第24回環境化学討論会
2015年6月24-26日：札幌市
ランチョンセミナー「オンライン固相抽出-GC/MSシステム」の紹介

株式会社アイスティサイエンス
技術開発部 佐々野 僚一

1, オンラインSPE-GC/MSシステムについて2

従来法：固相抽出～GC注入【水中農薬分析場合】「手作業」または「固相抽出装置」

処理時間; 約２時間

必ず「手作業」
測定

採取・通水

乾燥

溶出

濃縮

30min

溶媒 3mL

窒素ﾊﾟｰｼﾞ

定容&セット

1µL注入

試料 500 mL

1 ml

固相500mg•••

固相抽出の操作は煩雑
窒素パージなどは自動化しにくい。
自動化しても前処理の時間は変わらず。

••

専用瓶

GC-MS

人の手で定容して、バイアル瓶に移し、GC-MSにセットする。
最終検液1mL中1µLしか注入しない。

前処理のスケールダウンと省略化
【従来法】

追加資料

【オンライン法】

試料量：500mL

試料量：0.5mL

コンディショニング

コンディショニング

固相:500mg（保持）固相:5mg（保持）吸引乾燥：30分

乾燥：0.5分

溶出：3mL

溶出&GC注入量：40µL

濃縮：窒素パージ
定容：1 mL
GC注入量：1 µL
500倍濃縮、1µLGC/MSへ注入＝試料量：0.5mL相当

同じ感度

試料0.5mL分取、全量GC/MSへ注入＝試料量：0.5mL相当

固相抽出～GC注入の自動化
オンラインSPE-GC/MSシステム
採取

通水

乾燥

溶出・注入

1min

溶媒 40µL

全量注入

試料 0.5 mL

試料瓶と固相カートリッジをセットするだけFlash-SPE
5mg

完全自動化
処理時間; 5～10分

5オンラインSPE-GCシステム
 迅速化
 省力化
 コスト削減《特許登録》

オンライン用固相カートリッジの開発
ストレート
内部構造

連結機能
配管

カートリッジ配管

固相
小さい
充填量2～5mg

両端がプレスフィット

ストレート構造が通液、脱水をスムースに

プレスフィット
でしっかりと自由に連結

ニードル

オンラインSPE-GCのための固相カートリッジ
Flash-SPE《出願中》固相抽出工程
コンディ
ショニング

試料負荷

洗浄

乾燥

溶出・注入
配管

配管

ニードル

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GC用大量注入装置

胃袋型インサートを備えた

LVI-S250

9GC(MS)用大量注入装置 LVI-S250
GCに当該注入口を増設可能

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LVI-S250の特徴
最大200µL注入可能（通常～50μL）
作業メリット

測定装置メリット

前処理で濃縮省略

感度上昇（数十～百倍）

試料少量化

スキャン分析

エバポレーター不要

スペクトル確認で信頼性向上

過剰乾固体の心配不要

マトリクス成分把握

ガラス器具減少その他特徴①胃袋型インサート（ライナー）使用②アセトニトリル（高膨張率）やトルエン（比較的高沸点）など様々溶媒の注入③インサート内で誘導体化が可能
スパイラルインサート（胃袋型インサート）④昇温可能（定温注入、低温注入、PTV）、オンカラム注入

大量注入で再現性、定量性を得たいなら選択肢はこれ！

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GC大量注入法

GC条件概念図

SPE-GC全体

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SPE-GC拡大写真①バイアルに検水を入れオートサンプラーにセット②トレーにFlash-SPEを並べる
NEW!

あとはGC測定をスタートするだけ
SPE-GCにスタート信号が入ると自動で動作

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SPE-GC/MS 自動行程②⑧

①スタートボタンをクリック②Flash-SPEを装着移動③Flash-SPEを通液部にセット④Flash-SPEをコンディショニング
全自動⑤検水0.5mLを試料ループに吸引分取⑥検水をFlash-SPEに負荷（ドレン廃液）⑦窒素通気乾燥⑧Flash-SPEを注入ニードルに連結⑨溶出と同時にGC注入（LVI-S250注入口）⑩GC/MS測定開始

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各種アプリケーションのご紹介① SPE-GC/MSの性能評価② 水中農薬多成分一斉分析③ 水中多環芳香族分析

性能評価：回収率
・標準液：
ダイアジノン-d10の20ppb標準液をGC-MSに直接25µL注入（注入絶対量：500pg）
・添加回収試験
超純水にダイアジノン-d10を1ppbとなるように添加し、SPE-GCにて0.5mL分取し、全量画分GC-MSに注入した。
（注入絶対量：500pg）

回収率＝

添加回収試験ピーク面積値
標準液ピーク面積値

×100 (%)=

94 %19

性能評価：再現性・試験系
検水：超純水
添加標準：ダイアジノン-d10
添加濃度：1ppb（検水中）
反復数 ：N=5・SPE-GCシステム条件
分取量：0.5mL
固相 ：Flash-SPE C18-5mg
固相コンディショニング：アセトン/ヘキサン→アセトン→水
検水負荷後乾燥時間：30秒
溶出溶媒：アセトン/ヘキサン 40 µL
・測定
注入口：GC用大量注入装置LVI-S250
GC-MS：Agilent 7890A/5975C

N=5連続処理の重ね描きイオンクロマトグラム
再現性：R.S.D.=3 %20性能評価：検量線
・試験系
検水：超純水
添加標準：ダイアジノン-d10
添加濃度：0.5,1,2,5,10ppb
・SPE-GCシステム条件と測定条件は前頁に同じ

直線性

相関係数=0.99987

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水中農薬多成分一斉分析
SCANトータルイオンクロマトグラム（農薬：116成分）
GC/MSへ直接注入スタンダード：100ppb
注入量：25µL

注入絶対量は同じ①②③

オンラインSPE-GC/MS
試料水：5ppb
採取量：500µL

水中農薬多成分一斉分析（回収率）
本法によるSCAN定量イオン重ね描きクロマトグラム

標準品：青、試料水：緑OOClOClNH

O① Chloroneb② Pyrimiphos methyl③ Mepronil

REC=87%

REC=83%

REC=99%

良好な回収率水中農薬多成分一斉分析（再現性）
本法によるSCAN定量イオン重ね描きクロマトグラ
ム（n=5）

水中添加濃度：5ppb

Chloroneb

Pyrimiphos methyl

Mepronil

RSD=4.8%

RSD=2.8%

RSD=2.7%

良好な再現性水中多環芳香族分析
SCANトータルイオンクロマトグラム①① Benzo[b]fluoranthene②③④⑤GC/MS直接注入② Benzo[k]fluoranthene

スタンダード：100ppb③ Benzo[a]pyrene

注入量：25µL④ Benzo[ghi]perylene⑤ Indeno[1,2,3-cd]pyrene

オンラインSPE-GC/MS
試料水（50%アセトニトリル水）：5ppb
採取量：500µL

クロマトパターン一致

水中多環芳香族分析（回収率）
アセトニトリル添加濃度と回収率（%）
化合物名

LogPOW

Benzo[b]fluoranthene

アセトニトリル添加濃度
0%

35%

50%

5.8

297495

Benzo[k]fluoranthene

6.1

256993

Benzo[a]pyrene

6.1

2374104

Benzo[ghi]perylene

6.6114798

Indeno[1,2,3-cd]pyrene

6.6145390LogPOWの高い物質は水中の状態でバイアル瓶などの壁面に吸着される可能性が考えられる。
そこで、アセトニトリルを添加することでバイアル瓶の壁面への吸着を抑えた。

多種飲料成分分析
ビール

炭酸飲料水

栄養ドリンク剤

麦茶系

追加資料