Development of an identification method of functionality from alpha-pinene oxidation using an accurate corona discharge ionization collision-induced dissociation mass spectrometry
| Project/Area Number |
21K12223
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 63010:Environmental dynamic analysis-related
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| Research Institution | Yokohama City University |
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Principal Investigator |
関本 奏子 横浜市立大学, 生命ナノシステム科学研究科(八景キャンパス), 准教授 (40583399)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
入江 樂 横浜市立大学, 理学部, 助教 (50835238)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
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| Keywords | 質量分析 / 精密コロナ放電 / 衝突誘起解離（CID） / モノテルペン / 酸化 / 官能基 / 誘導体化 / エレクトロスプレーイオン化法（ESI） / 衝突誘起解離 / 酸化体 |
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| Outline of Research at the Start |
気候や環境，人体の健康に多大な影響を及ぼす二次有機エアロゾル(SOA)の生成過程の解明は，近年の大気化学において重要な課題となっている．SOAの主な生成源としてモノテルペンの酸化体が注目されてるが，それら化合物の大部分において，官能基や構造は同定されておらず，SOA生成過程の理解に至らない原因となっている．そこで本研究では，SOAの主な生成源とされるモノテルペンの酸化体の官能基をリアルタイムかつ正確に同定するための質量分析法を開発する．
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| Outline of Annual Research Achievements |
気候や環境，人体の健康に多大な影響を及ぼす二次有機エアロゾル（SOA）の生成過程の解明は，近年の大気化学において重要な課題となっている．SOAの主な生成源としてモノテルペンの酸化体が注目されているが，それら化合物の大部分において，官能基や構造は同定されておらず，SOA生成過程の理解に至らない原因となっている．本研究ではこれまで，テルペン酸化体の官能基を解析する手法として以下の二種を開発してきた．(1)「精密コロナ放電イオン化法」と「高分解能衝突誘起解離質量分析法（HR-CIDMS）」を組み合わせ，テルペン酸化体に含まれる官能基をリアルタイムかつ正確に同定するための手法．(2)「誘導体化反応」と「エレクトロスプレーイオン化衝突誘起解離質量分析法（ESI-CIDMS）」を用い，各種酸化物におけるカルボニル基，カルボキシ基，またはヒドロキシ基の有無を解析する手法．
今年度は，この二種の手法を用い，オゾンとa-ピネンをテフロンバッグ内で反応させて生成した種々の酸化体（9-10個のC原子，10-18個のH原子，1-5個のO原子が含まれる酸化体）の官能基を解析した．その結果，多くの場合が過去に報告された知見と一致した．例えば，本研究で検出されたC9H14O4にはカルボキシ基やヒドロキシ基が含まれていたが，これらは過去に報告されているpinic acidや10-hydroxy norpinonic acidに相当する．加えて，過去に報告されていない構造を推定することにも成功した．例えば，C10H16O2は過去にpinonaldehyde（アセチル基とアルデヒド基を有する酸化体）や2-hydroxy-3-pinanone（ケト基とヒドロキシ基を有する酸化体）と同定されてきたが，本研究では新たにカルボキシ基を有する異性体が含まれていることを見出した．
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Report
(3 results)
Research Products
(30 results)
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[Journal Article] Airborne Observations Constrain Heterogeneous Nitrogen and Halogen Chemistry on Tropospheric and Stratospheric Biomass Burning Aerosol2024
Author(s)
2.Zachary C.J. Decker, Gordon A. Novak, Kenneth Aikin, Patrick R. Veres, J. Andrew Neuman, Ilann Bourgeois, T. Paul Bui, Pedro Campuzano-Jost, Matthew M. Coggon, Douglas A. Day, Joshua P. DiGangi, Glenn S. Diskin, Maximilian Dollner, Alessandro Franchin, Carley D. Fredrickson, Karl D. Froyd, Kanako Sekimoto et al.
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Journal Title
Geophysical Research Letters
Volume: 51
Issue: 4
DOI
Related Report
Peer Reviewed / Int'l Joint Research
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[Journal Article] Interpretation of MS/MS Spectra2023
Author(s)
Hongo Yayoi、Sekimoto Kanako
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Journal Title
Journal of the Mass Spectrometry Society of Japan
Volume: 71
Issue: 1
Pages: 19-24
DOI
ISSN
1340-8097, 1880-4225, 1884-3271
Year and Date
2023-03-01
Related Report
Open Access
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[Journal Article] Interpretation of Mass Spectra_12022
Author(s)
Hongo Yayoi、Sekimoto Kanako
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Journal Title
Journal of the Mass Spectrometry Society of Japan
Volume: 70
Issue: 4
Pages: 274-279
DOI
ISSN
1340-8097, 1880-4225, 1884-3271
Year and Date
2022-12-01
Related Report
Open Access
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[Journal Article] Acquiring MS Data2022
Author(s)
Hongo Yayoi、Sekimoto Kanako
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Journal Title
Journal of the Mass Spectrometry Society of Japan
Volume: 70
Issue: 3
Pages: 202-208
DOI
ISSN
1340-8097, 1880-4225, 1884-3271
Year and Date
2022-09-01
Related Report
Open Access
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