スライド 1 - MS-JSWE

血液中のダイオキシン類・PCB分析と異性体組成
増崎優子・松村徹
（国土環境株式会社環境創造研究所環境リスク研究センター）
静岡県志太郡大井川町利右衛門１３３４－５
Phone : 054-622-9554
Facsimile : 054-622-9522
E-mail : [email protected]
Home page: http://www.metocean.co.jp
ヒトのダイオキシン類による曝露の調査
試料候補としては
血液・母乳・組織・毛髪
etc．
長所：被験者によらず採取可能
短所：濃度が低い
多量の試料を採取することが不可能
超微量分析
ブランク・感度の問題
ブランクの低減のために（実験室）
クリーンルーム（有機物質対応クラス10000未満）
血液分析室
HEPAフィルター
放電
ﾌｨﾙﾀｰ
HEPA
ﾌｨﾙﾀｰ
プレフィルター
陽圧
活性炭フィルター
陰圧
ブランクの低減のために（試薬）
使用する全ての有機溶媒
クリーンルーム内にて非沸騰蒸留
アルカリ溶液・硫酸
蒸留したﾍｷｻﾝにて振とう洗浄（30min×3）
シリカゲル・無水硫酸ナトリウム
クリーンオーブンにて加熱処理（400℃，4hr）
活性炭シリカゲル
（1:4）アセトン／トルエンにて超音波洗浄（90min）及び
ソックスレー洗浄（7days）
ブランクの低減のために（器具）
使用する全てのガラス器具
クリーンオーブンにて加熱処理（450℃，4hr）
GC-MS
血液専用機を用意
GC－MSの感度向上のために
GC(HP6890)
熱耐性に優れ，バックグラウンドノイズの少ないカラムを採用
実際に使用したカラム；
BPX5（長さ：30m，内径：2.5mm，膜厚：0.25μm，SGE社製）
MS（micromass AutoSpec-Ultima）
12Cと13C，PFKとでデータの取り込み時間を変えた
濃縮
最終溶媒容量：10μL
10fgでS/N5～10（OCDD／OCDF以外の2,3,7,8-位置換異性体）
前処理方法（試料量50mLの場合）
全血（50mL）
クリーンアップスパイク
2N水酸化カリウム／エタノール溶液
放置
水
エタノール
抽出
水層
ヘキサン
ﾍｷｻﾝ層
硫酸処理
多層ｼﾘｶｹﾞﾙｶﾗﾑｸﾛﾏﾄｸﾞﾗﾌｨｰ
活性炭埋蔵ｼﾘｶｹﾞﾙｶﾗﾑｸﾛﾏﾄｸﾞﾗﾌｨｰ
シリンジスパイク
HRGC－HRMS測定
血液中ダイオキシン類測定に必要な試料量
GC-MS感度（標準溶液測定時） 10fgでS/N 5～10
目標定量下限：1pg/g-fat（2,3,7,8-TeCDD）
注入量を2μL
最終容量を10μL
とすると．．．
脂肪量を0.3～0.8%
試料量50mLが必要
被験者の負担が大きい
注入量を2μL
注入量を10μL
試料量50mLが必要
試料量10mLで測定分析が可能
効果
被験者の負担軽減
（例）
採血量：（50mL）
採血容器：（採血バッグ）
（10mL）
（真空採血管）
前処理の負担軽減
（例）
使用試薬量および使用ガラス器具のスケールダウン
精製工程の一部省略
SCLV Injection System 概念図
Purge
Analytical Column :
Make up Gas
Carrier Gas
MID Point-2
MID Point-1
Injector
Pre-Column : BPX5
BPX-Dioxin-I (0.15mmID × 30m)
Coolant（Liquid CO2)
Solvent Cut Valve
Trap : Cooling
(0.25mmID × 6m 1.0um)
HRMS
前処理方法（試料量10mLの場合）
全血（10mL）
クリーンアップスパイク
飽和硫酸アンモニウム溶液
エタノール／ヘキサン
抽出
水層
ヘキサン
抽出
重量測定
★
ﾍｷｻﾝ層
★
多層ｼﾘｶｹﾞﾙｶﾗﾑｸﾛﾏﾄｸﾞﾗﾌｨｰ
活性炭埋蔵ｼﾘｶｹﾞﾙｶﾗﾑｸﾛﾏﾄｸﾞﾗﾌｨｰ
シリンジスパイク
HRGC－HRMS測定
10
9
8
0
2,3,7,8-TeCDD
1,2,3,7,8-PeCDD
1,2,3,4,7,8-HxCDD
1,2,3,6,7,8-HxCDD
1,2,3,7,8,9-HxCDD
1,2,3,4,6,7,8-HpCDD
OCDD
Total PCDDs
2,3,7,8-TeCDF
1,2,3,7,8-PeCDF
2,3,4,7,8-PeCDF
1,2,3,4,7,8-HxCDF
1,2,3,6,7,8-HxCDF
1,2,3,7,8,9-HxCDF
2,3,4,6,7,8-HxCDF
1,2,3,4,6,7,8-HpCDF
1,2,3,4,7,8,9-HpCDF
OCDF
Total PCDFs
(%)
日本人血液中のダイオキシン類異性体組成（PCDDs/DFs 実測濃度）
Total (PCDDs+PCDFs)を100%とした場合の各異性体の割合
83.1% 94.2%
（n=514）
7
6
5
4
3
2
1
0
mono-ortho PCBs
50.3%
2,3,3’,4,4’,5,5’-HpCB(#189)
2,3’,4,4’,5,5’-HxCB(#167)
2,3,3’,4,4’,5’-HxCB(#157)
2,3,3’,4,4’,5-HxCB(156)
2’,3,4,4’,5-PeCB(#123)
2,3’,4,4’,5-PeCB(#118)
2,3,4,4’,5-PeCB(#114)
2,3,3’,4,4’-PeCB(#105)
non-ortho PCBs
3,3’,4,4’,5,5’-HxCB(#169)
3,3’,4,4’,5-PeCB(#126)
18
16
3,4,4’,5-TeCB(#81)
20
3,3’,4,4’-TeCB(#77)
(%)
日本人血液中のダイオキシン類異性体組成
（Co-PCBs 実測濃度）
Total Co-PCBsを100%とした場合の各異性体の割合
99.6%
（n=514）
14
12
10
8
6
4
2
70
60
0
2,3,7,8-TeCDD
1,2,3,7,8-PeCDD
1,2,3,4,7,8-HxCDD
1,2,3,6,7,8-HxCDD
1,2,3,7,8,9-HxCDD
1,2,3,4,6,7,8-HpCDD
OCDD
Total PCDDs
2,3,7,8-TeCDF
1,2,3,7,8-PeCDF
2,3,4,7,8-PeCDF
1,2,3,4,7,8-HxCDF
1,2,3,6,7,8-HxCDF
1,2,3,7,8,9-HxCDF
2,3,4,6,7,8-HxCDF
1,2,3,4,6,7,8-HpCDF
1,2,3,4,7,8,9-HpCDF
OCDF
Total PCDFs
Total PCDDs+PCDFs
3,3’,4,4’-TeCB(#77)
3,4,4’,5-TeCB(#81)
3,3’,4,4’,5-PeCB(#126)
3,3’,4,4’,5,5’-HxCB(#169)
non-ortho PCBs
2,3,3’,4,4’-PeCB(#105)
2,3,4,4’,5-PeCB(#114)
2,3’,4,4’,5-PeCB(#118)
2’,3,4,4’,5-PeCB(#123)
2,3,3’,4,4’,5-HxCB(156)
2,3,3’,4,4’,5’-HxCB(#157)
2,3’,4,4’,5,5’-HxCB(#167)
2,3,3’,4,4’,5,5’-HpCB(#189)
mono-ortho PCBs
Co-PCBs
(%)
日本人血液中のダイオキシン類異性体組成
（TEQ）
Total (PCDDs+PCDFs+Co-PCBs)を100%とした場合の各異性体の割合
（n=514）
50
40
30
20
10
35
30
0
2,3,7,8-TeCDD
1,2,3,7,8-PeCDD
1,2,3,4,7,8-HxCDD
1,2,3,6,7,8-HxCDD
1,2,3,7,8,9-HxCDD
1,2,3,4,6,7,8-HpCDD
OCDD
Total PCDDs
2,3,7,8-TeCDF
1,2,3,7,8-PeCDF
2,3,4,7,8-PeCDF
1,2,3,4,7,8-HxCDF
1,2,3,6,7,8-HxCDF
1,2,3,7,8,9-HxCDF
2,3,4,6,7,8-HxCDF
1,2,3,4,6,7,8-HpCDF
1,2,3,4,7,8,9-HpCDF
OCDF
Total PCDFs
Total PCDDs+PCDFs
3,3’,4,4’-TeCB(#77)
3,4,4’,5-TeCB(#81)
3,3’,4,4’,5-PeCB(#126)
3,3’,4,4’,5,5’-HxCB(#169)
non-ortho PCBs
2,3,3’,4,4’-PeCB(#105)
2,3,4,4’,5-PeCB(#114)
2,3’,4,4’,5-PeCB(#118)
2’,3,4,4’,5-PeCB(#123)
2,3,3’,4,4’,5-HxCB(156)
2,3,3’,4,4’,5’-HxCB(#157)
2,3’,4,4’,5,5’-HxCB(#167)
2,3,3’,4,4’,5,5’-HpCB(#189)
mono-ortho PCBs
Co-PCBs
（pg-TEQ/g-fat）
日本人血液中のダイオキシン類異性体組成
（n=253）
（TEQ）
平均値
最小値
最大値
25
20
15
10
5
18
16
0
2,3,7,8-TeCDD
1,2,3,7,8-PeCDD
1,2,3,4,7,8-HxCDD
1,2,3,6,7,8-HxCDD
1,2,3,7,8,9-HxCDD
1,2,3,4,6,7,8-HpCDD
OCDD
Total PCDDs
2,3,7,8-TeCDF
1,2,3,7,8-PeCDF
2,3,4,7,8-PeCDF
1,2,3,4,7,8-HxCDF
1,2,3,6,7,8-HxCDF
1,2,3,7,8,9-HxCDF
2,3,4,6,7,8-HxCDF
1,2,3,4,6,7,8-HpCDF
1,2,3,4,7,8,9-HpCDF
OCDF
Total PCDFs
Total PCDDs+PCDFs
3,3’,4,4’-TeCB(#77)
3,4,4’,5-TeCB(#81)
3,3’,4,4’,5-PeCB(#126)
3,3’,4,4’,5,5’-HxCB(#169)
non-ortho PCBs
2,3,3’,4,4’-PeCB(#105)
2,3,4,4’,5-PeCB(#114)
2,3’,4,4’,5-PeCB(#118)
2’,3,4,4’,5-PeCB(#123)
2,3,3’,4,4’,5-HxCB(156)
2,3,3’,4,4’,5’-HxCB(#157)
2,3’,4,4’,5,5’-HxCB(#167)
2,3,3’,4,4’,5,5’-HpCB(#189)
mono-ortho PCBs
Co-PCBs
（pg-TEQ/g-fat）
日本人血液中のダイオキシン類異性体組成
（TEQ）
（n=253）
14
12
10
8
6
4
2
ヒトのPCBによる曝露の調査
PCB全異性体を個別に定量可能なカラムは存在しない
PCBの詳細な異性体組成は不明
複数のカラムを用いて個別に定量
複数のカラムを用いたPCB全異性体の定量
カラム名
G C オーブン昇温条件
R H -12m s 130℃(1m in)－(15.0℃/m in)→210℃(0m in)－(3.0℃/m in)
→310℃(0m in)－(5.0℃/m in)→320℃(hold)
120℃(0m in)－(10.0℃/m in)→170℃(0m in)－(2.5℃/m in)
→300℃(0m in)－(5.0℃/m in)→320℃(hold)
B P X-D XN 130℃(1m in)－(15.0℃/m in)→210℃(0m in)－(3.0℃/m in)
→310℃(0m in)－(5.0℃/m in)→320℃(hold)
120℃(0m in)－(10.0℃/m in)→170℃(0m in)－(2.5℃/m in)
→300℃(0m in)－(5.0℃/m in)→320℃(hold)
H T8
130℃(1m in)－(20.0℃/m in)→220℃(0m in)－(5.0℃/m in)
→320℃(hold)
B Z#
分離状況
B Z#
分離状況
B Z#
分離状況
B Z#
分離状況
B Z#
分離状況
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
◎
◎
◎
◎
◎
◎
○
○
○
◎
◎
○
○
◎
◎
○
○
○
◎
○
○
◎
○
○
○
○
◎
H T8
◎
◎
H T8
△
○
○
◎
◎
◎
◎
◎
○
○
◎
43
44
45
46
47
48
49
50
51
52
53
54
55
56
57
58
59
60
61
62
63
64
65
66
67
68
69
70
71
72
73
74
75
76
77
78
79
80
81
82
83
84
△
△
◎
△
☆
◎
○
◎
◎
◎
◎
◎
◎
○
○
◎
○
○
○
△
◎
△
△
○
○
◎
○
○
△
○
◎
◎
☆
○
◎
◎
◎
☆
◎
◎
◎
☆
85
86
87
88
89
90
91
92
93
94
95
96
97
98
99
100
101
102
103
104
105
106
107
108
109
110
111
112
113
114
115
116
117
118
119
120
121
122
123
124
125
126
◎
○
△
○
△
☆
◎
◎
△
◎
○
○
○
△
◎
◎
☆
△
◎
◎
◎
○
△
△
☆
◎
○
○
○
◎
△
△
△
◎
○
△
◎
◎
○
◎
○
◎
127
128
129
130
131
132
133
134
135
136
137
138
139
140
141
142
143
144
145
146
147
148
149
150
151
152
153
154
155
156
157
158
159
160
161
162
163
164
165
166
167
168
◎
◎
◎
◎
△
◎
○
◎
△
○
○
△
○
◎
◎
△
○
△
◎
H T8
◎
◎
△
◎
◎
◎
△
◎
◎
◎
◎
△
◎
△
H T8
◎
○
○
○
◎
○
△
169
170
171
172
173
174
175
176
177
178
179
180
181
182
183
184
185
186
187
188
189
190
191
192
193
194
195
196
197
198
199
200
201
202
203
204
205
206
207
208
209
◎
H T8
◎
○
◎
○
◎
◎
◎
◎
◎
○
△
○
◎
◎
◎
◎
○
◎
◎
H T8
◎
△
○
◎
◎
△
◎
◎
◎
○
◎
◎
△
○
◎
◎
◎
◎
◎
☆ ：組み合わせて計算することが可能
血液中のPCB全異性体組成
153
（n=10）
177
180
138
99
118
146
74
1
51
101
BZ#
187
201
194
170
163
151
209
178
183
血液中のPCB全異性体組成
153
（n=10）
177
180
138
99
146
74
1
51
118
101
BZ#
187
201
194
170
163
151
209
178
183
血液及びKC-300中のPCB全異性体組成比較
153
血液
178
177
180
138
74
99
118
146
170
187
163
201
194
183
KC-300
52
70
1
51
101
BZ#
151
209
血液及びKC-400中のPCB全異性体組成比較
153
血液
178
177
180
138
74
118
99
146
170
187
163
52
201
194
183
70
KC-400
110
101
1
51
101
BZ#
151
209
血液及びKC-500中のPCB全異性体組成比較
153
血液
178
177
180
138
74
99
101
118
146
110
170
187
163
201
194
183
149
KC-500
52
70
1
51
101
BZ#
151
209
血液及びKC-600中のPCB全異性体組成比較
153
血液
178
177
180
138
74
99
118
146
170
163
149
KC-600
187
201
194
183
174
101
1
51
101
BZ#
151
209
血液中の主なPCB異性体
#74
#146
#177
#187
#99
#153
#178
#194
#118
#163
#180
#138
#170
#183
#201
血液への残留性
残留性：高
#74
残留性：低
#52
#110
#70
#149
#138
#153
#101
#180
#174
まとめ
日本人の血液中のダイオキシン類の
濃度・組成は，ほぼ判明した．
複数のカラムを用いる手法により，
ヒト血液中の詳細なPCB全異性体組成が分かった．

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