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Development of Quantitative Analysis Methods for Nanoplastics

Research Project

Project/Area Number 21K17903
Research Category

Grant-in-Aid for Early-Career Scientists

Allocation TypeMulti-year Fund
Review Section Basic Section 64010:Environmental load and risk assessment-related
Research InstitutionNational Institute for Environmental Studies

Principal Investigator

TANAKA Kosuke  国立研究開発法人国立環境研究所, 資源循環領域, 研究員 (10896327)

Project Period (FY) 2021-04-01 – 2024-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help
¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000)
Fiscal Year 2023: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2021: ¥2,470,000 (Direct Cost: ¥1,900,000、Indirect Cost: ¥570,000)
Keywordsナノプラスチック / 海洋プラスチック汚染 / 定量分析
Outline of Research at the Start

ナノプラスチックによる汚染が世界的に進んでいる可能性が示唆されているが、未だ正確に定量する手法はなく、環境中での存在量は未解明の状況である。本研究では、環境試料中のナノプラスチックの正確で精度の高い定量分析法を開発する。申請者が開発した各ポリマーの球状ナノ粒子を用いることで、熱分解GC/MSを基礎とする分析法に、信頼性を評価する添加回収試験と、誤差等を補正する内部標準法の導入が可能となる。加えて、多種ポリマーが混在する試料からのポリマー分画法を開発し、熱分解GC/MSで分離の難しいポリマーについて、個別の定量を可能にする。最終的には、作成した手法を環境試料に適用し、実試料での実用性を確認する。

Outline of Final Research Achievements

It has been suggested that contamination by nanoplastics may be increasing worldwide, but the amount present in the environment is still unknown. In this study, we developed an analytical method based on pyrolysis-GC/MS, incorporating a spiking recovery test to evaluate reliability and an internal standard method to correct for errors. Additionally, we established a fractionation method based on the solubility of polymers in organic solvents. Using water samples simulating environmental samples, we confirmed recovery rates and other parameters, establishing an accurate quantitative analysis method for nanoplastics.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

ナノプラスチックの熱分解GC/MS等の分析において、添加回収試験、内標準法の導入、前処理での分画手法の導入により、信頼性の高い定量を可能とすることができた。この成果は、環境中の汚染状況の正確なデータの取得の基盤となるものであり、プラスチック汚染のリスクの評価と管理における貢献が期待できる。

Report

(4 results)
  • 2023 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2022 Research-status Report
  • 2021 Research-status Report
  • Research Products

    (6 results)

All 2024 2023 2021

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 2 results,  Open Access: 1 results) Presentation (3 results) Patent(Industrial Property Rights) (1 results)

  • [Journal Article] Size-Controlled Preparation of Polyethylene Nanoplastic Particles by Nanoprecipitation and Insights into the Underlying Mechanisms2023

    • Author(s)
      Tanaka Kosuke、Kuramochi Hidetoshi、Maeda Kouji、Takahashi Yusuke、Osako Masahiro、Suzuki Go
    • Journal Title

      ACS Omega

      Volume: 8 Issue: 16 Pages: 14470-14477

    • DOI

      10.1021/acsomega.2c08233

    • Related Report
      2022 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Preparation of Nanoscale Particles of Five Major Polymers as Potential Standards for the Study of Nanoplastics2021

    • Author(s)
      Tanaka Kosuke、Takahashi Yusuke、Kuramochi Hidetoshi、Osako Masahiro、Tanaka Shunsuke、Suzuki Go
    • Journal Title

      Small

      Volume: 17 Issue: 49 Pages: 2105781-2105781

    • DOI

      10.1002/smll.202105781

    • Related Report
      2021 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] マイクロ・ナノプラスチックの生成過程と環境中存在量の把握に向けた取り組み2024

    • Author(s)
      田中厚資, 高橋勇介, 倉持秀敏, 大迫政浩, 鈴木剛
    • Organizer
      日本薬学会第144年会
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] ナノプラスチックの環境リスク研究のための標準粒子の作製2023

    • Author(s)
      田中厚資,高橋勇介,倉持秀敏,大迫政浩,鈴木剛
    • Organizer
      日本薬学会 第143年会
    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Presentation] ナノプラスチックの環境リスク研究に必要な標準ナノ粒子の作成2021

    • Author(s)
      田中 厚資, 高橋 勇介, 倉持秀敏, 大迫政浩, 鈴木剛
    • Organizer
      第29回環境化学討論会
    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Patent(Industrial Property Rights)] ポリマーナノ粒子の製造方法及びポリマーナノ粒子2021

    • Inventor(s)
      田中 厚資、鈴木 剛、倉持 秀敏 、大迫 政浩
    • Industrial Property Rights Holder
      国立研究開発法人国立環境研究所
    • Industrial Property Rights Type
      特許
    • Filing Date
      2021
    • Related Report
      2021 Research-status Report

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Published: 2021-04-28   Modified: 2025-01-30  

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