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。

Early research annual で は, ultra-high decomposition can quality analysis の parsing に お け る ア ル ゴ リ ズ ム の や empirically field investigation に よ る water sample の take に focus を when て て research group take り に ん だ. Specific に は, quality デ ー タ か ら molecules を decided す る プ ロ セ ス に お い て, quality デ ー タ の キ ャ リ ブ レ ー シ ョ ン や with a body ピ ー ク を consider す る こ と に よ る molecules with accuracy of の 検 card に group take り ん だ. さ ら に, try there are に potential に す る poor quality (light decomposition against 応 な ど の gone の 応 に よ り raw じ た を し, poor quality in PMD と shout ぶ) に with mesh し た PMD ネ ッ ト ワ ー ク parsing に to し た. PMD ネ ッ ト ワ ー ク parsing で は, ノ ー ド を molecules, エ ッ ジ を PMD と し, specific の 応 に よ り raw じ る anti 応 content と の poor quality between the products (example え ば, photochemical 応 に よ る water acidification や ア off ル キ ル change な ど) を calculate す る が, そ の プ ロ グ ラ ム コ ー ド の open 発 に to し た. Open 発 さ れ た コ ー ド を with い て, future は sample に inner す る anti 応 に with mesh し て soluble deposit - organic matter in products の 検 out が may か う beg を 検 line. Youdaoplaceholder0, analysis of the sample materials for the target また was conducted through た ため field investigation を rivers in the suburbs of Kanto にお て て actual implementation た. Drainage な ど の man-made な influence の degree を consider し て, high-class か ら obscene ま で の plural site に お い て field investigation を be applied し た. Take し た water sample は, メ ン ブ レ ン フ ィ ル タ ー に よ る ろ, solid phase extraction method after に よ り organic の refined と spare line を っ た. Youdaoplaceholder0, basic water quality information と て て, pHや dissolved acid concentration, electrical conductivity 伝, total organic carbon な <s:1> multiple <s:1> water quality item <e:1> determination を line った. 50% spare さ れ た organic matter は メ タ ノ ー ル custody し, フ ー リ エ variations in イ オ ン サ イ ク ロ ト ロ ン resonance quality analyzer (FT - ICR MS) に よ る determination を be applied し た. Have to ら れ た quality デ ー タ に つ い て は, in the future the の analytic ア ル ゴ リ ズ ム に よ り parsing を into め る designated で あ る.