(57)【要約】【解決すべき課題】あらゆる試料中の各種発生源由来のＰＣＢ異性体を簡便にかつ高精度に分析するためのＰＣＢ異性体混合標準液を提供すること。【解決手段】ポリ塩化ビフェニル異性体分析用の混合標準液であって、キャピラリーカラムにおいて、置換塩素数毎に最初と最後に溶出するポリ塩化ビフェニル異性体、ならびに環境試料、燃焼試料、製品試料、および生体試料由来のポリ塩化ビフェニル異性体を含み、総異性体数が５０〜１００種である前記混合標準液。【選択図】  なし 【特許請求の範囲】
【請求項１】
ポリ塩化ビフェニル異性体分析用の混合標準液であって、キャピラリーカラムにおいて、置換塩素数毎に最初と最後に溶出するポリ塩化ビフェニル異性体を含み、総異性体数が５０〜１００種である前記混合標準液。
【請求項２】
環境試料、燃焼試料、製品試料、および生体試料由来のポリ塩化ビフェニル異性体を含む、請求項１に記載の混合標準液。
【請求項３】
４−モノクロロビフェニル、２，４’−ジクロロビフェニル、４，４’−ジクロロビフェニル、２，２’，５−トリクロロビフェニル、２，４’，５−トリクロロビフェニル、２，４，４’−トリクロロビフェニル、２’，３，４−トリクロロビフェニル、２，２’，５，５’テトラクロロビフェニル、２，２’，３，５’−テトラクロロビフェニル、２，３’，４’，５−テトラクロロビフェニル、２，３’，４，４’−テトラクロロビフェニル、２，２’，３，５’，６−ペンタクロロビフェニル、２，２’４，５，５’−ペンタクロロビフェニル、２，３，３’，４’，６−ペンタクロロビフェニル、２，２’，３，４’，５’，６−ヘキサクロロクロロビフェニル、２，２’，４，４’，５，５’−ヘキサクロロビフェニル、２，２’，３，４，４’，５’−ヘキサクロロビフェニル、２，２’，３，４’，５，５’，６−ヘプタクロロビフェニル、２，２’，３，３’，４，５，６’−ヘプタクロロビフェニル、２，２’，３，４，４’，５，５’−ヘプタクロロビフェニル、２，２’，３，３’，４，４’，５−ヘプタクロロビフェニル、２，２’，３，４，４’，５，５’，６−オクタクロロビフェニル、２，２’，３，３’，４，４’，５，５’−オクタクロロビフェニル、２，２’，３，３’，４，４’，５，５’，６−ノナクロロビフェニル、２，２’，３，３’，４，４’，５，５’，６，６’−デカクロロビフェニル、３，４，４’，５−テトラクロロビフェニル、３，３’，４，４’−テトラクロロビフェニル、２，３，３’，４，４’−ペンタクロロビフェニル、２，３，４，４’，５−ペンタクロロビフェニル、２，３’，４，４’，５−ペンタクロロビフェニル、２’，３，４，４’，５−ペンタクロロビフェニル、３，３’，４，４’，５−ペンタクロロビフェニル、２，３，３’，４，４’，５−ヘキサクロロビフェニル、２，３，３’，４，４’，５’−ヘキサクロロビフェニル、２，３’，４，４’，５，５’−ヘキサクロロビフェニル、３，３’，４，４’，５，５’−ヘキサクロロビフェニル、２，３，３’，４，４’，５，５’−ヘプタクロロビフェニルを含むことを特徴とする、請求項１または２に記載の混合標準液。
【請求項４】
総異性体数が６３種である請求項１〜３に記載の混合標準液。
【請求項５】
13Ｃでラベルされた内部標準物質を含む、請求項１〜４に記載の混合標準液。
【請求項６】
３２種の内部標準物質を含む、請求項５に記載の混合標準液。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ポリ塩化ビフェニルを質量検出器付きガスクロマトグラフ、とくに、高分解能質量検出器付き高分解能ガスクロマトグラフ分析に用いるためのポリ塩化ビフェニル異性体混合標準液に関する。
【背景技術】
【０００２】
ポリ塩化ビフェニル（ＰＣＢ）は、ビフェニル骨格に塩素が１〜１０個置換したものであり、置換塩素数や位置によって２０９種類の異性体が存在する。その特性は、化学的に安定、難分解性、耐熱性、耐薬品性、絶縁性等であるため、主に絶縁油、熱媒体、潤滑油などとして広く用いられていた。
しかし、ＰＣＢは人体に悪影響を及ぼす物質であることが近年明らかになり、それは廃棄物の焼却によって生成するなど、環境汚染物質として社会的な問題となっている。
【０００３】
このような状況下、２０００年に「廃棄物の処理および清掃に関する法律」が改正され、２００１年に「ＰＣＢ廃棄物処理特別措置法」が成立、施行された。また、２００２年に我が国は残留性有機汚染物質(POPs)条約に加入した。これら一連の法規および条約によって、我が国におけるＰＣＢ廃棄物の規制は強化されている。また、一部のＰＣＢ異性体は、コプラナーＰＣＢと呼ばれ、ダイオキシン類として測定対象になっている。その結果、環境中のＰＣＢのモニタリングが必要となっている。
【０００４】
ＰＣＢの分析には一般的に、抽出や精製などの前処理後、質量検出器付きガスクロマトグラフ（GC-MS）または高分解能質量検出器付き高分解能ガスクロマトグラフ（HRGC−HRMS）が用いられ、内部標準物質を含んだ混合標準液により行われている。たとえば、Wellington Laboratories社から検量線作成用標準液として主要38種のＰＣＢ異性体と26種の内部標準物質を混合した混合標準液が市販されている（非特許文献１）。
また、同社からEPA METHOD 1668A の標準液として主要27種のＰＣＢ異性体と35種の内部標準物質を混合した混合標準液が市販されている（非特許文献２）。そして非特許文献３には、溶出範囲確認用ＰＣＢ標準液とＰＣＢ混合標準液を別個に測定してピークを確認する方法が記載されている。
【０００５】
ところで、ＰＣＢには製品由来、燃焼由来などの発生源により、また環境試料や生体試料などの試料媒体の種類より、含まれているＰＣＢ異性体が異なるところ、前記２７種または３８種のＰＣＢ異性体からなる従来の標準液では、混合されていない異性体で実試料から多く検出されるものが相当程度あることが最近分かってきており、かかる場合の異性体分析は前記標準液では賄いきれないため、単一標準液を別途調製する必要性があるなど、測定面の煩雑さの問題が生じてきている。
また、ＰＣＢ分析の前記ニーズの高まりから、近年さらに高精度のものを求める傾向にあるが、精度面においても、従来品では必ずしも十分満足できるものとはいえなくなってきている。さらにまた定量性についても、従来品では、６５〜７０％程度の定量性しか達成できず、これまた必ずしも満足できるものとはいえなくなってきている。このように簡便性、精度、定量性のいずれについても十分に満足できるＰＣＢ標準液が得られていないのが現状であり、これらの改善が強く希求されている。
【０００６】
【非特許文献１】GC用キャピラリーカラム MIGHTY CAPパンフレット、関東化学（株）
【非特許文献２】Wellington Laboratories Inc.インターネット ホームページ，＜URL：http://www.epa.gov/Region8/water/wastewater/biohome/biosolidsdown/methods/1668a5.pdf＞
【非特許文献３】用水・排水中のポリクロロビフェニル（ＰＣＢ）の試験方法、財団法人  日本規格協会
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の課題は、上記従来技術の問題点を解消し、広範なＰＣＢ異性体を、簡便にかつ高精度に分析するためのＰＣＢ異性体混合標準液を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明者らは、種々の試料に対応できるＰＣＢ分析用異性体混合標準液について鋭意研究をする中で、ＰＣＢ標準液として、塩素置換数毎にキャピラリーカラムから最初と最後に溶出する異性体を含有せしめ、また異性体種をより多く含有せしめたものを用いることによって、ＰＣＢ分析における定量性、操作性、および精度面での上記諸問題が一挙に解消されることを見い出し、さらに研究を進めた結果、本発明のＰＣＢ異性体混合標準液を完成するに至った。
【０００９】
すなわち、本発明は、ポリ塩化ビフェニル異性体分析用の混合標準液であって、キャピラリーカラムにおいて、置換塩素数毎に最初と最後に溶出するポリ塩化ビフェニル異性体を含み、総異性体数が５０〜１００種である前記混合標準液に関する。
また、本発明は、環境試料、燃焼試料、製品試料、および生体試料由来のポリ塩化ビフェニル異性体を含む、前記混合標準液に関する。
さらに、本発明は、４−モノクロロビフェニル、２，４’−ジクロロビフェニル、４，４’−ジクロロビフェニル、２，２’，５−トリクロロビフェニル、２，４’，５−トリクロロビフェニル、２，４，４’−トリクロロビフェニル、２’，３，４−トリクロロビフェニル、２，２’，５，５’テトラクロロビフェニル、２，２’，３，５’−テトラクロロビフェニル、２，３’，４’，５−テトラクロロビフェニル、２，３’，４，４’−テトラクロロビフェニル、２，２’，３，５’，６−ペンタクロロビフェニル、２，２’４，５，５’−ペンタクロロビフェニル、２，３，３’，４’，６−ペンタクロロビフェニル、２，２’，３，４’，５’，６−ヘキサクロロクロロビフェニル、２，２’，４，４’，５，５’−ヘキサクロロビフェニル、２，２’，３，４，４’，５’−ヘキサクロロビフェニル、２，２’，３，４’，５，５’，６−ヘプタクロロビフェニル、２，２’，３，３’，４，５，６’−ヘプタクロロビフェニル、２，２’，３，４，４’，５，５’−ヘプタクロロビフェニル、２，２’，３，３’，４，４’，５−ヘプタクロロビフェニル、２，２’，３，４，４’，５，５’，６−オクタクロロビフェニル、２，２’，３，３’，４，４’，５，５’−オクタクロロビフェニル、２，２’，３，３’，４，４’，５，５’，６−ノナクロロビフェニル、２，２’，３，３’，４，４’，５，５’，６，６’−デカクロロビフェニル、３，４，４’，５−テトラクロロビフェニル、３，３’，４，４’−テトラクロロビフェニル、２，３，３’，４，４’−ペンタクロロビフェニル、２，３，４，４’，５−ペンタクロロビフェニル、２，３’，４，４’，５−ペンタクロロビフェニル、２’，３，４，４’，５−ペンタクロロビフェニル、３，３’，４，４’，５−ペンタクロロビフェニル、２，３，３’，４，４’，５−ヘキサクロロビフェニル、２，３，３’，４，４’，５’−ヘキサクロロビフェニル、２，３’，４，４’，５，５’−ヘキサクロロビフェニル、３，３’，４，４’，５，５’−ヘキサクロロビフェニル、２，３，３’，４，４’，５，５’−ヘプタクロロビフェニルを含むことを特徴とする前記混合標準液に関する。
【００１０】
また、本発明は、総異性体数が６３種である前記混合標準液に関する。
さらに、本発明は、13Ｃでラベルされた内部標準物質を含む、前記混合標準液に関する。
また、本発明は、３２種の内部標準物質を含む、前記混合標準液に関する。
【発明の効果】
【００１１】
本発明のＰＣＢ異性体混合標準液は、置換塩素数毎にキャピラリーカラムの最初と最後に溶出する異性体を含むため、溶出範囲確認用のＰＣＢ標準混合液を用いなくとも、測定条件を簡便かつ適切に設定することができる。例として、四塩化ビフェニルおよび五塩化ビフェニルのクロマトグラフを図１に示す。四塩化物においては、それぞれ、２，２’，６，６’−テトラクロロビフェニル（ＢＺ＃５４）および３，３’，４，４’−テトラクロロビフェニル（ＢＺ＃７７）が最初と最後に溶出する異性体、五塩化物においては、それぞれ、２，２’，４，６，６’−ペンタクロロ ビフェニル（ＢＺ＃１０４）および３,３’，４，４’，５−ペンタクロロビフェニル（ＢＺ＃１２６）が最初と最後に溶出する異性体となる。四塩化物および五塩化物では溶出範囲が重複はするが、各塩素置換数毎の溶出範囲で選択イオンのみを測定するＳＩＭ法を用いることにより、感度がよくなりピークが重なることもなくＰＣＢ異性体を簡便に分析することができる。  
本発明のＰＣＢ異性体混合標準液は、実試料に多く含まれる異性体であるにも拘らず従来の標準液には含まれていなかった、環境試料、燃焼試料、製品試料、および生体試料由来の主要ＰＣＢ異性体を同時に含むため、従来では目的別にしか分析することができなかった実試料を、本発明では目的を問わず一時に分析することができる。
また、従来のＰＣＢ異性体分析では、せいぜい６５〜７０％の定量性しか有さなかったのに対し、本発明のＰＣＢ異性体混合標準液は、総ＰＣＢを８０％以上の精度で定量することを可能とする。
【００１２】
さらに、13Ｃでラベルされた内部標準物質を含む本発明のＰＣＢ異性体混合標準液によれば、前処理やHRGC-HRMSまたはGC-MS分析時の損失分や感度変動による分析値のばらつきを正確に測定することができるため、さらに高精度なＰＣＢの分析が可能になる。
以上のように、本発明のＰＣＢ異性体混合標準液は、総ＰＣＢの簡便かつ高精度な分析を可能ならしめるという、従来品からは予測し得ない格別な効果を奏するものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
本発明のＰＣＢ異性体混合標準液は、総ＰＣＢの定量の観点から、８０％以上の定量性で分析できることが好ましく、そのためには、５０種以上の異性体を含んでいることが好ましい。一方、調製の簡便性の観点から、混合されている異性体の数は、１００種以下にすることが好ましく、そのようにすることにより測定したクロマトグラムのピークが重なることもないため、各異性体の同定および定量が容易となる。また、１００種程度あればほぼ全ての主要異性体が網羅できるほか、各異性体の存在比を考慮した際に分析に不要な異性体がでてくることも少ないといった利点をも有する。典型的な標準液として６３種の異性体を含む、表１に示す混合標準液を挙げることができる。
【００１４】
【表１】
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【００１５】
【表２】
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【００１６】
【表３】
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【００１７】
本発明のＰＣＢ異性体混合標準液中の、溶出範囲を確認するための 置換塩素数毎にキャピラリーカラムの最初と最後に溶出するポリ塩化ビフェニル異性体とは、２−クロロビフェニル、４−クロロビフェニル、２，６−ジクロロビフェニル、４，４’−ジクロロビフェニル、２，２’，６−トリクロロビフェニル、３，４，４’−トリクロロビフェニル、２，２’，６，６’−テトラクロロビフェニル、３，３’，４，４’−テトラクロロビフェニル、２，２’，４，６，６’−ペンタクロロ ビフェニル、３,３’，４，４’，５−ペンタクロロビフェニル、２，２’，４，４’，６，６’−ヘキサクロロビフェニル、３，３’，４，４’，５，５’−ヘキサクロロビフェニル、２，２’，３，４’，５，６，６’−ヘプタクロロビフェニル、２，３，３’，４，４’，５，５’−ヘプタクロロビフェニル、２，２’，３，３’，５，５’，６，６’−オクタクロロビフェニル、２，３，３’，４，４’，５，５’，６−オクタクロロビフェニル、２，２’，３，３’，４，５，５’，６，６’−ノナクロロビフェニル、２，２’，３，３’，４，４’，５，５’，６−ノナクロロビフェニル、および２，２’，３，３’，４，４’，５，５’，６，６’−デカクロロビフェニルの１９種の異性体である。          
【００１８】
また、本発明のＰＣＢ異性体混合標準液中の、製品由来、燃焼由来、環境試料、および生体試料由来のポリ塩化ビフェニル異性体とは、実試料に多く存在するポリ塩化ビフェニル異性体であり、これらを含有することにより、あらゆる実試料に対応可能となる。  
【００１９】
また、前処理やHRGC-HRMSまたはGC-MS分析時の損失分や感度変動による分析値のばらつきを正確に測定するために、13Cでラベル化された内部標準物質を混合させておくことが好ましく、とくに３２種混合させるのが好ましい。混合させる内部標準物質としては、置換塩素数毎に存在量の多い異性体を1種以上混合させることがよく、さらに精度良く分析するためには、混合されているコプラナーPCBの全て、クリーンアップスパイク、サンプリングスパイクおよびシリンジスパイクとして表１に示す物質を混合させることがより好ましい。
【００２０】
クリーンアップスパイクとしては、前処理時の損失分や感度変動による分析値のばらつきを正確に測定するために混合されるもので、各置換塩素数毎に存在量の多い異性体を混合することが好ましい。具体的には、表1に示す１２種の異性体が挙げられる。
【００２１】
また、サンプリングスパイクは、サンプリングや前処理段階における損失分や感度変動による分析値のばらつきを正確に測定するために混合されるものである。サンプリングスパイクとしては、実試料中に多く含まれる異性体の中から１〜５種、さらに１〜３種の異性体を混合することが好ましい。具体的には、13Cでラベルされた、３，３’，４，５’−テトラクロロビフェニルが挙げられる。
【００２２】
シリンジスパイクとしては、HRGC-HRMSまたはGC-MS注入時の注入口への吸着、シリンジの残留などによる損失分を正確に測定するために混合されるもので、各置換塩素数毎に、存在量の多い異性体を混合することが好ましく、異性体数が多い２〜８置換塩素異性体をそれぞれ１種混合することが好ましい。具体的には、13Cでラベル化された、２，５−ジクロロビフェニル、２，２’，６−トリクロロビフェニル、２，３’，４’，５−テトラクロロビフェニル、２，３，３’，５，５’−ペンタクロロビフェニル、２，２’，３，４，４’，５’−ヘキサクロロビフェニル、２，２’，３，３’，５，５’，６−ヘプタクロロビフェニル、２，３，３’，４，４’，５，５’，６−オクタクロロビフェニルが挙げられる。
【００２３】
混合される異性体の濃度は、異性体によって異なるがＧＣ−ＭＳ測定における各異性体の感度および微量分析の観点から0.1〜2000ng/mlが好ましく、0.2〜1000ng/mlがより好ましい。もっとも好ましい濃度は、表１に示す濃度である。
また、内部標準物質の濃度としては、ＧＣ−ＭＳ測定における各異性体の感度および微量分析の観点から5〜100ng/mlが好ましく、10〜50ng/mlがより好ましい。
【００２４】
混合標準液の調製は、各ＰＣＢ異性体が所定の濃度になるように、所定の容量のメスフラスコに秤量した各ＰＣＢ異性体を入れ、アセトン、ヘキサンまたはノナンなどの溶媒でメスアップすることで行うことができる。
【００２５】
本発明のＰＣＢ異性体混合標準液は、検量線作成のために２〜６種の濃度の異なる混合標準液を持ち運び可能なキットとして提供することができる。たとえば、表１に示す６種がある。かかるキットには、さらにアンプルカッター、シリンジ、ホールピペットまたはメスピペットなどの器具を収納していてもよい。このようにして提供されるキットは、分析者の標準液の調製という煩雑さをなくし、携帯性に優れ、ＰＣＢの迅速分析に貢献するところ大である。
【００２６】
本発明のＰＣＢ異性体混合標準液は、質量検出器付きガスクフロマトグラフィー測定により得られるクロマトグラムから、各異性体の保持時間に相当するピーク位置およびピーク面積を確認し、それと同じ測定条件で測定した未知試料のピーク位置およびピーク面積を比較することにより、未知試料の定性的および定量的分析が可能となる。
本発明の混合標準液を用いて分析できる実試料は、環境由来として大気、用水、排水および土壌等、燃焼由来として飛灰およびばいじん等、製品由来としてカネクロルおよびアロクロル等、ＰＣＢ絶縁油、染料、生体由来として血液および唾液などが挙げられる。さらに、経時的に変化したＰＣＢ、代謝により変化したＰＣＢ、分解処理により変化したＰＣＢをも分析することができる。
表２にはカネクロル、アロクロルの主成分を示した。
【００２７】
【表４】
2005062061.tif 000005
【実施例】
【００２８】
以下、本発明を実施例に基づいて説明するが、本発明は下記の実施例に限定されるものではない。
〔実施例１〕
ＰＣＢ異性体混合標準液の調製
６３種の各異性体を表１に示す濃度比で、１０μｇ／ｍｌまたは２０μｇ／ｍｌの濃度となるように、各異性体標準品をそれぞれの純度を考慮して秤量し、メスフラスコに入れ、ノナン溶媒で６３種の標準原液を調製した。これら６３種の標準原液を、各異性体が２または１μg/mlとなるようにメスフラスコで混合し、ノナン溶媒で異性体混合標準原液を調製した（（１））。この異性体混合標準原液をノナン溶媒で希釈して、濃度の異なる（それぞれの異性体濃度が、（２）400または200ng/ml 、（３）100または50ng/ml 、（４）20または10ng/ml 、（５）4または2ng/ml 、（６）0.8または0.4ng/ml ）５種類の異性体混合標準液を調製した。
【００２９】
一方、表１に示す13Cでラベルされた内部標準物質を、表１に示す濃度比で濃度400 ng/mlまたは200 ng/mlとなるように、コプラナーＰＣＢ、コプラナーＰＣＢ以外のクリーンアップスパイク、シリンジスパイク、サンプリングスパイクの４つに分けて、メスフラスコを用いてノナン溶媒で混合液を調製した。その４つの混合液を100 ng/mlまたは50 ng/mlの濃度になるようにメスフラスコで混合し、ノナン溶媒で内部標準混合液を調製した。
そして、前記（２）から（６）の異性体混合標準液または（１）の異性体混合標準原液のそれぞれと内部標準混合液とを１：１の割合で混合し、表１に示す濃度のＰＣＢ異性体混合標準液を調製した。
【産業上の利用可能性】
【００３０】
本発明のＰＣＢ異性体混合標準液は、環境試料、生体試料などあらゆる試料由来のＰＣＢ分析に対応可能であり、廃棄物を排出・処理する分野、各種検査機関で利用される。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】ＰＣＢ異性体混合標準液の四塩化ビフェニルのクロマトグラムを示す。
【図２】ＰＣＢ異性体混合標準液の五塩化ビフェニルのクロマトグラムを示す。
【図１】
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【図２】
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