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森脇 洋  モリワキ ヒロシ

教員組織学術研究院(繊維学系)電話番号0268-21-5333
教育組織繊維学部 応用生物科学科FAX番号
職名教授メールアドレスmoriwaki@shinshu-u.ac.jp
住所〒386-8567 長野県上田市常田3-15-1ホームページURLhttps://www.ftst.jp/bi9/wordpress/

プロフィール

研究分野
環境動態解析
環境影響評価
環境技術・環境負荷低減
分析化学
グリーン・環境化学
環境政策・環境社会システム
キーワード:環境計測 , 影響評価手法 , 環境修復技術 , グリーンケミストリィー , 環境分析 , 機器分析
現在の研究課題
影響評価手法
キーワード:尿 , 8-OHdG , 代謝 , 2004-
環境分析
キーワード:LC/MS , ICP/MS , コア試料 , 廃棄物 , 2000-
汚染物質の分解
キーワード:超音波 , 光化学 , 1994-
所属学会
所属学会
日本質量分析学会
日本水環境学会
環境化学会
日本分析化学会
学歴
出身大学院
1996 , 大阪大学 , 応用化学科 , 工学専攻
1993 , 大阪大学 , 応用化学科 , 工学専攻

出身学校・専攻等(大学院を除く)
1991 , 大阪大学 , 応用化学科 , 工学専攻

取得学位
工学博士 , 大阪大学
研究職歴等
研究職歴
2015- , 現職
2007- , 信州大学 准教授
1996-2007 , 大阪市立環境科学研究所 研究員

留学歴
2004-2005 , イギリス ガン研究所

研究活動業績

研究業績(著書・
発表論文等)
書籍等出版物
国立大学で工学を学ぼう, 126-127
フロムページ 2019(Apr.)
Author:森脇 洋
Abstract:養蚕の廃棄物として産出するくず繭を油吸着材として利用する手法について解説を行った。
Keywords:くず繭・油浄化


質量分析学, 88-93
日本質量分析学会 2016
Author:豊田岐聡、荒川隆一、中村健道、石濱泰、角井伸次、森脇 洋
Abstract:液体クロマトグラフィー/質量分析法の原理・基礎・応用について解説した。
Keywords:液体クロマトグラフィー質量分析法


レアメタル便覧, 647-652
丸善出版 2011(Jan.)
Author:森脇 洋
Abstract:日本各地の土壌ならびに底質中のレアメタル濃度を図表にまとめた。
Keywords:レアメタル・土壌・底質


応用生物科学入門, 第5章
オーム社 2010(Dec.)
Author:森脇 洋, 張野宏也
Abstract:化学物質が生物に与える影響を様々な環境問題とともに概説した。
Keywords:環境科学・毒性・応用生物学


Waste Management in Japan, 109-117
WIT press 2004(Sep.)
Author:H. Itoh (Editor), Y. Yoshida, Y. Ishii, Y. Ito, M.Uebori, K. Kawata, M. Takino, A. Hasegawa, H. Fukui, M. Murakami, H. Moriwaki, J. Yonekubo and S.Suzuki 
Abstract:不法投棄廃棄物はどのような化学物質を含んでいるか想像がつかないが、環境に悪影響を与えないかどうかを確認するために分析する必要性がある。正体の不明な物質を分析するには非常な危険性を伴う。そこで、どのような方法論で不法投棄廃棄物中の環境汚染物質を分析すればいいのか、とくにLC/MSをどのように応用できるかに焦点をあてて、その方法論を構築した。
Keywords:不法投棄


はかってなんぼ 職場編, 日本分析化学会近畿支部編 , 第12章
丸善出版 2003(Mar.)
Author:森脇 洋
Abstract:近年、非常に重要な分析技術として、注目を集めているモルキュラーインプリンティング法について解説した。分子の鋳型を高分子で作り、その分子を特異的に吸着するモルキュラーインプリンティング高分子は酵素様の反応特性を有しており、分析化学はもとより合成化学などへの展開なども考えられる。モルキュラーインプリンティング材料の原理、調製法、応用例を示し、今後の展開などを含めて述べた。
Keywords:モルキュラーインプリンティング


論文
“Plasma-structural coloring” of penciling on a paper
ACS Applied materials & interfaces,15(3):4781-4788 2023
Author:Hiroshi Moriwaki, Tomoya Kamine
Abstract:紙の上の鉛筆で書いた部分をプラズマ照射により種々の色に色づける手法を開発した。紙の上の鉛筆層が十分、分厚くないと種々の色を発色させられないことが分かった。そのためにグラファイトの成分が高いこと、十分に塗り浸けていることなどが必要であった。
Keywords:構造色・鉛筆・プラズマエッチング・紙


Interaction between nanoplastics and pectin, a water-soluble polysaccharide, in the presence of Fe(III) ion
Journal of Environmental Chemical Engineering,:108054 2022
Author:Hiroshi Moriwaki, Naoya Komori, ,Yoshitake Akiyama
Abstract:ポリスチレンナノ粒子とペクチンの相互作用について検討した。鉄(III)イオン共存下でペクチンによりポリスチレンナノ粒子が凝集沈殿を起こすことを明らかにした。これは環境中におけるナノプラスチックの挙動についての情報を与えるばかりでなく、ナノプラスチック除去法の開発につながる結果である。
Keywords:ナノプラスチック・凝集沈殿・ペクチン・バイオポリマー


Structural color on pencil lead formed by plasma etching
Advanced Optical Materials,:2102127 2022
Author:Hiroshi Moriwaki, Tomoya Kamine, Yukari Kawabe, Yusuke Okada
Abstract:鉛筆の芯にプラズマを照射するという簡易な手法で構造色を作ることに成功した。照射時間により発色をコントロールすることが可能であり、プラズマインディケーターやカラープリンターなどへの応用が期待される。
Keywords:構造色・鉛筆・プラズマエッチング


Effect of visible light irradiation on catalytic activity of gold nanoparticles and perylene adsorbed on silica gel
Catalysis Communication,145:106116 2020
Author:Hiroshi Moriwaki, Mahiro Oshima
Abstract:シリカゲル上にペリレンと金ナノ粒子を吸着させた材料を用いて、金ナノ粒子の触媒活性に与える可視光照射の影響を検討した。可視光照射によりペリレンから金ナノ粒子に電子移動が起こり、金ナノ粒子の触媒活性が増大した。可視光応答型光触媒を用いた金ナノ粒子の触媒活性の促進効果が確認できた。
Keywords:可視光応答型光触媒・金ナノ粒子・ペリレン・触媒反応


裾花川の石油湧出地点より単離したバクテリア(Acinetobacter beijerinckii susohanaR)の石油分解能
信州大学環境科学年報,42:92-99 2020
Author:森脇 洋, 藤井朱瑞, 伊藤 隆, 野村隆臣
Abstract:長野市を流れる裾花川の石油湧出地点から採取した砂より石油を分解するバクテリアの単離に成功した。バクテリアはAcinetobacter beijerinckiiの新株であると結論づけた。この株は軽油を効率よく分解することが確かめられた。
Keywords:石油分解菌・裾花川・石油湧出地点


Simple method for removal of pollutants from water using freeze-thaw treatment
Separation and purificatiobn technology,237:116382 2020
Author:Hiroshi Moriwaki, Suzu Fujii, Mahiro Oshima
Abstract:汚染物質を含む水から身の周りにあるもので汚染物質を濃縮分離する簡易な方法を開発した。操作に必要なのはシリンジ、シリンジキャップ、脱脂綿、輪ゴム、そして冷凍庫である。シリンジに汚染物質を含む溶液を入れ、シリンジの先付近を脱脂綿で覆った後、輪ゴムでこれを固定する。これを冷凍庫にいれ、完全に凍結する。凍結後、室温にて解凍をはじめ、最初の1 mLを採取する。これを3回繰り返すことにより、溶液中の汚染物質の80%以上が除去された。フッ素についてはこの手法により、初期濃度19 ppmの溶液が3.8 ppmまで減少することが分かった。これは日本のフッ素排水基準値(8 ppm)より低いレベルである。
Keywords:水浄化・凍結解凍・フッ素・ペンタクロロフェノール・鉛


Acoustic focusing of microplastics in microchannels: A promising continuous collection approach
Sensors and Actuators B: Chemical,304:127328 2020
Author:Yoshitake Akiyama, Takatoshi Egawa, Kiyoshi Koyano, Hiroshi Moriwaki
Abstract:水中のマイクロプラスティック(ビーズやマイクロファイバー)をアコースティックフォーカシング技術により収束することができることを示した。この方法は洗濯排水のようなマイクロプラスティックが分散している排水からマイクロプラスティックを除去するのに役立つだろう。
Keywords:マイクロプラスティック・アコースティックフォーカシング


Two-step extraction method for lead isotope fractionation to reveal anthoropogenic lead pollution
Environmental Technology,40(26):3473-3478 2019
Author:Kenshi Katahira, Hiroshi Moriwaki, Kazuo Kamura, Hideo Yamazaki
Abstract:鉛同位体比は鉛汚染の発生源を特定するうえで重要な指標となる。底質中の鉛について王水抽出(土壌表層に存在する鉛の抽出)と混合酸(硝酸、フッ化水素酸、過酸化水素)抽出(土壌内部に存在する鉛の抽出)の二段階抽出を行い、それぞれの鉛同位体比を求めることにより、人為的な鉛汚染の度合いを推定する手法を開発した。
Keywords:底質・鉛同位体比・分析


Glowing gold nanoparticle coating: restoring the lost property from bulk gold
Nanoscale,11:3786-3793 2019
Author:Yukari Kawabe, Takashi Ito, Hiroaki Yoshida, Hiroshi Moriwaki
Abstract:金ナノ粒子は金色をしておらず、局在化表面プラズモン共鳴現象により、赤から紫色をしている。本法では、濾紙を鉛筆で塗った上に金ナノ粒子を析出させることにより、金ナノ粒子が金色を呈することを明らかにした。この現象は金ナノ粒子の自由電子と鉛筆グラファイトの相互作用により起こると考えられる。また、鉛筆グラファイト上の金ナノ粒子は濾紙上の金ナノ粒子と比較して高い触媒活性を示すことが分かった。
Keywords:金ナノ粒子・表面プラズモン共鳴・金色・鉛筆・グラファイト


Removal of polycyclic hydrocarbon from soil using a composite material containing iron and activated carbon in the freeze-dried calcium alginate matrix: Novel soil cleanup technique
Journal of Hazardous Materials,351:232-239 2018
Author:Mako Funada, Takeshi Nakano, Hiroshi Moriwaki
Abstract:土壌汚染の浄化法はコスト、サスティンナビリティーなどいずれも問題点がある。鉄と活性炭をアルギン酸マトリックスに取り込ませた複合材料と多環芳香族化合物により汚染された土壌を直接、混ぜ合わせることにより、土壌中の多環芳香族化合物が除去されることを明らかにした。
Keywords:土壌汚染・複合材料・多環芳香族化合物・除去技術


Application of porous TiC ceramic powder as a substrate for the surface-assisted laser desorption/ionization mass spectrometry to detection environmental pollutants
International Journal of Mass Spectrometry,428:49-54 2018
Author:Hiroshi Moriwaki, Takumi Otsuka, Yukari Kawabe, Issey Osaka, Akio Miyazato, Junpei Maruo, Osamu Yamada
Abstract:MALDI-MSは高分子分析に欠かせないツールとなったが、500 Da以下の物質の検出は困難である。ナノ構造を持つ担体に分析対象物質を付着させることによりレーザー脱離イオン化を達成させるSALDI/MS法はこの欠点を補う手法である。この担体として多孔質TiCセラミックスを用いた。多孔質TiCセラミックスはナノサイズの細孔を有し、電気伝導性、光吸収性、耐熱性を兼ね備えたSALDI/MSの担体として適した材料と考えられた。実際、種々の環境汚染物質についてTiCを担体としたSALDI/MS測定を行ったところ、500 Da以下の物質についても検出が可能であることが分かった。
Keywords:SALDI/MS・環境汚染物質・多孔質TiCセラミックス


Evaluation of the interaction between pesticides and a cell membrane model by surface plasmon resonance spectroscopy analysis
Journal of Agricultural and Food Chemistry,65(26):5390-5396 2017
Author:Hiroshi Moriwaki, Kotaro Yamada, Hiromitsu Nakanishi
Abstract:SPR分析を用いて、細胞膜モデル(リポソーム)と種々の農薬の相互作用を評価した。細胞膜に対して毒性が知られている物質は注入によりピークの形状が減少する傾向が見られた。また、SPR分析により得られた残存率と犬の一年間のNOAEL値に相関が見られた。
Keywords:SPR・農薬・リポソーム・相互作用・慢性毒性


Electrochemical extraction of gold from wastes as nanoparticles stabilized by phospholipid
Waste Management,60:591-595 2017
Author:Hiroshi Moriwaki, Kotaro Yamada, Hisanao Usami
Abstract:金を電極とし、リン脂質 (DOPC)、HEPES、塩化ナトリウムを溶かした溶媒に浸漬し、100 Vの交流電圧を5秒間かけることにより、電極から金が乖離し、金ナノ粒子が生成することを明らかにした。電極として、金を含む廃棄物材料を用いた場合でも金ナノ粒子の生成が確かめられた。この手法は安価で安全な金の廃棄物からの抽出法に応用できると考えられる。
Keywords:金・抽出・電子廃棄物・ナノ粒子


Photodegradation of environmental pollutants using perylene adsorbed on silica gel as a visible-light photocatalyst
Applied Catalysis B:Environmental,204:456-464 2017
Author:Hiroshi Moriwaki, Yasutaka Akaishi, Michiya Akamine, Hisanao Usami
Abstract:太陽エネルギーを利用した水の浄化法を開発すべく、太陽の光に応答する新しい光触媒(ペリレンをシリカゲル上に担持させた材料:Pe/SiO2)を開発した。この触媒により、水中に存在する染料の一種であるメチルオレンジや残留性の高い有機汚染物質であるペンタクロロフェノール、ミツバチが巣からいなくなるという現象(蜂群崩壊症候群)の原因物質の一つとして考えられているイミダクロプリドを太陽光により分解できた。
Keywords:ペリレン・光触媒・可視光・メチルオレンジ・ペンタクロロフェノール


Application of freeze-dried powders of Genetically engineered microbial strains as adsorbents for rare earth metal ions
ACS Applied materials & interfaces,8(40):26524-26531 2016
Author:Hiroshi Moriwaki, Reiko Masuda, Yuki Yamazaki, Kaoru Horiuchi, Mari Miyashita, Jun Kasahara, Tatsuhito Tanaka, Hiroki Yamamoto
Abstract:希土類金属イオンの抽出、分離法の確立は希土類金属の資源としての重要性が高まっている今、重要な課題である。本研究ではフリーズドライした遺伝子操作した枯草菌株粉末が希土類金属の抽出に応用できないか検討を進めた。結果、遺伝子操作により希土類金属の吸着挙動が変化することを明らかにした。
Keywords:枯草菌・遺伝子操作・希土類・選択性・抽出


Electrospray ionization mass spectrometric detection of low polar compounds by adding NaAuCl4
Journal of Mass Spectrometry,51:1096-1102 2016
Author:Hiroshi Moriwaki
Abstract:LC/ESI/MS法は高感度な検出法として広く利用されているが、低極性の物質の検出が困難であるという欠点がある。本論文で塩化金酸塩を添加することにより、低極性物質のイオン化がエレクトロスプレー法により達成できることを明らかにした。
Keywords:エレクトロスプレー 質量分析 多環芳香族化合物 塩化金酸


Decomposition of methyl orange using C60 fullerene adsorbed on silica gel as a photocatalyst via visible-light induced electron transfer
Applied Catalysis B:Environmental,166:544-550 2015
Author:Ryo Wakimoto, Tamako Kitamura, Fuyu Ito, Hisanao Usami, Hiroshi Moriwaki
Abstract:フラーレンをシリカゲル上に付着させたC60/SiO2粉末を可視光応答型触媒として適用できないか検討を行った。アゾ染料のひとつであるメチルオレンジの水溶液にアスコルビン酸とC60/SiO2粉末を添加し、可視光あるいは太陽光を照射したところ、メチルオレンジは速やかに分解した。この粉末をガラス管につめ、カラムを作成し、そのカラムにアスコルビン酸を含むメチルオレンジ水溶液を流しながら光照射したところ、連続的なメチルオレンジの光分解が可能であった。本法は化石燃料を用いない新しい環境汚染物質の分解手法として有用であると考えた。
Keywords:フラーレン・光誘起電子移動反応・メチルオレンジ・可視光応答型触媒


Application of fullerenes-extracted soot modified with ethylenediamine as a novel adsorbent of hexavalent chromium in water
Journal of Environmental Chemical Engineering,2(2):1191-1198 2014
Author:Takahiro Nakagawa, Ken Kokubo, Hiroshi Moriwaki
Abstract:フラーレン製造時の副生成物であるフラーレンスートを水浄化用の吸着剤として応用した。フラーレンスートをアミノ化したアミノ化フラーレンスートが六価クロムならびにメチルオレンジの効率の良い吸着剤として使用可能であることを示した。この吸着剤は再利用が可能であり、六価クロムの最大吸着容量は93.5 mg/g であった。
Keywords:フラーレンスート・六価クロム・除去・水浄化


クロルピリホス熱反応生成物のLC/MS及びGC/MSによる分析
分析化学,62(10):855-863 2013
Author:森脇 洋、先山孝則、矢本善也、Roland Webber, Peter Behnisch, 荒川隆一、中野 武
Abstract:殺虫剤のクロロピリホスの熱反応生成物をGC/MS、LC/MSにより測定した。この測定により、多種のクロロピリホス重合化合物の生成が明らかとなり、またダイオキシン様の構造を有する化合物が生成する可能性が示された。毒性評価を行ったところ、熱反応により毒性が増加する結果が得られた。こうした情報は今後、クロルピリホスを処理する際の重要な情報になると考えられる。
Keywords:クロルピリホス・熱反応生成物・LC/MS・GC/MS


Development of a novel evaluation method for air particles using surface plasmon resonance spectroscopy analysis
Analyst,138(18):5437-5443 2013
Author:Ryoya Tanaka, Ryusaku Gomi, Kunihiro Funasaka, Daichi Asakawa, Hiromitsu Nakanishi, Hiroshi Moriwaki
Abstract:大気微粒子の表面プラズモン共鳴分析法(SPR法)を用いた新規評価手法を開発した。大気微粒子は様々な発生源から生じ、そのためその物性はサイト・時間によって変化する。異なる物性を有する大気微粒子がそれぞれ体内にどのような影響を及ぼすか迅速に把握することがその対策のために重要である。そこで、SPR法を大気微粒子の影響評価に利用できないか検討を行った。脂質二重層をセンサーチップに付けて、大気微粒子標準試料の懸濁液をSPR分析した。結果、大気微粒子の発生源により異なるSPRセンサーグラムが得られた。また、細胞膜と大気微粒子の間の相互作用が迅速かつ容易に測定できた。本法はPM2.5をはじめとする種々の大気微粒子の身体における挙動を解析するのに有用であるとともに、大気微粒子の発生源調査にも役立つと考えられる。
Keywords:表面プラズモン共鳴分析・大気微粒子・PM2.5・新規評価法


Removal of Pb(II) from water using keratin colloidal solution obtained from wool
Environ. Sci. Pollut. Res.,20(9):6531-6538 2013
Author:Yuri Sekimoto, Tomoki Okiharu, Haruka Nakajima, Toshihiro Fujii, Koji Shirai, Hiroshi Moriwaki
Abstract:羊毛から抽出したケラチンのコロイド溶液が水からの鉛イオン除去に有用であることを示した。鉛イオンを含む水にケラチンコロイド溶液を添加することにより、鉛イオンとケラチン粒子の複合体が生成し、沈殿が生じた。このことを利用した鉛除去法について検討した。本法は水浄化に資するばかりでなく、羊毛の新規な再利用法としても有用であると考えられる。
Keywords:羊毛・ケラチン・鉛


Nishiyama reservoir: Lead sources, inventory, and the influence of the Nagasaki atomic bomb
Soil Sediment Contam.,22:1003-1012 2013
Author:Kenshi Katahira, Hiroshi Moriwaki, Miho Ishitake, Yoko Saito-Kokubu, Hideo Yamazaki, Shusaku Yoshikawa
Abstract:長崎原爆の爆心地から3 km東に位置する西山貯水池から底質コア試料を採取した。このコアからは原爆由来と考えれるプルトニウムの濃度が高い層があった。また、この層は鉛の濃度も他の年代と比較すると高かった。この層から検出された鉛について同位体比を測定したところ、他の年代と異なる値を示した。これは原子爆弾の影響によるものではないかと考察した。
Keywords:原爆・プルトニウム・底質コア試料・鉛同位体比


Adsorption of rare earth ions onto the cell walls of wild type and lipoteichoic acid-defective strains of Bacillus subtilis
Appl. Microbiol. Biotech.,97(8):3721-3728 2013
Author:Hiroshi Moriwaki, Remi Koide, Ritsuko Yoshikawa, Yuya Warabino, Hiroki Yamamoto
Abstract:グラム陽性菌である枯草菌の細胞壁表面がレアアースを効率よく吸着することはよく知られている。しかしながら、細胞壁を構成するどの成分と相互作用するのか分子レベルの探究はこれまでされてこなかった。本研究では細胞壁の成分であるリポテイコ酸を欠損させた枯草菌の遺伝子操作株と野生株を用いてレアアース金属イオンとの吸着特性を比較することにより、リポテイコ酸のレアアース吸着における役割を見ることを目的とした。なお、遺伝子操作株、野生株いずれも培養後、滅菌処理し、粉末化したものを用いて、吸着実験に供した。結果、リポテイコ酸欠損株は野生株より、レアアース金属イオンに対する吸着性が低く、リポテイコ酸が枯草菌細胞壁において、レアアース金属イオン吸着の一端を担っていることが明らかになった。また、この遺伝子操作株とレアアース金属イオンを混ぜることにより、凝集沈殿が起こることが分かった。これは、バクテリアの遺伝子操作株が環境技術に有効に利用できる可能性を示すものである。
Keywords:枯草菌・レアアース・吸着・遺伝子操作株・リポテイコ酸


Interactions of microorganisms with rare earth ions and their utilization for separation and environmental technology
Appl. Microbiol. Biotech.,97(1):1-8 2013
Author:Hiroshi Moriwaki, Hiroki Yamamoto
Abstract:バクテリアがレアアースを吸着する性質は広く知られている。本報では、バクテリアがレアアースを吸着するメカニズムさらにその応用可能性を中心にレビューした。
Keywords:枯草菌・レアアース・吸着


Electrospray ionization mass spectrometric observation of the interaction between cesium ions and amino acids
Rapid Communication in Mass Spectrometry,26:2822-2826 2012
Author:H. Moriwaki, T. Nakagawa, H. Nakanishi
Abstract:福島原発事故により多量の放射性セシウムが環境中に拡散した。この放射性セシウムの身体影響を考える上で、体内に入ったセシウムイオンの挙動を把握することは非常に重要である。そこで、エレクトロスプレーイオン化質量分析法を利用し、水中におけるセシウムイオンとアミノ酸の相互作用について検討を行った。とくに酸性アミノ酸とセシウムイオンが相互作用しやすいことが明らかになった。
Keywords:放射性セシウム・アミノ酸・相互作用・エレクトロスプレーイオン化法


大阪市域土壌における自然由来の鉛の同位体比
地学雑誌,120(4):599-614 2011(Sep.)
Author:加田平賢史, 森脇 洋, 吉川周作, 新矢将尚, 北野雅昭
Abstract:大阪市域から得られたボーリングコアについて鉛同位体比を深さごとに測定した。人為源の無いと考えられる深さの試料については日本の岩盤固有の鉛同位体比と同様の値が得られた。日本固有の岩盤と異なる鉛同位体比を示す土壌は人為的な鉛汚染を受けていることの証拠になることを明らかにした。
Keywords:酸溶解成分・鉛同位体比・ボーリングコア


Reaction of congo red in water by irradiating pulsed intense relativistic electron beam
Plasma and Fusion Research,6:1206021 2011(May)
Author:Takashi Kikuchi, Hiroshi Moriwaki, Hiromitsu Nakanishi, Hironobu Kondo, Toru Sasaki, Go Imada, Nob. Harada
Abstract:有毒性の染料であるコンゴーレッドの水溶液にパルスの電子ビームを照射することにより、コンゴーレッドが効率良く分解することを明らかにした。分解生成物にはコンゴーレッドのベンゼン部位が水酸化された化合物が含まれることが予想された。
Keywords:染料・分解・電子ビーム


Application of the powder of porous titanium carbide ceramics to a reusable adsorbent for environmental pollutants
Journal of Hazardous Materials,185(2-3):725-731 2011(Feb.)
Author:Hiroshi Moriwaki, Shiori Kitajima, Koji Shirai, Kenji Kiguchi, Osamu Yamada
Abstract:大阪産業大学の山田らが開発したTiCセラミックスは多孔質であり、炭素含有物質であることから、活性炭と同様の吸着性を持つ可能性がある。そこで、本研究では、この素材を吸着剤として使用できないか検討を行った。TiCセラミックスは鉛、トリクロロフェノール、PFOS、PFOAなどを吸着することが分かった。また、適当な溶媒を用いることにより、それら吸着した物質が溶出可能なことも明らかにした。これら結果からTiCセラミックスの固相吸着剤としての使用可能性について検討を行った。
Keywords:多孔質吸着体・TiC・セラミックス・鉛・PFOS・PFOA


旧硫黄鉱山による汚染が河川環境に与える影響-百々川水系の水質ならびに微生物の生息状況-
生活衛生,54(4):321-329 2010(Oct.)
Author:伊藤吹夕, 野村隆臣,加田平賢史, 北川幹也, 森脇 洋
Abstract:旧硫黄鉱山の影響により、酸性の河川水が流れている百々川水系について、水質調査とバクテリアの存在についての調査を行った。バクテリアは鉱山の影響を受けている場所と受けていない場所で生存種に大きな違いが見られた。
Keywords:百々川・旧硫黄鉱山・バクテリア


Effect of deuterated solvents toward 2,2,2-trichloroethyl esters with a benzylic methylene moiety
Tetrahedron Letter,51:6045-6048 2010(Oct.)
Author:Tomoko Mineno, Haruyasu Hirayama, Kazuhide Nakahara, Mitsuaki Yamashita, Hisao Kansui, Hiroshi Moriwaki
Abstract:2,2,2-トリクロロエチルで保護したエステル基からの脱保護反応において、インジウムが触媒として有用なことはこれまで報告した。ベンジルメチレン基に接合したエステル結合においては、インジウム触媒で、脱保護基反応とともに脱クロロ反応が起こってしまう。本研究では、溶媒として重水素化テトラヒドロフランを用いることにより、脱クロロ反応する割合を減らすことが可能なことを明らかにした。
Keywords:インジウム・脱保護基・2,2,2-トリクロロエチルエステル


Electrospray ionization-mass spectrometric measurement of sake, the Japanese traditional alcohol beverage, for characterization
Analytical Sciences,26(3):379-382 2010(Mar.)
Author:Hiroshi Moriwaki, Ayaka Hagiwara, Midori Takasaki, Fuminori Izumi, Arata Watanabe, Ryo Shimizu, Natsuko Kuribayashi, Yui Totani, Yuka Suzuki
Abstract:日本酒をESI/MS法により測定し、その成分のピーク強度を用いて主成分分析することにより、キャラクタリゼーションを行った。
Keywords:日本酒・エレクトロスプレーイオン化法・キャラクタリゼーション


新しくPOPs登録された化学物質のLC/MSによる分析
環境浄化技術,8(11):43-47 2009(Nov.)
Author:森脇 洋
Abstract:2009年5月に追加登録となったPOPsについてLC/MSによる分析が可能かどうか論じた。
Keywords:POPs・LC/MS


Simultaneous LC/MS Analysis of Hexachlorobenzene and Pentachlorophenol by Atmospheric Pressure Chemical Ionization (APCI) and Photoionization (APPI) Methods
Analytical Sciences,25(11):1373-1376 2009(Nov.)
Author:Issey Osaka, Arifumi Yoshimoto, Kazuyoshi Nozaki, Hiroshi Moriwaki, Hideya Kawasaki, Ryuichi Arakawa
Abstract:ヘキサクロロベンゼン(POPsに登録されている)とペンタクロロフェノールは極性が大きく違うことから、誘導体化なしで、同時に質量分析を行うことが困難であった。本研究はLC/APCI/MSあるいはLC/APPI/MSを用いることにより、これら化合物の同時分析が可能であることを示した。とくにAPPI/MSを用いた場合、高感度な分析が可能であった。
Keywords:ヘキサクロロベンゼン・ペンタクロロフェノール・LC/MS


Statistical analysis of metal concentrations in a sediment core to reveal influences of human activities on atmospheric environment for 200 years
Water, Air,&Soil Pollution,204:215-225 2009(Nov.)
Author:Kenshi Katahira, Miho Ishitake, Hiroshi Moriwaki, Osamu Yamamoto, Tadao Fujita, Hideo Yamazaki, Shusaku Yoshikawa
Abstract:200年分の大気降下物が堆積することにより構成されている大阪城外堀の底質コア試料を採取した。コア試料の深度ごとの年代と重金属濃度を測定し、統計学的な解析を行うことにより、この200年間における大都市中心部での大気への重金属汚染の歴史的変遷を把握することに成功した。
Keywords:環境分析・大気汚染


納豆を用いた凝集沈殿の実験―環境教育における実験への生物資源の応用―
生活衛生,53(4):271-274 2009(Oct.)
Author:森脇 洋, 矢口 祐, 原口和真, 赤嶺総哉, 鵜之沢英理, 北原恵里子, 松尾京子, 松島祐達
Abstract:日本の伝統食品、納豆を用いて凝集沈殿を行う実験の条件について検討した。本研究の目的は手軽にできる環境教育の手法を示すものであり、納豆を使った凝集沈殿実験はハンドリングが容易で、観察しやすい実験であることを示した。
Keywords:納豆・凝集沈殿・環境教育


Electrospray ionization mass spectrometric observation of ligand exchange of zinc pyrithione with amino acids
Rapid Commun. Mass Spectrom,23:2161-2166 2009(Jul.)
Author:Hiroshi Moriwaki, Masanori Okabayashi, Takehiro Watanabe, Hideya Kawasaki, Ryuichi Arakawa
Abstract:ジンクピリチオンはシャンプーや防汚塗料に抗菌剤として広く使用されている。最近、ジンクピリチオンが魚類などに催奇形性を引き起こすことが報告されたが、そのメカニズムについては詳細は分かっていない。そこで、ジンクピリチオンの生体内での動態を考えるためにジンクピリチオンと種々のアミノ酸の反応についてエレクトロスプレーイオン化法質量分析法を用いて、検討を行った。結果、ジンクピリチオンはヒスチジン、システインと配位子交換反応を起こしやすいことが明らかになった。
Keywords:ジンクピリチオン・毒性


大阪市域のボーリングコア試料を用いた自然起源の鉛・ヒ素の分布特性
地質汚染-医療地質-社会地質学会誌,5:11-24 2009(Jun.)
Author:加田平賢史・森脇洋・吉川周作・七山太・山本攻・藤田忠雄
Abstract:大阪平野は海成粘土層というヒ素などを比較的、高濃度で含有する地層が広がっている。また、海成粘土層は硫化物を多く含んでいるため、風化すると溶出液が酸性側にふれる。こうしたことから、海成粘土層が地下工事などにより表出されると、その土は溶出試験によりヒ素・鉛などの項目で環境基準を超過する可能性がある。本研究では大阪市域におけるボーリングコア試料を用いて、海成粘土層におけるヒ素・鉛の溶出挙動を観察し、海成粘土層と土壌汚染との関係性について考察した。
Keywords:海成粘土層・ヒ素


Utilization of silkworm cocoon waste as a sorbentfor the removal of oil from water
Journal of Hazardous Materials,165:266-270 2009(Jun.)
Author:Hiroshi Moriwaki, Shiori Kitajima, Masahiro Kurashima, Ayaka Hagiwara, Kazuma Haraguchi, Koji Shirai, Rensuke Kanekatsu and Kenji Kiguchi;
Abstract:蚕糸産業において生じる廃棄物「くず繭」の油の吸着剤としての有用性について検討を行った。くず繭を綿状にした素材は1gあたり植物油、モーターオイルを約40g、吸着することが分かり、これまで報告されている油吸着剤と比較しても非常に高い吸着能を示すことが明らかになった。産業廃棄物の再利用、さらに環境にフレンドリーな素材を環境浄化に用いるという点で、くず繭のこうした利用は意義があると結論づけた。
Keywords:くず繭・油除去


大阪平野沖積層の自然由来の重金属等の溶出挙動-ボーリングコア試料を用いた検討-
地学雑誌,118(2):261-279 2009(May)
Author:加田平賢史・森脇 洋・吉川周作・七山 太・山本 攻
Abstract:大阪平野で採取した土壌のコア試料を層ごとに重金属・イオンの分析を行い、土壌環境基準と照らし合わせた。人為的な影響が無いと思われる地層においてもフッ素が基準値を超過して検出されるケースがあった。溶出試験、含有量試験に加え、酸溶解成分も測定し、種々の元素の溶出挙動について考察を加えた。
Keywords:地質・環境科学


Analysis of chlorothalonil by liquid chromatography/mass spectrometry using negative atmospheric pressure photoionization
Analytical Sciences,25:693-697 2009(May)
Author:Atsushi Yamamoto, Iori Miyamoto, Mikiya Kitagawa, Hiroshi Moriwaki, Hidekazu Miyakoda, Hideya Kawasaki, Ryuichi Arakawa
Abstract:農薬として広く用いられているクロロタロニルは従来、質量分析法による高感度分析が困難であった。そこで、光化学イオン化法を用いた液体クロマトグラフィータンデム質量分析法をクロロタロニルおよびその代謝生成物の測定に適用した。この方法により、これら化合物の微量分析が可能となった。環境分析、食品分析へのこの方法の適用例を示した。
Keywords:環境分析・LC/MS


Waste on the roadside, 'poi-sute' waste: Its distribution and elution potential of pollutants into environment
Waste Management,29:1192-1197 2009(Mar.)
Author:Hiroshi Moriwaki, Shiori Kitajima, Kenshi Katahira
Abstract:信州大学繊維学部周辺におけるポイ捨てゴミを毎月サンプリングし、その組成、分布ならびに量を測定した。さらに、ポイ捨てゴミから環境中に負荷される環境汚染物質の量を推定した。ポイ捨てゴミの組成としてはタバコが最も数が多かった。また、ヒ素や多環芳香族化合物などの有害物質がポイ捨てタバコから環境中に溶出している可能性を示した。
Keywords:ポイ捨てごみ


Layer-by-Layer Self-Assembled Multilayer Films of Gold Nanoparticles for Surface-Assisted Laser Desorption/Ionization Mass Spectrometry
Analytical Chemistry,80(19):7524-7533 2008(Oct.)
Author:Hideya Kawasaki, Tsuyoshi Sugitani, Takehiro Watanabe, Tetsu Yonezawa, Hiroshi Moriwaki, Ryuichi Arakawa;
Abstract:金ナノ粒子の多層フィルムを表面支援レーザー脱離イオン化法 (SALDI) の基板として用いたところ、SALDI/TOF/MSによるペプチドや環境汚染物質(ピレンなど)の高感度測定が可能であることを明らかにした。
Keywords:分析法・質量分析


Detection of Pb-LIII edge XANES spectra of urban atmospheric particles combined with simple acid extraction
Science of the Total Environment,403:230-234 2008(Aug.)
Author:Kunihiro Funasaka, Toshiki Tojo, Kenshi. Katahira, Masashi Shinya, Takeji Miyazaki, Toshikazu Kamiura, Osamu Yamamoto, Hiroshi. Moriwaki, H. Tanida, M. Takaoka
Abstract:環境中に存在する有害金属の形態はその金属の発生源を知る上で、また環境における毒性やリスクを検討するうえで非常に重要である。本報では大気中微粒子に含まれている鉛について種々の抽出法とXANESスペクトルを観測することにより、その形態を検討する新しい手法を提案した。
Keywords:環境分析・形態


Effect of mixing metal ions on DNA oxidative stress via Fenton-type reactions
Toxicology in Vitro,22:36-44 2008(Jan.)
Author:Hiroshi Moriwaki, Martin R. Osborn, David H. Phillips
Abstract:有害金属のDNAに対する複合影響について検討を行った。DNAにFe、Cu、Cd、Cr、Niをそれぞれ一種類だけ混合し、過酸化水素を加えて、フェントン反応により活性酸素を発生させることにより生じるDNAストレスを測定した。次にこれら5元素のうち2元素を選び、同時にDNAに混ぜ、過酸化水素を加えて生じるDNAストレスを測定し、単一の場合に観測されたDNA酸化ストレスの総和と比較した。Cd、Niは他の金属イオンにより生じるDNA酸化ストレスを抑制した。一方、CuとCrを混ぜた系では相乗的な効果が見られた。これら結果から、in vitroでの検討ではあるが、有害金属により誘起されるDNA酸化ストレスは有害金属とDNAの間の相互作用により、複合的な影響を受けることが分かった。
Keywords:毒性・複合影響


重金属濃度と鉛同位対比からみた長崎湾底質コアにおける環境変遷史
第18回環境地質シンポジウム論文集,18:151-154 2008
Author:高坂由依子、 加田平賢史、 森脇 洋、 山崎秀夫、 國分(齋藤)陽子、 吉川周作


Vertical profile of polycyclic aromatic hydrocarbons in a sediment core from a reservoir in Osaka City
Environment Geology,52:123-129 2007(Mar.)
Author:Miho Ishitake, Hiroshi Moriwaki, Kenshi Katahira, Osamu Yamamoto, Kenshiro Tsuruho, Hideo Yamazaki, Shusaku Yoshikawa
Abstract:大阪市内の溜池における底質コア試料を採取し、年代特定を行った後に、深さごとの多環芳香族化合物濃度を測定した。溜池は水の流出入が少ないため、その底質はほとんど大気からの降下物によりなると考えられ、底質コア試料は大気汚染の歴史的変化を記録していると考えられる。分析した結果、最も高い多環芳香族濃度を示したのは第二次世界大戦中であり、これは大阪への米軍の空襲によるものであると考えられた。
Keywords:環境分析・大気汚染


Analysis of p,p’-DDT by liquid chromatography-atmospheric pressure photoionization/ mass spectrometry
Rapid Communication in Mass Spectrometry,21:1090-1092 2007(Mar.)
Author:Hiroshi Moriwaki
Abstract:p,p’-DDTは残留性環境汚染物質(POPs)類の一つとして知られており、環境分析において重要なターゲットである。しかしながら、これまでLC/MSによる測定例は報告されていなかった。本報はp,p’-DDTのLC/MSによる検出方法について述べた。APPI法を用いることによりp,p’-DDTが検出できることが分かった。またLCを接続し、検量線を作成し、LC/MSによりppbレベルの濃度まで測定できることを明らかにした。
Keywords:環境分析・LC/MS


Method for the estimation of the past illegal dumping recorded in a sediment core
Water, Air,&Soil Pollution,179:197-206 2007(Feb.)
Author:Kenshi Katahira, Miho Ishitake, Hiroshi Moriwaki, Syusaku Yoshikawa, Osamu Yamamoto, Tadao Fujita, Hideo Yamazaki
Abstract:大阪市内の溜池における底質コア試料を採取し、年代特定を行った後に、深さごとの重金属濃度を測定した。Cd、Ni、Crなどメッキ工業で用いられる重金属についてのみ1960年前後にスパイク的な濃度の上昇が見られた。統計的に解析し、この濃度上昇が1960年時の溜池へのメッキ工場からの廃液の不法投棄によるものであると結論づけた。底質コア試料がこのような環境イベントを記録していることは極めて珍しい。
Keywords:環境分析・重金属


Liquid chromatography-mass spectrometry for the analysis of environmental mutagens
Current Anal. Chem.,3:69-79 2007(Jan.)
Author:Hiroshi Moriwaki
Abstract:環境変異原性物質は生物に作用し、悪影響を与える危険性がある。環境中におけるこれら物質の分析法の確立は非常に重要である。変異原性物質には極性が高く、GCによる分析に適さない化学物質も多いため、近年、LC/MSを利用した分析法がさかんとなってきている。本報では、環境変異原性物質をLC/MSで検出、測定した例を総括し、LC/MSの環境分析への適用が重要であり、非常に有用であることを明らかとした。
Keywords:総説・環境分析


液体クロマトグラフィー質量分析による残留性有機汚染物質 (POPs)類の分析
日本質量分析科学会誌,55:183-191 2007
Author:森脇 洋


パーフルオロオクタンスルホン酸(PFOS)とパーフルオロオクタン酸(PFOA)の超音波による分解
超音波テクノ,19:30-33 2007
Author:森脇 洋


自然由来の土壌中重金属の含有量と溶出量
環境浄化技術,6:31-36 2007
Author:加田平賢史、 森脇 洋、 山本 攻、 吉川周作


Electrospray ionization-mass spectrometric detection of hexachlorocyclohexane
Rapid Communication in Mass Spectrometry,20:1963-1964 2006(Jun.)
Author:Hiroshi Moriwaki
Abstract:ヘキサクロロシクロヘキサンは残留性環境汚染物質(POPs)類の一つとして知られており、環境分析において重要なターゲットである。しかしながら、これまでLC/MSによる測定例は報告されていなかった。本報はヘキサクロロシクロヘキサンのLC/MSによる検出方法について述べた。イオン化法としてESI法を用いることによりヘキサクロロシクロヘキサンが検出できることが分かった。イオン化のメカニズムとしてはESIの系中でSN1反応が起こり、イオンとなっている可能性が示唆された。
Keywords:環境分析・大気汚染


不法投棄廃棄物分析のための方法論と技術
環境浄化技術,5:48-52 2006
Author:森脇 洋


Liquid chromatographic- mass spectrometric methods for the analysis of persistent pollutants: polycyclic aromatic hydrocarbons, organochlorine compounds and perfluorinated compounds
Current Organic Chemistry,9:849-857 2005(Sep.)
Author:Hiroshi Moriwaki
Abstract:環境分析において、残留性汚染物質の分析は非常に重要である。しかしながら、近年、さかんに使用されるようになったLC/MSでは塩素系の多くの残留性汚染物質の分析が困難である。本報では残留性汚染物質の中でもLC/MSでの検出が難しいとされている多環芳香族化合物、有機塩素系農薬といった低極性化合物のLC/MSによる検出法、検出例について総括し、その重要性と今後の展開について詳述した。
Keywords:総説・環境分析


Determination of phenolic metabolites in urine of rats treated with 1,2,3- and 1,3,5- trimethylbenzenes
J. Occup. Health,47:337-339 2005(Aug.)
Author:Yuji Tsujimoto, Munehiro Warashina, Tsutomu Noda, Mitsuru Shimizu, Yukihiko Yamaguchi, Hiroshi Moriwaki, Masanobu Tanaka
Abstract:トリメチルベンゼン類は有機溶剤として多用されており、室内環境に広く存在している。1,2,3-トリメチルベンゼンと1,3,5-トリメチルベンゼンの代謝について知るために、ラットにこれら物質を投与し、尿中の代謝物を測定した。一般にメチルベンゼン類は安全と言われる馬尿酸代謝を受ける。しかし、トリメチルベンゼン類については毒性が高いフェノール代謝する割合が高いことが明らかとなった。
Keywords:尿中代謝物・LC/MS


Influence of sodium benzoate on the metabolism of o-xylene
Xenobiotica,35:487-497 2005(May)
Author:Hiroshi Moriwaki, Yuji Tsujimoto, Mitsuru Shimizu, Tsutomu Noda, Munehiro Warashina, Masanobu Tanaka
Abstract:安息香酸ナトリウムは食品添加剤として広く使用されている。安息香酸ナトリウムは安全に代謝され、馬尿酸として、尿から排出されることが知られている。一方、室内汚染物質であるメチルベンゼン類は代謝の途中に安息香酸類となり、代謝が進行する。そこで、安息香酸ナトリウムとメチルベンゼン双方をラットに曝露させた場合、代謝がどうなるか検討を行ったところ、メチルベンゼンの代謝が阻害されることが明らかとなった。
Keywords:毒性・代謝


Sonochemical decomposition of perfluorooctane sulfonate and perfluorooctanoic acid
Environment Science&Technology,39:3388-3392 2005(May)
Author:Hiroshi Moriwaki, Youichi Takagi , Masanobu Tanaka, Kenshiro Tsuruho, K. Okitsu, Y. Maeda
Abstract:フッ素化合物PFOS、PFOAの超音波による分解反応を開発した。PFOS、PFOAは非常に難分解性の物質であり、浄化法・分解法の確立が求められている。本報ではPFOS、PFOA溶液に超音波を照射し、LC/MSによる測定により、そのメカニズムについて考察した。1時間の超音波照射により50%以上のPFOS、PFOAが分解した。
Keywords:分解反応・環境科学


Historical trends of polycyclic aromatic hydrocarbons in the reservoir sediment core at Osaka
Atmospheric Environment,39(6):1019-1025 2005(Feb.)
Author:Hiroshi Moriwaki, Kenshi Katahira, Osamu Yamamoto, Joji Fukuyama, Toshikazu Kamiura, Hideo Yamazaki, Shusaku Yoshikawa
Abstract:大阪城の底質を採取し、深度ごとの年代特定を行った。この試料を用いて、多環芳香族化合物を分析したところ、戦争中に多環芳香族化合物の量が最も多いことが明らかになった。これは大阪城周辺にあった軍需工場への第二次世界大戦時の空襲の影響による結果であると考えられた。大阪における350年間のうち、最も環境にインパクトを与えたのは第二次世界大戦であることがあきらかとなった。
Keywords:環境分析・大気汚染


Simultaneous determination of 2-phenylbenzotriazole-type mutagens, PBTA-1~8, in river water by liquid chromatography-tandem mass spectrometry
Journal of Environmental Monitroing,6:897-902 2004(Nov.)
Author:Hiroshi Moriwaki, Hiroya Harino, Taro Yoshikura, Takeshi Ohe , Haruo Nukaya, Yoshiyasu Terao, Hiroyuki Sawanishi, Keiji Wakabayashi, Hidekazu Miyakoda, Jean-Francois ALARY
Abstract:淀川水域の河川水の高変異原性についてひとつの原因物質であったPBTA類化合物はこれまでにPBTA1-8の8種類が単離されてきた。LC/MS/MSを用いたこれら8種類の同時高感度分析法を開発した。本法により微量分析が簡易かつ短時間で可能であった。実際の河川水から数種のPBTA類が本法により、検出され、本法が実際に環境分析へ適用できることが明らかとなった。
Keywords:環境分析・LC/MS


Detection of chlordecone by liquid chromatography tandem mass spectrometry
Rapid Communication in Mass Spectrometry,18:1243-1244 2004(Jun.)
Author:Hiroshi Moriwaki, Atsuko Hasegawa
Abstract:クロルデコンは残留性の高い農薬として知られており、環境分析において重要なターゲットである。しかしながら、これまでLC/MSによる測定例は報告されていなかった。本報はLC/MS/MSによるクロルデコンの分析方法について述べた。LC/MS/MSを用いることにより高選択かつ高感度な分析が達成できた。本法の定量限界は従来のGC/MS法と比較して、100倍近く低く、クロルデコンの極微量環境分析に非常に有用であることが分かった。
Keywords:環境分析・LC/MS


Determination of polycyclic aromatic hydrocarbons in sediment by liquid chromatography-atmospheric pressure photo ionization-mass spectrometry
Analytical Science,20:375-377 2004(Feb.)
Author:Hiroshi Moriwaki, Miho Ishitake, Shusaku Yoshikawa, H. Miyakoda,J-F.Alary
Abstract:多環芳香族は発ガン性などを有し、広く環境に存在する汚染物質である。その分析法の開発は重要であるが、従来、多環芳香族化合物のLC/MSによる微量分析は非常に困難であった。本報はLC/APPI/MS法により底質中の多環芳香族化合物の分析を試み、環境試料中のこれら物質のppbレベルの測定に成功した。さらに求めた分析法を実際の底質試料に適応し、環境分析が可能であることを示した。
Keywords:環境分析・LC/MS


Detection of technical chlordane by liquid chromatography / atmospheric pressure chemical ionization / mass spectrometry
Rapid Communication in Mass Spectrometry,18:225-227 2004(Jan.)
Author:Hiroshi Moriwaki, Masashi Yamaguchi, Hiroyuki Hashimoto and Ryuichi Arakawa
Abstract:クロルデンは残留性環境汚染物質(POPs)類の一つとして知られており、環境分析において重要なターゲットである。しかしながら、これまでLC/MSによる測定例は報告されていなかった。本報はクロルデンのLC/MSによる検出方法について述べた。APCI法を用いることによりクロルデンが検出できることが分かった。またLCを接続し、検量線を作成し、ppbレベルの濃度まで測定可能であることを示した。
Keywords:環境分析・LC/MS


Concentrations of perfluorooctane sulfonate (PFOS) and perfluorooctanoic acid (PFOA) in the vacuum cleaner dust collected in Japanese homes
Journal of Environmental Monitroing,5:753-757 2003(Sep.)
Author:Hiroshi Moriwaki, Yumiko Takata, Ryuichi Arakawa
Abstract:撥水剤などに用いられるPFOS、PFOAは広く環境に分布し、非常に分解性が低いことから、21世紀のPCBなどと言われ、その身体に対する影響が危惧されている。掃除機で採取した埃中のふっ素化合物PFOS、PFOAの定量を行い、これら物質が生活環境から人へ曝露している可能性を示した。
Keywords:環境分析・LC/MS


Determination of aromatic amine mutagens, PBTA-1 and PBTA-2, in river water by solid phase extraction followed by liquid chromatography-tandem mass spectrometry
Journal of Chromatography A,995:239-243 2003(May)
Author:Hiroshi Moriwaki, Hiroya Harino, Hiroyuki Hashimoto, Ryuichi Arakawa, Takeshi Ohe, Taro Yoshikura
Abstract:淀川水系の河川水が高い変異原性を示したことが以前、報告されている。その原因物質は、排水中の染料を由来とするPBTA類であった。本報はLC/MSを用いた新規の河川水中のPBTA分析法について述べたものである。この方法は従来法と比較して、非常に簡単であり、短時間でPBTAの分析を行うことが可能である。
Keywords:環境分析・LC/MS


Simultaneous determination of metabolites of trimethylbenzenes, dimethylbenzylmercapturic acid and dimethylhippuricacid, in human urine by solid-phase extraction followed by liquid chromatography-tandem mass spectrometry
Journal of Mass Spectrometry,37:1152-1157 2002(Nov.)
Author:Hiroshi Moriwaki, Ayumi Watanabe, Ryuichi Arakawa, Yuji Tsujimoto, Mitsuru Shimizu, Tsutomu Noda, Munehiro Warashina, Masanobu Tanaka
Abstract:トリメチルベンゼン類は溶剤などに用いられており、室内汚染物質として知られている。これら物質が体内に入った量の把握、あるいはどのような影響を身体に与えるかを知るためにその代謝反応を把握することは重要である。本報ではトリメチルベンゼン類の尿中代謝物である馬尿酸とメルカプツール酸を同時分析する手法を示した。初めて尿中のトリメチルベンゼンから生成するメルカプツール酸の検出に成功した。
Keywords:尿中代謝物・LC/MS


Complexes of cadmium ion with guanine bases detected by electrospray ionization-mass spectrometry
Journal of Mass Spectrometry,38:321-327 2002(Mar.)
Author:Hiroshi Moriwaki
Abstract:カドミウムは発ガン性物質として知られている。カドミウムが遺伝子に与える作用を考えるうえでDNA塩基とカドミウムの相互作用についての情報を得ることは非常に重要である。そこで種々のDNA塩基とカドミウムを混ぜた溶液を調製し、ESI/MSにより、その錯形成を観察した。結果、グアノシンについてはグアノシン4量体と錯形成した錯体など様々な錯体が検出されたが、他の塩基ではそのような多様な錯形成は見られなかった。
Keywords:毒性・LC/MS


Complexes of Paraquat with guanine bases detected by electrospray ionization-mass spectrometry
Journal of Mass Spectrometry Society in Japan,50(1):18-20 2002(Jan.)
Author:Hiroshi Moriwaki
Abstract:農薬であるパラコートとグアニン塩基との相互作用をESI/MSにより観測した。パラコート1分子に対し、グアニン塩基が1-8個付加した錯体に相当するマススペクトルイオンピークが検出された。
Keywords:超分子・LC/MS


Direct detection of Ziram by liquid chromatography / atmospheric pressure chemical ionization mass spectrometry
Rapid Communication in Mass Spectrometry,15:2374-2376 2001(Dec.)
Author:Hiroshi Moriwaki, Yukihiko Yamaguchi, Minoru Fukushima
Abstract:ジラムは亜鉛にジチオカーバメート基が二つ配位した有機金属錯体であり、農薬として使用されている。様々な毒性を有し、環境分析を行い、その濃度分布を把握することは重要である。有機金属錯体は揮発性が低く、環境分析で広く使用されているGC/MSを適用し、分析することが困難である。そこで難揮発性物質の検出が可能であるLC/MSによる検出を試みた。APCI法を用いることによりジラムを直接検出できた。
Keywords:環境分析・LC/MS


Detection of 1:1 and 2:1 complexes of nonylphenol ethoxylates with alkali metal cations by electrospray ionization mass spectrometry
Rapid Communication in Mass Spectrometry,15:2208-2210 2001(Nov.)
Author:Hiroshi Moriwaki, Takeshi Nakano, Shinji Tsunoi, Minoru Tanaka
Abstract:ノニルフェノールエトキシレートが、アルカリ金属とクラウンエーテル様の錯形成をすることがESI/MSの測定により明らかになった。エトキシレート鎖の鎖長によるアルカリ金属との錯形成能に違いがあった。鎖長が長いほど原子半径の大きなアルカリ金属と錯形成しやすい傾向が見られ、超分子的な作用を示すことが明らかになった。
Keywords:超分子・LC/MS


Direct determination of NO2-substituted pyrenes by liquid chromatography- atmospheic pressure chemical ionization- mass spectrometry
Analytical Sciences,16:1247-1248 2000(Dec.)
Author:Hiroshi Moriwaki, Kunihiro Funasaka, Michiko Uebori
Abstract:ニトロ基で置換された多環芳香族は高い変異原性を有することが知られており、その環境分析は重要な意味を有している。これら物質は熱的に不安定であり、GCによる測定は困難であった。また、発光法を利用して、高感度分析する手法が報告されているが、誘導体化が必要であった。本報ではLC/APCI/MSを用いてニトロピレンなどのニトロ芳香族化合物を直接、検出する方法を示した。この方法により実際、環境中から単離されたニトロピレンの検出に成功した。
Keywords:LC/MS


Determination of mercapturic acids in urine by solid-phase extraction followed by liquid chromatography ionization mass spectrometry
Analyst,125:715-718 2000(Apr.)
Author:Hiroshi Moriwaki, Yuji Tsujimoto, Tsutomu Noda, Mitsuru Shimizu, Masanobu Tanaka
Abstract:尿中のメルカプツール酸は室内汚染物質として重要なターゲットであるメチルベンゼン類の代謝物であり、それらの曝露量の指標として有用である。本報では尿中のメルカプツール酸を固相吸着剤とLC/MSを用いることにより検出する分析法を示した。固相吸着剤には逆相系の充填剤を用いることにより尿からの抽出できた。この手法により、簡易で迅速なメチルベンゼン類の尿中代謝物メルカプツール酸の分析が可能となった。
Keywords:メルカプツール酸・尿中代謝物


Identification of the dimethylbenzyl mercapturic acid in urine of rats administered with 1,2,4-trimethylbenzene
Chemosphere,40:893-896 2000(Apr.)
Author:Yuji Tsujimoto, Tsutomu Noda, Mitsuru Shimizu, Hiroshi Moriwaki, Masanobu Tanaka
Abstract:有機溶剤として多用されているトリメチルベンゼン類は室内汚染物質として知られており、その身体影響を明らかにすることは重要である。本報はトリメチルベンゼン類のうち1,2,4-トリメチルベンゼンの尿中代謝物、グルタチオン抱合体であるジメチルベンジルメルカプツール酸がこの物質を投与されたラットの尿中から検出されたことを明らかにした。
Keywords:メルカプツール酸・尿中代謝物


Determination of 8-Hydroxy-2’-deoxyguanosine in urine by liquid chromatography-electrospray ionization- mass spectrometry
Analytical Sciences,16:105-106 2000(Feb.)
Author:Hiroshi Moriwaki
Abstract:DNAは活性酸素により攻撃を受けると、とくにグアニン塩基の8位が水酸化される。修正酵素によりこの水酸化されたグアニン塩基は切り出され、血液中に8-OHdGとして排出される。すなわち尿中の8-OHdG量は生体の活性酸素によるストレスの度合いを見る指標となる。本報では尿中の8-OHdGを測定するLC/MSを用いた簡易な手法を開発し、実際の尿試料について検出例を示した。
Keywords:尿中代謝物・LC/MS


Conformational specificity in photoinduced intramolecular 1,7-hydrogen abstraction of homonaphthoquinones with a spiro-linked dibenzocycloheptene ring
Organic Lett,2:559-562 2000(Feb.)
Author:Ken Kokubo, Kazuhito Kawahara, Toshihiko Takatani, Hiroshi Moriwaki, Tatsuya Kawamoto, Takumi Oshima
Abstract:ナフトキノンにエタノ架橋したジフェニルシクロプロパンが縮環したホモナフトキノン類の光反応について検討を行った。ナフトキノンのカルボニル基が光励起され、エタノ架橋部の水素を引き抜き、さらにエタノ部の炭素とカルボニル炭素が結合する分子内反応が進行することが明らかとなった。また、この反応はエタノ架橋部の立体配置により異なることを明らかにした。
Keywords:光反応・シクロプロパン


Electrospray mass spectrometric determination of 1-nitropyrene and non-substituted polycyclic aromatic hydrocarbons using tropylium cation as a post-column HPLC reagent
Analyst,125:417-420 2000(Feb.)
Author:Hiroshi Moriwaki
Abstract:多環芳香族は発ガン性などを有し、広く環境に存在する汚染物質である。従来はLC/MSにより多環芳香族化合物を検出することは困難であった。とくに極性の低い化合物の検出が困難であるエレクトロスプレー法(ESI)での検出例はほとんどなかった。本報で、多環芳香族化合物と相互作用するトロピリウムカチオンをポストカラム法により添加することによりLC/MSによる多環芳香族化合物の微量分析を実現した。
Keywords:LC/MS


Identification of the dimethylbenzyl mercapturic acid in urine of rats treated with 1,2,3-trimethylbenzene
Chemosphere,39:725-730 1999(Aug.)
Author:Yuji Tsujimoto, Tsutomu Noda, Mitsuru Shimizu, Hiroshi Moriwaki, Masanobu Tanaka
Abstract:有機溶剤として多用されているトリメチルベンゼン類は室内汚染物質として知られており、その身体影響を明らかにすることは重要である。本報はトリメチルベンゼン類のうち1,2,3-トリメチルベンゼンのグルタチオン抱合体であるジメチルベンジルメルカプツール酸がこの物質を投与されたラットの尿中から検出されたことを明らかにした。
Keywords:メルカプツール酸・尿中代謝物


Cation complexation of quinocrown ethers in electrospray ionization mass spectrometry. A comparison with benzocrown ethers
J. Chem. Soc., Perkin Trans. 2,:1235-1240 1999(Jun.)
Author:Akihiko Tsuda, Hiroshi Moriwaki, Takumi Oshima
Abstract:電子吸引性を有するキノン骨格にクラウンエーテルを導入したキノクラウンエーテルの陽イオンとの錯形成能とベンゾクラウンエーテルと陽イオンの錯形成能をエレクトロスプレーイオン化法を用いて、比較検討した。キノンと縮環させることにより、クラウンエーテルに歪が生じ、ベンゾクラウンエーテルよりキノクラウンエーテルのほうが金属親和性の低いことが明らかとなり、クラウンエーテル構造による陽イオン錯形成への影響について新たな知見が得られた。
Keywords:超分子・LC/MS


Synthesis of regioisomeric dimethylbenzyl mercapturic acids anticipated from the metabolism of 1,2,3-trimethylbenzene
Chemosphere,38:2065-2070 1999(Apr.)
Author:Yuji Tsujimoto, Tsutomu Noda, Mitsuru Shimizu, Hiroshi Moriwaki, Masanobu Tanaka
Abstract:有機溶剤として多用されているトリメチルベンゼン類は室内汚染物質として知られており、その身体影響を明らかにすることは重要である。本報では1,2,3-トリメチルベンゼン類の尿中代謝物として予想される1,2,3-トリメチルベンゼンのグルタチオン抱合体であるジメチルベンジルメルカプツール酸の合成法を示した。本法により効率よくこれら代謝予想物質を合成することが可能となった。
Keywords:メルカプツール酸・尿中代謝物


Electrospray mass spectrometric determination of polycyclic aromatic hydrocarbons by detecting the p-p complexes with tropylium cation
Analytical Communication,36:53-56 1999(Feb.)
Author:Hiroshi Moriwaki, Akira Imaeda, Ryuichi Arakawa
Abstract:多環芳香族化合物は従来ESI/MSによる検出は困難であった。多環芳香族化合物がパイ電子を有することを利用し、パイーパイ相互作用をするトロピリウムカチオンを添加することによりトロピリウムカチオンと多環芳香族化合物との錯体を形成させ、形成した錯体をESI/MSで検出する手法を開発した。カラム分離後、トロピリウムカチオンを添加することによりLC/MSによる多環芳香族化合物の分析が可能となった。
Keywords:LC/MS


High performance liquid chromatographic determination of mercapturic acids in urine of rats administered with m- or p-xylene
Chemosphere,36:2491-2495 1998(May)
Author:Yuji Tsujimoto, TsutomuNoda, Hiroshi Moriwaki, Masanobu Tanaka
Abstract:キシレンはトルエン同様、室内における汚染濃度が高い揮発性有機化合物である。キシレンの尿中代謝物であるメチルベンジルメルカプツール酸の尿中濃度を測定する手法を開発した。分析にはHPLCを用いた。キシレンを投与したラットの尿を採取し、固相抽出剤に通過させた後にHPLCによる分析に供した。これら物質の排出速度は予想されていたよりもずっと遅かったことが明らかになった。
Keywords:メルカプツール酸・尿中代謝物


Synthesis and characterization of m- and p- methylbenzyl mercapturic acids derived from m-and p-xylenes
Chemosphere,34:2519-2523 1997(Jun.)
Author:Masanobu Tanaka, Tsutomu Noda, Hiroshi Moriwaki, Yuji Tsujimoto
Abstract:キシレンは主要な室内汚染物質として知られており、その身体影響を明らかにすることは重要である。本報ではm-あるいはp-キシレンの尿中代謝物として予想されるm-、p-キシレンのグルタチオン抱合体であるm-, p-メチルベンジルメルカプツール酸の合成法を示した。本法により効率よくこれら代謝予想物質を合成することが可能となった。
Keywords:メルカプツール酸・尿中代謝物


Half-chair conformation of trans-1,4-dimethyl-7,7-diphenylbicyclo[4.1.0]hepta-2,5-dione
Acta Cryst.,C52:2269-2271 1996(Nov.)
Author:Hiroshi Moriwaki, Tatsuya Kawamoto,Takumi Oshima
Abstract:メチル基の置換したホモベンゾキノンとトリエチルアミンとの反応によって生じるtrans-1,4-dimethyl-7,7-diphenylbicyclo[4.1.0]hepta-2,5-dioneについてX線結晶解析法により、構造を決定した。この物質の構造はシクロプロパンが縮環していないほうでは椅子型をしている「半椅子型構造」をとっていることが明らかとなった。
Keywords:光誘起電子移動反応・シクロプロパン


Photoreaction of homobenzoquinones with amine donors
J. Chem. Soc. Perkin Trans. 1,:1461-1466 1996(Jun.)
Author:Hiroshi Moriwaki, Takashi Matsumoto, Toshikazu Nagai, Takumi Oshima
Abstract:メチル置換したベンゾキノンにシクロプロパン環を縮環したホモベンゾキノンとアミンドナーとの光誘起電子移動反応について検討を行った。アミンドナーからホモベンゾキノンの二重結合部位へ水素付加反応が起きた。ホモナフトキノンのようなシクロプロパンの開環反応は起こらなかった。この反応のメカニズムをMOPACなどにより考察し、ホモナフトキノンとの反応性の違いについて述べた。
Keywords:光誘起電子移動反応・シクロプロパン


Conversion of donor-substituted homonaphthoquinones to indenonaphthoquinones via intramolecular photoinduced electron-transfer
J. Chem. Soc., Chem. Commun.,:495-496 1996(Feb.)
Author:Hiroshi Moriwaki, Takumi Oshima, Toshikazu Nagai
Abstract:分子内光誘起電子移動反応の新しい例を示した。メトキシ基を導入したジアニシルホモナフトキノンにルイス酸のマグネシウムを添加し、光照射するとインデノナフトキノン骨格を有する物質がほぼ定量的に得られた。マグネシウムが無かった場合は全く反応は進行しなかった。アニシル基からナフトキノン骨格へ分子内電子移動が起こったあと、マグネシウムにより電荷分離が安定化され、シクロプロパンの開裂反応が起こり、反応が進行したと考えられた。
Keywords:光誘起電子移動反応・シクロプロパン


Photoinduced electron-transfer reactions of homonaphthoquinones with amine and arene donors
J. Chem. Soc. Perkin Trans. 1,:2517-2523 1995(Oct.)
Author:Hiroshi Moriwaki, Takumi Oshima, Toshikazu Nagai
Abstract:シクロプロパンはその立体的な歪の大きさからユニークな反応が期待される。本報では電子吸引性を有するナフトキノン骨格にシクロプロパンを縮環させたホモナフトキノン化合物について種々のドナーとの間の光誘起電子移動反応を起こし、その反応性と反応機構を明らかとした。ドナーの種類により大きく生成物が異なる原因について反応機構の面から考察し、シクロプロパン置換基を変えることにより、さらに異なる反応が進行することを明らかにした。
Keywords:光誘起電子移動反応・シクロプロパン


Photoreduction of carbon dioxide using chalcogenide semiconductor microcrystals
J. Photochem. Photobiol. A,86:191-196 1995(Feb.)
Author:Hiroshi Inoue, Hiroshi Moriwaki, Kotaro Maeda, Hiroshi Yoneyama
Abstract:二酸化炭素排出量が増加し、環境への影響が懸念されている。二酸化炭素を有用な物質に変換し、利用することが望まれている。本報はZnSあるいはCdS半導体超微粒子を用い、微粒子表面に亜鉛あるいはカドミウムの金属を析出させ、金属―半導体超微粒子の複合材料を調製した後、それを光触媒として二酸化炭素の光還元反応に利用した。結果、半導体超微粒子と比較して、より高い量子効率で二酸化炭素がギ酸に変換した。
Keywords:光誘起電子移動反応・シクロプロパン


Photoisomerization of bromonaphthoquinone-fused diphenylcyclopropane into xanthylium salt in the presence of arene donors
J. Chem. Soc., Chem. Commun.,:1681-1682 1994(Jul.)
Author:Hiroshi Moriwaki, Takumi Oshima, Toshikazu Nagai
Abstract:立体的に歪の大きな炭素―炭素結合の開裂反応は様々な反応への応用が期待される。本報では電子吸引性を有するナフトキノン骨格にシクロプロパンを縮環させたホモナフトキノン化合物についてアレンドナーとの間の光誘起電子移動反応を起こし、その反応性と反応機構を明らかとした。ホモナフトキノンはナフタレン共存下で光照射することによりキサンチリウムを生成した。これは開環反応後、アリールカチオンが生成した機構で反応が進行したためと考えられる。
Keywords:光誘起電子移動反応・シクロプロパン


Photoinduced reductive cleavage of diarylcyclopropanes fused with bromonaphthoquinone in the presence of amines
J. Chem. Soc., Chem. Commun.,:255-256 1994(Feb.)
Author:Hiroshi Moriwaki, Takumi Oshima, Toshikazu Nagai
Abstract:シクロプロパンはその立体的な歪の大きさからユニークな反応が期待される。本報では電子吸引性を有するナフトキノン骨格にシクロプロパンを縮環させたホモナフトキノン化合物についてアミンとの間の光誘起電子移動反応を起こし、その反応性と反応機構を明らかとした。ホモナフトキノンはトリエチルアミン共存下で光照射することにより二量体を生成した。これは開環反応によりアリールラジカルが生成した機構で反応が進行したためと考えられる。
Keywords:光誘起電子移動反応・シクロプロパン


講演・口頭発表等
Removal of PCB and POPs from soil using the composite material containing iron and activated carbon powder in the freezing-dried calcium alginate matrix
The 9th International PCB Workshop 2016
Presenter:Hiroshi Moriwaki, Mako Funada, Takeshi Nakano


Electrospray mass spectrometric observation of the interaction between environmental pollutants and biologic compounds
19th International Mass Spectrometry Conference 2012
Presenter:Hiroshi Moriwaki, Takahiro Nakagawa


Long-range transport of atmospheric pollutants to Japan and remote islands in Japan
Techno-Ocean 2010 2010
Presenter:H. Moriwaki, K. Haraguchi, K. Katahira, H. Yamazaki, S. Yoshikawa

特許等知的財産
登録済特許
金属含有液の処理方法
研究業績(芸術系の活動、フィールドワーク等)
芸術活動・建築作品等
第67回尼崎市文芸祭 短歌部門 準佳作 , 201204 - 201207
第66回尼崎市文芸祭 短歌部門 準佳作 , 201104 - 201107
第65回尼崎市文芸祭 短歌部門 準佳作 , 201004 - 201007
第62回尼崎市文芸祭 短歌部門 佳作 , 200704 - 200707
共同研究等希望テーマ
環境モニタリング
機器分析
地質学
MALDI/TOF/MS
LC/MS
研究費
科学研究費補助金(研究代表者)
2017 - 2019 , 枯草菌遺伝子操作株を滅菌・凍結乾燥させた粉体によるレアメタルの抽出法の開発

科学研究費補助金(研究分担者)
2012 - 2016 , 東日本大震災による東京湾の放射能汚染とそれをトレーサーに用いた物質動態の解明
2007 - 2008 , 閉鎖水域堆積物の微小球状粒子を用いた東アジア越境大気汚染の長期時空間変動解析
2004 - 2004 , 長期歴史トレンド解析による大陸起源大気汚染物質長距離輸送の環境影響評価
2002 - 2004 , 不法投棄廃棄物などに含まれる科学物質の包括的計測手法の開発に関する研究

受託事業
2011 - 2011 , 酒粕の有効利用を目指した機能性成分抽出法の開発
2010 - 2010 , 酒粕の有効利用を目指した機能性成分抽出法の開発

その他公的資金
2012 - 2012 , 音波照射装置の開発
2006 - 2007 , 都市の地盤環境に関わる基盤的研究-大阪平野表層部の地層形成過程と地盤環境特性の解明-

その他
2008 - 2008 , 環境汚染による複合的な生体影響の評価-バイオテクノロジーで複合汚染を見る-

教育活動実績

授業等
2020 , 前期 , 分析化学
2020 , 前期 , 環境化学特論
2020 , 後期 , 環境化学

社会活動実績

社会活動等
公開講座
20161029 - 20161029 , 上田市生涯学習推進事業4大学リレー講座2016

メディア・報道
20210326 , 信濃毎日新聞 , SDGsに興味を持っている高校生に水浄化について議論
20210220 , 毎日新聞 , 裾花川で油を分解するバクテリアを発見
20210120 , 信濃毎日新聞 , 裾花川で油を分解するバクテリアを発見
20191203 , 信濃毎日新聞 , マイクロプラスティックを超音波を用いて回収する。
20170912 , 長野市民新聞 , 研究サポートの御礼に信里小学校で特別授業をする。
20170908 , 信濃毎日新聞 , 信里で新種のバクテリア発見の恩返しに小学校で講義を行った。。
20170107 , 上田ケーブルビジョン , うえだ4大学リレー講座2016 「ごみの世界」
20161029 , 信濃毎日新聞 , 佐久市立子ども未来館リニューアルについて
20160830 , 信越放送 , 信州大学見本市
20160827 , 信濃毎日新聞 , 電子材料より金を抽出する新手法の開発
20160804 , 信濃毎日新聞 , 科学の祭典
20090903 , 東信ジャーナル , 底質コア試料の分析により大陸からの越境汚染を解析
20090101 , 日本農業新聞 , 養蚕の廃棄物であるくず繭を利用した高性能の油吸着材の開発に成功した。
20080711 , 日刊工業新聞 , 金ナノ粒子を用いたSALDI/TOF/MS法により、環境化学物質の新規な超微量分析法を開発した。
20040326 , 讀賣新聞 , 超音波を用いて、難分解性の環境汚染物質PFOS、PFOAの分解に成功した。