研究課題
本研究では、地球宇宙化学試料に存在する微量有機分子の位置別炭素・水素安定同位体分析法（炭素PSIAおよび水素PSIA）を確立し、いくつかの実際試料に適用することで、地球宇宙化学的研究における有機分子の起源・生成機構の議論を進展させることを目的とした。これまでに、大気中のエタノール、アセトンおよび生物試料、隕石中アミノ酸を想定した極微量有機分子の炭素PSIAおよび水素PSIAの開発を行った。大気中エタノールに着目した水素PSIAの確立では、重水素でソフトラベル化したエタノールを用いて0.1％程度の水溶液試料を準備し、マイクロ固相抽出法にて部位別同位体分析装置に導入し、熱分解温度、水素同位体交換の有無等を検証した。その結果、熱分解時に水素同位体分別および交換が起きており、熱分解の温度や通過速度の調節では、これらを抑えることができないことが分かった。分別・交換の最も影響の小さい熱分解温度を選定し、さらに補正方法を確立した。確立した方法を、試験的に飲料エタノールに適用し、従来から言われている酒類の特徴を捉えることができたことで、本法の有用性が確認できた。アミノ酸については、ニンヒドリン反応を用いた方法が、従来考えられていたよりも相当大きな同位体分別を示すことが明らかになり、グリシンおよびアラニンを用いて、反応に伴う分別係数を正確に決定するとともに、世界で初めて分子内同位体標準を作製した。同位体標準を複数の研究室に送付し、世界的な校正作業を開始した。ミリグラム量の試料を用いた測定法を完成することができ、さらにマイクログラム量の試料においてもその有効性が確認できた。しかし、ナノグラム量あるいはサブナノグラム量の試料へ適用するには、操作上のコンタミネーションの影響が取り除くことが難しいことが明らかになった。
令和元年度が最終年度であるため、記入しない。
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Chem. Geol
巻: 541 ページ: 119571
10.1016/j.chemgeo.2020.119571
Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America
巻: 116 ページ: 6653-6658
10.1073/pnas.1817784116
