特許 7508682 農産物に適用する残留農薬抽出溶液及び残留農薬抽出溶液を用いた農産物試料原液の迅速抽出方法及び農産物残留農薬検査方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B1)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-06-21

(45)【発行日】2024-07-01

(54)【発明の名称】農産物に適用する残留農薬抽出溶液及び残留農薬抽出溶液を用いた農産物試料原液の迅速抽出方法及び農産物残留農薬検査方法

(51)【国際特許分類】

   G01N 30/14 20060101AFI20240624BHJP

   G01N 33/15 20060101ALI20240624BHJP

   G01N 1/10 20060101ALI20240624BHJP

   G01N 30/06 20060101ALI20240624BHJP

   G01N 30/72 20060101ALI20240624BHJP

【ＦＩ】

G01N30/14 A

G01N33/15 C

G01N1/10 F

G01N30/06 Z

G01N30/72 C

【請求項の数】 12

(21)【出願番号】P 2023193318

(22)【出願日】2023-11-14

【審査請求日】2023-11-14

(31)【優先権主張番号】112130854

(32)【優先日】2023-08-16

(33)【優先権主張国・地域又は機関】TW

(73)【特許権者】

【識別番号】523430445

【氏名又は名称】アグリカルチュラル ケミカルズ リサーチ インスティテュート，ミニストリー オブ アグリカルチャー

(74)【代理人】

【識別番号】100087398

【弁理士】

【氏名又は名称】水野 勝文

(74)【代理人】

【識別番号】100128783

【弁理士】

【氏名又は名称】井出 真

(74)【代理人】

【識別番号】100128473

【弁理士】

【氏名又は名称】須澤 洋

(74)【代理人】

【識別番号】100160886

【弁理士】

【氏名又は名称】久松 洋輔

(72)【発明者】

【氏名】リン，シャオ‐カイ

(72)【発明者】

【氏名】チュアン，ウェイ‐チェン

【審査官】黒田 浩一

(56)【参考文献】

【文献】特開２０２１－１１０７３８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１３－１９５３５９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０２４－０３９９３８（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２００６／１１５２９６（ＷＯ，Ａ１）

【文献】SHU-JEN TUAN et al.， Multiresidue analysis of 176 Pesticides and Metabolites in Pre-harvested Fruits and Vegitables for Ensuring Food Safaty by Gas Chromatography and High Performance Liquid Chromatography，Journal of Food and Drug Analysis，2009年，Vol.17, No.3，pp.163-177，https://www.jfda-online.com/cgi/viewcontent.cgi?article=2611&context=journal

【文献】一般財団法人 食品分析開発センター ＳＵＮＡＴＥＣ，連載 これだけは知っておきたい 豆知識，ニューフードインダストリー ，第58巻，平井 朋美，2016年

【文献】月岡 忠 Tadashi Tsukioka，ＧＣ／ＭＳによる食品中の残留農薬の一斉分析 Simultaneous determination of residual pesticides in foodstuffs by GC/MS，月刊フードケミカル 第２１巻第５号 FOOD CHEMICALS ，第21巻，株式会社 食品化学新聞社 落合 慶一郎，2005年

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０１Ｎ ３０／００－３０／９６

Ｇ０１Ｎ ３３／１５

Ｇ０１Ｎ １／１０－１／４４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

農産物試料原液の迅速抽出方法であって、
農産物サンプルに対して均質化処理を行い、均質化されたサンプルを取得するステップと、
残留農薬抽出溶液と前記均質化されたサンプルを混合してサンプル溶液を形成するステップと、
内部に混合粉末を充填したカラムを利用して前記サンプル溶液中の水分と不純物を除去し、農産物試料原液を取得するステップと、を含み、
前記残留農薬抽出溶液は、酸性溶液とアセトン溶液を含み、前記酸性溶液の含有量が０．５～３ｖｏｌ％であることを特徴とする農産物試料原液の迅速抽出方法。

【請求項2】

前記酸性溶液の含有量が１ｖｏｌ％であることを特徴とする請求項１に記載の農産物試料原液の迅速抽出方法。

【請求項3】

前記酸性溶液がギ酸、酢酸またはその組み合わせであることを特徴とする請求項１に記載の農産物試料原液の迅速抽出方法。

【請求項4】

前記農産物サンプルが、野菜または果物であり、前記均質化されたサンプルが１グラムであり、前記残留農薬抽出溶液が５ミリリットルであることを特徴とする請求項１に記載の農産物試料原液の迅速抽出方法。

【請求項5】

前記残留農薬抽出溶液と前記均質化されたサンプルを一緒に３０秒間振盪させることにより、両者を混合して前記サンプル溶液を形成することを特徴とする請求項４に記載の農産物試料原液の迅速抽出方法。

【請求項6】

脱イオン水を前記均質化されたサンプルに添加するステップを含み、前記農産物サンプルが穀物または乾燥処理を経た農産物であることを特徴とする請求項１に記載の農産物試料原液の迅速抽出方法。

【請求項7】

前記均質化されたサンプルが０．５グラムであり、前記残留農薬抽出溶液が５ミリリットルであり、前記脱イオン水が１ミリリットルであることを特徴とする請求項６に記載の農産物試料原液の迅速抽出方法。

【請求項8】

前記残留農薬抽出溶液と前記均質化されたサンプルを混合して一緒に３０秒間振盪させることにより、前記サンプル溶液を形成するステップを含むことを特徴とする請求項７に記載の農産物試料原液の迅速抽出方法。

【請求項9】

農産物残留農薬の検査方法であって、
請求項１乃至８のいずれかに記載の迅速抽出方法を使用して、農産物試料原液を取得するステップと、
前記農産物試料原液を液体クロマトグラフィタンデム型質量分析計またはガスクロマトグラフィタンデム型質量分析計に直接導入して残留農薬検査を行うステップと、
を含むことを特徴とする農産物残留農薬の検査方法。

【請求項10】

農産物に適用する残留農薬抽出溶液であって、酸性溶液とアセトン溶液を含み、前記酸性溶液の含有量が０．５～３ｖｏｌ％であることを特徴とする、残留農薬抽出溶液。

【請求項11】

前記酸性溶液の含有量が１ｖｏｌ％であることを特徴とする、請求項１０に記載の残留農薬抽出溶液。

【請求項12】

前記酸性溶液がギ酸、酢酸またはその組み合わせである、ことを特徴とする、請求項１０又は１１に記載の残留農薬抽出溶液。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、農産物の残留農薬検査技術に関し、特に、農産物に適用する残留農薬抽出溶液及び残留農薬抽出溶液を用いた農産物試料原液の迅速抽出方法及び農産物残留農薬検査方法に関する。

【背景技術】

【0002】

農産物の残留農薬は通常、液体クロマトグラフィ／タンデム型質量分析計（Ｌｉｑｕｉｄ ｃｈｒｏｍａｔｏｇｒａｐｈｙ ｔａｎｄｅｍ ｍａｓｓ ｓｐｅｃｔｒｏｍｅｔｅｒ，ＬＣ／ＭＳ－ＭＳ）またはガスクロマトグラフィタンデム型質量分析計（Ｇａｓ ｃｈｒｏｍａｔｏｇｒａｐｈｙ ｔａｎｄｅｍ ｍａｓｓ ｓｐｅｃｔｒｏｍｅｔｅｒ，ＧＣ／ＭＳ－ＭＳ）を使用して検査が行われる。前述の分析機器を使用する前に、一般にＱｕＥＣｈＥＲＳ（Ｑｕｉｃｋ Ｅａｓｙ Ｃｈｅａｐ Ｅｆｆｅｃｔｉｖｅ Ｒｕｇｇｅｄ Ｓａｆｅ）方法を用いて農産物から検査用の試料原液を取得する。しかしながら、検査速度を高めるために、近年では迅速抽出キットが農産物の残留農薬検査に運用されるようになっており、米国特許第９５８１５７９号（特許第６３７７１８２号）はその典型例である。

【0003】

迅速抽出キットを使用して農産物の残留農薬検査を行う過程では、均質化させた後の農産物サンプル中に抽出溶媒を添加して試料原液を取得する必要がある。現在適した抽出溶媒としては主にアセトニトリル溶液、または酢酸を含有するアセトニトリル溶液がある。問題は、アセトニトリルが有毒な化学物質であり、環境汚染や人体の健康にリスクをもたらす点である。また、アセトニトリルを含有する抽出溶媒を使用して抽出した試料原液は、溶媒置換工程を経た後でなければガスクロマトグラフィタンデム型質量分析計（ＧＣ／ＭＳ―ＭＳ）を使用して検査を行うことができないという別の問題もある。したがって、前述の問題をいかに解決するかは、農薬検査業界において長年の関心事となっている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】米国特許第９５８１５７９号明細書

【文献】特許第６３７７１８２号

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

本発明の目的は、先行技術においてアセトニトリル溶液を抽出溶媒として使用することによりもたらされる上述の問題を解決できる、農産物に適用する残留農薬抽出溶液及び残留農薬抽出溶液を用いた農産物試料原液の迅速抽出方法及び農産物残留農薬検査方法を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0006】

詳細に説明すると、本発明の残留農薬抽出溶液は、酸性溶液とアセトン溶液を含み、かつ酸性溶液の含有量が０．５～３ｖｏｌ％である。

【0007】

一実施例において、本発明の残留農薬抽出溶液の酸性溶液の含有量が１ｖｏｌ％である。

【0008】

一実施例において、本発明の残留農薬抽出溶液の酸性溶液が、ギ酸、酢酸またはその組み合わせである。

【0009】

本発明の農産物試料原液の迅速抽出方法は、農産物サンプルに対して均質化処理を行い、均質化されたサンプルを取得するステップと、本発明の上述の残留農薬抽出溶液と均質化されたサンプルを混合してサンプル溶液を形成するステップと、内部に混合粉末を充填したカラムを利用してサンプル溶液中の水分と不純物を除去し、農産物試料原液を取得するステップと、を含む。

【0010】

一実施例において、本発明の農産物試料原液の迅速抽出方法において使用する農産物サンプルが野菜または果物であり、均質化されたサンプルが１グラムであり、残留農薬抽出溶液が５ミリリットルである。好ましくは、本発明の農産物試料原液の迅速抽出方法がさらに、本発明の上述の残留農薬抽出溶液と均質化されたサンプルを３０秒間振盪させ、サンプル溶液を混合して形成するステップを含む。

【0011】

一実施例において、本発明の農産物試料原液の迅速抽出方法は、脱イオン水を均質化されたサンプル中に添加するステップを含み、そのうち、農産物サンプルが穀物または乾燥処理を経た農産物である。好ましくは、本発明の農産物試料原液の迅速抽出方法で使用する均質化されたサンプルが０．５グラムであり、残留農薬抽出溶液が５ミリリットルである。より好ましくは、本発明の農産物試料原液の迅速抽出方法がさらに、残留農薬抽出溶液と均質化されたサンプルを３０秒間激しく振盪させることにより、サンプル溶液を混合して形成するステップを含む。

【0012】

本発明の農産物残留農薬検査方法は、本発明の上述のいずれかの農産物試料原液の迅速抽出方法を使用して農産物試料原液を取得するステップと、農産物試料原液を液体クロマトグラフィタンデム型質量分析計またはガスクロマトグラフィタンデム型質量分析計に直接導入して残留農薬検査を行うステップを含む。

【図面の簡単な説明】

【0013】

【図1】本発明の農産物残留農薬検査方法の一実施例を示すフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0014】

図１に示すように、本発明の農産物残留農薬検査方法の一実施例は、次のステップを含む。

【0015】

ステップａ：農産物サンプルに対して均質化処理を行い、均質化されたサンプルを取得する。

【0016】

ステップｂ：残留農薬抽出溶液と均質化されたサンプルを混合してサンプル溶液を形成する。ここで、残留農薬抽出溶液は、酸性溶液とアセトン溶液を含み、かつ酸性溶液の好ましい含有量が０．５～３ｖｏｌ％であり、より好ましい含有量が１ｖｏｌ％である。酸性溶液は、ギ酸、酢酸またはその組み合わせとすることができるが、これらに限定されない。このほか、別の一実施例において、残留農薬抽出溶液は、酸性溶液及びアセトン溶液のみから構成され、その他の成分を含まない。

【0017】

ステップｃ：内部に混合粉末を充填したカラムを利用してサンプル溶液中の水分と不純物を除去し、農産物試料原液を取得する。この実施例において、混合粉末を充填したカラムとして米国特許第９５８１５７９号の迅速抽出キットを選択することができるが、これに限定されない。

【0018】

ステップｄ：農産物試料原液を液体クロマトグラフィタンデム型質量分析計（ＬＣ／ＭＳ―ＭＳ）またはガスクロマトグラフィタンデム型質量分析計（ＧＣ／ＭＳ―ＭＳ）に直接導入して残留農薬検査を行う。例えば、１ミリリットルの農産物試料原液を前述の分析機器に直接導入して残留農薬検査を行う。

【0019】

ステップａにおいて、農産物サンプルは新鮮な野菜や果物であってもよく、また乾燥後の穀物やその他乾燥処理を経た農産物であってもよいが、これらに限定されない。この実施例において、農産物サンプルは、攪拌ホモジナイザー（ブレンダー）による均質処理を経て細片状になった均質化されたサンプルである。

【0020】

ステップｂにおいて、残留農薬抽出溶液と均質化されたサンプルは、共に所定の時間激しく振盪され、両者を可能な限り混合して均一なサンプル溶液が形成される。この実施例において、農産物サンプルは新鮮な野菜や果物であり、均質化されたサンプルは１グラム、残留農薬抽出溶液は５ミリリットル、振盪時間は３０秒であるが、これらに限定されない。

【0021】

別の一実施例において、農産物サンプルは乾燥後の穀物またはその他乾燥処理を経た農産物であり、均質化されたサンプルは適量の脱イオン水を添加して、所定の適切な時間（例えば１０分間など）放置しておく必要がある。その後、脱イオン水が添加された均質化されたサンプルと残留農薬抽出溶液が、共に所定の時間激しく振盪され、両者を可能な限り混合して均一なサンプル溶液が形成される。この別の一実施例において、均質化されたサンプルは０．５グラム、残留農薬抽出溶液は５ミリリットル、脱イオン水は１ミリリットル、振盪時間は３０秒であるが、これらに限定されない。

【0022】

ステップｃにおいて、サンプル溶液をカラムの中に入れた後、ピストンロッドでサンプル溶液を加圧して、カラム中の混合粉末に対して、サンプル溶液を所定の流速で通過させる。所定の流速は、好ましくは０．０１～０．２ｍＬ／秒であり、より好ましくは０．０５ｍＬ／秒である。このほか、真空排気方法を使用して、カラム中の混合粉末に対してサンプル溶液を所定の流速で通過させてもよい。混合粉末はサンプル溶液の一部の水分を吸着することができるとともに、サンプル溶液の一部の不純物、特に、上述の分析機器による測定結果に干渉する不純物を吸着することもできる。

【0023】

ピストンロッドを利用してサンプル溶液を加圧する時間は、通常１分未満とすることができる。上述の実施例において、サンプル溶液は、毎秒１滴の速度でカラムから滴下され、サンプル溶液の加圧に要する時間は約３０秒である。つまり、サンプル溶液は、約３０秒の加圧を経た後、全部が混合粉末により濾過されてカラムから排出され、農産物試料原液が形成される。

【0024】

ステップｄにおいて、１ミリリットルの農産物試料原液を上述の分析機器に導入し、上述の分析機器で農産物試料原液中の農薬残留状況を検査する。このほか、本発明の農産物試料原液の迅速抽出方法の一実施例は、上述のステップａからステップｃまでを含み、ここでは説明を省略する。

【0025】

【表1a】

【0026】

【表1b】

【0027】

【表1c】

【0028】

【表1d】

【0029】

【表1e】

【0030】

【表1f】

【0031】

【表1g】

【0032】

【表1h】

【0033】

表１ａ～１ｈは、本発明の方法と対照方法を利用して農産物サンプルに対して行った残留農薬検査の結果を示す。農産物サンプルはチンゲンサイであり、かつ農産物サンプル中には既知の濃度の１９８種類の農薬標準物質が含有されている。これらの農薬標準物質には、殺ダニ剤（クロフェンテジン（Ｃｌｏｆｅｎｔｅｚｉｎｅ）、エチオン（Ｅｔｈｉｏｎ）など）、殺菌剤（イプロベンホス（Ｉｐｒｏｂｅｎｆｏｓ）、ペンコナゾール（Ｐｅｎｃｏｎａｚｏｌｅ）など）、除草剤（ブロマシル（ｂｒｏｍａｃｉｌ）、アラクロール（Ａｌａｃｈｌｏｒ）など）、殺虫剤（フェノブカルブ（Ｆｅｎｏｂｕｃａｒｂ）、ジフルベンズロン（Ｄｉｆｌｕｂｅｎｚｕｒｏｎ）など）、 殺線虫剤（フェナミホス（Ｆｅｎａｍｉｐｈｏｓ）、ホスチアゼート（Ｆｏｓｔｈｉａｚａｔｅ）など）、植物成長調節剤（パクロブトラゾール（Ｐａｃｌｏｂｕｔｒａｚｏｌ）など）、その他の農薬（ピペロニルブトキシド（Ｐｉｐｅｒｏｎｙｌ ｂｕｔｏｘｉｄｅ）など）が含まれ、詳細は表１ａ～１ｈに示すとおりであり、ここでは説明を省略する。

【0034】

表１ａ～１ｈにおいて、本発明の方法で使用する抽出溶媒は、残留農薬抽出溶液であり、かつそのうちの酢酸の含有量が１ｖｏｌ％で、その残りがアセトン溶液である。対照方法は、後述する点を除き、本発明の方法と同じである。対照方法で使用する抽出溶媒は、酢酸とアセトニトリル溶液で構成される混合液であり、酢酸の含有量が１ｖｏｌ％で、その残りがアセトニトリル溶液である。なお、表１ａ～１ｈと以下の表２におけるＮＤとは、ピーク信号対雑音比（ＰＳＮＲ）が１０未満で、回収率が計算されないことを指す。

【0035】

表２は表１ａ～１ｈに基づく統計結果である。

【0036】

【表2】

【0037】

表２から分かるように、本発明の方法は、１７８種類もの農薬の回収率（Ｒｅｃｏｖｅｒｙ）が７０％以上１２０％以下の基準範囲内に入った。一方、対照法では、回収率がこの基準範囲内に入った農薬は１６５種類に留まった。このほか、本発明の方法は、１種類の農薬の回収率が５０％以下であり、別の１種類の農薬の回収率が５０％超６０％以下の範囲であった。本発明の方法はさらに、２種類の農薬の回収率が６０％超７０％未満の範囲であり、また別の６種類の農薬の回収率が１２０％超かつ１４０％以下の範囲、２種類の農薬の回収率が１４０％超であった。全体的に、本発明の方法は農薬回収率が対照方法より優れているということができる。かつ、本発明の方法は、ステップｂでアセトニトリルを含まない残留農薬抽出溶液を使用して抽出溶媒としているため、農産物試料原液を上述の分析機器に直接導入でき、先に溶媒置換を行う必要がない。さらに、本発明の方法は毒性化学物質に属するアセトニトリルを使用しないため、環境を汚染したり、人体の健康を害したりする恐れがない。

【符号の説明】

【0038】

ａ～ｄ ステップ

【要約】      （修正有）

【課題】農産物に適用する残留農薬抽出溶液及び残留農薬抽出溶液を用いた農産物試料原液の迅速抽出方法及び農産物残留農薬検査方法を提供する。
【解決手段】残留農薬抽出溶液は酸性溶液とアセトン溶液を含み、かつ酸性溶液の含有量が０.５～３ｖｏｌ％である。農産物試料原液の迅速抽出方法は、農産物サンプルに対して均質化処理を行うステップと、その後、残留農薬抽出溶液と均質化されたサンプルを混合してサンプル溶液を形成するステップと、続いて、内部に混合粉末を充填したカラムを利用してサンプル溶液中の水分と不純物を除去し、農産物試料原液を取得するステップと、を含む。農産物残留農薬検査方法は、農産物試料原液の迅速抽出方法を使用して農産物試料原液を取得するステップと、農産物試料原液を液体クロマトグラフィタンデム型質量分析計またはガスクロマトグラフィタンデム型質量分析計に直接導入して残留農薬検査を行うステップを含む。
【選択図】図１

【図1】