(57)【要約】【課題】  従来の分液漏斗を使用した煩雑な作業を必要とせず、また、安全面でも優れた性能を発揮し得る高速向流クロマトグラフ装置およびそれを用いた分析方法を提供する。【解決手段】  回転可能な支持体と、支持体に回転同期機構により自転及び公転可能に取付けられたドラムと、ドラムの周囲に巻き付けられたカラムとしてのチューブとを具備する高速向流クロマトグラフ装置において、チューブの側壁の少なくとも１箇所に側壁口が穿設されている高速向流クロマトグラフ装置、およびカラムテール近傍の側壁口から抽出相をチューブに導入してカラムヘッドから排出させる工程と、カラムヘッド近傍の側壁口から抽出物質含有試料をチューブに導入してチューブのカラムテールから排出させる工程と、を同時にかつ連続的に行う分析方法である。【選択図】        なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転可能な支持体と、該支持体に回転同期機構により自転及び公転可能に取付けられたドラムと、該ドラムの周囲に巻き付けられたカラムとしてのチューブとを具備する高速向流クロマトグラフ装置において、
前記チューブのカラムヘッドおよびカラムテール以外に、該チューブの側壁の少なくとも１箇所に側壁口が穿設されていることを特徴とする高速向流クロマトグラフ装置。
【請求項２】
前記側壁口が前記チューブのカラムヘッド近傍とカラムテール近傍の２箇所に存在する請求項１記載の高速向流クロマトグラフ装置。
【請求項３】
請求項２記載の高速向流クロマトグラフ装置を使用し、前記チューブのカラムテール近傍の前記側壁口から抽出相を前記チューブに導入して前記チューブのカラムヘッドから排出させる循環工程と、前記チューブのカラムヘッド近傍の前記側壁口から抽出物質含有試料を前記チューブに導入して前記チューブのカラムテールから排出させる工程と、を同時にかつ連続的に行い、循環する抽出相中の抽出物質を連続的に検出器により検出することを特徴とする分析方法。
【請求項４】
前記抽出物質含有試料が疎水性物質が混入された水溶液であり、かつ、前記抽出相を構成する抽出溶媒がヘキサンである請求項３記載の分析方法。
【請求項５】
請求項２記載の高速向流クロマトグラフ装置を使用し、前記チューブのカラムテール近傍の前記側壁口から抽出相を前記チューブに導入して前記チューブのカラムヘッドから排出させる工程と、前記チューブのカラムヘッド近傍の前記側壁口から抽出物質含有試料を前記チューブに導入して前記チューブのカラムテールから排出させる工程と、を同時にかつ連続的に行い、抽出相中の抽出物質を連続的に検出器により検出することを特徴とする分析方法。
【請求項６】
前記抽出物質含有試料が陰イオン界面活性剤を含む試料を注入したメチレンブルー水溶液である請求項５記載の分析方法。
【請求項７】
前記検出器により吸光度を測定する請求項３〜６のうちいずれか一項記載の分析方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高速向流クロマトグラフ（ＨＳＣＣＣ：High-speed countercurrent chromatograhpy）装置およびそれを用いた分析方法に関し、詳しくは、河川や工場排水等に含まれる汚染物質を連続的にかつ簡易に感度良く分析することができ、しかも該汚染物質を濃縮および分離することもできる高速向流クロマトグラフ装置およびそれを用いた分析方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
河川水や工場排水などの環境水中の油汚染の指標として、ＪＩＳやアメリカの環境保護局（ＵＳＥＰＡ）では「ヘキサン抽出物質」を対象として、その標準的な分析法が規定されている。その手順は、採水した試料を１０００〜３０００ｍｌの分液漏斗に入れ、そこにヘキサンを加えて、激しく振り混ぜることによって試料中の油分等をヘキサンに抽出し、最終的にヘキサンを蒸発させて重量法で汚染物質を測定するものである。
【０００３】
また、生活廃水として河川に混入された界面活性剤は、水質汚濁や生態系の破壊など、自然環境に悪影響を及ぼす原因となることから、その分析法も広く知られている。例えば、使用量の最も多い陰イオン界面活性剤の定量法としては、工場排水試験法や水道法でも規定されており、メチレンブルー吸光光度法がよく利用されている。
【０００４】
かかるメチレンブルー吸光光度法は、陰イオン界面活性剤を含む試料をメチレンブルーと反応させ、クロロホルムに可溶なイオン会合錯体を形成させ、クロロホルムに抽出させる手法である。イオン会合錯体を含むクロロホルムは青色に着色され、その吸光度を測定することにより陰イオン界面活性剤を定量することができる。
【０００５】
一方、本発明者は先に、原子吸光分析法やＩＣＰ発光分光分析法などにより溶液中の微量元素を分析するにあたって、感度を上げるための濃縮法として高速向流クロマトグラフを提案した（特許文献１）。
【特許文献１】特開平１１−１８３４５５号公報（段落［０００１］等）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
これまでの「ヘキサン抽出物質」を対象とする標準的な分析法は、一度に濃縮・分離できる量が限られており、また、分液漏斗を激しく振り混ぜなければならないため、かなりの労力と手間がかかり、大量の試料の濃縮および分離が困難であるという問題があった。
【０００７】
また、陰イオン界面活性剤の定量法として既知のメチレンブルー吸光光度法もまた、同様に分液漏斗を使用し、手作業で行うため、一つの試料を定量するのに長時間を要し、連続して大量に定量するのは困難であった。また、クロロホルムを使用するため、安全上、取り扱いに注意を払う必要があった。
【０００８】
さらに、本発明者が先に特許文献１において提案した高速向流クロマトグラフは、溶液中の微量元素の濃縮法としては優れた手法であるが、河川や工場排水等に含まれる汚染物質を連続的にかつ簡易に精度良く分析するものではなかった。  
【０００９】
そこで本発明の目的は、従来の分液漏斗を使用した煩雑な作業を必要とせず、また、安全面でも優れた性能を発揮し得る高速向流クロマトグラフ装置およびそれを用いた分析方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明者は、上記課題を解決すべく鋭意研究努力し、特許文献１記載の高速向流クロマトグラフ装置の改良を重ねた結果、上記目的を達成し得ることを見出し、本発明を完成するに至った。
【００１１】
即ち、本発明は、回転可能な支持体と、該支持体に回転同期機構により自転及び公転可能に取付けられたドラムと、該ドラムの周囲に巻き付けられたカラムとしてのチューブとを具備する高速向流クロマトグラフ装置において、
前記チューブのカラムヘッドおよびカラムテール以外に、該チューブの側壁の少なくとも１箇所に側壁口が穿設されていることを特徴とするものである。
【００１２】
また、本発明は、前記側壁口が前記チューブのカラムヘッド近傍とカラムテール近傍の２箇所に存在する高速向流クロマトグラフ装置を使用し、前記チューブのカラムテール近傍の前記側壁口から抽出相を前記チューブに導入して前記チューブのカラムヘッドから排出させる循環工程と、前記チューブのカラムヘッド近傍の前記側壁口から抽出物質含有試料を前記チューブに導入して前記チューブのカラムテールから排出させる工程と、を同時にかつ連続的に行い、循環する抽出相中の抽出物質を連続的に検出器により検出することを特徴とする分析方法である。
【００１３】
ここで、前記抽出物質含有試料を疎水性物質が混入された水溶液とし、かつ、前記抽出相を構成する抽出溶媒をヘキサンとすることができる。
【００１４】
更に、本発明は、前記側壁口が前記チューブのカラムヘッド近傍とカラムテール近傍の２箇所に存在する高速向流クロマトグラフ装置を使用し、前記チューブのカラムテール近傍の前記側壁口から抽出相を前記チューブに導入して前記チューブのカラムヘッドから排出させる工程と、前記チューブのカラムヘッド近傍の前記側壁口から抽出物質含有試料を前記チューブに導入して前記チューブのカラムテールから排出させる工程と、を同時にかつ連続的に行い、抽出相中の抽出物質を連続的に検出器により検出することを特徴とする分析方法である。
【００１５】
ここで、前記抽出物質含有試料を、陰イオン界面活性剤を含む試料を注入したメチレンブルー水溶液とすることができる。
【００１６】
本発明の分析方法においては、前記検出器により吸光度を好適に測定することができる。
【発明の効果】
【００１７】
向流クロマトグラフ装置はカラムとしてのチューブを巻き付けたドラムを回転させ水相と油相とを逆方向へ輸送し、分離および濃縮を行うものであるが、従来の向流クロマトグラフでは連続的な動作を行うことができなかった。これに対し本発明の向流クロマトグラフ装置では、カラムとなるチューブに穿設された側壁口を利用することにより、河川や工場排水等に含まれる汚染物質を連続的にかつ簡易に感度良く分析することができる。また、該汚染物質を連続的に濃縮および分離することもでき、更には濃縮途中のモニタリングを行うことも可能となる。  
【００１８】
また、本発明の分析方法によれば、試料中の有機物のうち、特に疎水性の高い環境に負荷を与える可能性のある物質を高い感度で検出できる。更にまた、試料中の陰イオン界面活性剤の分析においても、高感度で検出を行うことができる。かかる分析操作はすべてカラムとしてのチューブ内の密閉系で行なわれるため、クロロホルムなどの抽出溶媒の蒸気が大気に触れることがなく、安全な作業性が確保される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、本発明の高速向流クロマトグラフ装置の一実施形態について具体的に説明する。
図１に、本発明の好適例としての高速向流クロマトグラフ装置の概略の構造を示す。図１（Ａ）は高速向流クロマトグラフ装置の全体図であり、図１（Ｂ）はカラム部分の拡大図である。図１において、支持体ｉは回転同期機構により回転可能であり、また、該回転同期機構により回転ドラムｄが自転及び公転可能に取付けられている。かかる回転同期機構は具体的には次のように構成されている。固定軸（公転軸）ａに固定ギヤｅ−１が取り付けられており、この固定ギヤｅ−１は、回転ドラムｄが連結されている回転軸（自転軸）ｃに固定されている固定ギヤｅ−２と噛み合っている。固定ギヤｅ−１と固定ギヤｅ−２の歯数を同数とすることにより、モータなどの動力手段（図示せず）を用いて固定軸ａの回りでドラムを含む回転部分を回転させれば、回転ドラムｄは自転しつつ固定軸ａの回りを自転の角速度の１／２倍の角速度で公転することになる。即ち、１回の公転につき２回の自転を行うことになる。以上の回転同期機構は、特許文献１に記載の機構と同じである。
【００２０】
カラムとしてのチューブｂは、固定軸ａの一方（図では下部）より入り、固定軸ａの中を経由して図の上部先端より取り出され、回転軸ｃの上端より回転軸ｃの中に入り、内部を経由して回転ドラムｄの下端から表面に出て回転ドラムｄに巻き付けられる。回転ドラムｄの上端に達したチューブｂは回転ドラムｄの中に入り、回転軸ｃの上端より取り出され、回転軸ｃに入る前のチューブｂとお互いに捻られながら固定軸ａの上端より固定軸ａの中に入り、固定軸ａ下部より取り出される。
【００２１】
支持体ｉに取付けられた重りｆは、回転のバランスを取るための重り（カウンターバランス）であり、回転ドラムの重量に応じて適宜調整し、静的及び動的バランスを調節する。以上の回転同期機構等の構成は、特許文献１に記載のものを採用することができる。
【００２２】
本発明においては、カラムとしてのチューブｂのカラムヘッドおよびカラムテール以外に、チューブｂの側壁の少なくとも１箇所に側壁口を穿設することが重要であり、図示する例では、側壁口が前記チューブのカラムヘッド近傍とカラムテール近傍の２箇所に存在し、これら側壁口に対しチューブｇおよびｈが接続されている。これらチューブｇおよびｈを通し、試料溶液、抽出溶媒等の導入や排出が行われる。
【００２３】
チューブｂに穿設される側壁口の数は特に制限されるものではなく、測定する装置等の条件に合わせて適宜選択することができるが、抽出相を循環させ、検出物質を濃縮および／または分析する場合やメチレンブルー吸光光度法により分析する場合等においては、２箇所の側壁口を有する高速向流クロマトグラフ装置を好適に使用することができる。また、抽出物の濃縮、抽出物の分析または移動相の精製を行う場合において、チューブｂに１つの側壁口を穿設した高速向流クロマトグラフ装置を好適に使用することができる。
【００２４】
穿設する側壁口のチューブｂにおける位置も、特に制限されるものではないが、本発明の分析操作を行う場合には、各側壁口の間で抽出が行われるため、カラムヘッドおよびカラムテールの近傍に穿設することが好ましい。
【００２５】
なお、チューブｂのカラムヘッドやカラムテールから、より小径チューブを挿入することで側壁口の代わりに試料または抽出相の導入や排出を行うと、分離および濃縮中におけるチューブｂ内の２層状態を乱し、ユニラテラルの状態を維持することができず、２層の分離に悪影響を与えることになる。
【００２６】
チューブｂへ試料や抽出相を導入等する、側壁口に接続されたチューブｇおよびｈとチューブｂとの接続方法は特に制限されるものではないが、図２に好適な接続方法を示す。図２に示す接続方法では、ドラム上のチューブｂの側壁に小口を開け、チューブｇまたはｈを直接差し込むことで、好適に接続することができる。
【００２７】
高速向流クロマトグラフ装置の公転半径は、好ましくは５〜２０ｃｍであり、より好ましくは８〜１５ｃｍである。また、自転半径は、好ましくは３〜２０ｃｍであり、より好ましくは８〜１５ｃｍである。更に、チューブｂの内径は、好ましくは０．３〜１５ｍｍであり、より好ましくは０．５〜１０ｍｍである。チューブｂの内径によりアルキメデスのスクリュー効果の効率は変化し、アルキメデスのスクリューの効率が良い場合は２層の分離に強い遠心力を必要とせず、回転数を少なくすることができる。また、チューブｂのドラムｄへの巻数は、特に制限されるものではなく、適宜選択することができる。
【００２８】
次に、本発明の高速向流クロマトグラフ装置を使用する分析方法の一実施形態について説明する。
チューブｂに側壁口が２箇所穿設されている高速向流クロマトグラフ装置を使用し、被検物質である有機物を含む試料溶液はカラムヘッド側の側壁口からチューブｂへ導入し、カラムテールから排出する。試料溶液の流速は、好ましくは１〜２０ｍＬ／ｍｉｎであり、より好ましくは３〜１０ｍＬ／ｍｉｎである。抽出溶媒（抽出相）は、カラムテール側の側壁口からチューブｂへ導入し、試料溶液から有機物を抽出した後、カラムヘッドから排出し、循環させる。抽出溶媒の流速は０．１〜５ｍＬ／ｍｉｎであり、好ましくは０．５〜２ｍＬ／ｍｉｎである。
【００２９】
循環する抽出溶媒に含まれる被検物質を検出器により連続的に検出することにより分析を行うことができる。この検出器として、吸光度、蛍光および屈折率などを測定する検出器を使用することにより好適に分析を行うことができる。また、抽出溶媒は特に限定されるものではなく、被検物質に応じ、適宜、選択することができるが、ヘキサンを好適に用いることができる。
【００３０】
抽出溶媒を循環させることで連続的に濃縮を続けながら、吸光度の傾きを見ることにより、試料中に含まれる抽出物質の量を定量することができる。
【００３１】
次に、本発明の高速向流クロマトグラフ装置を使用する分析方法の他の実施形態について説明する。
メチレンブルー水溶液をカラムテール側の側壁口からチューブｂへ導入し、カラムヘッドから排出する。排出した水溶液を再度、カラムテール側の側壁口からチューブｂへ導入し循環させることも可能である。なお、その場合は気泡の混入を防ぐためのトラップを経由することが好ましい。メチレンブルー水溶液をチューブｂに導入する前に、メチレンブルー溶液へ微量の陰イオン界面活性剤を含む試料を導入する。陰イオン界面活性剤はメチレンブルーと反応し、イオン会合錯体を生成する。メチレンブルー溶液の流速は、好ましくは１〜１０ｍＬ／ｍｉｎであり、より好ましくは３〜５ｍＬ／ｍｉｎである。抽出溶媒はカラムヘッド側の側壁口からチューブｂへ導入し、イオン会合錯体を抽出した後、カラムテールから排出し、排出された抽出溶媒の吸光度を測定する。イオン会合錯体は青色に着色するので、その吸光度をモニターすることにより、陰イオン界面活性剤を定量することができる。抽出溶媒の流速は、好ましくは０．１〜５ｍＬ／ｍｉｎであり、より好ましくは０．５〜２ｍＬ／ｍｉｎである。まれに混入するメチレンブルー溶液によるノイズのレベルを安定化させるために、分光光度計の前でエタノール等のアルコールを導入することが好ましい。抽出溶媒も特に限定されるものではないが、クロロホルムを好適に使用することができる。
【００３２】
上述した２種の本発明の分析方法の実施形態において、装置のカラムヘッドおよびカラムテールの区別は特になく、抽出相および試料溶液の比重によりドラムの回転方向を適宜決定することにより、決定される。
【００３３】
次に、本発明の高速向流クロマトグラフ装置を使用する抽出物の濃縮方法、抽出物の分析方法または移動相の精製方法の一実施形態について説明する。
固定相として空気等の気体を、また移動相として水等の液体を夫々用い、チューブｂを回転させた場合、軽い気体はカラムのヘッド部分に集まるため、回転させながらカラムヘッドから水などの液体を導入することにより、微細なチリや界面活性剤などを気体と液体の界面に集めることが可能である。
【００３４】
カラムヘッド近傍の界面付近に気体および液体を排出する側壁口を穿設することにより、濃縮した不純物を取り出すことが可能となる。つまり、抽出物の濃縮、抽出物のモニタリング等の分析および移動相の精製が可能となる。また、更に側壁口を穿設することにより、固定相である気体を供給することも可能であるが、カラムヘッドより前の位置に分岐を設け、移動相の水とともに気体を送りこむことも可能である。
【実施例】
【００３５】
以下、本発明を実施例により詳細に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
実施例で使用した高速向流クロマトグラフ装置は、図１に示すタイプのものであり、ドラム（径１００ｍｍ、厚さ５０ｍｍ）に内径５ｍｍ、外径７ｍｍのテフロン（登録商標）チューブを約６層巻きつけてカラムとした。カラム長さは約１．９ｍ、内容積は約４０ｍＬ、公転半径１０ｃｍ、自転半径１０ｃｍとした。
【００３６】
実施例１
河川水中に含まれる有機物のモニタリング
河川水や工場排水などの環境水中の油汚染の指標である「ヘキサン抽出物質」の定量を行った。図３に模式的に示す工程に従い、北上川の池の水の分析を行った。高速向流クロマトグラフ装置におけるカラムとしてのチューブ１は、カラムヘッド２、カラムテール３を有し、側壁には側壁口４、５が穿設され、これら側壁口にはチューブが接続されている。ポンプ７（島津社製、ＬＣ−１０Ａｉポンプ）により、試料６を側壁口４からチューブ１へ導入し、モニタリングの対象である有機物を抽出溶媒であるヘキサンにより抽出した後、カラムテール３から排出した。試料６の流速は５ｍＬ／ｍｉｎとした。ヘキサンはポンプ８（山善社製、セラミックポンプ）により、側壁口５から用チューブ１へ導入し、試料６より有機物を抽出した後、カラムヘッド２から排出した。排出されたヘキサンはポンプ８、分光光度計９（トーソー社製、ＵＶ−８０２０）および分光光度計１０（島津社製、ＳＰＤ−６ＡＶ）を経由した後、再度、側壁口５からチューブ１へ導入し、循環させた。この際、ヘキサンの流速は１ｍＬ／ｍｉｎとした。
【００３７】
カラム内の側壁口４および５の間で試料中の有機物、特に疎水性の高い成分が選択的に抽出され、その光吸収（吸光度：２２０ｎｍ）を連続的に測定した。図４に測定結果のグラフを示す（縦軸：吸光度、横軸：測定時間）。また、１４時２０分から１４時５０分の吸光度の傾きを求めた。連続的に濃縮を続けながら、吸光度の傾きを見ることによって、環境水に混入している有機物のうち、特に疎水性が大きく環境に負荷を与える可能性が高い物質を、選択的かつ高感度で検出できることが分かった。また、傾きの大小で疎水性の高い物質の量を比較することができる。
【００３８】
また、ＪＩＳ法によるヘキサン抽出物量の定量と比較した結果、分液漏斗の代わりに本発明の高速向流クロマトグラフ装置を用いて濃縮・分離が可能であることが確認された。
【００３９】
実施例２
河川水中の陰イオン界面活性剤のモニタリング
次に、生活廃水として河川に混入された陰イオン界面活性剤の定量法であるメチレンブルー吸光光度法への本発明の高速向流クロマトグラフ装置の適用に関して検討を行った。陰イオン界面活性剤の定量法として、工場排水試験法や水道法で規定されている、メチレンブルー吸光光度法を本発明の方法により実施する際の模式的工程図を図５に示す。実施例１のヘキサン抽出の場合と異なり、抽出溶媒として使用するクロロホルムの比重は水より大きいことから、高速向流クロマトグラフ装置の回転方向を逆にした。
【００４０】
先ず、チューブ１には、カラムヘッド１２、カラムテール１３を有し、側壁口１４および１５を穿設した。ポンプ１７（島津社製、ＬＣ−１０Ａｉポンプ）により、メチレンブルー水溶液を側壁口１４からチューブ１へ導入し、カラムヘッド１２から排出した。排出されたメチレンブルー水溶液は、気泡の混入を防ぐためのトラップ２２およびポンプ１７を経由した後、再度、側壁口１４からチューブ１へ導入し、循環させた。ポンプ１７出口に試料インジェクター１６を設け、メチレンブルー水溶液の流れの中に微量の界面活性剤を含む試料を導入した。陰イオン界面活性剤がメチレンブルーと反応し、イオン会合錯体を生成し、抽出溶媒である抽出溶媒２１（クロロホルム）に抽出され、その結果、クロロホルムが青色に着色され、その吸光度をモニターすることにより、陰イオン界面活性剤を定量した。クロロホルムはクロマトグラフ用ポンプであるポンプ１８（島津社製、ＬＣ−６Ａポンプ）により、圧力管２３を経由して一定流速でチューブ１へ導入し、イオン会合錯体を抽出した後、カラムテール１３から排出し、分光光度計９（トーソー社製、ＵＶ−８０２０）および分光光度計１０（島津社製、ＳＰＤ−６ＡＶ）へ順次導入し、吸光度（６５０ｎｍ）を測定した。分光光度計９の前で、まれに混入するメチレンブルー水溶液によるノイズのレベルを安定化させるために、ポンプ１９によりアルコール２０（エタノール）を導入した。
【００４１】
実際の測定を行う前に、固定相のクロロホルムの量、メチレンブルー水溶液の流速および注入する試料体積に関し、最適な測定条件の検討を行った。
【００４２】
先ず、固定相のクロロホルムの条件を検討するため、クロロホルムの量を変化させ、陰イオン界面活性剤の標準溶液のピーク時の吸光度を比較した。陰イオン界面活性剤の標準溶液として濃度１２．５μｇ／ｍＬのドデシル硫酸ナトリウム（ＳＤＳ）を使用し、０．１ｍＬずつ試料インジェクター１６を用い加えた。固定相のクロロホルムの量はチューブ１の側壁口１４と１５の間の体積である１８．４ｍＬから、順次減らして測定を行った。
【００４３】
その結果、得られた固定相のクロロホルムの量とピーク時の吸光度の関係を図６に示す。クロロホルムの量の減少に伴いピーク時の吸光度は増加し、３ｍＬで最大となり、３ｍＬを超えるとピーク時の吸光度が低下した。このことから、この装置において、固定相クロロホルム体積は３ｍＬ付近が最も感度が良いと考えられるため、実際の測定の際には３ｍＬで行うこととした。
【００４４】
次に、メチレンブルー水溶液を循環する際の流速の条件を検討するため、メチレンブルー水溶液の流速を４．５ｍＬ／ｍｉｎ、４．０ｍＬ／ｍｉｎおよび３．５ｍＬ／ｍｉｎと変化させ、陰イオン界面活性剤を加えた時の吸光度の変化を調べた。陰イオン界面活性剤の標準溶液として濃度１２．５μｇ／ｍＬのＳＤＳを使用し、固定相のクロロホルムを３ｍＬとし、０．１ｍＬずつ試料インジェクター１６を用い、加えた。
【００４５】
その結果、得られたメチレンブルー溶液の流速と吸光度の関係を図７に示す。図７から、メチレンブルー溶液の流速の増加に伴い、ピーク時の吸光度も増加していることが分かる。メチレンブルー溶液の流速が大きいと、試料を導入してからピークが検出されるまでに、一定時間内にクロロホルムに抽出される量が多くなるため、ピーク時の吸光度が高くなるためであると考えられる。しかし、流速が大きいとポンプにかかる圧力が高くなり（試料インジェクター１６がインジェクトの状態の場合、流速４．５ｍＬ／ｍｉｎで圧力１．３×１０6〜１．４×１０6Ｐａ（１３〜１４ｋｇ／ｃｍ2））、また、メチレンブルー水溶液にわずかにクロロホルムが混入するため、ノイズも多くなる。そのため、実際の測定の際にはノイズの少ない流速４．０ｍＬ／ｍｉｎで行うこととした。
【００４６】
最後に、注入する試料体積を検討するため、０．５ｍＬ、１．０ｍＬ、２．５ｍＬ、５ｍＬおよび１０ｍＬと陰イオン界面活性剤標準溶液の体積を変化させてピーク時の吸光度を測定した。標準溶液試料は濃度１μｇ／ｍＬのＳＤＳを使用した。
【００４７】
その結果、得られた試料体積とピーク時の吸光度の関係を図８に示す。試料体積の増加に伴い、ピーク時の吸光度は増加した。更に試料体積を増やせば、吸光度も高くなると考えられるが、連続して多くの試料を測定するとメチレンブルー溶液の濃度が減少し、正確な吸光度を繰り返し測定することができなくなってしまうことも考えられる。そのため、実際の測定の際には注入する試料体積１０ｍＬで行うこととした。
【００４８】
以上の測定条件の検討結果を踏まえ、図５に示す工程を採用し、北上川河川水中の微量界面活性剤の定量を行った。測定条件は、クロロホルム流速１．０ｍＬ／ｍｉｎ、メチレンブルー流速４．０ｍＬ／ｍｉｎ、アルコール流速０．５ｍＬ／ｍｉｎ、固定相のクロロホルムの量３ｍＬ、注入する試料体積１０ｍＬにて行った。北上川河川の都南大橋下流２００ｍ小川合流地点、都南大橋下、館坂橋下流３００ｍ地点の三箇所の水を試料として、夫々２回測定した。また、標準試料として０．２５μｇ／ｍＬのＳＤＳも測定した。
【００４９】
図９に、測定結果のグラフを示す（縦軸：吸光度、横軸：測定時間）。この結果、メチレンブルー水溶液を循環させ、その流れの中に試料を導入することにより陰イオン界面活性剤を高感度で検出することが可能であることが分かった。
【産業上の利用可能性】
【００５０】
本発明により、自然環境下における微量有機物質の濃縮および濃縮途中で有機物量のモニタリングが可能となり、また、河川水などに混入して環境に負荷をかけることから問題となっている水中の微量界面活性剤の分析に応用することもできる。この方法は従来の河川等の水質検査方法と比較し労力を必要とせず、安全であり、極めて有用である。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】本発明の高速向流クロマトグラフの概略の構造を示す説明図である。
【図２】カラムとしてのチューブへ試料および／または抽出相を導入等するチューブとカラムとしてのチューブの接続方法を示す説明図である。
【図３】抽出物質の定量用の高速向流クロマトグラフ法の工程を示す模式図である。
【図４】実施例１における吸光度の経時的変化のグラフである。
【図５】界面活性剤の定量用の高速向流クロマトグラフ法の工程を示す模式図である。
【図６】固定相のクロロホルムの量とピーク時の吸光度の関係を示すグラフである。
【図７】固定相のクロロホルムが３ｍＬである場合のメチレンブルー水溶液の流速と吸光度の関係を示すグラフである。
【図８】試料体積とピーク時の吸光度の関係を示すグラフである。
【図９】実施例２における吸光度の経時的変化のグラフである。
【符号の説明】
【００５２】
ａ  固定軸（公転軸）
ｂ、ｇ、ｈ  チューブ
ｃ  回転軸（自転軸）
ｄ  回転ドラム
ｅ−１、ｅ−２  ギヤ
ｆ  重り
ｉ  支持体
１  チューブ
２、１２  カラムヘッド
３、１３  カラムテール
４、５、１４、１５  側壁口
６  試料
７、８、１７、１８、１９  ポンプ
９、１０  分光光度計
１６  試料インジェクター
２０  アルコール（エタノール）
２１  抽出溶媒
２２  トラップ
２３  圧力管
【図１】
2005315731.tif 000002
【図２】
2005315731.tif 000003
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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