0.0 5.0 10.0 15.0 20.0 25.0 min 0.0 2.5 5.0 7.5 uS/cm 0.0 5.0 10.0 15.0 20.0 25.0 min 0.0 2.5 5.0 7.5 uS/cm 0.0 5.0 10.0 15.0 20.0 25.0 min 0 5 10 15 uS/cm 0.0 5.0 10.0 15.0 20.0 25.0 min 0.0 2.5 5.0 uS/cm 〇岡嶋 麻友 1 ，尾坂 裕輔 1 （島津製作所） 1:株式会社島津製作所分析計測事業部 1.緒言 野菜加工食品に含まれる陰イオンおよび陽イオンは味覚（塩味や酸味）の形成だけでなく、製品の 品質管理や成分評価、さらには栄養表示においても重要な指標である。陰イオンおよび陽イオンの分 析には、多くの場合、陰イオンまたは陽イオンのいずれかのみ分析可能なシングル分析システムを使用 することが多く、多検体の分析が求められる業務において分析時間やコストが課題となっていた。1シス テムで、陰イオンと陽イオンを切り替えて分析する場合、分析のたびに流路洗浄が必要となり、操作に 時間を要する。さらに、洗浄不足によって生じる流路汚染のリスクがあることから、日常的な運用には 課題がある。そこで本研究では、より迅速な分析方法の確立を目的とし、陰イオンと陽イオンを同時分 析可能なデュアル分析システムを用いて、野菜加工品中の主要なイオン成分の一斉分析方法を検 討した。 4.結言 陰イオン/陽イオンの同時分析が可能なデュアル分析システムにて野菜ジュース中の陰イオンおよび 陽イオンの一斉分析を行った。シングル分析システム1台を使用した場合と比較して作業時間が約 47%削減された。本法は、野菜ジュースなど野菜加工品中の無機イオン分析のワークフローの効率 化に有用であることが示唆された。 イオンクロマトグラフによる野菜加工食品中の陰イオンと陽イオンの高感度同時 分析方法の検討 * Nexera、Shim-pack は国内、および海外における島津製作所の商標です。 3.結果および考察 表5 定量結果（400倍希釈） 2.実験 2-1.装置 評価には、Nexera TM IC（島津製作所）を使用した。 2-2.分析条件 分析条件を表1に示す。 System : Nexera IC Anion Column : Shim-pack SA3(250 mm × 4.0 mm I.D., 5 μm, P/N:228-41600-91) Guard Column : Shim-pack SA3(G) (10 mm × 4.6 mm I.D., 5 μm, P/N:228-41600-92) Eluent : 3.6 mmol/L Sodium Carbonate Flow rate : 0.8 mL/min Temperature : 45°C Injection volume : 50 μL Vial : 1.5 mL PP vial for ion chromatography (P/N:GLC-IVS-100) Detection : Conductivity Detector Cation Column : Shim-pack C4 (150 mm × 4.6 mm I.D., 7 μm, P/N:228-41616-91) Guard Column : Shim-pack GC4 (8 mm × 3 mm I.D., 7 μm, P/N:228-59900-91) Eluent : 2.5 mmol/L Methanesulfonic Acid Flow rate : 1.0 mL/min Temperature : 40°C Injection volume : 50 μL Vial : 1.5 mL PP vial for ion chromatography (P/N:GLC-IVS-100) Detection : Conductivity Detector 3-3.直線性と再現性 3‐4.野菜ジュースの分析 Ion Concentration range(mg/L) Coefficient of determination ,r 2 Peak area RSD (%) at the lowest calibration level F 0.02 - 10 0.9997 0.67 Cl 0.1 – 2 0.9998 0.27 NO 2 0.1 – 10 0.9991 0.43 NO 3 0.1 – 10 0.9995 0.87 PO 4 0.1 - 10 0.9997 0.45 SO 4 0.1 - 10 0.9995 0.61 Ion Concentration range(mg/L) Coefficient of determination ,r 2 Peak area RSD (%) at the lowest calibration level Na 0.1 - 10 0.9999 0.29 NH4 0.1 – 5 0.9995 0.41 K 0.1 – 10 0.9999 0.53 Mg 0.1 - 10 0.9998 0.40 Ca 0.1 - 10 0.9995 0.28 表3 検量線の濃度範囲、寄与率、ピーク面積値%RSD（陰イオン） Ion Concentration (mg/L) F 0.029 Cl 0.976 NO 2 N.D.(定量下限未満） NO 3 1.129 PO 4 0.561 SO 4 0.856 図1 Nexera IC システムの外観 3-1.シングル分析システムとデュアル分析システムでの分析に要する時 間の比較 シングル分析システム1台にて、陰イオンおよび陽イオンを分析する場合と、デュアル分析システ ム1台にて陰イオンおよび陽イオンを同時に分析する場合について作業時間を算出し比較した。 結果、試料を6回分析を実施した場合の合計作業時間は15時間となった。一方、デュアルシ ステムでは陰イオンと陽イオンを同時に分析できるため、分析工程及び平衡化が1度で済み、流 路洗浄や移動相の交換に要する時間が削減され、合計作業時間は8時間となり、シングルシ ステムと比較して7時間、率にして約47%短縮された。 3-2.標準液の分析 陰イオン6成分（ふっ化物イオン、塩化物イオン、亜硝酸イオン、硝酸イオン、りん酸イオン、硫 酸イオン）、陽イオン5成分（ナトリウムイオン、アンモニウムイオン、カリウムイオン、マグネシウムイ オン、カルシウムイオン）の標準溶液の分析結果を図2に示す。 工程 シング分析ルシステム デュアル分析システム 試料前処理 2時間 2時間 陰イオン分析※ 5時間 - 陰/陽イオン同時分析※ - 5時間 流路洗浄 1時間 - 移動相置換 1時間 - 陽イオン分析※ 5時間 - 結果の確認 1時間 1時間 合計作業時間 15時間 8時間 表1 分析条件 表2 作業時間の比較 Ion Spike concentration(mg/L) Average recovery (%) F 0.5 91.5 Cl 0.5 98.5 NO 2 0.5 83.0 NO 3 0.5 93.7 PO 4 0.5 91.9 SO 4 0.5 90.4 Ion Concentration (mg/L) Na 0.148 NH 4 0.302 K 4.324 Mg 0.122 Ca 0.578 Ion Spike concentration(mg/L) Average recovery (%) Na 0.625 92.7 NH 4 0.625 96.9 K 2.5 96.7 Mg 0.625 86.7 Ca 0.625 88.9 表7 定量結果（400倍希釈） 図2 標準溶液のクロマトグラム（上：陰イオン、下：陽イオン） 1. F 1 mg/L 2. Cl 1 mg/L 3. NO 2 1 mg/L 4. NO 3 1 mg/L 5 PO 4 1 mg/L 6. SO 4 1 mg/L 12 3 4 1 2 3 4 5 1. Na 1 mg/L 2. NH 4 1 mg/L 3. K 1 mg/L 4. Mg 1 mg/L 5 Ca 1 mg/L 6 5 陰イオン 陽イオン 図3 野菜ジュースのクロマトグラム（400倍希釈） （上：陰イオン、下：陽イオン） 2 4 5 陰イオン 陽イオン 1 2 3 4 5 6 ※平衡化は2時間、1分析当たり30分として算出 表4 検量線の濃度範囲、寄与率、ピーク面積値%RSD（陽イオン） 表6 添加回収試験の結果(n=3) 表8 添加回収試験の結果(n=3) 市販の野菜ジュースを本条件で分析した。前処理として、野菜ジュース0.8mLに超純水を 0.8mL加え2倍希釈した。これを遠心分離(15,000 rpm×30分間）し、得られた上澄み 液を更に超純水で200倍した。この希釈液を0.2 µmのメンブレンフィルターでろ過した液を分 析に供した。得られたクロマトグラムを図3に、前処理後の各イオン濃度を表5、表７にそれぞれ 示す。さらに、添加回収試験の結果を表6、表8にそれぞれに示す。いずれのイオンにおいても、 良好な回収率が得られた。 陰イオン６成分、陽イオン５成分について、検量線を作成した。各イオンにおける検量線の濃 度範囲と寄与率、検量線最下点の標準溶液のピーク面積値%RSD(n=6)をそれぞれ表3、 表4に示す。アンモニウムイオンについては、二次式の検量線を作成した。それ以外のイオンはす べて1次式の検量線を作成した。いずれのイオンにおいても寄与率は0.999以上となり、設定し た濃度範囲において良好な検量線の適合性が確認された。 1