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生物組織中のナノプラスチックの同定・定量と添加剤の同時測定による化学物質曝露評価

研究課題

研究課題/領域番号 22K19843
研究種目

挑戦的研究(萌芽)

配分区分基金
審査区分 中区分63:環境解析評価およびその関連分野
研究機関東京農工大学

研究代表者

高田 秀重  東京農工大学, (連合)農学研究科(研究院), 教授 (70187970)

研究分担者 高屋敷 典生  筑波大学, 医学医療系, 准教授 (00364521)
水川 薫子  東京農工大学, (連合)農学研究科(研究院), 講師 (50636868)
研究期間 (年度) 2022-06-30 – 2024-03-31
研究課題ステータス 完了 (2023年度)
配分額 *注記
6,370千円 (直接経費: 4,900千円、間接経費: 1,470千円)
2023年度: 2,990千円 (直接経費: 2,300千円、間接経費: 690千円)
2022年度: 3,380千円 (直接経費: 2,600千円、間接経費: 780千円)
キーワードプラスチック汚染 / マイクロプラスチック / ナノプラスチック / ヒト血液 / PCBs / 添加剤 / ベンゾトリアゾール / 熱分解GC-MS / 血液 / 体組織 / ポリスチレン / ベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤 / ゲルクロマトグラフィー / 生物組織 / ヒト組織
研究開始時の研究の概要

本研究では溶媒抽出(加圧流体抽出、液液抽出)、ゲル浸透クロマトグラフィーによるポリマーとモノマーの分画、熱分解ガスクロマトグラフ質量分析計等の化学的手法を組み合わせ、魚貝類・ウミガメ・海鳥からヒトにいたる多種の生物組織中の微細プラスチックとプラスチック添加剤と反応副産物を正確に同定・定量する。ナノプラスチックが生体組織に移行するということは、プラスチックに含まれる添加剤等の化学物質も体組織への移行・蓄積することを意味し、それによる化学的な影響が懸念される。本研究では、ナノプラスチックと化学物質を同じ生物組織で測定することにより従来のリスク評価を超えた革新的な評価を目指す。

研究成果の概要

血液や生体組織中のマイクロ/ナノポリスチレン(PS)とPCBsおよびベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤(BUVSs)を同一試料から測定する方法を開発した。試料をアルカリ加水分解し、液液抽出によりジクロロメタンで抽出し、抽出物をゲルクロマトグラフィーによりポリマーとモノマーに分け、ポリマーは熱分解GC-MSによりPSを、モノマーは精製・分画しGC- MSによりPCBsとBUVSsを定量した。本手法をカメの血液およびヒト検体(血液および臓器)に適用し、ヒト検体からもポリスチレン、PCBs、BUVSsを検出した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

プラスチックが微細化し、ヒトも含む生物体内に蓄積することは懸念されていたが、信頼ある分析法の欠如から、報告例は少なく、特に添加剤を含むプラスチック関連物質との同時測定例は報告されていなかった。そのような学術的な背景のもと、本研究ではマイクロ/ナノプラスチックと関連化学物質の同時測定法を開発したことの意義は大きい。今回、ヒト血液中からマイクロ/ナノプラスチックとプラスチック添加剤が検出されたことから、プラスチックという素材が微細化してヒトに影響を及ぼす可能性があることが社会的に認識される契機となった。今後この手法で測定を行われることが期待される。

報告書

(3件)
  • 2023 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2022 実施状況報告書
  • 研究成果

    (2件)

すべて 2024 2023

すべて 学会発表 (2件) (うち国際学会 1件、 招待講演 1件)

  • [学会発表] Detection of micro/nano-plastics and associated chemicals in human blood and tissue2024

    • 著者名/発表者名
      H. Sano, M. Alidoust, K. Mizukawa, H. Takada, T. Takeuchi, N. Takayashiki
    • 学会等名
      2nd International Symposium on Plastic Pollution in Asian Waters
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] マイクロプラスチックを介したヒトへの化学物質曝露2023

    • 著者名/発表者名
      高田秀重
    • 学会等名
      日本薬学会第143年会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 招待講演

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公開日: 2022-07-05   更新日: 2025-01-30  

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