不安定で時間のかかる自作エバポレーターに悩んでいませんか？

17 時間前
読了時間: 17分

Organomation社窒素エバポレーターによる再現性・効率性の高いサンプル濃縮

研究室や分析現場では、「とりあえず使えるから」という理由で、自作エバポレーターや簡易的な窒素吹付け装置を使用しているケースがあります。

例えば、

水槽用チューブやピペットチップを組み合わせたDIY装置
ホットプレート＋窒素配管による簡易乾固システム
手作業による窒素ブロー
流量制御のない自作マニホールド

といった構成です。

しかし、このような“自作エバポレーター”は、一見コストを抑えられるように見えても、実際には多くの課題を抱えています。

Organomation公式サイトでも、自作システムから専用窒素エバポレーターへ移行する研究室が増えていることが紹介されています。

自作エバポレーターのよくある課題

1. 乾燥時間が長く、作業効率が悪い

DIY構成では窒素流量が不安定になりやすく、蒸発効率が低下します。

その結果、

数十分で終わるはずの濃縮が数時間かかる
サンプル待ちが発生する
分析装置の稼働効率が落ちる

といった問題につながります。

Organomationの事例では、研究者が自作装置を「contraption（寄せ集め装置）」と表現し、専用機導入後に「乾燥時間が大幅に短縮された」とコメントしています。

2. 窒素漏れが起こりやすい

自作配管では、

チューブ接続部
分岐部分
手加工部品

などからガス漏れが発生しやすくなります。

これにより、

窒素消費量増加
ランニングコスト増加
流量ばらつき
再現性低下

が起こります。

Organomationでは、専用設計による均一な窒素供給によって、ガス効率と再現性の改善を実現しています。

3. サンプルごとの乾燥ムラ

DIYエバポレーターでは、ノズル位置や流量が均一でないことが多く、

一部だけ乾き過ぎる
乾燥不足が残る
濃縮倍率がズレる

などの問題が発生します。

特に、

LC-MS
GC-MS
PFAS分析
残留農薬分析
毒性試験
環境分析

などでは、乾固条件の再現性が分析精度へ直結します。

4. ヒュームフード内が散らかる

自作装置は大型化・複雑化しやすく、

チューブが多い
配管が絡まる
設置スペースを圧迫する

という課題があります。

Organomation MICROVAP導入事例では、「以前の自作装置より大幅にコンパクトになり、ヒュームフード内スペースが増えた」と報告されています。

Organomation社窒素エバポレーターとは？

Organomation社は、窒素ブロー濃縮（Nitrogen Blowdown Evaporation）装置を開発しているメーカーです。

窒素ガスをサンプル表面へ均一に吹き付けることで、溶媒蒸発を高速化します。

窒素ブロー濃縮は、

溶媒上部の蒸気層を除去
蒸発平衡を崩す
再凝縮を抑制

することで、効率的な濃縮を実現します。

Organomation社製品一覧

Organomation導入によるメリット

高速なサンプル濃縮

均一な窒素流量と加熱制御により、

アセトニトリル
メタノール
アセトン

などの溶媒を効率的に蒸発できます。

高スループット対応

モデルによっては、

6本
24本
48本
96本以上

の同時処理が可能です。

大量サンプル処理にも対応でき、分析前処理のボトルネックを改善します。

サンプル再現性向上

均一な窒素供給により、

濃縮ばらつき低減
過乾燥防止
分析再現性向上

が期待できます。

省スペース化

専用設計により、ヒュームフード内を整理しやすく、

安全性向上
作業性向上
メンテナンス性向上

にもつながります。

このような研究・分析におすすめ

LC-MS / GC-MS前処理

抽出後サンプルの濃縮・乾固工程を効率化します。

QuEChERS法

残留農薬分析や食品分析などで使用されるQuEChERS法との相性に優れています。

PFAS分析

低濃度分析における再現性向上に貢献します。

環境分析

河川水・土壌・排水などの濃縮工程に活用されています。

毒性試験・創薬研究

多数サンプル処理が必要な研究現場に適しています。

自作エバポレーターからの切り替えが増えている理由

近年は、

分析件数増加
高スループット化
再現性要求の高まり
人手不足
研究効率化

により、“とりあえず使えるDIY装置”から、“再現性重視の専用装置”へ移行する研究室が増えています。

特に、

週10サンプル以上処理する
複数サンプル同時濃縮したい
分析誤差を減らしたい

場合には、専用窒素エバポレーター導入の効果が大きくなります。

オレンジサイエンスによるサポート

オレンジサイエンスでは、Organomation社の窒素エバポレーターを取り扱っています。

研究内容やサンプル数、使用溶媒に応じて、最適な構成をご提案可能です。

前処理効率を改善したい
DIYエバポレーターから移行したい
窒素消費量を減らしたい
サンプル再現性を向上したい

といった課題がある方は、お気軽にご相談ください。

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よくあるご質問（FAQ）

自作エバポレーターでも問題なく使えているのですが、専用機へ切り替えるメリットはありますか？

少数サンプルであればDIY装置でも対応可能な場合があります。ただし、処理数増加や再現性要求が高くなると、乾燥速度・窒素効率・分析安定性の差が大きくなります。

窒素消費量は減りますか？

専用設計された窒素供給システムにより、ガス漏れや流量ムラを抑えられるため、結果的に窒素使用量削減につながるケースがあります。

どのような溶媒に対応していますか？

アセトニトリル、メタノール、アセトンなど、多くの一般的な分析用溶媒に対応しています。

LC-MS前処理にも使用できますか？

はい。LC-MSやGC-MS前処理用途で多く使用されています。

一度に多数サンプルを処理できますか？

モデルによって異なりますが、多検体同時処理に対応した製品があります。

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事例紹介

Homemade Evaporator to MICROVAP: Accelerating AETX Toxin Research Through Refined QuEChERS Sample Prep

Organomationブログ記事

本記事では、米国 University of Georgia の Susan Wilde研究室が、DIY（自作）エバポレーターから Organomation社の「MICROVAP」へ切り替えることで、AETX毒素研究におけるサンプル前処理を大幅に効率化した事例が紹介されています。

研究背景

研究チームは、AETX（Aetokthonotoxin）という神経毒素を対象に研究を行っています。

この毒素は藍藻由来で、アメリカ南東部におけるハクトウワシなどの野生動物死因とも関連しているとされています。研究室では、QuEChERS法をベースに、

植物
卵
魚組織
動物臓器

などからAETXを抽出し、LC-MS/MSやOrbitrap解析用のサンプル調製を行っていました。

導入前の課題：自作エバポレーターの限界

研究室では以前、

水槽用チューブ
ピペットチップ
ダクトテープ

などを組み合わせたDIYエバポレーターを使用していました。

創意工夫によって運用されていたものの、以下のような問題が発生していました。

主な課題

乾燥時間が非常に長い
サンプル乾燥に1〜2時間かかる
窒素供給が不安定
チューブ漏れが発生
頻繁な修理が必要
ヒュームフード内スペースを圧迫
再現性に課題がある

特に、窒素が使えない場合は送風のみで乾燥を行う必要があり、作業効率の低下が大きなボトルネックになっていたと述べられています。

解決策：24ポジション MICROVAPの導入

研究室はOrganomationの「Homemade Evaporator Contest」に応募し、最終的に24ポジション MICROVAPを導入しました。

導入後、以下のような改善が得られたと報告されています。

導入効果

蒸発時間を35〜40%短縮

1.5mL ジクロロメタン：28分
100μL 酸性アセトニトリル：9分

まで短縮され、従来最大2時間かかっていた工程が大幅に改善されました。

24サンプル同時処理に対応

24ポジション設計により、

遠心分離
ボルテックス
蒸発工程

を並列化でき、QuEChERSワークフロー全体の処理効率が向上しました。

再現性と安全性が向上

従来のDIYシステムではチューブ漏れが問題でしたが、

集中した窒素フロー
ステンレス製ニードル

によって、均一性と再現性が改善されたと報告されています。

ヒュームフード内スペースを節約

MICROVAPはコンパクト設計のため、研究室内の作業スペース改善にも貢献しました。

特に評価されたポイント

研究チームは、プラスチックではなくステンレス製ニードルを高く評価しています。

AETXは表面へ吸着しやすい性質を持つため、

吸着低減
洗浄性向上
耐久性向上

につながったと述べられています。

まとめ

この事例は単なる装置導入ではなく、「DIY装置では限界がある高再現性分析へ移行する流れ」を象徴しています。

特に、

LC-MS/MS前処理
QuEChERS法
毒性試験
環境分析
高スループット分析

では、蒸発工程の安定性が分析品質へ大きく影響します。

そのため、

自作エバポレーターの保守負担
長時間乾燥
窒素漏れ
乾燥ムラ

に課題を感じている研究室にとって、非常に参考になる事例です。

Organomation社窒素エバポレーターのラインナップ

Organomation社は用途に応じて3つの主要モデルを展開しています。

■ N-EVAP：汎用性の高いスタンダードモデル

直径10〜30mmのバイアルに対応
幅広い研究室で採用されるベストセラー
試験管用サンプル濃縮器の原点

N-EVAP 製品一覧

■ MICROVAP：小容量・高密度処理向け

96ウェルプレート対応
マイクロ遠心チューブに最適
ハイスループット分析に対応

MICROVAP 製品一覧

■ MULTIVAP：高精度・高スループット処理

多検体処理に最適
ウォーターバス式による安定した加熱
分析ラボ・製薬研究における主力機種

MULTIVAP 製品一覧

お問い合わせ

カスタマイズ対応の詳細やデモのご相談は、オレンジサイエンス株式会社までお問い合わせください。

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Organomation社製品一覧

Organomation - 窒素エバポレーター

オレンジサイエンスでは世界的に有名なOrganomation社の窒素エバポレーターを取り扱っています。Organomation社は、窒素ブローダウン技術を中心とした窒素エバポレーター・窒素ブローダウン蒸発装置を専門としている機器開発メーカーです。1959年に設立され、60年以上にわたり、世界中の研究・試験機関向けに窒素エバポレーター・窒素蒸発装置を提供してきました。Organomation社の高品質な窒素エバポレーター装置は、世界中で信頼性が高く、メンテナンスの手間がかからない実験装置であると高く評価されています。また、耐用年数が長いため、今日の多忙な研究室にとって、非常に費用対効果の高いソリューションとなっています。

窒素エバポレーターとは、分析用サンプルの前処理によく使用される実験装置です。環境試験、農業、食品・飲料、医薬、品質保証、科学捜査、オイル・グリースなど、様々な業界で使用されており、質量分析を行う前にサンプルを乾燥・濃縮するために使用されます。試料は窒素エバポレーターに充填され、窒素ブローダウンが、時には熱と併用されながら、試料の水分を除去するために使用されます。

Organomationの卓上型窒素エバポレーターは、窒素ガスの穏やかな流れをサンプルに直接供給します。一定のガス流は、蒸気が飽和した空気層を押し流し、蒸気が液体に戻るのを防ぎます。これにより、過剰な溶媒蒸気の量が減少し、圧力が下がり、サンプルがより速く蒸発することが可能になります。これは、少量、揮発性、半揮発性のサンプルには特に重要です。

窒素ブローダウンは消耗品を必要としない方法であり、サンプルに非常に優しく、代替オプションと比較して非常に手頃な価格です。

Organomationは、N-EVAPライン、MULTIVAPライン、MICROVAPラインの3つの主要製品ラインを通じて、少量サンプル用の窒素ブローダウン蒸発器の多くのバリエーションを提供しています。

N-EVAP

N-EVAPは調整可能な窒素ブローダウン技術を利用しており、窒素ガスを無駄にすることなく、サンプルへの窒素フローを完全にコントロールできます。柔軟性がN-EVAPの特徴です。他の少量サンプルエバポレーターと異なり、N-EVAPは、別々のヒートブロックを必要とせず、一度に数種類のバイアルやチューブを保持することができます。非加熱モデルだけでなく、ウォーターバスまたはドライビーズ付きの加熱モデルもあります。

N-EVAP

MULTIVAP

MULTIVAPは、一度に多数のサンプルのバッチ濃縮に一貫性を提供します。チューブは、加熱された特注アルミブロックまたはウォーターバスに設置されます。窒素分配マニホールドはユニットとして昇降し、1回の動作で全サンプルへの蒸発を開始または停止します。

MULTIVAP

MICROVAP

MICROVAPは、96ウェルマイクロプレートや小ロット用に設計されたコンパクトな装置で、ライフサイエンスや製薬業界のお客様によく使用されています。サンプルは、サンプルチューブに合うように特注加工された加熱アルミニウムブロックに収まります。常温での蒸発用に、加熱なしのモデルもあります。

MICROVAP

窒素ブローダウン蒸発器は、少量のサンプルや大量のサンプルの蒸発、複数のサンプル前処理方法の同時実行を可能にすることで、ラボに利益をもたらします。

動画

https://www.youtube.com/watch?v=e9dbWmoWwSw

時間計算・溶媒除去方法判別ツール

Organomation社の日本語Webサイトでは溶媒除去に関する時間計算ツール・溶媒除去方法判別ツールを用意しています。手作業で処理していた濃縮除去の時間を濃縮器を使うことでどれだけ時間短縮できるか、ラボに必要な溶媒除去方法、濃縮器が必要か、など、いくつかの質問に答えるだけですぐに回答が得られます。ぜひご活用ください。

溶媒除去に要する時間計算

どの溶媒除去方法が適切か

濃縮器導入の判断

Organomationの窒素エバポレーターの違い

Organomation社は、窒素ブローダウン技術を中心としたラボ用窒素エバポレーターのメーカーです。N-EVAP、MICROVAP、MULTIVAPの3つの主要なブローダウン製品ラインがあります。各製品ラインは、容量、制御、機能が異なるため、さまざまな用途に対応できるように設計されています。ここでは、各エバポレーターの主な違いを説明し、どのエバポレーターがお客様のラボに最適かを判断できるようにします。