天然水中における太陽光誘起不安定化学種の同定と定量

2000 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 12640590
• Research Institution: Tokyo University of Pharmacy and Life Science
• Principal Investigator: 藤原 祺多夫 東京薬科大学, 生命科学部, 教授 (90090521)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 熊田 英峰 東京薬科大学, 生命科学部, 助手 (60318194) ; 櫻井 照明 東京薬科大学, 生命科学部, 助手 (30266902) ; 貝瀬 利一 東京薬科大学, 生命科学部, 助教授 (20266894)
• Keywords: 活性酸素 / 海洋表層 / スーパーオキシド陰イオン / 光化学反応 / 過酸化水素 / ポルフィクン錯体 / 水和電子 / フミン酸

Research Abstract

太陽光が天然水に照射すると、スーパーオキシド陰イオン、OHラジカル、過酸化水素、有機過酸化物等の活性酸素種が発生する。このうち過酸化水素は最終反応生成物であり、p-ヒドロキシフェニル酢酸のペルオキシダーゼ存在下での2量化反応により測定してきた。本年度の成果として、瀬戸内海海水における有機過酸化物の測定結果を発表した。これは上記の方法で試料にカタラーゼを500unit及び50000unit添加してその差から有機過酸化物量を見積もるもので、100〜300nMの濃度であった。一方スーパーオキシド陰イオンやOHラジカルは、不安定かつ短寿命であるため、その測定法の確立が必要である。さらに活性酸素生成反応の初期には、溶存有機物(例えばフミン酸)が光励起され水和電子が放出される過程が存在するとされる。こうした過程を含めて、天然水中で進行する光反応素過程を明らかにすることを目的とした。測定法の開発として本年度行ったのは、スーパーオキシド陰イオンである。この方法は、チタン(IV)-ポルフィリン錯体(Oxo{5,10,15,20-tetra(4-pyridyl)porphyrinato}titanium(IV))が硫酸酸性(濃度:1M)下で過酸化水素と結合して450nmに吸収を与えることを利用するものである。試料にスーパーオキシドディスムターゼ(300unit/mL)を添加したもの及び無添加の試料との差を取ることにより定量するもので、実験室レベルでの光照射実験からは、0.1μMのスーパーオキシド陰イオンが十分測定できる。実際の海水(天然水)に試すのは今後の課題であるが、沿岸海水についてスーパーオキシド陰イオンの反応生成物である過酸化水素が、最大400nM以上発生することから考えて、本法は現場測定に十分対応できるものであると考える。

Research Products

• [Publications] Teruaki Sakurai 他: "Modulation of cell adhesion and viabilityof cultured murine bone marrow cells by arsenobetaine, a major organic arsenic compound in marine anmals."British J.Pharmacol.. 132. 143-150 (2001)
• [Publications] Hiroshi Sakugawa 他: "The occurrence of organic peroxides in seawater.""Dynamics and Characterization of Marine Orgaic Matter", ed.by N.Handa 他. 231-240 (2000)
• [Publications] 三宅隆之 他: "東広島における降水中有機酸の濃度、沈着量および発生源."日本化学会誌. 2000. 357-366 (2000)
• [Publications] Kazuhiko Takeda 他: "Three-year determination of trace metals and lead isotope ratio in rain and snow depositions collected in Higashi-Hiroshima, Japan."Atmospheric Environment. 34. 4525-4535 (2000)
• [Publications] 櫻井照明 他: "海洋魚介類に含まれる有機ヒ素化合物."微量栄養素研究. 17. 129-133 (2000)
• [Publications] 上舘芳淳 他: "セミミクロカラムを用いたHPLC/ICP-MSによるヒ素化合物の迅速形態別分析"Biomedical Research on Trace Ellements. 11. 445-446 (2000)