果を表２−１および表２−２に示す。
【０１２３】
実施例２
実施例１で作製したダイオキシン類の分析用試料調製装置を用い、ダイオキシン類溶液Ｃからダイオキシン類の分析用試料を調製した。調製装置および分析用試料の調製方法において、各種の条件は実施例１と同じである。
【０１２４】
分析用試料の調製では、ダイオキシン類溶液Ｃの５ミリリットルを分取し、これに「ダイオキシン類溶液Ｂの調製」で用いたものと同じ二種類の内標準物質（デカンで希釈したもの）を添加した。そして、このダイオキシン類溶液Ｃを供給路を通じて精製用カラムの前段カラムに対して供給した。また、分析用試料排出路から排出される抽出用溶媒の溶液は、初流の１．５ミリリットルを採取した。
【０１２５】
採取した抽出用溶媒の溶液において溶媒をトルエンからデカンに置換して２０マイクロリットルまで濃縮し、分析用試料を得た。この分析用試料を比較例１と同じ条件でＧＣ／ＭＳ法により分析した。そして、Ｃｏ−ＰＣＢｓの各異性体の実測濃度（ｐｇ／ｇ）およびＰＣＤＤｓおよびＰＣＤＦｓの２，３，７，８位に塩素置換した各異性体の実測濃度（ｐｇ／ｇ）を算出した。また、各内標準物質の回収率を算出した。結果を表２−１〜表２−４に示す。
【０１２６】
【表２−１】
0004655089.tif 000004
【０１２７】
【表２−２】
0004655089.tif 000005
【０１２８】
【表２−３】
0004655089.tif 000006
【０１２９】
【表２−４】
0004655089.tif 000007
【０１３０】
比較例２および実施例２は、いずれも回収率が８０〜１１３％の範囲であり、日本国環境庁水質保全局土壌農薬課編「ダイオキシン類に係る土壌調査測定マニュアル（２０００年）」において指定されている５０〜１２０％の範囲内であった。また、実測濃度は、いずれの異性体についても比較例２と実施例２とで略一致していた。
【０１３１】
ダイオキシン類溶液Ｄの調製
２００５年６月２０日改正の日本工業規格ＪＩＳ  Ｋ０３１１：２００５「排ガス中のダイオキシン類の測定方法」に規定のフイルタを用いる方法に従い、焼却施設から排出される排気ガス（１．０１８０ｍ３Ｎ相当）に含まれるダイオキシン類を採取し、採取されたダイオキシン類を同日本工業規格に規定の抽出方法によりトルエンを用いて抽出した。この抽出液について、溶媒をトルエンからｎ−ヘキサンに置換した後に２０ミリリットルまで濃縮し、試料液（ダイオキシン類溶液Ｄ）を得た。
【０１３２】
比較例３
２００５年６月２０日改正の日本工業規格ＪＩＳ  Ｋ０３１１：２００５「排ガス中のダイオキシン類の測定方法」に記載の方法に従い、ダイオキシン類溶液Ｄの６ミリリットルを精製した後に高分解能ＧＣ／ＭＳを用いて分析した。この分析結果に基づいてダイオキシン類溶液Ｄの総毒性等量（総ＴＥＱ値）を求めたところ、１５ｎｇ−ＴＥＱ／ｍ３Ｎであった。
【０１３３】
実施例３
実施例１で作製したダイオキシン類の分析用試料調製装置を用い、ダイオキシン類溶液Ｄからダイオキシン類の分析用試料を調製した。分析用試料の調製における各種の条件は、次の点を除いて実施例１と同じに設定した。
【０１３４】
・第二溶媒タンクから試料調製用カラムへ供給する溶媒（抽出用溶媒）：ジメチルスルホキシド
・試料調製用カラムおよび第二溶媒タンクの加熱温度：６０℃
【０１３５】
分析用試料の調製では、ダイオキシン類溶液Ｄの６ミリリットルを供給路を通じて精製用カラムの前段カラムに対して供給した。また、分析用試料排出路から排出される抽出用溶媒の溶液（ジメチルスルホキシド溶液）は、初流の０．８９８ミリリットルを採取した。
【０１３６】
採取した抽出用溶媒の溶液をジメチルスルホキシドを用いて５０倍に希釈し、その希釈溶液におけるダイオキシン類の濃度をバイオアッセイ法により測定したところ、５７５０ｎｇ−ＴＣＰ／ミリリットルであった。ここでは、ダイオキシン類を抗原とする抗原抗体反応を利用したバイオアッセイ法を規定する日本国環境省平成１７年告示第９２号第２に適合した株式会社環境ソルテックの商品名“ダイオクイッカー”を用い、「ダイオキシン類に係る生物検定法マニュアル（排出ガス、ばいじん及び燃え殻）」（平成１７年９月１４日、日本国環境省環境管理局総務課ダイオキシン対策室）に従って測定を実施した。
【０１３７】
得られた測定結果は、上記生物検定法マニュアルに規定の方法に従ってＴＥＱ値に変換したところ、１５ｎｇ−ＴＥＱ／ｍ３Ｎであり、比較例３の結果と一致していた。
【図１】
0004655089.tif 000008
【図２】
0004655089.tif 000009
【図３】
0004655089.tif 000010