(57)【要約】【課題】同位体純度を正確に測定することができる方法および装置の提供。【解決手段】下記の（１）〜（３）のいずれかの工程を含む、サンプル中の化合物の特定位の元素の同位体純度を赤外分光法を用いて測定する方法。（１）測定対象の同位体を含む結合に帰属される吸収帯の強度を測定し、その強度に基づいて、前記サンプル中の化合物の特定位の同位体純度を決定する工程（２）測定対象の同位体を含む結合に帰属される吸収帯および他の結合に帰属される吸収帯の強度を測定し、その強度の比に基づいて、前記サンプル中の化合物の特定位の同位体純度を決定する工程（３）測定対象の同位体を含む結合に帰属される吸収帯と、同じ結合であるが測定対象以外の同位体を含む結合に帰属される吸収帯との強度を測定し、その強度の比に基づいて、前記サンプル中の化合物の特定位の同位体純度を決定する工程【選択図】  なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
下記の（１）〜（３）のいずれかの工程を含む、サンプル中の化合物の特定位の元素の同位体純度を赤外分光法を用いて測定する方法。
（１）測定対象の同位体を含む結合に帰属される吸収帯の強度を測定し、その強度に基づいて、前記サンプル中の化合物の特定位の同位体純度を決定する工程
（２）測定対象の同位体を含む結合に帰属される吸収帯および他の結合に帰属される吸収帯の強度を測定し、その強度の比に基づいて、前記サンプル中の化合物の特定位の同位体純度を決定する工程
（３）測定対象の同位体を含む結合に帰属される吸収帯と、同じ結合であるが測定対象以外の同位体を含む結合に帰属される吸収帯との強度を測定し、その強度の比に基づいて、前記サンプル中の化合物の特定位の同位体純度を決定する工程
【請求項２】
サンプル中の化合物の特定位の元素の同位体純度を赤外分光法を用いて測定する方法であって、赤外分光スペクトルを測定する工程、および前記化合物の特定位に測定対象の同位体を含む結合に帰属される吸収帯に関する下記の（１）〜（３）のいずれかの情報に基づいて、前記サンプル中の化合物の特定位の同位体純度を決定する工程を含む前記の方法。
（１）測定対象の同位体を含む結合に帰属される吸収帯の強度または積分強度
（２）測定対象の同位体を含む結合に帰属される吸収帯と他の結合に帰属される吸収帯との強度の比または積分強度の比
（３）測定対象の同位体を含む結合に帰属される吸収帯と、同じ結合であるが測定対象以外の同位体を含む結合に帰属される吸収帯との強度の比または積分強度の比
【請求項３】
サンプル中の化合物が液体あるいは固体である請求項１または２に記載の方法。
【請求項４】
サンプル中の化合物の特定位の元素の同位体純度を測定する装置であって、
下記の（１）〜（３）のいずれかの情報を与える赤外分光分析手段と、
下記の（１）〜（３）のいずれかの情報と測定対象の同位体の純度との関係が記憶されている記憶手段と、
下記の（１）〜（３）のいずれかの情報と測定対象の同位体の純度との関係に従って、サンプル中の化合物の特定位の同位体純度を決定する同位体純度決定手段と
を備える前記同位体純度測定装置。
（１）測定対象の同位体を含む結合に帰属される吸収帯の強度または積分強度
（２）測定対象の同位体を含む結合に帰属される吸収帯と他の結合に帰属される吸収帯との強度の比または積分強度の比
（３）測定対象の同位体を含む結合に帰属される吸収帯と、同じ結合であるが測定対象以外の同位体を含む結合に帰属される吸収帯との強度の比または積分強度の比
【請求項５】
記憶手段が、少なくとも１種類の化合物の特定位の元素の同位体毎の吸収帯波数あるいは波長について、下記の（１ａ）〜（３ａ）のいずれかの情報と測定対象の同位体の純度との関係を記憶している請求項４記載の装置。
（１ａ）同位体を含む結合に帰属される吸収帯の強度または積分強度
（２ａ）同位体を含む結合に帰属される吸収帯と他の結合に帰属される吸収帯との強度の比または積分強度の比
（３ａ）同位体を含む結合に帰属される吸収帯と、同じ結合であるが他の同位体を含む結合に帰属される吸収帯との強度の比または積分強度の比
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は同位体純度の測定方法および装置に関し、より詳細には、赤外分光法を利用した同位体純度の測定方法および装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
同位体純度の測定値は、化学、生物学、医学、地学および考古学などの各種の分野において利用されている。例えば、地学および考古学の分野では１４Ｃ純度の測定により年代推定が行われている。生物学の分野では、安定同位体の測定により代謝過程の研究がなされ、それが、医学の分野において疾患の判定に応用されている。
【０００３】
これまでのところ、化合物中の特定の元素の同位体純度を測定するには、質量分析あるいは赤外分光の方法でなされてきた。
【０００４】
質量分析では、前処理したサンプルあるいは未処理のままのサンプルをＧＣ−ＭＳ（Ｇａｓ  Ｃｈｒｏｍａｔｏｇｒａｐｈｙ  Ｍａｓｓ  Ｓｐｅｃｔｒｏｍｅｔｒｙ）、ＬＣ−ＭＳ（Ｌｉｑｕｉｄ  Ｃｈｒｏｍａｔｏｇｒａｐｈｙ  Ｍａｓｓ  Ｓｐｅｃｔｒｏｍｅｔｒｙ）、ＩＲ−ＭＳ（Ｉｓｏｔｏｐｅ  Ｒａｔｉｏ  Ｍａｓｓ  Ｓｐｅｃｔｒｏｍｅｔｒｙ）  等の質量分析装置で測定し、分子イオンピークと質量数＋α（αは、互いに同位体である２つの核種の質量数の差である）のピークの比、または、特定のフラグメントイオンと質量数＋αのピークの比により、同位体純度が求められる。ＧＣあるいはＬＣと組み合わせて質量分析を行うことで、混合物中の特定の化合物の同位体純度を測定できる。
【０００５】
特にＩＲ−ＭＳの場合は、ガスサンプル：ＣＯ２、Ｎ２、Ｏ２、ＳＯ２に特化した質量分析を行い、それぞれの元素の同位体純度を求める。サンプルがＣＯ２、Ｎ２、Ｏ２、ＳＯ２以外の場合は、まず、ＣＯ２、Ｎ２、Ｏ２、ＳＯ２へのガス化が必要である。ガス化の方法は、▲１▼ＩＲ−ＭＳに接続された燃焼器での燃焼によりＣＯ２、ＮＯ２、Ｏ２、ＳＯ２を、さらに還元によりＮＯ２からＮ２を得る燃焼法、▲２▼脱炭酸など化学的な前処理によりＣＯ２、ＮＯ２、Ｏ２、ＳＯ２を得る方法などがある（非特許文献１および２）。ＩＲ−ＭＳはＧＣとの組み合わせが可能であり、さらに前述のガス化法：燃焼法と組み合わせた方法はＧＣ−Ｃ−ＩＲＭＳ（ＧＣ−Ｃｏｍｂｕｓｔｉｏｎ  Ｉｓｏｔｏｐｅ  Ｒａｔｉｏ  Ｍａｓｓ  Ｓｐｅｃｔｒｏｍｅｔｒｙ）と呼ばれる。
【０００６】
ＩＲ−ＭＳに限らず、質量分析に用いる機器は高額である場合が多く、頻繁にメンテナンスが必要であるという使いにくさがある。
【０００７】
赤外分光では、ＣＯ２、ＣＨ４の炭素同位体の分析についてのみ、既存技術が存在する。たとえば、ＣＯ２の場合、１２ＣＯ２および１３ＣＯ２のそれぞれの固有の波長の光吸収の強度比を測定することで同位体比を分析する（特許文献１〜１１参照）。ただし、これらの分析法には気体試料の測定に特化した装置が必要である。
【０００８】
【非特許文献１】
Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓ  ｏｆ  ｔｈｅ  Ｎｕｔｒｉｓｔｉｏｎ  Ｓｏｃｉｅｔｙ  （１９９４）  ｖｏｌ．５３  ｐｐ．３６３−３７２
【０００９】
【非特許文献２】
Ｒａｐｉｄ  Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ  ｉｎ  Ｍａｓｓ  Ｓｐｅｃｔｒｏｍｅｔｒｙ  （２００１）  ｖｏｌ．１５  ｐｐ．１２７９−１２８２
【００１０】
【特許文献１】
特表２００３−５０７７０３号公報
【００１１】
【特許文献２】
特開２０００−３５４０１号公報
【００１２】
【特許文献３】
特開平６−１７４６３８号公報
【００１３】
【特許文献４】
特開２００３−６５９５０号公報
【００１４】
【特許文献５】
特開平５−３４０８７２号公報
【００１５】
【特許文献６】
特開平６−１８４１１号公報
【００１６】
【特許文献７】
特開平５−２９６９２２号公報
【００１７】
【特許文献８】
特開２００１−３２４４４６号公報
【００１８】
【特許文献９】
特開２０００−２７５１７３号公報
【００１９】
【特許文献１０】
特開２００２−３９９４２号公報
【００２０】
【特許文献１１】
特開平６−１４８０７０号公報
【００２１】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、一般的に用いられている赤外分光装置を用いて簡便にかつ正確に同位体純度を測定することができる方法および装置を提供することを目的とする。
【００２２】
【課題を解決するための手段】
本発明者らが、上記課題を解決すべく鋭意努力した結果、物質に含まれる元素中の同位体の種類が異なると、赤外分光スペクトルのうち、同位体を含む結合に帰属される吸収帯の波数あるいは波長が変化するので、それぞれの同位体を含む結合に固有の波数あるいは波長における赤外光吸収強度を測定することにより、同位体純度を求めることができることを見出し、本発明を完成させるに至った。
【００２３】
本発明の要旨は以下の通りである。
１．下記の（１）〜（３）のいずれかの工程を含む、サンプル中の化合物の特定位の元素の同位体純度を赤外分光法を用いて測定する方法。
（１）測定対象の同位体を含む結合に帰属される吸収帯の強度を測定し、その強度に基づいて、前記サンプル中の化合物の特定位の同位体純度を決定する工程
（２）測定対象の同位体を含む結合に帰属される吸収帯および他の結合に帰属される吸収帯の強度を測定し、その強度の比に基づいて、前記サンプル中の化合物の特定位の同位体純度を決定する工程
（３）測定対象の同位体を含む結合に帰属される吸収帯と、同じ結合であるが測定対象以外の同位体を含む結合に帰属される吸収帯との強度を測定し、その強度の比に基づいて、前記サンプル中の化合物の特定位の同位体純度を決定する工程
２．サンプル中の化合物の特定位の元素の同位体純度を赤外分光法を用いて測定する方法であって、赤外分光スペクトルを測定する工程、および前記化合物の特定位に測定対象の同位体を含む結合に帰属される吸収帯に関する下記の（１）〜（３）のいずれかの情報に基づいて、前記サンプル中の化合物の特定位の同位体純度を決定する工程を含む前記の方法。
（１）測定対象の同位体を含む結合に帰属される吸収帯の強度または積分強度
（２）測定対象の同位体を含む結合に帰属される吸収帯と他の結合に帰属される吸収帯との強度の比または積分強度の比
（３）測定対象の同位体を含む結合に帰属される吸収帯と、同じ結合であるが測定対象以外の同位体を含む結合に帰属される吸収帯との強度の比または積分強度の比
３．サンプル中の化合物が液体あるいは固体である１または２に記載の方法。
４．サンプル中の化合物の特定位の元素の同位体純度を測定する装置であって、下記の（１）〜（３）のいずれかの情報を与える赤外分光分析手段と、
下記の（１）〜（３）のいずれかの情報と測定対象の同位体の純度との関係が記憶されている記憶手段と、
下記の（１）〜（３）のいずれかの情報と測定対象の同位体の純度との関係に従って、サンプル中の化合物の特定位の同位体純度を決定する同位体純度決定手段と
を備える前記同位体純度測定装置。
（１）測定対象の同位体を含む結合に帰属される吸収帯の強度または積分強度
（２）測定対象の同位体を含む結合に帰属される吸収帯と他の結合に帰属される吸収帯との強度の比または積分強度の比
（３）測定対象の同位体を含む結合に帰属される吸収帯と、同じ結合であるが測定対象以外の同位体を含む結合に帰属される吸収帯との強度の比または積分強度の比
５．記憶手段が、少なくとも１種類の化合物の特定位の元素の同位体毎の吸収帯波数あるいは波長について、下記の（１ａ）〜（３ａ）のいずれかの情報と測定対象の同位体の純度との関係を記憶している４記載の装置。
（１ａ）同位体を含む結合に帰属される吸収帯の強度または積分強度
（２ａ）同位体を含む結合に帰属される吸収帯と他の結合に帰属される吸収帯との強度の比または積分強度の比
（３ａ）同位体を含む結合に帰属される吸収帯と、同じ結合であるが他の同位体を含む結合に帰属される吸収帯との強度の比または積分強度の比
【００２４】
本明細書において、「同位体」とは、原子核内の陽子数および中性子数によって特定される原子種をいう。また、「測定対象以外の同位体」とは、測定対象の同位体と陽子数が同じ（つまり同じ元素）であるが、中性子数がことなる原子種をいい、測定対象の同位体の元素の種類によっては「測定対象以外の同位体」が１種類である場合も複数種存在する場合もある。「他の同位体」とは、ある同位体と陽子数が同じ（つまり同じ元素）であるが、中性子数がことなる原子種をいい、ある同位体の元素の種類によっては「他の同位体」が１種類である場合も複数種存在する場合もある。
【００２５】
「同位体純度」および「同位体の純度」とは、任意の化合物の特定位の元素中に占める特定の同位体の割合をいう。同位体純度は、通常、百分率で表わされるが、それに限定されるわけではなく、他の表現形式（例えば、割合、比など）で表されてもよい。
【００２６】
「吸収帯」とは、赤外光の吸収が認められる波数範囲あるいは波長範囲をいい、個々の化合物の特定の結合に固有の吸収帯が存在する。なお、測定対象の同位体を含む結合に帰属される吸収帯と、同じ結合であるが、測定対象以外の同位体を含む結合に帰属される吸収帯とでは、波数あるいは波長が異なる。また、「他の結合に帰属される吸収帯」は、測定対象の同位体の同位体純度が異なっても、波数あるいは波長は変化しない。
【００２７】
「吸収帯の強度」とは、吸収帯の吸収極大に対応する波数あるいは波長における赤外光の吸収の強さのことをいい、吸光度あるいは透過率で表現される。
【００２８】
「積分強度」とは、吸収帯の強度の積分値であり、吸収帯全体としての吸収の強さを示している。
【００２９】
【発明の実施の形態】
本発明は、サンプル中の化合物の特定位の元素の同位体純度を赤外分光法を用いて測定する方法を提供する。
【００３０】
本発明の第一の方法は、下記の（１）〜（３）のいずれかの工程を含む。
（１）測定対象の同位体を含む結合に帰属される吸収帯の強度を測定し、その強度に基づいて、前記サンプル中の化合物の特定位の同位体純度を決定する工程
（２）測定対象の同位体を含む結合に帰属される吸収帯および他の結合に帰属される吸収帯の強度を測定し、その強度の比に基づいて、前記サンプル中の化合物の特定位の同位体純度を決定する工程
（３）測定対象の同位体を含む結合に帰属される吸収帯と、同じ結合であるが測定対象以外の同位体を含む結合に帰属される吸収帯との強度を測定し、その強度の比に基づいて、前記サンプル中の化合物の特定位の同位体純度を決定する工程
また、本発明の第二の方法は、赤外分光スペクトルを測定する工程、および前記化合物の特定位に測定対象の同位体を含む結合に帰属される吸収帯に関する下記の（１）〜（３）のいずれかの情報に基づいて、前記サンプル中の化合物の特定位の同位体純度を決定する工程を含む。
（１）測定対象の同位体を含む結合に帰属される吸収帯の強度または積分強度
（２）測定対象の同位体を含む結合に帰属される吸収帯と他の結合に帰属される吸収帯との強度の比または積分強度の比
（３）測定対象の同位体を含む結合に帰属される吸収帯と、同じ結合であるが測定対象以外の同位体を含む結合に帰属される吸収帯との強度の比または積分強度の比
【００３１】
本発明の方法を適用する対象となるサンプルは、同位体が存在する元素を含む化合物の１種またはそれ以上を含有する限り、いかなるものであってもよい。サンプルとしては、気体以外であればよく、化学合成した化合物試料、生物由来の化合物試料、天然物あるいはそれらの溶液、診断の対象となる被験者（ヒト以外の動物も含む）から採取した試料（例えば、呼気、血液、尿、唾液、便）あるいはさらに単離・精製した試料などを例示することができるが、これらに限定されるわけではない。
【００３２】
サンプル中の化合物は、同位体が存在する元素を含む限り、いかなるものであってもよい。化合物としては、アミノ酸、ペプチド、タンパク質、ラウリン酸、オクタン酸などの脂肪酸およびそれらの塩、トリオクタノイン、トリオレイン、トリパルミチンなどの脂肪類、その他アセトンなどのケトン、アセトアルデヒドなどのアルデヒド、アセトアミドなどのアミド、メタノール、エタノールなどのアルコール類などの化合物を例示することができるが、これらに限定されるわけではない。アミノ酸、ペプチド及びタンパク質あるいは糖は、保護または修飾されていてもよい。サンプル中の化合物は、液体、固体のいずれの形態であってもよい。
【００３３】
化合物に含有される同位体としては、１２Ｃと１３Ｃ、１Ｈと２Ｈ、１６Ｏと１７Ｏと１８Ｏ、１４Ｎと１５Ｎ、２８Ｓｉと２９Ｓｉと３０Ｓｉ、３２Ｓと３３Ｓと３４Ｓと３６Ｓ、３５Ｃｌと３７Ｃｌ、７９Ｂｒと８１Ｂｒなどを例示することができるが、これらに限定されるわけではない。
【００３４】
本発明の方法において、赤外分光法を用いてサンプルの吸収帯を分析する方法としては、透過法（一定の厚みの溶液中の光の透過率を測定）、ＡＴＲ法（測定した反射率から透過率を算出）などの定量性の高い測定方法、ＫＢｒを用いる錠剤法を挙げることができるが、これらに限定されることはない。特定位に測定対象の同位体を含む結合に帰属される吸収帯の強度または積分面積を測定する。サンプルはそのままで、あるいは溶液、ＫＢｒとの混合物としてのディスクとして測定できる。
【００３５】
本発明の方法において、赤外分光スペクトルにおける、サンプル中の化合物の、特定位に測定対象同位体を含む結合に帰属される吸収帯に関する以下の（１）〜（３）のいずれかの情報が利用される。
（１）測定対象の同位体を含む結合に帰属される吸収帯の強度または積分強度
（２）測定対象の同位体を含む結合に帰属される吸収帯と、他の結合に帰属される吸収帯との強度の比または積分強度の比
（３）測定対象の同位体を含む結合に帰属される吸収帯と、同じ結合であるが測定対象以外の同位体を含む結合に帰属される吸収帯との強度の比または積分強度の比
吸収帯の波数範囲または波長範囲は、吸収極大に対応する波数の前後    ０〜１０ｃｍ−１の範囲または吸収極大に対応する波長の前後０〜５０ｎｍの範囲であるとよく、好ましくは、吸収極大に対応する波数の前後０〜５ｃｍ−１の範囲または吸収極大に対応する波長の前後０〜１０ｎｍの範囲であり、より好ましくは、吸収極大に対応する波数の前後０〜１ｃｍ−１の範囲または吸収極大に対応する波長の前後０〜１ｎｍの範囲である。
【００３６】
測定対象の同位体が１３Ｃである場合を例にとり、（１）〜（３）の情報からサンプル中の化合物の特定位の同位体純度を求める手順を以下に説明する。なお、この手順に従えば、同じ特定位の１３Ｃ以外の同位体（例えば１２Ｃ）の純度についても同様に測定することができる。
（１）測定対象の同位体：１３Ｃを含む結合に帰属される吸収帯の強度または積分強度を利用する場合
▲１▼あらかじめ特定位の１３Ｃ純度がわかっている物質について、１３Ｃを含む結合に帰属される吸収帯の強度または積分強度を測定し、検量線を作成する。検量線を作成するためのデータ数は、２点以上であるとよく、好ましくは３点以上、より好ましくは５点以上である。
【００３７】
１３Ｃを含む結合に帰属される吸収帯は例えば、Ｎ−Ａｃｅｔｙｌ−［１−１３Ｃ］ａｌａｎｉｎｅの場合、１位炭素を含むＣ＝Ｏに相当する波数１６８３ｃｍ−１付近の吸収帯である。また、［１−１３Ｃ］Ｐｈｅｎｙｌａｌａｎｉｎｅの場合、１位炭素を含むＣ＝Ｏに相当する波数１３９０ｃｍ−１付近の吸収帯である。［１−１３Ｃ］酢酸ナトリウムの場合、１位炭素を含むＣ＝Ｏに相当する波数１５０８ｃｍ−１付近の吸収帯である。
【００３８】
▲２▼１３Ｃ純度を測定したい物質についても同様に、▲１▼の検量線作成時に使用した吸収帯の強度あるいは積分強度を測定し、▲１▼で作成した検量線を用いて１３Ｃ純度を測定する。
（２）測定対象の同位体：１３Ｃを含む結合に帰属される吸収帯と、他の結合に帰属される吸収帯との強度の比または積分強度の比を利用する場合
▲１▼あらかじめ特定位の１３Ｃ純度がわかっている物質について、以下の２つの吸収帯の強度あるいは積分強度の比（吸収帯１／吸収帯２）を測定し、検量線を作成する。
【００３９】
吸収帯１：１３Ｃを含む結合に帰属される吸収帯
吸収帯２：他の結合に帰属される吸収帯（内部標準）
検量線を作成するためのデータ数は、２点以上であるとよく、好ましくは３点以上、より好ましくは５点以上である。
【００４０】
特定位に１３Ｃを含む結合に帰属される吸収帯の波数は上述した通りである。
【００４１】
他の結合に帰属される吸収帯は、例えば、Ｎ−Ａｃｅｔｙｌ−［１−１３Ｃ］ａｌａｎｉｎｅの場合、波数１３７７ｃｍ−１付近の吸収帯などである。また、［１−１３Ｃ］Ｐｈｅｎｙｌａｌａｎｉｎｅの場合、波数１４９２ｃｍ−１付近の吸収帯などである。［１−１３Ｃ］酢酸ナトリウムの場合、波数６４５ｃｍ−１付近の吸収帯などである。
【００４２】
▲２▼１３Ｃ純度を測定したい物質についても同様に、吸収帯１および吸収帯２を測定、その比を算出し、▲１▼で作成した検量線を用いて１３Ｃ純度を測定する。
（３）測定対象の同位体：１３Ｃを含む結合に帰属される吸収帯と、同じ結合であるが測定対象以外の同位体：１２Ｃを含む結合に帰属される吸収帯との強度の比または積分強度の比を利用する場合
▲１▼あらかじめ特定位の１３Ｃ純度がわかっている物質について、以下の２つの吸収帯の強度あるいは積分強度の比（吸収帯１／吸収帯２）を測定し、検量線を作成する。
【００４３】
吸収帯１：特定位の１３Ｃを含む結合に帰属される吸収帯
吸収帯２：特定位の１２Ｃを含む結合に帰属される吸収帯
検量線を作成するためのデータ数は、２点以上であるとよく、好ましくは３点以上、より好ましくは５点以上である。
【００４４】
例えば、Ｎ−Ａｃｅｔｙｌ−［１−１３Ｃ］ａｌａｎｉｎｅ、［１−１３Ｃ］Ｐｈｅｎｙｌａｌａｎｉｎｅ、［１−１３Ｃ］酢酸ナトリウムの場合、１３Ｃを含む結合に帰属される吸収帯は上述した通りである。
【００４５】
前述の化合物例において１位の炭素が、１３Ｃ  ではなく、１２Ｃである場合、１位の炭素を含む結合に帰属される吸収帯はＮ−Ａｃｅｔｙｌａｌａｎｉｎｅの場合、１２Ｃ＝Ｏに相当する波数１７２０ｃｍ−１付近の吸収帯である。また、Ｐｈｅｎｙｌａｌａｎｉｎｅの場合、１２Ｃ＝Ｏに相当する波数１４１０ｃｍ−１付近の吸収帯である。酢酸ナトリウムの場合、１２Ｃ＝Ｏに相当する波数１５６０ｃｍ−１付近の吸収帯などである。
【００４６】
▲２▼１３Ｃ純度を測定したい物質についても同様に、吸収帯１／吸収帯２を測定、その比を算出し、▲１▼で作成した検量線を用いて１３Ｃ純度を算出する。
【００４７】
（１）、（２）および（３）の方法において、さらに、この検量線をコンピュータに記憶させておけば、スペクトルの測定から同位体純度の計算までを自動化することができる。
【００４８】
また、任意の化合物について同位体純度決定に利用する波数または波長の吸収帯のみを分析し、検量線を用意しておくことにより、全波数のスペクトルをとることなく、短時間で簡易に同位体純度を測定できる同位体純度測定装置を提供することができる。
【００４９】
ここで、「検量線」とは、下記の（１）〜（３）のいずれかの情報と測定対象の同位体の純度との関係を意味するものであって、グラフに描かれた線、コンピュータに記憶されたデータなどが含まれるが、これらに限定されるわけではない。
（１）測定対象の同位体を含む結合に帰属される吸収帯の強度または積分強度
（２）測定対象の同位体を含む結合に帰属される吸収帯と他の結合に帰属される吸収帯との強度の比または積分強度の比
（３）測定対象の同位体を含む結合に帰属される吸収帯と、同じ結合であるが測定対象以外の同位体を含む結合に帰属される吸収帯との強度の比または積分強度の比
すなわち、本発明は、サンプル中の化合物の特定位の元素の同位体純度を測定する装置であって、
下記の（１）〜（３）のいずれかの情報を与える赤外分光分析手段と、
下記の（１）〜（３）のいずれかの情報と測定対象の同位体の純度との関係が記憶されている記憶手段と、
下記の（１）〜（３）のいずれかの情報と測定対象の同位体の純度との関係に従って、サンプル中の化合物の特定位の同位体純度を決定する同位体純度決定手段と
を備える前記同位体純度測定装置を提供する。
（１）測定対象の同位体を含む結合に帰属される吸収帯の強度または積分強度
（２）測定対象の同位体を含む結合に帰属される吸収帯と他の結合に帰属される吸収帯との強度の比または積分強度の比
（３）測定対象の同位体を含む結合に帰属される吸収帯と、同じ結合であるが測定対象以外の同位体を含む結合に帰属される吸収帯との強度の比または積分強度の比
さらに、上記の装置において、あらかじめ多数の化合物について、特定位に測定対象の同位体を含む結合に帰属される吸収帯の波数あるいは波長の設定し、かつそれぞれについて検量線を用意しておけば、測定時には、化合物、特定位および測定対象の同位体を選択することにより、短時間で簡易に同位体純度を測定できる。すなわち、本発明の装置において、記憶手段が、少なくとも１種類の化合物の特定位の元素の同位体毎の吸収帯波数あるいは波長について、（１ａ）〜（３ａ）のいずれかの情報と測定対象の同位体の純度との関係を記憶している態様である。
（１ａ）同位体を含む結合に帰属される吸収帯の強度または積分強度
（２ａ）同位体を含む結合に帰属される吸収帯と他の結合に帰属される吸収帯との強度の比または積分強度の比
（３ａ）同位体を含む結合に帰属される吸収帯と、同じ結合であるが他の同位体を含む結合に帰属される吸収帯との強度の比または積分強度の比
本発明の装置において、赤外分光分析手段は、光源、モノクロメーター、スリット系、検出器及び試料セルを備えているものであるとよい。モノクロメーターおよびスリット系に替えて干渉計を備えていてもよい。これらの構成要素を備えた赤外分光分析手段は、赤外分光光度計として市販されている。記憶手段及び同位体純度決定手段としては、コンピュータを利用することができ、これらの２つの手段は１台のコンピュータに内蔵されていてもよいし、別々のコンピュータに内蔵されていてもよい。
【００５０】
本発明の装置の一例を図８に示す。光源１からの光（赤外光）は、測定対象のサンプルを入れた試料セル２を通過し、入口スリット３を通ってモノクロメーター４に入る。ここで、所望の波長が選別され、出口スリット５を通って検出器６に入る。検出器６は、試料セルを通過した後の光の強度を測定する。試料セルに入射した光の強度がわかっていれば、どれだけの光がサンプルによって吸収されたか（吸収強度）がわかる。１波長または波数の吸収強度を測定してもよいし、種々の波長または波数の吸収強度を測定してもよい。後者の場合は、吸収スペクトルを得ることができる。検出器６からの出力は読み取り器７によって読み取られ、コンピュータ８に入力され、コンピュータ８では、その入力値から、上記の（１）〜（３）のいずれかの情報と測定対象の同位体の純度との関係に従って、同位体純度が算出される。コンピュータ８で行われた処理の結果はディスプレー９に表示される。予め、多数の化合物について、化合物名、特定位、同位体の種類などをコンピュータに記憶させておき、測定時に、化合物名、特定位、同位体の種類をコンピュータに入力ないしはコンピュータ上で選択し、測定終了後にデータを出力できるようにしておくと便利である。
【００５１】
また、本発明の装置の別の例を図９に示す。光源１１からの光（赤外光）は、干渉計１２に入り、固定鏡１３、移動鏡１４およびビームスプリッタ１５によって干渉光に加工される。干渉光は試料１６を通って検出器１７に入る。検出器１７は、試料１６を通過した後の光の干渉波形を測定する。検出器１７からの出力は読み取り器１８によって読み取られ、コンピュータ１９に入力され、得られた干渉波形をコンピュータ１９でフーリエ変換することで、図８に示した装置と同様の赤外分光スペクトルが得られる。コンピュータ１９では、さらに、前述の（１）〜（３）のいずれかの情報と測定対象の同位体の純度との関係に従って、同位体純度が算出される。コンピュータ１９で行われた処理の結果はディスプレー２０に表示される。予め、多数の化合物について、化合物名、特定位、同位体の種類などをコンピュータに記憶させておき、測定時に、化合物名、特定位、同位体の種類をコンピュータに入力ないしはコンピュータ上で選択し、測定終了後にデータを出力できるようにしておくと便利である。
【００５２】
【実施例】
以下、本発明を実施例によって具体的に説明する。なお、これらの実施例は、本発明を説明するためのものであって、本発明の範囲を限定するものではない。
【００５３】
［実施例１］Ｎ−Ａｃｅｔｙｌ−ＤＬ−［１−１３Ｃ］ａｌａｎｉｎｅの１３ＣＯ−に帰属される吸収帯の吸光度からの１３Ｃ純度の決定
測定対象：  Ｎ−Ａｃｅｔｙｌ−ＤＬ−［１−１３Ｃ］ａｌａｎｉｎｅ  混合品
測定波数（１３Ｃを含む結合に帰属される吸収帯）：  １６８３  ｃｍ−１
検量線作成用物質（スタンダード）：
ＣＩＬ製Ｎ−Ａｃｅｔｙｌ−ＤＬ−［１−１３Ｃ］ａｌａｎｉｎｅ（１−１３Ｃ、９８．０５％  ＧＣ−ＭＳ）
東京化成製  Ｎ−Ａｃｅｔｙｌ−ＤＬ−ａｌａｎｉｎｅ（１−１３Ｃ、１．０７９％  ＧＣ−ＭＳ）
測定対象：Ｎ−Ａｃｅｔｙｌ−ＤＬ−［１−１３Ｃ］ａｌａｎｉｎｅ  混合品の調製
ＣＩＬ製Ｎ−Ａｃｅｔｙｌ−ＤＬ−［１−１３Ｃ］ａｌａｎｉｎｅ（１−１３Ｃ、９８．０５％  ＧＣ−ＭＳ）と東京化成製  Ｎ−Ａｃｅｔｙｌ−ＤＬ−ａｌａｎｉｎｅ（１−１３Ｃ、１．０７９％  ＧＣ−ＭＳ）をそれぞれ約１ｇを混合した後、純水１０  ｍＬに溶解した。２晩、凍結乾燥し、測定対象のＮ−Ａｃｅｔｙｌ−ＤＬ−［１−１３Ｃ］ａｌａｎｉｎｅ  混合品を得た。
測定方法
測定対象およびスタンダードの５０ｍｇ／ｍｌ  メタノール溶液を調製した。
ＺｎＳｅ製の透過セルに、気泡が入らないように溶液を満たし、ＦＴ／ＩＲ−４６０（日本分光製）を用いて、１３Ｃを含む結合である１３ＣＯ−に相当する波数１６８３ｃｍ−１の吸光度を測定した。ブランクとしてメタノールのみの値を差し引いた。測定条件は以下の通りである。
積算回数：４０
ゼロフィリング：ｏｎ
アポダイゼーション：Ｃｏｓｉｎｅ
ゲイン：２
光源：標準光源
検出器：ＴＧＳ
フィルタ：４０００Ｈｚ
結果
ＣＩＬ製Ｎ−Ａｃｅｔｙｌ−ＤＬ−［１−１３Ｃ］ａｌａｎｉｎｅ（１−１３Ｃ、９８．０５％  ＧＣ−ＭＳ）および東京化成製  Ｎ−Ａｃｅｔｙｌ−ＤＬ−ａｌａｎｉｎｅ（１−１３Ｃ、１．０７９％  ＧＣ−ＭＳ）の赤外分光スペクトルをそれぞれ図１および２に示す。
【００５４】
これらの１６８３ｃｍ−１の吸光度を測定し、スタンダードとして以下の検量線を作成した。
検量線：吸光度＝０．００４３９８６５×１３Ｃ純度（％）＋０．２３７３４９
測定対象（混合品）の赤外分光スペクトルを図３に示した。１６８３ｃｍ−１の吸光度が０．４６９６０６であったことから、上記検量線により１位の炭素の１３Ｃ純度を算出したところ、測定対象の１３Ｃ  純度は５２．８０％であった。一方、測定対象を従来法である燃焼法で分析（昭光通商に依頼）したところ、１３Ｃ  純度測定結果は４９．７２％であった。以上、従来法より簡単な測定操作で、従来法と同様の結果が得られた。
【００５５】
［実施例２］Ｎ−Ａｃｅｔｙｌ−ＤＬ−［１−１３Ｃ］ａｌａｎｉｎｅの１３ＣＯ−に帰属される吸収帯および純度補正のための内部標準となる吸収帯の吸光度からの１３Ｃ純度の決定
測定対象：  Ｎ−Ａｃｅｔｙｌ−ＤＬ−［１−１３Ｃ］ａｌａｎｉｎｅ混合品および合成品１−４
吸光度１（１３Ｃを含む結合に帰属される吸収帯の吸光度）：  １６８３  ｃｍ−１の吸光度
吸光度２（内部標準となる吸収帯の吸光度）：  １５６０  ｃｍ−１の吸光度
検量線作成用物質（スタンダード）：
ＣＩＬ製Ｎ−Ａｃｅｔｙｌ−ＤＬ−［１−１３Ｃ］ａｌａｎｉｎｅ（１−１３Ｃ、９８．０５％  ＧＣ−ＭＳ）
東京化成製  Ｎ−Ａｃｅｔｙｌ−ＤＬ−ａｌａｎｉｎｅ（１−１３Ｃ、１．０７９％  ＧＣ−ＭＳ）
測定対象：Ｎ−Ａｃｅｔｙｌ−ＤＬ−［１−１３Ｃ］ａｌａｎｉｎｅ  混合品の調製
ＣＩＬ製Ｎ−Ａｃｅｔｙｌ−ＤＬ−［１−１３Ｃ］ａｌａｎｉｎｅ（１−１３Ｃ、９８．０５％  ＧＣ−ＭＳ）と東京化成製  Ｎ−Ａｃｅｔｙｌ−ＤＬ−ａｌａｎｉｎｅ（１−１３Ｃ、１．０７９％  ＧＣ−ＭＳ）をそれぞれ約１ｇを混合した後、純水１０  ｍＬに溶解した。２晩、凍結乾燥し、測定対象のＮ−Ａｃｅｔｙｌ−ＤＬ−［１−１３Ｃ］ａｌａｎｉｎｅ  混合品を得た。
測定対象：Ｎ−Ａｃｅｔｙｌ−ＤＬ−［１−１３Ｃ］ａｌａｎｉｎｅ合成品１−４の調製
石油学会誌（１９７４）Ｎｏ．１７  ｐ１１に記載された方法に基づいて合成した。
測定方法
測定対象およびスタンダードの５０ｍｇ／ｍｌ  メタノール溶液を調製した。
ＺｎＳｅ製の透過セルに、気泡が入らないように溶液を満たし、ＦＴ／ＩＲ−４６０（日本分光製）を用いて、［１−１３Ｃ］である１３ＣＯ−に相当する波数１６８３ｃｍ−１および対照として１５６０  ｃｍ−１の強度を吸光度として測定した。ブランクとしてメタノールのみの値を差し引いた上で、２波数の比を算出した。測定条件は以下の通りである。
積算回数：４０
ゼロフィリング：ｏｎ
アポダイゼーション：Ｃｏｓｉｎｅ
ゲイン：２
光源：標準光源
検出器：ＴＧＳ
フィルタ：４０００Ｈｚ
結果
ＣＩＬ製Ｎ−Ａｃｅｔｙｌ−ＤＬ−［１−１３Ｃ］ａｌａｎｉｎｅ（１−１３Ｃ、９８．０５％  ＧＣ−ＭＳ）および東京化成製  Ｎ−Ａｃｅｔｙｌ−ＤＬ−ａｌａｎｉｎｅ（１−１３Ｃ、１．０７９％  ＧＣ−ＭＳ）の赤外分光スペクトルをそれぞれ図１および２に示す。
【００５６】
これらの１６８３ｃｍ−１および１５６０ｃｍ−１の吸光度を測定し、スタンダードとして以下の検量線を作成した。吸光度比は、吸光度１／吸光度２である。
検量線：吸光度比＝０．００８５３３０６×１３Ｃ純度（％）＋０．５１７１６９
測定対象（混合品及び合成品１−４）の赤外分光スペクトルを図３−図７に示した。
【００５７】
吸光度１（１６８３ｃｍ−１）および、吸光度２（１５６０ｃｍ−１）を測定し、吸光度比を算出、上記検量線により１位の炭素の１３Ｃ純度を算出した結果ならびに測定対象を従来法である燃焼法で分析（昭光通商に依頼）した結果をを表１に示した。
【００５８】
【表１】
2005030816.tif 000002
【００５９】
以上、従来法より簡単な測定操作で、従来法と同様の結果が得られた。
【００６０】
【発明の効果】
本発明により、同位体純度を正確に測定することができる簡便な方法および装置が提供された。
【図面の簡単な説明】
【図１】ＣＩＬ製Ｎ−Ａｃｅｔｙｌ−ＤＬ−［１−１３Ｃ］ａｌａｎｉｎｅ（１−１３Ｃ、９８．０５％  ＧＣ−ＭＳ）の赤外分光スペクトルを示す。
【図２】東京化成製  Ｎ−Ａｃｅｔｙｌ−ＤＬ−ａｌａｎｉｎｅ（１−１３Ｃ、１．０７９％  ＧＣ−ＭＳ）の赤外分光スペクトルを示す。
【図３】１３Ｃ純度が未知である測定対象  Ｎ−Ａｃｅｔｙｌ−ＤＬ−［１−１３Ｃ］ａｌａｎｉｎｅ混合品の赤外分光スペクトルを示す。
【図４】１３Ｃ純度が未知である測定対象  Ｎ−Ａｃｅｔｙｌ−ＤＬ−［１−１３Ｃ］ａｌａｎｉｎｅ合成品１の赤外分光スペクトルを示す。
【図５】１３Ｃ純度が未知である測定対象  Ｎ−Ａｃｅｔｙｌ−ＤＬ−［１−１３Ｃ］ａｌａｎｉｎｅ合成品２の赤外分光スペクトルを示す。
【図６】１３Ｃ純度が未知である測定対象  Ｎ−Ａｃｅｔｙｌ−ＤＬ−［１−１３Ｃ］ａｌａｎｉｎｅ合成品３の赤外分光スペクトルを示す。
【図７】１３Ｃ純度が未知である測定対象  Ｎ−Ａｃｅｔｙｌ−ＤＬ−［１−１３Ｃ］ａｌａｎｉｎｅ合成品４の赤外分光スペクトルを示す。
【図８】本発明の同位体純度測定装置の一例を示す概略図である。
【図９】本発明の同位体純度測定装置の別の一例を示す概略図である。
【符号の説明】
１…光源
２…試料セル
３…入口スリット
４…モノクロメーター
５…出口スリット
６…検出器
７…読み取り器
８…コンピュータ
９…ディスプレー
１１…光源
１２…干渉計
１３…固定鏡
１４…移動鏡
１５…ビームスプリッタ
１６…試料
１７…検出器
１８…読み取り器
１９…コンピュータ
２０…ディスプレー
【図１】
2005030816.tif 000003
【図２】
2005030816.tif 000004
【図３】
2005030816.tif 000005
【図４】
2005030816.tif 000006
【図５】
2005030816.tif 000007
【図６】
2005030816.tif 000008
【図７】
2005030816.tif 000009
【図８】
2005030816.tif 000010
【図９】
2005030816.tif 000011