生体中金属元素の同位体比測定と化学形態別分析によるメタロミクス研究

本研究は、(1)同位体比計測による生体同位体科学の構築、(2)同位体比の高精度分析による微量元素の生物学的循環過程の検索という2つの目的を掲げている。そこで、本年度はこの研究の根幹をなす同位体比計測の高確度・高精度化についての検討をおこない、その技術を応用して植物の産地同定を試みた。例えば、誘導結合プラズマ質量分析装置(ICP-MS)でSrの同位体比計測をする場合、試料中に混在するRbによる同重体干渉が問題となる。そこで、試料の前処理法として、イミノ二酢酸を官能基に持つChelex100樹脂本研究室で開発されたミニカラムに詰めて用い、目的元素と妨害元素を化学分離することとした。さまざまなパラメータを最適化した結果、同位体比の計測精度は測定値のRSD 0.1%以下が実現できた。これは、本研究で用いたシングルコレクター型ICP-MSのパフォーマンスとしては十分な結果である。また確度に関しても、同位体比計測には優れた装置である表面電離型質量分析装置(TIMS)とクロスチェックをした結果、良好であることがわかった。このように、高確度・高精度な同位体比計測法が確立できたので、その技術を用いて、ホウレンソウ中Fe, Cu, Srの多元素同時同位体比計測による産地同定を試みた。過去にSrの同位体比を用いた産地同定法は存在したが、シングルコレクター型ICP-MSによるSr同位体比のみの計測では産地同定が難しかった京都・愛知・栃木などの日本国内での近隣の産地に関してもSrの他にFeやCuという複数の同位体比計測を用いることによって、産地同定をすることに成功した。

本研究は、(1)同位体比計測による生体同位体科学の構築、(2)同位体比の高精度分析による微量元素の生物学的循環過程の検索という2つの目的を掲げている。そこで、本年度はこの研究の根幹をなす同位体比計測の高確度・高精度化についての検討をおこない、その技術を応用して植物の産地同定を試みた。例えば、誘導結合プラズマ質量分析装置(ICP-MS)でSrの同位体比計測をする場合、試料中に混在するRbによる同重体干渉が問題となる。そこで、試料の前処理法として、イミノ二酢酸を官能基に持つChelex100樹脂本研究室で開発されたミニカラムに詰めて用い、目的元素と妨害元素を化学分離することとした。さまざまなパラメータを最適化した結果、同位体比の計測精度は測定値のRSD 0.1%以下が実現できた。これは、本研究で用いたシングルコレクター型ICP-MSのパフォーマンスとしては十分な結果である。また確度に関しても、同位体比計測には優れた装置である表面電離型質量分析装置(TIMS)とクロスチェックをした結果、良好であることがわかった。このように、高確度・高精度な同位体比計測法が確立できたので、その技術を用いて、ホウレンソウ中Fe, Cu, Srの多元素同時同位体比計測による産地同定を試みた。過去にSrの同位体比を用いた産地同定法は存在したが、シングルコレクター型ICP-MSによるSr同位体比のみの計測では産地同定が難しかった京都・愛知・栃木などの日本国内での近隣の産地に関してもSrの他にFeやCuという複数の同位体比計測を用いることによって、産地同定をすることに成功した。