要調査項目等調査マニュアル

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1 ⅳ. ポリブロモジフェニルエーテルの分析法 1 対象物質 トリブロモジフェニルエーテル (TriBDE)~ デカブロモジフェニルエーテル (DeBDE)( 表 1) 2 目標検出下限値 目標検出下限値 ( 注 1) を表 1 に示す 表 1 目標検出下限値 対象物質 水質 (ng/l) TriBDE 0.1 TeBDE 0.1 PeBDE 0.1 HxBDE 0.1 HpBDE 0.2 OcBDE 0.4 NoBDE 3 DeBDE 5 3 分析法の概要水質試料中のポリブロモジフェニルエーテル (PBDEs) の分析に適用する 測定対象物質としては トリブロモジフェニルエーテル (TriBDE)~デカブロモジフェニルエーテル(DeBDE) となる ( 表 1) 本調査対象物質は 環境中において極めて微量かつ多数の異性体を有することから 同位体希釈法を基礎とした高分解能 GC/MS による分析法を採用している 本分析法は同位体内標準質量分析を基本とすることより 均一になるように処理を行った各試料に対して サロゲート標準混合溶液を添加した後 前処理操作を開始する ( 注 2) 水質試料からの抽出は ジクロロメタンで液 - 液分配抽出するか または固相カートリッジ等で抽出して脱水 濃縮し 前処理液を調製する 調製した各試料の前処理液は 多層シリカゲルカラムクロマトグラフィー及び活性炭カラムクロマトグラフィー等にて精製を行った後 高分解能 GC/MS を用いて EI-SIM 法で測定する 要調査項目等調査マニュアル( 平成 14 年 3 月 ) にある ポリブロモジフェニルエーテルの分析法 を改定したものである 4 試薬 器具及び装置 (1) 試薬等 ヘキサン ノナン ジクロロメタン及びアセトン等は 残留農薬分析用 (1000 倍濃縮検定品 ) 以上の溶媒または同等品を使用する

2 無水硫酸ナトリウムは PCB 分析用 水酸化カリウムと硝酸銀は特級品を 硫酸は精密分析用を使用する また その他の試薬は全て特級品以上のものを使用する 分析用精製水は蒸留水をヘキサンで十分に洗浄したものを使用する 多層シリカゲルカラムクロマトグラフィーに使用される各種シリカゲル充填剤は ダイオキシン類精製時に汎用されているものと同等品を使用 ( 以下 1~5に調製法を記載 ) する また 市販されているダイオキシン類精製用の各シリカゲル充填剤を用いてもよい 1 シリカゲル ( 注 3) を残留農薬試験用 (1000 倍濃縮検定品 ) メタノール ( 注 4) で洗浄後 減圧乾燥したものを使用する 2 10% 硝酸銀シリカゲルはシリカゲルに対し 硝酸銀が 10(w/w)% の割合になるようにシリカゲルに 40(w/w)% 硝酸銀水溶液を加え よく撹拌し減圧下乾燥したものを使用する 3 22% 及び 44% 硫酸シリカゲルはシリカゲルに対し 硫酸が 22(w/w)% 及び 44(w/w)% の割合になるようにシリカゲルに加えて よく撹拌し減圧下乾燥したものを使用する 4 2% 水酸化カリウムシリカゲルはシリカゲルに対し 水酸化カリウムが 2(w/w)% の割合になるようにシリカゲルに 1 mol/l 水酸化カリウム水溶液を加えて よく撹拌し 減圧下乾燥したものを使用する 5 調製した各充填剤は 遮光して保存する 標準物質は 残留性有機汚染物質に関するストックホルム条約 における指標異性体を含むこととする ( 注 5)( 参照 ; 表 2) サロゲート物質の例を表 3 に示す ( 注 6) 表 2 PBDEs の標準物質 PBDEs congener IUPAC # 2,4,4'-Tribromodiphenyl ether 28 2,2',4,4'-Tetrabromodiphenyl ether 47 2,2',4,4',5-Pentabromodiphenyl ether 99 2,2',4,4',5,5'-Hexabromodiphenyl ether 153 2,2',4,4',5,6'-Hexabromodiphenyl ether 154 2,2',3,4,4',5',6-Heptabromodiphenyl ether 183 2,2',3,3',4,4',6,6'-Octabromodiphenyl ether 197 2,2',3,3',4,4',5,6,6'-Nonabromodiphenyl ether 207 Decabromodiphenyl ether 209 表 3 13 C ラベル化 PBDEs サロゲート物質の例 PBDEs congener IUPAC # 2,4,4'-Tribromodiphenyl ether 28 2,2',4,4'-Tetrabromodiphenyl ether 47 2,2',4,4',5-Pentabromodiphenyl ether 99 2,2',4,4',5,5'-Hexabromodiphenyl ether 153 2,2',4,4',5,6'-Hexabromodiphenyl ether

3 2,2',3,4,4',5',6-Heptabromodiphenyl ether 183 2,2',3,3',4,4',6,6'-Octabromodiphenyl ether 197 2,2',3,3',4,4',5,6,6'-Nonabromodiphenyl ether 207 Decabromodiphenyl ether 209 活性炭カラムクロマトグラフィーに用いる充填剤としては 市販のダイオキシン類分析用又は 同等品を使用する ( 注 7) (2) 器具及び装置等 多層シリカゲルカラム : ガラスカラム管 ( 内径 15 mm 長さ30 cm) に各シリカゲル充填剤を湿式充填する 充填方法は水質 土壌等のダイオキシン類分析マニュアルに準じた方法で充填する ( 注 7 注 8) ロータリーエバポレーター又はクデルナダニッシュ (K.D.) 濃縮器 ガスクロマトグラフ / 質量分析計 ( 磁場型 GC/MS):GCは キャピラリーカラム対応のもの MSは 高分解能 MS 5 試料の前処理 ( 注 9) 水質試料 1 L( 注 10) を2 L の分液ロートに採取し 採取試料水の保存容器 ( ガラス製 ) はアセトン10 ml 次にジクロロメタン10 ml で洗浄後 この洗浄液を分液ロート内の試料水に合わせる そして 塩化ナトリウム30 g( 海水の場合は無添加 ) 及びサロゲート物質 (TriBDE~HpBDE:1 ng, OcBDE:2 ng, NoBDE:5 ng, DeBDE:5 ng) を加えて十分混合し ( 注 11) ジクロロメタン200 ml を加えて10 分間振とう抽出し静置した後 ジクロロメタン層を採取する さらに上記水層にジクロロメタン100 ml を添加し 同様に振とう抽出しジクロロメタン層を回収する 回収されたジクロロメタン抽出液を500 ml の分液ロートに取り 無水硫酸ナトリウム20gを加えて15 分間振とうし 脱水処理を行う 最後に 無水硫酸ナトリウムを充填したガラスロートでろ過を行い ロータリーエバポレーター又はK.D. 濃縮器で約 10 ml に濃縮し 前処理液とする ( 注 12) 6 試料液の調製 PBDEsの精製には ダイオキシン類の精製時に汎用されている多層シリカゲルカラムクロマトグラフィーと活性炭シリカゲルカラムクロマトグラフィーを組み合わせた精製法を採用する ( 注 7 注 8) ただし 試料の差異により 共存する夾雑物の種類や量が著しく異なるため 試料毎にカラムサイズ 充填シリカゲル量及び溶出溶媒量等を適宜最適化して行う 図 1は 多層シリカゲルカラムクロマトの一例を示したものであるが ガラスカラム ( 内径 15 mm 長さ30 cm) に各種シリカゲル { 下からシリカゲル (0.4 g) 2% 水酸化カリウムシリカゲル (1.5 g) シリカゲル(0.4 g) 44% 硫酸シリカゲル (2.2 g) 22% 硫酸シリカゲル (2.5 g) シリカゲル (0.4 g) 10% 硝酸銀シリカゲル (3.0 g) を順次積層 } を湿式充填した後 ( 注 13) ヘキサン50 mlで洗浄を行う 次に 注射筒等を用いて前処理液 ( 注 14) をカラムに負荷して液面をカラムヘッドまで下げる 尐量のヘキサンで注射筒を洗浄しながら カラムに負荷した後 80 ml

4 のヘキサン ( 充填シリカゲル量の約 8 倍量 ) で夾雑物を溶出させる そして 10% ジクロロメタン / ヘキサン100 ml( 充填シリカゲル量の約 10 倍量 ) により 測定対象物質であるPBDEsを溶出させる ( 注 15) このPBDEs 精製画分をロータリーエバポレーター又はK.D. 濃縮器により数 ml にまで濃縮した後 窒素気流下で 約 100 μl まで濃縮する ( 注 16) さらに ガラスカラム( 内径 10 mm 長さ30 cm) に活性炭シリカゲル (1.0 g) を乾式充填した後 注射筒等を用いて 濃縮液をカラムに負荷した後 25% ジクロロメタン / ヘキサン150 ml により 測定対象物質であるPBDEsを溶出させる 最後に この溶出液を上記と同様な操作で数 ml まで濃縮後 シリンジスパイク ( 注 17) 及びノナンを添加し ジクロロメタンでの洗い込みと窒素気流下での濃縮を繰り返しながら一定量 (20~100 μl) になるまで濃縮する 濃縮したものをサンプルバイアルに移し 最終試料液とする 図 1 多層シリカゲルカラムの一例 7 空試験液の調製試料を用いずに 5 試料の前処理 及び 6 試料液の調製 の実験操作に準じて行って得られた試料液を空試験液とする 空試験液から対象物質が検出された場合は 空試験値を差し引いて検出値とする ( 注 18) 8 標準液の調製標準原液をノナン等で適宜希釈混合して所定の濃度の混合標準液を調製する 全ての標準原液及び標準液は 暗所 -20 以下で保存し 有効使用期間は分解が認められない場合は開封後 1 年間とする

5 9 測定本測定法においては 高分解能 GC/MS(EI-SIM 法 ) を用いてPBDEsの定量を行う また 測定対象物質としてはTriBDE( 分子量 :406.89)~ DeBDE( 分子量 :959.17) までの かなり物性の異なる同族体 異性体を含んでいることから 測定条件を3~6 臭素化体 ( 測定法 A) 及び7~10 臭素化体 ( 測定法 B) に分けてタイムグルーピング法を採用し 定量操作を行う ( 参照 ; 表 4~6) (1) 高分解能 GC/MSの測定条件の例 ( 注 19) 使用カラム : キャピラリーカラム ( 注 20) 測定法 A:TriBDE~HxBDE; 長さ30 m, 内径 0.25 mm, 膜厚 0.15 μm 測定法 B:HpBDE~DeBDE; 長さ15 m, 内径 0.25 mm, 膜厚 0.25 μm 液相測定法 A:TriBDE~HxBDE;50% フェニルメチルシリコン等 ( 注 21) 測定法 B:HpBDE~DeBDE;5% フェニルメチルシリコン等 ( 注 22) カラム温度測定法 A:TriBDE~HxBDE;180 (2 分 ) (3 / 分 ) 240 (20 / 分 ) 340 (10 分 ) 測定法 B:HpBDE~DeBDE;180 (2 分 ) (20 / 分 ) 340 (10 分 ) タイムグルーピング測定法 A:TriBDE~HxBDE;3,4 臭素化体 (0~24.5 分 ) 5,6 臭素化体 (24.5~37 分 ) 測定法 B:HpBDE~DeBDE;7,8 臭素化体 (0~10 分 ) 9,10 臭素化体 (10~20 分 ) 注入法 : スプリットレス法 パージ開始時間 90 秒 ( 注 20) キャリヤーガス : ヘリウムカラム流量 :1.2 ml/ 分 注入口温度 :280 イオン源温度 :280 イオン化電圧 :45 ev 注入量 :1 μl 試料導入法 :Capillary イオン化法 : 電子衝撃イオン化法 (EI 法 )(Positive) 加速電圧 :10 kv 磁場コイル測定法 A:TriBDE~HxBDE;HS 測定法 B:HpBDE~DeBDE;HF 質量分解能 :10,000 SIM 検出法 :Fix 質量幅 :300 ppm 制御場 :Electric Field スイッチング時間測定法 A:TriBDE~HxBDE;90 m 秒測定法 B:HpBDE~DeBDE;150 m 秒

6 質量微調整法 :Lock & Check Method 質量校正用物質 :PFK EIpos 表 4 対象物質の測定イオンの例 ( 注 23) 対象物質 定量イオン 確認イオン TriBDE [M+2] [M+4] +, [M] + TeBDE [M+4] [M+2] +, [M+6] + PeBDE [M+4] [M+6] +, [M+2] + HxBDE [M+6] [M+4] +, [M+8] + HpBDE [M+4] + -2Br [M+6] + -2Br, [M+2] + -2Br OcBDE [M+6] + -2Br [M+4] + -2Br, [M+8] + -2Br NoBDE [M+6] + -2Br [M+8] + -2Br, [M+4] + -2Br DeBDE [M+8] + -2Br [M+6] + -2Br, [M+10] + -2Br 表 5 サロゲート物質の測定イオンの例 ( 注 23) サロゲート物質 定量イオン 確認イオン 13 C 12 -TriBDE [M+2] [M+4] + 13 C 12 -TeBDE [M+4] [M+2] + 13 C 12 -PeBDE [M+4] [M+6] + 13 C 12 -HxBDE [M+6] [M+4] + 13 C 12 -HpBDE [M+4] + -2Br [M+6] + -2Br 13 C 12 -OcBDE [M+6] + -2Br [M+4] + -2Br 13 C 12 -NoBDE [M+6] + -2Br [M+8] + -2Br 13 C 12 -DeBDE [M+8] + -2Br [M+6] + -2Br 表 6 タイムグルーピング測定時におけるロックマスの例 TriBDE~HxBDEの測定 ( 測定法 A) HpBDE~DeBDEの測定 ( 測定法 B) ロックマス (3, 4 臭素化体 ) ロックマス (7, 8 臭素化体 ) ロックマス (5, 6 臭素化体 ) ロックマス (9,10 臭素化体 ) (2) 検量線ダイオキシン類の測定法と同様に感度係数 (RF) を用いて試料中のPBDEsを定量する 使用する高分解能 GC/MSの検出下限付近と予想される濃度レベルを含む 5 段階以上の標準液 1 μl を 3 回以上測定し 次式からRFを求める RFの相対標準偏差が10% 以下の場合は平均 RFを用いて試料を定量する 毎回の試料測定前に 検量線の中間濃度の標準液を測定して感度係数法で定量し 得られた定量値が注入標準液濃度の ±20% 以内であるなら 平均 RFをそのまま用いて試料を定量する 一方 その濃度が ±20% を外れた場合には 全ての標準液の再測定を行い 新たな平均 RFを

7 求めて試料の定量を行う RF = (As Cis) / (Ais Cs) ここで As: 対象物質の測定イオンのピーク面積 Ais: サロゲート物質の測定イオンのピーク面積 Cis: 検量線標準液中のサロゲート物質量 (pg) Cs: 検量線標準液中の対象物質量 (pg) (3) 試料の測定測定用最終試料液 1 μl をGC/MSに注入して測定を行う ( 注 24) ただし 測定時においては 注入試料数の10% 程度の割合で検量線の中間濃度の標準液についても測定し その濃度の値を確認する もし 調製した検量線用標準液の濃度の ±20% を外れた場合は 測定を中止し GC/MS を再調整する そして RFを確認後 測定を再開する 10 同定 定量及び計算測定対象物質の存在の確認及び同定作業を行った後 存在する場合は定量を行う (1) 同定 ( ア )PBDEsの同定対象物質の定量イオン及び確認イオンのピークの保持時間と標準品のそれと比較して ±5% 以内に出現すること ( 注 25) 並びに対象物質の確認イオンのピークと定量イオンのピークとの相対強度比が標準品のそれと比較して ±20% 以下であれば PBDEsとして同定する ( イ ) サロゲート物質の同定サロゲート物質の定量イオン及び確認イオンのピークの保持時間と標準品のそれと比較して ±5% 以内に出現すること ( 注 25) 並びに対象物質の確認イオンのピークと定量イオンのピークとの相対強度が標準品のそれと比較して ±20% 以下であれば サロゲート物質として同定する (2) 定量 ( 注 26) 下記の計算式を用いて各異性体濃度を算出する 検出量 (pg) = (As Cis) / (Ais RF) ここで As: 対象物質の測定イオンのピーク面積 Ais: サロゲート物質の測定イオンのピーク面積 Cis: 試料に添加したサロゲート物質量 (pg) (3) 回収率の確認

8 以下に示す計算式でサロゲート物質の正確な回収率を確認する この回収率が 50% 以上 120% 以 下の範囲から外れるときは前処理操作から再分析を行う Rc = (Acsi / Arsi) (Qrsi / RRFrs) (100 / Qcsi) ここで Rc: サロゲート物質の回収率 Acsi: サロゲート物質のピーク面積 Arsi: シリンジスパイクのピーク面積 Qrsi: シリンジスパイクの添加量 (pg) Qcsi: サロゲートの添加量 (pg) RRFrs: サロゲート物質のシリンジスパイクに対する相対感度 RRFrs = (Qrs / Qcs) (Acs / Ars) ここで Qrs: 標準液中のシリンジスパイクの量 (pg) Qcs: 標準液中のサロゲート物質の量 (pg) Acs: 標準液中のサロゲート物質のピーク面積 Ars: 標準液中のシリンジスパイクのピーク面積 11 分析精度管理 PBDEs の測定は 極めて低濃度の測定であるため 測定精度の管理を十分に行う必要がある 測定データの品質管理は 次による (1) 測定データの信頼性の確保 ( ア ) 内標準物質の回収率サロゲート物質の回収率を確認し 各サロゲート物質の回収率が 50~120 % の範囲内でない場合には 再度抽出液からクリーンアップをやり直す ( イ ) 検出下限及び定量下限の確認 (a) 装置の検出下限及び定量下限最低濃度 ( 各標準物質をそれぞれ 3 臭素化物 ~7 臭素化物で 0.1~0.5 pg 8 臭素化物で 0.2 ~1.0 pg 9 臭素化物及び 10 臭素化物で 0.5~2.5 pg) の検量線作成用標準液を GC/MS で測定し 各異性体を定量する この操作を 5 回以上繰り返し 得られた測定値から標準偏差を求め 以下の計算式により算出した値を 検出下限 (IDL) 及び定量下限 (IQL) とする IDL = t (n-1, 0.05) σ n-1, I 2 IQL = 10 σ n-1, I ここで IDL:Instrument Detection Limit ( 装置検出下限値 ) IQL:Instrument Quantification Limit ( 装置定量下限値 ) t (n-1, 0.05): 危険率 5% 自由度 n-1 の t 値 ( 片側 )

9 σ n-1, I :IDL 算出のための測定値の標本標準偏差 この装置の検出下限及び定量下限は 使用する GC/MS の状態などによって変動するため ある一定の周期で確認し 常に十分な値が得られるよう管理する また 使用する GC/MS 及び測定条件を変更した場合などには必ず確認する (b) 測定方法の検出下限及び定量下限測定に用いるのと同量の抽出溶媒を濃縮した抽出液に GC/MS への注入量が装置の定量下限と同じ量になるように標準物質を添加し 前処理 測定 同定及び定量を行う これを 5 回以上行い 得られた測定値の標準偏差を求め 以下の計算式により算出した値を 測定方法の検出下限 (MDL) 及び定量下限 (MQL) とする MDL = t (n-1, 0.05) σ n-1, M 2 MQL = 10 σ n-1, M ここで MDL:Method Detection Limit( 分析法の検出下限値 ) MQL:Method Quantification Limit( 分析法の定量下限値 ) t (n-1, 0.05): 危険率 5% 自由度 n-1 の t 値 ( 片側 ) σ n-1, M : MDL 算出のための測定値の標準偏差 さらに 得られた結果から試料における検出下限及び定量下限を算出し その試料における検出下限が評価しなければならない濃度の 1/30 以下になるようにする この測定方法の検出下限及び定量下限は 前処理操作及び測定条件によって変動するため ある一定の周期で確認し 常に十分な値が得られるように管理する また 前処理操作及び測定条件を変更した場合などには必ず確認する 試料における検出下限及び定量下限は 試料の採取量などによって異なってくるため 試料ごとに求める (c) 試料測定時の検出下限及び定量下限の確認実際の試料の測定において 尐なくとも検量線作成用標準液に含まれる異性体の中でピークが検出されなかったものについては そのクロマトグラム上において ピーク近傍のベースラインのノイズ幅と標準液のクロマトグラムから 試料測定時の検出下限値及び定量下限を算出し 算出されたそれぞれの値が測定方法の検出下限及び定量下限以下でなければならない それぞれの測定方法の検出下限及び定量下限を超える場合は 前処理操作 測定操作に問題がなかったかどうかを確認し 再測定 尐なくとも試料測定時の検出下限及び定量下限から算出される試料における検出下限及び定量下限が最初に設定した値以下になるようにする ( ウ ) 空試験 ( 注 27) 空試験は 試料の前処理及び GC/MS への導入操作などに起因する汚染を確認し 測定に支障のない測定環境を設定するために行うもので 試料の前処理に用いるのと同じ試薬を同じ量用いて前処理操作を試料と同様に行う

10 この試験は 前処理操作などの際の汚染に対して十分管理がなされていれば毎回行わなくてもよいが 次の場合に試料の測定に先立って行い 空試験を十分に低くなるようにしておくことが望ましい (a) 新しい試薬や機器を使用したり 修理した機器を使用するなどの前処理操作に大きな変更があった場合 (b) 試料間汚染が予想されるような高い濃度の試料を測定した場合 ( エ ) 二重測定試料採取 前処理操作及び測定操作における総合的な信頼性を確保するために 同一試料から二つ以上の測定試料について その平均値を求め 個々の測定値が平均値の ±30% 以内であることを確認する 差が大きい場合には 測定操作を細かく確認して原因を究明し 改善した後 再度測定を行う 二重測定は 特に断らない限り一連の試料採取において試料数の 10% 程度の頻度で行わなければならない しかし 二重測定用の試料採取が不十分な場合には 十分な検討をしておき 必要があればそのデータが提示できるようにしてあれば省略してもよい ( オ ) 標準物質測定値は 採取試料と標準物質の測定結果を比較することによって得られるため 測定値の信頼性を確保するためには 可能な限りトレーサビリティーの保証された標準物質を用いる必要がある また これらの標準液は 溶媒の揮散などによって濃度変化がないようにガラス製の密閉容器に入れて冷暗所にて保管する (2) 測定操作における留意事項 ( ア ) 試料の採取試料採取においては 次の点に注意する (a) 採水器 試料容器の準備と保管使用する採水器は 必要に応じてメタノール ( 又はアセトン ) 及びトルエン ( 又はジクロロメタン ) を用いて前もって十分に洗浄を行ってから使用する また洗浄後 外部からの汚染を受けないように保管する (b) 試料の保管 運搬採取後の試料は 外部からの混入及び分解などを防ぐため 密封 遮光できる容器に入れ 保管 運搬する (c) 試料の代表性の確保目的とする調査対象に対して代表試料の採取が適切に行わなければならない ( イ ) 前処理操作前処理操作においては 次の点に注意する (a) 試料からの抽出液 - 液抽出においては 目的の溶媒層への抽出が十分に行われないように溶媒の選択及び抽

11 出条件を確認する (b) 多層シリカゲルクロマトグラフ及び活性炭シリカゲルカラムクロマトグラフ操作カラムクロマトグラフ操作においては 分画条件は使用する充填剤の種類及び活性度 又は溶媒の種類及び量によって異なるので あらかじめ商用難燃剤を数種混合した溶液を用いて 分画試験を行って条件を確認しておく ( ウ ) 同定及び定量同定及び定量においては 次の点に注意する (a)gc/ms 使用する GC/MS は目的に応じて測定条件を設定し 試料の測定が可能なように機器を調整する この際 応答の直線性 安定性などのほか 測定の誤差となる干渉の有無及びその大きさ その補正法など 十分信頼できる測定ができるかどうか確認しておく 1)GC の調整カラム槽温度 注入口温度 キャリヤーガス流量などの条件を設定し 応答が安定していること 各臭素化物の保持時間が適切な範囲にあり かつ ピークが十分に分離されていることなどを確認する スプリットレスの時間 パージガス流量など適切な値に設定する キャピラリーカラムは 測定対象成分と他成分との分離が十分でない場合には新品と交換する ただし キャピラリーカラムを 300 mm 程度切断 ( 両端又は片端 ) することによって測定対象物質と他成分との分離に問題なければ交換しなくてもよい 2)MS の調整 MS に質量校正用標準物質 ( ペルフルオロケロセン ;PFK など ) を導入し 質量分析計の質量校正プログラムなどによってマスパターン及び分解能 (10,000 以上 ) などの校正を行うとともに 装置の感度などの基本的な確認を行う この調整の結果を記録して保管する 3)GC/MS の操作条件キャピラリーカラムによって得られるピーク幅は 5~10 秒程度であるが 一つのピーク当たりの測定点を十分確保するためには選択イオン検出のサンプリングの周期は 1 秒以下にしなければならない 1 回の測定で設定可能なモニターチャンネルの数は 要求される感度との兼ね合いとなるので 十分に検討したうえで設定する必要がある クロマトグラム上の各ピークの保持時間を考慮して 時間分割によるグルーピング方式よって測定を行うが この場合にはグループごとに 適切な内標準物質ピークが出現するように条件の設定を行う必要がある 4) 装置の維持管理ガスクロマトグラフ質量分析計の性能を維持するには 日常的な保守管理を欠かしてはならない 特に GC とのインターフェース及びイオン化室内の汚れは 感度及び分解能 測定精度の低下に大きく影響するので 適宜洗浄する必要がある (b) 装置の感度変動 1 日 1 回以上 定期的に検量線の中間程度の濃度の標準液を測定して サロゲート物質の感度が検量線作成時に比べ大きく変動していないことを確認する また 各異性体とサロゲート物質の相対感度の変動が 検量線作成時の相対感度に比べて

12 ±20% 以内にあることを確認し この範囲を超えて変動する場合には その原因を取り除き それ以前の試料の再測定を行う さらに 保持時間については 分離カラムの劣化などの場合のように徐々に保持時間が変動する場合には 必要に応じて対応をとればよいが 比較的短い間に変動 ( 通常 1 日に保持時間が ±5% の範囲外 サロゲート物質との相対保持比が ±2% の範囲外 ) する場合には その原因を取り除き それ以前の試料の再測定を行う ( エ ) 異常値の取扱い測定機器の感度の変動が大きい 空試験値が大きい 二重測定の結果が大きく異なるなどの場合には 測定値の信頼性に問題があるため 再測定を行ったり 再度試料の採取を行わなければならない このような問題が起こると 多大な労力 時間 経費がかかるだけでなく 調査結果全体の評価に影響を及ぼすことになるため 事前の確認などを十分に行い 異常値を出さないように注意しなければならない また 異常値が出た経緯を十分に検討し 記録に残して 以後の再発防止に役立てることが重要である (3) 測定操作の記録次の情報を記録し 整理 保管する (a) 採水器の状況 (b) 試料の採取地点の状況 (c) 試料の採取方法 (d) 試料の状況 (e) 測定装置の校正及び操作 (f) 前処理から測定に至るまでの操作記録 (g) 測定値を得るまでの各種の数値 (4) 精度管理に関する報告精度管理に関する次の情報を記録し 必要があればデータとともに報告する (a)gc/ms の日常的点検 調整の記録 ( 装置の校正など ) (b) 測定機器の測定条件の設定と結果 (c) 標準物質などの製造業者及びトレーサビリティー (d) 検出下限及び定量下限の測定結果 (e) 空試験及び二重測定の結果 (f) 前処理操作の回収試験の検証結果 (g) 測定機器の感度の変動 (h) 測定操作の記録 ( 試料採取から前処理及び測定に関する記録 ) 12 注意事項 ( 注 1) 試料の分析を開始する前に 記載した検出下限値を達成できることを確認しておく 達

13 成できない場合は 試料量を増やすなどの対策を講じる ただし 本測定は高分解能 GC/MS を使用するため 表 1に記載した検出下限値は十分達成できることから もし達成できない場合には 機器の性能等を再点検する ( 注 2)PBDEsは光分解を受けやすい性質を有するために 直射日光等の強光下での操作は避け 可能な限り遮光された条件下で前処理操作を行う 操作過程で得られるPBDEs 含有試料液等は 褐色あるいは遮光した容器に入れて低温で保管する ( 注 3) 例メルク社製 kieselgel 60(60~230 mesh Art 7734)( 備考 1) ( 注 4) 例関東化学社製の残留農薬試験用メタノール (1000 倍濃縮検定品 )( 備考 1) ( 注 5) 指標異性体である 2,2',3,3',4,5',6- HpBDE(#175) は 現在市販されている検量線用標準液に含まれておらず また記載したカラム条件では2,2',3,4,4',5',6-HpBDE(#183) と分離 定量することが出来ないため 表 2の異性体には含めていない ( 注 6) 現在までにPBDEsのnative 標準品として TriBDE(23 異性体 ) TeBDE(37 異性体 ) PeBDE (37 異性体 ) HxBDE(37 異性体 ) HpBDE(20 異性体 ) OcBDE(12 異性体 ) 及びNoBDE (3 異性体 ) DeBDEの計 170 異性体が市販されている 従って 精度管理上問題がなければ適宜測定対象異性体を追加してもかまわない ( 注 7) 例和光純薬社製の活性炭混合シリカゲル ( ダイオキシン類分析用 ) 等 ( 備考 1) ( 注 8) ここに記載しているガラスカラムクロマト管とは 本体部分がガラス製のものであるならば コック部分等の一部部品がテフロン製のものであっても使用してよい また 多層シリカゲルカラムクロマトの調製法の詳細は ダイオキシン類分析マニュアル等を参照する ( 参考例 : ダイオキシン類に係る土壌調査測定マニュアル平成 21 年 3 月環境省水 大気環境局土壌環境課 ) ( 注 9)ODSやポリマーなどを充填した固相抽出カートリッジや固相ディスクを用いることで ジクロロメタン抽出の場合と同等の抽出率が得られる場合は 固相抽出を用いることができる ただし 使用前に ブランクの確認をし 十分洗浄したものを使用する また 共存有機物の多い試料については 破過が起こらないように固相への通水量を確認する ( 注 10) 水質試料は 採取後 冷暗所に保管し 出来るだけ早く抽出操作に着手する 長期間保存することで微生物等によるフロックが形成しないように注意する また 試料の前処理時に試料中に多量の浮遊物質が存在する場合には 抽出する前にガラス繊維ろ紙で試料をろ過する そして このろ紙を尐量のジクロロメタンで超音波抽出 (15 分 ;2 回 ) し この抽出液をろ液に合わした後 抽出操作に移る ただし サロゲート物質は ろ過する前に添加しておく ( 注 11) 同族体毎に最低 1 種類のサロゲート物質を添加し 添加量については 装置 測定条件等により適宜変更しても構わない 7 臭素化体以上の高臭素化体の場合 測定時に著しい感度低下が観察されることより 分析機器の感度性能と各試料中の実測濃度を十分に考慮した上で 適切なサロゲート物質の添加濃度を決定する ( 注 12) ジクロロメタンは沸点が低いため その濃縮時においては 試料が乾固しないように注意する また 乾固する前に 尐量のヘキサンを数回添加しながら完全にヘキサンに溶媒転溶する ロータリーエバポレーターやK.D. 濃縮器での操作時に ノナン100 μl を

14 予め添加しておくと 試料の乾固を未然に防ぐことができ便利である ( 注 13) ガラスカラムに各シリカゲルを湿式充填する際には カラムに弱い振動を与えながら均一に充填できるように注意する また ヘキサン洗浄時においてカラム内に気泡等が観察された場合は 窒素ガス等でカラム内を加圧して気泡が無くなるようにする また PBDEsの光分解を防ぐ目的で 精製時には ガラスカラムをアルミホイル等で遮光したり あるいは褐色のガラスカラムを用いることを推奨する ( 注 14) 固相抽出カートリッジ等を用いて抽出を行った時に その溶離液等にアセトンやジクロロメタン等の比較的極性をもつ溶媒が含まれている場合には ヘキサンに溶媒転溶してからカラムに負荷する ( 注 15) 事前に標準混合液を用いて多層シリカゲルカラムクロマトにおけるPBDEsの溶出パターンを確認する ( 注 16) 本分析法では 全試料の精製の第 1 段階で多層シリカゲルカラムクロマト法を採用している その他の方法としては ダイオキシン類の精製時に汎用されている 硫酸処理法とシリカゲルカラムクロマト法を組み合わせた精製法が想定されるが その場合には 上記の精製法に対する最適条件等を詳細に検討し 同等の結果が得られることを確認してから行う必要がある ( 注 17) サロゲート物質として使用していない他の 13 Cラベル化体をシリンジスパイクとして用いる ( 例 :4 臭素化体 ; 13 C-3,3',4,4'- TeBDE(#77) 6 臭素化体 ; 13 C-2,2',3,4,4',5'- HxBDE (#138) 13 C-2,2',3,4,4',6- HxBDE(#139) 7 臭素化体 ; 13 C-2,2',3,4,4',5,5'- HpBDE (#180) 9 臭素化体 ; 13 C-2,2',3,3',4,4',5,5',6- NoBDE(#206)) ( 注 18) 空試験試料中に検出された各異性体の実測値が 試料中のそれの10 % 以上である場合には 原則的にその値を採用しないと共に 汚染の原因を究明した後 再分析を行う必要がある ( 注 19) 高精度なDeBDEの定量分析を行うには 四重極型 MSでは定量イオンのモニターが GC -ECD では サロゲート物質を使用できないことから 本測定法では二重収束型 MSによる測定法を採用している ただし DeBDEは熱や光等に対して不安定であるため 260 以上で GC 注入口部やカラムオーブン内で熱分解を起こす可能性があることより 必ずサロゲート物質として 13 C-DeBDEを使用しなければならない また その使用によって 定量性等への阻害的影響は殆どなくなるものと推察される ただし その様な懸念を完全に払拭することを考慮して クールオンカラムによるGCへの注入方式を採用することも考慮される ( 注 20) 将来的により分離能や定量性が高い分析条件やキャピラリーカラム等に関する研究例が報告された場合には それらの再現性や性能を十分確認した後 新規に採用しても構わない すなわち 本分析法は 現時点までの多くの研究報告で採用されているPBDEsの分析条件を基礎として そのカラムやGC/MS 条件等を記載しているためであり 例えば 高臭素化体 (7 臭素化体以上 特にDeBDE) を定量する場合には カラムオーブン内での熱分解や感度低下を防ぐ目的で より膜圧が薄く (0.1 μm) またその分離に問題がなければより短いカラムの使用が推奨されるといった報告があるためである ( 注 21) 例 J&W 社製 DB-17ht 等 ( 備考 1)

15 ( 注 22) 例 J&W 社製 DB-5 等 ( 備考 1) ( 注 23) 定量イオンが妨害を受ける場合は 妨害を受けていない確認イオンを用いて定量を行う ( 注 24) 試料間のクロスコンタミネーションを防止するため 高濃度の試料測定後は 溶媒を測定するなどしてキャリーオーバーが無いことを確認する ( 注 25) クリーンアップが不十分で最終試料液中に夾雑物が多い場合には 保持時間が遅くなることがある ( 注 26) 同族体において複数のサロゲート物質を使用した場合 臭素化物ごとにRFの平均値を用いて同族体の定量を行う また 2,3',4-TriBDE(#33) と3,3',4-TriBDE(#35) 及び 2,2',3,3',4,5',6- HpBDE(#175) と2,2',3,4,4',5',6-HpBDE(#183) は 記載したカラム条件では分離 定量することが出来ないため この2 種のピーク面積を合わせた形式で 算出 定量する また この両異性体の分離に関する報告は 現時点では見あたらない ( 注 27) 空試験値が大きいと測定感度が悪くなるばかりではなく 測定値の信頼性が低下するため 空試験値は極力低減を図らなければならない そのため 必要に応じてクリーンドラフトの中で前処理操作を行うことが望ましい ( 備考 1) ここに示す商品は このマニュアル使用者の便宜のために 一般に入手できるものとして例示したが これを推奨するものではない これと同等以上の品質 性能のものであれば用いてもよい ( 備考 2) この測定方法における用語の定義その他でこの測定方法に定めのない事項については 日本工業規格に定めるところによる 参考文献 1)Persistent Organic Pollutants Review Committee, Fourth meeting Geneva, October 2008, Report of the Persistent Organic Pollutants Review Committee on the work of its fourth meeting 2) 中川礼子 厚生労働科学研究費補助金 ( 食品の安全性高度化推進研究事業 ) 分担研究報告書 ダイオキシン類による食品汚染実態の把握に関する研究 分担研究課題 (3) 食品中臭素化ダイオキシン及びその関連化合物質汚染調査 3) 環境省水環境部企画課 (2002): 要調査項目等調査マニュアル( 水質 底質 水生生物 ) 平成 14 年 3 月 ⅸ. ポリブロモジフェニルエーテルの分析法 p ) 環境省水 大気環境局水環境課 (2008): 要調査項目等調査マニュアル( 水質 底質 水生生物 ) 平成 20 年 3 月 Ⅱ. 分析精度管理 p3-20 5) 日本規格協会 (2005):JIS K 0312 工業用水 工場排水中のダイオキシン類の測定方法

16 分析法フローチャート 試料 1L 採取試料水の保存容器をアセトン 10 ml ジクロロメタン 10 ml で洗い込む 塩化ナトリウム 30 g サロゲート物質 13 C-TriBDE~HpBDE;1 ng, OcBDE;2 ng, NoBDE;5 ng, DeBDE; 5 ng 同族体毎に 13 Cラベル化体を最低 1 種類添加液 - 液分配 ジクロロメタン 200 ml(1 回目 ) ジクロロメタン 100 ml(2 回目 ) ジクロロメタン抽出液 無水硫酸ナトリウム 20 g(15 分振とう ) 脱水 ろ過ろ液 ロータリーエバポレーターあるいは K.D. 濃縮器で 10 ml に濃縮 へキサンに溶媒転溶前処理液 多層シリカゲルカラムクロマトグラフィー 下からシリカゲル (0.4 g) 2 % 水酸化カリウムシリカゲル (1.5 g) シリカゲル (0.4 g) 44 % 硫酸シリカゲル (2.2 g) 22 % 硫酸シリカゲル (2.5 g) シリカゲル (0.4 g) 10 % 硝酸銀シリカゲル (3.0 g) を順次積層 Fr.1 : へキサン 80 ml Fr.2 : 10 % ジクロロメタン / へキサン 100 ml PBDE 溶出溶出液 (Fr.2) 活性炭シリカゲルカラムクロマトグラフィー 活性炭混合シリカゲル (1.0 g) Fr.1 : 25 % ジクロロメタン / ヘキサン 150 ml PBDEs 溶出溶出液 (Fr.2) K.D. 濃縮器等で数 ml まで濃縮 シリンジスパイク ノナン添加後 N 2 下 40 で濃縮試験液 (20~100 μl) GC/MS 定量