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フローインジェクション分析（FIA）は化学分析の手法の一つです。サンプルのプラグを流れるキャリアストリームに注入することで実現します。[1] [2] [3]原理はセグメントフロー分析（SFA）と似ていますが、サンプルストリームや試薬ストリームに空気は注入されません。
概要
FIA は、サンプルを流動キャリア溶液に注入し、検出器に到達する前に試薬と混合する自動化された化学分析方法です。過去 30 年間で、FIA 技術は、分光光度計、蛍光分光法、原子吸光分光法、質量分析法、およびその他の機器分析法を使用した検出方法を使用する幅広いアプリケーションに発展しました。
自動化されたサンプル処理、高い再現性、マイクロミニチュア化への適応性、化学物質の封じ込め、廃棄物の削減、マイクロリットルレベルで動作するシステムにおける試薬の経済性はすべて、フローインジェクションを実際のアッセイに適用する上で役立つ貴重な資産です。フローインジェクションの主な資産は、分析対象物が試薬ストリームに注入されたときに形成される明確に定義された濃度勾配（これにより、再現性の高い分析対象物/試薬比が無限に提供されます）と、流体操作の正確なタイミング（これにより、反応条件を精巧に制御できます）です。[4]
コンピュータ制御に基づいて、FIAはフロープログラミングに基づく新しい技術であるシーケンシャルインジェクションとビーズインジェクションに進化しました。FIAの文献は22,000を超える科学論文と22のモノグラフで構成されています。[5]
歴史
フローインジェクション分析（FIA）は、1974年にデンマークのルジカとハンセンによって、1979年に米国のスチュワートとその同僚によって初めて説明されました。FIAは、現代の分析化学において確立された地位にある、人気があり、シンプルで迅速かつ多用途な技術であり、定量化学分析に広く応用されています。[6]
動作原理
サンプル (分析対象物) は、蠕動ポンプによって流れるキャリア溶液の流れに注入されます。サンプルの注入は、既知の量で制御された分散状態で行われます。キャリア溶液とサンプルは、試薬を含む混合ポイントで出会い、反応します。反応時間は、ポンプと反応コイルによって制御されます。反応生成物は、検出器を通過します。反応では通常、色のついた生成物が生成されることから、検出器は分光光度計であることが多いです。分光光度計によって得られる吸収スペクトルに比例するため、サンプル内の未知の物質の量を測定できます。検出器を通過した後、サンプルは廃棄物として流れます。
サンプル分散の詳細
サンプルがキャリアストリームに注入されると、サンプルは長方形の流れになります。サンプルが混合および反応ゾーンを通過すると、サンプルがキャリアストリームに分散するにつれて、フロープロファイルの幅が広がります。分散は、キャリアストリームの流れによる対流と、サンプルとキャリアストリーム間の濃度勾配による拡散という2つのプロセスによって発生します。サンプルの対流は層流によって発生し、チューブの壁でのサンプルの線速度はゼロですが、チューブの中心にあるサンプルはキャリアストリームの2倍の線速度で移動します。その結果、サンプルが検出器を通過して廃棄物容器に入る前に、放物線状のフロープロファイルが形成されます。[7]
検出器
フロースルー検出器はサンプルインジェクターの下流に配置され、化学的物理的パラメータを記録します。次のような多くのタイプの検出器を使用できます。[7]
海洋用途
フローインジェクション技術は、海洋動物サンプル/魚介類の有機および無機分析対象物の分析において海洋科学において非常に有用であることが証明されています。フローインジェクション法は、アミノ酸（ヒスチジン、L-リジン、チロシン）、DNA/RNA、ホルムアルデヒド、ヒスタミン、ヒポキサンチン、多環芳香族炭化水素、下痢性貝中毒、麻痺性貝中毒、コハク酸/グルタミン酸、トリメチルアミン/総揮発性塩基性窒素、総脂質ヒドロペルオキシド、総揮発性酸、尿酸、ビタミンB12、銀、アルミニウム、ヒ素、ホウ素、カルシウム、カドミウム、コバルト、クロム、銅、鉄、ガリウム、水銀、インジウム、リチウム、マンガン、モリブデン、ニッケル、鉛、アンチモン、セレン、スズ、ストロンチウム、タリウム、バナジウム、亜鉛、硝酸塩/亜硝酸塩、リン/リン酸塩、ケイ酸塩の測定に適用されます。[6]
参照
参考文献
- ^ Xu, Weihong; Sandford, Richard; Worsfold, Paul; Carlton, Alexandra; Hanrahan, Grady (2005). 「水生環境分析におけるフローインジェクション技術：最近の応用と技術的進歩」。分析化学批評レビュー。35 (3): 237. doi :10.1080/10408340500323362. S2CID 95298288.
- ^ Tyson, Julian F. ( 1985). 「原子吸光分光法のためのフローインジェクション分析技術。レビュー」。The Analyst。110 (5): 419–569。Bibcode :1985Ana...110..419T。doi : 10.1039 /an9851000419。PMID 4025835 。
- ^ Anastos, N.; Barnett, NW; Hindson, BJ; Lenehan, CE; Lewis, SW (2004). 「ビタミン C 錠剤中のアスコルビン酸の測定におけるフローインジェクションおよびシーケンシャルインジェクション分析を使用した可溶性マンガン (IV) および酸性過マンガン酸カリウム化学発光検出の比較」Talanta . 64 (1): 130–4. doi :10.1016/j.talanta.2004.01.021. PMID 18969577.
- ^ Ruzicka, Jaromir; Hansen, Elo Harald (2000 年 3 月). 「査読済み: フローインジェクション分析: ビーカーからマイクロ流体まで」.分析化学. 72 (5): 212 A–217 A. doi : 10.1021/ac002756m . ISSN 0003-2700. PMID 10739186.
- ^ Ruscika, Jarda. 「フローインジェクションチュートリアル」www.flowinjectiontutorial.com . 2016年3月28日閲覧。
- ^ ab C.、Yebra-Biurrun、M.（2009）。海洋サンプルのフローインジェクション分析。ニューヨーク：Nova Science Publishers。ISBN 9781608765669. OCLC 593305526.
{{cite book}}: CS1 maint: 複数の名前: 著者リスト (リンク) - ^ ab Trojanowicz, M. (2000).フローインジェクション分析：機器とアプリケーション. World Scientific.
- Trojanowicz, Marek (2000).フローインジェクション分析: 機器とアプリケーション. シンガポール: World Scientific. ISBN 978-981-02-2710-4。
- ハンセン、エロ・ハラルド。ルジチカ、ヤロミール (1988)。フローインジェクション解析。ニューヨーク: ワイリー。ISBN 978-0-471-81355-2。
- Martínez Calatayud, José (1996)。医薬品のフローインジェクション分析：実験室での自動化。ワシントン DC：Taylor & Francis。ISBN 978-0-7484-0445-2。
- Pacey, Gil E.; Karlberg, Bo (1989).フローインジェクション分析: 実用ガイド. アムステルダム: Elsevier. ISBN 978-0-444-88014-7。
- セルダ、ヴィクトル。フェラー、ローラ。アヴィヴァー、ジェシカ。アマリア、セルダ（2014）。フロー分析: 実践ガイドアムステルダム：エルゼビア。ISBN 978-0-444-62606-6。
- セルダ、アマリア;ヴィクトル・チェルダ (2009)。フロー解析入門. マヨルカ島：Sciware。