(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ある化合物を含有する液体からなる検体Ａ及び前記化合物を含有し前記化合物の濃度が検体Ａよりも低いか、又は前記化合物を含まない液体からなる検体Ｂに、それぞれ同一の条件Ｘでガスを曝露する工程１、及び
前記工程１で得られた検体Ａ中の前記ガスの濃度ａ、及び前記工程１で得られた検体Ｂ中の前記ガスの濃度ｂを測定し、ａとｂとの関係を計算式α＝ａ／ｂにより算出した係数αを得る工程２、
前記化合物を検体Ｂと同濃度で含有する検体Ｂ´に、条件Ｙで前記ガスを曝露する工程３、
前記工程３で得られた検体Ｂ´中のガス濃度ｂ´を測定する工程４、及び
前記ガス濃度ｂ´及び前記係数αをかけることにより得られる値により、前記条件Ｙで前記ガスを、ガス濃度予測対象であり前記検体Ａと実質的に同様の組成により構成される検体Ａ´に暴露した場合の検体Ａ´中の予測されるガス濃度ａ´を得る工程５を有することを特徴とする、ガス濃度予測方法。
【請求項２】
前記検体Ａは細胞培養液、河川水、工業排水、食品、生体由来検体、及び植物の抽出液からなる群より選択される少なくとも一種である、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記ガスは、無機ガス、燃料ガス、排気ガス、及びその他の主骨格が炭素数１０以下の有機化合物からなる群より選択される一種以上である、請求項１又は２に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、ガス濃度予測方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
環境衛生及び食品衛生等の観点から、種々の毒性の疑われる物質の液体中濃度を測定する技術の確立が、求められている。【０００３】
かかる物質の中でも、とりわけガスの濃度を測定することは、その液体中に溶解している濃度が微量であることから、難易度が高い。さらに、液体中に当該ガス以外の化合物が含まれている場合には、かかる化合物を除去したり、液体を濃縮したりする必要がある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記のような事情に鑑み、本開示の目的とするところは、液体中に含まれる化合物を除去したり、液体を濃縮したりすることなく、化合物を含む液体中に溶存するガス濃度を予測する方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明者らは上記目的を達成すべく鋭意研究を重ねた結果、所定の係数を算出することにより、化合物を除去したり液体を濃縮したりする工程を省略できることを見出した。本発明者らは、かかる知見に基づきさらに研究を重ね、本発明を完成するに至った。【０００６】
即ち、本開示は、以下のガス濃度予測方法を提供する。
項１．
ある化合物を含有する液体からなる検体Ａ及び前記化合物を含有し前記化合物の濃度が検体Ａよりも低い液体からなる検体Ｂに、それぞれ同一の条件Ｘでガスを曝露する工程１、及び
前記工程１で得られた検体Ａ中の前記ガスの濃度ａ、及び前記工程１で得られた検体Ｂ中の前記ガスの濃度ｂを測定し、ａとｂとの関係を計算式α＝ａ／ｂにより算出した係数αを得る工程２を有することを特徴とする、ガス濃度予測方法。
項２．
さらに、前記化合物を検体Ｂと同濃度で含有する検体Ｂ´に、条件Ｙで前記ガスを曝露する工程３、
前記工程３で得られた検体Ｂ´中のガス濃度ｂ´を測定する工程４、及び
前記ガス濃度ｂ´及び前記係数αに基づき、前記条件Ｙで前記ガスを検体Ａ´に暴露した場合の検体Ａ´中のガス濃度ａ´を予測する工程５を有する、項１に記載の方法。
項３．
前記検体Ａは細胞培養液、河川水、工業排水、食品、生体由来検体、及び植物の抽出液からなる群より選択される一種以上である、項１又は２に記載の方法。
項４．
前記ガスは、無機ガス、燃料ガス、排気ガス、及びその他の主骨格が炭素数１０以下の有機化合物からなる群より選択される少なくとも一種である、項１〜３の何れかに記載の方法。
【発明の効果】
【０００７】
本開示のガス濃度予測方法によれば、液体中に含まれる化合物を除去したり、液体を濃縮したりすることなく、化合物を含む液体中に溶存するガス濃度を、予測することができる。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
本開示のガス濃度予測方法は、
ある化合物を含有する液体からなる検体Ａ及び前記化合物を含有し前記化合物の濃度が検体Ａよりも低い液体からなる検体Ｂに、それぞれ同一の条件Ｘでガスを曝露する工程１、及び
前記工程１で得られた検体Ａ中の前記ガスの濃度ａ、及び前記工程１で得られた検体Ｂ中の前記ガスの濃度ｂを測定し、ａとｂとの関係を計算式α＝ａ／ｂにより算出した係数αを得る工程２を有することを特徴とする。
【０００９】
工程１
工程１では、ある化合物を含有する液体からなる検体Ａ及び前記化合物を含有し前記化合物の濃度が検体Ａよりも低い液体からなる検体Ｂに、それぞれ同一の条件Ｘでガスを曝露する。
【００１０】
上記化合物を含有する液体において、化合物は完全に溶解した状態にあっても、完全には溶解していない状態にあっても、まったく溶解せずに固体として液体中に存在している状態であってもよい。
【００１１】
かかる検体Ａとして、具体的には、細胞培養液（培地）、河川水、工業排水、食品、生体由来検体、及び植物の抽出液からなる群より選択される一種以上を例示することが可能であり、これらに限定されない。検体Ｂについても同様である。換言すると、検体Ａ及び検体Ｂが、共に、細胞培養液（培地）、河川水、工業排水、食品、生体由来検体、及び植物の抽出液からなる群より選択される一種以上であることが好ましい。かかる生体由来検体は、ヒト及び動物の何れに由来する検体であってもよい。特に限定はなく、例えば、血液、血漿、血清、尿、唾液、髄液、胆汁、汗及び涙等を例示することができる。
【００１２】
検体Ａは、上記の化合物を含有する液体からなる。検体Ａは、前記化合物を含有する液体そのものであることが好ましいが、前記化合物を含有する液体に、その他の成分を添加したものであってもよい。
【００１３】
検体Ａ及びＢにおいて、化合物を含む液体としては、常温で液体の物質であることが好ましい。特に限定はなく、水（純水）や液体アンモニアなどの無機溶剤、アルコール類、エーテル類及びケトン類などの有機溶剤からなる群より選択される一種以上を例示することができる。
【００１４】
検体Ｂは、前記化合物の濃度が、検体Ａに含まれる化合物の濃度より低い液体からなり、化合物が全く含まれていなくとも良い。また、上記検体Ａにおいて上記化合物以外の、その他の成分を添加する場合には、検体Ｂにおいても同一のその他の成分を同濃度で添加することが好ましい。
【００１５】
ガスを曝露する条件としては、検体Ａ及び検体Ｂに対して、それぞれ同一の条件Ｘを採用する。
【００１６】
条件Ｘは、測定の目的等に応じて適宜設定されればよく、特に限定はない。例えば、温度条件としては、摂氏−２０〜２００℃とすることが好ましい。また、密閉系で実施しても開放系で実施してもよく、仮に密閉系を採用する場合には、圧力が１０１．３ｋＰａ以上となるようにすることが好ましい。
【００１７】
ガスとしては、特に限定はない。具体的には、無機ガス、燃料ガス、排気ガス、及びその他の主骨格が炭素数１０以下の有機化合物（気体状有機化合物）からなる群より選択される一種以上を例示することができる。
【００１８】
無機ガスとしては、より具体的には、ヘリウム、水素、酸素、窒素、一酸化炭素、窒素、弗素、塩素、臭素、ホスゲン、ホスフィン、硫化水素、塩化水素、弗化水素、及びアンモニアを例示することができる。
【００１９】
燃料ガスとしては、より具体的には、メタン、プロパン、ブタン、及びアセチレンを例示することができる。
【００２０】
排気ガスとしては、より具体的には、炭化水素類、窒素酸化物、及び硫黄酸化物を例示することができる。
【００２１】
主骨格が炭素数１０以下の有機化合物（気体状有機化合物）としては、アセトン、ベンゼン、トルエン、キシレン、ホルムアルデヒド、及びジクロロメタンを例示することができる。
【００２２】
検体Ａ及びＢに対してガスを曝露する方法としては特に限定はなく、公知の方法を広く採用することが可能である。具体的には、検体にガスをバブリングする方法、検体の液面にガスをフローする方法、及び検体をガス雰囲気下に静置する方法を例示することが可能である。
【００２３】
条件Ｘはガスを検体Ａ及びＢに曝露する際に設定する条件であり、曝露時間、曝露する際のガス濃度、ガス圧力、検体Ａ及びＢの温度等を例示することが可能である。
【００２４】
工程２
工程２では、前記工程１で得られた検体Ａ中の前記ガスの濃度ａ、及び前記工程１で得られた検体Ｂ中の前記ガスの濃度ｂを測定し、ａとｂとの関係を計算式α＝ａ／ｂにより算出した係数αを得る。
【００２５】
検体Ａ及びＢにおけるガス濃度を測定する方法としては、特に限定はなく、液体に溶存するガス濃度を測定するための公知の方法を広く採用することが可能である。具体的には、ガスクロマトグラフィー法、質量分析法、可視紫外分光法、吸光光度法、赤外分光法、ラマン分光法及び核磁気共鳴法からなる群より選択される方法を採用することができる。
【００２６】
補正係数αは、上記ガス濃度ａ及びｂの相対値を定義する係数であれば特に限定はない。例えば、計算式α＝ａ／ｂにより算出される係数とすることが好ましい。
【００２７】
以上のように補正係数を得た後、上記化合物を含有しない液体からなる検体中のガス濃度を測定し、当該測定値及び補正係数αに基づき、化合物を含有する液体中におけるガス濃度を予測することが好ましい。
【００２８】
より具体的には、本開示のガス濃度予測方法は、上記工程１及び工程２の後に、
さらに、前記化合物を検体Ｂと同濃度で含有する検体Ｂ´に、条件Ｙで前記ガスを曝露する工程３、
前記工程３で得られた検体Ｂ´中のガス濃度ｂ´を測定する工程４、及び
前記ガス濃度ｂ´及び前記係数αに基づき、前記条件Ｙで前記ガスを検体Ａ´に暴露した場合の検体Ａ´中のガス濃度ａ´を予測する工程５を有することが好ましい。
【００２９】
工程３
工程３では、前記化合物を検体Ｂと同濃度で含有する検体Ｂ´に、条件Ｙで前記ガスを曝露する。
【００３０】
検体Ａ´は、上記化合物を含有する液体からなる。本明細書において、工程３における化合物を含有する液体は、工程１における化合物を含有する液体と、実質的に同様の組成により構成されるものとする。本明細書において実質的に同様の組成とは、検体Ａ´中に含まれる化合物の濃度が、検体Ａ中に含まれる化合物濃度に対して、±１質量％の誤差範囲内であると、定義される。
【００３１】
検体Ｂ´は、上記化合物を、検体Ｂと同濃度で含有する液体からなる。本明細書において、検体Ｂ´が上記化合物を、検体Ｂと同濃度で含有するとは、検体Ｂ´中に含まれる上記化合物の濃度が、検体Ｂ中に含まれる化合物濃度に対して±１質量％の誤差範囲内であると定義される。
【００３２】
工程３において、検体Ａ´及び検体Ｂ´に曝露するガスは、工程１において使用するガスと同種のものである。
【００３３】
ガスを曝露する方法としては、工程１において採用する方法と同一の方法で曝露することが好ましい。
【００３４】
条件Ｙとしても、正確なガス濃度を予測可能とするために、上記工程１における条件Ｘと同一条件とすることが好ましいが、異なっていてもよい。
【００３５】
工程４
工程４では、検体Ｂ´中のガス濃度ｂ´を測定する。
【００３６】
ガス濃度を測定する方法としては特に限定はなく、公知の方法を広く採用できるが、正確なガス濃度を予測するという観点からは、工程２において採用したガス濃度計測方法と同一の方法を採用することが好ましい。
【００３７】
工程５
工程５では、前記ガス濃度ｂ´及び前記係数αに基づき、前記条件Ｙで前記ガスを検体Ａ´に暴露した場合の検体Ａ´中のガス濃度ａ´を予測する。
【００３８】
ガス濃度ａ´は、ガス濃度ｂ´及び補正係数αを利用し、算出することが可能である。例えば、工程２において計算式α＝ａ／ｂにより補正係数αを得るような場合には、ガス濃度ｂ´に補正係数αをかけることにより、ガス濃度ａ´を得ることができる。
【００３９】
以上にしてなる本開示のガス濃度予測方法では、上記補正係数αを活用することにより、化合物を含有する液体に溶解しているガス濃度を直接的に測定する工程を省略しつつも、かかる化合物を含有する液体に溶解しているガス濃度を正確に予測することが可能である。
【００４０】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明はこうした例に何ら限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々なる形態で実施し得ることは勿論である。
【実施例】
【００４１】
以下、実施例に基づき、本発明の実施形態をより具体的に説明するが、本発明がこれらに限定されるものではない。【００４２】
（実施例）
液温２３℃の細胞培養液（塩化ナトリウム６．４ｇ/Ｌ、Ｄ−グルコース４．７ｇ/Ｌ、炭酸水素ナトリウム３．７ｇ/Ｌ、Ｌ−リシン塩酸塩、Ｌ−アルギニン塩酸塩０．８４ｇ/Ｌ、Ｌ−グルタミン０．５８ｇ/Ｌ、塩化カルシウム０．３ｇ/Ｌを含有する液体）及び純水それぞれ５ｍＬに、表１に記載されるガスを２０ｍＬ／分で１分間バブリングし、溶解させた。その後、島津製作所社製ガスクロマトグラフィーにより、細胞培養液及び純水に溶解したガス濃度の測定を行った。各測定を３回繰り返し、ガス濃度の平均値を算出した。その後、細胞培養液中のガス濃度平均値を、純水中のガス濃度平均値で割ることにより、補正係数αを得た。【００４３】
【表１】
0006944167.tif 000002
【００４４】
後日、上記と同様の測定を実施し、同様に補正係数を算出した。結果を表２に示す。【００４５】
【表２】
0006944167.tif 000003
【００４６】
表１及び表２から、補正係数αの測定値は、極めて再現性が高いことが立証された。したがって、補正係数αを利用したガス濃度予測により、化合物を含有する液体中に溶解するガス濃度を測定することなく、細胞培養液（化合物を含有する液体）に溶解するガス濃度を高い精度で予測することが可能であることがわかる。このように、補正係数αを活用したガス濃度の予測を行うことにより、細胞培養液のような、化合物を含有する液体に溶解しているガス濃度を実際に測定する機会を低減することができる。その結果、測定機器への負荷を少なくすることが可能であり、測定機器の不調の機会を最小限に抑えることも可能であると考えられる。