2018 Fiscal Year Annual Research Report
化学物質の包括的モニタリングを可能にする質量分析法の応用に関する研究
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17H00796
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| Research Institution | National Institute for Environmental Studies |
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Principal Investigator |
橋本 俊次 国立研究開発法人国立環境研究所, 環境計測研究センター, 室長 (80321719)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
高澤 嘉一 国立研究開発法人国立環境研究所, 環境計測研究センター, 主任研究員 (40391122)
松神 秀徳 国立研究開発法人国立環境研究所, 資源循環・廃棄物研究センター, 研究員 (10639040)
大塚 宜寿 埼玉県環境科学国際センター, 化学物質・環境放射能担当, 担当部長 (30415393)
頭士 泰之 国立研究開発法人産業技術総合研究所, エネルギー・環境領域, 研究員 (80611780)
山本 敦史 公立鳥取環境大学, 環境学部, 准教授 (40332449)
柏木 宣久 統計数理研究所, モデリング研究系, 名誉教授 (50150032)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | 網羅分析 / 環境モニタリング / 二次元包括ガスクロマトグラフィ / 精密質量 / ポスト解析 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
試料量不足に起因するPOPs 等の汚染物質に対する感度不足と長期間のモニタリングに対応するため、大気の場合、安価で乾電池でも駆動可能なセミアクティブサンプリング法の開発と改良を行った。柴田科学製DAS-100をもとに、装置の不意な停止を防止するための接点の改良、外部電源なしに2週間の駆動を可能にするための乾電池容量の増加を行い、-3～9℃の24時間周期制御による冬期を想定した7日間の実験において平均線速度1.19 m/s（±2％）となることを確認した。このことから、2週間の運転により約2m3の通気量を確保でき、想定するPOPs類のうちHCBsなどの検出を見込むことができた。
包括的モニタリングへの利用の可能性と限界を調べるため、普及型GC-四重極型質量分析計（qMS）による測定も行い、非負値行列因子分解（NMF）によるデータ分解により、1分あたり20成分程度の分離同定が可能であることを確認した。これにより、二次元ガスクロマトグラフ（GC×GC）に匹敵する分離を一般のGCでも達成できる可能性を示した。LC 用TofMS では大気圧化学イオン化（APCI）インターフェースによってGC と接続して測定を開始し、最適化条件を模索中である。
また、GC×GCで検出された物質を自動定量支援するツールT-SENについても改良を進め、複数の試料データに適用できるようバッチ処理機能の強化を測った。
前年度に引き続き、大気試料、水質試料からの溶出成分の分析などを行いノンターゲット分析のデータ解析を高度化するためのノウハウと高品位なデータを蓄積した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
河川における水質モニタリングデータの解析に時間を要しているものの、概ね順調に進行している。大気の捕集法については、捕集機器および捕集材の開発を行っており、その検証にも時間がかかっている。
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| Strategy for Future Research Activity |
研究の最終目標であるガスクロマトグラフ-高分解能飛行時間型質量分析計（GC-ToFMS）を活用した高精度な網羅的分析法による、物質組成や量の変化を迅速・高感度に検出・識別できる環境中化学物質の包括的モニタリングの実現と普及のための、手法の開発と改良、課題の解決・回避法の提案を行うことを目指し、成果のとりまとめを行う。
手法の普及を促進するためには、一般的なGCと四重極型質量分析計の活用が有効であると考えられるため、ソフトウェアによる成分分離を高度化した手法により、多成分の網羅分析法の比較検討も行う計画である。
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