(57)【要約】【課題】成分分離を高速で行うことで分析効率を上げると共に、多点スポットにおけるコンタミネーションを防止する。【解決手段】基板２の表面に溝３ａ、３ｂ、３ｃを形成し、溝３ａ、３ｂ、３ｃの内側にシリカゲルの塗布等により担体層８を形成する。また、各溝３ａ、３ｂ、３ｃの入口側端部近傍にサンプルスポット用の凹部４ａ、４ｂ、４ｃを形成し、出口側端部近傍には流路中を流れる溶媒に接触するように一対の電極６ａ、６ｂ、６ｃを導電率検出部として設ける。基板２表面をＰＤＭＳ製の蓋体１０で被覆することで、溝３ａ、３ｂ、３ｃと蓋体１０で囲まれるマイクロチャネルを形成し、外部に露出した端部を展開溶媒の吸上口７ａ、７ｂ、７ｃとする。これにより、各チャネルの流路が分離されているのでコンタミネーションを防止でき、また毛細管現象が強く作用するので高速の成分分離が行える。【選択図】図１
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【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
平板状の基板の表面に形成され、固定相となる担体を有して成るマイクロチャネルと、該マイクロチャネルの途中に設けられ、流通する液体の導電率を検出するための導電率検出部と、を備えることを特徴とする薄層クロマトグラフィ用プレート。
【請求項２】
請求項１に記載の薄層クロマトグラフィ用プレートであって、前記マイクロチャネルは直線状に延伸する溝の内側に前記担体が付着されて成ることを特徴とする薄層クロマトグラフィ用プレート。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の薄層クロマトグラフィ用プレートであって、前記導電率検出部は流通する液体に接触するように配設された一対の電極を含むことを特徴とする薄層クロマトグラフィ用プレート。
【請求項４】
請求項１〜３の何れかに記載の薄層クロマトグラフィ用プレートであって、前記マイクロチャネルは前記基板の表面に所定間隔離して複数設けられていることを特徴とする薄層クロマトグラフィ用プレート。
【請求項５】
請求項１〜４の何れかに記載の薄層クロマトグラフィ用プレートを用いた薄層クロマトグラフィ装置であって、１乃至複数の各マイクロチャネルに設けられた前記導電率検出部から取り出した信号を処理する信号処理用ソフトウエアを搭載したパーソナルコンピュータを含むことを特徴とする薄層クロマトグラフィ装置。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本考案は、薄層クロマトグラフィ（Thin-Layer Chromatography：ＴＬＣ）分析に利用される薄層クロマトグラフィ用プレート及び該プレートを用いた薄層クロマトグラフィ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
薄層クロマトグラフィ（以下ＴＬＣと略す）は、例えば、高速液体クロマトグラフィによるペプチド、タンパク質、ＤＮＡ等の生体試料の分離条件の検討や、有機合成中の反応の進行状態の調査などのために広く用いられている。このＴＬＣは高速液体クロマトグラフィなどの他の分離手法に比べて装置が簡素で済み、分析に伴う作業も簡便で且つ低コストであるという利点を持つ。
【０００３】
従来の一般的なＴＬＣでは（例えば非特許文献１、２など参照）、固定相としてのシリカゲルなどを基板の表面に広く塗布したプレートが使用され、サンプルをそのプレート上の端部近傍の所定位置にガラスキャピラリなどを用いてスポットする。次いで、そのプレートのスポット位置側の端部が移動相である展開溶媒に浸漬するように、該プレートを展開溶媒槽中に起立状に据え付ける。すると、展開溶媒は主として毛細管現象により上昇方向に移動し、それによって先にスポットされたサンプルを上昇方向に移動させる。サンプル中の各種成分の移動速度は固定相と移動相とに対する親和性に依存するため、通常、異なる成分は異なる移動速度を示し、これにより各成分は分離される。
【０００４】
ＴＬＣでは、サンプル中の成分の種類などに応じて適宜の展開溶媒を選ぶ必要があるが、展開溶媒の種類によってはサンプルの成分分離に時間が掛かり、分析効率が悪かった。また、従来のＴＬＣ用プレートでは、異なるサンプルを１枚のプレート上に多点スポットすることで同時に成分分離させることが可能であるが、複数のサンプルスポット間にも固定相が連続的に存在しているためにコンタミネーションを生じ、正確な分析に支障をきたす場合があった。
【０００５】
【非特許文献１】「ＴＬＣセミナー」、［ｏｎｌｉｎｅ］、静岡理工科大学生物有機化学研究室幡野、［平成１９年８月２１日検索］、インターネット＜http://www.sist.ac.jp/~a-hatano/Biamelecules/etc/tlc3.html＞
【非特許文献２】「第１章  ＴＬＣに関する基礎知識」、［ｏｎｌｉｎｅ］、大成化光株式会社、［平成１９年８月２１日検索］、インターネット＜http://www.taiseikako.co.jp/tlcbasic.pdf＞
【考案の開示】
【考案が解決しようとする課題】
【０００６】
本考案は上記課題に鑑みて成されたものであり、その目的とするところは、展開溶媒の種類に依らず高速の成分分離が可能な薄層クロマトグラフィ用プレート及び装置を提供することにある。また本考案の他の目的とするところは、サンプルを多点スポットする際にもコンタミネーションのない正確な分析が可能な薄層クロマトグラフィ用プレート及び装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために成された本考案に係るＴＬＣ用プレートは、平板状の基板の表面に形成され、固定相となる担体を有して成るマイクロチャネルと、該マイクロチャネルの途中に設けられ、流通する液体の導電率を検出するための導電率検出部と、を備えることを特徴としている。
【０００８】
上記担体としては、従来のＴＬＣ用プレートで固定相として用いられている各種材料、例えばシリカゲル、アルミナ、セルロース、珪藻土などを適宜選択して用いることができる。また、上記基板としては、ガラス、石英、プラスチック、セラミック、金属板などを用いることができる。
【０００９】
本考案に係るＴＬＣ用プレートの一態様として、前記マイクロチャネルは直線状に延伸する溝の内側に前記担体が付着されて成るものとすることができる。なお、このように基板表面に溝を形成した場合、該基板の表面を被覆するように平板状の蓋体を装着することで、その蓋体と基板（溝）とで囲まれる管状の微小流路を上記マイクロチャネルとすることができる。
【００１０】
また本考案に係るＴＬＣ用プレートの一態様として、前記導電率検出部は流通する液体に接触するように配設された一対の電極を含む構成とすることができる。なお、導電率の検出はサンプルに含まれる各種成分が十分に分離された後に行われることが望ましいから、マイクロチャネルの一方の端部に近い位置をサンプルスポット位置とし、マイクロチャネルの他方の端部に近い位置に導電率検出部を設けるとよい。
【００１１】
また本考案に係るＴＬＣ用プレートにおいて、前記マイクロチャネルは基板上に１本だけ設けられていてもよいが、同一又は異なる種類のサンプルを同時並行的に分離分析できるように、基板の表面に所定間隔離して複数本のマイクロチャネルを設けるようにすることが好ましい。
【００１２】
また本考案に係るＴＬＣ装置は、上記考案に係るＴＬＣ用プレートを用いたものであり、１乃至複数の各マイクロチャネルに設けられた前記導電率検出部から取り出した信号を処理する信号処理用ソフトウエアを搭載したパーソナルコンピュータを含むことを特徴としている。
【００１３】
本考案に係るＴＬＣ用プレートを利用してＴＬＣ分析を行う場合、マイクロチャネルの一方の端部（通常、導電率検出部から遠い側の端部）に近い位置にサンプルをスポットし、該端部が展開溶媒に浸漬するように該プレートを起立状に保持する。すると、展開溶媒は毛細管現象によりマイクロチャネルに沿って上昇し、サンプルを伴ってさらに上昇する。展開溶媒が上昇する幅を狭い範囲に限定しているため、毛細管現象が強く作用して展開溶媒は速い速度で上昇する。その際に、サンプル中の各種成分は展開溶媒（移動相）及び担体（固定相）との相互作用によって分離されるが、展開溶媒の上昇速度が速いので成分分離も高速で行われる。なお、サンプルをスポットし易くするために、サンプルスポット位置において例えばマイクロチャネルの幅（流路幅）を広げた構成としておくとよい。
【００１４】
分離された成分を含む展開溶媒が導電率検出部を通過すると、それぞれの成分の種類に応じて導電率の変化がすぐに現れる。従って、導電率検出部による検出信号を例えば信号処理用ソフトウエアを搭載したパーソナルコンピュータで処理することにより、ＴＬＣクロマトグラムの作成、さらには該クロマトグラムに基づく定性、定量を行うことができる。
【考案の効果】
【００１５】
本考案に係るＴＬＣ用プレートによれば、従来よりも高速に、つまり短時間で成分分離を行ってその結果を得ることができるので、分析作業の効率が改善されスループットが向上する。また、複数本のマイクロチャネルを用いて異なるサンプルの多点スポットを行う場合でも、展開溶媒が流通する流路が完全に分離されているのでコンタミネーションが起こりにくく、分析の正確性や再現性を向上させることができる。
【考案を実施するための最良の形態】
【００１６】
本考案の一実施例であるＴＬＣ用プレートの構成を図１を参照して説明する。図１において、（ａ）はこのＴＬＣ用プレート１の上面平面図、（ｂ）は（ａ）中のＡ−Ａ’矢視線断面図、（ｃ）は（ａ）中のＢ−Ｂ’矢視線断面図、（ｄ）は（ａ）中のＣ−Ｃ’矢視線断面図である
【００１７】
ＴＬＣ用プレート１は、石英から成る扁平矩形状の基板２と、その基板２の一方の面（上面）に密着して装着された、ＰＤＭＳ（ポリジメチルシロキサン）から成る薄板状の蓋体１０と、を含む。基板２の上面、つまり蓋体１０の密着面には、互いに平行に延伸する３本の溝３ａ、３ｂ、３ｃが形成されており、各溝３ａ、３ｂ、３ｃの内側には固定相としてのシリカゲルが塗布されることで担体層８が形成されている。一例として、溝３ａ、３ｂ、３ｃの幅は１００μｍ、深さは５０μｍ、長さは５０ｍｍであり、担体層８の厚さは５０〜１００μｍであるが、これらに限るものではない。また、図１（ｃ）では担体層８が溝３ａの底面及び両側面全体を覆っているが、例えば底面だけを被覆している、或いは溝３ａ全体に充填されているような構成でもよい。
【００１８】
各溝３ａ、３ｂ、３ｃの入口側端部（図１（ａ）、（ｂ）では左端部）の近傍には、サンプルを供給するスポット位置となる略扁平円筒形状の凹部４ａ、４ｂ、４ｃが形成されている。一方、各溝３ａ、３ｂ、３ｃの出口側端部（図１（ａ）、（ｂ）では右端部）の近傍には、溝３ａ、３ｂ、３ｃ内の両側面に対向して一対の電極６ａ、６ｂ、６ｃが本考案における導電率検出部として設けられ、さらに各電極６ａ、６ｂ、６ｃに接続されたリード線９が基板２を貫通して裏面側に引き出されている。但し、こうしたリード線を引き出す代わりに、導電層による配線パターンを基板２上に形成してもよい。
【００１９】
蓋体１０は、基板２表面の全面ではなく、各溝３ａ、３ｂ、３ｃの入口側端部が外部に露出するように基板２表面の大部分を被覆している。また、蓋体１０には各溝３ａ、３ｂ、３ｃに設けられた３個所の凹部４ａ、４ｂ、４ｃに対応した略円形状の開口１１ａ、１１ｂ、１１ｃと、各溝３ａ、３ｂ、３ｃの出口側端部に対応した略円形状の開口１２ａ、１２ｂ、１２ｃとが穿設されている。ＰＤＭＳは自己粘着性を有しているため、蓋体１０は基板２に良好に密着する。それにより、基板２上の溝３ａ、３ｂ、３ｃと蓋体１０の下面で囲まれる直線状の微小流路がマイクロチャネルとして形成され、外部に露出した一方の端部が各マイクロチャネルに対する展開溶媒吸上口７ａ、７ｂ、７ｃとなる。また、蓋体１０の開口１１ａ、１１ｂ、１１ｃを通して外部に露出する凹部４ａ、４ｂ、４ｃがサンプルスポット位置となり、蓋体１０の開口１２ａ、１２ｂ、１２ｃを通して外部に露出する各溝３ａ、３ｂ、３ｃの出口側端部が展開溶媒排出口となる。
【００２０】
次に、上記構成のＴＬＣ用プレート１の作製手順の一例を説明する。
（１）上述のように基板２上に形成される溝３ａ、３ｂ、３ｃや凹部４ａ、４ｂ、４ｃなどを含む流路パターンが型抜きされたステンシル（メタルマスク）を作製する。
（２）次に、石英製の板状基板の表面にポジ型レジスト（例えばAZP4620）を塗布し、上記ステンシルの流路パターンをレジストに転写する。
（３）次いで、そのレジストをマスクとして、反応性イオンエッチング（ＲＩＥ）により基板を削ることで凹部４ａ、４ｂ、４ｃを含む溝３ａ、３ｂ、３ｃを形成する。
（４）その後、溝３ａ、３ｂ、３ｃが形成された基板２上に上記ステンシルを重ね、シリカゲル等の担体を各溝３ａ、３ｂ、３ｃの内面に塗布する（又は吹き付け等、他の手法を用いる）ことで担体層８を形成する。なお、基板２上にステンシルを重ねる際に、溝３ａ、３ｂ、３ｃと流路パターンとが位置ズレしないように、ステンシルに設けた位置合わせマークを基板上に転写し、これを基準に位置合わせを行うとよい。
【００２１】
（５）電極６ａ、６ｂ、６ｃを設ける部分の担体層８を除去し、そこにスパッタリング等によりアルミニウムや金などの金属を付着させて電極６ａ、６ｂ、６ｃを形成する。さらに、基板２に孔を開ける、或いは配線用の溝を形成する等して、各電極６ａ、６ｂ、６ｃにリード線を取り付ける。
（６）最後に、開口１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１２ａ、１２ｂ、１２ｃを形成した蓋体１０を基板２表面に重ね、押し付けることで密着させる。
以上のようにして、ＴＬＣ用プレート１を作製することができる。
【００２２】
次に、上記ＴＬＣ用プレート１を利用したＴＬＣ装置の構成と該装置を用いた分析手順について説明する。図２はこのＴＬＣ用プレート１を利用したＴＬＣ装置の概略構成図である。
【００２３】
図２に示すように、ＴＬＣ用プレート１の各マイクロチャネルの開口１２ａ、１２ｂ、１２ｃを通して外部に露出した展開溶媒排出口にはそれぞれキャピラリチューブ（例えば０．５ｍｍ内径）２２の一端が接続され、キャピラリチューブ２２の他端は廃液槽２３に挿入される。また、導電率検出部である電極６ａ、６ｂ、６ｃによる検出信号は、専用のデータ処理ソフトウエアが搭載されたパーソナルコンピュータ２４に入力される。
【００２４】
分析の手順は次の通りである。まず分析担当者は、ＴＬＣ用プレート１の各サンプルスポット位置にそれぞれ異なる（又は同一の）サンプルをガラスキャピラリを用いて滴下する。通常、滴下量としては０．１〜０．５μＬ（重量で１０〜１００ｐｇ）程度である。その後、図２に示すように、所定量の展開溶媒２１が貯留された溶媒槽２０内に、展開溶媒吸上口７ａ、７ｂ、７ｃが下になるようにＴＬＣ用プレート１を起立状に設置することで、各マイクロチャネルの展開溶媒吸上口７ａ、７ｂ、７ｃを展開溶媒２１に浸漬させる。これにより、展開溶媒は毛細管現象により各マイクロチャネル内を上昇してゆき、サンプルスポット位置に存在するサンプル中の各成分を伴ってさらに上昇する。このとき、各成分の性質により移動速度は相違する。
【００２５】
パーソナルコンピュータ２４では各電極６ａ、６ｂ、６ｃから得られる検出信号を所定のサンプリング間隔で読み込み、各マイクロチャネル毎に導電率の変化を検出する。上述のように展開溶媒の移動に伴って上昇する各種成分が電極６ａ、６ｂ、６ｃに達すると、導電率に変化が生じる。従って、パーソナルコンピュータ２４では導電率の変化に基づいてＴＬＣクロマトグラムを作成することができる。マイクロチャネルの上端まで達した展開溶媒はキャピラリチューブ２２を経て廃液槽２３内に廃棄される。サンプルの成分分離の際に展開溶媒は溝３ａ、３ｂ、３ｃに沿って上昇するので、異なるチャネル間でのコンタミネーションのおそれもなく、展開溶媒の上昇速度も速いので成分分離も高速で行える。
【００２６】
パーソナルコンピュータ２４では上述のように各チャネル毎にＴＬＣクロマトグラムを作成した後、例えばそのクロマトグラム上でピークを検出し、作成しておいたデータベースと照合することにより各ピークに対応した成分を定性する。また、例えば各ピークの面積値などに基づいて各成分の定量を行う。こうして得られた結果は表示部２５に出力される。
【００２７】
なお、上記実施例は本考案の一例であり、本考案の趣旨の範囲で修正、変形、追加などを行っても本願実用新案登録請求の範囲に包含されることは明らかである。例えば、上記実施例では１枚のプレートで３本のマイクロチャネルを設けていたが、この数は任意である。また、基板２上に溝を形成せずに、担体層８のみを基板２表面に直線状に延設したマイクロチャネルとしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本考案の一実施例によるＴＬＣ用プレートの上面平面図（ａ）、（ａ）中のＡ−Ａ’矢視線断面図（ｂ）、（ａ）中のＢ−Ｂ’矢視線断面図（ｃ）、（ａ）中のＣ−Ｃ’矢視線断面図（ｄ）。
【図２】図１のＴＬＣ用プレートを利用したＴＬＣ装置の概略構成図。
【符号の説明】
【００２９】
１…ＴＬＣ用プレート
２…基板
１０…蓋体
１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１２ａ、１２ｂ、１２ｃ…開口
２０…溶媒槽
２１…展開溶媒
２２…キャピラリチューブ
２３…廃液槽
２４…パーソナルコンピュータ
２５…表示部
３ａ、３ｂ、３ｃ…溝
４ａ、４ｂ、４ｃ…凹部
６ａ、６ｂ、６ｃ…電極
７ａ、７ｂ、７ｃ…展開溶媒吸上口
８…担体層
９…リード線
【図１】
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【図２】
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