| 研究課題/領域番号 |
26860449
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| 研究機関 | 産業医科大学 |
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研究代表者 |
樋上 光雄 産業医科大学, 産業保健学部, 助教 (40588521)
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| 研究期間 (年度) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| キーワード | アニオン界面活性剤 / ノニオン界面活性剤 / 脱着率 |
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| 研究実績の概要 |
本研究は、作業環境測定において固体捕集法で使用される脱着溶液について、有機溶媒よりも曝露リスクの低い、界面活性剤を使用した活性炭からの有機溶剤脱着法を開発することを目的とする。具体的な検討項目は、1.脱着溶液に使用する界面活性剤の検討、2.脱着溶液中の界面活性剤濃度と脱着工程の検討、3.固体捕集法が適用される作業環境測定対象物質の中で、精度よく分析することができる有機溶剤の特定、4.混合有機溶剤を吸着している活性炭に対する脱着特性の4つである。平成27年度は、前述の1および3について検討を行った。
脱着溶液に使用する界面活性剤の検討については、アニオン界面活性剤のアルキルベンゼンスルホン酸ナトリウム（LAS）とドデシル硫酸ナトリウム（SDS）を使用した脱着溶液に、脱着率向上のため追加するノニオン界面活性剤の検討を行った。ノニオン界面活性剤の選定条件は、ヘッドスペース法で分析妨害ピークが認められないこととした。条件にあったノニオン界面活性剤を脱着溶液に追加し、ヤシ殻活性炭からのイソプロピルアルコール（IPA）およびメチルエチルケトン（MEK）の脱着率を求めた。
固体捕集法が適用される作業環境測定対象物質のうち、精度よく分析することができる物質の特定については、7物質の検討を行った。また、この検討時に同一有機溶剤においても脱着率の大きな変動が認められたことから、この原因についても調べた。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
3: やや遅れている
理由
平成27年度の予定は、研究概要に示した1.SDSおよびLAS以外の界面活性剤を脱着溶媒に使用した場合の脱着率の検討、および3.脱着溶液として界面活性剤溶液が使用できる作業環境測定対象有機溶剤の特定であった。
1について、研究概要に示した選定条件を満たすノニオン界面活性剤は、14物質中Tween20、Tween40、Tween60、およびポリオキシエチレン(10)硬化ヒマシ油であった。昨年度検討した溶液に、これらのノニオン界面活性剤(1%)を追加した時のIPAの脱着率は、Tween20では79%、Tween40では65%、Tween60では74%、ポリオキシエチレン(10)硬化ヒマシ油では65%、および前述の4種類すべてを追加した場合は77%であった。一方、LASおよびSDSのみの脱着溶液では、IPAの脱着率は76％であり、ノニオン界面活性剤の添加による脱着率向上は認められなかった。また、MEKでも同様に脱着率を求めたが、IPAと同様の結果であった。これらのことから、使用する界面活性剤についてはLASとSDSとし、界面活性剤の効果を補助するビルダーの検討を行うこととした。
3については、固体捕集法が適用できる作業環境測定対象有機溶剤45物質の脱着率を調べる予定であったが、7物質の検討にとどまった。この原因としてはヤシ殻活性炭による脱着率の検討において、同一有機溶剤での脱着率に比較的大きな変動がみられたことから、その原因の検討を重点的に行ったためである。結果として、ヤシ殻活性炭では製造ロットによって同一有機溶剤でも脱着率に変動がみられることが分かった。一方、その検討過程でビルダーとしてエチレンジアミン四酢酸二水素ナトリウム二水和物（EDTA・2Na）を使用したところ、使用しない場合よりも脱着率の向上が認められる場合があった。
これらの成果の一部については、平成27年5月に大阪で開催された日本産業衛生学会、および10月に開催された産業医科大学学会で発表した。
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| 今後の研究の推進方策 |
平成28年度は、固体捕集法が適用される作業環境測定対象物質（45種類）の中で、精度よく分析することができる有機溶剤の特定を行う。具体的には石油ピッチを原料とする球状活性炭を用い、LAS、SDSおよびEDTA・2Naを使用した脱着溶液の有機溶剤の脱着率を調べる。
使用する活性炭ついては、ヤシ殻を原料とする活性炭は、本法ではロットにより脱着率のばらつきが大きいことから使用は難しいと考え、ヤシ殻活性炭と比較して金属塩などの不純物が少ない、石油ピッチを原料とする球状活性炭に変更する。
検討時の活性炭に添加する対象有機溶剤量は、管理濃度の10分の1濃度の試料空気を約1.5 L採気した際に活性炭に捕集される量とする。有機溶剤の添加量が少なくなる場合は、対象有機溶剤の水への溶解度を参考に、可能な限り蒸留水で希釈を行う。蒸留水に溶解しない場合はメタノール等を使用する。
また、45物質の脱着率を調べた後に、複数の有機溶剤を吸着させた球状活性炭に対するそれぞれの有機溶剤の脱着率を調べる予定である。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
主な理由として平成27年度の学会参加費用を別の研究費から拠出したことや、英語論文の校正を今年度ではなく次年度にしたこと、および分析関係の消耗品が入札等により、予定していたよりも低価格で購入できたために繰越金の発生が生じた。
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| 次年度使用額の使用計画 |
昨年度と同様に、研究試薬メーカーで市販されている界面活性剤を購入する予定である。また、EDTA・2Na等のビルダーの購入を予定する。1回の実験で消耗してしまう活性炭やヘッドスペース用バイアルのセプタム等を随時購入する。また、使用する蒸留水に関しては、本研究室で保有している蒸留水製造装置により製造した蒸留水の分析を行った結果、水道水由来の揮発性成分の影響が確認された。そのため、揮発性成分の少ないHPLC用蒸留水の購入に使用する。
その他、英語論文校正費用や関連学会への参加費用に使用する。
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