Study on particle formation mechanisms of biogenic polyamines in a subtropical zone of Japan

日本亚热带生物多胺颗粒形成机制研究

• 批准号: 22K21330
• 负责人: 佐伯 健太郎
• 金额: $ 1.83万
• 依托单位: University of the Ryukyus
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Research Activity Start-up
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-08-31 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-22K21330/
• 关键词: 植物由来VOC; 亜熱帯域大気粒子形成; ポリアミン; 誘導体化分析; タンデム型質量分析計

亜熱帯域由来大気中ポリアミン起源の二次生成有機エアロゾルの化学反応経路解明のため，まず捕集時間を任意に切り替えられる捕集装置の開発を行った。捕集装置には最大24本の捕集管を取り付けることができ，内蔵のマスフローコントローラーで捕集流量を制御できる。また，本装置は耐候ケースと組み合わせることにより，気象条件の変わりやすい亜熱帯地域でも母屋なしに設置することができるように改良されている。内蔵のマスフローコントローラーは小型であり，設計時と比較して軽量化に成功している。本装置を用いて野外でサンプリング試験を行ったところ，悪天候の日があったにもかかわらず10日以上稼働できることを確認できた。加えて，試験的に捕集したサンプルからはこれまで検出例のあるジメチルアミンをはじめとするモノアミン類や1,3-ジアミノプロパン，プトレシンといったジアミン類に加えて，テトラミンであるスペルミンが検出された。スペルミンはこれまで大気中からは報告例のないポリアミン類であるため，亜熱帯でのエアロゾル形成には特有な反応経路がある可能性が示唆された。また，ポリアミン類の分析法の最適化にも取り組んだ。高速液体クロマトグラフィーとタンデム型質量分析計やorbitrap質量分析計を組み合わせた分析を比較し，状況に応じて使い分けられるように分析条件をいくつか検討した。その中には再現性に難がある（±20％）ものもあるため，来年の大気観測に向けてより信頼性の高い方法を決定することが今後の課題である。

为了澄清源自亚热带多胺的二级有机气溶胶的化学反应途径，我们首先开发了一种可以选择切换收集时间的收集装置。可以在收集设备中安装多达24个收集管，并且可以使用内置的质量流控制器来控制收集流量。此外，当与防风外壳结合使用时，该设备已得到改进，以便即使在天气状况可能会发生变化的亚热带地区也可以安装无房子。内置的质量流量控制器很小，与设计相比，重量已成功降低。使用该设备在户外进行了抽样测试，并确认尽管天气恶劣，但仍可以操作超过10天。此外，除了迄今已检测到的单胺（如二甲胺）外，还在试验中收集的样品中检测到1,3-二氨基丙烷和presscine，四氨基丙氨酸，四氨氨酸，四氨氨酸。精子是一种多胺，迄今为止从未在大气中报道过，这表明亚热带地区的气溶胶形成可能存在独特的反应途径。我们还致力于优化多胺的分析方法。我们比较了将高效液相色谱与串联质谱仪和Orbitrap质谱仪结合的分析，并检查了几个分析条件，以便可以根据情况使用它们。其中一些很难繁殖（±20％），因此未来的挑战是为明年的大气观察决定一种更可靠的方法。