札幌市保健福祉局衛生研究所 [対象媒体:水質]
2,4-
ジメチルアニリン
2,4-Dimethylaniline
別名:2,4-キシリジン 2,4-Xylidine 【対象物質の構造】 CH3 CH3 NH2 CAS 番号:95-68-1 分子式:C8H11N 【物理化学的性状】 〔分子量(平均分子量)〕 121.18 〔分子量(モノアイソトピック質量)〕 121.0892 〔融点〕 -14.3°C2) 〔沸点〕 214°C2) 〔密度〕 0.9723 g/cm3 2) 〔蒸気圧〕 0.133 mmHg (25°C) 1) 〔溶解性〕 水:1390 mg/L (25°C) 推定値 1) 水:3.7×103 mg/L (25 °C WSKOWWIN により計算)5) 水:6.07×103 mg/L (25°C 推定値) 5) 〔log Pow〕1.68 (pH = 7.5)3) 〔pKa〕
4.89 (25°C) 4)
【毒性、用途】
〔実験動物に対する急性毒性情報〕 ラット (経口) LD50:250 mg/kg 3) マウス (経口) LD50:467 mg/kg 3) マウス (吸入) LC50:739 mg/m3 (7hr) 7) Leuciscas idas melanotus (48h) LC50:196 mg/L 4) 〔用途〕
染料・顔料中間体
出典:
1) Philip H. Howard, William M. Meylan, Handbook of Properties of Organic Chemcals
2) Lide, D.R,(ed), CRC Handbook of Chemistry and Physics 84th Edition
3) Hansch, C., A. Leo and D. Hoeckman(1995): Exploring QSAR-Hydrophobic, Electronic, and Steric Constants, Washington DC,ACS Professional Reference Book:45
4) Supelco MSDS
5) U. S. Environmental Protection Agency, WSKOWWIN TM v. 1.41
6) Meylan,W. M., P. H. Howard and R. S. Boethling(1996): Improved method for estimating water solubility from octanol/water partition coefficient :Environ. Toxicol. Chem. 15:100-106
7) US National Institute for Occupational Safety and Health, Registry of Toxic Effects of Chemical Substances (RTECS) Database
§1
分 析 法
(1)
分析法の概要
水質試料は固相カートリッジに通水後、0.01 mol/L 塩酸-70%メタノール水溶液 で溶出する。これにアルカリ性塩化ナトリウム水溶液を加え、ヘキサンで 2 回 抽出し、シリンジスパイク内標準(以下「内標準」という)を加えて定容し、 GC/MS-SIM で定量する。 底質試料はメタノール/精製水(8:2) 溶液で抽出後、精製水で希釈して固相カー トリッジに通水、洗浄、脱水する。陽イオン交換カートリッジを取り付け、0.01 mol/L 塩酸-70%メタノール水溶液で固相カートリッジからの溶出と陽イオン交 換カートリッジへの負荷を行う。陽イオン交換カートリッジから 1 mol/L 塩化カリウム-10%メタノール水溶液で溶出後、これにアルカリ性塩化ナトリウム水 溶液を加えてヘキサンで 2 回抽出し、内標準を加えて定容し、GC/MS-SIM で定 量する。
(2)
試薬・器具
【試薬】 2,4-ジメチルアニリン :Supelco 製 99.9% アニリン-2,3,4,5,6-d5 :CIL 製 99% ヘキサン、メタノール :関東化学製 残留農薬試験用(5000 倍濃縮) 無水硫酸ナトリウム (注 1) :和光純薬工業製 残留農薬試験用 塩化ナトリウム (注 1) :和光純薬工業製 残留農薬試験用 塩化カリウム :和光純薬工業製 特級 水酸化ナトリウム :関東化学製 特級 塩酸 :関東化学製 有害金属測定用 精製水 :Milli-Q 水(JISK0557(1998) に規定される 種別 A4 と同等以上の質のもの) 固相カートリッジ 陽イオン交換カートリッジ:Waters 製 Sep-Pak Plus PS-2
:Agilent 製 Bond Elute PRS,500 mg 3 mL
【試薬の調製】 〔0.01 mol/L 塩酸-70%メタノール水溶液(PS-2 溶出液)〕 塩酸 50 μL を 50 mL のメスシリンダー(共栓付き)に取り、メタノール 35 mL を加えたのち精製水で 50 mL とする 〔0.5 mol/L 水酸化ナトリウム-15%塩化ナトリウム水溶液〕 水酸化ナトリウム 10 g と塩化ナトリウム 75 g を精製水に溶かして 500 mL と する。これを分液ロートに移し、ヘキサン 200 mL を加え 10 分間振とうし、静 置し、水層を使用する。保存中に容器から妨害物質が溶出する可能性があるた め用時調製とする。 〔0.01 mol/L 塩酸-メタノール水溶液(PRS 洗浄液)〕 塩酸 50 μL を 50 mL のメスシリンダー(共栓付き)に取り、メタノールで 50 mL とする
塩化カリウム 3.7 g を 50 mL のメスシリンダー(共栓付き)に取り、精製水 30 mL を加えて溶かした後、メタノール 5 mL を加え、精製水で 50 mL とする。 〔0.1 mol/L 水酸化ナトリウム-10%塩化ナトリウム水溶液(検討時に使用した)〕 水酸化ナトリウム 2.0 g と塩化ナトリウム 50 g を精製水に溶かして 500 mL と する。これを 1 L の分液ロートに移し、ヘキサン 200 mL を加えて 10 分間振と うし、静置し、水層を使用する。保存中に容器から妨害物質が溶出する可能性 があるため用時調製とする。 【標準液の調製】 〔標準原液〕 各異性体の標準品10.0 mgを正確に量り取り、各々ヘキサンで10 mLとして 1.00 mg/mLの標準原液を調製する。 〔混合標準液〕 標準原液を適宜へキサンで希釈して1.00 μg/mLの混合標準液を調製する。 〔添加回収試験用混合標準液〕 標準原液を適宜メタノールで希釈して1.00 μg/mLの添加回収試験用混合標準 液を調製する。 〔内標準液〕 アニリン-d5の標準品 10.0 mg を正確に量り取り、ヘキサンで 10 mL として 1.00 mg/mL の内標準原液を調製する。内標準原液をヘキサンで適宜希釈して 1.00 μg/mL の内標準液を調製する。 〔検量線用標準液〕 混合標準液をヘキサンで希釈し、各異性体の濃度が 0.500∼10.0 ng/mL、内標 準 (アニリン-d5)の濃度が 10.0 ng/mL の検量線用標準液を調製する。 【器具】 メスシリンダー、ホールピペット、メスフラスコ、駒込ピペット、リザーバ ー (10 mL)、共栓付遠沈管 (50 mL)、目盛付試験管 (10 mL)、分液ロート (1 L, 100 mL)、小ロート、パスツールピペット:ガラス製 マイクロシリンジ マイクロピペット :ポリプロピレンチップ エッペンドルフ製
Sep-Pak コンセントレーター :Waters 製 バキュームマニホールド :Waters 製 振とう機 :TAITEC 製
(3)
分析法
【試料の採取及び保存等】 環境省「化学物質環境実態調査実施の手引き」(平成 21 年 3 月)の「試料の 採取及び検体の調製等」に従って採取する。水質試料はガラス容器で保存する。 底質における対象物質の濃度低下が著しいことから、抽出操作はできれば採取 当日、遅くとも3 日以内に行う。着手困難な場合は直ちに冷凍保存する。 【試料の前処理及び試験液の調製】 [水質試料] 水質試料200 mL をあらかじめメタノール 10 mL 及び精製水 20 mL でコンディ ショニングした固相カートリッジに毎分10 mL の流速で通水する。精製水 20 mL で容器を洗い、これも通水する。 固相カートリッジをバキュームマニホールドに接続し、30 秒間吸引して脱水 し、0.01 mol/L 塩酸-70%メタノール水溶液 3 mL で溶出する。溶出液を分液ロー トに移し、0.5 mol/L 水酸化ナトリウム-15%塩化ナトリウム水溶液 8 mL とヘキ サン4 mL を加えて 5 分間振とうし、5 分以上静置する。水層を溶出液が入って いた試験管に移し、ヘキサン層をあらかじめ無水硫酸ナトリウム0.5 g を入れた メスシリンダーに取る(注 1)。試験管の水層を分液ロートに戻し、試験管をヘ キサン4 mL で洗いこみ、同様に抽出する。ヘキサン層をメスシリンダーに合わ せ、内標準液を10.0 ng/mL となるように加えて 10 mL に定容し、GC/MS で分析 する。 [底質試料] 湿泥20 g を 50 mL の共栓付き遠沈管に量り取り、メタノール/ 精製水(8:2) 溶 液20 mL を加え、栓をして激しく振り混ぜて均質化した後、10 分間超音波を照 射し抽出する。2500 rpm で 10 分遠心分離し、上清液を 200 mL の共栓付きメス シリンダーに移す。残渣にメタノール/ 精製水(8:2) 溶液 20 mL を加え、再度超 音波抽出し、上清液を200 mL の共栓付きメスシリンダーに合わせ、精製水で 200 mL とする。 あらかじめメタノール10 mL 及び精製水 20 mL でコンディショニングした固ノール 5 mL 及び 0.01 mol/L 塩酸-メタノール溶液 2 mL でコンディショニングし た陽イオン交換カートリッジにアダプターを用いて接続する。固相カートリッ ジのリザーバーに 0.01 mol/L-塩酸 70%メタノール水溶液 3 mL を入れ、固相カー トリッジからの溶出と同時に陽イオン交換カートリッジへの負荷を行う。固相 カートリッジとアダプターを取り外し、陽イオン交換カートリッジを 0.01 mol/L 塩酸-メタノール溶液 2 mL で洗浄した後、30 秒間吸引して、陽イオン交換カー トリッジ内のメタノールを除く。陽イオン交換カートリッジに 1 mol/L 塩化カリ ウム-10%メタノール水溶液を入れ、受器の 2 mL の目盛りまで溶出させる。 溶出液を分液ロートに移し、0.5 mol/L 水酸化ナトリウム-15%塩化ナトリウム 水溶液 8 mL とヘキサン 4 mL を加えて 5 分間振とうし、5 分以上静置する。水 層を溶出液が入っていた試験管に移し、ヘキサン層をあらかじめ無水硫酸ナト リウム 0.5 g を入れたメスシリンダーに取る(注 1)。試験管の水層を分液ロート に戻し、試験管をヘキサン 4 mL で洗いこみ、同様に抽出する。ヘキサン層をメ スシリンダーに合わせ、内標準液を 10.0 ng/mL となるように加えて 10 mL に定 容し、GC/MS で分析する。 【空試験液の調製】 試料水と同量の精製水を用い、【試料の前処理及び試験液の調製】の項に従っ て操作し、得られた試験液を空試験液とする。 【測定】 〔GC/MS 測定条件〕 GC/MS 機器 :GC;6890(Agilent 製)、MS;5973(Agilent 製) カラム :Supelco 製 SUPELCOWAX 10 30 m×0.25 mm, 0.25 μm
昇温条件 :50°C (1 min) → 20°C /min → 130°C (0 min) → 3°C /min → 163°C (0 min) → 20°C /min → 260°C (1 min)
試料導入方法 :スプリットレス (パージ開始時間 1.0 min)
注入口温度 :210°C
キャリヤーガス :He (1.0 mL/min) コンスタントフロー平均線速度 35 cm/sec
試料注入量 :2 μL インターフェース温度 :270°C イオン源温度 :230°C 四重極温度 :150°C イオン化法 :EI イオン化電圧 :70 eV
測定モード :SIM モニターイオン :2,4-ジメチルアニリン (定量)m/z 121.0 (確認)m/z 120.0、m/z 106.0 :アニリン-d5 (定量)m/z 98.0 〔検量線〕 検量線用標準液 2 μL を GC/MS に注入して分析する。対象物質とシリンジス パイク内物質の濃度比と得られた対象物質のピーク面積と内標準物質のピーク 面積の比から検量線を作成する。 〔定量〕 試験液 2 μL を GC/MS に注入して分析する。得られた対象物質のピーク面積と 内標準のピーク面積の比を検量線に照らして定量する。 〔濃度の算出〕 〔水質試料〕 試料水中濃度 C (ng/L) は次式により算出する。 C =R・Q/V R : 検量線から求めた内標準濃度に対する対象物質濃度の比 Q : 試料中に添加した内標準の量 (ng) (= 添加する内標準の濃度 (ng/mL) × 添加する内標準の容量 (mL)) V : 試料水量 (L) 本分析法に従った場合、以下の数値を使用する。 Q = 100.0 (ng) (= 添加内標準の濃度 (10.0 ng/mL) × 添加内標準の容量 (10.00 mL)) V = 0.200 (L) 即ち、 C = R × 500 (ng/L) である。 〔底質試料〕 試料中濃度 C (ng/g-dry) は次式により算出する。
R : 検量線から求めた内標準濃度に対する対象物質濃度の比 Q : 試料中に添加した内標準の量 (ng) (= 添加する内標準の濃度 (ng/mL) × 添加する内標準の容量 (mL)) V : 試料量 (g-dry) 本分析法に従った場合、以下の数値を使用する。 Q = 100.0 (ng) (= 添加内標準の濃度 (10.0 ng/mL) × 添加内標準の容量 (10.00 mL)) 即ち、 C = R /V× 100 (ng/L) である。 〔装置検出下限値 (IDL)〕 本分析に用いた GC/MS の IDL を表 1 に示す(注 2)。 表 1 IDL の算出結果 物質名 媒体名 IDL (ng/mL) 試料量 *1 最終液量 (mL) IDL 試料換 算値*2 2,4-ジメチルアニリン 水質 0.20 0.20 10 9.9 底質 0.20 20 10 0.099 *1:水質は L、底質は g-wet *2:水質は ng/L、底質は ng/g-wet 〔測定方法の検出下限値 (MDL) 及び定量下限値 (MQL)〕 本測定方法における MDL 及び MQL を表 2 に示す(注 3)。 表 2 MDL 及び MQL の算出結果 物質名 媒体名 試料量*1 最終液量 (mL) MDL *2 MQL*2 2,4-ジメチルアニリン 水質 0.2 10 14 36 底質 20 10 7.3 19 *1:水質は L、底質は g-wet(水分含量 68.6%) *2:水質は ng/L、底質は ng/g-dry
注 解
(注 1)エマルジョンの生成などで無水硫酸ナトリウムの量を増やしたいときは、 無水硫酸ナトリウム載せたろ紙(小ロート)を通してヘキサン層をメス シリンダーに移してもよいが、その際はろ紙(小ロート)をヘキサンで 洗浄し、妨害がないことを確認する。 (注 2)IDL は、「化学物質環境実態調査実施の手引き」(平成 21 年 3 月)に従 って、表 3-1、表 3-2 のとおり算出した。測定時のクロマトグラムを図 1 に示す。 表 3-1 IDL の算出結果 物質名 N-エチル アニリン (N-EA) N-メチル-o- トルイジン (N-Me-o-T) N-メチル-p- トルイジン (N-Me-p-T) N-メチル-m- トルイジン (N-Me-m-T) 2,6- ジメチル アニリン (26XLD) o-エチル アニリン (o-EA) 試料量 (L) 0.200 0.200 0.200 0.200 0.200 0.200 最終液量 (mL) 10 10 10 10 10 10 注入液濃度 (ng/mL) 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 注入量 (μL) 2 2 2 2 2 2 結果 1 (ng/mL) 0.910 0.862 0.959 1.03 0.922 1.00 結果 2 (ng/mL) 0.946 0.999 0.881 1.05 0.907 0.977 結果 3 (ng/mL) 0.962 0.939 0.895 0.887 0.953 0.918 結果 4 (ng/mL) 0.956 0.991 0.904 0.973 0.915 0.957 結果 5 (ng/mL) 0.950 0.861 0.916 0.912 0.886 0.993 結果 6 (ng/mL) 0.925 0.921 0.868 0.942 0.952 0.975 結果 7 (ng/mL) 0.907 1.04 0.937 0.922 0.998 0.933 平均値 (ng/mL) 0.9365 0.9452 0.9086 0.9616 0.9334 0.9653 標準偏差 (ng/mL) 0.0225 0.0670 0.0319 0.0632 0.0371 0.0312 IDL (ng/mL) * 0.088 0.27 0.12 0.246 0.14 0.12 IDL 水質試料換算値 (ng/L) 4.4 14 6.2 12 7.2 6.1 IDL 底質試料換算値 (ng/g-wet) 0.045 0.14 0.062 0.12 0.072 0.061 S/N 比 23 13 24 17 12 22 CV (%) 2.4 7.4 3.5 6.6 5.2 3.2表 3-2 IDL の算出結果 物質名 2,4- ジメチル アニリン (24XLD) 2,5- ジメチル アニリン (25XLD) p-エチル アニリン (p-EA) m-エチル アニリン (m-EA) 3,5- ジメチル アニリン (35XLD) 2,3- ジメチル アニリン (23XLD) 3,4- ジメチル アニリン (34XLD) 試料量 (L) 0.200 0.200 0.200 0.200 0.200 0.200 0.200 最終液量 (mL) 10 10 10 10 10 10 1 注入液濃度 (ng/mL) 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 注入量 (μL) 2 2 2 2 2 2 2 結果 1 (ng/mL) 0.981 1.01 0.929 0.919 0.931 0.926 0.913 結果 2 (ng/mL) 0.910 0.969 0.917 0.980 0.697 1.03 0.785 結果 3 (ng/mL) 0.957 0.946 0.866 0.952 0.728 0.948 0.765 結果 4 (ng/mL) 0.939 0.945 0.924 0.974 0.667 1.034 0.813 結果 5 (ng/mL) 1.06 0.858 0.870 0.969 0.842 0.956 0.812 結果 6 (ng/mL) 0.921 0.947 0.895 0.896 0.711 0.877 0.937 結果 7 (ng/mL) 0.925 0.883 0.996 1.05 0.717 0.934 0.947 平均値 (ng/mL) 0.9559 0.9366 0.9137 0.9634 0.7561 0.9576 0.8531 標準偏差 (ng/mL) 0.0511 0.0511 0.0441 0.0503 0.0945 0.0560 0.0765 IDL (ng/mL) * 0.20 0.20 0.17 0.20 0.37 0.22 0.30 IDL 試料換算値 (ng/L) 9.9 9.9 8.6 9.8 18 11 15 IDL 底質試料換算値 (ng/g-wet) 0.099 0.099 0.086 0.098 0.18 0.11 0.15 S/N 比 11 5.2 30 17 17 7.9 9.33 CV (%) 5.4 5.5 4.8 5.2 12 5.9 9.0 *: IDL = t (n-1, 0.05) × σn-1 × 2
9.00 10.00 11.00 12.00 13.00 14.00 15.00 16.00 60 80 100 120 140 時間--> アバンダンス イオン 121.00 (120.50 ~ 121.50): 140403_1ppb_1.D\data.ms 9.00 10.00 11.00 12.00 13.00 14.00 15.00 16.00 100 150 時間--> アバンダンス イオン 120.00 (119.50 ~ 120.50): 140403_1ppb_1.D\data.ms 9.00 10.00 11.00 12.00 13.00 14.00 15.00 16.00 60 80 100 120 140 160 時間--> アバンダンス イオン 106.00 (105.50 ~ 106.50): 140403_1ppb_1.D\data.ms 9.00 10.00 11.00 12.00 13.00 14.00 15.00 16.00 100 200 300 400 時間--> アバンダンス イオン 98.00 (97.50 ~ 98.50): 140403_1ppb_1.D\data.ms 図 1 IDL 測定時 (2 pg) のクロマトグラム 34XLD 23XLD 35XLD m-EA p-EA 25XLD 24XLD o-EA 26XLD N-Me-mT N-Me-pT N-Me-oT N-EA アニリン-d5
(注 3)MDL 及び MQL は、「化学物質環境実態調査実施の手引き」(平成 21 年 3 月)に従って、表 4-1、表 4-2、表 5-1、表 5-2 のとおり算出した。測 定時のクロマトグラムを図 2、図 3 に示す。 表 4-1 MDL 及び MQL の算出結果(水質) 物質名 N-エチル アニリン (N-EA) N-メチル-o- トルイジン (N-Me-o-T) N-メチル-p- トルイジン (N-Me-p-T) N-メチル-m- トルイジン (N-Me-m-T) 2,6- ジメチル アニリン (26XLD) o-エチル アニリン (o-EA) 試料量 (L) 0.200 0.200 0.200 0.200 0.200 0.200 標準添加量 (ng) 20.0 20.0 20.0 20.0 20.0 20.0 試料換算濃度(ng/L) 100 100 100 100 100 100 最終液量 (mL) 10 10 10 10 10 10 注入液濃度 (ng/mL) 2.00 2.00 2.00 2.00 2.00 2.00 注入量 (μL) 2 2 2 2 2 2 操作ブランク(ng/L)*1 ND ND ND ND ND ND 無添加試料 (ng/L)*2 ND ND ND ND ND ND 結果 1 (ng/L) 108 97.0 104 103 99.0 103 結果 2 (ng/L) 107 100 97.2 102 98.2 100 結果 3 (ng/L) 104 101 96.4 99.0 99.1 95.2 結果 4 (ng/L) 99.6 98.4 95.4 99.6 89.0 92.0 結果 5 (ng/L) 101 103 97.5 102 87.9 96.6 結果 6 (ng/L) 101 96.9 94.6 94.5 91.4 93.3 結果 7 (ng/L) 99.2 94.6 95.4 96.3 93.3 94.4 平均値 (ng/L) 102.8 98.70 97.21 99.49 93.99 96.36 標準偏差 (ng/L) 3.55 2.84 3.17 3.17 4.80 3.89 MDL (ng/mL) *3 14 11 12 12 19 15 MQL (ng/mL) *4 36 28 32 32 48 39 S/N 比 45 18 41 44 25 57 CV (%) 3.5 2.9 3.3 3.2 5.1 4.0 *1:操作ブランク:試料マトリクスのみがない状態で他は同様の操作を行い測定した値(n=1) *2:無添加試料:MDL算出用試料に標準を添加していない状態で含まれる濃度 (n=1) *3:MDL = t (n-1,0.05) × σn-1 × 2 *4:MQL = σn-1 × 10
表 4-2 MDL 及び MQL の算出結果(水質) 物質名 2,4- ジメチル アニリン (24XLD) 2,5- ジメチル アニリン (25XLD) p-エチル アニリン (p-EA) m-エチル アニリン (m-EA) 3,5- ジメチル アニリン (35XLD) 2,3- ジメチル アニリン (23XLD) 3,4- ジメチル アニリン (34XLD) 試料量 (L) 0.200 0.200 0.200 0.200 0.200 0.200 0.200 標準添加量 (ng) 20.0 20.0 20.0 20.0 20.0 20.0 20.0 試料換算濃度(ng/L) 100 100 100 100 100 100 100 最終液量 (mL) 10 10 10 10 10 10 10 注入液濃度 (ng/mL) 2.00 2.00 2.00 2.00 2.00 2.00 2.00 装置注入量 (μL) 2 2 2 2 2 2 2 操作ブランク(ng/L)*1 ND ND ND ND ND ND ND 無添加試料 (ng/L)*2 ND ND ND ND ND ND ND 結果 1 (ng/L) 103 101 106 104 103 104 111 結果 2 (ng/L) 95.8 98.2 101 99.9 101 99.1 111 結果 3 (ng/L) 101 95.5 96.2 96.3 96.5 98.1 99.5 結果 4 (ng/L) 101 89.4 98.2 93.6 98.5 97.2 99.8 結果 5 (ng/L) 97.6 97.0 96.7 93.5 98.4 94.4 98.5 結果 6 (ng/L) 92.8 86.0 91.9 92.7 94.3 94.1 98.9 結果 7 (ng/L) 96.0 92.0 97.0 95.0 94.9 94.5 102 平均値 (ng/L) 98.17 94.16 98.14 96.43 98.09 97.34 103.0 標準偏差 (ng/L) 3.63 5.27 4.40 4.12 3.16 3.54 5.61 MDL (ng/L) *3 14 20 17 16 12 14 22 MQL (ng/L) *4 36 52 44 41 32 35 56 S/N 比 21 21 42 18 25 21 9.1 CV (%) 3.7 5.6 4.5 4.3 3.2 3.6 5.4 *1:操作ブランク:試料マトリクスのみがない状態で他は同様の操作を行い測定した値(n=1) *2:無添加試料:MDL算出用試料に標準を添加していない状態で含まれる濃度 (n=1) *3:MDL = t (n-1,0.05) × σn-1 × 2 *4:MQL = σn-1 × 10
図 2 水質 MDL 測定時のクロマトグラム 8.00 9.00 10.00 11.00 12.00 13.00 14.00 15.00 16.00 50 100 150 200 121.00 (120.50~121.50): 140109_L1_2.D\data.ms 8.00 9.00 10.00 11.00 12.00 13.00 14.00 15.00 16.00 50 100 150 200 120.00 (119.50~120.50): 140109_L1_2.D\data.ms 8.00 9.00 10.00 11.00 12.00 13.00 14.00 15.00 16.00 50 100 150 200 106.00 (105.50~106.50): 140109_L1_2.D\data.ms 8.00 9.00 10.00 11.00 12.00 13.00 14.00 15.00 16.00 100 200 300 400 98.00 (97.50~98.50): 140109_L1_2.D\data.ms 34XLD 23XLD 35XLD m-EA p-EA 25XLD 24XLD o-EA 26XLD N-Me-mT N-Me-pT N-Me-oT N-EA アバンダンス アバンダンス アバンダンス アバンダンス 時間 時間 時間 時間 アニリン-d5
表 5-1 MDL 及び MQL の算出結果(底質) 物質名 N-エチル アニリン (N-EA) N-メチル-o-トルイジン (N-Me-o-T) N-メチル-p-トルイジン (N-Me-p-T) N-メチル-m-トルイジン (N-Me-m-T) 2,6- ジメチル アニリン (26XLD) o-エチル アニリン (o-EA) 試料量 (g-dry) 6.28 6.28 6.28 6.28 6.28 6.28 標準添加量 (ng) 200 200 200 200 200 200 試料換算濃度(ng/g-dry) 32 32 32 32 32 32 最終液量 (mL) 10 10 10 10 10 10 注入液濃度 (ng/mL) 20.0 20.0 20.0 20.0 20.0 20.0 装置注入量 (µL) 2 2 2 2 2 2 操作ブランク(ng/g-dry)*1 ND ND ND ND ND ND 無添加試料 (ng/g-dry)*2 ND ND ND ND ND ND 結果 1 (ng/g-dry) 12.1 10.9 5.29 7.84 13.2 12.8 結果 2 (ng/g-dry) 12.1 11.0 4.92 7.87 13.8 13.4 結果 3 (ng/g-dry) 12.6 10.9 5.34 8.13 13.5 13.3 結果 4 (ng/g-dry) 11.1 10.3 3.50 6.58 12.5 12.0 結果 5 (ng/g-dry) 10.2 8.65 2.95 5.22 11.0 11.0 結果 6 (ng/g-dry) 8.66 7.37 1.51 3.52 9.80 8.89 結果 7 (ng/g-dry) 8.65 7.42 1.59 3.92 9.82 9.57 平均値 (ng/g-dry) 10.77 9.491 3.587 6.153 11.94 11.57 標準偏差 (ng/g-dry) 1.65 1.64 1.66 1.94 1.72 1.81 MDL (ng/g-dry) *3 6.4 6.4 6.4 7.6 6.7 7.0 MQL (ng/g-dry) *4 16 16 17 19 17 18 S/N 比 160 83 56 84 86 200 CV (%) 15 17 46 32 14 16 *1:操作ブランク:試料マトリクスのみがない状態で他は同様の操作を行い測定した値(n=1) *2:無添加試料:MDL算出用試料に標準を添加していない状態で含まれる濃度 (n=1) *3:MDL = t (n-1,0.05) × σn-1 × 2 *4:MQL = σn-1 × 10
表 5-2 MDL 及び MQL の算出結果(底質) 物質名 2,4- ジメチル アニリン (24XLD) 2,5- ジメチル アニリン (25XLD) p-エチル アニリン (p-EA) m-エチル アニリン (m-EA) 3,5- ジメチル アニリン (35XLD) 2,3- ジメチル アニリン (23XLD) 3,4- ジメチル アニリン (34XLD) 試料量 (g-dry) 6.28 6.28 6.28 6.28 6.28 6.28 6.28 標準添加量 (ng) 200 200 200 200 200 200 200 試料換算濃度(ng/g-dry) 32 32 32 32 32 32 32 最終液量 (mL) 10 10 10 10 10 10 10 注入液濃度 (ng/mL) 20.0 20.0 20.0 20.0 20.0 20.0 20.0 注入量 (μL) 2 2 2 2 2 2 2 操作ブランク(ng/g-dry)*1 ND ND ND ND ND ND ND 無添加試料 (ng/g-dry)*2 ND ND ND ND ND ND ND 結果 1 (ng/g-dry) 7.73 10.8 5.66 7.27 6.64 10.7 4.39 結果 2 (ng/g-dry) 7.90 10.9 5.60 7.30 5.12 11.5 4.09 結果 3 (ng/g-dry) 8.01 11.6 5.86 7.29 6.67 11.3 4.35 結果 4 (ng/g-dry) 6.30 10.1 4.92 6.64 4.71 10.1 3.37 結果 5 (ng/g-dry) 6.23 9.11 4.42 5.86 5.42 9.11 3.18 結果 6 (ng/g-dry) 3.38 6.35 2.27 3.83 2.63 6.71 1.28 結果 7 (ng/g-dry) 4.00 7.19 2.96 4.60 3.96 7.51 1.69 平均値 (ng/g-dry) 6.222 9.441 4.527 6.114 5.021 9.553 3.191 標準偏差 (ng/g-dry) 1.88 2.00 1.41 1.41 1.44 1.86 1.26 MDL (ng/g-dry)*3 7.3 7.8 5.5 5.5 5.6 7.2 4.9 MQL (ng/g-dry)*4 19 20 14 14 14 19 13 S/N 比 14 17 24 54 72 59 26 CV (%) 30 21 31 23 29 19 40 *1:操作ブランク:試料マトリクスのみがない状態で他は同様の操作を行い測定した値(n=1) *2:無添加試料:MDL算出用試料に標準を添加していない状態で含まれる濃度 (n=1) *3:MDL = t (n-1,0.05) × σn-1 × 2 *4:MQL = σn-1 × 10
9.00 10.00 11.00 12.00 13.00 14.00 15.00 16.00 100 200 300 400 500 600 時間--> アバンダンス イオン 121.00 (120.50 ~ 121.50): 140403_MDL_A.D\data.ms 9.00 10.00 11.00 12.00 13.00 14.00 15.00 16.00 100 200 300 400 500 時間--> アバンダンス イオン 120.00 (119.50 ~ 120.50): 140403_MDL_A.D\data.ms 9.00 10.00 11.00 12.00 13.00 14.00 15.00 16.00 200 400 600 800 1000 時間--> アバンダンス イオン 106.00 (105.50 ~ 106.50): 140403_MDL_A.D\data.ms 9.00 10.00 11.00 12.00 13.00 14.00 15.00 16.00 100 200 300 400 500 600 時間--> アバンダンス イオン 98.00 (97.50 ~ 98.50): 140403_MDL_A.D\data.ms N-Me-o-T N-Me-p-TN-Me-m-T 26XLD 34XLD o-EA 24XLD 35XLD23XLD
NN-DMA p-EAm-EA
25XLD N-EA シリンジスパイク内標準:アニリン-d5 m/z 121 m/z 120 m/z 106 m/z 98 図 3 底質 MDL 測定時のクロマトグラム アニリン-d5
§2
解 説
【分析法】 〔フローチャート〕 分析法のフローチャートを図 4-1、図 4-2 に示す。 200 mL 容器洗い込み:精製水 20 mL Sep-Pak Plus PS-2 10 mL/min 0.01 mol/L塩酸-70%メタノール水溶液 3 mL 5分以上 30秒間通気吸引 静置 脱水 GC/MS-SIM 無水硫酸ナトリウム 0.5 g 固相抽出 溶出 水質試料 脱水 振とう抽出 0.5 mol/L水酸化ナトリウム-15%塩化ナトリウム水溶液 8 mL ヘキサン 4 mL 5分間 定容 ヘキサン 10 mL シリンジスパイク内標準 アニリン-d5 100 ng 2回 図 4-1 分析法のフローチャート(水質)20 g-wet メタノール/精製水(8:2)溶液 20 mL 10分間 容器洗い込み:精製水 20 mL Sep-Pak Plus PS-2 10 mL/min 0.01 mol/L塩酸-70%メタノール水溶液 3 mL 2500 rpm、10分間 溶出 クリーンアップ GC/MS-SIM 陽イオン交換カートリッジ Bond Elute PRSに接続 超音波抽出 固相溶出 底質試料 遠心分離 脱水 通気吸引 30秒間 洗浄 0.01 mol/L塩酸-メタノール溶液 2 mL シリンジスパイク内標準 アニリン-d5 100 ng 2回 吸引 30秒間 溶出 1 mol/L塩化カリウム-10%メタノール水溶液 2 mL 定容 0.5 mol/L水酸化ナトリウム-15%塩化ナトリウム水溶液 8 mL ヘキサン 4 mL 振とう 5分間 静置 5分間以上 2回 ヘキサン 10 mL 液液抽出 定容 精製水 10 mL 廃棄 Sep-Pak Plus PS-2 脱水 無水硫酸ナトリウム 0.5 g 図4-2 分析法のフローチャート(底質)
〔検量線〕 検量線作成用データを表6 に、検量線を図 5 に示す。 表6 2,4-ジメチルアニリンの検量線作成に用いたデータ 標準液濃度 (ng/mL) (Cs) 応答値 応答比 (As/Ais) 対象物質 (As) 2,4-ジメチルアニリン (m/z 121) シリンジスパイク 内標準 (Ais) アニリン-d5 (m/z 98) 0 0 13202 0.50 861 13216 0.065 1.00 1610 13715 0.117 2.00 3168 13542 0.234 5.00 8091 13878 0.583 10.0 15095 13908 1.085 20.0 29117 13597 2.141 50.0 74019 14004 5.286 100 165899 13669 9.942 200 298202 13797 21.61 *:内標準:10.0 ng/mL 図5 検量線グラフ (低濃度域:0.5∼10 ng/mL(図左)、高濃度域:10∼200 ng/mL(図右)) 面積比 濃度比 濃度(ng/mL)→ (10) (20) (50) (100) (200) 面積比 濃度比 濃度(ng/mL)→ (0.5)(1)(2) (5) (10)
〔クロマトグラム〕 2,4-ジメチルアニリン類の標準物質のクロマトグラムを図 6 示す。 9.00 10.00 11.00 12.00 13.00 14.00 15.00 16.00 100 200 300 400 500 時間--> アバンダンス イオン 121.00 (120.50 ~ 121.50): 140403_5ppb_1.D\data.ms 9.00 10.00 11.00 12.00 13.00 14.00 15.00 16.00 100 200 300 400 500 600 時間--> アバンダンス イオン 120.00 (119.50 ~ 120.50): 140403_5ppb_1.D\data.ms 9.00 10.00 11.00 12.00 13.00 14.00 15.00 16.00 100 200 300 400 500 時間--> アバンダンス イオン 106.00 (105.50 ~ 106.50): 140403_5ppb_1.D\data.ms 9.00 10.00 11.00 12.00 13.00 14.00 15.00 16.00 100 200 300 400 500 時間--> アバンダンス イオン 98.00 (97.50 ~ 98.50): 140403_5ppb_1.D\data.ms 図 6 検量線用標準液(標準液濃度:5 ng/mL)のクロマトグラム DMA NN-- NN-- 24XLD 35XLD 23XLD m-EA p-EA 34XLD アニリン-d5 25XLD o-EA 26XLD N-Me-mT N-Me-pT N-Me-oT N-EA
〔マススペクトル〕 2,4-ジメチルアニリン 100 ng/mL 溶液及びアニリン-d5のマススペクトルを図 7-1、7-2 に示す。 50 55 60 65 70 75 80 85 90 95 100 105 110 115 120 125 0 100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000 m/z--> アバンダンス スキャン 1395 (9.602 min): scan_24XLD100ppb_d_1.D\data.ms (-1344) (-) 120.0 106.0 91.0 58.9 77.1 図 7-1 2,4-ジメチルアニリンのスペクトル 35 40 45 50 55 60 65 70 75 80 85 90 95 100 105 0 5000 10000 15000 20000 25000 30000 35000 40000 45000 m/z--> アバンダンス スキャン 2570 (11.470 min): SCAN_ANILINED5.D\data.ms (-2487) (-) 98.1 71.1 42.1 49.1 56.1 64.0 80.0 図 7-2 アニリン-d5のスペクトル
〔操作ブランク〕 操作ブランク試験の結果は不検出であった。操作ブランクのクロマトグラム を図 8-1、図 8-2 に示す。 8.00 9.00 10.00 11.00 12.00 13.00 14.00 15.00 16.00 50 55 時間--> アバンダンス イオン 121.00 (120.50 ~ 121.50): 131031_BL_PS_2_1.D\data.ms 8.00 9.00 10.00 11.00 12.00 13.00 14.00 15.00 16.00 46 48 50 時間--> アバンダンス イオン 120.00 (119.50 ~ 120.50): 131031_BL_PS_2_1.D\data.ms 8.00 9.00 10.00 11.00 12.00 13.00 14.00 15.00 16.00 50 時間--> アバンダンス イオン 106.00 (105.50 ~ 106.50): 131031_BL_PS_2_1.D\data.ms 8.00 9.00 10.00 11.00 12.00 13.00 14.00 15.00 16.00 100 200 300 400 時間--> アバンダンス イオン 98.00 (97.50 ~ 98.50): 131031_BL_PS_2_1.D\data.ms 図 8-1 操作ブランクのクロマトグラム(水質) アニリン-d5 2,4-XLD
9.00 10.00 11.00 12.00 13.00 14.00 15.00 16.00 50 55 時間--> アバンダンス イオン 121.00 (120.50 ~ 121.50): 140305_BL_1.D\data.ms 9.00 10.00 11.00 12.00 13.00 14.00 15.00 16.00 45 50 55 時間--> アバンダンス イオン 120.00 (119.50 ~ 120.50): 140305_BL_1.D\data.ms 9.00 10.00 11.00 12.00 13.00 14.00 15.00 16.00 45 50 55 60 65 70 時間--> アバンダンス イオン 106.00 (105.50 ~ 106.50): 140305_BL_1.D\data.ms 9 00 10 00 11 00 12 00 13 00 14 00 15 00 16 00 100 150 200 250 300 350 400 時間--> アバンダンス イオン 98.00 (97.50 ~ 98.50): 140305_BL_1.D\data.ms 図8-2 操作ブランクのクロマトグラム(底質) アニリン-d5 2,4-XLD 9.00 10.00 11.00 12.00 13.00 14.00 15.00 16.00
〔添加回収試験〕 河川水 2 検体、海水 1 検体及び河川底質 2 検体を用いて添加回収試験を行っ た。結果を表 7-1、表 7-2 に、河川水のクロマトグラムを図 9-1∼4 に示す。 表 7-1 添加回収試験結果(水質) 物質名 試料 試料量 (mL) 添加量 (ng) 試験 数 検出濃度 (ng/L) 回収率 (%) CV (%) 2,4-ジメチ ルアニリン 河川水 (新川) 200 無添加 1 ND - - 200 200 2 923 92.3 - 河川水 (茨戸川) 200 無添加 1 ND - - 200 200 3 996 99.6 7.2 海水 (苫小牧港) 200 無添加 1 ND - - 200 200 2 1020 102 - 表 7-2 添加回収試験結果(底質) 物質名 試料 試料量 (g-wet) 添加量 (ng) 試験 数 検出濃度 (ng/ g-wet) 回収率 (%) CV (%) 2,4-ジメチ ルアニリン 底質 (茨戸川) 20 無添加 1 ND - - 20 200 3 5.8 57.6 1.6 底質 (新川) 20 無添加 1 ND - - 20 20 7 0.48 48.3 10.2 底質 (新川) 20 無添加 1 ND - - 20 200 1 7.5 75.5 -
9.00 10.00 11.00 12.00 13.00 14.00 15.00 16.00 60 80 100 120 140 時間--> アバンダンス イオン 121.00 (120.50 ~ 121.50): 140304_茨戸河川水無添加.D\data.ms 9.00 10.00 11.00 12.00 13.00 14.00 15.00 16.00 50 55 60 時間--> アバンダンス イオン 120.00 (119.50 ~ 120.50): 140304_茨戸河川水無添加.D\data.ms 9.00 10.00 11.00 12.00 13.00 14.00 15.00 16.00 50 55 時間--> アバンダンス イオン 106.00 (105.50 ~ 106.50): 140304_茨戸河川水無添加.D\data.ms 9.00 10.00 11.00 12.00 13.00 14.00 15.00 16.00 100 200 300 400 500 時間--> アバンダンス イオン 98.00 (97.50 ~ 98.50): 140304_茨戸河川水無添加.D\data.ms 図 9-1 河川水(茨戸川)(無添加)のクロマトグラム 2,4-XLD
図 9-2 河川水 (茨戸川)(添加)のクロマトグラム 9.00 10.00 11.00 12.00 13.00 14.00 15.00 16.00 200 400 600 800 1000 1200 1400 121.00 (120.50~121.50): 140304_茨戸 A_day0.D\data.ms 9.00 10.00 11.00 12.00 13.00 14.00 15.00 16.00 500 1000 1500 120.00 (119.50~120.50): 140304_茨戸A_day0.D\data.ms 9.00 10.00 11.00 12.00 13.00 14.00 15.00 16.00 500 1000 1500 106.00 (105.50~106.50): 140304_茨戸A_day0.D\data.ms 9.00 10.00 11.00 12.00 13.00 14.00 15.00 16.00 100 200 300 400 500 98.00 (97.50~98.50): 140304_茨戸 A_day0.D\data.ms アニリン-d5 アバンダンス 時間 アバンダンス 時間 アバンダンス 時間 アバンダンス 時間 N-Me-o-T N-Me-p-TN-Me-m-T26XLD 34XLD o-EA 24XLD 35XLD23XLD p-EA 25XLD N-EA m-EA
9.00 10.00 11.00 12.00 13.00 14.00 15.00 16.00 55 60 65 時間--> アバンダンス イオン 121.00 (120.50 ~ 121.50): 140304_茨戸無添加_0227.D\data.ms 9.00 10.00 11.00 12.00 13.00 14.00 15.00 16.00 50 55 時間--> アバンダンス イオン 120.00 (119.50 ~ 120.50): 140304_茨戸無添加_0227.D\data.ms 9.00 10.00 11.00 12.00 13.00 14.00 15.00 16.00 50 60 70 80 90 時間--> アバンダンス イオン 106.00 (105.50 ~ 106.50): 140304_茨戸無添加_0227.D\data.ms 9.00 10.00 11.00 12.00 13.00 14.00 15.00 16.00 100 200 300 400 500 時間--> アバンダンス イオン 98.00 (97.50 ~ 98.50): 140304_茨戸無添加_0227.D\data.ms 図 9-3 底質(茨戸川)(無添加)のクロマトグラム アニリン-d5 2,4-XLD
9.00 10.00 11.00 12.00 13.00 14.00 15.00 16.00 100 200 300 400 500 600 700 時間--> アバンダンス イオン 121.00 (120.50 ~ 121.50): 140304_茨戸A_day0.D\data.ms 9.00 10.00 11.00 12.00 13.00 14.00 15.00 16.00 200 400 600 800 時間--> アバンダンス イオン 120.00 (119.50 ~ 120.50): 140304_茨戸A_day0.D\data.ms 9.00 10.00 11.00 12.00 13.00 14.00 15.00 16.00 200 400 600 800 1000 1200 時間--> アバンダンス イオン 106.00 (105.50 ~ 106.50): 140304_茨戸A_day0.D\data.ms 9.00 10.00 11.00 12.00 13.00 14.00 15.00 16.00 100 200 300 400 500 時間--> アバンダンス イオン 98.00 (97.50 ~ 98.50): 140304_茨戸A_day0.D\data.ms 図 9-4 底質(茨戸川)(添加)のクロマトグラム 〔分解性スクリーニング試験〕 34XLD 23XLD 35XLD m-EA p-EA 25XLD 24XLD o-EA 26XLD N-Me-mT N-Me-pT N-Me-oT N-EA アニリン-d5
用の検体を分取し、残りを 1 L のねじ口ガラス容器中で保存した。8 日後、26 日後に水質の試験法に従い前処理を行い濃度を測定した。結果を表 8 に示す。 著しい濃度低下は見られなかった。 表 8 分解性スクリーニング結果 物質名 pH 試 験 数 初期濃 度 (ng/L) 1 時間 後の残 存率 (%) 残存率(%) 8 日間後存率 26 日間後率 暗所 明所 暗所 明所 2,4- ジメチル アニリン 5 2 500 87.3 104 - 95.0 - 7 2 500 85.3 106 97.9 95.2 92.5 9 2 500 88.6 105 - 97.3 - 〔保存性試験〕 水質は、新川河川水、室蘭港海水、茨戸川河川水を用いた。底質は、新川底 質、茨戸川底質を遠沈管に分取後添加したものと、茨戸川底質の 80%メタノー ル抽出液に添加したものについて検討した。保存性試験の結果を表 10-1、表 10-2 に示す。底質に直接添加した場合の濃度低下が著しかったが、冷凍、又は粗抽 出液を調製することで濃度低下を抑制することができる。 表 10-1 保存性試験結果(水質) 物質名 試料 試 験 数 初期 濃度 (ng/L) 残存率 (%) 添加当日 3 日後 7 日後 2,4-XLD 河川水 (新川) 2 1000 92.3 107 107 河川水 (茨戸川) 3 1000 83.7 103 91.6 海水 (室蘭港) 2 1000 102 103 104 表 10-2 保存性試験結果(底質) 物質名 試料 試 験 数 初期 濃度 (ng/g-wet) 残存率 (%) 添加当日 3 日後 7 日後 2,4-XLD 底質(新川) 1 5 75.5 33.7 15.0 底質に添加してから 冷凍(新川) 1 5 - - 60.2 底質(茨戸川) 1 10 57.6 15.1 15.0 10 - 95.5 91.3
表 10-3 保存性試験結果(底質粗抽出液) 物質名 試料 試 験 数 初期 濃度 (ng/g-wet) 残存率 (%) 添加当日 7 日後 14 日後 2,4-XLD 底質粗抽出液(新川) 2 5 88.9 108 104 〔その他検討結果〕 〔PS-2 からの溶出の検討〕 1 μg/mL の混合標準メタノール溶液 200 μL を精製水 10 mL で PS-2 に負荷し、 精製水 2 mL で洗浄した後吸引によりカートリッジ内の水を除き、それぞれの溶 媒で受器の 1 mL の目盛を用いて分画した。各フラクションに 0.1 mol/L 水酸化 ナトリウム-10%塩化ナトリウム水溶液 4 mL とヘキサン 1 mL を加え、タッチミ キサーで 5 秒間拡販して抽出したヘキサン溶液に内標準を加え GC/MS で測定し た。結果を図 10 に示した。N-エチルアニリンと N-メチル-o-トルイジンが遅れて 溶出する傾向があったが、メタノール濃度が 70%の時は 2 mL、90%の時は 1 mL で溶出できた。疎水性の強い夾雑物質をできるだけ除去するためメタノール濃 度は 70%とし、安全を見て 3 mL で溶出することとした。
図 10 PS-2 からの溶出の検討結果 〔Bond Elute PRS からの溶出の検討〕 1 μg/mL の混合標準メタノール溶液 200 μL を 0.01 mol/L 塩酸メタノール溶液 2 mL で Bond Elute PRS に負荷し、メタノール 2 mL で洗浄した後吸引によりカー トリッジ内のメタノールを除き、それぞれの溶媒で受器の 1 mL の目盛を用いて 分画した。各フラクションに 0.1 mol/L 水酸化ナトリウム-10%塩化ナトリウム水 溶液 4 mL とヘキサン 1 mL を加え、タッチミキサーで 5 秒間拡販して抽出した ヘキサン溶液に内標準を加え、GC/MS で測定した。結果を図 11-1、図 11-2 に示 した。1 級アミンはほとんどが 1 mol/L KCl で溶出されるが、1 mol/L KCl-20%メ タノール水溶液に変えた時に 24XLD で 5%ほどが新たに溶出したため、メタノ ールを加えることとした。2 級アミンの溶出にはメタノールが必要であった。1
mol/L KCl-10%メタノール水溶液では、1 級アミンと 2 級アミンは 3 mL までに溶 出し、メタノール濃度を 30%に変えた時の溶出は無かった。遅れて溶出される 3 級アミンをなるべくとらないようにするため、2 mL を分取することとした。 図 11-1 1 mol/L KCl 及び 20%メタノール水溶液を用いた時の Bond Elute PRS からの溶出の検討結果 図 11-2 1 mol/L KCl-10%メタノール水溶液及び 1 mol/L KCl-30%メタノール
〔環境試料の分析〕 茨戸川の河川水と底質、新川の河川水と底質、室蘭港の海水からは 2,4-ジメチ ルアニリン等 13 異性体は検出されなかった(図 9-1、図 9-3)。 〔同時分析物質の添加回収試験結果〕 表 11-1 同時分析物質の添加回収試験結果(水質) 物質名 試料 試料量 (mL) 添加量 (ng) 試験 数 検出濃度 (ng/L) 回収率 (%) CV (%) N-エチルアニリン (N-EA) 河川水 (茨戸川) 200 200 3 0.97 97 2.1 N-メチル-o-トルイジン (N-Me-o-T) 0.78 78 7.9 N-メチル-p-トルイジン (N-Me-p-T) 0.68 68 17 N-メチル-m-トルイジン (N-Me-m-T) 0.82 82 9.3 2,6-ジメチルアニリン (26XLD) 0.78 78 5.3 o-エチルアニリン (o-EA) 0.94 94 2.9 2,4-ジメチルアニリン (24XLD) 0.80 79 6.2 2,5-ジメチルアニリン (25XLD) 0.88 88 4.0 p-エチルアニリン (p-EA) 0.93 93 4.9 m-エチルアニリン (m-EA) 0.82 82 4.2 3,5-ジメチルアニリン (35XLD) 1.00 100 4.4 2,3-ジメチルアニリン (23XLD) 0.92 91 2.6 3,4-ジメチルアニリン (34XLD) 0.80 80 5.0
表 11-2 同時分析物質の添加回収試験結果(底質) 物質名 試料 試料量 (g-dry) 添加量 (ng) 試験 数 検出濃度 (ng/ g-dry) 回収率 (%) CV (%) N-エチルアニリン (N-EA) 茨戸川 底質 6.28 200 3 21 66 3.5 N-メチル-o-トルイジン (N-Me-o-T) 18 57 4.5 N-メチル-p-トルイジン (N-Me-p-T) 17 54 5.7 N-メチル-m-トルイジン (N-Me-m-T) 19 58 4.3 2,6-ジメチルアニリン (26XLD) 20 62 3.7 o-エチルアニリン (o-EA) 22 70 1.0 2,4-ジメチルアニリン (24XLD) 18 58 1.6 2,5-ジメチルアニリン (25XLD) 21 66 1.7 p-エチルアニリン (p-EA) 18 57 2.1 m-エチルアニリン (m-EA) 17 53 0.9 3,5-ジメチルアニリン (35XLD) 22 70 9.4 2,3-ジメチルアニリン (23XLD) 21 66 1.6 3,4-ジメチルアニリン (34XLD) 12 37 1.6
〔同時分析物質の保存性試験結果〕 表 12-1 同時分析物質の保存性試験結果(水質) 物質名 試料 初期 濃度 (ng/L) 残存率 (%)*1 添加 当日*2 3 日後 *2 7 日後*2 28 日後*2 N-エチルアニリン (N-EA) 河川水 (茨戸川) 1000 97 99 92 34 N-メチル-o-トルイジン (N-Me-o-T) 78 107 103 13 N-メチル-p-トルイジン (N-Me-p-T) 68 110 92 2.8 N-メチル-m-トルイジン (N-Me-m-T) 82 101 88 5.7 2,6-ジメチルアニリン (26XLD) 78 105 103 45 o-エチルアニリン (o-EA) 94 101 96 69 2,4-ジメチルアニリン (24XLD) 79 103 92 13 2,5-ジメチルアニリン (25XLD) 88 102 89 36 p-エチルアニリン (p-EA) 93 95 76 14 m-エチルアニリン (m-EA) 82 97 84 32 3,5-ジメチルアニリン (35XLD) 100 90 76 11 2,3-ジメチルアニリン (23XLD) 91 99 89 40 3,4-ジメチルアニリン (34XLD) 80 92 67 7.1 *1:残存率は、添加当日の検出濃度を 100%として算出している。 *2:添加当日、冷蔵 3 日後、冷蔵 7 日後、28 日後の試験数は、各々n=3 であっ た。
表 12-2 同時分析物質の保存性試験結果(底質) 物質名 試料 初期濃度 (ng/g-wet) 残存率 (%)*1 添加 当日*2 冷蔵 冷凍 7 日後*2 3 日後*2 7 日後*2 N-エチルアニリン (N-EA) 茨戸川 底質 10 66 18 15 71 N-メチル-o-トルイジン (N-Me-o-T) 57 18 14 84 N-メチル-p-トルイジン (N-Me-p-T) 54 11 13 64 N-メチル-m-トルイジン (N-Me-m-T) 58 9.8 8.9 52 2,6-ジメチルアニリン (26XLD) 62 37 27 98 o-エチルアニリン (o-EA) 70 21 17 63 2,4-ジメチルアニリン (24XLD) 58 15 15 60 2,5-ジメチルアニリン (25XLD) 66 20 16 58 p-エチルアニリン (p-EA) 57 9.7 11 49 m-エチルアニリン (m-EA) 53 11 12 50 3,5-ジメチルアニリン (35XLD) 70 5.8 6.4 43 2,3-ジメチルアニリン (23XLD) 66 18 15 57 3,4-ジメチルアニリン (34XLD) 37 8.7 15 61 *1:残存率は、添加当日の検出濃度を 100%として算出している。 *2:添加当日、冷蔵 3 日後、冷蔵 7 日後、冷凍 7 日後の試験数は、各々n=3、n=1、 n=1、n=1 であった。
表 12-3 同時分析物質の保存性試験結果(底質:粗抽出液) 物質名 試料 初期濃度 (ng/g-wet) 残存率 (%)*1 添加 当日*2 冷蔵 3 日後*2 7 日後*2 14 日後*2 N-エチルアニリン (N-EA) 茨戸川 底質 粗抽出液 10 96 111 109 97 N-メチル-o-トルイジン (N-Me-o-T) 85 113 115 98 N-メチル-p-トルイジン (N-Me-p-T) 86 109 109 106 N-メチル-m-トルイジン (N-Me-m-T) 88 112 110 99 2,6-ジメチルアニリン (26XLD) 87 113 111 96 o-エチルアニリン (o-EA) 97 111 111 100 2,4-ジメチルアニリン (24XLD) 89 107 103 104 2,5-ジメチルアニリン (25XLD) 96 109 103 98 p-エチルアニリン (p-EA) 102 102 100 113 m-エチルアニリン (m-EA) 89 104 101 107 3,5-ジメチルアニリン (35XLD) 77 125 127 79 2,3-ジメチルアニリン (23XLD) 96 110 104 100 3,4-ジメチルアニリン (34XLD) 97 93 85 111 *1:残存率は、添加当日の検出濃度を 100%として算出している。 *2:添加当日、冷蔵 3 日後、冷蔵 7 日後、冷凍 7 日後の試験数は、各々n=2、n=1、 n=2、n=3 であった。 【評価】 本法における 2,4-ジメチルアニリンの MDL 及び MQL はそれぞれ、水質で 14 ng/L と 36 ng/L、底質で 7.3 ng/g-dry と 19 ng/g-dry であった。また、2,4-ジメチ ルアニリンの検量線は 1 ng/mL∼200 ng/mL の範囲で直線性を示し(R=0.998)、適 用濃度範囲は水質で 10 μg/L、底質で 100 ng/g-wet までである。 2,4-ジメチルアニリンの 12 異性体についても本法により定量が可能であり、 水質及び底質における MDL と MQL はそれぞれ、水質で 11 ng/L∼22 ng/L と 28 ng/L∼56 ng/L 及び 5.5 ng/g-dry∼7.8 ng/g-dry と 14 ng/g-dry∼20 ng/g-dry であった。
2,4-ジメチルアニリンを含む 13 異性体の混合標準液を河川水に添加し、添加 回収試験を行ったところ、回収率は 78∼100%で 7 日保存後でもほとんど変わら なかったが、底質に直接混合標準液を添加したところ、回収率は 37∼70%で 7 日保存後の残存率は 6.4∼27%と濃度低下が認められた。底質の粗抽出液に混合 標準液を添加した場合は、回収率は 77∼102%で 7 日保存後でもほとんど変わら ないことから底質分析の際は、粗抽出液を速やかに調製する必要がある。
分析したところ、2,4-ジメチルアニリン等 13 異性体は検出されなかった。 【参考文献】 1) 環境庁 環境保健部 保健調査室:平成元年度 化学物質分析法開発調査 報告書、平成 2 年 6 月 2) 環境省 環境管理局 水環境部企画課:要調査項目等調査マニュアル ⅱ アニシジン類、キシリジン類、トルイジン類、N-エチルアニリン、N,N-ジメチルアニリンの分析法、平成 15 年 3 月 【担当者連絡先】 所属先名称 :札幌市衛生研究所 所属先住所 :〒003-8505 札幌市白石区菊水 9 条 1 丁目 5-22 TEL:011-841-9596 FAX:011-841-7073 担当者名 :阿部 敦子 E-mail :[email protected]
2,4-Dimethylaniline
A simultaneous analysis method for the determination of 6 isomers of xylidine (XLD), 3 isomers of N-methyltoluidine ,4 isomers of ethylaniline in water and sediment samples has been developed by gas chromatography/mass spectrometry with selected ion monitoring. A 200 mL of water sample is passed through a preconditioned solid-phase extraction cartridge (PS-2) to collect previously described 13 isomers and then eluted with 3 mL of 0.01 mol/mL HCl - 70% methanol solution. The eluate is diluted with alkaline sodium chloride solution, and 13 isomers are extracted with 4 mL of hexane twice. Sediment samples are extracted by methanol / pure water (8:2) solution using sonication and centrifuge. Crude extract is diluted with pure water and solid-phase extracted in the same way as water samples. MDL, MQL of 2,4-dimethylaniline in water samples and sediment samples are 13 ng/L, 35 ng/L and 7.3 ng/g-dry, 19 ng/ g-dry, respectively. The recoveries of 2,4-dimethylaniline spiked to river water, seawater and river sediment were 92.3%-102%, 102% and 48.3%-75.5%, respectively. None of 13 isomers was detected in environmental samples.
200 mL wash:purifried water 20 mL Sep-Pak Plus PS-2
10 mL/min
0.01 mol/L HCl- 70%methanol 3 mL
more than 5 min
over 30 sec Phase partitioning Dehydration GC/MS-SIM anhydrous Na2SO4 0.5 g Solid phase extraction Elution
Water Sample Dehydration
Shaking Extraction hexane 4 mL 5 min Make up volume hexane 10 mL syringe spike aniline-d5 100 ng 2 times 0.5 mol/LNaOH-15%NaCl 8 mL
20 g-wet methanol/pure water (8:2) 20 mL 10 min
rince the bottle: pure water 20 mL Sep-Pak Plus PS-2 10 mL/min 0.01 mol/LHCl-70%methanol 3 mL 2500 rpm, 10 min Elution Clean up GC/MS-SIM connect to
cation exchange cartridge Bond Elute PRS Ultrasonic extraction Solid phase extraction Sediment sample Centrifugation Dehydration 30 min Wash 0.01 mol/LHCl-methanol 2 mL syringe spike aniline-d5 100 ng 2 times Dehydration 30 min Elution 1 mol/LHCl-10%methanol 2 mL Make up volume 0.5 mol/LNaOH-15%NaCl 8 mL hexane 4 mL 5 min Phase partitioning
more than 5 min 2 times hexane 10 mL Liquid-liquid extraction Make up volume pure water 200 mL discard Sep-Pak Plus PS-2 Dehydration anhydrous Na2SO4 0.5 g
物質名 分析法フローチャート 備 考 2,4-ジメチルアニリン 2,4-Dimethylaniline 別名:2,4-キシリジン 2,4-Xylidine 【水質】 200 mL 容器洗い込み:精製水 20 mL Sep-Pak Plus PS-2 10 mL/min 0.01 mol/L塩酸-70%メタノール水溶液 3 mL 5分以上 30秒間通気吸引 静置 脱水 GC/MS-SIM 無水硫酸ナトリウム 0.5 g 固相抽出 溶出 水質試料 脱水 振とう抽出 ヘキサン 4 mL 5分間 定容 ヘキサン 10 mL シリンジスパイク内標準 アニリン-d5 100 ng 2回 0.5 mol/L水酸化ナトリウム-15%塩化ナトリウム水溶液 8 mL 分析原理: GC/MS-SIM 検出下限値: 【水質】( ng/L) 13 【底質】 (ng/g-dry) 7.3 分析条件: 機器 GC: 6890 (Agilent) MS: 5973 (Agilent) カラム SUPELCOWAX 10 30 m × 0.25 mm, 0.25 µm
物質名 分析法フローチャート 備 考 【底質】 20 g-wet メタノール/精製水(8:2)溶液 20 mL 10分間 容器洗い込み:精製水 20 mL Sep-Pak Plus PS-2 10 mL/min 0.01 mol/L塩酸-70%メタノール水溶液 3 mL 2500 rpm、10分間 溶出 クリーンアップ GC/MS-SIM 陽イオン交換カートリッジ Bond Elute PRSに接続 超音波抽出 固相溶出 底質試料 遠心分離 脱水 通気吸引 30秒間 洗浄 0.01 mol/L塩酸-メタノール溶液 2 mL シリンジスパイク内標準 アニリン-d5 100 ng 2回 吸引 30秒間 溶出 1 mol/L塩化カリウム-10%メタノール水溶液 2 mL 定容 0.5 mol/L水酸化ナトリウム-15%塩化ナトリウム水溶液 8 mL ヘキサン 4 mL 振とう 5分間 静置 5分間以上 2回 ヘキサン 10 mL 液液抽出 定容 精製水 200 mL 廃棄 Sep-Pak Plus PS-2 脱水 無水硫酸ナトリウム 0.5 g