2018年11月15日
日本食品衛生学会学術講演会(広島国際会議場)
技術セミナー

STQ法と通知法の比較~STQ法をより深く知ってもらうために~

株式会社アイスティサイエンス1本日の内容1, STQ法とは
2, STQ法と通知法の比較

3, STQ法の客観的評価

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1, STQ法とは3

STQ法とは？
 前処理方法

STQ法とは？
S olid phase extraction
T echnique withQ uEChERS method

抽出

QuEChERS法を参考
精製（手動 or 自動化）

固相カートリッジ

QuEChERS法と固相カートリッジ精製を組み合わせることで操作性と高精製の両立を可能とした。
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STQ法の概要
QuEChERS抽出①検体細切、凍結粉砕②抽出、振とう塩析

STQマニュアル精製キット③遠心分離

全自動固相抽出装置
精製

ST-L400
測定

GC-MS(/MS)＋大量注入
LC-MS/MS測定

LVI-S2505

２, STQ法と通知法の比較(1)試料調製(2)抽出(3)GC法(4)LC法(5)その他
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STQ法と通知法の比較
通知法

STQ法

【GC法】

【GC法】STQ-GC

B法

GC/MSによる農薬等の一斉試験法(農産物)【LC法】

LC/MSによる農薬等の一斉試験法Ⅰ【LC法】STQ-LC法(農産物)
LC/MSによる農薬等の一斉試験法Ⅱ

(農産物)

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(1)試料調製
通知法「粉砕し均一化する」「細切均一化する」

STQ法
予冷式ドライアイス凍結粉砕法＊穀類などはふるいを使用し均一化する

様々な試料をパウダー状に粉砕

・少量サンプリングが可能
・低温粉砕による酵素活性の抑制

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粉砕時に悪さをする酵素活性の抑制①①

酵素活性による悪さの例
交雑成分の発生、上昇（ネギ類）

②

硫黄成分

農薬の分解（クロロタロニルなど）
②

常温粉砕
PEG

PEG

PEG

PEG

PEG PEG

硫黄成分の発生抑制
凍結粉砕

図. タマネギを常温粉砕または凍結粉砕しSTQ法にて分析した時のそれぞれのSCANクロマトグラム9(2)抽出
通知法

STQ法（QuEChERS法参考法）

試料 20g (穀類 10g + 水 20mL)
アセトニトリル

試料 10g (穀類 5g + 水 10mL)

50mL

アセトニトリル

ホモジナイズ
吸引ろ過
アセトニトリル

GC対象農薬、LC対象農薬
ともに同じ抽出方法

10mL

ホモジナイズ
20mL

吸引ろ過から液液分配までの操作を振とうと遠心分離で実施

ホモジナイズ
定容により定量精度を確保

吸引ろ過

定容 (100ｍL)アセトニトリルで調整
20mL分取塩化ナトリウム

塩化ナトリウム1g

クエン酸3Na2水和物

1g

クエン酸水素2Na1.5水和物

0.5g

無水硫酸マグネシウム 4g
10g

0.5mol/L リン酸緩衝液(pH7.0) 20mL
(0.01mol/L 塩酸 20mL←LCⅡ法の場合)

振とう 1分間遠心分離（3,500rpm

5分間）

振とう 10分間
アセトニトリル層

アセトニトリル層10

(3)精製 GC法
通知法

STQ法 全自動固相抽出装置
アセトニトリル層

アセトニトリル層

C18-50：精製

脱水(無水硫酸ナトリウム)

通液

ｱｾﾄﾆﾄﾘﾙ‐水(9/1)

添加塩化ﾅﾄﾘｳﾑ水溶液

0.5g相当流出液

転容(ｱｾﾄﾆﾄﾘﾙ-ﾄﾙｴﾝ(3/1))

負荷[保持] ｱｾﾄﾆﾄﾘﾙ濃度約5%C18-50：保持

色素等平面構造の夾雑物を除去

イオン性夾雑物を除去

負荷 試料(ｱｾﾄﾆﾄﾘﾙ-ﾄﾙｴﾝ(3/1))
溶出低極性夾雑物を除去

負荷[通液] 試料(ｱｾﾄﾆﾄﾘﾙ)

濃縮・溶媒除去GC/NH2：精製

濃縮操作なし(転容不要)

洗浄水

高極性夾雑物を除去

サンプルに応じて・固相の追加が可能
・溶出溶媒の変更が可能

窒素ガス乾燥

4g相当

C18-50+PSA-30：精製

ｱｾﾄﾆﾄﾘﾙ-ﾄﾙｴﾝ(3/1)

色素、脂肪酸等の除去

溶出 ｱｾﾄﾝ‐ﾍｷｻﾝ(15/85)
濃縮・溶媒除去
濃縮操作により感度確保

定容 1mL(ｱｾﾄﾝ-ﾍｷｻﾝ(1/1)で調整)

4倍濃縮

・マトリクス効果の低減
・装置測定状況の指標

感度は大量注入によりカバー

PEG＋ﾌｪﾅﾝﾄﾚﾝ-d体
定容 1mL(ｱｾﾄﾝ-ﾍｷｻﾝ(15/85)で調整)

2倍希釈

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夾雑物除去の概念・・・通知法の場合
親水性（極性）C18orPBX
液液分配
農薬保持

PSA,SAX精製
イオン性夾雑物

NH2・遊離高級脂肪酸
・色素液液分配
対象農薬

SI精製
カフェイン

グラファイト
平面構造夾雑物
カーボン
GCK精製

C18精製
無極性夾雑物液液分配

C18を使用
クロロフィル
した場合
高級脂肪酸エステル
高級アルコール
通液:
ステロール類

トリグリセリド（脂肪）糖類・水溶性の夾雑物

極性夾雑物

疎水性（無極性）

アセトニトリル

12夾雑物除去の概念・・・STQ法の場合
親水性（極性）

液液分配

疎水性（無極性）

高極性農薬の損失⇓
PSA,SAX精製
C18orPBX LC法へ

農薬保持

C18

PSA・SAX・遊離高級脂肪酸
・色素液液分配対象農薬

SI精製SI
カフェイン

平面構造夾雑物

グラファイト
GCK精製
カーボン

液液分配

無極性夾雑物
クロロフィル
高級脂肪酸エステル
C18
高級アルコール
ステロール類通液:
アセトニトリルｰ水

トリグリセリド（脂肪）糖類・水溶性の夾雑物

極性夾雑物

イオン性夾雑物

C18精製

液液分配
＋
遠心分離

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(4)精製 LC法
通知法 Ⅰ法

STQ法全自動固相抽出装置
濃縮操作なし(転容不要)

アセトニトリル層

アセトニトリル層

C18-50+PSA-30：精製

色素、脂肪酸等の除去

濃縮・溶媒除去

負荷[通液] 試料(ｱｾﾄﾆﾄﾘﾙ) (0.5g相当)
通液

転容(ｱｾﾄﾆﾄﾘﾙ-ﾄﾙｴﾝ(3/1))
GC/NH2:精製

低極性夾雑物の除去

2%ｷﾞ酸含有ｱｾﾄﾆﾄﾘﾙ
色素等平面構造の夾雑物を除去

流出液

色素等平面構造の夾雑物を除去

添加

イオン性夾雑物を除去

水

ｷﾞ酸酸性ｱｾﾄﾆﾄﾘﾙによりⅡ法対象農薬もPSAから溶出
Ⅰ法・Ⅱ法を同じ方法で分析可能

負荷[通液] (ｱｾﾄﾆﾄﾘﾙ濃度約67%)
負荷

試料(ｱｾﾄﾆﾄﾘﾙ-ﾄﾙｴﾝ(3/1))(4g相当)
C18-30：精製

溶出

低極性夾雑物の除去

ｱｾﾄﾆﾄﾘﾙ-ﾄﾙｴﾝ(3/1)
通液

濃縮・溶媒除去

定容 ４ｍL(メタノールで調整)

ｱｾﾄﾆﾄﾘﾙ‐水(8/2)
ｱｾﾄﾆﾄﾘﾙ濃度を下げてC18に負荷することにより最初のC18で除去できなかった低極性夾雑物を除去⇓
分析カラムへの負荷軽減

1倍濃縮

定容 2mL(水で調整)

4倍希釈※最終溶液はｱｾﾄﾆﾄﾘﾙ：2%ギ酸含有ｱｾﾄﾆﾄﾘﾙ：水：ｱｾﾄﾆﾄﾘﾙ-水(8/2)=1:1:1:1

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(4)精製 LC法
通知法 Ⅱ法

STQ法全自動固相抽出装置

C18-50+PSA-30：精製

濃縮・溶媒除去低極性夾雑物の除去
色素、脂肪酸等の除去

負荷[通液] 試料(ｱｾﾄﾆﾄﾘﾙ) (0.5g相当)

転容(ｱｾﾄﾝ‐ﾄﾘｴﾁﾙｱﾐﾝ‐n-ﾍｷｻﾝ (20/0.5/80))

通液2%ｷﾞ酸含有ｱｾﾄﾆﾄﾘﾙ
色素等平面構造の夾雑物を除去

SI：保持
負荷

濃縮操作なし(転容不要)

アセトニトリル層

アセトニトリル層

試料(ｱｾﾄﾝ‐ﾄﾘｴﾁﾙｱﾐﾝ‐n-ﾍｷｻﾝ (20/0.5/80))(4g相当)

流出液
添加

水

ｷﾞ酸酸性ｱｾﾄﾆﾄﾘﾙによりⅡ法対象農薬もPSAから溶出
Ⅰ法・Ⅱ法を同じ方法で分析可能

負荷[通液] (ｱｾﾄﾆﾄﾘﾙ濃度約67%)
洗浄 ｱｾﾄﾝ‐ﾄﾘｴﾁﾙｱﾐﾝ‐n-ﾍｷｻﾝ (20/0.5/80)
低極性夾雑物の除去

溶出通液

ｱｾﾄﾝ‐ﾒﾀﾉｰﾙ (1/1)

濃縮・溶媒除去

定容 4mL(メタノールで調整)

C18-30：精製

低極性夾雑物の除去

ｱｾﾄﾆﾄﾘﾙ‐水(8/2)
ｱｾﾄﾆﾄﾘﾙ濃度を下げてC18に負荷することにより最初のC18で除去できなかった低極性夾雑物を除去⇓
分析カラムへの負荷軽減

1倍濃縮

定容 2mL(水で調整)

4倍希釈※最終溶液はｱｾﾄﾆﾄﾘﾙ：2%ギ酸含有ｱｾﾄﾆﾄﾘﾙ：水：ｱｾﾄﾆﾄﾘﾙ-水(8/2)=1:1:1:1

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C18精製によるLC分析カラムの負担軽減
ACN：水（4:1）❑ 固相C18を用いない場合
ACN：水（5:95）

ムは「ODS」で、固相C18と同じ充填剤。

ACN：水（95:5）

グラジエント分析

予め固相C18で精製すること
無極性夾雑物

夾雑物（極性）

LCで使用されている分離カラでLCカラムの負荷を防ぐ。

（無極性）★アセトニトリル濃度による精製効果の違い＜❑ 固相C18による精製の場合
夾雑物

（極性）

C18ミニカラムによる精製効果

100%ACN

80%ACN/水メリット● HPLCカラムの劣化を防ぐ● ピーク形状の維持● 分析時間の短縮
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(5)その他①時間

GC法

10検体処理の場合

通知法
昼休憩

STQ法
4時間

７時間
10時

抽出

9時

精製(自動化)

13時

抽出
精製

9時

17時
全自動固相抽出装置の使用により手作業は実質1時間！

アイスティサイエンス調べ

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(5)その他②使用する器具
通知法

STQ法

DISPOSABLE
使い捨て

ブフナー漏斗メスフラスコ
分液漏斗
ナシ型フラスコ・・・

メス試験管のみ！

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(5)その他③使用溶媒量通知法

STQ法
固相ミニカートリッジ
Smart-SPE
20～50mg

一般的な固相カートリッジ
500~1000mg

通知法

STQ法
（ST-L400）

抽出

100ml

10ml

コンディショニング

30～45ml

5～10ml

溶出30～45ml

1.5ml

合計

160～190ml

17～22ml

使用する溶媒量は1/10程！
アイスティサイエンス調べ

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STQ法は自動化が可能！
全自動固相抽出装置

固相のコンディショニングからノズル洗浄まで自動処理！

タッチパネルによる直感的な簡単操作
20検体連続自動処理(異なるメソッドも自動切り替え）多段精製の自動処理(固相コンデショニング、夾雑精製、農薬保持、固相乾燥、固相脱着、溶出）迅速農薬分析法【STQ法】各手法搭載
自由にメソッドを作成
シーケンスやログをファイルとして保管
20自動化のメリット❑ ルーチン分析：時間の有効活用❑ 前処理技術の管理：教育、訓練、引き継ぎの効率化❑ バリデーション：再現性の向上、反復数増加による負担軽減❑ メソッド開発：確実な再現、メソッドの記録、保存❑ 分析法の共有：複数のラボで同じ分析結果❑ 人材の有効活用 ：新技術開発に人材投入、適材適所

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３, STQ法の客観的評価

22当社参加技能試験結果

主催：国立研究開発法人産業技術総合研究所
結果

参加時期

試料

2012年

大豆｜z｜≦2.0

2013年

玄米｜z｜≦2.0

2014年

玄麦｜z｜≦2.0

2015年

玄米｜z｜≦2.0

2016年

大豆｜z｜≦2.0

2017年

玄米｜z｜≦2.0

2018年

玄麦

｜z｜≦2.0(参加機関の分析結果から算出したZスコア)

2018年は参加38機関中、16機関（42%)がSTQ法で参加！
STQ法での参加機関数が最多！（次いで通知法）
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STQ法ユーザー様のISO17025認定拡大
2017年度 認定取得されました！

大手食品メーカー 様
全自動固相抽出装置＋GC用大量注入装置、一斉分析
2016年以前の認定

JA鹿児島経済連・食品総合研究所様（2016年）
全自動固相抽出装置＋GC用大量注入装置
大手食品メーカー様：手動STQ-LC法（2014年）

STQ法は認定取得可能です！
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STQ法に関連する文献や情報
http://www.aisti.co.jp/appli/①AOACに論文掲載
産業技術総合研究所

大竹氏ら

タイトル
Proficiency Testing for Quantification of Pesticide Residues in Treated Brown
Rice Samples: Comparison of Performance of Japanese Official
Multiresidue, Modified QuEChERS, and QuEChERS Methods
著者
Takamitsu Otake, Takashi Yarita, Tomoko Sakamoto, Masahiko Numata, andAkiko Takatsu National Metrology Institute of Japan (NMIJ), National
Institute of Advanced Industrial Science and Technology (AIST), 1-1-1
Umezono, Tsukuba,
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STQ法に関連する文献や情報②食品衛生学雑誌 第57巻 第4号 2016 Vol.57「LC-MS/MSを用いた野菜および果実中の残留農薬迅速一斉分析法の妥当性確認」
佐藤環宮本伊織 上村聖子

仲谷正 角谷直哉

山野哲夫（大阪市立環境科学研究所）

概要：14種類のサンプルを対象にSTQ-LC法についてガイドラインに則った妥当性評価を実施③宮城県保健環境センター年報 第33号 2015
「STQ法による残留農薬分析のための前処理法の検討」
千葉美子

瀧澤裕 大内亜沙子

高橋美保（宮城県保健環境センター）

http://www.pref.miyagi.jp/uploaded/attachment/338307.pdf
概要：ドライアイス予冷凍結粉砕について、様々な食品をサンプルとし、水分測定や、粒度分布に至る内容。

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STQ法に関連する文献や情報
第113回食品衛生学会学術講演会 ポスター発表「食品中残留農薬分析における胃袋型インサートを用いた大量注入によるマトリックス効果低減の確認」○宮本伊織、角谷直哉、山口之彦
地方独立行政法人 大阪健康安全基盤研究所衛生化学部食品化学2課
概要：下記に挙げる3種類の注入方法を比較したところ、胃袋型インサートでのマトリックス効果の低減が確認できました。
① ストレート型ライナーを使用した微量注入（一般的な瞬間気化方式）② 胃袋型インサートを使用した「大量」注入（インサート内で溶媒を気化排気）③ 胃袋型インサートを使用した「微量」注入（LVIで2μL注入し瞬間気化方式）
特に、③において最も低減効果があったことから、これまで感度上昇を目的とした大量注入に用いられてきた胃袋型インサートが、微量注入方式でアボカド、ホウレンソウ、玄米などマトリックスの影響が大きい食品でも、マトリックス効果が低減できる可能性を示唆される結果が得られています。

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ご清聴ありがとうございました
当社ホームページにて情報多数公開
株式会社アイスティサイエンス
TEL： 073-475-0033（本社）048-424-8384（東日本営業所）
FAX： 073-497-5011（全国共通）
E-mail：as@aisti.co.jp
ホームページ：http://www.aisti.co.jp/

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