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キシリジンの分析測定法に関する検討 中間報告書

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Academic year: 2021

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(1)

2-アミノエタノールの測定手法検討結果報告書

平成 23 年 3 月 8 日

測定手法検討分科会

(2)

目 次 1.はじめに 2.予備試験 2-1.2-アミノエタノール(モノエタノールアミン,MEA)の測定方法の文献調査 2-2.サンプリング・デザインの決定 2-3.検出方法の選択 2-3-1.FMOC を用いた HPLC 法 2-3-2.BSTFA を用いた GC-MS 法 2-3-3.HFBA を用いた GC-MS 法 2-3-3-1.アセトニトリルによる硫酸含浸フィルターからの抽出 2-3-3-2.アシル化における NaOH 抽出液の前処理法の検討 2-3-3-3.NaOH 溶液による硫酸含浸フィルターからの抽出 2-3-4.検出方法のまとめ 2-4.L Serbin らの分析方法の改良 2-4-1.前処理 2-4-2.HPLC 分析条件 2-4-3.測定波長 3.本試験 3-1.捕集及び分析条件 3-2.添加回収率 3-3.捕集後のサンプラーの保存安定性 3-4.検量線(直線性) 3-5.検出下限及び定量下限 3-6.まとめ 4.検討機関

(3)

1.はじめに 2-アミノエタノール(モノエタノールアミン,MEA)の主な用途は、合成洗剤(中和剤 としてまた起泡安定剤原料として),乳化剤,化粧品(クリーム類),靴墨・つや出し・ワ ックス,農薬・防虫添加剤,有機合成(医薬品・農薬・ゴム薬・界面活性剤など),切削油・ 潤滑油などの添加剤,繊維の柔軟剤原,ガス精製(アンモニア・メタノールなどの合成原 料ガスより炭酸ガス・硫化水素の除去),有機溶剤,pH 調節剤・中和剤などである。その 他の情報は、下記の通りである1) CAS 番号: 141-43-5 形状、色など: 無色の液体 pH: 9.4(25%水溶液) 融点: 10℃ 沸点: 171℃ 溶解度: 易溶(水),エタノール,エタノール,クロロホルム,グリセリンと混和 許容濃度: 3 ppm(日本産業衛生学会),3 ppm(ACGIH,TLV-TWA) 2.予備試験 2-1.文献調査 作業環境中および大気中 MEA の測定方法に関する文献をまとめた2-12)(表 1) 表 1 作業環境中および大気中 MEA の測定方法の報告 NIOSH Method 3509 (1994) 300-L (1 l/min, 5-h) -IC Impinger 5 NIOSH Method 2007 (1994) 24-L (200 ml/min, 2-h) -GC-FID Silica gel (300/150 mg) 4

Journal of Analytical Chemistry: 55 (2), 150 (2000) 2-L (500 ml/min, 4 min) Acetic anhydride GC-Thermioic detector Chemisorbent (2 M HCl/methanol, 3 ml) 7

Journal of AOAC International: 85 (1), 154 (2002) -Review 8

Ann Occup Hyg: 51 (2), 153 (2007) 240-L (2 l/min, 2-h)

-IC-LC-MS

Sulphuric acid-treated filter 10

J Environ Monit: 10, 379 (2008) 15-L (1 l/min, 15 min)

Dansyl chloride LC-MS

Sulphuric acid-treated filter 11

Anal Bioanal Chem: 378, 932 (2004) -NITC LC-MS/MS XAD-2 (80/40 mg) coated with 10% 1-naphthylisothiocyanate (NITC) 9

Am Ind Hyg Assoc J: 56 (1), 66 (1995) -9-fluorenyl methyl chloroformate HPLC-FL Silica gel (300/150 mg) or Midget impinger (0.1 N HCl) 6

Fresenius J Anal Chem: 342, 591 (1992) 24-L (200 ml/min, 2-h) cyclohexanone GC-Thermionic Specific Detector (TSD) XAD-4 (100/50 mg) coated with cyclohexanone 3

OSHA Method No. PV2111 (1988) 10-L (100 ml/min, 100 min) NITC HPLC-UV XAD-2 (80/40 mg) coated with 10% 1-naphthylisothiocyanate (NITC) 2 Anal Chem: 52, 669 (1980) 36-L (100 ml/min, 6-h) Heptafluorobutyryl imidazole GC-FID

Alumina collection tubes 1

Reference (Published year) Tested sampling volume

Derivatization Analytical method Sampler No. NIOSH Method 3509 (1994) 300-L (1 l/min, 5-h) -IC Impinger 5 NIOSH Method 2007 (1994) 24-L (200 ml/min, 2-h) -GC-FID Silica gel (300/150 mg) 4

Journal of Analytical Chemistry: 55 (2), 150 (2000) 2-L (500 ml/min, 4 min) Acetic anhydride GC-Thermioic detector Chemisorbent (2 M HCl/methanol, 3 ml) 7

Journal of AOAC International: 85 (1), 154 (2002) -Review 8

Ann Occup Hyg: 51 (2), 153 (2007) 240-L (2 l/min, 2-h)

-IC-LC-MS

Sulphuric acid-treated filter 10

J Environ Monit: 10, 379 (2008) 15-L (1 l/min, 15 min)

Dansyl chloride LC-MS

Sulphuric acid-treated filter 11

Anal Bioanal Chem: 378, 932 (2004) -NITC LC-MS/MS XAD-2 (80/40 mg) coated with 10% 1-naphthylisothiocyanate (NITC) 9

Am Ind Hyg Assoc J: 56 (1), 66 (1995) -9-fluorenyl methyl chloroformate HPLC-FL Silica gel (300/150 mg) or Midget impinger (0.1 N HCl) 6

Fresenius J Anal Chem: 342, 591 (1992) 24-L (200 ml/min, 2-h) cyclohexanone GC-Thermionic Specific Detector (TSD) XAD-4 (100/50 mg) coated with cyclohexanone 3

OSHA Method No. PV2111 (1988) 10-L (100 ml/min, 100 min) NITC HPLC-UV XAD-2 (80/40 mg) coated with 10% 1-naphthylisothiocyanate (NITC) 2 Anal Chem: 52, 669 (1980) 36-L (100 ml/min, 6-h) Heptafluorobutyryl imidazole GC-FID

Alumina collection tubes 1

Reference (Published year) Tested sampling volume

Derivatization Analytical method

Sampler No.

(4)

2-2.サンプリング・デザインの決定

文献調査から、誘導体化剤を含浸させたサンプラーを用いる捕集方法がいくつか報告さ れている3, 4, 10)

。しかしながら、現在のところ OSHA Method No. PV2111 のサンプラー(XAD-2 (80/40 mg) coated with 10% 1-naphthyLisothiocyanate (NITC))は市販されているもの の、誘導体の標準品は市販されておらず(Method には作製方法が記載されている)、また XAD-4 (100/50 mg) coated with cycLohexanone は、サンプラーおよび標準品ともに市販さ れていない。 一方、NIOSH Method 2007 は、サンプラー中の保存安定性の問題から、サンプリング終了 後直ちに濃塩酸をサンプラーに注入しなければならず、実用的ではない5) 。 したがって、最も実用的で、最近の報告で用いられている硫酸含浸ガラスファイバーフ ィルター(硫酸含浸フィルター)を採用することとした11, 12) 以上のことから、サンプリング・デザインを下記の通り決定した。 測定範囲:3-6000 ppb(0.001-2×TLV-TWA(3 ppm,産衛および ACGIH)) フィルターに捕集される MEA は、1.8ー3600 g と設定される. サンプリング流量:1 L/min サンプリング時間:最大4時間 採気量:最大 240 L

(5)

2-3.検出方法の選択 文献調査から、MEA の検出方法として以下の 3 つのプロトコルを検討した。 ① 蛍光ラベル化剤(9-fLuorenyLmethyL chLoroformate,FMOC)を用いた HPLC 法 ② シリル化剤(N,O-bis(trimethyLsiLyL)trifLuoroacetamide,BSTFA)を用いた GC-MS 法 ③ アシル化剤(HeptafLuorobutyric anhydride,HFBA)を用いた GC-MS 法 2-3-1.FMOC を用いた HPLC 法 FMOC による MEA の誘導体化反応について、下記に示した(図 1)。

+ → + HCL

MEA FMOC FMOC-MEA 図 1 FMOC と MEA の反応

L Serbin らは、クロマトグラムにおいて、MEA とジイソプロパノールアミン(DIPA)の ピークが重なったと報告している7)。これは、実際の作業場で MEA と共に DIPA が使用され

ていた場合、DIPA は MEA の妨害物質となる可能性を示唆している。そこでまず、彼らの方 法をトレースし、クロマトグラムを確認した。前処理手順およびクロマトグラムを下記に 示す(図 2,3)。

今回用いた条件において、L Serbin らの報告と同様に、FMOC-MEA と FMOC-DIPA の1つの ピークが非常に近接しており、MEA の定量を妨げる可能性が示唆された。しかしながら、適 切な移動相やカラムを選択することにより、この問題は回避できると考えられ、また前処 理の簡便性からも今回の検討に適した検出方法であると判断した。 O O Cl O O NH OH OH N H2

(6)

L Serbin らの前処理手順

図 2 L Serbin らの前処理手順および HPLC 条件

図 3 L Serbin らの分析方法による MEA および DIPA のクロマトグラム

0.1 N HCl in MeOH/Water (4/1):0.5 ml

0.12 N NaOH in MeOH/Water (4/1):0.5 ml

1 M Borate Buffer (pH 7.7-8.0):0.3 ml

1 min Mix, 5 min放置 15 mM FMOC in Ace/AN (1/1):0.5 ml

HPLC 余剰FMOCの除去 (ペンタン 2 ml×3回)

水相に酢酸 25μ l添加

MEA 9000ug/ml(0.1 N HCl in MeOH/water (4/1)), 10 l 添加 0.1 N HCl in MeOH/Water (4/1):0.5 ml

0.12 N NaOH in MeOH/Water (4/1):0.5 ml

1 M Borate Buffer (pH 7.7-8.0):0.3 ml

1 min Mix, 5 min放置 15 mM FMOC in Ace/AN (1/1):0.5 ml

HPLC 余剰FMOCの除去 (ペンタン 2 ml×3回)

水相に酢酸 25μ l添加

MEA 9000ug/ml(0.1 N HCl in MeOH/water (4/1)), 10 l 添加

HPLC条件 システム:D-7000(日立) カラム:Inertsil ODS (5 mm, 150 ×4.6 mm) (GLサイエンス) 流量:1.0 mL/min カラム温度:35 ℃ 検出:励起波長 249 nm,蛍光波長 370 nm 注入量:10 (or 5) ml 溶離液: A) 0.3% 酢酸水溶液(pH 4.2) B) アセトニトリル Time (min) %A %B 0 75 25 2 75 25 30 25 75

MEA

FMOC-MEA

DIPA

FMOC-DIPA

MEA

FMOC-MEA

MEA

FMOC-MEA

DIPA

FMOC-DIPA

DIPA

FMOC-DIPA

(7)

2-3-2.BSTFA を用いた GC-MS 法 BSTFA による MEA の誘導体化反応について、下記に示した(図 4)。 図 4 BSTFA と MEA の反応 一般的に 1 級アミンのシリル化は、Mono-TMS 体と Bis-TMS 体の両方が生成すると言われ ている。それら両方が生成する場合、定量が複雑となったり正確性を欠いたりすることが 考えられる。そのため、下記前処理および GC-MS 条件を用いて分析し、生成物に関する同 定を行った(図 5)。

今回、MEA を BSTFA で反応させた場合も、Mono-TMS 体と Bis-TMS 体が確認された(図 6, 7,8)。したがって、BSTFA を用いた GC-MS 法は不採用とした。 前処理手順 GC-MS 条件 図 5 BSTFA を用いる誘導体化の前処理手順および GC-MS 条件 N H2 OH

MEA

BSTFA

N O Si CH3 C H3 C H3 CF3 Si CH3 CH3 C H3 NH O Si CH3 C H3 C H3 Si C H3 CH3 CH3 N O Si CH3 C H3 C H3 Si C H3 CH3 CH3 Si C H3 CH3 CH3

Formula Weight = 205.445 Formula Weight = 277.626 N H2 OH

MEA

BSTFA

N O Si CH3 C H3 C H3 CF3 Si CH3 CH3 C H3 NH O Si CH3 C H3 C H3 Si C H3 CH3 CH3 N O Si CH3 C H3 C H3 Si C H3 CH3 CH3 Si C H3 CH3 CH3

Formula Weight = 205.445 Formula Weight = 277.626

アセトニトリル (2 ml) 分取 (100 l) BSTFA (100 l) 60℃ (60 min) GC-MS MEA Std.(アセトニトリル溶液)添加(20 l) アセトニトリル (2 ml) 分取 (100 l) BSTFA (100 l) 60℃ (60 min) GC-MS MEA Std.(アセトニトリル溶液)添加(20 l)

分析機器:GC-MS (Agilent 7890A/5975C inert XL) カラム:DB-5MS (30 m×0.25 mm, 0.25 m) 注入法:パルスド・スプリット(25 psi, 1 min, 20:1, 1 l) キャリヤガス流量:1.0 ml/min オーブン温度:60℃ (1 min)-10℃/min-280℃ 注入口温度:250℃ インターフェース温度:280℃ イオン源温度:230℃ 四重極温度:150℃ イオン化方法:EI イオン化電圧:70 eV SCAN範囲:35-500 m/z

(8)

図 6 MEA-BSTFA のクロマトグラム 図 7 Peak A のマススペクトル

A

B

MEA-BSTEA (1804 g/ml)

A

B

A

B

MEA-BSTEA (1804 g/ml)

Peak A

Peak A

(9)

図 8 Peak B のマススペクトル

Peak B

Peak B

(10)

2-3-3.HFBA を用いた GC-MS 法 HFBA による MEA の誘導体化反応について、下記に示した(図 9)。 図 9 HFBA と MEA の反応 下記前処理および GC-MS 条件を用いて分析し、生成物の同定を行った(図 10)。MEA と HFBA との反応生成物はクロマトグラム上で1つのピークとして検出され、MS スペクトルを解析 した結果、MEA-HFBA と推定された(図 11)。 したがって、GC-MS 法での分析には、アシル化を採用することとした。 前処理手順 GC-MS 条件 図 10 HFBA を用いる誘導体化の前処理手順および GC-MS 条件 N H2 OH O F7C3 O C3F7 O NH O F7C3 O C3F7 O Formula Weight = 453.129

MEA

HFBA

N H2 OH O F7C3 O C3F7 O NH O F7C3 O C3F7 O Formula Weight = 453.129

MEA

HFBA

ジクロロメタン (2 ml) HFBA (20 l) ジクロロメタン分取 遠心 (3000 rpm, 10 min) 超音波 (30 min) リン酸緩衝液 (1 ml) GC-MS MEA Std.(アセトニトリル溶液)添加(20 l) ジクロロメタン (2 ml) HFBA (20 l) ジクロロメタン分取 遠心 (3000 rpm, 10 min) 超音波 (30 min) リン酸緩衝液 (1 ml) GC-MS MEA Std.(アセトニトリル溶液)添加(20 l)

分析機器:GC-MS (Agilent 7890A/5975C inert XL) カラム:DB-5MS (30 m×0.25 mm, 0.25 m) 注入法:パルスド・スプリット(25 psi, 1 min, 20:1, 1 l) キャリヤガス流量:1.0 ml/min オーブン温度:60℃ (1 min)-10℃/min-280℃ 注入口温度:250℃ インターフェース温度:280℃ イオン源温度:230℃ 四重極温度:150℃ イオン化方法:EI イオン化電圧:70 eV SCAN範囲:35-800 m/z

(11)

図 11 MEA-HFB のクロマトグラムと MS スペクトル 2-3-3-1.アセトニトリルによる硫酸含浸フィルターからの抽出 硫酸含浸フィルターからの MEA の抽出は、過去の報告ではメタノール(5 mL)11)、または 誘導体化試薬含有(DansyL chLoride)アセトニトリル/水(4 mL)(90:1)12)が用いられて いる。また、アルカリ水溶液も抽出に用いることが出来ると推察される。そこで、アセト ニトリルと NaOH 水溶液を抽出液の候補とし、まずアセトニトリルでの抽出を試みた。 硫酸含浸フィルターに MEA を添加(約 3600 g)し、室内空気を吸引(1 時間)後、アセ トニトリル(5 mL)で抽出した。抽出液をアセトニトルで 10 倍希釈し、HFBI を添加(20 L) し、アシル化を行った。回収率は低値を示し、アセトニトリルでの抽出は不可能と判断し た(図 12)。 図 12 アセトニトリルによる抽出(m/z 226) MEA-HFB (14.98 g/ml) 1 2 3 4 5 1: メチルジエタノールアミン-HFB (14.75 g/ml) 2,3: ジイソプロパノールアミン-HFB (15.12 g/ml) 4: ジエタノールアミン-HFB (15.77 g/ml) 5: トリエタノールアミン-HFB (14.29 g/ml) NH O C3F7 O F7C3 O 284 196 226 MEA-HFB (14.98 g/ml) 1 2 3 4 5 1: メチルジエタノールアミン-HFB (14.75 g/ml) 2,3: ジイソプロパノールアミン-HFB (15.12 g/ml) 4: ジエタノールアミン-HFB (15.77 g/ml) 5: トリエタノールアミン-HFB (14.29 g/ml) NH O C3F7 O F7C3 O 284 196 226 Peak Area: 13340735 Peak Area: 2229737 Std. Sample 回収率 17% Peak Area: 13340735 Peak Area: 2229737 Std. Sample 回収率 17%

(12)

2-3-3-2.アシル化における NaOH 抽出液の前処理法の検討 2-3-3-1の実験結果から、NaOH 水溶液を用いた硫酸含浸フィルターからの MEA の 抽出について検討を行うこととした。しかしながら、アシル化おいて HFBA はサンプル中の 水により分解されるため、誘導体化操作はドライな溶媒中で行わなければならない。また、 MEA は水溶性が高いため、疎水性の有機溶媒による液-液抽出は難しいと考えられた。そこ で、脱水剤として 2,2-Dimethoxypropane(DMP)を用い、乾固操作を行なうこととした。 DMP は、酸(今回は塩酸)触媒下で水と反応し、メタノールとアセトンを生じる。すなわ ち、蒸発乾固させ易いサンプルマトリックスとなる(図 13)。一方、MEA は塩酸と反応し、 MEA 塩酸塩の状態となる。すなわち、蒸発乾固させても損失を抑えられる。 図 13 DMP と水の反応 下記の通りサンプルを作成し、HFBA による誘導体化操作において、この DMP 法が適応可 能か否かを確認した(図 14)。トータルイオンクロマトグラムでは、MEA-HFB のピークに不 明ピークが重なっていた(図 15)。これは BLank サンプルにも確認されたため、NaOH 溶液, 塩酸または DMP 由来のピークと考えられた。しかしながら、MEA-HFB のベースピークイオン の m/z 226 を用いたマスクロマトグラムで確認すると、不明ピークの影響は確認されなか った(図 16)。また、各サンプルの Peak area から MEA の損失は確認されなかったため、DMP 法は適用可能と判断した。

C

O

O

CH

3

CH

3

C

H

3

CH

3

+

H

2

O

H

+

C

O

C

H

3

CH

3

+

2

CH

3

OH

2,2-dimethoxypropane water acetone methanol

C

O

O

CH

3

CH

3

C

H

3

CH

3

+

H

2

O

H

+

C

O

C

H

3

CH

3

+

2

CH

3

OH

(13)

図 14 DMP 法前処理の予備試験 図 15 DMP 法の予備試験結果(トータルイオンクロマトグラム) DMPサンプル DMPサンプル Blankサンプル Std Std

?

DMPサンプル DMPサンプル Blankサンプル Std Std

?

HFBA (20 l) ジクロロメタン分取 遠心 (3000 rpm, 10 min) 超音波 (30 min) リン酸緩衝液 (1 ml) GC-MS MEA Std.(アセトニトリル溶液) 添加(20 l) 0.17 M NaOH (200 l) 濃HCl (20 l) DMP (2 ml) 乾固 (N2ガス,50℃) ジクロロメタン (2 ml) ジクロロメタン (2 ml) DMPサンプル (Std無添加:Blankサンプル) Std NaClと思われる残渣が試験管のガラス壁 に付着しており,ジクロロメタンにも溶解し なかったため,超音波を掛けながら,残渣 とジクロロメタンの接触回数を増加させた. →効果未検証 HFBA (20 l) ジクロロメタン分取 遠心 (3000 rpm, 10 min) 超音波 (30 min) リン酸緩衝液 (1 ml) GC-MS MEA Std.(アセトニトリル溶液) 添加(20 l) 0.17 M NaOH (200 l) 濃HCl (20 l) DMP (2 ml) 乾固 (N2ガス,50℃) ジクロロメタン (2 ml) ジクロロメタン (2 ml) HFBA (20 l) ジクロロメタン分取 遠心 (3000 rpm, 10 min) 超音波 (30 min) リン酸緩衝液 (1 ml) GC-MS MEA Std.(アセトニトリル溶液) 添加(20 l) 0.17 M NaOH (200 l) 濃HCl (20 l) DMP (2 ml) 乾固 (N2ガス,50℃) ジクロロメタン (2 ml) ジクロロメタン (2 ml) DMPサンプル (Std無添加:Blankサンプル) Std NaClと思われる残渣が試験管のガラス壁 に付着しており,ジクロロメタンにも溶解し なかったため,超音波を掛けながら,残渣 とジクロロメタンの接触回数を増加させた. →効果未検証

(14)

図 16 DMP 法の予備試験結果(マスイオンクロマトグラム:m/z 226) 2-3-3-3.NaOH 溶液による硫酸含浸フィルターからの抽出 NaOH 溶液を用いて、硫酸含浸フィルターからの MEA の抽出について検討を行った。硫酸 含浸フィルターに MEA を添加(約 3600 g)し、室内空気を吸引(1 時間)後、0.05 M, 0.15 M, 1.15 M NaOH 水溶液(5 mL)で抽出した。抽出液を図 14 の操作に従い、DMP-HFBA で処 理し、分析を行った。 どの濃度の NaOH 溶液を用いた場合も、概ね良好な回収率が得られたため(図 17)、NaOH 溶液を抽出液とした。 DMPサンプル DMPサンプル Blankサンプル Std Std Peak Area: 4715030 Peak Area: 4448650 Peak Area: 4967395 Peak Area: 5034075 DMPサンプル DMPサンプル Blankサンプル Std Std DMPサンプル DMPサンプル Blankサンプル Std Std Peak Area: 4715030 Peak Area: 4448650 Peak Area: 4967395 Peak Area: 5034075 Peak Area: 7975664 Peak Area: 7178355 Peak Area: 7426932 Peak Area: 6974443 Peak Area: 8653642 Peak Area: 7536451 0.05 M NaOH抽出-Std 0.05 M NaOH抽出-Sample 0.15 M NaOH抽出-Std 0.15 M NaOH抽出-Sample 1.15 M NaOH抽出-Std 1.15 M NaOH抽出-Sample 回収率 90% 回収率 94% 回収率 87% Peak Area: 7975664 Peak Area: 7178355 Peak Area: 7426932 Peak Area: 6974443 Peak Area: 8653642 Peak Area: 7536451 0.05 M NaOH抽出-Std 0.05 M NaOH抽出-Sample 0.15 M NaOH抽出-Std 0.15 M NaOH抽出-Sample 1.15 M NaOH抽出-Std 1.15 M NaOH抽出-Sample Peak Area: 7975664 Peak Area: 7178355 Peak Area: 7426932 Peak Area: 6974443 Peak Area: 8653642 Peak Area: 7536451 0.05 M NaOH抽出-Std 0.05 M NaOH抽出-Sample 0.15 M NaOH抽出-Std 0.15 M NaOH抽出-Sample 1.15 M NaOH抽出-Std 1.15 M NaOH抽出-Sample 回収率 90% 回収率 94% 回収率 87%

(15)

2-3-4.検出方法のまとめ

MEA の検出方法として、FMOC-HPLC 法,BSTFA-GC-MS 法および HFBA-GC-MS 法の3つの検出 方法を検討した結果、FMOC-HPLC 法および HFBA-GC-MS 法が適応可能であると考えられた。 特に、HFBA-GC-MS 法はアミノ基および水酸基を持つ化合物の検出に用いることができ、 またそのマススペクトルから同定を行うことが可能なため、様々な化合物の同時分析が可 能と考えられる。 しかしながら、HFBA-GC-MS 法は、前処理操作が非常に複雑であり、時間および手間が掛 かる。実際の本ばく露調査では、1 事業場当たり数十検体の分析を行うことが多いため、今 回は前処理の簡便性を考え、L Serbin らの報告した FMOC-HPLC 法を改良して用いることと した。

(16)

2-4.L Serbin らの分析方法の改良

L Serbin らの方法は、NIOSH Method 2007 の捕集方法を採用しており(すなわち,SiLica geL (300/150 mg) )、抽出液は 0.1 N HCL in メタノール(MeOH)/Water (4/1)である 7) 。 今回採用したサンプラーは硫酸含浸フィルターであり、抽出液が異なるため前処理方法を 改良した。また、クロマトグラムにおいて、MEA と DIPA のピークが重なったと報告してい る。そこで、それらのピークを分離させるために、最適な HPLC 条件を検討した。 2-4-1.前処理 前処理方法の改良点について、下記に示した(図 18)。 図 18 L Serbin らの前処理方法を改良した点 改良点①

MEA の解離定数(pKa)が 9.4 であるため1)、試料液の pH を pKa より 2 以上高くすれば(す

なわち>11.4)、MEA は 99.5%以上が非解離状態となり、良好に抽出できると考えた。0.15 M NaOH の pH を実測した結果、13 であった。

pH 8.9 1 M Borate Buffer pH 8.9 (pH 7.7-8.0):0.3 ml

1 min Mix, 5 min放置 15 mM FMOC in AN:0.5 ml HPLC 酢酸 50 l添加 抽出液:0.2 ml スタンダード in 0.15 M NaOH:0.2 ml 捕集後の 硫酸含浸フィルター 0.15 M NaOH:5 ml (振とう:5 min) 10% (vol/vol) N-メチルモルホリン in AN: 10 l添加 遠心 (3000 rpm, 10 min)

改良点①

pH 8.9 1 M Borate Buffer pH 8.9 (pH 7.7-8.0):0.3 ml

1 min Mix, 5 min放置 15 mM FMOC in AN:0.5 ml HPLC 酢酸 50 l添加 抽出液:0.2 ml スタンダード in 0.15 M NaOH:0.2 ml 捕集後の 硫酸含浸フィルター 0.15 M NaOH:5 ml (振とう:5 min) 10% (vol/vol) N-メチルモルホリン in AN: 10 l添加 遠心 (3000 rpm, 10 min) pH 8.9 1 M Borate Buffer pH 8.9 (pH 7.7-8.0):0.3 ml

1 min Mix, 5 min放置 15 mM FMOC in AN:0.5 ml HPLC 酢酸 50 l添加 抽出液:0.2 ml スタンダード in 0.15 M NaOH:0.2 ml 捕集後の 硫酸含浸フィルター 0.15 M NaOH:5 ml (振とう:5 min) 10% (vol/vol) N-メチルモルホリン in AN: 10 l添加 遠心 (3000 rpm, 10 min)

改良点①

(17)

改良点② L Serbin らの方法において、ホウ酸緩衝液の濃度は 1 M と高濃度であるため、若干 pH は 高くなるものの、HCL による中和操作を行わなくても抽出液とスタンダードの pH を一致さ せることができた。なお、pH 8.9 では MEA の OH 基に FMOC を導入することは出来ないため、 反応生成物は Mono-FMOC 体のみである。なお、1 M のホウ酸緩衝液は、L Serbin らの方法 に従い調製した。すなわち、ホウ酸 6.18 g を水 100 mL に溶解し、6 M NaOH 溶液で pH 7.7 -8.0 に調製した。 改良点③

L Serbin らの方法では、FMOC をアセトン/アセトニトリル(ACE/AN)(1/1)に溶解して いるが、AN のみに溶解させても FMOC-MEA の生成量に差はなかった。さらに、AN のみの方 が不明ピークが減尐し、きれいなクロマトグラムであったため、AN のみを採用した。

試料中の FMOC 量は、7.5 moL であり、2×TWA に相当する MEA 量は約 2.4 moL である。 MEA と FMOC は等モルで反応するため、FMOC は MEA の約 3 倍過剰に存在している。しかし FMOC は、1 級および 2 級アミンと反応するため、これらの物質が現場に大量に共存し、捕集およ び抽出された場合、FMOC が消費され、MEA の正確な値が得られない。FMOC が共存アミンに よって消費されたかどうかは、FMOC-OH のピークを確認することによって判別できる。すな わち、本条件下ではアミンは水よりも速く FMOC と反応するため、FMOC-OH のピークが小さ ければ共存アミンによって FMOC が消費された可能性が高いと考えられる(もちろんクロマ トグラム上に現れるピークからも判断できる)。このような場合は、抽出液を希釈し、再分 析を行うこととする。 改良点④ 余剰 FMOC を除去しない場合、FMOC がクロマトグラム上で長時間ブロードピークとして検 出される。そのため L Serbin らの方法では、ペンタン( 2 mL×3 回)を用いて、余剰 FMOC の除去を行っている。しかし、この操作は、手間が掛かり、かつ FMOC-MEA の損失を生じる 可能性がある。そこで今回、NMM を触媒として添加し、余剰 FMOC を全て水と反応させるこ とにより除去した(生成物は FMOC-OH)(図 19)。添加量は FMOC の 1.2 倍のモル量とした。 改良点⑤ FMOC 誘導体は一般的に酸性溶液中で安定と考えられている。そのため L Serbin らの方法 でも、最終試料液に酢酸を 25 L 添加している。しかしながら、今回の方法は彼らの方法 と比べて、pH が若干高くなっているため、酢酸添加量を 50 L とした。なお、pH 試験紙(ユ ニバーサル)でおおよその pH を測定した結果、50 L 添加時の pH は 4 であった。

(18)

図 19 FMOC と MEA および NMM の反応について

2-4-2.HPLC 分析条件

決定した HPLC 分析条件を下記に示す(表 2)。L Serbin らの指摘した、MEA と DIPA の分 離の問題は、カラムの種類およびカラム温度を変更することにより、解決した(図 20)。 しかしながら、FMOC-OH 以降に若干の不明ピークが検出されるため、アイソクラティック 条件では分析に時間が掛かる。そこで、カラムのクリーニングを目的に、グラジエント条 件を加えた。その結果、分析時間は 20 分となった。 表 2 決定した HPLC 分析条件 OH N H2 O O Cl O O NH OH OH

FMOC

MEA

HClHClCO2

FMOC-MEA

FMOC-OH

H2O N O CH3 N-メチルモルホリン(NMM) OH N H2 O O Cl O O NH OH OH

FMOC

MEA

HClHClCO2

FMOC-MEA

FMOC-OH

H2O N O CH3 N-メチルモルホリン(NMM) 5 l 注入量 1.0 ml/min 流速 A:水,B:アセトニトリル 移動相

Ascentis RP-Amide(3 m, 150 x 4.6 mm I.D.)(Supelco社製) カラム フォトダイオードアレイ検出器(PDA) (検出波長:190 nm-400 nm,定量波長:265 nm) 蛍光検出器(FL)(励起波長(Ex) 272 nm,蛍光波長(Em) 311 nm) 検出器 45% B (0-8 min)→90% B (8.01-10)→45% B (10.01-20) グラジエント条件 50 ℃ カラム温度 Prominence UFLC(島津製作所社製) 装置 5 l 注入量 1.0 ml/min 流速 A:水,B:アセトニトリル 移動相

Ascentis RP-Amide(3 m, 150 x 4.6 mm I.D.)(Supelco社製) カラム フォトダイオードアレイ検出器(PDA) (検出波長:190 nm-400 nm,定量波長:265 nm) 蛍光検出器(FL)(励起波長(Ex) 272 nm,蛍光波長(Em) 311 nm) 検出器 45% B (0-8 min)→90% B (8.01-10)→45% B (10.01-20) グラジエント条件 50 ℃ カラム温度 Prominence UFLC(島津製作所社製) 装置

(19)

図 20 カラムオーブン温度の影響(MEA:718 g/mL,DIPA:1600 g/mL) 2-4-3.測定波長 PDA 検出器での測定波長を決定するために、190ー400 nm の UV 吸収スペクトルを測定し た結果、極大吸収波長は、205,265,300 nm 付近であった(図 21)。したがって、定量波 長は、共存物質の影響を考慮して、265 nm に決定した。 図 21 FMOC-MEA 紫外(UV)吸収スペクトル(極大吸収波長(λmax):205, 265, 300 nm) 0.0 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0 6.0 7.0 8.0 9.0 10.0 11.0 12.0 13.0 14.0 15.0 16.0 17.0 18.0 19.0 min 0 250000 500000 750000 1000000 1250000 1500000 1750000 uV データ1:110208-2_20110208_002.lcd PDA Ch1:265nm,4nm(1.00) 0.0 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0 6.0 7.0 8.0 9.0 10.0 11.0 12.0 13.0 14.0 15.0 16.0 17.0 18.0 19.0 min 0 250000 500000 750000 1000000 1250000 1500000 1750000 2000000 uV データ1:110208-3_20110208_002.lcd PDA Ch1:265nm,4nm(1.00) 0.0 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0 6.0 7.0 8.0 9.0 10.0 11.0 12.0 13.0 14.0 15.0 16.0 17.0 18.0 19.0 min 0 250000 500000 750000 1000000 1250000 1500000 1750000 2000000 uV データ1:110208-4_20110208_002.lcd PDA Ch1:265nm,4nm(1.00) 0.0 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0 6.0 7.0 8.0 9.0 10.0 11.0 12.0 13.0 14.0 15.0 16.0 17.0 18.0 19.0 min 0 1000000 2000000 3000000 4000000 5000000 6000000 7000000 8000000 9000000 10000000 11000000uVデータ1:110208-2_20110208_002.lcd RF-20AXS:Ex:272nm,Em:311nm 0.0 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0 6.0 7.0 8.0 9.0 10.0 11.0 12.0 13.0 14.0 15.0 16.0 17.0 18.0 19.0 min 0 1000000 2000000 3000000 4000000 5000000 6000000 7000000 8000000 9000000 10000000 11000000uVデータ1:110208-3_20110208_002.lcd RF-20AXS:Ex:272nm,Em:311nm 0.0 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0 6.0 7.0 8.0 9.0 10.0 11.0 12.0 13.0 14.0 15.0 16.0 17.0 18.0 19.0 min 0 1000000 2000000 3000000 4000000 5000000 6000000 7000000 8000000 9000000 10000000 11000000uVデータ1:110208-4_20110208_002.lcd RF-20AXS:Ex:272nm,Em:311nm

40℃

45℃

50℃

40℃

45℃

50℃

PDA(265 nm)

FL(Ex 272 nm,Em 311 nm)

FMOC-DEA FMOC-MEA FMOC-DIPA FMOC-OH 0.0 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0 6.0 7.0 8.0 9.0 10.0 11.0 12.0 13.0 14.0 15.0 16.0 17.0 18.0 19.0 min 0 250000 500000 750000 1000000 1250000 1500000 1750000 uV データ1:110208-2_20110208_002.lcd PDA Ch1:265nm,4nm(1.00) 0.0 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0 6.0 7.0 8.0 9.0 10.0 11.0 12.0 13.0 14.0 15.0 16.0 17.0 18.0 19.0 min 0 250000 500000 750000 1000000 1250000 1500000 1750000 2000000 uV データ1:110208-3_20110208_002.lcd PDA Ch1:265nm,4nm(1.00) 0.0 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0 6.0 7.0 8.0 9.0 10.0 11.0 12.0 13.0 14.0 15.0 16.0 17.0 18.0 19.0 min 0 250000 500000 750000 1000000 1250000 1500000 1750000 2000000 uV データ1:110208-4_20110208_002.lcd PDA Ch1:265nm,4nm(1.00) 0.0 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0 6.0 7.0 8.0 9.0 10.0 11.0 12.0 13.0 14.0 15.0 16.0 17.0 18.0 19.0 min 0 1000000 2000000 3000000 4000000 5000000 6000000 7000000 8000000 9000000 10000000 11000000uVデータ1:110208-2_20110208_002.lcd RF-20AXS:Ex:272nm,Em:311nm 0.0 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0 6.0 7.0 8.0 9.0 10.0 11.0 12.0 13.0 14.0 15.0 16.0 17.0 18.0 19.0 min 0 1000000 2000000 3000000 4000000 5000000 6000000 7000000 8000000 9000000 10000000 11000000uVデータ1:110208-3_20110208_002.lcd RF-20AXS:Ex:272nm,Em:311nm 0.0 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0 6.0 7.0 8.0 9.0 10.0 11.0 12.0 13.0 14.0 15.0 16.0 17.0 18.0 19.0 min 0 1000000 2000000 3000000 4000000 5000000 6000000 7000000 8000000 9000000 10000000 11000000uVデータ1:110208-4_20110208_002.lcd RF-20AXS:Ex:272nm,Em:311nm 0.0 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0 6.0 7.0 8.0 9.0 10.0 11.0 12.0 13.0 14.0 15.0 16.0 17.0 18.0 19.0 min 0 250000 500000 750000 1000000 1250000 1500000 1750000 uV データ1:110208-2_20110208_002.lcd PDA Ch1:265nm,4nm(1.00) 0.0 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0 6.0 7.0 8.0 9.0 10.0 11.0 12.0 13.0 14.0 15.0 16.0 17.0 18.0 19.0 min 0 250000 500000 750000 1000000 1250000 1500000 1750000 2000000 uV データ1:110208-3_20110208_002.lcd PDA Ch1:265nm,4nm(1.00) 0.0 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0 6.0 7.0 8.0 9.0 10.0 11.0 12.0 13.0 14.0 15.0 16.0 17.0 18.0 19.0 min 0 250000 500000 750000 1000000 1250000 1500000 1750000 2000000 uV データ1:110208-4_20110208_002.lcd PDA Ch1:265nm,4nm(1.00) 0.0 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0 6.0 7.0 8.0 9.0 10.0 11.0 12.0 13.0 14.0 15.0 16.0 17.0 18.0 19.0 min 0 1000000 2000000 3000000 4000000 5000000 6000000 7000000 8000000 9000000 10000000 11000000uVデータ1:110208-2_20110208_002.lcd RF-20AXS:Ex:272nm,Em:311nm 0.0 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0 6.0 7.0 8.0 9.0 10.0 11.0 12.0 13.0 14.0 15.0 16.0 17.0 18.0 19.0 min 0 1000000 2000000 3000000 4000000 5000000 6000000 7000000 8000000 9000000 10000000 11000000uVデータ1:110208-3_20110208_002.lcd RF-20AXS:Ex:272nm,Em:311nm 0.0 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0 6.0 7.0 8.0 9.0 10.0 11.0 12.0 13.0 14.0 15.0 16.0 17.0 18.0 19.0 min 0 1000000 2000000 3000000 4000000 5000000 6000000 7000000 8000000 9000000 10000000 11000000uVデータ1:110208-4_20110208_002.lcd RF-20AXS:Ex:272nm,Em:311nm

40℃

45℃

50℃

40℃

45℃

50℃

PDA(265 nm)

FL(Ex 272 nm,Em 311 nm)

FMOC-DEA FMOC-MEA FMOC-DIPA FMOC-OH 200 250 300 350 nm 0 25 50 75 100 125 150 175 200 225 250 mAU 5.523/ 1.00 206 265 299 288 285 295 232 315

(20)

L Serbin らは蛍光検出器の測定波長を、励起波長(Ex):249 nm,蛍光波長(Em):370 nm と報告している。しかしながら、前処理方法や HPLC 条件を変更したため、改めて本条件下 での励起および蛍光スペクトルを測定した。その結果、測定波長は Ex:272 nm,Em:311 nm に決定した(図 22)。 図 22 FMOC-MEA 蛍光(FL)スペクトル

FMOC-MEA励起スペクトル

(Em: 311 nm)

200.0 225.0 250.0 275.0 nm 0.00 0.25 0.50 0.75 1.00 1.25 1.50 1.75 2.00 2.25 Inten. Spectrum scan 27 1.78 22 5.13

FMOC-MEA蛍光スペクトル

(Ex: 272 nm)

300.0 325.0 350.0 375.0 nm 0 500 1000 1500 2000 2500

3000Inten. Spectrum scan

31 0.98

FMOC-MEA励起スペクトル

(Em: 311 nm)

200.0 225.0 250.0 275.0 nm 0.00 0.25 0.50 0.75 1.00 1.25 1.50 1.75 2.00 2.25 Inten. Spectrum scan 27 1.78 22 5.13

FMOC-MEA蛍光スペクトル

(Ex: 272 nm)

300.0 325.0 350.0 375.0 nm 0 500 1000 1500 2000 2500

3000Inten. Spectrum scan

31

(21)

3.本試験 3-1.捕集及び分析条件 予備検討の結果から決定した、捕集および HPLC 分析条件および前処理操作を示した(表 3,図 23)。 表3 捕集および HPLC 分析条件 図23 前処理操作 硫酸含浸ガラスファイバーフィルター303(ガステック社製) サンプラー Prominence UFLC(島津製作所社製) 装置 捕集条件 1 l/min,4時間 捕集流量および時間 5 l 注入量 1.0 ml/min 流速 A:水,B:アセトニトリル 移動相

Ascentis RP-Amide(3 m, 150 x 4.6 mm I.D.)(Supelco社製) カラム フォトダイオードアレイ検出器(PDA) (検出波長:190 nm-400 nm,定量波長:265 nm) 蛍光検出器(FL)(励起波長(Ex) 272 nm,蛍光波長(Em) 311 nm) 検出器 45% B (0-8 min)→90% B (8.01-10)→45% B (10.01-20) グラジエント条件 50 ℃ カラム温度 HPLC分析条件 硫酸含浸ガラスファイバーフィルター303(ガステック社製) サンプラー Prominence UFLC(島津製作所社製) 装置 捕集条件 1 l/min,4時間 捕集流量および時間 5 l 注入量 1.0 ml/min 流速 A:水,B:アセトニトリル 移動相

Ascentis RP-Amide(3 m, 150 x 4.6 mm I.D.)(Supelco社製) カラム フォトダイオードアレイ検出器(PDA) (検出波長:190 nm-400 nm,定量波長:265 nm) 蛍光検出器(FL)(励起波長(Ex) 272 nm,蛍光波長(Em) 311 nm) 検出器 45% B (0-8 min)→90% B (8.01-10)→45% B (10.01-20) グラジエント条件 50 ℃ カラム温度 HPLC分析条件 1 M Borate Buffer (pH 7.7-8.0):0.3 ml

1 min Mix, 5 min放置 15 mM FMOC in AN:0.5 ml HPLC 酢酸 50 l添加 抽出液:0.2 ml スタンダード in 0.15 M NaOH:0.2 ml 捕集後の 硫酸含浸フィルター 0.15 M NaOH:5 ml (振とう:5 min) 10% (vol/vol) N-メチルモルホリン in AN: 10 l添加 遠心 (3000 rpm, 10 min) 1 M Borate Buffer (pH 7.7-8.0):0.3 ml

1 min Mix, 5 min放置 15 mM FMOC in AN:0.5 ml HPLC 酢酸 50 l添加 抽出液:0.2 ml スタンダード in 0.15 M NaOH:0.2 ml 捕集後の 硫酸含浸フィルター 0.15 M NaOH:5 ml (振とう:5 min) 10% (vol/vol) N-メチルモルホリン in AN: 10 l添加 遠心 (3000 rpm, 10 min)

(22)

3-2.添加回収率 硫酸含浸フィルターに MEA 標準液(2.75 M 硫酸ベース:9.05-181000 g/mL)を添加(20 L)し、室内空気(20.6-24.9℃ 21-25%)を流速 1.0 L/min で 4 時間吸引した後、抽出・ 誘導体化及び分析を行った。0.747 g 以上の添加量において、添加回収率は 86-99%と良 好であった(表 4)。また 0.179 g 添加時の回収率が 80%以下であったため、本法の定量下 限を 0.750 g/sampLe とした。硫酸含浸フィルターに MEA(179 g)を添加したサンプルの クロマトグラムを以下に示した(図 24)。なお、今回の検討に用いたサンプラーからは、BLank が検出された(n = 10,FL 検出器:0.111±0.009(g/sampLe),PDA 検出器:0.089±0.026 (g/sampLe))。 表 4 添加回収率 0.0 2.5 5.0 7.5 10.0 12.5 15.0 17.5 min 0 1000000 2000000 3000000 4000000 5000000 6000000 7000000 8000000 9000000 10000000 uV 図 24 硫酸含浸フィルターに MEA(179 g)を添加したサンプルのクロマトグラム 添加量 (μg) RSD (%) Mean SD 0.179 47 ± 2.2 4.7 0.747 86 ± 1.4 1.6 1.79 89 ± 0.7 0.8 17.9 97 ± 0.6 0.6 179 98 ± 0.3 0.3 1790* 98 ± 0.8 0.8 3580* 99 ± 0.9 0.9 * PDA (265 nm)で測定 n = 5 回収率 (%) FMOC-OH FMOC-MEA FMOC-DEA FL 検出器

(23)

3-3.捕集後のサンプラーの保存安定性 硫酸含浸フィルターに、MEA 標準液(2.75 M 硫酸ベース:90.5, 905, 90500 g/mL)を 添加(20 L)し、室内空気(23.3-25.1℃ 21-24%)を流速 1.0 L/min で 4 時間吸引し た後、速やかに両端にキャップをし、冷蔵保存した。そして、捕集直後を基準として、1, 3,5 日目の保存安定性を確認した。その結果、全ての添加量において尐なくとも 5 日目ま で保存可能であることが確認された(表 5)。 表 5 保存安定性 3-4.検量線(直線性) MEA 標準原液(アセトニトリルベース)を 0.15 M NaOH 溶液を用いて希釈し、0.0359-35.9 g/mL(FL 検出器),0.0359-718 g/mL(PDA 検出器)の範囲で標準系列を調製し、誘導体 化操作行い、検量線の直線性について確認を行った。その結果、FL 検出器および PDA 検出 器ともに、実験の範囲で直線性を示した(図 25,26,表 6)。 図 25 MEA 検量線(FL 検出器:0.0359-35.9 g/mL) 添加量 保存日数 RSD (μg) Mean SD (%) 1.79 0 100 ± 1.7 1.7 1 97 ± 0.2 0.2 3 98 ± 0.2 0.2 5 99 ± 2.5 2.5 17.9 0 100 ± 0.7 0.7 1 100 ± 1.2 1.2 3 102 ± 1.2 1.1 5 97 ± 0.8 0.8 1790* 0 100 ± 0.6 0.6 1 99 ± 0.3 0.3 3 98 ± 0.2 0.2 5 100 ± 1.0 1.0 * PDA (265 nm)で測定 n = 3 回収率 (%) y = 1566547 x + 220574 r = 1.000 0 10000000 20000000 30000000 40000000 50000000 60000000 0.000 10.000 20.000 30.000 40.000 MEA (g/ml) A rea

(24)

図 26 MEA 検量線(PDA 検出器:0.0359-718 g/mL)

3-5.検出下限及び定量下限

検量線として調製した MEA 標準液の BLank(FL 検出器)と最低濃度(0.0359 g/mL)(PDA 検出器)を 5 サンプル分析し、ピーク面積値の標準偏差(SD)を算出した。得られた標準 偏差から検量線を用い、次式より分析装置の検出下限(LOD)及び定量下限(LOQ)を求め た(表 6)。

LOD(g/sampLe)= 3 SD/a LOQ(g/sampLe)= 10 SD/a

※ a は検量線の傾き 表 6 検出・定量下限 また、添加回収試験の結果から、本法の定量下限は 0.750 g/sampLe であったため、個 人ばく露測定(240 L 採気)および作業環境測定(10 L 採気)の定量下限値は、それぞれ 1 ppb と 30 ppb となった(表 7)。 表 7 測定法の定量下限(FL 検出器)

FL検出器

PDA検出器

直線範囲 (

g/ml)

0.0359―35.9

0 . 0 3 5 9 ― 7 1 8

相関係数

1.000

1.000

LOD (

g/sample)

0.00733

0.0423

LOQ (

g/sample)

0.0244

0.141

測定法のLOQ

MEA量(μg/sample)

0.750

240 l 採取時の気中濃度(ppb)

1

10 l 採取時の気中濃度(ppb)

30

y = 17590 x + 7546 r = 1.000 0 2000000 4000000 6000000 8000000 10000000 12000000 14000000 0.000 200.000 400.000 600.000 800.000 MEA (g/ml) A rea

(25)

3-6.まとめ 本法が、個人ばく露測定法(4 時間サンプリング)および作業環境測定法(10 分間サン プリング)として、それぞれ TLV-TWA(3 ppm)の 1/3000-2 倍および 1/100-48 倍の範囲 は測定可能であることを確認した。 4.検討機関 中央労働災害防止協会 大阪労働衛生総合センター

(26)

5.参考文献

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parts-per-biLLion LeveLs. AnaLyticaL Chemistry 1980; 52: 669-671

3) U.S. Department of Labor, OccupationaL Safety and HeaLth Administration (OSHA). Method No. PV2111, EthanoLamine. In: SampLing and anaLyticaL methods. SaLt Lake City (UT): OSHA; 1988.

4) Gaind VS, Jedrzejczak K, Chai F, GuLdner B. Gas-chromatographic determination of airborne monoethanoLamine using reagent-coated adsorbent tubes. Fresenius' JournaL of AnaLyticaL Chemistry 1992; 342: 591-596

5) NationaL Institute for OccupationaL Safety and HeaLth (NIOSH). Method No. 2007, AminoethanoL compounds I. In: NIOSH manuaL of anaLyticaL methods, fourth edition. Cincinnati (OH): NIOSH; 1994.

6) NationaL Institute for OccupationaL Safety and HeaLth (NIOSH). Method No. 3509, AminoethanoL compounds II. In: NIOSH manuaL of anaLyticaL methods, fourth edition. Cincinnati (OH): NIOSH; 1994.

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8) Stan’kov IN, Sergeeva AA, Tarasov SN. Gas-chromatographic determination of trace amino aLcohoLs in water, air, and bitumen-saLt masses forming in the detoxication of chemicaL warfare agents. JournaL of AnaLyticaL Chemistry 2000; 55: 150-154

9) HeadLey JV, Fedorak PM, Dickson LC. A review of anaLyticaL methods for the determination of suLfoLane and aLkanoLamines in environmentaL studies. JournaL of AOAC InternationaL 2002; 85: 154-162

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12) Fournier M, Lesage J, Ostiguy C, Van Tra H. SampLing and anaLyticaL methodoLogy deveLopment for the determination of primary and secondary Low moLecuLar weight amines in ambient air. J. Environ. Monit. 2008; 10: 379-386

(27)

2-アミノエタノールの測定分析法 化学式: C2H7NO 分子量: 61.08 CAS No: 141-43-5 許容濃度等: 産業衛生学会 3 ppm ACGIH 3 ppm 物性等:比重:1.018 BP:171℃ MP:10℃ VP:53 Pa (20℃) 別名:モノエタノールアミン サンプリング 分析 サンプラー: 硫酸含浸ガラスファイバーフィルター 303 (株式会社ガステック) サンプリング流量:1.0 L/min 保存性: 冷蔵で、尐なくとも 5 日間は変化がないこ とを確認(添加量 1.79,17.9,1790 g) ブランク: 0.100 g/sampLe 程度検出される 分析方法:高速液体クロマトグラフ分析法 抽出:0.15 M NaOH 5 mL 誘導体化試薬:

9-fLuorenyLmethyL chLoroformate (FMOC) 装置:Prominence UFLC(島津製作所社製) カラム:Ascentis RP-Amide (3 m, 150 x 4.6 mm I.D.)(SupeLco 社製) カラム温度:50℃ 移動相:A(水),B(アセトニトリル) グラジエント条件: 45% B (0-8 min)→90% B (8.01-10) →45% B (10.01-20) 流速:1.0 mL/min 検出器: フォトダイオードアレイ検出器(PDA) (検出波長:190 nm-400 nm,定量波長:265 nm) 蛍光検出器(FL) (励起波長(Ex) 272 nm,蛍光波長(Em) 311 nm) 注入量:5 L 検量線: 0.0359-35.9 μg/ mL(FL 検出器) 0.0359-718 μg/ mL(PDA 検出器) 定量法:絶対検量線法 精度 回収率: 86-99%(0.747-3580 g)(4 h 捕集時) 装置の検出下限(LOD)と定量下限(LOQ) FL 検出器:

LOD(0.00733 g/sampLe),LOQ(0.0244 g/sampLe)

PDA 検出器:

LOD(0.0423 g/sampLe),LOQ(0.141 g/sampLe)

測定法の定量下限(LOQ) 0.750 g/sampLe 個人ばく露測定 1 ppb(4 h 捕集時) 作業環境測定 30 ppb(10 min 捕集時) 適用:個人ばく露測定および作業環境測定 妨害:1 級および 2 級アミン化合物 参考文献:2-アミノエタノールの測定・分析法に関する検討結果 報告書

図 2  L Serbin らの前処理手順および HPLC 条件
図 6  MEA-BSTFA のクロマトグラム  図 7  Peak A のマススペクトル AB MEA-BSTEA (1804 g/ml)ABABMEA-BSTEA (1804 g/ml) Peak APeak A
図 8  Peak B のマススペクトル
図 11  MEA-HFB のクロマトグラムと MS スペクトル  2-3-3-1.アセトニトリルによる硫酸含浸フィルターからの抽出  硫酸含浸フィルターからの MEA の抽出は、過去の報告ではメタノール(5 mL) 11) 、または 誘導体化試薬含有(DansyL chLoride)アセトニトリル/水(4 mL) (90:1) 12) が用いられて いる。また、アルカリ水溶液も抽出に用いることが出来ると推察される。そこで、アセト ニトリルと NaOH 水溶液を抽出液の候補とし、まずアセトニトリルでの抽出を
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