生体試料におけるPCB分析

生体試料におけるPCB分析
○上瀧 智巳1)、 森 千里2)、 中野 武3)
1)㈱エスアールエル、
2)千葉大学大学院医学研究院、
3)兵庫県立健康環境科学研究センター
はじめに
 ヒトや動物が内分泌攪乱化学物質に暴露されると、生殖
系や神経系に悪影響を及ぼすことが心配されている。
PCBsも内分泌攪乱作用を有していると疑われており、
ヒトへの蓄積・暴露状況の把握が求められつつあり、血
液などの生体試料におけるPCBsの濃度測定を行うこと
が必要とされている。
 そこで、今回HRGC/HRMSを用いて、生体試料における
PCBsの分析方法の検討を行ったので、その結果につい
て報告する。また、全血と血漿によるPCBの濃度比較に
ついても併せて報告する。
前処理操作
試料
5 g
クリーンアップス パイク添加
C 1 2 - PCB s
13
アルカリ分解
脱水
1 mol/ L KOH/ エタノール 1 5 mL
室温、1 8 時間放置
無水硫酸ナトリウム
濃縮
蒸留水 1 0 mL
ヘキサン 1 0 mL×3
5 min 振とう
フロリジルカラム処理
液々分配
有機層
活性フロリジル 5g
予備洗浄:ヘキサン 100mL
溶出:ヘキサン 50mL
水層
濃縮
水洗
蒸留水 1 0 mL×3
溶解
シリンジスパイク添加
C 12 -PCBs
13
GC/MS
HRGC/HRMS分析条件
MS
AutoSpec-Ultima(Micromass)
Ionization mode
EI
Electron Energy
38eV
Trap current
700μA
Accel Voltage
8 kV
Ion source Temp
280℃
Interface Temp
300℃
Resolution
M/ΔM > 10,000(10%Valley)
GC
Agilent 6890 Plus GC (Agilent Technologies inc)
Column
HT8-PCB(関東化学)60m x 0.25mmI.D.
Injector
PTV
Injection Volume
5μL
Oven Temp
60℃(2.5min)-20℃/min-180℃-2℃/min-260℃-5℃/min-300℃ (4min)
Flow
He 1mL/min(constant flow)
C o m po u n d
操作ブランクと定量下限
<操作ブランク >
試料を用いずに前処理および測定をn=6
で行い算出
最大で 0.97pg を検出
<定量下限>
1. 装置の定量下限
低濃度の標準品をn=6にて測定を行い、
測定値の10SDより算出
2. 測定方法の定量下限
操作ブランク値の10SDより算出
定量下限 = 0.067~0.31pg/g
Mono
M 1 C B(# 3 )
Di
D2 C B(# 8 )
D2 C B(# 1 5 )
Tri
T 3 C B(# 1 8 )
T 3 C B(# 3 1 )
T 3 C B(# 2 8 )
T 3 C B(# 3 3 )
Tetra
T 4 C B(# 5 2 )
T 4 C B(# 4 4 )
T 4 C B(# 7 0 )
T 4 C B(# 6 6 )
T 4 C B(# 8 1 )
T 4 C B(# 7 7 )
Pe n t a
P5 C B(# 9 5 )
P5 C B(# 1 0 1 )
P5 C B(# 1 1 0 )
P5 C B(# 1 2 3 )
P5 C B(# 1 1 8 )
P5 C B(# 1 1 4 )
P5 C B(# 1 0 5 )
P5 C B(# 1 2 6 )
He xa
H6 C B(# 1 4 9 )
H6 C B(# 1 5 3 )
H6 C B(# 1 3 8 )
H6 C B(# 1 6 7 )
H6 C B(# 1 5 6 )
H6 C B(# 1 5 7 )
H6 C B(# 1 6 9 )
He pt a
H7 C B(# 1 8 7 )
H7 C B(# 1 7 4 )
H7 C B(# 1 8 0 )
H7 C B(# 1 7 0 )
H7 C B(# 1 8 9 )
Oc t a
O8 C B(# 1 9 9 )
O8 C B(# 2 0 3 )
O8 C B(# 1 9 4 )
No n a
N9 C B(# 2 0 6 )
De c a
D1 0 C B(# 2 0 9 )
Blan k
M e an
( pg)
試料あたりの濃度に
換算した全操作
ブランク値
( pg/ gま たはm L)
試料あたりの濃度に
換算した装置の
定量下限値 ( pg/ gま たはm L)
試料あたりの濃度に
換算した測定方法の
定量下限値 ( pg/ gま たはm L)
0.96
0.19
0.034
0.31
0.97
0.52
0.19
0.10
0.14
0.081
0.24
0.13
0.39
0.40
0.66
0.35
0.077
0.080
0.13
0.069
0.018
0.023
0.034
0.032
0.25
0.11
0.17
0.085
0.18
0.15
0.23
0.16
0
0
0.035
0.030
0.046
0.033
0
0
0.033
0.028
0.014
0.015
0.016
0.021
0.068
0.036
0.094
0.084
0
0
0.075
0.11
0.091
0
0.086
0
0.043
0
0.015
0.021
0.018
0
0.017
0
0.0087
0
0.073
0.092
0.035
0.040
0.048
0.055
0.035
0.065
0.080
0.058
0.045
0
0.075
0
0.069
0
0.075
0.099
0.11
0
0.015
0
0
0.015
0.020
0.022
0
0.0030
0
0
0.038
0.027
0.077
0.054
0.040
0.038
0.058
0.023
0.044
0.023
0
0.073
0
0
0
0
0.099
0.12
0
0
0
0.020
0.024
0
0.042
0.038
0.048
0.046
0.046
0
0
0.029
0.079
0
0
0
0.075
0
0
0.015
0.070
0.090
0.057
0
0
0.017
0.087
0.017
0.067
0.0078
0.68
0.14
0.040
0.30
測定再現性
プール血液の同時再現性
030430QC_01 030430QC_02 030430QC_03 030430QC_04 030430QC_05 030430QC_06
5.00g
5.01g
5.01g
5.01g
5.01g
5.02g
M1CBs
0.411
0.393
0.395
0.355
0.399
0.427
D2CBs
2.078
1.911
1.756
1.866
1.948
1.930
T3CBs
7.632
7.743
7.601
8.042
7.743
7.607
T4CBs
73.309
74.586
74.423
75.025
74.531
74.279
P5CBs
132.604
133.914
135.528
133.456
135.067
133.846
H6CBs
521.245
525.793
522.649
526.252
530.162
529.675
H7CBs
341.067
339.514
345.157
343.692
340.218
334.997
O8CBs
84.598
101.667
84.837
85.983
85.914
84.864
N9CBs
10.681
10.327
10.686
10.545
10.423
10.575
D10CB
4.560
4.491
4.412
4.530
4.485
4.427
Total-PCBs
1178.186
1200.338
1187.445
1189.744
1190.891
1182.626
(pg/g)
Average
SD
0.397
1.915
7.728
74.359
134.069
525.963
340.774
87.977
10.540
4.484
1188.205
0.024
0.105
0.167
0.572
1.070
3.599
3.552
6.732
0.142
0.057
7.601
C.V.
(%)
6.07%
5.51%
2.16%
0.77%
0.80%
0.68%
1.04%
7.65%
1.35%
1.28%
0.64%
プール血液の日差再現性
030430QC_01 030522QC_07 030715EX_13
5.00g
5.00g
5.07g
M1CBs
0.411
0.422
0.355
D2CBs
2.078
2.273
2.093
T3CBs
7.632
7.686
7.891
T4CBs
73.309
78.581
73.218
P5CBs
132.604
139.815
143.679
H6CBs
521.245
529.608
551.635
H7CBs
341.067
357.223
375.421
O8CBs
84.598
90.583
88.720
N9CBs
10.681
11.659
10.505
D10CB
4.560
4.794
4.473
Total-PCBs
1178.186
1222.645
1257.989
(pg/g)
Average
0.396
2.148
7.736
75.036
138.699
534.163
357.904
87.967
10.948
4.609
1219.607
SD
0.036
0.108
0.136
3.070
5.621
15.698
17.187
3.063
0.621
0.166
39.988
C.V.
(%)
9.11%
5.05%
1.76%
4.09%
4.05%
2.94%
4.80%
3.48%
5.68%
3.59%
3.28%
同時再現性
C.V.=0.64%
日差再現性
C.V.=3.28%
全血中と血漿中のPCB濃度比較(総PCB)
Total-PCBs
1800
1600
全血(pg/g-wet)
1400
y = 0.5162x + 63.256
2
R = 0.9924
1200
1000
800
600
400
200
0
0
200
400
600
800
1000
血漿(pg/g-wet)
1200
1400
1600
1800
血液中におけるPCBの分布の検証
総PCB濃度比較
1800
血球中のPCB濃度をゼロと仮定し、
1600
Total-PCB(pg/g-wet)
1400
換算前
全血中のPCB濃度をヘマトクリット値より
1200
1000
血漿
全血
800
600
血漿あたりに換算し、比較を行った。
(Total-PCBsにて)
400
200
0
Sample-1
Sample-2
Sample-3
Sample-4
Sample-5
Sample-6
総PCB濃度比較
1800
血漿換算 = 全血中濃度 / (1-ヘマトクリット値)
Total-PCBs(pg/g-wet)
血液中のPCBは概ね血漿中に
1600
1400
換算後
1200
1000
血漿
全血
800
600
400
200
存在している可能性が示唆された。
0
Sample-1
Sample-2
Sample-3
Sample-4
Sample-5
Sample-6
PCBのマスクロマトグラム (Penta、
Hexa)
KC-300,400,500,600 MIX
33.75
30.66
100
36.55
28.42
%
31.14
30.24
28.93
P5CB
32.87
38.93
32.54
34.82
31.99
35.96
37.22
0
100
★ 2,3’,4,4’,5-P5CB
Blood Sample
36.56
(#118)
2,2’,4,4’,5-P5CB(#99)
30.67
0
100
2,3,3’,4,4’ -P5CB (#105)
31.16
%
★
★
★ 37.91
35.97
32.51
38.94
40.29
★
37.89
KC-300,400,500,600 MIX
35.05
40.28
%
32.35
H6CB
40.08
33.96
37.41
35.93
37.19
0
100
38.79
40.55
39.58
42.70
45.43
46.23
2,2’,4,4’,5,5’-H6CB(#153)
37.91
Blood Sample
2,3,3’,4’,5,6-H6CB(#163)
2,2’,3,4,4’,5’-H6CB(#138)
40.29
2,3,3’,4,4’,5-H6CB(#156)
%
40.09
37.21
0
26.00
28.00
30.00
32.00
34.00
36.00
38.00
40.00
★
★
43.44
39.37
42.00
44.00
45.45 ★
46.00
★
48.00
Time
50.00
★ :Co-PCB
まとめ

血液試料を想定したHRGC/HRMSによるPCBsの分析方法の検討を行った。

最大 0.97 pg の操作ブランクが検出された。

定量下限は 0.067 ~ 0.31 pg/g であった。

同時再現性 C.V.=0.64%、日差再現性 C.V.=3.28% (Total-PCB値として)


全血と血漿でR2=0.99の正の相関が見られた。(Total-PCB値として)
血液中のPCBは概ね血漿中に存在している可能性が示唆された。
参考文献
(1)松村、他、環境化学 Vol.12, No.4, pp855, 2002
(2)門上、第26回日本環境化学会講演会予稿集, p109,1998
(3)血液中のダイオキシン類測定暫定マニュアル, 2000