JP4800288B2 - 光触媒を用いた食品等の有機化合物を含む試料中のイプロジオン及び/又はイプロジオン代謝物の分析方法 - Google Patents
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Description
(a)有機物含有試料中の有機溶媒可溶物を有機溶媒により抽出分離することにより、前記有機溶媒可溶物を有機溶媒中に溶解してなる抽出液を調製する工程と、
(b)前記抽出液に二酸化チタンを添加し、光照射を行い、前記抽出液中で光触媒反応を進行させる工程と、
(c)工程(b)を経た前記抽出液に含まれるイプロジオン及び/又はイプロジオン代謝物をクロマトグラフィーにより測定する工程と
を含むことを特徴とする前記方法。
本発明において有機物含有試料とは糖、タンパク質、核酸などの有機物を含有する限り特に限定されないが、典型的には食品である。有機物含有試料としては他に、上水や排水、土壌などが挙げられる。
本発明の工程(a)は有機物含有試料中の有機溶媒可溶物を有機溶媒により抽出分離することにより、前記有機溶媒可溶物を有機溶媒中に溶解してなる抽出液を調製する工程である。
工程(b)は工程(a)で調製された抽出液に二酸化チタンを添加し、光照射を行い、前記抽出液中で光触媒反応を進行させる工程である。
工程(c)は、工程(b)を経た前記抽出液に含まれるイプロジオン及び/又はイプロジオン代謝物をクロマトグラフィーにより測定する工程である。
本発明の方法によれば有機物含有試料中に0.05ppm以上含まれるイプロジオン又はイプロジオン代謝物を検出及び定量することが可能である。
1.1. 材料及び試薬
アセトン、アセトニトリル、イプロジオン、二酸化チタン(IV)、2−プロパノール、ジエタノールアミン、チタンテトラプロポキシドは和光純薬工業株式会社製を用いた。なお、アセトンは残留農薬・PCB試験用溶媒を、イプロジオンは残留農薬分析用を、アセトニトリルはHPLC用を用いた。ドライサーモユニット DTU-1B、ウォーターバスシェーカーPersonal-11はタイテック株式会社製、ブラックライト(ピーク波長:352nm)10Wは、東芝ライテック社製、ディスクフィルターはTITAN Filtration Systems Syringe Filter PTFE membrane pore size 0.45μm (SUN-SRi, USA)を用いた。遠心分離機はクボタ卓上多本架遠心機 KN-70(久保田商事株式会社)、電気マッフル炉はElectric Furnace KM-1303(アドバンテック東洋株式会社)を用いた。
市場で購入した乾燥バジルを粉砕して425μmの標準網ふるいに通し、ふるいに通した粉砕物の5g量り、50mlのガラス遠沈管に入れた。次いで、アセトンを50ml加えて振とう機(振幅30mm、150min-1)で10分間振として抽出し、次いで遠心分離機で3000rpm、5分間遠心分離した後、ろ紙5Bで濾過し、これを抽出液とした。
40ml石英バイアルビンに抽出液20mlを入れると共に、イプロジオンとイプロジオン代謝物とをそれぞれ1ppmとなるように添加した。次いで、このバイアルビンに粉末状の二酸化チタン微粒子を6g加え、キャップを閉じた。
HPLCシステムはヒューレットパッカード社のHP1050シリーズを用いた。検出器は東ソー株式会社製の可視紫外線検出器UV-8020を用い、インターフェイス35900を用いてデータを得た。カラムオーブンは、日立製作所製のL-7300冷却ユニット付を用いた。設定温度は25℃とした。カラムはカプセルパックC18 UG120 5μm サイズは4.6mm×250mm(CAPSELL PAK C18 UG120) 株式会社資生堂製(SHISEIDO CO.LTD)を使用した。ガードカラムはGUARD CARTRIDGE CAPCELLC18 UG120 S-5 4.0×10mmを用いた。移動相はアセトニトリルと4.4mMトリフルオロ酢酸を6:4(V/V)で混合させたものを用いた。流速は0.8ml/min、オートインジェクターを用い10μl注入した。検出器の波長は230nmとした。
バジル抽出溶液に二酸化チタンを加えてブラックライトを照射させると、イプロジオン溶出付近の妨害物質が分解され、定量可能なクロマトグラムが得られることがわかった(図2)。
2.1 二酸化チタン量について
抽出液バジルに加える二酸化チタンの量を変えて「1.3. 二酸化チタン存在下での光触媒反応(工程(b))」に従い検液を作製し、「1.4. クロマトグラフィーによる測定(工程(c))」に示すHPLCの条件で測定した。その結果、二酸化チタンを6g加えた場合、妨害ピークが分解により最も減少し、良好なピークが得られることがわかった(図3)。なお、7g以上加えると、均質に撹拌されない場合や、採取できる抽出液の量が少なくなり、測定するのが難しくなった。
10Wのブラックライト2本で530μW/cm2の紫外線強度であったが、クロマトグラム上で分解が安定しない場合があった。ブラックライトの本数を増やし強度を上げたが、ブラックライトの熱でサンプルの温度が上昇した。その対策として、ブラックライトを2本とし、鏡を2枚設置することで、紫外線強度を上げ、照射中は送風し、サンプルの温度が上昇しないようにした。ブラックライト2本で鏡を上下2枚設置した場合の紫外線強度は1085μW/cm2であった。
紫外線の照射時間を変えて「1.3. 二酸化チタン存在下での光触媒反応(工程(b))」に従い検液を作製し、「1.4. クロマトグラフィーによる測定(工程(c))」に示すHPLCの条件で測定した。その結果、180分の照射で十分定量できるクロマトグラムが得られたので、180分までの照射とした。照射時間は長いほど分解が進行するが、分解を進めてもイプロジオンの溶出付近の変化は認められなかった(図4)。
3.1.標準溶液を用いた添加回収試験
イプロジオン標準液とイプロジオン代謝物標準液のそれぞれ1ppmアセトン混合溶液を作成し、石英バイアルビンに20ml入れた。これに二酸化チタンを6g加え、「1.3. 二酸化チタン存在下での光触媒反応(工程(b))」と同様の手順で紫外線を照射し、0、30、60、120、180分目を分取し、「1.4. クロマトグラフィーによる測定(工程(c))」条件に従い測定を行った。その結果、イプロジオンの180分の照射での回収率は88.3%、イプロジオン代謝物の回収率は91.0%であった。
バジル抽出液を石英バイアルビンに20ml入れた。これに100ppmのイプロジオン標準液とイプロジオン代謝物標準液をそれぞれ1ppmになるように加えた。これに二酸化チタンを6g加え、「1.3. 二酸化チタン存在下での光触媒反応(工程(b))」と同様の手順で紫外線を照射し、180分目を分取し、「1.4. クロマトグラフィーによる測定(工程(c))」条件に従い測定を行った。その結果、イプロジオンの180分での照射の回収率は102.6%、イプロジオン代謝物の回収率は101.1%であった。
バジル抽出液を石英バイアルビンに20ml入れ、これにイプロジオン標準液とイプロジオン代謝物標準液は加えず、二酸化チタンを6g加え、「1.3. 二酸化チタン存在下での光触媒反応(工程(b))」と同様の手順で紫外線を照射し、180分目を分取し、「1.4. クロマトグラフィーによる測定(工程(c))」条件に従い測定を行った。その結果、イプロジオン及びイプロジオン代謝物の溶出位置には妨害となるピークは見られなかった。
イプロジオン標準品をアセトンに溶解して100ppmの標準溶液を作製した。次にアセトン、メタノール、酢酸エチル、ベンゼン、n−ヘキサン及びイオン交換水を用いてそれぞれ1ppm標準溶液とした。これに二酸化チタンを6g加え、「1.3. 二酸化チタン存在下での光触媒反応(工程(b))」と同様の手順で紫外線を照射し、180分目を分取し、「1.4. クロマトグラフィーによる測定(工程(c))」条件に従い測定を行った。
5.1. 光触媒シリカゲルの作製
富士シリシア化学株式会社製シリカゲル(粒径1.70〜4.00mm)を用いて、以下のようにして光触媒シリカゲルを作製した。すなわち、先ず、ジエタノールアミン10mlに2−プロパノール200mlを加え混合した。これにチタンテトライソプロポキシド30mlを加えて撹拌し、これをチタニアゾルとした。シリカゲルにチタニアゾルを十分浸るまで注ぎ、室温で60分間浸漬させた。続いて2−プロパノールに漬けた後、30分間室温で乾燥させた。続いて100℃で乾燥させたのち、電気マッフル炉を用いて600℃で120分間焼成させたものを光触媒シリカゲルとした。
「1.2. 有機溶媒による抽出(工程(a))」で調製したバジル抽出液を、40ml石英バイアルビンに20ml入れると共に、イプロジオンとイプロジオン代謝物とをそれぞれ1ppmとなるように添加した。石英バイアルビンに更に「5.1. 光触媒シリカゲルの作製」で作製した、光触媒シリカゲルを10g加えてシリカゲルが抽出液に浸るようにし、キャップを閉じた。
光触媒シリカゲルを用いて、バジル抽出液中のイプロジオンを精製し、HPLCで測定した結果、イプロジオンの溶出位置付近の妨害ピークは消え、イプロジオンの定量が可能となる良好なクロマトグラムを得ることができた(図6)。また、クロマトグラム全体を見て、粉末状の二酸化チタンを用いた場合よりも、妨害ピークが少ないことから、妨害物質除去効果の高いことが示唆された。
Claims (7)
- 有機物含有試料中のイプロジオン及び/又はイプロジオン代謝物を分析する方法であって、
(a)有機物含有試料中の有機溶媒可溶物を有機溶媒により抽出分離することにより、前記有機溶媒可溶物を有機溶媒中に溶解してなる抽出液を調製する工程と、
(b)前記抽出液に二酸化チタンを添加し、光照射を行い、前記抽出液中で光触媒反応を進行させる工程と、
(c)工程(b)を経た前記抽出液に含まれるイプロジオン及び/又はイプロジオン代謝物をクロマトグラフィーにより測定する工程と
を含むことを特徴とする前記方法。 - 前記有機物含有試料が食品である請求項1記載の方法。
- 工程(b)が、前記抽出液と二酸化チタンとを光透過性の容器に収容し、撹拌及び/又は揺動により該容器内で抽出液中に二酸化チタンを分散させながら、該容器に対して光照射して光触媒反応を進行させる工程である請求項1又は2記載の方法。
- クロマトグラフィーが液体クロマトグラフィーである請求項1〜3のいずれか1項記載の方法。
- 有機溶媒がアセトン、メタノール及び酢酸エチルからなる群から選択される溶媒又は前記群から選択される少なくとも2種の溶媒の混合溶媒である請求項1〜4のいずれか1項記載の方法。
- 二酸化チタンが二酸化チタンの微粒子である請求項1〜5のいずれか1項記載の方法。
- 二酸化チタンが直径3mm〜5mmの粒状の基材上に固定化された二酸化チタンの微粒子である請求項1〜5のいずれか1項記載の方法。
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