<4D F736F F D C6E30355F C F838A B838B2E646F63>

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1 Diethylene glycol 対象物質の構造 HO O OH CAS 番号 : 物理化学的性状 分子式 :C 4 H 10 O 3 ( ) 1) ( ) 1) 1) 1) LogPow 1) 1) Pa (20 ) 1.98 (1) 国際化学物質安全性カード (ICSC): ジエチレングリコール 毒性 用途 急性毒性 : 人経口 LD Lo 1000 mg/kg マウス経口 LD mg/kg モルモット経口 LD mg/kg ラット経口 LD mg/kg (1) 200 ml (AC-2) GC/MS-SIM EI 20 g 10 g

2 GC/MS-SIM EI (2) ( DEG ) -d 8 ( DEG- d 8 ) Cambridge Isotope Laboratories, Inc. (CIL ) DIETHYLENE GLYCOL (D8, 98%) -d 8 CDN (5000 ) Waters Sep-Pak PS-2 Plus (AC-2) Waters Sep-Pak AC-2 Plus 2 Autoprep@ PS@gas (300 mg) DEG Milli-Q Gradient System A ml 100 ml 10 ml 200 ml 25 ml 2 ml 10 ml 50 ml

3 (3) ml 100 ml 200 ml 1 1DEG ml DEG- d ng 2 mg/l 50 μl PS-2+AC-2+AC-2 5 ml 10% 20 ml 20 ml 3 ml/min. 3 ml/min. 3 PS-2 2 AC-2 20 ml 3 ml/min.2 (3000 rpm) 1 10 % 5 ml ml μl μl 50 μl ml 0.5 ml ml 0.5 ml 8

4 -d ng 5 mg/l 20 μl 2 ml GC/MS-SIM 1 20 g 10 g 50 ml DEG- d ng 2 mg/l 50 μl 9 10 (1500 rpm 10 ) 100 ml 1 AC ml 100 ng DEG100 mg100 ml 1000 mg/l DEG-d mg/l -d 8 10 mg 100 ml 100 mg/l 1 ml100 ml10 mg/l 0.1mL100 ml 1 mg/l 0.2 ml 100 ml2 mg/l1 2 1 ml 100 ml10 mg/l 5 ml 100 ml5 mg/l μl

5 2 ml μg/l 1 μg/l 2.5 μg/l IDL μg/l μl 10 mg/l μl 1 mg/l μl 10 mg/l 10 μl (100ng) 5 mg/l 20 μl (100ng) 2 ml GC/MS GC/MS GC GC HP6890 MS HP5973MSD 5%J&W DB-5ms 30 m 0.25 mm i.d μm 40 (1 min) 10 /min /min 280 (5 min) 1 min 250 He 1 ml/min 1 μl 250 EI (electron-impact ionization) SIM (selected ion monitoring) 10 m/z m/z m/z DEG DEG-d d 段階的に作成した 各 1 μl GC/MS 1 μl GC/MS

6 11 -d8 (ng) x (ng) (μg/l μg/kg-dry) (ng) (ml g-dry) IDL GC/MS IDL IDL IDL 200 ml μg/l pg 2 ml 10 g-dry 0.015μg/kg-dry (MDL)(MQL) (MDL) (MQL) MDL MQL 200 ml 2 ml 0.13 μg/l 0.32 μg/l 10 g-dry 2 ml 12 μg/kg-dry 30 μg/kg-dry 1 DEG 底質分析中試料の保存 参照 2 DEG 10%

7 DEG-d 8 DEG 1 2 参照 3 10% 40 ml+ 20 ml (3 ml/min.) 40 ml PS ml 1 ml ml 1 ml m/z 213m/z 217m/z μg/l DEG y 12 IDL (MDL) (MQL)

8 4 (IDL) 200 ml 10 g-dry (ml) 2 2 (ng/ml) ng/ml (ng/ml) CV (%) 1.75 S/N 499 IDL (ng/ml) IDL μg/l μg/kg-dry IDL=t(n-1,0.05) n (MDL)(MQL) 200 ml 10 g-dry (ml) (μl) μg/l μg/kg-dry μg/l 22.4 μg/kg-dry μg/kg-dry CV (%) S/N t(n-1,0.05) σ n μg/l 11.6 μg/kg-dry σ n μg/l 29.8 μg/kg-dry MDL 0.13 μg/l 12 μg/kg-dry MQL 0.32 μg/l 30 μg/kg-dry MDL MQL

9 2 1 [] 200 ml 100 ng PS-2+AC-2 2 PS rpm 10 10% 5 ml 2 HFB GC/EI/MS-SIM 100 μl 50 μl ml 0.5 ml 2 2 ml -d8(is) [] 10 g-dry 100 ng rpm y = x R 2 = y = x R 2 = 応答比 応答比 濃度比 濃度比 2 50 μg/l 0-25 μg/l IDL μg/l

10 20 00 Scan 677 (8.959 min): SCAN02.D m/z--> Scan 667 (8.902 min): SCAN02.D m/z--> イオン ( ~ ): IDL01.D イオン ( ~ ): IDL01.D イオン ( ~ ): IDL01.D イオン ( ~ ): IDL01.D イオン ( ~ ): IDL01.D イオン ( ~ ): IDL01.D d DEG 1 μg/l, IDL

11 イオン ( ~ ): SAM02.D イオン ( ~ ): SAM02.D イオン ( ~ ): SAM02.D イオン ( ~ ): SAM02.D イオン ( ~ ): SAM02.D イオン ( ~ ): SAM02.D d DEG MDL milliq DEG 底質分析中試料の保存 6 (milliq ) μg/l (86) 2.71 μg/l (61) μg/l (61) 27.7 μg/kg-dry (50) μg/l (70) 2.85 μg/l (72) μg/l (56) 33.6 μg/kg-dry (48) μg/l (110) 2.47 μg/l (63) μg/l (78) 3.26 μg/l (61) μg/l (85) 44.5 μg/kg-dry (44) μg/l (63) 3.32 μg/l (54) μg/l (63) 49.1 μg/kg-dry (60) μg/l (69) 4.54 μg/l (58) μg/l (65) 45.9 μg/kg-dry (62) μg/l (91) 3.41 μg/l (61) μg/l (68) 44.6 μg/kg-dry (62) μg/l (85) 3.34 μg/l (62) μg/l (72) 47.6 μg/kg-dry (49) μg/l (62) 3.35 μg/l (67) μg/l (55) ml 200 ml 200 ml 10 g-dry 200 ng 150 ng 50 ng 200 ng 1.0 μg/l 0.75 μg/l 0.25 μg/l 20 μg/kg-dry μg/l μg/l μg/l 30.7 μg/kg-dry μg/l 3.54 μg/l 0.35 μg/l 46.3 μg/kg-dry CV (%) (%) ()(%)

12 40000 イオン ( ~ ): STD207.D イオン ( ~ ): STD207.D イオン ( ~ ): STD207.D イオン ( ~ ): STD207.D イオン ( ~ ): STD207.D イオン ( ~ ): STD207.D -d (100 μg/l ) 4000 イオン ( ~ ): SAM10.D イオン ( ~ ): SAM10.D イオン ( ~ ): SAM10.D イオン ( ~ ): SAM10.D イオン ( ~ ): SAM10.D イオン ( ~ ): SAM10.D -d イオン ( ~ ): SAM01.D イオン ( ~ ): SAM01.D イオン ( ~ ): SAM01.D イオン ( ~ ): SAM01.D イオン ( ~ ): SAM01.D d 8 イオン ( ~ ): SAM01.D

13 イオン ( ~ ): SAM05.D イオン ( ~ ): SAM05.D イオン ( ~ ): SAM05.D イオン ( ~ ): SAM05.D イオン ( ~ ): SAM05.D イオン ( ~ ): SAM05.D d イオン ( ~ ): SAM07.D イオン ( ~ ): SAM07.D イオン ( ~ ): SAM07.D イオン ( ~ ): SAM07.D イオン ( ~ ): SAM07.D イオン ( ~ ): SAM07.D d イオン ( ~ ): SAM02.D イオン ( ~ ): SAM02.D イオン ( ~ ): SAM02.D イオン ( ~ ): SAM02.D イオン ( ~ ): SAM02.D イオン ( ~ ): SAM02.D d 8 11

14 イオン ( ~ ): SAM20.D イオン ( ~ ): SAM20.D イオン ( ~ ): SAM20.D イオン ( ~ ): SAM20.D イオン ( ~ ): SAM20.D d 8 イオン ( ~ ): SAM20.D 12 (MIlli-Q) イオン ( ~ ): SAM14.D イオン ( ~ ): SAM14.D イオン ( ~ ): SAM14.D イオン ( ~ ): SAM14.D イオン ( ~ ): SAM14.D イオン ( ~ ): SAM14.D -d 8 13 (MIlli-Q) イオン ( ~ ): STD106.D イオン ( ~ ): STD106.D 4000 イオン ( ~ ): STD106.D イオン ( ~ ): STD106.D イオン ( ~ ): STD106.D イオン ( ~ ): STD106.D -d 8 14 (100 μg/l )

15 イオン ( ~ ): SAM09.D イオン ( ~ ): SAM09.D イオン ( ~ ): SAM09.D イオン ( ~ ): SAM09.D イオン ( ~ ): SAM09.D イオン ( ~ ): SAM09.D -d イオン ( ~ ): SAM11.D イオン ( ~ ): SAM11.D イオン ( ~ ): SAM11.D イオン ( ~ ): SAM11.D イオン ( ~ ): SAM11.D イオン ( ~ ): SAM11.D -d イオン ( ~ ): SAM07.D イオン ( ~ ): SAM07.D 1000 イオン ( ~ ): SAM07.D イオン ( ~ ): SAM07.D イオン ( ~ ): SAM07.D d 8 イオン ( ~ ): SAM07.D 17

16 イオン ( ~ ): SAM05.D イオン ( ~ ): SAM05.D イオン ( ~ ): SAM05.D イオン ( ~ ): SAM05.D イオン ( ~ ): SAM05.D イオン ( ~ ): SAM05.D d ng 7 7 ph 0 (%) 1 (%) 5 (%) DEG-d 8 DEG-d 8 DEG-d 8 DEG-d 8 70%2.5 50% DEG-d 8 DEG

17 誘導体化 測定法の選定 DEG は極性が非常に高く GC により高感度分析を行うためには誘導体化により揮発性を高めるだけでなく 感度 選択性のより高い測定法が望ましいと考えられる そのため 水酸基をパーフルオロアシル化で誘導体化し 揮発性 電子親和性を高めることを考えた パーフルオロアシル化の誘導体化試薬として下記の 4 つを検討した 1-( トリフルオロアセチル ) イミダゾール N-メチルビス( トリフルオロアセトアミド ) 無水ヘプタフルオロ酪酸 無水トリフルオロ酢酸 これらの中で明瞭な誘導体のピークが確認できたのは無水ヘプタフルオロ酪酸のみであったため 本検討では無水ヘプタフルオロ酪酸による HFB 誘導体化を採用することとした 誘導体化条件の検討 無水ヘプタフルオロ酪酸による HFB 誘導体化の条件検討を行った 室温で15 分間反応させたときを 100% とし それに対する割合を各反応温度 時間について求めて反応率として表した結果を図 19 に示す なお 誘導体化反応の際の溶媒はアセトニトリル 100 μl 無水ヘプタフルオロ酪酸の添加量は 50 μl とした ( なお この初期の検討では DEG-d 8 が市販されていなかった為 1,4-ブタンジオール-d 8 (14-BD-d 8 ) を サロゲートの代用とし検討に加えている ) 120 反応率 (%) 図 5 各反応時間における HFB 誘導体化反応率室温 14BD-d8 室温 DEG 60 14BD-d8 60 DEG 15min. 30min. 60min. 90min. 反応時間 図 19 誘導体化反応率誘導体化反応は室温で 15 分以内に終了していると思われる しかし アセトニトリル 100 μl に無水ヘプタフルオロ酪酸 50 μl を添加した場合 室温では両試薬が混合せずに 2 層に分かれるため 反応温度を 60 とした また 反応時間は余裕を持って 30 分間を採用することとした

18 脱水方法の検討 AC-2 DEG 脱水操作の代わりに 通水したカートリッジを窒素ガスで通気乾燥すると 活性炭と DEG との吸着が強力になり アセトンでは溶出できなかった 通気乾燥後 メタノール含有アセトンを溶出溶媒として使用すると回収率は全体的に向上するが ばらつきが大きく安定しない結果となった また バックフラッシュによる溶出では 回収率は若干向上するが まだ充分とはいえなかった ロータリーエバポレーターによる水分除去 当初の検討から 脱水操作も通気乾燥もできない事がわかったので 溶出液中の水分をロータリーエバポレーターで濃縮乾固させた その結果 サロゲートの回収率は 50~110% が得られた この結果から サロゲートでの定量値の補正は可能と考え 以後の操作では水分除去にロータリーエバポレーターを使用することとした ペリスタポンプの使用 ブランク試験を行ったところ 高濃度の DEG が検出された この段階では汚染源が複数考えられるが 第一に実験室内大気からの汚染を考慮し 試料の抽出にはペリスタポンプを使用した密閉系でのシステムを採用 使用することとした システムの図解を図 20 に示す 換気口 ( 作業環境からの汚染防止に固相 ( PS@air) を取付 ) ペリスタポンプ 配管はフッ素樹脂 PFA 製, ポンプ しごき 部のみシリコンチューブ 固相 (PS - 2, 精製用 ) 密閉 ボトル 試料水 固相 (AC- 2, 捕集用 ) 固相 (AC- 2, 捕集用 ) 図 20 密閉系による固相抽出システム

19 固相カートリッジ洗浄方法の検討 ここまでの検討結果から 分析法を図 21 に示すフローチャートのように組み立てた 引き続き 固相が DEG で高濃度に汚染されていたため 固相カートリッジの洗浄について検討した 固相カートリッジはアセトン 10mL+ 精製水 10 ml で洗浄していたが その他の洗浄方法についてケース1~6の溶出液中 ( アセトン 5mL) の DEG 含有量を分析した その結果を表 8 に示す 200 ml 100 ng PS-2+AC-2 PS rpm 10 5 ml HFB GC/EI/MS-SIM 100 μl 50 μl ml 0.5 ml 2 2 ml -d8(is) 図 21 分析法フローチャート 200 ml 10 ml 5 ml 200 ml 10 ml 5 ml 10 ml 10 ml 5 ml 10 ml 10 ml 5 ml 10 ml 10 ml 2 5 ml 5 ml 5 ml 溶出液は図 20 に従って処理するが 高濃度であるため誘導体化せずに GC/MS 測定を行った また アセトンやメタノールの通液にはペリスタポンプを使用している

20 表 8 AC-2 固相洗浄の検証結果 含有量 (ng) 含有量平均 (ng) 試料換算 (ng/l) ケース ケース ケース ケース ケース ケース6 < 50 - < 250 複数のカートリッジ洗浄方法を検証したが いずれもブランク値を低減する事はできなかった 含水溶媒による固相洗浄の検討 AC ml /(10/90) /(20/80) DEG 8 9 表 9 含水溶媒による固相洗浄の結果 0-10 ml ml ml 75-85mL mL (ng) (ng) / (10/90) (ng) / (20/80) (ng) / (10/90) μg/l n= n= n= n= n= n= n= n= n= n= DEG

21 /(10/90)/(20/80) DEG 10 ml DEG /(10/90)/(20/80) /(10/90) 以上を踏まえ 固相の洗浄 ( コンディショニング ) 通水 溶出方法を以下の様に変更し 再度のブランク試験等を行う事とした 1. 固相洗浄 ( コンディショニング ) ペリスタポンプを使用 3 ml/min. の速度 PS-2+AC-2+AC-2 同時にアセトン 5 ml 10% 含水アセトン 20 ml 精製水 20 ml 初回のアセトンは PS-2 及び AC-2 の DEG 以外の物質洗浄用 2. 通水ペリスタポンプを使用 3 ml/min. の速度 3. 溶出通水後精製水 20 ml で固相を洗浄した後 ひとつの AC-2 に付き 10% 含水アセトン 5 ml でバックフラッシュ溶出 固相ブランクと 固相のロット間のブランク値の違いの検証 以上の変更後 再度固相のブランク値を検証した その結果を表 10 に示す その操作内容は以下のとおりである アセトン 5 ml 10% 含水アセトン 20 ml 精製水 20 ml で洗浄した 2 連の AC-2 カートリッジ前段にサロゲート ( 精製水ベース )100 ng を添加した後 精製水 20 ml で固相を洗浄し AC-2 ひとつについて 5 ml の 10% 含水アセトンで溶出させた 表中の定量値は 計 10 ml の溶出液中の DEG 含有量である この検討では更なるブランク値改善を考慮し ペリスタポンプのラインを含水溶媒で洗浄してから ( 精製水 40 ml+10% 含水アセトン 40 ml+ アセトン 10 ml) 検証を行った 洗浄方法を変える前後での分析値も表 10 内に示す

22 表 10 AC-2 カートリッジのロット間ブランク値検証結果 (ng) (%) lot A n= lot A n= mL 40mL+10% 40mL+ 20mL lot A n= lot B n= lot B n= lot B n= lot A n= lot A n= lot B n= lot B n= lot C n= lot C n= lot C n= lot D n= lot D n= lot D n= ライン洗浄によりブランク値を更に低減できる事がわかったが ロット間でのブランク値の違いは見られなかった 含水アセトンによる洗浄により どのロットの AC-2 固相でも 10 ng~18 ng 程度までのブランク値低減が可能であると考えられる AC-2 固相以外の部分からのブランク その他 PS-2 精製水(milliQ 水 ) 及び溶出溶媒 (10% 含水アセトン ) に含まれているブランク値等 操作毎のブランク値を検証した 溶出液 10 ml 中の DEG 含有量と 試料濃度に換算した場合の濃度を表 11 に示す 表 11 ブランク値検証結果 5mL+10% 20mL+ 20mL) 印はサンプルに対して行った操作 20mL 10% 5mL 2) 10mL (ng) (%) (200mL) (μg/l 200mL n= mL n= mL n= n= n= n= n= n= PS2 n= PS2 n= % 10mL n= % 10mL n=

23 溶出液 (10% 含水アセトン )10 ml を エバポレーター濃縮 誘導体化 ヘキサン抽出 定容と進めると そのブランク値は 1.3ng 程度となった 10% 含水アセトン 10 ml に含まれる DEG とその後の操作で混入する DEG の合量は 1~2 ng 程度と考えられる 対して PS-2 を洗浄後 10% 含水アセトンを通液して得られた溶液のブランク含有量も同程度であった PS-2 は DEG を含んでいないと考えられる 固相ブランク ( 表 8 と同様の操作 ) は 約 10 ng 程度となった しかしながら 溶出液 10 ml を誘導体化した操作のブランクより 8 ng 程度高い 固相は 10% 含水アセトン 20 ml でも洗浄しきれず 固相中に DEG が残留しているものと考えられる ( これは表 9 の結果 ( 洗浄 DEG を支持するものである ) 精製水 (milliq 水 )200 ml を通水した固相からは 固相ブランクと同程度 ( 約 10 ng) 検出された この結果から 精製水 (milliq 水 ) は DEG を含んでいないか 固相ブランクのレベルより低濃度と考えられる 同様の理由から ライン洗浄後ペリスタポンプのラインから DEG が溶出している可能性は低い むしろポンプを使用していない時のラインへの DEG 汚染の方が問題であり ( 表 8) 使用前には 含水アセトン等による洗浄が必要である 活性炭固相の商品によるブランク値の違いの検証 これまでは活性炭固相に Waters 社の AC-2 を使用していたが その他の商品を入手し よりブランク値が低いものがあるかどうか検証した ここに用意したのは1Supelco 社 Calboxen 1000(0.5 g 6 ml) 2 同社 Enbi-Carb (0.5 g 6 ml) 3 昭和電工社 Autoprep fiberac@liq の 3 種類である その結果を表 12 に示す 表 12 AC-2 以外の固相ブランク検証結果 (%) (ng) 200mL (μg/l) Carboxen mg n= vac Carboxen mg n= Envi-carb 500mg n= vac Envi-carb 500mg n= fiberac@liq n= plus fiberac@liq n= Envi-Carb は DEG に対して捕集力がほとんどないが固相中に DEG を含んでいるためブランク値は高い値となった Carboxen は 捕集力はあるが AC-2 よりブランク値が高かった fiberac@liq のブランク値が一番低かったが AC-2(10 ng 程度 表 10 固相ブランク参照 ) に及ばず AC-2 のブランク値が最も低い結果となった そこで DEG の抽出には引き続き AC-2 を使用することとした

24 DEG ブランクについてのまとめ DEG ブランクは以下の操作により低減可能であった 1 活性炭カートリッジの洗浄 ; アセトン 5 ml で活性化後 10% 含水アセトン 20 ml で固相を洗浄 その後精製水を流して液相を置換する 2 ペリスタポンプのラインの洗浄 ; ポンプのラインは保存中に空気中から DEG の汚染を受ける 使用前にはラインに含水アセトンを通して洗浄を行う 3 密閉系での抽出操作 ; ペリスタポンプを使用して 抽出だけでなくカートリッジのコンディショニングも行う 更に 使用するガラス器具洗浄にも 10% 含水アセトン洗浄が有効であった 小さな器具であれば 含水アセトンに浸して超音波洗浄すればより効果が高い その後 100% アセトンで洗浄して 低極性不純物を除去し溶媒を揮散させる 以上の操作の変更 追加により 数 μ/l(200 ml 試料換算 ) のレベルであったブランク値が 0.05 μg/l 程度にまで低下した しかしながら 分析において最大の DEG 汚染源は活性炭カートリッジであり 完全な除去はできなかった 含水アセトンにより大部分を除去できるが なお固相中に残留していると考えられる また 固相に残留する DEG は低レベルではあるが溶出操作により定常的に溶出されており ( 表 9 参照 ) その挙動が安定しているとは言いがたい (C 6 H 12 O 6 ) n 実試料分析結果 複数地点の環境水質試料を入手して分析を行い 環境中からどの程度検出されるかを検証した 試料は 古いものや開封済みのものは分解や汚染が懸念されるため 採水後 5 日以内の未開封のものを使用した その結果を表 13 に 参考資料として静岡県内地点の分析結果を表 14 に示す 表 13 環境試料分析結果 (%) (μg/l) (μg/l) ph ( SS (mg/l) EC (ms/m) n= n= n= n= n= n= n= n= (16.5) (16.3) (17.5)

25 (%) n= n= n= n= n= n= n= n= n= 表 14 環境試料分析結果 ( 静岡県内 ) (μg/l) (μg/l) ph ( SS (mg/l) EC (ms/m) 7.7 (16.5) < (15.4) (16.3) 算出された MDL 値は 0.13 μg/l であるが 全地点で MDL 以上の濃度で検出された 蓮華寺池の試料の SS 値は 27 mg/l と比較的高いが ろ過せずそのまま通水したところ 全量通水可能であった DEG は水溶性が高いため ろ過してろ液のみを分析することも可能と考えられるが ろ過操作でブランク値が高くなる懸念があるため PS-2 を交換した方がよい 底質の分析法 DEG は水溶性が高いことから 精製水による固 - 液抽出を行いその抽出液を水質試料と同様に処理することとした ただし抽出の際は容器 ( 遠沈管 ) 空隙中からの汚染を考慮し 抽出に使用する精製水を容器に満水にし 水質試料同様の密閉系として超音波抽出を行うこととした 底質分析試料の保存 分析に要する時間が長くなるため 操作のいずれかの段階で中断して翌日続きの分析する場合 ( 分析が 2 日間に及ぶ場合 ) があると考えられる また 添加回収試験では試料分取後一定時間放置した試料を分析する事になる そこで 分析中の試料保存中に DEG の上昇がどの程度見られるかを 以下のパターンについて検証した 無添加試料についてパターン1: 底質試料を遠沈管に 10 g-dry 分取後 すぐにサロゲートを添加 混合して抽出を開始し その日のうちにすべての操作を終えた場合パターン2: 底質試料を遠沈管に 10 g-dry 分取後 ( 添加回収試験の規定に従い )12 時間放置後サロゲートを添加 混合して抽出を開始 その日の内に活性炭固相抽出を行い その溶出液を保存した場合 パターン3: 底質試料を遠沈管に 10 g-dry 分取後 すぐにサロゲートを添加 混合して抽出を開始 固 - 液抽出で回収した精製水をねじ口瓶で保存した場合

26 以上 3 パターンの結果を表 15 に示す 表 15 無添加試料を分析途中に保存した場合の DEG 上昇 (%) μg/kg-dry (ng) n= n= n= n= n= n= 添加試料についてパターン4: 底質試料を遠沈管に 10 g-dry 分取後 DEG を添加 混合を行い すぐにサロゲートを添加 混合して抽出を開始し その日のうちにすべての操作を終えた場合 パターン5: 底質試料を遠沈管に 10 g-dry 分取後 DEG を添加 混合を行い ( 添加回収試験の規定に従い )12 時間放置後サロゲートを添加 混合して抽出を開始し その日のうちにすべての操作を終えた場合 パターン6: 底質試料を遠沈管に 10 g-dry 分取後 DEG を添加 混合を行い ( 添加回収試験の規定に従い )12 時間放置後サロゲートを添加 混合して抽出を開始 その日の内に活性炭固相抽出を行い その溶出液を保存した場合 パターン7: 底質試料を遠沈管に 10 g-dry 分取後 DEG を添加 混合を行い ( 添加回収試験の規定に従い )12 時間放置後サロゲートを添加 混合して抽出を開始 固 - 液抽出で回収した精製水をねじ口瓶で保存した場合 以上 4 パターンの結果を表 16 に示す 表 16 添加試料を分析途中に保存した場合の DEG 上昇 (%) μg/kg-dry (ng) n= n= n= n= n= n= n= n= 添加回収試験では 標準物質を添加後 12 時間 ( 一晩 ) 程度放置して 試料と標準物質が十分馴染んでから抽出を開始するのが一般的であるが DEG 分析では試料放置時に DEG が上昇することがわかった ( パターン4と5の比較 ) これは室内空気中からの汚染と推測され

27 実際に放置してから添加回収試験を行った場合 添加試料と無添加試料で分析値に差が見られなくなってしまった ( パターン2とパターン6) 途中で分析を一旦休止し翌日から分析を再開する場合 活性炭固相からの溶出液を保存する方法と 固 - 液抽出で回収した抽出溶媒 ( 精製水 ) を保存する方法が考えられるが 溶出液を保存した場合にも DEG の上昇がみられた ( パターン5と6の比較 ) これも保存容器空隙の空気に含まれる DEG が混入したものと推測される 固 - 液抽出溶媒を保存した場合も DEG がやや上昇する傾向があるが ( パターン1と3の比較 ) 溶出液を保存した場合よりは小さいものであった これらの事から以下のことがわかった 1. 試料瓶から底質試料を分取したら 直ちに分析を開始しなければならない 分取後長時間放置すると室内空気中の DEG が混入して正しい値が得られない可能性がある また 一度開封した試料瓶から再度試料を分取しない方がよい 2. 底質分析は可能であれば 1 日で終えるのが望ましい それが難しい場合は 活性炭固相からの溶出液を保存するのではなく 固 - 液抽出の抽出溶媒 ( 精製水 ) を保存した方がよい 前述のとおり 添加回収試験では標準物質を添加後 12 時間 ( 一晩 ) 程度放置して試料と標準物質が十分馴染んでから抽出を開始するのが一般的であるが このような理由から本検討では標準物質添加後 時間を置かずに分析を開始して 添加回収試験を行った 評価 固相中の DEG ブランク値が高濃度である為 目標検出下限値である μg/l 及び 0.25 μg/kg-dry を達成できず 0.13 μg/l 及び 12 μg/kg-dry にとどまった これは固相中に含まれる DEG を完全に除去できないため ブランク値の低減に限界があるためである DEG 100 DEG また DEG ブランクについてのまとめ で述べたとおり 活性炭固相の洗浄には限界があると考えられ その固相中に残留した DEG は溶出操作により定常的に溶出されている さらに環境中にも DEG は多量に存在するため ペリスタポンプによる密閉系での固相のコンディショニングと抽出 一度開封した試料を使用しないなど ブランク管理が重要である

28 参考文献 (1) 国際化学物質安全性カード (ICSC): ジエチレングリコール (2) 神奈川県環境科学センター : MSDS データベース (3)13599 の化学商品 化学工業日報社 (4) 62 2 p40 50 (5) p80 93 (6) 6 p TEL FAX wyoshino@ideacon.co.jp

29 Diethylene glycol An analytical method was developed for determination of diethylene glycol in bottom sediment and environmental water by gas-chromatography mass spectrometry (GC/MSD-SIM). Unfortunately, the objective minimum limit of determination could not be achieved, due to high operation blanks. The diethylene glycol found in the activated carbon cartridge could not be washed out completely. In addition, because high diethylene glycol is found in environmental air, samples are easily polluted in midstream of analysis. [Water sample] Diethylene glycol-d 8 surrogate (100 ng) is added to the water sample (200 ml) and is passed through active carbon cartridge (Waters Inc. AC-2), which is conditioned by 5 ml acetone, 20 ml aqueous acetone (10%), and 20 ml purified water, using cassette tube pump (3 ml/min.). After passing through, the cartridge is rinsed by purified water and is dehydrated by centrifugation (3000 rpm, 10 min.). The extracted target substance in the cartridge is eluted by 5 ml aqueous acetone (10%), and the elute is collected in a flask to concentrate to dryness using rotatory evaporator. After concentration, inner face of the flask is washed by acetone, and the solvent is collected in 2 ml vial with screw cap for reaction. Then, 100 μl acetonitrile is added and concentrated to μl under N 2 gas purge, to transfer acetone to acetonitrile. Next, 50 μl HFB (heptafluorobutyric anhydride) is added, and the target substance in the vial is derivatized in a dessicator (temp. 60 o C, 30 min) and added with 0.5 ml purified water. This heptafluorobutyric derivative is extracted by 0.5 ml n-hexane twice, and the two extracts are combined. The n-hexane extract is dehydrated by anhydrous sodium sulfate, fixed to a volume of 2 ml, and internal standard (100 ng naphtharene-d 8 ) is added. Finally, the prepared sample is subjected to measurement by GC/MSD-SIM (EI). [Sediment sample] Sediment sample (10 g in dry weight) is weighed into a sedimentation tube and added with 100 ng surrogate (diethylene glycol-d 8 ). The sedimentation tube is filled with purified water, homogenized, and the target substance is extracted by 10 min ultrasonication. Then, the aqueous layer is collected by centrifugation. This process is carried out twice time and the two aqueous layers are combined. The subsequent process is as mentioned above, for the water samples. The minimum limit of determination for the water sample and the bottom sediment is

30 0.32 μg/l and 30 μg/kg-dry, respectively. The addition recovery of diethylene glycol in water was %, and the coefficient of variance was %. The addition recovery of diethylene glycol in bottom sediment was 78%, and the coefficient of variance was 6.5%. [Water sample] Sample 200 ml Surrogate 100ng Solid phase extraction PS-2+AC-2 2 PS-2 is for clean-up. Dehydration 3000 rpm 10 min. Elution 5mL Acetone 10% included purify water Concentration to drying rotatory evaporator Transfer to acetonitrile Inner face of flask is washed by acetone. This is added 100 μl acetnitrile and concentrated to μl. Heptafluorobutyric derivatization heptafluorobutyric anhydride 50 μl 60 o C, 30 min Extraction by n-hexane purified water 0.5 ml n-hexane 0.5 ml 2 Dehydration Anhydrous sodium sulfate Fixing volume Adding internal standard Naphtharene-d 8 (IS) 100 ng Fix to 2 ml. GC/EI/MS-SIM [Sediment sample] Sample 10 g-dry Surrogate 100 ng Solid-liquid extraction Purified water Ultrasonic 10 min 2 time Collection water layer Centrifugation 1500 rpm 10 min And below, these water layers are operated along with water sample.

31 200 ml 50 ng PS-2+AC-2 2 PS rpm 10 GC/MS-SIM μg/l 10% 5 ml μg/kg-dry 12 HFB 100 μl 50 μl ml 0.5 ml 2 GC: HP6890 MS: HP5973MSD GC/EI/MS-SIM 5% Phenyl 2 ml -d8(is) polysilphenylene Siloxane (DB-5ms) 30m 0.25mm 0.25μm 10 g-dry 50 ng rpm 10