食品中残留農薬等の安全性確保に関する研究

文献情報

文献番号
201522002A
報告書区分
総括
研究課題名
食品中残留農薬等の安全性確保に関する研究
課題番号
H25-食品-一般-002
研究年度
平成27(2015)年度
研究代表者(所属機関)
根本 了(国立医薬品食品衛生研究所 食品部)
研究分担者(所属機関)
  • 坂井隆敏(国立医薬品食品衛生研究所 食品部)
  • 志田静夏(齊藤静夏)  (国立医薬品食品衛生研究所 食品部)
研究区分
厚生労働科学研究費補助金 健康安全確保総合研究分野 食品の安全確保推進研究
研究開始年度
平成25(2013)年度
研究終了予定年度
平成27(2015)年度
研究費
3,780,000円
研究者交替、所属機関変更
-

研究報告書(概要版)

研究目的
食品に残留する農薬等に関するポジティブリスト制度の導入に伴い、約800品目の農薬等が規制対象となった。食品中の残留農薬等の安全性を確保するためには、これら多数の残留農薬等を分析し、精確かつ効率的に分析値を求める必要がある。また、食品中の残留農薬等分析では、食品由来の夾雑成分の影響により精確な分析値を求めることが困難な場合がある。そこで本研究では、残留農薬等の分析に適した1)精確な定量法の確立及び2)効率的・網羅的な分析法の開発について検討した。
研究方法
1)精確な定量法の確立
①安定同位体標識標準品(安定同位体)による内標準法を用いた精確な定量法の検討では、スルファジアジン等4化合物とそれらの重水素(d)標識及び炭素13(13C)標識安定同位体を用いて、牛の脂肪・肝臓・乳及びはちみつ試料を対象に添加回収試験を行い、絶対検量線法及び内標準法で得られた結果を比較・考察した。
②標準添加法を用いた精確な定量法の検討では、15農薬のマトリックス添加標準溶液をGC-MS/MSで測定し、様々な検量点数(1~6点)及び添加濃度(初期濃度の0.25~8倍)で濃度を推定し定量性を比較した。
2)効率的・網羅的な分析法の開発
①LC-TOF-MS法の残留動物用医薬品一斉分析への適用性検討では、牛肉及び牛乳を対象に添加濃度0.1 及び0.01 ppmで添加回収試験を行い、試験法の性能を評価した。
②GC-TOF-MSを用いた残留農薬分析の検討では、オレンジのマトリックス標準溶液を用いて、選択性、ピーク面積の再現性、検出限界等について評価した。
結果と考察
1)精確な定量法の確立
①安定同位体による内標準法を用いた精確な定量法の検討では、マトリックス添加標準溶液及び添加回収試験溶液を調製・測定し、得られた回収率やマトリックス添加標準溶液の溶媒標準溶液に対するピーク面積比などを用いて比較し、安定同位体を用いた内標準法により精確な分析値を得るための要件について考察した。
②標準添加法を用いた精確な定量法の検討では、用いる検量点の数について検討した結果、検量点の数が増加しても精確さは向上せず、1点の方が理論値に近くなることが示された。また、添加濃度の分析値に対する影響について検討した結果、添加濃度を初期濃度1~4倍程度として1点標準添加法を行うことにより精確な分析値が得られた。残留農薬分析においては、濃度によってマトリックスの影響が大きく異なる化合物/食品もあることから、添加濃度は初期濃度の1~2倍程度が望ましいと考えられた。
2)効率的・網羅的な分析法の開発
①LC-TOF-MS法の残留動物用医薬品一斉分析への適用性検討では、添加濃度0.01 ppmでは、溶媒検量線を用いて定量した場合は検討化合物の70%以上であったのに対して、マトリックス検量線を用いた場合には、検討化合物の90%以上であった。
②GC-TOF-MS法の残留農薬一斉分析への適用性について検討した結果、抽出質量幅を選択性及びピーク面積の再現性が良い20~50 mDaに設定するのが良いと考えられた。
結論
1)精確な定量法の確立
①安定同位体による内標準法を用いた精確な定量法の検討
安定同位体を用いた内標準法により精確な分析値を得るためには、a)分析対象化合物の測定値に影響を与えない安定同位体及び添加濃度の選択、b)分析対象化合物と同等の試料マトリックスの影響を受ける安定同位体及びLC条件の選択、c)分析対象化合物と安定同位体が同等の試料マトリックスの影響を受けていることの確認が必要であると考えられた。
②標準添加法を用いた精確な定量法の検討
GC-MS(/MS)を用いて1点標準添加法で定量を行う際には、各試料溶液から一定量の溶液を2つ採取し、1つには評価濃度の1~2倍の既知濃度の標準溶液、もう一方には同量の溶媒を加えた溶液について実施すると良いことがわかった。
2)効率的・網羅的な分析法の開発
①LC-TOF-MS法の残留動物用医薬品一斉分析への適用性について検討するため、82化合物について、牛肉及び牛乳を対象に添加濃度0.1及び0.01 ppmで妥当性評価試験を行った結果、検討化合物の大部分でLC-TOF-MS法を残留動物用医薬品一斉分析へ適用可能であることが示された。今後、基準値濃度において妥当性が示されれば、LC-TOF-MS法を基準値判定にも用いることが可能であると考えられた。
②GC-TOF-MS法の残留農薬一斉分析への適用性についてオレンジのマトリックス標準溶液を用いて、選択性、ピーク面積の再現性、検出限界等について検討した結果、抽出質量幅50 mDaにおいてに、試料中濃度0.005 ppm相当において、検討農薬の約99%で良好な結果が得られた。

公開日・更新日

公開日
2016-07-06
更新日
-

研究報告書(PDF)

文献情報

文献番号
201522002B
報告書区分
総合
研究課題名
食品中残留農薬等の安全性確保に関する研究
課題番号
H25-食品-一般-002
研究年度
平成27(2015)年度
研究代表者(所属機関)
根本 了(国立医薬品食品衛生研究所 食品部)
研究分担者(所属機関)
  • 坂井隆敏(国立医薬品食品衛生研究所 食品部 )
  • 志田静夏(齊藤静夏)(国立医薬品食品衛生研究所 食品部 )
研究区分
厚生労働科学研究費補助金 健康安全確保総合研究分野 食品の安全確保推進研究
研究開始年度
平成25(2013)年度
研究終了予定年度
平成27(2015)年度
研究者交替、所属機関変更
-

研究報告書(概要版)

研究目的
食品に残留する農薬等に関するポジティブリスト制度の導入に伴い、約800品目の農薬等が規制対象となった。食品中の残留農薬等の安全性を確保するためには、こられ多数の残留農薬等を分析し、精確かつ効率的に分析値を求める必要がある。しかし、食品中の残留農薬等分析では、食品由来の夾雑成分の影響により精確な分析値を求めることが困難な場合がある。そこで本研究では、残留農薬等の分析に適した1)精確な定量法の確立[①安定同位体標識標準品(安定同位体)による内標準法を用いた精確な定量法の検討、②標準添加法を用いた精確な定量法の検討]及び2)効率的・網羅的な分析法の開発について検討した。
研究方法
1)精確な定量法の確立
①安定同位体による内標準法を用いた精確な定量法の検討では、スルファジアジン等4化合物とそれらの重水素(d)標識及び炭素13(13C)標識安定同位体を用いて、様々な食品を対象にマトリックス添加標準溶液及び添加回収試験溶液をLC-MS/MS測定した。
②標準添加法を用いた精確な定量法の検討では、体表的な農薬のマトリックス添加標準溶液をGC-MS/MSで測定し、様々な検量点数(1~6点)及び添加濃度(初期濃度の0.25~8倍)で濃度を推定し定量性を比較した。
2)効率的・網羅的な分析法の開発
LC-TOF-MSを用いた検討では、農薬等を対象に測定・確認条件等を最適化した。農産物では151化合物を用いて玄米及び大豆を対象に、畜産物では82化合物を用いて牛肉及び牛乳を対象にして妥当性評価試験を行った。GC-TOF-MSを用いた検討では、オレンジのマトリックス標準溶液を用いて、184化合物について選択性、ピーク面積の再現性、検出限界等について評価した。
結果と考察
1)精確な定量法の確立
①安定同位体による内標準法を用いた精確な定量法の検討では、得られた回収率やマトリックス添加標準溶液の溶媒標準溶液に対するピーク面積比、絶対検量線法及び内標準法で得られた結果の比較などを用いて安定同位体を用いた内標準法により精確な分析値を得るための要件について考察した。
②標準添加法を用いた精確な定量法の検討では、用いる検量点の数について検討した結果、検量点の数が増加しても精確さは向上せず、1点の方が理論値に近くなることが示された。また、添加濃度の分析値に対する影響について検討した結果、添加濃度を初期濃度1~4倍程度として1点標準添加法を行うことにより精確な分析値が得られた。残留農薬分析においては、濃度によってマトリックスの影響が大きく異なる化合物/食品もあることから、添加濃度は初期濃度の1~2倍程度が望ましいと考えられた。
2)効率的・網羅的な分析法の開発
LC-TOF-MSの測定条件を最適化し、残留農薬等の分析に適した条件が得られた。妥当性評価試験の結果、ガイドラインの目標値を満たした化合物は、農産物(玄米及び大豆)では検討対象化合物の9割以上、畜産物(牛肉及び牛乳)では9割以上(マトリックス検量線を用いた場合)であった。GC-TOF-MS法の残留農薬一斉分析への適用性についてオレンジのマトリックス標準溶液を用いて、選択性、ピーク面積の再現性、検出限界等について検討した結果、検討農薬の約99%で良好な結果が得られた。
結論
1)精確な定量法の確立
①安定同位体による内標準法を用いた精確な定量法の検討
安定同位体を用いた内標準法により精確な分析値を得るためには、a)分析対象化合物の測定値に影響を及ぼさない安定同位体及び添加濃度の選択、b)分析対象化合物と同等の試料マトリックスの影響を受ける安定同位体及びLC条件の選択、c)分析対象化合物と安定同位体が同等の試料マトリックスの影響を受けていることの確認が必要であると考えられた。
②標準添加法を用いた精確な定量法の検討
GC-MS(/MS)を用いて1点標準添加法で定量を行う際には、各試料溶液から一定量の溶液を2つ採取し、一方には評価濃度の1~2倍の既知濃度の標準溶液、もう一方には同量の溶媒を加えた溶液について実施すると良いことがわかった。
2)効率的・網羅的な分析法の開発
①LC-TOF-MS法を用いて、農産物及び畜産物を対象に妥当性評価試験を行った結果、検討化合物の大部分でLC-TOF-MS法を残留農薬等の一斉分析へ適用可能であることが示された。今後、基準値濃度において妥当性が示されれば、LC-TOF-MS法を基準値判定にも用いることが可能であると考えられた。
②GC-TOF-MS法の残留農薬一斉分析への適用性について、選択性、ピーク面積の再現性、検出限界等について検討した結果、良好な結果が得られた。今後、性能評価試験を行い、妥当性が示されれば、GC-TOF-MS法を定量分析に十分用いることが可能であると考えられた。

公開日・更新日

公開日
2016-07-06
更新日
-

研究報告書(PDF)

行政効果報告

文献番号
201522002C

成果

専門的・学術的観点からの成果
食品中の残留農薬等の分析において、食品中のマトリックスの影響で精確な分析値を求めるのが困難な場合に、分析値を求める手法として用いられている①安定同位体を用いた内標準法及び②標準添加法について詳細に検討し、当該手法を用いる際の実施方法、実施する際の要件(注意点)及び評価方法等を明らかにした。また、LC-TOF-MS法を用いて、農産物及び畜産物を対象に妥当性評価試験を行い、残留農薬等の一斉分析に適用可能であることを示した。
臨床的観点からの成果
なし。
ガイドライン等の開発
なし。
その他行政的観点からの成果
LC-TOF-MS法の検討結果については生活衛生・食品安全部基準審査課から公表する予定であり、これに合わせて試験法通知の総則を改定して、食品中の残留農薬等の基準値判定のための検査において、従来のLC-MS、LC-MS/MSに加えてLC-TOF-MSも使用することができるようにする予定である。LC-TOF-MS法を活用することにより、より効率的・網羅的な残留農薬等の検査が可能になることが期待される。
その他のインパクト
なし。

発表件数

原著論文(和文)
0件
原著論文(英文等)
3件
その他論文(和文)
0件
その他論文(英文等)
0件
学会発表(国内学会)
9件
学会発表(国際学会等)
0件
その他成果(特許の出願)
0件
その他成果(特許の取得)
0件
その他成果(施策への反映)
0件
その他成果(普及・啓発活動)
0件

特許

主な原著論文20編(論文に厚生労働科学研究費の補助を受けたことが明記された論文に限る)

論文に厚生労働科学研究費の補助を受けたことが明記された論文に限ります。

原著論文1
Shizuka Saito-Shida et al.
Quantitative analysis of pesticide residues in vegetables and fruits by liquid chromatography quadrupole time-of-flight mass spectrometry.
Food Additives & Contaminants: Part A , 33 (1) , 119-127  (2016)
原著論文2
Shizuka Saito-Shida et al.
Quantitative analysis of veterinary drugs in bovine muscle and milk by liquid chromatography quadrupole time-of-flight mass spectrometry.
Food Additives & Contaminants: Part A , 51 (7) , 1153-1161  (2017)
原著論文3
Shizuka Saito-Shida et al.
Multiresidue determination of pesticides in tea by liquid chromatographyhigh-resolution mass spectrometry: Comparison between Orbitrap and timeof-flight mass analyzers.
Food Chemistry , 256 , 140-148  (2018)

公開日・更新日

公開日
2016-06-10
更新日
2020-10-02

収支報告書

文献番号
201522002Z
報告年月日

収入

(1)補助金交付額
3,780,000円
(2)補助金確定額
3,780,000円
差引額 [(1)-(2)]
0円

支出

研究費 (内訳) 直接研究費 物品費 3,445,449円
人件費・謝金 0円
旅費 176,960円
その他 157,591円
間接経費 0円
合計 3,780,000円

備考

備考
-

公開日・更新日

公開日
2020-10-02
更新日
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