JPH10288571A - ピペットチップ及びそれを用いた物質抽出方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 液体試料中の分析目的物のみを、簡素な構造
と簡便な操作により高純度かつ高濃度に抽出分離して、
分析用試料として提供する。 【解決手段】 メタノール及び水を、順に吸引口４から
シリカゲル製の固定相５を通過させて空気相６内にまで
吸引した後、吸引口４から排出する。これにより、メタ
ノール及び水が固定相５内に保持される。次に、血清を
同様にして吸引した後、吸引口４から排出する。これに
より血清中の分析目的物が固定相５内に保持される。そ
の後、洗浄液として水を同様に吸引した後、吸引口４か
ら排出する。次に、前記分析目的物の溶離液を同様に吸
引した後、吸引口４から排出し、分析目的物を抽出す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、血液、尿、培養液
等の液体試料を各種分析装置により分析するに際し、液
体試料中から分析用の目的物質を抽出精製分離して提供
することができるピペットチップに関する。また、本発
明は、前記ピペットチップを用い、簡便な操作で液体試
料中から分析のための目的物質のみを抽出分離すること
ができる液体試料の抽出方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】血液や尿等の液体試料中の特定成分を分
析するに際しては、分析装置に試料を注入する前段にお
いて、特定成分のみを抽出分離したり、不要物を洗浄除
去したりすること等の前処理が必要となる。

【０００３】従来、このような分析用前処理を行う場合
には、その処理を容易にするため、長いチューブ内部又
はカラム状器具の内部の所定の部位に、シリカゲル等か
らなる固定相を形成した構造の器具が用いられている。
このような器具は上下に垂設された状態で使用され、上
方から下方に向けて、有機溶媒、液体試料、洗浄液及び
溶離液を順次流下させることにより、固定相において、
液体試料中の目的物質を保持、洗浄、溶離抽出する各工
程を行うものである。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記した従来の器具を
用いた液体試料の前処理方法には、次のような問題点が
ある。まず、有機溶媒等を上方から流す操作が煩雑であ
るほか、各液流の供給切換装置およびその制御回路等の
複雑精密な機構を必要としていた。また、器具が開放系
である場合には気化した有機溶媒が人に悪影響を与える
ことがあり、また、揮発性の有機溶媒等を自然落下若し
くは上方からの加圧又は下方からの吸引により流下せし
める方法で、固定相における抽出操作に十分な量を通過
排出させるためには、比較的多量の有機溶媒等を流す必
要がある。更に、採取量に限定のある血液や尿その他の
体液を試料とする場合は、チューブ等の流路内に付着滞
留する分だけ抽出回数に制約を与えたり、固定相での保
持量が減って分析精度に影響を与えることがある。更
に、加圧や吸引などの機構を用いるものにあっては、そ
の装置の良否性能によって、抽出後の分析結果値に大き
な差異バラツキを生じる等の問題がある。

【０００５】本発明の目的は、上記した問題点を解決す
るために提供されたものであり、液体試料中から分析目
的物のみを高純度、高濃度で抽出分離することができ、
かつ簡便・迅速に作業できるとともに、抽出効率が良く
かつ迅速な操作で分析目的物のみを抽出分離できるピペ
ットチップおよびそれを用いた液体試料の抽出方法を提
供することにある。

【０００６】本発明の他の目的は、従来の注射器タイプ
の手動吸排器具又は自動抽出装置の各吸排部先端に簡単
に着脱するだけで、上記目的を達成することのできるピ
ペットチップ及びそれを用いた抽出方法を提供すること
にある。

【０００７】更に、本発明の他の目的は、構造が簡素・
小型でかつ取扱いが安全・容易であり、しかも製造コス
トも安価であって上記目的を達成することのできるピペ
ットチップを提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するため、ピペットチップの吸引口側から順に、多孔
性材料を含む固定相、空気相及びフィルターを具備して
いることを特徴とするピペットチップを提供する。

【０００９】また、本発明は、上記目的を達成するた
め、前記ピペットチップを用いた抽出方法であって、有
機溶媒及び水を吸引口から固定相を通過させて空気相ま
で吸引したのち逆流させて吸引口から排出する工程と、
液体試料を吸引口から固定相を通過させて空気相まで吸
引したのち逆流させて吸引口から排出する工程と、洗浄
液を吸引口から固定相を通過させて空気相まで吸引した
のち逆流させて吸引口から排出する工程と、液体試料中
の分析対象物となる成分を溶解するための液体を吸引口
から固定相を通過させて空気相まで吸引したのち逆流さ
せて吸引口から排出する工程と、を有すること特徴とす
る物質の抽出方法を提供する。

【００１０】

【発明の実施の形態】次に、図１を参照しながら本発明
に係るピペットチップの一例について説明する。

【００１１】ピペット１は、シリンダ内にプランジャ２
ａが摺動自在に配設された注射器型の本体部２と、それ
に接続されたチップコーン型のピペットチップ３からな
るものである。ピペットチップ３は、螺合又は押圧力に
よる嵌合等の手段により、本体部２に対して密接に着脱
可能に形成されている。

【００１２】中空のピペットチップ３の内部には、吸引
口４側から順に、多孔性材料を含む固定相５、空気相６
及びフィルター７が備えられている。ピペットチップ３
の形状、大きさ、長さ等は、目的に応じて所要容積の固
定相５、空気相６及びフィルター７が形成できるように
適宜設定される。

【００１３】固定相５は、その取り付け部位となるピペ
ットチップ３の内部形状に合致するように成形したも
の、例えば略円板状、略円錐台状に形成した多孔性材料
を、挿入固定することにより形成されている。この取り
付け部位は、空気相６の所要容量を確保するため、吸引
口４の近傍であることが好ましい。固定相５において用
いる多孔性材料としては、シリカゲル、多孔質ガラス、
ゼオライト等の無機材料のほか、イオン交換樹脂のよう
な多孔性ポリマーに代表される有機材料を用いることが
できる。これらの多孔性材料は、分析対象となる液体試
料の種類や量に応じて、その種類や量を適宜選択する。

【００１４】空気相６は、固定相５とフィルター７間に
設けられた空間からなるものである。空気相６の容量
は、実用時において吸引する有機溶媒、液体試料等の量
を考慮して設定する。

【００１５】フィルター７は、通気性があり、かつ気化
した有機溶媒の通過を阻止するか又は通過しにくくする
ような材料で形成されている。このようなフィルター７
として、炭素繊維製のようなカーボンフィルター等を用
いることができる。

【００１６】次に、ピペット１を用いた液体試料の抽出
方法について、操作ごとに説明する。

【００１７】まず、有機溶媒又は水を吸引口４から固定
相５を通過させて空気相６まで吸引したのち、逆流させ
て再び固定相５を通過させ吸引口４から排出する。この
操作は、同じ溶媒で又は異なる溶媒で２回以上繰り返す
こともできるし、連続的に２種類以上の溶媒を空気相６
にまで吸引したのち、一度に逆流排出することもでき
る。また、この操作において、空気相６内に吸引された
有機溶媒の一部は気化し、その圧力により空気相６内が
平衡化され、吸引・排出などの分注操作を安定的確実な
ものにする。なお、このとき、フィルター７の作用によ
り、有機溶媒又は水がフィルター７を通過して本体部２
の吸引側に流れることが防止される。

【００１８】この処理操作において、有機溶媒又は水が
固定相５を順逆方向の２度にわたって通過する際、固定
相５を構成する多孔性材料の細孔内に有機溶媒又は水が
十分にかつ平均的に吸着保持される。このとき、固定相
５には有機溶媒又は水が吸着保持された細孔部分と保持
されていない非細孔部分が混在することになるが、この
うち有機溶媒を吸着保持した細孔部分が固相床として機
能する。即ち、この固相床が、その後の工程において分
析目的物質の吸着保持、洗浄精製、抽出が行われる作用
部分になる。

【００１９】この固相床の形成工程で用いる有機溶媒の
種類及び量は、液体試料の種類及び量に応じて適宜選択
される。また、必要に応じて２種類以上の有機溶媒を組
み合わせることもできるし、有機溶媒と水との混合物を
用いることもできる。

【００２０】次に、液体試料を吸引口４から固定相５を
通過させて空気相６まで吸引したのち、プランジャ２を
して逆流させ、液体試料を再び固定相５を通過させ吸引
口４から排出する工程がなされる。このプランジャ２の
往復吸排操作により、液体試料は固定相を２回通過する
ことになり、固定相５内部の固相床部分に液体試料中の
分析目的物が高濃度に吸着保持される。

【００２１】その後、洗浄液を吸引口４から固定相５を
通過させて空気相６まで吸引したのち、再び固定相５を
逆流通過させて吸引口４から排出する工程が行われる。
この場合も、洗浄液は固定相を順逆方向から２回通過す
るので、分析目的物以外の不要物は十分に洗浄排出さ
れ、分析目的物は少ない洗浄液で高純度に精製される。
この工程で用いる洗浄液は、分析目的物の種類を考慮し
て適宜決定されるが、例えば、通常は水又はメタノール
等の有機溶剤を用いることができる。

【００２２】次に、液体試料中から分析目的物となる成
分を溶離するための液体（以下「溶離液」という）を、
吸引口４から固定相５を通過させて空気相６まで吸引し
たのち、再び固定相５を逆流通過させて吸引口４から排
出する工程が行われる。この工程は前述と同様にプラン
ジャ２を往復操作して行われる。この操作により溶離液
は固定相５を順逆２度通過するので、固相床に吸着保持
されていた分析目的物は十分に溶離液に溶解し、無駄な
く抽出分離される。而して、排出された分析目的物を含
む溶離液は、適当な容器に収納したのち、分析対象液と
して提供される。この場合、吸引口４と所望の分析装置
（図示せず）の試料注入口とを連結し、排出された溶離
液をそのまま分析装置に注入できるようにすることもで
きる。

【００２３】本発明に係るピペットチップは、分析対象
となる液体試料に応じて、それに適した固定相及び有機
溶媒、洗浄液、溶離液等を適宜選択し、組み合わせるこ
とにより、血液、リンパ液のような体液、尿等のほか、
飲料水、河川水、固形物の溶出液・抽出液、合成物質の
溶離液・抽出液、等の各種分野における液体試料の分析
用前処理器具として応用することができる。

【００２４】また、図では吸引本体部２として注射器型
の手動器具を示したが、これに代えて、電動機等の動力
を用いた吸引排出機構、それを制御する電子回路・プロ
グラムソフト等を備えた自動抽出装置に１個又は２個以
上のピペットチップ３を装着して自動連続運転するもの
に使用することとしてもよい。

【００２５】

【実施例】以下、実施例により本発明を更に詳しく説明
するが、本発明はこれらにより限定されるものではな
い。

【００２６】実施例１ 固定相として略円錐台状に成形したシリカゲル（約２５
ｍｇ，６０〜１００オングストローム前後の多孔質で比
表面積が約５０〜４５０ｍ² ／ｇの吸着クロマトグラフ
ィー用）を用い、フィルターとしてカーボンフィルター
（厚み約５ｍｍ）を用いて、図１に示すような構造のピ
ペットチップを得た。空気相の容量は約１０ｃｃとし
た。

【００２７】実施例２ 実施例１で得たピペットチップを用い、ヒト血清の抽出
処理を下記の各工程により行った。

【００２８】まず、約０．３ｍｌのメタノールを吸引口
から固定相を通過させて空気相まで吸引したのち、引き
続いて約０．３ｍｌの水を同様に吸引口から固定相を通
過させて空気相まで吸引した。その後、メタノール及び
水を空気相側から逆流させて再度固定相を通過させてた
後、吸引口から排出した。この工程により、固定相内に
十分な床厚の固相床が平均に形成された。

【００２９】次に、約０．３ｍｌのヒト血清を、吸引口
から固定相を通過させて空気相まで吸引したのち、再度
固定相を逆流通過させて吸引口から排出した。ヒト血清
は、大部分が水からなり、その他の成分として血漿蛋白
質、無機塩を含み、更に残部の成分として非蛋白質性窒
素化合物、炭水化物、有機酸、脂質、ビリルビン等を含
むものであるが、この工程により十分な量の代謝物質等
の分析目的物が高濃度に固相床に吸着保持された。

【００３０】その後、洗浄工程として、約０．３ｍｌの
水を吸引口から固定相を通過させて空気相まで吸引した
のち、再度固定相を逆流通過させて吸引口から排出し
た。この工程により、固定相中に残留していた不純物は
殆ど洗い流され、吸着された分析目的物のみが高純度に
残存保持された。

【００３１】次に、固相床に吸着保持されている分析目
的物たる代謝物質等を溶出させるため、溶離液として約
０．３ｍｌのメタノール・アセトニトリルと水の混合溶
媒を、吸引口から固定相を通過させて空気相まで吸引し
たのち、再度固定相を逆流通過させて吸引口からビーカ
ー中に排出し、回収した。このときも、溶離液は固定相
を順逆双方向から２回通過するので、吸着物質を余すと
ころなく溶離し、無駄のない抽出量を確保できた。

【００３２】この一連の工程に要した時間は約５０秒で
あった。このようにして抽出分離された試料は、そのま
ま分析装置に提供した。

【００３３】

【発明の効果】本発明のピペットチップを用いることに
より、複雑大型な抽出装置による煩雑な操作が不要とな
り、分析装置に提供する液体試料の前処理が容易にな
る。また、密閉系で抽出操作がなされるため安全性が高
い。更に、従来技術と比べて、各工程での液体移動距離
が極めて短かくかつそれぞれ順逆方向から２回の移動通
過があるので、液体試料、溶媒量、洗浄液、溶離液のい
ずれも使用量を大幅に減らすことができるとともに、高
純度・高濃度の分析対象物質を得ることができる。ま
た、分析コストも引き下げることができる。更に、本発
明のピペットチップは、容易に着脱可能であって装着交
換も迅速に行うことができるので、多数の且つ異なる検
体を相互汚染させることなく迅速に抽出操作できるもの
である。更に、本発明のピペットチップは簡素な構造で
かつ小型軽量であるため、安価なコストで量産可能であ
りまた保管運搬の取扱いも容易である。更に、手動の抽
出機器だけでなく自動抽出装置への適用も容易である。

【図面の簡単な説明】

【図１】ピペットチップの概略断面図である。

【符号の説明】

１ ピペット ２ 本体部 ３ ピペットチップ ４ 吸引口 ５ 固定相 ６ 空気相 ７ フィルター

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ピペットチップの吸引口側から順に、多
   孔性材料を含む固定相、空気相及びフィルターを具備し
   ていることを特徴とするピペットチップ。
2. 【請求項２】 請求項１に記載のピペットチップであっ
   て、固定相が、無機質又は有機質の多孔性材料層を有す
   るピペットチップ。
3. 【請求項３】 請求項１に記載のピペットチップであっ
   て、固定相が、無機質又は有機質の非孔性材料層を有す
   るピペットチップ。
4. 【請求項４】 請求項１に記載のピペットチップを用い
   た物質抽出方法であって、有機溶媒及び水を吸引口から
   固定相を通過させて空気相まで吸引したのち逆流させて
   吸引口から排出する工程と、液体試料を吸引口から固定
   相を通過させて空気相まで吸引したのち逆流させて吸引
   口から排出する工程と、洗浄液を吸引口から固定相を通
   過させて空気相まで吸引したのち逆流させて吸引口から
   排出する工程と、液体試料中の分析対象物となる成分を
   溶解するための液体を吸引口から固定相を通過させて空
   気相まで吸引したのち逆流させて吸引口から排出する工
   程と、を有すること特徴とする物質抽出方法。