特許 6864265 ハロゲン化有機化合物の抽出方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6864265

(24)【登録日】2021年4月6日

(45)【発行日】2021年4月28日

(54)【発明の名称】ハロゲン化有機化合物の抽出方法

(51)【国際特許分類】

   G01N 30/88 20060101AFI20210419BHJP

   G01N 30/00 20060101ALI20210419BHJP

   G01N 30/08 20060101ALI20210419BHJP

   G01N 30/06 20060101ALI20210419BHJP

   B01J 20/283 20060101ALI20210419BHJP

   B01J 20/281 20060101ALI20210419BHJP

   B01J 20/282 20060101ALI20210419BHJP

   G01N 1/10 20060101ALI20210419BHJP

   G01N 33/00 20060101ALI20210419BHJP

   B01D 15/00 20060101ALI20210419BHJP

   B01D 11/04 20060101ALI20210419BHJP

   B01J 20/20 20060101ALI20210419BHJP

   B01J 20/08 20060101ALI20210419BHJP

   B01J 20/34 20060101ALI20210419BHJP

   G01N 30/72 20060101ALN20210419BHJP

【ＦＩ】

   G01N30/88 X

   G01N30/00 B

   G01N30/08 L

   G01N30/06 E

   B01J20/283

   B01J20/281 Y

   B01J20/282 C

   B01J20/282 J

   G01N1/10 C

   G01N1/10 F

   G01N33/00 D

   B01D15/00 M

   B01D15/00 101Z

   B01D11/04 C

   B01J20/20 D

   B01J20/08 A

   B01J20/34 C

   B01J20/34 G

   !G01N30/72 A

【請求項の数】9

【全頁数】20

(21)【出願番号】特願2017-156272(P2017-156272)

(22)【出願日】2017年8月12日

(65)【公開番号】特開2019-35632(P2019-35632A)

(43)【公開日】2019年3月7日

【審査請求日】2020年5月20日

(73)【特許権者】

【識別番号】000175272

【氏名又は名称】三浦工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100099841

【弁理士】

【氏名又は名称】市川 恒彦

(72)【発明者】

【氏名】藤田 寛之

(72)【発明者】

【氏名】中村 裕史

【審査官】 高田 亜希

(56)【参考文献】

【文献】 国際公開第２００６／１３２０２７（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 特開２００５−３１５７９４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００６−２９２６５４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００３−３４４３７８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００６−３００９０７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２００２／００３５３０３（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０１Ｎ ３０／００ −３０／９６

Ｂ０１Ｄ １１／０４

Ｂ０１Ｄ １５／００

Ｂ０１Ｊ ２０／００ −２０／３４

Ｇ０１Ｎ １／１０

Ｇ０１Ｎ ３３／００

ＪＳＴＰｌｕｓ／ＪＭＥＤＰｌｕｓ／ＪＳＴ７５８０（ＪＤｒｅａｍＩＩＩ）

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

体液に含まれるハロゲン化有機化合物を抽出するための方法であって、
アルカリ金属水酸化物およびアンモニアのうちの少なくとも一つを含むアルカリ水溶液を前記体液に添加し、これを４０〜９０℃で加熱処理することで処理体液を調製する工程と、
ケイ藻土層、無機系脱水剤層および硫酸シリカゲル層をこの順に含む処理層の前記ケイ藻土層側の端部に前記処理体液と有機溶媒とを添加する工程と、
前記処理体液と前記有機溶媒とを添加した前記処理層の前記ケイ藻土層側の端部に脂肪族炭化水素溶媒を供給して前記処理層を通過させ、脂肪族炭化水素溶媒溶液を調製する工程と、
を含むハロゲン化有機化合物の抽出方法。

【請求項2】

前記アルカリ水溶液が水酸化カリウム水溶液である、請求項１に記載のハロゲン化有機化合物の抽出方法。

【請求項3】

前記無機系脱水剤層が無水硫酸ナトリウムおよび無水硫酸マグネシウムのうちの少なくとも一つを含む層である、請求項１または２に記載のハロゲン化有機化合物の抽出方法。

【請求項4】

前記有機溶媒が酢酸エチル、イソプロピルアルコール、エタノール、ジエチルエーテル、テトラヒドロフラン、メタノール、メチルｔｅｒｔ−ブチルエーテルおよびアセトンからなる群から選ばれた少なくとも一つである、請求項１から３のいずれかに記載のハロゲン化有機化合物の抽出方法。

【請求項5】

前記ハロゲン化有機化合物がダイオキシン類である、請求項１から４のいずれかに記載のハロゲン化有機化合物の抽出方法。

【請求項6】

アルカリ金属水酸化物およびアンモニアのうちの少なくとも一つを含むアルカリ水溶液を体液に添加し、これを４０〜９０℃で加熱処理する工程を含む、
体液に含まれるハロゲン化有機化合物を抽出するための前処理方法。

【請求項7】

請求項１から５のいずれかに記載のハロゲン化有機化合物の抽出方法において調製した脂肪族炭化水素溶媒溶液に含まれるハロゲン化有機化合物を分析する、
体液に含まれるハロゲン化有機化合物の分析方法。

【請求項8】

体液に含まれるダイオキシン類を分析するための試料の調製方法であって、
請求項１から４のいずれかに記載のハロゲン化有機化合物の抽出方法により調製された脂肪族炭化水素溶媒溶液を活性炭含有シリカゲル層とグラファイト含有シリカゲル層とにこの順に通過させる工程と、
前記グラファイト含有シリカゲル層を通過した前記脂肪族炭化水素溶媒溶液をアルミナ層に通過させる工程と、
前記脂肪族炭化水素溶媒溶液が通過した前記アルミナ層に対してダイオキシン類を溶解可能な抽出溶媒を供給し、前記アルミナ層を通過した前記抽出溶媒を第１の分析用試料として確保する工程と、
前記脂肪族炭化水素溶媒溶液が通過した前記活性炭含有シリカゲル層および前記グラファイト含有シリカゲル層に対してダイオキシン類を溶解可能な抽出溶媒を供給し、前記活性炭含有シリカゲル層および前記グラファイト含有シリカゲル層を通過した前記抽出溶媒を第２の分析用試料として確保する工程と、
を含むダイオキシン類の分析用試料の調製方法。

【請求項9】

請求項８に記載のダイオキシン類の分析用試料の調製方法において確保した第１の分析用試料および第２の分析用試料のそれぞれに含まれるダイオキシン類を分析する、
体液に含まれるダイオキシン類の分析方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ハロゲン化有機化合物の抽出方法、特に、体液に含まれるハロゲン化有機化合物を抽出するための方法に関する。

【背景技術】

【0002】

ＰＯＰｓ条約において規定される、ダイオキシン類をはじめとする残留性有機汚染物質は、毒性の強いハロゲン化有機化合物であり、人体は、廃棄物焼却施設からの排気ガスや工場排水等に含まれる残留性有機汚染物質による環境汚染を通じ、生活環境や職場環境において残留性有機汚染物質に曝露している懸念がある。そこで、健康管理の観点から、人体について残留性有機汚染物質の曝露調査が求められる場合がある。この調査では、通常、人体から血液や母乳などの体液を採取し、この体液に含まれる残留性有機汚染物質を分析する。ここでは、体液から残留性有機汚染物質を抽出し、その抽出液をガスクロマトグラフ質量分析装置等の分析装置を用いて分析するのが一般的である。

【0003】

体液から残留性有機汚染物質を抽出するための方法として、一般に、非特許文献１や非特許文献２に記載の方法が知られており、また、これらの方法に準拠した方法が採用されている。これらの抽出方法は、基本的に、体液を前処理した後、体液中の残留性有機汚染物質を溶媒で抽出するものである。前処理は、体液中の脂肪球内に取り込まれた残留性有機汚染物質を解放して溶媒に転溶させやすくすることを主な目的とするものであり、体液にギ酸を添加し、脂肪球を分解している。一方、残留性有機汚染物質を抽出するための操作は、前処理後の体液に溶媒を加えて振とうし、体液中の残留性有機汚染物質を溶媒へ転溶させるものであり、手作業により数回実行されている。

【0004】

上述の抽出方法は、前処理後の抽出操作が手作業であるため煩雑であり、また、抽出効率が操作者の技量によって変動しやすいことから体液側に取り残される残留性有機汚染物質量が多くなる場合があるなど、信頼性を欠く可能性がある。また、上述の抽出操作により得られた残留性有機汚染物質の抽出液は、通常、体液に由来する様々な夾雑物を含むものであることから、ガスクロマトグラフ質量分析装置等での分析に際し、夾雑物を除去するための精製処理が必要である。

【先行技術文献】

【非特許文献】

【0005】

【非特許文献1】米国疾病予防管理センター、Laboratory Procedure Manual, Method No. 28, October, 2006

【非特許文献2】米国国立標準技術研究所、Certificate of Analysis, Standard Reference Material 1958, Organic Contaminants in Fortified Human Serum

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

本発明は、体液に含まれるハロゲン化有機化合物を簡単な操作により高効率で抽出できるようにするものである。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明は、体液に含まれるハロゲン化有機化合物を抽出するための方法に関するものである。この抽出方法は、アルカリ金属水酸化物およびアンモニアのうちの少なくとも一つを含む水溶液を体液に添加し、これを４０〜９０℃で加熱処理することで処理体液を調製する工程と、ケイ藻土層、無機系脱水剤層および硫酸シリカゲル層をこの順に含む処理層のケイ藻土層側の端部に処理体液と有機溶媒とを添加する工程と、処理体液と有機溶媒とを添加した処理層のケイ藻土層側の端部に脂肪族炭化水素溶媒を供給して処理層を通過させ、脂肪族炭化水素溶媒溶液を調製する工程とを含む。

【0008】

アルカリ水溶液を体液に添加し、これを上記温度範囲において加熱処理すると、体液中の脂肪球が分解され、脂肪球内に取り込まれていたハロゲン化有機化合物が解放される。このような前処理により調製された処理体液を有機溶媒とともに処理層のケイ藻土側の端部に添加し、当該端部に脂肪族炭化水素溶媒を供給すると、この脂肪族炭化水素溶媒は処理体液中のハロゲン化有機化合物を溶解しながら処理層を通過し、ハロゲン化有機化合物を含む脂肪族炭化水素溶媒溶液となる。この過程において、脂肪族炭化水素溶媒に混入した水分は、脂肪族炭化水素溶媒が無機系脱水剤層を通過するときに脂肪族炭化水素溶媒から分離される。また、ハロゲン化有機化合物とともに脂肪族炭化水素溶媒に溶解または混入した夾雑物は、脂肪族炭化水素溶媒がケイ藻土層および硫酸シリカゲル層を通過する際に脂肪族炭化水素溶媒から分離される。

【0009】

本発明に係る上述の抽出方法において用いられるアルカリ水溶液は、例えば、水酸化カリウム水溶液である。また、無機系脱水剤層は、例えば、無水硫酸ナトリウムおよび無水硫酸マグネシウムのうちの少なくとも一つを含む層である。さらに、処理体液とともに処理層のケイ藻土層側の端部に添加される有機溶媒は、例えば、酢酸エチル、イソプロピルアルコール、エタノール、ジエチルエーテル、テトラヒドロフラン、メタノール、メチルｔｅｒｔ−ブチルエーテルおよびアセトンからなる群から選ばれた少なくとも一つである。

【0010】

本発明に係る抽出方法において抽出可能なハロゲン化有機化合物は、ハロゲン化有機化合物全般であって特に制限されるものではなく、ＰＯＰｓ条約において規定される残留性有機汚染物質の外、例えば、ポリ臭素化ジフェニルエーテル（ＰＢＤＥｓ）、ポリ臭素化ビフェニル（ＰＢＢ）ヘキサブロモシクロデカン（ＨＢＣＤ）、テトラブロモビスフェノールＡ（ＴＢＢＰＡ）および２，４，６−トリブロモフェノール（ＴＢＰ）などの臭素系難燃剤である。特に、本発明の抽出方法は、体液からダイオキシン類を抽出するのに適している。

【0011】

この出願において、「ダイオキシン類」は、ポリ塩化ジベンゾパラジオキシン（ＰＣＤＤｓ）、ポリ塩化ジベンゾフラン（ＰＣＤＦｓ）およびダイオキシン様ポリ塩化ビフェニル（ＤＬ−ＰＣＢｓ）を総称する用語として用いる。ここで、ＤＬ−ＰＣＢｓは、２０９種類のポリ塩化ビフェニル類（ＰＣＢｓ）のうち、ＰＣＤＤｓおよびＰＣＤＦｓと同様の毒性を示すＰＣＢｓを意味し、ノンオルソＰＣＢｓおよびモノオルソＰＣＢｓを含む。

【0012】

他の観点に係る本発明は、体液に含まれるハロゲン化有機化合物を抽出するための前処理方法に関するものである。この前処理方法は、アルカリ金属水酸化物およびアンモニアのうちの少なくとも一つを含むアルカリ水溶液を体液に添加し、これを４０〜９０℃で加熱処理する工程を含む。

【0013】

アルカリ水溶液を体液に添加し、これを上記温度範囲において加熱処理すると、体液中の脂肪球が分解され、脂肪球内に取り込まれていたハロゲン化有機化合物が解放される。このため、この前処理を施した体液は、ハロゲン化有機化合物の抽出効率が高まる。

【0014】

さらに他の観点に係る本発明は、体液に含まれるハロゲン化有機化合物の分析方法に関するものである。この分析方法は、本発明に係るハロゲン化有機化合物の抽出方法において調製した脂肪族炭化水素溶媒溶液に含まれるハロゲン化有機化合物を分析する。この分析方法によると、体液に含まれるハロゲン化有機化合物を纏めて分析することができる。

【0015】

さらに他の観点に係る本発明は、体液に含まれるダイオキシン類を分析するための試料の調製方法に関するものである。この調製方法は、本発明に係るハロゲン化有機化合物の抽出方法により調製された脂肪族炭化水素溶媒溶液を活性炭含有シリカゲル層とグラファイト含有シリカゲル層とにこの順に通過させる工程と、グラファイト含有シリカゲル層を通過した脂肪族炭化水素溶媒溶液をアルミナ層に通過させる工程と、脂肪族炭化水素溶媒溶液が通過したアルミナ層に対してダイオキシン類を溶解可能な抽出溶媒を供給し、アルミナ層を通過した抽出溶媒を第１の分析用試料として確保する工程と、脂肪族炭化水素溶媒溶液が通過した活性炭含有シリカゲル層およびグラファイト含有シリカゲル層に対してダイオキシン類を溶解可能な抽出溶媒を供給し、活性炭含有シリカゲル層およびグラファイト含有シリカゲル層を通過した抽出溶媒を第２の分析用試料として確保する工程とを含む。

【0016】

この調製方法において、体液から抽出されたダイオキシン類を含む脂肪族炭化水素溶媒溶液は、活性炭含有シリカゲル層とグラファイト含有シリカゲル層とをこの順に通過するとき、ダイオキシン類のうちのノンオルソＰＣＢｓ、ＰＣＤＤｓおよびＰＣＤＦｓを含むダイオキシン群が活性炭含有シリカゲル層またはグラファイト含有シリカゲル層に吸着される。一方、ダイオキシン類のうちのモノオルソＰＣＢｓは、脂肪族炭化水素溶媒溶液中に残留し、活性炭含有シリカゲル層およびグラファイト含有シリカゲル層を通過する。活性炭含有シリカゲル層およびグラファイト含有シリカゲル層を通過した脂肪族炭化水素溶媒溶液は、アルミナ層を通過するとき、残留するモノオルソＰＣＢｓがアルミナ層に吸着される。

【0017】

以上の結果、脂肪族炭化水素溶媒溶液中のダイオキシン類は、活性炭含有シリカゲル層またはグラファイト含有シリカゲル層に吸着したノンオルソＰＣＢｓ、ＰＣＤＤｓおよびＰＣＤＦｓを含むダイオキシン群と、アルミナ層に吸着したモノオルソＰＣＢｓとに分画される。したがって、アルミナ層を通過した抽出溶媒を確保することで得られる第１の分析用試料は、モノオルソＰＣＢｓの分析用試料として利用することができ、また、活性炭含有シリカゲル層およびグラファイト含有シリカゲル層を通過した抽出溶媒を確保することで得られる第２の分析用試料は、ノンオルソＰＣＢｓ、ＰＣＤＤｓおよびＰＣＤＦｓを含むダイオキシン群用の分析用試料として利用することができる。

【0018】

ダイオキシン類は、モノオルソＰＣＢｓの分析結果がノンオルソＰＣＢｓ、ＰＣＤＤｓおよびＰＣＤＦｓを含むダイオキシン群の影響を受け、また、ノンオルソＰＣＢｓ、ＰＣＤＤｓおよびＰＣＤＦｓの分析結果がモノオルソＰＣＢｓの影響を受ける場合があるが、この調製方法では上述の二種類の分析用試料を調製することができることから、ダイオキシン類の個々の分析精度を高めることができる。

【0019】

さらに他の観点に係る本発明は、体液に含まれるダイオキシン類の分析方法に関するものである。この分析方法は、本発明に係るダイオキシン類の分析用試料の調製方法において確保した第１の分析用試料および第２の分析用試料のそれぞれに含まれるダイオキシン類を分析する。この分析方法によると、体液に含まれるダイオキシン類を第１の分析用試料に含まれるものと第２の分析用試料に含まれるものとに分けて分析することができる。

【0020】

さらに他の観点に係る本発明は、体液に含まれるハロゲン化有機化合物を脂肪族炭化水素溶媒を用いて抽出するための抽出器に関するものである。この抽出器は、両端が開放されかつ一端が体液の導入口に設定された管体と、管体内に充填された、ケイ藻土層、無機系脱水剤層および硫酸シリカゲル層を導入口側からこの順に含む処理層とを備えている。この発明において、「体液」の範疇は、所要の前処理を施したもの（例えば、本発明に係る前処理方法を適用することで調製した処理体液。）を含む。

【0021】

体液を処理層のケイ藻土側の端部に添加し、当該端部に脂肪族炭化水素溶媒を供給すると、この脂肪族炭化水素溶媒は体液中のハロゲン化有機化合物を溶解しながら処理層を通過し、ハロゲン化有機化合物を含む脂肪族炭化水素溶媒溶液となる。この過程において、脂肪族炭化水素溶媒に混入した水分は、脂肪族炭化水素溶媒が無機系脱水剤層を通過するときに脂肪族炭化水素溶媒から分離される。また、ハロゲン化有機化合物とともに脂肪族炭化水素溶媒に溶解または混入した夾雑物は、脂肪族炭化水素溶媒がケイ藻土層および硫酸シリカゲル層を通過する際に脂肪族炭化水素溶媒から分離される。

【発明の効果】

【0022】

本発明に係る抽出方法は、体液に含まれるハロゲン化有機化合物を簡単な操作により高効率で抽出することができる。

【0023】

本発明に係る前処理方法は、体液に含まれる脂肪球を分解し、脂肪球内に取り込まれていたハロゲン化有機化合物を解放することができるため、体液からのハロゲン化有機化合物の抽出効率を高めることができる。

【0024】

本発明に係るハロゲン化有機化合物の分析用試料の調製方法は、体液に含まれるハロゲン化有機化合物の分析に適した分析用試料を調製することができる。

【0025】

本発明に係るハロゲン化有機化合物の分析方法は、本発明に係る抽出方法により体液から抽出したハロゲン化有機化合物を分析するため、分析結果の信頼性を高めることができる。

【0026】

本発明に係るダイオキシン類の分析用試料の調製方法は、体液に含まれるダイオキシン類の分析に適した分析用試料を調製することができる。

【0027】

本発明に係るダイオキシン類の分析方法は、本発明に係るダイオキシン類の分析用試料の調製方法により調製した分析用試料を分析するため、分析結果の信頼性を高めることができる。

【0028】

本発明に係る抽出器は、体液に含まれるハロゲン化有機化合物を簡単に高効率で抽出することができる。

【図面の簡単な説明】

【0029】

【図1】本発明に係るダイオキシン類の分析用試料の調製方法を実施するための装置の一形態の部分断面図。

【発明を実施するための形態】

【0030】

図１を参照して、本発明に係るハロゲン化有機化合物の抽出器の一形態を採用した、本発明に係るダイオキシン類の分析用試料の調製方法を実施するための調製装置の一形態を説明する。この調製装置は、体液に含まれるダイオキシン類を分析するために体液からダイオキシン類の分析用試料を調製するためのものである。なお、図１は、調製装置を概念的に示したものに過ぎず、各部の構造、形状および大きさ等は実装置のそれらを反映したものではない。

【0031】

図１において、調製装置１００は、処理装置２００、加熱装置３００、溶媒供給装置４００、溶媒給排経路５００、第１抽出経路６００および第２抽出経路７００を主に備えている。

【0032】

処理装置２００は、起立状態で設置された管体２１０を備えている。管体２１０は、少なくとも耐溶媒性、耐薬品性および耐熱性を有する材料、例えば、これらの特性を備えたガラス、樹脂または金属等からなり、上部側の抽出部２１３（本発明に係るハロゲン化有機化合物の抽出器の一形態。）と下部側の分画部２１４とに分割可能である。

【0033】

抽出部２１３は、上端に体液の導入口２１１ａを有し、下端に抽出液を排出するための排出口２１１ｂを有する、両端が開放した円筒状に形成されている。分画部２１４は、上端に開口２１２ａを有し、下端にも開口２１２ｂを有する、両端が開放した円筒状に形成されている。抽出部２１３は、排出口２１１ｂ付近を除いて分画部２１４よりも径が大きく設定されており、排出口２１１ｂ付近の内外径は分画部２１４の内外径と一致するよう縮小されている。抽出部２１３と分画部２１４とは、それぞれの排出口２１１ｂと開口２１２ａとが当接し、耐溶媒性および耐薬品性を有する筒状の連結具２０１により分離可能なように液密に結合している。

【0034】

分画部２１４は、２本の分岐路、すなわち、間隔をおいて設けられた第１分岐路２１５と第２分岐路２１６とを有しており、これらの分岐路２１５、２１６は先端が開口している。

【0035】

抽出部２１３は、内部に処理層２２０が充填されている。処理層２２０は、導入口２１１ａ側から順にケイ藻土層２２１、脱水剤層２２２、硫酸シリカゲル層２２３およびシリカゲル層２２４を配置した積層体である。

【0036】

ケイ藻土層２２１は、ケイ藻土からなるものであり、体液に混入しているハロゲン化有機化合物以外の夾雑成分の一部を吸着するためのものである。ここで用いられるケイ藻土は、通常、含有している有機物を加熱処理することで除去したもの、好ましくは、６５０℃程度の雰囲気下で２時間程度加熱処理したものであり、ケイ藻土層２２１において通液性を高める観点から粉末状のものよりも顆粒状のものが好ましく、特に、平均粒径が少なくとも１００μｍ、好ましくは１００〜８００μｍの粒状のものである。

【0037】

ケイ藻土層２２１におけるケイ藻土の充填密度は、特に限定されるものではないが、０．３〜０．５ｇ／ｃｍ^３に設定するのが好ましく、０．３５〜０．４５ｇ／ｃｍ^３に設定するのがより好ましい。

【0038】

脱水剤層２２２は、無機系の脱水剤からなるものであり、体液の水分を吸収するためのものである。ここで用いられる無機系の脱水剤は、無水硫酸ナトリウム、無水硫酸マグネシウムまたは無水炭酸カルシウムなどの公知のものであって特に限定されるものではないが、通常は無水硫酸ナトリウム若しくは無水硫酸マグネシウムまたはこれらの混合物を用いるのが好ましい。脱水剤は、平均粒径が５０〜２００μｍ程度の粒状のものが好ましい。

【0039】

脱水剤層２２２における脱水剤の充填密度は、特に限定されるものではないが、０．５〜２．０ｇ／ｃｍ^３に設定するのが好ましく、１．０〜１．５ｇ／ｃｍ^３に設定するのがより好ましい。

【0040】

硫酸シリカゲル層２２３は、硫酸シリカゲルからなり、脱水剤層２２２を通過した夾雑成分の少なくとも一部を分解または吸着するためのものである。ここで用いられる硫酸シリカゲルは、平均粒径が４０〜２１０μｍ程度の粒状のシリカゲル（通常は加熱により活性度を高めた活性シリカゲル）の表面に濃硫酸を均一に添加することで調製されたものである。シリカゲルに対する濃硫酸の添加量は、通常、シリカゲルの重量の１０〜１３０％に設定するのが好ましい。

【0041】

硫酸シリカゲル層２２３における硫酸シリカゲルの充填密度は、特に限定されるものではないが、０．３〜１．１ｇ／ｃｍ^３に設定するのが好ましく、０．５〜１．０ｇ／ｃｍ^３に設定するのがより好ましい。

【0042】

シリカゲル層２２４は、硫酸シリカゲル層２２３を通過した夾雑成分、硫酸シリカゲル層２２３と夾雑成分とが反応することで生成した分解生成物および硫酸シリカゲル層２２３から溶出する硫酸を吸着し、これらが分画部２１４へ移動するのを防止するためのものであり、平均粒径が４０〜２１０μｍ程度の粒状のシリカゲルからなるものである。ここで用いられるシリカゲルは、加熱することで活性度を適宜に高めたものであってもよい。

【0043】

処理層２２０において、ケイ藻土層２２１（Ａ）、脱水剤層２２２（Ｂ）、硫酸シリカゲル層２２３（Ｃ）およびシリカゲル層２２４（Ｄ）の体積比率は、特に限定されるものではない。但し、ケイ藻土層２２１の体積比率が小さいほど、それに応じて調製装置１００に対して適用可能な体液量が少なくなることから、調製される分析用試料がダイオキシン類の検出下限値に満たない可能性がある。加えて、処理層２２０に対して添加した体液中の水分の一部がケイ藻土層２２１および脱水層２２２を通過して硫酸シリカゲル層２２３に作用し、処理層２２０において後記する脂肪族炭化水素溶媒の流通を阻害する可能性もある。このような観点から、各層の体積比率は、例えば、Ａ：Ｂ：Ｃ：Ｄが２０：２：１８：１になるよう設定する。

【0044】

分画部２１４は、内部に吸着層２３０が充填されている。吸着層２３０は、抽出部２１３において体液から抽出されたダイオキシン類を分画するためのものであり、活性炭含有シリカゲル層２４１およびグラファイト含有シリカゲル層２４２を含む第１吸着層２４０と、アルミナ層２５１を含む第２吸着層２５０とを備えている。第１吸着層２４０と第２吸着層２５０とは、間隔を設けて分画部２１４内に充填されている。具体的には、第１吸着層２４０は、第１分岐路２１５と第２分岐路２１６との間において分画部２１４内に充填されており、第２吸着層２５０は、第２分岐路２１６と開口２１２ｂとの間において小径部２１４内に充填されている。

【0045】

第１吸着層２４０の活性炭含有シリカゲル層２４１は、第１吸着層２４０において開口２１２ａ側に配置されており、活性炭と粒状のシリカゲルとの混合物からなるものである。このような混合物は、活性炭とシリカゲルとを単純に混合することで得られる活性炭分散シリカゲルであってもよいし、珪酸ナトリウム（水ガラス）と活性炭との混合物を鉱酸と反応させることで得られる活性炭埋蔵シリカゲルであってもよい。活性炭は、市販の各種のものを用いることができるが、平均粒径が４０〜１００μｍ程度の粒状または粉末状であって、ＢＥＴ法により測定した比表面積が１００〜１，２００ｍ^２／ｇ、特に５００〜１，０００ｍ^２／ｇのものが好ましい。活性炭分散シリカゲルにおけるシリカゲルは、シリカゲル層２２４と同様のものが用いられる。

【0046】

活性炭とシリカゲルとの混合物における活性炭の割合は、０．０１３〜５．０重量％が好ましく、０．１〜３．０重量％がより好ましい。活性炭が０．０１３重量％未満の場合または５．０重量％を超える場合は、第１吸着層２４０において、塩素数の多いＰＣＤＤｓまたは塩素数の多いＰＣＤＦｓの吸着能が低下する可能性がある。

【0047】

活性炭含有シリカゲル層２４１の充填密度は、特に限定されるものではないが、０．３〜０．８ｇ／ｃｍ^３に設定するのが好ましく、０．４５〜０．６ｇ／ｃｍ^３に設定するのがより好ましい。

【0048】

第１吸着層２４０のグラファイト含有シリカゲル層２４２は、第１吸着層２４０において、活性炭含有シリカゲル層２４１に隣接して配置されており、グラファイトと粒状のシリカゲルとを単純に混合することで得られる混合物からなるものである。グラファイトは、市販の各種のものを用いることができるが、平均粒径が４０〜２００μｍ程度の粒状または粉末状であって、ＢＥＴ法により測定した比表面積が１０〜５００ｍ^２／ｇ、特に５０〜２００ｍ^２／ｇのものが好ましい。また、シリカゲルは、シリカゲル層２２４と同様のものが用いられる。

【0049】

グラファイトとシリカゲルとの混合物におけるグラファイトの割合は、２．５〜５０重量％が好ましく、５〜２５重量％がより好ましい。グラファイトが２．５重量％未満の場合は、第１吸着層２４０において、ノンオルソＰＣＢｓの吸着能が低下する可能性がある。逆に、グラファイトが５０重量％を超える場合は、第１吸着層２４０において、非ＤＬ−ＰＣＢｓ、特に、塩素数が１〜２の非ＤＬ−ＰＣＢｓが吸着されやすくなる可能性がある。

【0050】

グラファイト含有シリカゲル層２４２の充填密度は、特に限定されるものではないが、０．２〜０．６ｇ／ｃｍ^３に設定するのが好ましく、０．３〜０．５ｇ／ｃｍ^３に設定するのがより好ましい。

【0051】

第１吸着層２４０において、活性炭含有シリカゲル層２４１とグラファイト含有シリカゲル層２４２との割合は、前者（Ａ）に対する後者（Ｂ）の体積比（Ａ：Ｂ）が１：１〜１：１２になるよう設定するのが好ましく、１：１〜１：９になるよう設定するのがより好ましい。この体積比よりも活性炭含有シリカゲル層２４１の割合が少ない場合、第１吸着層２４０においてＰＣＤＤｓおよびＰＣＤＦｓの一部、特に、塩素数が８のＰＣＤＤｓおよびＰＣＤＦｓの吸着能が低下する可能性がある。逆に、活性炭含有シリカゲル層２４１の割合が多い場合は、第１吸着層２４０において、モノオルソＰＣＢｓが吸着されやすくなる可能性がある。

【0052】

第２吸着層２５０のアルミナ層２５１は、粒状のアルミナからなるものである。ここで用いられるアルミナは、塩基性アルミナ、中性アルミナおよび酸性アルミナのいずれのものであってもよい。また、アルミナの活性度は、特に限定されるものではない。アルミナは、平均粒径が４０〜３００μｍのものが好ましい。

【0053】

アルミナ層２５１におけるアルミナの充填密度は、特に限定されるものではないが、０．５〜１．２ｇ／ｃｍ^３に設定するのが好ましく、０．８〜１．１ｇ／ｃｍ^３に設定するのがより好ましい。

【0054】

処理装置２００の大きさは、調製装置１００により処理する体液の量に応じて適宜設定することができるものであり、特に限定されるものではないが、例えば、体液量が１〜２０ｍＬ程度の場合、抽出部２１３は、処理層２２０を充填可能な部分の大きさが内径１０〜２０ｍｍで長さが１００〜３００ｍｍ程度に設定されているのが好ましく、また、分画部２１４は、内径３〜１０ｍｍで、第１吸着層２４０を充填可能な部分の長さが２０〜８０ｍｍ程度に、また、第２吸着層２５０を充填可能な部分の長さが２０〜８０ｍｍ程度に設定されているのが好ましい。

【0055】

加熱装置３００は、抽出部２１３の外周を囲むように配置されており、処理層２２０のケイ藻土層２２１、脱水剤層２２２および硫酸シリカゲル層２２３の一部、すなわち、脱水剤層２２２近傍部分を加熱するためのものである。

【0056】

溶媒供給装置４００は、第１溶媒容器４１０から管体２１０へ延びる第１溶媒供給路４２０を有している。第１溶媒供給路４２０は、抽出部２１３の導入口２１１ａに対して着脱可能であり、導入口２１１ａへ装着されたときに導入口２１１ａを気密に閉鎖可能である。また、第１溶媒供給路４２０は、第１溶媒容器４１０側から順に、空気導入弁４２３、第１溶媒容器４１０に貯留された溶媒を管体２１０へ供給するための第１ポンプ４２１および第１弁４２２を有している。空気導入弁４２３は、一端が開放した空気導入路４２４を有する三方弁であり、流路を空気導入路４２４側または第１溶媒容器４１０側のいずれかに切換えるためのものである。第１弁４２２は、二方弁であり、第１溶媒供給路４２０の解放と閉鎖とを切換えるためのものである。

【0057】

第１溶媒容器４１０に貯留される溶媒は、ダイオキシン類を溶解可能なものであり、通常、脂肪族炭化水素溶媒、好ましくは炭素数が５〜８個の脂肪族飽和炭化水素溶媒である。例えば、ｎ−ペンタン、ｎ−ヘキサン、ｎ−ヘプタン、ｎ−オクタン、イソオクタンまたはシクロヘキサンなどである。これらの溶媒は、適宜混合して用いられてもよい。

【0058】

溶媒給排経路５００は、分画部２１４の下端側の開口２１２ｂに対して気密に接続された流路５１０を有している。流路５１０は、第２弁５２０を有している。第２弁５２０は三方弁であり、管体２１０からの溶媒を廃棄するための廃棄経路５３１と、管体２１０に対して溶媒を供給するための第２溶媒供給路５４１とが連絡しており、流路５１０が廃棄経路５３１または第２溶媒供給路５４１のいずれか一方に連絡するよう切換えるためのものである。

【0059】

第２溶媒供給路５４１は、第２ポンプ５４２を有しており、分画部２１４に捕捉されたダイオキシン類を抽出するための溶媒を貯留する第２溶媒容器５４３に連絡している。第２溶媒容器５４３に貯留する抽出溶媒は、後述するダイオキシン類の分析方法に応じて選択することができる。分析方法としてガスクロマトグラフィー法を採用する場合は、それに適した溶媒、例えば、トルエンまたはベンゼンを用いることができる。また、トルエンまたはベンゼンに対して脂肪族炭化水素溶媒または有機塩素系溶媒を添加した混合溶媒を用いることもできる。混合溶媒を用いる場合、トルエンまたはベンゼンの割合は５０重量％以上に設定する。混合溶媒において用いられる脂肪族炭化水素溶媒としては、例えば、ｎ−ペンタン、ｎ−ヘキサン、ｎ−ヘプタン、ｎ−オクタン、イソオクタンまたはシクロヘキサンなどが挙げられる。また、有機塩素系溶媒としては、例えば、ジクロロメタン、トリクロロメタンまたはテトラクロロメタンなどが挙げられる。これらの抽出溶媒のうち、少量の使用で処理装置２００からダイオキシン類を抽出できることから、トルエンが特に好ましい。

【0060】

分析方法としてバイオアッセイ法を採用する場合は、それに適した溶媒、例えば、ジメチルスルホキシド（ＤＭＳＯ）やメタノール等の親水性溶媒が用いられる。

【0061】

第１抽出経路６００は、第１分岐路２１５から延びる第１回収経路６１０を有している。第１回収経路６１０は、一端が第１分岐路２１５に気密に連絡しており、他端が溶媒を回収するための第１回収容器６２０内に気密に挿入されている。第１回収容器６２０には、第１回収経路６１０とは別に第１通気経路６３０の一端が気密に挿入されている。第１通気経路６３０は、他端に第３弁６３１を備えている。第３弁６３１は三方弁であり、一端が開放した開放路６３２と、第１通気経路６３０へ圧縮空気を送るためのコンプレッサー６３３を備えた空気供給経路６３４とが連絡しており、第１通気経路６３０が開放路６３２または空気供給経路６３４のいずれか一方に連絡するよう切換えるためのものである。

【0062】

第２抽出経路７００は、第２分岐路２１６から延びる第２回収経路７１０を有している。第２回収経路７１０は、一端が第２分岐路２１６に気密に連絡しており、他端が溶媒を回収するための第２回収容器７２０内に気密に挿入されている。第２回収容器７２０には、第２回収経路７１０とは別に第２通気経路７３０の一端が気密に挿入されている。第２通気経路７３０は、第４弁７３１を備えている。第４弁７３１は二方弁であり、第２通気経路７３０の開放と閉鎖とを切換えるためのものである。

【0063】

次に、上述の調製装置１００を用いた、体液に含まれるダイオキシン類を分析するための分析用試料を調製するための方法を説明する。この調製方法により分析用試料を調製可能な体液は、ヒトを含む動物の体液全般を意味し、通常、血液、リンパ液および組織液などの細胞外液であるが、その他の液体、例えば、唾液のように身体の内部で分泌する液体や母乳、汗、尿および精液などの身体の外部に放出される液体も含む。また、植物の茎、葉または果実の搾汁も体液の範囲に含まれる。

【0064】

分析用試料の調製に当り、体液をそのままで、または、適宜希釈して調製装置１００に適用することもできるが、通常は体液を前処理することで処理体液を調製する。この前処理では、体液にアルカリ金属水酸化物およびアンモニアのうちの少なくとも一つを含むアルカリ水溶液を添加し、これを加熱処理する。この前処理により、体液中に含まれる脂肪球が分解され、脂肪球中に取り込まれていたダイオキシン類およびその他のハロゲン化有機化合物が解放される。

【0065】

アルカリ水溶液において用いられるアルカリ金属水酸化物は、水酸化カリウムまたは水酸化ナトリウムが好ましく、水酸化カリウムが特に好ましい。また、アルカリ水溶液の濃度は、通常、２〜１８ｍｏｌ／Ｌが好ましく、５〜１０ｍｏｌ／Ｌがより好ましい。体液へのアルカリ水溶液の添加量は、通常、体液５ｍＬ当り０．５〜１ｍＬに設定するのが好ましい。

【0066】

アルカリ水溶液を添加した体液は、４０〜９０℃、好ましくは６０〜８０℃で加熱処理する。加熱処理方法は、特に限定されるものではないが、湯浴によるのが好ましい。また、加熱処理時間は、通常、５〜２０分に設定するのが好ましい。

【0067】

体液が血液の場合、前処理の対象となる体液は血清であってもよい。

【0068】

調製装置１００を用いて体液または処理体液から分析用試料を調製する際は、先ず、調製装置１００において、第１弁４２２、空気導入弁４２３、第２弁５２０、第３弁６３１および第４弁７３１を所定の初期状態に設定する。すなわち、第１弁４２２は開放状態に設定し、空気導入弁４２３は第１溶媒容器４１０側に連絡するよう設定する。また、第２弁５２０は流路５１０が廃棄経路５３１と連絡するよう設定する。さらに、第３弁６３１は第１通気経路６３０と空気供給経路６３４とが連絡するよう設定し、第４弁７３１は閉鎖状態に設定する。

【0069】

調製装置１００によるダイオキシン類の分析用試料の調製工程は、主に、次のような抽出・分画工程と溶出工程とを含む。以下、処理体液から分析用試料を調製する場合について説明する。

【0070】

＜ダイオキシン類の抽出・分画工程＞
初期状態への設定後、処理装置２００に処理体液を導入する。ここでは、管体２１０から第１溶媒供給路４２０を取り外し、導入口２１１ａから処理層２２０の上端（すなわち、処理層２２０のケイ藻土層２２１側の端部。）に対して処理体液の全量と有機溶媒とを添加する。

【0071】

ここで添加する有機溶媒は、処理層２２０に添加した親水性の処理体液が溶媒供給装置４００から処理装置２００へ供給される疎水性の脂肪族炭化水素溶媒と馴染みやすくするためのものであり、極性が比較的高いもの、特に、極性の指標となる誘電率を基準とした場合、誘電率が１．８以上のものが好ましく、４．０以上のものがより好ましい。このような有機溶媒の例としては、酢酸エチル、イソプロピルアルコール、エタノール、ジエチルエーテル、テトラヒドロフラン、メタノール、メチルｔｅｒｔ−ブチルエーテルおよびアセトンを挙げることができる。これらの有機溶媒は、それぞれ単独で用いてもよいし、二種以上のものの混合物を用いてもよい。

【0072】

処理層２２０に対する有機溶媒の添加量は、通常、処理体液５ｍＬ当り０．５〜１ｍＬに設定するのが好ましい。有機溶媒の添加量をこの範囲より多くすることも可能であるが、当該添加量が多くなるに従って、後記する脂肪族炭化水素溶媒溶液が吸着層２３０を通過するときに一部のダイオキシン類が吸着されずに吸着層２３０を通過してしまう可能性が高まる。典型的には、脂肪族炭化水素溶媒溶液中のモノオルソＰＣＢｓおよび非ＤＬ−ＰＣＢｓの一部が第２吸着層２５０に吸着されずに通過しやすくなる。

【0073】

処理体液と有機溶媒とは、別々に添加してもよいし、予め混合した状態で添加してもよい。

【0074】

処理層２２０の上端に処理体液および有機溶媒を添加した後、導入口２１１ａに第１溶媒供給路４２０を装着する。そして、加熱装置３００を作動し、処理層２２０の一部、すなわち、ケイ藻土層２２１および脱水剤層２２２の全体並びに硫酸シリカゲル層２２３の一部を加熱する。

【0075】

添加した処理体液および有機溶媒は、ケイ藻土層２２１の上部に浸透し、加熱装置３００により処理層２２０の一部とともに加熱される。加熱装置３００による加熱温度は、４０℃以上、好ましくは５０℃以上、より好ましくは６０℃以上に設定する。この加熱により、処理体液に含まれるダイオキシン類およびその他のハロゲン化有機化合物以外の夾雑成分の一部が処理層２２０と反応し、分解される。加熱温度が４０℃未満の場合は、夾雑成分と処理層２２０との反応が進行しにくくなり、分析用試料に夾雑成分の一部が残留しやすくなる可能性がある。加熱温度の上限は、特に限定されるものではないが、通常は安全性の観点から添加した有機溶媒の沸騰温度以下が好ましい。

【0076】

次に、加熱開始から５〜１５分経過後に溶媒供給装置４００から処理装置２００に溶媒を供給する。この際、加熱装置３００は、作動させたままでもよいし、停止してもよい。この工程では、第１弁４２２を開放状態に設定して第１ポンプ４２１を作動させ、第１溶媒容器４１０に貯留した適量の脂肪族炭化水素溶媒を第１溶媒供給路４２０を通じて導入口２１１ａから管体２１０内へ供給する。供給された脂肪族炭化水素溶媒は、処理体液に含まれるダイオキシン類およびその他のハロゲン化有機化合物、夾雑成分の分解生成物並びに分解されずに残留している夾雑成分を溶解し、処理体液からダイオキシン類およびその他のハロゲン化有機化合物を抽出した脂肪族炭化水素溶媒溶液として処理層２２０を通過する。この際、脂肪族炭化水素溶媒溶液に含まれる水分は、脱水剤層２２２により吸収され、除去される。また、脂肪族炭化水素溶媒溶液に含まれる分解生成物および夾雑成分の一部は、ケイ藻土層２２１、硫酸シリカゲル層２２３およびシリカゲル層２２４に吸着し、除去される。処理層２２０を通過する脂肪族炭化水素溶媒溶液は、加熱装置３００での非加熱部分、すなわち、硫酸シリカゲル層２２３の下部およびシリカゲル層２２４を通過するときに自然に冷却される。

【0077】

処理層２２０を通過した脂肪族炭化水素溶媒溶液は、抽出部２１３から分画部２１４へ流れて吸着層２３０の第１吸着層２４０と第２吸着層２５０とを通過し、開口２１２ｂから流路５１０および廃棄経路５３１を通じて廃棄される。この際、処理層２２０からの脂肪族炭化水素溶媒溶液に含まれるダイオキシン類は、吸着層２３０に吸着される。ここで、ダイオキシン類のうちのノンオルソＰＣＢｓ、ＰＣＤＤｓおよびＰＣＤＦｓは第１吸着層２４０に吸着され、また、モノオルソＰＣＢｓは非ＤＬ−ＰＣＢｓとともに第２吸着層２５０に吸着される。したがって、脂肪族炭化水素溶媒溶液に含まれるダイオキシン類は、吸着層２３０において、ノンオルソＰＣＢｓ、ＰＣＤＤｓおよびＰＣＤＦｓを含むダイオキシン群と、モノオルソＰＣＢｓとに分画される。

【0078】

抽出部２１３からの脂肪族炭化水素溶媒溶液に残留する夾雑成分は、一部が脂肪族炭化水素溶媒とともに吸着層２３０を通過して廃棄され、また、一部が吸着層２３０に吸着される。例えば、非ＤＬ−ＰＣＢｓおよびＰＣＤＥは、モノオルソＰＣＢｓとともに第２吸着層２５０に吸着される。

【0079】

＜ダイオキシン類の溶出工程＞
次に、吸着層２３０に吸着されたダイオキシン類を溶媒で溶出し、ダイオキシン類の分析用試料を調製する。この調製の前に、調製装置１００では、処理層２２０および吸着層２３０を乾燥処理する。ここでは、先ず、溶媒供給装置４００の空気導入弁４２３を空気導入路４２４側に切換える。そして、第１ポンプ４２１を作動させ、空気導入路４２４から空気を吸引する。

【0080】

空気導入路４２４から吸引された空気は、第１溶媒供給路４２０を通じて導入口２１１ａから管体２１０内へ供給され、処理層２２０および吸着層２３０を通過して開口２１２ｂから流路５１０へ流れ、廃棄経路５３１を通じて排出される。この際、処理層２２０に残留する脂肪族炭化水素溶媒は、通過する空気により圧し出され、吸着層２３０を通過して空気とともに廃棄経路５３１から排出される。この結果、処理層２２０は乾燥処理される。

【0081】

次に、第１ポンプ４２１を停止するとともに第１弁４２２を閉鎖状態に切換え、第１抽出経路６００においてコンプレッサー６３３を作動させる。

【0082】

コンプレッサー６３３の作動により、第１通気経路６３０、第１回収容器６２０および第１回収経路６１０を通じて空気供給経路６３４から第１分岐路２１５に圧縮空気が供給される。この圧縮空気は、吸着層２３０を通過して開口２１２ｂから流路５１０へ流れ、廃棄経路５３１を通じて排出される。この際、吸着層２３０の各層に残留する脂肪族炭化水素溶媒は圧縮空気により圧し出され、圧縮空気とともに廃棄経路５３１から排出される。この結果、吸着層２３０の各層は乾燥処理される。

【0083】

ダイオキシン類の分析用試料を調製するための最初の工程では、コンプレッサー６３３を停止するとともに、第２抽出経路７００の第４弁７３１を開放状態に切換える。また、溶媒給排経路５００において、流路５１０が第２溶媒供給路５４１と連絡するよう第２弁５２０を切換え、第２ポンプ５４２を作動する。これにより、第２溶媒供給路５４１および流路５１０を通じ、第２溶媒容器５４３に貯留された溶媒の適量を開口２１２ｂから管体２１０内に供給する。

【0084】

管体２１０内に供給された溶媒は、第２吸着層２５０を通過して第２分岐路２１６へ流れ、第２回収経路７１０を通じて第２回収容器７２０に回収される。この際、溶媒は、第２吸着層２５０に吸着したモノオルソＰＣＢｓおよび非ＤＬ−ＰＣＢｓを溶出し、これらのＰＣＢｓを抽出した溶液、すなわち、第１の分析用試料として第２回収容器７２０に回収される。

【0085】

この工程では、第２吸着層２５０を加熱することができる。第２吸着層２５０を加熱した場合、より少量の溶媒でモノオルソＰＣＢｓおよび非ＤＬ−ＰＣＢｓを第２吸着層２５０から溶出することができる。第２吸着層２５０の加熱温度は、通常、９５℃以下に制御するのが好ましい。

【0086】

分析用試料を調製するための次の工程では、第２ポンプ５４２を停止した後、第１抽出経路６００において、第１通気経路６３０と開放路６３２とが連絡するよう第３弁６３１を切換え、第２抽出経路７００の第４弁７３１を閉鎖状態に切換える。そして、溶媒給排経路５００において、流路５１０が第２溶媒供給路５４１と連絡するよう第２弁５２０を維持した状態で第２ポンプ５４２を作動する。これにより、第２溶媒供給路５４１および流路５１０を通じ、第２溶媒容器５４３に貯留された溶媒の適量を開口２１２ｂから管体２１０内に供給する。

【0087】

管体２１０内に供給された溶媒は、第２吸着層２５０および第１吸着層２４０をこの順に通過して第１分岐路２１５へ流れ、第１回収経路６１０を通じて第１回収容器６２０に回収される。この際、溶媒は、第１吸着層２４０に吸着したノンオルソＰＣＢｓ、ＰＣＤＤｓおよびＰＣＤＦｓを含むダイオキシン群を溶解し、これらのダイオキシン群を溶出した溶液、すなわち、第２の分析用試料として第１回収容器６２０に回収される。

【0088】

この工程では、第１吸着層２４０を加熱することができる。第１吸着層２４０を加熱した場合、より少量の溶媒でノンオルソＰＣＢｓ、ＰＣＤＤｓおよびＰＣＤＦｓを含むダイオキシン群を第１吸着層２４０から溶出することができる。第１吸着層２４０の加熱温度は、通常、８０℃以上９５℃以下に設定するのが好ましい。

【0089】

以上の抽出工程により、モノオルソＰＣＢｓの分析用試料と、ノンオルソＰＣＢｓ、ＰＣＤＤｓおよびＰＣＤＦｓの分析用試料とが分別して得られる。

【0090】

このようにして調製された２種類の分析用試料は、それぞれ別々にダイオキシン類の分析に適用される。分析方法としては、吸着層２３０からダイオキシン類を抽出するために用いた溶媒の種類に応じ、通常、ＧＣ−ＨＲＭＳ、ＧＣ−ＭＳＭＳ、ＧＣ−ＱＭＳ若しくはイオントラップＧＣ／ＭＳ等のＧＣ／ＭＳ法またはＧＣ／ＥＣＤ法等のガスクロマトグラフィー法またはバイオアッセイ法を採用することができる。

【0091】

モノオルソＰＣＢｓを含む第１の分析用試料の分析では、この分析用試料がノンオルソＰＣＢｓ、ＰＣＤＤｓおよびＰＣＤＦｓを含むダイオキシン群を実質的に含まないことから、これらのダイオキシン群による影響を受けずにモノオルソＰＣＢｓを高精度に定量することができる。また、この分析用試料は、モノオルソＰＣＢｓとともに非ＤＬ−ＰＣＢｓを含むため、処理体液に含まれていた非ＤＬ−ＰＣＢｓを併せて高精度に定量することができる。

【0092】

一方、ノンオルソＰＣＢｓ、ＰＣＤＤｓおよびＰＣＤＦｓを含む第２の分析用試料の分析では、この分析用試料がモノオルソＰＣＢｓおよび非ＤＬ−ＰＣＢｓを実質的に含まないことから、これらのＰＣＢｓによる影響を受けずにノンオルソＰＣＢｓ、ＰＣＤＤｓおよびＰＣＤＦｓを高精度に定量することができる。

【0093】

上述の実施の形態に係る分析用試料の調製方法は、加熱装置３００により処理層２２０を加熱しているが、処理層２２０を加熱しない場合であっても所要の分析用試料を調製することができる。

【0094】

また、調製装置１００は、第１吸着層２４０と第２吸着層２５０とを備えた分画部２１４の構成並びに当該分画部２１４の第１吸着層２４０および第２吸着層２５０にそれぞれ吸着されたダイオキシン類を溶出して分析用試料を調製するための方法は、公知の構成や方法（例えば、国際公開２０１４／１９２０５６に記載された構成や方法。）に照らして変更可能である。

【0095】

さらに、上述の実施の形態では、処理層２２０からの脂肪族炭化水素溶媒溶液に含まれるダイオキシン類を分画部２１４において分画し、二種類の分析用試料を調製しているが、処理層２２０からの脂肪族炭化水素溶媒溶液はそのままダイオキシン類やその他のハロゲン化有機化合物の分析用試料として用いることもできる。この分析用試料をダイオキシン類以外のハロゲン化有機化合物の分析用試料として用いる場合、その分析においては既述の各種のガスクロマトグラフィー法を採用することができる。一方、この分析用試料をダイオキシン類の分析用試料または体液に含まれるハロゲン化有機化合物全体の分析用試料として用いる場合、当該試料はノンオルソＰＣＢｓ、ＰＣＤＤｓおよびＰＣＤＦｓに加え、モノオルソＰＣＢｓおよび非ＤＬ−ＰＣＢｓを同時に含むものであることから、その分析においてＧＣ−ＴＯＦＭＳを用いるのが好ましい。

【実施例】

【0096】

以下に実施例等を挙げ、本発明を具体的に説明するが、本発明は、これら実施例等によって限定されるものではない。

【0097】

［体液試料］
以下の各実施例および各比較例において用いた体液試料は、いずれも、日本工業規格ＪＩＳ Ｋ ０３１１（２００５）に記載の方法により実質的にダイオキシン類を含むことが確認されたヒトの血清８ｍＬに対し、８ｍＬの高純度水と内標準物質（ダイオキシン類標準物質およびＰＣＢｓ標準物質）を添加して混合したものである。ここで用いたダイオキシン類標準物質は、WELLINGTON LABORATORIES社の商品名「DF-LCS-A」であり、^１３Ｃ_１２によりラベルされたＰＣＤＤｓおよびＰＣＤＦｓを含む。また、ＰＣＢｓ標準物質は、WELLINGTON LABORATORIES社の商品名「PCB-LCS-H」であり、^１３Ｃ_１２によりラベルされたＤＬ−ＰＣＢｓおよび非ＤＬ−ＰＣＢｓを含む。

【0098】

［調製装置］
実施例１〜３および比較例２において使用した調製装置
以下の実施例１〜３および比較例２では、図１を参照して説明した調製装置１００を用い、体液試料から分析用試料を調製した。調製装置１００で用いた抽出部２１３および分画部２１４の仕様並びに抽出部２１３および分画部２１４内の各層の形成用材料は次の通りである。

【0099】

＜抽出部２１３＞
外径２０ｍｍ、内径１８．５ｍｍ、長さ２００ｍｍに設定された、抽出部２１３内において、図１に示すように、下から順にシリカゲル２ｇ（充填高さ６．５ｍｍ）、硫酸シリカゲル１３ｇ（充填高さ８０ｍｍ）、脱水剤２．５ｇ（充填高さ１０ｍｍ）およびケイ藻土７．５ｇ（充填高さ９０ｍｍ）を積層することで処理層２２０を形成したもの。

【0100】

＜処理層２２０の形成用材料＞
ケイ藻土層２２１：
平均粒径が１５０〜８５０μｍの粒子状のケイ藻土（バイオタージ社の商品名「ＩＳＯＬＵＴＥ ＨＭ−Ｎ」）を６５０℃で２時間加熱処理したもの。
脱水剤層２２２：
平均粒径２００μｍの無水硫酸ナトリウム（和光純薬工業株式会社の「硫酸ナトリウム（残留農薬・ＰＣＢ試験用）」）。
硫酸シリカゲル層２２３：
平均粒径が４０〜５０μｍの活性シリカゲル（関東化学株式会社製）１００ｇに対して濃硫酸（和光純薬工業株式会社製）７８．７ｇを均一に添加した後に乾燥することで調製したもの。
シリカゲル層２２４：
平均粒径が４０〜５０μｍの活性シリカゲル（関東化学株式会社製）。

【0101】

＜分画部２１４＞
外径８ｍｍ、内径６ｍｍ、長さ３０ｍｍに設定された、分画部２１４内において、図１に示すように、グラファイト含有シリカゲル０．２５ｇ（充填高さ２５ｍｍ）および活性炭含有シリカゲル０．０６５ｇ（充填高さ５ｍｍ）を充填することで第１吸着層２４０を形成し、また、アルミナ０．７７ｇ（充填高さ３０ｍｍ）を充填することで第２吸着層２５０を形成したもの。

【0102】

＜第１吸着層２４０および第２吸着層２５０の形成用材料＞
活性炭含有シリカゲル層２４１：
平均粒径が４０〜１００μｍの活性シリカゲル（関東化学株式会社製）９９．９７ｇに対して活性炭（クラレケミカル株式会社の商品名「クラレコールPK-DN」）０．１３ｇを添加して均一に混合することで得られたもの。
グラファイト含有シリカゲル層２４２：
平均粒径が４０〜１００μｍの活性シリカゲル（関東化学株式会社製）８７．５ｇに対してグラファイト（シグマアルドリッチ社の商品名「ENVI-Carb」）１２．５ｇを添加して均一に混合することで得られたもの。
アルミナ層２５１：
Merck社製の商品名「Aluminium Oxide 90 active basic - (activity stage I) for column chromatography」（平均粒径０．０６３〜０．２００ｍｍ）。

【0103】

比較例１において使用した調製装置
実施例１〜３および比較例２で使用した調製装置１００において、抽出部２１３内の処理層２２０を除去したもの（すなわち、抽出部２１３内が空洞のもの。）。

【0104】

［比較例１］
遠心分離管に体液試料の全量を入れ、そこに８ｍＬの蟻酸を加えて混合した後、１５分間放置した。次に、放置後の遠心分離管にジクロロメタン濃度が５０容量％のヘキサン溶媒を１０ｍＬ加えて１０分間混合した後、遠心分離機により１，０００ｒｐｍの条件で遠心分離し、上澄みの有機溶媒層を採取した。有機溶媒層を採取後の遠心分離管にヘキサン１０ｍＬを加えて１０分間混合した後、１，０００ｒｐｍの条件で遠心分離し、上澄みの有機溶媒層を採取する操作を２回繰り返した。

【0105】

以上の操作により採取した有機溶媒層の全てを合わせ、それに無水硫酸ナトリウムを添加することで脱水処理した。そして、脱水処理した有機溶媒層をろ過した後に濃縮し、８ｍＬの濃縮液を得た。

【0106】

分析用試料の調製操作では、調製装置１００において、導入口２１１ａから空洞の抽出部２１３を通じて分画部２１４の第１吸着層２４０上に濃縮液の全量を添加した。そして、抽出部２１３を通じ、分画部２１４に対してｎ−ヘキサン９０ｍＬを徐々に供給し、このｎ−ヘキサンを吸着層２３０に通過させた。ｎ−ヘキサンが吸着層２３０を通過した後、圧縮空気を通過させることで吸着層２３０を乾燥処理した。そして、第２吸着層２５０側から吸着層２３０にトルエン２．５ｍＬを供給し、第２吸着層２５０を通過したトルエンを第２分岐路２１６を通じて回収することで第１の分析用試料を得た。次に、第２吸着層２５０側から吸着層２３０へトルエン２．５ｍＬを供給し、第２吸着層２５０および第１吸着層２４０をこの順に通過したトルエンを第１分岐路２１５を通じて回収することで第２の分析用試料を得た。濃縮液の添加から第２の分析用試料が得られるまでに要した時間は約１．５時間であった。

【0107】

［実施例１］
試験管に体液試料の全量を入れて８．９ｍｏｌ／Ｌの水酸化カリウム水溶液１ｍＬを添加し、これを湯浴により８０℃で１５分間加熱することで体液試料を前処理した。

【0108】

分析用試料の調製操作では、処理層２２０のケイ藻土層２２１へ前処理した体液試料の５ｍＬと酢酸エチル１ｍＬとをこの順に添加し、処理層２２０を６０℃に加熱した。そして、処理層２２０に対してｎ−ヘキサン９０ｍＬを徐々に供給し、このｎ−ヘキサンを処理層２２０と吸着層２３０とに通過させた。ｎ−ヘキサンが吸着層２３０を通過した後、処理層２２０および吸着層２３０に対して通気することでこれらを乾燥処理した。その後、第２吸着層２５０側から吸着層２３０へトルエン２．５ｍＬを供給し、第２吸着層２５０を通過したトルエンを第２分岐路２１６を通じて回収することで第１の分析用試料を得た。次に、第２吸着層２５０側から吸着層２３０にトルエン２．５ｍＬを供給し、第２吸着層２５０および第１吸着層２４０をこの順に通過したトルエンを第１分岐路２１５を通じて回収することで第２の分析用試料を得た。前処理した体液試料の添加から第２の分析用試料が得られるまでに要した時間は約１．５時間であった。これは、以下の実施例２、３においても同様であった。

【0109】

［実施例２］
体液試料の前処理時において、湯浴による加熱時間を６０分に変更した点を除いて実施例１と同様に操作し、第１の分析用試料および第２の分析用試料を得た。

【0110】

［実施例３］
体液試料の前処理時に使用した水酸化カリウム水溶液の濃度を１２．０ｍｏｌ／Ｌに変更した点を除いて実施例１と同様に操作し、第１の分析用試料および第２の分析用試料を得た。

【0111】

［比較例２］
体液試料の前処理時において、湯浴による加熱温度を室温（２５℃）に変更した点を除いて実施例１と同様に操作し、第１の分析用試料および第２の分析用試料を得た。

【0112】

［評価］
各実施例および各比較例において得られた第１の分析用試料および第２の分析用試料をＨＲＧＣ／ＨＲＭＳ法により個別に定量分析し、ダイオキシン類および非ＤＬ−ＰＣＢｓの回収量を求めた。結果を表１に示す。実施例１の結果は、３回実施した結果の平均値である。また、実施例２、３の結果は、いずれも２回実施した結果の平均値である。さらに、比較例１の結果は、６回実施した結果の平均値である。

【0113】

表１においてＰＣＢに付された番号は、ＩＵＰＡＣ番号である。「ＮＤ」は、シグナルとして検出されなかったものを意味する。各実施例の結果において示した「偏差」は、比較例１の結果との差を意味する。偏差が２０％以内であれば、前処理した体液試料からｎ−ヘキサンにより高効率でダイオキシン類を抽出できていることになり、比較例１と同程度の信頼性を有する分析用試料を調製できたものと判断可能である。

【0114】

【表1】

【符号の説明】

【0115】

２１０ 管体
２１１ａ 導入口
２１３ 抽出部
２２０ 処理層
２２１ ケイ藻土層
２２２ 脱水剤層
２２３ 硫酸シリカゲル層
２４１ 活性炭含有シリカゲル層
２４２ グラファイト含有シリカゲル層
２５１ アルミナ層

【図1】