JPH04113250A

JPH04113250A - 大気中試料の溶液中への捕集抽出方法及び装置

Info

Publication number: JPH04113250A
Application number: JP23361490A
Authority: JP
Inventors: Tadayasu Mitsumata; 光亦　忠泰; Hiroshi Nakayama; 浩中山; Keiko Takahashi; 高橋　系子; Makoto Takeya; 誠竹谷
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1990-09-03
Filing date: 1990-09-03
Publication date: 1992-04-14

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野コ本発明は、大気中に極微量に存在する爆薬類、農薬類、
公害物質などを分析・測定するための大気中試料の溶液
中への捕集抽出方法及びその装置に関する。

［従来の技術］近年、大気中に極微量に存在する爆薬類、農薬類、公害
物質などを分析・測定するための大気中試料の溶液中へ
の捕集抽出技術の開発が要請されている。と（に、最近
盛んになった特殊薬物類の不法国内持込みを防止・抑制
すること、爆薬類の不法機内持込みの抑制、さらに環境
問題としての農薬類測定、公害物質測定などで前記大気
中の微量成分の分析技術は要請されている。

すなわち爆薬や薬物などは通常はかの貨物類、手荷物類
に隠されて運ばれることが多く、これらの貨物や荷物を
個別に全数検査することは不可能に近い。また麻薬など
は麻薬検査式が使用されているが、これも全数検査は困
難である。

そこで、本発明者らはすでに大気中の微量成分をフィル
ターで捕集し、この捕集物を短時間で分析する方法を提
案している（たとえば特願平２−７６０６３号）。

この場合、分析はたとえば蛍光分析を用いるので、試料
を溶液に溶解または懸濁させておく必要がある。

そして、試料を溶液中へ抽出または捕集濃縮（以下単に
抽出という。）する技術としては、フィルター捕集後、
水などの溶液中へ溶解・懸濁させる方法、溶液中へのバ
ブリング捕集方式、自流吸収管方式などの技術がある。

この場合フィルターに捕集された試料の量が多ければ、
従来技術であっても問題なく採用できる。

［発明が解決しようとする課題］しかしながら、大気中の試料の存在量が極微量である場
合は、フィルターから溶液に試料を抽出する際に困難が
生じる場合がある。たとえば輸出入貨物、手荷物などで
非合法に運ばれる爆薬や麻薬などは、空気中に出てくる
量は極微量なものが大部分である。

このような大気中の被測定物を高感度で測定するために
は、分析装置のセンシング部分の感度を向上させるほか
に、大気中の被測定物をできるだけ高濃縮率で捕集しな
ければならない。そのために、一定時間内に、できるだ
け多くの空気をフィルターに通すとともに、このフィル
ターから試料を抽出させる場合には、できるだけ少ない
量の溶解液に試料を濃縮して溶解させる必要がある。す
なわち、濃縮率の向上が課題となる。

従来の技術では、このような極微量の試料を濃縮して溶
解させるには困難があった。

本発明は、従来の課題を解決するため、試料の捕集濃縮
率を高めて、測定感度を向上することを目的とする。

［課題を解決するための手段］前記目的を達成するため、本発明のフィルター捕集物の
抽出方法は、大気中に浮遊している被測定物質である試
料を空気とともに吸引してフィルターに捕集し、当該フ
ィルター捕集物を溶液中に抽出する方法であって、フィ
ルターの厚み方向に対して実質的に垂直方向に溶液を流
通させるか、またはフィルターの複数部分に溶液を直列
的に順次流通させてフィルター捕集物を抽出させること
を特徴とする。

前記構成においては、フィルター捕集物が、空気中に浮
遊している、麻薬類、爆薬類、農薬類、香料類、公害物
質類の中から選ばれたものであることが好ましい。

また前記構成においては、溶液に抽出されたフィルター
捕集物が、抗体自身あるいは抗体に標識した色素の蛍光
強度の変化を利用した免疫的測定方法により分析測定さ
れるものであることが好ましい。

また本発明の装置は、フィルター捕集物を溶液中に抽出
する装置であって、フィルターの複数部分を溶液が直列
的に順次流れるための分割室と、フィルターの両面に交
互に液仕切り治具を圧着させる手段を備えたことを特徴
とする。

さらに前記構成においては、液仕切り治具の一部に、溶
液がフィルターを交互に通過させるための細穴を設ける
ことが好ましい。

［作用］前記本発明方法の構成によれば、まず、大気中に浮遊し
ている被測定物質である試料を空気とともに吸引してフ
ィルターに捕集するので、大量の空気を短時間に吸引で
きる。次に、フィルターの厚み方向に対して実質的に垂
直方向に溶液を流通させるか、またはフィルターの複数
部分に溶液を直列的に順次流通させてフィルター捕集物
を抽出させるので、試料の濃縮率を高めることが可能に
なる。これにより、空気中に微量存在する薬物などを高
感度にしかも迅速に分析・検知することができる。

また、フィルター捕集物が空気中に浮遊している麻薬類
、爆薬類、農薬類、香料類、または公害物質類の中から
選ばれたものであるという本発明の好ましい構成によれ
ば、これらの試料であれば高感度にしかも迅速に分析・
検知することかできる。

また、溶液に抽出されたフィルター捕集物が、抗体自身
あるいは抗体に標識した色素の蛍光強度の変化を利用し
た免疫的測定方法により分析測定されるものであるとい
う本発明の好ましい構成によれば、これらの測定であれ
ば高感度にしかも迅速に分析・検知することができる。

また前記本発明装置の構成によれば、フィルター捕集物
を溶液中に抽出する装置であって、フィルターの複数部
分を溶液か直列的に顕次流れるだめの分割室と、フィル
ターの両面に交互に液仕切り治具を圧着させる手段を備
えたので、フィルター捕集物を水などの溶液に高濃度で
抽出できる。

さらに、液仕切り治具の一部に、溶液がフィルターを交
互に通過させるための細穴を設けるという本発明装置の
好ましい構成によれば、前記同様フィルター捕集物を水
などの溶液に高濃度で抽出できる。

［実施例コ本発明を実施例を用いてさらに具体的に説明する。

第１図は、試料を含む空気が掃除機（消費電力５００Ｗ
）１０のノズル部分１１に設置したフィルター１を並列
的に、すなわち全面に同時に通過して、捕集する場合の
断面概略図である。このフィルター１は、大量の空気を
流すため、たとえばポリエーテルスルフォン製のフィル
タークロス、ポリエステルフィラメント繊維のメツシュ
クロス（織布）などを用いることかできる。

次に第２図は、第１図中のフィルター１を取り出して、
本発明装置の一実施例のフィルターの両面に交互に液仕
切り治具２を圧着させた構造のフィルター抽出装置３の
中に組み入れた断面概略図である。

なお分析すべき薬物の一例としてメタンフェタミン（Ｍ
Ａ）を選び、１辺が１ｍの立方体の密閉容器底面に、Ｍ
Ａ粒子１ｇが入っているビーカーを静かに置き、３日間
放置後、箱の上部から箱内の空気を標準ガスとして用い
た。

なお、ビーカー中のＭＡ粗粒子、無色、透明で、大きい
ものは直径１ｍｍ、小さいものは１μｍ以下の粒子から
なっていた。

用いたフィルターの孔径は０．４５μｍであり、形状は
、厚さ１００μｍ１直径５ｃｍ（有効部分）のポリエー
テルスルフォン製である。

第１図に示す装置では、１リットル／分の流量の大気が
流れ、１分間試料を採取した。このようにして捕集した
試料が付いているフィルター１を、第２図および第３図
に示すフィルター抽出装置３に挿入して溶出させること
にした。

第２図のフィルター抽出装置３は、中心部から左右に分
かれ、フィルター１が着脱自在に固定できる構造となっ
ている。そして、大きさは、断面積が約５ｃｍ２の円柱
状で、内側の厚さは約２ｍｍである。したがって内容積
は約１．０ｃｍ”となる。このようなフィルター抽出装
置３の内側に、第２図に示す液仕切り治具２を、左右か
ら交互に接触させて、内容積を５分割し、小さい室の体
積は約０．１０ｍ３、大きい室の体積は約０．２ｃｍ３
とした。そして溶解液は各フィルター１を通過して、つ
ぎの室に入り、順次次第に濃度を高めて試料液とした。

第３図には、第２図のフィルター抽出装置３と同一寸法
であるが、内側にフィルターの両面から同心円状に液仕
切り治具２を圧着させるとともに、各液仕切り治具に細
孔４を設けたフィルター抽出装置５の断面概略図を示す
。

また比較のために、第２図、第３図に示すフィルター抽
出装置と同一寸法であるが、内部に液仕切り治具２がな
い場合、すなわち、溶解液はフィルターの全面を同時に
、言い換えると並列的に流れる場合を実験した。

同一条件で試料を捕集した３枚のフィルターを、上記の
３個のフィルター抽出装置におのおの挿入し、比較した
。この場合、約ｌ　ｍ　１７ｍ１ｎの流量で純水中に溶
解させ、各溶解時間ごとに出て来る試料液を、約１０μ
ｍずつ採取した。これを、抗体の蛍光増強法による免疫
的測定装置に導入し、波長２ｇ（ｌ［ｌ［［ｌ　　（バ
ンドパス５ｎｍ　）の励起光を照射し、この時に発せら
れる蛍光の強度を波長３４（ｌｎｍ　　（／＜ンドパス
ｌＱｎｍ）で測定して、ＭＡ濃度を求めた。

その結果を、第４図に示す。図中、曲線ＡＸＢはそれぞ
れ第２図、第３図に示したフィルター抽出装置を溶出時
に用いた場合であり、また曲線Ｃは従来例として示した
フィルター固定容器の場合である。

第４図より明かなように、本実施例に基づ（曲線Ａおよ
びＢの場合には、溶出初期に高濃度のＭＡが測定された
。これに比べて、従来例の曲線Ｃの場合には、１１５程
度の濃度に留まった。これより、同一空気から同一条件
で試料を捕集しても、本実施例による溶出方法により、
約５倍の検出感度で測定できた。

この理由として、本実施例の場合には少量の水でフィル
ター全体が均一に洗浄されたことが考えられる。

なお、溶解液量を減少させるために、液仕切り治具を設
ける代わりに、フィルター抽出装置内側の厚さ２ｍｍを
、さらに減少させることを試みたが、均一にフィルター
を水が通過しないため、効果がなかった。

なお、本実施例では測定すべき薬物として、メタンフェ
タミンの場合を示したが、その他の薬物としてモルヒネ
、ヘロイン、コカイン、大麻、マリファナ、アンフェタ
ミン、ＬＳＤなどでも不法が有効であった。

さらに、被測定物質として、爆薬類、農薬類、香料類、
公害物質類などの薬物でも、はぼ同様な効果が得られた
。たとえばＴＮＴ火薬の場合、空気中に存在していて１
０−１２ｇ／ｍ１程度捕集・抽出できれば分析できる。

以上のように本実施例によれば、薬物などが密蔵されて
いるカバン、スーツケースなどから漏れ出て来る、ある
いは密蔵中にカバンなどの外側表面に付着している薬物
粒子などあるいはそれから放出される蒸気などを、その
周囲の空気とともにフィルターへ送り込んで試料を捕集
する場合に、大量の空気を短時間に吸引できて、しかも
少量の水中に溶解できるので、試料の濃縮率を高めるこ
とが、比較的簡便な方法で可能になる。

これにより、空気中に微量存在する薬物などを高感度に
、分析・検知することに貢献できる。

［発明の効果］以上説明の通り、本発明方法によれば、大気中に浮遊し
ている被測定物質である試料を空気とともに吸引してフ
ィルターに捕集し、当該フィルター捕集物を溶液中に抽
出する方法であって、フィルターの厚み方向に対して実
質的に垂直方向に溶液を流通させるか、またはフィルタ
ーの複数部分に溶液を直列的に順次流通させてフィルタ
ー捕集物を抽出させるので、試料を迅速に捕集でき、か
つその濃縮率を高めることができる。これにより、空気
中に微量存在する薬物などを高感度にしかも迅速に分析
・検知することができるという優れた効果を達成できる
。

また、フィルター捕集物が空気中に浮遊している麻薬類
、爆薬類、農薬類、香料類、または公害物質類の中から
選ばれるものであれば、高感度にしかも迅速に分析・検
知することができる。

また、溶液に抽出されたフィルター捕集物が、抗体自身
あるいは抗体に標識した色素の蛍光強度の変化を利用し
た免疫的測定方法により分析測定されるものであれば、
より高感度にしかも迅速に分析・検知することができる
。

また本発明装置によれば、フィルターの複数部分を溶液
が直列的に順次流れるための分割室と、フィルターの両
面に交互に液仕切り治具を圧着させる手段を備えたので
、フィルター捕集物を水などの溶液に高濃度で抽出でき
る。その結果、迅速にしかも比較的小型で、価格も安価
な装置とすることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例による空気中からの試料捕集
装置の断面概略図、第２図および第３図は本発明の実施
例による捕集した試料を溶出するためのフルター抽出装
置の断面概略図である。第４図は、本発明実施例の効果
を示すグラフである。１・・・フィルター　２・・・液仕切り治具、３，５・
・・フィルター抽出装置、４・・・細孔。試料液中のＭＡ濃度（１０１０・・・掃除機１１・・・ノズル部分第１図第２図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）大気中に浮遊している被測定物質である試料を空
気とともに吸引してフィルターに捕集し、当該フィルタ
ー捕集物を溶液中に抽出する方法であって、フィルター
の厚み方向に対して実質的に垂直方向に溶液を流通させ
るか、またはフィルターの複数部分に溶液を直列的に順
次流通させてフィルター捕集物を抽出させることを特徴
とする大気中試料の溶液中への捕集抽出方法。
（２）フィルター捕集物が、空気中に浮遊している麻薬
類、爆薬類、農薬類、香料類、または公害物質類の中か
ら選ばれたものである請求項１記載の大気中試料の溶液
中への捕集抽出方法。
（３）溶液に抽出されたフィルター捕集物が、抗体自身
あるいは抗体に標識した色素の蛍光強度の変化を利用し
た免疫的測定方法により分析測定されるものである請求
項１記載の大気中試料の溶液中への捕集抽出方法。
（４）フィルター捕集物を溶液中に抽出する装置であっ
て、フィルターの複数部分を溶液が直列的に順次流れる
ための分割室と、フィルターの両面に交互に液仕切り治
具を圧着させる手段を備えたことを特徴とする大気中試
料の溶液中への捕集抽出装置。
（５）液仕切り治具の一部に、溶液がフィルターを交互
に通過させるための細穴を設けた請求項４記載の大気中
試料の溶液中への捕集抽出装置。