GC-TOFMSによる未知物質のスクリーニング

概要
特徴・用途
分析・試験事例
関連情報

概要

　TOFMS（トフマス；飛行時間型質量分析計）は高感度、高速かつ幅広い質量範囲で精密質量スペクトルの測定が行えます。
さらにGC-HRTOFMS（ガスクロマトグラフ-高分解能飛行時間型質量分析計）は、精密質量スペクトルから元素組成を推定できることから、未知物質のスクリーニングに力を発揮します。
また、選択性の高い精密質量クロマトグラムからは数多くの微量成分の高感度な半定量分析が可能です。

特徴・用途

＜GC-HRTOFMSの特長＞

●	高感度分析（イオンの透過性が高く、イオン化された物質の大部分が検出器に到達します）
●	幅広い質量範囲の精密質量スペクトルが得られます
●	高速マススペクトル測定
●	高分解能（R＞7,000） ⇒精密質量スペクトルから未知成分の元素組成を算出でき、未知物質の検索に有用 ⇒精密質量クロマトグラムから数多くの微量成分の高感度な半定量が可能 ⇒スクリーニング的な調査に有効

分析・試験事例

＜GC-TOFMSを用いた分析応用例＞

高濃度ダイオキシン汚染土壌に含まれる未知有機ハロゲン化合物の検索を行い、塩素化多環芳香族炭化水素や含窒素有機ハロゲン化合物を検出しました。さらに、汚染物質のパターン比較から汚染原因の推定を行いました。

＜ダイオキシン高濃度汚染土壌の分析例＞

TIC

MAP

¹³C₁₂-TeCDD(m/z:333.934±0.025Da)のマスクロマトグラムと妨害物質(赤ピーク)のマススペクトル

¹³C₁₂-PeCDD(m/z:367.895±0.025Da)のマスクロマトグラムと妨害物質(赤ピーク)のマススペクトル

海棲哺乳類からPCBやDDE、臭素化ジフェニルエーテル(PBDE)、塩素化ジフェニルエーテル(PCDE)など人為起源の有機ハロゲン化合物以外に、自然起源の有機ハロゲン化合物である2,3,3’,4,4’,5,5’-Heptachloro-1’-methyl-1,2’-bipyrrole (Q1)やメトキシPBDEやPBBを検出しました。

＜スジイルカ脂皮で確認された天然由来の有機塩素化合物の例＞

元素組成は「C₉H₃N₂Cl₇」と算出

海洋のハロゲン化天然化合物2,3,3’,4,4’,5,5’-Heptachloro-1’-methyl-1,2’-bipyrrole (Q1)（Vetter etal., 2007）と推定

一般河川・底質試料中からPCBやDDE等以外に、酸アミド系殺虫剤であるBromobutideや、殺菌剤であるペンタクロロニトロベンゼン(PCNB)とその分解生成物、塩素系難燃剤であるDechlorane plusなどを検出しました。

関連情報

GC-TOFMSに関する学会発表など

東京都環境科学研究所、愛媛大学CMESとの共同研究

1.	akasuga, T., Takemori, H., Matsukami, H. and Inoue, T. (2009): Evaluation of GC-HR-TOFMS techniques applied for environmental analysis. 29th International Symposium on Halogenated Persistent Organic Pollutants, DIOXIN 2009, Beijing, China, Aug., Abstract Book, 1905.
2.	高菅卓三・松神秀徳・嶽盛公昭（2010）： GC-HRTOFMSによる環境試料中の微量有機ハロゲン化合物の高感度・高精度検出と同定第19回環境化学討論会, 春日井市, 6月, 講演要旨集, 394-395.
3.	高菅卓三・松神秀則・嶽盛公昭（2010）： GC-HRTOFMSによる環境中微量有機ハロゲン化合物の包括的スクリーニングと同定第13回日本水環境学会シンポジウム, 京都市, 9月, 講演要旨集, 12-13.
4.	Takasuga, T., Matsukami, H. and Takemori, H.（2010）: Comprehensive screening an d identification of trace organohalogen compounds in environmental matrices using GC-HRTOFMS. The 2nd Korea-Japan Symposium on Environmental Chemistry, Seoul, Korea, November, Program and Abstracts, 142-146.
5.	嶽盛公昭、井上毅、高菅卓三:GC-HRTOFMSによる廃棄物焼却飛灰中の有機ハロゲン化合物の検索第20回環境化学討論会, 熊本市, 7月, 講演要旨集.
6.	Takumi Takasuga　：Application of GC-HRTOFMS for Environmental Analysis: A Comprehensive Screening and Identification Techniques for Trace Organohalogen Compounds in Environmental Matrices. Keynote lecture, 2011 China-Japan-Korea International Symposium、Jeju,Korea.
7.	Matsukami H, Takemori H, Takahashi S, Isobe T, Takasuga T and Tanabe S.“Screening of organohalogen compounds accumulated in marine mammals by using GC-HRTOFMS” Dioxin2008 International Symposium, (Birmingham,UK, Aug. 2008)
8.	高菅卓三、嶽盛公昭、松神秀徳、宮脇俊文 “GC-HRTOFMSの環境分析への応用 ” 第17回環境化学討論会、神戸市、6月、講演要旨集、540-541 (2008).
9.	嶽盛公昭1、松神秀徳、高菅卓三、山本央、東野和雄、佐々木裕子 “GC-HRTOF MSによるダイオキシン汚染土壌中の未知共存物質の検索” 第17回環境化学討論会、神戸市、6月、講演要旨集、368-369 (2008).
10.	松神秀徳1、嶽盛公昭、高橋真、磯部友彦、田辺信介、高菅卓三 “GC-HRTOFMSによる海棲哺乳類中に蓄積した有機ハロゲン化合物の検索” 第17回環境化学討論会、神戸市、6月、講演要旨集、52-53 (2008).
11.	高菅卓三: スナメリに残留している微量有機ハロゲン化合物の探索, 愛媛大学グローバルCOEワークショップ「生物環境試料バンクを活用した環境科学・生態学の新展開―海棲哺乳類を中心に―」, 松山, 10月, 講演要旨集, 4 (2007).
12.	高菅卓三：GC-HRMSの超微量分析技術とGC-TOFMSの環境分析への応用ジャスコインターナショナルユーザーズフォーラム、東京、大阪、7月(2007).
13.	Takasuga T, Takemori H, Matsukami H, Inoue T., : Application of GC-HRTOFMS for environmental analysis. Organohalogen Compounds; 69: 1134-1137 (2007).
14.	IMatsukami H, Watanabe, K, Takemori H, Takahashi S, Takasuga T, Tanabe S., : Application of GC/TOFMS for comprehensive analysis of organohalogen compounds in blubber and liver of finless porpoise. Organohalogen Compounds; 69: 1218-1221 (2007)
15.	IMatsukami H, Watanabe, K, Takemori H, Takahashi S, Takasuga T, Tanabe S., : Application of GC/TOFMS for comprehensive analysis of organohalogen compounds in blubber and liver of finless porpoise. Organohalogen Compounds; 69: 1218-1221 (2007)
16.	嶽盛公昭、高菅卓三、山本央、佐々木裕子、㈱島津テクノリサーチ、**東京都環境科学研究所 “汚染土壌中のダイオキシン妨害物質及び未知共存物質の検索” 第16回環境化学討論会、北九州市、6月、講演要旨集、374-375.
17.	松神秀徳, 渡邉清彦, 嶽盛公昭, 高橋真, 高菅卓三, 田辺信介 “GC/MS（EI及びNCI）法を用いた生物試料中有機臭素化合物の調査” 第16回環境化学討論会, 北九州市, 6月, 講演要旨集, 150-151.
18.	山本央、東野和雄、橋本俊次、柏木宣久、嶽盛公昭、高菅卓三、佐々木裕子東京都環境科学研究所年報2008
19.	高菅卓三、嶽盛公昭、山本央、東野和雄、佐々木裕子 “高濃度ダイオキシン汚染土壌試料中のGC-HRTOFMSによる妨害物質および未知有機ハロゲン化合物の検索と定性” 第18回廃棄物学会(2008)

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