福岡県保健環境研究所年報第48号，61－65，2021

原著
環境水中に含まれるりん酸ジメチル=2,2-ジクロロビニルの分析法の開発
酒谷圭一
液体クロマトグラフ質量分析計（LC/MS）を用い、環境水中のりん酸ジメチル=2,2-ジクロロビニル（DDVP）を分析する方法を開発した。試料200 mLにギ酸を添加した後、DDVP-d6を10 ng添加し、固相カートリッジ（Sep-Pak PS2 Plus Short Cartridge）に通水した。固相カートリッジを超純水/メタノール(5:5)溶液10 mLで洗浄し、空気約20 mLを通気して水分を除去した後、アセトニトリル6 mLで溶出した。溶出液を窒素気流下で0.2 mLまで濃縮した後、0.1%ギ酸で1 mLに定容し、LC/MSで測定した。本分析法で用いた装置の検出下限値は0.60 pg、本分析法の検出下限値は河川水0.39 ng/L、海水0.43 ng/Lであった。環境水200 mLにDDVPを5.0 ng添加し添加回収試験を行った結果、回収率は河川水96%、海水95%であった。本分析法を用い、県内で採取した河川水及び海水を分析した結果、当該物質は検出されなかった。
［キーワード：分析法開発、りん酸ジメチル=2,2-ジクロロビニル、河川水、海水］
１

はじめに

２・２

化学物質は日常生活を豊かにし、また、便利で快適な生試薬

２・２・１

標準物質活を維持する上で欠かせないものとなっている。その一方

DDVPの標準物質はAccuStandard製の100 µg/mL メタノで、その生産、使用及び廃棄の仕方によっては、環境汚染ール溶液を用いた。また、サロゲート内標準物質としてや健康被害といった問題を引き起こすことが懸念されてCambridge Isotope Laboratories製のDDVP-d6（純度98%）をいる。このような状況に対応するため、環境省を主体とし用いた。

た“化学物質環境実態調査”が1974年より開始され、今日２・２・２

までに全国150以上の地点で環境中の化学物質の残留状況が調査されている1)。

溶媒

メタノール、アセトニトリル、ギ酸、ギ酸アンモニウム
及び超純水は富士フィルム和光純薬製のLC/MS用を用い

当所は化学物質環境実態調査に継続的に参加しており、た。アンモニア水は富士フィルム和光純薬製の試薬特級を県内の水質、底質及び大気中の各種化学物質の濃度を調査用いた。酢酸メチルは富士フィルム和光純薬製の和光一級している。また、化学物質環境実態調査の支援事業としてを用いた。

“分析法開発調査”にも取り組んでおり、化学物質環境実態調査において環境中の残留状況の把握が必要とされる

２・３

化学物質のうち要求感度を満たす適切な分析法がないも２・３・１のについて新たな分析法を開発している。

標準液の調製
標準液

標準物質をメタノールで希釈し、1.0 µg/mLの標準液と筆者は令和元年度分析法開発調査に参加し、環境水中に含まれるりん酸ジメチル=2,2-ジクロロビニル（DDVP）のした。
２・３・２

サロゲート内標準液分析法を開発したので報告する。DDVPは国内において動サロゲート内標準物質を10.0 mg量りとり、メタノール物用医薬品、家庭用殺虫剤及び防疫用殺虫剤として用いらで100 mLとして100 µg/mLのサロゲート内標準原液を作製れている有機リン化合物である2)。なお、環境省より提示した。これをメタノールで希釈し、1.0 µg/mLのサロゲーされた要求検出下限値は0.7 ng/Lであった。

ト内標準液とした。
２・３・３２方法

２・１

検量線用標準液

標準液を0.1%ギ酸/アセトニトリル(8:2)溶液で順次希釈試料し、DDVPが0.50 ng/mL～100 ng/mLの濃度になるように検県内で2019年10月に採取した環境水（河川水及び海水）を試料として用いた。

量線用標準液を作成した。各検量線用標準液にはDDVP-d6が10 ng/mLの濃度になるようにサロゲート内標準液を添

福岡県保健環境研究所 （〒818-0135 太宰府市大字向佐野 39）- 61 -加した。

カートリッジに通水した。各固相カートリッジを超純水10mLで洗浄し、空気約20 mLを通気して水分を除去した後、

２・４

DDVP及びDDVP-d6の測定

3種類の溶媒（メタノール、アセトニトリル、酢酸メチル）

DDVP及びDDVP-d6の測定には液体クロマトグラフ質量10 mLで溶出した。各溶出液を窒素気流下で1 mLまで濃縮

分析計（LC/MS、島津製作所製 Nexera X2／島津製作所製したものを試験液とし、LC/MSで測定した。

LCMS-8050）を用いた。

２・６・２

固相カートリッジ洗浄溶液の検討

LCについて、分析カラムはWaters製 XBridge C18（150２・６・１の結果、最も回収率が良好であった固相カー

mm×2.1 mm、3.5 µm）を用いた。移動相はA：0.1%ギ酸、トリッジについて、試料通水後の洗浄に用いる溶液を検討

B：アセトニトリルとし、グラジエント条件（0→1 min：した。超純水200 mLにギ酸0.2 mLを添加した後、DDVPをA:B = 80:20、1→5 min：A:80→10, B:20→90、5→15 min：

50 ng、DDVP-d6を100 ng添加した。続いて、２・６・１とA:B = 10:90、15→16 min：A:10→80, B:90→20、16→21 min：

同様の手順で試料を固相カートリッジに通水するまでのA:B = 80:20）で送液した。カラム流量は0.2 mL/min、カラ操作を行った後、3種類の溶液（超純水、超純水/メタノー

ム温度は40℃、試料注入量は10 µLとした。

ル(8:2)溶液、超純水/メタノール(5:5)溶液）10 mLで固相カMSについて、測定法はエレクトロスプレーイオン化法

ートリッジの洗浄を行った。各洗浄液を試験液とし、（ポジティブモード）とした。ドライイングガス流量は10LC/MSで測定した。

L/min、ネブライザーガス流量は2 L/min、インターフェー２・６・３

溶出溶媒量の検討

ス電圧は4.0 kV、ヒーティングガス流量は10 L/min、イン２・６・１の結果、最も回収率が良好であった固相カー

ターフェース温度は350℃、脱溶媒管温度は250℃、ヒートトリッジ及び溶出溶媒を用い、溶出溶媒量の最適化を図っ

ブロック温度は400℃とした。モニターイオン及びコリジた。超純水200 mLにギ酸を0.2 mL、DDVP-d6を10 ng添加しョン電圧は、DDVPについてm/z 223.1 > 109.1、16 Vを定量た後、２・６・１と同様の手順で脱水までの操作を行った。

用、m/z 221.1 > 109.1、16 Vを確認用とした。また、DDVP-d6

ただし、固相カートリッジの洗浄溶液は２・６・２の結果、についてm/z 229.1 > 115.1、16 Vを定量用、m/z 227.1 > 115.1、最も良好だったものを用いた。続いて溶出溶媒を2 mLずつ17 Vを確認用とした。

流し、分画試験を行った。0～2 mL、2～4 mL、4～6 mL、6～8 mL、8～10 mLの各分画液を窒素気流下で1 mLまで濃２・５

検量線の作成及び装置検出下限値の算出縮したものを試験液とし、LC/MSで測定した。

検量線は検量線用標準液をLC/MSに注入し、得られたDDVPとDDVP-d6の濃度比及び面積比から作成した。

２・７

添加回収試験

装置検出下限値（IDL）は検量線に用いる最低濃度の検環境水を用いた添加回収試験を行った。試料200 mLに量線用標準液を7回繰り返し測定し、得られた測定値の標DDVPを5 ng添加した後、２・６で最適化された条件で前本標準偏差を用いて(1)式により算出した。

処理を行い、LC/MSで測定した。また、DDVPを添加しなかった試料についても同様の操作を行った。

IDL = t(n-1, 0.05)×σn-1,I×2(1)２・８

ここで、t(n-1, 0.05)は危険率5%、自由度n-1のt値（片側）、σn-1,IはIDL算出のための測定値の標本標準偏差である。

分析法の検出下限値の算出

環境水を用い、分析法の検出下限値（MDL）を算出した。試料200 mLにDDVPを0.5 ng添加した後、２・６で最適化された条件で前処理を行い、LC/MSで測定した。この

２・６

前処理方法の検討

２・６・１

操作を7回繰り返し、得られた測定値の標本標準偏差を用固相カートリッジ及び溶出溶媒の検討

いて(2)式によりMDLを算出した。

試料の前処理に用いる固相カートリッジ及び溶出溶媒について検討した。固相カートリッジには、疎水性のポリMDL = t(n-1, 0.05)×σn-1,M×2(2)

マ ー を 採 用 し て い る Waters 製 Sep-Pak PS2 Plus Short
Cartridge、Waters製 Oasis HLB Plus Short Cartridge及びここで、t(n-1, 0.05)は危険率5%、自由度n-1のt値（片側）、Agilent Technologies製 Bond Elut Jr-Nexusの3種類の市販固σn-1,MはMDL算出のための測定値の標本標準偏差である。

相カートリッジを用いた。超純水200 mLにDDVPを5 ng添加した後、ギ酸を0.2 mL、DDVP-d6を10 ng添加した。続い

２・９て、溶出溶媒及び超純水でコンディショニングした各固相- 62 -分解性スクリーニング試験

DDVPの水中での安定性を確認するため、pH又は光によ1.2
1.00.80.6
0.40.20.0

面積比（As/Ass）

る分解性を調査した。10 mmol/L ギ酸アンモニウム水溶液
200mLをギ酸及び1 mol/L アンモニア水でpH5、7及び9に調整した後、DDVPを5 ng添加した。所定の期間（1時間及び7日）経過後、２・６で最適化された条件で前処理を行い、LC/MSで測定した。なお、試料の保存は室温（20℃）
で行い、保存期間7日の試料については明所及び暗所のそ

y = 1.0413x + 0.0043
R² = 0.9998

0.00.2121086420

面積比（As/Ass）

２・１０0.40.60.8

1.0810濃度比（Cs/Css）

れぞれで保存した。
保存性試験

化学物質環境実態調査では、試料採取機関と分析機関が異なる場合がある。その場合、試料採取から分析までに日数を必要とする。そこで、粗抽出液及び環境水について、冷暗所（4℃）でのDDVPの保存性を調査した。

y = 1.0728x - 0.0274
R² = 0.99990246

濃度比（Cs/Css）

粗抽出液は、河川水200 mLに対し２・６で最適化された前処理方法のうち溶出までの操作を行った後、DDVPを5図1 検量線（上段：低濃度用、下段：高濃度用）ng添加したものを保存試料とした。所定の期間（当日、3日、5日、7日、14日及び28日）経過後、DDVP-d6を10 ng120添加し、窒素気流下で0.2 mLまで濃縮した後、0.1%ギ酸でDDVP
回収率（%）

1 mLに定容したものを試験液とし、LC/MSで測定した。
環境水については、試料200 mLにDDVPを5 ng添加し、所定の期間経過後、２・６で最適化された条件で前処理を行い、LC/MSで測定した。また、河川水についてはギ酸を8060400.1%の濃度となるように、海水についてはギ酸を0.1%及び201%の濃度となるように前処理操作開始前に添加した試料

0メタノールについても同様の保存性試験を行った。
120

結果及び考察３・１

検量線の作成及び装置検出下限値の算出

検量線は低濃度用（DDVP：0.50～10 ng/mL、DDVP-d6：10 ng/mL）と高濃度用（DDVP：5.0～100 ng/mL、DDVP-d6：10 ng/mL）をそれぞれ作成した（図1）。決定係数（R2）は

DDVP-d6604020

直線性は良好であった。

0メタノールまた、本研究で用いたLC/MSのIDLは0.60 pg（IDL試料換算値0.30 ng/L）であった。

120

アセトニトリル

DDVP

酢酸メチル

DDVP-d6

100

回収率（%）

前処理方法の検討

３・２・１

DDVP

酢酸メチル

80

低濃度用が0.9998、高濃度用が0.9999であり、両者ともに

３・２

アセトニトリル

100回収率（%）

３

DDVP-d6100

固相カートリッジ及び溶出溶媒の検討

試料の前処理に用いる固相カートリッジ及び溶出溶媒について検討した（n = 3）
。各固相カートリッジ及び溶出806040

溶媒からの回収率を図2に示す。なお、DDVPの回収率は20

サロゲート補正後のものである。固相カートリッジは0
メタノール

Sep-Pak PS2 Plus Short Cartridgeを、溶出溶媒はアセトニト

アセトニトリル

酢酸メチル

リルを用いた場合がDDVP、DDVP-d6ともに回収率が良好

図2 各固相カートリッジ及び溶出溶媒における回収率であったため、以降の操作はこれらを用いることとした。

（上段：Sep-Pak PS2 Plus Short Cartridge、中段：Oasis HLB
Plus Short Cartridge、下段：Bond Elut Jr-Nexus）- 63 -

３・２・２

固相カートリッジ洗浄溶液の検討

ート内標準の回収率は平均93%）であり、回収率の許容範

試料通水後の固相カートリッジの洗浄に用いる溶液を囲の目安とされる70～120%（サロゲート内標準の回収率検討した（n = 2）。超純水、超純水/メタノール(8:2)溶液は50～120%）3)を満足していた。また、DDVPを添加しな及び超純水/メタノール(5:5)溶液で洗浄した結果、いずれかった試料からは当該物質は検出されなかった（n = 2）。の洗浄液からもDDVP及びDDVP-d6は検出されなかった。
このため、最も洗浄効果が高いと考えられる超純水/メタ120ノール(5:5)溶液を洗浄溶液として用いることとした。

DDVP

DDVP-d6100

溶出溶媒量の検討

回収率（%）

３・２・３

溶出溶媒量の最適化を図ることを目的に、アセトニトリ
ルを用いた分画試験を行った（n = 2）。各分画液におけるDDVP-d6の回収率を図3に示す。回収率は0～2 mLで平均80604065%、2～4 mLで平均28%であった。一方、4～6 mL、6～820mL及び8～10 mLではDDVP-d6は検出されなかった。以上

0河川水の結果から、環境水を前処理する際は余裕をもってアセトニトリル6 mLで溶出することとした。

海水

図5 添加回収試験結果

回収率（%）

120

３・４DDVP-d6

100

分析法の検出下限値の算出

本分析法のMDLは河川水で0.39 ng/L、海水で0.43 ng/L

80であり、環境省より提示された要求検出下限値（0.7 ng/L）60を満足していた。

40３・５20

分解性スクリーニング試験

分解性スクリーニング試験（n = 3）の結果を図6に示す。

00-2 mL

2-4 mL 4-6 mL

6-8 mL

8-10 mL

DDVPの残存率はpHの上昇に伴い低下した。この結果は、

図3 分画試験結果

塩基性においてDDVPの加水分解反応が促進されるとするLamoreauxらの研究4)と一致した。一方、光によるDDVP

３・２・４

分析法の開発結果の分解は確認されなかった。

３・２・１から３・２・３の検討結果をふまえ、図4の120とおり分析法を開発した。
固相抽出
Sep-Pak PS2 Plus
200 mL
Short Cartridge
ギ酸 0.2 mL
サロゲート 10 mL/min（DDVP-d6 10 ng）
脱水

溶出空気 20 mL

アセトニトリル 6 mL

100

洗浄

残存率（%）

水質試料

超純水/メタノール(5:5）溶液 10 mL

80
pH5（明所）pH5（暗所）
pH7（明所）pH7（暗所）
pH9（明所）pH9（暗所）

60
40

濃縮

20

窒素気流下
0.2 mL

001234567

経過時間（日）定容

LC/MS/MS-SRM

0.1%ギ酸
1 mLに

図6 分解性スクリーニング試験結果

ESI-Positive

図4 開発した分析法のフローチャート

３・６

保存性試験

保存性試験（n = 3）の結果を図7に示す。粗抽出液は28３・３

添加回収試験

日経過後も90%以上残存しており、保存性は良好であった。

環境水を用いた添加回収試験（n = 6）の結果を図5に示

環境水については保存期間が長くなるにつれ残存率が低す。なお、DDVPの回収率はサロゲート補正後のものであ下した。このため、環境水にギ酸を添加したところ、保存る。河川水からの回収率は平均96%（サロゲート内標準の性が向上した。残存率の許容範囲の目安は70%とされてい回収率は平均84%）、海水からの回収率は平均95%（サロゲる3)。保存性試験の結果から、環境水中のDDVPを分析す- 64 -

120

残存率（%）

100
る場合は、試料採取後、速やかに抽出までの操作を行う必
80

ロゲート内標準回収率93%）であった。MDLは河川水0.39

残存率（%）

残存率（%）

6040
要があると考える。また、速やかに分析を行えない場合は、ng/L、海水0.43 ng/Lであった。なお、本研究で用いた河川20120
0100
河川水であればギ酸を0.1%となるように添加した後、冷暗以上の結8007
14 水及び海水からは当該物質は検出されなかった。
21286040
経過時間（日）20
所に保存し、14日以内を目安に分析を行う、海水であれば果から、本分析法は環境水中のDDVPについて0.4 ng/Lレベ
007142128 ルの定量に適用可能と判断される。
ギ酸を1%となるように添加した後、冷暗所に保存し、7日
粗抽出液
経過時間（日）
河川水以内を目安に分析を行うことが望ましいと考える。
河川水（ギ酸0.1%）
謝辞
海水
粗抽出液
海水（ギ酸0.1%）
河川水
本研究は令和元年度環境省環境政策基盤整備費による海水（ギ酸1%）
河川水（ギ酸0.1%）120
ものである。ここに記して謝意を表します。
海水
海水（ギ酸0.1%）100
海水（ギ酸1%）80

文献601) 環境省：“化学物質環境実態調査－化学物質エコ調査ってどんな調査？－”, available from40〈https://www.env.go.jp/chemi/anzen/ecochousa.htht〉,

20(accessed 2021-7-1)0071421282) 環境省：“環境省

経過時間（日）化学物質情報検索支援システム”,

available from

図7 保存性試験結果〈http://www.chemicoco.env.go.jp/detail.html?worw=ジク
ロルボス9&chem_id=301&n_id=2〉, (accessed 2021-7-1)

４まとめ3) 環境省：“化学物質環境実態調査実施の手引き（令和2

環境水中に含まれるDDVPの分析法を開発した。本分析年度版）”, p. 106 (2021).

法で用いたLC/MSのIDLは0.60 pg（IDL試料換算値0.304) Lamoreaux Robert J. and Newland Leo W.: The fate ofng/L）であった。検量線は0.50～100 ng/mLの濃度範囲で直dichlorvos in soil, Chemosphere, 7(10), 807-814, 1978.

線性が確認された。環境水を用いた添加回収試験結果は、河川水96%（サロゲート内標準回収率84%）、海水95%（サ（英文要旨）

Development of an analytical method for determination of dimethyl-2,2-dichlorovinylphosphate in water
Keiichi SAKATANI
Fukuoka Institute of Health and Environmental Sciences,
Mukaizano 39, Dazaifu, Fukuoka 818-0135, JapanWe describe a procedure for the determination of dimethyl-2,2-dichlorovinyl phosphate (DDVP) in water samples by liquid
chromatography-tandem mass spectrometry (LC/MS/MS). Formic acid is added to a 200-mL water sample, followed by 10 ng
DDVP-d6. Each water sample is passed through a solid phase extraction cartridge (Sep-Pak PS2 Plus Short Cartridge). Thecartridge is washed with 10 mL water-methanol (1:1, v/v) and then dehydrated before elution with 6 mL acetonitrile. The eluate isconcentrated to 0.2 mL under a flow of nitrogen, and adjusted to 1 mL with 0.1% v/v formic acid for LC/MS/MS-selected reaction
monitoring analysis. The instrument detection limit is 0.60 pg. The detection limits of the method for DDVP in river water and sea
water are 0.39 ng/L and 0.43 ng/L, respectively. The average recoveries from samples spiked with 5.0 ng DDVP were 96% fromriver water and 95% from sea water. The concentrations of DDVP in river and sea water surface samples collected in Fukuoka
prefecture were below the detection limit.
[Key words; analytical method, dimethyl-2,2-dichlorovinyl phosphate, river water, sea water]- 65 -