LC/MS に よ る 有 機 ふ っ 素 系 化 合 物 の 分 析
岩手県環境保健研究センター ○佐々木和明、八重樫香、齋藤憲光

Analysis of Fluorinated Organic Compounds by LC/MS,by Kazuaki SASAKI， Kaori Yaegashi,Norimitsu SAITO（ Res. Inst. for Environ. Sci. and Pub. Health of Iwate Pref）

1. はじめにろ紙( ADVANTEC QR‑100, 203×254mm )に捕集したものを用いた。

PFOS 及び PFOA などのパーフルオロ化した化合物は、界面活性大気測定には、ろ紙の 1/2 量を使用した。抽出は、ろ紙を高速溶剤として親水性と疎水性の両方の性質を持つために用途が広く、衣媒抽出セル( 11mL )に充填し、高速溶媒抽出装置( DIONEX ASE‑200 )服の柔軟材、消火剤、紙の表面処理からワックスなど、日常生活ので行なった。
血清は、最初に内標準とイオンペアー試薬を加え、緩衝液を添加あらゆる方面で使用されてきた。
1999 年、この PFOS が 「製造業の従業員と米国の一般市民の血しアルカリ性にした後で、溶媒抽出を行なった。

液から検出された」 ことで注目され、その後の魚類や野生生物調

3. 実験結果と考察

査から、世界中で PFOS 汚染が懸念される状況である｡
これまで PFOS は、ヒトや野生生物・魚類などを対象にして測定（１）LC/MS 分析されてきた。その理由は、これらの濃度が ppb (μg/kg ) と高く、PFOS 及び PFOA を同時分析する際の、LC/MS 最適条件を 表１

分析操作から生ずるコンタミネーションの影響を受けることなく、に示した。 PFOS 及び PFOA は、ピークが重なり合うことなく完全溶媒抽出するだけで比較的簡単に測定できたためである。に分離し、検量線は、両化合物とも 0.1 μg/L 以上の濃度で作成

ヒトや生物の曝露要因究明のために、環境試料の分析法が求めら可能であった。

れた。
そこで、
環境試料 PFOS 及び PFOA のLC/MS分析法を検討し、（２）環境水分析

環境水は、固相カートリッジ濃縮により ppt レベル濃度を、大気は３

高速溶媒抽出後 pg/ｍ 濃度まで測定可能な分析法を開発した｡

本法を検討するにあたり､濃縮倍率を上げても､コンタミネーションを低減し、かつ分析エラーが小さい方法の開発を試みた。

本法により国内の環境汚染を把握するために、環境水（ 河川水、Presep‑C Agri は PFOS 及び PFOA を選択的に高い濃縮倍率で抽出

海水、上水 ）、大気などのモニタリングを行った｡ 併せて、ヒト血するのに適した固相カートリッジであった。このカートリッジは、

清について測定し、日本人の汚染状況について調査した。

pH 5 ‑ 11 の広い範囲で使用可能であった。これをコンセントレータにセットして加圧濃縮することで、分析者の操作エラーを最小限

2. 実験方法にしながら 1,000 倍の濃縮を実現した。環境水分析時における（１）試薬及び分析機器

LC/MS クロマトグラムへの他の妨害化合物の影響も小さく、安定的PFOS は Fluka 社の Perfluorooctansulfonic acid Potassiumに分析することができた。環境水の検出下限値は、 PFOS が 0.05

salt ( F.W. 538.22 ) を、PFOA は WAKO 社の Perfluorooctanoicng/L 、PFOA が 0.04 ng/L であった。本法の分析精度を検討する

acid ( F.W. 414.07 ) を用い、それぞれを 70％ メタノール水溶ために､大阪近郊で採水した河川水と海水の実試料を用いて、添加−3−2液に溶解して 1,000 mg‑C8F17SO /L 及び 1,000 mg‑C7F15CO /L にし回収実験を行った。その結果、河川水での回収率は、PFOS が 101.0たものを原液として用いた。この原液を使用時に適宜希釈し、標準±6.5 %、 PFOA が 92.6±4.4 % であり、海水は PFOS が 99.8±系列の作成と標準の添加回収実験に使用した。

4.8 %、PFOA が 91.5±3.7 % と良好であった。

13内標準物質として PerkinElmer 社[1,2‑ C]‑PFOA を用いた。固相本法を適用して全国 79 ヶ所の河川水、6 ヶ所の沿岸海水の調査

カートリッジは、スチレンジビニルベンゼン‑ポリメタクリレートを行ったが、全ての試料から PFOS 及び PFOA を検出した。河川水を充填し、高密度ポリエチレンでハウジングした和光純薬製は、北海道東北地区（ n=16 PFOS 0.25‑4.62 ng/L ( GM=1.19 )、Presep‑C Agri( 250 mg )を使用し、10 ml のメタノールと 5 ml のPFOA 0.1‑4.22 ng/L（GM=0.97））、関東地区（ n=14 PFOS 0.33‑31.4

精製水で洗浄してから用いた。標準系列の調製及び固相カートリッng/L ( GM=3.69 )、PFOA 0.33‑15.1 ng/L（ GM=2.84 ））、中部地区

ジ洗浄に用いた精製水は、脱イオン水を、Presep‑C Agri に通し( n=17 PFOS 0.24‑6.04 ng/L ( GM=1.07 )、PFOA 0.28‑16.3 ng/L

PFOS を除去してから使用した。PFOS 及び PFOA の分析は、Agilent（ GM=2.5）)、近畿地区 （ n=8 PFOS 0.78‑37.3 ng/L ( GM=5.73 )、1100 HPLC に Agilent 1100 MSD SL を装着して用いた。

PFOA 2.14‑456 ng/L（ GM=21.15 ））、中国地区（ n=9 PFOS 0.42‑25.1（２）抽出と濃縮

ng /L ( GM=1.00 )、PFOA 0.51‑8.11 ng/L（ GM=1.51 ））、九州四環境水からの抽出及び濃縮は、固相カートリッジを Waters

国地区（ n=15 PFOS 0.24‑14.9 ng/L ( GM=0.89 )、PFOA 0.20‑13.8

Concentrator System Concentrator Plus に装着し、10 mL/min.

ng/L（ GM=1.93 ））であって、汚染は全国に及び、近畿地区が最もの流量で試料を通過させて行った｡

高い値となった。
3

大気は、ハイボリュームエアーサンプラーで 1,000 m を吸引し、また、調査した大部分の上水からも PFOS 及び PFOA が検出された。兵庫県（ n=5 PFOS GM=1.1 ng/L、PFOA GM=12.5 ng/L）、大阪市（ n=5 PFOS GM=12.0 ng/L、PFOA GM=40.0 ng/L）、京都市（ n=5表 1LC/MS 分析最適条件

PFOS GM=4.9 ng/L、PFOA GM=5.4 ng/L）、盛岡市（ n=5 PFOS GM=0.2HPLC
Instrument
ColumnMobile phaseng/L、PFOA GM=0.7 ng/L）、仙台市（ n=5 PFOS GM=ND、PFOA GM=0.1: Agilent 1100
: Zorbax XDB C-18(2.1x150mm): A : CH3CN
B : 10mM CH3COONH4/H2O
0~5min 35-45%A 65-55%B
5~20min 45%A 55%B
Flow rate: 0.2 mL/min.
Oven temp: 40℃
Injection volume : 10.0 µL
MS
Instrument: Agilent 1100MSD SL
Ionization: ESI
Nebulizer: N2(50 psi)
Drying gas: N2(10.0L/min, 350 ℃ )Polarity: NegativeFragmentor: 100V(PFOA), 200V(PFOS)
Vcap: 4000V
SIM(m/z): Q1:413, Q2:369 (PFOA): Q1:499, Q2:500,Q3:99 (PFOS)ng/L）横手市（ n=5 PFOS GM=ND、PFOA GM=0.1 ng/L）であって近畿地区、特に大阪市が大きな値となった。
（３）大気分析
大気中 PFOS 及び PFOA の分析法として、操作ブランク低減が可能で簡便迅速な抽出方法として、高速溶媒抽出装置を用いる方法について検討した。標準を添加して大気を採取した回収実験結果は、

PFOS が 97.6±6.8% PFOA が 87.5±5.2％、検出下限値は、PFOS 及び PFOA ともに 0.1 pg/ｍ３であった。
本法を適用して岩手県で採取した大気を測定した。その結果、 5
検体のすべての大気から pg/ｍ３レベルの PFOS 及び PFOA を検出した。本法は、比較的低汚染地区の岩手県で、使用できたことで、全国のモニタリング分析に適用できると考えられる｡（４）血清分析
従来法に従い血清(0.5mL)をポリプロピレン製遠心沈澱管に採取し[1,2‑13C]‑PFOA (1ng)、0.5M tetrabutylammonium hydrogensulfate (1mL) 、0.25M 炭酸ナトリウム緩衝液(2mL)の順に加えて混和し、methyl tert‑buthyl ether (5mL) で 2 回の抽出を行った。
methyl tert‑buthyl ether 層を窒素パージして乾固後、90％メタノールに再溶解し、ナイロンメッシュフィルター(0.2μm)でろ過した検液を LC/MS で分析した。クロマトグラムを図 1 に示す｡
血清については、実施した各種調査の中から、2003 年に採取さMSD1 TIC, MS File (H170426\061-5401.D)
8000
7000
600050004000
3000
2000
1000

県、京都市、兵庫県、山口県、高知県、沖縄県住民の血清 361 名分(男性 189 名、女性 172 名)を用いて行ない、地域差について検討した。性別ごとに幾何平均値を求め、地域住民間の比較を行ないそのPFOS(m/z=499)
PFOA(m/z=413)

68
10MSD2 TIC, MS File (H170426\061-5401.D)
8000
7000
6000
5000
4000
3000
2000
1000

18mi

1618

mi

1618

mi

PFOS(m/z=500)

8000
7000
6000
5000
4000
3000
2000
1000

1214
API-ES, Neg, SIM, Frag: 70, "SIM415"

13C-PFOA(m/z=415)6

結果を図 2 に示した。PFOS 及び PFOA の男女ともに、地域差が認め

1214
16API-ES, Neg, SIM, Frag: 100 (TT), "SIM369,500"

PFOA(m/z=369)

6810MSD4 TIC, MS File (H170426\061-5401.D)

れた秋田市、秋田県横手市、仙台市、宮城県大和町、岐阜県、福井

API-ES, Neg, SIM, Frag: 100 (TT), "SIM413,499"

8101214

図 1 血清分析クロマトグラムられた。PFOS の男性は京都・兵庫・岐阜＞秋田・山口・高知・沖
縄＞横手・仙台・福井＞大和町間で差があり、女性では京都・兵庫・

30

高知＞秋田・仙台・岐阜・福井・山口・沖縄＞横手＞大和町の順で25有意な地域差が認められた。PFOA の男性では京都・兵庫＞その他20った。同一の地域ごとで比較した場合、PFOS 及び PFOA は、女性

PFOS [ng/mL]の地域、女性では京都・兵庫＞高知＞その他の地域という結果であPFOS

15女性
男性10に比べて男性の方が高いという傾向が認められた。

50秋田市

4. まとめ全国を対象としたすべての環境水及び岩手県内大気から PFOS 及14

び PFOA が検出できた事により、環境モニタリングにおける本法の12有効性が立証された。

10

汚染状況の把握が可能であった。今回の結果から、地球規模で発生している PFOS 及び PFOA 汚染の拡散要因のひとつが大気経由であることを示唆した。

仙台市

大和町

岐阜福井

京都兵庫

山口

高知

沖縄

PFOA
PFOA [ng/mL]

本法を適用した環境モニタリングにより、全国の環境水に広がる

横手市

8女性
男性
6420

また、日本人の血清調査から、地域差が認められ、近畿地区の住民が全国で最も高い濃度であった｡この結果は、環境水汚染の傾向と一致した｡

秋田市

横 手市

仙台市

大 和町

岐阜

福井

京都兵庫

山口

図 2 日本人血清中の PFOS、PFOA

高知

沖縄