[发明专利]光谐振器、使用该光谐振器的碳同位素分析设备以及碳同位素分析方法

说明书

一种碳同位素分析方法，包括：从碳同位素生成二氧化碳同位素的步骤；用二氧化碳同位素填充具有一对镜片的光谐振器的步骤；向光谐振器内照射具有二氧化碳同位素的吸收波长的照射光的步骤；调整镜片彼此的相对位置关系从而使照射光的光轴与通过标准具效应生成的光的光轴不一致的步骤；测量由所述照射光所激发的所述二氧化碳同位素的谐振生成的透射光的强度的步骤；以及根据透射光的强度来计算碳同位素浓度的步骤。提供了一种能够抑制寄生标准具效应的光谐振器、使用该光谐振器的碳同位素分析设备以及碳同位素分析方法。

技术领域

本发明涉及一种能够抑制寄生标准具效应的光谐振器，以及使用该光谐振器的碳同位素分析设备和碳同位素分析方法。特别地，本发明涉及用于分析放射性碳同位素¹⁴C等的光谐振器，以及使用该光谐振器的放射性碳同位素分析设备和放射性碳同位素分析方法。

背景技术

碳同位素分析已应用于许多领域，包括基于碳循环的环境动态的评定以及通过放射性碳年代测定法的历史和实证法研究。可能会随区域或环境因素而变化的碳同位素的天然丰度如下所示：¹²C(稳定同位素)为98.89％，¹³C(稳定同位素)为1.11％，以及¹⁴C(放射性同位素)为1×10^-10％。这些质量不同的同位素表现出相同的化学行为。因此，低丰度同位素的人工富集和该同位素的准确分析可以用于观察各种反应。

在临床领域中，用例如放射性碳同位素¹⁴C进行标记的化合物的体内施用和分析对于评估药物体内分布非常有用。例如，这种标记的化合物被用于药物开发过程的I期或IIa期的实际分析。以非常小的剂量(在下文中，可以被称为“微量”)将用放射性碳同位素¹⁴C(在下文中，可以被简称为“¹⁴C”)标记的化合物投于人体的投药以及对该标记的化合物的分析有望显著减少药物发现过程的准备时间，这是因为该分析提供了有关由药物体内分布所引起的药物功效和毒性的发现。

传统的¹⁴C分析的示例包括液体闪烁计数(以下称为“LSC”)和加速器质谱(以下称为“AMS”)。

LSC涉及使用相对较小的台式分析仪，因此可以方便且快速地进行分析。不幸的是，由于LSC的¹⁴C检测灵敏度较低(10dpm/mL)，因此无法用于临床试验。相比之下，因为AMS的¹⁴C检测灵敏度较高(0.001dpm/mL)，不到LSC的千分之一，所以可以用于临床试验。不幸的是，由于AMS需要大型且昂贵的分析仪，因此AMS的使用受到了限制。例如，由于在日本仅提供了约十五台AMS分析仪，因此受待分析样本的等待时间较长的影响，一个样本的分析需要约一周的时间。因此，出现了对开发方便且快速的¹⁴C分析方法的需求。

已提出了解决上述问题的一些技术(例如，参见非专利文献1和专利文献1)。

I.Galli等人在非专利文献1中报道了通过光腔衰荡光谱(以下有时称为“CRDS”)对天然同位素丰度水平的¹⁴C进行分析，并且该分析受到了关注。

不幸的是，通过CRDS进行的¹⁴C分析涉及使用具有非常复杂的结构的4.5μm激光源，因此，已出现了对用于分析¹⁴C的简单和方便的装置或方法的需求。因此，本发明人已独特地开发了一种从单个光源生成光学梳的光学梳光源，因此已完成了紧凑且方便的碳同位素分析设备(参见专利文献2)。

相关技术

专利文献

专利文献1：日本专利第3390755号

专利文献2：日本专利第6004412号

非专利文献

非专利文献1：I.Galli et al.，Phy.Rev.Lett.2011，107，270802