JP2017150963A - 凝集体測定方法及び凝集体測定装置 - Google Patents

Abstract

【課題】温度変化に伴う試料中成分の凝集体を良好に評価することができる凝集体測定方法及び凝集体測定装置を提供する。
【解決手段】測定期間中に温調部により試料セルを温調し（ステップＳ１０２）、その設定温度を測定期間中に変化させる（ステップＳ１０３）。測定期間中は、試料セルに対して光源から測定光を照射し、試料セル内の試料からの回折散乱光を複数の受光素子で受光する。測定期間中又は測定期間の経過後に、各受光素子における受光強度に基づいて、試料に含まれる凝集体の粒子径分布を算出する（ステップＳ１０７）。
【選択図】 図４

Description

本発明は、試料セルに対して光源から測定光を照射し、前記試料セル内の試料からの回折散乱光を複数の受光素子で受光することにより、試料に含まれる凝集体を測定する凝集体測定方法及び凝集体測定装置に関するものである。

例えばバイオ医薬品の製造時などにおいて、試料に含まれるタンパク質の凝集体の濃度を評価する場合がある。特に、１００ｎｍ〜１０μｍの粒子径領域のタンパク質の凝集体は、人体に有害であることから、このような凝集体の濃度が一定値を超えるようなバイオ医薬品は出荷することができない。

このような凝集体による製品品質に関わる問題は、バイオ医薬品に限らず、他の医薬品や食品、化粧品などのタンパク質や乳脂肪を含む製品全般において生じる可能性がある。例えば、凝集しやすい条件でタンパク質や乳脂肪が用いられた場合には、配管などに凝集体が詰まることに起因して、製造ラインのメンテナンスの頻度が高くなったり、製品の品質に悪影響を及ぼしたりするおそれもある。

タンパク質や乳脂肪が凝集する原因の１つとして、周囲の温度変化が挙げられる。すなわち、周囲の温度が変化する場合の方が、一定温度に保たれる場合よりも凝集体が生じやすい。例えば、省電力化のために夜間電力を利用して飲料を冷却する自動販売機においては、夜間と昼間とで温度設定が異なることにより周期的な温度変化が生じ、その結果、飲料中の成分（例えば乳脂肪）が凝集しやすくなる。

このような飲料中の成分の凝集体は、その飲料を飲む際の「のどごし」にも影響し品質上の問題にもなるため、温度変化に基づく凝集を評価することが必要となる。また、このような自動販売機の例に限らず、室温の変化や季節の移り変わりなど、様々な要因で温度変化が生じ、保存されている製品中に凝集体が生じるおそれがある。

下記特許文献１及び２には、試料を一定温度に温調した状態で、試料中の粒子の粒子径分布を測定するような構成が開示されている。

特開２０１３−１６０６３３号公報 特開２００８−１４５１３５号公報

上記特許文献１及び２のように、試料を一定温度に温調した状態で粒子径分布を測定し、その粒子径分布に基づいて試料中成分の凝集体を評価することは、従来から一般的に行われている。しかしながら、様々な要因で生じる温度変化を想定して、試料に対して積極的に温度変化を与え、その温度変化に伴う試料中成分の凝集体を評価するといったことは、従来行われていなかった。

本発明は、上記実情に鑑みてなされたものであり、温度変化に伴う試料中成分の凝集体を良好に評価することができる凝集体測定方法及び凝集体測定装置を提供することを目的とする。

（１）本発明に係る凝集体測定方法は、試料セルに対して光源から測定光を照射し、前記試料セル内の試料からの回折散乱光を複数の受光素子で受光することにより、試料に含まれる凝集体を測定する凝集体測定方法であって、温調ステップと、設定温度変更ステップと、粒子径分布算出ステップとを含む。前記温調ステップでは、測定期間中に温調部により試料セルを温調する。前記設定温度変更ステップでは、前記測定期間中に前記温調部の設定温度を変化させる。前記粒子径分布算出ステップでは、前記測定期間中又は前記測定期間の経過後に、各受光素子における受光強度に基づいて、試料に含まれる凝集体の粒子径分布を算出する。

このような構成によれば、測定期間中に温調部の設定温度が変化するため、その温度変化に伴って試料中に凝集体が生じる。したがって、測定期間中又は測定期間の経過後に、試料に含まれる凝集体の粒子径分布を算出することにより、その粒子径分布に基づいて温度変化に伴う試料中成分の凝集体を良好に評価することができる。

（２）前記設定温度変更ステップでは、複数回の前記測定期間中に、前記温調部の設定温度を異なる変化パターンで変化させてもよい。この場合、前記凝集体測定方法は、前記異なる変化パターンについて前記粒子径分布算出ステップにより算出された粒子径分布に基づいて試料中成分の凝集体を評価する評価ステップをさらに含んでいてもよい。

このような構成によれば、異なる変化パターンで温調部の設定温度を変化させることにより複数回の測定を行い、それぞれの変化パターンで粒子径分布を算出することができる。そして、これらの粒子径分布に基づいて試料中成分の凝集体を評価することにより、変化パターンの選定を行うことができる。この場合、例えば最も凝集が生じにくい変化パターンが選定されてもよいし、最も凝集が生じやすい変化パターンが選定されてもよい。

（３）前記設定温度変更ステップでは、複数回の前記測定期間中に、前記温調部の設定温度を同じ変化パターンで変化させてもよい。この場合、前記凝集体測定方法は、前記複数の測定期間中に異なる分析条件で前記粒子径分布算出ステップにより算出された粒子径分布に基づいて試料中成分の凝集体を評価する評価ステップをさらに含んでいてもよい。

このような構成によれば、同じ変化パターンで温調部の設定温度を変化させることにより複数回の測定を行うとともに、各測定において異なる分析条件を設定することによって、それぞれの分析条件で粒子径分布を算出することができる。そして、これらの粒子径分布に基づいて試料中成分の凝集体を評価することにより、分析条件の選定を行うことができる。この場合、例えば最も凝集が生じにくい分析条件が選定されてもよいし、最も凝集が生じやすい分析条件が選定されてもよい。

（４）本発明に係る凝集体測定装置は、試料セルに対して光源から測定光を照射し、前記試料セル内の試料からの回折散乱光を複数の受光素子で受光することにより、各受光素子における受光強度に基づいて、試料に含まれる凝集体を測定する凝集体測定装置であって、温調部と、変化パターン入力受付部と、設定温度変更部とを備える。前記温調部は、測定期間中に試料セルを温調する。前記変化パターン入力受付部は、前記測定期間中における前記温調部の設定温度の変化パターンの入力を受け付ける。前記設定温度変更部は、前記変化パターン入力受付部により入力が受け付けられた変化パターンで、前記測定期間中に前記温調部の設定温度を変化させる。

このような構成によれば、任意の変化パターンを入力することにより、その変化パターンで測定期間中に温調部の設定温度を変化させ、試料中に凝集体を生じさせることができる。したがって、様々な変化パターンを入力すれば、多様な温度変化に伴う試料中成分の凝集体を評価することができる。

（５）前記凝集体測定装置は、前記測定期間中又は前記測定期間の経過後に、試料に含まれる凝集体の粒子径分布を算出する粒子径分布算出部をさらに備えていてもよい。

このような構成によれば、入力された変化パターンで測定期間中に温調部の設定温度を変化させ、その温度変化に伴って試料中に凝集体を生じさせるとともに、測定期間中又は測定期間の経過後に、試料に含まれる凝集体の粒子径分布を算出することができる。したがって、粒子径分布に基づいて温度変化に伴う試料中成分の凝集体を良好に評価することができる。

（６）前記設定温度変更部は、複数回の前記測定期間中に、前記温調部の設定温度を異なる変化パターンで変化させてもよい。

このような構成によれば、異なる変化パターンで温調部の設定温度を変化させることにより複数回の測定を行い、それぞれの変化パターンで粒子径分布を算出することができる。そして、これらの粒子径分布に基づいて試料中成分の凝集体を評価すれば、変化パターンの選定を行うことができる。この場合、例えば最も凝集が生じにくい変化パターンが選定されてもよいし、最も凝集が生じやすい変化パターンが選定されてもよい。

（７）前記設定温度変更部は、複数回の前記測定期間中に、前記温調部の設定温度を同じ変化パターンで変化させてもよい。

このような構成によれば、同じ変化パターンで温調部の設定温度を変化させることにより、複数回の測定を行うことができる。各測定において異なる分析条件を設定すれば、それぞれの分析条件で粒子径分布を算出することができる。そして、これらの粒子径分布に基づいて試料中成分の凝集体を評価すれば、分析条件の選定を行うことができる。この場合、例えば最も凝集が生じにくい分析条件が選定されてもよいし、最も凝集が生じやすい分析条件が選定されてもよい。

本発明によれば、測定期間中の温度変化に伴って試料中に凝集体を生じさせるとともに、測定期間中又は測定期間の経過後に、試料に含まれる凝集体の粒子径分布を算出することができるため、その粒子径分布に基づいて温度変化に伴う試料中成分の凝集体を良好に評価することができる。

本発明の一実施形態に係る凝集体測定装置の構成例を示した概略図である。 図１の制御部の具体的構成について説明するためのブロック図である。 測定期間中における試料の温度変化の一例を示した図であり、横軸を時間、縦軸を試料の温度とするグラフが示されている。 図３Ａの態様で試料が温調された場合の測定期間中における凝集体の区間個数濃度の変化を示した図であり、横軸を時間、縦軸を凝集体の区間個数濃度とするグラフが示されている。 測定期間の経過後に凝集体の区間個数濃度を算出する場合の凝集体測定方法の一例を示したフローチャートである。 測定期間中における試料の温度変化の別の例を示した図であり、横軸を時間、縦軸を試料の温度とするグラフが示されている。 図５Ａの態様で試料が温調された場合の測定期間中における凝集体の区間個数濃度の変化を示した図であり、横軸を時間、縦軸を凝集体の区間個数濃度とするグラフが示されている。 測定期間中に凝集体の区間個数濃度を算出する場合の凝集体測定方法の一例を示したフローチャートである。

１．凝集体測定装置の構成
図１は、本発明の一実施形態に係る凝集体測定装置の構成例を示した概略図である。この凝集体測定装置は、試料に含まれる粒子群の粒子径と粒子量との関係を測定する粒子径分布測定装置を用いた構成であり、試料の測定を行うための測定機構１を備えている。

測定機構１には、光源１１、集光レンズ１２、空間フィルタ１３、コリメータレンズ１４、試料セル１５、集光レンズ１６、検出器１７及び温調部１８などが備えられている。測定対象となる試料は、例えば回分セル又はディスポーザブルセルなどにより構成される試料セル１５内に収容された状態で、測定機構１にセットされる。

測定機構１にセットされた試料セル１５は、温調部１８により温調される。温調部１８は、例えば循環恒温槽に接続された配管、又は、ペルチェ素子を備えた構成であり、試料セル１５を外側から設定温度に冷却する。ただし、温調部１８は、試料セル１５を冷却するような構成に限らず、加熱するような構成であってもよい。また、温調部１８の構成としては、試料セル１５を冷却及び／又は加熱できるような構成であれば、他の任意の構成を採用することができる。測定期間中は、温調部１８により試料セル１５内の試料が温調されるとともに、温調部１８の設定温度が変化することにより、試料中の成分（例えばタンパク質又は乳脂肪）が凝集し、試料中の凝集体（粒子）の個数が変化することとなる。

光源１１は、例えばレーザ光源からなり、当該光源１１から放射された光（測定光）が、集光レンズ１２、空間フィルタ１３及びコリメータレンズ１４を通過することにより平行光となる。このようにして平行光とされた測定光は、試料が収容されている試料セル１５に照射され、試料セル１５内の試料中の凝集体で回折又は散乱された光（回折散乱光）が、集光レンズ１６を通って検出器１７により受光されるようになっている。

検出器１７は、試料からの光を検出するためのものであり、例えばフォトダイオードアレイにより構成される。検出器１７は、例えば互いに異なる半径を有するリング状又は半リング状の検出面が形成された複数（例えば、６４個）の受光素子１７１を、集光レンズ１６の光軸を中心として同心円状に配置することにより構成されており、各受光素子１７１には、それぞれの位置に応じた角度の方向に回折又は散乱された試料からの光が入射する。したがって、検出器１７の各受光素子１７１の検出信号は、光軸に対する回折散乱光の散乱角度に対応する光の強度を表すことになる。

この図１の例では、試料セル１５の前方（光源１１とは反対側）にのみ検出器１７が示されている。ただし、試料セル１５の後方（光源１１側）や側方（光の入射方向に対して直交する面内）にも、それぞれ試料中の凝集体で回折及び散乱した光を受光する受光素子を備えた検出器が設けられていてもよい。

検出器１７の各受光素子１７１の検出信号は、Ａ／Ｄ変換器３によりアナログ信号からデジタル信号に変換された後、通信部４を介してデータ処理装置５に入力されるようになっている。これにより、検出器１７の各受光素子１７１の素子番号に対応付けて、各受光素子１７１における受光強度がデータ処理装置５に入力される。

データ処理装置５は、試料中の凝集体を測定する際のデータを処理する。データ処理装置５は、例えばコンピュータにより構成されており、制御部５１、操作部５２、表示部５３及び記憶部５４などを備えている。制御部５１は、例えばＣＰＵ（Central Processing Unit）を含む構成であり、操作部５２、表示部５３及び記憶部５４などの各部が電気的に接続されている。

操作部５２は、例えばキーボード及びマウスを含む構成であり、ユーザが操作部５２を操作することにより入力作業などを行うことができるようになっている。表示部５３は、例えば液晶表示器などにより構成されており、測定機構１における測定結果などの各種情報が表示部５３に表示される。記憶部５４は、例えばＲＡＭ（Random Access Memory）及びハードディスクなどにより構成される。

２．制御部の構成及び処理
図２は、図１の制御部５１の具体的構成について説明するためのブロック図である。本実施形態における制御部５１は、ＣＰＵがプログラムを実行することにより、光強度分布測定部５１１、粒子径分布算出部５１２、個数濃度算出部５１３、変化パターン入力受付部５１４及び設定温度変更部５１５などとして機能する。

光強度分布測定部５１１は、検出器１７の各受光素子１７１からの検出信号に基づいて光強度分布データを取得する。このとき得られる光強度分布データは、各受光素子１７１の素子番号に対応付けられた各受光素子１７１における受光強度を表している。各受光素子１７１に入射する光は、試料中の凝集体で回折又は散乱されたときの角度（回折散乱角度）が異なる光であるため、光強度分布測定部５１１により取得される光強度分布データは、回折散乱角度と受光強度との関係を表すデータとなる。

粒子径分布算出部５１２は、光強度分布測定部５１１により取得された光強度分布データに対する演算を行うことにより粒子径分布データを算出する。このとき得られる粒子径分布データは、各粒子径における凝集体の粒子量を表している。粒子径分布データを演算する際には、下記式（１）の関係を用いることができる。

ここで、ｓ、ｑ及びＡは、下記式（２）〜（４）で表される。

上記ｓは、光強度分布データ（ベクトル）である。上記ｓにおける各要素ｓ_ｉ（ｉ＝１，２，・・・，ｍ）は、検出器１７の各受光素子１７１の他、試料セル１５の後方や側方に設けられた受光素子などにおける受光強度である。

上記ｑは、粒子径分布データ（ベクトル）である。上記ｑにおける各要素ｑ_ｊ（ｊ＝１，２，・・・，ｎ）は、頻度分布％として表現される。測定対象となる粒子径範囲（最大粒子径がｘ_１、最小粒子径がｘ_ｎ＋１）をｎ分割し、それぞれの粒子径区間を［ｘ_ｊ，ｘ_ｊ＋１］とすると、要素ｑ_１〜ｑ_ｎは、各粒子径区間［ｘ_ｊ，ｘ_ｊ＋１］に対応する粒子量である。

各要素ｑ_１〜ｑ_ｎについては、通常、体積基準が用いられ、下記式（５）を満たすように、すなわち各要素ｑ_１〜ｑ_ｎの合計が１００％となるように正規化が行われる。

上記Ａは、上記粒子径分布データｑを光強度分布データｓに変換する係数行列である。上記Ａにおける各要素ａ_ｉ，ｊ（ｉ＝１，２，・・・，ｍ、ｊ＝１，２，・・・，ｎ）は、各粒子径区間［ｘ_ｊ，ｘ_ｊ＋１］に属する単位体積の粒子群に単位強度の測定光を照射したときのｉ番目の受光素子１７１における回折散乱光の受光強度である。

上記Ａにおける各要素ａ_ｉ，ｊ（ｉ＝１，２，・・・，ｍ、ｊ＝１，２，・・・，ｎ）の値は、粒子の屈折率をパラメータの一つとして用いて予め理論的に計算することができる。例えば、粒子径が光源１１からの測定光の波長に比べて十分に大きい場合（例えば１０倍以上）には、フラウンホーファ回折理論を用いて計算することができる。一方、粒子径が光源１１からの測定光の波長と同程度、又は、それより小さい場合には、ミー散乱理論を用いて計算することができる。

粒子径分布算出部５１２による行列演算では、上記式（１）に基づいて、下記式（６）によりベクトルｑが求められる。ただし、Ａ^ＴはＡの転置行列である。この場合、求められたベクトルｑが粒子径分布データとなる。

個数濃度算出部５１３は、粒子径分布算出部５１２により算出された粒子径分布データに基づいて、例えば定量的レーザ回折・散乱法（Quantitative Laser Diffraction Method）により、試料に含まれる粒子径が一定範囲内の凝集体の個数濃度を算出する。上記一定範囲は、例えばＳＶＰ領域に含まれる粒子径０．２〜２μｍの粒子径区間である。ただし、上記一定範囲は、このような粒子径区間に限らず、例えば２〜１０μｍなどのＳＶＰ領域に含まれる他の粒子径区間であってもよいし、ＳＶＰ領域以外の領域を含む粒子径区間であってもよい。また、上記一定範囲が、複数の区間に区分されていてもよい。

定量的レーザ回折・散乱法による凝集体の個数濃度の算出は、標準試料を用いた周知の方法で行うことができる。具体的には、既知の濃度を有するＰＳＬ（ポリスチレンラテックス）などの標準試料を用いて校正を行い、比例定数を決定しておくことにより、その比例定数を用いて粒子径分布データに対する演算を行うことで、単位体積当たりの凝集体の個数（個／ｍＬ）を個数濃度として算出することができる。

上記のような光強度分布測定部５１１による光強度分布データの取得、並びに、その光強度分布データに基づく粒子径分布算出部５１２及び個数濃度算出部５１３による演算は、検出器１７により試料からの光が検出されている測定期間中、又は、測定期間経過後に行われる。測定期間中に上記演算が行われる場合には、例えば３０秒ごと、又は、１分ごとなどの一定周期で行われる。これにより、粒子径が一定範囲内の凝集体の個数濃度（区間個数濃度）の時間的変化をリアルタイムで測定（観察）することができる。

個数濃度算出部５１３により算出された区間個数濃度は、表示部５３に表示される。したがって、作業者は、表示部５３に表示される区間個数濃度を確認することにより、試料中成分の凝集体を評価することができる。

変化パターン入力受付部５１４は、操作部５２からの入力信号に基づいて、測定期間中における温調部１８の設定温度の変化パターンの入力を受け付ける。すなわち、作業者は、操作部５２を操作することにより、測定期間中に温調部１８の設定温度を変化させる際のタイミングと設定温度との関係を変化パターンとして設定することができる。ただし、変化パターンの入力は、操作部５２の操作によるものに限らず、例えばＵＳＢメモリ（Universal Serial Bus Memory）などの記録媒体から入力されてもよいし、他の入力信号によるものであってもよい。

設定温度変更部５１５は、変化パターン入力受付部５１４により入力が受け付けられた変化パターンで、測定期間中に温調部１８の設定温度を変化させる。すなわち、作業者は、任意の変化パターンを入力することにより、測定期間中の温調部１８の設定温度を任意のタイミングで任意の設定温度に変化させ、試料中に凝集体を生じさせることができる。したがって、様々な変化パターンを入力すれば、多様な温度変化に伴う凝集を評価することができる。

図３Ａは、測定期間中における試料の温度変化の一例を示した図であり、横軸を時間、縦軸を試料の温度とするグラフが示されている。この例では、温調部１８の設定温度が、比較的単調な態様で周期的に上昇及び下降を繰り返している。そのため、時間経過に伴う試料の温度変化も、図３Ａに示すように比較的単調な周期的変化となっている。

図３Ｂは、図３Ａの態様で試料が温調された場合の測定期間中における凝集体の区間個数濃度の変化を示した図であり、横軸を時間、縦軸を凝集体の区間個数濃度とするグラフが示されている。図３Ａの態様で試料が温調された場合、図３Ｂに示すように、区間個数濃度は時間経過とともに単調に増加する。このような場合には、凝集体が最も生じる測定期間の経過後のタイミングＴ１における区間個数濃度を作業者が確認することにより、試料中成分の凝集体を評価することができる。

図４は、測定期間の経過後に凝集体の区間個数濃度を算出する場合の凝集体測定方法の一例を示したフローチャートである。作業者は、まず、操作部５２を操作することにより、測定期間中における温調部１８の設定温度の変化パターンを入力する（ステップＳ１０１：変化パターン入力ステップ）。その後、試料の測定が開始され、温調部１８による試料セル１５の温調が開始される（ステップＳ１０２）。

測定期間中は、入力された変化パターンに基づいて、温調部１８の設定温度が変更される（ステップＳ１０３：設定温度変更ステップ）。これにより、試料に温度変化が生じ、試料中に凝集体が生じることとなる。そして、測定期間が経過すると（ステップＳ１０４でＹｅｓ）、温調部１８による試料セル１５の温調が停止される（ステップＳ１０５）。ステップＳ１０２〜Ｓ１０５は、測定期間中に温調部１８により試料セル１５を温調する温調ステップを構成している。

測定期間が経過すると、光強度分布測定部５１１が、検出器１７の各受光素子１７１からの検出信号に基づいて光強度分布データを取得する（ステップＳ１０６：光強度分布測定ステップ）。そして、取得された光強度分布データに基づいて粒子径分布算出部５１２が粒子径分布データを算出し（ステップＳ１０７：粒子径分布算出ステップ）、算出された粒子径分布データに基づいて個数濃度算出部５１３が区間個数濃度を算出する（ステップＳ１０８：個数濃度算出ステップ）。

ステップＳ１０１〜Ｓ１０８に示すような試料の測定は、設定された回数だけ行われる。すなわち、複数回の測定が設定されている場合には、ステップＳ１０１〜Ｓ１０８が繰り返され、設定された回数の測定が終了した後（ステップＳ１０９でＹｅｓ）、各測定により算出された区間個数濃度に基づいて、作業者が試料中成分の凝集体を評価する（ステップＳ１１０：評価ステップ）。

上記のように、本実施形態では、測定期間中に温調部１８の設定温度が変化するため（ステップＳ１０３）、その温度変化に伴って試料中に凝集体が生じる。したがって、測定期間の経過後に、試料に含まれる凝集体の粒子径分布を算出することにより（ステップＳ１０７）、その粒子径分布に基づいて温度変化に伴う試料中成分の凝集体を良好に評価することができる。本実施形態では、粒子径分布から算出される区間個数濃度に基づいて試料中成分の凝集体を評価しているが、これに限らず、粒子径分布から算出される他のデータ（例えば体積濃度）に基づいて凝集を評価してもよいし、粒子径分布に基づいて凝集を直接評価してもよい。

設定温度の変化パターンは、複数回の測定期間において、それぞれ異なる変化パターンであってもよいし、同じ変化パターンであってもよい。複数回の測定期間について異なる変化パターンが設定された場合には、複数回の測定期間中の設定温度変更ステップ（ステップＳ１０３）において、温調部１８の設定温度が異なる変化パターンで変化する。そして、異なる変化パターンについて算出された粒子径分布に基づいて試料中成分の凝集体を評価することにより、変化パターンの選定を行うことができる。この場合、例えば最も凝集が生じにくい変化パターンが選定されてもよいし、最も凝集が生じやすい変化パターンが選定されてもよい。

一方、複数回の測定期間について同じ変化パターンが設定された場合には、複数回の測定期間中の設定温度変更ステップ（ステップＳ１０３）において、温調部１８の設定温度が同じ変化パターンで変化する。この場合、各測定において異なる分析条件を設定することによって、それぞれの分析条件で粒子径分布を算出することができる。そして、これらの粒子径分布に基づいて試料中成分の凝集体を評価することにより、分析条件の選定を行うことができる。この場合、例えば最も凝集が生じにくい分析条件が選定されてもよいし、最も凝集が生じやすい分析条件が選定されてもよい。上記分析条件としては、原材料の種類又は条件などを例示することができるが、これらに限られるものではない。

図５Ａは、測定期間中における試料の温度変化の別の例を示した図であり、横軸を時間、縦軸を試料の温度とするグラフが示されている。この例では、温調部１８の設定温度が、測定期間中に不規則に変動している。そのため、時間経過に伴う試料の温度変化も、図５Ａに示すように不規則な変化となっている。

図５Ｂは、図５Ａの態様で試料が温調された場合の測定期間中における凝集体の区間個数濃度の変化を示した図であり、横軸を時間、縦軸を凝集体の区間個数濃度とするグラフが示されている。図５Ａの態様で試料が温調された場合、図５Ｂに示すように、凝集体の区間個数濃度は時間経過とともに不規則に増減する場合がある。このような場合には、測定期間の経過後のタイミングＴ２における凝集体の区間個数濃度が最大とはならず、測定期間中に凝集体の区間個数濃度が最大となるタイミングがある。そのため、測定期間の経過後のタイミングＴ２における凝集体の区間個数濃度を作業者が確認しても、測定期間中における試料の変性に気付かないおそれがある。

図６は、測定期間中に凝集体の区間個数濃度を算出する場合の凝集体測定方法の一例を示したフローチャートである。作業者は、まず、操作部５２を操作することにより、測定期間中における温調部１８の設定温度の変化パターンを入力する（ステップＳ２０１：変化パターン入力ステップ）。その後、試料の測定が開始され、温調部１８による試料セル１５の温調が開始される（ステップＳ２０２）。

測定期間中は、入力された変化パターンに基づいて、温調部１８の設定温度が変更される（ステップＳ２０３：設定温度変更ステップ）。これにより、試料に温度変化が生じ、試料中に凝集体が生じることとなる。この例では、測定期間中に一定時間が経過する度に（ステップＳ２０４でＹｅｓ）、光強度分布測定部５１１が、検出器１７の各受光素子１７１からの検出信号に基づいて光強度分布データを取得する（ステップＳ２０５：光強度分布測定ステップ）。

そして、取得された光強度分布データに基づいて粒子径分布算出部５１２が粒子径分布データを算出し（ステップＳ２０６：粒子径分布算出ステップ）、算出された粒子径分布データに基づいて個数濃度算出部５１３が区間個数濃度を算出する（ステップＳ２０７：個数濃度算出ステップ）。このようにして、一定周期で区間個数濃度が算出された後、測定期間が経過すると（ステップＳ２０８でＹｅｓ）、温調部１８による試料セル１５の温調が停止される（ステップＳ２０９）。ステップＳ２０２〜Ｓ２０９は、測定期間中に温調部１８により試料セル１５を温調する温調ステップを構成している。

ステップＳ２０１〜Ｓ２０９に示すような試料の測定は、設定された回数だけ行われる。すなわち、複数回の測定が設定されている場合には、ステップＳ２０１〜Ｓ２０９が繰り返され、設定された回数の測定が終了した後（ステップＳ２１０でＹｅｓ）、各測定により算出された凝集体の区間個数濃度に基づいて、作業者が試料中成分の凝集体を評価する（ステップＳ２１１：評価ステップ）。

上記のように、本実施形態では、測定期間中に温調部１８の設定温度が変化するため（ステップＳ２０３）、その温度変化に伴って試料中に凝集体が生じる。したがって、測定期間中に、試料に含まれる凝集体の粒子径分布を算出することにより（ステップＳ２０６）、その粒子径分布に基づいて温度変化に伴う試料中成分の凝集体を良好に評価することができる。本実施形態では、粒子径分布から算出される区間個数濃度に基づいて試料中成分の凝集体を評価しているが、これに限らず、粒子径分布から算出される他のデータ（例えば体積濃度）に基づいて試料中成分の凝集体を評価してもよいし、粒子径分布に基づいて試料中成分の凝集体を直接評価してもよい。

設定温度の変化パターンは、複数回の測定期間において、それぞれ異なる変化パターンであってもよいし、同じ変化パターンであってもよい。複数回の測定期間について異なる変化パターンが設定された場合には、複数回の測定期間中の設定温度変更ステップ（ステップＳ２０３）において、温調部１８の設定温度が異なる変化パターンで変化する。そして、異なる変化パターンについて算出された粒子径分布に基づいて試料中成分の凝集体を評価することにより、変化パターンの選定を行うことができる。この場合、例えば最も凝集が生じにくい変化パターンが選定されてもよいし、最も凝集が生じやすい変化パターンが選定されてもよい。

一方、複数回の測定期間について同じ変化パターンが設定された場合には、複数回の測定期間中の設定温度変更ステップ（ステップＳ２０３）において、温調部１８の設定温度が同じ変化パターンで変化する。この場合、各測定において異なる分析条件を設定することによって、それぞれの分析条件で粒子径分布を算出することができる。そして、これらの粒子径分布に基づいて試料中成分の凝集体を評価することにより、分析条件の選定を行うことができる。この場合、例えば最も凝集が生じにくい分析条件が選定されてもよいし、最も凝集が生じやすい分析条件が選定されてもよい。上記分析条件としては、原材料の種類又は条件などを例示することができるが、これらに限られるものではない。

１ 測定機構
５ データ処理装置
１１ 光源
１２ 集光レンズ
１３ 空間フィルタ
１４ コリメータレンズ
１５ 試料セル
１６ 集光レンズ
１７ 検出器
１８ 温調部
５１ 制御部
５２ 操作部
５３ 表示部
５４ 記憶部
１７１ 受光素子
５１１ 光強度分布測定部
５１２ 粒子径分布算出部
５１３ 個数濃度算出部
５１４ 変化パターン入力受付部
５１５ 設定温度変更部

Claims (7)

1. 試料セルに対して光源から測定光を照射し、前記試料セル内の試料からの回折散乱光を複数の受光素子で受光することにより、試料に含まれる凝集体を測定する凝集体測定方法であって、
   測定期間中に温調部により試料セルを温調する温調ステップと、
   前記測定期間中に前記温調部の設定温度を変化させる設定温度変更ステップと、
   前記測定期間中又は前記測定期間の経過後に、各受光素子における受光強度に基づいて、試料に含まれる凝集体の粒子径分布を算出する粒子径分布算出ステップとを含むことを特徴とする凝集体測定方法。
2. 前記設定温度変更ステップでは、複数回の前記測定期間中に、前記温調部の設定温度を異なる変化パターンで変化させ、
   前記異なる変化パターンについて前記粒子径分布算出テップにより算出された粒子径分布に基づいて試料中成分の凝集体を評価する評価ステップをさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の凝集体測定方法。
3. 前記設定温度変更ステップでは、複数回の前記測定期間中に、前記温調部の設定温度を同じ変化パターンで変化させ、
   前記複数の測定期間中に異なる分析条件で前記粒子径分布算出ステップにより算出された粒子径分布に基づいて試料中成分の凝集体を評価する評価ステップをさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の凝集体測定方法。
4. 試料セルに対して光源から測定光を照射し、前記試料セル内の試料からの回折散乱光を複数の受光素子で受光することにより、試料に含まれる凝集体を測定する凝集体測定装置であって、
   測定期間中に試料セルを温調する温調部と、
   前記測定期間中における前記温調部の設定温度の変化パターンの入力を受け付ける変化パターン入力受付部と、
   前記変化パターン入力受付部により入力が受け付けられた変化パターンで、前記測定期間中に前記温調部の設定温度を変化させる設定温度変更部とを備えることを特徴とする凝集体測定装置。
5. 前記測定期間中又は前記測定期間の経過後に、試料に含まれる凝集体の粒子径分布を算出する粒子径分布算出部をさらに備えることを特徴とする請求項４に記載の凝集体測定装置。
6. 前記設定温度変更部は、複数回の前記測定期間中に、前記温調部の設定温度を異なる変化パターンで変化させることを特徴とする請求項５に記載の凝集体測定装置。
7. 前記設定温度変更部は、複数回の前記測定期間中に、前記温調部の設定温度を同じ変化パターンで変化させることを特徴とする請求項５に記載の凝集体測定装置。

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