Agilent ICP-MS ジャーナル
2016 年 2 月 – 第 64 号

本号の内容
2

Joseph Caruso 教授へのアジレントからの敬意

2-5 元同僚および学生たちが語る Joe Caruso 教授との思い出
6-7 食品および尿の分析のための高速ヒ素スペシエーション
8

科学者の 1 日体験: 次世代の科学者たちとの交流、
新たな 4 元素を IUPAC が確認、2016 年Winter Conference on

Plasma Spectrochemistry のレビュー、カンファレンス、会議、
セミナー、最新の Agilent ICP-MS 資料

Joseph Caruso 教授 への人物としての Joe

アジレントからの敬意

彼を思 い 出 すときに、彼 の 笑顔や 彼 からのSteve Wilbur、Amir Liba、Jenny Nelson、
Agilent Technologiesと思 います 。カンファレンスや 議論 の 最中

親切 な 言葉 を 思 い 浮 かべない 人 はいないにも、
Joe の周囲には常に人が集まってきていました。彼 の 生徒やかつての 教え子だけ

メタロミクス 研究 の 先駆者 であり、微量
金属分析分野の第一人者した 。彼 はすぐにダンスを踊り、よくアコー

Joe Caruso 教授は、シンシナティ大学の化学部しました 。Joe は自分 がシチリア 出身 であでなく、友人や 同僚 たちにも 囲まれていまディオンやコンサーティーナを上手に演奏に勤務した 40 余年の間に同じ研究者、同僚おることを当然誇りにしていたのですが、Joe

よび学生たちに影響を与えました。それは、彼と Maria Betti が共同主催した、シチリアのがこうした人々に、自分の知識、知性、科学へのタオルミーナで開催された European Winter

あらゆる形の絶対的な愛情や、彼に会うことのConference on Plasma Spectrochemistry の期間できた人々すべてに伝えた、周囲をとりこにす中に、そのことがタイミングよく明らかになる純粋な情熱を持って接したからです。
2015 年 11 月 23 日に他界した Joseph A. Caruso 教授

環境モニタリングから神経生理学、植物エンジ
ニアリングに至る研究分野において、Caruso 教

授は主に ICP-MS を用いて、個人および彼の研究グループの 微量金属研究 の 第一人者としての地位をしっかりと確立しました。

2007 年以来、アジレントはメタロミクス関連の全分野 (金属、金属種の分析ならびにそれらの生体系および生態系内での相互作用) における研究を促進しサポートするために、
シンシナ
ティ大学 (UC) と共同研究を行っています。アジ
レントの松田敏明は Caruso 教授と連携を取り、

南北 アメリカのメタロミクスセンターを 設立しました。共同研究は大きな成功を収め、南北
アメリカおよびその 他 の 地域での 神経学的研
メタロプロテオミクス、超微量レベル 有機
究、

化合物測定のための金属タグ、
環境モニタリングなどのアプリケーションの開発を支援するこ1971 年以来、約 80 名の博士号候補が教授のグループを経 て 、その 多くが 今や 世界中 の 政府、企業およびアカデミアの分野で影響力のある地
位を占 めています 。彼らは 今 でも「ファミリー 」の 一員であり、その 多くが教授 の 家族とも連絡をとり続け、学術的 および個人的 なレベルで互いに連絡しあっています。

Agilent ICP-MS ジャーナルのこの特集号では、Caruso 教授に敬意を表し、教授の数多くの友人のうちの数名の方々に、博士が彼らにとってどんな存在であったのかを語って頂く機会を設けました。

Gary M. Hieftje、名誉教授兼 Mann Chair in Chemistry、
インディアナ大学とができました。

私は有り難 いことに、事実上、全職業人生にわ
たって Joe Caruso 教授と親交を持つことができました。教授と私はほぼ同じ時期にそれぞれシンシナティ大学とインディアナ大学で研究を開始し、研究分野 も 重 なっていました 。私 たちはほぼ同じカンファレンスに出席し、同じジャーナ
左から右に: 松田敏明、Judy、Joe Caruso、松崎寿文(アジレント ICP-MS のジェネラルマネージャー)、
松田喜美子。

Caruso 教授の遺産は、何百もの論文 (330 件以上、8000 回を超える引用)、5 冊の本の共同執

ルに論文を発表し、同じ編集委員会に属し、同じワインを飲みました。キャリアを積むにつれ、自分たちの妻、Judy と Susan をカンファレンスに伴うことがよくありました。私たちは全員親しい友人になりました。

りました。Joe についてはっきりしていることは、彼が利己的でないことと、周りを巻き込むユーモアのセンスの持ち主であったことです。彼は喜 んで同僚を支援し、時として自らの不利益になる場合でも支援していました。そしてどんな状況下でも、不愉快であろうがなかろうが、常にユーモアを忘れることはありませんでした。

科学者としての Joe
端的に言うと、
Joe Caruso は原子分光分析分野における、最も印象深く著名 な 化学者 の1 人としての名声を確立し維持しました。彼はマイクロ波誘導プラズマの 開発、特性評

価 およびアプリケーションの 研究で国際的に最高 の 評判を得ました。それは原子分光

分析、プラズマ 源質量分析 の 技術 の 調査、
元素スペシエーションのための方法論の開発、および他の種類の原子分光機器の設計と開発に寄与しました 。教授 は 水 ギセルタ
バコや 電子 タバコの 喫煙 の 危険性 に 関 す
る最近 の 所見 のうちのいくつかを予見していました。彼 の 公表論文は広く読まれ、高く尊重 されており、教 え子 たちは 企業 のリク
ルーターや科学者から強く要望されています。教授は王立化学会 (RSC) (Joe はいつも「ロイヤルズ」と呼んでいました) の原子分
光分析ジャーナル (JAAS) の編集委員会で初の非英国人議長を務め、RSC ジャーナル
メタロミクスの 設立を後押しする原動力となり、こちらも 編集委員会初 の 委員長を務
めました。

筆者、
招聘講演 (300 回超)、学術的な表彰 (卓越した科学的研究に贈られる Rieveschl アワードなど)、教授が関与した委員会のメンバーシップ
や 編集委員会 への 参加 だけでなく、教授 の 教
え子たちもその遺産です。こうした教え子たち
が 、教授 のもとで 愛 することを学 んだ 、科学 の新境地を開拓するのです。

2

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彼 の 科学 に 対 する貢献、 そして 彼 が 関 わった

私は自分のキャリアパスを追求しましたが、Joe

人々に及ぼした良い影響についてです。

が周りの皆を、特に彼がメンタリングした人々を如何により良い人間に変えたかを忘れること

人が他人 の 人生について考える場合にはもちはありませんでした。Joe は、彼が影響を及ぼ

ろん、自分の観点から考えます。しかし、Joe はし訓練した 人々は自らの 学術的 な 環境におけ自分との関係にかかわらず、皆を友人として扱る最 も重要 な 成果物 であると常に考えていまいました。Joe を知る人々のほとんどがきっとした。私のキャリア全体を通し、教員のメンター

私と同じ意見だと思います。

として、私は常に彼が示した手本に従おうとしました。Joe から受けた良い影響のうちの半分

はじめて「Caruso 博士」に会った時に、彼のこでも生徒に引き継ぐことができれば、私はそれとを知ったのですが、私はシンシナティ大学でを成功だと思うし、生徒にとっても良 いことだ

大学院に通うために引っ越 す 直前に、シンシと思います。

ナティを 訪 れていました。私 は 研究室 の 「ツ日本での Joe、Judy Caruso 夫妻と Gary、Susan Hieftje
夫妻

アー」をしているところで、まったく新しい環境

ドク、 あなたの存在に感謝するとともに、寂しに踏み入れることへの不安を抱きながら、そのく思います。

教員や大学院生と会って話をしました。もちろん、教員はすべて友好的で勇気づけてくれました。UC の学生もそうでした。私は UC には特別管理者としての Joe

な感情を抱きました。ふり返って考えると、私

Joe が彼 のキャリアの 中で歴任した管理責任の持った印象は Joe が分析学科に及ぼした影の数を考慮すると、こうした科学分野での業績

響によって形作られていたのだと思います。

Fred Fricke、

FDA 法化学センターディレクター、
オハイオ州シンシナティ

Caruso 教授に最初に会ったのは、彼が 1972 年にオハイオ州シンシナティにあるアメリカ食品医薬はさらに顕著なものがあります。ほとんどの科

学者の場合、管理負担を引き受けると、自分

私が Joe のグループに参加した時、私たちはプ

品局 (FDA) ラボの科学アドバイザーに就任したの 仕事 の 重要性が下がったり、生産性が落ち

ロジェクトと彼のラボが進んでいる方向性につときでした。当時の FDA の関心事は、食品供給たりしますが、Joe の研究はさらに重要性を増いて議論しました。その文脈の中で、よく整理

における水銀、鉛、ヒ素、カドミウムなどの有毒し、焦点が絞られ、卓越したものになりました。

されたと思ういくつかのアイデアを頭に描きま物質を測定するための分析操作法を開発するこ

驚くべきことに、シンシナティ大学で学科長をした。Joe は私の現在のスキルよりも情熱の方とでした。1972 年、Joe は、常に先見性のある人務める間、彼の科学分野での評判は以前にもがはるかに大きいことを感じ、私の持つ最高のですが、研究課題を非水系溶媒での電位差滴定

増して急速に高まりました。学部長職に就任しものを引き出すことができる、少なくともそれから食物中の有毒素および栄養素の検出に方向ても、彼の生産性は落ちることなく、周りが抱を試みたい考えたのだと思います。

転換することを決心しました。

く学究的 な 尊敬 も 絶 えることはありませんで彼は洞察に富んだ研究提案、多くの支援、私した。

に対する大きな忍耐を持ってそれを実行し、さメンターとしての Joe

1973 年、FDA は Joe と私を選出して Science

らには Caruso ラボの全メンバーと一緒に実行

Advisor Research Associate Program に参加させ、してくれました。

食物中の標識元素測定の分析法の開発についての研究を行わせました。その後、Joe はこの

Joe はラボで働く科学者の 「人名録」を持っていました。学生、博士号取得後 の 研究者 およ

ドクは自分 の 研究グループおよび 彼らの 友人

分野で卒業研究をすることに大きな 関心興味

び客員に対する彼のトレーニングは卓越したもすべての 面倒をみました。彼と Judy ( 「神 のを持っていた 数名 の 新しい 大学院生を勧誘しのがあり、分析化学 の 全分野に大きな影響をJudith 」と素晴らしい夫人のことを彼は呼んでました。1974 年には、彼は標識元素の検出に関する最初の論文を発表しました [1] 。

及ぼしてきました。こうした同僚 の 成功や彼らいましたが、我々のグループにとっては「ママ」

が Joe に抱いた愛情は、彼らの仕事、そして彼でした) は、定期的に懇親会を開いてくれましとのやりとりの 中にはっきりと現 れています。

た。私たちは話し、楽しみ、多くの場合、Joe と1974 年末、私たちはコロラド州立大学の教授

Joe と Judy はこうした同僚のために、常に自宅

彼 のアコーディオンで 数時間 はみんなで 歌をである Rod Skogerboe による ACS 講義に参加しに迎え入れる準備や、心に余裕を持っているよ

歌って夜を過ごしました。

ました。その 中 で 同時多元素分析 のためのマ

化学部長としてのリーダーシップ、UC 大学

した。Joe は直ちに研究の焦点として、イオンCollege of Arts and Sciences の学部長、300 本を源としてプラズマを用いた多元素分析を行うこJon Carnahan、

超える論文、UC 内外からの数々の受賞、またとを決めました。彼のプラズマに関する最初の教授、主任教授、化学および生化学部門、学外資金提供の素晴らしい経歴など、「博士の」論文は、Analytical Chemistry 誌に 1975 年に掲

北イリノイ大学

リーダーシップについて語りだしたら枚挙に暇載されました [2]。この論文では、炭素カップとがありません。Caruso 博士に関する最も顕著なマイクロ波プラズマのインタフェースおよびプ

イクロ波プラズマの 使用について 説明されまうに見え、きわめて稀で人がうらやむようなグ
ループ 「精神」を育みました。

ことは、彼が、私たちのほとんどが出会えた人

ラズマからの多元素発光をポリクロメーターかうな形で言葉にすることを悲しく思います。しかの中で、最も人材育成に長けた人物の 1 人でらビジコン検出器に集約したことが示されていし、非常に大きな愛情と賞賛の気持ちを持ってあるということです。

ます。

Joseph A. Caruso 教授 ("ドク") への敬意をこのよ

私が思うのは、彼自身、彼の人生、彼の家族、

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次の 20 年間に Joe と学生たちはクロマトグラ

2007 年、Joe はメタロミクス･センター ･オブ･

フィーシステムからの液体、水素化物、および

アメリカズのセンター 所長に就任しました。こDr. William Heineman、名誉教授、シンシナティ大学

流出物 の 導入を可能にするためにマイクロ波のセンターの 憲章は、金属 および金属種 の 分

キャビティを修正しました。さらに、食物および

析と、生体系および生態系内におけるそれらの生体組織 のプラズマへの 導入を可能にするサ相互作用とに関連する全分野 の 研究を支援す

重要なことに、彼は信頼できる友人でした。新

ンプル前処理技術を開発しました。彼のマイクることです。2009 年にはMetallomics ジャーナ

しい研究プロジェクトについても、彼が主催す

ロ波プラズマの研究により、ICP の費用をまかルの編集委員長として同誌を創刊しました。

るカンファレンスも、あるいは彼の研究グルー

Joe Caruso は素晴らしい同僚でしたが、もっとプに参加する新入生に関しても、彼は常に楽なえない 多くの 研究者がさまざまなマトリック
スで 標識元素 の 検出を追求 することができま

Joe は学生たちにとって単なるアドバイザーで観的で、前向きで、熱心でした。Joe は教育やした。

はありませんでした。学生を真に家族の一員と研究 だけでなく管理者としても 優 れていたとして扱い、博士号取得に導きました。そのため、いう点で並外れた学究者でした。Joe は 28 年

食物内の有毒素および栄養素の検出について学生たちが博士号を取得して去っていく際に、の 間、活発 な 研究プログラムを管理しましたの Joe の研究、およびシンシナティでの FDA

彼らは素晴らしい気遣いのある人間となり、科が、そのうち 13 年間は McMicken College of

ラボとの共同研究により、FDA は 1980 年にシ学の前進に大いに寄与しました。

Arts & Sciences の学部長も務めました。多くの生徒、客員の学者および博士研究者が彼のランシナティに Elemental Analysis Research Center(EARC) を設立することを決定しました。このセ

Joe は 43 年の間私の親しい友人であり、幸運

ボで働き、全員が彼 の 家族 の 一員として扱わ

ンターは後に FDA の法化学センターになりまにも Joe を知る機会のあったすべての人々と

れました。

した。

同様に、私もより良い人間になれました。彼の科学者、メンター、そして素晴らしい同僚としシンシナティ大学 は 彼 の 貢献 の 多くに 感謝し、

Joe はマトリックス効果に関してマイクロ波プての 貢献は、非常に大きいものであり、彼を最高の表彰のうちの 2 つ、1998 年の卓越した科

ラズマには限界があり、ICP が液状サンプルの失った寂しさを深く感じます。

学研究のための George Rieveschl, Jr. アワード、

多元素解析 の 将来を担うことを十分認識して2004 年の博士課程での優れたメンタリングに対いました。そのため、私たちはシンシナティの参考文献

するアワードを彼に授与しました。UC の我々はラボ用に ICP ポリクロメーターを購入すること

1. H. L. Huffman and J. A. Caruso, Journal of
Agricultural and Food Chemistry (1974), 22, 824.
2. F. L. Fricke, O. Rose,, J. A. Caruso, Analytical
Chemistry (1975), 47, 2018.
3. R. D. Satzger, F. L. Fricke, P. G. Brown, and J. A.
Caruso, Spectrochim.Acta (1987), 42B, 705.
4. H. Suyani, J. T. Creed, D. Heitkemper, and J. A.
Caruso, Applied Spec.(1989), 43, 962.

を FDA に進言しました。Joe と私は彼の研究がFDA のミッションと非常に緊密に提携していたため、大学院の学生たちが博士号の研究の一部を FDA の EARC で実施することができる共同研究が確立できれば素晴らしいことだと考えました。この共同研究は今日も継続しており、大学と政府間 の 協業 の 模範的 なモデルになっています。このプログラムに参加した Joe の生徒
たち全員が、博士号の研究をしながら、実社会体験が得られたことに感謝しています。

1987 年には、Joe はマイクロ波プラズマ質量分析に関する最初の論文を発表しました [3]。その後、Joe は ICP-MS を得て、有機スズ化合物のスペシエーションのための高性能液体クロマ
トグラフを接続し、1989 年にこの研究に関する論文を発表しました [4]。

Joe は元素スペシエーション用のツールとしてプラズマ 質量分析 を 用 いた 第一人者 でした。
シンシナティ大学 の 医学部とパートナーシップを確立して生体組織内 の 元素種を測定し、元素 スペシエーションの 分野 で 世界的に名高 い
専門家になりました。Joe のラボには世界中か
ら学生が集まり、博士号 のための 研究や 博士

研究員の研究を行いました。

物理および分析化学部門、オビエド大学

研究化学者、国立暴露研究センター、
米国環境保護庁
博士 は 周りに 影響 を 与 える精神 の 持 ち 主 で、一人一人、すべての 人 の 価値を認識している人でした。彼は愉快で頭の鋭い人物で、すべての 物事に家族的な雰囲気を作り出す必要性を見い出していました。研究グループを持つ教授
はいますが、博士には研究ファミリーがありました。私は彼と Judy がすべての生徒に家族的な 雰囲気を広 げたのだと思 います。私 では 恩

返しすることのできない 有り難 いことです。最近の彼の誕生パーティーで、私は 5 歳の娘を彼に紹介しました。彼は腰をかがめて娘の目を見つめながら、この子は新入りとはいえ、家族の一員だと言いました。Joe の精神と親切な応

対 のしかたは 常に彼 の 中心を支 えるものでした。私はリーダー、メンターとしての彼に出会えて本当にありがたいと思っています。生涯、します。

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Maria Montes-Bayón、Jack Creed、Caruso 研究ファミリーの一員であることに感謝

4

Joe のリーダーシップ、情熱、優れた研究、同僚との協働が失われたことを寂しく思います。

Joseph Caruso と Maria Montes-Bayón

Joseph Caruso 教授の死によって、私たちの多くが克服しがたい 悲しみと孤独感を感じました。

分析化学分野、特にプラズマ分光分析化学分
野 への 彼 の 科学的貢献はデータによって十分に裏付 けられています。論文数 の 多 さだけでなく、この分野にとっての科学的意義も十分あります (h 指数 54)。

Joe は学生を監督することと重要な管理業務とをうまく両立していました。シンシナティ大学
では、まず部門長 (1981 〜 1987 年) 、次にはArts and Sciences 学部長 (1987 〜 2000 年) に就任しました。こうした政治的/管理的な仕事は、

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魅力と知性とを持 ちあわせた 人 のみが 行うこ

私は博士から真のリーダーや上司がどのような

文 2 本ができました。しかし、もっと重要なこととができます。こうした時にも、彼の執務室の人でなければならないかを学びました。彼は自は、第二の家族を見つけたことでした。私、私

ドアは 学生または 博士研究者 のために常に開ら具体的に示してくれました。彼は相手 のバッの妻と 2 人の息子にとって、Caruso 家が私たち放されていました。Joe には、ストレスや緊張

クグラウンドや過去の課題が何であれ、誰に対のセカンドハウスだったと言っても過言ではありません。

状態を感じさせずに、すべての仕事を終わらせしても理解を示し敬意を表しました。学生 の 請るという特別な能力がありました。

負い仕事、博士号取得後の仕事、さらには恒久

最終的に Joe のカリスマ性が人を引きつけたした。学生 たちがカンファレンスに出席して 発的な仕事を見つけるためにあらゆる支援をしまのです。彼はいかなる状況下でも冗談を言った

表することを奨励し、参加費用を資金提供する

り、面白い意見を述べたりして、最も複雑な状ことも 頻繁にありました。シチリアで 行 われた況でもくつろいだ雰囲気で対処することができ

Winter Plasma Conference への費用を、彼が大学ました。彼は良い雰囲気を周囲に広げようとし

院生全員分支払ってくださったときのことは忘ました。また、私たちは彼から科学がすべてだ

れません。

とは限らないことを学んだのだと思います。自宅に生徒や 友人 のための 居場所を作ってくれ

彼のリーダーシップと誠実さが、大学院とラボ

た Joe の家族や夫人の Judy に対して、心からの 雰囲気を和ませました。プレッシャーの 多 い

お悔やみを申し上げたいと思います。自国を離学術的環境をもたらしがちな 出来事は一切 あれてから最初 の 数週間に孤独感を感じないよ

りませんでした。

うにと作ってくださった、 そのような温かい 雰

囲気は、私のような外国からのビジターには特博士 は 奨学金 や 資金 が 足りなくなるような 場にありがたく感じられました。

合、あるいは、財政的援助が本当に必要な場合にはいつでも、学生や博士研究者に自ら資金提プラズマ分光化学のコミュニティーは、優れた供しました。彼はそういうタイプの人でした。彼

科学者であり、魅力的 な 性格 の 持 ち 主であっはこのことについて全く話さなかったので、ほた彼を失い寂しく思います。私個人として、優

とんどの 人々はこの 事実を知りませんでした。

れたメンターであり、親友の 1 人を失ったこと

彼はそういうタイプの人でもありました。

を寂しく思います。

2010 年までに、彼のラボで 1 年間の博士号取
彼 は、私 のような 外国人学生には、UC の 大

得後の研究を始めましたが、その後、私の滞在

Jenny Nelson、

学院生活に順応 するための 苦労 もあることをは 2 年、3 年、4 年、5 年、6 年とさらにその後

アプリケーションケミスト、知っており、歓迎の気持ちを伝えようと常に努まで続きました。

Agilent Technologies, USA

力を惜しみませんでした。
私の個人的な自己改善リストには、彼の素晴ら

Jenny Nelson と Joe、Judy Caruso 夫妻

博士や 夫人と共に過ごした 時間 が、私 の 最 もしい交渉力、絶えることのない良い雰囲気、さ温かい思い出です。ご自宅でグループディナー

らに 親しみやすさといった 資質 を 掲 げていまやパーティーをしたり、ボートに乗ったり、私す。抑圧的にならずに共同研究を成功させ、学の Chevron 社 への 入社を支援して頂 いた後、

生たちとうまくやっていくための方法、各人が会 いに来てくださったりしました。実際、私が持つ最高 のものを見 い 出す方法、さらには若Chevron 社に入社するためにカリフォルニア州

い 世代 の 個人的、学術的な成長を楽しむ方法

バークレーに引っ越した時、初めて会いに来てを彼から教わりました。

くださったのは博士でした。私が科学者になる

私は 1998 年にシンシナティ大学で化学の学部のを支援してくださったこと、さらには今 の自メンターとして、彼は常に砂漠における日陰の学生として、光栄にも Caruso 教授にお会いす分があることについて、永遠に博士に感謝致しような存在であり、相談すべき知恵を持った人ることができました。6 年後、私はさらに幸運ます。

にも、博士 のお世話になることになりました。

私は彼 のグループへの 参加希望を出したものの、ICP-MS についても、グループの研究内容物であり、批判することなく、良いときも悪いときも一緒に過ごせる友人でした。そのおかげ

Julio A Landero、研究助教授、シンシナティ大学

で、我々が愛する職業に伴う課題や不確かさに立ち向かいやすくなりました。

についても知りませんでした。ただ私がわかっていたのは、彼 のような 人物 のそばにいるべ

私が Joe に初めて合ったのは 2006 年で、メキ

彼の軌跡を継承し、彼の代わりを務めることはきであること、彼が確かに私の人生に良い影響

シコのグアナフアトで Kasia and Kasimierz Wrobel

光栄なことであり、私はこれからも Joe Carusoをもたらしてくれる人であるということでした。

の大学院 2 年生だった時です。彼の素晴らし

グループのメンバーであり続けます。

しかし、私はその影響がどの程度のものになる

い 講義 の 後、私ともう一人 の 学生が彼 のラボのかは知る由もありませんでした。

に招かれ、 サンプルの 一部を分析させてもらいました。翌年、2 週間早く大学を訪れた際、ご自宅に宿泊させて頂きました。その結果、論

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食品および尿の分析のための高速ヒ素
スペシエーション
Brian Jackson、Amir Liba

ダートマス大学、ニューハンプシャー州
ハノーバー、米国

Agilent Technologies Inc., USA
はじめに

無機ヒ素 (iAs) はクラス 1 の発癌物質であり、2015 年の米国有害物質・疾病登録局 (ATSDR)

クロマトグラフィー

試薬

この試験では 250 mm Hamilton (Reno, NV) PRP-

アルセノベタイン (AB)、モノメチルアルソン酸

X100 カラム用に開発されたメソッドをスケール(MMA)、およびジメチルアルシン酸 (DMA) は、

ダウンし、粒子サイズ径 5 μm の新たな 50 mm

試薬グレードの固体 (Chem Service, West Chester,PA) で入手し、1 mg/L の原液を脱イオン水で調のカラムに適用しました。

製しました。As (III) および As (V) は、水性標準表 1. 移動相の組成

溶液 (Inorganic Ventures, Christiansburg, VA) 認証

溶離液 A

溶離液 B

された 1000 ppm を用い、1 ppm のストック溶

50 mM (NH4)2CO3

DI H2O

3 % メタノール

3 % メタノール

液は毎日調製しました。アルセノコリン (AC) は
米国 FDA の Kevin Kubachka から入手しました。
食品分析の品質管理については、MMA、DMA

移動相は ICP-MS の As 感度を高めるために 3

および iAs 認証の NIST (Gaithersburg, MD) SRM

1568b 米粉を用い、尿については NIST 2669 尿の汚染物の優先リストの第 1 位、および主な健% メタノールに調節しました。溶離液流量は分

康被害物質のうちの 1 つです。ヒトへの主な析中に 1 〜 2 mL/min の範囲で変動しました。

SRM レベル 1 およびレベル II を用いました。

曝露ルートは水と食物の摂取であり、主な排泄

Agilent 1260 Infinity クオータナリ LCを、Agilent

移動相に使用した炭酸ナトリウムは、Alfa Aesar

ルートは尿によるものです。ヒ素は環境中にさ8800 ICP-QQQ のネブライザにカラムを直接接(Ward Hill, MA) から購入しました。

まざまな形状 (種類) で存在するために、こうし続した PEEK チューブを接続して使用しました。

た 個別種 の 定量化にはスペシエーション分析

1260 LC は、ICP-MS MassHunter ソフトウェアか

サンプル前処理が必要です。有機ヒ素は iAs よりも毒性が低い

ら直接コントロールしました。2 種類の溶出プ

ため、総ヒ素量ではなく、iAs の閾値が主に規

ロファイルが開発されました。1 つは食品中の米粉 (250 mg) を 1.8 % HNO3 の 9 mL、30 %制対象となります。
数多くのクロマトグラフィーメソッドが As 種のAs 4 種の分析に適したイソクラティック分離法て抽出しました。抽出液は遠心分離し、一定量であり、もう 1 つは尿中の As 6 種の分離に適を分析前に脱イオン水でさらに 5 倍希釈しまし

したグラジエントメソッド (表 3) です。

た。尿サンプルは脱イオン水で 5 倍希釈しまし

分離のために適用されてきましたが、イオンク
ロマトグラフィー (IC) と ICP-MS との併用が、よた。

ICP-MS

く確立された、現在でも最先端 の As スペシ

MS/MS モードで Agilent 8800 ICP-QQQ を使用

エーション 分析用 のアプローチとなっていま

し、O2 をリアクションセルガスとして用いましす。よくみられる分析メソッドは、コリジョン/リ

H2O2 の 1 mL 内で 80 ℃ に加熱し 1 時間かけた。最初の四重極 (Q1) は 75 amu に設定され、結果と考察
今回の仮説は、50 mm x 5 μm の陰イオン交換
カラムが、これよりも長いカラムで現在分離さアクションセル ICP-MS を接続した陰イオン交

As およびオンマス (m/z 75) 干渉を除去して、セれているさまざまな As 種に必要な分解能を提

換カラムを用いる方法です。しかし、サンプル

ルへの侵入を防ぎました。2 番目の四重極 (Q2)供し、短いカラムと高流量を使って、UHPLC に

スループットの 制約となるステップはクロマト

は 91 amu に設定され、反応プロダクトイオン使用される高圧を必要とせずに、クロマトグラ

グラフィーの 分離時間 の 長さです。クロマトグ

フィーを高速化できるであろうということでしラフィーメソッドや分離対象のヒ素の種類の範AsO+ の検出を可能にし、As は O2と定量的に反応し、一般的な干渉または二価化学種は反た。As 種に関して PRP-X100 カラムを用いたク

囲に依存しますが、通常は 10 〜 20 分かかりま応しませんでした。主な操作パラメータを表 2

ロマトグラフィーの問題点は、早期に溶離するす。クロマトグラフィーの 分析時間を短縮するに示します。ICP-QQQ ペリスタルティックポンプ

種 (As (III) および DMA) と保持されない化合物

ことは、サンプルスループットを改善するのにを 0.5 rps で操作することにより、スプレーチャ(AB および AC) のための十分な分解能を得るこ

きわめて 有効 です。集団 をベースにした 人体

ンバをこうした高流量の溶離液で正しく廃液すとです。保持されない 化合物 は一般に弱 い 溶

曝露試験 の 多くでは、何千もの 尿 サンプルをることができます。

離液および低流量を必要とします。これらの種測定し、現在のアメリカ疾病予防管理センター(CDC) の方法では 17 分間の分析時間を要します [1]。

を溶離した後、流量 および溶離液 の 強度を高キャリアガス流量1.1

よび As (V) を溶離することができます。この方

ネブライザ
ペリスタルティックポンプ(スプレーチャンバ廃液) 速度 (rps)

0.5(III) を As (V) に酸化することで、大幅に簡略化

O2 セルガス流量(最大測定限界比率 %)30

ヒ素の積分時間(75 91) (秒)0.05(L/min)EU では乳児と幼児を対象として、白米で 0.2
mg/kg、米製品で 0.1 mg/kg といった iAs に関する食品規制が差し迫っており、iAs 分析の高サ
ンプルスループット能力 の 必要性 が 確実に高まっています。個人的な見解では、米国でも同様の規制が予期されます。

めれば、より強く保持される種である MMA お

表 2. ICP-QQQ の動作条件

法は、クロマトグラフィーによる分離の前に Asすることができます。この手法は希釈酸抽出が

無機 As の酸化状態のメソッド誘導変化を促進するため、食品分析に役立ちます。また、規制

当局 の 視点 から必要 なことは、他 の 種 から総iAs 量を分けて定量化することのみです。

今 回 の 研 究 目 的 はより 小 さなクロマトグラ
フィーカラムと高流量を利用して、迅速なクロマトグラフィーメソッドを開発することです [2]。

6Agilent ICP-MS ジャーナル 2016 年 2 月 - 第 64 号

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実際、ラボで分析された尿 サンプルのうちのいずれからも AC は検出されていません。As (III)と DMA との分解能は高温で向上しましたが、MMA と As (V) のリテンションタイムは伸びしました。As (V) は 2.5 分で溶出し、初期条件を再度確立するにはさらに 1 分間の再平衡化時間がかかりました。合計で 3.5 分の分析時間であり、CDC メソッドの分析時間 17 分と比較して優位な結果となりました。NIST 2669 レベル 1 お
よび II の回収率は一般にきわめて良好な結果でした (表 4)。ただし、この SRM のサンプルの多くで、空気中酸素への曝露が避けられず、As(III) から As (V) への時間誘導による酸化が認められました。As (III) はラボで分析した尿サンプ
図 1. 500 ng/L (ppt) でのヒ素 4 種のイソクラティック分離。流量 1.5 mL/min での 50 mM (NH4)2CO3。

カラム温度、35℃。As (V)* は酸化後の As (V) および As (III) の合計。

ルの多くに検出され、As (III) の添加回収率はほぼ 100 % でした。これが示唆するのは、このメソッドでは酸化は引き起こされず、SRM がある

段階で解凍されることによって低下して、As (III)から As (V) への酸化が引き起こされた可能性が高いということです。さらに、トリメチルアル
シンオキサイド (TMAO) および AC は NIST レベ
ル II に追加されており、この SRM では AB から部分的に分離または未分離の状態になります。
表 4. NIST 2669 レベル 1 および 2 での AB、DMA、

MMA、As (V) の回収率。AB の回収率はレベル 1 (n =14) でのみ報告されており、DMA、MMA、As (V) はレ
ベル I および II (n = 31) の平均が報告されています。

35 ℃。
図 2. 表 3 のグラジエント条件を用いた尿内に 400 ng/L (ppt) で添加されたヒ素 6 種の分離。カラム温度、
表 3. 尿サンプルのグラジエント溶出プロファイル
時間 (分)

溶離液 A: (50 mM の 3 %溶離液 B: 3 %

流量 (mL/min)(NH4)2CO3 メタノール、%
20

メタノール、%

0

80

1

1.45

20

80

1

0.46

100

0

2

2.5

100

0

2

2.51

20

80

1

3.5

20

80

1

50 mM (NH4)2CO3 (溶離液 A) と 1.5 mL/min の

種

回収率 %

AB

102 ±10DMA

103 ±17MMA

92 ± 9As (V) (iAs 総合計)

110 ± 16

結論
これらのメソッドは、文献に報告された同等の分離法と比較し 4 〜 7 倍高速であり、規制事
項 の 変更やバイオモニタリングの 必要性 の 増加に対応した As スペシエーションのためのサ
ンプルスループット向上にきわめて有用です。

尿中の As スペシエーションについては、さま

参考文献

流量 でイソクラティック分離法を実施し、AB、

ざまな流量と溶離液の強度でグラジエント分離

DMA、MMA および As (V)* を分離しました。こ(表 3) を用いて、AC、AB、As (III)、DMA、MMA

こでは、As (V)* が総 iAs 量です (図 1)。分離はおよび As (V) を分離しました (図 2)。

1. C. P. Verdon, K. L. Caldwell, M. R. Fresquez and
R. L. Jones, Determination of seven arsenic
compounds in urine by HPLC-ICP-DRC-MS:A CDC population biomonitoring method.Anal.
Bioanal.Chem., 2009, 393(3), 939–947.

1.7 分間で完了しました。AB、DMA、MMA については約 10 ng/L (ppt)、As (V) として測定されAC は AB から部分的に分離されましたが、これ

た iAs については 50 ng/L の機器検出下限がらの化合物はボイドボリュームで溶出し、「保持達成されました。SRM 1568b (n = 3) の回収率されない 有機ヒ素」としてひとまとめにされるは DMA, MMA および総 iAs でそれぞれ 104 %、ことが多くあります。

106 %、96 %であり、3 回の CV は各種とも 10

2. B.P. Jackson, Fast ion chromatographyICP-QQQ for arsenic speciation.Journal of
Analytical Atomic Spectrometry, 2015, 30,(6), 1405-1407.

% 未満でした。

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Agilent ICP-MS ジャーナル 2016 年 2 月 - 第 64 号

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科学者の 1 日体験: 次世代の研究者たちとの交流

2016 年 Winter Conference on Plasma Spectrochemistry(WPC)のレビュー
1 月 10 〜 16 日に米国アリゾナ州ツーソンで開催された 2016 年 WPC には約 500 名が参加されました。技術セミナー、ワークショップ、ソーシャルミーティングなどカンファレンスを全体を通して大いに

東京八王子にあるアジレントの 東京分析部門(TAD) は先頃、分析メソッドとテクノロジーに興盛り上がりを見せました。注目のトピックとしてはナノ粒子分析、新しいプラズマ機器、生体および臨床のアプリケーション、およびスペシエーションなどがありました。アジレントは「ICP-OES および ICP-MS テクノロジーのイノベーション」に味のある高校生 40 名を招いて「科学の日」を関するランチミーティングを 2 回開催

開催しました。

しました。各セッションに 100 名を超える方々が参加されました。MS/MS テ

学生たちは日本茶 のサンプル 数種を醸 すことクノロジーを用いた最新のアプリケー

から始めました。その 後、アジレントのエンジ

ションおよびワークフローについて議

ニアがクロマトグラフィーと質量分析 を 用 い

論 する「ICP-QQQ ワークショップおよて、それぞれのお茶を特定する方法を示しましびユーザーミーティング」も開催された。さらに、学生たちは ICP-MS を用いた土壌ました。カンファレンスの 終了間際、サンプルの検査法も学びました。
アジレント・テクノロジー株式会社の広報担当、

関英樹は次 のように述 べています。
「法医学 の科学者が実際に行うことを学生たちに示す目的
で、社員 17 名がボランティアでこのワークショッ
プを考案しました。クラスはまさしく法医学ラボのようで、セッションの終了時には、学生たちはアジレントは約 140 名のお客様を招い

WPC 2016 のランチセミナー、ICP-MS のイノベーションて、年次のお客様感謝ディナーを開催しました。アジレントチームは、プラズマ分光化学関係者の多くと関わりのあった故 Joe Caruso 博士
に対して敬意を表しました。

参加してくださった皆様に感謝致します。2017 年は、オーストリアのサンクト・アントンでまたお会いできることを楽しみにしております。

刺激を受けて満足して帰っていきました。」

https://ewcps2017.boku.ac.at/ewcps2017/EWCPS_2107_Sankt_Anton.html

新たな 4 元素を IUPAC が確認

カンファレンス/会議/セミナー

原子番号 113、115、117、および 118 の 4 つの新しい化学元素が導入され、周期表の 7 番目の行が完成します。

115、117、および 118 番元素については、ロシ
アのドゥブナ合同原子核研究所と米国カリフォ
ルニア 州 ローレンス・リバモア 国立研究所 の共同研究チームによる発見が認定されました。

113 番元素の発見については、日本の理化学研究所チームが IUPAC からの認定を得ました。
これらの 元素は数か月以内に公式に命名されます。IUPAC から発見したチームに名称と記号の命名権が与えられました。詳細については次のサイトをご覧ください。

http://www.iupac.org/

PDAC、3 月 6 〜 9 日、カナダ、オンタリオ州トロント、http://www.pdac.ca
ACS Spring、3 月 13 〜 17 日、米国カリフォルニア州サンディエゴ、www.acs.org
European Symposium on Atomic Spectroscopy、3 月 31 日〜 4 月 2 日、ハンガリー、エゲル、
www.esas2016.mke.org.hu
National Symposium on Environmental Nanotechnology and Nanoimpact、4 月 8 〜 10 日、中国、
アモイ http://nsenn.xmu.edu.cn/index.asp

Analytica Germany、5 月 10 〜 13 日、ドイツ、Messe Munchen、
http://www.analytica.de/index-2.html
Spectr Atom 2016、5 月 24 〜 27 日、フランス、ポー、http://www.spectratom.com/
13th European Workshop on Laser Ablation、7 月 12 〜 15 日、スロベニア、リュブリャナ、
http://ewla2016.ki.si/
ASMS、6 月 5 〜 9 日、米国テキサス州サンアントニオ、www.asms.org/

Agilent ICP-MS 関連資料
ICP-MS に関する最新の文献を参照およびダウンロードいただけます。
www.agilent.com/chem/icpms• アプリケーションノート: Ultra-trace analysis of metals in mineral reference materials using theAgilent 7900 ICP-MS with UHMI, 5991-6406EN• アプリケーションノート: Gas chromatographic separation of metal carbonyls in carbon
monoxide with detection using the Agilent 8800 ICP-QQQ, 5991-6432EN• アプリケーションノート: Routine soil analysis using an Agilent 8800 ICP-QQQ, 5991-6409EN

本書に記載の情報は予告なく変更されることがあります。
アジレント・テクノロジー株式会社© Agilent Technologies, Inc. 2016
Printed in Japan February 08, 2016
5991-6568JAJP

Agilent ICP-MS ジャーナル編集者

Karen Morton、Agilent Technologies
E メール: icpms@agilent.com