環境水中の 抗てんかん薬の分析
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環境水中の 抗てんかん薬の分析. 岩手県環境保健研究センター 環境科学部 鎌田憲光 佐々木和明 嶋弘一 齋藤憲光. 発表内容. ① 分析法開発 検討結果 環境省委託業務 ( 化学物質環境エコ調査) ② 岩手県内のモニタリング結果. 背景. ・医薬品の廃棄規制なし ・国内外において、環境水からの 検出事例が報告されている ・世界的に、規制の必要性が 議論されている ・環境省、環境調査実施を決定. O. O. H. H. N. N. N. H. O. N. H. C. H. C. H. - PowerPoint PPT PresentationTRANSCRIPT
環境水中の環境水中の抗てんかん薬の分析抗てんかん薬の分析
岩手県環境保健研究センター 環境科学部岩手県環境保健研究センター 環境科学部鎌田憲光 佐々木和明 嶋弘一 齋藤憲光鎌田憲光 佐々木和明 嶋弘一 齋藤憲光
発表内容発表内容
①① 分析法開発 検討結果 分析法開発 検討結果 環境省委託業務 環境省委託業務 ( (化学物質環境エコ調査)化学物質環境エコ調査) ②② 岩手県内の 結果モニタリング 岩手県内の 結果モニタリング
背景背景
・医薬品の廃棄規制なし・医薬品の廃棄規制なし
・国内外において、環境水からの・国内外において、環境水からの 検出事例が報告され 検出事例が報告され
ているている
・世界的に、規制の必要性が・世界的に、規制の必要性が 議論 議論
されているされている
・環境省、環境調査実施を決定・環境省、環境調査実施を決定
フェニトインフェニトインフェノバルビタールフェノバルビタール
NH
NHO
O
構造 構造
用途 用途
H
H C
N
NH
O
O
OC 3 H2
抗てんかん薬抗てんかん薬
睡眠薬、鎮静剤睡眠薬、鎮静剤抗てんかん薬抗てんかん薬
CC1212HH1212NN22OO3 3 = 232.2= 232.2 mp mp 175-179℃175-179℃
CC1515HH1212NN22OO2 2 = 252.3= 252.3 mp mp 296℃296℃
法規制 法規制 化審法 第化審法 第 22 種監視化学物質種監視化学物質
化管法 第化管法 第 22 種指定化学物質種指定化学物質
分析法開発 対象物質分析法開発 対象物質
0
20
40
60
80
100
120
C8 C18 NH2 CN Diol Silica HLB PS2 Agri
Phenobarbi tal Phenytoi n
固相による回収率の比較固相による回収率の比較
3 3 種 類 の 固 相 で 、 回 収 率 が 良 種 類 の 固 相 で 、 回 収 率 が 良 好好
回収率 回収率 ( % )( % )
固 相固 相
0
20
40
60
80
100
120
5 10 20 30 50 90 100
C18PS2agri
0
20
40
60
80
100
120
5 10 20 30 50 90 100
C18PS2agri
固相から溶出する溶媒濃度固相から溶出する溶媒濃度
50%50% アセトニトリルで回収が可能アセトニトリルで回収が可能
フェノバルビタール フェノバルビタール
フェニトイン フェニトイン
回収率
(
%)
濃度アセトニトリル(%)
濃度アセトニトリル(%)
回収率
(
%)
標準物質の測定結果標準物質の測定結果 マススペクトル と クロマトマススペクトル と クロマト
グラム グラム
232.232.11
231.231.11
252.252.11
251.251.11
4.8 min.4.8 min.
9.7 min.9.7 min.
フェノバルビタールフェノバルビタール
フェニトインフェニトイン
m/zm/z m/zm/z
NegativeNegative
NHNH
HNHN
OO
OO
CC1515HH1212NN22OO2 2 = 252.3= 252.3
②② 225 225 ( 253 - 28 )( 253 - 28 )
①① 182182 ( 253 - 71 )( 253 - 71 )
253.0253.0m/zm/z
①①182.0182.0
②②225.225.
00254.0254.0
③③274.274.
99
③③ NaNa 付加付加 ③③ 275275 ( 252 + 23 )( 252 + 23 )
ドリフト電圧 140V
①① ②②
フェニトインは Positiveモードで検出可能
検討結果検討結果 11分析手順(前処理から測定までのフロー)分析手順(前処理から測定までのフロー)① ① 固相抽出固相抽出
② ② 溶出溶出
③ ③ 濃縮濃縮
④ ④ LC/MSLC/MS で分析で分析
500ml500ml10ml/min10ml/min
PS2PS22ml2ml
50%50% アセトニトリルアセトニトリル NN22
11 mlml
検討結果検討結果 22 LC/MSLC/MS の分析条件 の分析条件
HPLC MS
Instrument : Agilent 1100 Instrument
: Agilent 1100 LC/MSD Column : ZORBAX XDB C-
18 Ionization
: Electrospray 2.1 x 150mm, 3.5μm
Neblizer : N2(50 psi)
Mobile phase
: A : B = 70 : 30
Drying gas
: N2(10 l/min.) 340℃A =2mM CH3COONH4
Polarity :Negative
B = CH3 CN Fragmentor : 120 V Vcap : 3500V Flow
rate :0.2 ml/min. SIM(m/z) フェニトイン フェノバルビタール
Oven temp. : 40℃ 定量用 : 251 (M - H)- 231 (M - H)-Injection vol. : 5 μ l 確認用 : 252 (M - H)- 232 (M - H)-
分離条件(分離条件( LLCC ) )
測定条件(測定条件( MSMS ) )
検量線検量線
55 ~~ 100 ppb100 ppb で直線性あり で直線性あり 相関係数 相関係数 > 0.99> 0.99
Amount[ppb]0 20 40
Area
0
20000
40000
60000
80000
フェニトイン
Amount[ppb]0 20 40
Area
0
40000
80000
120000
フェノバルビタール
MDL : 2.4 ppt MDL : 2.2 ppt
添加回収添加回収 試料中の濃度が試料中の濃度が 60 ppt (ng/L) 60 ppt (ng/L) になるように添加 になるように添加 (n=7) (n=7)
クロマトグラム (岩手県 大船渡湾 海水)クロマトグラム (岩手県 大船渡湾 海水)
単位 %
河川水河川水 海水海水回収率回収率 CV値 回収率回収率 CV値
フェノバルビタール 87.187.1 2.1 77.977.9 5.0
フェニトイン 83.783.7 2.7 86.586.5 3.6
フェニトインフェニトインフェノバルビタールフェノバルビタール
岩手県内モニタリング岩手県内モニタリング
2. 箇所モニタリング2. 箇所モニタリング河川水河川水 AA 盛岡市南部 盛岡市南部 下水処理場周辺 下水処理場周辺 99箇所箇所 BB 北上市以南 北上市以南 下水処理場周辺 下水処理場周辺 1212箇所箇所海水海水 CC 三陸海岸 三陸海岸 主要港湾 主要港湾 66箇所箇所
AA
CCBB
1.分析対象物質1.分析対象物質 フェニトイン フェニトイン (PHT)(PHT) フェノバルビタール フェノバルビタール (PB)(PB) カルバマゼピン カルバマゼピン (CBZ)(CBZ)
岩手県岩手県
北上市北上市
盛岡市盛岡市
三陸海岸三陸海岸
ⅠⅠ ⅡⅡ処理人口処理人口 (人)(人)
約約 22万万 約約 2525万万
処理水量処理水量(㎥(㎥ //日)日)
約約 22万万 約約 1010万万
処理方法処理方法 散水ろ床法散水ろ床法標準活性標準活性 汚泥法汚泥法
放流先放流先 北上川北上川 見前川見前川
地区地区 AA
ⅠⅠ
ⅡⅡ
北上川
見前川
下水処理施設の概要下水処理施設の概要aa
ccdd
ee
ff
bb
hh ii
gg地点モニタリング地点モニタリング
盛岡市南部盛岡市南部北上川 北上川 77 、見前川 、見前川 2 2 箇所箇所
2km
結果結果ⅠⅠ
ⅡⅡ
北上川
見前川
PHT PB CBZa 北上川 n.d n.d n.db 北上川 n.d n.d n.dc 北上川 14 200 28d 北上川 n.d 89 15e 北上川 n.d 4.6 0.7f 北上川 n.d 3.8 0.7g 北上川 2.7 12 1.9h 見前川 n.d 3.5 0.3i 見前川 20 140 20
地点名 地点(ppt)濃度
aa
ccdd
ee
ff
bb
hh ii
ggn .d:検出下限未満
2km
ⅠⅠ
ⅡⅡ
ⅢⅢ
地区地区 BB
ⅠⅠ ⅡⅡ ⅢⅢ処理人口処理人口 (人)(人)
約約 1010万万 約約 55万万 約約 22万万
処理水量処理水量(㎥(㎥ //日)日)
約約 22万万 約約 11万万 約約 0.50.5万万
処理方法処理方法 標準活性標準活性汚泥法汚泥法
標準活性標準活性汚泥法汚泥法
標準活性標準活性汚泥法汚泥法
放流先放流先 北上川北上川 北上川北上川 吸川吸川
北上川
吸川
磐井川
下水処理施設の概要下水処理施設の概要
地点モニタリング地点モニタリング北上市 以南北上市 以南
北上川 北上川 99 、磐井川 、磐井川 22 、吸川 、吸川 1 1 箇所箇所
aa
cc
dd
eeff
gg
hh
ii
jjll
bb
kk
4km
ⅠⅠ
ⅡⅡ
ⅢⅢ
北上川
吸川
磐井川
aa
cc
dd
eeff
gg
hh
ii
jjll
bb
kk
結果結果PHT PB CBZ
a 北上川 n.d n.d n.db 北上川 n.d 3.1 0.5c 北上川 n.d 3.4 0.3d 北上川 n.d 3.0 0.4e 北上川 n.d 2.6 0.4f 北上川 n.d 2.8 0.4g 北上川 n.d 2.8 0.7h 北上川 n.d 3.0 0.5i 北上川 n.d 2.9 0.5j 磐井川 n.d n.d n.dk 吸川 32 45 56l 磐井川 6.5 4.7 2.0
地点名 地点 (ppt)濃度
4km n .d:検出下限未満
PHT PB CBZ
A 宮古湾 n.d n.d n.dB 山田湾 n.d n.d n.dC 船越湾 n.d n.d n.dD 釜石湾 n.d n.d 0.2E 大船渡湾 n.d n.d n.dF 広田湾 n.d n.d n.d
(ppt)濃度地点名 地点
地区地区 CC結果結果
AA
DD
CCBB
EEFF
三陸海岸三陸海岸
n .d:検出下限未満
まとめまとめ1.環境水中の1.環境水中の 、 、フェニトイン フェノバルビタール カル、 、フェニトイン フェノバルビタール カルバマゼピンバマゼピンのの同時分析同時分析が可能。が可能。 (検出下限値 (検出下限値 2.22.2 、、 2.42.4 、、 0.2 ppt0.2 ppt ))
2.2.岩手県内の河川水・海水から、岩手県内の河川水・海水から、 pptpptレベルで検出レベルで検出された。 された。 北上川から広範 北上川から広範囲で検出された。囲で検出された。 下水処理場の放流水由来と考えられる。 下水処理場の放流水由来と考えられる。
3.環境モニタリング方法として有用。3.環境モニタリング方法として有用。
固相抽出時の洗浄効果固相抽出時の洗浄効果
そのまま溶出 そのまま溶出
例:添加回収・大船渡湾海水測定時 例:添加回収・大船渡湾海水測定時
夾雑ピークを除去できた。(夾雑ピークを除去できた。( S/NS/N 比 比 3.33.3 → → 2929 ) ) 20%20% アセトニトリル溶液での洗浄は有効 アセトニトリル溶液での洗浄は有効
夾雑ピーク夾雑ピーク
22 mlのmlの 20%20% アセトニトリルでアセトニトリルで洗浄後、溶出洗浄後、溶出
min4 6 8 10 12 140
2000
4000
6000
8000
環境試料分析例環境試料分析例
min4 6 8 10 12 140
2000 操作ブランク操作ブランク
フェノバルビタール フェノバルビタール (34ppb)(34ppb)
フェニトイン フェニトイン (4.2ppb)(4.2ppb)
2000
3000
4000
5000
min4 6 8 10 12 14
カルバマゼピン カルバマゼピン (1.0ppb)(1.0ppb) N
O NH2
北上川の概要北上川の概要
延長 195 km
流域面積 7,861 km2
流域人口 90万人
下水普及率 約 6割
流量 2 ~ 100㎥ /sec
農地面積 12万 ha ( 田 85万 ha 、畑 35ha )
化学物質の審査及び製造等の規制に関する法律化学物質の審査及び製造等の規制に関する法律
・新規化学物質の審査 ・新規化学物質の審査 ・化学物質の製造・輸入・使用等の規制 ・化学物質の製造・輸入・使用等の規制
<<第第 22 種監視種監視化学物質化学物質> > 等 クロロホルム等 クロロホルム 739739 物質物質 難分解性・高濃縮性でない・長期毒性の疑いあり 難分解性・高濃縮性でない・長期毒性の疑いあり → 製造数量等の届出義務 → 製造数量等の届出義務
<<第第 11 種特定種特定化学物質化学物質> > PCBPCB等 等 1313 物質物質 難分解性・高濃縮性・長期毒性 → 製造・輸入許可、使用制限、輸入 難分解性・高濃縮性・長期毒性 → 製造・輸入許可、使用制限、輸入制限制限
化審法化審法
<<第第 11 種監視種監視化学物質化学物質> > 法改正 新設法改正 新設 難分解性・高濃縮性 → 製造量把握、 難分解性・高濃縮性 → 製造量把握、 11t以上:物質名・製造・輸t以上:物質名・製造・輸入数量公表入数量公表
<<第第 22 種特定種特定化学物質化学物質> > 等 トリクロロエチレン等 トリクロロエチレン 2323 物質物質 難分解性・長期毒性・広範囲で存在する恐れ → 製造・輸入数量把握、変更 難分解性・長期毒性・広範囲で存在する恐れ → 製造・輸入数量把握、変更
<<第第 33 種監視種監視化学物質化学物質> > 法改正 新設法改正 新設 難分解性・生態毒性 → 製造量把握、 難分解性・生態毒性 → 製造量把握、 100100t以上:物質名・製造・輸t以上:物質名・製造・輸入数量公表入数量公表
特定化学物質の環境への排出量の把握等及び管理の改善の促進に関する法律特定化学物質の環境への排出量の把握等及び管理の改善の促進に関する法律
・環境への排出量を把握 ・環境への排出量を把握 ・事業者の自主的な管理の改善を促進 ・事業者の自主的な管理の改善を促進 ・環境汚染を未然に防止 ・環境汚染を未然に防止
<第<第 22 種指定化学物質> 種指定化学物質> 8181 種類種類 有害性 有害性 or or 層破壊物質 広範囲で存在する恐れオゾン層破壊物質 広範囲で存在する恐れオゾン 化学物質等安全データシート(MSDS)を交付 化学物質等安全データシート(MSDS)を交付
<第<第 11 種指定化学物質> 種指定化学物質> 354354 種類種類 有害性 有害性 or or 層破壊物質 広範囲で存在するオゾン層破壊物質 広範囲で存在するオゾン PRTRPRTR対象物質対象物質
化管法化管法
技術開発(分析法開発)技術開発(分析法開発)残留実態の把握残留実態の把握
化審法、化管法のため化審法、化管法のため 環境リスク初期評価のため 環境リスク初期評価のため
↓↓化学物質対策の立案及び評価等化学物質対策の立案及び評価等環境保全上の支障を未然防止環境保全上の支障を未然防止
環境中にどれだけあるかを調査して環境中にどれだけあるかを調査して法規制のためのデータとする法規制のためのデータとする
化学物質環境エコ調査化学物質環境エコ調査