生命科学関連特許情報
| タイトル： | 特許公報(B2)_インジェクション装置及びインジェクション方法 |
| 出願番号： | 2003148627 |
| 年次： | 2007 |
| IPC分類： | G01N 30/24,B01J 4/02,G01N 35/10 |
特許情報キャッシュ
矢嶋 一賀 村上 佳裕 繁田 知秀 上川 忠文 JP 3921183 特許公報(B2) 20070223 2003148627 20030527 インジェクション装置及びインジェクション方法 アステラス製薬株式会社 000006677 株式会社大日本精機 591017892 前田 弘 100077931 小山 廣毅 100094134 竹内 宏 100110939 嶋田 高久 100110940 竹内 祐二 100113262 今江 克実 100115059 藤田 篤史 100115691 二宮 克也 100117581 原田 智雄 100117710 後藤 高志 100121500 井関 勝守 100121728 矢嶋 一賀 村上 佳裕 繁田 知秀 上川 忠文 20070530 G01N 30/24 20060101AFI20070510BHJP B01J 4/02 20060101ALI20070510BHJP G01N 35/10 20060101ALI20070510BHJP JPG01N30/24 ZG01N30/24 EG01N30/24 JB01J4/02 BG01N35/06 C G01N 30/24 B01J 4/02 G01N 35/10 特開平 ９−３１１０９５（ＪＰ，Ａ） 特開２００２−２８６７３７（ＪＰ，Ａ） 特開平 ９− ８９９０６（ＪＰ，Ａ） 特開平 ７− ３５７６９（ＪＰ，Ａ） 5 2004354058 20041216 9 20050314 宮澤 浩 【０００１】【発明の属する技術分野】本発明は、インジェクション装置及びインジェクション方法に関し、特に、微少量のサンプル液のインジェクション対策に係るものである。【０００２】【従来の技術】従来より、高速液体クロマトグラフィー（以下、ＨＰＬＣともいう。）は、広範囲の分野に利用されている。このＨＰＬＣは、例えば、特許文献１に示すように、カラムに移動相を供給して試料サンプルの分離精製等を行うように構成されている。【０００３】そして、新規トレーサを汎用的に自動合成するためには、分離精製工程において、上述したＨＰＬＣを利用することが必須条件となる。【０００４】【特許文献１】特開２００２−３５０４１２号公報【０００５】【発明が解決しようとする課題】上述したＨＰＬＣを用いた分離精製操作において、最も難しいとされるのは、分離の対象とする微量の反応混合液（サンプル液）に気泡を混入させることなく、その全液量をサンプル容器から吸引し、ＨＰＬＣのシステムにインジェクションする操作である。【０００６】従来、このような場合には、手動等で行われているのが現状であった。したがって、このインジェクションでは、混合液（サンプル液）の全量を使用しようとすると、気泡を抜く操作に時間がかかるという問題があった。【０００７】また、サンプル液の全量を吸引しない場合には、サンプル容器の周壁や底に残るサンプル液をも回収して使用する必要がある。このことから、混合液量と比較して多量の洗浄液を用い、これらの洗浄液も同時に注入するため、ＨＰＬＣに注入する全量が多くなる。その結果、ＨＰＬＣにより分取する液量が多くなり、この後の操作に時間がかかってしまうという問題点があった。【０００８】特に、ＰＥＴ（Positron Emission Tomography）用のトレーサは短半減期核種であるＣ−１１（半減期２０．４min）などを用いるため、迅速に効率よくトータルの合成を行なう必要がある。したがって、上記インジェクションに時間を要すると、高効率の合成を行うことができないという問題があった。【０００９】本発明は、斯かる点に鑑みて成されたもので、正確に微量のサンプル液の全量を、気泡が混入することなく、サンプル容器から吸引し、ＨＰＬＣなどにインジェクションする操作が可能となる装置及び方法を提供することを目的とするものである。【００１０】具体的に、本発明は、低ボリューム（約１００μｌ以下）のサンプル液の全量を吸引し、エアー（気泡）を入れることなくＨＰＬＣなどにサンプル液の全量を注入することを目的とするものである。【００１１】【課題を解決するための手段】〈発明の概要〉本願発明者らは、従来、貴重なサンプル液を全て（ほぼ１００％）分離精製装置にインジェクションする機構は、望まれているにもかかわらず、一般に知られているものはほとんどない点に着目し、本発明を成したものである。【００１２】特に、ＰＥＴ用のトレーサを対象とするときは、全てのサンプル液を打ち込むことが重要であると同時に、シャープなピークを得て、分取を迅速に行なう必要があることから、打ち込む液量をできる限り、必要最低限に抑える必要がある。そこで対象となる液量は１００μl（マイクロリットル）以下の微量サンプルとなるが、この条件ではサンプル容器から全量を吸引する際に気泡の混入が起こることにより、分離・精製が困難となる。このように、従来、貴重なサンプル液を全て分離精製装置にインジェクションする機構又は装置は皆無であった。【００１３】本発明者は、永年の鋭意研究の結果、１００μl以下の微量な液体を対象に、その全量のサンプル液をＨＰＬＣなどの分離・精製する装置にインジェクションすることが可能な機構及び方法を開発したものである。【００１４】〈解決手段〉具体的に、第１の発明は、サンプル液をサンプル容器からサンプル導入装置へ注入するためのインジェクション装置を対象としている。そして、上記サンプル液を吸引するためのノズルと、上記ノズルにサンプル液を吸引する一方、該ノズルからサンプル液を吐出させる吸引吐出機構と、上記サンプル液の下端を検知する検知手段とを備えている。更に、上記ノズルをサンプル容器に挿入した状態において、上記サンプル容器のサンプル液を空気と共にノズルに吸引するように上記吸引吐出機構を制御する吸引制御手段を備えている。加えて、上記ノズルの下端が検知手段の検知レベルより所定高さ上昇した位置において、ノズルよりサンプル液を吐出させ、ノズルの先端にサンプル液の液玉を上記検知手段の検知レベルまで形成した後、該液玉を一旦ノズル内に吸引し、該サンプル液をサンプル導入装置に注入するように上記吸引吐出機構を制御する吐出制御手段を備えている。【００１５】第２の発明は、上記第１の発明において、上記サンプル導入装置が、サンプル液中の成分を分離・精製する装置である構成としている。【００１６】第３の発明は、上記第２の発明において、上記サンプル導入装置が、液体クロマトグラフィーである構成としている。【００１７】第４の発明は、サンプル液をサンプル容器からサンプル導入装置へ注入するためのインジェクション方法を対象としている。先ず、上記サンプル液を吸引するためのノズルをサンプル容器に挿入して該サンプル容器のサンプル液を空気と共にノズルに吸引する吸引工程を備えている。そして、上記ノズルの下端を検知する検知手段の検知レベルにノズルを移動させた後、ノズルを所定高さだけ上昇させる位置調整工程を備えている。更に、上記ノズルの下端が検知手段の検知レベルより所定高さ上昇した位置において、ノズルよりサンプル液を吐出させてノズルの先端にサンプル液の液玉を検知手段が検知するまで形成する液玉形成工程を備えている。加えて、上記液玉を一旦ノズル内に吸引する再吸引工程を備えている。その上、上記サンプル液をノズル内に再吸引したノズルをサンプル導入装置に挿入してノズルのサンプル液をサンプル導入装置に注入する注入工程を備えている。【００１８】第５の発明は、上記第４の発明において、上記サンプル導入装置が、液体クロマトグラフィーである構成としている。【００１９】すなわち、本発明では、サンプル液をノズルに吸引した後、ノズルの先端にサンプル液の液玉を形成して気泡抜きの工程を備え、空気を放出させた後、サンプル液をサンプル導入装置に吐出させる。【００２０】【発明の効果】したがって、本発明によれば、貴重なサンプル液の全て（ほぼ１００％）を分離・精製する装置などにインジェクションすることができる。【００２１】特に、本発明は、１００μl以下の微量サンプル液に気泡の混入を確実に抑制することができる。【００２２】この結果、ＰＥＴ用のトレーサを対象とするとき、全てのサンプル液を打ち込むことができるため、多量の洗浄液（サンプル回収液）を必要とせず、ＨＰＬＣなどに注入する量が少なく、シャープなピークを得て、分離・精製を迅速に行なうことができる。【００２３】【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。【００２４】図１〜図６に示すように、本実施形態のインジェクション装置１は、ＨＰＬＣに反応混合液であるサンプル液２をインジェクションするための装置である。【００２５】上記インジェクション装置１は、サンプル液２をサンプル容器であるサンプル瓶３から吸入し、サンプル導入装置であるＨＰＬＣの注入口４へ注入するためのノズル５を備えている。【００２６】上記ノズル５は、駆動機構６に設けられている。該駆動機構６は、ノズル５の移動機構６１と、サンプル液２の吸引吐出機構６２とを備え、コントローラ７によって制御されるように構成されている。【００２７】上記移動機構６１は、図示しないが、ノズル５を移動させるアームを備え、該ノズル５を上下方向及び左右方向の２次元方向（Ｘ−Ｚ軸方向）に移動させるように構成されている。【００２８】上記吸引吐出機構６２は、図示しないが、パルスモータを備え、サンプル液２をノズル５に吸引する一方、該サンプル液２をノズル５より吐出するように構成されている。【００２９】更に、上記インジェクション装置１は、検知手段である液面センサ８を備えている。該液面センサ８は、ノズル５の下端及びサンプル液２の液玉２１の下端を検知し、検知信号をコントローラ７に出力するように構成されている。この液面センサ８は、例えば、注入口４の上部に設置されている。【００３０】上記コントローラ７には、移動機構６１を制御するための位置調整手段７１と、サンプル液２の吸引制御手段７２と、サンプル液２の吐出制御手段７３とを備えている。【００３１】上記位置調整手段７１は、ノズル５をサンプル瓶３及び注入口４に対して降下及び上昇させると共に、ノズル５をサンプル瓶３と注入口４との間で往復移動させるように移動機構６１を制御する。【００３２】上記吸引制御手段７２は、サンプル液２をサンプル瓶３などからノズル５に吸引するように吸引吐出機構６２を制御する。【００３３】上記吐出制御手段７３は、サンプル液２をノズル５から注入口４などに吐出するように吸引吐出機構６２を制御する。【００３４】尚、上記注入口４は、ＨＰＬＣのカラム（図示省略）に導管４１によって接続されている。【００３５】〈作用〉次に、上述したインジェクション装置１によるサンプル液２のインジェクション方法について説明する。【００３６】先ず、図１に示すように、約１００μl（マイクロリットル）の微量の反応混合液であるサンプル液２が収納されたサンプル瓶３を設置する。【００３７】続いて、位置調整手段７１によって移動機構６１を制御し、ノズル５を降下させて上記サンプル瓶３に挿入する。【００３８】次いで、吸引制御手段７２によって吸引吐出機構６２を制御し、図２に示すように、サンプル瓶３のサンプル液２を吸引する（吸引工程）。その際、サンプル液２が微量であり、全量を吸引する必要から、空気もノズル５に吸引することになる。つまり、気泡がノズル５にサンプル液２と共に吸引されることになる。【００３９】その後、図３に示すように、上記位置調整手段７１によって移動機構６１を制御し、ノズル５を上昇させて上記サンプル瓶３より抜き出し、図４に示すように、液面センサ８の上方に移動させる。つまり、この液面センサ８が、例えば、ＨＰＬＣの注入口４の上部に設置されているので、上記ノズル５を注入口４の上方に移動させる。【００４０】続いて、図７に示すように、上記位置調整手段７１によって移動機構６１を制御し、上記ノズル５の下端が液面センサ８の検知レベルＳＬに位置するようにノズル５を降下させた後、ノズル５を所定高さだけ上昇させる（位置調整工程）。例えば、図８に示すように、上記ノズル５を検知レベルＳＬより０．５mmだけ上昇させる。【００４１】引き続いて、図５及び図９に示すように、吐出制御手段７３によって吸引吐出機構６２を制御し、上記ノズル５の下端が液面センサ８の検知レベルＳＬより所定高さ上昇した位置において、ノズル５よりサンプル液２を落下しないように吐出させ、ノズル５の先端にサンプル液２の液玉２１を形成する。そして、この液玉２１は、液面センサ８が検知する大きさまで形成する（液玉形成工程）。上記液玉２１の形成によって、ノズル５に吸い込まれた気泡が外部に放出され、サンプル液２から気泡が放出されることになる。尚、上記位置調整工程におけるノズル５の上昇高さは、液玉２１が形成され得る程度であればよい。【００４２】その後、図１０に示すように、吸引制御手段７２によって吸引吐出機構６２を制御し、上記液玉２１を一旦ノズル５内に吸引する（再吸引工程）。その際、サンプル液２は、ノズル５に空気が入らないように、その下端がノズル５の下端にほぼ一致するまで吸引される。【００４３】最後に、図６に示すように、上記位置調整手段７１によって移動機構６１を制御し、上記ノズル５を降下させて注入口４に挿入した後、吐出制御手段７３によって吸引吐出機構６２を制御し、ノズル５のサンプル液２を注入口４に吐出させる（吐出工程）。この注入口４のサンプル液２は、導管４１を流れてＨＰＬＣのカラムに流れるので、分離したい成分を含む移動相を採取し、濃縮して当該成分を得る。【００４４】〈実施形態の効果〉以上のように、本実施形態によれば、微量のサンプル液２の全量を吸引し、空気を入れることなくサンプル液２の全量をＨＰＬＣの注入口４にインジェクションすることができる。【００４５】特に、１００μl以下の微量サンプル液２への気泡の混入を確実に抑制することができる。【００４６】この結果、ＰＥＴ用のトレーサを対象とするとき、全てのサンプル液を打ち込むことができるため、多量の洗浄液（サンプル回収液）を必要としない。この結果、ＨＰＬＣに注入する量を少なくすることができるので、シャープなピークを得て、分離・精製を迅速に行なうことができる。【００４７】【発明の他の実施の形態】上記実施形態においては、インジェクション装置１をＨＰＬＣに設けるようにしたが、本発明は、液体クロマトグラフィーの他、各種のインジェクション装置及びインジェクション方法に適用し得ることは勿論である。したがって、サンプル液も実施形態に限定されるものではない。【図面の簡単な説明】【図１】本発明のインジェクション装置の概略構成を示す構成図である。【図２】サンプル液の全量の吸引後を示すインジェクション装置の一部省略構成図である。【図３】ノズルの上昇時を示すインジェクション装置の一部省略構成図である。【図４】ノズルの液面センサへの移動を示すインジェクション装置の一部省略構成図である。【図５】液玉の形成時を示すインジェクション装置の一部省略構成図である。【図６】ノズルの注入口への降下時を示すインジェクション装置の一部省略構成図である。【図７】ノズルの検知レベルへの降下時を示すインジェクション装置の要部の拡大構成図である。【図８】ノズルの検知レベルから所定高さの上昇時を示すインジェクション装置の要部の拡大構成図である。【図９】液玉の形成時を示すインジェクション装置の要部の拡大構成図である。【図１０】液玉の吸引時を示すインジェクション装置の要部の拡大構成図である。【符号の説明】１ インジェクション装置２ サンプル液２１ 液玉３ サンプル瓶（サンプル容器）４ 注入口５ ノズル６ 駆動機構６１ 移動機構６２ 吸引吐出機構７ コントローラ７１ 位置調整手段７２ 吸引制御手段７３ 吐出制御手段８ 液面センサ（検知手段） サンプル液をサンプル容器からサンプル導入装置へ注入するためのインジェクション装置であって、上記サンプル液を吸引するためのノズルと、上記ノズルにサンプル液を吸引する一方、該ノズルからサンプル液を吐出させる吸引吐出機構と、上記サンプル液の下端を検知する検知手段と、上記ノズルをサンプル容器に挿入した状態において、上記サンプル容器のサンプル液を空気と共にノズルに吸引するように上記吸引吐出機構を制御する吸引制御手段と、上記ノズルの下端が検知手段の検知レベルより所定高さ上昇した位置において、ノズルよりサンプル液を吐出させ、ノズルの先端にサンプル液の液玉を上記検知手段の検知レベルまで形成した後、該液玉を一旦ノズル内に吸引し、該サンプル液をサンプル導入装置に注入するように上記吸引吐出機構を制御する吐出制御手段とを備えていることを特徴とするインジェクション装置。 請求項１において、上記サンプル導入装置は、サンプル液中の成分を分離・精製する装置であることを特徴とするインジェクション装置。 請求項２において、上記サンプル導入装置は、液体クロマトグラフィーであることを特徴とするインジェクション装置。 サンプル液をサンプル容器からサンプル導入装置へ注入するためのインジェクション方法であって、上記サンプル液を吸引するためのノズルをサンプル容器に挿入して該サンプル容器のサンプル液を空気と共にノズルに吸引する吸引工程と、上記ノズルの下端を検知する検知手段の検知レベルにノズルを移動させた後、ノズルを所定高さだけ上昇させる位置調整工程と、上記ノズルの下端が検知手段の検知レベルより所定高さ上昇した位置において、ノズルよりサンプル液を吐出させてノズルの先端にサンプル液の液玉を検知手段が検知するまで形成する液玉形成工程と、上記液玉を一旦ノズル内に吸引する再吸引工程と、上記サンプル液をノズル内に再吸引したノズルをサンプル導入装置に挿入してノズルのサンプル液をサンプル導入装置に注入する注入工程とを備えていることを特徴とするインジェクション方法。 請求項４において、上記サンプル導入装置は、液体クロマトグラフィーであることを特徴とするインジェクション方法。