JP2001116736A - エストロゲンの分析方法 - Google Patents

エストロゲンの分析方法

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JP2001116736A
JP2001116736A JP30022899A JP30022899A JP2001116736A JP 2001116736 A JP2001116736 A JP 2001116736A JP 30022899 A JP30022899 A JP 30022899A JP 30022899 A JP30022899 A JP 30022899A JP 2001116736 A JP2001116736 A JP 2001116736A
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estrogen
water
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hydrochloric acid
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JP30022899A
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Junichi Ito
準一 伊藤
Akiyoshi Tanaka
昭好 田中
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Sumika Chemical Analysis Service Ltd
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Sumika Chemical Analysis Service Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】エストラジオール、エストリオール、エストロ
ン等のエストロゲンの微量分析を可能とする高感度、高
精度で簡便な分析法を提供する。 【解決手段】水中のエストロゲンを分析する方法におい
て、(i)試料に弱酸性緩衝液を加えて固相抽出を行
い、(ii)試料を蒸発乾固し、(iii)得られた残渣に
酸を加えて加熱した後蒸発乾固し、(iV)得られた残渣
を水と水溶性有機溶媒との混合物に溶解し、(v)液体
クロマトグラフィーに処し、(vi)貫通孔を有する活性
試験電極と参照電極とが相互に電気的に絶縁されて積層
状に配置されてなる構造を有するフィルター式電極型電
気化学検出器により検出するエストロゲンの分析方法。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、水中のエストロゲ
ンを分析する方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】近年、
ある種の化合物群が内分泌撹乱物質(通称「環境ホルモ
ン」と呼ばれることもある。)としてその人体へ及ぼす
影響に関し注目を集めている。このように注目を集めて
いる化合物群の例として、エストラジオール、エストリ
オール、エストロン等のエストロゲンがあり、その微量
分析が求められている。環境水中のエストロゲン量を測
定する方法としては、GC/MS法、ELISA法、液
体クロマトグラフィーを用いるLC/MS法等が従来よ
り用いられている。これらの分析方法の実施に際して
は、前処理として、硫酸塩等のいわゆる抱合体として存
在するエストロゲンを酸で加水分解しフリー体にした後
測定を行う。しかし、この操作においてエストロゲンが
損失することがあり、このため正確なエストロゲンの分
析が困難になる等の問題があり、これを解決する手段が
求められている。
【0003】本発明者等は、抱合体を加水分解する操作
におけるエストロゲンの損失を減少し、エストロゲンの
回収率を向上する方法を検討した。その結果、従来から
行われているエストロゲンの分析法等において、試料に
酸を加えて抱合体を加水分解する操作を、予め酸性溶液
によりその内部を洗浄したガラス容器を用いて行うこと
により、上記の問題が解決されることを見出し本発明を
完成した。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明は、(i)試料に
弱酸性緩衝液を加えて固相抽出を行い、(ii)当該固相
抽出の溶出液を、予め酸性溶液によりその内部を洗浄し
たガラス容器に入れた後蒸発乾固し、(iii)得られた
残渣に酸を加えて加熱した後蒸発乾固する操作を含むこ
とを特徴とするエストロゲンの分析方法であり、エスト
ロゲンの微量分析を可能とするものである。
【0005】
【発明の実施の形態】本発明において、エストロゲンと
は、エストラジオール、エストリオール、エストロン等
のフェノール性水酸基を有する女性ホルモンである。
【0006】河川、湖沼等の環境中の水試料に含まれる
エストロゲンを、本発明の方法により分析するに際して
は、まず(i)当該水試料に弱酸性緩衝液を加える。該
弱酸性緩衝液としては、通常pH4から6のものが用い
られ、好ましくはpH5の1M酢酸緩衝液(酢酸/酢酸
ナトリウム系)が用いられる。弱酸性緩衝液は、試料の
水1リットルに対して一般に0.4〜10mL程度加え
られる。尚、水試料が不溶物を含んでいる場合は予め濾
過操作等により不溶物(浮遊物質)を除去しておく方が
好ましい。濾過操作にはガラスフィルター等が用いられ
る。その際、該不溶物中に含まれるエストロゲンをも抽
出して分析するために、水試料の濾過に用いたフィルタ
ーを、メタノール、アセトニトリル等の水溶性有機溶媒
にて洗浄し、その洗液を試料に加えるのが望ましい。例
えば、水試料を濾過するのに用いたフィルターを、メタ
ノールとpH5の1M酢酸緩衝液との混合物(例えば9
/1=v/v混合物)を水試料1リットルに対して4〜
10mL用いて洗浄し、その洗液を濾過した水試料に加
える操作は、不溶物中のエストロゲンの抽出と弱酸性緩
衝液の添加を同時にすることができるので便利である。
【0007】このようにして得られた試料は、続いて固
相抽出に供せられる。固相抽出は、常法に従って行われ
る。例えば市販のセップパックプラスC18(ウォータ
ーズ社製)、セップパックPS−2(ウォーターズ社
製)等の固相抽出用カートリッジにエストロゲンを吸着
させ、溶媒(例えば、酢酸エチル/メタノール混合溶
媒、水/アセトニトリル混合溶媒)で吸着されたエスト
ロゲンを溶出させる等の方法により行われる。
【0008】本発明では、(ii)このようにして得られ
た溶出液は、予め酸性溶液によりその内部を洗浄したガ
ラス容器に入れた後蒸発乾固される。この酸性溶液によ
るガラス容器内部の洗浄の方法は特に限定されないが、
例えば、ガラス容器中に当該酸性溶液を入れ一定時間加
熱放置する方法や、加熱された当該酸性溶液中にガラス
容器を漬けて一定時間放置する方法等により行われる。
【0009】ガラス容器の洗浄に用いられる酸性溶液と
しては、塩酸メタノール溶液が例示される。当該塩酸メ
タノール溶液の塩酸濃度としては、0.1mol/リッ
トル以上が好ましく、より好ましくは0.5〜4mol
/リットルである。通常、1mol/リットルの塩酸メ
タノール溶液が用いられる。塩酸メタノール溶液による
ガラス容器の洗浄温度は、好ましくは40℃以上、より
好ましくは60〜90℃以上であり、通常80℃であ
る。また洗浄時間は通常10分以上であり、通常20分
であるが、より長時間の洗浄時間が望ましい。
【0010】洗浄したガラス容器に入れた試料の蒸発乾
固は、例えば窒素気流下で必要により試料を加熱するこ
とにより行われる。また、減圧条件下で必要により試料
を加熱することにより行うこともできる。加熱の温度は
通常約40℃である。
【0011】(iii)ガラス容器に入れた試料の蒸発乾
固により得られた残渣には、硫酸塩等の抱合体を分解し
正確な分析を行うために、酸が加えられる。この酸とし
ては塩酸等が例示され、通常0.1〜5M程度の塩酸メ
タノール溶液が用いられる。例えば、試料の水1リット
ルに対して1M塩酸メタノール溶液0.5〜5mLが添
加される。酸の添加の後、試料は蒸発乾固されるが、そ
の操作は、上記と同様に例えば窒素気流下で必要により
試料を加熱することにより行われる。また、減圧条件下
に必要により試料を加熱することにより行うこともでき
る。この場合も加熱の温度は通常約40℃である。
【0012】本発明の分析法は、上記の(i)〜(iii)の操
作を含むことができるエストロゲンの分析方法に適用可
能である。上記の(i)〜(iii)の操作を含むことができる
エストロゲンの分析方法としては、従来より広く行われ
ているGC/MS法やELISA法、また液体クロマト
グラフィーを用いるLC/MS法、LC/MS/MS
法、LC/UV等、また本出願人が先にした出願にて提
案した液体クロマトグラフィーとフィルター式電極型電
気化学検出器を用いるLC/ECD法等が挙げられる。
【0013】例えば、従来より広く行われ日本環境化学
会が提案しているGC/MS法に適用する場合は、上記
の(i)〜(iii)の操作の後、クリーンアップ、誘導体化、
誘導体の精製等の操作を行い、GC/MSにより定量、
定性分析がされる。
【0014】ここでクリーンアップとは、試料中に混在
する多種類のステロイド等を除去し正確な分析を行うた
めに必要な操作であって、その方法としては、TLC
法、HPLC法が挙げられている。TLC法では、ii
i)の操作で得られた残渣をメタノール等に溶解し、T
LCに塗布して展開する。展開後エストロゲン相当部分
をかきとりメタノールで抽出し、抽出液を蒸発乾固す
る。HPLC法では、iii)の操作で得られた試料をア
セトニトリル/水等の溶媒に溶解し、ODSカラム等で
展開し、エストロゲン相当部分を分取する。分取しとも
のを水等で希釈した後ODSカートリッジで濃縮・洗浄
し、溶出した後蒸発乾固する。
【0015】クリーンアップにより得られた試料は、N
−メチルーN−tert―ブチルジメチルシリルトリフルオ
ロアセトアミド等を用いて誘導体化され、このようにし
て得られた誘導体は、Sephadex-LH20カラムやクロロホ
ルム/ヘキサン溶出液等を用いて精製される。精製され
た試料はウンデカン等に溶解されてGC/MS分析に供
せられる。
【0016】LC/ECD法等では、上記の(i)〜(iii)
の操作の後、(iii)の操作で得られた残渣を水と水溶
性有機溶媒との混合物に溶解し、液体クロマトグラフィ
ーに処し、貫通孔を有する活性試験電極と参照電極とが
相互に電気的に絶縁されて積層状に配置されてなる構造
を有するフィルター式電極型電気化学検出器により検出
するとの方法により、水中のエストロゲンの分析が行わ
れる。
【0017】ここで、(iii)の操作で得られた残渣を
水と水溶性有機溶媒との混合物に溶解するに際して、用
いられる水溶性有機溶媒としては、メタノール、エタノ
ール等のアルコール、アセトニトリル、それらの混合物
などが挙げられるが、なかでも、水/アセトニトリル/
メタノールの混合溶媒に得られた残渣を溶解するのが好
ましい。特に、水/アセトニトリル/メタノールの混合
割合を容量割合で5:3:2とするのが好ましく、例え
ば該混合物を試料の水1リットルに対して1mL使用す
ればよい。
【0018】上記のようにして得られる溶液は、液体ク
ロマトグラフィーに処され、次いで貫通孔を有する活性
試験電極と参照電極とが相互に電気的に絶縁されて積層
状に配置されてなる構造を有するフィルター式電極型電
気化学検出器による検出が行われる。ここで用いられる
フィルター式電極型電気化学検出器としては、特公平1
−19093号公報に記載の電気化学検出器(EC
D)、例えば市販のECDであるESA社の Coulochem
II 5200検出器を用いることができる。
【0019】尚、液体クロマトグラフィーのカラムに
は、ODS系等の充填剤を用いるのが好ましい。該充填
剤としては、例えば株式会社住化分析センター製のSU
MIPAX ODS A−212等を用いることができ
る。
【0020】以上の分析方法においては、標品のエスト
ロゲンを用いて定性分析を行い得るものであり、また、
検量線法等により容易に定量分析を行うことができる。
【0021】
【実施例】次に、実施例にて本発明をより詳細に説明す
るが、本発明は下記の例のみに限定されるものではな
い。まず、実施例1−(i)から実施例1−(vi)によ
り、一般的手法の一例を示す。
【0022】実施例1−(i) 試料水1リットルをガラスフィルターで濾過する。該ガ
ラスフィルターを、メタノール/pH5.0の1M酢酸
緩衝液(9:1、容量比)10mLで洗浄し、洗浄液は
濾液に加えられる。濾液と洗浄液との混合液は、メタノ
ール10mL及び水20mLにて順次洗浄された固相抽
出用カートリッジ(ウォーターズ社製セップパックプラ
スC18カートリッジ)に通し、純水5mL、ヘキサン
5mLで順次該カートリッジを洗浄する。次に、酢酸エ
チル/メタノール(5:1、容量比)5mLで該カート
リッジから試料成分を溶出させる。
【0023】実施例1−(ii) スクリューバイアルに、1M塩酸メタノール溶液を容器
全体を満たすまで加えて密封し、20分間80℃に加熱
した後、溶液を廃棄する。実施例1−(i)で得られる
溶出液をスクリューバイアルに入れ、減圧条件下にて4
0℃に加熱し、蒸発乾固させる。
【0024】実施例1−(iii) 実施例1−(ii)で得られる蒸発乾固させた残渣に1M
塩酸メタノール溶液1mLを加えて密封し、20分間8
0℃に加熱して抱合体の加水分解を行う。冷却後、窒素
気流下に40℃で蒸発乾固させる。
【0025】実施例1−(iv) 実施例1−(iii)の操作で得られた濃縮残渣に水/ア
セトニトリル/メタノール混合物(5/3/2、容量
比)1mLを加えて溶解する。 実施例1−(V) 実施例1−(iv)で得られる溶液の100μLを以下の
条件下の液体クロマトグラフィーに処す。 高速液体クロマトグラフ:Hitachi L-7000(日立製作所
製) 分析カラム:Sumipax ODS A-211((株)住化分析センタ
ー製)5μm,4.6mmi.d.ラ25cmL 移動相:50mM酢酸ナトリウム(pH4.8)/メタノール/アセ
トニトリル=5/2/3 流 速:1.1mL/min カラム温度:室温
【0026】実施例1−(vi) 実施例1−(V)の高速液体クロマトグラフにフィルタ
ー式電極型ECDとして、ESA社のCoulochemII 5200
検出器を接続し、設定電位500mVガードセル550
mVでエストロゲンの量の測定を行う。
【0027】次に、β−エストラジオール1μgを含む
試料を用いて、上記の操作を行いβ−エストラジオール
の回収率を測定した結果を示す。また、比較として、加
水分解の操作を行う容器の洗浄を行わなかった場合の結
果を示す。
【0028】実施例2 β−エストラジオール1μgを含む試料を用いて、実施
例1−(i)から(vi)の操作を行いβ−エストラジオ
ールの回収率を測定した。N=2で測定した結果、回収
率は97.6%及び97.5%、平均97.6%であっ
た。
【0029】比較例1 実施例1−(ii)におけるスクリューバイアルの洗浄操
作、すなわち、1M塩酸メタノール溶液をフラスコ全体
を満たすまで加えて密封し20分間80℃に加熱する操
作を行わなかった以外は実施例2と同じ操作を行いβ−
エストラジオールの回収率を測定した。N=3で測定し
た結果、回収率は80.2%、71.5%及び73.2
%、平均75.0%であった。以上の実施例2及び比較
例1の結果は、本発明の方法によりエストロゲンの回収
率が向上することを示している。
【0030】
【発明の効果】本発明の分析方法により、抱合体を加水
分解する操作におけるエストロゲンの損失が減少し、エ
ストロゲンの回収率が非常に向上する。その結果、より
精度の高いエストロゲンの分析が可能になる。

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】(i)試料に弱酸性緩衝液を加えて固相抽
    出を行い、(ii)当該固相抽出の溶出液を、予め酸性溶
    液によりその内部を洗浄したガラス容器に入れた後蒸発
    乾固し、(iii)得られた残渣に酸を加えて加熱した後
    蒸発乾固する操作を含むことを特徴とするエストロゲン
    の分析方法。
  2. 【請求項2】ガラス容器の内部の洗浄を、塩酸濃度が
    0.1mol/リットル以上の塩酸メタノール溶液を用
    い40℃以上の温度で行うことを特徴とする請求項1に
    記載のエストロゲンの分析方法。
  3. 【請求項3】ガラス容器の内部の洗浄を、塩酸濃度が
    0.5〜4mol/リットルの塩酸メタノール溶液を用
    い60〜90℃の温度で10分以上行うことを特徴とす
    る請求項1に記載のエストロゲンの分析方法。
  4. 【請求項4】エストロゲンがエストラジオールである請
    求項1乃至3に記載の分析方法。
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