第 26 回環境化学討論会，浅井 智紀，口頭発表（静岡；2017 年）

オンライン SPE-GC/MS/MS システムを用いたジェオスミンおよび 2-メチルイソボルネオール分析法の検討○浅井 智紀，佐々野 僚一（株式会社アイスティサイエンス）【はじめに】
ジェオスミンおよび 2-メチルイソボルネオール(2-MIB)は、カビ臭の原因物質として厚労省の定める水道法において基準値が設けられている。水質基準項目として 0.01 μg/L (ppb)という低い基準値が設定されており、また、定量下限値としてはさらにその 1/10 の 0.001 μg/L (ppb)という極めて低い値が求められている。演者らはこれまでに、GC 大量注入法と固相抽出法を用いた分析手法の検討を行い、その結果を本学会において報告した。今回、オンライン SPE-GC システムを用いた分析法の検討を行ったので報告する。
従来法によるジェオスミンおよび 2-MIB の測定法では、多量の試料が必要であり、さらに濃縮操作に時間を必要とするなど測定までの前処理操作に様々なコストを要する。演者らが開発した自動前処理装置は、測定に必要な試料量を低減し、濃縮操作に要する時間や溶媒量の削減などの低コスト化を実現し、さらに前処理操作から分析までの全自動化を実現した。本演題では、開発した自動前処理
SPE-GC/MS/MS システムによるジェオスミンおよび 2-MIB の分析方法とその結果について報告する。
【方法】(システム概要)
本研究に用いた自動前処理オンライン SPE-GC システムの概要を図 1 に示した。
バイアルに入れた試料 0.5 mL を採取し、専用固相カートリッジカラム(Flash-SPE)に保持させた。固相カート
リッジを窒素パージにより乾燥後、固相溶出液を直接 GC に大量注入した。

図 1 オンライン SPE-GC システム[SGI-P100 (アイスティサイエンス)]による操作概要(試料調製および前処理方法)
アセトンに溶解した 2-MIB 標準液(和光純薬)およびジェオスミン標準液(和光純薬)を超純水に添加し、各濃度に調製した試料を試験液として使用した。HLB を 3mg 充填した Flash-SPE をコンディシ
A study of method for analysis of geosmin and 2-methylisoborneol by online SPE-GC/MS/MS
system○Tomonori Asai, Ryoichi Sasano
AiSTI SCIENCE Co., Ltd.

第 26 回環境化学討論会，浅井 智紀，口頭発表（静岡；2017 年）

ョニングした後、試験液 0.5 mL を通水して目的成分を保持させた。次に固相カートリッジカラムに窒素ガスを吹き付け、十分に乾燥させた。溶出にはアセトン/ヘキサン=1/3 の混合溶媒を用い、固相溶出液 40 µL を大量注入口装置 [LVI-S250 (アイスティサイエンス)]に注入し、胃袋型インサート内で濃縮した目的成分を GC/MS/MS 分析に供した。分析装置には Agilent 7890B/7000C GC/MS/MS (アジレントテクノロジー)を用いた。
【結果と考察】(添加回収試験および再現性試験)
2-MIB およびジェオスミンをアセトン/ヘキサン=1/3 に溶解して 0.125 μg/L (ppb)に調製した標準液 40µL を直接 GC に注入してピーク面積値(絶対量: 5 pg)を積算した。次に、0.01 μg/L (ppb)に調製した試験液をオンライン SPE-GC システムに供して得られたピーク面積値 (絶対量: 5 pg)から回収率を算出した。結果として、回収率はいずれも 80%以上となった(表 1)。また、0.01 ppb に調製した試験液をオンライン SPE-GC システムで 5 回連続測定して再現性の評価を行った。結果として、RSD はいずれも10%以下となった(表 1)。
表 1 本システムによる回収率および再現性評価 (n =5)2-MIBGeosmin

STD
1,741
11,366

1
1,642
9,291

2
1,682
10,244

3
1,699
9,384

4
1,6739,120

5
1,3428,672Average
1,6089,342

RSD (%) Recovery (%)
9.3926.182

表内には面積値を示し、結果の算出は内標補正を使用せず行った。

(検量線)
試料水中濃度が 0.005, 0.01, 0.05, 0.1 ppb になるように試験液を調製し、SPE-GC システムにより検量線を作成した(図 2)。2-MIB の相関係数が 0.9967 となり、ジェオスミンの相関係数は 0.9958 となった。

図 2 本システムによる検量線【結論】
今回、開発したオンライン SPE-GC システムを用いることで、カビ臭 (ジェオスミンおよび 2-MIB)の前処理工程から測定までを全自動化することができた。また、前処理に要する時間を 10 分以内にまで大幅に短縮することができ、本システムを GC/MS/MS と組み合わせることにより低濃度試料での分析が可能となった。今後、Fast GC を取り入れた SPE-GC システムの検討を行い、1 試料の前処理から分析終了までに要するトータル時間のさらなる短縮を目指していく。

第26回環境化学討論会
2017年6月7-9日、静岡コンベンションアーツセンター

1B-15

オンラインSPE-GC/MS/MSシステムを用いたジェオスミンおよび2-メチルイソボルネオール
分析法の検討

株式会社アイスティサイエンス〇浅井 智紀、佐々野 僚一

オンラインSPE-GCシステムについて
SGI-P100

Flash-SPE

充填量3–5 mg※写真はアジレントテクノロジー株式会社の許可の許可を得て使用しております。

2オンラインSPE-GCシステムについて検水を入れたバイアルをセット

窒素パージ

胃袋型インサート

全自動処理
前処理時間は約8分
3目的
カビ臭成分であるジェオスミンおよび2-メチルイソボルネオール(2-MIB)の自動前処理化
ジクロロメタンを使用しない抽出法
前処理時間の短縮および試料の少量化による効率化
評価方法
繰り返し再現性および検量線の直線性評価
添加回収試験による評価
4

カビ臭成分-ジェオスミン、2-MIB
ジェオスミン(C12H22O)
MW. 182.30

水道法において2-MIB(C11H20O)
MW. 168.28

検出基準値→ 0.01 µg/L
(定量下限値は1/10)

5

分析条件
分析装置： オンラインSPE-GC SGI-P100、大量注入口装置 LVI-S250(株式会社アイスティサイエンス)
7000C トリプル四重極GC/MS (アジレント・テクノロジー株式会社)
LVI条件
注入モード： 大量注入
昇温条件： 70°C(0.43 min)–150°C/min–160°C(1.97 min)–50°C/min–250°C(10 min)

GC条件

カラム： VF-5ms [0.25 mm x 30 m (0.25 µm)]
昇温条件： 50°C(3min)–7.5°C/min–125°C–35°C/min–300°C

スプリットモード： 溶媒ベント[70 kPa, 150ml/min(0.43 min), 50ml/min(3 min)]

MS条件
イオン源温度： 260°C
トランスファライン温度： 260°C

測定モード： MRM ｼﾞｪｵｽﾐﾝ 112 → 97 (112 → 83)
2-MIB 108 → 93 (108 → 77)
6

SGI-P100-前処理操作フロー
検水: 1 mL

Flash-SPE HLB 3 mg

コンディショニング
アセトン/ヘキサン=1/1: 500 µL

洗浄: 超純水 100 µL
溶媒ラインとニードルにプレスフィット

アセトン: 200 µL
超純水: 200 µL

N2パージ 1 min

溶出・注入

アセトン/ヘキサン=1/1: 40 µL
ジクロロメタンを使用せず溶出

GC-MS/MS分析
7

再現性および絶対検量線
0.005
測定回数
123
ジェオスミン
456Average
RSD (%)

5,021
4,894
4,609
5,151
4,778
4,391
4,807
5.8

0.005

2-MIB

測定回数
1234
56Average
RSD (%)

531563476557490
450
5119.0

バイアル中濃度 (µg/L)
0.01
0.0250.05
Peak area
10,561 22,867 47,595
10,501 22,948 44,334
10,246 22,619 48,929
9,822 21,862 44,733
8,884 22,952 45,9789,677 22,989 46,161
9,949 22,706 46,288
6.3
1.9
3.7
バイアル中濃度 (µg/L)
0.01
0.025
0.05
Peak area
1,048
2,194
4,716
1,183
2,402
4,481
1,129
2,222
4,731
1,121
2,239
4,265
954
2,408
4,471
1,041
2,174
4,703
1,079
2,273
4,561
7.5
4.6
4.1

0.1
92,21088,62092,23589,68487,44986,92589,521
2.6

0.1
8,800
8,337
8,9168,5418,383
8,268
8,5413.18添加回収試験
試験方法
水道水および河川水に標準試薬を0.01 µg/Lになるように添加
検水1 mLを自動採取してSPE-GCにより測定 (注入絶対量 0.01 ng)標準液(0.25 µg/L) 40 µLを直接GCに注入 (注入絶対量 0.01 ng)

結果
水道水
STD
ジェオスミン 11,654
2-MIB
881

19,629930

Peak area
45
69,171 8,959 10,080
963
848
907

79,862979

89,915964

98,982898

Peak area
234569,382 10,416 10,355 9,808 9,638
977 1,039
968 1,030
846

79,612
1,032

89,522787

910 average RSD (%) Recovery (%)
8,937 10,201
9,973
8.1
82890
9869569.0
10929,564974

39,722
1,027

10 average RSD (%) Recovery (%)
9,496
9,5384.1
828659366.0106

河川水：紀ノ川 (和歌山市)
STD
1
ジェオスミン 12,167 11,858
2-MIB
877 1,0009基準値(0.01 µg/L)のクロマトグラム
2-MIB

ジェオスミン

S/N=24.4

S/N=12.4

S/N=14.3

S/N=12.2

水道水

河川水

10

効率性評価公定法-固相抽出法

検水量

検水量: 500 mL (0.01 ng/mL)

1/500

C18カートリッジカラム

脱水
溶出コンディショニング
溶媒量1/10以下

アセトン/ヘキサン=1/1: 0.5 mL
アセトン: 0.2 mL
H2O: 0.2 mL

N2パージ

ジクロロメタン: 2 mL

溶出・注入

N2パージ

アセトン/ヘキサン=1/1: 40µL

定容: 0.5 mL (0.01 µg/mL)

溶出液を全量注入

1 µLを注入

GC/MS分析

検水量: 1 mL (0.01 ng/mL)
Flash-SPE HLB 3 mg

コンディショニング
ジクロロメタン: 5 mL
メタノール: 5 mL
H2O: 5 mL

SPE-GCシステム

絶対量 0.01 ng

前処理時間約80分

前処理時間

1/10

GC/MS分析 絶対量 0.01 ng
前処理時間約8分
11まとめ
オンラインSPE-GC/MS/MSシステムを用い、カビ臭成分分析の前処理操作の全自動化が可能となった。

本システムの評価において、繰り返し再現性(RSD=10%以下)および直線性(r2=0.999以上)のある結果が得られ、添加回収試験においても回収率が82%–109%となる結果が得られた。
公定法との比較において、ジクロロメタン使用せずに溶出が可能であり、検水量・溶媒量の削減と前処理時間の大幅短縮が可能となった。
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