この研究は、ギリシャの研究機関の研究論文です。

掲載誌：Analytical Letters

ライセンス: CC BY　対象: 公開論文　確認元: OpenAlex

研究の目的

水や食品に微量で混入する化学物質を測定するには、まず試料からその成分を取り出し、濃縮する前処理が必要になります。ところが対象となる物質の化学構造が互いに大きく異なる場合、ひとつの吸着材ですべてをまとめて捕まえるのは難しく、物質ごとに別の手法を使い分ける必要が生じます。

この研究で著者らは、構造の異なる複数の芳香族汚染物質を同時に抽出できる汎用的な吸着材をつくることを目的としました。対象としたのは、ニトロフラン類、フルオロニトロベンゼン類、ベンゾフェノン類です。著者らはピリジンを骨格に組み込んだ共有結合性有機構造体（COF：有機分子が共有結合でつながってできた、細孔をもつ網目状の材料）を酸化鉄と組み合わせた新しい材料、Fe3O4@Py-COFを開発したと報告しています。

何を調べたか

著者らによれば、この材料は簡便で環境負荷に配慮した手順で合成されました。得られた材料の性質は、赤外分光法、X線光電子分光法、走査型電子顕微鏡、エネルギー分散型X線分光法、ゼータ電位測定といった複数の手法で確認されています。

抽出の手順は「磁性固相マイクロ抽出」と呼ばれるものです。磁性をもつ吸着材を試料に加えて目的の成分を吸着させ、磁石で吸着材だけを集めることで、ろ過や遠心分離をせずに成分を回収できます。抽出条件は、一度に一つの要因だけを変える方法と、中心複合計画にもとづく応答曲面法（複数の条件の組み合わせを効率よく試して最適点を探す統計的手法）を併用して最適化されました。濃縮された成分は、ダイオードアレイ検出器を備えた高速液体クロマトグラフィー（HPLC-DAD）で定量されています。

主な報告結果

最適化された条件のもとで、検出限界は3.6〜7.7 ng/mL、定量限界は12〜25 ng/mLの範囲だったと報告されています。測定のばらつきについては、同じ日のうちの繰り返し精度が0.5〜4.0%、日をまたいだ再現精度が5.0〜9.0%の範囲で、良好だったとされています。

著者らはこの方法を、湖水と市販の混合果汁の試料に適用しました。加えた成分がどれだけ回収できたかを示す回収率は、水試料で81.5〜98.7%、果汁試料で81.8〜92.2%でした。また、濃縮の度合いを示す濃縮係数は最大123に達したと報告されています。

この研究が示すこと

これらの結果から著者らは、Fe3O4@Py-COFが、化学的に多様な汚染物質を同時に抽出できる簡便で汎用性のある磁性吸着材であると結論づけています。対象は、この研究で選ばれた環境試料と食品試料の範囲です。

構造の違う物質ごとに手法を用意するのではなく、ひとつの材料でまとめて扱えるという点が、この研究の報告の要点にあたります。

著者：Ilias A. Tsokos（Department of Chemistry, University of Ioannina）、Constantine D. Stalikas（Department of Chemistry, University of Ioannina）

※本記事は原著論文をもとに、日本語で要約・説明を加えた研究紹介です。 出典（原著論文）：Ilias A. Tsokos, Constantine D. Stalikas. A Magnetic Pyridine Covalent Organic Framework as a Versatile Sorbent for Microextraction of Nitrofurans, Benzophenones and Fluoronitrobenzenes. Analytical Letters 2026-09-23. DOI: 10.1080/00032719.2026.2735020. 原著ライセンス：CC BY.