【実施例】
【0019】
以下に、本発明の一実施例である薄層クロマトグラフィ撮影装置100について、
図1乃至
図6に基づいて説明する。
ここで、
図1は、本発明の一実施例の薄層クロマトグラフィ撮影装置100の構成を示す概略斜視図であり、
図2は、本発明の一実施例の薄層クロマトグラフィ撮影装置100の筐体110の斜視図であり、
図3は、本発明の一実施例の薄層クロマトグラフィ撮影装置100の筐体110の内部側断面図であり、
図4(A)〜(C)は、本発明の一実施例の薄層クロマトグラフィ撮影装置100の筐体110の載置部120のセット時の動作を示す図であり、
図5(A)は、本発明の一実施例の薄層クロマトグラフィ撮影装置100のパーソナルコンピュータ150の表示部154に表示した画像を示す図であり、
図5(B)は、
図5(A)の画像を分割してタブ毎に示す図であり、
図6は、本発明の一実施例の薄層クロマトグラフィ撮影装置100のパーソナルコンピュータ150の表示部154の第1コメント154c〜第6コメント154hを示す図である。
【0020】
本発明の一実施例である薄層クロマトグラフィ撮影装置100は、
図1乃至
図6に示すように、遮光性の筐体110と、薄層クロマトグラフィプレートPを筐体内部の所定の位置で載置する載置部120と、この載置部120に載置された薄層クロマトグラフィプレートPに対して紫外線照射する紫外線照射手段130および可視光照射する可視光照射手段(図示せず)の少なくとも一方と、載置部120に載置された薄層クロマトグラフィプレートPを撮影する撮影手段140と、この撮影手段140を制御する制御部151と、この制御部151に指示を送る操作部152と、撮影手段140によって撮影された画像データを記憶する記憶部153と、撮影手段140によって撮影された画像データを表示する表示部154とを備えている。
本実施例では、紫外線照射手段130が筐体110に取り付けられており、可視光照射手段(図示せず)は、必要に応じて筐体110に対して着脱可能な紫外線照射手段130に置き換えられるように構成されている。
また、紫外線除去フィルター142は必要に応じて設置されていても設置されていなくてもよい。
【0021】
これにより、薄層クロマトグラフィプレートが紫外線により蛍光標識された場合には可視光遮断下で、薄層クロマトグラフィプレートが発色液などにより呈色された場合には可視光非遮断下または可視光照射下で、それぞれ薄層クロマトグラフィの結果を撮影し電子情報として読み取ることができる。
また、クロマトグラムの結果が画像データとして記憶部153に記憶され表示部154に表示される。
また、載置部120に載置された薄層クロマトグラフィプレートPと撮影手段140との間の距離が所定の距離となるとともに撮影手段140に対する載置部120上の薄層クロマトグラフィプレートPの位置が所定の位置となる。
【0022】
このうち、筐体110の正面には、ヒンジ部112を支点に開閉自在な開閉扉111が配設されており、ユーザーは、開閉扉111の自由端側に配設された取手部111aをつまんで開閉扉111を開閉し、室内の可視光の元で目視確認もできる。
なお、開閉扉111に換えて、スライド式のシャッターや遮光性のカーテンなどを用いてもよい。
また、載置部120は筐体110の底板113上を筐体110の内外方向にスライド自在に設けられており、載置部120の凹部(121〜123)が、薄層クロマトグラフィプレート幅方向に第1凹部121〜第3凹部123として複数配設されて複数の薄層クロマトグラフィプレートPをそれぞれ収容するように構成されている。
これにより、複数の薄層クロマトグラフィプレートPが同時に撮影される。
具体的には、薄層クロマトグラフィプレートPを嵌め込む第1凹部121〜第3凹部123が載置部120の上面に形成されている。
【0023】
さらに、一方の底板113の手前側上面には、載置部120のセット方向下流側にいくに従って徐々に上面の位置が高くなるように傾斜した第1テーパ部113aが配設されており、他方の載置部120のセット方向先端側下面には、載置部120のセット方向下流側にいくに従って徐々に下面の位置が高くなるように傾斜した第2テーパ部124が配設されている(
図3および
図4参照)。
【0024】
これにより、
図4(A)に示すように筐体110の外に取り出した載置部120を筐体110の内部にセットする際、筐体110の設置面上をセット方向下流側へスライドさせるだけで、
図4(B)に示すように載置部120の第2テーパ部124が底板113の第1テーパ部113aと当接し、載置部120のセット方向下流端(先端)が上方の底板113の上面へガイドされる。
【0025】
そして、さらに載置部120をセット方向下流側へスライドさせると、
図4(C)に示すように載置部120の全体が底板113の上面へガイドさせて底板113上をスライドし、度当たる所定の位置にセットすることができる。
また、載置部120を取り出す際は、載置部120をセット方向上流側へスライドさせると、第1テーパ部113aおよび第2テーパ部124に案内されて
図4(C)の状態から
図4(A)の状態となる。
つまり、薄層クロマトグラフィプレートPに殆ど振動を与えずに出し入れされるため、薄層クロマトグラフィプレートPが載置部120の第1凹部121〜第3凹部123から外れてしまうことを防止できる。
【0026】
また、紫外線照射手段130は、筐体110の上方に配設されて所定の位置にセットされた載置部120上の薄層クロマトグラフィプレートPに対して紫外線照射することができるように構成されている。
例えば、紫外線照射手段130として紫外線を発生させる発光ダイオードや紫外線灯を用いることができる。
紫外線照射手段130は適宜その機能をOFFにしても、取り外されてもまたは可視光を照射するための可視光照射手段と置き換えられてもよく、その機能をOFFにする、取り外すまたは可視光照射手段と置き換えることにより、可視光非遮断下または可視光照射下で発色液などにより呈色された薄層クロマトグラフィの結果を撮影することができる。
また、紫外線照射手段130を取り外せば、生じた開口によって筐体110内を換気することができ、引火性、臭気性の溶媒利用時に危険度を低減できる。
さらに、撮影手段140は、筐体110の上方に配設されてデジタルカメラ141と紫外線除去フィルター142とを有している。
紫外線除去フィルター142は必要に応じて設置されていても設置されていなくてもよい。
【0027】
また、操作部152、制御部151、記憶部153および表示部154が、筐体110とは別体のパーソナルコンピュータ150によって構成されている。
これにより、筐体110側に専用の操作部(152)、制御部(151)、記憶部(153)および表示部(154)を配設する必要がない。
具体的に操作部152はキーボードを有しており、記憶部153はハードディスクを有しており、制御部151はマイクロプロセッサー(CPU:Central Processing Unit)を有しており、表示部154は液晶モニターを有している。
【0028】
さらに、パーソナルコンピュータ150は撮影手段140のデジタルカメラ141と接続されており、操作部152での操作によりデジタルカメラ141で載置部120上の薄層クロマトグラフィプレートPを撮影し、撮影した画像データを表示部154に表示して記憶部153に記憶する。
なお、撮影手段140とパーソナルコンピュータ150とがケーブルによって有線接続されているが赤外線通信等による無線接続でもよい。
【0029】
ここで、撮影される薄層クロマトグラフィプレートPについて簡単に説明する。
薄層クロマトグラフィプレートPは一例として長尺な矩形に形成されており、ガラス等の支持体とシリカゲル等の薄層とからなる。
そして、長尺方向一端から約1cmの箇所に目印として基準線OLを設け、約2〜10μL(マイクロリットル)の試料を基準線OL上の薄層に点状に付着する(サンプルチャージ)。
例えば、一の薄層クロマトグラフィプレートPに第1レーンL1〜第3レーンL3を構成するべく基準線OL上の3つの原点である第1原点O1〜第3原点O3に同一または異なる種類の試料を付着する。
【0030】
そして、展開溶媒が入ったガラス展開層の中に薄層クロマトグラフィプレートPを挿入して展開を開始する。
ここで、薄層クロマトグラフィプレートPは原点(O1〜O3)側を下にして展開溶媒に浸され、展開溶媒の高さが原点(O1〜O3)より低い位置となるよう展開溶媒の量が調整される。
ここで、「展開」とは、移動相が移動経路の終点(フロント)に至る間に試料として付着した混合物質が分離されることをいう。
展開を開始すると、毛細管現象により溶媒が薄層クロマトグラフィプレートPの薄層中を上昇する。
この際、試料中の成分(化合物)毎の溶解性および吸着性の差により成分(化合物)毎に分離されてそれぞれの速さで長尺方向他端側へ移動する。
【0031】
そして、溶媒が薄層クロマトグラフィプレートPの長尺方向一端側からしみこんで溶媒移動境界線である溶媒フロントSFが長尺方向他端側の所定の位置まで到達したら薄層クロマトグラフィプレートPを取り出し、溶媒フロントSFに鉛筆などで目印をつけてから浸みている溶媒を乾燥する。
その後、本発明の薄層クロマトグラフィ撮影装置100の筐体110の載置部120に薄層クロマトグラフィプレートPをセットして検出する。
ここで、「検出」とは、分離を評価するために、クロマトグラフ展開後、分離された物質成分(化合物)を目視できるようにすることをいう。
本実施例では本発明の薄層クロマトグラフィ撮影装置100で検出(撮影)する。
【0032】
続いて、検出(撮影)の手順について説明する。
展開後の例えば二枚の薄層クロマトグラフィプレートPを載置部120の第1凹部121および第2凹部122に嵌め込み、載置部120の筐体110内にセットし、紫外線照射手段130をONにして操作部152を操作して撮影手段140のデジタルカメラ141で薄層クロマトグラフィプレートPを撮影する。
つまり、画像の読み込みを実行する。
【0033】
すると、
図5(A)に示すように、撮影した画像データが表示部154に表示される。
ここで、薄層クロマトグラフィプレートPは蛍光指示薬入り薄層プレートであり、紫外線が照射されると薄層プレートに含まれている蛍光指示薬が励起されて全体が緑色または水色に輝く。
他方、試料中の成分(化合物)が紫外線を吸収する場合(蛍光消光の場合)は、黒いスポット(第1スポットS1〜第6スポットS6)として検出される。
なお、試料中の成分(化合物)が紫外線により励起された蛍光を発する場合(蛍光発光の場合)は、蛍光指示薬を含まない薄層プレートを使用する。
検出の手段は、薄層クロマトグラフィの分野で通常用いられ得る手段であれば特に限定はなく、化合物の性状に応じて、例えば、上記のように紫外線により蛍光標識する手段、または発色液などにより呈色させる手段が用いられ得る。
発色液は、薄層クロマトグラフィの分野で通常用いられ得るものであれば特に限定はなく、例えば、リンモリブデン酸溶液、アニスアルデヒド溶液、ハネシアン溶液、バニリン溶液、過マンガン酸カリウム溶液、ニンヒドリン溶液、または、ヨウ素(ヨウ素は蒸気として用いられる)であり得る。
薄層クロマトグラフィプレートが発色液などにより呈色された場合など紫外線照射を必要としない検出の手段が用いられる場合には、紫外線照射手段130の機能をOFFにする、あるいは紫外線照射手段130を取り外すまたは可視光照射手段と置き換えることにより、紫外線照射をすることなく可視光非遮断下または可視光照射下で薄層クロマトグラフィプレートが撮影され得る。
【0034】
次に、薄層クロマトグラフィプレートP毎にデータを管理する。
本発明では、制御部151が、操作部152からの指示で画像データを薄層クロマトグラフィプレートPの枚数に応じて分割する分割手段151aを有している。
これにより、薄層クロマトグラフィプレートP毎にデータとして保存される。
具体的に分割手段151aはアプリケーションソフト上のプログラムである。
【0035】
ユーザーが分割する操作を操作部152で行うと、分割手段151aのプログラムが実行されて、
図5(B)に示すように、画像データが分割され、タブ毎に薄層クロマトグラフィプレートPの画像データを表示するかを選択可能になる。
本実施例では、画像データが分割されて第1凹部121の薄層クロマトグラフィプレートPが第1タブ154aに対応したウインドウに表示され、他方の第2凹部122の薄層クロマトグラフィプレートPが第2タブ154bに対応したウインドウに表示される。
【0036】
このとき、すべてのタブの画像データを記憶部153に記憶(保存)するか編集をキャンセルして表示部154の表示をクリアにするかのいずれか1つを選択するまで、次の画像を読み込むことはできないように設けられていてもよい。
なお、分割する数は、ユーザーが選択してもよいし、画像データの濃淡を検出することにより、第1凹部121〜第3凹部123に薄層クロマトグラフィプレートPがあるか否かを判断して決めてもよい。
【0037】
続いて、読み込んだ画像データまたは分割した画像データに情報としてのコメント(154c〜154h)を入力する。
本発明では、制御部151が、操作部152から入力された情報をコメント(154c〜154h)として画像のスポット(S1〜S6)と対応させて画像データに付加する情報付加手段151dを有している。
これにより、入力した情報がスポット(S1〜S6)毎にデータ上で付加される。
具体的に情報付加手段151dはアプリケーションソフト上のプログラムである。
【0038】
図6に示すように、引き出し線の始点を第1スポットS1〜第6スポットS6のそれぞれの位置に合わせてパーソナルコンピュータ150のマウスをドラッグして引き出し線の終点を指定する。
次に、第1スポットS1〜第6スポットS6のそれぞれに対応して例えば数字三桁で第1コメント154c〜第6コメント154hを付す。
これにより、容易にスポット(S1〜S6)を識別してデータを管理することができる。
なお、基準線OL、溶媒フロントSF等もコメントを付すことができる。
そして、表示部154に表示された図示しない保存ボタンを押して画像データを記憶部153に保存する。
【0039】
さらに本発明では、制御部151が、撮影手段140によって撮影した画像上の薄層クロマトグラフィプレート長手方向での画像の濃淡に基づいて移動後(展開後)のスポット(S1〜S6)の位置の中心を検出する検出手段151bと、スポット(S1〜S6)の移動前(展開前)の原点(O1〜O3)から移動後(展開後)のスポット(S1〜S6)の位置の中心までの距離および原点(O1〜O3)から溶媒移動境界線である溶媒フロントSFまでの距離に基づいて溶媒フロントSFに対する相対的値Rfを算出するRf算出手段151cとを有している。
これにより、試料中の成分(化合物)毎に移動したスポット(S1〜S6)の位置が濃淡の差で検出される。
すなわち、第1レーンL1〜第3レーンL3のそれぞれで試料中の各成分(各化合物)である各スポット(S1〜S6)の位置が検出される。
【0040】
具体的に検出手段151bおよびRf算出手段151cはアプリケーションソフト上のプログラムである。
ここで、濃淡はデータ上で所定の閾値以上か否かで判断することができるため、スポット(S1〜S6)の位置、個数を正確に検出することができる。
また、濃淡の最も濃い箇所または一のスポットの範囲(大きさ)を特定することにより、スポット(S1〜S6)の中心を検出することができる。
なお、撮影した画像上をユーザーがマウス等でスポット(S1〜S6)の中心を指定するように構成してもよいし、検出手段151bによって検出されたスポット(S1〜S6)の中心位置をユーザーがマウス等で修正するように構成してもよい。
【0041】
さらに、スポット(S1〜S6)の移動前(展開前)の原点(O1〜O3)から移動後(展開後)のスポット(S1〜S6)の位置の中心までの距離を、原点(O1〜O3)から溶媒移動境界線である溶媒フロントSFまでの距離で割ることにより、そのスポット(S1〜S6)の成分(化合物)の溶媒フロントSFに対する相対的値Rfを算出する。
ここで、原点(O1〜O3)の位置および溶媒フロントSFの位置をそれぞれ所定の位置として定めておくことにより、自動で相対的値Rfを計算することができる。
【0042】
そして、これらを画像データに付加して記憶部153に保存する。
つまり、記憶部153が、操作部152から入力された情報を画像のスポット(S1〜S6)と対応させて画像データに付加して記憶(保存)している。
これにより、事後的に画像データを呼び出したとき、薄層クロマトグラフィプレートPの画像だけでなく、第1スポットS1〜第6スポットS6に対応する第1コメント154c〜第6コメント154hやそれぞれの相対的値Rfもが表示部154に表示される。
【0043】
なお、試験対象の試料をチャージした薄層クロマトグラフィプレートP上の試料と異なるレーンに標準物質をチャージして展開して、試料のスポットの移動前(展開前)の原点(O1〜O3)から移動後(展開後)の試料中の各成分(各化合物)のスポットまでの距離および標準物質のスポットの移動前(展開前)の原点(O1〜O3)から移動後(展開後)の標準物質のスポットまでの距離を算出し、さらに、原点(O1〜O3)から移動後(展開後)の試料中の各成分(各化合物)のスポットまでの距離を、原点(O1〜O3)から移動後(展開後)の標準物質のスポットまでの距離で割ることにより、所謂Rst値を算出してもよい。
つまり、試料中の各成分(各化合物)のRf値と標準物質のRf値とを算出する。
これにより、試料中の各成分(各化合物)が標準物質と同一物質に相当するか否かを判断できる。
また、記憶部153に記憶(保存)された情報をデータベース化して溶媒やRf値を元に検索することができるように構成してもよい。
これにより、所望のデータを表示部154に表示して速やかに情報を得ることができる。
【0044】
このようにして得られた本発明の一実施例である薄層クロマトグラフィ撮影装置100は、遮光性の筐体110と、薄層クロマトグラフィプレートPを筐体内部の所定の位置で載置する載置部120と、この載置部120に載置された薄層クロマトグラフィプレートPに対して紫外線照射する紫外線照射手段130および可視光照射する可視光照射手段(図示せず)の少なくとも一方と、載置部120に載置された薄層クロマトグラフィプレートPを撮影する撮影手段140と、この撮影手段140を制御する制御部151と、この制御部151に指示を送る操作部152と、撮影手段140によって撮影された画像データを記憶する記憶部153と、撮影手段140によって撮影された画像データを表示する表示部154とを備えていることにより、薄層クロマトグラフィプレートPが紫外線により蛍光標識された場合には可視光遮断下で、薄層クロマトグラフィプレートPが発色液などにより呈色された場合には可視光非遮断下または可視光照射下で、それぞれ薄層クロマトグラフィの結果を撮影し電子情報として読み取ることができ、溶媒フロントSFに対する相対的値であるRf値を作業者が定規を薄層クロマトグラフィプレートPに直に当てて測定する必要がなく信頼性の高いRf値をいつでも容易に求めることができるとともに毎回ピントや毎回撮影位置を調整する必要がなく操作を容易にすることができる。
【0045】
さらに、載置部120が、筐体110の内外方向にスライドして取り出し自在に設けられ、載置部120の凹部が、薄層クロマトグラフィプレート幅方向に第1凹部121〜第3凹部123として複数配設されているとともに、制御部151が、操作部152からの指示で画像データを薄層クロマトグラフィプレートPの枚数に応じて分割する分割手段151aを有していることにより、載置部120をスライドしてセットする回数や撮影手段140を操作する回数等を減らして作業効率をよくすることができるとともに薄層クロマトグラフィプレートPに対応させてデータを管理することができる。
【0046】
また、操作部152、制御部151、記憶部153および表示部154が、筐体110とは別体のパーソナルコンピュータ150によって構成されていることにより、その分コストを下げることができる。
さらに、制御部151が、撮影手段140によって撮影した画像上の薄層クロマトグラフィプレート長手方向での画像の濃淡に基づいて移動後のスポット(S1〜S6)の位置の中心を検出する検出手段151bと、スポット(S1〜S6)の移動前の原点(O1〜O3)から移動後のスポット(S1〜S6)の位置の中心までの距離および原点(O1〜O3)から溶媒移動境界線である溶媒フロントSFまでの距離に基づいて溶媒フロントSFに対する相対的値Rfを算出するRf算出手段151cとを有していることにより、原点(O1〜O3)からそれぞれのスポット(S1〜S6)までの距離をそれぞれ算出しこの距離に基づいて試料中の各成分(各化合物)それぞれのRf値を自動で算出できる。
【0047】
また、制御部151が、操作部152から入力された情報をコメント(154c〜154h)として画像のスポット(S1〜S6)と対応させて画像データに付加する情報付加手段151dを有していることにより、データ記録作業を容易にすることができるとともに各スポット(S1〜S6)を識別することができるなど、その効果は甚大である。