(57)【要約】【課題】液体中に存在し、金属の影響を受けやすい極微量の化合物を精度よく、精製、濃縮、分析、分取するために、該化合物を分析する際に障害となるようなポリマー系充填剤中の金属の影響を低減した、分離処理用充填剤の製造方法、該分離処理用充填剤、固相抽出用カートリッジ、液体クロマトグラフィー用カラム、分離対象物質の分離方法、ならびにポリマー系分離処理用充填剤の前処理剤を提供する。【解決手段】ポリマー系充填剤と、キレート能を有する物質とを接触させる。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
ポリマー系充填剤と、キレート能を有する物質とを接触させることを特徴とする分離処理用充填剤の製造方法。
【請求項２】
前記ポリマー系充填剤と、キレート能を有する物質とを、有機溶媒の存在下で接触させることを特徴とする請求項１に記載の分離処理用充填剤の製造方法。
【請求項３】
前記ポリマー系充填剤を、カラム容器に充填して充填剤層を形成する前あるいは形成した後のいずれかの時点において、該ポリマー系充填剤と、キレート能を有する物質とを接触させることを特徴とする請求項１または２に記載の分離処理用充填剤の製造方法。
【請求項４】
前記キレート能を有する物質が、キレート剤および/またはキレート樹脂であることを
特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の分離処理用充填剤の製造方法。
【請求項５】
前記ポリマー系充填剤を、カラム容器に充填して充填剤層を形成した後、有機溶媒をカラム内に流通させ、次いで前記キレート剤の溶液をカラム内に流通させることにより、キレート剤とポリマー系充填剤とを接触させることを特徴とする請求項４に記載の分離処理用充填剤の製造方法。
【請求項６】
前記キレート剤の溶液をカラム内に流通させた後、水をカラム内に流通させることを特徴とする請求項５に記載の分離処理用充填剤の製造方法。
【請求項７】
前記ポリマー系充填剤と、前記キレート樹脂とを混合し、カラム容器に充填して充填剤層を形成した後、有機溶媒をカラム内に流通させることを特徴とする請求項４に記載の分離処理用充填剤の製造方法。
【請求項８】
前記有機溶媒をカラム内に流通させた後、水をカラム内に流通させることを特徴とする請求項７に記載の分離処理用充填剤の製造方法。
【請求項９】
前記キレート剤が、エチレンジアミン四酢酸（ＥＤＴＡ）、エチレンジアミン、プロピレンジアミン、ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラミン、ビピリジン、グリシン、アセチルアセトン、ニトリロ三酢酸（ＮＴＡ）、アミノトリ（メチルホスホン酸）、１−ヒドロキシエチリデン−１，１−ジホスホン酸、およびこれらの化合物（アセチルアセトンを除く）の塩のうちの少なくとも１種であることを特徴とする請求項４〜６のいずれかに記載の分離処理用充填剤の製造方法。
【請求項１０】
前記キレート樹脂が、スチレン−ジビニルベンゼン共重合体、ポリスチレン系樹脂、またはポリフェノール系樹脂のいずれかに、イミノジ酢酸基またはポリアミン基を導入した樹脂のうちの少なくとも１種であることを特徴とする請求項４、７、８のいずれかに記載の分離処理用充填剤の製造方法。
【請求項１１】
請求項１〜１０のいずれかに記載の製造方法によって、製造されたことを特徴とする分離処理用充填剤。
【請求項１２】
少なくとも、カラム容器と、該カラム容器内に形成され、請求項１１に記載の分離処理用充填剤を含む充填剤層とを有することを特徴とする固相抽出用カートリッジ。
【請求項１３】
少なくとも、カラム容器と、該カラム容器内に形成され、請求項１１に記載の分離処理用充填剤を含む充填剤層とを有することを特徴とするクロマトグラフィー分析用カラム。
【請求項１４】
少なくとも、カラム容器と、該カラム容器内に形成され、請求項１１に記載の分離処理用充填剤を含む充填剤層とを有することを特徴とするクロマトグラフィー分取用カラム。
【請求項１５】
少なくとも、カラム容器と、該カラム容器内に形成された充填剤層とを有する固相抽出用カートリッジであって、該充填剤層が、ポリマー系充填剤とキレート能を有する物質とを含有してなることを特徴とする固相抽出用カートリッジ。
【請求項１６】
キレート剤および/またはキレート樹脂を含んでなることを特徴とするポリマー系の分
離処理用充填剤の前処理剤。
【請求項１７】
分離対象物質を含有する液体試料を、請求項１２または１５に記載の固相抽出用カートリッジに流通させ、該分離対象物質を液体試料から分離することを特徴とする物質の分離方法。
【請求項１８】
分離対象物質を含有する液体試料を、請求項１４に記載のクロマトグラフィー分取用カラムに流通させ、該分離対象物質を液体試料から分離することを特徴とする物質の分離方法。
【請求項１９】
前記分離対象物質が、環境汚染物質、ダイオキシン類、環境ホルモン、農薬、界面活性剤、生物毒素、天然薬物、天然色素、天然香料、および天然調味料よりなる群から選ばれる少なくとも１種であることを特徴とする請求項１７または１８に記載の物質の分離方法。
【請求項２０】
前記分離対象物質が、ジスルフィド類であることを特徴とする請求項１７または１８に記載の物質の分離方法。
【請求項２１】
前記ジスルフィド類が、テトラメチルチウラムジスルフィドであることを特徴とする請求項２０に記載の物質の分離方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、固相抽出用カートリッジやクロマトグラフィー用カラムに用いられる分離処理用充填剤の製造方法、該分離処理用充填剤、該分離処理用充填剤を使用した固相抽出用カートリッジおよびクロマトグラフィー用カラム、分離対象物質の分離方法、ならびにポリマー系分離処理用充填剤の前処理剤に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、液体試料からの有機物の抽出には液−液抽出法が多く用いられてきたが、この方法は、作業が繁雑で時間と経験を要すること、有機溶媒を多量に使用することなどの問題があった。これに対して、液体クロマトグラフィーの原理を応用して開発された固相抽出法は、作業が簡単なうえに短時間ですみ、しかも溶媒の使用量が少ないという特長を持っており、近年頻繁に採用されるようになっている。
【０００３】
固相抽出法の用途としては、たとえば、河川などの環境水や土壌に含まれる汚染物質の測定がある。特に、農薬などの測定については、試料からの測定対象物質の分離について、固相抽出法を用いることが法令により定められている場合が多い。
【０００４】
固相抽出法による試料からの農薬の回収率を確認するために、試料に対して濃度既知の農薬標準品を添加し、回収された量を測定する添加回収実験が行われることがある。ところが、河川水などの試料に標準品を添加した場合には、回収率が５０％未満という低い値になる場合がある。回収率が低い原因の一つとして、河川水などに含まれる金属の作用により、対象物質が塩を形成したり、分解したりしていることが考えられる。このような金属の影響を防ぐため、試料にエチレンジアミン四酢酸（ＥＤＴＡ）の塩などのキレート剤を加えて金属を捕捉する方法が知られている。
【０００５】
しかし、試料にキレート剤を加えても、農薬の一種であるチウラム（テトラメチルチウラムジスルフィド）などの化合物は、回収率が７０％程度にとどまることがある。この原因としては、固相抽出カートリッジの充填剤に不純物として混入している微量の金属が、同様に影響していることが考えられ、シリカ系充填剤を用いた固相抽出法においては、固相抽出カートリッジを、有機溶媒、水、ＥＤＴＡ塩の溶液の順に処理することにより、チウラムの回収率を向上させた例が報告されている（非特許文献１参照）。
【０００６】
一方、近年、農薬の分析においては、汎用性の点から、シリカ系充填剤に代えてスチレン−ジビニルベンゼン共重合体などの、ポリマー系充填剤を用いた固相抽出法が主流となっており、公定分析法にも採用されている（例：「水質汚濁に係る環境基準について（昭和４６年環境庁告示第５９号）」）。しかし、無処理のスチレン−ジビニルベンゼン共重合体を充填剤に用いた固相抽出法では、チウラムなどの化合物について充分な回収率が得られなかった（非特許文献２参照）。
【０００７】
充填剤粒子の製造時の洗浄方法としては、ポリマー系充填剤については、温水、アセトン、メタノールなどによる洗浄（特許文献１参照）、シリカ系充填剤については、メタノールによる洗浄（特許文献２参照）などが報告されている。しかし、これらは不純物としての有機物の洗浄を目的としたものであり、ポリマー系充填剤に混入した微量金属の影響を低減するという目的での充填剤粒子製造時の洗浄に関しては、これまで報告されていない。
【特許文献１】特開２００４−９９７９０号公報
【特許文献２】特開２００４−２７１５２２号公報
【非特許文献１】山田直樹、富田伴一、茶谷邦夫、衛生化学（Japanese Journal of Toxicology and Environmental Health）、Vol.38, No.6, 566-570 (1992)、「固相抽出法−ＨＰＬＣを用いた環境水中のゴルフ場農薬チウラム, イプロジオン及びベンスリドの同時分析法」
【非特許文献２】木口倫、鈴木雄二、斉藤勝美、分析化学（BUNSEKI KAGAKU）、Vol.48, No.7,673-680(1999)、「固相抽出／高速液体クロマトグラフィーによるトリクロピル酸とその分解物を含めたゴルフ場使用農薬の同時定量」
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明はかかる状況に鑑みてなされたものであり、液体中に存在する極微量の化合物（分離対象物質）を精度よく、精製、濃縮、分析、分取するために、分離対象物質の分解の原因となると考えられるポリマー系充填剤中の金属の影響を低減した、分離処理用充填剤の製造方法、該分離処理用充填剤、固相抽出用カートリッジ、液体クロマトグラフィー用カラム、分離対象物質の分離方法、ならびにポリマー系分離処理用充填剤の前処理剤を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明者らは、上記課題を解決するため、鋭意検討した結果、ポリマー系充填剤と、キレート能を有し金属を捕捉しうる物質とを接触させることにより、ポリマー系充填剤中に存在する金属の影響を低減し、分離対象物質の回収率を向上できることを見出し、本発明を完成するに至った。
【００１０】
すなわち、本発明は、たとえば、下記（１）〜（２１）の事項に関する。
（１）ポリマー系充填剤と、キレート能を有する物質とを接触させることを特徴とする分離処理用充填剤の製造方法。
【００１１】
（２）前記ポリマー系充填剤と、キレート能を有する物質とを、有機溶媒の存在下で接触させることを特徴とする上記（１）に記載の分離処理用充填剤の製造方法。
（３）前記ポリマー系充填剤を、カラム容器に充填して充填剤層を形成する前あるいは形成した後のいずれかの時点において、該ポリマー系充填剤と、キレート能を有する物質とを接触させることを特徴とする上記（１）または（２）に記載の分離処理用充填剤の製造方法。
【００１２】
（４）前記キレート能を有する物質が、キレート剤および/またはキレート樹脂である
ことを特徴とする上記（１）〜（３）のいずれかに記載の分離処理用充填剤の製造方法。
（５）前記ポリマー系充填剤を、カラム容器に充填して充填剤層を形成した後、有機溶媒をカラム内に流通させ、次いで前記キレート剤の溶液をカラム内に流通させることにより、キレート剤とポリマー系充填剤とを接触させることを特徴とする上記（４）に記載の分離処理用充填剤の製造方法。
【００１３】
（６）前記キレート剤の溶液をカラム内に流通させた後、水をカラム内に流通させることを特徴とする上記（５）に記載の分離処理用充填剤の製造方法。
（７）前記ポリマー系充填剤と、前記キレート樹脂とを混合し、カラム容器に充填して充填剤層を形成した後、有機溶媒をカラム内に流通させることを特徴とする上記（４）に記載の分離処理用充填剤の製造方法。
【００１４】
（８）前記有機溶媒をカラム内に流通させた後、水をカラム内に流通させることを特徴とする上記（７）に記載の分離処理用充填剤の製造方法。
（９）前記キレート剤が、エチレンジアミン四酢酸（ＥＤＴＡ）、エチレンジアミン、
プロピレンジアミン、ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラミン、ビピリジン、グリシン、アセチルアセトン、ニトリロ三酢酸（ＮＴＡ）、アミノトリ（メチルホスホン酸）、１−ヒドロキシエチリデン−１，１−ジホスホン酸、およびこれらの化合物（アセチルアセトンを除く）の塩のうちの少なくとも１種であることを特徴とする上記（４）〜（６）のいずれかに記載の分離処理用充填剤の製造方法。
【００１５】
（１０）前記キレート樹脂が、スチレン−ジビニルベンゼン共重合体、ポリスチレン系樹脂、またはポリフェノール系樹脂のいずれかに、イミノジ酢酸基またはポリアミン基を導入した樹脂のうちの少なくとも１種であることを特徴とする上記（４）、（７）、（８）のいずれかに記載の分離処理用充填剤の製造方法。
【００１６】
（１１）上記（１）〜（１０）のいずれかに記載の製造方法によって、製造されたことを特徴とする分離処理用充填剤。
（１２）少なくとも、カラム容器と、該カラム容器内に形成され、上記（１１）に記載の分離処理用充填剤を含む充填剤層とを有することを特徴とする固相抽出用カートリッジ。
【００１７】
（１３）少なくとも、カラム容器と、該カラム容器内に形成され、上記（１１）に記載の分離処理用充填剤を含む充填剤層とを有することを特徴とするクロマトグラフィー分析用カラム。
【００１８】
（１４）少なくとも、カラム容器と、該カラム容器内に形成され、上記（１１）に記載の分離処理用充填剤を含む充填剤層とを有することを特徴とするクロマトグラフィー分取用カラム。
【００１９】
（１５）少なくとも、カラム容器と、該カラム容器内に形成された充填剤層とを有する固相抽出用カートリッジであって、該充填剤層が、ポリマー系充填剤とキレート能を有する物質とを含有してなることを特徴とする固相抽出用カートリッジ。
【００２０】
（１６）キレート剤および/またはキレート樹脂を含んでなることを特徴とするポリマ
ー系の分離処理用充填剤の前処理剤。
（１７）分離対象物質を含有する液体試料を、上記（１２）または（１５）に記載の固相抽出用カートリッジに流通させ、該分離対象物質を液体試料から分離することを特徴とする物質の分離方法。
【００２１】
（１８）分離対象物質を含有する液体試料を、上記（１４）に記載のクロマトグラフィー分取用カラムに流通させ、該分離対象物質を液体試料から分離することを特徴とする物質の分離方法。
【００２２】
（１９）前記分離対象物質が、環境汚染物質、ダイオキシン類、環境ホルモン、農薬、界面活性剤、生物毒素、天然薬物、天然色素、天然香料、および天然調味料よりなる群から選ばれる少なくとも１種であることを特徴とする上記（１７）または（１８）に記載の物質の分離方法。
【００２３】
（２０）前記分離対象物質が、ジスルフィド類であることを特徴とする上記（１７）または（１８）に記載の物質の分離方法。
（２１）前記ジスルフィド類が、テトラメチルチウラムジスルフィドであることを特徴とする上記（２０）に記載の物質の分離方法。
【発明の効果】
【００２４】
本発明の製造方法によれば、ポリマー系充填剤中に存在する金属の影響を低減した分離処理用充填剤を得ることができ、その分離処理用充填剤を固相抽出用カートリッジやクロマトグラフィー用カラムに用いることで、液体試料中に含まれる、金属の影響を受けやすい極微量の化合物、例えば農薬、医薬、環境ホルモン、化学汚染物質、生物毒素などの精度の良い、精製、濃縮、分析、分取が可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
以下、本発明の実施の形態について具体的に説明する。
本発明に用いることのできるポリマー系充填剤としては、ポリマー粒子、該ポリマー粒子を構成しているポリマー骨格に様々な官能基を付与したもの、該ポリマー粒子に表面処理や薬品の含浸等の操作を施したものなどが挙げられる。
【００２６】
該ポリマー系充填剤の例としては、スチレン−ジビニルベンゼン共重合体、ジビニルベンゼン−エチレンジメタクリレート−Ｎ−ビニルアセトアミド３元共重合体、ジビニルベンゼン−グリセリンジメタクリレート−Ｎ−ビニルアセトアミド３元共重合体などの架橋ポリマー粒子が挙げられ、その光散乱法による重量平均粒子径は、通常の場合、５〜１５０μｍ程度である。
【００２７】
本発明において、単に「ポリマー系充填剤」という場合には、キレート能を有する物質との接触を行う前の充填剤を意味し、特に「未処理のポリマー系充填剤」という場合もある。具体的には、たとえば「未処理のスチレン−ジビニルベンゼン共重合体」としては、キレート能を有する物質との接触を行っておらず、重合反応工程に付随する通常の洗浄工程を経たスチレン−ジビニルベンゼン共重合体が好ましく挙げられる。
【００２８】
また、本発明において、「キレート能を有する物質」とは、該物質の分子またはイオンが持つ２個以上の配位部位が、金属原子または金属イオンをはさむように配位して化合物を形成する機能を有する物質を意味する。本発明では、該物質が、未処理のポリマー系充填剤に含まれている鉄、クロム、ニッケル、銅などの金属原子または金属イオンを捕捉し、これらを捕捉した状態でポリマー系充填剤から取り去られるか、あるいは捕捉した状態を強固に保持することで、分離対象物質と該金属成分との塩の形成や、酸化還元反応などによる分離対象物質の分解を防ぐ作用をする。キレート能を有する物質としては、キレート剤、キレート樹脂が挙げられる。本発明では、これらのいずれかを１種単独で用いてもよく、これらを組み合わせて用いてもよい。
【００２９】
キレート剤の例としては、エチレンジアミン四酢酸（ＥＤＴＡ ）、エチレンジアミン
、プロピレンジアミン、ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラミン、ビピリジン、グリシン、アセチルアセトン、ニトリロ三酢酸（ＮＴＡ）、アミノトリ（メチルホスホン酸）、１−ヒドロキシエチリデン−１，１−ジホスホン酸、およびこれらの化合物（アセチルアセトンを除く）の塩などが挙げられる。該塩としては、上記化合物（アセチルアセトンを除く）のアルカリ金属塩、アルカリ土類金属塩などが挙げられる。
【００３０】
キレート樹脂の例としては、スチレン−ジビニルベンゼン共重合体、ポリスチレン系樹脂、ポリフェノール系樹脂などのポリマー骨格に、官能基としてイミノジ酢酸基、ポリアミン基などを導入したものが挙げられる。
【００３１】
本発明において、キレート剤を用いる場合には、キレート剤溶液の形態でポリマー系充填剤と接触させることが好ましく、キレート剤溶液を用いる場合には、ポリマー系充填剤に最初にアセトニトリルなどの有機溶媒を加えて充填剤粒子を膨潤させた後、充填剤粒子を乾燥させずに、好ましくは直ちにキレート剤溶液を加えることにより、効率良くかつ充分に処理ができる。
【００３２】
上述した非特許文献１では、シリカ系充填剤からなる充填剤層を有する固相抽出用カートリッジを、有機溶媒、水、ＥＤＴＡ塩の溶液の順でこれらを流通させることによって、充填剤層を処理しているが、この方法はポリマー系充填剤の処理としては不充分である。
【００３３】
ポリマー系充填剤の例として、スチレン−ジビニルベンゼン共重合体を挙げて説明すると、該共重合体粒子は、物質の吸着に寄与する微細なポアを有しており、製造時に該粒子表面のみならず、それらのポア内にも金属イオンが入り込んでいる。非特許文献１のように、有機溶媒、水、ＥＤＴＡ塩の溶液の順でこれらを流通させる方法でスチレン−ジビニルベンゼン共重合体粒子を処理した場合には、有機溶媒を流通させた後に水を流通させているため、共重合体粒子の膨潤が不充分で、粒子表面の金属イオンは除去できても、粒子の微細なポア内に入り込んでいる金属イオンまでは除去できない。
【００３４】
これに対して、本発明の好ましい態様では、有機溶媒を加えて充填剤粒子を膨潤させた後、充填剤粒子を乾燥させずに、好ましくは水などを流通させず直ちに、キレート剤溶液を加えるため、充填剤粒子の膨潤が充分に起こり、充填剤粒子の表面のみならず、充填剤粒子の微細なポア内に入り込んでいる金属イオンまでも、効率良くキレート剤に捕捉され、系外に除去される。
【００３５】
キレート剤溶液との接触前に使用する有機溶媒としては、その目的からして、ポリマー系充填剤粒子を膨潤させるものであることが求められる。したがって、該有機溶媒には、使用するポリマー系充填剤の種類に対応した適切な組合せがある。たとえば、ポリマー系充填剤粒子がスチレン−ジビニルベンゼン共重合体粒子の場合には、上記有機溶媒として、アセトニトリル、アセトン、メタノール、トルエン、メチルエチルケトンなどが挙げられる。
【００３６】
本発明においてキレート剤溶液による処理を行う場合、フラスコなどの容器にポリマー系充填剤とキレート剤溶液とを加えて、撹拌することにより接触させるバッチ式処理と、ポリマー系充填剤をカラム容器に充填して、充填剤層を形成した後、キレート剤溶液を通す流通式処理のどちらを用いても良い。なお、バッチ式処理を採用した場合には、処理後のポリマー系充填剤をカラム容器に充填して充填剤層を形成する。
【００３７】
キレート剤溶液との接触前に使用する有機溶媒と、ポリマー系充填剤との接触時間および処理温度、有機溶媒の使用量は、バッチ式あるいは流通式などの処理方式や、ポリマー系充填剤の量などによって適宜決定できるが、たとえば流通式の場合には、通常は室温〜４０℃で、２〜１０分間程度、約３〜１０ｍｌでよい。
【００３８】
本発明に用いられるキレート剤の量は、処理するポリマー系充填剤の性状や粒径、キレート剤の種類などに左右されるが、代表的なスチレン−ジビニルベンゼン共重合体の充填剤にエチレンジアミン四酢酸二水素二ナトリウ二水和物（ＥＤＴＡ−２Ｎａ）を作用させる場合、充填剤の重量に対する０．０１〜５倍量が良く、好ましくは０．０５〜３倍量で、より好ましくは０．１〜２倍量である。キレート剤の量が少ないと金属の影響を低減する効果が不完全となり、キレート剤の量が多いと工程時間が長くかかる場合がある。
【００３９】
キレート剤溶液の溶媒は、アセトニトリルなどのポリマー系充填剤を膨潤させるために最初に用いた有機溶媒と、分離対象物質を含有する試料を溶解する溶媒の両方に相溶する溶媒から選択するのが好ましい。この場合、キレート剤溶液の溶媒と上記試料溶液の溶媒が同じであってもよい。たとえば、ポリマー系充填剤を膨潤させるために最初に用いた有機溶媒がアセトニトリルの場合には、キレート剤溶液の溶媒および上記試料溶液の溶媒がともに水である組合せが好ましい。キレート剤溶液の濃度は、キレート剤の種類などに左
右されるが、ＥＤＴＡ−２Ｎａの場合、１〜１５質量％が良く、好ましくは３〜１３質量％で、より好ましくは５〜１０質量％である。
【００４０】
キレート剤溶液とポリマー系充填剤との接触時間および処理温度は、バッチ式あるいは流通式などの処理方式や、ポリマー系充填剤の量などによって適宜決定できるが、たとえば流通式の場合には、通常は室温〜４０℃で、３〜１０分間程度でよい。
【００４１】
また、本発明において、キレート樹脂を用いる場合には、フラスコなどの容器にポリマー系充填剤とキレート剤樹脂とを加えて、混合し、得られた混合物に有機溶媒を加えて撹拌することで、ポリマー系充填剤とキレート剤樹脂とを接触させるバッチ式処理と、フラスコなどの容器にポリマー系充填剤とキレート剤樹脂とを加えて、混合し、得られた混合物をカラム容器に充填して充填剤層を形成した後、有機溶媒を通す流通式処理のどちらを用いても良い。なお、バッチ式処理を採用した場合には、処理後の混合物をカラム容器に充填して充填剤層を形成する。
【００４２】
キレート樹脂を用いる場合に使用する有機溶媒としては、アセトニトリル、アセトン、メタノールなどが挙げられる。また、ポリマー系充填剤とキレート樹脂との混合物と、有機溶媒との接触時間および処理温度、有機溶媒の使用量などは、上述したキレート剤溶液を用いる場合と同様である。
【００４３】
上記の場合は、ポリマー系充填剤とキレート樹脂との混合物に、有機溶媒を加えてポリマー系充填剤粒子を充分に膨潤させているため、該充填剤粒子の表面のみならず、微細なポア内に入り込んでいる金属イオンまでをも、キレート樹脂が効率良く捕捉し、捕捉した状態を強固に保持することで、分離対象物質と金属成分との好ましくない反応を防ぐことができる。
【００４４】
本発明に用いられるキレート樹脂の量は、処理するポリマー系充填剤の性状や粒径、キレート樹脂の性状や粒径などに左右されるが、代表的なスチレン−ジビニルベンゼン共重合体充填剤と、該スチレン−ジビニルベンゼン共重合体充填剤のポリスチレン骨格にイミノジ酢酸基を導入したキレート樹脂とを接触させる場合には、充填剤の重量に対する０．０５〜５倍量が良く、好ましくは０．１〜３倍量で、より好ましくは０．２〜２倍量である。使用するキレート樹脂の量が少ないと金属の影響を低減する効果が不完全となり、キレート樹脂の量が多いと工程時間が長くかかる場合がある。また、キレート樹脂の粒径は、処理するポリマー系充填剤の粒径よりも小さいほうが接触効率の点から好ましい。
【００４５】
なお、本発明の目的を損なわない限りにおいて、上記キレート剤を用いた処理とキレート樹脂を用いた処理との双方を適宜組み合わせて行ってもよい。
さらに、本発明では、上述したようにキレート能を有する物質と接触させた後のポリマー系充填剤は水で洗浄することが望ましい。処理後のポリマー系充填剤がカラム容器に入っている場合にはカラムの充填剤層に水を流通させる。
【００４６】
このとき使用する水の量、処理温度、処理時間などは、処理後のポリマー系充填剤の量、処理方式などによって適宜決定できるが、通常は約５〜１０ｍｌ、室温〜４０℃で５〜１０分間程度である。
【００４７】
これらの処理が終了したポリマー系充填剤は、通常は乾燥させる。フラスコなどの容器に充填剤が入っている場合は、充填剤をろ紙などでろ過して回収した後、該充填剤を別のフラスコなどの容器に入れ、清浄な空気や窒素を静かに吹き付けて乾燥させる。カラム容器に入っている場合は、カラムの充填剤層に清浄な空気や窒素を通して乾燥させる。
【００４８】
上記の洗浄工程を経て製造された分離処理用充填剤は、用途に応じてカートリッジやカラムなどに充填して固相抽出用カートリッジ、クロマトグラフィー用分析カラムなどを形成し、分離対象物質の精製、濃縮、分析、分取用具として用いることができる。
【００４９】
また、本発明においては、未処理のポリマー系充填剤と、キレート剤またはキレート樹脂などをカラム容器に充填して充填剤層を形成した、固相抽出用カートリッジを得ても良い。このカートリッジを使用して、該カートリッジに、アセトニトリルなどの上述した有機溶媒、水をこの順に流した後、試料を流して分離対象物質の回収を行うことができる。
【００５０】
なお、上述したように前記キレート剤および/またはキレート樹脂はポリマー系の分離
処理用充填剤の前処理剤として有効である。
本発明における分離対象物質としては、環境汚染物質、ダイオキシン類、環境ホルモン、農薬、界面活性剤、生物毒素、天然薬物、天然色素、天然香料、および天然調味料などが挙げられる。本発明の効果は、これらのうち、ジスルフィド類、たとえば、テトラメチルチウラムジスルフィドのように、金属の影響により加水分解などの作用を受けやすい不安定な物質において、より大きく得られる。
【実施例】
【００５１】
以下、実施例を挙げて本発明をより詳細に説明するが、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。
［実施例１］
チウラム標準品（和光純薬工業製、化学名：テトラメチルチウラムジスルフィド）をアセトニトリルに溶解して１ｍｇ／ｍｌの原液を作製し、これをアセトニトリルで希釈して１．５μｇ／ｍｌの溶液を調製した。精製水５００ｍｌに塩酸を加えてｐＨを３に調整した後、チウラム１．５μｇ／ｍｌの溶液１ｍｌを添加し、試料溶液とした。
【００５２】
スチレン−ジビニルベンゼン共重合体ゲルを充填した固相抽出用カートリッジ（昭和電工製ＡｕｔｏｐｒｅｐTM  ＰＳ＠Ｌｉｑ）にアセトニトリル５ｍｌ、１０％ＥＤＴＡ・２Ｎａ水溶液５ｍｌおよび精製水５ｍｌを約１ｍｌ／ｍｉｎの速度で順次通した。このカートリッジに、上記の試料溶液を２０ｍｌ／ｍｉｎの速度で通水した。カートリッジに精製水１０ｍｌを通して洗浄した後、窒素ガスを約３０分間吹き付けて水分を除去した。その後、カートリッジの上端からアセトニトリル３ｍｌを緩やかに通してチウラムを溶出させ、溶出液を試験管に回収した。得られた溶出液に窒素ガスを緩やかに吹き付けて１ｍｌまで濃縮した。
【００５３】
ＨＰＬＣ（高速液体クロマトグラフィー）でチウラムの回収量を測定したところ、３回の回収率はそれぞれ８７％，８５％，８８％であり、平均値は８７％であった。
その結果を表１に示す。
（ＨＰＬＣ分析条件）
溶離液：アセトニトリル／水  ＝  ５０／５０；
流速：１．０ｍｌ／ｍｉｎ；
カラム温度：４０℃；
検出器：ＵＶ−２７２ｎｍ
注入量：３０μｌ
分析カラム：Ｓｈｏｄｅｘ  ＲＳｐａｋ  ＧＯＬＦ−４１３
ポリメタクリレート系中極性ゲル，粒径４μｍ
内径４．６ｍｍ，長さ１５０ｍｍ
［比較例１］
実施例１と同じ固相抽出用カートリッジにアセトニトリル５ｍｌ及び精製水５ｍｌを約１ｍｌ／ｍｉｎの速度で順次通した。その後、実施例１と同様に試料溶液を通水し、チウ
ラムを回収、分析したところ、３回の回収率はそれぞれ５９％，４６％，５６％であり、平均値は５３％であった。
【００５４】
その結果を表１に示す。
【００５５】
【表１】
2007119555.tif 000002
【００５６】
以上のように、本発明の充填剤の製造方法によれば、充填剤に含まれる金属の影響を低減させることができ、液体中に含まれる金属の影響を受けやすい極微量の化合物、例えば環境ホルモン、化学汚染物質、生物毒素、農薬、医薬などの、精製、濃縮、分析、分取を精度良く行うことができる。