JPS63255656A - 薄層クロマトグラフ用水素炎イオン化検出装置 - Google Patents

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〕 本発明は薄層クロマトグラフィの定量分析に用いられる
薄層クロマトグラフ用水素炎イオン化検出装置に関する
。

〔従来の技術およびその問題点〕

クロマトグラフィの分野では、そのクロマ］・グラフィ
の定量分析を行うために水素炎イオン化検出装置を用い
ることは知られている。例えば、ガスクロマトグラフィ
の分野では、水素炎イオン化検出装置として、試別ガス
分離用のカラムと水素ガス供給源とに接続されたノズル
と、このノズルによって形成される水素炎の近傍に配置
されたコレクタ電極と、該ノズルと該コレクタ電極との
間に電圧を印加させる電源手段と、上述のカラムからの
分離試料ガスを水素炎でもって燃焼させた際に該コレク
タ電極に律じる電流を検出して増幅させる増幅器と、こ
の増幅器からの出力値をガスクロマトダラムとして記録
すべく該増幅器に接続された記録器からなるものが用い
られている。

このような水素炎イオン化検出装置の作動原理について
述べると、ノズルとコレクタ電極との間に所定の電圧を
印加した状態で、試料ガス分離用のカラムから順次排出
されてくる分離試料ガスがノズルに供給されて水素ガス
との混合ガスとして該ノズルから噴射されると、該分離
試料ガスはノズルの水素炎でもって燃焼されることにな
る。このような燃焼ガスはイオン化された状態となって
コレクタ電極にイオン電流を生じさせ、このイオン電流
値は該燃焼ガスの９乙こよって決まるものであり、この
燃焼ガス量は」−述のカラムからの分離試料ガスの量に
対応する。したがって、水素炎イオン化検出装置の記録
器の出力値（イオン電流）と分離試料ガスの量との間に
適当に検量線を設定することによって、分離試料ガスの
定量分析を行うことが可能となる。

以上に述べたようなガスクロマトグラフ用の水素炎イオ
ン化検出装置では、水素炎イオン化検出装置の記録器の
出力値（イオン電流）と分離試料ガスの量との間の検量
線は一次関係となっているので、分離試料ガスの定量分
析において、良好な定量性および再現性が得られている
。

ところで、薄層クロマトグラフィの定量分析において、
」二連のガスクロマトグラフ用水素炎イオン化検出装置
とほぼ同様な構成を持つものを用いることも知られてい
る。この種の薄層クロマトグラフ用水素炎イオン化検出
装置では、Ｎｈクロマトグラフィ要素として、例えば特
公昭５２−３５２３０（特許第９０７２４８号）に開示
されているような棒状薄層クロマトグラフィ要素が用い
られる。これは、例えば石英のような特に耐熱性に優れ
た材料から作られた直径０．８ないし１．０ミリの棒素
材の表面に無機性吸着剤としてシリカゲル、アルミナ、
珪藻土等の微粉末を被着させたものである。棒状前１≠
クロマトクラフイ要素を用いる薄層クロマ１〜グラフイ
では、該棒状薄層クロマトグラフィ要素に試料をスポッ
トし、これを通常の薄層クロマトグラフィの場合と同様
に展開溶媒をもって展開し、これにより該試料の成分物
質が棒状薄層クロマ１〜グラフイ要素に沿って分離され
ることになる。このようにして得られた棒状薄層クロマ
トグラフィ要素はノズルの水素炎中を徐々に通過させら
れ、上述の分離成分物質が水素炎でもって燃焼させられ
る。このような燃焼ガスもイオン化された状態にあるの
で、かかる棒状薄層クロマトグラフィ要素についても先
に述べたようなガスクロマトグラフ用水素炎イオン化検
出装置の場合と同様な定量分析を行うことができる。

しかしながら、従来の薄層クロマトグラフ用水素炎イオ
ン化検出装置では、その記録器の出力値（イオン電流）
と試料の分離成分物質の量との間に得られる検量線が一
次関係とならず、粟乗関数のような曲線関係になるとい
う点が問題とされる。

このため正確な定量分析を行うべく該検量線を求（１′
１） める場合には、多数の測定点が必要とされるので、すな
わら、試料の分離すべき成分物質の各々について、種々
の既知量に対する記録器の出力値を求めなければならな
いので、かかる検量線を求める作業がきわめて面倒なも
のとなる。また、そのようにして得られる検量線は曲線
関係となっているので、均一な定量分析精度は期待し得
ない。さらに、試料の分離すべき成分物質の各々の検量
線がそれぞれ特有の特性を持つという点も無視できない
問題となる。詳しく述べると、薄層クロマトグラフ用水
素炎イオン化検出装置では、その他の定量分析の分野の
場合と同様に、各分離成分物質の量をかかる検量線から
絶対量として求めるのではなく、相対量として評価する
ことがしばしば行われ、この場合、試料の分離成分物質
のそれぞれの量に対応する記録器の出力値の比が相対量
として採用されるが、各々の分離成分物質についての検
量線の特性が異なるということから、かかる比は棒状ク
ロマトグラフィ要素に試料をスポットする際のスボソ１
−量に大きく左右される。換言すれば、試料の分離成分
物質のそれぞれの量を信頼し得る相対量として評価する
ためには、棒状クロマトグラフィ要素への試料のスポッ
ト量は常に同じ量にされなければならない。言うまでも
なく、棒状クロマトグラフィ要素に試料を常に同じ量で
スポットすることは非常に面倒で困難な作業となるので
、試料の分離成分物質のそれぞれの量を相対量として評
価する場合その再現性は特に悪化することになる。

以上要するに、従来の薄層クロマトグラフ用水素炎イオ
ン化検出装置にあっては、記録器の出力値と試料の分離
成分物質の量との間の検量線が一次関係とならないため
に、その定量分析についての定量性および再現性はガス
クロマトグラフ用水素炎イオン化検出装置の場合に比べ
て劣ることになる。

なお、本発明者の研究によれば、上述したような従来の
薄層クロマトグラフ用水素炎イオン化検出装置の場合、
なぜ検量線がガスクロマトグラフ用水素炎イオン化検出
装置の場合のように一次関係とならすに蒐乗関数のよう
な曲線関係となるかの理由については、棒状薄層クロマ
トグラフィ要素が水素炎中を通過する際にノズルとコレ
クタ電極との間の電位分布に応じて帯電されて、該コレ
クタ電極に対して負極性となり、試料成分物質が燃焼さ
れてイオン化された際の陽イオンが負極性となった棒状
クロマトグラフィ要素に衝突して、電子が増殖されるた
めであると推論されるが、この推論の根拠については、
後で詳しく説明することにする。

〔発明の目的および構成〕

したがって、本発明の目的は、薄層クロマトグラフィの
定量分析に用いられる水素炎イオン化検出装置であって
、記録器の出力値と試料の分離成分物質のそれぞれの量
との間の検量線が実質的に一次関係となり得るような薄
層クロマトグラフ用の水素炎イオン化検出装置を提供す
ることである。

かかる目的を達成するために、本発明による薄層クロマ
トグラフ用の水素炎イオン化検出装置においては、棒状
薄層クロマトグラフィ要素上の被検出物質を水素ガスバ
ーナの水素炎でもって燃焼差せた際の燃焼ガスに晒され
るべく該水素炎の近傍に陰極が配置され、一方該水素ガ
スバーナが陽極とされ、該陰極が第３の電極でもって包
囲されることになる。

本発明において、第３の電極は電気的に浮いた状態とさ
れてもよいし、また陰極の電位よりも高電位にされても
よい。好ましくは、第３の電極は陰極だけでなく陰極と
水素ガスバーナとの間の領域をも包囲するように構成さ
れる。

本発明者の研究によれば、水素ガスバーナを陽極とし、
この陽極に対する陰極を第３の電極でもって上述のよう
に包囲させることによって、記録器の出力値と試料の分
離成分物質のそれぞれの量との間に一次関係の８！量線
が得られることが判明した。なお、この点についても、
上述の推論の根拠と共に後で詳しく説明することにする
。

〔実施例〕

次に、添付図面の第１図ないし第３図を参照して、本発
明による薄層クロマトグラフ用水素炎イオン化検出装置
の実施例について説明する。

第１図を参照すると、そこには本発明に従って構成され
た薄層クロマトグラフ用水素炎イオン化検出装置の第１
の実施例が図式的に示されている。

この水素炎イオン化検出装置は水素ガスバーナ１を具備
し、この水素ガスバーナ１は空気供給用の外側管２と、
水素ガス供給用の内側管３とから構成される。水素ガス
バーナ１に供給された水素を燃焼させることによって、
そこには図示するような水素炎４が形成される。水素炎
イオン化検出装置は、また、水素炎４の先端近傍に配置
された円筒状電極５と、この円筒状電極５に接続された
増幅器６と、この増幅器６と円筒状電極５との間に設け
らた電源７とを具備する。第１図から明らかなように、
円筒状電極５には電源７の負側か接続され、一方水素ガ
スバーナ１には電源７の正側が接続されるので、円筒状
電極５は陰極とされ、また水素ガスバーナ１は陽極とさ
れろ。なお、増幅器６への入力信号の安定化のために、
電源７の正側は接地されてもよい。本発明によれば、円
筒状電極５がそれよりも大きな直径を持つ第３の円筒状
電極８内に同心に配置され、これにより円筒状電極５が
第３の円筒状電極８によって包囲される。

第３の円筒状電極８は電気的に浮いた状態、すなわち絶
縁材料を介して適当な支持構造体から支持されてもよい
し、あるいは電源７の正側に第１図において破線で示す
ように接続されてもよい。増幅器６の出力側には適当な
記録器（図示されない）が接続される。

第１図には、棒状薄層クロマトグラフィ要素が参照番号
９でもって示されており、この棒状薄層クロマトグラフ
ィ要素９は、先に述べたように、石英のような特に耐熱
性に優れた＋４料から作られた直径０．８ないし１．０
ミリの棒素材の表面に無機性吸着剤としてシリカゲル、
アルミナ、珪藻土等の微粉末を被着させることによって
構成されるものである。また、棒状薄層クロマトグラフ
ィ要素９には、先に述べたように、試料の分離成分物質
がクロマＩ・ダラムとして展開されている。このような
棒状薄層クロマトグラフィ要素９が適当な周知の送り手
段（図示されない）によって水素炎中を徐々に通過させ
られると、試料の分離成分物質が水素炎４によって燃焼
させられ、この燃焼ガスが先に述べたガスクロマトグラ
フ用水素炎イオン化検出装置の場合と同様に水素炎４に
イオン電流を生じさせ、このイオン電流を検出して増幅
することによって、試料の分離成分物質についての定量
分析が行われることになる。

第２図を参照すると、そこには第１図の実施例の変形実
施例が示されており、第２図では、第１図の実施例と同
様な構成要素については同し参照番号が用いられている
。第２図の実施例では、第３の円筒状電極１０が水素ガ
スバーナ１に向がって延長させられ、円筒状電極５だけ
でなくそれと水素ガスバーナ１との間の領域をも包囲す
ることになる。

なお、第１図および第２図の実施例において、（Ｉ２） 円筒状電極５の代わりに、円筒状、円板状あるいはリン
グ状の電極を用いてもよい。

本発明によれば、先に述べたようりこ、水素ガスバーナ
を陽極とし、この陽極に対する陰極を第３の電極でもっ
て包囲させることによって、記録器の出力値と試料の分
離成分物質のそれぞれの量との間に一次関係の検量線が
得られることになる訳であるが、この点について本発明
Ｈの研究に基づいてに下に明らかにする。

先ず、従来の薄層クロマトグラフ用水素炎イオン化検出
装置の場合に記録器の出力値と試料の分離成分物質との
間の検量線が一次関係とならないで粟乗関数のような曲
線となる点について具体的に示す。

第３図を参照すると、そこには従来の薄層クロマ１．　
、＜＝’セラフ水素炎イオン化検出装置が図式的に示さ
れている。なお、第３図では、本発明の実施例と同様な
構成要素には同じ参照番号が付Ｕ゛られている。この従
来の薄層クロマＩ−グラフ用水素炎イオン化検出装置は
、本発明の上述の実施例のものから第３の電極を取り除
き、円筒状電極５と水素ガスバーナ１との極性を逆にし
たものに相当する。

第４図を参照すると、そこには、第３図に示した従来の
薄層クロマトグラフ用水素検出装置での水素炎ガスバー
ナ１と電極５との間の印加電圧と記録器の出力値との関
係が試料物質（コレステロールパルミテート）の量をパ
ラメータ止して示されている。すなわち、特性曲線（Ｉ
）、（ＩＩ）および（Ｉ）は、ニルステロールパルミテ
ートの単一成分からなる試料の１．５．　３．０．　６
．０μｇのそれぞれを棒状薄層クロマトグラフィ要素９
にスポットして水素炎４中に！！過さ−Ｕた際の出力値
と、水素ガスバーナ１と電極５との間の印加電圧との関
係を示よ。また、特性曲線（ビ）、（■゛）および（■
゛）は特性曲線（Ｉ）、（ＩＴ）およびＣｍ）の場合と
同様な関係を示すが、特性曲線（ビ）、（■゛）および
（■′）の場合には水素ガスバーナ１が陽極、電極５が
陰極とされている。

第４図から明らかなように、水素ガスバーナ１が陰極と
された場合には、記録器からの出力値が水素ガスバーナ
１と電極５との印加電圧の変動によって影響を受けない
いわゆる飽和領域は約−１００ボルト以下となっている
のに対して、水素ガスバーナ１が陽極とされた場合には
、飽和領域は約４００ボルト以上となる。このため従来
では、一般的には、第３図に示すように、水素ガスバー
ナ１が陰極とされる訳である。飽和領域での特性曲線（
１）、（Ｉｆ）および（ＩＩＩ）についてみると、試料
の量が１．５．　３．０．　６．０μｇと２倍ずつ増え
ても、記録器からの出力はそれに比例していないことが
分かる。したがって、飽和領域での適当な電圧値（従来
では、通常−３００ボルト）についての出力値をプロッ
トすることによって、コレステロールパルミテートにつ
いての検量線を求めたとしても、その検量線が一次関係
とならないことは明らかである。また、同様なことは、
特性曲線（ビ）、（ＩＩ’）および（■゛）についても
言える。

先に述べたように、本発明者は、検量線が一次関係とな
らない理由として、棒状薄層クロマドグラフィ要素９が
水素炎４を通過する際に水素ガスバーナ１と電極５との
間の電界によって電荷を帯びると考えられるとして、水
素炎４の通過時での棒状薄層クロマトグラフィ要素９の
電位を測定してみることにした。先ず、測定条件につい
て以下に述べると、 ■水素ガスバーナ１と電極５との間の距離は１５ミリと
され、薄層クロマトグラフィ要素９は通常は水素ガスバ
ーナ１の上端から約１ミリ離れた距離のところを通過さ
せられた。なお、この距離はできるだけ少ない水素ガス
流量でもって試料を完全に燃焼させるために選ばれた距
離であり、水素ガスバーナ１の上端から約３ミリ離すと
、試料の焼は残りが生じ、一方水素ガス流量を増やすと
、水素ガスバーナ１および電極５の温度が上昇して出力
値にノイズが発生することになる。

■第３図の場合と同様に、水素ガスバーナ１が陰極、電
極５が陽極とされ、その間の印加電圧は３００ボルトで
あった。

■棒状薄層クロマトグラフィ要素９としては、石英の棒
素材に無機性吸着剤としてシリカゲルを被着したものが
用いられた。

■薄層クロマトグラフィ要素９が水素炎４を通過する間
、その表面電位を静電表面電位針によって測定し、その
出力値をペンレコーダで記録した。

なお、以上の測定条件は■および■を除き、第３図の測
定条件と同様である。

測定結果を第５図に示す。この図に示すものは上述のペ
ンレコーダによって記録されたものであり、棒状薄層ク
ロマトグラフィ要素９が約−２５０ボルトの電位を持つ
ことが分かる。

次いで、本発明者は水素ガスバーナ１と電極５との間の
電位分布について測定してみた。この測定は針状の金属
プローブを水素ガスバーナ１と電極５との間を段階的に
移動させて該金属プローブの電位を求めることによって
行われた。その測定結果が第６図に図式的に示されてい
る。第６図から明らかなように、水素炎４の存在のため
に、水素ガスバーナ１と電極５との間の電位分布は一次
関係とならず、図示するような曲線関係となる。

第６図において、水素ガスバーナ１の上端から約１ミリ
の箇所、すなわち薄層クロマトグラフィ要素９が通過さ
れる箇所の電位は約−２５０ボルトであり、これは上述
の測定結果と一致する。

したがって、従来の薄層クロマトグラフ用水素炎イオン
化検出装置では、棒状薄層クロマトグラフィ要素９は陽
極に対して相当に大きな電位差をもって帯電されていた
ということが分かる。換言すれば、従来の場合では、棒
状薄層クロマトグラフィ要素９は強電界領域に置かれて
いたことになる。それ故、先に述べたように、試料物質
についての検量線がなぜガスクロマトグラフ用水素炎イ
オン化検出装置の場合のように一次関係とならないかと
いう理由について、試料成分物質が燃焼されてイオン化
された際の陽イオンを強電界領域で加速されて棒状薄層
クロマトグラフィ要素９の帯電表面に衝突し、これによ
り電子が増殖されるためであるという推論が成立するこ
とになる。

この推論を確かめるべく、本発明者は棒状クロマトグラ
フィ要素９の電位を可及的に小さくシタ場合、記録器の
出力値と試料物質の量との関係がどのようになるかにつ
いて研究を重ね、その結果本発明を完成するに至った。

次に、本発明の成立過程について説明する。

先ず、水素ガスバーナ１側の電界強度を小さくして、棒
状薄層クロマトグラフィ要素９の電位を可及的に小さく
するために、水素ガスバーナ１を陽極、電極５を陰極と
して、その間の電位分布を第６図の場合と同様な方法で
測定してみた。なお、印加電圧は上述の場合と同様に３
００ボルトであった。その電位分布は第６図の場合と同
様な態様で第７図に示されている。この図から明らかな
ように、棒状薄層クロマトグラフィ要素９が通過する箇
所、すなわち水素ガスバーナ１の一ヒ端から約１ミリ離
れた箇所の電位は約−２０ポル）−であった。

換言すれば、棒状薄層クロマトグラフィ要素９の電位は
約−２０ポルトであるということになる。

ところで、従来の薄層クロマトグラフ用水素炎イオン化
検出装置において、水素ガスバーナ１を陽極、電極５を
陰極とした場合でも、試料物質についての検量線が一次
関係とならないこととはずでに第４図を参照して説明し
たとおりである。

そこで、本発明者は電極５を導電体でもって包囲し、そ
の間に静電誘導を生しさせて電極５例の電界強度を高め
ることによって第７図の電位分布特性曲線を上方に引き
上げ、これにより水素ガスバーナ１側の電界強度を小さ
くシｆＪるとの想定のもとに、」ニ述の実施例のように
電極５を第３の電極でもって包囲した状態で水素ガスバ
ーナ１と電極５との間の電位分布を測定してみた。その
測定結果が第８図に示されている。参照英文字ａは第７
図の電位分布特性曲線と同しものを示し、参照英文字す
は第３の電極を電気的に浮かした状態とした場合の電位
分布特性曲線であり、また参照英文字Ｃは第３の電極を
陰極すなわち電極５よりも高電位状態（すなわち、第１
図において電源７の正側に接続された状態）とした場合
の電位分布特性曲線である。第８図から明らかなように
、電位分布特性曲線すおよびＣの場合には、棒状薄層ク
ロマトグラフィ要素９が通過する箇所、すなわち水素ガ
スバーナ１の上端から約１ミリ離れた箇所の電位は電位
分布特性曲線ａの場合よりも小さく（絶対値において）
、その測定電位は電位分布特性曲線すの場合では約−７
ボルトであり、また電位分布特性曲線Ｃの場合では約−
３ボルトであった。

電位分布特性曲線すの場合について、第４図の特性曲線
（ビ）、（■゛）および（■゛）に対応する特性曲線（
■”）（ＩＩ”）および（ＩＩＩ”）を求め、これら特
性曲線を第９図に示す。この図から明らかなように、電
位分布特性曲線すの場合には、二段階の飽和領域が認め
られ、第一段目の飽和領域すなわち約２００ボルトから
約３００ボルトの範囲では、記録器の出力値と試料物質
の量との間には比例関係がみられ、水素ガスバーナ１と
電極５との間の印加電圧を約２００ボルトないし約３０
０ボルトの範囲内とすれば、試料物質についての検量線
が一次関係となることが分かる。なお、第９図において
、破線でもって示される特性曲線は印加電圧と棒状薄層
クロマトグラフィ要素９の電位との関係を示（２工〕 すものであり、棒状薄層クロマトグラフィ要素９の電位
が約−１０ボルト以」−（絶対値において）となると、
第二段目の飽和領域が現れ、そこでは、第４図の特性曲
線（Ｉ゛）、（■゛）および（■゛）の場合と同様に、
記録器の出力値と試料物質の量との間に比例関係はみら
れない。

同様に、電位分布特性曲線Ｃの場合についても、第４図
の（ビ）、（■゛）および（■゛）に対応する特性曲線
（Ｉ°゛）（ＩＩ“″）および（Ｉｌ’Ｉ’”）を求め
、これら特性曲線を第１０図に示す。第１０図から明ら
かなように、電位分布特性曲線Ｃの場合には、印加電圧
が約１００ボルトないし１キロボルトの範囲に亙って飽
和領域が認められ、この飽和領域内では、記録器の出力
値と試料物質の量との間には比例関係がのられ、水素ガ
スバーナ１と電極５との間の印加電圧を約１００ホルト
ないし１キロボルトの範囲内とすれば、試料物質につい
ての検量線が一次関係となることが分かる。第９図の場
合と同様に、第１０図にも印加電圧と棒状薄層クロマト
グラフィ要素９の電位との関係が破線でもって示されて
おり、印加電圧１キロボルトのとき、棒状薄層クロマト
グラフィ要素９が約−１０ボルトであることが分かる。

なお、第１０図には図示されていないが、印加電圧を１
キロボルト以上とすると、第二段目の飽和領域が現れる
が、そこでは、第９図の場合と同様に、記録器の出力値
と試料物質の量との間に比例関係はみられない。

第９図および第１０図での測定には、先にも述べたよう
に棒状薄層クロマトグラフィ要素９には無機吸着剤とし
てシリカゲルが用いられたが、その他の無機吸着剤例え
ばアルミナあるいは珪藻上等を用いた場合にも第９図お
よび第１０図の場合と同様な結果が得られる筈であり、
その場合には第一段目の飽和領域の範囲が第９図および
第１０図の場合とは異なることになろう。また、第９図
および第１０図の場合の特性曲線は、棒状薄層クロマト
グラフィ要素９の直径の大きさや電極５および第３の電
極の設計条件によっても変化し得ることは言うまでもな
い。なお、第９図および第１０図での測定では、陰極す
なわち電極５として、内径７ミリ、外径９ミリ、高さ４
ミリのものが用いられ、また第３の電極として、内径１
４ミリ、外径１６ミリ、高さ２０ミリのものが用いられ
た。

上述の実施例において、第３の電極８を電源７の正側に
接続させる場合、その接続箇所を電源７と増幅器６との
間ではなく、増幅器６と水素ガスバーナ１との間とする
こともできる。しかし、この場合、電源７の出力が変動
すると、電極５と第３の電極８との間の静電結合により
電流が流れて、それが増幅器６によって拾われることに
なるので、図示の実施例のように、第３の電極８を電源
７と増幅器６との間で接続することが好ましい。

第２図に示す実施例では、第３の電極１０によって、電
極５と水素ガスバーナ１との間の領域も包囲されること
になるが、このような構成によれば、測定中のノイズの
侵入を阻止する効果が得られる。実際、第１図に示すよ
うな実施例では、特に高感度の測定の際には水素ガスバ
ーナ１の付近を人が移動したりすると、記録器の出力値
に変動がみられたが、電極５と水素ガスバーナ１との間
の領域を第３の電極１０でもって包囲することによって
、かかるノイズを阻止することができた。

なお、第２図の実施例では、第３の電極１０が電源７の
正側に接続されているが、この第３の電極１０を第１図
の実施例で説明したように電気的に浮いた状態とするこ
ともできる。

〔効　果〕

以上の記載から明らかなように、本発明によれば、記録
器の出力値と試料の分離成分物質の量との間の検量線が
先に述べたガスクロマトグラフ用水素炎イオン化検出装
置の場合と同様に一次関係となるので、棒状薄層クロマ
トグラフィ要素による定量分析についての定量性および
再現性が改善されることになる。

この点を具体的に示すべく、本発明による薄層クロマト
グラフ用水素炎イオン化検出装置すなわち第１図の実施
例（第３の電極８は電源７の正側に接続される）と、第
３図に示すような従来の薄層クロマトグラフ用水素炎イ
オン化検出装置とのそれぞれについて検量線を実際に求
めてみた。先ず、その際の測定条件について以下に示す
。すなわち、 ■サンプルとして、コレステロールエステル（ＧＥ）、
トリグリセライド（ＴＧ）およびフリーコレステロール
（ＦＣ）の３成分を含むトルエン溶液が用いられた。も
ちろん、サンプルすなわちトルエン溶・液は数種類の濃
度のものが用意され、それぞれ３成分は既知のものとさ
れている。

■棒状薄層クロマトグラフィ要素としては、石英の棒素
材に無機吸着剤としてシリカゲルを被着したものが用い
られた。この棒状薄層クロマトグラフィ要素には、上述
のサンプルのそれぞれが１μｌスポツトされ、次いでそ
れはｎ−ヘキサン：ジエチルエーテル−９：１の展開液
でもって１０センチに亙って展開分離された。

■水素ガスバーナへの水素ガスの供給量は１６０ｍ　ｌ
／ｍｉｎ、また空気供給量ば２０００ｍβ／ｍｉｎとさ
れた。

■電極間の印加電圧は３００ボルトとされ、棒状薄層ク
ロマトグラフィ要素を水素炎中を通過させる際の送り速
度は４ｍ＋＋／ｓｅｃとされた。

以−ヒの条件で求められた検量線を第１１図および第１
２図に示す。第１１図に示された検量線は本発明による
薄層クロマトグラフ用水素炎イオン化検出装置によって
得られたものであり、○はコレステロールエステル（Ｃ
Ｅ）の検量線を、△はトリグリセライド（ＴＧ）の検量
線を、◎はフリーコレステロール（ＦＣ）の検量線を示
す。第１１図から明らかなように、それぞれの検量線が
一次関係になっていることが分かる。一方、第１２図に
示された検量線は従来の薄層クロマトグラフ用水素炎イ
オン化検出装置によって得られたものであり、図中の○
、△および◎はそれぞれ上述の場合と同じ試料物質の検
量線を示している。第１２図から明らかなように、それ
ぞれの検量線が粟乗関数のような曲線となっていること
が分かる。なお、第１１図および第１２図では、横軸は
試料物質の量を示し、縦軸は記録器の出力データすなわ
ちクロマトグラムのそれぞれの試料のピーク領域におけ
る積分値を示している。

次いで、第１１図および第１２図の検量線を用いて、既
知の濃度の試料溶液について実際に定量分析を行うこと
によって、その測定誤差および再現性について本発明の
場合と従来の場合との比較を行った。試料溶液としては
、コレステロールエステル（ＣＥ）が３．００μｇ、ト
リグリセライド（ＴＧ）が４．００μｇ、フリーコレス
テロール（ＦＣ，）が１．５０μｇからなるものが使用
された。なお、そのような分析は近回繰り返された。本
発明の場合の結果は別表Ｉに、従来の場合の結果は別表
■に示されている。各表において、ｎは分析回数を示し
、またＣＥ欄に示された数値はコレステロールエステル
の検量値を、ＴＧ欄に示された数値はトリグリセライド
の検量値を、ＦＣ欄に示された数値はフリーコレステロ
ールの検量値を示す。これσ検量値は記録器から得られ
るクロマトグラムの各分離成分物質に対応するピーク領
域の積分値に基づいて第１１図および第１２図の該当検
量線からそれぞれの重量を読み取ることによって得られ
るものである。一方、各表の下側欄に示されたＸは試料
の各分離成分物質の検量値の平均値を示し、またカッコ
内の数値はそれぞれの分離成分物質の真値を示す。また
、各表の下側欄のＳＤは標準偏差を、ＣＶは変動係数を
示す。別表■および■を比較すれば明らかなように、本
発明によれば、測定誤差および変動係数が大巾に改善さ
れることが分かる。

さらに、本発明と従来技術との別の比較試験として、重
質油バクーン分析を行って、５日間に亙る日差再現性を
比較した。薄層クロマトグラフィにらる重質油パターン
分析は試料となる重質油が種々雑多な物質の混合物と考
えられ、そのすべての成分物質を単離することは不可能
に近く、このため成分物質を化学的性質の違いにより幾
つかのグループに分ける組成分析法いわゆるパターン分
析法が一般に採用されている。この場合には、成分物質
をそれぞれのグループに分ける際に用いるべきサンプル
が得られないので、検量線を求めることはできない。し
たがって、記録器からの各グループに対応するクロマト
グラムの面積百分率をもって評価されることになる。こ
のためパターン分析においては、そのような面積百分率
についての繰り返し再現性および日差再現性が重要とな
る。

この比較試験では、上述の場合と同様に、本発明による
薄層クロマトグラフ用水素炎イオン化検出装置としては
、第１図に示す実施例のもの（第３の電極８は電源７の
正側に接続されている）が用いられ、また従来の薄層ク
ロマトグラフ用水素炎イオン化検出装置としては、第３
図に示すものが用いられた。

サンプルとしては、重質油１０■を１ｍ７！のジクロル
メタンで溶かした溶液が用いられた。このサンプルのＬ
ｃｒ／が棒状薄層クロマトグラフィ要素にスポットされ
、次いでそれはｎ−ヘキサンの展開溶媒でもって１０セ
ンチに亙って展開分離された。それを室温で乾燥させた
後、トルエンの展開溶媒でもって５センチに亙って再び
展開分離した。

また、それを室温で乾燥した後、ジクロルメタン：メタ
ノール−９５：５の展開溶媒でもって２センチに亙って
更に襞間分離された。以上の３段階の展開分離により、
サンプルの重質油は飽和分、芳香族分、レジン分、アス
ファルテン分の４つの組成に分離された。

本発明でも従来の場合でも、それら双方の薄層クロマト
グラフ用イオン化検出装置の作動条件については、上述
の定量分析の場合と同じにされた。

上述したような棒状薄層クロマトグラフィ要素を用いて
、重質油パターン分析を双方の薄層クロマトグラフ用イ
オン化検出装置で１日１回ずつ５日間に亙って行った。

本発明の分析結果は別表■に、従来の場合の分析結果は
別表■に示す。

各表において、ｎは実験回数（日数）を示し、その上側
欄の数値はクロマトグラムの各組成分領域の積分値を面
積百分率で示すものである。また、各表の下側欄におい
て、Ｘは各組成分領域の数値についての平均値を、ＳＤ
は標準偏差値を、Ｃｖは変動係数を示す。

別表■および■を比較すれば明らかなように、本発明に
よる場合の変動係数は従来の場合に比べて大巾に小さく
なる。したがって、本発明によれば、重質油パターン分
析のような組成分析法についての再現性も改善されるこ
とになる。

表■　（本発明） ｎ　　　　　ＣＥ　　　　　　　　ＴＧ　　　　　　　
　ＦＣｌ　　　２．９７　　　４．０９　　　１．５６
２　　２．９０　　　４．１６　　　１．５１３　　２
．８Ｂ　　　　４．０９　　　１．４８４　　２．９４
　　　３．９６　　　１．５４Ｘ　　　２．９４（３，
００）　４．０７（４，００）　１．５２（１，５０）
ＳＤ　　　０１０５２　　　０．０７４　　　０．０３
０ＣＶ　　　１．８　　　　１．８　　　　２．０表■
　　（従来） ｎ　　　　ＣＥ　　　　　ＴＧ　　　　　　ＦＣｌ　　
　３．４１　　　３．９１　　　　１．３６２　　３．
１９　　　３．８７　　　１．４４３　　３．２５　　
　３．８２　　　１．５１４　　３．３７　　　４．０
４　　　１．５ＢＸ　　　３．２６（３，００）　３．
８７（４，００）　１．４６（１，５０）ＳＤ　　　Ｏ
，１３１０，１１８０，０８８ＣＶ　　　４．０　　　
　３．０　　　　６．０表■　（本発明） ｎ　　飽和分　芳香族分　レジン分　アスファルテン分
１　　３３．９　　５１．８　　　８．０　　　　　６
．３２　　３３．７　　５１．６　　　８．１　　　　
　６．６３　　３３．６　　５１．９　　　８．２　　
　　　６．３４　　３４．２　　５１．０　　　　Ｂ、
５　　　　　６．３７　３３．９　　５１．６　　　８
．２　　　　　６．３５０　　０．２３９　　０．３６
３　　　０．１９２　　　　０．１７９ＣＶ　　　Ｏ，
７０，７２，３２，８ 表■　（従来） ｎ　　飽和分　芳香族分　レジン分　アスファルテン分
１　　４４．６　　４７．７　　　３．７　　　　　４
．０２　　４２．１　　４８．３　　　６．０　　　　
　３．６３　　４２．７　　４７．７　　　６．１　　
　　　３．５４　　４３．９　　４６．５　　　４．８
　　　　　４．８ｘ　　　４３．１　　４７．８　　　
５．３　　　　　３．８ＳＤ　　　１．１０２　　０．
８９０　　　１．０２３　　　　０．６４４ＣＶ　　　
２．６　　　１．９　　　１９．３　　　　１６．９

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による薄層クロマトグラフ用水素炎イオ
ン化検出装置の一実施例を示す図式図、第２図は本発明
による薄層クロマトグラフ用水素炎イオン化検出装置の
別の実施例を示す図式図、第３図は従来の薄層クロマト
グラフ用水素炎イオン化検出装置を示す図式図、第４図
は従来の薄層クロマトグラフ用水素炎イオン化検出装置
での水素ガスバーナと電極との間の印加電圧と記録器の
出力値との関係を示す特性図、第５図は従来の薄層クロ
マトグラフ用水素炎イオン化検出装置での棒状薄層クロ
マトグラフィ要素の電位を測定した際の測定結果を示す
グラフ、第６図は従来の８層クロマ１−グラフ用水素炎
イオン化検出装置での水素ガスバーナと電極との間の電
位分布を測定した際の測定結果を示す図式図、第７図は
従来の薄層クロマトグラフ用水素炎イオン化検出装置で
の水素ガスバーナと電極との間の電位分布を測定した際
の測定結果を示す図式図であって、第６図の場合とは水
素ガスバーナと電極との間の極性を逆にされた場合の図
式図、第８図は本発明による薄層クロマトグラフ用水素
炎イオン化検出装置での水素ガスバーナと電極との間の
電位分布を第７図の従来の電位分布と共に示す電位分布
特性図、第９図は本発明による薄層クロマトグラフ用水
素炎イオン化検出装置の一実施例での水素ガスバーナと
電極との間の印加電圧と記録器の出力値との関係を示す
特性図１．第１０図は本発明による薄層クロマ１〜グラ
フ用水素炎イオン化検出装置の別の実施例での水素ガス
バーナと電極との間の印加電圧と記録器の出力値との関
係を示す特性図、第１１図は本発明による薄層クロマ１
−グラフ用水素炎イオン化検出装置によって求められた
検量線の例を示す検量線図、第１２図は従来の薄層クロ
マトグラフ用水素炎イオン化検出装置乙こよって求めら
れた検量線の例を示す検量線図である。 １・・・水素ガスバーナ、 ２・・・水素ガスバーナの外側管、 ３・・・水素ガスバーナの内側管、　４・・・水素炎、
５・・・電極、　　６・・・増幅器、　　７・・・電源
、８・・・第３の電極、 ９・・・棒状薄層クロマ１〜グラフイ要素、１０・・・
第３の電極。 第３図 第４図 第７図 電位（） 第８図 第９図 第１０図 第１１図 第１２図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、薄層クロマトグラフィの定量分析に用いられる水素
   炎イオン化検出装置において、棒状薄層クロマトグラフ
   ィ要素上の被検出物質を水素ガスバーナの水素炎でもっ
   て燃焼させた際の燃焼ガスに晒されるべく該水素炎の近
   傍に陰極を配置し、前記水素ガスバーナを陽極とし、前
   記陰極を第３の電極でもって包囲することを特徴とする
   水素炎イオン化検出装置。 ２、特許請求の範囲第１項に記載の水素炎イオン化検出
   装置において、前記第３の電極が電気的に浮いた状態と
   されることを特徴とする水素炎イオン化検出装置。 ３、特許請求の範囲第１項に記載の水素炎イオン化検出
   装置において、前記第３の電極が前記陰極の電位よりも
   高電位にされることを特徴とする水素炎イオン化検出装
   置。 ４、特許請求の範囲第１項に記載の水素炎イオン化検出
   装置において、前記第３の電極が前記陰極だけでなく該
   陰極と前記水素ガスバーナとの間の領域をも包囲するこ
   とを特徴とする水素炎イオン化検出装置。