Environmental dynamics of water-soluble organic compounds using stable isotope ratios

使用稳定同位素比研究水溶性有机化合物的环境动力学

基本信息

批准号：
21H04929
负责人：
川島洋人
金额：
$ 26.71万
依托单位：
Shibaura Institute of Technology (2023)Akita Prefectural University (2021-2022)
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
财政年份：
2021
资助国家：
日本
起止时间：
2021-04-05 至 2026-03-31
项目状态：
未结题

项目摘要

近年開発された液体クロマトグラフ/安定同位体比質量分析計（LC/IRMS）は水溶性成分の炭素安定同位体比の高精度分析を可能にした。その結果，様々な食品偽装を見分ける応用研究や食品中の成分の生成メカニズム解明の研究が報告され始めている。しかし，LC/IRMSは，低濃度域かつ窒素，ハロゲン含有成分は分析出来ない等，装置におけるいくつかの課題がある。本研究では，LC/IRMSの燃焼法を一般的な湿式燃焼法から，亜臨界状態の湿式燃焼法（亜臨界燃焼）に改良することで，ハロゲン含有成分である有機フッ素化合物の高精度分析方法の開発を目指す。有機フッ素化合物は，近年，残留性，蓄積性や有害性から地球規模での環境汚染が懸念されており，その環境動態把握とリスク評価が急務になっている。本研究では，これら成分にLC/IRMSを初めて適用し，環境中挙動を目的とした。令和3年度の研究では，研究代表者所属機関が保有しているIRMS（Thermo Fisher Scientific社，MAT253）に，自作した燃焼部とHPLCを連結させて，さらに分離膜などの改善など，いくつかの改造を加え，炭素安定同位体比を高精度に分析することを可能とした。

最近开发的液相色谱/稳定同位素比质谱仪（LC/IRMS）可以高精度分析水溶性成分的碳稳定同位素比。因此，识别各种类型食品欺诈的应用研究和阐明食品成分形成机制的研究开始出现。然而，LC/IRMS 的设备存在一些问题，例如无法分析低浓度范围内的氮和含卤素成分。在本研究中，我们将LC/IRMS的燃烧方法从一般的湿式燃烧方法改进为亚临界湿式燃烧方法（亚临界燃烧），并开发了一种针对含卤素成分的有机氟化合物的高精度分析方法。旨在发展近年来，有机氟化合物因其持久性、累积性和毒性而成为全球环境污染的关注焦点，迫切需要了解其环境动态并评估其风险。在本研究中，我们首次将 LC/IRMS 应用于这些组件，以研究它们在环境中的行为。在2021财年进行的研究中，我们将研究代表机构拥有的IRMS（Thermo Fisher Scientific，MAT253）与HPLC和自制的燃烧部分连接起来，并进行了多项改进，例如改进了分离膜。通过修改，可以高精度分析碳稳定同位素比率。