JP2925639B2 - Analysis equipment - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の背景〕 （産業上の利用分野） 本発明は、極微量の電気活性物質を高感度に検知する
ことができるクーロメトリック型電気化学検出器用電極
を装着した分析装置に関する。Description: BACKGROUND OF THE INVENTION (Industrial Application Field) The present invention relates to an analysis equipped with a coulometric type electrochemical detector electrode capable of detecting a trace amount of an electroactive substance with high sensitivity. Related to the device.

（従来の技術） 電気化学検出器は、液体クロマトグラフィーと組み合
わせることによって、生体試料等の中に含まれている極
微量の電気化学的に活性な物質、例えばカテコールアミ
ン類およびそれらの代謝物等を極めて高感度に検知する
ことができることから、この検出器と液体クロマトグラ
フィーを組み合わせた分析装置は、これら電気活性物質
の検出および定量に使用されている。(Prior art) An electrochemical detector is capable of combining a trace amount of electrochemically active substances, such as catecholamines and their metabolites, contained in a biological sample or the like by combining with a liquid chromatography. Since detection can be performed with extremely high sensitivity, an analyzer that combines this detector and liquid chromatography is used for the detection and quantification of these electroactive substances.

これら電気化学検出器用電極としてアンペロメトリッ
ク型電極が用いられてきたが、これは分解能が低く、よ
り精密な分析には適用できない。最も高感度に検知する
ことができる電極としては、クーロメトリック型電気化
学検出器に用いられる電極が知られている。Amperometric electrodes have been used as electrodes for these electrochemical detectors, but they have low resolution and cannot be applied to more precise analysis. As an electrode that can be detected with the highest sensitivity, an electrode used in a coulometric electrochemical detector is known.

該クーロメトリック型電気化学検出器用電極は、 電極セル内に入った検知物質が全て電気化学的に変
換されて通過されることが望ましく、それ故、効率よく
反応するためには高表面積の導電材料により形成されて
いること、 長期間の使用における耐久性を保証するため、電極
表面が低極性で化学的に安定であること、 および 電極セル内での目詰りを防止するため細孔径の分布
が一定であること、 の各性能を有していることが要求される。It is desirable that the electrode for the coulometric type electrochemical detector is such that all of the sensing substance contained in the electrode cell is electrochemically converted and passed therethrough. Therefore, in order to react efficiently, a conductive material having a high surface area is required. The electrode surface is low in polarity and chemically stable in order to guarantee durability in long-term use, and the pore size distribution is controlled to prevent clogging in the electrode cell. It is required to be constant and to have each performance of.

これら〜の条件を満たすことのできる導電性の材
料としては、炭素材料、とりわけ低極性で化学的に安定
な黒鉛形態の炭素材料を使用することが好ましいことは
米国特許第4,804,455号明細書により知られている。It is known from U.S. Pat.No. 4,804,455 that it is preferable to use a carbon material, particularly a carbon material in the form of graphite having low polarity and being chemically stable, as a conductive material which can satisfy the above conditions. Have been.

＜発明が解決しようとする課題＞ しかしながら、米国特許第4,804,455号明細書が紹介
している該黒鉛形態の炭素材料は、表面積が著しく小さ
く、かつ長期間使用の耐久性に乏しいという問題点があ
ることから、この材料からなる電極を用いたクーロメト
リック型電気化学検出器と液体クロマトグラフィーを組
み合わせた分析装置が利用されることに対して著しい制
限を与えている。<Problems to be Solved by the Invention> However, the graphite material introduced in U.S. Pat. No. 4,804,455 has a problem that the surface area is remarkably small and the durability for long-term use is poor. This places a significant limitation on the use of analyzers that combine a coulometric electrochemical detector using electrodes made of this material with liquid chromatography.

〔発明の概要〕[Summary of the Invention]

＜要 旨＞ 本発明者等は上記問題点に鑑みて鋭意研究を重ねた結
果、特定の物理的性質を保有する多孔性黒鉛質炭素成形
体が、その表面が非極性で、安定な化学的特性を有して
おり、しかも適度に大きな表面積で、長期の使用に対し
ても目詰り等が生じない一定の大きさの細孔径を備えて
いることから、クーロメトリック型電気化学検出器用電
極として使用することができ、極微量の物質の分析装置
の検出器用電極として高い実用性を有するとの知見を得
て本発明を完成するに至った。<Summary> The present inventors have conducted intensive studies in view of the above problems, and as a result, it has been found that a porous graphitic carbon molded body having specific physical properties has a non-polar, stable chemical As it has characteristics, it has a moderately large surface area, and it has a fixed pore size that does not cause clogging etc. even for long-term use, so it is used as an electrode for a coulometric electrochemical detector. The present invention has been found to be usable, and has been found to be highly practical as an electrode for a detector of an analyzer for analyzing a very small amount of substances, thereby completing the present invention.

すなわち、本発明の分析装置は、液体クロマトグラフ
分析用カラムおよび少なくとも１個のクーロメトリック
型電気化学検出器からなり、該検出器が下記（１）〜
（３）の物理的特性を保有する多孔性黒鉛質炭素成形体
より形成されている電極を装着していることを特徴とす
るものである。That is, the analyzer of the present invention comprises a column for liquid chromatography analysis and at least one coulometric electrochemical detector, wherein the detector comprises the following (1) to (1).
(3) An electrode formed of a porous graphitic carbon molded body having the physical characteristics of (3) is mounted.

（１） 平均孔径が0.1〜50μｍであること、 （２） 比表面積が10m²/g以上であること、 （３） Ｘ線回析分析法により求められた炭素の平均層
間隔（d₀₀₂）が3.35〜3.42Åであること。(1) The average pore size is 0.1 to 50 μm, (2) The specific surface area is 10 m ² / g or more, (3) The average carbon layer interval determined by X-ray diffraction analysis (d ₀₀₂ ) Is 3.35 to 3.42Å.

＜効 果＞ 本発明の分析装置の電気化学検出器に装着される電極
は、非極性で安定な化学的性質と、適度に大きな比表面
積と、優れた電気変換特性と、適度で一定な大きさの細
孔径を有していることから、電気化学検出器の電極とし
て長期間使用しても目詰り等が生じ難い。また、劣化に
よる性能低下も殆んどない。従って、液体クロマトグラ
フィー装置のクーロメトリック型電気化学検出器の電極
として使用した場合に、長期間優れた電気変換特性を保
持することができるので、液体クロマトグラフィーによ
って分離された極微量物質を選択的に長期間高感度に検
出することができる。<Effects> The electrodes mounted on the electrochemical detector of the analyzer of the present invention have non-polar and stable chemical properties, a moderately large specific surface area, excellent electric conversion characteristics, and a moderate and constant size. Since it has such a fine pore diameter, clogging or the like hardly occurs even when used as an electrode of an electrochemical detector for a long time. Also, there is almost no performance degradation due to deterioration. Therefore, when used as an electrode of a coulometric type electrochemical detector of a liquid chromatography device, excellent electrical conversion characteristics can be maintained for a long period of time, so that trace substances separated by liquid chromatography can be selectively used. For a long time with high sensitivity.

また、この電極を装置した検出器を多段にして液体ク
ロマトグラフィーと組み合わせることによって、多種類
の極微量物質を１回の分析操作で高感度かつ選択的に検
出することができ、従来分析が困難であった生体物質の
ような複雑な組成の物質の検出を容易に行うことができ
る。In addition, by combining the detector equipped with the electrodes in multiple stages and combining with liquid chromatography, it is possible to detect many types of trace substances with high sensitivity and selectivity in a single analysis operation, which makes conventional analysis difficult. It is possible to easily detect a substance having a complicated composition such as a biological substance.

〔発明の具体的説明〕[Specific description of the invention]

〔Ｉ〕 電気化学検出器用電極 ＜物理的特性＞ 本発明で用いる電気化学検出器用電極は、その表面に
平均孔径0.1〜50μｍ、好ましくは１〜30μｍの細孔が
形成され、比表面積が10m²/g以上、好ましくは50m²/g以
上で、しかも、Ｘ線分析法で求められる炭素の平均層間
隔（d₀₀₂）が3.35〜3.42Å、好ましくは3.35〜3.40Åの
物理的性質を保有する多孔性黒鉛質炭素形成体より形成
されている。[I] Electrode for electrochemical detector <Physical characteristics> The electrode for electrochemical detector used in the present invention has pores having an average pore size of 0.1 to 50 µm, preferably 1 to 30 µm on its surface, and a specific surface area of 10 m ^2. / g, preferably 50 m ² / g or more, and possesses physical properties of an average carbon layer interval (d ₀₀₂ ) determined by X-ray analysis of 3.35 to 3.42Å, preferably 3.35 to 3.40Å. It is formed from a porous graphitic carbon former.

この形成体の平均孔径が小さ過ぎると、長期間電極と
して使用した場合、細孔に検出物質または不純物による
目詰り等が生じて、電極として使用不能となる。また平
均孔径が大き過ぎると液体と電極内表面との接触が不充
分となって、効率の良い分析を行なうことができない。If the average pore size of the formed body is too small, when the electrode is used as an electrode for a long time, clogging or the like occurs in the pores due to a detection substance or an impurity, and the electrode cannot be used as an electrode. On the other hand, if the average pore diameter is too large, the contact between the liquid and the inner surface of the electrode becomes insufficient, so that efficient analysis cannot be performed.

また、比表面積が小さすぎるものは、充分な電気変換
特性が得られず、効率の良い分析ができない。さらに、
炭素の平均層間隔が3.42Åより大きい炭素材料では、黒
鉛化が不充分であり、極めて化学的に活性な表面である
ことより検出物質との化学反応が起こるなどして、表面
が劣化し、長期の使用に耐えられない。If the specific surface area is too small, sufficient electric conversion characteristics cannot be obtained, and efficient analysis cannot be performed. further,
Carbon materials with an average carbon layer spacing of greater than 3.42% are poorly graphitized and have a very chemically active surface, which can cause a chemical reaction with the detection substance, deteriorating the surface, Cannot withstand long-term use.

上記平均孔径は水銀圧入法による測定を行なうことに
よって、炭素の（d₀₀₂）平均層間隔はＸ線回析を行ない
ブラッグの式より求めることができる。The average pore diameter can be determined by the mercury intrusion method, and the (d ₀₀₂ ) average layer spacing of carbon can be determined by X-ray diffraction and Bragg's equation.

＜製 造＞ 本発明で用いる多孔性黒鉛質炭素電極は、例えば、次
のような方法により製造することができる。<Production> The porous graphitic carbon electrode used in the present invention can be produced, for example, by the following method.

すなわち、気相法で得られる比表面積が10m²/g以上の
炭素繊維およびこれを装着するための炭素化可能結着物
質を含む媒体ならびに気孔形成促進剤とを混合した組成
物を、プレス成形などによって所望の形状に成形した
後、非酸化状態で焼成する方法により目的物を製造する
ことができる。That is, a composition obtained by mixing a carbon fiber having a specific surface area obtained by a gas phase method of 10 m ² / g or more and a medium containing a carbonizable binder for mounting the carbon fiber and a pore formation promoter, After molding into a desired shape by, for example, baking in a non-oxidized state, the target product can be manufactured.

気相法で得られる炭素繊維 上記方法において使用される気相法で得られる炭素繊
維としては、炭化水素、一酸化炭素などの炭素源化合物
をFe,Co等の遷移金属微粒子触媒の存在下に熱分解して
炭素を気相中で成長させて得られた繊維状の黒鉛質炭素
材料、または、これを加熱して得られるものがある。こ
れら気相法で得られる炭素繊維以外の炭素繊維では結晶
性の点で若干劣るので、気相法で得られる炭素繊維を用
いることが好ましい。Carbon Fiber Obtained by Vapor Phase Method As the carbon fiber obtained by the vapor phase method used in the above method, a carbon source compound such as hydrocarbon, carbon monoxide, and a transition metal fine particle catalyst such as Fe and Co are used in the presence of a catalyst. There is a fibrous graphitic carbon material obtained by pyrolyzing and growing carbon in a gas phase, or a material obtained by heating this. Since carbon fibers other than the carbon fibers obtained by the vapor phase method are slightly inferior in crystallinity, it is preferable to use carbon fibers obtained by the vapor phase method.

上記気相法で得られる炭素繊維の比表面積は、BET法
で測定する比表面積で10m²/g以上、好ましくは50m²/g以
上のものである。上限値は特に限定されないが、好まし
くは400m²/g程度である。The specific surface area of the carbon fiber obtained by the gas phase method is 10 m ² / g or more, preferably 50 m ² / g or more as measured by the BET method. The upper limit is not particularly limited, but is preferably about 400 m ² / g.

このように、好適な高い比表面積（50m²/g以上）の炭
素繊維を製造するための方法としては、例えば、特願昭
63−322431号明細書に詳述されている方法を採用するこ
とができる。As described above, as a method for producing a suitable carbon fiber having a high specific surface area (50 m ² / g or more), for example, Japanese Patent Application
The method detailed in the specification of JP-A-63-322431 can be employed.

具体的には、反応管内の加熱帯域に炭素源化合物をキ
ャリアガスと共に供給し、遷移金属カルボニル化合物を
酸素および／または硫黄を含んで成る少なくとも一種の
有機化合物の存在下で気相熱分解して得られる遷移金属
超微粒子からなる触媒の存在下に、気相空間内で該炭素
源化合物を分解してグラファイトウィスカーを製造する
方法によって製造することができる。Specifically, a carbon source compound is supplied together with a carrier gas to a heating zone in a reaction tube, and a transition metal carbonyl compound is subjected to gas phase pyrolysis in the presence of at least one organic compound containing oxygen and / or sulfur. It can be produced by a method of producing graphite whiskers by decomposing the carbon source compound in a gas phase space in the presence of a catalyst comprising the obtained transition metal ultrafine particles.

また、前記気相法で得られる炭素繊維の直径および繊
維の長さは、通常直径が５μｍ以下、好ましくは0.01〜
２μｍ、繊維の長さが1mm以下、好ましくは500〜１μｍ
の範囲のものを用いるのが好適である。The diameter and the length of the carbon fiber obtained by the gas phase method are usually 5 μm or less in diameter, preferably 0.01 to 10 μm.
2 μm, fiber length 1 mm or less, preferably 500-1 μm
It is preferable to use those in the range of

炭素化可能結着物質 また、上記の炭素化可能結着物質は、混合および粒状
化の時に気相法で得られる炭素繊維を互いに結着させる
ものである。そのような炭素化可能結着物質としては、
例えば、フェノール樹脂（レゾール樹脂およびノボラッ
ク樹脂等）、フラン樹脂、アクリル樹脂、エポキシ樹
脂、不飽和ポリエステル樹脂等の熱硬化性樹脂およびAB
S樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリプロピレン樹脂等
の熱可塑性樹脂を使用することができる。また、ピッチ
やタール等を使用することもできる。なかでも、炭素化
収率が比較的高いフェノール樹脂、とりわけ液状フェノ
ール樹脂やピッチを使用することが好ましい。Carbonizable binder The carbonizable binder described above binds carbon fibers obtained by a gas phase method at the time of mixing and granulation. Such carbonizable binders include:
For example, thermosetting resins such as phenolic resins (resole resins and novolak resins), furan resins, acrylic resins, epoxy resins, unsaturated polyester resins, and AB
Thermoplastic resins such as S resin, polycarbonate resin and polypropylene resin can be used. Also, pitch, tar, and the like can be used. Among them, it is preferable to use a phenol resin having a relatively high carbonization yield, particularly a liquid phenol resin or pitch.

希釈媒体 炭素化可能結着物質を溶液または分散液とするために
使用される希釈媒体としては、例えば水、メタノール、
テトラヒドロフラン、ピリジン、キノリン、ベンゼン、
トルエン等がある。Diluting medium The diluting medium used for converting the carbonizable binder into a solution or dispersion includes, for example, water, methanol,
Tetrahydrofuran, pyridine, quinoline, benzene,
There are toluene and the like.

この希釈媒体中の炭素化可能結着物質の濃度は、炭素
化可能結着物質の種類、溶媒または分散媒からなる希釈
媒体の種類、希釈媒体と混合される気相法で得られる炭
素繊維の表面積、その平均繊維の長さ、得られる目的物
である多孔性粒状体の気孔率、機械的特性等によって変
化するが、通常、５〜60重量％、好ましくは10〜30重量
％の範囲内である。The concentration of the carbonizable binder in the diluting medium is determined based on the type of the carbonizable binder, the type of the diluting medium including the solvent or the dispersion medium, and the carbon fiber obtained by the gas phase method mixed with the diluting medium. It varies depending on the surface area, the average fiber length, the porosity of the porous granular material to be obtained, the mechanical properties and the like, but is usually in the range of 5 to 60% by weight, preferably 10 to 30% by weight. It is.

気孔形成促進剤 黒鉛質成形体としてシャープな孔径分布の細孔を有す
る多孔質黒鉛を提供する目的で使用される気孔形成促進
剤としては、非酸化性雰囲気中での焼成により分解して
ガス化し、炭素分として殆んど残らない物質を用いるこ
とができる。例えば、澱粉、セルロース、ポリエチレン
オキシドおよびポリビニルアルコール等がある。この気
孔形成促進剤は、前述の炭素化可能結着物質の溶液また
は分散媒からなる希釈媒体中に添加することができる。Pore formation accelerator Pore formation accelerator used to provide porous graphite having pores with a sharp pore size distribution as a graphitic molded product is decomposed and gasified by firing in a non-oxidizing atmosphere. In addition, a substance that hardly remains as a carbon content can be used. Examples include starch, cellulose, polyethylene oxide and polyvinyl alcohol. This pore formation promoter can be added to a diluting medium comprising a solution or a dispersion medium of the above-described carbonizable binder.

気孔形成促進剤は、多孔質黒鉛成形体の形成時の平均
孔径が0.1〜50μｍの範囲となるような適当量で使用さ
れる。The pore formation promoter is used in an appropriate amount such that the average pore diameter at the time of forming the porous graphite molded body is in the range of 0.1 to 50 μm.

焼 成 上述のようにして得られた組成物は、乾燥後、成型プ
レスにより任意の形状にプレスした後、加熱される。こ
の加熱により結着剤である炭素化可能物質を炭素化して
黒鉛化すると共に気孔形成促進剤を分解させてシャープ
な孔径分布の細孔を有する多孔性の黒鉛を形成する。加
熱は、窒素、アルゴン等の非酸化性の不活性気体中で行
なわれ、加熱温度は、800〜3000℃、好ましくは1000〜2
500℃の範囲内であり、加熱時間は５〜20時間の範囲内
で行なわれるのが普通である。Baking The composition obtained as described above is dried, pressed into a desired shape by a molding press, and then heated. By this heating, the carbonizable substance as a binder is carbonized to be graphitized, and the pore formation promoter is decomposed to form porous graphite having fine pores having a sharp pore size distribution. The heating is performed in a non-oxidizing inert gas such as nitrogen or argon, and the heating temperature is 800 to 3000 ° C, preferably 1000 to 2 ° C.
It is usually in the range of 500 ° C. and the heating time is usually in the range of 5 to 20 hours.

多孔性黒鉛質炭素成形体 上記方法によって得られた多孔性黒鉛質炭素は、その
表面に平均孔径が0.1〜50μｍ、好ましくは１〜30μｍ
の細孔が多数形成されており、比表面積が10m²/g以上、
好ましくは50m²/g以上のものとなっている。また、この
ものをＸ線分析によって測定したところ、炭素の平均層
間隔（d₀₀₂）が3.35〜3.42Åを示しており、黒鉛質のも
のであることが理解できる。Porous graphitic carbon molded article The porous graphitic carbon obtained by the above method has an average pore diameter of 0.1 to 50 μm, preferably 1 to 30 μm on the surface thereof.
Many pores are formed, the specific surface area is 10 m ² / g or more,
Preferably, it is 50 m ² / g or more. Further, when this was measured by X-ray analysis, the average layer interval (d ₀₀₂ ) of carbon was 3.35 to 3.42 °, which indicates that it was graphite.

この多孔性黒鉛質炭素成形体は、切削等により検出器
用電極としての所望の形状に成形された後、クーロメト
リック型電気化学検出器用電極として電気化学検出器に
組み込まれて使用される。This porous graphitic carbon molded body is formed into a desired shape as an electrode for a detector by cutting or the like, and then incorporated into an electrochemical detector as an electrode for a coulometric type electrochemical detector and used.

〔II〕 作用電極としての利用 このようにして得られた電極は、クーロメトリック型
検出器の作用電極として用いられる。[II] Use as working electrode The electrode obtained in this manner is used as a working electrode of a coulometric detector.

例えば、第２図において、サンプル流路14に臨ませた
作用電極９に上記の電極を用いることができる。For example, in FIG. 2, the above-mentioned electrode can be used as the working electrode 9 facing the sample flow path 14.

第２図の装置は、作用電極９のほかに、参照電極10と
対極11、これらの電極を収納する電解セル12および該参
照電極を基準として作用電極と対極間に一定電位を印加
するためのポテンシオンスタットを内蔵する電量計13を
有する。The apparatus shown in FIG. 2 includes, in addition to the working electrode 9, a reference electrode 10 and a counter electrode 11, an electrolytic cell 12 containing these electrodes, and a device for applying a constant potential between the working electrode and the counter electrode with reference to the reference electrode. It has a coulometer 13 with a built-in potentiostat.

ここで、参照電極としては、通常の電極を使用するこ
とができるが、中でも好ましい電極は、銀／塩化銀電
極、フェリシアン鉄／フェロシアン鉄電極である。ま
た、対極としても、通常の電極を用いることができ、例
えば、白金、金、ステンレス等の耐蝕性金属からなる電
極が好ましく用いられる。Here, a normal electrode can be used as the reference electrode, and among them, preferred electrodes are a silver / silver chloride electrode and a ferricyan iron / ferrocyan iron electrode. As the counter electrode, a normal electrode can be used. For example, an electrode made of a corrosion-resistant metal such as platinum, gold, and stainless steel is preferably used.

〔III〕 分析装置 １例として第２図に示されるような本発明で用いる電
極を装着したクーロメトリック型電気化学検出器は、液
体クロマトグラフィー、特に高速液体クロマトグラフィ
ー（HPLC）と組み合わせて生体中の極微量物質の検出お
よび定量を行なうのに適している。[III] Analytical apparatus A coulometric electrochemical detector equipped with an electrode used in the present invention as shown in FIG. 2 as an example is used in combination with liquid chromatography, in particular, high performance liquid chromatography (HPLC). It is suitable for the detection and quantification of trace substances.

液体クロマトグラフィーとしては、通常の測定システ
ムを用いることができる。例えば、第１図においては、
本発明で用いる電極を装着したクーロメトリック型電気
化学検出器１および２を直列に２個結合した２チャンネ
ルのマルチ型検出システムが示される。As the liquid chromatography, an ordinary measurement system can be used. For example, in FIG.
1 shows a two-channel multi-type detection system in which two coulometric electrochemical detectors 1 and 2 equipped with electrodes used in the present invention are connected in series.

第１図のシステムは、検出器１および２のほかに、液
体クロマトグラフ分析用カラム３、サンプル注入口４、
ポンプ５、キャリア液貯め６、廃液貯め７および記録計
８を有する。The system shown in FIG. 1 includes, in addition to detectors 1 and 2, a column 3 for liquid chromatography analysis, a sample inlet 4,
It has a pump 5, a carrier liquid storage 6, a waste liquid storage 7, and a recorder 8.

該分析用カラムとキャリア液は、目的の分析サンプル
成分に応じて適宜選択される。The analytical column and the carrier liquid are appropriately selected according to the target analytical sample component.

本発明の分析装置は、生体物中のカテコールアミン類
やその代謝物のような極微量の成分の分析に適してい
る。また、検出器を多段（２〜30個）で直列に結合した
マルチ型検出システムとし、各電極に順次、適当な高電
位を印加することにより、生体物質のような複雑な極微
量成分の混合物中の複数成分を１回の分析操作で分析す
ることが可能となる。INDUSTRIAL APPLICABILITY The analyzer according to the present invention is suitable for analysis of trace components such as catecholamines and metabolites thereof in biological materials. In addition, a multi-type detection system in which detectors are connected in series in multiple stages (2 to 30), and by applying an appropriate high potential to each electrode sequentially, a mixture of complex trace components such as biological substances It becomes possible to analyze a plurality of components in one analysis operation.

〔実施例〕〔Example〕

実施例１ ＜成型体の製造＞ 固形分量65重量％の市販の水溶性フェノール樹脂3g
を、３リットルの水に添加して加熱した。次いで、この
溶解液に気相法で得られた炭素繊維（比表面積130m²/
g、平均直径0.2μｍ、平均繊維長２μｍ）100g、ジャガ
イモデンプン10gおよびアルギン酸ナトリウム0.2gを加
えて混合した。この混合溶液を10％塩化カルシウム水溶
液中に少しずつノズルより滴下して該滴下液の球状のゲ
ル化液を生成させた。Example 1 <Production of molded article> 3 g of a commercially available water-soluble phenol resin having a solid content of 65% by weight
Was added to 3 liters of water and heated. Next, a carbon fiber (specific surface area 130 m ² /
g, average diameter 0.2 μm, average fiber length 2 μm), 100 g, potato starch 10 g and sodium alginate 0.2 g were added and mixed. This mixed solution was dropped into a 10% aqueous calcium chloride solution little by little from a nozzle to form a spherical gelling solution of the dropped solution.

得られた球状粒子を過した後、室温にて乾燥させ
た。After passing through the obtained spherical particles, it was dried at room temperature.

次いで、この球状粒子を45mm径のステンレス製金型に
入れ、0.5kg/cm²の圧力で加圧成型した後、200℃の温度
で２時間加熱して硬化させて硬化成形体を得た。この成
形体を70℃/hrの昇温速度で1000℃の温度にまで昇温し
て、1000℃の温度で６時間保持させた後、再び昇温させ
て、さらに2000℃の温度で15分間加熱保持し、冷却して
生成物を得た。Next, the spherical particles were placed in a stainless steel mold having a diameter of 45 mm, molded under pressure at a pressure of 0.5 kg / cm ² , and then cured by heating at a temperature of 200 ° C. for 2 hours to obtain a cured molded body. The molded body is heated up to a temperature of 1000 ° C. at a heating rate of 70 ° C./hr, held at a temperature of 1000 ° C. for 6 hours, then heated again, and further heated at a temperature of 2000 ° C. for 15 minutes. The product was obtained by heating and holding and cooling.

この生成物は、比表面積が51m²/gであり、平均孔径が
３μｍでシャープな孔径分布を有しており、また、Ｘ線
回析による平均層間隔（d₀₀₂）が3.38Åの黒鉛構造を示
すものであった。This product has a specific surface area of 51 m ² / g, an average pore size of 3 μm, a sharp pore size distribution, and a graphite structure having an average layer spacing (d ₀₀₂ ) of 3.38% by X-ray diffraction. It was shown.

＜電気化学検出器＞ 上記黒鉛構造を示す生成物を切削して、5mm径×3mmの
電気化学検出器用電極とし、この電極をAg/AgClを参照
電極とし、白金を対極とする電気化学検出器（第２図）
に組み込んだ。この検出器を２個用いて高速液体クロマ
トグラフィーと組み合わせて第１図に示す２チャンネル
のマルチ型検出システムを作った。<Electrochemical detector> The product having the above graphite structure is cut to form an electrode for an electrochemical detector having a diameter of 5 mm x 3 mm. This electrode uses Ag / AgCl as a reference electrode and platinum as a counter electrode. (Fig. 2)
Incorporated in. Two detectors were used in combination with high performance liquid chromatography to produce a two-channel multi-type detection system shown in FIG.

このシステムを用いて、カテコールアミン類およびセ
ロトニンの代謝物である尿中のバニリルマンデル酸、ホ
モバニリン酸および５−ヒドロキシインドール−３−酢
酸の分析を行なった。Using this system, urinary vanillyl mandelic acid, homovanillic acid and 5-hydroxyindole-3-acetic acid, which are metabolites of catecholamines and serotonin, were analyzed.

得られた結果を以下に示す。 The results obtained are shown below.

キャリア液としてリン酸緩衝液（PH3.1）／アセトニ
トリルの混合液（7:1、v/v）を流している、オクタデシ
ル化されたシリカゲルを充填した分離カラムに、尿0.5
μを注入し、その溶離液を検出器１および２に通導し
て第３図のクロマトグラムを得た。なお、検出器１およ
び２の電極にはそれぞれ620mVおよび720mVを印加した。A urine 0.5 was added to a separation column filled with octadecylated silica gel, in which a mixture of phosphate buffer (PH3.1) / acetonitrile (7: 1, v / v) was flowing as a carrier liquid.
μ was injected, and the eluate was passed through detectors 1 and 2 to obtain the chromatogram in FIG. In addition, 620 mV and 720 mV were applied to the electrodes of the detectors 1 and 2, respectively.

その結果、本発明による作用電極を装着したクーロメ
トリック型電極では電気化学的酸化率が非常に高い（99
％以上）ため、尿の直接注入であっても第３図に示すよ
うな選択的かつ高感度のクロマトグラムを得ることがで
きた。第３図において、上が検出器１の、および下が検
出器２のクロマトグラムである。As a result, the coulometric electrode equipped with the working electrode according to the present invention has a very high electrochemical oxidation rate (99%).
% Or more), it was possible to obtain a selective and highly sensitive chromatogram as shown in FIG. 3 even when urine was directly injected. In FIG. 3, the upper part is a chromatogram of the detector 1 and the lower part is a chromatogram of the detector 2.

この分析によるカテコールアミン類、セロトニンおよ
びそれらの代謝物の検出限界は１ピコグラムであり、従
来のアンペロメトリック型電気化学検出器の500〜1000
倍の高感度を示した。The detection limit of catecholamines, serotonin and their metabolites by this analysis is 1 picogram, which is 500 to 1000 of a conventional amperometric electrochemical detector.
It was twice as sensitive.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

第１図は実施例の分析装置の模式図、第２図は実施例の
クーロメトリック型電気化学検出器の模式図、第３図は
実施例における分析チャート図である。 1,2……検出器、３……液体クロマトグラフ分析用カラ
ム、４……サンプル注入口、５……ポンプ、６……キャ
リア液貯め、７……廃液貯め、８……記録計、９……作
用電極、10……参照電極、11……対極、12……電解セ
ル、13……電量計、14……サンプル流路、15……バニリ
ルマンデル酸、16……ホモバニリン酸、17……５−ヒド
ロキシインドール−３−酢酸。FIG. 1 is a schematic diagram of the analyzer of the embodiment, FIG. 2 is a schematic diagram of a coulometric electrochemical detector of the embodiment, and FIG. 3 is an analysis chart diagram of the embodiment. 1,2 ... Detector, 3 ... Column for liquid chromatographic analysis, 4 ... Sample inlet, 5 ... Pump, 6 ... Carrier liquid storage, 7 ... Waste liquid storage, 8 ... Recorder, 9 Working electrode, 10 Reference electrode, 11 Counter electrode, 12 Electrolytic cell, 13 Coulometer, 14 Sample channel, 15 Vanillyl mandelic acid, 16 Homovanillic acid, 17 5-hydroxyindole-3-acetic acid.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平３−2553（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−229148（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−173862（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−127663（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) G01N 27/30 G01N 27/64 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of the front page (56) References JP-A-3-2553 (JP, A) JP-A-3-229148 (JP, A) JP-A-1-173862 (JP, A) JP-A-62-162 127663 (JP, A) (58) Field surveyed (Int. Cl. ⁶ , DB name) G01N 27/30 G01N 27/64

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項１】液体クロマトグラフ分析用カラムおよび少
なくとも１個のクーロメトリック型電気化学検出器から
なり、該検出器が下記（１）〜（３）の物理的特性を保
有する多孔性黒鉛質炭素成形体より形成されている電極
を装着していることを特徴とする、分析装置。 （１） 平均孔径が0.1〜50μｍであること、 （２） 比表面積が10m²/g以上であること、 （３） Ｘ線回析分析法により求められた炭素の平均層
間隔（d₀₀₂）が3.35〜3.42Åであること。A porous graphitic carbon comprising a column for liquid chromatography analysis and at least one coulometric electrochemical detector, wherein the detector has the following physical properties (1) to (3): An analyzer equipped with an electrode formed of a molded body. (1) The average pore size is 0.1 to 50 μm, (2) The specific surface area is 10 m ² / g or more, (3) The average carbon layer interval determined by X-ray diffraction analysis (d ₀₀₂ ) Is 3.35 to 3.42Å.