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2016 Fiscal Year Annual Research Report

Development of analysis method of accurate mass data for monitoring chemicals in environment

Research Project

Project/Area Number 26241026
Research InstitutionNational Institute for Environmental Studies

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)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 大塚 宜寿  埼玉県環境科学国際センター, 化学物質担当, 主任研究員 (30415393)
山本 敦史  公立鳥取環境大学, 環境学部, 講師 (40332449)
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)
柏木 宣久  統計数理研究所, モデリング研究系, 教授 (50150032)
田邊 潔  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, フェロー (60150174)
頭士 泰之  国立研究開発法人産業技術総合研究所, 安全科学研究部門, 研究員 (80611780)
Project Period (FY) 2014-04-01 – 2017-03-31
Keywords網羅分析 / 精密質量 / 環境モニタリング / データ解析 / 多次元分離技術
Outline of Annual Research Achievements

本研究では、ガスクロマトグラフ-高分解能飛行時間型質量分析計(GC-HRTOFMS)の能力を最大限活用した物質の検索・同定が可能な高精度な網羅的分析法や、物質組成や量の変化を高感度に検出・識別できる精密質量データの解析法を提案し、測定データからの物質の発掘や検索・同定において精密質量データを用いることの優位性を明らかにすることを目的に、ケーススタディとして、廃棄物処分場,環境監視地点などにおける大気および水環境中の化学物質の網羅的モニタリングおよび異常検出とその原因解析を行った。
今年度は、引き続き、埼玉県下の河川定点より水質を2週間おきに採取し、これまでに決定した条件により、スターバー抽出-加熱脱着-多次元ガスクロマトグラフィ-高分解能飛行時間が経質量分析法によりノンターゲット分析を行った。
蓄積したモニタリングデータの一部を用い、非負値行列因子分解法(NMF)による差の検出およびノイズの分離の検討を実施した。その結果、質量分析データをそのまま利用した差の検出(時系列挙動によるデータの類型化)には成功したものの、分析装置の感度と質量精度、保持時間精度により解析結果が大きく左右される課題が明らかになった。この補正のためには内標準物質の添加などによる補正が有効であると示唆された。
また、市販の解析ソフトウェアにも実装可能な精密質量に基づく二次元ガスクロマトグラムの保持時間補正のためのプログラムを開発した。

Research Progress Status

28年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

28年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (11 results)

All 2017 2016

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 3 results,  Acknowledgement Compliant: 3 results,  Open Access: 1 results) Presentation (8 results) (of which Int'l Joint Research: 3 results)

  • [Journal Article] Revaluation of stockpile amount of PFOS-containing aqueous film-forming foam in Japan: gaps and pitfalls in the stockpile survey2017

    • Author(s)
      Zushi, Y., Yamamoto, A., Tsunemi, K., Masunaga, S.
    • Journal Title

      Environ. Sci. Pollut. Res.

      Volume: 24 Pages: 6736-6745

    • DOI

      10.1007/s11356-017-8374-1

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Nontarget approach for environmental monitoring by GC x GC-HRTOMFS in the Tokyo Bay basin2016

    • Author(s)
      Zushi, Y., Hashimoto, S., Tanabe, K
    • Journal Title

      Chemosphere

      Volume: 156 Pages: 398-406

    • DOI

      10.1016/j.chemosphere.2016.04.131

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Identification of Anthropogenic Compounds in Urban Environments and Evaluation of Automated Methods for Reading Fragmentation, A Case of River Water2016

    • Author(s)
      Yamamoto, A., Matsumoto, N., Kawasaki, H., Arakawa, R.
    • Journal Title

      Mass Spectrom

      Volume: 5 Pages: A0045

    • DOI

      10.5702/massspectrometry.A0045

    • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
  • [Presentation] Data Processing Based on Exact Mass Spectra for Non-Target Monitoring by Using GCxGC/HRTofMS2016

    • Author(s)
      Hashimoto S., Ieda T., Takazawa Y., Tanabe K., Shibata Y., Zushi Y.
    • Organizer
      36th International Symposium on Halogenated Persistent Organic Pollutants
    • Place of Presentation
      Florence, Italy
    • Year and Date
      2016-08-28 – 2016-09-02
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Comprehensive analysis of house dust using GC×GC-HRTOFMS and in-house software2016

    • Author(s)
      Ieda T., Hashimoto S., Takazawa Y., Tanabe K., Zushi Y., Shibata Y., Maekawa F., Sano K., Suzuki G., Nakayama S., Isobe T., Tin-Tin-Win-Shwe, Kawashima T.
    • Organizer
      36th International Symposium on Halogenated Persistent Organic Pollutants
    • Place of Presentation
      Florence, Italy
    • Year and Date
      2016-08-28 – 2016-09-02
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Reading of accurate mass spectra to find anthropogenic substances in the environment2016

    • Author(s)
      Yamamoto, A., Matsumoto, N., Kawasaki, H., Arakawa, R.
    • Organizer
      21st International Mass Spectrometry Conference
    • Place of Presentation
      Toronto, Canada
    • Year and Date
      2016-08-20 – 2016-08-26
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] CxGC-HRTOFMSによるノンターゲットモニタリングのための差の解析法の検討2016

    • Author(s)
      橋本俊次, 高澤嘉一, 田邊潔, 柴田康行, 頭士泰之, 大塚宜寿
    • Organizer
      第25回環境化学討論会
    • Place of Presentation
      新潟コンベンションセンター(新潟)
    • Year and Date
      2016-06-08 – 2016-06-10
  • [Presentation] 複雑混合物のリスク評価のための手法提案2016

    • Author(s)
      頭士泰之, 山取由樹, 加茂将史, 恒見清孝
    • Organizer
      第25回環境化学討論会
    • Place of Presentation
      新潟コンベンションセンター(新潟)
    • Year and Date
      2016-06-08 – 2016-06-10
  • [Presentation] ネオニコチノイド系殺虫剤の埼玉県からの流出量の推計2016

    • Author(s)
      大塚宜寿, 蓑毛康太郎, 茂木守, 野尻喜好, 堀井勇一
    • Organizer
      第25回環境化学討論会
    • Place of Presentation
      新潟コンベンションセンター(新潟)
    • Year and Date
      2016-06-08 – 2016-06-10
  • [Presentation] 埼玉県の野通川におけるネオニコチノイド系殺虫剤の季節変動2016

    • Author(s)
      埼玉県の野通川におけるネオニコチノイド系殺虫剤の季節変動大塚宜寿, 竹峰秀祐, 蓑毛康太郎, 野尻喜好, 茂木守, 堀井勇一
    • Organizer
      第25回環境化学討論会
    • Place of Presentation
      新潟コンベンションセンター(新潟)
    • Year and Date
      2016-06-08 – 2016-06-10
  • [Presentation] GCxGC-HRTofMSによる環境ノンターゲット分析の試み2016

    • Author(s)
      橋本俊次, 家田曜世, 高澤嘉一, 田邊潔, 柴田康行, 頭士泰之
    • Organizer
      第64回質量分析総合討論会
    • Place of Presentation
      ホテル阪急エキスポパーク(大阪)
    • Year and Date
      2016-05-18 – 2016-05-20

URL: 

Published: 2018-01-16  

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