JP5963518B2 - 薄層クロマトグラフィ撮影装置 - Google Patents
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Description
ここで、「クロマトグラフィ処理(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。
また、スポットの位置や形状(展開の様子)について、手書きスケッチで記録していたため、個人差が大きく2つのデータを精度良く比較することや、データを共有化することの妨げになっていた。
また、本発明の目的は、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および発色液などにより呈色された場合のいずれも場合であっても、薄層クロマトグラフィの結果を電子情報として読み取り、記録(保存)することができる薄層クロマトグラフィ撮影装置を提供することである。
さらに、載置部に載置された薄層クロマトグラフィプレートと撮影手段との間の距離が所定の距離となるため、毎回ピントを調整する必要がなく操作を容易にすることができる。
また、撮影手段に対する載置部上の薄層クロマトグラフィプレートの位置が所定の位置となるため、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。
また、可視光の遮断下、非遮断下および照射下のいずれの条件下でも撮影できる手段を備えることから、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。
さらに、載置部が、この筐体の内外方向にスライドして取り出し自在に設けられ、載置部の凹部が、薄層クロマトグラフィプレート幅方向に複数配設されて複数の薄層クロマトグラフィプレートをそれぞれ収容するとともに、制御部が、操作部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の枚数に応じて分割する分割手段を有していることにより、複数の薄層クロマトグラフィプレートが同時に撮影されるため、載置部をスライドしてセットする回数や撮影手段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。
さらに、薄層クロマトグラフィプレート毎にデータとして記憶部に保存されるため、薄層クロマトグラフィプレートに対応させてデータを管理することができる。
さらに、制御部が、撮影手段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の位置の中心を検出する検出手段と、スポットの移動前の原点から移動後のスポットの位置の中心までの距離および原点から溶媒移動境界線である溶媒フロントまでの距離に基づいて溶媒フロントに対する相対的値Rfを算出するRf算出手段とを有していることにより、試料の成分毎に移動したスポットの位置が濃淡の差で検出されるため、原点からそれぞれのスポットまでの距離をそれぞれ算出しこの距離に基づいて試料の各成分それぞれのRf値を自動で算出できる。
さらに、スポット毎に情報が付加されるため、各スポットを識別することができる。
また、例えば、薄層クロマトグラフィプレートは、載置部上に線で示された区画に置かれても、載置部に設けられた凸上の枠内に収納されても、載置部に設けられた凹部に収容されてもよく、好適には、載置部に設けられた凹部に収容され得る。
載置部において薄層クロマトグラフィプレートが置かれる区画あるいは収容される凸上の枠または凹部は、単数(1個)または複数(2個またはそれ以上)設けられてよく、好適には、複数(2個またはそれ以上)設けられ得る。
さらに、可視光照射手段は、例えば、筐体に着脱可能な紫外線照射手段に置き換えて用いられる構成でもよいし、可視光照射手段および紫外線照射手段の両方が筐体に取り付けられ必要に応じて一方をONにして他方をOFFにして用いる構成でもよい。
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、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の結果が撮影され得る。
ここで、「可視光非遮断下」または「可視光照射下」は、いずれも撮影に十分な光量が得られる条件であれば特に限定はなく、「可視光非遮断下」は下記[条件1]の条件を、「可視光照射下」は下記[条件2]または[条件3]の条件をそれぞれ示す。
[条件1]
撮影時に筐体のいずれかの部分(例えば、紫外線照射手段が取り外されて生じた開口部、開閉扉、その他筐体の全ての開放可能な部分から選択される1個またはそれ以上の部分)が開放された状態となることにより筐体外部からの可視光(例えば、自然光、室内光または外部の装置により照射された可視光など)が筐体内部に取り入れられ、かつ、可視光を照射する装置(例えば、可視光ランプまたは蛍光灯など)が筐体に設置されていないかまたは設置されているがその機能がOFFにされている条件。
[条件2]
撮影時に筐体のいずれかの部分(例えば、紫外線照射手段が取り外されて生じた開口部、開閉扉、その他筐体の全ての開放可能な部分から選択される1個またはそれ以上の部分)が開放された状態となることにより筐体外部からの可視光(例えば、自然光、室内光または外部の装置により照射された可視光など)が筐体内部に取り入れられ、かつ、可視光を照射する装置(例えば、可視光ランプまたは蛍光灯など)が筐体に設置され当該装置により積極的に可視光が照射されている条件。
[条件3]
撮影時に筐体のいずれの部分も開放されていない状態となっており、可視光を照射する装置(例えば、可視光ランプまたは蛍光灯など)が筐体に設置され当該装置により積極的に可視光が照射されている条件。
本発明の「可視光照射手段を備える」は、可視光非遮断下および可視光照射下、すなわち、上記[条件1]から[条件3]の条件のいずれの条件をも包含する。
また、例えば、操作部と記憶部と表示部とを筐体とは別体に構成してもよいし、筐体と一体に構成してもよい。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
110 ・・・ 筐体
111 ・・・ 開閉扉
111a ・・・ 取手部
112 ・・・ ヒンジ部
113 ・・・ 底板
113a ・・・ 第1テーパ部
120 ・・・ 載置部
121 ・・・ 第1凹部
122 ・・・ 第2凹部
123 ・・・ 第3凹部
124 ・・・ 第2テーパ部
130 ・・・ 紫外線照射手段
140 ・・・ 撮影手段
141 ・・・ デジタルカメラ
142 ・・・ 紫外線除去フィルター
150 ・・・ パーソナルコンピュータ(PC)
151 ・・・ 制御部
151a ・・・ 分割手段
151b ・・・ 検出手段
151c ・・・ Rf算出手段
151d ・・・ 情報付加手段
152 ・・・ 操作部(キーボード、マウス)
153 ・・・ 記憶部(ハードディスク)
154 ・・・ 表示部(液晶モニタ)
154a ・・・ 第1タブ
154b ・・・ 第2タブ
154c ・・・ 第1コメント
154d ・・・ 第2コメント
154e ・・・ 第3コメント
154f ・・・ 第4コメント
154g ・・・ 第5コメント
154h ・・・ 第6コメント
L1 ・・・ 第1レーン
L2 ・・・ 第2レーン
L3 ・・・ 第3レーン
O1 ・・・ 第1原点
O2 ・・・ 第2原点
O3 ・・・ 第3原点
OL ・・・ 基準線
P ・・・ 薄層クロマトグラフィプレート
S1 ・・・ 第1スポット
S2 ・・・ 第2スポット
S3 ・・・ 第3スポット
S4 ・・・ 第4スポット
S5 ・・・ 第5スポット
S6 ・・・ 第6スポット
SF ・・・ 溶媒フロント
Claims (3)
- 遮光性の筐体と、薄層クロマトグラフィプレートを筐体内部の所定の位置で載置する載置部と、該載置部に載置された薄層クロマトグラフィプレートに対して紫外線照射する紫外線照射手段および可視光照射する可視光照射手段の少なくとも一方と、載置部に載置された薄層クロマトグラフィプレートを撮影する撮影手段と、該撮影手段を制御する制御部と、該制御部に指示を送る操作部と、前記撮影手段によって撮影された画像データを記憶する記憶部と、前記撮影手段によって撮影された画像データを表示する表示部とを備え、
前記載置部が、前記筐体の内外方向にスライドして取り出し自在に設けられ、前記載置部の凹部が、前記薄層クロマトグラフィプレート幅方向に複数配設されて複数の薄層クロマトグラフィプレートをそれぞれ収容するとともに、
前記制御部が、前記操作部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の枚数に応じて分割する分割手段を有し、
前記制御部が、前記撮影手段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の位置の中心を検出する検出手段と、前記スポットの移動前の原点から移動後のスポットの位置の中心までの距離および原点から溶媒移動境界線である溶媒フロントまでの距離に基づいて溶媒フロントに対する相対的値Rfを算出するRf算出手段とを有し、
前記紫外線照射手段が、前記筐体の上方に配設され、かつ前記筐体に開口部が生じる態様で前記筐体から取り外し可能であることを特徴とする薄層クロマトグラフィ撮影装置。 - 前記操作部、制御部、記憶部および表示部が、前記筐体とは別体のパーソナルコンピュータによって構成されていることを特徴とする請求項1に記載の薄層クロマトグラフィ撮影装置。
- 前記制御部が、前記操作部から入力された情報を画像のスポットと対応させて画像データに付加する情報付加手段を有していることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の薄層クロマトグラフィ撮影装置。
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