自動固相マイクロ抽出（ＳＰＭＥ）サンプリング装置
固相マイクロ抽出（ＳＰＭＥ）ファイバ９を保持するプローブ５のためのホルダ１５を有する可動サンプラー・アーム２と、プローブ格納トレイ４およびガスクロマトグラフィ注入器７の間でプローブ５を搬送するための中間ブラケット６とを有する自動ＳＰＭＥサンプリング装置。種々のプローブ・ハンドリング段階において、プローブは、ホルダ１５のプランジャ１７の端部、ホルダの本体１６の自由端部、およびプローブ針８を誘導するブロック２９ｂの下側端部に取り付けられた磁性手段２０、２２、３３により回収される。プローブを搬送ブラケット６上に配置するため、またはプローブを搬送ブラケット６から取り除くために、磁性手段は、ＳＰＭＥファイバ９の一端部に取り付けられた強磁性コネクタ１２、およびファイバを収容する針８の端部に取り付けられた強磁性フランジ１３と相互作用する。装置は、全自動方式で、既に暴露されたＳＰＭＥファイバに関して分析を実施すること、サンプルから分析物を抽出すること、およびその後ガスクロマトグラフにおける脱離のために分析物を搬送することが可能である。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、広義には、化学分析用、特にガスクロマトグラフィ装置によって実施される化学分析用の計測器の分野に関するものである。特に、本発明は自動固相マイクロ抽出（ＳＰＭＥ）サンプリング装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
公知のように、固相マイクロ抽出（ＳＰＭＥ）は、流体ポリマ相、固体吸着剤、または両者の組合せが固定された溶融シリコン・ファイバを使用する分析方法である。コーティングされたファイバ（以降、ＳＰＭＥファイバと称する）は液体サンプルまたはサンプルの上のヘッド空間内に浸されて対象となる分析物を吸着し、この分析物はその後ガスクロマトグラフ注入器内で熱を使用して脱離され、キャピラリ・カラムに搬送される。方法の選択性は、ファイバをコーティングする相タイプまたはその厚さを変更することによって変えることができる。この分析方法は種々の分野で普及してきており、生物学的分析および環境分析のため、毒物学のため、ならびに農業食品分野で使用される。
【０００３】
ＳＰＭＥユニットは本質的に２つの部分からなる。１つは、一端においてプラスチック・コネクタに取り付けられた被コーティング溶融シリコン・ファイバであって、他端の暴露を可能にするように針内に摺動可能に収容される被コーティング溶融シリコン・ファイバからなるプローブであり、もう１つは、実質的に注射針のように見える管状容器であって、ファイバのコネクタがねじ込まれるプランジャを備えた管状容器である。プランジャの摺動動作によって、ファイバの多くの部分または少しの部分が針から延び、あるいは針の内部に引っ込む。分析物は、ファイバのコーティングされた部分を試験管のヘッド空間内で暴露することによって、またはファイバのコーティングされた部分を流体（例えば水、牛乳、果物ジュース、ワインなど）内に浸すことによって、またはファイバを（空気浮遊汚染物質の濃度が測定される必要がある作動環境内の）空気に暴露することによって、抽出されることができる。
【０００４】
３つのタイプのプローブ容器（以降、ホルダと称する）、すなわち手動分析用ホルダ、現場試験用ホルダ、および自動サンプラー用ホルダ（オートサンプラー）が入手可能である。オートサンプラーは、ロボット・アームを備えた公知の装置であり、ロボット・アームは、分析物を抽出（サンプリング）してそれをガスクロマトグラフ内に注入する操作を自動的に実施することを可能にする。その一方で、ペレータは、コーティングされたファイバを交換する必要が生じるたびに、検査する化合物の等級に応じて処置を講じなければならず、これは、異なる相が固定されたファイバを必要とする場合がある。そのような場合、分析するサンプルは、ロボット・アームのサンプリング・ヘッドにアクセス可能な適切な支持プレート内に挿入された試験管内に収容されることができる。
【０００５】
ＳＰＭＥ法を使用すると、オートサンプラー・アーム上に設置されたプローブを変更する必要があるときはいつでも、オペレータは処置を講じなければならないため、抽出／注入手順の自動化は制限される。さらに、ガスクロマトグラフ内へのそれぞれの注入後にプローブを交換しなければならない状況が存在する。例えば所与のサンプリング・キャンペーン中、サンプルを回収するよう任命された技術者が、監視する環境にファイバが暴露された多数のプローブを持って試験所に戻る可能性があるとき、空気浮遊汚染物質を判定するために自動化分析は適していない。このタイプの分析では、ファイバの数は、監視するエリア内の選択されたサンプリング地点の数、およびそのエリアで作業する人の数に依存する。２つ以上の汚染物質に対する職員の暴露を評価するために、作業者の衣服に１つまたは複数のプローブが取り付けられてもよい。
【０００６】
環境分析では、各ＳＰＭＥプローブは、オペレータがサンプルをガスクロマトグラフ内に注入することができる前にホルダ内部でその時常に変えなければならない試験管と同等のものである。市場で現在入手可能なホルダを使用すると、ＳＰＭＥファイバは、一部のオートサンプラーに関して使用することができるが、いくつかのファイバは、オートサンプラーが停止され、そしてプローブを変えるためにオペレータが手近にいなければ、単一作業セッションで同時に使用することができない。さらに、各ファイバが所与のサンプリング地点を表す環境分析において、時間節約の観点から、分析物を手作業でポートを通して注入することと、オートサンプラー内のホルダ内にファイバを設置することとの間に、差が存在しない。これは、例えば２つの物質がそれに関して検査されなければならず、且つ２つの異なるＳＰＭＥファイバの使用を必要とする２組のサンプルが存在する場合に、第１組のサンプルは最初に分析されなければならず、次いで第２組のサンプルを分析する前にファイバを変えなければならないため、ＳＰＭＥ法の重大な欠点を示す。この問題は、液体サンプルまたは生物学的サンプルの検査においてすでに重大なことであるが、環境サンプリングの場合にさらに増幅され、このとき、完全な自動処理の欠落は、分析を実施するのにかかる時間をかなり延長させる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の目的は、オートサンプラー・アーム上のＳＰＭＥプローブの自動交換を可能にする、固相マイクロ抽出（ＳＰＭＥ）で使用するための自動サンプリング装置を提供することである。
【０００８】
本発明の別の目的は、いくつかのさらなるコンポーネントを単に付加することによって、既に使用中のサンプリング機器に容易に一体化することができる方法で、オートサンプラー・アーム上のＳＰＭＥファイバを変更することを可能にする上述したタイプの装置を提供することである。
【０００９】
したがって本発明の別の目的は、従来の半自動オートサンプラーを、本発明による全自動装置に変換するために必要なコンポーネントを含むアダプタ・キットを提供することである。
【００１０】
本発明のさらなる目的は、上述したタイプの自動サンプリング装置で使用するのに適したＳＰＭＥプローブを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
これらの目的は、その主要な特徴が特許請求の範囲の請求項１、請求項１０、および請求項１５に記載されている本発明による自動固相マイクロ抽出（ＳＰＭＥ）サンプリング装置によって達成される。
【００１２】
さらなる重要な特徴は、従属請求項に記載されている。
【００１３】
本発明による自動固相マイクロ抽出（ＳＰＭＥ）サンプリング装置の他の特徴および利点は、添付図面を参照して、非制限的な実施例として本明細書で示される本発明の実施例の以下の説明から明らかになるであろう。
【実施例】
【００１４】
本発明による装置は、包括的に数字１で示されるガスクロマトグラフィ分析用の検出器（例えば質量分析器）に関連して図１に概略的に示されており、またガスクロマトグラフによって支持されるロボット・オートサンプラー・アーム２を有している。このガスクロマトグラフ上には、ＳＰＭＥファイバを収容するプローブ（数字５によって示す）を支持する１または複数のトレイ４が整然と配列されている。これらのプローブは、例えば環境分析のキャンペーンからもたらされたものであってもよく、ガスクロマトグラフィ分析できる状態にある。トレイ４に並んで、後でより詳細に述べられるプローブ５を搬送するブラケット（包括的に数字６で示す）が存在する。数字７は、ガスクロマトグラフィ装置の２つの注入器を示す。
【００１５】
図２および図３を参照すると、本発明によるサンプリング・プローブ５は、ＳＰＭＥファイバ９を摺動可能に収容する針８からなる従来のプローブを有している。プラスチック・コネクタ１０がファイバ９の一端に取り付けられており、これは従来のシステムではプローブ・ホルダのプランジャにねじ込まれる。真鍮スペーサ・リング１１が同様に針８の隣接端に取り付けられる。強磁性材料でできたアダプタ・キャップ１２がコネクタ１０に取り付けられ、一方、同様に強磁性材料でできたフランジ１３がスペーサ・リング１１に固定される。特に、フランジ１３は、半径方向不連続部１３ａおよび外と内の両方にねじを切った部分１３ｂを有する。スペーサ・リング１１上にフランジ１３を組み立てるために、針８は、フランジ１３に同軸になるまで不連続部１３ａを通過させられ、フランジ１３は、そのねじを切った部分１３ｂによって、スペーサ・リング１１上にねじ込まれ、ついには両者が並置される。その後、固定スリーブ１４が、針８に同軸に、ねじを切った部分１３ｂにねじ込まれる。
【００１６】
図４および図５に示すように、数字１５は、ＳＰＭＥファイバ９を有するプローブ５を保持するために、サンプラー・アーム２のヘッド２ａに取り付けるのに適した実質的に従来の構造のホルダを示す。ホルダ１５は、プランジャ１７を摺動可能に収容する管状本体１６を有し、プランジャ１７のステム１７ａは、当業者によく知られているタイプであるために図示されない移動式デバイスに接続される。ホルダ１５の本体１６は、針８が本体１６から軸方向に延びるように、図５に示すように、移動中にプローブ５を収容するチャンバ１９にアクセスすることを可能にする長手方向窓１８を有する。特に、磁石２０は、チャンバ１９内部のプランジャ１７の端に取り付けられ（図４）、同様に、円形に配列された磁性要素２２の列を保持するフランジ２１は、本体１６の自由端に取り付けられる。フランジ２１と本体１６の自由端は共に、半径方向不連続部を有し、（図５に示すように）プローブ５がチャンバ１９内部に設置されるか、またはチャンバ１９から取り外されるときに、針８の通過を可能にする。図５に示す状態では、プローブ５は、２つの磁性接続によってホルダ１５に固定され、この２つの磁性接続は、一方の側面で、プランジャ１７の端に位置する磁石２０に取り付けられるアダプタ・キャップ１２からなり、そして他方の側面で、本体１６の自由端に位置する磁性フランジ２１に取り付けられるフランジ１３からなる。
【００１７】
図６に示すように、ＳＰＭＥファイバを保持するプローブ５を搬送するためのブラケット６は、装置のケーシング３に固定することができるベース２３およびベース２３から立ち上がる直立部２４を有する。第１および第２の支持プレート２５および２６は、直立部２４からベース２３の上に延び、それぞれの座２５ａおよび２６ａにおいて、ＳＰＭＥファイバ９を保持するプローブ５上のアダプタ・キャップ１２およびフランジ１３に係合することを意図されている。第１および第２の支持プレート２５と２６との間には、後で説明されることになる目的で、一対のアーム２７も、直立部２４から延びる。
【００１８】
図７に示すように、ホルダ１５はプレート２８によってオートサンプラー・アーム２のヘッド２ａに実質的に従来の方法で固定される。オートサンプラー・アーム２のヘッド２ａはまた、プローブ５の針８を誘導するためのホルダ・プレート２８の下で整列した２つのガイド・ブロック２９ａ、２９ｂであって、前記プレート２８から延びるアーム３０によって支持された２つのガイド・ブロック２９ａ、２９ｂを備える。さらに、図１０に示すように、数字２９ｂによって指示される、２つのガイド・ブロックの下側部分は、ＳＰＭＥファイバ９上のアダプタ・キャップ１２に磁気的に結合することができるようにその下面に円形に配列された磁石３３の列を保持する。
【００１９】
本発明による装置の動作は、図７、図８、および図９を特に参照して以下で述べられる。最初に、（例えば環境分析のキャンペーンからもたらされた）プローブ５がトレイ４内の適したラックに垂直に設置され、この時サンプラー・アーム２のヘッド２ａは図１に示す静止位置にある。サンプラー・アーム２は、コンピュータ（図示せず）によって制御されるデカルト（直交座標）・タイプの移動を特徴とし、コンピュータには、各プローブの位置を有するトレイ４のマップが記憶され、それによりサンプラー・アーム２はトレイ４上のプローブ５の上の位置に移動し、必要とされるプローブ５の上でガイド・ブロック２９ａ、２９ｂを整列させることができる。その後、下方移動が始まり、ついには下側部分ガイド・ブロック２９ｂが、前方に置かれたプローブのアダプタ・キャップ１２に磁気的に係合し、このプローブはその後トレイ４内の座から持ち上げられ、搬送ブラケット６まで運ばれることができ、搬送ブラケット６において、プローブは、アダプタ・キャップ１２およびフランジ１３が支持プレート２６および２５に載るようにそれぞれの座２６ａおよび２５ａに設置される。ガイド・ブロック２９ｂの端は、ガイド・ブロック２９ｂを搬送ブラケット６から離れるように長手方向に摺動させることによってアダプタ・キャップ１２から分離される。キャップ１２は、キャップ１２から突出するプラスチック・コネクタ１０によって座に維持され、またブロック２９ｂが搬送ブラケット６から離れるように移動した時に外れ、もはやブロック２９ｂの磁石はキャップ１２に接触しない。
【００２０】
ガイド・ブロック２９ｂがプローブ５から分離されると、アーム２のヘッド２ａは、ホルダ１５内の窓１８をアダプタ・キャップ１２に整列させるために下に移動する。ヘッド２ａのその後の前方摺動移動は、ホルダ１５を直立部２４の方に移動させ、ついには、図８および図９に示すように、アダプタ・キャップ１２が、ホルダ１５内のチャンバ１９内部にあるようになる。
【００２１】
その後、プランジャ１７は、その磁性端２０をアダプタ・キャップ１２にぶつからせ、アダプタ・キャップ１２は磁性端２０に取り付けられたままになり、その後、アーム２上のヘッド２ａは、磁性フランジ２１を針８上のフランジ１３に接触させるように移動する。こうしてプローブ５はホルダ１５にしっかり取り付けられ、その結果搬送ブラケット６から分離され、針８が最終的に係合する注入器７の方へ運ばれることができる。最終ステージにおいて、針８はまた、ガイド・ブロック２９ａ、２９ｂに係合して、ガスクロマトグラフ注入器７への挿入中に針８が曲がることを回避される。
【００２２】
針８が注入器７に挿入されると、プロセスは通常の方法で続く。針８内のファイバ９は、分析する物質の脱離を可能にするために暴露され、必要な時間が経過したとき針８は注入器７から引き出され、プローブ５は搬送ブラケット６に戻され、図９に示すように再位置決めされる。プローブは、磁石２０がアダプタ・キャップ１２から分離するまでホルダ内のプランジャ１７を持ち上げることによって外れ、そのとき、プランジャ１７は、窓１８の一番上に隣接している。その後ホルダは、フランジ１３がアーム２７に突き当たるまで、磁性フランジ２１とフランジ１３との間の磁気力に打ち勝つのに十分な力でプローブを上方に引き上げ、それによってプローブ５は、キャップ１２およびフランジ１３がプレート２６および２５内のそれぞれの座２６ａおよび２５ａに嵌合するまで、ブラケット６を下方に自由降下する。その後、先に述べたサンプル回収ステップが逆順で行われ、したがってプローブ５はトレイ４内のその座に復帰し、オートサンプラー・アーム２はいつでも新しいプローブ５を回収することができるようになる。
【００２３】
本発明によれば、プローブを回収するための可動サンプラー・アームに関して本質的に２つの異なる方法が存在する。第１モードは、プローブが、ガイド・ブロックの下端２９ｂに磁気的に取り付けられるアダプタ・キャップ１２によってアームのヘッドに接続されることを含み、これは、搬送ブラケット６へのプローブの位置決めおよび搬送ブラケット６からのプローブの取り外しを可能にする。第２モードは、プローブが、プランジャの端１７ａおよびホルダ１５の本体１６の自由端にそれぞれ磁気的に取り付けられるアダプタ・キャップ１２およびフランジ１３によってホルダ１５に接続されることを含み、これは、搬送ブラケットからホルダへのプローブの搬送および前記ブラケット内へのその後の再挿入を可能にする。可動アーム２の移動および搬送ブラケット６の存在による、１つの回収モードから他の回収モードへの移行は、複数のサンプルを分析する手順が、完全に自動化されることを可能にする。
【００２４】
本発明による装置は、有利には、既に暴露されたＳＰＭＥファイバを収容したプローブを使用して分析を実施するためだけではなく、トレイ内に設置された試験管内に収容されたサンプルからの対象となる分析物の直接抽出、およびガスクロマトグラフ内でのその後の脱離にも使用することができる。この場合、上で説明したことに照らして、当業者に自明であるシーケンスによれば、まだ暴露されなければならないプローブ５を保持しているオートサンプラー・アームのヘッド２ａは、トレイ４内の所与の試験管の上に運ばれ、プランジャ１７をホルダ１５内で摺動させることによって針を試験管内に挿入する。ここで再び、針８は２つのガイド・ブロック２９ａ、２９ｂに係合され、それによって、試験管内への針の挿入中にプランジャによって針に加えられる力による針の曲げのいかなるリスクも回避される。ＳＰＭＥファイバは、必要とされる時間の間試験管内部で暴露されると針内部に引っ込められ、針は試験管から取り外され、その後プローブはガスクロマトグラフ注入器に搬送され、ガスクロマトグラフ注入器にてプローブが挿入され、脱離相が始まる。
【００２５】
検査すべき分析物が、異なる等級の化合物に属し、その結果、異なる相を有するファイバを必要とする場合、本発明による装置は、以前に使用したプローブを脱離した後にトレイ４から未暴露プローブを回収して、適切な未暴露プローブを自動的に装備することができる。切換えは、先に述べた方法で、搬送ブラケット６を使用して行われる。
【００２６】
上述した実施例では、プローブのフランジ１３は、生じる力がフランジ１３とフランジ２１との間の磁気力を超えるまで一対のアーム２７に当たるように押し付けられ、それによってプローブ５がアーム２７によってフランジ２１から外される。図１１および図１２に示す代替の実施例では、プローブ５は、同じ方法でガイド・ブロック２９ｂから外され、この時フランジ２１は、針８から離れるように垂直方向にヘッド２ａによって加えられる単純な牽引力によってフランジ１３から分離される。この目的のために、針８を挿入するためのフランジ１３上の半径方向不連続部１３ａは、広い開口セクション３１を有している。前記広い開口セクション３１に係合するために、搬送ブラケット６のプレート２５上に対応する基準歯３２が存在し、それによりプローブは、搬送ブラケット上の一定位置に維持される間、プローブが摺動して外れるリスクが無い状態で、半径方向牽引力によって外されることができる。これは、フランジ１３およびアダプタ・キャップがそれぞれの座に横方向から当接するためである。この解決策はまた、プローブを搬送ブラケット上に落とすことによるプローブの位置決めを回避するものであり、この位置決めはプローブに損傷を与える可能性があった。
【００２７】
図１３は、プローブを較正するときに使用するため、すなわちファイバが針内部に引っ込められる範囲（通常Ｚとして示す）を調整するための、本発明による装置用の有用な付属品を示す。このパラメータは、ファイバの暴露の範囲およびその結果のサンプリング・レンジを決定する。デバイスは、長手方向中間位置に固定された第１座４２であって、プローブ上のアダプタ・キャップ１２を収容するように形作られた第１座４２を有する第１ブロック４１、ならびに２つの結合した部分４３ａおよび４３ｂであって、それらの間にプローブ上のフランジ１３を収容する第２座４４を画定し、且つフランジ１３の第２座４４内での軸方向の摺動を防止するように形作られる部分４３ａおよび４３ｂからなる第２動ブロック４３を有するプレート４０を有する。２つのブロックの少なくとも一方は、プレート４０上に長手方向に形成された対応する形状のスロット４６内部に係合するＴ形状付属物４５を有する。アダプタ・キャップ１２およびフランジ１３がそれぞれの座４２および４４に係合するように、プローブがプレート４０に平行に２つのブロック４１および４３上に設置されると、ブロック４３は、必要とされる調整を得るために、ブロック４１に対して摺動させられることができる。プローブの引っ込みの範囲は、概略的に図示するプレート４０上に設けられた適当なスケール４７上で読み取ることができる。
【００２８】
図１４は、ＳＰＭＥファイバに損傷を与えるリスクが無い状態で、現場で作業者によってサンプリングが行われることを可能にする、本発明によるＳＰＭＥファイバ・プローブおよび装置と共に使用するための保護容器を示す。この容器は２つの円柱要素５０および５５を有し、この円柱要素５０および５５は、ファイバを取り囲んでおり、またサンプリング手順中にファイバの長さＺが変化するのを回避するようにフランジ１３またはアダプタ・キャップ１２のいかなる移動も防げる。要素５０は、フランジ１３が要素５５の底部に当たって静止し、要素５０の端がフランジ１３に突き当たるように、要素５５の内部で係合する。要素５５は、ファイバ・サンプリングおよび輸送中に針を保護するさらなる管状要素５１に部分的に係合する。要素５１は、（サンプリング・レンジの値を変造する）第２の拡散チャンバを作成することなく、分析する環境内の空気流にファイバが接触することを可能にするスリット５４を有する。ファイバの吸着を中断させ、ファイバの輸送を安全な方法で可能にするために、サンプリング手順を終了した後に使用するための、キャップ５２および５３も存在する。
【００２９】
本発明による装置が、先に述べた目的を完全に達成することを上の説明は明確に示している。特に、本発明による装置は、ガスクロマトグラフが、他の環境で既に暴露されたプローブを供給されなければならないときも、分析物がサンプラー・アームにとってアクセス可能な試験管の内容物から抽出されなければならないときも、ＳＰＭＥ分析手順の完全自動化を可能にする。これは、装置に関してオペレータの作業の劇的な減少を可能にし、エラーのリスクも最小にする。さらに、分析を終了するのにかかる時間が減少し、装置は、オペレータが介入する必要なしで、数日間にわたって連続して動作することさえもできる。
【００３０】
最後に、手順の完全自動化は、従来の機器に対する簡単な構造的変更によって可能になり、必要なコンポーネントが全て、既に使用中の部分的に自動化された装置を、本発明による完全に自動化された装置に変換するためのキットの形態で供給されることができることを意味する。
【００３１】
本発明によるサンプリング装置および関連するプローブのさらなる利点は、それらが、暴露したＳＰＭＥファイバをガスクロマトグラフィ装置に自動的に供給するのに使用されるだけでなく、例えば空気分析のための無人のサンプリング・ステーションにおいて自動サンプリングを実施するのにも使用されることができることにある。空気分析では、ある時刻に、プローブは、サンプリング窓内で暴露され、予め決めた時間後に、ラックに戻して格納され、後で遠隔の試験所で分析されるのを待つ必要がある。
【００３２】
本発明に対する種々の修正および変更は、本願の開示の検討に基づいて認識されてもよい。これらの変更および付加は、添付する特許請求の範囲によって規定される本発明の範囲および精神の範囲内にあることが意図される。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明による装置の全体斜視図である。
【図２】本発明によるＳＰＭＥファイバを有するプローブの分解斜視図である。
【図３】本発明によるＳＰＭＥファイバを有するプローブの組み立て斜視図である。
【図４】ＳＰＭＥファイバを有するプローブ用のホルダの斜視図である。
【図５】プローブおよびＳＰＭＥファイバを完備した図４のホルダの斜視図である。
【図６】ＳＰＭＥファイバを収容するプローブが搬送ブラケット上に設置された状態の搬送ブラケットの斜視図である。
【図７】搬送ステーションでの、ＳＰＭＥファイバを有するプローブの位置決めを示す図である。
【図８】ＳＰＭＥファイバを有するプローブが、搬送ステーションから、オートサンプラー・アームによって保持されたホルダ内に装填されるときのステップの側面図である。
【図９】図８に示すステップの斜視図である。
【図１０】オートサンプラー・アームのヘッド上のガイド・ブロックの、下から見た斜視図である。
【図１１】本発明による、ＳＰＭＥファイバを有するプローブの別の実施例の斜視図である。
【図１２】図１１のＳＰＭＥファイバを有するプローブと共に使用するのに適した搬送ステーションの別の実施例の斜視図である。
【図１３】プローブを較正するデバイスの斜視図である。
【図１４】プローブ用の保護容器の斜視図である。
【図１５】プローブが保護容器内に収容された状態の、図１４の保護容器の分解斜視図である。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、広義には、化学分析用、特にガスクロマトグラフィ装置によって実施される化学分析用の計測器の分野に関するものである。特に、本発明は自動固相マイクロ抽出（ＳＰＭＥ）サンプリング装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
公知のように、固相マイクロ抽出（ＳＰＭＥ）は、流体ポリマ相、固体吸着剤、または両者の組合せが固定された溶融シリコン・ファイバを使用する分析方法である。コーティングされたファイバ（以降、ＳＰＭＥファイバと称する）は液体サンプルまたはサンプルの上のヘッド空間内に浸されて対象となる分析物を吸着し、この分析物はその後ガスクロマトグラフ注入器内で熱を使用して脱離され、キャピラリ・カラムに搬送される。方法の選択性は、ファイバをコーティングする相タイプまたはその厚さを変更することによって変えることができる。この分析方法は種々の分野で普及してきており、生物学的分析および環境分析のため、毒物学のため、ならびに農業食品分野で使用される。
【０００３】
ＳＰＭＥユニットは本質的に２つの部分からなる。１つは、一端においてプラスチック・コネクタに取り付けられた被コーティング溶融シリコン・ファイバであって、他端の暴露を可能にするように針内に摺動可能に収容される被コーティング溶融シリコン・ファイバからなるプローブであり、もう１つは、実質的に注射針のように見える管状容器であって、ファイバのコネクタがねじ込まれるプランジャを備えた管状容器である。プランジャの摺動動作によって、ファイバの多くの部分または少しの部分が針から延び、あるいは針の内部に引っ込む。分析物は、ファイバのコーティングされた部分を試験管のヘッド空間内で暴露することによって、またはファイバのコーティングされた部分を流体（例えば水、牛乳、果物ジュース、ワインなど）内に浸すことによって、またはファイバを（空気浮遊汚染物質の濃度が測定される必要がある作動環境内の）空気に暴露することによって、抽出されることができる。
【０００４】
３つのタイプのプローブ容器（以降、ホルダと称する）、すなわち手動分析用ホルダ、現場試験用ホルダ、および自動サンプラー用ホルダ（オートサンプラー）が入手可能である。オートサンプラーは、ロボット・アームを備えた公知の装置であり、ロボット・アームは、分析物を抽出（サンプリング）してそれをガスクロマトグラフ内に注入する操作を自動的に実施することを可能にする。その一方で、ペレータは、コーティングされたファイバを交換する必要が生じるたびに、検査する化合物の等級に応じて処置を講じなければならず、これは、異なる相が固定されたファイバを必要とする場合がある。そのような場合、分析するサンプルは、ロボット・アームのサンプリング・ヘッドにアクセス可能な適切な支持プレート内に挿入された試験管内に収容されることができる。
【０００５】
ＳＰＭＥ法を使用すると、オートサンプラー・アーム上に設置されたプローブを変更する必要があるときはいつでも、オペレータは処置を講じなければならないため、抽出／注入手順の自動化は制限される。さらに、ガスクロマトグラフ内へのそれぞれの注入後にプローブを交換しなければならない状況が存在する。例えば所与のサンプリング・キャンペーン中、サンプルを回収するよう任命された技術者が、監視する環境にファイバが暴露された多数のプローブを持って試験所に戻る可能性があるとき、空気浮遊汚染物質を判定するために自動化分析は適していない。このタイプの分析では、ファイバの数は、監視するエリア内の選択されたサンプリング地点の数、およびそのエリアで作業する人の数に依存する。２つ以上の汚染物質に対する職員の暴露を評価するために、作業者の衣服に１つまたは複数のプローブが取り付けられてもよい。
【０００６】
環境分析では、各ＳＰＭＥプローブは、オペレータがサンプルをガスクロマトグラフ内に注入することができる前にホルダ内部でその時常に変えなければならない試験管と同等のものである。市場で現在入手可能なホルダを使用すると、ＳＰＭＥファイバは、一部のオートサンプラーに関して使用することができるが、いくつかのファイバは、オートサンプラーが停止され、そしてプローブを変えるためにオペレータが手近にいなければ、単一作業セッションで同時に使用することができない。さらに、各ファイバが所与のサンプリング地点を表す環境分析において、時間節約の観点から、分析物を手作業でポートを通して注入することと、オートサンプラー内のホルダ内にファイバを設置することとの間に、差が存在しない。これは、例えば２つの物質がそれに関して検査されなければならず、且つ２つの異なるＳＰＭＥファイバの使用を必要とする２組のサンプルが存在する場合に、第１組のサンプルは最初に分析されなければならず、次いで第２組のサンプルを分析する前にファイバを変えなければならないため、ＳＰＭＥ法の重大な欠点を示す。この問題は、液体サンプルまたは生物学的サンプルの検査においてすでに重大なことであるが、環境サンプリングの場合にさらに増幅され、このとき、完全な自動処理の欠落は、分析を実施するのにかかる時間をかなり延長させる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の目的は、オートサンプラー・アーム上のＳＰＭＥプローブの自動交換を可能にする、固相マイクロ抽出（ＳＰＭＥ）で使用するための自動サンプリング装置を提供することである。
【０００８】
本発明の別の目的は、いくつかのさらなるコンポーネントを単に付加することによって、既に使用中のサンプリング機器に容易に一体化することができる方法で、オートサンプラー・アーム上のＳＰＭＥファイバを変更することを可能にする上述したタイプの装置を提供することである。
【０００９】
したがって本発明の別の目的は、従来の半自動オートサンプラーを、本発明による全自動装置に変換するために必要なコンポーネントを含むアダプタ・キットを提供することである。
【００１０】
本発明のさらなる目的は、上述したタイプの自動サンプリング装置で使用するのに適したＳＰＭＥプローブを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
これらの目的は、その主要な特徴が特許請求の範囲の請求項１、請求項１０、および請求項１５に記載されている本発明による自動固相マイクロ抽出（ＳＰＭＥ）サンプリング装置によって達成される。
【００１２】
さらなる重要な特徴は、従属請求項に記載されている。
【００１３】
本発明による自動固相マイクロ抽出（ＳＰＭＥ）サンプリング装置の他の特徴および利点は、添付図面を参照して、非制限的な実施例として本明細書で示される本発明の実施例の以下の説明から明らかになるであろう。
【実施例】
【００１４】
本発明による装置は、包括的に数字１で示されるガスクロマトグラフィ分析用の検出器（例えば質量分析器）に関連して図１に概略的に示されており、またガスクロマトグラフによって支持されるロボット・オートサンプラー・アーム２を有している。このガスクロマトグラフ上には、ＳＰＭＥファイバを収容するプローブ（数字５によって示す）を支持する１または複数のトレイ４が整然と配列されている。これらのプローブは、例えば環境分析のキャンペーンからもたらされたものであってもよく、ガスクロマトグラフィ分析できる状態にある。トレイ４に並んで、後でより詳細に述べられるプローブ５を搬送するブラケット（包括的に数字６で示す）が存在する。数字７は、ガスクロマトグラフィ装置の２つの注入器を示す。
【００１５】
図２および図３を参照すると、本発明によるサンプリング・プローブ５は、ＳＰＭＥファイバ９を摺動可能に収容する針８からなる従来のプローブを有している。プラスチック・コネクタ１０がファイバ９の一端に取り付けられており、これは従来のシステムではプローブ・ホルダのプランジャにねじ込まれる。真鍮スペーサ・リング１１が同様に針８の隣接端に取り付けられる。強磁性材料でできたアダプタ・キャップ１２がコネクタ１０に取り付けられ、一方、同様に強磁性材料でできたフランジ１３がスペーサ・リング１１に固定される。特に、フランジ１３は、半径方向不連続部１３ａおよび外と内の両方にねじを切った部分１３ｂを有する。スペーサ・リング１１上にフランジ１３を組み立てるために、針８は、フランジ１３に同軸になるまで不連続部１３ａを通過させられ、フランジ１３は、そのねじを切った部分１３ｂによって、スペーサ・リング１１上にねじ込まれ、ついには両者が並置される。その後、固定スリーブ１４が、針８に同軸に、ねじを切った部分１３ｂにねじ込まれる。
【００１６】
図４および図５に示すように、数字１５は、ＳＰＭＥファイバ９を有するプローブ５を保持するために、サンプラー・アーム２のヘッド２ａに取り付けるのに適した実質的に従来の構造のホルダを示す。ホルダ１５は、プランジャ１７を摺動可能に収容する管状本体１６を有し、プランジャ１７のステム１７ａは、当業者によく知られているタイプであるために図示されない移動式デバイスに接続される。ホルダ１５の本体１６は、針８が本体１６から軸方向に延びるように、図５に示すように、移動中にプローブ５を収容するチャンバ１９にアクセスすることを可能にする長手方向窓１８を有する。特に、磁石２０は、チャンバ１９内部のプランジャ１７の端に取り付けられ（図４）、同様に、円形に配列された磁性要素２２の列を保持するフランジ２１は、本体１６の自由端に取り付けられる。フランジ２１と本体１６の自由端は共に、半径方向不連続部を有し、（図５に示すように）プローブ５がチャンバ１９内部に設置されるか、またはチャンバ１９から取り外されるときに、針８の通過を可能にする。図５に示す状態では、プローブ５は、２つの磁性接続によってホルダ１５に固定され、この２つの磁性接続は、一方の側面で、プランジャ１７の端に位置する磁石２０に取り付けられるアダプタ・キャップ１２からなり、そして他方の側面で、本体１６の自由端に位置する磁性フランジ２１に取り付けられるフランジ１３からなる。
【００１７】
図６に示すように、ＳＰＭＥファイバを保持するプローブ５を搬送するためのブラケット６は、装置のケーシング３に固定することができるベース２３およびベース２３から立ち上がる直立部２４を有する。第１および第２の支持プレート２５および２６は、直立部２４からベース２３の上に延び、それぞれの座２５ａおよび２６ａにおいて、ＳＰＭＥファイバ９を保持するプローブ５上のアダプタ・キャップ１２およびフランジ１３に係合することを意図されている。第１および第２の支持プレート２５と２６との間には、後で説明されることになる目的で、一対のアーム２７も、直立部２４から延びる。
【００１８】
図７に示すように、ホルダ１５はプレート２８によってオートサンプラー・アーム２のヘッド２ａに実質的に従来の方法で固定される。オートサンプラー・アーム２のヘッド２ａはまた、プローブ５の針８を誘導するためのホルダ・プレート２８の下で整列した２つのガイド・ブロック２９ａ、２９ｂであって、前記プレート２８から延びるアーム３０によって支持された２つのガイド・ブロック２９ａ、２９ｂを備える。さらに、図１０に示すように、数字２９ｂによって指示される、２つのガイド・ブロックの下側部分は、ＳＰＭＥファイバ９上のアダプタ・キャップ１２に磁気的に結合することができるようにその下面に円形に配列された磁石３３の列を保持する。
【００１９】
本発明による装置の動作は、図７、図８、および図９を特に参照して以下で述べられる。最初に、（例えば環境分析のキャンペーンからもたらされた）プローブ５がトレイ４内の適したラックに垂直に設置され、この時サンプラー・アーム２のヘッド２ａは図１に示す静止位置にある。サンプラー・アーム２は、コンピュータ（図示せず）によって制御されるデカルト（直交座標）・タイプの移動を特徴とし、コンピュータには、各プローブの位置を有するトレイ４のマップが記憶され、それによりサンプラー・アーム２はトレイ４上のプローブ５の上の位置に移動し、必要とされるプローブ５の上でガイド・ブロック２９ａ、２９ｂを整列させることができる。その後、下方移動が始まり、ついには下側部分ガイド・ブロック２９ｂが、前方に置かれたプローブのアダプタ・キャップ１２に磁気的に係合し、このプローブはその後トレイ４内の座から持ち上げられ、搬送ブラケット６まで運ばれることができ、搬送ブラケット６において、プローブは、アダプタ・キャップ１２およびフランジ１３が支持プレート２６および２５に載るようにそれぞれの座２６ａおよび２５ａに設置される。ガイド・ブロック２９ｂの端は、ガイド・ブロック２９ｂを搬送ブラケット６から離れるように長手方向に摺動させることによってアダプタ・キャップ１２から分離される。キャップ１２は、キャップ１２から突出するプラスチック・コネクタ１０によって座に維持され、またブロック２９ｂが搬送ブラケット６から離れるように移動した時に外れ、もはやブロック２９ｂの磁石はキャップ１２に接触しない。
【００２０】
ガイド・ブロック２９ｂがプローブ５から分離されると、アーム２のヘッド２ａは、ホルダ１５内の窓１８をアダプタ・キャップ１２に整列させるために下に移動する。ヘッド２ａのその後の前方摺動移動は、ホルダ１５を直立部２４の方に移動させ、ついには、図８および図９に示すように、アダプタ・キャップ１２が、ホルダ１５内のチャンバ１９内部にあるようになる。
【００２１】
その後、プランジャ１７は、その磁性端２０をアダプタ・キャップ１２にぶつからせ、アダプタ・キャップ１２は磁性端２０に取り付けられたままになり、その後、アーム２上のヘッド２ａは、磁性フランジ２１を針８上のフランジ１３に接触させるように移動する。こうしてプローブ５はホルダ１５にしっかり取り付けられ、その結果搬送ブラケット６から分離され、針８が最終的に係合する注入器７の方へ運ばれることができる。最終ステージにおいて、針８はまた、ガイド・ブロック２９ａ、２９ｂに係合して、ガスクロマトグラフ注入器７への挿入中に針８が曲がることを回避される。
【００２２】
針８が注入器７に挿入されると、プロセスは通常の方法で続く。針８内のファイバ９は、分析する物質の脱離を可能にするために暴露され、必要な時間が経過したとき針８は注入器７から引き出され、プローブ５は搬送ブラケット６に戻され、図９に示すように再位置決めされる。プローブは、磁石２０がアダプタ・キャップ１２から分離するまでホルダ内のプランジャ１７を持ち上げることによって外れ、そのとき、プランジャ１７は、窓１８の一番上に隣接している。その後ホルダは、フランジ１３がアーム２７に突き当たるまで、磁性フランジ２１とフランジ１３との間の磁気力に打ち勝つのに十分な力でプローブを上方に引き上げ、それによってプローブ５は、キャップ１２およびフランジ１３がプレート２６および２５内のそれぞれの座２６ａおよび２５ａに嵌合するまで、ブラケット６を下方に自由降下する。その後、先に述べたサンプル回収ステップが逆順で行われ、したがってプローブ５はトレイ４内のその座に復帰し、オートサンプラー・アーム２はいつでも新しいプローブ５を回収することができるようになる。
【００２３】
本発明によれば、プローブを回収するための可動サンプラー・アームに関して本質的に２つの異なる方法が存在する。第１モードは、プローブが、ガイド・ブロックの下端２９ｂに磁気的に取り付けられるアダプタ・キャップ１２によってアームのヘッドに接続されることを含み、これは、搬送ブラケット６へのプローブの位置決めおよび搬送ブラケット６からのプローブの取り外しを可能にする。第２モードは、プローブが、プランジャの端１７ａおよびホルダ１５の本体１６の自由端にそれぞれ磁気的に取り付けられるアダプタ・キャップ１２およびフランジ１３によってホルダ１５に接続されることを含み、これは、搬送ブラケットからホルダへのプローブの搬送および前記ブラケット内へのその後の再挿入を可能にする。可動アーム２の移動および搬送ブラケット６の存在による、１つの回収モードから他の回収モードへの移行は、複数のサンプルを分析する手順が、完全に自動化されることを可能にする。
【００２４】
本発明による装置は、有利には、既に暴露されたＳＰＭＥファイバを収容したプローブを使用して分析を実施するためだけではなく、トレイ内に設置された試験管内に収容されたサンプルからの対象となる分析物の直接抽出、およびガスクロマトグラフ内でのその後の脱離にも使用することができる。この場合、上で説明したことに照らして、当業者に自明であるシーケンスによれば、まだ暴露されなければならないプローブ５を保持しているオートサンプラー・アームのヘッド２ａは、トレイ４内の所与の試験管の上に運ばれ、プランジャ１７をホルダ１５内で摺動させることによって針を試験管内に挿入する。ここで再び、針８は２つのガイド・ブロック２９ａ、２９ｂに係合され、それによって、試験管内への針の挿入中にプランジャによって針に加えられる力による針の曲げのいかなるリスクも回避される。ＳＰＭＥファイバは、必要とされる時間の間試験管内部で暴露されると針内部に引っ込められ、針は試験管から取り外され、その後プローブはガスクロマトグラフ注入器に搬送され、ガスクロマトグラフ注入器にてプローブが挿入され、脱離相が始まる。
【００２５】
検査すべき分析物が、異なる等級の化合物に属し、その結果、異なる相を有するファイバを必要とする場合、本発明による装置は、以前に使用したプローブを脱離した後にトレイ４から未暴露プローブを回収して、適切な未暴露プローブを自動的に装備することができる。切換えは、先に述べた方法で、搬送ブラケット６を使用して行われる。
【００２６】
上述した実施例では、プローブのフランジ１３は、生じる力がフランジ１３とフランジ２１との間の磁気力を超えるまで一対のアーム２７に当たるように押し付けられ、それによってプローブ５がアーム２７によってフランジ２１から外される。図１１および図１２に示す代替の実施例では、プローブ５は、同じ方法でガイド・ブロック２９ｂから外され、この時フランジ２１は、針８から離れるように垂直方向にヘッド２ａによって加えられる単純な牽引力によってフランジ１３から分離される。この目的のために、針８を挿入するためのフランジ１３上の半径方向不連続部１３ａは、広い開口セクション３１を有している。前記広い開口セクション３１に係合するために、搬送ブラケット６のプレート２５上に対応する基準歯３２が存在し、それによりプローブは、搬送ブラケット上の一定位置に維持される間、プローブが摺動して外れるリスクが無い状態で、半径方向牽引力によって外されることができる。これは、フランジ１３およびアダプタ・キャップがそれぞれの座に横方向から当接するためである。この解決策はまた、プローブを搬送ブラケット上に落とすことによるプローブの位置決めを回避するものであり、この位置決めはプローブに損傷を与える可能性があった。
【００２７】
図１３は、プローブを較正するときに使用するため、すなわちファイバが針内部に引っ込められる範囲（通常Ｚとして示す）を調整するための、本発明による装置用の有用な付属品を示す。このパラメータは、ファイバの暴露の範囲およびその結果のサンプリング・レンジを決定する。デバイスは、長手方向中間位置に固定された第１座４２であって、プローブ上のアダプタ・キャップ１２を収容するように形作られた第１座４２を有する第１ブロック４１、ならびに２つの結合した部分４３ａおよび４３ｂであって、それらの間にプローブ上のフランジ１３を収容する第２座４４を画定し、且つフランジ１３の第２座４４内での軸方向の摺動を防止するように形作られる部分４３ａおよび４３ｂからなる第２動ブロック４３を有するプレート４０を有する。２つのブロックの少なくとも一方は、プレート４０上に長手方向に形成された対応する形状のスロット４６内部に係合するＴ形状付属物４５を有する。アダプタ・キャップ１２およびフランジ１３がそれぞれの座４２および４４に係合するように、プローブがプレート４０に平行に２つのブロック４１および４３上に設置されると、ブロック４３は、必要とされる調整を得るために、ブロック４１に対して摺動させられることができる。プローブの引っ込みの範囲は、概略的に図示するプレート４０上に設けられた適当なスケール４７上で読み取ることができる。
【００２８】
図１４は、ＳＰＭＥファイバに損傷を与えるリスクが無い状態で、現場で作業者によってサンプリングが行われることを可能にする、本発明によるＳＰＭＥファイバ・プローブおよび装置と共に使用するための保護容器を示す。この容器は２つの円柱要素５０および５５を有し、この円柱要素５０および５５は、ファイバを取り囲んでおり、またサンプリング手順中にファイバの長さＺが変化するのを回避するようにフランジ１３またはアダプタ・キャップ１２のいかなる移動も防げる。要素５０は、フランジ１３が要素５５の底部に当たって静止し、要素５０の端がフランジ１３に突き当たるように、要素５５の内部で係合する。要素５５は、ファイバ・サンプリングおよび輸送中に針を保護するさらなる管状要素５１に部分的に係合する。要素５１は、（サンプリング・レンジの値を変造する）第２の拡散チャンバを作成することなく、分析する環境内の空気流にファイバが接触することを可能にするスリット５４を有する。ファイバの吸着を中断させ、ファイバの輸送を安全な方法で可能にするために、サンプリング手順を終了した後に使用するための、キャップ５２および５３も存在する。
【００２９】
本発明による装置が、先に述べた目的を完全に達成することを上の説明は明確に示している。特に、本発明による装置は、ガスクロマトグラフが、他の環境で既に暴露されたプローブを供給されなければならないときも、分析物がサンプラー・アームにとってアクセス可能な試験管の内容物から抽出されなければならないときも、ＳＰＭＥ分析手順の完全自動化を可能にする。これは、装置に関してオペレータの作業の劇的な減少を可能にし、エラーのリスクも最小にする。さらに、分析を終了するのにかかる時間が減少し、装置は、オペレータが介入する必要なしで、数日間にわたって連続して動作することさえもできる。
【００３０】
最後に、手順の完全自動化は、従来の機器に対する簡単な構造的変更によって可能になり、必要なコンポーネントが全て、既に使用中の部分的に自動化された装置を、本発明による完全に自動化された装置に変換するためのキットの形態で供給されることができることを意味する。
【００３１】
本発明によるサンプリング装置および関連するプローブのさらなる利点は、それらが、暴露したＳＰＭＥファイバをガスクロマトグラフィ装置に自動的に供給するのに使用されるだけでなく、例えば空気分析のための無人のサンプリング・ステーションにおいて自動サンプリングを実施するのにも使用されることができることにある。空気分析では、ある時刻に、プローブは、サンプリング窓内で暴露され、予め決めた時間後に、ラックに戻して格納され、後で遠隔の試験所で分析されるのを待つ必要がある。
【００３２】
本発明に対する種々の修正および変更は、本願の開示の検討に基づいて認識されてもよい。これらの変更および付加は、添付する特許請求の範囲によって規定される本発明の範囲および精神の範囲内にあることが意図される。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明による装置の全体斜視図である。
【図２】本発明によるＳＰＭＥファイバを有するプローブの分解斜視図である。
【図３】本発明によるＳＰＭＥファイバを有するプローブの組み立て斜視図である。
【図４】ＳＰＭＥファイバを有するプローブ用のホルダの斜視図である。
【図５】プローブおよびＳＰＭＥファイバを完備した図４のホルダの斜視図である。
【図６】ＳＰＭＥファイバを収容するプローブが搬送ブラケット上に設置された状態の搬送ブラケットの斜視図である。
【図７】搬送ステーションでの、ＳＰＭＥファイバを有するプローブの位置決めを示す図である。
【図８】ＳＰＭＥファイバを有するプローブが、搬送ステーションから、オートサンプラー・アームによって保持されたホルダ内に装填されるときのステップの側面図である。
【図９】図８に示すステップの斜視図である。
【図１０】オートサンプラー・アームのヘッド上のガイド・ブロックの、下から見た斜視図である。
【図１１】本発明による、ＳＰＭＥファイバを有するプローブの別の実施例の斜視図である。
【図１２】図１１のＳＰＭＥファイバを有するプローブと共に使用するのに適した搬送ステーションの別の実施例の斜視図である。
【図１３】プローブを較正するデバイスの斜視図である。
【図１４】プローブ用の保護容器の斜視図である。
【図１５】プローブが保護容器内に収容された状態の、図１４の保護容器の分解斜視図である。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
固相マイクロ抽出（ＳＰＭＥ）ファイバ（９）を有するプローブ（５）を使用する自動ＳＰＭＥサンプリング装置であって、
前記ＳＰＭＥファイバ（９）は針（８）内部に摺動可能に配置され、それによって前記ＳＰＭＥファイバ（９）は、対象となる分析物を吸着する環境に暴露されること、およびその後、前記分析物の脱離のためにガスクロマトグラフィ注入器（７）内部に存在することができるようになっており、
前記装置は、予定されたプログラムに従って可動なアーム（２）を有し、該アーム（２）は、実質的に管状のホルダ（１５）を担持するヘッド（２ａ）を有し、該管状のホルダ（１５）は、前記プローブ（５）のためのチャンバ（１９）と、前記ファイバ（９）の少なくとも一部分の押し出しおよび引っ込みを起動するための前記ホルダ内のプランジャ（１７）とを有し、
また前記装置は、分析するためにサンプルを収容する試験管、および／または既に暴露されたＳＰＭＥファイバ、および任意選択で、前記可動アーム（２）にとってアクセス可能なさらに暴露されなければならないファイバを有するプローブの格納ユニット（４）を有し、
また前記装置は、
（Ａ） 前記プローブ内の前記ＳＰＭＥファイバ（９）の一端部に、強磁性材料でできた接続要素（１２）が取り付けられ、前記ファイバが係合する前記針の端部が強磁性フランジ（１３）を有していること、
（Ｂ） 前記ホルダ（１５）内の前記プランジャ（１７）が、前記ファイバと相互作用する端部に少なくとも１つの磁石（２０）を有し、１または複数のさらなる磁石（２２）が前記ホルダの自由端部に設けられていること、
（Ｃ） 前記ヘッド（２ａ）は、前記プローブ（５）が前記ホルダ（１５）内に係合した時に前記針（８）を摺動可能に収容するための少なくともガイド・ブロック（２９ａ，２９ｂ）を有し、該ガイド・ブロック（２９ｂ）は、前記ホルダの自由端部の下に配置され、また前記ガイド・ブロック（２９ｂ）の下側端部に少なくとも１つの磁石（３３）が取り付けられていること、
（Ｄ） 前記可動アーム（２）にとってアクセス可能であり且つ１つのプローブ（５）を垂直に支持するのに適した中間搬送ブラケット（６）であって、前記ＳＰＭＥファイバ上の前記強磁性コネクタおよび前記針上の前記強磁性フランジと係合するための手段（２５，２６）を有する中間搬送ブラケット（６）が設けられていること、
（Ｅ） 前記可動アーム（２）の前記ヘッド（２ａ）は、前記ガイド・ブロック（２９ｂ）の端部を前記ＳＰＭＥファイバ上の前記強磁性コネクタ（１２）に当たるようにすることによって第１回収モードに従って前記プローブ（５）を回収すること、または前記プランジャ（１７）の端部および前記ホルダ（１５）の自由端部を前記ＳＰＭＥファイバ上の前記コネクタ（１２）および前記針上の前記フランジ（１３）にそれぞれ当たるようにすることによって第２回収モードに従って前記プローブ（５）を回収することに適しており、それにより、前記プローブ（５）は、前記針（８）が前記ホルダ（１５）から軸方向に延びた状態で、前記ホルダ（１５）の前記チャンバ（１９）内部に設置されていること、および
（Ｆ） 前記可動アーム（２）の対応する移動の結果として、前記第１回収モードは、前記プローブ（５）を前記格納ユニット（４）から前記中間搬送ブラケット（６）へ、およびその逆へ搬送するのに使用され、一方前記第２回収モードは、前記プローブ（５）を前記中間搬送ブラケット（６）から前記ガスクロマトグラフィ注入器（７）へ、または分析物を吸着するための前記格納ユニット（４）へ搬送するのに使用されること
を特徴とする装置。
【請求項２】
前記中間搬送ブラケット（６）は直立部（２４）を有し、前記直立部（２４）は、該直立部（２４）から延びる２つの支持要素（２５，２６）を有し、前記２つの支持要素（２５，２６）は、前記ＳＰＭＥファイバ上の前記コネクタ（１２）および前記針上の前記フランジ（１３）が横方向に係合するそれぞれの同軸座（２５ａ，２６ａ）を有し、前記各座は、前記ＳＰＭＥファイバおよび前記針の通過に適した半径方向不連続部を有している請求項１に記載の装置。
【請求項３】
一対の平行アーム（２７）が、前記支持要素（２５，２６）の間で前記直立部（２４）から延びており、
前記アームは、前記プランジャ（１２）の前記磁性端部（２０）が前記ファイバ上の前記コネクタ（１２）から分離した後で前記ヘッド（２ａ）が持ち上げられた時に前記ホルダ（１５）の自由端部上の前記磁石（２２）によって加えられる磁気吸引力を超える力を前記針の前記フランジに加えるように、前記針の前記フランジに接するように意図されている請求項２に記載の装置。
【請求項４】
前記針の前記フランジ（１３）が横半径方向スリット（１３ａ）を有し、前記スリットに係合する基準歯（３２）が前記中間搬送ブラケット（６）のそれぞれの支持要素（２５）上に設けられ、この支持要素（２５）の上に前記フランジ用の前記座（２５ａ）が形成され、前記第１回収モードにおいて前記ガイド・ブロック（２９ｂ）は、前記ヘッド（２ａ）が前記プローブ（５）から垂直に離れるように移動することによって、前記コネクタ（１２）から分離される請求項１または請求項２に記載の装置。
【請求項５】
前記ＳＰＭＥファイバ上の前記コネクタは、強磁性材料でできたアダプタ・キャップ（１２）が取り付けられたプラスチック・コネクタ（１０）からなる請求項１から請求項４までのいずれか一項に記載の装置。
【請求項６】
前記針（８）上の前記強磁性フランジ（１３）は、前記針に同軸の固定スリーブ（１４）によって、前記針（８）の端部でスペーサ・リング（１１）に固定されている請求項１から請求項５までのいずれか一項に記載の装置。
【請求項７】
前記フランジ（１３）は、前記針（８）の通過を可能にするための横半径方向不連続部（１３ａ）を有している請求項６に記載の装置。
【請求項８】
前記装置は、前記ファイバ（９）が前記針（８）内部に引っ込められる範囲を調整するためのデバイス（２）も有しており、前記調整デバイス（２）は、支持プレート（４０）と、前記ファイバの前記コネクタ（１２）を収容する座（４２）を有し且つ前記プレートに固定された第１ブロック（４１）と、前記針上の前記フランジ（１３）を収容する座（４４）を有し且つ前記支持プレートに沿って摺動する第２ブロック（４３）とを有し、前記支持プレートは、前記プローブ（５）が前記ブロック上に設置された時に前記ファイバの引っ込みの範囲を所定の値に調整するために、前記摺動ブロックが移動する軸線に沿って目盛りを付けたスケール（４７）も有している請求項１から請求項７までのいずれか一項に記載の装置。
【請求項９】
前記装置は前記プローブ（５）のための保護容器も有しており、前記保護容器は、前記フランジ（１３）から延びるＳＰＭＥファイバの部分を収容する第１管状要素（５０）と、第２管状要素（５５）であって、前記フランジを第２管状部材（５５）の底部に当てて静止させるように前記第１管状要素（５０）が係合する第２管状要素（５５）と、第３管状要素（５１）であって、前記針（８）が第３管状要素（５１）内部に延びるように前記第２管状要素（５５）が少なくとも部分的に係合する第３管状要素（５１）とからなり、スリット（５４）が前記第３管状要素（５１）上に形成され、それによって前記第３管状要素（５１）の内部が、前記ファイバ上に吸着される物質を含む外部環境と連絡するようになされる請求項１から請求項８までのいずれか一項に記載の装置。
【請求項１０】
針（８）内に摺動可能に収容される固相マイクロ抽出（ＳＰＭＥ）ファイバ（９）を有するＳＰＭＥ用のプローブであって、前記ファイバは、強磁性材料でできたコネクタ（１２）を一端部に有し、前記ファイバが係合する前記針の端部は、強磁性材料でできたフランジ（１３）を有することを特徴とするプローブ。
【請求項１１】
前記ファイバ上の前記コネクタは、前記ファイバ（９）の一端部に取り付けられたプラスチック・コネクタ（１０）と、前記コネクタ（１０）に取り付けられた強磁性材料でできたアダプタ・キャップ（１２）とを有している請求項１０に記載のプローブ。
【請求項１２】
前記針上の前記強磁性フランジ（１３）は、前記針に同軸のスリーブ（１４）によって、前記針の端部のスペーサ・リング（１１）に取り付けられる請求項１０または請求項１１に記載のプローブ。
【請求項１３】
前記フランジ（１３）は、前記針（８）の通過を可能にするための横半径方向不連続部（１３ａ）を有している請求項１０から請求項１２までのいずれか一項に記載のプローブ。
【請求項１４】
前記横半径方向不連続部は、広い開口セクション（３１）を有している請求項１３に記載のプローブ。
【請求項１５】
半自動の固相マイクロ抽出（ＳＰＭＥ）サンプリング機器を全自動ＳＰＭＥサンプリング機器に変換するアダプタ・キットであって、
前記全自動ＳＰＭＥサンプリング機器は、ＳＰＭＥファイバ（９）を有するプローブ（５）を使用しており、前記ＳＰＭＥファイバ（９）は、対象となる分析物を吸着できる環境に暴露されること、および前記分析物の脱離のためにガスクロマトグラフィ注入器（７）内に存在することができるように、針（８）内に摺動可能に収容されており、
また前記アダプタ・キットは、
（Ａ） 前記ＳＰＭＥファイバ（９）の端部に位置するコネクタ（１０）に取り付けるための強磁性材料でできたアダプタ・キャップ（１２）と、
（Ｂ） 前記針（８）の端部上のスペーサ・リング（１１）に取り付けるための、対応する固定スリーブ（１４）を備えた強磁性材料でできたフランジ（１３）と、
（Ｃ） 前記プローブ用のホルダ（１５）のプランジャ（１７）の端部、前記ホルダ（１５）の自由端部、および前記機器の一部を形成する前記可動アーム（２）のヘッド（２ａ）によって保持される前記針（８）を摺動可能に収容するガイド・ブロック（２９ｂ）の自由端部に取り付けるための複数の磁性要素（２０，２２，２３）と、
（Ｄ） プローブを垂直に支持するための中間搬送ブラケット（６）であって、前記ＳＰＭＥファイバ上の前記強磁性コネクタ（１２）および前記強磁性フランジ（１３）と係合するための手段（２５，２６）を有する中間搬送ブラケット（６）と
を有することを特徴とするアダプタ・キット。
【請求項１】
固相マイクロ抽出（ＳＰＭＥ）ファイバ（９）を有するプローブ（５）を使用する自動ＳＰＭＥサンプリング装置であって、
前記ＳＰＭＥファイバ（９）は針（８）内部に摺動可能に配置され、それによって前記ＳＰＭＥファイバ（９）は、対象となる分析物を吸着する環境に暴露されること、およびその後、前記分析物の脱離のためにガスクロマトグラフィ注入器（７）内部に存在することができるようになっており、
前記装置は、予定されたプログラムに従って可動なアーム（２）を有し、該アーム（２）は、実質的に管状のホルダ（１５）を担持するヘッド（２ａ）を有し、該管状のホルダ（１５）は、前記プローブ（５）のためのチャンバ（１９）と、前記ファイバ（９）の少なくとも一部分の押し出しおよび引っ込みを起動するための前記ホルダ内のプランジャ（１７）とを有し、
また前記装置は、分析するためにサンプルを収容する試験管、および／または既に暴露されたＳＰＭＥファイバ、および任意選択で、前記可動アーム（２）にとってアクセス可能なさらに暴露されなければならないファイバを有するプローブの格納ユニット（４）を有し、
また前記装置は、
（Ａ） 前記プローブ内の前記ＳＰＭＥファイバ（９）の一端部に、強磁性材料でできた接続要素（１２）が取り付けられ、前記ファイバが係合する前記針の端部が強磁性フランジ（１３）を有していること、
（Ｂ） 前記ホルダ（１５）内の前記プランジャ（１７）が、前記ファイバと相互作用する端部に少なくとも１つの磁石（２０）を有し、１または複数のさらなる磁石（２２）が前記ホルダの自由端部に設けられていること、
（Ｃ） 前記ヘッド（２ａ）は、前記プローブ（５）が前記ホルダ（１５）内に係合した時に前記針（８）を摺動可能に収容するための少なくともガイド・ブロック（２９ａ，２９ｂ）を有し、該ガイド・ブロック（２９ｂ）は、前記ホルダの自由端部の下に配置され、また前記ガイド・ブロック（２９ｂ）の下側端部に少なくとも１つの磁石（３３）が取り付けられていること、
（Ｄ） 前記可動アーム（２）にとってアクセス可能であり且つ１つのプローブ（５）を垂直に支持するのに適した中間搬送ブラケット（６）であって、前記ＳＰＭＥファイバ上の前記強磁性コネクタおよび前記針上の前記強磁性フランジと係合するための手段（２５，２６）を有する中間搬送ブラケット（６）が設けられていること、
（Ｅ） 前記可動アーム（２）の前記ヘッド（２ａ）は、前記ガイド・ブロック（２９ｂ）の端部を前記ＳＰＭＥファイバ上の前記強磁性コネクタ（１２）に当たるようにすることによって第１回収モードに従って前記プローブ（５）を回収すること、または前記プランジャ（１７）の端部および前記ホルダ（１５）の自由端部を前記ＳＰＭＥファイバ上の前記コネクタ（１２）および前記針上の前記フランジ（１３）にそれぞれ当たるようにすることによって第２回収モードに従って前記プローブ（５）を回収することに適しており、それにより、前記プローブ（５）は、前記針（８）が前記ホルダ（１５）から軸方向に延びた状態で、前記ホルダ（１５）の前記チャンバ（１９）内部に設置されていること、および
（Ｆ） 前記可動アーム（２）の対応する移動の結果として、前記第１回収モードは、前記プローブ（５）を前記格納ユニット（４）から前記中間搬送ブラケット（６）へ、およびその逆へ搬送するのに使用され、一方前記第２回収モードは、前記プローブ（５）を前記中間搬送ブラケット（６）から前記ガスクロマトグラフィ注入器（７）へ、または分析物を吸着するための前記格納ユニット（４）へ搬送するのに使用されること
を特徴とする装置。
【請求項２】
前記中間搬送ブラケット（６）は直立部（２４）を有し、前記直立部（２４）は、該直立部（２４）から延びる２つの支持要素（２５，２６）を有し、前記２つの支持要素（２５，２６）は、前記ＳＰＭＥファイバ上の前記コネクタ（１２）および前記針上の前記フランジ（１３）が横方向に係合するそれぞれの同軸座（２５ａ，２６ａ）を有し、前記各座は、前記ＳＰＭＥファイバおよび前記針の通過に適した半径方向不連続部を有している請求項１に記載の装置。
【請求項３】
一対の平行アーム（２７）が、前記支持要素（２５，２６）の間で前記直立部（２４）から延びており、
前記アームは、前記プランジャ（１２）の前記磁性端部（２０）が前記ファイバ上の前記コネクタ（１２）から分離した後で前記ヘッド（２ａ）が持ち上げられた時に前記ホルダ（１５）の自由端部上の前記磁石（２２）によって加えられる磁気吸引力を超える力を前記針の前記フランジに加えるように、前記針の前記フランジに接するように意図されている請求項２に記載の装置。
【請求項４】
前記針の前記フランジ（１３）が横半径方向スリット（１３ａ）を有し、前記スリットに係合する基準歯（３２）が前記中間搬送ブラケット（６）のそれぞれの支持要素（２５）上に設けられ、この支持要素（２５）の上に前記フランジ用の前記座（２５ａ）が形成され、前記第１回収モードにおいて前記ガイド・ブロック（２９ｂ）は、前記ヘッド（２ａ）が前記プローブ（５）から垂直に離れるように移動することによって、前記コネクタ（１２）から分離される請求項１または請求項２に記載の装置。
【請求項５】
前記ＳＰＭＥファイバ上の前記コネクタは、強磁性材料でできたアダプタ・キャップ（１２）が取り付けられたプラスチック・コネクタ（１０）からなる請求項１から請求項４までのいずれか一項に記載の装置。
【請求項６】
前記針（８）上の前記強磁性フランジ（１３）は、前記針に同軸の固定スリーブ（１４）によって、前記針（８）の端部でスペーサ・リング（１１）に固定されている請求項１から請求項５までのいずれか一項に記載の装置。
【請求項７】
前記フランジ（１３）は、前記針（８）の通過を可能にするための横半径方向不連続部（１３ａ）を有している請求項６に記載の装置。
【請求項８】
前記装置は、前記ファイバ（９）が前記針（８）内部に引っ込められる範囲を調整するためのデバイス（２）も有しており、前記調整デバイス（２）は、支持プレート（４０）と、前記ファイバの前記コネクタ（１２）を収容する座（４２）を有し且つ前記プレートに固定された第１ブロック（４１）と、前記針上の前記フランジ（１３）を収容する座（４４）を有し且つ前記支持プレートに沿って摺動する第２ブロック（４３）とを有し、前記支持プレートは、前記プローブ（５）が前記ブロック上に設置された時に前記ファイバの引っ込みの範囲を所定の値に調整するために、前記摺動ブロックが移動する軸線に沿って目盛りを付けたスケール（４７）も有している請求項１から請求項７までのいずれか一項に記載の装置。
【請求項９】
前記装置は前記プローブ（５）のための保護容器も有しており、前記保護容器は、前記フランジ（１３）から延びるＳＰＭＥファイバの部分を収容する第１管状要素（５０）と、第２管状要素（５５）であって、前記フランジを第２管状部材（５５）の底部に当てて静止させるように前記第１管状要素（５０）が係合する第２管状要素（５５）と、第３管状要素（５１）であって、前記針（８）が第３管状要素（５１）内部に延びるように前記第２管状要素（５５）が少なくとも部分的に係合する第３管状要素（５１）とからなり、スリット（５４）が前記第３管状要素（５１）上に形成され、それによって前記第３管状要素（５１）の内部が、前記ファイバ上に吸着される物質を含む外部環境と連絡するようになされる請求項１から請求項８までのいずれか一項に記載の装置。
【請求項１０】
針（８）内に摺動可能に収容される固相マイクロ抽出（ＳＰＭＥ）ファイバ（９）を有するＳＰＭＥ用のプローブであって、前記ファイバは、強磁性材料でできたコネクタ（１２）を一端部に有し、前記ファイバが係合する前記針の端部は、強磁性材料でできたフランジ（１３）を有することを特徴とするプローブ。
【請求項１１】
前記ファイバ上の前記コネクタは、前記ファイバ（９）の一端部に取り付けられたプラスチック・コネクタ（１０）と、前記コネクタ（１０）に取り付けられた強磁性材料でできたアダプタ・キャップ（１２）とを有している請求項１０に記載のプローブ。
【請求項１２】
前記針上の前記強磁性フランジ（１３）は、前記針に同軸のスリーブ（１４）によって、前記針の端部のスペーサ・リング（１１）に取り付けられる請求項１０または請求項１１に記載のプローブ。
【請求項１３】
前記フランジ（１３）は、前記針（８）の通過を可能にするための横半径方向不連続部（１３ａ）を有している請求項１０から請求項１２までのいずれか一項に記載のプローブ。
【請求項１４】
前記横半径方向不連続部は、広い開口セクション（３１）を有している請求項１３に記載のプローブ。
【請求項１５】
半自動の固相マイクロ抽出（ＳＰＭＥ）サンプリング機器を全自動ＳＰＭＥサンプリング機器に変換するアダプタ・キットであって、
前記全自動ＳＰＭＥサンプリング機器は、ＳＰＭＥファイバ（９）を有するプローブ（５）を使用しており、前記ＳＰＭＥファイバ（９）は、対象となる分析物を吸着できる環境に暴露されること、および前記分析物の脱離のためにガスクロマトグラフィ注入器（７）内に存在することができるように、針（８）内に摺動可能に収容されており、
また前記アダプタ・キットは、
（Ａ） 前記ＳＰＭＥファイバ（９）の端部に位置するコネクタ（１０）に取り付けるための強磁性材料でできたアダプタ・キャップ（１２）と、
（Ｂ） 前記針（８）の端部上のスペーサ・リング（１１）に取り付けるための、対応する固定スリーブ（１４）を備えた強磁性材料でできたフランジ（１３）と、
（Ｃ） 前記プローブ用のホルダ（１５）のプランジャ（１７）の端部、前記ホルダ（１５）の自由端部、および前記機器の一部を形成する前記可動アーム（２）のヘッド（２ａ）によって保持される前記針（８）を摺動可能に収容するガイド・ブロック（２９ｂ）の自由端部に取り付けるための複数の磁性要素（２０，２２，２３）と、
（Ｄ） プローブを垂直に支持するための中間搬送ブラケット（６）であって、前記ＳＰＭＥファイバ上の前記強磁性コネクタ（１２）および前記強磁性フランジ（１３）と係合するための手段（２５，２６）を有する中間搬送ブラケット（６）と
を有することを特徴とするアダプタ・キット。
【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】
【公表番号】特表２００９−５０９１３６（Ｐ２００９−５０９１３６Ａ）
【公表日】平成２１年３月５日（２００９．３．５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−５３０７５７（Ｐ２００８−５３０７５７）
【出願日】平成１８年９月６日（２００６．９．６）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＩＴ２００６／０００６４２
【国際公開番号】ＷＯ２００７／０３２０３９
【国際公開日】平成１９年３月２２日（２００７．３．２２）
【出願人】（５０８０８０３５５）
【出願人】（５０８０８０３４４）
【Ｆターム（参考）】
【公表日】平成２１年３月５日（２００９．３．５）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年９月６日（２００６．９．６）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＩＴ２００６／０００６４２
【国際公開番号】ＷＯ２００７／０３２０３９
【国際公開日】平成１９年３月２２日（２００７．３．２２）
【出願人】（５０８０８０３５５）
【出願人】（５０８０８０３４４）
【Ｆターム（参考）】
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