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2018 年度 実施状況報告書

触れるプラズマを用いた表面付着物質量分析装置の開発と残留農薬分析への応用

研究課題

研究課題/領域番号 17K14505
研究機関関西学院大学

研究代表者

岩井 貴弘  関西学院大学, 理工学部, 助教 (90756694)

研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2020-03-31
キーワード残留農薬分析 / マッピング分析 / 温度制御プラズマ
研究実績の概要

前年度までの研究において開発を行った表面付着物分析用の温度制御プラズマをマラチオンをはじめとする各種農薬試料の分析に応用し,分析感度のプラズマガス温度依存性等を評価した。今年度は,食品表面に付着している農薬のマッピング分析を実現するために,新しい小型サンプリングセルを開発・設計し,試作機を作成した。
本装置は一面が開いている箱状の形状になっており,分析対象を覆って使用する。装置と試料表面でできた準密閉空間の中で試料に温度制御プラズマを照射し,試料の脱離・イオン化を行い,イオン化した試料分子を質量分析装置に導入して分析を行う。
本装置にはセル内部に任意のガスを導入できる仕組みになっており,試料脱離・イオン化を行う準密閉空間内のガス雰囲気を制御することができる。例えば,セル内部に水素ガスを一定量導入することによって,試料イオン化のために重要なプロトンの生成量を増やすことが可能であると考えられる。このように試料脱離・イオン化に最適なガス雰囲気を制御することで分析の高感度化が期待できる。
さらに本装置には,試料脱離をアシストするための低出力レーザーが組み込まれており,集光したレーザーを試料表面に照射することで試料表面の微少領域の農薬を脱離することができる。これにより,高い空間分解能での農薬マッピング分析が実現可能となる。今後はこのサンプリングセルを用いて各種農薬のマッピング分析を行い,その分析特性を詳細に評価する。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

3: やや遅れている

理由

平成30年度の研究では新しい農薬サンプリングセルの開発を目標としており,実際に試作機を完成させた。しかし,温度制御プラズマによる試料の脱離・イオン化過程の基礎的な調査の実施が進んでいるとは言い難く,今後の研究の課題となっている。

今後の研究の推進方策

新しく開発した農薬分析用小型サンプリングセルを質量分析装置と組み合わせて分析特性評価を行う。具体的には,各種農薬の分析における検出下限値や定量性能や,分析対象物質が付着している基質の影響や,分析対象物質以外の化学物質(夾雑物)の存在による分析感度への影響などを詳細に評価する。そして,高い分析感度やフラグメントの少ないピークが得られる分析条件を調査して最適化を行い,改良型サンプリングセル設計のための指針とする。また,それと並行して試料の脱離・イオン化過程の調査など,基礎的研究も行う。

  • 研究成果

    (16件)

すべて 2019 2018

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (15件) (うち国際学会 6件、 招待講演 3件)

  • [雑誌論文] Development of an ionization method using hydrogenated plasma for mass analysis of surface adhesive compounds2018

    • 著者名/発表者名
      Aida Mari、Iwai Takahiro、Okamoto Yuki、Miyahara Hidekazu、Seto Yasuo、Okino Akitoshi
    • 雑誌名

      Journal of Analytical Atomic Spectrometry

      巻: 33 ページ: 578~584

    • DOI

      10.1039/C7JA00314E

    • 査読あり
  • [学会発表] Development of High-power Pulsed Microplasma Emission Source for Ultrasmall Sample Analysis2019

    • 著者名/発表者名
      T. Iwai, S. Mifune, K. Ishida, S. Okada, C. Kurata, K. Matsuda, M. Morikawa, H. Miyahara, A. Okino and K. Chiba
    • 学会等名
      European Winter Conference on Plasma Spectrochemistry
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Non-contact mass spectrometry of adhesive compounds on heat-sensitive surface using temperaturecontrollable plasma jet2019

    • 著者名/発表者名
      A. Okino, Y. Okamoto, S. Mifune, M. Aida, T. Iwai, Y. Seto and K. Chiba
    • 学会等名
      European Winter Conference on Plasma Spectrochemistry
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 皮膚外用薬研究のための生体表面付着物マッピング分析装置の開発2019

    • 著者名/発表者名
      岩井貴弘,御船星,岡田将太,岡本悠生,守屋翔平,宮原秀一,千葉光一,沖野晃俊
    • 学会等名
      平成30年度生体医歯工学共同研究拠点成果報告会
  • [学会発表] 大気圧プラズマを用いた微少量試料の高感度無機・有機分析手法の提案と新規分析装置の開発2019

    • 著者名/発表者名
      岩井貴弘
    • 学会等名
      近畿分析技術研究奨励賞受賞記念講演会
    • 招待講演
  • [学会発表] High-sensitive analysis of adhesive compounds on human skin using temperature controllable plasma jet ADI-MS2018

    • 著者名/発表者名
      T. Iwai, S. Mifune, S. Okada, Y. Okamoto, S. Moriya, H. Miyahara, K. Chiba, A. Okino
    • 学会等名
      ISBE2018
    • 国際学会
  • [学会発表] Development of Temperature Controllable High-Power Pulsed Microplasma Source and Its Applications for Agricultural Chemical Analysis2018

    • 著者名/発表者名
      T. Iwai, S. Mifune, M. Aida, Y. Okamoto, S. Moriya, H. Miyahara, K. Chiba, A. Okino
    • 学会等名
      40th International Conference on Environment and Food Monitoring
    • 国際学会
  • [学会発表] Non-contact mapping analysis device for skin surface compounds using low power laser and low temperature plasma2018

    • 著者名/発表者名
      Y. Okamoto, M. Yoshida, S. Kohno, S. Mifune, T. Iwai, K. Chiba, A. Okino
    • 学会等名
      ISBE2018
    • 国際学会
  • [学会発表] Measurement of Desorption Region for Surface Compounds on Low Power Laser-Atmospheric Plasma Soft Ablation System2018

    • 著者名/発表者名
      Y. Okamoto, M. Yoshida, S. Kohno, T. Iwai, H. Miyahara, T. Hirata, K. Chiba, A. Okino
    • 学会等名
      Scix2018
    • 国際学会
  • [学会発表] 大気圧プラズマを用いた新しい無機・有機分析装置の開発と高度化2018

    • 著者名/発表者名
      岩井貴弘,御船星,森大地,千葉光一
    • 学会等名
      日本分析化学会近畿支部創設65周年記念式典・講演会
  • [学会発表] 温度制御パルスマイクロプラズマを用いた残留農薬の高感度検知装置の開発2018

    • 著者名/発表者名
      岩井貴弘, 御船星,岡田翔太,岡本悠生, 守屋翔平,宮原秀一, 沖野晃俊, 千葉光一
    • 学会等名
      日本分析化学会第67年会
  • [学会発表] 温度制御プラズマジェットを用いた残留農薬の分析2018

    • 著者名/発表者名
      飯島勇介,御船星,岡田将太,守屋翔平,岡本悠生,岩井貴弘,千葉光一,沖野晃俊
    • 学会等名
      第6回メタロミクス研究フォーラム
  • [学会発表] 低出力レーザーとプラズマを用いた表面付着物非接触マッピング分析手法の開発2018

    • 著者名/発表者名
      岡本悠生,吉田真優子,河野聡史,御船星,岡田将太,岩井貴弘,千葉光一,沖野晃俊
    • 学会等名
      第6回メタロミクス研究フォーラム
  • [学会発表] 低出力レーザーと誘導結合プラズマを用いた表面付着物の無機分析2018

    • 著者名/発表者名
      岡本悠生,吉田真優子,河野聡史,岩井貴弘,宮原秀一,平田岳史,千葉光一,沖野晃俊
    • 学会等名
      日本分析化学会第67年会
  • [学会発表] 表面付着物分析におけるプラズマガス温度の影響2018

    • 著者名/発表者名
      守屋翔平, 岡本悠生, 末永祐磨, 御船星, 岩井貴弘, 宮原秀一, 沖野晃俊
    • 学会等名
      プラズマ分光分析研究会2018つくばセミナー
  • [学会発表] 低温プラズマ/低出力レーザーによる表面付着物脱離のラマン分光法及びX線光電子分光法による検証2018

    • 著者名/発表者名
      岡本悠生, 吉田真優子,河野聡史,岩井貴弘,宮原秀一, 千葉光一,沖野晃俊
    • 学会等名
      平成30年度日本分光学会年次講演会

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公開日: 2019-12-27  

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