(57)【要約】【課題】  疎水性化学物質と界面活性剤との水溶液においてフリーな前記物質の水相中における濃度の測定方法等を提供すること。【解決手段】疎水性化学物質と界面活性剤との共存水溶液からなる水相と気相との閉鎖系内において、前記水溶液中でフリーな前記物質の水相中濃度と、前記空気の中で存在している前記物質の気相中濃度との平衡化工程、気相中の前記物質の前記閉鎖系内挿入ファイバー吸着量の測定工程、当該工程で測定された前記物質のファイバー吸着量の測定値と、対照における気相中の前記物質が対照における閉鎖系内挿入ファイバー吸着量の測定値との比率及び対照においてフリーな前記物質の水相中における濃度に基づいて、前記水溶液の中でフリーな前記物質の水相中濃度の決定・評価工程を有する疎水性化学物質と界面活性剤との水溶液においてフリーな前記物質の水相中における濃度の測定方法等。【選択図】      なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
疎水性化学物質と界面活性剤とが共存する水溶液においてフリーな状態で存在している前記疎水性化学物質の水相中における濃度を測定する方法であり、
（１）疎水性化学物質と界面活性剤とを共存する水溶液からなる水相と空気からなる気相とから構成される閉鎖系内において、前記水溶液の中でフリーな状態で存在している前記疎水性化学物質の水相中濃度と、前記空気の中で存在している前記疎水性化学物質の気相中濃度とを平衡化させる第一工程、
（２）第一工程により平衡化された気相中濃度を有する気相中の前記疎水性化学物質が前記閉鎖系内に挿入された固相ミクロ抽出ファイバーに吸着される量を測定する第二工程、
（３）第二工程で測定された前記疎水性化学物質の固相ミクロ抽出ファイバー吸着量の測定値と、対照における気相中の前記疎水性化学物質が対照における閉鎖系内に挿入された固相ミクロ抽出ファイバーに吸着される量の測定値との比率及び対照においてフリーな状態で存在している前記疎水性化学物質の水相中における濃度に基づいて、前記水溶液の中でフリーな状態で存在している前記疎水性化学物質の水相中濃度を決定又は評価する第三工程
を有することを特徴とする測定方法。
【請求項２】
第三工程での対照における気相中の前記疎水性化学物質が対照における閉鎖系内に挿入された固相ミクロ抽出ファイバーに吸着される量が、第一工程で用いられた水溶液において界面活性剤を含まないこと以外は同等である工程で測定された気相中の前記疎水性化学物質の固相ミクロ抽出ファイバー吸着量であることを特徴とする請求項１記載の測定方法。
【請求項３】
第三工程での対照における気相中の前記疎水性化学物質が対照における閉鎖系内に挿入された固相ミクロ抽出ファイバーに吸着される量が、第一工程で用いられた疎水性化学物質が当該疎水性化学物質とは異なる疎水性化学物質であって、かつ、第三工程で用いられる比率を補正するための値が予め知られている疎水性化学物質であること以外は同等である工程で測定された気相中の前記疎水性化学物質の固相ミクロ抽出ファイバー吸着量であることを特徴とする前項１記載の測定方法
【請求項４】
第二工程における気相中の前記疎水性化学物質が前記閉鎖系内に挿入された固相ミクロ抽出ファイバーに吸着される量を測定する方法が、固相ミクロ抽出ファイバーに気相中の前記疎水性化学物質をトラップする第一操作、当該トラップ操作により気相中の前記疎水性化学物質を保持させた前記ファイバーから当該疎水性化学物質を遊離させる第二操作、及び、遊離した前記疎水性化学物質の量を測定する第三操作を有する方法であることを特徴とする請求項１〜３のいずれかの請求項記載の測定方法。
【請求項５】
固相ミクロ抽出ファイバーが、コア担体に抽出用液相若しくは吸着用固相が化学結合又はコーティングされてなるファイバーであることを特徴とする請求項４記載の測定方法。
【請求項６】
疎水性化学物質と界面活性剤とが共存する水溶液においてフリーな状態で存在している前記疎水性化学物質の水相中における濃度を測定するシステムであり、
（１）疎水性化学物質と界面活性剤とを共存する水溶液からなる水相と空気からなる気相とから構成される閉鎖系内における、前記水溶液の中でフリーな状態で存在している前記疎水性化学物質の水相中濃度と、前記空気の中で存在している前記疎水性化学物質の気相中濃度との平衡状態下での気相中の前記疎水性化学物質が前記閉鎖系内に挿入された固相ミクロ抽出ファイバーに吸着される量に係る情報を管理・蓄積する第一手段、
（２）対照における気相中の疎水性化学物質が対照における閉鎖系内に挿入された固相ミクロ抽出ファイバーに吸着される量に係る情報を管理・蓄積する第二手段、
（３）対照においてフリーな状態で存在している前記疎水性化学物質の水相中における濃度に係る情報を管理・蓄積する第三手段、
（４）第一手段により管理・蓄積された気相中の前記疎水性化学物質の固相ミクロ抽出ファイバー吸着量を、第ニ手段により管理・蓄積された対照における気相中の疎水性化学物質の固相ミクロ抽出ファイバー吸着量との比率、及び、第三手段により管理・蓄積された対照においてフリーな状態で存在している前記疎水性化学物質の水相中における濃度に基づいて、前記水溶液の中でフリーな状態で存在している前記疎水性化学物質の水相中濃度を決定又は評価する第四手段、及び、
（５）決定又は評価された前記疎水性化学物質の水相中濃度を表示・出力する第五手段
を含むことを特徴とするシステム。
【請求項７】
対照における気相中の前記疎水性化学物質の固相ミクロ抽出ファイバー吸着量の測定値が、水溶液において界面活性剤を含まないこと以外は第一手段における条件と同等である条件下での気相中の前記疎水性化学物質の固相ミクロ抽出ファイバー吸着量であることを特徴とする請求項６記載のシステム。
【請求項８】
第ニ手段での対照における気相中の疎水性化学物質が対照における閉鎖系内に挿入された固相ミクロ抽出ファイバーに吸着される量が、第一手段で用いられた疎水性化学物質が当該疎水性化学物質とは異なる疎水性化学物質であって、かつ、第四手段で用いられる比率を補正するための値が予め知られている疎水性化学物質であること以外は同等である気相中の前記疎水性化学物質の固相ミクロ抽出ファイバー吸着量であることを特徴とする請求項６記載のシステム。
【請求項９】
疎水性化学物質と界面活性剤とが共存する水溶液においてフリーな状態で存在している前記疎水性化学物質の水相中における濃度を測定するプログラムであり、コンピュータを、
（１）疎水性化学物質と界面活性剤とを共存する水溶液からなる水相と空気からなる気相とから構成される閉鎖系内における、前記水溶液の中でフリーな状態で存在している前記疎水性化学物質の水相中濃度と、前記空気の中で存在している前記疎水性化学物質の気相中濃度との平衡状態下での気相中の前記疎水性化学物質が前記閉鎖系内に挿入された固相ミクロ抽出ファイバーに吸着される量に係る情報を管理・蓄積する第一手段、
（２）対照における気相中の疎水性化学物質が対照における閉鎖系内に挿入された固相ミクロ抽出ファイバーに吸着される量に係る情報を管理・蓄積する第二手段、
（３）対照においてフリーな状態で存在している前記疎水性化学物質の水相中における濃度に係る情報を管理・蓄積する第三手段、
（４）第一手段により管理・蓄積された気相中の前記疎水性化学物質の固相ミクロ抽出ファイバー吸着量を、第二手段により管理・蓄積された対照における気相中の疎水性化学物質の固相ミクロ抽出ファイバー吸着量との比率、及び、第三手段により管理・蓄積された対照においてフリーな状態で存在している前記疎水性化学物質の水相中における濃度に基づいて、前記水溶液の中でフリーな状態で存在している前記疎水性化学物質の水相中濃度を決定又は評価する第四手段、及び、
（５）決定又は評価された前記疎水性化学物質の水相中濃度を表示・出力する第五手段
として機能させるためのプログラム。
【請求項１０】
対照における気相中の前記疎水性化学物質の固相ミクロ抽出ファイバー吸着量の測定値が、水溶液において界面活性剤を含まないこと以外は第一手段における条件と同等である条件下での気相中の前記疎水性化学物質の固相ミクロ抽出ファイバー吸着量であることを特徴とする請求項９記載のプログラム。
【請求項１１】
第ニ手段での対照における気相中の疎水性化学物質が対照における閉鎖系内に挿入された固相ミクロ抽出ファイバーに吸着される量が、第一手段で用いられた疎水性化学物質が当該疎水性化学物質とは異なる疎水性化学物質であって、かつ、第四手段で用いられる比率を補正するための値が予め知られている疎水性化学物質であること以外は同等である気相中の前記疎水性化学物質の固相ミクロ抽出ファイバー吸着量であることを特徴とする請求項９記載のプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、界面活性剤共存時における水相中にフリーな状態で存在する疎水性化学物質の濃度を測定する方法及びその利用等に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に新規化学物質においては、その製造・販売に際し、生態毒性や生物濃縮性に関する試験を実施し、環境中の生物や環境を経由したヒトへの影響を評価することが求められている。その中で、当該化学物質を水生生物に暴露し、当該水生生物に及ぼす生長阻害、遊泳阻害、致死等の影響の有無及びその程度等を調べる試験を生態毒性試験といい、また当該化学物質を水生生物に一定期間暴露し、水中の化学物質濃度と魚体中の化学物質濃度との比率から生物濃縮倍率を求める試験を濃縮度試験という。そしてこれら試験により、当該化学物質の水生生物を用いる生態毒性や生物濃縮性に係わる評価を行っている。
このような化学物質の水生生物を用いる生態毒性や生物濃縮性に係る評価において、疎水性化学物質は一般に水に難溶性であることから、これを試験系内に均一に分散・希釈させるために、界面活性剤等の助剤の使用が一般に行われている（例えば、非特許文献１及び２等参照）。
【０００３】
【非特許文献１】OECD：Guidelines for Testing of Chemicals、 No.203、Fish、Acute Toxicity (1992)
【非特許文献２】OECD：Guidelines for Testing of Chemicals、 No.305、 Bioconcentration、 Flow−through Fish Test (1996)
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、界面活性剤等の助剤の使用は、試験条件によっては、試験系内の、疎水性化学物質と界面活性剤とが共存する水溶液においてフリーな状態（以下、フリー体ということもある）で存在している前記疎水性化学物質の水相中における濃度を低下させることがあり、生態毒性や生物濃縮性を過小評価する可能性が指摘されている。ただし、どの程度の低下が起こるのかといった定量的な評価は行われておらず、これには固−液界面に分布しやすい界面活性剤等の助剤が測定器具の表面に吸着してしまうために正確な測定が行えないこと等がその理由の一つと考えられた。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明者等は、かかる状況下において鋭意検討した結果、界面活性剤の共存下におけるフリー体の濃度を定量的に測定する手法を確立することに成功し、本発明に至った。
即ち、本発明は、
１．疎水性化学物質と界面活性剤とが共存する水溶液においてフリーな状態で存在している前記疎水性化学物質の水相中における濃度を測定する方法であり、
（１）疎水性化学物質と界面活性剤とを共存する水溶液からなる水相と空気からなる気相とから構成される閉鎖系内において、前記水溶液の中でフリーな状態で存在している前記疎水性化学物質の水相中濃度と、前記空気の中で存在している前記疎水性化学物質の気相中濃度とを平衡化させる第一工程、
（２）第一工程により平衡化された気相中濃度を有する気相中の前記疎水性化学物質が前記閉鎖系内に挿入された固相ミクロ抽出ファイバーに吸着される量を測定する第二工程、
（３）第二工程で測定された前記疎水性化学物質の固相ミクロ抽出ファイバー吸着量の測定値と、対照における気相中の前記疎水性化学物質が対照における閉鎖系内に挿入された固相ミクロ抽出ファイバーに吸着される量の測定値との比率、及び、対照においてフリーな状態で存在している前記疎水性化学物質の水相中における濃度に基づいて、前記水溶液の中でフリーな状態で存在している前記疎水性化学物質の水相中濃度を決定又は評価する第三工程
を有することを特徴とする測定方法（以下、本発明測定方法と記すこともある。）
２．第三工程での対照における気相中の前記疎水性化学物質が対照における閉鎖系内に挿入された固相ミクロ抽出ファイバーに吸着される量が、第一工程で用いられた水溶液において界面活性剤を含まないこと以外は同等である工程で測定された気相中の前記疎水性化学物質の固相ミクロ抽出ファイバー吸着量であることを特徴とする前項１記載の測定方法；
３．第三工程での対照における気相中の前記疎水性化学物質が対照における閉鎖系内に挿入された固相ミクロ抽出ファイバーに吸着される量が、第一工程で用いられた疎水性化学物質が当該疎水性化学物質とは異なる疎水性化学物質であって、かつ、第三工程で用いられる比率を補正するための値が予め知られている疎水性化学物質であること以外は同等である工程で測定された気相中の前記疎水性化学物質の固相ミクロ抽出ファイバー吸着量であることを特徴とする前項１記載の測定方法；
４．第二工程における気相中の前記疎水性化学物質が前記閉鎖系内に挿入された固相ミクロ抽出ファイバーに吸着される量を測定する方法が、固相ミクロ抽出ファイバーに気相中の前記疎水性化学物質をトラップする第一操作、当該トラップ操作により気相中の前記疎水性化学物質を保持させた前記ファイバーから当該疎水性化学物質を遊離させる第二操作、及び、遊離した前記疎水性化学物質の量を測定する第三操作を有する方法であることを特徴とする前項１〜３のいずれかの前項記載の測定方法；
５．固相ミクロ抽出ファイバーが、コア担体に抽出用液相若しくは吸着用固相が化学結合又はコーティングされてなるファイバーであることを特徴とする前項４記載の測定方法；
６．疎水性化学物質と界面活性剤とが共存する水溶液においてフリーな状態で存在している前記疎水性化学物質の水相中における濃度を測定するシステムであり、
（１）疎水性化学物質と界面活性剤とを共存する水溶液からなる水相と空気からなる気相とから構成される閉鎖系内における、前記水溶液の中でフリーな状態で存在している前記疎水性化学物質の水相中濃度と、前記空気の中で存在している前記疎水性化学物質の気相中濃度との平衡状態下での気相中の前記疎水性化学物質が前記閉鎖系内に挿入された固相ミクロ抽出ファイバーに吸着される量に係る情報を管理・蓄積する第一手段、
（２）対照における気相中の疎水性化学物質が対照における閉鎖系内に挿入された固相ミクロ抽出ファイバーに吸着される量に係る情報を管理・蓄積する第二手段、
（３）対照においてフリーな状態で存在している前記疎水性化学物質の水相中における濃度に係る情報を管理・蓄積する第三手段、
（４）第一手段により管理・蓄積された気相中の前記疎水性化学物質の固相ミクロ抽出ファイバー吸着量と、第二手段により管理・蓄積された対照における気相中の疎水性化学物質の固相ミクロ抽出ファイバー吸着量との比率、及び、第三手段により管理・蓄積された対照においてフリーな状態で存在している前記疎水性化学物質の水相中における濃度に基づいて、前記水溶液の中でフリーな状態で存在している前記疎水性化学物質の水相中濃度を決定又は評価する第四手段、及び、
（５）決定又は評価された前記疎水性化学物質の水相中濃度を表示・出力する第五手段
を含むことを特徴とするシステム；
７．対照における気相中の前記疎水性化学物質の固相ミクロ抽出ファイバー吸着量の測定値が、水溶液において界面活性剤を含まないこと以外は第一手段における条件と同等である条件下での気相中の前記疎水性化学物質の固相ミクロ抽出ファイバー吸着量であることを特徴とする前項６記載のシステム（以下、本発明システムと記すこともある。）；
８．第ニ手段での対照における気相中の疎水性化学物質が対照における閉鎖系内に挿入された固相ミクロ抽出ファイバーに吸着される量が、第一手段で用いられた疎水性化学物質が当該疎水性化学物質とは異なる疎水性化学物質であって、かつ、第四手段で用いられる比率を補正するための値が予め知られている疎水性化学物質であること以外は同等である気相中の前記疎水性化学物質の固相ミクロ抽出ファイバー吸着量であることを特徴とする前項６記載のシステム；
９．疎水性化学物質と界面活性剤とが共存する水溶液においてフリーな状態で存在している前記疎水性化学物質の水相中における濃度を測定するプログラムであり、コンピュータを、
（１）疎水性化学物質と界面活性剤とを共存する水溶液からなる水相と空気からなる気相とから構成される閉鎖系内における、前記水溶液の中でフリーな状態で存在している前記疎水性化学物質の水相中濃度と、前記空気の中で存在している前記疎水性化学物質の気相中濃度との平衡状態下での気相中の前記疎水性化学物質が前記閉鎖系内に挿入された固相ミクロ抽出ファイバーに吸着される量に係る情報を管理・蓄積する第一手段、
（２）対照における気相中の疎水性化学物質が対照における閉鎖系内に挿入された固相ミクロ抽出ファイバーに吸着される量に係る情報を管理・蓄積する第二手段、
（３）対照においてフリーな状態で存在している前記疎水性化学物質の水相中における濃度に係る情報を管理・蓄積する第三手段、
（４）第一手段により管理・蓄積された気相中の前記疎水性化学物質の固相ミクロ抽出ファイバー吸着量と、第二手段により管理・蓄積された対照における気相中の疎水性化学物質の固相ミクロ抽出ファイバー吸着量との比率、及び、第三手段により管理・蓄積された対照においてフリーな状態で存在している前記疎水性化学物質の水相中における濃度に基づいて、前記水溶液の中でフリーな状態で存在している前記疎水性化学物質の水相中濃度を決定又は評価する第四手段、及び、
（５）決定又は評価された前記疎水性化学物質の水相中濃度を表示・出力する第五手段
として機能させるためのプログラム（以下、本発明プログラムと記すこともある。）；
１０．対照における気相中の前記疎水性化学物質の固相ミクロ抽出ファイバー吸着量の測定値が、水溶液において界面活性剤を含まないこと以外は第一手段における条件と同等である条件下での気相中の前記疎水性化学物質の固相ミクロ抽出ファイバー吸着量であることを特徴とする前項９記載のプログラム；
１１．第ニ手段での対照における気相中の疎水性化学物質が対照における閉鎖系内に挿入された固相ミクロ抽出ファイバーに吸着される量が、第一手段で用いられた疎水性化学物質が当該疎水性化学物質とは異なる疎水性化学物質であって、かつ、第四手段で用いられる比率を補正するための値が予め知られている疎水性化学物質であること以外は同等である気相中の前記疎水性化学物質の固相ミクロ抽出ファイバー吸着量であることを特徴とする前項９記載のプログラム；
等を提供するものである。
【発明の効果】
【０００６】
本発明により、疎水性化学物質と界面活性剤とが共存する水溶液においてフリーな状態で存在している前記疎水性化学物質の水相中における濃度を測定することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
本発明測定方法は、疎水性化学物質と界面活性剤とが共存する水溶液においてフリーな状態で存在している前記疎水性化学物質の水相中における濃度を測定する方法であり、（１）疎水性化学物質と界面活性剤とを共存する水溶液からなる水相と空気からなる気相とから構成される閉鎖系内において、前記水溶液の中でフリーな状態で存在している前記疎水性化学物質の水相中濃度と、前記空気の中で存在している前記疎水性化学物質の気相中濃度とを平衡化させる第一工程、（２）第一工程により平衡化された気相中濃度を有する気相中の前記疎水性化学物質が前記閉鎖系内に挿入された固相ミクロ抽出ファイバーに吸着される量を測定する第二工程、（３）第二工程で測定された前記疎水性化学物質の固相ミクロ抽出ファイバー吸着量の測定値と、対照における気相中の前記疎水性化学物質が対照における閉鎖系内に挿入された固相ミクロ抽出ファイバーに吸着される量の測定値との比率、及び、対照においてフリーな状態で存在している前記疎水性化学物質の水相中における濃度に基づいて、前記水溶液の中でフリーな状態で存在している前記疎水性化学物質の水相中濃度を決定又は評価する第三工程を有することを特徴とする測定方法であり、当該測定方法では、水相中にフリーな状態で存在している前記疎水性化学物質の濃度が界面活性剤存在の有無に関わらずその気相中の濃度と熱力学的に平衡な状態にあるため、水相中のフリーな状態の濃度が水溶解度に達していない濃度領域にあって、かつ、その揮発性が比較的高い場合には、その気相中の濃度に比例する吸着量（即ち、閉鎖系内に挿入された固相ミクロ抽出ファイバーに吸着される量）を測定することにより界面活性剤による測定妨害無しに水相中にフリーな状態で存在する前記疎水性化学物質の濃度を精度良く測定することができるという新規な知見に基づいて見出されたものである。
【０００８】
本発明測定方法で測定の対象となる化学物質は、例えば、揮発性が比較的高い化学物質等の疎水性化学物質である。特に、疎水性化学物質と界面活性剤とを共存する水溶液からなる水相と空気からなる気相とから構成される閉鎖系内において、その気相中に前記疎水性化学物質が測定可能な量存在するような揮発性を有する疎水性化学物質が適する。具体的には例えば、Henry定数（揮発性物質を含む水溶液が平衡状態にあるときの気相と液相との分配係数）がHandbook of Chemical Property Estimation Methods, Lyman W. J.他、McGraw-Hill (1982)で中揮発性又は高揮発性と定義されている約3×10−７atm・m3／mol程度以上の疎水性化学物質を挙げることができる。
【０００９】
「疎水性化学物質と界面活性剤とが共存する水溶液」とは、その存在量の範囲が、例えば、約0.02〜100mg／L程度（尚、測定対象とする疎水性化学物質の揮発性や測定方法における検出感度等により、通常、低濃度側の定量限界が決定される。）である疎水性化学物質と、その存在量の範囲が、例えば、疎水性化学物質の存在量と同程度〜1000mg／Lである界面活性剤とが十分に混合された状態の水溶液である。
【００１０】
本発明測定方法の第一工程では、疎水性化学物質の水相中濃度と疎水性化学物質の気相中濃度とを平衡化させる。
当該濃度を平衡化させるためには、（１）疎水性化学物質と界面活性剤とを共存する水溶液からなる水相と（２）空気からなる気相と、から閉鎖系を構成すればよい。具体的には例えば、50ml容量のセプタム付密閉式ガラスバイヤル容器に、約0.0005〜2.5ｍｇ程度の疎水性化学物質と、当該疎水性化学物質と同重量〜25ｍｇ程度の界面活性剤とを直接又は揮発性有機溶媒に溶解してから加えた後（但し、揮発性有機溶媒を加えた場合にはそれを蒸発除去させた後）、当該溶解物に容器の約1／2容量の水を加える。このようにして得られた混合物中にマグネチックスターラーを入れ、一晩程度室温にて表面を乱さない程度の回転速度で攪拌する。このようにして、疎水性化学物質の水相中濃度と疎水性化学物質の気相中濃度とを平衡化させる。
【００１１】
本発明測定方法の第二工程では、第一工程により平衡化された気相中濃度を有する気相中の前記疎水性化学物質が前記閉鎖系内に挿入された固相ミクロ抽出ファイバーに吸着される量を測定する。基本的には、当該吸着量は、第一工程により平衡化された疎水性化学物質の気相中濃度に比例する量となる。
（ａ）第一操作：
まず、第一工程により、水相中濃度と平衡状態となった後の気相中に、固相ミクロ抽出ファイバーを差し込むことによって、当該ファイバー中に疎水性化学物質をトラップさせる。
ここで「固相ミクロ抽出ファイバー」とは、コア担体に抽出用液相若しくは吸着用固相が化学結合又はコーティングされてなるファイバーであって、具体的には例えば、カナダ、ウォータールー大学Pawliszyn教授らによって開発されたクロマト分析用の試料抽出／濃縮／導入用器具等を挙げることができる。通常、長さ10mm、外形110μmのヒューズドシリカの表面に各種の抽出用液相や吸着剤が7〜100μmの膜厚で固定されたファイバーである。ここで「抽出用液相」として、例えば、ポリジメチルシロキサン、ポリアクリレート等の市販品（例えば、SUPELCO社等から商業的に入手することができる。）を挙げることができる。
閉鎖系内に固相ミクロ抽出ファイバーを挿入して、当該ファイバーに気相中の前記疎水性化学物質をトラップする方法としては、例えば、Pawliszynら（Lord H. and Pawliszyn J., Evolution of solid-phase microextraction technology, Journal of Chromatography A, 2000, 885, 153193）によって確立された公知の方法等を挙げることができる。
尚、トラップさせる時間は、分析精度に影響のない一定時間とすればよい。例えば、約２０分間程度を目安として挙げることができる。
（ｂ）第二操作：
次いで、当該トラップ操作により気相中の前記疎水性化学物質を保持させた前記ファイバーから当該疎水性化学物質を遊離させる。
固相ミクロ抽出ファイバーから疎水性化学物質を遊離させるには、例えば、当該ファイバーをガスクロマトグラフィー装置の注入部である気化室（約220〜300℃程度）に挿入して当該疎水性化学物質を加熱脱着させることが好ましいが、溶媒抽出法等により前記ファイバーから当該疎水性化学物質を遊離させてもよい。
（Ｃ）第三操作：
次いで、遊離した前記疎水性化学物質の量をFID、FTD、ECD、MS等の通常の検出方法によって測定する。
【００１２】
本発明測定方法の第三工程では、第二工程で測定された前記疎水性化学物質の固相ミクロ抽出ファイバー吸着量の測定値と、対照における気相中の前記疎水性化学物質が対照における閉鎖系内に挿入された固相ミクロ抽出ファイバーに吸着される量の測定値との比率、及び、対照においてフリーな状態で存在している前記疎水性化学物質の水相中における濃度に基づいて、前記水溶液の中でフリーな状態で存在している前記疎水性化学物質の水相中濃度を決定又は評価する。
ここで「対照における気相中の前記疎水性化学物質が対照における閉鎖系内に挿入された固相ミクロ抽出ファイバーに吸着される量」とは、第二工程で測定された気相中の前記疎水性化学物質が前記閉鎖系内に挿入された固相ミクロ抽出ファイバーに吸着される量の技術的意味を理解するに際して基準となり得るような量である。代表的な例としては、第一工程で用いられた水溶液において界面活性剤を含まないこと以外は同等である工程で測定された気相中の前記疎水性化学物質の固相ミクロ抽出ファイバー吸着量を挙げることができ、また、第一工程で用いられた疎水性化学物質が当該疎水性化学物質とは異なる疎水性化学物質であって、かつ、第三工程で用いられる比率を補正するための値が予め知られている疎水性化学物質であること以外は同等である工程で測定された気相中の前記疎水性化学物質の固相ミクロ抽出ファイバー吸着量も挙げられる。ここで「比率を補正するための値」（以下、補正値と記すこともある。）とは、例えば、フリーな状態で存在している２つの疎水性化学物質の水相中濃度が同一である場合における両疎水性化学物質の固相ミクロ抽出ファイバー吸着量の測定値間での比率等を意味する。
尚、水相中にフリーな状態で存在している前記疎水性化学物質の濃度が前記疎水性化学物質の水溶解度に達していない濃度領域にあれば、通常、当該濃度と前記の吸着量（即ち、閉鎖系内に挿入された固相ミクロ抽出ファイバーに吸着される量）とは比例関係にある。そして、界面活性剤を含まない状態で前記濃度領域において、当該濃度と吸着量（即ち、閉鎖系内に挿入された固相ミクロ抽出ファイバーに吸着される量）とが比例関係を有することを事前に確認しておくことがよい。
【００１３】
前記の「第二工程で測定された前記疎水性化学物質の固相ミクロ抽出ファイバー吸着量の測定値」と、上記の「対照における気相中の前記疎水性化学物質が対照における閉鎖系内に挿入された固相ミクロ抽出ファイバーに吸着される量の測定値」との比率、及び、「対照においてフリーな状態で存在している前記疎水性化学物質の水相中における濃度」、及び、必要に応じて前記の補正値、に基づいて、前記水溶液の中でフリーな状態で存在している前記疎水性化学物質の水相中濃度を決定又は評価する。
因みに、前記水溶液の中でフリーな状態で存在している前記疎水性化学物質の水相中濃度（Cf）は下記の式より算出すればよい。
【００１４】
Cf= Sf／（Sw・R）・Cw
ここで、「Sf」は「第二工程（界面活性剤存在下）で測定された前記疎水性化学物質の固相ミクロ抽出ファイバー吸着量の測定値」、「Sw」は「対照（例えば、界面活性剤非存在下）における気相中の前記疎水性化学物質が対照における閉鎖系内に挿入された固相ミクロ抽出ファイバーに吸着される量の測定値」、「Cw」は「対照（例えば、界面活性剤非存在下）においてフリーな状態で存在している前記疎水性化学物質の水相中における濃度」、「R」は「フリーな状態で存在している２つの疎水性化学物質の水相中濃度が同一である場合における両疎水性化学物質の固相ミクロ抽出ファイバー吸着量の測定値間での比率（即ち、補正値；［Sfが求まる疎水性化学物質における吸着量の測定値］／［Swが求まる疎水性化学物質における吸着量の測定値］であり、両疎水性化学物質が同一物質である場合にはR＝１）を示している。
【００１５】
本発明は、上記の知見や当該知見に基づいた本発明測定方法等を利用する種々の発明（例えば、疎水性化学物質と界面活性剤とが共存する水溶液においてフリーな状態で存在している前記疎水性化学物質の水相中における濃度を測定するシステム、疎水性化学物質と界面活性剤とが共存する水溶液においてフリーな状態で存在している前記疎水性化学物質の水相中における濃度を測定するプログラム等）を包含している。
【００１６】
本発明は、上記の知見や当該知見に基づいた本発明測定方法等を利用する種々の発明（例えば、疎水性化学物質と界面活性剤とが共存する水溶液においてフリーな状態で存在している前記疎水性化学物質の水相中における濃度を測定するシステム、疎水性化学物質と界面活性剤とが共存する水溶液においてフリーな状態で存在している前記疎水性化学物質の水相中における濃度を測定するプログラム等）を包含している。
【００１７】
本発明システムは、疎水性化学物質と界面活性剤とが共存する水溶液においてフリーな状態で存在している前記疎水性化学物質の水相中における濃度を測定するシステムであり、（１）疎水性化学物質と界面活性剤とを共存する水溶液からなる水相と空気からなる気相とから構成される閉鎖系内における、前記水溶液の中でフリーな状態で存在している前記疎水性化学物質の水相中濃度と、前記空気の中で存在している前記疎水性化学物質の気相中濃度との平衡状態下での気相中の前記疎水性化学物質が前記閉鎖系内に挿入された固相ミクロ抽出ファイバーに吸着される量に係る情報を管理・蓄積する第一手段、（２）対照における気相中の疎水性化学物質が対照における閉鎖系内に挿入された固相ミクロ抽出ファイバーに吸着される量に係る情報を管理・蓄積する第二手段、（３）対照においてフリーな状態で存在している前記疎水性化学物質の水相中における濃度に係る情報を管理・蓄積する第三手段、（４）第一手段により管理・蓄積された気相中の前記疎水性化学物質の固相ミクロ抽出ファイバー吸着量と、第二手段により管理・蓄積された対照における気相中の疎水性化学物質の固相ミクロ抽出ファイバー吸着量との比率、及び、第三手段により管理・蓄積された対照においてフリーな状態で存在している前記疎水性化学物質の水相中における濃度に基づいて、前記水溶液の中でフリーな状態で存在している前記疎水性化学物質の水相中濃度を決定又は評価する第四手段、及び、（５）決定又は評価された前記疎水性化学物質の水相中濃度を表示・出力する第五手段を含むことを特徴としており、また本発明プログラムは、疎水性化学物質と界面活性剤とが共存する水溶液においてフリーな状態で存在している前記疎水性化学物質の水相中における濃度を測定するプログラムであり、コンピュータを、（１）疎水性化学物質と界面活性剤とを共存する水溶液からなる水相と空気からなる気相とから構成される閉鎖系内における、前記水溶液の中でフリーな状態で存在している前記疎水性化学物質の水相中濃度と、前記空気の中で存在している前記疎水性化学物質の気相中濃度との平衡状態下での気相中の前記疎水性化学物質が前記閉鎖系内に挿入された固相ミクロ抽出ファイバーに吸着される量に係る情報を管理・蓄積する第一手段、（２）対照における気相中の疎水性化学物質が対照における閉鎖系内に挿入された固相ミクロ抽出ファイバーに吸着される量に係る情報を管理・蓄積する第二手段、（３）対照においてフリーな状態で存在している前記疎水性化学物質の水相中における濃度に係る情報を管理・蓄積する第三手段、（４）第一手段により管理・蓄積された気相中の前記疎水性化学物質の固相ミクロ抽出ファイバー吸着量と、第二手段により管理・蓄積された対照における気相中の疎水性化学物質の固相ミクロ抽出ファイバー吸着量との比率、及び、第三手段により管理・蓄積された対照においてフリーな状態で存在している前記疎水性化学物質の水相中における濃度に基づいて、前記水溶液の中でフリーな状態で存在している前記疎水性化学物質の水相中濃度を決定又は評価する第四手段、及び、（５）決定又は評価された前記疎水性化学物質の水相中濃度を表示・出力する第五手段として機能させるためのプログラムである。
【００１８】
まず、本発明システム又は本発明プログラムの第一手段について説明する。第一手段では、前記のとおり、疎水性化学物質と界面活性剤とを共存する水溶液からなる水相と空気からなる気相とから構成される閉鎖系内における、前記水溶液の中でフリーな状態で存在している前記疎水性化学物質の水相中濃度と、前記空気の中で存在している前記疎水性化学物質の気相中濃度との平衡状態下での気相中の前記疎水性化学物質が前記閉鎖系内に挿入された固相ミクロ抽出ファイバーに吸着される量に係るデータ情報を入力した後、入力された当該情報を蓄積・管理する手段である。かかる情報は、入力手段１により入力され、通常記憶手段２に記憶される。入力手段としては、例えばキーボード、マウス等の当該情報の入力可能なものが挙げられる。当該情報の入力及び蓄積・管理が完了すれば、次の第二手段に進む。尚、当該情報の蓄積・管理には、コンピュータ等のハードウェアとＯＳ及びデータベース管理等のソフトウエアとを用いて、データ構造を有する情報を入力し、適当な記憶装置、例えば、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＯＭ、ハードディスク等のコンピュータ読取可能な記録媒体に蓄積することにより、大量のデータを効率良く蓄積し管理すればよい。
【００１９】
本発明システム又は本発明プログラムの第二手段について説明する。第二手段では、前記のとおり、対照における気相中の疎水性化学物質が対照における閉鎖系内に挿入された固相ミクロ抽出ファイバーに吸着される量に係る情報を入力した後、入力された当該情報を蓄積・管理する手段である。かかる情報は、入力手段１により入力され、通常記憶手段２に記憶される。入力手段としては、例えばキーボード、マウス等の当該情報の入力可能なものが挙げられる。当該情報の入力及び蓄積・管理が完了すれば、次の第三手段に進む。尚、当該情報の蓄積・管理には、コンピュータ等のハードウェアとＯＳ及びデータベース管理等のソフトウエアとを用いて、データ構造を有する情報を入力し、適当な記憶装置、例えば、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＯＭ、ハードディスク等のコンピュータ読取可能な記録媒体に蓄積することにより、大量のデータを効率良く蓄積し管理すればよい。
【００２０】
本発明システム又は本発明プログラムの第三手段について説明する。第三手段では、前記のとおり、対照においてフリーな状態で存在している前記疎水性化学物質の水相中における濃度に係る情報を蓄積・管理する手段である。かかる情報は、第一手段及び第二手段における入力手段１により入力され、通常記憶手段２に記憶される。入力手段としては、例えばキーボード、マウス等の当該情報の入力可能なものが挙げられる。当該情報の入力及び蓄積・管理が完了すれば、次の第三手段に進む。尚、当該情報の蓄積・管理には、コンピュータ等のハードウェアとＯＳ及びデータベース管理等のソフトウエアとを用いて、データ構造を有する情報を入力し、適当な記憶装置、例えば、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＯＭ、ハードディスク等のコンピュータ読取可能な記録媒体に蓄積することにより、大量のデータを効率良く蓄積し管理すればよい。
【００２１】
本発明システム又は本発明プログラムの第四手段について説明する。第四手段では、前記のとおり、第一手段、第二手段及び第三手段により蓄積・管理された前記データ情報を、例えば、前記のとおりの数式に基づき演算した結果を得るための条件に基づき照会・検索・算出等する手段である。かかる情報は、入力手段１により照会・検索・算出等のための条件が入力され、通常記憶手段２に記憶された上記情報の中で当該条件に合致したものを選択し、当該情報に基づき上記数式に基づき演算すれば、次の第五手段に進む。演算等された結果は、通常、記憶手段２に記憶され、さらに表示・出力手段３により表示可能となっている。
【００２２】
本発明システムの又は本発明プログラム第五手段について説明する。第五手段では、前記のとおり、決定又は評価された前記疎水性化学物質の水相中濃度を表示・出力する手段である。表示・出力手段３としては、例えばディスプレイ、プリンタ等が挙げられ、当該結果をコンピュータのディスプレイ装置に表示するか、印刷等により紙上に出力するか等すればよい
【実施例】
【００２３】
以下、本発明をより詳細に説明するため、実施例を挙げて説明するが本発明はこれらの例に限定されるものではない。
【００２４】
実施例１
まず界面活性剤としてはポリオキシエチレン硬化ヒマシ油（日光ケミカルズ社、HCO-40）を用いて10000mg／Lの濃度であるアセトン溶液を調製した。当該界面活性剤の添加量が10-400mg／Lになるように、調製された界面活性剤を50ml容のガラス製シリンジバイアルに加えた。当該バイアル中に、疎水性化学物質であるジベンゾチオフェンのアセトン溶液を当該疎水性化学物質の添加量が0.4mg／Lになるように加え、前記界面活性剤と混合した。その後、当該混合物中に存在するアセトンを除去するために、当該混合物を蒸発乾固した。得られた乾固物に蒸留水25mlを加えて溶解させた後、当該溶解物と、マグネチックスタラーバー（20mm×7mm）とをバイアル中に入れ、シリコン弗素ラミネート製セプタムとホールキャプとを用いて当該バイアルを密閉した。その後、室温（25℃）下、スタラー（回転速度450rpm）を用いて一晩攪拌した。尚、当該撹拌時間は、前記疎水性化学物質の濃度が気相と水相との間で平衡に到達し、当該化学物質の気相からの損失が軽微な時間であることを確認の上決定された。
前記バイアルに、SUPELCO社製固相ミクロ抽出ファイバー［抽出用液相：ポリジメチルシロキサン（抽出相7μm厚）］が装着されたSUPELCO社製SPMEホルダーの針部分を前記バイアルのセプタムに貫通させてヘッドスペースに挿入した後、当該針部分から前記ファイバーを露出させ、そのまま20分間保持することにより、気相中のジベンゾチオフェンを当該ファイバーに吸着させた。前記ファイバーをホルダーの針部分に戻した後、前記バイアルから針部分を引き抜き、次いでガスクロマトグラフィー装置の注入部である気化室に挿入した。挿入後、気化室内で前記ファイバーを露出させることにより、ジベンゾチオフェンを加熱脱着させた。遊離したジベンゾチオフェンをガスクロマトグラフィー用カラムに導入し、ジベンゾチオフェンの量をFID検出にてジベンゾチオフェンの量をピーク面積値として測定した。尚、ガスクロマトグラフィー分析条件を以下に示した。
また、界面活性剤を含まないこと以外は同等である工程を用いることにより、ジベンゾチオフェンの濃度が0.02−0.6mg／Lである試料について同様にジベンゾチオフェンの量をピーク面積値として測定した。当該濃度とピーク面積値との相関性を確認した後、さらに界面活性剤を含む条件での前記ピーク面積値と含まない条件での前記ピーク面積値との比率と、当該試料中の前記ジベンゾチオフェンの濃度に基づいて、前記試料中でフリーな状態で存在しているジベンゾチオフェンの濃度を評価した。その結果を図２に示す。
（分析条件）
カラム：DB−5  0.53mmID×15m、膜厚1.5μm（J＆D SCIENTIFIC）
カラム温度：180℃
キャリアガス：He 20ml／min
検出器：FID
気化室温度：250℃
検出器温度：250℃
【産業上の利用可能性】
【００２５】
本発明により、疎水性化学物質と界面活性剤とが共存する水溶液においてフリーな状態で存在している前記疎水性化学物質の水相中における濃度を測定することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】図１は、本発明方法において利用される「閉鎖系内に挿入された固相ミクロ抽出ファイバー」等の使用形態の一例を示す図である。
【図２】図２は、疎水性化学物質としてジベンゾチオフェンを用いて、当該疎水性化学物質を閉鎖系内に添加した濃度を一定（設定濃度：０．４ｍｇ／Ｌ、界面活性剤を含まない場合における水溶液の中でフリーな状態で存在している前記疎水性化学物質の実測濃度:０．４ｍｇ／Ｌ）にした場合における、閉鎖系内における界面活性剤の濃度と当該閉鎖系内における水相中にフリーな状態で存在する前記疎水性化学物質の濃度との関係を示す図である。
【符号の説明】
【００２７】
１：SPMEホルダー
２：SPMEホルダーの針部分（セプタムを貫通）
３：バイアル瓶
４：SPMEファイバー
５：疎水性物質が存在する気相
６：疎水性物質と界面活性剤が共存する水相
７：スタラーバー
８：マグネチックスタラー
【図１】
2006170757.tif 000002
【図２】
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