金属回收方法、金属回收用试剂和金属回收用试剂盒

摘要

本发明提供一种能够不使用有机介质简便地回收金属的金属回收方法、金属回收用试剂和金属回收用试剂盒。在螯合剂在水性介质中能够不溶解的pH条件下制备所述螯合剂和待测体的混合液，在所述混合液中形成所述螯合剂和所述待测体中的金属的络合物。然后，从所述混合液中回收所述络合物，进而在与所述能够不溶解的pH条件不同的pH条件下将回收的所述络合物溶解到水性介质来回收金属。通过该方法，能够不使用有机介质简便地回收金属。

说明书

相关申请的交叉引用

本申请主张2011年4月4日申请的日本申请特愿2011-083023、2011 年9月22日申请的日本申请特愿2011-207906以及2012年3月16日申请 的日本申请特愿2012-060101为基础的优先权，将其中记载的全部内容并 入本文中。

技术领域

本发明涉及金属的回收方法、其中使用的金属回收用试剂和金属回收 用试剂盒，并且还涉及金属的分析方法以及其中使用的分析装置。

背景技术

已知汞、镉、铅等金属会在人体中蓄积并对健康产生不良影响。因 此，尿等生物试样、水等饮品食品试样中的金属的分析是重要的。

金属的分析中，一般作为前处理，从试样中去除杂质，分离金属，然 后对所述分离的金属进行分析。所述前处理通用溶媒提取。所述溶媒提取 是利用与金属结合的螯合剂的极性并基于对于水性介质和有机介质的分配 系数的差异来将试样中的金属提取到所述有机介质中的方法。提取之后， 通过使所述有机介质蒸发，还能够浓缩所述金属。作为具体例，例如，JIS 规定了双硫腙法，该方法在酸性条件的水性介质中将不溶性的1，5-二苯基- 3-硫卡巴腙(以下也称“双硫腙”)用作所述螯合剂(参见汞分析手册环 境省平成16年3月、特许第2969226号)。所述双硫腙法首先在酸性条 件下混合所述双硫腙和所述尿等液体待测体，从而在所述混合液中形成所 述双硫腙和所述液体待测体中的金属的络合物。接着，向所述混合液中添 加四氯化碳或氯仿等有机介质。这样，所述络合物由于对于水性介质和有 机介质的分配系数不同，而被提取到所述有机介质中。通过回收该有机介 质，能够从所述液体待测体以所述络合物的状态回收金属。另外，如果使 所述有机介质蒸发，还能够浓缩金属。

但是，以往的溶媒提取法中，如前文所述，必须使用有机介质。在使 用有机介质的情况下，操作繁杂，而且从液体排放等方面来说也有可能影 响环境。另外，为了浓缩利用有机介质提取的所述金属，例如还需要用于 蒸发有机介质的减压装置。

发明内容

因此，本发明的目的在于提供一种能够不使用有机介质、简便地回收 金属的金属回收方法。

为了达到所述目的，本发明的金属回收方法的特征在于，包括：

在螯合剂在水性介质中能够不溶解的pH条件下制备所述螯合剂和待 测体的混合液，并在所述混合液中形成所述螯合剂与所述待测体中的金属 的络合物的络合物形成步骤；

从所述混合液中回收所述络合物的络合物回收步骤；以及

在与所述能够不溶解的pH条件不同的pH条件下将回收的所述络合物 溶解到水性介质中来回收金属的金属回收步骤。

本发明的金属回收用试剂是一种在所述本发明的回收方法中使用的金 属回收用试剂，其特征在于，包含螯合剂。

本发明的金属回收用试剂盒是一种在所述本发明的回收方法中使用的 金属回收用试剂盒，其特征在于，包含螯合剂和pH调节试剂。

本发明的分析装置的特征在于，包括：

调节pH的pH调节单元；混合螯合剂和待测体的混合单元；络合物回 收单元，其从包含所述螯合剂和待测体的混合液中回收所述螯合剂与所述 待测体中的金属的络合物；添加单元，其向回收的所述络合物中添加水性 介质；金属回收单元，其回收所述络合物中的金属；以及分析单元，其分 析所述回收的金属；其中，所述分析装置在金属的分析方法中使用。

根据本发明，能够通过利用由于pH条件的不同而导致的所述螯合剂 对于水性介质的溶解性的差异，能够实质上不使用有机介质、简便地回收 金属。因此，本发明例如在对源自生物体的待测体的临床检查、环境试验 等中是极其有用的。

具体实施方式

<金属回收方法>

如前所述，本发明的金属回收方法的特征在于，包括：用于在螯合剂 能够在水性介质中不溶解的pH条件下制备所述螯合剂和待测体的混合 液，并在所述混合液中形成所述螯合剂和所述待测体中的金属的络合物的 络合物形成步骤；从所述混合液中回收所述络合物的络合物回收步骤；以 及在与所述能够不溶解的pH条件不同的pH条件下将回收的所述络合物溶 解到水性介质来回收金属的金属回收步骤。

在本发明的回收方法中，所述螯合剂例如优选含有含硫基团的螯合 剂。所述含硫基团为含有硫原子的官能团。所述含硫基团例如优选硫酮 基。所述硫酮基无特别限制，例如可以举出硫卡巴腙基、缩氨基硫脲基、 硫卡巴二腙(チオカルバジアゾン)基、硫脲基、氨基硫脲基、以及红氨 酸(ルベアメ一ト)基。

硫卡巴腙基

缩氨基硫脲基

硫卡巴二腙基

硫脲基

氨基硫脲基

红氨酸基

所述螯合剂优选为下述结构式(1)或下述结构式(2)表示的螯合 剂。

在所述结构式(1)中，R¹和R²分别表示苯基。即，所述结构式 (1)所示的螯合剂为含有硫卡巴腙基的螯合剂，为1，5-二苯基-3-硫卡巴腙 (双硫腙)。所述结构式(1)例如也可以是盐。

所述结构式(2)中，R³表示氢、烷基或者苯基。所述结构式(2)例 如可以是盐。

所述烷基无特别限制，例如可以举出直链状或者分枝状的烷基。所述 烷基的碳数例如为1～6。所述直链状或者分枝状的烷基例如可以为甲基、 乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、仲丁基、叔丁基、正戊基、异 戊基、新戊基、正己基、异己基、正庚基、正辛基、正壬基、正癸基等。 所述烷基中，例如氢可以被取代。

所述苯基中，例如氢可以被取代。在取代的情况下，所述氢例如可以 被取代成卤素、钠和钾等碱金属等。

所述结构式(2)所示的螯合剂例如为含缩氨基硫脲的螯合剂，可以 举出乙二醛二硫代缩氨基脲、(1E，2E)-氨基硫代羰基肼叉苯乙醇缩氨基 硫脲(アミノカルボチオイルヒドラゾノフエニルエタナ一ルチオセミカ ルバゾン)。

在本发明的回收方法中，如前所述，所述螯合剂优选为含有含硫基团 的螯合剂。所述含硫基团例如可以举出硫酮基。所述含有含硫基团的螯合 剂例如可以举出含有从包括硫卡巴腙基、缩氨基硫脲基、硫卡巴二腙基、 硫脲基、氨基硫脲基和红氨酸基的组中选择的至少一种基团的螯合剂。作 为所述螯合剂的具体示例，例如可以例示下述的螯合剂。本发明中，这些 螯合剂仅为示例，本发明不限于这些记载。

(a1)含有硫卡巴腙基的螯合剂

例如，1，5-二(2-萘基)硫卡巴腙

(a2)含有缩氨基硫脲基的螯合剂

例如，丙酮缩氨基硫脲、丙酮苯乙酮缩氨基硫脲

(a3)含有硫卡巴二腙基的螯合剂

例如，二苯基硫卡巴二腙

(a4)含有硫脲基的螯合剂

例如，1-乙酰基-2-硫脲、脒基硫脲(グアニルチオ尿素)、1，3-二 (二甲氨基丙基)-2-硫脲、四甲基硫脲、N，N’-二乙基硫脲、N，N’-二异 丙基硫脲、N，N’-丁基硫脲、N-烯丙基-N’-二(2-羟乙基)硫脲、N，N’- 二(2-羟乙基)硫脲、二乙酰基硫脲、苯基硫脲、N，N’-二苯基硫脲、单- 邻-甲苯基硫脲、N，N’-二-邻-甲苯基硫脲、苯酰硫脲

(a5)含有氨基硫脲基的螯合剂

例如，苯基氨基硫脲(フエニルチオセミカルバジド)、4-苯基氨基 硫脲(4-フエニルチオセミカルバジド)、4-甲基氨基硫脲、氨基硫脲

(a6)含有红氨酸基的螯合剂

例如二硫代草酰胺(红氨酸)

在本发明的回收方法中，回收目标金属无特别限制。所述金属例如有 Bi(铋)、Hg(汞)、Cd(镉)、Pd(钯)、Zn(锌)、Tl(铊)、Ag (银)、Pb(铅)、AS(砷)等。待测体中的所述金属的形态无特别限 制，例如可以是金属单体，也可以是金属合金，也可以是含有金属的化合 物。所述含有金属的化合物例如可以是含有金属的有机化合物，也可以是 含有金属的无机化合物。在所述金属为Hg的情况下，例如可以是有机 汞，也可以是无机汞。在本发明的回收方法中，回收目标金属例如可以是 一种，也可以是两种以上。本发明的回收方法例如也能够从所述待测体中 通过一次回收处理同时回收两种以上的金属。

在本发明的回收方法中，所述待测体无特别限制。所述待测体例如可 以是源自生物体的待测体、源自环境的待测体、化学物质、医药等。所述 化学物质例如可以是试剂、农药或者化妆品等。所述源自生物体的待测体 无特别限制，例如可以是尿、血液、毛发、脐带等。所述血液待测体例如 可以是红血球、全血、血清、血浆等。其中优选尿待测体。所述源自环境 的待测体无特别限制，例如可以为生物、食品、水、土壤、大气/空气等。 所述生物待测体例如可以是鱼贝类等动物、或者植物等。所述食品待测体 例如可以是生鲜食品或加工食品等。所述水待测体例如可以是饮用水、地 下水、河水、海水、生活排水等。

所述待测体例如从处理容易的角度来说优选液状的待测体(液体待测 体)。所述待测体例如可以将未稀释液直接用作液体待测体，也可以将悬 浮、分散或者溶解在介质中的稀释液用作液体待测体。在所述待测体为固 体的情况下，例如，可以将所述悬浮、分散或者溶解在介质中的稀释液用 作液体待测体。以下将所述介质称为稀释介质。所述稀释介质无特别限 制，例如可以为水、缓冲液等。所述缓冲液无特别限制，例如可以是Tris 缓冲液、磷酸缓冲液、醋酸缓冲液、硼酸缓冲液、柠檬酸缓冲液、巴比妥 缓冲液、各种Good缓冲液等。所述缓冲液浓度无特别限制，例如为10～ 100mmol/L。

通过本发明，如前文所述，不需要使用有机介质，并且与例如使用有 机介质的以往的方法相比，能够提高金属的回收率和金属的浓缩率。

(1)络合物形成步骤

所述络合物形成步骤用于在所述螯合剂可不溶解在水性介质中的所述 pH条件下，制备所述螯合剂和待测体的混合液，并在所述混合液中形成 所述螯合剂和所述待测体中的金属的络合物。以下，也将“所述螯合剂可 不溶解在水性介质中的所述pH条件”称为“不溶解pH条件”。

所述螯合剂在所述不溶解pH条件下，能够在所述混合液中维持非溶 解状态。因此，在所述待测体中存在金属的情况下，所述混合液中，所述 螯合剂和所述待测体中的金属形成络合物。所述螯合剂在所述混合液中例 如优选处于完全未溶解的状态，但是也可以是部分所述螯合剂溶解了的状 态。在后者的情况下，例如即使部分螯合剂溶解，只要能够和所述金属形 成络合物的量的螯合剂以未溶解的状态存在于所述混合液中即可。

所述不溶解pH条件例如可以根据使用的所述螯合剂的种类、要回收 的金属的种类而适当设定。在所述络合物形成步骤中，所述不溶解pH条 件无特别限制。所述不溶解pH条件例如可以举出酸性条件(pH5以 下)、中性条件(pH6～7)、碱性条件(pH超过7且小于等于8)。所述 不溶解pH条件例如其上限为pH8，下限例如为pH1。所述不溶解pH条件 作为具体例例如可以举出pH1～8、pH2～8、pH1～2等。

含有所述螯合剂和所述待测体的所述混合液只要实质上是水性介质即 可。所述水性介质为非有机介质，即表示所谓的水性的液体，也称水性溶 剂。“实质上为水性介质”例如表示除了完全的水性介质之外，也可以是 含有微量的有机介质(所谓有机溶剂)的水性介质。

当与所述待测体混合时，所述螯合剂的形状无特别限制，例如可以是 干燥状态(或者也称固体状态)，也可以是液体状态。在后者的情况下， 所述螯合剂优选分散在所述螯合剂不溶解的非有机介质中的所述螯合剂的 分散液。以下，将分散所述螯合剂的所述非有机介质称为“分散介质”。 所述分散介质例如是所述不溶解pH条件的非有机介质(水性介质)。在 所述不溶解pH条件为酸性条件的情况下，所述分散介质例如可以举出酸 和其水溶液、所述酸性条件的缓冲液。在所述不溶解pH条件为碱性条件 的情况下，例如可以举出碱和其水溶液、所述碱性条件的缓冲液。在所述 不溶解pH条件为中性条件的情况下，所述分散介质例如可以举出水、中 性的水溶液、所述中性条件的缓冲液，此外，还可以举出前述的酸和其水 溶液、所述酸性条件的缓冲液、碱及其水溶液、所述碱性条件的缓冲液 等。

所述酸无特别限制。例如可以举出盐酸、硫酸、醋酸、硼酸、磷酸、 柠檬酸等。所述酸的水溶液例如可以举出将酸用水或缓冲液酸稀释了的溶 液。用于稀释酸的所述缓冲液无特别限制，可以使用前述那样的一般的缓 冲液。在所述酸的水溶液中，所述酸的浓度无特别限制，例如大于0且小 于等于1N，优选0.01～0.1N。所述酸性条件的缓冲液无特别限制，例如 可以举出柠檬酸缓冲液、醋酸缓冲液、磷酸缓冲液、Good缓冲液等。所 述缓冲液的浓度无特别限制，例如为10～100mmol/L。

所述中性水溶液无特别限制，例如可以举出生理盐水、磷酸缓冲液、 Tris缓冲液等。所述中性条件的缓冲液无特别限制。所述缓冲液的浓度无 特别限制，例如为10～100mmol/L。

所述碱无特别限制，例如可以举出氢氧化钠、氢氧化钾等。所述碱性 的水溶液例如可以举出将碱用水或缓冲液稀释的溶液。用于稀释所述碱的 所述缓冲液无特别限制，可以使用前述的一般的缓冲液。所述碱性的水溶 液中，所述碱的浓度无特别限制，例如为大于0且小于等于7×10^-3N。所 述碱性条件的缓冲液无特别限制，例如可以举出Tris-NaOH、Tris-HCl、 碳酸缓冲液、Good缓冲液等。所述缓冲液的浓度无特别限制，例如为 10～100mmol/L。

所述待测体和所述螯合剂的混合方法无特别限制。所述待测体和所述 螯合剂例如可以(1a)将预先调节至所述不溶解pH条件的所述待测体和 所述螯合剂混合，也可以(1b)将预先调节至所述不溶解pH条件的所述 螯合剂和所述待测体混合，也可以(1c)将所述不溶解pH条件的非有机 介质与所述螯合剂以及所述待测体混合。

所述(1a)中，例如通过将调节至所述不溶解pH条件的所述待测体 和所述螯合剂混合，能够制备所述不溶解pH条件的所述混合液，在所述 混合液中，能够形成所述络合物。此时，例如调节所述待测体的pH，以 使通过其与所述螯合剂混合而制备的所述混合液变为所述不溶解pH条 件。

在所述不溶解pH条件为酸性条件的情况下，例如将所述待测体调节 至所述酸性条件的方法无特别限制。所述调节例如可以通过向所述待测体 中添加酸性试剂来进行。所述酸性试剂例如可以举出酸及其水溶液、所述 酸性条件的缓冲液等。所述酸无特别限制，例如可以举出盐酸、硫酸、柠 檬酸、硼酸、磷酸、醋酸等。所述酸的水溶液例如可以举出将酸用水或缓 冲液稀释的溶液。用于稀释酸的所述缓冲液无特别限制，能够使用前述的 一般的缓冲液。在所述酸的水溶液中，所述酸的浓度无特别限制，例如为 0.01～5N。所述酸性条件的缓冲液无特别限制，例如可以举出柠檬酸缓冲 液、醋酸缓冲液、磷酸缓冲液、Good缓冲液等。所述缓冲液的浓度无特 别限制，例如为10～100mmol/L。

在所述不溶解pH条件为碱性条件的情况下，例如将所述待测体调节 至所述碱性条件的方法无特别限制。所述调节例如可以通过向所述待测体 中添加碱性试剂来进行。所述碱性试剂例如可以举出前述那样的碱及其水 溶液、所述碱性条件的缓冲液等。

在所述不溶解pH条件为中性条件的情况下，例如将所述待测体调节 至所述中性条件的方法无特别限制。可以根据所述待测体的本来的pH条 件，例如添加所述酸性试剂、碱性试剂或中性试剂来进行。所述中性试剂 例如可以举出前述那样的水、中性水溶液、所述中性条件的缓冲液。

所述(1b)中，例如，通过混合所述待测体和调节至所述不溶解pH 条件的所述螯合剂，能够制备所述不溶解pH条件的所述混合液，能够在 所述混合液中形成所述络合物。此时，例如可以调节所述螯合剂的pH， 以使通过其与所述待测体混合而制备的所述混合液为所述不溶解pH条 件。

将所述螯合剂调节至所述不溶解pH条件的方法无特别限制。作为具 体例，通过将干燥状态的所述螯合剂分散到所述螯合剂不溶解的非有机介 质中，来获得调节至所述不溶解pH条件的所述螯合剂的分散液。分散所 述螯合剂的所述非有机介质例如可以使用前述的分散介质，与所述酸性试 剂、所述碱性试剂、所述中性试剂等相同。

所述干燥状态的所述螯合剂例如优选冷冻干燥品或者减压干燥品，因 为在非有机介质中的分散性优异。这些干燥品的制造方法无特别限制，例 如通过将所述螯合剂混合到有机介质中之后，将该混合液冷冻干燥或者减 压干燥而获得。所述有机介质无特别限制，例如可以使用t-丁基醇、2-丙 醇等。

所述(1c)中，例如可以通过混合所述不溶解pH条件的非有机介质 与所述螯合剂和所述待测体，制备所述不溶解pH条件的所述混合液，在 所述混合液中，能够形成所述络合物。此时，例如调节所述非有机介质的 pH，以使通过其与所述螯合剂以及所述待测体混合而制备的所述混合液变 为所述不溶解pH条件。

所述不溶解pH条件的非有机介质例如可以使用前述的所述酸性试 剂、所述碱性试剂或所述中性试剂等。

所述螯合剂和所述待测体的混合方法无特别限制，例如可以为颠倒混 和、振荡、超声波等现有方法。

所述混合液中的所述螯合剂的浓度无特别限制，例如为0.1～2mg的 范围。具体而言，所述结构式(1)的螯合剂在所述混合液中的浓度例如 为0.1～1.5mg/mL的范围，优选0.1～0.3mg/mL的范围。所述结构式(2) 的螯合剂在所述混合液中的浓度例如为0.3～2mg/mL的范围，优选1～ 2mg/mL的范围。

所述混合液中的所述待测体的浓度无特别限制，例如为0.1～100μg/L 的范围。在所述混合中，未稀释的待测体的浓度优选为所述范围。

在所述混合液中，所述螯合剂和所述待测体的混合比例无特别限制， 例如相对于所述待测体1mL，所述螯合剂为0.1～2mg的范围。具体而 言，所述结构式(1)的螯合剂相对于所述待测体1mL，例如为0.1～ 1.5mg/mL的范围，优选0.1～0.3mg/mL的范围，所述结构式(2)的螯合 剂相对于所述待测体1mL，例如为0.3～2mg/mL的范围，优选1～ 2mg/mL的范围。

在所述混合液中，除了所述螯合剂和所述待测体之外，可以含有其他 成分。所述其他成分无特别限制，例如可以为氧化剂、还原剂等。所述氧 化剂例如可以用于提高所述螯合剂和所述金属的络合物形成反应的反应 性。所述还原剂例如可以在所述混合液中含有过量的氧化剂的情况下，用 于去除所述过量的氧化剂。

所述络合物形成的处理条件无特别限制，处理温度例如为室温，处理 时间例如为10秒～120分种的范围。具体地，优选10秒～10分钟的范 围，尤其优选10秒～5分钟的范围。

(2)络合物回收步骤

所述络合物回收步骤从所述混合液中回收在所述络合物形成步骤中形 成的络合物。

如前文所述，在所述不溶解pH条件下，所述螯合剂能够维持非溶解 的状态。因此，所述螯合剂与所述金属的络合物也以非溶解的状态存在于 所述混合液中。因此，在该络合物回收步骤中，回收存在于所述混合液中 的未溶解的所述络合物。

所述络合物的回收方法无特别限制，例如可以采用分离固体和液体的 公知的方法。所述回收方法例如有离心分离处理、过滤处理、沉淀处理、 膜分离处理、吸附处理、冷冻干燥处理等处理方法。所述回收的处理条件 无特别限制，例如可以根据络合物的种类和量而适当设定。在通过所述离 心分离处理进行所述络合物的回收的情况下，例如，可以举出离心加速 度：19,600～29,400m/s²(2,000～3,000×g)的范围、温度：4℃～室温的范 围、时间：1～10分钟的范围的条件。在所述离心分离之后，例如通过去 除上清液，能够回收所述络合物。在通过所述过滤处理进行所述络合物的 回收的情况下，例如，使用的过滤器无特别限制，可以是滤纸、粉末滤 纸、膜过滤器等。在所述过滤处理之后，可以将未通过所述过滤器的部分 作为所述络合物回收。

(3)金属回收步骤

在所述金属回收步骤中，在与所述可不溶解的pH条件不同的pH条件 下，将所述回收的络合物溶解到水性介质中来回收金属。所述金属回收步 骤中的所述pH条件只要是与在所述络合物形成步骤中设定的不溶解pH条 件不同的pH条件即可，具体优选在所述螯合剂可溶解的pH条件下。将所 述可溶解的pH条件也称作可溶解pH条件。所述可溶解pH条件例如为碱 性条件。

所述螯合剂在所述碱性条件下溶解。因此，在碱性条件下，通过在所 述可溶解pH条件下将所述回收的络合物混合在水性介质中，能够将所述 螯合剂以所述络合物的状态溶解在所述水性介质中。溶解了所述络合物的 所述水性介质也称为络合物水溶液。所述络合物在所述水性介质中，例如 优选全部溶解，但也可以是一部分所述络合物以非溶解的状态残存。所述 不溶解的络合物例如优选检出限以下。

在所述金属回收步骤中，所述可溶解pH条件下无特别限制。所述可 溶解pH条件下优选为碱性条件下。所述碱性条件的下限例如优选pH9， 更优选pH11。所述碱性条件的上限无特别限制，例如优选pH12。所述可 溶解pH条件下例如能够根据使用的所述螯合剂的种类来适当设定。

另外，在所述络合物形成步骤的不溶解pH条件为碱性条件、并且所 述金属回收步骤的可溶解pH条件为碱性条件的情况下，后者的碱性条件 的pH优选高于前者的pH。在这种情况下，所述络合物形成步骤的不溶解 pH条件和所述金属回收步骤中的所述碱性条件之差例如为1以上，优选为 3以上，更优选为5以上，并且例如为8以下。

所述络合物的溶解方法无特别限制。例如可以通过将预先调节至所述 可溶解pH条件的所述水性介质添加到所述络合物中来溶解所述络合物， 也可以通过在将所述络合物添加到所述水性介质之后将所述混合液调节至 所述碱性条件，来溶解所述络合物。

所述可溶解pH条件的调节方法无特别限制。所述调节例如可以使用 碱性试剂。所述碱性试剂例如有碱及其水溶液、所述碱性条件的缓冲液 等。所述碱无特别限制，例如有氢氧化钠、氢氧化钾等。所述碱的水溶液 例如可以是将碱用水或者缓冲液稀释的溶液。用于稀释所述碱的所述缓冲 液无特别限制，可以使用前述的一般的缓冲液。所述碱的水溶液中，所述 碱的浓度无特别限制，例如为0.1～1N。所述碱性条件的缓冲液无特别限 制，例如有Tris-NaOH、Tris-HCl、碳酸缓冲液、Good缓冲液等。所述缓 冲液的浓度无特别限制，例如为10～100mmol/L。

所述络合物和所述水性介质的混合方法无特别限制，例如有颠倒混 和、振荡、超声波等现有的方法。

所述水性介质相对于所述络合物的添加量无特别限制。所述水性介质 的添加量例如优选添加能够溶解回收的所述络合物的量。另外，所述水性 介质的添加量例如优选为比所述待测体的液量少的量。由此，例如能够获 得浓度比所使用的所述待测体高的金属含有液。即，能够获得较之所述待 测体浓缩了金属的金属含有液。所述水性介质的添加量相对于所述待测体 的液量，例如为1/2～1/100的范围，优选1/10～1/100的范围，更优选 1/50～1/100。

在本发明的回收方法中，所述金属回收步骤在将所述络合物溶解在水 性介质中之后，还可以包括分解所述络合物中的所述螯合剂的步骤。通过 如此分解所述螯合剂，能够从所述络合物中回收单体的所述金属。所述螯 合剂的分解方法无特别限制，例如可以举出灰化等公知的方法。所述灰化 例如可以举出湿式灰化或干式灰化。所述湿式灰化例如可以根据汞分析手 册(环境省、平成16年3月)来进行。

以下，关于本发明的回收方法，以将所述不溶解pH条件设为酸性条 件、将尿待测体用作所述待测体来回收金属汞的方法为例进行说明。这些 方法仅为示例，并不用于限制本发明。

首先，将所述酸性试剂添加到所述尿待测体中，将所述尿待测体的 pH调节至所述酸性条件。

所述尿待测体的量无特别限制，例如为1～100mL的范围，优选1～ 20mL的范围，更优选5～10mL的范围。所述尿待测体的pH例如优选调 节至1～4，更优选为1～2。所述酸性试剂的添加量无特别限制，每1mL 所述尿待测体，例如为1～10μL的范围。所述酸性试剂例如优选盐酸水溶 液，其当量浓度例如为1～8N的范围。

将所述螯合剂的冷冻干燥品加入试管中，然后添加经所述pH调节后 的所述尿待测体，制备混合液。每1mL所述尿待测体，所述螯合剂例如为 0.1～2mg。此时，所述混合液的pH例如为1～4，优选为1～2。在所述螯 合剂为所述结构式(1)的螯合剂、优选为双硫腙的情况下，每1mL所述 尿待测体，所述螯合剂例如为0.1～1.5mg/mL，优选为0.1～0.3mg的范 围，更优选为0.3mg。此时，所述混合液的pH例如为1～4，更优选为 1～2。另外，在所述螯合剂为所述结构式(2)的螯合剂、优选为所述乙 二醛二硫代缩氨基脲的情况下，每1mL所述尿待测体1mL，所述螯合剂 例如为0.3～2mg的范围，优选为1～2mg的范围。此时，所述混合液的 pH例如为1～4，优选为1～2。

将制备的所述混合液放置预定时间，形成所述螯合剂和所述尿待测体 中的汞的络合物。所述处理温度例如为室温，处理时间例如为10秒～120 分钟的范围。具体地，例如优选10秒～10分钟的范围，尤其优选10秒～ 5分钟的范围。

接着，将所述混合液提供至离心分离，分离为含有络合物的沉淀物和 上清液。去除所述上清液，向所述试管内的所述络合物中添加碱性试剂。 然后，使所述络合物溶解于所述碱性试剂中。

所述碱性试剂的添加量无特别限制，每1mL所述尿待测体，例如为 10～200μL的范围，优选为20～100μL的范围，更优选为20μL。所述碱性 试剂的pH例如为9～12，优选为11～12。所述碱性试剂例如优选氢氧化 钠水溶液，其当量浓度例如为0.1～1N的范围，优选为0.4N。

由此，能够以络合物的状态回收溶解于水性介质的汞。另外，通过对 所述络合物例如实施湿式灰化等，还能够使所述络合物中的所述螯合剂分 解，仅回收汞。另外，作为示例记载了汞的回收，但本发明不限于此。本 发明的回收方法例如如前所述也可以从所述待测体中通过一次回收处理同 时回收两种以上的金属。通过本发明的回收方法，例如可以同时回收汞和 其他一种或两种以上的金属，另外，也可以同时回收汞之外的两种以上的 金属。

<金属的分析方法>

如前文所述，本发明的金属分析方法的特征在于，包括：通过所述本 发明的回收方法从待测体中回收金属的金属回收步骤、以及分析所述金属 的分析步骤。所述金属回收步骤可以引用所述本发明的回收方法。

所述分析步骤无特别限制，例如可以根据分析目标金属的种类等来适 当选择。所述金属的分析例如通过光学测定、GC-ECD(气相色谱-电子 捕获型检测器)、电化学测定(例如，溶出伏安法等)、质谱装置等进 行。所述通过光学测定而进行的分析例如通过使用光学分析仪器等测定 吸光度、透过率、反射率等而进行。所述光学分析仪器例如可以举出原 子吸光光度计、可见光吸光光度计、ICP-AES(Inductively Coupled  Plasma Atomic Emission Spectrometer，电感耦合等离子体-原子发射光谱 法)等。所述金属的分析例如可以是定性分析，也可以是定量分析。

本发明的分析方法例如还可以包括测定值的校正步骤。所述校正步骤 例如能够根据测定值和待测体中的金属浓度的相关关系来校正分析结果的 测定值。所述相关关系例如能够通过对于金属浓度已知的标准待测体通过 所述本发明的回收方法回收样品，并对所述样品的测定值和所述标准待测 体的金属浓度进行绘图而求出。所述标准待测体优选为金属的稀释系列。 通过如此进行校正，能够进行可靠性更高的定量。

所述金属的分析例如可以对前述那样的络合物进行分析，也可以从所 述络合物分离所述金属，并对所述金属单体进行分析。在后者的情况下， 所述金属回收步骤如前所述优选包括分解所述络合物中的所述螯合剂的步 骤，即从所述络合物分离所述金属的步骤。

<金属回收用试剂>

本发明的金属回收用试剂如前所述是一种在所述本发明的金属回收方 法中使用的金属回收用试剂，其特征在于，含有所述螯合剂。所述螯合剂 例如可以引用所述本发明的回收方法。

<金属回收用试剂盒>

本发明的金属回收用试剂盒如前所述是一种在所述本发明的金属回收 方法中使用的金属回收用试剂盒，其特征在于，含有所述螯合剂和pH调 节试剂。所述pH调节试剂无特别限制，例如为酸性试剂、中性试剂和/或 碱性试剂。所述螯合剂、所述酸性试剂、所述中性试剂以及所述碱性试剂 例如可以引用所述本发明的回收方法。所述螯合剂和所述pH调节试剂优 选分别被容纳在单独的容器中。

所述金属回收用试剂盒除了所述螯合剂和所述pH调节试剂之外，例 如也可以含有其他试剂。所述其他试剂无特别限制，例如可以举出前述的 氧化剂、还原剂等。

<分析装置>

如前所述，本发明的分析装置的特征在于，包括：调节pH的pH调节 单元；混合螯合剂和待测体的混合单元；络合物回收单元，其从包含所述 螯合剂和待测体的混合液中回收所述螯合剂和所述待测体中的金属的络合 物；添加单元，其向回收的所述络合物中添加水性介质；金属回收单元， 其回收所述络合物中的金属；以及分析单元，其分析所述回收的金属；其 中，所述分析装置在金属分析方法中使用。具体地，优选在所述本发明的 分析方法中使用。所述pH调节单元例如包括酸添加单元、碱添加单元。 所述螯合剂例如能够引用所述本发明的回收方法。

所述酸添加单元例如包括：吸引和排出配置于所述分析装置的内部或 外部的酸性试剂的吸排单元；以及控制所述酸性试剂的吸引量和/或排出量 的制御单元。所述吸排单元例如可以举出泵等。所述制御单元例如可以举 出阀等。

所述碱添加单元例如包括：吸引和排出配置于所述分析装置的内部或 外部的碱性试剂的吸排单元；以及控制所述碱性试剂的吸引量和/或排出量 的制御单元。所述吸排单元和所述制御单元例如与前述相同。另外，所述 碱添加单元也可以兼作所述酸添加单元。

所述混合单元例如可以举出搅拌单元、吸排单元、振荡单元、超声波 发生单元等。

所述络合物回收单元例如可以举出离心分离装置、过滤装置、冷冻干 燥装置等。

所述添加单元例如包括：吸引和排出配置于所述分析装置的内部或外 部的所述水性介质的吸排单元；以及控制所述水性介质的吸引量和/或排出 量的制御单元。所述吸排单元和所述制御单元例如与前述相同，也可以兼 作所述碱添加单元。

所述金属回收单元例如是分解所述络合物中的所述螯合剂的单元。所 述螯合剂分解单元例如可以举出湿式灰化装置、干式灰化装置等灰化装 置。

所述分析单元例如可以举出光学分析仪器等，作为具体例，例如可以 举出原子吸光光度计、可见光吸光光度计等。

本发明的分析装置优选还包括pH测定单元。所述pH测定单元例如可 以举出pH测定器。另外，本发明的分析装置例如优选包括待测体的导入 单元。所述导入单元例如优选吸引和排出所述待测体的吸排单元。

通过本发明的分析装置，能够执行前述那样的本发明的分析方法。以 下例示本发明的分析装置的使用方法，但不限于此。

在所述分析装置的内部或外部配置所述待测体、所述螯合剂、所述水 性介质、作为所述pH调节试剂的所述酸性试剂和所述碱性试剂。

首先，通过所述酸添加单元，向所述待测体中添加所述酸性试剂，将 所述待测体的pH调节至所述酸性条件。接着，通过所述导入单元，将所 述待测体导入至所述螯合剂中，通过所述混合单元，混合所述待测体和所 述螯合剂，制备混合液。然后，通过所述回收单元来回收所述混合液中的 络合物。通过所述添加单元向所述回收的络合物中添加所述水性介质，然 后，通过所述碱添加单元将所述水性介质的pH调节至所述碱性条件，使 所述络合物溶解于所述水性介质。对于溶解了络合物的络合物水溶液，通 过所述金属回收单元分解所述螯合剂来回收金属。所述分析单元对回收的 金属进行解析。如此，通过本发明的分析装置，例如能够自动进行所述本 发明的金属分析方法。

本发明的分析装置例如还可以包括输出所述金属的分析结果的输出单 元。所述输出单元例如可以使用监视器、打印机等。

实施例

接着，说明本发明的实施例。另外，本发明不被限制于下述实施例。

[实施例A1]

(1)尿样品的制备

向从健康男性采集的尿液(プ一ル尿)(pH6～7)中混合氯化汞(和光 纯药公司制)使之达到预定的汞浓度，由此制备尿样品。所述预定的汞浓 度为1、10、100μg/L。添加了氯化汞的所述尿样品的pH为5～7。并且向 所述尿样品5mL中混合5N的盐酸(Nacalai Tesque公司制)60μL，从而 将所述尿样品的pH调节为1～2。

(2)螯合剂的制备

将双硫腙(Fluka公司制)溶解在t-丁基醇(Nacalai Tesque公司) 中，将该溶液分注到PP制的15mL锥形管(Nunc公司制)，以使双硫腙 量达到1.5mg。对所述溶液进行了冷冻干燥。

(3)从尿样品中回收汞

将所述尿样品5mL中添加到所述试管中，通过在室温下振荡5分钟来 混合所述尿样品和所述双硫腙，使所述双硫腙和汞的络合物形成。对所述 试管进行离心分离(19,600m/s²(2000×g)、20℃、10分钟)，分离出含 有所述络合物的沉淀和上清液。在去除所述上清液之后，向所述试管中添 加0.4N的NaOH水溶液(pH12)0.1mL。然后，通过颠倒混和来混合所述 沉淀和所述NaOH水溶液，溶解了所述沉淀中的所述络合物。将溶解了所 述络合物的水溶液(pH12)作为汞浓缩样品。

将所述汞浓缩样品湿式灰化，分解出所述络合物中的双硫腙。所述湿 式灰化按照汞分析手册(环境省，平成16年3月)来进行(以下同 样)。然后，对于所述灰化后的汞浓缩样品，通过原子吸光光度计(商品 名MERCURY ANALYZER、日本Instruments公司制)来对汞浓度进行了 定量。另外，对所述尿样品也同样地通过所述原子吸光光度计来对汞浓度 进行了定量。

然后，将所述汞浓缩样品的汞浓度(X_C)和溶液量(X_V)、以及所述 尿样品的汞浓度(Y_C)和溶液量(Y_V)代入下述式(1)，求出了汞的回 收率(％)。另外，将所述汞浓缩样品的汞浓度(X_C)和所述尿样品的汞 浓度(Y_C)代入下述式(2)，求出了汞的浓缩率(倍)。

回收率(％)＝100×(X_C×X_V)/(Y_C×Y_V)        (1)

浓缩率(倍)＝X_C/Y_C       (2)

下述表1中示出了所述各个尿样品的汞的回收率和浓缩率。如下述表 1所示，能够从所述各个尿样品中回收汞。从该结果可知，通过本发明， 能够不使用有机介质、从尿待测体中回收汞。另外，对于汞浓度100μg/L 的尿样品，同样进行3次处理和测定后，回收率和浓缩率的C.V分别为 3.7％，能够确认显示出充分的再现性。

表1

[实施例A2]

与所述实施例1同样地，准备汞浓度10μg/L的尿样品(n＝2)。然 后，NaOH水溶液使用0.08N的NaOH水溶液(pH12)0.5mL，取代了 0.4N的NaOH水溶液0.1mL，除此之外，与所述实施例1同样地进行汞浓 缩样品的制备和汞浓度的定量，并求出了汞的回收率(％)和汞的浓缩率 (倍)。

下述表2中示出了所述各个尿样品的汞的回收率和浓缩率。如下述表 2所示，通过本实施例，能够不使用有机介质，以高回收率并再现性良好 地浓缩并回收了汞。

表2

[实施例A3]

(1)尿样品的制备

与所述实施例1同样地，制备汞浓度1、10μg/L的尿样品。向所述尿 样品5mL中混合5N盐酸(Nacalai Tesque公司制)，将所述尿样品的pH 调节为2或4。

(2)螯合剂的制备

将双硫腙(Fluka社制)溶解在2-丙醇(Nacalai Tesque公司制)中， 将该溶液分注到PP制的15mL锥形管(Nunc社制)，以使双硫腙量达到 1.5mg。对所述溶液进行了减压干燥。

(3)从尿样品中回收汞

与所述实施例1同样地进行汞浓缩样品的制备和汞浓度的定量，求出 了汞的回收率(％)和汞的浓缩率(倍)。此外，溶解所形成的络合物 时，取代0.4N的NaOH水溶液，而使用了0.08N的NaOH水溶液 (pH12)0.5mL，并将溶解了络合物的水溶液(pH12)作为汞浓缩样品。

下述表3中示出了所述各个尿样品的汞的回收率和浓缩率。如下述表 3所示，通过本实施例，当在pH2和pH4的条件下进行了所述双硫腙和汞 的络合物的形成时，能够不使用有机介质，高回收率地回收并浓缩汞。

表3

[实施例A4]

(1)尿样品的制备

与所述实施例1同样地，准备汞浓度10μg/L的尿样品。向所述尿样品 5mL中混合5N的盐酸(Nacalai Tesque公司制)或者5N的氢氧化钠 (Nacalai Tesque公司制)，将所述尿样品的pH调节成2、3、4、6.8、8。 另外，使用了将pH调节成2、3、4、6.8或8的五种蒸馏水作为阴性对 照。在所述蒸馏水的pH调节中，与所述尿样品同样地使用了5N的盐酸 (Nacalai Tesque公司制)或者5N的氢氧化钠(Nacalai Tesque公司制)。

(2)螯合剂的制备

与所述实施例1同样地，进行了所述双硫腙的冷冻干燥。

(3)从尿样品中回收汞

与所述实施例1同样地，进行汞浓缩样品的制备，并通过原子吸光光 度计对灰化后的汞浓缩样品进行了汞的定性测定。

将这些结果示于下述表4中。其结果是，阴性对照中均未检测到汞(- )。与此相对，对于在各pH条件下形成络合物而得到的全部汞浓缩样 品，均检测到了汞(+)。从该结果可知，即使在pH2～8这样宽的pH范 围内进行络合物形成的情况下，也能够不使用有机介质，从所述尿样品中 回收汞。

表4

  形成络合物时的pH   确定   2   +   3   +   4   +   6.8   +   8   +   对照   -

+：检测到汞

-：检测不到汞

[实施例B1]

(1)尿样品的制备

向从健康男性采集的尿液(プ一ル尿)(pH6～7)中混合氯化汞(和光 纯药社制)使之达到预定汞浓度，由此制备尿样品。所述预定的汞浓度为 10μg/L。添加了氯化汞的所述尿样品的pH为5～7。并且向所述尿样品 5mL中混合5N的盐酸(Nacalai Tesque公司制)60μL，从而将所述尿样品 的pH调节至1～2。

(2)螯合剂的制备

将乙二醛二硫代缩氨基脲(螯合剂a)(和光纯药社制)或(1E，2E) -氨基硫代羰基肼叉苯乙醇缩氨基硫脲(螯合剂b)(Sigma-Aldrich公司 制)分别溶解在t-丁基醇(Nacalai Tesque公司)中。将各溶液分注到聚丙 烯(PP)制的15mL锥形管(Nunc公司制)中，以使螯合剂a量或螯合剂 b量分别达到1.5mg。对所述各溶液进行了冷冻干燥。

(3)从尿样品中回收汞

将所述尿样品5mL添加到所述各试管中，在室温下振荡5分钟，由此 分别混合所述尿样品和所述螯合剂a、以及所述尿样品和所述螯合剂b， 形成所述螯合剂a和汞的络合物、所述螯合剂b和汞的络合物。对所述各 试管进行离心分离(19,600m/s²(2000×g)、20℃、10分钟)，分离出含 有所述络合物的沉淀和上清液。在去除所述上清液之后，向所述各个试管 中添加0.4N的NaOH水溶液(pH12)0.1mL。然后，通过颠倒混和，混合 所述沉淀和所述NaOH水溶液，溶解了所述沉淀中的所述络合物。将溶解 了所述络合物的水溶液(pH12)作为汞浓缩样品。

将所述汞浓缩样品湿式灰化，分别分解出所述络合物中的螯合剂a和 螯合剂b。并且，对于所述灰化后的汞浓缩样品，通过原子吸光光度計 (商品名MERCURY ANALYZER、日本Instruments公司制)来对汞浓度 进行了定量。另外，对所述尿样品也同样地通过所述原子吸光光度计来对 汞浓度进行了定量。

然后，将所述汞浓缩样品的汞浓度(X_C)和溶液量(X_V)、以及所述 尿样品的汞浓度(Y_C)和溶液量(Y_V)代入下述式(1)中，求出了汞的 回收率(％)。另外，将所述汞浓缩样品的汞浓度(X_C)和所述尿样品的 汞浓度(Y_C)代入下述式(2)中，求出了汞的浓缩率(倍)。

回收率(％)＝100×(X_C×X_V)/(Y_C×Y_V)     (1)

浓缩率(倍)＝X_C/Y_C   (2)

下述表5中示出了所述各个尿样品的汞的回收率和浓缩率。如下述表 5所示，能够从所述各尿样品中回收汞。由该结果可知，通过本发明，能 够不使用有机介质，从尿待测体中回收汞。

表5

[实施例C1]

(1)液体样品的制备

制备含有0.01％聚(氧乙烯)的失水山梨醇单月桂酸酯(Tween-20) 的0.34mol/L的氯化钠水溶液。向所述水溶液中添加铅标准液(和光纯药 公司制造)以使铅浓度达到0.5mg/L，由此制备液体样品。另一方面，向 所述水溶液中取代所述铅标准液而添加0.1mol/L的硝酸水溶液，由此制备 对照样品(铅浓度0mg/L)。所述两个样品的pH为6。

(2)螯合剂的制备

将双硫腙(Fluka公司制)溶解在t-丁基醇(Nacalai Tesque公司 制)，将该溶液分注到PP制的1mL试管(NICHIRYO公司制)中，以使 双硫腙量达到1.5mg。对所述溶液进行了冷冻干燥。

(3)从液体试样中回收铅

向所述试管中添加所述液体样品1mL，在室温下振荡5分钟，由此混 合所述液体样品和所述双硫腙。在所述振荡之后，静置2小时，形成所述 双硫腙和铅的络合物。对所述试管进行离心分离(19,600m/s²(2000×g)、20℃、10分钟)，分离出含有所述络合物的沉淀和上清液。 在去除所述上清液之后，向所述试管中添加0.1mol/L的硝酸水溶液 0.1mL，并在与前述同样的条件下，混合所述沉淀和所述硝酸水溶液，通 过离心分离分离出含有所述络合物的沉淀和上清液。在去除所述上清液之 后，向所述试管中添加0.4N的NaOH水溶液(pH12)0.1mL。然后，通过 颠倒混和来混合所述沉淀和所述NaOH水溶液，使所述沉淀中的所述络合 物溶解。将溶解了所述络合物的水溶液(pH12)作为铅浓缩样品。

将所述铅浓缩样品湿式灰化，分解出所述络合物中的双硫腙。然后， 使用ICP质谱装置(ICP-MS、商品名ICPM-8500、岛津制作所公司制)对 所述灰化后的铅浓缩样品进行质谱分析来对铅浓度进行了定量。另外，对 所述对照样品也同样地进行了铅浓度定量。

然后，将所述铅浓缩样品的铅浓度(X_C)和溶液量(X_V)、以及所述 液体试样的铅浓度(Y_C)和溶液量(Y_V)代入下述式(3)中，求出了铅 的回收率(％)。另外，将所述铅浓缩样品的铅浓度(X_C)和所述液体试 样的铅浓度(Y_C)代入下述式(4)中，求出了铅的浓缩率(倍)。

回收率(％)＝100×(X_C×X_V)/(Y_C×Y_V)    (3)

浓缩率(倍)＝X_C/Y_C    (4)

下述表6中示出了所述液体样品(铅浓度0.5mg/L)和所述对照样品 (铅浓度0mg/L)的铅的回收率和浓缩率。如下述表6所示，能够从所述液 体样品中回收铅。由该结果可知，通过本发明，可以不使用有机介质，从 液体样品中回收铅。

表6

如上所述，通过利用由于pH条件的不同而导致的所述螯合剂对水性 介质的溶解性的差异，能够实质上不使用有机介质简便地回收金属。因 此，本发明例如在针对源自生物体的待测体的临床检查、环境试验等中是 极其有用的。

本发明可以在不脱离其精神或实质特点的情况下以其他形式实现。本 申请中公开的实施例旨在作为说明在各个方面考虑并且并非限制性的。本 发明的范围由所附权利要求而不是由前述说明书指出，并且权利要求的含 义之内以及权利要求的等价范围之内的所有改变均包含在内。