残留農薬測定方法および装置
【課題】簡易な構成で農薬の大半に対して高感度に検出できるようにする。
【解決手段】農薬に助剤として使用されている界面活性剤が異なる濃度で溶けている複数のサンプル液に、脂質と可塑剤と高分子剤とを所定割合で混合して形成した脂質膜センサを浸漬して、その膜電位を測定し（Ｓ１〜Ｓ７）、その測定結果に基づいて、脂質膜センサの応答に対して界面活性剤を助剤とする農薬の濃度を推定するための推定式を求める（Ｓ８、Ｓ９）。そして、被検査体の表面の付着物を溶け込ました検査対象液に対して、脂質膜センサを浸漬して、その膜電位を測定し、その検査対象液に対して得られた脂質膜センサの応答と前記推定式から被検査体の残留農薬の濃度を推定する。
【解決手段】農薬に助剤として使用されている界面活性剤が異なる濃度で溶けている複数のサンプル液に、脂質と可塑剤と高分子剤とを所定割合で混合して形成した脂質膜センサを浸漬して、その膜電位を測定し（Ｓ１〜Ｓ７）、その測定結果に基づいて、脂質膜センサの応答に対して界面活性剤を助剤とする農薬の濃度を推定するための推定式を求める（Ｓ８、Ｓ９）。そして、被検査体の表面の付着物を溶け込ました検査対象液に対して、脂質膜センサを浸漬して、その膜電位を測定し、その検査対象液に対して得られた脂質膜センサの応答と前記推定式から被検査体の残留農薬の濃度を推定する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、農産物に付着している残留農薬を高感度に検出するための技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、農産物の残留農薬への関心が高まってきている。特に、平成１８年５月２９日から改正食品衛生法が施行され、全ての食品に残留農薬基準値が設定され、残留農薬基準値がない農薬については一律０．０１ｐｐｍの基準値が設定されることになった。
【０００３】
従来、農薬の一般的な分析方法としては、高速クラマトグラフィー質量分析計（ＨＰＬＣ−ＭＳ）や、ガスクロマトグラフィー質量分析計（ＧＣ−ＭＳ）などの分析装置を用いていたが、この装置による分析には熟練と時間が必要であり、多種多量の農産物をまんべんなく検査するには不向きであった。
【０００４】
そこで、より簡易的な方法で効率良く残留農薬の有無を検出し、その検査で残留農薬有りと判定されたものに対して上記の分析装置による詳細な分析を行うことが望ましい。
【０００５】
簡易的に残留農薬を検出する方法として、従来からコリンエステラーゼ阻害物質の有無を検出する方法、酵素免疫反応を用いた方法等が知られている。
【０００６】
しかし、コリンエステラーゼ阻害物質の有無を検出する方法では、コリンエステラーゼ阻害を有する有機リン、塩素系、カーバメイト系の農薬に対して効果はあるが、これらの農薬は現在農薬として登録されている数の約２０パーセントであり、しかも検出感度は、０．１〜数ｐｐｍ程度と低い。
【０００７】
また、酵素免疫反応を用いた方法では、検出感度は数ｐｐｂ〜数１０ｐｐｂと高いが、検出できる農薬は検査用抗体が開発されているものに限られ、現状では３０種類程度の農薬にしか使用できない。
【０００８】
また、農薬を対象としたものではないが、農薬と同様に人体に悪影響を与えるシアン化合物等の毒性物質を検出するために、脂質膜センサを用いることも本出願人らにより提案されており（特許文献１）、発明者らは、この技術を用いて農薬検出が可能か否かの実験も試みた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開平１０−２６７８７８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
ところが、後述するように農薬の各種原体に対し、脂質膜センサはほとんど応答しないことが判明し、この事実から脂質膜センサによる農薬検出は困難であると思われていた。
【００１１】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、登録されている農薬の大半に対して高感度に検出できる残留農薬測定方法および装置を提供することを目的としている。
【００１２】
なお、本願発明は、上記したように農薬の各種原体に対して脂質膜センサはほとんど応答しないことを逆に利用し、農薬に原体とともに一定の割合で含まれる界面活性剤の脂質膜センサに対する応答から原体の濃度を推定するという発想に基づくものである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
前記目的を達成するために、本発明の残留農薬測定方法は、
農薬に助剤として使用されている界面活性剤が異なる濃度で溶けている複数のサンプル液に、脂質と可塑剤と高分子剤とを所定割合で混合して形成した脂質膜センサを浸漬して、その膜電位を測定する段階（Ｓ１〜Ｓ７）と、
前記測定結果に基づいて、前記脂質膜センサの応答に対して前記界面活性剤を助剤とする農薬の濃度を推定するための推定式を求める段階（Ｓ８、Ｓ９）と、
被検査体の表面の付着物を溶け込ました検査対象液に対して、前記脂質膜センサを浸漬して、その膜電位を測定する段階（Ｓ１１〜Ｓ１５）と、
前記検査対象液に対して得られた前記脂質膜センサの応答と前記推定式から前記被検査体の残留農薬の濃度を推定する段階（Ｓ１６）とを含んでいる。
【００１４】
また、本発明の残留農薬測定装置は、
脂質と可塑剤と高分子剤とを所定割合で混合して形成した脂質膜センサ（２５）と、
農薬に助剤として使用されている界面活性剤が異なる濃度で溶けている複数のサンプル液に前記脂質膜センサを浸漬したときの前記脂質膜センサの膜電位に基づいて、前記脂質膜センサの応答に対して前記界面活性剤を助剤とする農薬の濃度を推定するための推定式を求めるとともに、被検査体の表面の付着物を溶け込ました検査対象液に対して前記脂質膜センサが浸漬されたときの応答と前記推定式とから前記被検査体の残留農薬の推定濃度を算出する演算手段（３７）とを備えている。
【００１５】
また、本発明の請求項３の残留農薬測定装置は、請求項２記載の残留農薬測定装置において、
前記界面活性剤はアニオン性であって、
前記脂質膜センサは、高分子剤としてポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）８００ｍｇ、可塑剤として２−ニトロオクチルエーテル（ＮＰＯＥ）１ｍｌに対して、脂質としてテトラドデシルアンモニウムブロミド（ＴＤＡＢ）が０．１〜０．８ｍｇの範囲で含まれていることを特徴とする。
【００１６】
また、本発明の請求項４の残留農薬測定装置は、請求項２記載の残留農薬測定装置において、
前記界面活性剤はアニオン性であって、
前記脂質膜センサは、高分子剤としてポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）８００ｍｇ、脂質としてテトラドデシルアンモニウムブロミド（ＴＤＡＢ）０．１ｍｇ、可塑剤としてジオクチルフェニルフォスフォネイト（ＤＯＰＰ）が０．７５〜１ｍｌｇの範囲で含まれていることを特徴とする。
【００１７】
また、本発明の請求項５の残留農薬測定装置は、請求項２記載の残留農薬測定装置において、
前記界面活性剤はアニオン性であって、
前記脂質膜センサは、高分子剤としてポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）８００ｍｇ、可塑剤として２−ニトロオクチルエーテル（ＮＰＯＥ）１ｍｌに対して、脂質としてトリドデシルメチルアンモニウムクロリド（ＴＤＡＣ）が０．１〜０．３ｍｇの範囲で含まれていることを特徴とする。
【００１８】
また、本発明の請求項６の残留農薬測定装置は、請求項２記載の残留農薬測定装置において、
前記界面活性剤はアニオン性であって、
前記脂質膜センサは、高分子剤としてポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）８００ｍｇ、可塑剤として２−ニトロオクチルエーテル（ＮＰＯＥ）１ｍｌに対して、脂質としてジドデシルジメチルアンモニウムブロミド（ＤＤＡＢ）が０．１〜０．４ｍｇの範囲で含まれていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１９】
上記したように本発明では、農薬に助剤として含まれている界面活性剤の濃度と脂質膜センサの膜電位に基づいて、脂質膜センサの膜電位から残留農薬の濃度を推定するための式を求め、被検査体のサンプル液に対する脂質膜センサの膜電位と推定式から、被検査体の残留農薬の濃度を推定している。
【００２０】
これは、本出願人らが、残留農薬の濃度と助剤として含まれている界面活性剤の濃度とがほぼ比例しており、また被検査体に使用されている農薬の種類から、農薬と界面活性剤との割合もほぼ特定でき、さらに、農薬に対する脂質膜センサが、農薬の原体には応答せず、主に界面活性剤に応答している点を見出したことによるものである。
【００２１】
したがって、上記のように界面活性剤の濃度に対する脂質膜センサの応答を求め、その関係から得られた推定式を用いることで、残留農薬の濃度を的確に推定することができ、簡易でかつ高感度な検出が可能となった。
【００２２】
なお、界面活性剤がアニオン性の場合で、脂質膜センサは、高分子剤ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）８００ｍｇ、可塑剤２−ニトロオクチルエーテル（ＮＰＯＥ）１ｍｌに対して、脂質テトラドデシルアンモニウムブロミド（ＴＤＡＢ）が０．１〜０．８ｍｇの範囲で含まれたものが、特に高感度で安定に検出が可能である。
【００２３】
また、脂質膜センサとして、脂質ＴＤＡＢ０．１ｍｇのとき、可塑剤ＤＯＰＰが０．７５〜１ｍｌｇの範囲で含まれるものも、界面活性剤に対して有効な感度を有していることが確認された。
【００２４】
また、脂質膜センサとして、可塑剤ＮＰＯＥ１ｍｌに対して、脂質トリドデシルメチルアンモニウムクロリド（ＴＤＡＣ）が０．１〜０．３ｍｇの範囲で含まれるものも、界面活性剤に対して有効な感度を有していることが確認された。
【００２５】
また、脂質膜センサとして、可塑剤ＮＰＯＥ１ｍｌに対して、脂質ジドデシルジメチルアンモニウムブロミド（ＤＤＡＢ）が０．１〜０．４ｍｇの範囲で含まれるものも、界面活性剤に対して有効な感度を有していることが確認された。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の実施形態の構成図
【図２】市販の農薬の組成を示す図
【図３】実施形態の処理手順を示すフローチャート
【図４】原体グリホサートのみのサンブル液に対する応答を示す図
【図５】原体グリホサートとＳＤＳとを含むサンブル液に対する応答を示す図
【図６】原体クロルフェナピルのみのサンブル液に対する応答を示す図
【図７】原体クロルフェナピルとＳＤＳとを含むサンブル液に対する応答を示す図
【図８】原体イマザリルのみのサンブル液に対する応答を示す図
【図９】原体イマザリルとＳＤＳとを含むサンブル液に対する応答を示す図
【図１０】界面活性剤ＳＤＳに対する脂質膜センサの相対応答値を示す図
【図１１】界面活性剤ＳＤＳに対する脂質膜センサのＣＰＡ応答値を示す図
【図１２】界面活性剤ＳＤＳの濃度と脂質膜センサの応答特性の一例を示す図
【図１３】実施形態の検査処理の手順を示すフローチャート
【図１４】可塑剤の含有量を変化させた脂質膜センサの相対応答値を示す図
【図１５】別の脂質を用いたときの原体グリホサートのみのサンブル液に対する応答を示す図
【図１６】別の脂質を用いたときの原体グリホサートとＳＤＳとを含むサンブル液に対する応答を示す図
【図１７】別の脂質を用いたときの原体クロルフェナピルのみのサンブル液に対する応答を示す図
【図１８】別の脂質を用いたときの原体クロルフェナピルとＳＤＳとを含むサンブル液に対する応答を示す図
【図１９】別の脂質を用いたときの原体イマザリルのみのサンブル液に対する応答を示す図
【図２０】別の脂質を用いたときの原体イマザリルとＳＤＳとを含むサンブル液に対する応答を示す図
【図２１】別の脂質を用いた脂質膜センサの相対応答値を示す図
【図２２】別の脂質を用いた脂質膜センサの相対応答値を示す図
【発明を実施するための形態】
【００２７】
以下、図面に基づいて本発明の実施形態を説明する。
図１は、実施形態の残留農薬測定装置２０の構成を示している。
【００２８】
図１において、残留農薬測定装置２０は、基準液、サンプル液および検査対象液を入れるための容器２１と、プローブ２２と、プローブ２２の電位差を検出する電圧検出器３５と、電圧検出器３５の出力をディジタル値に変換するＡ／Ｄ変換器３６と、Ａ／Ｄ変換器３６の出力に対する記憶、演算および比較判定などの処理を行う演算装置３７と、演算装置３７の処理結果を出力する出力装置３８によって構成されている。
【００２９】
プローブ２２は、容器２１に入れた液体に漬けて使用するものであり、測定の基準電位を出力するための基準電極２３と脂質膜センサ２５とを有している。
【００３０】
基準電極２３の表面は、液体内の脂質に反応しないように、塩化カリウム１００ｍ ｍｏｌｅ／１を寒天で固定した緩衝層２４で覆われており、リード線２２ａが接続されている。
【００３１】
また、脂質膜センサ２５は、アクリル等の基材２６の表面に一面側を露呈させた状態で固定されており、脂質膜センサ２５の反対面には、基準電極２３の緩衝層２４と同等の緩衝層２７を介して電極２８が設けられ、この電極２８にはリード線２２ｂが接続されている。
【００３２】
脂質膜センサ２５は、無極性で疎水性を有する部分と有極性で親水性を要する部分とを有する脂質が、その親水性部分を表面側に向けた状態で膜をなすように一体化されたものであり、液に漬けたときに膜の電位が液中の成分に応じて変化する。
【００３３】
この脂質膜センサ２５は、ベースとなる高分子、可塑剤および脂質を所定の割合で混合して作製されたものである。
【００３４】
ここでは、高分子としてポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）８００ｍｇ、可塑剤としてプラスの電荷を持つ２−ニトロオクチルエーテル（ＮＰＯＥ）１ｍｌ、脂質としてテトラドデシルアンモニウムブロミド（ＴＤＡＢ）を所定量混合したものを、ＴＨＦ１０ｃｃに溶解し、平底の容器（例えば８５ｍｍφのシャーレ）に移し、それを均一な加熱された板上で約３０度Ｃに２時間保って、ＴＨＦを揮散させることで厚さ約２００μｍの脂質膜を得ている。なお、脂質ＴＤＡＢの割合については後述するが、農薬の助剤としての界面活性剤に対して応答性を持つような割合に設定している。
【００３５】
なお、このプローブ２２を液体に漬ける際には、測定条件が変わらないように、基準電極２３と脂質膜センサ２５の間隔を一定にするが、支持材２９によって基準電極２３と基材２６とを一定の間隔で支持してもよい。
【００３６】
このプローブ２２のリード線２２ａ、２２ｂは、電圧検出器３５に接続されている。
電圧検出器３５は、例えば差動増幅器によって構成され、基準電極２３の電位と脂質膜センサ２５の電位の差（電圧）を検出してＡ／Ｄ変換器３６に出力する。
【００３７】
Ａ／Ｄ変換器３６は電圧検出器３５の出力電圧をディジタル値に変換して演算装置３７に出力する。
【００３８】
演算装置３７は、マイクロコンピュータによって構成され、図示しない操作部等からの記憶指令を受けるとＡ／Ｄ変換器３６の出力値をメモリ３７ａに記憶し、演算指令を受けるとメモリ３７ａの記憶値およびＡ／Ｄ変換器３６の出力値に基づいて、残留農薬の濃度測定に必要な演算処理を行い、その結果を出力装置（例えば表示器）３８に出力する。
【００３９】
次に、この残留農薬測定装置２０を用いた残留農薬測定方法の原理について説明する。 始めに、現在市販されている農薬の組成を図２に示す。この図から明らかなように、一般的な農薬は、農薬活性を示す有効成分としての原体と、その原体を保持し、施用上のハンドリングに簡便さをもたらす添加剤としての担体と、界面活性剤とで構成されている。
【００４０】
この中で、多くの農薬にはアニオン性の界面活性剤が用いられている。そして、種々の実験から、農薬原体の成分は上記したプローブ２２を用いた測定では実質的な感度が得られないことが確認された。
【００４１】
そこで本願発明者らは、さらに実験を重ね、これらほとんどの農薬に助剤として用いられている界面活性剤に対して前記プローブ２２を用いた測定で有効な感度が得られることを見出した。
【００４２】
つまり、本測定方法は、農作物の残留農薬の原体の濃度を直接測定するものではなく、農薬に原体とともに含有されている界面活性剤の濃度を測定し、その測定結果から農薬濃度を推定するというものである。
【００４３】
以下のその方法について具体的に説明する。
始めに、基準液、洗浄液の他に、アニアン性の界面活性剤として広く用いられているＳＤＳ（ソジウム ドデシル スルフェイト Sodium Dodecyl Sulfate）の濃度が、それぞれ１０ｐｐｂ、３０ｐｐｂ、５０ｐｐｂ、１００ｐｐｂのサンプル液を用意した。
【００４４】
また、脂質膜センサが農薬の原体に応答せず、界面活性剤に顕著な応答性を示すことを確認するための測定に用いるサンプルとして、代表的な３種の原体グリホサート、クロルフェナピル、イマザリルを用い、その３種の原体のみのサンプル液およびこれらの各原体とＳＤＳとを含むサンプル液を用意した。
【００４５】
ここで基準液は、３０ｍＭ塩化カリウム＋０．３ｍＭ酒石酸で、酒石酸０．０４５ｇと塩化カリウム２．２４ｇを純水に溶解して全量を１リットルにしたものである。また、プラス膜用の洗浄液は、１０ｍＭ水酸化カリウム＋１００ｍＭ塩化カリウム＋３０ｖｏｌ％エタノールの溶液であり、塩化カリウム７．４６ｇを約５００ｍｌの純水に溶解し、純度９５％以上のエタノール３００ｍｌを添加、攪拌し、さらに。１Ｍ水酸化カリウム溶液を１０ｍｌ加え、純水で全量を１リットルにしたものである。その他の洗浄液は基準液と同等である。
【００４６】
また、プロープ２２に用いる脂質膜センサ２５として、脂質ＴＤＡＢの含有量が異なるものを用意して、その応答の違いを確認した。
【００４７】
実際の測定は、図３のフローチャートにしたがって行う。
即ち、始めに基準液にプローブ２２を浸けて、基準電極２３に対する脂質膜センサ２５の膜電位Ｖ１を測定し、これを記憶する（Ｓ１）。
【００４８】
次に、プローブ２２をサンプル液に浸けて、基準電極２３に対する脂質膜センサ２５の膜電位Ｖ２を測定し、サンプル液についての相対応答値Ｖａとして（Ｖ２−Ｖ１）を算出してこれを記憶する（Ｓ２）。
【００４９】
次に、プローブ２２を洗浄液に浸けてセンサ表面を軽く洗浄し（センサ表面への吸着成分は残す）、続いて基準液（最初の基準液と同一組成）に浸けて、基準電極２３に対する脂質膜センサ２５の膜電位Ｖ３を測定し、サンプル液についてのＣＰＡ応答値（吸着成分による応答値）Ｖcpaとして（Ｖ３−Ｖ１）を算出してこれを記憶する（Ｓ３、Ｓ４）。
【００５０】
最後に、プローブ２２を洗浄液に浸けてセンサ表面を洗浄し、その表面に吸着した成分も洗い流す（Ｓ５）。
上記処理Ｓ１〜Ｓ５を、濃度の異なるサンプル液について繰り返す（Ｓ６、Ｓ７）。
【００５１】
このようにして得られた結果のうち、前記農薬の原体のみのサンプル液の応答と、原体とＳＤＳを含むサンプル液の応答を図４〜図９に示す。
【００５２】
図４、図６、図８は、３種の原体のみの応答（相対応答値）を示したものであり、原体の濃度およびセンサの脂質の含有量の変化に対してほぼ一定で感度が無いことが判る。
【００５３】
一方、図５、図７、図９は、上記３種の原体に同量のＳＤＳを加えたサンプル液の応答（相対応答値）を示したものであり、原体のみの応答と明らかに異なり、ＳＤＳの濃度に応じて応答が大きくなっており、その変化の度合いが、センサの脂質の含有量によって異なっていることが判る。
【００５４】
上記のことから、上記プローブ２２は、農薬の中の原体には応答せず、界面活性剤のＳＤＳに対して顕著な応答性を有し、その応答特性は脂質の含有量によって変化することがわかる。
【００５５】
したがって、プローブ２２の脂質含有量を適度な値に設定した上で、界面活性剤に対する濃度と応答の関係を予め求めておけば、濃度未知の農薬のについての測定結果からその濃度を推定することができる。
【００５６】
次に、ＳＤＳのみでその濃度が異なるサンプル液に対する測定結果を、図１０、図１１に示す。
【００５７】
図１０は、脂質膜センサ２５の脂質ＴＤＡＢの含有量を変えたときの相対応答値Ｖａの変化を示し、図１１はＣＰＡ応答値Ｖcpaの変化を示している。
【００５８】
これらの結果から、脂質ＴＤＡＢの含有量が０．０１ｍｇ〜０．８ｍｇの範囲の脂質膜センサは、界面活性剤ＳＤＳのサンプル液に対して、その濃度に対応した出力が得られていることがわかる。
【００５９】
ただし、実験を繰り返した結果、脂質ＴＤＡＢの含有量が０．１ｍｇより少ない範囲では再現性が乏しくなる傾向がみられ、アニアン性の界面活性剤ＳＤＳに対しては、脂質ＴＤＡＢの含有量が０．１ｍｇ〜１ｍｇの範囲で１０ｐｐｂ以上の感度が安定に得られる。特に、脂質ＴＤＡＢの含有量が０．１ｍｇのときは相対応答値もＣＰＡ応答値も高感度が得られている。
【００６０】
このようにアニアン性の界面活性剤ＳＤＳに対して高感度を示す脂質膜センサ２５を用いて得られた結果（特性的には相対応答値Ｖａの方が望ましいので以下の説明では、相対応答値Ｖａを用いる）から、例えば図１２のような、界面活性剤の濃度ｑと脂質膜センサ２５の応答値Ｖａとの関係が得られる。したがって、例えば脂質ＴＤＡＢの含有量が０．１ｍｇの脂質膜センサ２５を用いた測定結果が得られた段階で、演算装置３７に対して演算指令を行うことで、上記関係を近似する式（直線式または曲線式）の係数が求められ、記憶される（Ｓ８）。
【００６１】
そして、実際の被検査体に使用されていると予想される農薬の原体の含有率α（既知とする）と、その農薬の界面活性剤の含有率β（既知とする）と、上記係数とから、農薬（原体）の濃度を推定する式が決定される（Ｓ９）。
【００６２】
例えば、界面活性剤の濃度ｑと脂質膜センサ２５の応答値Ｖａとの関係が、直線式
Ｖａ＝Ａ・ｑ
で表されるとき、被検査体の残留農薬の原体の推定濃度をγとすると、
β／α＝ｑ／γ
となるから、その推定濃度γと応答値Ｖａとの関係は、
Ｖａ＝Ａ・（β／α）γ
となる。
【００６３】
したがって、残留農薬の推定濃度γは、
γ＝Ｖａ／［Ａ・（β／α）］ ……（１）
の演算によって求めることができる。
【００６４】
ここで、係数ＡはＳＤＳサンプル液に対する実験で得られた値で既知、また、（β／α）は、実際の被検査体に使用されていると予想される農薬の原体の含有率αと界面活性剤の含有率βとの比で既知であり、これを演算装置３７に手動入力させるか、予め演算装置３７の内部のデータベースに農薬毎に登録しておいて、予想される農薬を指定操作させることで、上記推定式の算出が可能となる。
【００６５】
このようにして、残留農薬の濃度推定式が得られた後に、図１３の検査処理に移行する。この検査処理では、農作物などの被検査体の表面の付着物を溶け込ました検査対象液（被検査体の重量と同一重量の液となるように設定する）を予め用意する。
【００６６】
そして、前記同様に、プローブ２２を基準液に浸けて、基準電極２３に対する脂質膜センサ２５の膜電位１を求めて記憶した後、検査対象液にプローブ２２を浸けて、相対応答値Ｖａを求め、軽く洗浄してから基準液に浸けてＣＰＡ応答値Ｖcpaを求め、最後に洗浄液に浸けて洗浄する（Ｓ１１〜Ｓ１５）。
【００６７】
そして、得られた応答値（この場合相対応答値とする）Ｖａを、前記推定式（１）に代入して残留農薬の推定濃度γを求める（Ｓ１６）。
【００６８】
そして、求めた濃度γを予め設定されたしきい値Ｒと比較し、推定濃度γがしきい値Ｒより大きい場合には、その濃度γとともに不合格（ＮＧ）表示を行い、推定濃度γがしきい値Ｒ以下の場合には、その濃度γとともに合格（ＯＫ）表示を行う（Ｓ１７〜１９）。
【００６９】
なお、上記処理では相対応答値とＣＰＡ応答値を求めていたが、これまでの実験の結果では、相対応答値Ｖａのほうが安定した特性を示しているので、上記応答値を相対応答値のみに限定してもよい。
【００７０】
また、前記図４〜図１１の特性は、高分子ＰＣＶ８００ｍｇ、可塑剤ＮＰＯＥ１ｍｌに対して脂質ＴＤＡＢの含有量を可変した脂質膜センサの感度特性であったが、脂質ＴＤＡＢの含有量を０．１ｍｇとし、可塑剤ジオクチルフェニルフォスフォネイト（ＤＯＰＰ）の含有量を可変した脂質膜センサの界面活性剤ＳＤＳに対する感度特性を前記同様の手順で測定して、図１４の結果が得られている。
【００７１】
図１４において、可塑剤ＤＯＰＰの含有量が０．７５〜１ｍｌまでの範囲で界面活性剤ＳＤＳの濃度に対応した相対応答値Ｖａが得られていることがわかる。
【００７２】
したがって、高分子ＰＣＶ８００ｍｇ、脂質ＴＤＡＢ０．１ｍｇに対して、可塑剤ＤＯＰＰが０．７５〜１ｍｌまでの範囲で形成した脂質膜センサも残留農薬の測定に有効である。
【００７３】
上記実施例は、プローブ２２の脂質としてＴＤＡＢを用いた例であったが、脂質としてトリドデシルメチルアンモニウムクロリド（ＴＤＡＣ）を用いた場合でも同様の結果を得ることができた。
【００７４】
図１５〜図２０は、脂質ＴＤＡＣを用いた場合の３種の原体のみの各サンプル液および原体とＳＤＳのサンプル液に対する応答（相対応答値）を示すものであり、図１５、図１７、図１９に示しているように、原体のみのサンプル液に対しては感度を持たないことがわかる。
【００７５】
これに対し、図１６、図１８、図２０に示しているように、ＳＤＳを原体と同量含むサンプル液に対しては前記同様に顕著な応答性が確認でき、脂質ＴＤＡＣを用いたプローブ２２においても、前記同様の農薬の濃度推定が可能である。
【００７６】
なお、図１５〜図２０において、実験の都合上、横軸として脂質ＴＤＡＣの含有量をミリモル（ｍＭ）の単位で示しているが、他のグラフで示したｍｇ単位とするには、０．０１ｍＭを０．０５７ｍｇに対応させればよい。
【００７７】
図２１は、高分子ＰＣＶ８００ｍｇ、可塑剤ＮＰＯＥ１ｍｌに対して脂質ＴＤＡＣの含有量を可変した脂質膜センサの界面活性剤ＳＤＳに対する感度特性を示している。
【００７８】
この図２１の実験結果から、脂質ＴＤＡＣの含有量が、０．１〜０．３ｍｇの範囲で、界面活性剤ＳＤＳの濃度に対応した相対応答値Ｖａが得られていることがわかる。
【００７９】
したがって、高分子ＰＣＶ８００ｍｇ、可塑剤ＮＰＯＥ１ｍｌに対して脂質ＴＤＡＣの含有量を０．１〜０．３ｍｇの範囲で形成した脂質膜センサも残留農薬の測定に有効であることがわかる。
【００８０】
また、図２２は、高分子ＰＣＶ８００ｍｇ、可塑剤ＮＰＯＥ１ｍｌに対して脂質ジドデシルジメチルアンモニウムブロミド（ＤＤＡＢ）の含有量を可変した脂質膜センサの界面活性剤ＳＤＳに対する感度特性を示している。
【００８１】
この図２２の実験結果から、脂質ＤＤＡＢの含有量が、０．１〜０．４ｍｇの範囲で、界面活性剤ＳＤＳの濃度に対応した相対応答値Ｖａが得られていることがわかる。
【００８２】
したがって、高分子ＰＣＶ８００ｍｇ、可塑剤ＮＰＯＥ１ｍｌに対して脂質ＤＤＡＢの含有量を０．１〜０．４ｍｇの範囲で形成した脂質膜センサも残留農薬の測定に有効であることがわかる。
【００８３】
なお、図示しないが、上記脂質ＤＤＡＢを用いた場合でも原体に対する感度が得られないことが確認されている。これらのことから、脂質を用いたセンサが農薬の代表的な原体に対して応答性がなく、界面活性剤に対して顕著な応答性を示すことが十分推定できる。
【符号の説明】
【００８４】
２０……残留農薬測定装置、２１……容器、２２……プローブ、２３……基準電極、２５……脂質膜センサ、３５……電圧検出器、３６……Ａ／Ｄ変換器、３７……演算装置、３８……出力装置
【技術分野】
【０００１】
本発明は、農産物に付着している残留農薬を高感度に検出するための技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、農産物の残留農薬への関心が高まってきている。特に、平成１８年５月２９日から改正食品衛生法が施行され、全ての食品に残留農薬基準値が設定され、残留農薬基準値がない農薬については一律０．０１ｐｐｍの基準値が設定されることになった。
【０００３】
従来、農薬の一般的な分析方法としては、高速クラマトグラフィー質量分析計（ＨＰＬＣ−ＭＳ）や、ガスクロマトグラフィー質量分析計（ＧＣ−ＭＳ）などの分析装置を用いていたが、この装置による分析には熟練と時間が必要であり、多種多量の農産物をまんべんなく検査するには不向きであった。
【０００４】
そこで、より簡易的な方法で効率良く残留農薬の有無を検出し、その検査で残留農薬有りと判定されたものに対して上記の分析装置による詳細な分析を行うことが望ましい。
【０００５】
簡易的に残留農薬を検出する方法として、従来からコリンエステラーゼ阻害物質の有無を検出する方法、酵素免疫反応を用いた方法等が知られている。
【０００６】
しかし、コリンエステラーゼ阻害物質の有無を検出する方法では、コリンエステラーゼ阻害を有する有機リン、塩素系、カーバメイト系の農薬に対して効果はあるが、これらの農薬は現在農薬として登録されている数の約２０パーセントであり、しかも検出感度は、０．１〜数ｐｐｍ程度と低い。
【０００７】
また、酵素免疫反応を用いた方法では、検出感度は数ｐｐｂ〜数１０ｐｐｂと高いが、検出できる農薬は検査用抗体が開発されているものに限られ、現状では３０種類程度の農薬にしか使用できない。
【０００８】
また、農薬を対象としたものではないが、農薬と同様に人体に悪影響を与えるシアン化合物等の毒性物質を検出するために、脂質膜センサを用いることも本出願人らにより提案されており（特許文献１）、発明者らは、この技術を用いて農薬検出が可能か否かの実験も試みた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開平１０−２６７８７８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
ところが、後述するように農薬の各種原体に対し、脂質膜センサはほとんど応答しないことが判明し、この事実から脂質膜センサによる農薬検出は困難であると思われていた。
【００１１】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、登録されている農薬の大半に対して高感度に検出できる残留農薬測定方法および装置を提供することを目的としている。
【００１２】
なお、本願発明は、上記したように農薬の各種原体に対して脂質膜センサはほとんど応答しないことを逆に利用し、農薬に原体とともに一定の割合で含まれる界面活性剤の脂質膜センサに対する応答から原体の濃度を推定するという発想に基づくものである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
前記目的を達成するために、本発明の残留農薬測定方法は、
農薬に助剤として使用されている界面活性剤が異なる濃度で溶けている複数のサンプル液に、脂質と可塑剤と高分子剤とを所定割合で混合して形成した脂質膜センサを浸漬して、その膜電位を測定する段階（Ｓ１〜Ｓ７）と、
前記測定結果に基づいて、前記脂質膜センサの応答に対して前記界面活性剤を助剤とする農薬の濃度を推定するための推定式を求める段階（Ｓ８、Ｓ９）と、
被検査体の表面の付着物を溶け込ました検査対象液に対して、前記脂質膜センサを浸漬して、その膜電位を測定する段階（Ｓ１１〜Ｓ１５）と、
前記検査対象液に対して得られた前記脂質膜センサの応答と前記推定式から前記被検査体の残留農薬の濃度を推定する段階（Ｓ１６）とを含んでいる。
【００１４】
また、本発明の残留農薬測定装置は、
脂質と可塑剤と高分子剤とを所定割合で混合して形成した脂質膜センサ（２５）と、
農薬に助剤として使用されている界面活性剤が異なる濃度で溶けている複数のサンプル液に前記脂質膜センサを浸漬したときの前記脂質膜センサの膜電位に基づいて、前記脂質膜センサの応答に対して前記界面活性剤を助剤とする農薬の濃度を推定するための推定式を求めるとともに、被検査体の表面の付着物を溶け込ました検査対象液に対して前記脂質膜センサが浸漬されたときの応答と前記推定式とから前記被検査体の残留農薬の推定濃度を算出する演算手段（３７）とを備えている。
【００１５】
また、本発明の請求項３の残留農薬測定装置は、請求項２記載の残留農薬測定装置において、
前記界面活性剤はアニオン性であって、
前記脂質膜センサは、高分子剤としてポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）８００ｍｇ、可塑剤として２−ニトロオクチルエーテル（ＮＰＯＥ）１ｍｌに対して、脂質としてテトラドデシルアンモニウムブロミド（ＴＤＡＢ）が０．１〜０．８ｍｇの範囲で含まれていることを特徴とする。
【００１６】
また、本発明の請求項４の残留農薬測定装置は、請求項２記載の残留農薬測定装置において、
前記界面活性剤はアニオン性であって、
前記脂質膜センサは、高分子剤としてポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）８００ｍｇ、脂質としてテトラドデシルアンモニウムブロミド（ＴＤＡＢ）０．１ｍｇ、可塑剤としてジオクチルフェニルフォスフォネイト（ＤＯＰＰ）が０．７５〜１ｍｌｇの範囲で含まれていることを特徴とする。
【００１７】
また、本発明の請求項５の残留農薬測定装置は、請求項２記載の残留農薬測定装置において、
前記界面活性剤はアニオン性であって、
前記脂質膜センサは、高分子剤としてポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）８００ｍｇ、可塑剤として２−ニトロオクチルエーテル（ＮＰＯＥ）１ｍｌに対して、脂質としてトリドデシルメチルアンモニウムクロリド（ＴＤＡＣ）が０．１〜０．３ｍｇの範囲で含まれていることを特徴とする。
【００１８】
また、本発明の請求項６の残留農薬測定装置は、請求項２記載の残留農薬測定装置において、
前記界面活性剤はアニオン性であって、
前記脂質膜センサは、高分子剤としてポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）８００ｍｇ、可塑剤として２−ニトロオクチルエーテル（ＮＰＯＥ）１ｍｌに対して、脂質としてジドデシルジメチルアンモニウムブロミド（ＤＤＡＢ）が０．１〜０．４ｍｇの範囲で含まれていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１９】
上記したように本発明では、農薬に助剤として含まれている界面活性剤の濃度と脂質膜センサの膜電位に基づいて、脂質膜センサの膜電位から残留農薬の濃度を推定するための式を求め、被検査体のサンプル液に対する脂質膜センサの膜電位と推定式から、被検査体の残留農薬の濃度を推定している。
【００２０】
これは、本出願人らが、残留農薬の濃度と助剤として含まれている界面活性剤の濃度とがほぼ比例しており、また被検査体に使用されている農薬の種類から、農薬と界面活性剤との割合もほぼ特定でき、さらに、農薬に対する脂質膜センサが、農薬の原体には応答せず、主に界面活性剤に応答している点を見出したことによるものである。
【００２１】
したがって、上記のように界面活性剤の濃度に対する脂質膜センサの応答を求め、その関係から得られた推定式を用いることで、残留農薬の濃度を的確に推定することができ、簡易でかつ高感度な検出が可能となった。
【００２２】
なお、界面活性剤がアニオン性の場合で、脂質膜センサは、高分子剤ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）８００ｍｇ、可塑剤２−ニトロオクチルエーテル（ＮＰＯＥ）１ｍｌに対して、脂質テトラドデシルアンモニウムブロミド（ＴＤＡＢ）が０．１〜０．８ｍｇの範囲で含まれたものが、特に高感度で安定に検出が可能である。
【００２３】
また、脂質膜センサとして、脂質ＴＤＡＢ０．１ｍｇのとき、可塑剤ＤＯＰＰが０．７５〜１ｍｌｇの範囲で含まれるものも、界面活性剤に対して有効な感度を有していることが確認された。
【００２４】
また、脂質膜センサとして、可塑剤ＮＰＯＥ１ｍｌに対して、脂質トリドデシルメチルアンモニウムクロリド（ＴＤＡＣ）が０．１〜０．３ｍｇの範囲で含まれるものも、界面活性剤に対して有効な感度を有していることが確認された。
【００２５】
また、脂質膜センサとして、可塑剤ＮＰＯＥ１ｍｌに対して、脂質ジドデシルジメチルアンモニウムブロミド（ＤＤＡＢ）が０．１〜０．４ｍｇの範囲で含まれるものも、界面活性剤に対して有効な感度を有していることが確認された。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の実施形態の構成図
【図２】市販の農薬の組成を示す図
【図３】実施形態の処理手順を示すフローチャート
【図４】原体グリホサートのみのサンブル液に対する応答を示す図
【図５】原体グリホサートとＳＤＳとを含むサンブル液に対する応答を示す図
【図６】原体クロルフェナピルのみのサンブル液に対する応答を示す図
【図７】原体クロルフェナピルとＳＤＳとを含むサンブル液に対する応答を示す図
【図８】原体イマザリルのみのサンブル液に対する応答を示す図
【図９】原体イマザリルとＳＤＳとを含むサンブル液に対する応答を示す図
【図１０】界面活性剤ＳＤＳに対する脂質膜センサの相対応答値を示す図
【図１１】界面活性剤ＳＤＳに対する脂質膜センサのＣＰＡ応答値を示す図
【図１２】界面活性剤ＳＤＳの濃度と脂質膜センサの応答特性の一例を示す図
【図１３】実施形態の検査処理の手順を示すフローチャート
【図１４】可塑剤の含有量を変化させた脂質膜センサの相対応答値を示す図
【図１５】別の脂質を用いたときの原体グリホサートのみのサンブル液に対する応答を示す図
【図１６】別の脂質を用いたときの原体グリホサートとＳＤＳとを含むサンブル液に対する応答を示す図
【図１７】別の脂質を用いたときの原体クロルフェナピルのみのサンブル液に対する応答を示す図
【図１８】別の脂質を用いたときの原体クロルフェナピルとＳＤＳとを含むサンブル液に対する応答を示す図
【図１９】別の脂質を用いたときの原体イマザリルのみのサンブル液に対する応答を示す図
【図２０】別の脂質を用いたときの原体イマザリルとＳＤＳとを含むサンブル液に対する応答を示す図
【図２１】別の脂質を用いた脂質膜センサの相対応答値を示す図
【図２２】別の脂質を用いた脂質膜センサの相対応答値を示す図
【発明を実施するための形態】
【００２７】
以下、図面に基づいて本発明の実施形態を説明する。
図１は、実施形態の残留農薬測定装置２０の構成を示している。
【００２８】
図１において、残留農薬測定装置２０は、基準液、サンプル液および検査対象液を入れるための容器２１と、プローブ２２と、プローブ２２の電位差を検出する電圧検出器３５と、電圧検出器３５の出力をディジタル値に変換するＡ／Ｄ変換器３６と、Ａ／Ｄ変換器３６の出力に対する記憶、演算および比較判定などの処理を行う演算装置３７と、演算装置３７の処理結果を出力する出力装置３８によって構成されている。
【００２９】
プローブ２２は、容器２１に入れた液体に漬けて使用するものであり、測定の基準電位を出力するための基準電極２３と脂質膜センサ２５とを有している。
【００３０】
基準電極２３の表面は、液体内の脂質に反応しないように、塩化カリウム１００ｍ ｍｏｌｅ／１を寒天で固定した緩衝層２４で覆われており、リード線２２ａが接続されている。
【００３１】
また、脂質膜センサ２５は、アクリル等の基材２６の表面に一面側を露呈させた状態で固定されており、脂質膜センサ２５の反対面には、基準電極２３の緩衝層２４と同等の緩衝層２７を介して電極２８が設けられ、この電極２８にはリード線２２ｂが接続されている。
【００３２】
脂質膜センサ２５は、無極性で疎水性を有する部分と有極性で親水性を要する部分とを有する脂質が、その親水性部分を表面側に向けた状態で膜をなすように一体化されたものであり、液に漬けたときに膜の電位が液中の成分に応じて変化する。
【００３３】
この脂質膜センサ２５は、ベースとなる高分子、可塑剤および脂質を所定の割合で混合して作製されたものである。
【００３４】
ここでは、高分子としてポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）８００ｍｇ、可塑剤としてプラスの電荷を持つ２−ニトロオクチルエーテル（ＮＰＯＥ）１ｍｌ、脂質としてテトラドデシルアンモニウムブロミド（ＴＤＡＢ）を所定量混合したものを、ＴＨＦ１０ｃｃに溶解し、平底の容器（例えば８５ｍｍφのシャーレ）に移し、それを均一な加熱された板上で約３０度Ｃに２時間保って、ＴＨＦを揮散させることで厚さ約２００μｍの脂質膜を得ている。なお、脂質ＴＤＡＢの割合については後述するが、農薬の助剤としての界面活性剤に対して応答性を持つような割合に設定している。
【００３５】
なお、このプローブ２２を液体に漬ける際には、測定条件が変わらないように、基準電極２３と脂質膜センサ２５の間隔を一定にするが、支持材２９によって基準電極２３と基材２６とを一定の間隔で支持してもよい。
【００３６】
このプローブ２２のリード線２２ａ、２２ｂは、電圧検出器３５に接続されている。
電圧検出器３５は、例えば差動増幅器によって構成され、基準電極２３の電位と脂質膜センサ２５の電位の差（電圧）を検出してＡ／Ｄ変換器３６に出力する。
【００３７】
Ａ／Ｄ変換器３６は電圧検出器３５の出力電圧をディジタル値に変換して演算装置３７に出力する。
【００３８】
演算装置３７は、マイクロコンピュータによって構成され、図示しない操作部等からの記憶指令を受けるとＡ／Ｄ変換器３６の出力値をメモリ３７ａに記憶し、演算指令を受けるとメモリ３７ａの記憶値およびＡ／Ｄ変換器３６の出力値に基づいて、残留農薬の濃度測定に必要な演算処理を行い、その結果を出力装置（例えば表示器）３８に出力する。
【００３９】
次に、この残留農薬測定装置２０を用いた残留農薬測定方法の原理について説明する。 始めに、現在市販されている農薬の組成を図２に示す。この図から明らかなように、一般的な農薬は、農薬活性を示す有効成分としての原体と、その原体を保持し、施用上のハンドリングに簡便さをもたらす添加剤としての担体と、界面活性剤とで構成されている。
【００４０】
この中で、多くの農薬にはアニオン性の界面活性剤が用いられている。そして、種々の実験から、農薬原体の成分は上記したプローブ２２を用いた測定では実質的な感度が得られないことが確認された。
【００４１】
そこで本願発明者らは、さらに実験を重ね、これらほとんどの農薬に助剤として用いられている界面活性剤に対して前記プローブ２２を用いた測定で有効な感度が得られることを見出した。
【００４２】
つまり、本測定方法は、農作物の残留農薬の原体の濃度を直接測定するものではなく、農薬に原体とともに含有されている界面活性剤の濃度を測定し、その測定結果から農薬濃度を推定するというものである。
【００４３】
以下のその方法について具体的に説明する。
始めに、基準液、洗浄液の他に、アニアン性の界面活性剤として広く用いられているＳＤＳ（ソジウム ドデシル スルフェイト Sodium Dodecyl Sulfate）の濃度が、それぞれ１０ｐｐｂ、３０ｐｐｂ、５０ｐｐｂ、１００ｐｐｂのサンプル液を用意した。
【００４４】
また、脂質膜センサが農薬の原体に応答せず、界面活性剤に顕著な応答性を示すことを確認するための測定に用いるサンプルとして、代表的な３種の原体グリホサート、クロルフェナピル、イマザリルを用い、その３種の原体のみのサンプル液およびこれらの各原体とＳＤＳとを含むサンプル液を用意した。
【００４５】
ここで基準液は、３０ｍＭ塩化カリウム＋０．３ｍＭ酒石酸で、酒石酸０．０４５ｇと塩化カリウム２．２４ｇを純水に溶解して全量を１リットルにしたものである。また、プラス膜用の洗浄液は、１０ｍＭ水酸化カリウム＋１００ｍＭ塩化カリウム＋３０ｖｏｌ％エタノールの溶液であり、塩化カリウム７．４６ｇを約５００ｍｌの純水に溶解し、純度９５％以上のエタノール３００ｍｌを添加、攪拌し、さらに。１Ｍ水酸化カリウム溶液を１０ｍｌ加え、純水で全量を１リットルにしたものである。その他の洗浄液は基準液と同等である。
【００４６】
また、プロープ２２に用いる脂質膜センサ２５として、脂質ＴＤＡＢの含有量が異なるものを用意して、その応答の違いを確認した。
【００４７】
実際の測定は、図３のフローチャートにしたがって行う。
即ち、始めに基準液にプローブ２２を浸けて、基準電極２３に対する脂質膜センサ２５の膜電位Ｖ１を測定し、これを記憶する（Ｓ１）。
【００４８】
次に、プローブ２２をサンプル液に浸けて、基準電極２３に対する脂質膜センサ２５の膜電位Ｖ２を測定し、サンプル液についての相対応答値Ｖａとして（Ｖ２−Ｖ１）を算出してこれを記憶する（Ｓ２）。
【００４９】
次に、プローブ２２を洗浄液に浸けてセンサ表面を軽く洗浄し（センサ表面への吸着成分は残す）、続いて基準液（最初の基準液と同一組成）に浸けて、基準電極２３に対する脂質膜センサ２５の膜電位Ｖ３を測定し、サンプル液についてのＣＰＡ応答値（吸着成分による応答値）Ｖcpaとして（Ｖ３−Ｖ１）を算出してこれを記憶する（Ｓ３、Ｓ４）。
【００５０】
最後に、プローブ２２を洗浄液に浸けてセンサ表面を洗浄し、その表面に吸着した成分も洗い流す（Ｓ５）。
上記処理Ｓ１〜Ｓ５を、濃度の異なるサンプル液について繰り返す（Ｓ６、Ｓ７）。
【００５１】
このようにして得られた結果のうち、前記農薬の原体のみのサンプル液の応答と、原体とＳＤＳを含むサンプル液の応答を図４〜図９に示す。
【００５２】
図４、図６、図８は、３種の原体のみの応答（相対応答値）を示したものであり、原体の濃度およびセンサの脂質の含有量の変化に対してほぼ一定で感度が無いことが判る。
【００５３】
一方、図５、図７、図９は、上記３種の原体に同量のＳＤＳを加えたサンプル液の応答（相対応答値）を示したものであり、原体のみの応答と明らかに異なり、ＳＤＳの濃度に応じて応答が大きくなっており、その変化の度合いが、センサの脂質の含有量によって異なっていることが判る。
【００５４】
上記のことから、上記プローブ２２は、農薬の中の原体には応答せず、界面活性剤のＳＤＳに対して顕著な応答性を有し、その応答特性は脂質の含有量によって変化することがわかる。
【００５５】
したがって、プローブ２２の脂質含有量を適度な値に設定した上で、界面活性剤に対する濃度と応答の関係を予め求めておけば、濃度未知の農薬のについての測定結果からその濃度を推定することができる。
【００５６】
次に、ＳＤＳのみでその濃度が異なるサンプル液に対する測定結果を、図１０、図１１に示す。
【００５７】
図１０は、脂質膜センサ２５の脂質ＴＤＡＢの含有量を変えたときの相対応答値Ｖａの変化を示し、図１１はＣＰＡ応答値Ｖcpaの変化を示している。
【００５８】
これらの結果から、脂質ＴＤＡＢの含有量が０．０１ｍｇ〜０．８ｍｇの範囲の脂質膜センサは、界面活性剤ＳＤＳのサンプル液に対して、その濃度に対応した出力が得られていることがわかる。
【００５９】
ただし、実験を繰り返した結果、脂質ＴＤＡＢの含有量が０．１ｍｇより少ない範囲では再現性が乏しくなる傾向がみられ、アニアン性の界面活性剤ＳＤＳに対しては、脂質ＴＤＡＢの含有量が０．１ｍｇ〜１ｍｇの範囲で１０ｐｐｂ以上の感度が安定に得られる。特に、脂質ＴＤＡＢの含有量が０．１ｍｇのときは相対応答値もＣＰＡ応答値も高感度が得られている。
【００６０】
このようにアニアン性の界面活性剤ＳＤＳに対して高感度を示す脂質膜センサ２５を用いて得られた結果（特性的には相対応答値Ｖａの方が望ましいので以下の説明では、相対応答値Ｖａを用いる）から、例えば図１２のような、界面活性剤の濃度ｑと脂質膜センサ２５の応答値Ｖａとの関係が得られる。したがって、例えば脂質ＴＤＡＢの含有量が０．１ｍｇの脂質膜センサ２５を用いた測定結果が得られた段階で、演算装置３７に対して演算指令を行うことで、上記関係を近似する式（直線式または曲線式）の係数が求められ、記憶される（Ｓ８）。
【００６１】
そして、実際の被検査体に使用されていると予想される農薬の原体の含有率α（既知とする）と、その農薬の界面活性剤の含有率β（既知とする）と、上記係数とから、農薬（原体）の濃度を推定する式が決定される（Ｓ９）。
【００６２】
例えば、界面活性剤の濃度ｑと脂質膜センサ２５の応答値Ｖａとの関係が、直線式
Ｖａ＝Ａ・ｑ
で表されるとき、被検査体の残留農薬の原体の推定濃度をγとすると、
β／α＝ｑ／γ
となるから、その推定濃度γと応答値Ｖａとの関係は、
Ｖａ＝Ａ・（β／α）γ
となる。
【００６３】
したがって、残留農薬の推定濃度γは、
γ＝Ｖａ／［Ａ・（β／α）］ ……（１）
の演算によって求めることができる。
【００６４】
ここで、係数ＡはＳＤＳサンプル液に対する実験で得られた値で既知、また、（β／α）は、実際の被検査体に使用されていると予想される農薬の原体の含有率αと界面活性剤の含有率βとの比で既知であり、これを演算装置３７に手動入力させるか、予め演算装置３７の内部のデータベースに農薬毎に登録しておいて、予想される農薬を指定操作させることで、上記推定式の算出が可能となる。
【００６５】
このようにして、残留農薬の濃度推定式が得られた後に、図１３の検査処理に移行する。この検査処理では、農作物などの被検査体の表面の付着物を溶け込ました検査対象液（被検査体の重量と同一重量の液となるように設定する）を予め用意する。
【００６６】
そして、前記同様に、プローブ２２を基準液に浸けて、基準電極２３に対する脂質膜センサ２５の膜電位１を求めて記憶した後、検査対象液にプローブ２２を浸けて、相対応答値Ｖａを求め、軽く洗浄してから基準液に浸けてＣＰＡ応答値Ｖcpaを求め、最後に洗浄液に浸けて洗浄する（Ｓ１１〜Ｓ１５）。
【００６７】
そして、得られた応答値（この場合相対応答値とする）Ｖａを、前記推定式（１）に代入して残留農薬の推定濃度γを求める（Ｓ１６）。
【００６８】
そして、求めた濃度γを予め設定されたしきい値Ｒと比較し、推定濃度γがしきい値Ｒより大きい場合には、その濃度γとともに不合格（ＮＧ）表示を行い、推定濃度γがしきい値Ｒ以下の場合には、その濃度γとともに合格（ＯＫ）表示を行う（Ｓ１７〜１９）。
【００６９】
なお、上記処理では相対応答値とＣＰＡ応答値を求めていたが、これまでの実験の結果では、相対応答値Ｖａのほうが安定した特性を示しているので、上記応答値を相対応答値のみに限定してもよい。
【００７０】
また、前記図４〜図１１の特性は、高分子ＰＣＶ８００ｍｇ、可塑剤ＮＰＯＥ１ｍｌに対して脂質ＴＤＡＢの含有量を可変した脂質膜センサの感度特性であったが、脂質ＴＤＡＢの含有量を０．１ｍｇとし、可塑剤ジオクチルフェニルフォスフォネイト（ＤＯＰＰ）の含有量を可変した脂質膜センサの界面活性剤ＳＤＳに対する感度特性を前記同様の手順で測定して、図１４の結果が得られている。
【００７１】
図１４において、可塑剤ＤＯＰＰの含有量が０．７５〜１ｍｌまでの範囲で界面活性剤ＳＤＳの濃度に対応した相対応答値Ｖａが得られていることがわかる。
【００７２】
したがって、高分子ＰＣＶ８００ｍｇ、脂質ＴＤＡＢ０．１ｍｇに対して、可塑剤ＤＯＰＰが０．７５〜１ｍｌまでの範囲で形成した脂質膜センサも残留農薬の測定に有効である。
【００７３】
上記実施例は、プローブ２２の脂質としてＴＤＡＢを用いた例であったが、脂質としてトリドデシルメチルアンモニウムクロリド（ＴＤＡＣ）を用いた場合でも同様の結果を得ることができた。
【００７４】
図１５〜図２０は、脂質ＴＤＡＣを用いた場合の３種の原体のみの各サンプル液および原体とＳＤＳのサンプル液に対する応答（相対応答値）を示すものであり、図１５、図１７、図１９に示しているように、原体のみのサンプル液に対しては感度を持たないことがわかる。
【００７５】
これに対し、図１６、図１８、図２０に示しているように、ＳＤＳを原体と同量含むサンプル液に対しては前記同様に顕著な応答性が確認でき、脂質ＴＤＡＣを用いたプローブ２２においても、前記同様の農薬の濃度推定が可能である。
【００７６】
なお、図１５〜図２０において、実験の都合上、横軸として脂質ＴＤＡＣの含有量をミリモル（ｍＭ）の単位で示しているが、他のグラフで示したｍｇ単位とするには、０．０１ｍＭを０．０５７ｍｇに対応させればよい。
【００７７】
図２１は、高分子ＰＣＶ８００ｍｇ、可塑剤ＮＰＯＥ１ｍｌに対して脂質ＴＤＡＣの含有量を可変した脂質膜センサの界面活性剤ＳＤＳに対する感度特性を示している。
【００７８】
この図２１の実験結果から、脂質ＴＤＡＣの含有量が、０．１〜０．３ｍｇの範囲で、界面活性剤ＳＤＳの濃度に対応した相対応答値Ｖａが得られていることがわかる。
【００７９】
したがって、高分子ＰＣＶ８００ｍｇ、可塑剤ＮＰＯＥ１ｍｌに対して脂質ＴＤＡＣの含有量を０．１〜０．３ｍｇの範囲で形成した脂質膜センサも残留農薬の測定に有効であることがわかる。
【００８０】
また、図２２は、高分子ＰＣＶ８００ｍｇ、可塑剤ＮＰＯＥ１ｍｌに対して脂質ジドデシルジメチルアンモニウムブロミド（ＤＤＡＢ）の含有量を可変した脂質膜センサの界面活性剤ＳＤＳに対する感度特性を示している。
【００８１】
この図２２の実験結果から、脂質ＤＤＡＢの含有量が、０．１〜０．４ｍｇの範囲で、界面活性剤ＳＤＳの濃度に対応した相対応答値Ｖａが得られていることがわかる。
【００８２】
したがって、高分子ＰＣＶ８００ｍｇ、可塑剤ＮＰＯＥ１ｍｌに対して脂質ＤＤＡＢの含有量を０．１〜０．４ｍｇの範囲で形成した脂質膜センサも残留農薬の測定に有効であることがわかる。
【００８３】
なお、図示しないが、上記脂質ＤＤＡＢを用いた場合でも原体に対する感度が得られないことが確認されている。これらのことから、脂質を用いたセンサが農薬の代表的な原体に対して応答性がなく、界面活性剤に対して顕著な応答性を示すことが十分推定できる。
【符号の説明】
【００８４】
２０……残留農薬測定装置、２１……容器、２２……プローブ、２３……基準電極、２５……脂質膜センサ、３５……電圧検出器、３６……Ａ／Ｄ変換器、３７……演算装置、３８……出力装置
【特許請求の範囲】
【請求項１】
農薬に助剤として使用されている界面活性剤が異なる濃度で溶けている複数のサンプル液に、脂質と可塑剤と高分子剤とを所定割合で混合して形成した脂質膜センサを浸漬して、その膜電位を測定する段階（Ｓ１〜Ｓ７）と、
前記測定結果に基づいて、前記脂質膜センサの応答に対して前記界面活性剤を助剤とする農薬の濃度を推定するための推定式を求める段階（Ｓ８、Ｓ９）と、
被検査体の表面の付着物を溶け込ました検査対象液に対して、前記脂質膜センサを浸漬して、その膜電位を測定する段階（Ｓ１１〜Ｓ１５）と、
前記検査対象液に対して得られた前記脂質膜センサの応答と前記推定式から前記被検査体の残留農薬の濃度を推定する段階（Ｓ１６）とを含む残留農薬測定方法。
【請求項２】
脂質と可塑剤と高分子剤とを所定割合で混合して形成した脂質膜センサ（２５）と、
農薬に助剤として使用されている界面活性剤が異なる濃度で溶けている複数のサンプル液に前記脂質膜センサを浸漬したときの前記脂質膜センサの膜電位に基づいて、前記脂質膜センサの応答に対して前記界面活性剤を助剤とする農薬の濃度を推定するための推定式を求めるとともに、被検査体の表面の付着物を溶け込ました検査対象液に対して前記脂質膜センサが浸漬されたときの応答と前記推定式とから前記被検査体の残留農薬の推定濃度を算出する演算手段（３７）とを備えた残留農薬測定装置。
【請求項３】
前記界面活性剤はアニオン性であって、
前記脂質膜センサは、高分子剤としてポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）８００ｍｇ、可塑剤として２−ニトロオクチルエーテル（ＮＰＯＥ）１ｍｌに対して、脂質としてテトラドデシルアンモニウムブロミド（ＴＤＡＢ）が０．１〜０．８ｍｇの範囲で含まれていることを特徴とする請求項２記載の残留農薬測定装置。
【請求項４】
前記界面活性剤はアニオン性であって、
前記脂質膜センサは、高分子剤としてポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）８００ｍｇ、脂質としてテトラドデシルアンモニウムブロミド（ＴＤＡＢ）０．１ｍｇ、可塑剤としてジオクチルフェニルフォスフォネイト（ＤＯＰＰ）が０．７５〜１ｍｌｇの範囲で含まれていることを特徴とする請求項２記載の残留農薬測定装置。
【請求項５】
前記界面活性剤はアニオン性であって、
前記脂質膜センサは、高分子剤としてポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）８００ｍｇ、可塑剤として２−ニトロオクチルエーテル（ＮＰＯＥ）１ｍｌに対して、脂質としてトリドデシルメチルアンモニウムクロリド（ＴＤＡＣ）が０．１〜０．３ｍｇの範囲で含まれていることを特徴とする請求項２記載の残留農薬測定装置。
【請求項６】
前記界面活性剤はアニオン性であって、
前記脂質膜センサは、高分子剤としてポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）８００ｍｇ、可塑剤として２−ニトロオクチルエーテル（ＮＰＯＥ）１ｍｌに対して、脂質としてジドデシルジメチルアンモニウムブロミド（ＤＤＡＢ）が０．１〜０．４ｍｇの範囲で含まれていることを特徴とする請求項２記載の残留農薬測定装置。
【請求項１】
農薬に助剤として使用されている界面活性剤が異なる濃度で溶けている複数のサンプル液に、脂質と可塑剤と高分子剤とを所定割合で混合して形成した脂質膜センサを浸漬して、その膜電位を測定する段階（Ｓ１〜Ｓ７）と、
前記測定結果に基づいて、前記脂質膜センサの応答に対して前記界面活性剤を助剤とする農薬の濃度を推定するための推定式を求める段階（Ｓ８、Ｓ９）と、
被検査体の表面の付着物を溶け込ました検査対象液に対して、前記脂質膜センサを浸漬して、その膜電位を測定する段階（Ｓ１１〜Ｓ１５）と、
前記検査対象液に対して得られた前記脂質膜センサの応答と前記推定式から前記被検査体の残留農薬の濃度を推定する段階（Ｓ１６）とを含む残留農薬測定方法。
【請求項２】
脂質と可塑剤と高分子剤とを所定割合で混合して形成した脂質膜センサ（２５）と、
農薬に助剤として使用されている界面活性剤が異なる濃度で溶けている複数のサンプル液に前記脂質膜センサを浸漬したときの前記脂質膜センサの膜電位に基づいて、前記脂質膜センサの応答に対して前記界面活性剤を助剤とする農薬の濃度を推定するための推定式を求めるとともに、被検査体の表面の付着物を溶け込ました検査対象液に対して前記脂質膜センサが浸漬されたときの応答と前記推定式とから前記被検査体の残留農薬の推定濃度を算出する演算手段（３７）とを備えた残留農薬測定装置。
【請求項３】
前記界面活性剤はアニオン性であって、
前記脂質膜センサは、高分子剤としてポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）８００ｍｇ、可塑剤として２−ニトロオクチルエーテル（ＮＰＯＥ）１ｍｌに対して、脂質としてテトラドデシルアンモニウムブロミド（ＴＤＡＢ）が０．１〜０．８ｍｇの範囲で含まれていることを特徴とする請求項２記載の残留農薬測定装置。
【請求項４】
前記界面活性剤はアニオン性であって、
前記脂質膜センサは、高分子剤としてポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）８００ｍｇ、脂質としてテトラドデシルアンモニウムブロミド（ＴＤＡＢ）０．１ｍｇ、可塑剤としてジオクチルフェニルフォスフォネイト（ＤＯＰＰ）が０．７５〜１ｍｌｇの範囲で含まれていることを特徴とする請求項２記載の残留農薬測定装置。
【請求項５】
前記界面活性剤はアニオン性であって、
前記脂質膜センサは、高分子剤としてポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）８００ｍｇ、可塑剤として２−ニトロオクチルエーテル（ＮＰＯＥ）１ｍｌに対して、脂質としてトリドデシルメチルアンモニウムクロリド（ＴＤＡＣ）が０．１〜０．３ｍｇの範囲で含まれていることを特徴とする請求項２記載の残留農薬測定装置。
【請求項６】
前記界面活性剤はアニオン性であって、
前記脂質膜センサは、高分子剤としてポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）８００ｍｇ、可塑剤として２−ニトロオクチルエーテル（ＮＰＯＥ）１ｍｌに対して、脂質としてジドデシルジメチルアンモニウムブロミド（ＤＤＡＢ）が０．１〜０．４ｍｇの範囲で含まれていることを特徴とする請求項２記載の残留農薬測定装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【公開番号】特開２０１１−７７２５（Ｐ２０１１−７７２５Ａ）
【公開日】平成２３年１月１３日（２０１１．１．１３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−１５３５５０（Ｐ２００９−１５３５５０）
【出願日】平成２１年６月２９日（２００９．６．２９）
【国等の委託研究の成果に係る記載事項】（出願人による申告）平成２０年度、文部科学省、地域科学技術振興事業委託事業（知的クラスター創成事業（第二期））に係る委託研究、産業技術力強化法第１９条の適用を受ける特許出願
【出願人】（５０４１４５３４２）国立大学法人九州大学 (960)
【出願人】（５０２２４０６０７）株式会社インテリジェントセンサーテクノロジー (10)
【公開日】平成２３年１月１３日（２０１１．１．１３）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年６月２９日（２００９．６．２９）
【国等の委託研究の成果に係る記載事項】（出願人による申告）平成２０年度、文部科学省、地域科学技術振興事業委託事業（知的クラスター創成事業（第二期））に係る委託研究、産業技術力強化法第１９条の適用を受ける特許出願
【出願人】（５０４１４５３４２）国立大学法人九州大学 (960)
【出願人】（５０２２４０６０７）株式会社インテリジェントセンサーテクノロジー (10)
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