2019 Fiscal Year Research-status Report
Development of Miniaturized Separation/Extraction Media with Braided Filaments
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18K05169
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| Research Institution | Toyohashi University of Technology |
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Principal Investigator |
齊戸 美弘 豊橋技術科学大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (00303701)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | 組紐 / 細繊維 / 試料前処理 / 分離カラム / 二次元クロマトグラフィー |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、耐熱性・耐溶媒性を有する合成細繊維の束をキャピラリー内部に組紐状に配置した、新規な試料抽出媒体ならびにクロマトグラフィー用の分離固定相の開発を主たる研究目的としている。本研究2年目である2019年度は、当初の研究計画に沿って、前年度に一部実施していた組紐充填型試料前処理キャピラリーの性能評価について、更に詳しく検討した。
前年度の研究成果を受けて、最適化した組紐状抽出媒体を充填するキャピラリーを選定した。この際に、その用途を十分に考慮し、一定の耐熱性と十分な耐薬品性を併せ持つとともに、作製した組紐の外径に適合するPEEKキャピラリーを第一候補として導入した。このPEEKキャピラリー内に作製した組紐状抽出媒体を装填し、試料前処理デバイスとしての性能評価を行った。組紐作製時に、内部に形成される円筒状の空隙に、外径の適合する導電性のステンレス製ワイヤーを組み込んでおり、これに自作電源装置から供給される微弱電流を通電することにより、抵抗加熱脱着の効果についても検討した。
想定している水試料中からの微量有機化合物の抽出を念頭に、性能試験用の試料水溶液を調製し、その試料前処理キャピラリー内への送液条件（送液の流速、送液量等）について系統的に検討した。モデル試料溶質として、アントラセンを導入し、その水溶液の抽出実験を行った結果、本研究で試作した合成細繊維を組紐状に編み込んだ抽出媒体が、十分な固相抽出媒体としての性能を有することが明らかとなった。また、抽出後の試料溶質を抵抗加熱により効率的に脱着することにも成功した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
1: Research has progressed more than it was originally planned.
Reason
これまでの本研究の進捗状況は順調であり、以下に示すように、当初の計画以上に進展していると考えられる。
本研究において合成細繊維から作製した組紐状試料抽出媒体は、適切な内径を有するPEEKキャピラリーに装填して使用することにより、水系誌試料の試料抽出媒体として十分な応用可能性を有していることが確認できた。
また、水系試料抽出後に、組紐内部に組み込んだ細いステンレスワイヤーに微弱電流を通電することにより、抵抗加熱の要素を取り入れた試料溶質の効率的脱着が可能であることも確認した。また、この微弱電流をコンピューター制御することにより、従来の有機溶媒のみを送液した脱着よりも、水系試料から抽出した試料溶質の脱着が、高効率・短時間で、かつ再現性良く実行可能であることが確認できた。
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| Strategy for Future Research Activity |
本研究計画最終年度である次年度も当初の研究計画に沿って研究を推進する。組紐型合成細繊維充填キャピラリーの応用、特に水系試料中に含まれる微量有機化合物の高感度分離分析を中心に検討する。
また、その結果を受けて、前年度までに検討してきた組紐の作製条件、キャピラリーとの適合性、分析対象試料の送液量ならびに流速、抽出時間、脱着用溶媒の組成と流速、脱着時の加熱条件（通電プログラムなど）を再度、総合的に最適化して性能の改善を行うとともに、システム全体の高効率化ならびに高速化を図る。
更に、今回開発してきた組紐状細繊維抽出媒体の他の試料マトリックスへの応用、ならびに分離メディアとしての応用、二次元分離システムのインターフェイスとしての応用などについても、その可能性を検討する。
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[Book] 超微量分析入門2019
Author(s)
井上 満, 植田郁生, 齊戸美弘, 高橋隆子, 深澤亮一, 堀江正一
Total Pages
200
Publisher
オーム社
ISBN
9784274700859
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