ケモインフォマティクスによる溶存有機物の変換生成物同定と分子構造解析

使用化学信息学鉴定溶解有机物的转化产物和分子结构分析

• 批准号: 22H01623
• 负责人: 藤井 学
• 金额: $ 11.15万
• 依托单位: Tokyo Institute of Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-04-01 至 2025-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-22H01623/
• 关键词: 溶存有機物; 超高分解能質量分析; 分子解析アルゴリズム; ケモインフォマティクス; 変換生成物

研究初年度では、超高分解能質量分析の解析におけるアルゴリズムの高度化や野外調査による水試料の採取に焦点を当てて研究に取り組んだ。具体的には、質量データから分子組成を決定するプロセスにおいて、質量データのキャリブレーションや同位体ピークを考慮することによる分子組成同定精度の検証に取り組んだ。さらに、試料中に潜在的に存在する質量差（光分解反応などの過去の反応により生じた質量差を示し、以降PMDと呼ぶ）に着目したPMDネットワーク解析に着手した。PMDネットワーク解析では、ノードを分子組成式、エッジをPMDとし、特定の反応により生じる反応物と生成物間の質量差（例えば、光化学反応による水酸化や脱アルキル化など）を算出するが、そのプログラムコードの開発に着手した。開発されたコードを用いて、今後は試料中に内在する反応に着目して溶存有機物変換生成物の検出が可能か検討を行う。また、解析対象試料の採取のため野外調査を関東近郊の河川において実施した。排水などの人為的な影響の程度を考慮して、上流から下流までの複数地点において野外調査を実施した。採取した水試料は、メンブレンフィルターによるろ過後、固相抽出法により有機物の精製と抽出を行った。また、基本水質情報として、ｐHや溶存酸素濃度、電気伝導度、全有機炭素などの複数の水質項目の測定を行った。抽出された有機物質は５０％メタノール保管し、フーリエ変換イオンサイクロトロン共鳴質量分析計（FT-ICR MS）による測定を実施した。得られた質量データについては、今後上述の解析アルゴリズムにより解析を進める予定である。

In the early years of the study, the analysis of ultra-high decomposition energy was carried out in the field investigation and the focus of water sample collection was selected. Specific molecular composition, mass and molecular composition are determined by the determination of molecular composition, mass and molecular composition. In addition, there is a potential quality difference in the sample (the quality difference between the decomposition reaction and the past reaction is indicated by the PMD). PMD production analysis, molecular composition formula, PMD, specific reaction conditions, mass difference between reaction products and products (e.g., photochemical reaction conditions, hydration conditions), calculation of the molecular composition formula, PMD, and development of the reaction conditions. Open the application process, and in the future, investigate the possible detection of dissolved organic compounds in the sample. Field investigation of river in the suburbs of Kanto The degree of man-made influence of drainage shall be considered, and field investigation shall be carried out at multiple locations from upstream to downstream. After taking the water sample, the solid phase extraction method is used to purify the organic matter. Determination of basic water quality information, pH, dissolved acid concentration, electrical conductivity, total organic carbon, and a number of water quality items 50% of organic substances extracted from the sample were stored in the FT-ICR mass spectrometer. In the future, the above analysis will be carried out in advance.