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

2003 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: マイクロ化 / 試料前処理 / 無溶媒化 / ファイバー状媒体 / クロマトグラフィー / 新規固定相 / 総合分析システム / ハイスループット分析

Research Abstract

ファイバーを媒体とするマイクロ分析システムは、操作が簡単であるばかりでなく、分析後のクリーンアップを必要としないことから、システムの自動化が可能であると考えられる。また、試料前処理段階の抽出効率に関しても、細管中を試料が流れることから、媒体表面との接触面積が大きく、高効率の試料前処理が達成できる。更に、マイクロ化による環境に対する負荷の大幅な低減も最も重要なポイントである。有機溶媒使用量を数μL以下にできることから、分析に際しての環境負荷は最小化可能であり、また、スケールメリットと合わせて、時代に合った分離分析システムの開発が可能である。
本研究は、上記のような分析システムのマイクロ化の視点に立ち、新規な概念に基づくファイバーを媒体して使用するマイクロ分離分析システムの構築を目的とするものである。平成15年度には具体的に以下のような研究成果が得られた。
まず、フタル酸エステル類などに代表される環境汚染物質および三環系抗うつ薬などの薬物の微量分離分析に対して、分析システムの自動化、大量処理化について検討した。また、平成14年度の検討結果に基づき、コンピュータコントロールによるバルブ変換、送量コントロール、さらには分離システムのコントロールを可能にする総合分析システムを開発した。
分離手法としては、ファイバーを分離媒体とするLC、CECおよびGCまでの幅広い分離分析手法について検討した。その結果、試料前処理ならびにその後オンラインで行う分離分析プロセスを含めた全分析プロセスにおいても、有機溶媒をほとんど使用しないマイクロ分析システムを開発し、微量の分析対象試料に対しても、高分離能で分離するとともに高感度で検出し得る高性能システムの構築に成功した。尚、上記の研究成果は、添付リストの学術論文のみならず国際会議における講演等を通して国内外に広く発表してきている。

Research Products

• [Publications] Y.Saito: "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: "On-Line Coupling of Miniaturized Solid Phase Extraction and Microcolumn Liquid Phase Separations"Analytical and Bioanalytical Chemistry. 373. 325-331 (2002)
• [Publications] Y.Saito: "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: "Polymer-Coated Synthetic Fibers Designed for Miniaturized Sample Preparation Process"Journal of Chromatography A. 975. 105-112 (2002)
• [Publications] Y.Morishima: "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] M.Imaizumi: "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.Saito: "Design and Characterization of Novel Stationary Phases Based on the Retention Behavior Studies for Various Aromatic Compounds"Journal of Separation Science. 26. 225-241 (2003)
• [Publications] Y.Saito: "Miniaturized Sample Preparation Combined with Liquid Phase Separations"Journal of Chromatography A. 1000. 53-67 (2003)
• [Publications] Y.Saito: "Polymer-Coated Fibrous Materials as the Stationary Phase in Packed Capillary Gas Chromatography"Analytical Chemistry. 75. 5525-5531 (2003)
• [Publications] Y.Saito: "Development of Miniaturized Sample Preparation with Fibrous Extraction Media"Journal of Chromatography A. 1025. 27-32 (2004)
• [Publications] Y.Saito: "Liquid Chromatographic Retention Behavior of Polycyclic Aromatic Hydrocarbons on a Novel Chitosan-Based Stationary Phase Synthesized with a Trifunctional Cross-Linker"Journal of Liquid Chromatography and Related Technologies. 27. 275-287 (2004)
• [Publications] Y.Saito: "Polymer-Coated Fibrous Stationary Phases in Packed Capillary Gas Chromatography"Analytical Sciences. 20. 335-339 (2004)
• [Publications] Y.Saito: "Fullerenes for Chromatographic Separation"Analytical Chemistry. 76(印刷中). (2004)
• [Publications] Y.Saito: "Drug Monitoring and Clinical Chemistry"Elsevier Science B.V.(Amsterdam, The Netherlands). 14 (2004)