水生生物中の有機フッ素化合物の分析－アルカリ分解を用いた前処理方法の検討
兵庫県立大学環境人間学研究科○喜田恵利佳 1，竹峰秀祐 2，松村千里 2，英保次郎 2，中野武 3，熊谷哲 1（1 兵県大, 2 兵庫県環境研セ, 3 大阪大）

Analysys of Perfuluorinated Compounds in Aquatic Organism – Investigation of Extraction by Alkaline Digestion Methodby Erika KIDA1, Shusuke TAKEMINE2, Chisato MATSUMURA2, Jiro EIHO2, Takeshi NAKANO3, Tetsu KUMAGAI1, 1
Univ. of Hyogo, 2Hyogo pref. Inst. of Env. Sci 3 Osaka univ..
1. はじめに

手法①と同様の方法で アルカリ分解を行った。分解処

有機フッ素化合物（ PFCs）は，撥水剤や界面活性剤な理後の試料溶液に 炭酸ナトリウム緩衝溶液（pH10）20ml，

どに広く使用されている物質であるが ，環境残留性や生テトラブチルアンモニウム溶液（pH10，以下 TBA 溶液）物蓄積性を持ち ，発がん性も示唆されている。 PFCs は

5mlt-ブチルメチルエーテル（ 以下 MTBE）とメタノー

世界中の環境水中から検出されており，魚などの水生生

ル 1:1 の溶液（2 回目は MTBE のみ）を加え，超音波抽物や，それらを捕食する海鳥からも PFCs が検出された

出と遠心分離を行い，上澄みを分取し た（イオンペア抽ことから 1) ，水生生物や生態系への影響が懸念される。

出）。抽出は 2 回行い，分取後の上澄みに無水硫酸ナト

生体試料中の PFCs 分析にはイオンペア抽出法が用いリウムを加えて脱水し，この溶液を濃縮し，メタノールられることが多い 。また，アルカリ分解を併用することを 10ml 加えてさらに濃縮した。濃縮液を 200ml の精製

2) 。ただし，生体水に溶解させ，ギ酸で pH３に調整し，固相抽出を行っで抽出効率が向上したとの報告があ る

試料はアルカリ分解を行うことで より多くの夾雑物が抽た。固相抽出以降の操作は手法①と同様に行った 。

出され，LC/MS/MS 分析におけるイオン化抑制の原因と手法③イオンペア溶媒抽出＋固相抽出なることが考えられる。しかし ，生体試料の分析法の比試料 10g に内標準物質，炭酸ナトリウム緩衝溶液 10ml，較検討した例は少なく ，分析法が確立されていないのがTBA 溶液 5ml，MTBE20ml を加えて手法②と同様にイ現状である。

オンペア抽出を行った。以降の操作は 手法②と同様に行

そこで本研究では ，アルカリ分解を用い た水生生物中の PFCs の分析法の検討を行った。また ，イオンペア抽った。
2.4

イオン化抑制の影響

出のみを用いた手法と結果を 比較した。そして，それぞ各分析法の夾雑物の影響調べるため ，イオン化法 ESIれの前処理方法についてイオン化抑制の影響について 検ネガティブモード， m/z100－2000 の範囲でスキャン分討した。

析を行った。また，対象物質のイオン化抑制を調べるた
め，分析後のバイアルに対象 物質各 20ng を添加し，添

2. 実験方法

加後の濃度から添加前の濃度を引 き，スパイク回収率を2.1算出した。

試料

試料には市販の スズキ（兵庫県産）の切り身を用いた。

表２

骨と皮を除き，可食部（筋肉）をホモジナイズした。
2.2

分析対象物質分析 対象 物質は PFOA を 含む ペル フル オロカ ルボン酸類(炭素数 C4-12)および PFOS を含むペルフルオロア
ルキルスルホン酸類 (炭素数 C4,6,8,12)とした。
2.3

LC/MSMS 分析条件

LC/MSMS分析条件装置
ACQUITY UPLC (waters)
カラム
UPLC BEH C18 2.1×50mm
リテンションギャップカラム UPLC BEH C18 2.1×100mm
移動相
A：2mM 酢酸アンモニウム溶液
B：アセトニトリル
グラジエント
0.0→8.0min A：99→5% B：１→95%
8.0→9.1min A：B＝5：95%
流量0.3mL/min
カラム温度50℃
試料注入量10μ L
装置
ACQUITY TQD (waters)
イオン化法
ESI（－）
イオン源温度
120℃
脱溶媒温度
300℃
キャピラリー電圧2kV
コーンガス流量20L/Hr
脱溶媒ガス流量
800L/Hr
コリジョンガス流量
0.1mL/Min

前処理

手法①アルカリ分解+固相抽出
試 料 10g に 内 標 準 物 質 を 添 加 し ， ア ル カ リ 分 解（2mol/L-NaOH 20ml，80℃，3 時間）を行った。分解処理後の試料溶液 をギ酸で pH３に調整し，遠心分離後，上澄みを分取して 固相抽出（Presep-PFCⅡ）した。試料溶液の入っていたビーカーの壁面を精製水 10ml と 80％

3. 結果と考察

メタノール 10ml で洗い込み，同様にカートリッジに通3.1

内部標準物質の回収率液させた。カートリッジから 0.1%アンモニアメタノール

手法①では内部標準物質はほぼ回収できなかった。ま5ml で溶出させ，窒素ガスで濃縮した。濃縮液をシリンた，手法②と手法③ともに ， 回 収率 は低 かっ た（ 図 1）。

ジ フ ィ ル タ ー で ろ 過 し ， LC/MSMS で 分 析 を 行 っ た 。

溶媒のみを用いた操作ブランクでは ，内部標準物質の回LC/MSMS の分析条件を表２に示す。

収率が良好であった。実試料の回収率の低下の原因は ，手法②アルカリ分解＋イオンペア溶媒抽出＋固相抽出

試料中の夾雑物によるものと考えられる。

160

8014060

回収率（%）

回収率（％）

10040200120
10080
60
40200②アルカリ分解＋イオンペア抽出＋固相抽出（n=2）③イオンペア抽出＋固相抽出（n=3）

図１

手法①アルカリ分解＋固相抽出（n=3）
手法②アルカリ分解＋イオンペア抽出＋固相抽出（n=2）

濃度手法③イオンペア抽出＋固相抽出（n=3）

0.8

図３

スパイク回収率

0.6（a）

0.40.2%濃度（ng/g-wet）

3.2

内部標準物質の回収率02.00
手法②アルカリ分解＋イオンペア抽出＋固相抽出（n=2）
手法③イオンペア抽出＋固相抽出（n=3）

6.00

8.00

4.00

6.00

8.00

4.00

6.00

8.00

Time（b）%

図２ 試料中のPFCs濃度

4.00

アルカリ分解を行った 手法②の方が，アルカリ分解を行っていない 手法③よりも多くの物質において濃度が高2.00かった（図２）。PFOA などペルフルオロカルボン酸の持酸の持つスルホン酸基 などは，生体分子とエステル結合（c）%つカルボキシル基 や，PFOS などペルフルオロスルホンしている可能性がある。アルカリ分解を用いることでそれらの分析が可能となることが示唆される 2) 。しかし今回の研究では ，内部標準物質の回収率が低いため ，前処

2.00100

イオン化抑制の影響

PFBA
PFBS

手法①では PFBA など短鎖の PFCs のスパイク回収率が低く，手法②では PFDA など長鎖の PFCs の回収率がPFOA
PFUnDA
PFNAPFDA
PFDoDA

PFHxS

PFOS

02.00

Time

PFHxA
PFPeA
PFHpA（d）%

理法の検討が必要と考えられる。
3.3

Time

4.00

PFDS

6.00

8.00

Time低いという傾向が見られた。図４に示したサンプルと標準物質のクロマトグラムを比較してみると ，回収率が低い物質の保持時間 に試料由来の夾雑物のピークが確認さ

図 ４ ク ロマ トグ ラム ， (a)： 手 法① トー タル イオ ン
クロマトグラム（TIC） (b)：手法②TIC (c)：手法③TIC (d)：標準物質のマスクロマトグラムれた。この結果から，イオン化抑制が内部標準物質の回収率低下の原因の一つと考えられる。手法③ではイオン化抑制の影響はほぼ確認されなかった。手法③ではアルカリ分解を用いず，試料はホモジナイズしか行っていな【謝辞】
本研究の一部は，平成 22 年度「環境省環境技術開発いため，夾雑物の抽出が抑えられたと考えられる。

等推進費」（課題番号 B-1002）を受け実施しました。深

4.

く感謝いたします 。

結論
イオンペア抽出のみを用いた方法と比べ ，アルカリ分解を用いた場合の内部標準物質の回収率は低下した。ま参考文献

た，手法 3 では内部標準物質が回収されなかった。アル

1) John P Giesy, Kurunthachalm Kannan(2001) Global

カリ分解を行うことにより，より多くの夾雑物が抽出さdistribution of perfluorooctane sulfonate in wildlife,れたためと考えられる。加えて ，アルカリ分解によって，Environ.Sci.Technol, 35,イオン化抑制の効果が大きくなることが確認された。

2) 国立環境研究所（2006） 有機フッ素化合物等 POPs

ただし，今回用いた 3 つの前処理法は，内部標準物質の回収率が低く (0－53％)，更なる検討が必要である。

1339-1342

様汚染物質の発生源評価・対策並びに汚染実態解明のための基盤技術開発に関する研究， 15-21