| Project/Area Number |
22K05948
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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 41050:Environmental agriculture-related
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| Research Institution | Toyama Institute of Health |
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Principal Investigator |
健名 智子 富山県衛生研究所, 化学部, 上席専門員 (60416089)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
遊道 梓 富山県衛生研究所, 化学部, 研究員 (60965854)
山本 敦 中部大学, 応用生物学部, 教授 (60360806)
加賀谷 重浩 富山大学, 学術研究部工学系, 教授 (50272894)
小玉 修嗣 東海大学, 理学部, 教授 (70360807)
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| Project Period (FY) |
2022-04-01 – 2025-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥4,030,000 (Direct Cost: ¥3,100,000、Indirect Cost: ¥930,000)
Fiscal Year 2024: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
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| Keywords | 親水性化合物 / HPLC-UV法 / 金属イオン / 親水性抗生物質 / 逆相カラム |
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| Outline of Research at the Start |
近年，人や動物の疾病の治療や予防に幅広く大量に使用される抗生物質が新たな水環境汚染物質として世界的に問題となっている。しかしながら，水溶性が高く紫外/可視領域に特異的な吸収を持たない抗生物質に対してはこれまでに良好な分析法がなく，その選択的かつ高感度な分析法が求められている。これまでにオンラインで金属イオンと配位させることにより高親水性化合物をHPLC-UV法により選択的かつ高感度に分析する方法開発してきた。今回この手法を抗生物質に対して適用し，水環境中抗生物質のモニタリング法として応用する。
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| Outline of Annual Research Achievements |
申請者らはこれまでに，移動相に金属イオンを加えることにより，汎用的な逆相カラムを用いて高親水性化合物を選択的かつ高感度に分析する高速液体クロマトグラフ(HPLC)-UV法を開発してきた。本研究課題では，親水性の抗生物質を対象に分析法を開発し，その水環境中での動態を解析することを目的としている。親水性抗生物質は，分子内にアミノ基を持つ化合物が多いことから，昨年度は，モデル化合物としてエチレンアミン類を対象として，金属イオンとの配位によるHPLC-UV法による分析法の開発を試みた。移動相に銅イオンを添加し，オンラインで銅イオンと配位させ，さらにイオンペア試薬とアセトニトリル濃度を最適化することで、4種のエチレンアミン類を逆相イオンペアHPLC-UV法で分離・検出することができた。
研究二年度である本年度は，開発したエチレンアミン類の分析法を，河川水へ適用するための濃縮また妨害因子除去等の前処理法の検討を行った。エチレンアミン類の水試料からの濃縮には、エチレンアミン類がpH中性領域ではプラスに帯電していることから，陽イオン交換固相カートリッジを用いた。陽イオン交換固相カートリッジに保持されたエチレンアミン類の溶出には，エチレンアミン類と錯体を作りやすい銅溶液を用いた。河川水試料はマトリックスとしてアルカリ金属類およびアルカリ土類金属類を含むが，河川水試料中のエチレンアミン類の濃縮は，アルカリ土類金属類により阻害されることが分かった。このため，あらかじめ河川水試料にEDTAを加えてアルカリ土類金属類をマスキングしたところ，陽イオン交換固相カートリッジにより河川水試料中のエチレンアミン類を濃縮することができ，河川水試料中のエチレンアミン類のHPLC-UV法での分析が可能となった。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
申請者らは移動相に金属イオンを加えることによる高親水性化合物の選択的かつ高感度なHPLC-UV法の開発を研究テーマとしている。これまでに，分子内にカルボキシル基やヒドロキシル基を持つ高親水性化合物の汎用的なHPLC-UV法を用いた新規な分析法を開発してきた。今回は分子内にアミノ基を持つ親水性抗生物質の分析法開発を目指している。前回の科学研究費助成事業・課題番号19K06348（令和元～4年度）「逆相カラムでできる無機陰イオン分析－分離機構の解明と水環境分析への応用－」では，移動相に金属イオンを加えることによる無機陰イオンのHPLC-UV法による分析法を開発した。しかし研究期間内に論文投稿することができず，本年度の投稿となった。これにかなりの時間を要したため，親水性抗生物質の金属イオンを添加した移動相を用いたHPLC-UV法による分析法の開発が遅れている。
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| Strategy for Future Research Activity |
本年度対象とした河川上流の河川水試料は，マトリックスとしてアルカリ土類金属類を含んでいたが，河川下流域の河川水や湖沼水試料では，さらにマトリックスとして含まれるフミン質が陽イオン交換固相カートリッジでの濃縮の妨害因子となると考えられる。研究最終年度である次年度は，エチレンアミン類の分析法を，広く環境水試料へ適用するための濃縮また妨害因子除去等の前処理法の検討を行い，実試料を分析する。また，エチレンアミン類の分析で得られた知識を活用し，分子内に複数のアミノ基を持つカナマイシン等抗生物質の親水性抗生物質について，金属イオンを添加した移動相を用いたHPLC-UV法による分析法を開発および前処理法の検討を行い，今後の研究への足掛かりとする。
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