JP2007292704A - ラマン分光測定法による注射液剤中の異物自動測定方法及びその装置 - Google Patents

Abstract

【課題】注射液剤中の異物を自動検出し、外乱要因のない環境下において当該異物の同定を的確に行なうことができる、ラマン分光測定法による注射剤中の異物自動測定方法およびその装置を提供する。
【解決手段】顕微ラマン分光装置のステージ下に置いた検査チップに注射液剤を注入し、低倍率の対物レンズによって検査チップの液材収容部をマッピングして画像を撮影し、撮影画像をコンピュータで二値化処理し、当該異物の重心の二次元座標を記録し、顕微ラマン分光装置の対物レンズを高倍率の対物レンズに切り替えて、異物が存在する座標位置にステージを移動し、ラマン分光測定法によって異物のスペクトルを取得し、前記スペクトルをコンピュータに記憶されているライブラリーと対比して、異物の物質名の同定を行なう。検査チップには、マイクロ流路を形成したものと、プール部を形成したものがある。
【選択図】図１

Description

本発明は、注射液剤中の不溶性微粒子なる異物を検出し、その成分を同定するための異物自動測定方法及び装置に関するものである。

従来、注射液剤中の不溶性異物の有無に関する検査は、第１４改正日本薬局方３７条に記されるように、外部を清浄にした容器に入った注射液剤を一定の明るさの照明下に置き、肉眼で目視観察するものである。これにより通常の検査員によれば80〜100μm粒径の異物を発見し、また熟練した検査員によれば10〜20μmの異物を発見できるとされている。

注射液剤中の異物混入有無の検査を画像撮影によって行なう方式も提案されている（特許文献１参照）。
この検査方式では、液剤の入ったガラスバイアルを回転させ、その像をＣＣＤ（荷電結合素子）カメラで撮影し、回転前の撮影画像、回転直後の撮影画像そして一定時間経過後の撮影画像を相比較し、回転運動ならびに回転後の慣性運動により移動した異物を検出している。

上記のように目視観察方式または画像撮影方式によって注射剤中の異物を発見した後、従来はフィルタ法により注射液剤中から異物を濾過し、メンブランフィルタ上の異物を、FT-IR、Raman、LC、GC、MS、SEMなど用いた各種分析法を用いて、その成分分析を行っている。

更に別の識別方式では、フィルタ濾過により異物を捕集後、捕集された異物を光学顕微鏡により拡大観察し、その画像をＣＣＤカメラにて撮影し、金属光沢のある異物と金属光沢のない異物に判別することで、異物種類を識別している（特許文献２参照）。

しかしながら、上記した第１４改正日本薬局方３７条による目視観察は、人的作業であるため、検査員の個人差や計測時間の経過に伴う検出精度の低下が生じるという問題点があった。

前記特許文献１（特開２００４−２２６２２８号公報）に記載の発明では、画像比較による客観的な異物検出は可能となるが、異物を分析して同定することまでは想定されていない。

前記フィルタ法により濾過された異物を上記各種分析法により成分分析する方法では、注射液剤試料を開封して外気に曝露させることになり、これは微小異物を検出して同定する際の外乱要因となるという問題点がある。

前記特許文献２（特開平８−１７８８４３号公報）に記載の発明では、画像による異物の種類の識別自体は可能である。これでは異物候補となる物質が既知の場合には有効であるが、未知な異物に対する物質名の同定は不可能である。加えて、フィルタ濾過したフィルタを取り出す作業において、フィルタが外気に曝されてコンタミネーションが起こる恐れがある。

特開２００４−２２６２２８号公報 特開平８−１７８８４３号公報

本発明の課題は、注射液剤中の異物を自動検出し、外乱要因のない環境下において当該異物の同定を的確に行なうことができる、ラマン分光測定法による注射剤中の異物自動測定方法およびその装置を提供することである。

請求項１の発明に係るラマン分光測定法による注射剤中の異物自動測定方法は、
マイクロ流路を形成してある検査チップを顕微ラマン分光装置の移動ステージ上に置き、該マイクロ流路に注射液剤を注入する工程と、
前記移動ステージを等間隔にてＹ水平面内において自動移動させ、前記マイクロ流路面内をマッピングする工程と、
前記マイクロ流路に対してハロゲン透過照明光を照射し、当該マイクロ流路を低倍率対物レンズが設置された光学顕微鏡によって拡大すると共に、該拡大されたマイクロ流路の画像を荷電結合素子で撮像する工程と、
前記撮影画像をコンピュータで二値化処理する工程と、
前記二値化処理によりマイクロ流路内に異物を検出した場合、異物重心座標及び異物面積を計測してコンピュータに記録する工程と、
前記低倍率対物レンズを高倍率対物レンズへ自動交換する工程と、
前記記録された異物重心座標に基づいて前記光学顕微鏡の観察領域の中央に前記異物が配置されるように前記マイクロ流路を前記移動ステージにより移動する工程と、
前記高倍率対物レンズの焦点を前記異物にオートフォーカスし、ハロゲン透過照明光を照射し、拡大された異物の画像を前記荷電結合素子で撮像する工程と、
前記撮像画像をコンピュータで二値化処理し、異物重心座標及び異物面積を詳細に計測してコンピュータに記録する工程と、
前記記録された異物の詳細重心位置に基づいて前記光学顕微鏡の観察領域の中央に前記異物が配置されるように前記マイクロ流路を前記移動ステージにより移動する工程と、
前記ハロゲン透過光のシャッターを自動で閉じると共に、ラマン測定用の励起レーザ光のシャッターを自動で開き、異物重心にレーザ照射部からレーザ光を照射する工程と、
前記レーザ光により発生するラマン散乱光をラマン光検出部により検出する工程と、
前記検出したラマン散乱光を分光分析することで前記異物の物質を同定する工程、
とからなることを特徴とする。

請求項２の発明に係るラマン分光測定法による注射剤中の異物自動測定方法は、
プール部を形成してある検査チップを顕微ラマン分光装置の移動ステージ上に置き、該プール部に注射液剤を注入する工程と、
前記移動ステージを等間隔にてＸＹＺの各方向において自動移動させ、前記プール部内をマッピングする工程と、
前記プール部に対してハロゲン透過照明光を照射し、当該プール部を低倍率対物レンズが設置された光学顕微鏡によって拡大すると共に、該拡大されたプール部内の画像を荷電結合素子で撮像する工程と、
前記撮影画像をコンピュータで二値化処理する工程と、
前記二値化処理によりプール部内に異物を検出した場合、異物重心座標及び異物面積を計測してコンピュータに記録する工程と、
前記低倍率対物レンズを高倍率対物レンズへ自動交換する工程と、
コンピュータに記録された異物の重心座標に基づいて、前記光学顕微鏡の観察領域の中央に前記異物が配置されるように前記プール部を等間隔にてＸＹＺの各方向に自動移動させる工程と、
ハロゲン透過照明光を照射し、各ＸＹ座標についてＺ方向に一定間隔で走査して連続した異物の画像を前記荷電結合素子で撮像する工程と、
前記撮像画像をコンピュータで二値化処理し、異物重心座標及び異物面積を詳細に計測してコンピュータに記録する工程と、
前記Ｚ方向の走査において取得された平面画像からデコンボリューションアルゴリズムを利用し、異物の立体画像を構築しコンピュータに保存する工程と、
前記記録された異物の詳細重心位置に基づいて前記光学顕微鏡の観察領域の中央に前記異物が配置されるように前記プール部を前記移動ステージにより移動する工程と、
前記ハロゲン透過光のシャッターを自動で閉じると共に、ラマン測定用の励起レーザ光のシャッターを自動で開き、異物重心にレーザ照射部からレーザ光を照射する工程と、
前記レーザ光により発生するラマン散乱光をラマン光検出部により検出する工程と、
前記検出したラマン散乱光を分光分析することで前記異物の物質を同定する工程、
とからなることを特徴とする。

請求項３の発明に係るラマン分光測定法による注射剤中の異物自動測定方法は、請求項１又は請求項２の発明の前記構成において、前記検査チップは、注射液剤とチューブにより連結されており、外界と非接触な状態で被検査対象注射液剤を顕微ラマン分光装置に導入することを特徴とするものである。

請求項４の発明に係るラマン分光測定法による注射剤中の異物自動測定方法は、請求項１又は請求項２の発明の前記構成において、前記低倍率対物レンズを付してマイクロ流路内又はプール部内を広間隔でマッピングすることにより、短時間で異物位置を把握し、その後観察領域の中央に移動させた異物を、高倍率対物レンズを付して撮像することにより、対物レンズによる球面収差の影響を解消して詳細な異物重心位置を計測することを特徴とするものである。

請求項５の発明に係るラマン分光測定法による注射剤中の異物自動測定方法は、請求項１又は請求項２の発明の前記構成において、前記分光分析は、前記検出したラマン散乱光の分光特性を既知物質のラマン散乱分光特性のデータベースと比較することにより、前記異物の物質名を同定するものであることを特徴とするものである。

請求項６の発明に係るラマン分光測定法による注射剤中の異物自動測定装置は、
顕微ラマン分光装置のステージ上に置かれ、マイクロ流路に注射液剤が注入される閉鎖系の検査チップと、
前記マイクロ流路をＸＹ水平面内で自動移動させる一つの移動ステージと、
前記マイクロ流路にハロゲン透過照明光を照射し、対物レンズにより像を拡大する光学顕微鏡部と、
前記拡大像を撮像する荷電結合素子と、
前記荷電結合素子に結像した像を二値化する演算手段と、
異物が存在していた場合において当該異物の重心座標及び異物面積を計算して記録する演算記録手段と、
前記低倍率対物レンズを高倍率対物レンズへ自動切換えする手段と、
前記高倍率の対物レンズの焦点を前記異物にオートフォーカスする手段と、
前記ハロゲン透過照明光とラマン用励起レーザ光を自動切換えする手段と、
ラマン分光測定法によって当該異物のスペクトルを取得するラマン分光測定装置と、
前記取得されたスペクトルをコンピュータに内蔵されているデータベースを参照して、前記異物の物質名の同定を行なう自動同定手段、
とからなる。

請求項７の発明に係るラマン分光測定法による注射剤中の異物自動測定装置は、
顕微ラマン分光装置の移動ステージ上に置かれ、プール部に注射液剤が注入される閉鎖系の検査チップと、
前記プール部をＸＹＺの各方向において自動移動させる一つの移動ステージと、
前記プール部にハロゲン透過照明光を照射し、対物レンズにより像を拡大する光学顕微鏡部と、前記拡大像を撮像する荷電結合素子と、
前記荷電結合素子に結像した像を二値化する演算手段と、
異物が存在していた場合において当該異物の重心座標及び異物面積を計測して記録する演算記録手段と、
前記低倍率対物レンズを高倍率対物レンズへ自動切換えする手段と、
コンピュータに記録された異物の重心座標に基づいて、前記光学顕微鏡の観察領域の中央に前記異物が配置されるように前記プール部を等間隔にてＸＹＺの各方向に自動移動させる手段と、
前記Ｚ方向の走査において取得された平面画像からデコンボリューションアルゴリズムを利用し、異物の立体画像を構築し保存する演算手段と、
前記ハロゲン透過照明光とラマン用励起レーザ光を自動切換えする手段と、
ラマン分光測定法によって当該異物のスペクトルを取得するラマン分光測定装置と、
前記取得されたスペクトルをコンピュータに内蔵されているデータベースを参照して、前記異物の物質名の同定を行なう自動同定手段とからなる。

以上のように構成された請求項１から請求項５に記載の各発明に係るラマン分光測定法による注射剤中の異物自動測定方法、また、請求項６及び請求項７に記載の発明に係る異物自動測定装置によれば、注射液剤を閉鎖系で外界に曝すことなく、顕微ラマン分光装置下に置かれた検査チップに導入し、異物の位置検出と共に異物の同定分析が行えるようになり、外乱要因を避けた異物自動測定が可能となる。
完全密閉流路である検査チップに注射液剤を注入し、それを顕微ラマン分光装置下に載置することで、異物の検出から異物の分光測定にいたるまで一連の工程で行なえ、外乱要因による汚染を考慮する必要なく注射液剤中の異物の自動測定が実現できるのである。

請求項１の発明のマイクロ流路を形成してある検査チップを使用する異物自動測定方法では、検体である注射液剤中に含まれる異物の大きさが、その流路寸法により制約を受ける。また一度に測定可能な液剤容量を増やすために流路長を長くすると、注射液剤をマイクロ流路へ注入するとき、より高い圧力をかける必要が生じ、注入が困難となることがある。
これに対して請求項２の発明のプール部を形成してある検査チップを使用する異物自動測定方法では
大容量のプール式セルを採用しているため、大きな異物を含む比較的大容量の液剤容量を自動判定する場合に有効である。プール部の深さを選択することにより、容易に大容量化が可能である。異物が有機物である可能性を考慮し、プール式セルは有機物のラマンスペクトルと干渉を及ぼしにくいガラス製である。

しかし、単に検査チップとしてプール式セルを用いただけでは、プール部の深さに比して対物レンズの焦点深度が浅いため、ＸＹ平面内のみの探索ではすべての異物を検出できない可能性が生じる。そこで、請求項２および請求項７の発明では、Ｚ方向（検査チップの深さ方向）に走査して画像撮影およびニ値化処理を行なうようにし、さらに取得されたニ次元画像から三次元画像を構築することによって、異物の形状が明確に把握できるようになり、異物の同定がさらに容易となった。

以下、主として請求項１の発明に係るラマン分光測定法による注射液剤中の異物自動測定方法の実施例を、図１〜図６を参照しながら詳細に説明する。

図１は請求項１の発明のラマン分光測定法による注射剤中の異物自動測定装置の概要構成を示すブロック図である。図１において光学顕微鏡のXYZステージ１８上には、注射液剤を注入するためのポリテトラフルオロエチレン製のチューブ１７が接続されたガラス製の検査チップ１６が置かれており、その内部には異物２０が含まれている。検査チップ１６とＸＹＺステージ１８の下方空間には、ハロゲン透過照明光１９の照射手段が配置されており、また、検査チップ１６の上方空間には、切り替え可能な低倍率対物レンズ１４と高倍率対物レンズ１５が配置されている。光学顕微鏡にはハーフミラー１３を介し画像撮影用CCD（荷電結合素子）カメラ２１とラマン光学系システム９が一体となって設置されている。また、励起レーザ照射部１とラマン分光器１１は、それぞれ光ファイバ２，１０によりラマン光学系システム９に接続されており、顕微鏡部と離れた場所に設置することができる。ラマン分光器１１にはラマン冷却CCD検出器１２が接続されている。さらに全体制御用パソコン２５は、ラマンスペクトル取得部２２と画像取得部２３とXYZステージ移動部２４から成っており、またラマンデータベース２６を内包している。

以上のように構成された注射剤中の異物自動測定装置の動作を図２に示すステップ図を参照しながら、以下に説明する。
まず、顕微鏡ＸＹＺステージ１８に検査チップ１６を載置する。前記チューブ１７にポンプ（図示していない）を接続し、外界に曝すことなく注射液剤を検査チップ１６のマイクロ流路に注入し満たした後、前記チューブ１７の栓を閉じて密閉系にする(ステップ１：Ｓ１)。

全体制御用パソコン２５内のＸＹＺステージ移動制御部２４からの指令によって、ＸＹＺステージ１８を移動させ、ハロゲン透過照明光１９の照射の下、検査チップ１６が自動的に走査される。ステージ移動と同時に低倍率対物レンズ１４で拡大された検査チップ１６の透過画像を断続的にＣＣＤカメラ２１で撮影する。当該ＣＣＤカメラ２１で撮影された画像は、パソコン内の画像取得部２３に逐次送られ、二値化処理され、視野内に異物があった場合には、異物のおおよその重心位置と異物面積が計算され、全体制御用パソコン２５内に記録される（Ｓ２：ステップ２）。二種類の異物を例にとり、異物透過画像を左側に配置し、二値化処理後画像を右側に配置して、それぞれ図３と図４に示す。

次に低倍率対物レンズ１４を高倍率対物レンズ１５に自動交換する。ステップＳ２で記録されたおおよその異物重心位置情報に基づいてＸＹＺステージ１８を移動させ、ＣＣＤカメラ２１の視野内に異物を移動し、異物の拡大透過画像を撮影する。当該ＣＣＤカメラ２１で撮影された異物画像は、全体制御用パソコン２５内の画像取得部２３に逐次送られ、二値化処理され異物の詳細な重心位置と異物面積が計算され、全体制御用パソコン２５内に記録される（Ｓ３：ステップ３）。

次にラマン散乱分光分析モードに切り替えるために、ハロゲン透過照明光１９の照射手段のシャッターを閉じる。ステップＳ３で記録された詳細な異物重心位置情報に基づいて、ＸＹＺステージ１８をＣＣＤカメラ２１視野内のレーザースポット位置に移動する。励起レーザー照射部１から光ファイバ２を通じてラマン光学系システム９にレーザー光を入光する。ビームスプリッター６でレーザー光を反射させ、光学顕微鏡内にレーザー光を導入する。レーザー光は高倍率対物レンズ１５により集光され、異物２０を照射する。この照射したレーザー光により発生した異物からのラマン散乱光が当該対物レンズ１５により捕集され、ラマン光学系システム９に戻る。ラマン散乱光はビームスプリッター６を直進し、光ファイバ１０を通り、ラマン分光器１１で分光され、その後ラマンＣＣＤ冷却カメラ１２で検出される。当該ラマン散乱光のデータを全体制御用パソコン２５内のラマンスペクトル取得部２２で解析すると、異物の分光特性としてのラマンスペクトルが得られる（Ｓ４：ステップ４）。図３と図４で挙げた異物例のラマンスペクトルを、それぞれ図５と図６に示す。例えば、図３の異物はセルロースであり、図４の異物はガラス質のものであることがわかる。

最後に、全体制御用パソコン２５内に予め記録されているラマンデータベース２６の中で、検出した異物のラマンスペクトルとスペクトル形状が近似するデータを検索し、物質名の同定を行なう（Ｓ５：ステップ５）。

次に、主として請求項２の発明に係るラマン分光測定法による注射液剤中の異物自動測定方法の実施例を、図７〜図１２を参照しながら詳細に説明する。

図７は請求項２の発明のラマン分光測定法による注射剤中の異物自動測定装置の概要構成を示すブロック図である。図７において光学顕微鏡のXYZステージ１８上には、注射液剤を注入するためのポリテトラフルオロエチレン製のチューブ１７が接続されたガラス製の検査チップ１６が置かれており、その内部に形成されたプール部には異物２０が含まれている。一例として、検査チップ１６の外形寸法は４ｍｍＸ６０ｍｍＸ３５ｍｍであり、前記プール部の内面寸法は２ｍｍＸ５０ｍｍＸ２０ｍｍであり、前記チューブ１７の接続用筒部の外周直径は３ｍｍ、内周直径は１ｍｍである。

検査チップ１６とＸＹＺステージ１８の下方空間には、ハロゲン透過照明光１９の照射手段が配置されており、また、検査チップ１６の上方空間には、切り替え可能な低倍率対物レンズ１４と高倍率対物レンズ１５が配置されている。光学顕微鏡にはハーフミラー１３を介し画像撮影用CCD（荷電結合素子）カメラ２１とラマン光学系システム９が一体となって設置されている。また、励起レーザ照射部１とラマン分光器１１は、それぞれ光ファイバ２，１０によりラマン光学系システム９に接続されており、顕微鏡部と離れた場所に設置することができる。
ラマン分光器１１にはラマン冷却CCD検出器１２が接続されている。さらに全体制御用パソコン２５は、ラマンスペクトル取得部２２と画像取得部２３とXYZステージ移動部２４から成っており、またラマンデータベース２６を内包している。

以上のように構成された注射剤中の異物自動測定装置の動作を図８に示すステップ図を参照しながら、以下に説明する。
まず、光学顕微鏡のＸＹＺステージ１８に検査チップ１６を載置する。前記チューブ１７にポンプ（図示していない）を接続し、外界に曝すことなく注射液剤を検査チップ１６のプール部に注入し満たした後、前記チューブ１７の栓を閉じて密閉系にする(ステップ１：Ｓ１)。

全体制御用パソコン２５内のＸＹＺステージ移動制御部２４からの指令によって、ＸＹＺステージ１８を等間隔にＸＹＺ方向に自動移動させ、プール式検査チップ１６内をマッピングし画像を取得する。具体的には、ハロゲン透過照明光１９を前記検査チップ１６に照射して、ＸＹＺステージ１８を自動移動と同時に、光学顕微鏡の低倍率対物レンズ１４を用いて、前記検査チップ１６の内部を拡大し、この拡大された検査チップ１６の透過画像を断続的にＣＣＤカメラ２１で撮影する。この撮像は各ＸＹ座標点においてＺ軸方向に一定間隔で走査して行なわれ、連続した画像を取得する。
前記ＣＣＤカメラ２１で撮影された画像を、パソコン内の画像取得部２３に逐次送り、二値化処理して異物の有無を確認する。異物があった場合には、おおよその異物重心座標と異物面積を計算し、全体制御用パソコン２５内に記録する（Ｓ２：ステップ２）。

図９から図１４は、ある異物について５００μｍ幅をＺ軸方向へ１００μｍ間隔にて走査したときの画像を示し、各図において異物の透過画像が右側に配置され、二値化処理後画像が左側に配置されている。具体的には、図９はＺ方向に−２５０μｍ位置の画像を示し、図１０はＺ方向に−１５０μｍ位置の画像を示し図１１はＺ方向に−５０μｍ位置の画像を示し、図１２はＺ方向に＋５０μｍ位置の画像を示し図１３はＺ方向に＋１５０μｍ位置の画像を示し、図１４はＺ方向に＋２５０μｍ位置の画像を示している。

次に低倍率対物レンズ１４を高倍率対物レンズ１５に自動交換する。ステップＳ２で全体制御用パソコン２５に記録された異物の重心座標に基づいて、光学顕微鏡の観察領域の中央に異物が配置されるようにＸＹＺステージ１８上のプール式検査チップ１６をＸＹＺ方向に移動させる。
ＣＣＤカメラ２１の視野内に移動させた異物にハロゲン透過光を照射し、高倍率対物レンズ１５によってさらに拡大された異物の画像をＣＣＤカメラ２１で撮像する。その際、各ＸＹ座標点においてＺ軸方向に一定間隔で走査し連続した撮像画像を取得する。
各ＸＹ座標点において、ＣＣＤカメラ２１で撮影された異物の拡大透過画像は、全体制御用パソコン２５内の画像取得部２３に逐次送られ、二値化処理され、異物の重心位置と異物面積が詳細に計算され、全体制御用パソコン２５内に記録される（Ｓ３：ステップ３）。

図１５は、前記全体制御用パソコン２４に記録された異物の重心座標においてＺ方向に２μｍ間隔にて走査して４６回連続的に撮像した画像を示し、１Ａ，１Ｂ・・・・８Ｄの順に配列してある。なお、撮像に当りＺ方向へずらす間隔は、上記２μｍに限定されるものではない。
また、前記のように取得された図１５の平面画像（合焦点と非焦点の双方を含む）から、デコンボリューションアルゴリズムを利用し、異物の立体画像を構築し全体制御用パソコン２５に保存する。
図１６と図１７はデコンボリューション処理した異物の立体画像を示し、図１６は一軸を中心として−２５度回転させたときの三次元画像であり、図１７は一軸を中心として＋２５度回転させたときの三次元画像である。

次にラマン散乱分光分析モードに切り替えるために、ハロゲン透過照明光１９の照射手段のシャッターを閉じる。ステップＳ３で記録された詳細な異物の重心座標に基づいて、異物が顕微鏡の観察領域内にあるラマン測定用の励起レーザ光の照射スポット位置に配置されるように、ＸＹＺステージ１８上のプール式検査チップ１６をＸＹＺ方向に移動させる。
続いて、ハロゲン透過光を自動的にシャッターで遮光するとともに、ラマン測定用の励起レーザー光のシャッターを自動的に開き、励起レーザー照射部１から光ファイバ２を通じてラマン光学系システム９にレーザー光を入光する。ビームスプリッター６でレーザー光を反射させ、光学顕微鏡内にレーザー光を導入する。レーザー光は高倍率対物レンズ１５により集光され、異物重心に照射される。
この照射したレーザー光により発生した異物からのラマン散乱光が当該対物レンズ１５により捕集され、ラマン光学系システム９に戻る。ラマン散乱光はビームスプリッター６を直進し、光ファイバ１０を通り、ラマン分光器１１で分光され、その後ラマンＣＣＤ冷却カメラ１２で検出される。当該ラマン散乱光のデータを全体制御用パソコン２５内のラマンスペクトル取得部２２で解析すると、異物の分光特性としてのラマンスペクトルが得られる（Ｓ４：ステップ４）。

最後に、全体制御用パソコン２５内に予め記録されているラマンデータベース２６の中で、検出した異物のラマンスペクトルとスペクトル形状が近似するデータを検索し、物質名の同定を行なう（Ｓ５：ステップ５）。

以上により、完全密閉流路である検査チップに注射液剤を注入し、それを顕微ラマン分光装置下に載置することで、異物の検出から異物の分光測定にいたるまで一連の工程で行なうことが可能となり、外乱要因による汚染を考慮する必要なく注射液剤中の異物の自動測定が実現できる。

本発明の一実施例に係るラマン分光測定法による注射液剤中の異物自動測定装置の概要構成を示すブロック図である。 本発明の前記実施例における注射液剤中の異物自動測定方法を示すステップ図である。 本発明の前記実施例における異物の透過画像と二値化処理後画像である。 本発明の前記実施例における別の異物の透過画像と二値化処理後画像である。 本発明の前記実施例における異物のラマンスペクトルである。 本発明の前記実施例における前記別の異物のラマンスペクトルである。 本発明の別の実施例に係るラマン分光測定法による注射液剤中の異物自動測定装置の概要構成を示すブロック図である。 本発明の前記実施例における注射液剤中の異物自動測定方法を示すステップ図である。 Ｚ方向に−２５０μｍの位置における異物の画像を示し、透過画像が右側に配置され、二値化処理後画像が左側に配置されている。 Ｚ方向に−１５０μｍの位置における異物の画像を示し、透過画像が右側に配置され、二値化処理後画像が左側に配置されている。 Ｚ方向に−５０μｍの位置における異物の画像を示し、透過画像が右側に配置され、二値化処理後画像が左側に配置されている。 Ｚ方向に＋５０μｍの位置における異物の画像を示し、透過画像が右側に配置され、二値化処理後画像が左側に配置されている。 Ｚ方向に＋１５０μｍの位置における異物の画像を示し、透過画像が右側に配置され、二値化処理後画像が左側に配置されている。 Ｚ方向に＋２５０μｍの位置における異物の画像を示し、透過画像が右側に配置され、二値化処理後画像が左側に配置されている。 全体制御用パソコン２４に記録された異物の重心座標においてＺ方向に２μｍ間隔にて走査して46回連続的に撮像した画像を示し、１Ａ，１Ｂ・・・・８Ｄの順に配列してある。 デコンボリューション処理した異物の立体画像を示し、一軸を中心として−２５度回転させたときのものである。 デコンボリューション処理した異物の立体画像であり、一軸を中心として＋２５度回転させたときのものである。

符号の説明

１ 励起レーザ照射部
２ 光ファイバ
３ 励起レーザ用シャッター
４ バンドパスフィルタ
５ ミラー
６ ビームスプリッター
７ ノッチフィルタ
８ ラマン散乱光用シャッター
９ ラマン光学系システム
１０ 光ファイバ
１１ ラマン分光器
１２ ラマン冷却CCD検出器
１３ ハーフミラー
１４ 低倍率対物レンズ
１５ 高倍率対物レンズ
１６ 検査チップ
１７ ポリテトラフルオロエチレン製チューブ
１８ XYZステージ
１９ ハロゲン透過照明光
２０ 異物
２１ CCDカメラ
２２ ラマンスペクトル取得部
２３ 画像取得部
２４ XYZステージ移動部
２５ 全体制御用パソコン
２６ ラマンデータベース

Claims (7)

1. マイクロ流路を形成してある検査チップを顕微ラマン分光装置の移動ステージ上に置き、該マイクロ流路に注射液剤を注入する工程と、
   前記移動ステージを等間隔にてＸＹ水平面内において自動移動させ、前記マイクロ流路面内をマッピングする工程と、
   前記マイクロ流路に対してハロゲン透過照明光を照射し、当該マイクロ流路を低倍率対物レンズが設置された光学顕微鏡によって拡大すると共に、該拡大されたマイクロ流路の画像を荷電結合素子で撮像する工程と、
   前記撮影画像をコンピュータで二値化処理する工程と、
   前記二値化処理によりマイクロ流路内に異物を検出した場合、異物重心座標及び異物面積を計測してコンピュータに記録する工程と、
   前記低倍率対物レンズを高倍率対物レンズへ自動交換する工程と、
   前記記録された異物重心座標に基づいて前記光学顕微鏡の観察領域の中央に前記異物が配置されるように前記マイクロ流路を前記移動ステージにより移動する工程と、
   前記高倍率対物レンズの焦点を前記異物にオートフォーカスし、ハロゲン透過照明光を照射し、拡大された異物の画像を前記荷電結合素子で撮像する工程と、
   前記撮像画像をコンピュータで二値化処理し、異物重心座標及び異物面積を詳細に計測してコンピュータに記録する工程と、
   前記記録された異物の詳細重心位置に基づいて前記光学顕微鏡の観察領域の中央に前記異物が配置されるように前記マイクロ流路を前記移動ステージにより移動する工程と、
   前記ハロゲン透過光のシャッターを自動で閉じると共に、ラマン測定用の励起レーザ光のシャッターを自動で開き、異物重心にレーザ照射部からレーザ光を照射する工程と、
   前記レーザ光により発生するラマン散乱光をラマン光検出部により検出する工程と、
   前記検出したラマン散乱光を分光分析することで前記異物の物質を同定する工程、
   とからなることを特徴とするラマン分光法による注射液剤中の異物自動測定方法。
2. プール部を形成してある検査チップを顕微ラマン分光装置の移動ステージ上に置き、該プール部に注射液剤を注入する工程と、
   前記移動ステージを等間隔にてＸＹＺの各方向において自動移動させ、前記プール部内をマッピングする工程と、
   前記プール部に対してハロゲン透過照明光を照射し、当該プール部を低倍率対物レンズが設置された光学顕微鏡によって拡大すると共に、該拡大されたプール部内の画像を荷電結合素子で撮像する工程と、
   前記撮影画像をコンピュータで二値化処理する工程と、
   前記二値化処理によりプール部内に異物を検出した場合、異物重心座標及び異物面積を計測してコンピュータに記録する工程と、
   前記低倍率対物レンズを高倍率対物レンズへ自動交換する工程と、
   コンピュータに記録された異物の重心座標に基づいて、前記光学顕微鏡の観察領域の中央に前記異物が配置されるように前記プール部を等間隔にてＸＹＺの各方向に自動移動させる工程と、
   ハロゲン透過照明光を照射し、各ＸＹ座標についてＺ方向に一定間隔で走査して連続した異物の画像を前記荷電結合素子で撮像する工程と、
   前記撮像画像をコンピュータで二値化処理し、異物重心座標及び異物面積を詳細に計測してコンピュータに記録する工程と、
   前記Ｚ方向の走査において取得された平面画像からデコンボリューションアルゴリズムを利用し、異物の立体画像を構築しコンピュータに保存する工程と、
   前記記録された異物の詳細重心位置に基づいて前記光学顕微鏡の観察領域の中央に前記異物が配置されるように前記プール部を前記移動ステージにより移動する工程と、
   前記ハロゲン透過光のシャッターを自動で閉じると共に、ラマン測定用の励起レーザ光のシャッターを自動で開き、異物重心にレーザ照射部からレーザ光を照射する工程と、
   前記レーザ光により発生するラマン散乱光をラマン光検出部により検出する工程と、
   前記検出したラマン散乱光を分光分析することで前記異物の物質を同定する工程、
   とからなることを特徴とするラマン分光法による注射液剤中の異物自動測定方法。
3. 前記検査チップは、注射液剤とチューブにより連結されており、外界と非接触な状態で被検査対象注射液剤を顕微ラマン分光装置に導入することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の異物自動測定方法。
4. 前記低倍率対物レンズを付してマイクロ流路内又はプール部内を広間隔でマッピングすることにより、短時間で異物位置を把握し、その後観察領域の中央に移動させた異物を、高倍率対物レンズを付して撮像することにより、対物レンズによる球面収差の影響を解消して詳細な異物重心位置を計測することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の異物自動測定方法。
5. 前記分光分析は、前記検出したラマン散乱光の分光特性を既知物質のラマン散乱分光特性のデータベースと比較することにより、前記異物の物質名を同定するものであることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の異物自動測定方法。
6. 顕微ラマン分光装置のステージ上に置かれ、マイクロ流路に注射液剤が注入される閉鎖系の検査チップと、
   前記マイクロ流路をＸＹ水平面内で自動移動させる一つの移動ステージと、
   前記マイクロ流路にハロゲン透過照明光を照射し、対物レンズにより像を拡大する光学顕微鏡部と、
   前記拡大像を撮像する荷電結合素子と、
   前記荷電結合素子に結像した像を二値化する演算手段と、
   異物が存在していた場合において当該異物の重心座標及び異物面積を計算して記録する演算記録手段と、
   前記低倍率対物レンズを高倍率対物レンズへ自動切換えする手段と、
   前記高倍率の対物レンズの焦点を前記異物にオートフォーカスする手段と、
   前記ハロゲン透過照明光とラマン用励起レーザ光を自動切換えする手段と、
   ラマン分光測定法によって当該異物のスペクトルを取得するラマン分光測定装置と、
   前記取得されたスペクトルをコンピュータに内蔵されているデータベースを参照して、前記異物の物質名の同定を行なう自動同定手段、
   とからなるラマン分光測定法による注射剤中の異物自動測定装置。
7. 顕微ラマン分光装置の移動ステージ上に置かれ、プール部に注射液剤が注入される閉鎖系の検査チップと、
   前記プール部をＸＹＺの各方向において自動移動させる一つの移動ステージと、
   前記プール部にハロゲン透過照明光を照射し、対物レンズにより像を拡大する光学顕微鏡部と、前記拡大像を撮像する荷電結合素子と、
   前記荷電結合素子に結像した像を二値化する演算手段と、
   異物が存在していた場合において当該異物の重心座標及び異物面積を計測して記録する演算記録手段と、
   前記低倍率対物レンズを高倍率対物レンズへ自動切換えする手段と、
   コンピュータに記録された異物の重心座標に基づいて、前記光学顕微鏡の観察領域の中央に前記異物が配置されるように前記プール部を等間隔にてＸＹＺの各方向に自動移動させる手段と、
   前記Ｚ方向の走査において取得された平面画像からデコンボリューションアルゴリズムを利用し、異物の立体画像を構築し保存する演算手段と、
   前記ハロゲン透過照明光とラマン用励起レーザ光を自動切換えする手段と、
   ラマン分光測定法によって当該異物のスペクトルを取得するラマン分光測定装置と、
   前記取得されたスペクトルをコンピュータに内蔵されているデータベースを参照して、前記異物の物質名の同定を行なう自動同定手段、
   とからなるラマン分光測定法による注射剤中の異物自動測定装置。