(57)【要約】【課題】残留農薬検査等において必要な、サンプルの濃縮作業と、それに関連する一連の作業の自動化が未だなされていない。【解決手段】そこで、本発明では、カラム１、サンプル容器２及び溶媒容器３を一次元方向に配置し、その上方において分注用ニードル５を移動可能で、且つ上下方向に昇降可能に構成し、カラムを含む配置よりも下方に濃縮容器６を装着する濃縮用加温装置７と廃液容器８を移動可能に構成し、濃縮容器の上部開口に当接可能な減圧系統の接続ヘッド１０を、移動可能で、且つ昇降可能に構成した自動濃縮装置を提案している。【選択図】図１
2009098064.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
カラム、サンプル容器及び溶媒容器を一次元方向に配置し、この配置よりも上方において、分注用ニードルを、上記一次元方向に移動可能で、且つ上下方向に昇降可能に構成すると共に、上記カラムを含む配置よりも下方において、濃縮容器を装着する濃縮用加温装置と廃液容器を装着する廃液容器支持装置を上記一次元方向に移動可能に構成し、更に、濃縮用加温装置よりも上方において、濃縮容器の上部開口に当接可能な減圧系統の接続ヘッドを、上記一次元方向に移動可能で、且つ昇降可能に構成したことを特徴とする自動濃縮装置。
【請求項２】
減圧系統に凝縮器と凝縮液容器を設け、凝縮液容器に液面センサを設けたことを特徴とする請求項１に記載の自動濃縮装置。
【請求項３】
濃縮用加温装置に振動発生手段を設けたことを特徴とする請求項１に記載の自動濃縮装置。
【請求項４】
振動発生手段は、濃縮用加温装置の移動手段に構成したことを特徴とする請求項３に記載の自動濃縮装置。
【請求項５】
接続ヘッドには、上記減圧系統と分岐して切換可能なパージガス供給系統を接続したことを特徴とする請求項１に記載の自動濃縮装置。
【請求項６】
カラムを含む配置に、ニードル洗浄乾燥部を設けたことを特徴とする請求項１に記載の自動濃縮装置。
【請求項７】
カラムが複数配置され、脱水用カラムと脱油用カラムを含むことを特徴とする請求項１に記載の自動濃縮装置。
【請求項８】
分注用ニードルが複数のニードルから構成され、その一部がシャワー孔を有する構成としたことを特徴とする請求項１に記載の自動濃縮装置。
【請求項９】
濃縮用加温装置が複数配置されていることを特徴とする請求項１に記載の自動濃縮装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、溶媒によって食品等のサンプルから抽出した溶媒中の検査対象物質を濃縮する作業と、それに関連する一連の作業を自動化するための自動濃縮装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、いわゆるポジティブリスト制度の導入により、食品の残留農薬検査の対象が拡大したことから、多数の農薬を対象とする検査を効率良く短期間で行うことが望まれている。
【０００３】
残留農薬検査は、例えば「ＧＣ／ＭＳによる農薬等の一斉試験法（農産物）」、「ＬＣ／ＭＳによる農薬等の一斉試験法（農産物）」等の公定の試験法に規定される手順に従って行われる。この試験法では、ガスクロマトグラフ・質量分析計（ＧＣ−ＭＳ）や液体クロマトグラフ・質量分析計（ＬＣ−ＭＳ）等を用いての検査の前処理として、試験溶液を調製する工程においては非常に細かい作業を要するため、自動化が困難である。特に、このような試験溶液の調製工程の各作業の内、濃縮作業と、それに関連する一連の作業を自動化するのが困難であり、従来は、手作業により行うのが一般的となっている。
【０００４】
一方、濃縮作業自体を自動的に行う装置としては、例えば特許文献１や特許文献２に示されるような自動濃縮装置が従来から提案されている。
【０００５】
特許文献１は、濃縮容器にガスを導入して濃縮処理を行う自動濃縮装置に関するもので、内部に濃縮する溶液を充填した濃縮容器の上部にガス導入配管とガス排出配管とを設けると共に、濃縮容器の下部に、溶液量を検出する液面センサを設け、更に液面センサが検出する溶液量に基づき、濃縮容器内の溶液量が所定量以下となった場合に、電磁弁を駆動制御してガスが濃縮容器に導入されるのを禁止する濃縮制御装置とを設けた構成である。
【０００６】
また特許文献２の自動濃縮装置は、被濃縮液を充填する丸底フラスコ等の濃縮容器を、ウォーターバス等の熱媒浴内に、支持具により回転可能に支持し、濃縮容器の開口部に被濃縮液を供給する配管を接続すると共に、その供給を制御する供給制御手段を設け、さらに、熱媒浴を含めた総重量を測定するロードセル等の重量測定手段を設け、供給制御手段は、前記容器内の被濃縮液の重量が所定の範囲を外れるときには、前記容器内の被濃縮液の重量が所定の範囲内になるように、容器への被濃縮液の供給量を調節しながら自動的に濃縮作業を行うものである。
【特許文献１】特開平６−１８５１２号公報
【特許文献２】特開平１１−１５６１０１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
以上に挙げた特許文献１、特許文献２の自動濃縮装置は、濃縮容器内に被濃縮液を充填した後の濃縮作業の自動化を図るものであって、濃縮作業の前後の一連の作業、例えば被濃縮液の調製や、濃縮容器への注入等の作業の自動化は想定していない。
【０００８】
本発明では、まず濃縮作業と、それに関連する一連の作業を自動化することを目的の一つとするものである。
【０００９】
一方、濃縮作業を自動化するには、濃縮容器内の液体の残液量が所定量になった時点で濃縮動作を停止させる必要があり、上記特許文献１、特許文献２にも示されているとおり、濃縮容器内の残液量を検出するための液面センサが必要である。
【００１０】
一般に、液面センサとしては、大別すると、接触式と非接触式があるが、接触式ではコンタミ等の取り扱い面で問題があるため、濃縮装置としては非接触式が用いられており、この非接触式の一般的な液面センサとしては、静電容量式と光学式のセンサ等がある。
【００１１】
ここで上述したような残留農薬検査においては、食品を溶媒に混ぜ合わたサンプルから残留農薬を採取するため、濃縮作業において濃縮が進むと、結晶化した塩等が濃縮容器の内壁に付着してしまう上に、その付着の仕方はサンプルの違い等によって異なってしまう。
【００１２】
このため光学式センサの場合には、付着した塩等により光が散乱したり、遮られて残液量の検知が良好に行えなくなり、また静電容量式センサの場合には、付着した塩等を残液の液面として誤検知してしまう場合がある。
【００１３】
本発明では、濃縮作業において、濃縮容器内の残液量の検出を、サンプルの種類に影響されずに良好に検出できるようにし、以て、残液量が所定量になった時点で自動的に正確に濃縮の停止を行えるようにすることを目的の一つとするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明では、上述した課題を解決するために、カラム、サンプル容器及び溶媒容器を一次元方向に配置し、この配置よりも上方において、分注用ニードルを、上記一次元方向に移動可能で、且つ上下方向に昇降可能に構成すると共に、上記カラムを含む配置よりも下方において、濃縮容器を装着する濃縮用加温装置と廃液容器を装着する廃液容器支持装置を上記一次元方向に移動可能に構成し、更に、濃縮用加温装置よりも上方において、濃縮容器の上部開口に当接可能な減圧系統の接続ヘッドを、上記一次元方向に移動可能で、且つ昇降可能に構成した自動濃縮装置を提案する。
【００１５】
また本発明では、上記自動濃縮装置において、減圧系統に凝縮器と凝縮液容器を設け、凝縮液容器に液面センサを設けた構成を提案する。
【００１６】
また本発明では、上記自動濃縮装置において、濃縮用加温装置に振動発生手段を設けた構成を提案する。また、この振動発生手段を、濃縮用加温装置の移動手段に構成することを提案する。
【００１７】
また本発明では、上記自動濃縮装置において、接続ヘッドには、上記減圧系統と分岐して切換可能なパージガス供給系統を接続した構成を提案する。
【００１８】
また本発明では、上記自動濃縮装置において、カラムを含む配置に、ニードル洗浄乾燥部を設けた構成を提案する。
【００１９】
また本発明では、上記自動濃縮装置において、カラムが複数配置され、脱水用カラムと脱油用カラムを含む構成を提案する。
【００２０】
また本発明では、上記自動濃縮装置において、分注用ニードルが複数のニードルから構成され、その一部がシャワー孔を有する構成とすることを提案する。
【００２１】
また本発明では、上記自動濃縮装置において、濃縮用加温装置が複数配置されている構成を提案する。
【発明の効果】
【００２２】
本発明においては、一次元方向に配置したカラム、サンプル容器及び溶媒容器の上方において分注用ニードルを、上記一次元方向に移動可能で昇降可能に構成しており、また下方において濃縮容器を装着する濃縮用加温装置と廃液容器を装着する廃液容器支持装置を、上記一次元方向に移動可能に構成しているため、サンプル容器内のサンプルや溶媒容器内の溶媒をカラムに送液する作業や、カラムを経た液体を所定の濃縮容器や廃液容器に送液する作業、そしてそれらに関連するカラムのコンディショニング、ニードル洗浄乾燥部による分注用ニードルの洗浄、乾燥等の一連の作業を自動化することができる。
【００２３】
こうしてカラムを経た液体を濃縮容器に送液した後、接続ヘッドを濃縮容器に当接し、濃縮用加温装置と減圧系統を動作させて自動的に濃縮作業を行うことができる。
【００２４】
従って残留農薬検査における試験溶液調製法を実行する場合のように、細かい作業が非常に多く、且つ、人体に影響を及ぼす溶媒、例えば、アセトニトリルやトルエン等の溶媒を使用する必要がある場合においても、濃縮作業及びそれに関連する一連の作業を安全に実行することができる。
【００２５】
本発明では、一次元方向に配置したカラム、サンプル容器及び溶媒容器に対して、その下方に濃縮容器を装着する濃縮用加温装置と廃液容器を装着する廃液容器支持装置を、上記一次元方向に移動可能に構成しているため、カラムや濃縮容器等は適数を配置することができ、効率的な濃縮作業を行うことができる。
【００２６】
減圧系統に凝縮器と凝縮液容器を設け、凝縮液容器に液面センサを設ければ、この液面センサにより検出した凝縮液容器の液面により、濃縮容器内の残液量を求めることができる。この凝縮液容器の内壁にはサンプルや塩が付着することはないので、適宜の液面センサにより液面を正確に検出することができる。
【００２７】
従ってこの液面センサにより検出した凝縮液容器の液面により、濃縮容器内の残液量が所定量になったことを検出して、濃縮作業を自動的に停止することができる。
【００２８】
カラムや濃縮容器と同様に、接続ヘッドを含めた減圧系統の各要素を複数構成することにより、効率的な濃縮作業を行うことができる。
【００２９】
濃縮用加温装置に振動発生手段を設けて濃縮容器に振動を与えることにより溶媒の蒸発を促進して濃縮作業を効率的に行うことができる。この振動発生手段は、濃縮用加温装置に設けたり、この移動手段に設けたりすることができる。
【００３０】
上記接続ヘッドに上記減圧系統と分岐して切換可能なパージガス供給系統を接続した構成とすることにより、濃縮作業を、減圧系統を動作させた状態での減圧方式濃縮から、パージガス供給系統を動作させた状態でのガスパージ方式濃縮に切り換えて行うことができる。
【００３１】
濃縮において溶媒を速く蒸発させるための方式としては減圧、加熱、攪拌、ガスパージ方式が一般的であり、この内、濃縮装置においては、速度が一番速い減圧方式が良く利用されている。
【００３２】
しかしながら残留農薬検査では、サンプルから非常に微量の農薬を検出しなければならないため、濃縮工程の全てにおいて蒸発速度が速すぎると農薬自体も一緒に蒸発させてしまう恐れがある。
【００３３】
これに対して上述したように、当初は減圧系統を動作させた状態での減圧方式の濃縮を行い、次いで残液量が所定量に至ったらパージガス供給系統を動作させた状態でのガスパージ方式に切り換えて濃縮を行うことにより、検出すべき微量の物質を蒸発させずに濃縮に要する時間を短縮できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３４】
次に本発明の実施の形態を添付図面を参照して説明する。
図１は本発明に係る自動濃縮装置の全体構成を示すもので、符号１はカラム、２はサンプル容器、３は溶媒容器、４はニードル洗浄乾燥部を示すものであり、これらは図中一点鎖線で示す一次元方向Ｌに配置している。
【００３５】
この実施の形態は上述した残留農薬検査における試験溶液調整法に対応させており、カラム１は、無水硫酸ナトリウムを入れた脱水用カラム１ａと、グラファイトカーボンとアミノプロピルシリカゲルが積層された脱油用カラム１ｂとから構成されている。また溶媒容器３は、アセトニトリルを入れた溶媒容器３ａと、アセトニトリルとトルエンを３：１で混合した溶媒を入れた溶媒容器３ｂとから構成されている。更に、ニードル洗浄乾燥部は、洗浄液によるニードル洗浄部４ａと、エアブローによるニードル乾燥部４ｂとから構成されている。
【００３６】
上述したカラム１ａ，１ｂ、サンプル容器２、溶媒容器３ａ，３ｂ及びニードル洗浄乾燥部４ａ，４ｂの一次元方向の配置よりも上方において、分注用ニードル５を、上記一次元方向Ｌに移動可能で、且つ昇降可能に構成している。移動方向は上記一次元方向Ｌと同様に一点鎖線で示しており、また昇降方向は二点鎖線で示している。以下、同様に、一次元方向を一点鎖線、上下方向を二点鎖線で示す。
【００３７】
この実施の形態において、分注用ニードル５は、下端に開口を構成した分注ニードル５ａと下部周囲を開口したシャワーニードル５ｂとから構成しており、夫々独立して一次元方向Ｌに移動可能で、且つ上下方向に昇降可能に構成している。尚、分注ニードル５ａとシャワーニードル５ｂは、一次元方向Ｌの移動に関しては一体に移動可能に構成することができる。
【００３８】
次に、上述したカラム１ａ，１ｂ、サンプル容器２、溶媒容器３ａ，３ｂ及びニードル洗浄乾燥部４ａ，４ｂの一次元方向の配置よりも下方において、濃縮容器６を装着する濃縮用加温装置７と廃液容器８を装着する廃液容器支持装置９を上記一次元方向Ｌに移動可能に構成している。
【００３９】
この実施の形態において、濃縮用加温装置７は２台（７ａ，７ｂ）構成しており、従ってそれらに２つの濃縮容器６ａ，６ｂが装着される構成である。一方、廃液容器支持装置９は１台構成されており、従って１つの廃液容器８が装着される。これらの濃縮用加温装置７ａ，７ｂ及び廃液容器支持装置９は夫々独立して移動可能に構成する他、一体に移動可能に構成することもできる。尚、符号Ｒは上記濃縮用加温装置７ａ，７ｂ及び廃液容器支持装置９が移動する軌道を示すものである。
【００４０】
ここで図示は省略しているが、濃縮用加温装置７ａ，７ｂ、又はそれらの移動機構には、装着された濃縮容器６ａ，６ｂを振動させるための振動発生手段を設けている。この実施の形態において、振動発生手段は濃縮用加温装置７ａ，７ｂの移動機構により、上記一次元方向Ｌの振動を濃縮容器６ａ，６ｂに付与し、またこの一次元方向Ｌと直交する水平方向の振動を上記移動機構とは別に設けた振動機構により付与するように構成している。
【００４１】
次に、濃縮用加温装置７ａ，７ｂよりも上方において、濃縮容器６ａ，６ｂの上部開口に当接可能な接続ヘッド１０を、上記一次元方向Ｌに移動可能で、且つ昇降可能に構成している。
【００４２】
濃縮容器６ａ，６ｂの上部開口と接続ヘッド１０の下部には、対応するフランジ部１１ａ，１１ｂ，１１ｃを形成しており、濃縮容器６ａ，６ｂ側のフランジ部１１ａ，１１ｂにはＯ−リング等のシール材１２が装着されている。
【００４３】
接続ヘッド１０の上流側は分岐していて、夫々減圧系統１３とパージガス供給系統１４に接続されており、これらには切換用弁１５ａ，１５ｂが設けられている。
【００４４】
そして減圧系統１３の上流側には冷却機構を有する凝縮器１６と凝縮液容器１７が設けられている。凝縮液容器１７の上部には真空ポンプ等に連なる減圧部１８が設けられており、下部には廃棄用弁１９に連なる廃棄部２０が設けられている。そして凝縮液容器１７の中間部には液面センサ２１が設置されており、この液面センサ２１は、静電容量式、光学式等適宜である。
【００４５】
一方、パージガス供給系統１４は上記切換用弁１５ｂを介して図示を省略している窒素ガスボンベ等のパージガス供給源に連なっている。
【００４６】
以上の減圧系統１３及びパージガス供給系統１４並びに接続ヘッド１０は、上述したように複数系統設けることができる。
【００４７】
符号２２はコンピュータシステム等により構成した制御システムであり、この制御システム２２は、制御装置２３により制御されるニードル操作部２４、切換用弁１５ａ，１５ｂを操作する弁操作部２５と、上記濃縮用加温装置７ａ，７ｂの操作、それらと廃液容器支持装置９の移動機構の操作、振動発生手段の操作等の操作を制御するその他操作部２６とから構成しており、これらの操作部を介して後述する自動作業において夫々の要素を制御する。
【００４８】
このような構成において、分注用ニードル５を、カラム１、サンプル容器２、溶媒容器３及びニードル洗浄乾燥部４の上方において、上記一次元方向Ｌに移動し、所定位置で昇降を行うことにより、分注用ニードル５の洗浄乾燥作業、サンプル容器２内のサンプルや溶媒容器３内の溶媒をカラム１に送液する作業等を自動的に行うことができ、またカラム１の下方において濃縮容器６を装着した濃縮用加温装置７又は廃液容器８を装着した廃液容器支持装置９を、上記一次元方向Ｌに移動して、所定のカラム１の直下に所定の濃縮容器、例えば濃縮容器６ａを位置させて、カラム１から濃縮容器６ａへの送液を自動的に行えると共に、所定のカラム１の直下に廃液容器８を位置させて、カラム１内に送液されたコンディショニング用溶媒を廃液容器８に回収することにより、カラム１のコンディショニング作業を自動的に行うことができる。
【００４９】
こうしてカラム１を経た液体を濃縮容器６ａに送液した後、接続ヘッド１０を上記一次元方向Ｌに移動して所定の濃縮容器６ａの真上に至らせ、次いで下降して、接続ヘッド１０のフランジ部１１ｃを濃縮容器６ａの上部のフランジ部１１ａに当接させて気密的に接続状態とする。尚、接続ヘッド１０と濃縮容器６ａの位置合わせは、接続ヘッド１０のみを移動するのではなく、濃縮容器６ａ側の移動を併用することもできる。
【００５０】
この状態において、減圧系統１３の切換用弁１５ａを開とすると共に、パージガス供給系統１４の切換用弁１５ｂを閉とし、減圧系統１３の各要素を動作させ、また濃縮用加温装置７ａ及び振動発生手段を動作させて濃縮作業を行う。
【００５１】
濃縮用加温装置７ａによる加温と、減圧系統１３による減圧と、振動発生手段により付与される振動とにより、濃縮容器６ａ内の溶媒が蒸発して、減圧系統１３に回収されるので、濃縮容器６ａ内の液体は次第に濃縮されて行く。
【００５２】
減圧系統１３に回収された溶媒の蒸気は、凝縮器１６において冷却されて凝縮し、その凝縮液は凝縮液容器１７に次第に溜まって行く。
【００５３】
凝縮液容器１７に溜まった液体量は、濃縮容器６ａ内からの溶媒の蒸発量に一致するので、凝縮液容器１７内に溜まった液体の液面により濃縮容器６ａ内の残液量を求めることができる。そして凝縮液容器１７の内壁にはサンプルや塩が付着することはないので、適宜の液面センサ２１により液面を正確に検出することができる。
【００５４】
従ってこの液面センサ２１により検出した凝縮液容器１７の液面により、濃縮容器６ａ内の残液量が所定量になったことを検出して、濃縮作業を自動的に正確に停止することができる。
【００５５】
ここでカラム１から濃縮容器６に送液する液体の量を、常時一定量として設定すれば、濃縮容器６内の残液量が所定量になったことを、凝縮液容器１７の同一の液面により検出することができるので、制御が容易となる。
【００５６】
そして、この実施の形態においては、以上に説明した減圧系統１３を動作させた濃縮により、濃縮容器６内の残液量が所定量に至った時点で動作を自動的に停止し、この後、更にガスパージ式の濃縮を行って乾固をおこなうことができる。
【００５７】
即ち、減圧式の濃縮作業の後にガスパージ式の濃縮作業を行う場合には、その手順を上述した制御装置２３に設定すると、上述したように濃縮容器６ａ内の残液量が所定量に至った時点で自動的に濃縮が停止し、減圧系統１３の切換用弁１５ａが閉となると共に接続ヘッド１０が上昇して、接続ヘッド１０のフランジ部１１ｃと濃縮容器６ａのフランジ１１ａとの間に適宜の空間が形成される。
【００５８】
この状態においてパージガス供給系統１４の切換用弁１５ｂが開となって、パージガス供給源からのパージガス、例えば窒素ガスが接続ヘッド１０から濃縮容器６ａ内に噴出し、濃縮容器６ａ内の液体の溶媒の蒸発が促進されて濃縮を進行することができる。
【実施例１】
【００５９】
次に本発明の自動濃縮装置により、残留農薬検査における試験溶液調整法の手順の一部を自動化した実施例を具体的に説明する。
【００６０】
即ち、上述した「ＧＣ／ＭＳによる農薬等の一斉試験法（農産物）」には、試験溶液調整法が次のように規定されている。尚、下記文中の対象個所には、便宜的に下線や符号を付している。
「４．試験溶液調製法
１）抽出
(1)穀類、豆類及び種実類の場合
試料10.0ｇに水20 mLを加え、15分間放置する。
これにアセトニトリル50 mLを加え、ホモジナイズした後、吸引ろ過する。ろ紙上の残留物にアセトニトリル20 mLを加え、ホモジナイズした後、吸引ろ過する。得られたろ液を合わせ、アセトニトリルを加えて正確に100
mLとする。
抽出液20 mLを採り、塩化ナトリウム10ｇ及び0.5 mol/Lリン酸緩衝液（pＨ7.0）20 mLを加え、10分間振とうする。静置した後、分離した水層を捨てる。…Ａ
オクタデシルシリル化シリカゲルミニカラム（1,000
mg）にアセトニトリル10 mLを注入し、流出液は捨てる。このカラムに上記のアセトニトリル層を注入し、さらに、アセトニトリル２mLを注入して、全溶出液を採り、無水硫酸ナトリウムを加えて脱水し、無水硫酸ナトリウムをろ別した後、ろ液を40℃以下で濃縮し、溶媒を除去する。残留物にアセトニトリル及びトルエン（３：１）混液２mLを加えて溶かす。
(2)果実、野菜、ハーブ、茶及びホップの場合
果実、野菜及びハーブの場合は、試料20.0ｇを量り採る。茶及びホップの場合は、試料5.00ｇに水20 mLを加え、15分間放置する。
これにアセトニトリル50 mLを加え、ホモジナイズした後、吸引ろ過する。ろ紙上の残留物にアセトニトリル20 mL加え、ホモジナイズした後、吸引ろ過する。得られたろ液を合わせ、アセトニトリルを加えて正確に100
mLとする。
抽出液20 mLを採り、塩化ナトリウム10ｇ及び0.5 mol/Lリン酸緩衝液（pＨ7.0）20 mLを加え、振とうする。静置した後、分離した水層を捨てる。アセトニトリル層に無水硫酸ナトリウムを加えて脱水し、無水硫酸ナトリウムをろ別した後、ろ液を40℃以下で濃縮し、溶媒を除去する。残留物にアセトニトリル及びトルエン（３：１）混液２mLを加えて溶かす。
２）精製
グラファイトカーボン/アミノプロピルシリル化シリカゲル積層ミニカラム（500 mg/500 mg）に、アセトニトリル及びトルエン（３：１） 混液10 mLを注入し、流出液は捨てる。このカラムに１）で得られた溶液を注入した後、アセトニトリル及びトルエン（３：１）混液20 mLを注入し、全溶出液を40℃以下で１mL以下に濃縮する。これにアセトン10 mLを加えて40℃以下で１mL以下に濃縮し、再度アセトン５mLを加えて濃縮し、溶媒を除去する。残留物をアセトン及びｎ-ヘキサン（１：１）混液に溶かして、正確に１mLとしたものを試験溶液とする。」
【００６１】
この実施例は、抽出工程の「(1)穀類、豆類及び種実類の場合」における下線部分から、「２）精製」の下線部分に至る作業の自動化を図るものであり、各作業の流れを、図１〜図１０の動作図と、図１１〜図１４の工程流れ図を参照して説明する。
【００６２】
まず図１１はサンプルの脱水手順を示すもので、まず工程Ｓ１では作業員により準備作業を行う。即ち、準備作業として、上記規定中のＡの作業後におけるアセトニトリル層の溶液をサンプルとしてサンプル容器２に入れ、また溶媒容器３ａにアセトニトリルを入れると共に、溶媒容器３ｂにアセトニトリルとトルエンを３：１で混合した溶媒を入れて所定位置にセットする。また無水硫酸ナトリウムを入れた脱水用カラム１ａと、グラファイトカーボンとアミノプロピルシリカゲルが積層された脱油用カラム１ｂを所定位置にセットする。
【００６３】
次いで工程Ｓ２において自動実行をスタートすると、工程Ｓ３では、廃液容器支持装置９を動作させて廃液容器８としての試験管を脱水用カラム１ａの直下に移動する。
【００６４】
次いで工程Ｓ４では、分注ニードル５ａをニードル洗浄乾燥部４に移動させ、洗浄部４ａにおいて洗浄した後、乾燥部４ｂにおいて乾燥させる。
【００６５】
次いで工程Ｓ５では、分注ニードル５ａを溶媒容器３ａの直上に移動し、下降して溶媒Ａを分注する。
【００６６】
次いで工程Ｓ６では、分注ニードル５ａを脱水用カラム１ａの直上に移動し、下降して脱水用カラム１ａの上部開口に装着して溶媒Ａを送液する。溶媒Ａは脱水用カラム１ａ内を通り、下部開口から滴下して試験管８に回収される。この工程により、脱水用カラム１ａのコンディショニングが行われる。尚、ここまでの工程の推移を図２中に二点鎖線、破線により模式的に示している。
【００６７】
次いで工程Ｓ７では、濃縮用加温装置７ａを移動して濃縮容器６ａを脱水用カラム１ａの直下に移動する。
【００６８】
次いで工程Ｓ８では、分注ニードル５ａをニードル洗浄乾燥部４に移動させ、洗浄部４ａにおいて洗浄した後、乾燥部４ｂにおいて乾燥させる。
【００６９】
次いで工程Ｓ９では分注ニードル５ａをサンプル容器２の直上に移動し、下降してサンプルの分注が行われる。
【００７０】
次いで工程Ｓ１０では分注ニードル５ａを脱水用カラム１ａの直上に移動し、下降して脱水用カラム１ａの上部開口に装着してサンプルを送液する。サンプルは脱水用カラム１ａ内を通り、下部開口から滴下して濃縮容器６ａに回収される。この工程により、サンプルの脱水処理が行われる。尚、ここまでの工程の推移を図３中に二点鎖線、破線により模式的に示している。
【００７１】
次いで工程Ｓ１１ではシャワーニードル５ｂをニードル洗浄乾燥部４に移動させて洗浄乾燥を行った後、ステップＳ１２において図４に示すようにシャワーニードル５ｂを溶媒容器３ａの直上に移動し、下降して溶媒Ａの分注が行われる。次いで、工程Ｓ１３では図５に示すようにシャワーニードル５ｂをサンプル容器２の直上に移動し、下降して溶媒Ａをサンプル容器２内に送液する。シャワーニードル５ｂからの溶媒Ａの送液は下部周囲に構成した開口から横方向に噴出して行われるので、溶媒Ａはサンプル容器２の内壁に付着したサンプルを洗浄して収集することができる。
【００７２】
以上の工程Ｓ８から工程Ｓ１８は、予め設定された所定回数繰り返し行われることにより、所定量のサンプルを脱水用カラム１ａを経て濃縮容器６ａ内に送液することができる。
【００７３】
図１２はサンプルの濃縮手順を示すもので、この濃縮手順は結合子Ａに示すように、図１１の手順に続いて行われる手順である。
【００７４】
まず工程Ｓ１４では、接続ヘッド１０のみ、又は接続ヘッド１０及び濃縮用加温装置７ａを移動させて、接続ヘッド１０のフランジ部１１ｃを濃縮容器６ａの上部のフランジ部１１ａに当接させて気密的に接続状態とする。
【００７５】
次いで工程Ｓ１５では、減圧系統１３の切換用弁１５ａを開とすると共に、パージガス供給系統１４の切換用弁１５ｂを閉とし、減圧系統１３の各要素を動作させ、また濃縮用加温装置７ａ及び振動発生手段を適宜動作させて濃縮作業を行う。
【００７６】
工程Ｓ１６では、凝縮液容器１７内に溜まった液体の液面を液面センサ２１により検出することにより、濃縮容器６ａ内の残液量を求める。この工程において、液面センサ２１により検出した凝縮液容器１７の液面により、濃縮容器６ａ内の残液量が所定量になったことを検出した場合には、濃縮作業を自動的に停止して、次の工程Ｓ１７に移行する。工程Ｓ１４〜工程Ｓ１６の動作は図６により模式的に示している。
【００７７】
即ち、工程Ｓ１７においては、濃縮容器６ａ内の残液量が所定量に至った時点で自動的に濃縮が停止し、減圧系統１３の切換用弁１５ａが閉となると共に接続ヘッド１０が上昇して、接続ヘッド１０のフランジ部１１ｃと濃縮容器６ａのフランジ１１ａとの間に適宜の空間が形成される。
【００７８】
次いで工程Ｓ１８においては、図７に示すように、パージガス供給系統１４の切換用弁１５ｂが開となって、パージガス供給源からのパージガス、例えば窒素ガスが接続ヘッド１０から濃縮容器６ａ内に噴出し、濃縮容器６ａ内の液体の溶媒の蒸発が促進されて濃縮を進行することができる。
【００７９】
工程Ｓ１８においては、濃縮用加温装置７ａによる加温動作、振動発生手段による振動付与動作、パージガスの供給における時間やタイミングを適宜に設定することができる。
【００８０】
次に図１３はサンプルの精製手順を示すもので、この精製手順は結合子Ｂに示すように、図１２の手順に続いて行われる手順である。尚、以下の説明においては、例えば、ニードル洗浄乾燥部４における動作や、分注ニードル５ａの移動、下降動作等の自明の動作については説明を省略する。
【００８１】
まず工程Ｓ１９においては、シャワーニードル５ｂをニードル洗浄乾燥部４に移動して洗浄・乾燥を行い、次いで工程Ｓ２０において、図８の一点鎖線、二点鎖線により模式的に示すように、シャワーニードル５ｂにより溶媒容器３ｂの溶媒Ｂを分注する。
【００８２】
次いで、工程Ｓ２１において、図８の実線で示すように、シャワーニードル５ｂを濃縮容器６ａに移動して、濃縮容器６ａ内に溶媒Ｂを送液する。このように濃縮容器６ａ内にはシャワーニードル５ｂからの溶媒Ｂが横方向に噴出して送液されるので、溶媒Ｂは濃縮容器６ａの内壁に付着したサンプルを洗浄して、効率的に収集することができる。
【００８３】
次いで工程Ｓ２２では、廃液容器８としての試験管を脱油用カラム１ｂの直下に移動し、工程Ｓ２３では、分注ニードル５ａをニードル洗浄乾燥部４に移動させて洗浄・乾燥を行う。
【００８４】
次いで工程Ｓ２４では、分注ニードル５ａを溶媒容器３ｂの直上に移動し、下降して溶媒Ｂを分注する。
【００８５】
次いで工程Ｓ２５では、分注ニードル５ａを脱油用カラム１ｂの直上に移動し、下降して脱油用カラム１ｂの上部開口に装着して溶媒Ｂを送液する。溶媒Ｂは脱油用カラム１ｂ内を通り、下部開口から滴下して試験管８に回収される。この工程により、脱油用カラム１ｂのコンディショニングが行われる。
【００８６】
次いで工程Ｓ２６では濃縮容器６ｂを脱油用カラム１ｂの直下に移動し、次いで工程Ｓ２７では、分注ニードル５ａをニードル洗浄乾燥部４に移動させ、洗浄・乾燥させる。
【００８７】
次いで工程Ｓ２８では、図９に示すように分注ニードル５ａを濃縮容器６ａの直上に移動し、下降して濃縮容器６ａ内のサンプルの分注が行われる。
【００８８】
次いで工程Ｓ２９では分注ニードル５ａを脱油用カラム１ｂの直上に移動し、下降して脱油用カラム１ｂの上部開口に装着してサンプルを送液する。図１０に示すようにサンプルは脱油用カラム１ｂ内を通り、下部開口から滴下して濃縮容器６ｂに回収される。この工程により、サンプルの脱油処理、例えば、ＧＣ−ＭＳを使用して分析する際の妨害物質である色素成分、夾雑物等を除去することができる。
【００８９】
次いで工程Ｓ３０ではシャワーニードル５ｂをニードル洗浄乾燥部４に移動させて洗浄乾燥を行った後、ステップＳ３１においてシャワーニードル５ｂを溶媒容器３ｂの直上に移動し、下降して溶媒Ｂの分注が行われ、次いで、工程Ｓ３２ではシャワーニードル５ｂを濃縮容器６ａの直上に移動し、下降して図８に示すように溶媒Ｂを濃縮容器６ｂ内に送液する。上述したようにシャワーニードル５ｂからの溶媒Ｂの送液は横方向に噴出して行われるので、溶媒Ｂは濃縮容器６ａの内壁に付着したサンプルを洗浄して収集することができる。
【００９０】
以上の工程Ｓ２７から工程Ｓ３２は、予め設定された所定回数繰り返し行われることにより、濃縮容器６ｂ内のサンプルの所定量を脱油用カラム１ｂを経て濃縮容器６ｂ内に送液することができる。
【００９１】
図１４は濃縮容器６ａから脱油用カラム１ｂを介して濃縮容器６ｂに送液されたサンプルの濃縮手順を示すもので、この濃縮手順は結合子Ｃに示すように、図１３の手順に続いて行われる手順である。この手順、即ち、工程Ｓ３３〜工程Ｓ７は濃縮容器６ｂ内のサンプルについて濃縮が行われることを除いて、その手順は、濃縮容器６ａ内のサンプルについて濃縮が行われる工程Ｓ１４〜工程Ｓ１８と同様であるので、重複する説明は省略する。
【産業上の利用可能性】
【００９２】
本発明の自動濃縮装置は、以上の通り、残留農薬検査における試験溶液調製法を実行する場合のように、細かい作業が非常に多く、且つ、人体に影響を及ぼす溶媒、例えば、アセトニトリルやトルエン等の溶媒を使用する必要がある場合においても、濃縮作業及びそれに関連する一連の作業を安全に実行することができるものであり、いわゆるポジティブリスト制度の導入により、食品の残留農薬検査の対象が拡大していることに関連し、多数の農薬を対象とする検査を効率良く短期間で行うことができることから、産業上の利用可能性が極めて高いものである。
【００９３】
特に本発明では、減圧系統に凝縮器と凝縮液容器を設け、凝縮液容器に液面センサを設けることにより、この液面センサにより検出した凝縮液容器の液面により、濃縮容器内の残液量を求めることができ、そして、この凝縮液容器の内壁にはサンプルや塩が付着することはないので、適宜の液面センサにより液面を正確に検出することができるという格別なる特徴がある。
【００９４】
更に本発明では、濃縮作業を、減圧系統を動作させた状態での減圧方式濃縮から、パージガス供給系統を動作させた状態でのガスパージ方式濃縮に切り換えて行うことができるので、当初は減圧系統を動作させた状態での減圧方式の濃縮を行い、次いで残液量が所定量に至ったらパージガス供給系統を動作させた状態でのガスパージ方式に切り換えて濃縮を行うことにより、検出すべき微量の物質を蒸発させずに濃縮に要する時間を短縮できるという格別なる特徴がある。
【図面の簡単な説明】
【００９５】
【図１】本発明に係る自動濃縮装置の構成を概念的に示す説明図である。
【図２】本発明に係る自動濃縮装置の構成と工程の動作を概念的に示す説明図である。
【図３】本発明に係る自動濃縮装置の構成と工程の動作を他の局面において概念的に示す説明図である。
【図４】本発明に係る自動濃縮装置の構成と工程の動作を更に他の局面において概念的に示す説明図である。
【図５】本発明に係る自動濃縮装置の構成と工程の動作を更に他の局面において概念的に示す説明図である。
【図６】本発明に係る自動濃縮装置の構成と工程の動作を更に他の局面において概念的に示す説明図である。
【図７】本発明に係る自動濃縮装置の構成と工程の動作を更に他の局面において概念的に示す説明図である。
【図８】本発明に係る自動濃縮装置の構成と工程の動作を更に他の局面において概念的に示す説明図である。
【図９】本発明に係る自動濃縮装置の構成と工程の動作を更に他の局面において概念的に示す説明図である。
【図１０】本発明に係る自動濃縮装置の構成と工程の動作を更に他の局面において概念的に示す説明図である。
【図１１】本発明に係る自動濃縮装置の動作の実施例を示す工程流れ図である。
【図１２】本発明に係る自動濃縮装置の動作の実施例を示す他の局面の工程流れ図である。
【図１３】本発明に係る自動濃縮装置の動作の実施例を示す更に他の局面の工程流れ図である。
【図１４】本発明に係る自動濃縮装置の動作の実施例を示す更に他の局面の工程流れ図である。
【符号の説明】
【００９６】
１                  カラム
１ａ              脱水用カラム
１ｂ              脱油用カラム
２                  サンプル容器
３（３ａ，３ｂ）    溶媒容器
４                  ニードル洗浄乾燥部
４ａ              洗浄部
４ｂ              乾燥部
５                  分注用ニードル
５ａ              分注ニードル
５ｂ              シャワーニードル
６（６ａ，６ｂ）    濃縮容器
７（７ａ，７ｂ）    濃縮用加温装置
８                  廃液容器（試験管）
９                  廃液容器支持装置
１０                接続ヘッド
１１ａ，１１ｂ，１１ｃ    フランジ部
１２                シール材
１３                減圧系統
１４                パージガス供給系統
１５ａ，１５ｂ      切換用弁
１６                凝縮器
１７                凝縮液容器
１８                減圧部
１９                廃棄用弁
２０                廃棄部
２１                液面センサ
２２                制御システム
２３                制御装置
２４                ニードル操作部
２５                弁操作部
２６                その他操作部
【図１】
2009098064.tif 000003
【図２】
2009098064.tif 000004
【図３】
2009098064.tif 000005
【図４】
2009098064.tif 000006
【図５】
2009098064.tif 000007
【図６】
2009098064.tif 000008
【図７】
2009098064.tif 000009
【図８】
2009098064.tif 000010
【図９】
2009098064.tif 000011
【図１０】
2009098064.tif 000012
【図１１】
2009098064.tif 000013
【図１２】
2009098064.tif 000014
【図１３】
2009098064.tif 000015
【図１４】
2009098064.tif 000016