研究課題
研究計画の初年度として、複雑混合物の暴露評価手法開発に取り組んだ。複雑混合物には、GCxGC分析による試料中の成分把握、その出力に対する高効率な情報処理が有効となる。特にヒトや生物への暴露に大きく寄与する混合物中化合物の物性が、成分ととも分かるようになると、これまでには実質的に不可能であった複雑混合物の暴露評価も可能となる。この事をめざし、本年度はGCxGC分析を可能とする実験基盤の構築を進めた。これらは一時遅延したものの現時点において完了した。また研究対象とする実試料については、自動車の劣化エンジンオイルを選定し、定期的に試料収集・GCxGC分析を行った。試料は1000 km走行を目安に定期サンプリングしており、これらの分析前処理法についても検討を進めた。試料前処理法は、直接導入、固相抽出、溶媒抽出などについて検討した結果、情報のロスと装置劣化影響の少ない溶媒抽出を選択した。この試料収集と分析作業は翌年度以降も継続実施予定である。こうしてGCxGC分析により得たデータについて、試料中成分の把握と分類化を進め、また2次元溶出位置に基づく物性推定の手法開発に取り組み、物性推定ツールのプロトタイプを作成した。作成した物性推定ツールについては、装置環境により異なる条件をキャリブレーション可能とするため、指標物質のアルカン溶出位置を入力することで補正することを検討した。また、より多くの種類の物性を推定できる事、より多くの物質を対象として推定可能とする事、より幅広いレンジを対象とする事をめざし、拡張改良に取り組んだ。
2: おおむね順調に進展している
計画当初に掲げた目標である、GCxGCを利用した成分分離と分類化を行う事、実試料を収集し分析を行っていく事について、順調に計画を進める事が出来た。特に、GCxGCの分析を行う実験基盤の整備が完了できた事は重要であると言え、今後も継続して試料収取と分析を進めていく事が出来るようになった。構築した実験基盤においてはGCxGC分析、試料調製、簡易的なデータ解析が可能であり、局所排気装置も備えているため有機溶媒などを取り扱う事が可能となった。また物性推定についても、実試料に対応可能なツールを開発することが出来た。このツールは、自作開発のものであり、今後の研究展開に応じてさらなる拡張開発が可能である点も重要である。実際に、このツールについて、より多くの種類の物性を推定する事、より多くの種類の物質に適用できる事、より幅広いレンジの物性推定を可能とすることを目指し、拡張検討を進めることが出来た。実試料中の化合物に対して、適用可能な状態を整える事が出来たと言え、今後も更なる拡張を目指しながら、順次実試料の混合物の物性推定を進めていく。また、本研究を進めるに当たり、国内の研究機関、大学の研究者と議論を重ねネットワークの構築を進める事が出来た。また国際的なネットワークの構築も進める事が出来、関連研究者を招いてワークショップを開催することもできた。以上の点から、現在までの進捗状況は、概ね順調に進展していると言える。
今後の研究推進方針として、引き続きエンジンオイルなどの残油および揮発油を事例として、その試料のGCxGC分析を行う。これら残油や揮発油を扱うために必要な実験装置の拡充も引き続き進め、また成分同定に能力を発揮する検出器の設置拡充も進めていき、これらにより得られた出力に対し、標準品によるキャリブレーションにもとづく物性推定を進めていく。検出器についてはタンデム質量分析計を導入することを検討しており、これにより複雑な組成をした混合物中の化合物の同定性能が大きく向上することになる。また、物性推定については、より多くの種類の物性を推定する事、より多くの種類の物質に適用できる事、より幅広いレンジの物性推定を可能とすることを目指し、更なる拡張を進めながら、物性推定を進めていく。例えば、現時点では中程度の沸点の脂肪族、芳香族までしか推定対象範囲になっていないが、より高沸点の化合物や酸化物など種類の異なる物質群に対しても手法が適用できるよう拡張することを目指す。最終的に、これらの結果を総合的に加味して分類化の決定を行い、複雑混合物の最終的なグルーピングへと結びつける。こうしてキャラクタライズされた複雑混合物について、ヒトや生物への暴露がどのようになるかを推定することを可能とする手法構築を目指す。また研究ネットワークについても、化学物質の物性推定に詳しい専門家とのネットワークを強化し、研究成果量の増幅や成果普及しやすくすることを目指す。
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Environmental Science and Pollution Research
巻: - ページ: -
10.1007/s11356-015-5059-5
Science of The Total Environment
巻: 539 ページ: 277-285
10.1016/j.scitotenv.2015.08.142
