(57)【要約】本発明は、比較的少量の抽出溶媒および抽出される水性試料を使用することにより、水性試料から有機化合物を抽出するためのプロセスを提供する。これは、抽出溶媒の蒸発を防ぎつつ、抽出溶媒の表面積を増大させることにより達成され、より大きな抽出効率を可能にする。本発明のプロセスを用いて有機化合物が抽出され得る水性試料の種類における制限は、ほとんどまたは全くない。これらのプロセスで使用され得る器具も提供される。【選択図】  なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
水性試料から少なくとも１つの抽出可能な有機化合物を分離するためのプロセスであって、
ｉ）抽出溶媒と１つ以上の抽出可能な有機化合物を含有する水性試料とを一緒にして、混合物を形成し、前記混合物は、容器内にあり、蒸発を最小化する、または防ぐために前記容器を密閉することと、
ｉｉ）前記抽出溶媒の表面積を増大させるのに十分な速度で前記混合物を撹拌することと、
ｉｉｉ）前記撹拌を停止し、前記混合物から分離相を形成させ、前記形成された相を分離して、分離した有機相を得ることと、を含む、プロセス。
【請求項２】
撹拌パドルが使用される、請求項１に記載のプロセス。
【請求項３】
前記撹拌パドルは、１つ以上の立体三角形のフランジを有する、請求項２に記載のプロセス。
【請求項４】
前記撹拌速度は、毎分約１０００〜約６０００回転の範囲内の１つ以上の速度である、請求項１〜３のいずれかに記載のプロセス。
【請求項５】
前記撹拌速度は、毎分約３０００〜約５０００回転の範囲内の１つ以上の速度である、請求項１〜３のいずれかに記載のプロセス。
【請求項６】
前記抽出溶媒は、ジクロロメタンである、請求項１〜５のいずれかに記載のプロセス。
【請求項７】
前記撹拌速度は、約１００ミリリットルの水性試料に対して毎分約３５００〜約４５００回転であり、前記抽出溶媒はジクロロメタンであり、約１００ミリリットルの水性試料当たり約５ミリリットルのジクロロメタンが存在し、任意に、前記混合物はまた、約１８グラムの塩化ナトリウムも含有する、請求項１に記載のプロセス。
【請求項８】
前記撹拌速度は、毎分約４５００回転である、請求項７に記載のプロセス。
【請求項９】
前記抽出可能な有機化合物は、少なくとも１つの化合物クラスに属し、前記化合物クラスを代表する１つ以上の代理化合物が、前記混合物中に存在する、請求項１に記載のプロセス。
【請求項１０】
別の水性試料に対して前記プロセスを繰り返し、任意に、それぞれの分離した有機相の少なくとも一部分を組み合わせることをさらに含む、請求項１〜９のいずれかに記載のプロセス。
【請求項１１】
前記分離した有機相の少なくとも一部分を分析することをさらに含む、請求項１〜１０のいずれかに記載のプロセス。
【請求項１２】
水性試料から少なくとも１つの抽出可能な有機化合物を分離するための器具であって、内壁、上部、および底部を有する容器であって、前記上部に第１の開口部と、前記第１の開口部の反対側の前記底部に第２の開口部とを画定するように成形され、構成されている、容器と、
前記容器の前記第２の開口部に密閉可能に接続された導管であって、前記導管を通る流体の通過を制御するバルブを受容するように構成されている、導管と、
前記導管を通る流体の通過を制御するバルブと、
前記容器の前記第１の開口部に密閉可能に接続されるように寸法決めされ、構成されている、外部キャップであって、前記キャップを通るロッドを密閉可能に受容することができる密閉可能な開口部をさらに画定する、外部キャップと、
ロッドおよび少なくとも１つのフランジを備える撹拌パドルであって、前記ロッドが前記キャップを通って延在する、撹拌パドルと、を備える、器具。
【請求項１３】
平面形状を有し、前記容器の前記内壁と密閉可能に接触するように寸法決めされ、構成されている、内部キャップであって、前記撹拌パドルの前記ロッドと密閉可能に接触するように寸法決めされ、構成されている開口部を画定する、内部キャップをさらに備える、請求項１２に記載の器具。
【請求項１４】
前記外部キャップは、前記第１の開口部周辺の前記容器の一部分が嵌合する溝を画定する、請求項１２または１３に記載の器具。
【請求項１５】
前記撹拌パドルは、１つ以上の立体三角形のフランジを有する、請求項１２〜１４のいずれかに記載の器具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、抽出化学、より具体的には、水溶液からの有機化合物の抽出に関する。
【背景技術】
【０００２】
分析のために、水から有機化合物を抽出するために使用されることが最も多い一般的な技法が２つある。これらの２つの最も一般的な技法は、２つの理由から広く使用されている。第１に、これらの２つの技法は、最小検出限界試験において最良の結果を出す。第２に、これらの２つの技法を用いて首尾よく実施することができる水性試料の種類に関して、ほとんど制限がない。水から有機化合物を抽出するための他のあまり一般的ではない技法があり、代表的なものが固相抽出であるが、これらのあまり一般的ではない技法はすべて、それぞれが適用可能な水性試料の種類の制限、および試料の大きさに対する制限からより大きな最小検出限界に悩まされる。
【０００３】
この文書を通して、「最小検出限界（Ｍｉｎｉｍｕｍ  Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ  Ｌｉｍｉｔｓ）」は、４０連邦規則集（Ｃ．Ｆ．Ｒ）第１３６条、付録Ｂ、改訂１．１１（１９９６）に記載される手順により定義され、その中で、最小検出限界は、検体濃度がゼロを超え、この検体を含有する所定のマトリックス内の試料の分析から決定される、測定され、９９％の信頼度で報告され得る物質の最小濃度として定義される。
【０００４】
上に称される２つの最も一般的な技法のうちの１つは、１リットルの尺度で、約１リットルの適切に調製された水性試料および多量の水不混和性の抽出溶媒を分液漏斗に注ぎ入れ、この漏斗を短期間振とうすることを含む。抽出溶媒は、水よりも密度が高くても、密度が低くてもよい。乳液が形成されない場合、分液漏斗中の混合物を静置させ、有機相をデカントする。この手順を、２回以上行い、収集された有機相を一緒に加える。有機相のすべてを収集し、合わせた後、合わせた有機相を、分析のために、大量に、通常、１ミリリットルまで大幅に削減される。この全抽出プロセスのための総使用時間は、約４時間であり、使用される全（水不混和性の）抽出溶媒の容量は、典型的には、水性試料１リットル当たり約２００〜３００ミリリットルである。
【０００５】
第２の一般的な技法は、１リットルの尺度で、約１リットルの適切に調製された水性試料、および通常、約３００ミリリットルの量の、水性試料よりもより高密度の水不混和性またはわずかに水不混和性の溶媒である抽出溶媒を、連続抽出器に注ぎ入れることを含む。別の分量の抽出溶媒を、丸底フラスコに注ぎ入れ、このフラスコを連続抽出器に取り付ける。冷却塔を連続抽出器に取り付けるか、またはこの丸底フラスコを抽出溶媒が沸騰するまで十分に加熱する。抽出溶媒蒸気は、冷却塔内で凝縮する。凝縮された抽出溶媒の液滴は、凝縮（冷却）塔から水性試料を通って落ち、有機化合物を抽出し、抽出器の底のたまりに収集される。連続抽出器の底部は、小さなガラス管を有し、そこを通って、抽出溶媒が丸底フラスコに戻り、抽出溶媒が再度沸騰する場合、より高く沸騰する抽出可能な有機物を残す。経時的に、抽出可能な有機物は、水から取り出され、丸底フラスコ内の有機相に濃縮される。約２４〜４８時間後、沸騰を停止し、抽出溶媒のすべてを収集し、丸底フラスコ内で合わせる。次いで、丸底フラスコ内の抽出溶媒を、分析のために、少容量、通常、１ミリリットルまで減少させる。この抽出プロセスに対する総使用時間は、約２８〜５２時間であり、全抽出溶媒容量は、約５００〜７５０ミリリットルである。
【０００６】
２つの最も一般的な技法は、いくつかの欠陥を有する。それらはともに、比較的大量の高価な抽出溶媒（複数可）および大きな試料サイズを必要とし、完了するまでに比較的長い時間がかかり、多額の人件費を伴い、高価な、高度に特殊化したガラス製品の使用を必
要とする。
【発明の概要】
【０００７】
本発明は、水溶液から有機化合物を抽出するためのプロセス、および水溶液から有機化合物を抽出するための器具を提供する。より一般的には、本発明は、任意の２つの不混和性またはわずかに不混和性の液体間の物質移動のために適用され得る。本発明のプロセスは、分析化学の分野、とりわけ、環境分析化学の分野で、特に、水性試料から有機化学物質を抽出するのに使用するために適用できる。本発明により提供される利点としては、より短期の全抽出時間、および改善された最小検出限界値が挙げられるが、これらに限定されず、材料費および人件費の両方が低減される。
【０００８】
本発明の一実施形態は、水性試料から少なくとも１つの抽出可能な有機化合物を分離するためのプロセスである。本プロセスは、抽出溶媒と１つ以上の抽出可能な有機化合物を含有する水性試料とを一緒にして、混合物を形成することを含む。この混合物は、容器（本明細書では、試料カップと称される場合がある）内にあり、この容器は、蒸発を最小化する、または防ぐために密閉される。次いで、この混合物は、抽出溶媒の表面積を増大させるのに十分な速度で撹拌される。次いで、撹拌を停止し、混合物を相に分離させ、形成された相を分離して、少なくとも１つの分離した有機相を得る。
【０００９】
本発明の別の実施形態は、水性試料から少なくとも１つの抽出可能な有機化合物を分離するための器具である。この器具は、容器、導管、バルブ、外部キャップ、および撹拌パドルを備える。容器は、内壁、上部、および底部を有し、容器は、上部に第１の開口部と、第１の開口部の反対側の底部に第２の開口部とを画定するように成形され、構成されている。導管は、容器の第２の開口部に密閉可能に接続され、導管は、導管を通る流体の通過を制御するバルブを受容するように構成されており、バルブは、導管を通る流体の通過を制御する。外部キャップは、容器の第１の開口部に密閉可能に接続されるように寸法決めされ、構成されており、外部キャップは、外部キャップを通るロッドを密閉可能に受容することができる密閉可能な開口部をさらに画定する。撹拌パドルは、ロッドおよび少なくとも１つのフランジを備え、ロッドは、外部キャップを通って延在する。
【００１０】
本発明のこれらのおよび他の実施形態および特性は、以下の説明、図面、および添付の特許請求の範囲からさらになお明らかであろう。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明で使用する好ましい外部の蒸発防止キャップを示す。
【図２】本発明の好ましい器具を示す。
【図３】本発明の好ましい器具の正面図である。
【図４】本発明の好ましい器具の側面図である。
【発明の詳細な説明】
【００１２】
この文書を通して使用される、「有機物」という用語は、「有機化合物」に対する短縮形として使用される。
【００１３】
４０連邦規則集（Ｃ．Ｆ．Ｒ）に対する本文書における参照は、第１３６条、付録Ｂ、改訂１．１１（１９９６）であるか第１３６条、付録Ａ（１９９６）であるかに関わらず、米国連邦規制基準、とりわけ米国環境保護庁がその規制を記載している連邦規制基準の部分に対してのものである。
【００１４】
適切な試料調製には、塩化ナトリウムまたは他の化学物質もしくは試薬を添加すること、および／または試料のｐＨを上昇もしくは低下させることが含まれ得るが、これらに限
定されない。一例として、Ｍｅｔｈｏｄ  ６０８の農薬（４０連邦規則集（Ｃ．Ｆ．Ｒ）第１３６条、付録Ａ、１９９６を参照のこと）については、１００ミリリットルの試料当たり１８グラムの塩化ナトリウムを添加する。適切な試料調製はまた、抽出されるべき化合物クラス（複数可）を代表する化合物として画定される代理化合物の添加も含み得る。代理化合物の添加の目的は、分析に基づいて特定の試料からの抽出されるべき化合物クラス（複数可）の抽出の有効性を推定することである。例えば、特定の試料に対して５０パーセントの代理物の回収は、存在する５０パーセントの化合物クラス（複数可）がその特定の試料から抽出されたことを示唆している。
【００１５】
抽出溶媒は、水にわずかに不混和性な、不混和性である有機溶媒であり、水性試料よりも高密度であっても、低密度であってもよい。許容される水混和性の程度は、水性試料から抽出されるべき有機物の性質によって異なる。抽出溶媒は、混合物中の溶媒のすべてが少なくともわずかに水に不混和性である限り、１つの有機溶媒であっても、２つ以上の有機溶媒の混合物であってもよい。抽出溶媒は、水性試料に対して適切な量で使用される。例えば、ある種の農薬（４０連邦規則集（Ｃ．Ｆ．Ｒ）第１３６条  付録Ａ、Ｍｅｔｈｏｄ  ６０８）の特異的な事例において、１００ｍＬの水性試料当たり５ミリリットルのジクロロメタンを添加する。１００ｍＬの水性試料当たり５ｍＬのジクロロメタンは、１水性試料当たり５容量％の抽出溶媒であることに留意する。これは、好ましくは、上の背景技術の項に記載される第１の方法と比較され、ここで、抽出溶媒は、２０〜３０容量パーセントの水性試料である。
【００１６】
適切な試料の量は、試料カップの大きさによって異なるであろう。試料調製および抽出溶媒との接触は、水性試料が試料カップに導入される前または後に起こり得る。試料調製後、水性試料は、均一に化学物質のすべてを分配するために、低い（従来の）撹拌速度で撹拌される。好ましくは、試料調製は、水性試料が試料カップに導入される前に行われる。また、水性試料および抽出溶媒の予混合が許容されるが、水性試料および抽出溶媒の両方を試料カップに導入することが好ましい。
【００１７】
混合物またはその構成成分と接触する装置の表面は、痕跡レベルの有機物の表面吸着を防ぐために、混合物および／またはその構成成分に対して不活性である。この文書を通して使用される、「不活性」という用語は、混合物中に存在するすべての化学物質に対して非吸着性および非反応性であることを意味する。不活性であるために、混合物またはその構成成分と接触する装置の表面は、ホウケイ酸ガラスもしくはポリテトラフルオロエチレン等の不活性な非吸着性物質から成るか、または不活性な非吸着性物質で被覆される。混合物は、水性試料、抽出溶媒、試料調製の化学物質（適切な化学物質）、および任意に代理化合物から形成され、一般的には、それらを含有する。混合物またはその構成成分と接触する装置は、通常、少なくとも容器（試料カップ）、撹拌パドル、および外部蒸発防止キャップを含む。
【００１８】
抽出速度および有効性は、全抽出溶媒の表面積の関数である。全溶媒の表面積が大きいほど、抽出がより迅速かつより有効である。本発明のプロセスは、背景技術の項に記載される現行の方法よりもはるかに大きな抽出溶媒の表面積を作り出し、したがって、有機相への有機物の移動を大いに加速する。有利なことには、本発明のプロセスによって提供される大きな表面積は、容易に作り出され、高価な機械装置または器機類を必要としない。
【００１９】
本発明のプロセスにおける抽出溶媒のより大きな表面積は、混合物中の抽出溶媒の少量の液滴の形成によって提供される。本発明において、小粒の液滴は、通常、試料の急速撹拌によって生成される。他の撹拌機構が使用され得るが、モータにより駆動される撹拌パドルは、所望の撹拌速度をより容易に達成させることが可能である。撹拌パドルを用いて、通常の機械的撹拌ロッドと比較して、比較的小さい全撹拌パドル領域を有することによ
って、そして、比較的高い撹拌速度で撹拌することによって、小粒の液滴が生成される。
【００２０】
試料カップは、抽出混合物より多い容量を軽減する、好ましくは抽出溶媒の蒸発を最小化する、または防ぐために、限りなくゼロに近くなるまで軽減するために密閉される。抽出混合物より多い試料カップ中の容量をさらに軽減するために、内部蒸発防止キャップの使用が推奨され、好ましい。内部蒸発防止キャップは、試料カップ内に嵌合する、好ましくは、試料カップの内部表面、そして、撹拌パドルのロッド表面を密閉するように設計される。内部蒸発防止キャップは、少し上に、または好ましくは抽出混合物の上部に位置することを目的としている。試料カップを密閉することは、形成された小粒の液滴が高い表面積を有し、これは、それに応答して、そのような密閉の不在下で抽出溶媒を急速に蒸発させる、本発明のプロセスの特性である。
【００２１】
本発明の実践における撹拌パドルは、抽出溶媒を微小の液滴状態にすることによって、高い抽出溶媒の表面積を作り出しつつ、同時に、試料上で最小限の撹拌作用のみを有するような設計である。撹拌パドルの設計は、試料調製および使用される特定の抽出溶媒によって異なり得る。
【００２２】
１つの有効かつ好ましい撹拌パドルの設計は、撹拌ロッドの最低点で撹拌ロッドの側面に取り付けられる不活性な非吸着性物質のうちの１つ以上、好ましくは、１つの小型の三角形のフランジ（または「羽」）から成る。立体三角形の底部は、撹拌ロッドの底部と同じ高さであり、この三角形の先端は上を向く。この設計の小さな接触表面積は、小粒の液滴を作り出し、撹拌速度がより小さくなり、したがって、衝撃エネルギーが増大する。立体三角形のフランジの傾斜した平面は、下向きの水流に対して高加速で液滴を排出するように設計され、せん断作用を生じて、小粒の液滴を作り出すのを促進する。図２は、１つの立体三角形のフランジを有するこの好ましい撹拌パドルの表示を含む器具１を示す。図２において、撹拌パドル２０は、ロッド２１および立体三角形のフランジ２３を有する。
【００２３】
撹拌速度（本明細書では、「撹拌ロッド速度」と称される場合がある）は、抽出溶媒が空洞化し、試料にエマルジョンを形成する気泡を導入することを避けるために十分低くなければならない。したがって、この文書を通して使用される「最小撹拌」という用語は、撹拌が試料に空気（ガス）の泡の導入を引き起こし、それによってエマルジョンを形成する可能性があるほど速くまたは激しく行うべきではないという概念を指す。
【００２４】
撹拌速度および撹拌時間は、抽出されるべき有機化合物クラス（複数可）によって異なるであろう。一般に、撹拌速度は、約１０００〜約６０００ＲＰＭ（毎分回転数）であろう。好ましい撹拌速度は、約３０００〜約５０００ＲＰＭの範囲内である。撹拌時間は、一般には、１００ｍＬの尺度で約１〜約２０分間であろう。例えば、農薬（４０連邦規制基準（Ｃ．Ｆ．Ｒ）第１３６条、付録Ａ  Ｍｅｔｈｏｄ  ６０８）の特異的な事象において、５分間の撹拌は、通常、約３５００〜約４５００ＲＰＭの範囲内の撹拌速度で、より好ましくは、約４０００ＲＰＭまたは約４５００ＲＰＭで、１００ｍＬの試料に対して十分である。
【００２５】
適切な時間、選択された撹拌速度（複数可）で混合物を撹拌した後、撹拌を停止し、混合物を適切な時間静置させて、分離相を形成する。例えば、ある種の農薬（４０連邦規制基準（Ｃ．Ｆ．Ｒ）第１３６条  付録Ａ、Ｍｅｔｈｏｄ  ６０８）の特異的な事象において、混合物を、１００ｍＬの試料の相分離のために５分間静置させる。形成した相を分離して、分離した有機相を得る。有機化合物は、有機相内にあり、これは抽出溶媒の少なくとも一部分を含む。
【００２６】
全抽出時間は、一般に、およそ１時間であり、抽出されるべき化合物クラス（複数可）
によって異なるであろう。例えば、ある種の農薬（４０連邦規制基準（Ｃ．Ｆ．Ｒ）第１３６条  付録Ａ  Ｍｅｔｈｏｄ  ６０８）の特異的な事象において、全抽出時間は、およそ４５分間である。これは、好ましくは、分離漏斗抽出に対して２４０分間（４時間）、そして、連続抽出に対して１４４０〜２８８０分間（２４〜４８時間）と比較される。
【００２７】
この抽出手順は、必要ならば、繰り返してもよく、抽出されるべき化合物クラス（複数可）によって異なる。一例として、ある種の農薬（４０連邦規制基準（Ｃ．Ｆ．Ｒ）。．第１３６条  付録Ａ  Ｍｅｔｈｏｄ  ６０８）の特異的な事象のために、抽出手順は、もう２回繰り返される。
【００２８】
必要に応じて、抽出物（分離した有機相）を、濃縮および分析のために合わせる。
【００２９】
上述のように、本発明の別の実施形態は、容器、導管、バルブ、外部キャップ、および撹拌パドルを備える器具である。本容器（試料カップ）は、内壁、上部、および底部を有し、容器は、上部（開口した上部）に第１の開口部と、第１の開口部の反対側の底部に第２の開口部とを画定するように成形され、構成されている。導管（チューブ）は、容器の第２の開口部に密閉可能に接続され、導管は、導管を通る流体の通過を制御するバルブを受容するように構成されており、バルブ（通常、栓）は、導管を通る流体の通過を制御する。外部（蒸発防止）キャップは、容器の第１の開口部（上部）に密閉可能に接続されるように寸法決めされ、構成されており、このキャップは、外部キャップを通るロッドを密閉可能に受容することができる密閉可能な開口部をさらに画定する。撹拌パドルは、ロッドおよび少なくとも１つのフランジを備え、撹拌パドルのロッドは、外部キャップを通って延在する。
【００３０】
ここで図を参照すると、図１は、開口部５および溝２７を有する好ましい外部キャップ１４の底面の図を示す。溝２７は、外部キャップ１４が第１の開口部２で試料カップ１６の外側および内側の両方の周辺に延在するように、試料カップ１６の上部で第１の開口部２周辺に嵌合するように構成されている。
【００３１】
図２は、本発明の好ましい器具１の図を示す。試料カップ１６は、上部に第１の開口部２、底部に第２の開口部３、第２の開口部３から延在する導管４を有する。導管４内のバルブ２６は、栓である。外部蒸発防止キャップ１４は、開口部５を有し、ここを通して、撹拌パドル２０のロッド２１が延在する。撹拌パドル２０は、ロッド２１、および本発明の実践において好ましいフランジである立体三角形のフランジ２３を有する。また、試料カップ１６内に嵌合し、試料カップ１６の内部表面および撹拌ロッド２１の表面を密閉するように設計された内部蒸発防止キャップ２５も示す。
【００３２】
図３は、本発明の好ましい器具１の正面図を示す。撹拌モータ１０は、撹拌モータ取付板１２の上面に取り付ける。外部蒸発防止キャップ１４は、撹拌モータ取り付け板１２の裏面に取り付ける。キャップ１４は、試料カップ１６の上部の第１の開口部を完全に取り囲む。ロッド２１の上部から撹拌パドル２０を保持する撹拌モータアダプタ１８と共に、試料カップ１６が適所に示される。図３において、器具１は、取り付け具上にあり、この部分を示す。試料カップ１６は、リング３０によって適所に保持され、バネマウント２２に取り付けられるバネ３４（図３に図示せず）によって適所に固定される、試料カップホルダー２４内に置かれる。カップ解放ホイール２８を回動することによって、試料カップホルダー２４を開口し、閉口する。抽出および相分離後、試料を、栓２６から排出する。
【００３３】
器具（図示せず）を取り付ける好ましい方法において、試料カップホルダーは単一部品である。試料カップがさらなる支持材を必要とせず、ホルダー内に直立に位置するように、この単一部品の試料カップホルダーは、試料カップの外部に嵌合するように成形される
。例えば、試料カップの外側の形状に適合する内部に湾曲を有するリングまたは不完全なリングが使用され得る。
【００３４】
図４は、マウント６に取り付けられる本発明の好ましい器具１の側面図を示す。器具１のこの側面図は、バネ３４、分割部３８、保持ラック棒３６、および力分布棒３２を露呈する。器具１は、リング３０を接続するバネマウント２２およびバネ３４によってマウント６に取り付けられ、この上に、マウント６に対して器具１が置かれる。
【００３５】
図３および４に示される器具１を使用するために、片手で試料カップ１６を握る。もう一方の手でカップ解放ホイール２８を回動する。試料カップホルダー２４の前半分は、分割部３８に沿って分離し、保持ラック棒３６に沿ってユーザの方へ移動させ、試料カップ１６を解放する。撹拌パドル２０に接触しないように注意して、試料カップホルダー２４が解放されるまで、試料カップ１６を徐々に下に滑らせる。器具が単一部品の試料カップホルダー内に取り付けられるとき、撹拌パドルに接触しないように注意して、ホルダーから試料カップを単に持ち上げることによって、試料カップをホルダーから取り外す。
【００３６】
試料カップ１６が空になった時点で、適切な量の適切に調製された水性試料および抽出溶媒を試料カップ１６に加える。試料カップ１６（ここで、適切に調製された水性試料および抽出溶媒を含有する）を試料カップホルダー２４に戻し、外部の蒸発防止キャップ１４に対して試料カップ１６の上部をしっかりと押して密閉する。バネ３４が、試料カップ１６に対して試料カップホルダー２４の前半分をきつく引っ張るように、カップ解放ホイール２８を回動する。単一部品の試料カップホルダーについては、試料カップをホルダー上に設置し、試料カップの上部を外部蒸発防止キャップに対してしっかりと押圧する。
【００３７】
撹拌モータ１０を始動し、適切な撹拌速度で撹拌パドル２０を回転させて、抽出溶媒を微小の液滴状態にする。適切な撹拌時間後、撹拌モータ１０を停止させる。撹拌パドル２０の底部が溶液と接触しなくなるまで、試料カップ１６を引き下ろす。これは、抽出溶媒（分析されるべき有機物を含み得る）が撹拌パドル２０上で収集されることを防ぐ。相が分離された後、栓２６を通るそれぞれの分離層を排出する。上層は排出されるよりもむしろデカントされ得るが、分離した相を混合するのを避けるためには、排出が好ましい。
【００３８】
本発明のさらなる実施形態としては、限定されないが、以下が含まれる：
【００３９】
Ａ）水性試料中に含まれる抽出可能な有機化合物の分析のためのプロセスであって、
ｉ）１つ以上の抽出可能な有機化合物を含有する適切な量の水性試料を、上部に開口部を有し、撹拌パドルを有する撹拌器が装備されている試料カップに設置するステップと、
ｉｉ）抽出されるべき化合物クラス（複数可）によって異なる、適切な化学物質を水性試料に添加することによって試料を適切に調製するステップと、
ｉｉｉ）任意に、抽出されるべき化合物クラス（複数可）を代表する代理化合物を溶媒−試料の混合物に添加するステップと、
ｉｖ）抽出溶媒を添加する前に、低い撹拌速度で混合物を撹拌して、均一にすべての化学物質を分配するステップと、
ｖ）適切な量の抽出溶媒を水性試料に添加するステップであって、前記溶媒は、水性試料よりも高密度であるか、または低密度であり、水不混和性の溶媒であるか、またはわずかに水不混和性の溶媒であり、水不混和性の溶媒および／もしくはわずかに水不混和性の溶媒の混合物である、添加するステップと、溶媒−試料の混合物を形成するステップと、
ｖｉ）試料カップの上部をキャップで密閉するステップと、
ｖｉｉ）溶媒−試料の混合物を、撹拌パドルを用いて撹拌して、抽出溶媒を液滴に変化させるステップと、有機化合物を抽出溶媒に移動させるステップと、抽出物を形成するステップと、抽出可能な有機化合物を含有する抽出物を収集し、除去するステップと、を含み
、
ｖｉｉｉ）水性試料、抽出溶媒、適切な化学物質、および任意に、代理化合物と接触する試料カップおよび撹拌パドルの表面は、水性試料、抽出溶媒、適切な化学物質、および任意に、代理化合物に対して非吸着性であり、非反応性である、プロセス。
【００４０】
Ｂ）溶液と接触するパドル部分が、不活性の非吸着性物質から成るか、または不活性の非吸着性物質で被覆される、Ａ）に記載のプロセス。
【００４１】
Ｃ）全抽出カップが、不活性の非吸着性物質から成るか、または不活性の非吸着性物質で被覆され、あるいは内部表面が不活性の非吸着性物質で被覆される、Ａ）に記載のプロセス。
【００４２】
Ｄ）適切な撹拌速度で回転し、微小の液滴を生成することによって、溶液と接触するパドル部分が、非常に大きな抽出溶媒の表面積を形成する、Ａ）に記載のプロセス。
【００４３】
Ｅ）撹拌パドルが１つ以上の三角形のフランジを有する、Ａ）に記載のプロセス。
【００４４】
Ｆ）パドル撹拌速度が、適切な化学物質として約１８グラムの塩化ナトリウムと、抽出溶媒として約５ミリリットルのジクロロメタンとを含有する約１００ミリリットルの水性試料に対して、約３５００〜４５００ＲＰＭである、Ａ）に記載のプロセス。
【００４５】
Ｇ）パドル設計および撹拌速度が、空気が試料に引き込まれず、抽出溶媒が空洞化しないように、低撹拌速度で回転することによって、エマルジョンが形成されないか、または最小化される、例えば、１８グラムの塩化ナトリウムと、５ミリリットルのジクロロメタンの抽出溶媒とを含有する１００ミリリットルの脱イオン水に対して４０００ＲＰＭで回転する三角形のフランジ設計等のようなものである、Ｄ）に記載のプロセス。
【００４６】
Ｈ）パドル設計が、エマルジョンが形成されないか、または、最小化されるように、試料を同時に撹拌しながら、溶媒表面積を増加させ、例えば、１８グラムの塩化ナトリウムと５ミリリットルのジクロロメタンの抽出溶媒とを含有する１００ミリリットルの脱イオン水に対して４０００ＲＰＭで回転する三角形のフランジ設計等のようなものである、Ｄ）に記載のプロセス。
【００４７】
Ｉ）撹拌中の抽出溶媒の蒸発が、蒸発防止キャップの使用によって抑制される、Ｄ）に記載のプロセス。
【００４８】
Ｊ）抽出物の少なくとも一部分を分析することをさらに含む、Ａ）に記載のプロセス。
【００４９】
Ｋ）別の水性試料に対して前記プロセスを繰り返し、前記水性試料の抽出物を組み合わせることをさらに含む、Ａ）に記載のプロセス。
【００５０】
Ｌ）撹拌パドルが、１つ以上の三角形のフランジを有する、Ｆ）に記載のプロセス。
【００５１】
Ｍ）第１の開口部を画定する容器表面と、第１の開口部の反対側に、導管に密閉可能に接続される第２の開口部を画定する容器表面と、導管からの流体の通過を制御するバルブを受容するように構成されている、導管とから成る、容器である、器具。
【００５２】
Ｎ）前記第１の開口部に密閉可能に接続することができる表面であって、前記表面を通って延在する物体を密閉可能に受容することができる密閉可能な開口部を画定する、表面をさらに備える、Ｍ）に記載の器具。
【００５３】
Ｏ）液液抽出のための器具であって、
第１の開口部を画定する容器表面と、第１の開口部の反対側に、導管と密閉可能に接続される第２の開口部を画定する容器表面と、導管からの流体の通過を制御するバルブを受容するように構成されている、導管とから成る、容器と、
前記第１の開口部と密閉可能に接続することができる表面であって、前記表面を通って延在する物体を密閉可能に受容することができる密閉可能な開口部を画定する、表面と、
前記表面を通って延在する物体であって、撹拌機構の一部である、物体と、を備える、器具。
【００５４】
本発明は、図面に限定されず、これは好ましい実施形態を示す。
【００５５】
本発明の前述の明細書が、現時点でその最良の形態と考えられるものを当業者が製造し使用することを可能にするものであるが、当業者は、本明細書特定の実施形態、方法、および実施例の変形例、組み合わせ、および均等物の存在を理解し、認識するであろう。したがって、本発明は、上述の実施形態、方法、および実施例によって限定されるものではないが、本発明の範囲および精神内のすべての実施形態および方法によって限定されるべきである。
【００５６】
本明細書または特許請求の範囲のどこであれ、化学名または式によって言及される構成成分は、単数または複数で言及されているかにかかわらず、化学名または化学型（例えば、別の構成成分、溶媒等）によって言及される別の物質と接触する前に存在する通りに特定される。化学変化、変換、および／または反応は、もしあれば、そのような変化、変換、および／または反応は、本開示に従って求められる条件下で特定の構成成分を一緒にすることの当然の結果であるため、結果として生じる混合物または溶液で起こるかどうかは重要ではない。したがって、構成成分は、所望の操作を行うことまたは所望の組成物を形成することに関連して一緒にされるべき原料として特定される。また、以下の特許請求の範囲が物質、構成成分、および／または原料を現在形（「を含む」、「である」等）で言及する場合があるとしても、その言及は、本開示に従って、１つ以上の他の物質、構成成分、および／または原料と最初に接触、混成、または混合された直前の時間に存在したため、その物質、構成成分、または原料に対するものである。本開示および化学者の通常の技量に従って実施される場合、物質、構成成分、または材料が、接触操作、混成操作、または混合操作の過程の間に化学反応または変換を通してその元来の固有性を失う場合があるという事実は、それ故に、実際の懸念が全くない。
【００５７】
本発明は、本明細書に列挙される材料および／または手順を含む、それらからなる、または本質的にそれらからなり得る。
【００５８】
本明細書に使用される、本発明の組成物内の原料の量を修飾するか、または本発明の方法において使用される「約」という用語は、例えば、実際には、濃縮物および使用溶液を作製するために使用される一般的な測定法および液体の取扱い手順によって、これらの手順での不注意によるエラーによって、組成物の形成または方法を実行するために使用される原料の製造、源、または純度の違い等によって起こり得る数量の変化を指す。「約」という用語はまた、特定の最初の混合物から生じる組成物の異なる均衡状態によって異なる量も包含する。「約」という用語によって修飾されるかどうかにかかわらず、本特許請求の範囲には、量に対する当量が含まれる。
【００５９】
他に明示され得る場合を除いて、冠詞「ａ」または「ａｎ」は、本明細書で使用される場合、および本明細書に使用されるように、限定することを意図するものではなく、説明または１つの請求項を冠詞が指す単一の要素に制限するものとして解釈すべきではない。
むしろ、冠詞「ａ」または「ａｎ」は、本明細書で使用される場合、および本明細書に使用されるように、本文が他に明示していない限り、１つ以上のそのような要素を含むことを目的としている。
【００６０】
本明細書のあらゆる部分に言及されるそれぞれおよびすべての特許または他の刊行物または公開された文書は、あたかも本明細書に完全に記載されているかのように、全体として参照により本開示に組み込まれる。
【００６１】
本発明は、その実践において考慮すべき変動されやすい。したがって、前述の説明は、限定することを意図するものではなく、上記の特定の例示に対して本発明を限定するものとして解釈されるべきではない。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【手続補正書】
【提出日】平成25年5月21日(2013.5.21)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
水性試料からの少なくとも１つの抽出可能な有機化合物の分離のためのプロセスであって、
ｉ）抽出溶媒と１つ以上の抽出可能な有機化合物を含有する水性試料とを一緒にして、混合物を形成し、前記混合物は、不活性材料から構築されている容器内にあり、蒸発を最小化する、または防ぐために不活性材料を含む容器を密閉することと、
ｉｉ）前記抽出溶媒の表面積を増大させるのに十分な速度で前記混合物を撹拌することと、
ｉｉｉ）前記撹拌を停止し、前記混合物から分離相を形成させ、前記形成された相を分離して、分離した有機相を得ることと、を含む、プロセス。
【請求項２】
不活性撹拌パドルが使用される、請求項１に記載のプロセス。
【請求項３】
前記不活性撹拌パドルは、１つ以上の立体三角形のフランジを有する、請求項２に記載のプロセス。
【請求項４】
前記撹拌速度は、毎分約１０００〜約６０００回転の範囲内の１つ以上の速度である、請求項１に記載のプロセス。
【請求項５】
前記撹拌速度は、毎分約３０００〜約５０００回転の範囲内の１つ以上の速度である、請求項１に記載のプロセス。
【請求項６】
前記抽出溶媒は、ジクロロメタンである、請求項１に記載のプロセス。
【請求項７】
前記撹拌速度は、約１００ミリリットルの水性試料に対して毎分約３５００〜約４５００回転であり、前記抽出溶媒はジクロロメタンであり、約１００ミリリットルの水性試料当たり約５ミリリットルのジクロロメタンが存在し、任意に、前記混合物はまた、約１８
グラムの塩化ナトリウムも含有する、請求項１に記載のプロセス。
【請求項８】
前記撹拌速度は、毎分約４５００回転である、請求項７に記載のプロセス。
【請求項９】
前記抽出可能な有機化合物は、少なくとも１つの化合物クラスに属し、前記化合物クラスを代表する１つ以上の代理化合物が、前記混合物中に存在する、請求項１に記載のプロセス。
【請求項１０】
別の水性試料に対して前記プロセスを繰り返し、任意に、それぞれの分離した有機相の少なくとも一部分を組み合わせることをさらに含む、請求項１に記載のプロセス。
【請求項１１】
前記分離した有機相の少なくとも一部分を分析することをさらに含む、請求項１に記載のプロセス。
【請求項１２】
水性試料から少なくとも１つの抽出可能な有機化合物を分離するための器具であって、ｉ）内壁、上部、および底部を有する容器であって、前記上部に第１の開口部と、前記第１の開口部の反対側の前記底部に第２の開口部とを画定するように成形され、構成されており、その前記内壁、上部、および底部が不活性材料から構築されている、容器と、
ｉｉ）前記容器の前記第２の開口部に密閉可能に接続された導管であって、前記導管を通る流体の通過を制御するバルブを受容するように構成されており、前記導管および前記バルブが不活性材料から構築されている、導管と、
ｉｉｉ）前記導管を通る流体の通過を制御する不活性材料から構築されているバルブと、ｉｖ）前記容器の前記第１の開口部に密閉可能に接続されるように寸法決めされ、構成されている、不活性材料から構築されている外部キャップであって、前記キャップを通るロッドを密閉可能に受容することができる密閉可能な開口部をさらに画定する、外部キャップと、
ｖ）ロッドおよび少なくとも１つのフランジを備える撹拌パドルであって、前記ロッドが前記キャップを通って延在し、これらのすべてが不活性材料から構築されている、撹拌パドルと、を備える、器具。
【請求項１３】
平面形状を有し、前記容器の前記内壁と密封可能に接触するように寸法決めされ、構成されている、内部キャップであって、前記撹拌パドルの前記ロッドと密封可能に接触するように寸法決めされ、構成されている開口部を画定する、内部キャップをさらに備える、請求項１２に記載の器具。
【請求項１４】
前記外部キャップは、前記第１の開口部周辺の前記容器の一部分が嵌合する溝を画定する、請求項１２または１３に記載の器具。
【請求項１５】
前記撹拌パドルは、１つ以上の立体三角形のフランジを有する、請求項１２に記載の器具。
【国際調査報告】
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