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としはるみやくぼ
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1 35. 食品中の有機フッ素化合物 (PFCs) 分析法の開発および汚染実態調査山口貴弘 ( 大阪府立公衆衛生研究所 ) 目的パーフルオロオクタン酸 (Perfluorooctanoic acid:pfoa) パーフルオロオクタンスルホン酸 (Perfluorooctane sulfonate:pfos) に代表される有機フッ素化合 (Perfluorinated compounds :PFCs) は優れた界面活性効果を有し調理器具家庭用品等の原材料や加工プロセスで使用されてきた 1) しかし近年環境中の有害性難分解性が指摘されヒトへの影響が懸念されている 2) 2010 年 4 月には PFOS およびその塩類が化学物質の審査及び製造等の規制に関する法律 ( 化審法 ) で定められる第一種特定化学物質に指定された第一種特定化学物質には PCB や DDT が含まれこれらは脂溶性が高いのに対し PFCs は水溶性が高く環境中での挙動や性質が大きく異なっているまた炭素鎖の違いにより多数の同族物質が存在するため多くの PFCs を一斉分析できる分析法を開発する必要性は高まっている PFCs の人体への主な曝露源としては日常的に摂取される食品特に生物濃縮が疑われる魚介類の可能性が考えられている 3) しかし日本国内では食品に着目した研究は少ない本研究では液体クロマトグラフ-タンデム型質量分析計 (LC-MS/MS) を用いた食品中特に魚類中の PFCs 分析法について検討した更に検討した分析法を用いて魚類および大阪府における食品中の PFCs 濃度を測定した大阪府内で購入し調製したマーケットバスケット方式によるトータルダイエットスタディ (TDS) 試料を対象とし PFCs 濃度の測定しその結果より PFOS の一日摂取量推定を行った 2011 年度 TDS 試料測定結果より TDS10 群 ( 魚介類 ) 試料における PFCs 濃度が他の TDS 試料と比較して高かったため当所保管の 1985 年度から 2011 年度の TDS10 群試料について経年推移を調査した方法 1 試料試料は大阪府内で市販されていたサケおよび当研究所に保管されている大阪府の 2011 年度 TDS 試料を使用した例として表 1に TDS の内訳および 2011 年度の一日摂取量を示した TDS 試料とは厚生労働省の国民栄養調査の食品別摂取量表に基づいて計量しそのまま又は調理した後 14 群に分けて混合し均一化したものである年度により構成食品は異なっており残留性有機汚染物質研究において一日摂取量を推測するために用いられる本研究では第 14 群の水試料は用いていないまた TDS10 群については当所に保管していた 1985 年度から 2011 年度の試料を使用した 169

2 2 試薬および器具等標準品 WELLINGTON LABORATORIES 社製混合標準溶液 PFAC-MXB および内標準物質 (IS) としてラベル化体混合液 MPFAC-MXA を使用した測定装置導入時の補正に用いるシリンジスパイクとして Cambridge Isotope Laboratories 社製 13 C 8 -PFOA を使用した固相カラム :Waters 社製 Oasis WAX 150mg/6cc ( WAX) を使用した 3 装置および測定条件液体クロマトグラフ :Agilent Technologies 社製 1100Series タンデム型質量分析計 :AB SCIEX 社製 API-3000 分析カラム :SUPELCO 社製 Ascentis C18( mm,5 μm) プレカラム :GL Sciences 社製 Inertsil ODS-3( mm,5 μm) カラム温度 :40 注入量 :5μL 流速 :0.2 ml/min 移動相 :A 液 ;10 mmol 酢酸アンモニウム水溶液 B 液 ; アセトニトリルグラジエント条件 :B 20-20% (0-2 min), (2-20 min), 95-95%(20-26 min) 測定モード :ESI-Negative SRM 化合物ごとのモニターイオンおよび装置検出下限値 (IDL) 装置定量下限値(IQL) を表 2 に示した 4 検量線ラベル化体混合液濃度およびシリンジスパイク濃度が 5 ng/ml になるように調製した標準溶液 0.05 ng/ml~50 ng/ml の各濃度を用いて内部標準法により検量線を作成した 5 試験溶液の調製均一化した試料 2 g を 50 ml のポリプロピレン製遠沈管に採取し IS を 4 ng 添加した後 3 mol/l 水酸化カリウム / メタノール溶液で全量を 20 g とした高速振とう機で 48 時間撹拌後 3000 rpm で 5 分間遠心分離し上清 5 g を別のポリプロピレン製遠沈管に採取しけん化試料としたけん化試料 5 g に超純水 45 ml を加え塩酸で中性とした予め 0.1% アンモニア / メタノール 4 ml メタノール 4mL 超純水 4mL で前処理をした WAX カートリッジカラムに全量を負荷した次いで超純水 4 ml 25 mmol 酢酸緩衝液 (ph4) 4 ml を順に通液し洗浄したその後 0.1% アンモニア / メタノール 4 ml で溶出した窒素ガス気流下で濃縮し最終濃度 5 ng/ml になるようにシリンジスパイクを添加後メタノールで 0.2 ml に定容したメンブランフィルターでろ過したものを試験溶液とし 5 μl を LC-MS/MS に注入した 6 添加回収試験 PFCs が検出されないことを確認したサケ 2 g( 試行数 6) および 2011 年 TDS 試料 (1 群 ~ 13 群 ) 各 2 g を使用し混合標準液および IS を各 4 ng 添加し添加回収実験を行った試料中および試薬中におけるバックグラウンド補正を行うために試料を添加せずに試験液調製を行った操作ブランクと混合標準溶液を添加していない試料を用いた試験溶液を作 170

3 成し補正を行った表年度 TDS 試料内訳表 2 モニターイオンおよび装置検出下限値 (IDL) 装置定量限界値 (IQL) TDS 内容一日摂取量 (g) 1 群米米加工品群雑穀芋群砂糖菓子群油脂群豆豆加工品群果実群有色野菜群野菜海藻群嗜好飲料群魚介類群肉卵群乳乳製品群調味料その他群飲料水 No. Compound precursor ion product ion IDL IQL (m/z) (m/z) (ng/ml) (ng/ml) IS No. 1 Perfluorobutane sulfonate (PFBS) Perfluorohexane sulfonate (PFHxS) Perfluorooctane sulfonate (PFOS) Perfluorodecane sulfonate (PFDS) Perfluorobutanoic acid (PFBA) Perfluoropentanoic acid (PFPeA) Perfluorohexanoic acid (PFHxA) Perfluoroheptanoic acid (PFHpA) Perfluorooctanoic acid (PFOA) Perfluorononanoic acid (PFNA) Perfluorodecanoic acid (PFDA) Perfluoroundecanoic acid (PFUdA) Perfluorododecanic acid (PFDoA) Perfluorotridecanoic acid (PFTrA) Perfluorotetradecanoic acid (PFTeDA) Perfluorohexadecanoic acid (PFHxDA) Perfluorooctadecanoic acid (PFODA) Perfluorohexane [18O2]sulfonate ( 18 O 2-PFHxS) Perfluoro[1,2,3,4-13C4]octane sulfonate ( 13 C 4 -PFOS) Perfluoro[1,2,3,4-13C4]butanoic acid ( 13 C 4 -PFBA) Perfluoro[1,2-13C2]hexanoic acid ( 13 C 2 -PFHxA) Perfluoro[1,2,3,4-13C4]octanoic acid ( 13 C 4-PFOA) Perfluoro[1,2,3,4,5-13C5]nonanoic acid (13C5-PFNA) Perfluoro[1,2-13C2]decanoic acid ( 13 C 2 -PFDA) Perfluoro[1,2-13C2]undecanoic acid ( 13 C 2 -PFUdA) Perfluoro[1,2-13C2]dodecanic acid ( 13 C 2 -PFDoA) C 8-PFOA 結果および考察添加回収試験は一部の PFCs を除き良好であった PFBA は極性が高く WAX カラムでは良好に保持されなかったまた PFTrDA PFTeDA PFHxDA PFODA は対応するラベル化体がなく補正が不十分であった本研究では回収率 70%~120% かつ相対標準偏差 (RSD) が 25% 以下となるものを測定可能と判断した添加回収試験の結果より上記の条件を満たした PFHxA, PFHpA, PFOA, PFNA, PFDA, PFUdA, PFDoA, PFHxS, PFOS および PFDS を測定対象とした 2011 年度 TDS 試料 (1~13 群 ) の PFCs 汚染実態を調査した TDS1 群 ( 穀類 ) 4 群 ( 油脂 ) 10 群 ( 魚介類 ) および 11 群 ( 食肉卵 ) から PFCs を検出した PFOS は TDS10 群のみ検出された測定対象とした総 PFCs 濃度が高かったのは TDS10 群であった ( 2.05 ng/g) TDS1 群での PFCs の検出は試料調整時に炊飯のために水道水を加えたことや調理器具からのコンタミネーションによる可能性が推測された TDS4,10,11 群からの検出は畜産物や魚介類への PFCs 蓄積の可能性を示すものであった TDS 試料中の PFCs を測定した結果魚介類における PFCs 濃度は他の食品に比べて高く食品を介した人体への PFCs 摂取の大部分が魚介類からであると推測された PFCs 濃度の経年推移を調査するため当所に保存している 1985 年度から 2011 年度の TDS10 群の試料を測定したところすべての年で PFCs を検出した ( 表 3) PFOS は測定 171

4 したすべての試料から検出されており日常摂取している魚介類に PFOS が含まれていることが示唆されたまた PFOA よりも炭素鎖の長い PFDA PFUdA や PFDoA が多くの試料から検出された過去の TDS10 群試料を測定した結果検出濃度の高かった PFOA,PFUdA,PFDoA および PFOS の経年推移を調査した ( 図 1) PFOS は 2000 年前後に 2 ng/g を超える値を示したが近年では 1 ng/g 以下で推移していることが確認されたまた PFOA は 2005 年以降減少傾向が見られるが PFUdA や PFDoA には減少傾向は見られなかったこれは PFOS や PFOA の世界的な使用減少による代替品や他の PFCs の使用の増加によるものと推測された 2011 年度 TDS 試料測定結果より PFOS の一日摂取量推定を行った 2011 年度 TDS10 群中の PFOS 濃度は 0.8 ng/g であり 10 群の一日摂取量 82.3g を元に PFOS の摂取量を推定すると 65.8 ng/day となったスペインでの研究では PFOS の一日摂取量が 62.5 ng/day 4) であり概ね本研究による結果と一致したまた日本人の平均体重を 50 kg として体重 (kg) あたりの一日摂取量に換算すると 1.3 ng/kg bodyweight/day となったこの値は欧州食品安全機関 (EFSA) が設定した耐容一日摂取量 150 ng/kg body weight/day と比較すると 1/100 以下の値であり健康影響を及ぼす可能性は低いと考えられた本研究により日本で日常摂取されている食品から PFCs が検出したことが確認されまた過去の TDS 試料により魚介類が数十年の間低濃度ではあるが PFCs が蓄積していることが確認できた本研究は食品に関する PFCs 研究の貴重な研究結果になると考えている今後は魚介類の PFCs 汚染が明らかとなったため日本で消費される魚介類による汚染実態の解明に努めていきたい表 3 TDS10 群測定結果 (ng/g) PFHxA PFHpA PFOA PFNA PFDA PFUdA PFDoA PFHxS PFOS PFDS 1985 ND ND ND ND ND ND 0.85 ND 1986 ND ND 1.16 ND ND ND 0.73 ND 1987 ND 0.52 ND ND ND ND 0.57 ND 1988 ND ND 0.84 ND ND ND 0.69 ND 1992 ND 0.19 ND ND ND ND 0.53 ND 1993 ND ND 0.22 ND ND ND 0.54 ND 1995 ND ND ND 1.51 ND 1996 ND ND 0.44 ND ND 2.05 ND 1997 ND ND 0.18 ND ND 0.70 ND 1998 ND ND 0.14 ND ND 1.25 ND 1999 ND 0.23 ND ND ND ND 0.56 ND 2000 ND ND ND ND 0.11 ND ND ND ND ND ND ND ND ND ND ND ND 2.25 ND 2005 ND ND 0.24 ND ND 0.95 ND 2006 ND ND 0.84 ND 2007 ND ND ND 0.70 ND 2008 ND ND ND 0.54 ND 2009 ND ND ND 0.54 ND 2010 ND ND ND 0.72 ND 2011 ND ND ND 0.80 ND 172

5 conc(ng/g) PFOA PFUdA PFDoA PFOS 図 1 PFOA PFUdA PFDoA および PFOS の経年推移参考文献 1) Renner,R., Environ. Sci Technol. : Growing concern over perfluorinated chemicals, April 1, 154A-160A(2001) 2) Giesy, J. P.,Kannan, K. : Perfluorochemical surfactants in the environment, Environ. Sci. Technol., April 1, 147A-152A(2002) 3) D.B.Clarke, V.A. Bailey, A. Routledge, A.S. Lloyd, S. Hird, D.N. Mortimer and M. Gem. : Dietary intake estimate for perfluorooctanesulphonic acid (PFOS) and other perfluorocompounds (PFCs) in UK retail foods following determination using standard addition LC-MS/MS, Food Additives and Contaminants,27, (2010) 4) Ericson I, Martí-Cid R, Nadal M, Van Bavel B, Lindström G, Domingo J L. : Human exposure to perfluorinated chemicals through the diet: intake of perfluorinated compounds in foods from the Catalan(Spain) market. J Agric Food Chem., 56 (2008) 経費使途明細標準品試薬 ( 有機溶媒等 ) LC-MS/MS 用分析カラム分析用消耗品 ( バイアル等 ) 固相抽出カラム等文房具文献代等論文校正等費用合計 43,176 円 113,925 円 52,510 円 34,660 円 26,600 円 34,171 円 305,042 円 173

1これまで行ってきた PFCs 調査結果とその他機関の調査結果を参考にし淀川流域および大阪湾の PFCs の濃度分布を明らかにするまた調査結果から河川の PFCs の負荷量について推定する 2 濃度が高く検出された地点について詳細調査を行う 3 海域での PFCs の挙動について調査を行う 4

1これまで行ってきた PFCs 調査結果とその他機関の調査結果を参考にし淀川流域および大阪湾の PFCs の濃度分布を明らかにするまた調査結果から河川の PFCs の負荷量について推定する 2 濃度が高く検出された地点について詳細調査を行う 3 海域での PFCs の挙動について調査を行う 4 有機フッ素化合物の環境実態および排出源の解明と環境挙動シミュレーションを応用した将来濃度予測に関する研究財団法人ひょうご環境創造協会兵庫県環境研究センター竹峰秀祐 1. はじめに有機フッ素化合物 (PFCs) の一種である PFOA PFOS は優れた化学的特性を持ち産業家庭用品を問わずさまざまな用途に用いられてきたしかし PFOA PFOS は環境中で長期残留性を持つことが分かり発がん性が示唆されている