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2023 年度 実施状況報告書

EEM分析・精密質量分析データベース構築と共存NOM・環境化学物質の相互作用解析

研究課題

研究課題/領域番号 22K04376
研究機関岐阜大学

研究代表者

鈴木 裕識  岐阜大学, 工学部, 准教授 (20762272)

研究期間 (年度) 2022-04-01 – 2025-03-31
キーワード天然有機物 / 励起-蛍光マトリクス / 精密質量分析 / フミン酸 / フミン酸 / 環境化学物質 / EEM / 相互作用
研究実績の概要

天然有機物であるフミン酸を対象に、5種の異なる起源由来の標準品の三次元励起・蛍光スペクトル(Excitation Emission Matrix:EEMs)分析データとLC-FLDの分析データにおける蛍光スペクトル情報の突合、LC-FLDとLC-QTOF/MSにおける分析データの保持時間情報の突合によるデータ紐づけ手法を検討し、簡易・迅速な方法として確立した。

EEMs測定用試料とLC-QTOF/MS測定用試料について、前処理を統一した同一試料とした場合に作業効率性は向上するもののLC-QTOF/MS測定前処理の影響によりEEMs測定が阻害されるため、個別の前処理作業フローが必要であることを明らかにした。また、EEMs測定データについては、試料のろ過操作に関して、穴径1μm、0.45μm、0.2μmの各フィルターのろ液によって測定結果に違いがあることを確認した。EEMsデータのアウトプットを効率化するためのExcelツールを作成した。これらの情報を集約し、LC-QTOF/MS測定データとEEMs測定データの突合における注意点を整理した。

確立した調査・前処理手法に基づいて、水道水、水道原水、河川水、流入下水、下水処理水などの多様な環境水試料のEEMsデータとLC-QTOF/MSデータを蓄積した。さらに、構築した測定データ解析手法により、LC-QTOF/MSから取得される質量電荷比情報(コンポーネント)、LC溶出時間とEEMsから取得される励起・蛍光スペクトル情報を併せて記録したデータベースを拡充した。今後は、見出された研究手法に基づいて、フミン酸等の標準試料を用いて塩素処理実験を行い、実験前後の分析データの差異から、浄水処理における天然有機物の挙動を検討する。

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

R4年度の目標であった三次元励起・蛍光スペクトル(Excitation Emission Matrix:EEMs)分析データと精密質量分析LC-QToF/MSデータの紐づけによる天然有機物の複合データベース(DB)の作成について、その紐づけや夾雑情報除外の操作手順の構築が計画以上に進捗し、その手法の改善まで迅速に取り組むことができていたが、塩素処理実験について、研究環境再整備の必要性から開始が遅れている。研究期間中での整備を予定している環境水データベース自体は順調に拡充できていることを踏まえ、総合的には順調に進展していると考えている。

今後の研究の推進方策

見出されたデータベース構築手法を用いて、天然有機物に対する複合データベースのさらなる拡充を目指す。また、水道原水を含む多様な環境水調査を実施し、データベース情報との比較から天然有機物の環境中挙動を解析する。さらに、フミン酸等の標準試料を用いて塩素処理実験を行い、実験前後の分析データの差異から、浄水処理における天然有機物の挙動を検討する。

次年度使用額が生じた理由

当初今年度の実施を予定していた、「フミン酸等の標準試料を用いた塩素処理実験」について、実施時期が次年度にずれ込んだために、その関連試薬や器具等を次年度に準備する必要が生じたため。

  • 研究成果

    (6件)

すべて 2024 2023

すべて 学会発表 (6件) (うち国際学会 2件)

  • [学会発表] MS-DIAL によるLC-QTOF/MS分析データの機種間差異の検討-環境水中の新興汚染物質の一斉迅速スクリーニングに向けて-2024

    • 著者名/発表者名
      尾川裕紀,鈴木裕識,木村辰徳,江口哲史,新福優太,春日郁朗,栗栖太,亀屋隆志
    • 学会等名
      第58回日本水環境学会年会
  • [学会発表] ベトナム国ハノイ市の河川における107種医薬品類スクリーニング分析と日本国内調査データとの比較2024

    • 著者名/発表者名
      鈴木雄介,鈴木裕識,尾川裕紀,Vu Thi My Hanh,春日郁朗,木村辰徳,Quoc Anh Hoang,Nguyen Thi An Hang,栗栖太,亀屋隆志
    • 学会等名
      第58回日本水環境学会年会
  • [学会発表] 下水試料のLC-QTOF/MS一斉スクリーニング分析および検出化合物と共存マイクロプラスチックとの吸着特性解析2024

    • 著者名/発表者名
      古井真,鈴木裕識,尾川裕紀,鈴木雄介,木村辰徳,栗栖太,春日郁朗,亀屋隆志
    • 学会等名
      第58回日本水環境学会年会
  • [学会発表] LC-QTOF/MS Simultaneous Screening of Wastewater Samples and Analysis of Adsorption Characteristics of the Detected 27 Chemicals on Co-existing Microplastics2024

    • 著者名/発表者名
      Shin FURUI,Yuji SUZUKI,Yuki OGAWA,Yusuke SUZUKI,Tatsunori KIMURA,Futoshi KURISU,Ikuro KASUGA,Takashi KAMEYA
    • 学会等名
      2nd International Symposium on Plastic Pollution in Asian Waters ? From Land to Ocean ? (PPAW2024)
    • 国際学会
  • [学会発表] LC-QTOF/MSデータのスクリーニング分析とRetrospective解析を活用した環境水における監視優先度の高い新興汚染物質抽出の試み2023

    • 著者名/発表者名
      尾川裕紀,鈴木裕識,鈴木雄介,木村辰徳,新福優太,春日郁朗,栗栖太,亀屋隆志
    • 学会等名
      令和5年度日本水環境学会中部支部研究発表会
  • [学会発表] Application of Perfluorocarboxylic Acids Detected Environmentally at High Frequency as Retention Indices of Contaminants of Emerging Concern in Simultaneous Screening Analysis Using LC-QTOF/MS2023

    • 著者名/発表者名
      Yuki Ogawa,Yuji Suzuki,Yusuke Suzuki,Yuta Shinfuku,Ikuro Kasuga,Futoshi Kurisu,Takashi Kameya
    • 学会等名
      Dioxin 2023
    • 国際学会

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公開日: 2024-12-25  

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