JP3823473B2 - Catecholamine analyzer - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、液体クロマトグラフィーの原理を利用してエピネフリン(E)、ノルエピネフリン(NE)又はドーパミン(DA)の定量等を行なう、カテコールアミン分析装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
通常、カテコールアミンは、試料(血液、血漿又は尿等)について除蛋白質等の前処理を行った後に液体クロマトグラフィーを用いて分離し、電気化学的検出法や蛍光検出法で分析される。
【0003】
電気化学的検出法は、高感度の分析が可能であるが、電気化学的に活性な成分の全てを検出してしまう、言い換えればカテコールアミンを特異的に検出できないため、生体試料についての分析には不適当である。
【0004】
蛍光検出法には、自然蛍光を利用する方法の他、蛍光強度を増強し、かつ、選択性を増すため、カテコール骨格やアミンに特異的な蛍光試薬を用いる方法がある。即ち、特異的蛍光試薬として例えばTHI(Trihydroxyindol)、エチレンジアミン、OPA(OrtoPthalAldehyde)、フルオレスカミン、ダンシルクロライド、DPE(DiPhenylEthylenediamine)等を使用し、カラムによる分離前にカテコールアミンを蛍光誘導体化する方法(プレカラム法)や、カラムによる分離後にカテコールアミンを蛍光誘導体化する方法(ポストカラム法)が知られている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
血液や尿には、E、NE、DA等のカテコールアミンが含まれており、液体クロマトグラフィーとプレカラム(誘導体化)法又はポストカラム(誘導体化)法を利用することにより、一度の操作でこれら全てについて分析を行うことができるが、尿では、EとNEに比較してDAの濃度が高いという特徴がある。また多くの試料の中には、Eの濃度下限値とDAの濃度上限の間に約1000倍もの差が生じることも珍しいことではない。
【0006】
このように、液体クロマトグラフィーを利用して一度の操作でE、NE及びDAを分析しようとする場合、EやNEの濃度下限を考慮して検出器のゲインを設定すると、DAの濃度が高い尿由来の試料等ではDAに由来する信号が測定限界を超えてしまい、試料を希釈して再度分析操作を行う等の操作が必要になる。とはいえ、検出器のゲインを高濃度のDAに適するように設定すると、低濃度のNやNEに対しては感度が不足してしまうという課題が生じる。
【0007】
そこで本発明は、EやNEとDAの濃度差が生じる場合、例えば血液由来の試料(以下、血液試料という)と尿由来の試料(以下、尿試料という)について検出器の設定を変更したり、試料を希釈して分析操作を行なう必要のない、カテコールアミン分析装置を提供することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】
上記目的に鑑みてなされた本発明は、少なくとも試料中のエピネフリン(E)、ノルエピネフリン(NE)及びドーパミン(DA)を分離カラムで分離して分析するカテコールアミン分析装置において、少なくとも蛍光検出器を含む検出装置と制御装置を含み、該蛍光検出装置は蛍光検出器の検出感度切り替え手段を有し、該制御装置は試料を識別するための識別信号を記憶する記憶手段、DAが分離カラムから溶出する時間を記憶する手段及び計時手段とを有すると共に、前記蛍光検出器でDAが検出される間、蛍光検出器の検出感度を低下させる機能を有することを特徴とするカテコールアミン分析装置である。以下、本発明を詳細に説明する。
【0009】
本発明は、カテコールアミンをその自然蛍光から、また例えばTHI、エチレンジアミン、OPA、フルオレスカミン、ダンシルクロライド、DPE等で蛍光誘導体化し、蛍光検出器で検出するための装置である。カテコールアミンを蛍光誘導体化する場合、いわゆるプレカラム法又はポストカラム法のいずれの方法を採用しても良い。
【0010】
本発明の装置は、蛍光検出器を含む検出装置と制御装置を含むことを特徴とするが、その他、後述するような装置を含んでいても良い。蛍光検出装置は、蛍光検出器の検出感度切り替え手段を有する。通常、蛍光検出器は、光源、励起光集光系、測定用セル、蛍光集光系そして検出素子とから構成される。これら各構成要素は、通常の蛍光検出器と同様のものを使用することができる。
【0011】
光源は、例えばXeランプ、Xeフラッシュランプ、水銀ランプ、白熱ランプ、レーザー等、カテコールアミン成分又はその蛍光誘導体を蛍光励起するのに必要な波長と強度が得られるものであれば良い。
【0012】
励起光集光系及び蛍光集光系は、例えばレンズやミラー等の集光素子と、フィルターや回折光子等の分光素子から構成すれば良い。必要に応じてこれら集光系には、開口率を制限するためのアパーチャを配置することもできる。
【0013】
測定セルは、例えば光学ガラスや石英ガラス等で構成された中空直方体や中空円筒体で、中空部が分析されるべき試料の流路となるものを例示できる。励起光集光系と蛍光集光系は、同一軸又は測定セルで交差する軸上に配置されるが、特に直交するように照射或いは取り出されることが好ましい。両者が同一軸の場合、即ち光源と検出素子を同一方向に配置する場合、ダイクロックミラー等を使用して励起光光路と蛍光光路を分離すれば良い。
【0014】
検出素子は、例えばフォトダイオード、アバランシェフォトダイオード、光電管、光電子増倍管等を用いればよいが、高感度の分析を行うためにはアバランシェフォトダイオードや光電子増倍管が好ましい。アバランシェフォトダイオードや光電子増倍管では、印加する電圧に依存した増幅率を得られるからである。光源の光強度変動を補正するため、蛍光強度を測定する検出素子に加えて、励起光集光系から光の一部を取り出したり、測定セルを透過した励起光を検出する励起光検出素子を配置することができる。これらの素子は、一つの素子を両目的に使用することもできるが、別個に設けても良い。
【0015】
蛍光検出装置が有する蛍光検出器の検出感度切り替え手段としては、例えば蛍光検出器の光源の強度を変更し、或いは蛍光検出器の光源からの励起光強度を変更し、また或いは試料からの蛍光強度を変更し、又は蛍光検出器の蛍光検出素子の感度を変更するものを例示できる。ここで、変更とは、光源強度等を増減することを包含するが、具体的には、EやNEの分析に十分な光源強度等が与えられ、かつ、これらと比較して高濃度であるDAの分析の際には必要に応じて光源光強度が相対的に減衰され、これによって試料の希釈等を行う必要がないように構成されることを意味する。
【0016】
光源の強度を変更するには、例えばXeフラッシュランプの場合は容量の異なるコンデンサを切り替えたり、コンデンサの充電電圧を変化させてランプに流す電流を変化させれば良い。例えばXeフラッシュランプ又は水銀ランプの場合、ランプに流す電流を変化させれば良い。例えば白熱ランプの場合は、ランプに印加する電圧又はランプに流す電流を変化させれば良い。
【0017】
光源からの励起光強度を変更し又は試料からの蛍光強度を変更するには、例えば励起光集光系又は蛍光集光系にフィルタ、半透過性板、アパーチャ、スリット、メッシュ等、光の一部のみを透過する遮光板を機械的に出し入れするなどすれば良い。例えばフィルタは、励起光又は蛍光を減光することができる特性を有するものであれば、分光特性等に制限はない。電気的に透過率を変更することができる液晶フィルタは、機械的に集光系に出し入れする必要がなく、特に好ましい。この他にも、励起光集光系又は蛍光集光系の集光特性を変更して測定セルや検出素子を照射する励起光又は蛍光の強度を変更することもできる。即ち、集光特性を悪化させれば照射範囲が広がり、測定セル又は検出素子の有効体積(有効面積)に到達する光量を低下させることができる。アパーチャ、スリット、メッシュについては、これらを出し入れするのみではなく、その開口径を変化させたり、スリット幅を変化させることもできる。
【0018】
蛍光検出素子の感度を変更するには、例えば光電子増倍管の場合は印加電圧を変更して増幅率を変更すれば良い。光電子増倍管の1段当たりの増幅率は、電圧の0.7乗〜0.8乗に比例するから、10段では電圧の7〜8乗に比例するので、印加電圧を0.75倍に減らすと増幅率は1/10倍に低下する。
【0019】
本発明の装置のもう一方の特徴である制御装置は、試料を識別するための識別信号を記憶する記憶手段、DAが分離カラムから溶出する時間を記憶する手段及び計時手段とを有し、前記蛍光検出器でDAが検出される間、蛍光検出器の検出感度を低下させる機能を有するが、コンピュータやマイクロチップ等を用いて構成すれば良い。
【0020】
試料を識別するための識別記号を記憶する記憶手段は、試料の種別、即ち分析に供された試料が尿試料であるか、又は血漿試料であるか等を識別するための情報を記憶するものである。この情報は、例えば試料貼付したバーコード等から自動的に入力するようにしても良いし、キーボード等から入力するようにしても良い。なお記憶手段は、例えば分析結果や前記したような光源等の強度変更操作が行われたか否かに関する情報が自動的に保存されるように構成しても良い。
【0021】
計時手段は、分析装置への試料の注入からの経過時間を計算するための手段であり、前記したようにコンピュータ内部の計時手段等をそのまま利用できる。
【0022】
制御装置は、分析に供せられた試料が尿試料であった場合に、該試料の装置への注入からの経過時間を計時手段により計算し、DA分画が検出器に到達したタイミングを図って光源の強度等を変更する。試料注入後、DA分画が検出器に到達するまでの時間は、使用する分離カラム、送液速度、配管の長さ等により変化するが、同一の分析装置においては尿試料、血漿試料等で同一であるから、制御装置に外部から入力するように構成しておき、該入力値と計時手段による計時結果を比較するようにすることが例示できる。また制御装置は、一つの試料に対する分析が終了した後に、蛍光検出装置に対して検出器の光源の強度等を初期状態に復帰する指令を出すように構成する。
【0023】
本発明の装置は、以上に説明した特徴的な装置以外に、通常の液体クロマトグラフィー装置が有する各種要素を有する。例えば、移動相を保持するための移動相容器、試料を注入するための試料注入装置、送液のための液体ポンプ、分離カラム、分析後の試料等を廃棄するための廃液溜等と、これらを連通する配管を例示できる。これら各要素は、例えば前記した制御装置の制御を受けるように構成しても良い。例えば、試料注入装置を制御装置の制御下におき、制御装置の計時手段の始動と同期して試料の注入を行なうようにすることも可能である。分離カラムは、逆相カラムやイオン交換カラム、或いはアフィニティカラム等、従来からカテコールアミン分析に利用されている分離カラムを用いることができる。また、分離カラムに加え、試料中のカテコールアミン成分を濃縮或いは精製するための前処理カラムをその上流に配置することもできる。また更に、前記各要素に加え、プレカラム法やポストカラム法を利用する場合、カテコールアミンの蛍光誘導体化反応を生じさせるため、反応器を使用することもできる。プレカラム法用の反応器としては、例えば従来から使用されているような、試料注入装置と一体に構成されたものを例示できる。該一体化した装置は、試料を保持する容器及び6方バルブ等の試料注入手段から構成される本体と、反応器(反応容器)、蛍光試薬を保持する容器及び反応器の温度調節手段等で構成することができる。これにより、試料と蛍光試薬を混合し、一定時間一定温度下で蛍光誘導体化反応を行った後、試料を注入することが可能になる。ポストラベル法用の反応器としては、中空細管や、ガラス等の不活性粒子を充填した細管又はカラムを使用することができる。この反応器を分離カラムの下流に接続しておき、蛍光試薬を混入して分離されたカテコールアミンと反応させれば良い。
【0024】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を更に詳細に説明するために実施例等を記載するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
【0025】
図1は、本発明の装置の概要を示すものである。図中、1は光源、2は励起光集光系、3は測定セル、4は蛍光集光系、5は蛍光検出素子、6は光源からの励起光強度を変更するフィルタ、7は前記フィルタを励起光集光系の光路上に出し入れするための駆動源、8は光源駆動用の電源、9は蛍光検出素子に印加する電圧を発生する高圧電源、10は蛍光検出器(蛍光検出装置)、11は制御装置である。
【0026】
光源は、具体的には市販のキセノンフラッシュランプ(浜松ホトニクス製)であり、輝線の上下方向の長さは3mm、幅1mmである。なお光源は、移動機構を用いて水平方向に動かし、信号が最も大きくなる位置に固定してある。
【0027】
励起光集光系は、具体的には2枚の平凸レンズ、干渉フィルタ、アパーチャで構成した。平凸レンズは25mm径であり、アパーチャは24mm×16mmの楕円形である。また干渉フィルタは、330〜350nmの波長の光を選択的に透過するものである。
【0028】
蛍光集光系は、具体的には2枚の平凸レンズ、干渉フィルタ、アパーチャで構成した。平凸レンズは20mm径であり、アパーチャは18mm×14mmの楕円形である。また干渉フィルタは、460〜500nmの波長の光を選択的に透過するもので、測定セルの壁等で反射された励起光が蛍光検出素子に到達するのを防止できる。
【0029】
蛍光検出素子は、具体的には市販のフォトマルチプライヤ(浜松ホトニクス製)であり、その前面に幅1mmのスリットを配置することで、測定セル壁からの散乱光が入射しないようにした。なお蛍光検出素子は、移動機構を用いて水平方向に動かし、蛍光信号が最も大きくなる位置に固定してある。
【0030】
フィルタは、具体的には市販のNDフィルタを使用した。該フィルタは、約10%の透過特性を有するものである。フィルタを励起光集光系の光路上に出し入れするための駆動源は、具体的にはロータリーソレノイドであり、電圧を印加することによりフィルタを出し入れすることが可能である。
【0031】
図2は、ポストカラム法によるカテコールアミン分析装置の概略を示す図である。図中、12は試料容器、13は6方弁を利用した試料注入装置、14は試料中の不純物を除去するための前処理カラム、15はカテコールアミンを濃縮するための前処理カラム、16はイオン交換ゲルを充填した分離カラム、17は蛍光試薬との反応器、18は図1にて示した各装置である。また、19は試料容器に収納された試料をループまで吸引するための定量ポンプ装置(ピストン)であり、20は前記6方弁に配置された、一定量の試料を注入するためのループである。なお、本図においては、送液のための送液ポンプ、移動相容器、蛍光試薬容器等は示していない。
【0032】
図2に示した装置及び市販の分析装置(HLC−725CA、東ソー(株)製)を用いて、カテコールアミンの分析を行った。試料中のカテコールアミン画分を、1ml/分の流速で分離カラム16から溶出させた。この後、反応器17において、前記流速で通液しつつ、予め90℃に予熱したジフェニルエチレンジアミン(東ソー(株)製)と混合し、同温度にて90℃約3分間、蛍光誘導体化反応を行った。なお、使用した試薬は全て前記市販装置の専用試薬であり、その使用条件も指定された条件に従った。
【0033】
通液しつつ蛍光誘導体化されたカテコールアミン分画を、続いて図1の測定セル3中を通過させ、蛍光励起するとともにカテコールアミン分画からの蛍光を検出した。なお、本発明の装置においては、尿試料が測定に供された場合、DA画分が検出器に到達するタイミングにおいて図1に示したフィルタを励起光光路に入れるように制御装置を構成した。具体的には、尿試料が注入されてから19分後に前記ロータリーソレノイドを駆動するようにした。
【0034】
血漿について分析を行った場合、市販の装置及び本発明の分析装置とも、Eは5〜200pg/ml、NEは40〜2000pg/mlそしてDAは100pg/ml以下で、蛍光信号の比は1:2:1であった。両装置とも検出器のダイナミックレンジは1000であるため、試料を希釈することなしに、一度の操作で分析することが可能であった。
【0035】
これに対して尿試料について分析を行った場合、Eは1〜200ng/ml、NEは10〜600ng/mlそしてDAは90〜5000ng/mlで、蛍光信号の比は、最大1:5000と、検出器のダイナミックレンジを超えていた。このため、市販の装置においては、試料を希釈する前は図3のような結果となり、DAについて分析することはできなかった。一方、本発明の装置では、DAの分析に先立ち、NDフィルタを励起光集光系に入れることにより、検出器の検出感度を1/10に低下させることにより、試料を希釈することなく、全カテコールアミンの分析を一度に行うことが可能であった。この結果を図4に示す。
【0036】
【発明の効果】
本発明によれば、試料の種類によって蛍光検出器の感度を変更することにより、検出器のダイナミックレンジを超える信号比を示す試料についても、一度の操作で全カテコールアミンを分析することが可能である。例えば尿試料は、EやNEの濃度に比較して高濃度のDAを含むため、従来はE及びNEの分析の後、試料を希釈して再度DAを分析する必要が生じることがあったが、本発明によればこのような試料希釈に要する操作や時間はもとより、再分析に要する時間を節約することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のカテコールアミン分析装置の概要を示すための図である。
【図2】本発明のカテコールアミン分析装置の概要を示すための図である。
【図3】市販のカテコールアミン分析装置により、尿試料を希釈することなく分析した結果を示す図である。図中、NEはノルエピネフリン、EはエピネフリンそしてDAはドーパミンをそれぞれ示す。
【図4】本発明のカテコールアミン分析装置により、尿試料を希釈することなく分析した結果を示す図である。図中、NEはノルエピネフリン、EはエピネフリンそしてDAはドーパミンをそれぞれ示し、DAのピーク前後の矢印は、蛍光検出器の検出感度を1/10に低下し(矢印a)、DA検出後に検出感度を復帰したタイミングを示す(矢印b)。
【符号の説明】
1 光源
2 励起光集光系
3 測定セル
4 蛍光集光系
5 蛍光検出素子
6 NDフィルタ
7 ロータリソレノイド
8 電源
9 高圧電源
10 増幅回路
11 制御装置
12 試料容器
13 試料注入装置
14 前処理カラム(不純物除去用)
15 前処理カラム(濃縮用)
16 分離カラム(イオン交換カラム)
17 反応器
18 蛍光検出部
19 洗浄液注入装置
20 ループ[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a catecholamine analyzer for performing quantitative determination of epinephrine (E), norepinephrine (NE), or dopamine (DA) using the principle of liquid chromatography.
[0002]
[Prior art]
Usually, catecholamine is separated by liquid chromatography after pretreatment of a sample (blood, plasma, urine, etc.) with a deproteinized substance, and analyzed by an electrochemical detection method or a fluorescence detection method.
[0003]
The electrochemical detection method is capable of highly sensitive analysis, but detects all of the electrochemically active components, in other words, it cannot specifically detect catecholamines. Inappropriate.
[0004]
In addition to the method using natural fluorescence, there are methods that use a fluorescent reagent specific to a catechol skeleton or an amine in order to enhance fluorescence intensity and increase selectivity. That is, as a specific fluorescent reagent, for example, THI (Trihydroxyindol), ethylenediamine, OPA (OrtoPthal Aldehyde), fluorescamine, dansyl chloride, DPE (DiPhenylEthylenediamine), etc. are used, and a method of fluorescent derivatization of catecholamine before column separation (pre-column) Method), and a method of derivatizing catecholamine after column separation (post-column method) is known.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
Blood and urine contain catecholamines such as E, NE, DA, etc. All of these in one operation by using liquid chromatography and pre-column (derivatization) or post-column (derivatization) methods. However, urine is characterized by a higher concentration of DA than E and NE. It is not uncommon for many samples to have a difference of about 1000 times between the lower E concentration limit and the upper DA concentration limit.
[0006]
Thus, when analyzing E, NE, and DA in a single operation using liquid chromatography, the concentration of DA is high when the gain of the detector is set in consideration of the lower concentration limit of E or NE. In a sample derived from urine, the signal derived from DA exceeds the measurement limit, and an operation such as diluting the sample and performing an analysis operation again becomes necessary. However, if the gain of the detector is set to be suitable for a high concentration DA, there is a problem that the sensitivity is insufficient for low concentrations of N and NE.
[0007]
Therefore, the present invention changes the detector settings for, for example, a blood-derived sample (hereinafter referred to as a blood sample) and a urine-derived sample (hereinafter referred to as a urine sample) when a concentration difference between E or NE and DA occurs. An object of the present invention is to provide a catecholamine analyzer that does not require a sample to be diluted for analysis.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
The present invention made in view of the above object is a catecholamine analyzer that separates and analyzes at least epinephrine (E), norepinephrine (NE), and dopamine (DA) in a sample by a separation column, and includes at least a fluorescence detector. An apparatus and a control apparatus, the fluorescence detection apparatus has a detection sensitivity switching means for the fluorescence detector, the control apparatus stores a storage means for storing an identification signal for identifying a sample, and a time for DA to elute from the separation column A catecholamine analyzer characterized by having a function of reducing the detection sensitivity of the fluorescence detector while DA is detected by the fluorescence detector. Hereinafter, the present invention will be described in detail.
[0009]
The present invention is an apparatus for derivatizing catecholamine from its natural fluorescence, for example, with THI, ethylenediamine, OPA, fluorescamine, dansyl chloride, DPE, etc., and detecting it with a fluorescence detector. When catecholamine is fluorescently derivatized, either a so-called precolumn method or a postcolumn method may be employed.
[0010]
The device of the present invention is characterized by including a detection device including a fluorescence detector and a control device, but may include other devices as will be described later. The fluorescence detection apparatus has a detection sensitivity switching means of the fluorescence detector. Usually, the fluorescence detector is composed of a light source, an excitation light condensing system, a measurement cell, a fluorescence condensing system, and a detection element. Each of these components can be the same as a normal fluorescence detector.
[0011]
The light source may be any light source capable of obtaining a wavelength and intensity necessary for fluorescence excitation of a catecholamine component or a fluorescent derivative thereof, such as a Xe lamp, a Xe flash lamp, a mercury lamp, an incandescent lamp, and a laser.
[0012]
The excitation light condensing system and the fluorescence condensing system may be composed of a condensing element such as a lens or a mirror and a spectroscopic element such as a filter or a diffracted photon. If necessary, an aperture for limiting the aperture ratio can be arranged in these light condensing systems.
[0013]
The measurement cell can be exemplified by a hollow rectangular parallelepiped or hollow cylindrical body made of, for example, optical glass or quartz glass, and the hollow portion serving as a flow path of the sample to be analyzed. The excitation light condensing system and the fluorescence condensing system are arranged on the same axis or on an axis intersecting with the measurement cell, but it is preferable that the excitation light condensing system and the fluorescence condensing system are particularly irradiated or extracted so as to be orthogonal. When both are on the same axis, that is, when the light source and the detection element are arranged in the same direction, the excitation light path and the fluorescence light path may be separated using a dichroic mirror or the like.
[0014]
For example, a photodiode, an avalanche photodiode, a photoelectric tube, a photomultiplier tube, or the like may be used as the detection element, but an avalanche photodiode or a photomultiplier tube is preferable for performing highly sensitive analysis. This is because an avalanche photodiode or photomultiplier tube can obtain an amplification factor depending on the applied voltage. In order to correct the light intensity fluctuation of the light source, in addition to the detection element that measures the fluorescence intensity, an excitation light detection element that extracts a part of the light from the excitation light condensing system or detects the excitation light transmitted through the measurement cell Can be arranged. As these elements, one element can be used for both purposes, but may be provided separately.
[0015]
As the detection sensitivity switching means of the fluorescence detector included in the fluorescence detection device, for example, the intensity of the light source of the fluorescence detector is changed, the intensity of excitation light from the light source of the fluorescence detector is changed, or the fluorescence intensity from the sample is changed. Or changing the sensitivity of the fluorescence detection element of the fluorescence detector. Here, the change includes increasing / decreasing the light source intensity or the like. Specifically, the light source intensity or the like sufficient for the analysis of E or NE is given, and the concentration is higher than these. When analyzing DA, it means that the light source light intensity is relatively attenuated as necessary, so that it is not necessary to dilute the sample.
[0016]
In order to change the intensity of the light source, for example, in the case of an Xe flash lamp, a capacitor having a different capacity may be switched, or a current flowing through the lamp may be changed by changing a charging voltage of the capacitor. For example, in the case of a Xe flash lamp or a mercury lamp, the current passed through the lamp may be changed. For example, in the case of an incandescent lamp, the voltage applied to the lamp or the current flowing through the lamp may be changed.
[0017]
In order to change the intensity of excitation light from the light source or change the intensity of fluorescence from the sample, for example, a filter, a semi-transparent plate, an aperture, a slit, a mesh, etc. What is necessary is just to mechanically put in and out the light-shielding plate that transmits only the part. For example, as long as the filter has a characteristic capable of reducing excitation light or fluorescence, there is no limitation on the spectral characteristic or the like. A liquid crystal filter that can electrically change the transmittance is particularly preferable because it does not need to be mechanically taken in and out of the light collecting system. In addition, the intensity of the excitation light or fluorescence that irradiates the measurement cell or the detection element can be changed by changing the light collection characteristics of the excitation light collection system or the fluorescence collection system. That is, if the light condensing characteristic is deteriorated, the irradiation range is expanded, and the amount of light reaching the effective volume (effective area) of the measurement cell or the detection element can be reduced. About an aperture, a slit, and a mesh, not only these can be taken in and out, but the opening diameter can be changed and the slit width can be changed.
[0018]
In order to change the sensitivity of the fluorescence detection element, for example, in the case of a photomultiplier tube, the applied voltage may be changed to change the amplification factor. Since the amplification factor per stage of the photomultiplier tube is proportional to the 0.7 to 0.8th power of the voltage, the applied voltage is 0.75 times because the 10th stage is proportional to the 7th to 8th power of the voltage. When it is reduced to 1, the amplification factor decreases to 1/10.
[0019]
The control device, which is another feature of the apparatus of the present invention, has storage means for storing an identification signal for identifying a sample, means for storing the time for DA to elute from the separation column, and timing means, While DA is detected by the fluorescence detector, it has a function of reducing the detection sensitivity of the fluorescence detector, but may be configured using a computer, a microchip, or the like.
[0020]
The storage means for storing an identification symbol for identifying a sample stores information for identifying the type of the sample, that is, whether the sample subjected to analysis is a urine sample or a plasma sample. It is. This information may be input automatically from, for example, a barcode attached with a sample, or may be input from a keyboard or the like. Note that the storage means may be configured to automatically save information relating to, for example, analysis results and whether or not an intensity change operation such as the light source described above has been performed.
[0021]
The time measuring means is a means for calculating the elapsed time from the injection of the sample into the analyzer, and as described above, the time measuring means in the computer can be used as it is.
[0022]
When the sample subjected to analysis is a urine sample, the control device calculates the elapsed time from the injection of the sample into the device by means of time measuring means, and determines the timing when the DA fraction reaches the detector. Change the intensity of the light source. The time taken for the DA fraction to reach the detector after sample injection varies depending on the separation column used, the liquid feed speed, the length of the pipe, etc., but in the same analyzer, urine samples, plasma samples, etc. Since they are the same, it can be exemplified that the controller is configured to input from the outside and the input value is compared with the time measurement result by the time measuring means. The control device is configured to issue a command for returning the intensity of the light source of the detector to the initial state to the fluorescence detection device after the analysis of one sample is completed.
[0023]
The apparatus of the present invention has various elements of a normal liquid chromatography apparatus in addition to the characteristic apparatus described above. For example, a mobile phase container for holding a mobile phase, a sample injection device for injecting a sample, a liquid pump for liquid transfer, a separation column, a waste liquid reservoir for discarding a sample after analysis, etc. The piping which connects can be illustrated. Each of these elements may be configured to be controlled by the above-described control device, for example. For example, it is possible to place the sample injection device under the control of the control device, and to inject the sample in synchronization with the start of the timing means of the control device. As the separation column, a separation column conventionally used for catecholamine analysis, such as a reverse phase column, an ion exchange column, or an affinity column, can be used. In addition to the separation column, a pretreatment column for concentrating or purifying the catecholamine component in the sample can be disposed upstream of the separation column. Furthermore, in addition to the above-described elements, when a precolumn method or a postcolumn method is used, a reactor can be used to cause a fluorescent derivatization reaction of catecholamine. As the reactor for the precolumn method, for example, a reactor integrated with a sample injection device such as conventionally used can be exemplified. The integrated apparatus includes a main body constituted by a sample holding means such as a container for holding a sample and a six-way valve, a reactor (reaction vessel), a container for holding a fluorescent reagent, a temperature control means for the reactor, and the like. Can be configured. This makes it possible to inject the sample after mixing the sample and the fluorescent reagent and performing a fluorescence derivatization reaction at a constant temperature for a fixed time. As the reactor for the post-label method, a hollow capillary, a capillary or a column filled with inert particles such as glass can be used. This reactor may be connected downstream of the separation column and reacted with the catecholamine separated by mixing a fluorescent reagent.
[0024]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, examples and the like will be described to describe the present invention in more detail, but the present invention is not limited to these.
[0025]
FIG. 1 shows an outline of the apparatus of the present invention. In the figure, 1 is a light source, 2 is an excitation light condensing system, 3 is a measurement cell, 4 is a fluorescence condensing system, 5 is a fluorescence detecting element, 6 is a filter for changing the intensity of excitation light from the light source, and 7 is the filter. Is a drive source for taking the light into and out of the optical path of the excitation light condensing system, 8 is a power source for driving the light source, 9 is a high voltage power source for generating a voltage to be applied to the fluorescence detection element, and 10 is a fluorescence detector (fluorescence detection device). , 11 is a control device.
[0026]
The light source is specifically a commercially available xenon flash lamp (manufactured by Hamamatsu Photonics), and the vertical length of the bright line is 3 mm and the width is 1 mm. The light source is moved in the horizontal direction using a moving mechanism and fixed at a position where the signal becomes the largest.
[0027]
Specifically, the excitation light condensing system was composed of two plano-convex lenses, an interference filter, and an aperture. The plano-convex lens has a diameter of 25 mm, and the aperture has an elliptical shape of 24 mm × 16 mm. The interference filter selectively transmits light having a wavelength of 330 to 350 nm.
[0028]
Specifically, the fluorescence condensing system is composed of two plano-convex lenses, an interference filter, and an aperture. The plano-convex lens has a diameter of 20 mm, and the aperture has an elliptical shape of 18 mm × 14 mm. The interference filter selectively transmits light having a wavelength of 460 to 500 nm, and can prevent the excitation light reflected by the wall of the measurement cell from reaching the fluorescence detection element.
[0029]
Specifically, the fluorescence detection element is a commercially available photomultiplier (manufactured by Hamamatsu Photonics), and a slit having a width of 1 mm is arranged on the front surface thereof so that scattered light from the measurement cell wall does not enter. The fluorescence detection element is moved in the horizontal direction using a moving mechanism, and is fixed at a position where the fluorescence signal becomes the largest.
[0030]
Specifically, a commercially available ND filter was used as the filter. The filter has a transmission characteristic of about 10%. The drive source for putting the filter in and out of the optical path of the excitation light collecting system is specifically a rotary solenoid, and the filter can be put in and out by applying a voltage.
[0031]
FIG. 2 is a diagram showing an outline of a catecholamine analyzer by a post column method. In the figure, 12 is a sample container, 13 is a sample injection device using a 6-way valve, 14 is a pretreatment column for removing impurities in the sample, 15 is a pretreatment column for concentrating catecholamines, and 16 is an ion. A separation column filled with exchange gel, 17 is a reactor with a fluorescent reagent, and 18 is each apparatus shown in FIG. Further, 19 is a metering pump device (piston) for sucking the sample stored in the sample container up to the loop, and 20 is a loop for injecting a fixed amount of sample arranged in the 6-way valve. . In the drawing, a liquid feeding pump, a mobile phase container, a fluorescent reagent container, etc. for liquid feeding are not shown.
[0032]
Catecholamines were analyzed using the apparatus shown in FIG. 2 and a commercially available analyzer (HLC-725CA, manufactured by Tosoh Corporation). The catecholamine fraction in the sample was eluted from the
[0033]
The catecholamine fraction that was fluorescently derivatized while passing through the liquid was subsequently passed through the
[0034]
When plasma was analyzed, both the commercially available apparatus and the analyzer of the present invention had an E of 5-200 pg / ml, NE of 40-2000 pg / ml and DA of 100 pg / ml or less, and a fluorescence signal ratio of 1: 2: 1. In both devices, the dynamic range of the detector was 1000, so it was possible to analyze in one operation without diluting the sample.
[0035]
On the other hand, when an analysis is performed on a urine sample, E is 1 to 200 ng / ml, NE is 10 to 600 ng / ml, DA is 90 to 5000 ng / ml, and the ratio of fluorescence signals is 1: 5000 at maximum, The dynamic range of the detector was exceeded. For this reason, in a commercially available apparatus, the result shown in FIG. 3 was obtained before the sample was diluted, and DA could not be analyzed. On the other hand, in the apparatus of the present invention, prior to the analysis of DA, the detection sensitivity of the detector is reduced to 1/10 by putting the ND filter in the excitation light condensing system, so that the entire sample is not diluted. It was possible to analyze catecholamines at once. The result is shown in FIG.
[0036]
【The invention's effect】
According to the present invention, by changing the sensitivity of the fluorescence detector depending on the type of sample, it is possible to analyze all catecholamines in a single operation even for a sample showing a signal ratio exceeding the dynamic range of the detector. . For example, since a urine sample contains a high concentration of DA compared to the concentrations of E and NE, conventionally, after analysis of E and NE, it was sometimes necessary to dilute the sample and analyze DA again. According to the present invention, not only the operation and time required for such sample dilution, but also the time required for reanalysis can be saved.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram showing an outline of a catecholamine analyzer of the present invention.
FIG. 2 is a diagram showing an outline of a catecholamine analyzer of the present invention.
FIG. 3 is a diagram showing the result of analyzing a urine sample without diluting with a commercially available catecholamine analyzer. In the figure, NE represents norepinephrine, E represents epinephrine, and DA represents dopamine.
FIG. 4 is a diagram showing the result of analyzing a urine sample without diluting with the catecholamine analyzer of the present invention. In the figure, NE represents norepinephrine, E represents epinephrine, and DA represents dopamine. The arrows before and after the DA peak decrease the detection sensitivity of the fluorescence detector to 1/10 (arrow a). The return timing is indicated (arrow b).
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
15 Pretreatment column (for concentration)
16 Separation column (ion exchange column)
17
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