| 研究課題/領域番号 |
16J09368
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| 研究機関 | 金沢大学 |
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研究代表者 |
花本 征也 金沢大学, 環境保全センター, 講師 (10727580)
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| 研究期間 (年度) |
2016-04-22 – 2019-03-31
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| キーワード | 抗生物質 / アジスロマイシン / レボフロキサシン / 底質 / 収着 / 陽イオン交換 / 陽イオン交換容量 / 有機炭素含有量 |
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| 研究実績の概要 |
昨年度に引き続き、医薬品類の河川底質への収着予測手法の構築を目的に研究を実施した。昨年度は、底質収着性の高い抗生物質のアジスロマイシンとレボフロキサシンを対象とし、水-底質間の平衡の水質条件（pH、共存イオン濃度、共存イオン種別）への依存性について検討を行った。本年度は、水側の条件を固定し、水-底質間の平衡の底質性状への依存性について検討を行った。
昨年度と同じ抗生物質２種を対象とし、淀川水系の河川5地点と多摩川水系の河川3地点から採取した幅広い性状を示す底質8種に対して、pH=6.5のCaCl2（5mM）を用いて収着平衡試験を実施した。本試験で得られた抗生物質の底質収着性と底質性状（有機炭素含有量、陽イオン交換容量）との関係性を明らかにした。
まず、対象底質において、収着等温線は概ね直線性を示していたたため、直線近似の収着等温線の傾き（Kd）を用いて収着性を評価した。アジスロマイシン、レボフロキサシン共に、Kdは有機炭素含有量とは有意な相関は見られなかったが、陽イオン交換容量とは有意な相関が確認され、これにより、対象物質の河川底質への収着は、疎水性相互作用ではなく、陽イオン交換反応（静電気的相互作用）によるものであるという昨年度の結果が補完された。また、既報に従って陽イオン交換容量を底質の鉱物と腐植に由来するものに分離し、これらを説明変数として、目的変数Kdに対して重回帰分析を行ったところ、レボフロキサシンは、重回帰分析の自由度調整済み決定係数が陽イオン交換容量との単回帰分析の決定係数と同程度であったが、アジスロマイシンに関しては、Kdの予測精度が大幅に向上しており、鉱物と腐植では単位負電荷当たりのKd（＝Kcec）が大きく異なることが示唆された。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
昨年度と本年度の結果により、抗生物質2種について、底質収着性Kdの水質と底質性状への依存性が明らかになり、本課題の最終目的である「河川水から底質への医薬品類の物質移動のモデル化」に対して、予定していた進展が見られた。
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| 今後の研究の推進方策 |
今後は、まずは、本年度の結果で示唆された、「アジスロマイシンは底質中の鉱物と腐植において単位負電荷当たりのKd（＝Kcec）が大きく異なる」という点に対して、個別の鉱物と腐植を用いた実験により検証を行い、構成成分からのKdの予測可能性を明らかにする。また、河川水－底質間の抗生物質の物質移動定数に関しても、構築したKd予測手法と、実河川でこれまでに報告されている河川水中、底質中濃度を用いたモデル解析、さらには簡易な水路実験により、明らかにしていく予定である。
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