ファイバーを媒体とする自動化されたマイクロ分離分析システム

2002 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 14340233
• Research Institution: Toyohashi University of Technology
• Principal Investigator: 神野 清勝 豊橋技術科学大学, 工学部, 教授 (60124731)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 齊戸 美弘 豊橋技術科学大学, 工学部, 助手 (00303701)
• Keywords: マイクロ分離システム / マイクロ固相抽出 / キャピラリー分離 / ファイバー媒体 / 複合化システム / 試料前処理 / 自動化

Research Abstract

これまでの準備的な研究により、ファイバーを充填したキャピラリー管を抽出、濃縮媒体としたり、分離媒体としたりできることは、十分に確かめられてきている。このような状況で、考慮すべきことは、試料前処理や分離に選択性をいかに持たせるか、また、機能向上をいかにはかるか、そして最終目標である、低あるいは無溶媒使用のマイクロ分析システムの自動化をいかにはかるかである。このような視点から本年度は以下のように研究を遂行した。
1)ファイバーに選択性を付加すること
さらなる選択性の向上のためには、ファイバーを担体として、表面に新しい高分子化合物をコートするか、構造の異なる、繊維状の高分子化合物をデザインし、合成することが不可欠である。前者に対しては、現在多くの高分子化合物がGC用の液相コート物質として、市販されていることから、これらをZylon繊維表面にコートし、抽出能力や分離能力を評価した。CEやCECでのファイバー充填キャピラリーの分離能力の評価に加えて、LCやGCでコートされた繊維状固定相の評価も行なった。一方、抽出、濃縮能力についてもSPE用の媒体として、フタール酸エステル類や各種薬物を対象としての評価を実施した。
一方、新しい繊維のデザインと評価に関しては、高分子構造中のベンゼン環、アミノ基やカルボニル基などの極性基の寄与が選択性に大きく寄与することが判明し、分子構造による選択性の向上のために、立体的な構造の異なる高分子鎖を基本とする繊維の検討を開始した。
2)システム化
ファイバーを媒体とするSPEと分離システムの複合化を図り、CEC分離システムを構築した。SPE媒体としては、5mm以下の長さのファイバーを媒体として使用し、分離カラムとはバルブを介して直結することにより超高速分析への展望が開けた。全分析時間を数分以下とし、使用溶媒量をuL以下におさえることが可能となった。

Research Products

• [Publications] Y.Saito, K.Jinno: "Miniaturized Sample Preparation Combined with Liquid Phase Separations"Journal of Chromatography 4. 1000(印刷中). (2003)
• [Publications] Y.Saito, K.Jinno: "Polymer-Coated Fibrous Materials as the Stationary Phase in Packed Capillary gas Chromatography and the Applications for Sample Preparation in Environmental Analysis"Chinese Journal of Environmental Chemistry. (印刷中). (2003)
• [Publications] Y.Saito, H.Ohta, K.Jinno: "Design and Characterization of Novel Stationary Phases Based on the Retention Behavior for Various Aromatic Compounds"Journal of Separation Science. 26(印刷中). (2003)
• [Publications] Y.Saito: "Miniaturization of Separation Systems and Its Application"Chromatography. 24. 7-17 (2003)
• [Publications] M.Imaizumi, Y.Saito, M.Hayashi, T.Takeichi, H.Wada, K.Jinno: "Polymer-Coated Fibrous Extraction Medium for Sample Preparation Coupled to Microcolumn Liquid-Phase Separations"Journal of Pharmaceutical and Biomedical Analysis. 30. 1801-1808 (2003)
• [Publications] Y.Kiso, K.Kuzawa, Y.Saito, T.Yamada, M.Nagai, Y-J.Jung, K.-S.Min: "A Spot Test for Aqueous Phosphate by Color Band formation"Analytical and Bioanalytical Chemistry. 374. 1212-1217 (2002)
• [Publications] Y.Morishita, Y.Saito, C.Fujimoto, T.Takeichi, K.Jinno: "Fiber-in-tube Solid-Phase Extraction Using a Polyetheretherketone Capillary and, Effective On-Line Coupling with Microcolumn Liquid Chromatography"Chromatographia. 56. 585-590 (2002)
• [Publications] Y.Saito, M.Nojiri, M.Imaizumi, Y.Nakao, Y.Morishita, H.Kanchara, H.Matsuura, K.Kotera, H.Wada, K.Jinno: "Polymer-Coated Synthetic Fibers Designed for Miniaturized Sample Preparation Process"Journal of Chromatograohy 4. 975. 105-112 (2002)
• [Publications] Y.Saito, M.Nojiri, Y.shimizu, K.Jinno: "Liquid Chromatographic Retention Behavior of Polycyclic Aromatic Hydrocarbons on Newly-Synthesized Chitosan Stationary Phases Cross-Linked with Long Aliphatic Chains"Journal of Liquid Chromatography and Related Technologies. 25. 2765-2777 (2002)
• [Publications] Y.Saito, K.Jinno: "On-Line Coupling of Miniaturized Solid Phase Extraction and Microcolumn Liquid Phase Separations"Analytical and Bioanalytical Chemistry. 373. 325-331 (2002)
• [Publications] Y.saito, Y.Nkano, M.Imaizumi, Y.Morishita, Y.Kiso, K.Jinno: "Miniaturized Solid Phase Extraction as a Sample Preparation Technique for the Determination of Phthalates in Water"Analytical and Bioanalytical Chemistry. 373. 81-86 (2002)
• [Publications] Y.Saito, M.Kawazoe, M.Imaizumi, Y.Morishita, Y.Nakao, K.Hatano, M.Hayashida, K.Jinno: "Miniaturized Sample Preparation and Separation Methods for environmental and Drug Analysis"Analytical Sciences. 18. 7-17 (2002)
• [Publications] Y.Saito, M.Imaizumi, T.Takeichi, K.Jinno: "Miniaturized Fiber-in-Tube Solid Phase Extraction as the Sample Preconcentration Method for Microcolumn Liquid Phase Separations"Analytical and Bioanalytical Chemistry. 372. 164-168 (2002)
• [Publications] Y.Saito, K.Jinno: "The Use of Fibrous Polymer Materials in Capillary Electrochromatography"Chromatography. 22. 151-158 (2002)
• [Publications] Y.Saito, M.Hayashida, K.Jinno: "Drug Monitoring and Clinical Chemistry"Elsevier Science B.V., Amsterdam, The Netherlands. 25 (2003)
• [Publications] 神野清勝, 齊戸美弘: "HPLCにおける最適条件の設定とトラブル対策"技術情報協会. 10 (2002)