金ナノ粒子の示す局在プラズモン共鳴を利用した粒子周囲媒質の屈折率変化の検出を目的として，金ナノ粒子を固定化したガラスチップを作製し，金ナノ粒子の局在表面プラズモン共鳴散乱分光測定装置の構築及び粒子近傍の屈折率に対する分光応答に関して検討を行った．作製した装置は，ガラスチップを固定するフローセル，暗視野照明光源及びCCD分光検出器で構成されている．フローセルへ屈折率の異なる溶媒を送液し，スペクトルを測定したところ，屈折率変化に対して応答の大きい波長領域は主に500～900 nmであることが分かった．そこでピーク波長よりも長波長側の620～670 nm領域の散乱光強度を時間に対してプロットしたところ，送液する溶媒の屈折率上昇に伴い散乱光の強度は増大し，散乱光の屈折率応答が見られたことから，実時間で観測可能な高感度な屈折率センサーとして機能することが確認できた．また，ガラス基板表面における粒子密度を最適化することで，粒子どうしが凝集せず均一な表面状態を持った粒子固定化ガラス基板を作製し，屈折率応答に最も高感度な粒子密度が確認できた．本研究で示した方法は，従来の表面プラズモン共鳴法と同程度の分解能を有し，6.67×10^－6の屈折率変化を観測することが可能であることが分かった．

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表面プラズモン共鳴現象（SPR）を利用したオンサイトで簡便に残留農薬を計測できるフロー型イムノセンサーの開発を目的とし，メチルパラチオン（MP）の間接競合イムノアッセイ法を確立した．牛血清アルブミン（BSA）にMPを化学結合したMP-BSAコンジュゲートをSPRセンサーチップ上に物理吸着によって固定化し，これをフローシステムに組み込み，MPに対する応答性を検討した．SPRセンサーチップは，50 ppm MP-BSAコンジュゲート溶液をセンサーチップへ導入し，続いて10 mg/mL BSA溶液を導入し，非特異吸着を防ぐために未修飾のチップ表面をブロッキングして作製した．MP-BSAコンジュゲートのセンサーチップへの固定化密度を，飽和吸着量の約20% として作製したセンサーチップを用いて，間接競合法により60 ppm抗MP抗体を含むMP溶液（1～5000 ppb）をSPRセンサーに導入し，SPRセンサーの共鳴角度変化を測定した．本法によるMPの検出限界は，MP濃度ゼロにおける角度変化の85% におけるMP濃度とすると，10 ppbであった．また，ペプシンを含むpH 2 HCl-glycine溶液をセンサーチップに導入することによって，センサーチップ上のMP-BSAコンジュゲートと結合した抗MP抗体を解離させることができ，1枚のセンサーチップを用いて少なくとも20回繰り返し測定が可能であることが分かった．

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モノヒドロキシ胆汁酸であるリトコール酸（LCA）の24位カルボキシル基と3位ヒドロキシ基を介して支持体に固定化した2種類のアフィニティー担体を調製し，これらを用いてラット肝細胞内ミトコンドリア画分のLCAに結合親和性を持つタンパク質を捕捉するとともに，電気泳動法によるディファレンシャルディスプレーで特定したタンパク質を液体クロマトグラフィー/エレクトロスプレーイオン化質量分析に付して分子量とヒット率を加味しながらデータベース検索にてタンパク質を同定した．その結果，carbamoyl phosphate synthase I，glutamate dehydrogenase，acyl-CoA dehydrogenase，enoyl-CoA hydratase，acetyl-CoA acyltransferase，aldehyde dehydrogenaseなど，ミトコンドリアに局在する酵素タンパク質のほか，ミトコンドリア画分に混入した血中のalbumin，細胞質画分のglutathione S-transferaseなどのタンパク質であることを明らかにした．

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キトサン骨格にマレイン酸（MaA）基又はメタクリルヒドロキサム酸（MHA）基を有する直鎖状熱応答性キレート高分子をグラフト化した熱応答性キトサン｛poly(NIPAAm-co-MaA)-g-chitosan，poly(NIPAAm-co-MHA)-g-chitosan｝を合成した．合成した熱応答性キトサンの熱刺激による分散•凝集性及び金属イオンの捕集特性について検討した．熱応答性キトサンは，いずれもその相転移温度以下である20℃の水溶液中において分散し，相転移温度以上である50℃に加熱すると凝集した．また，いずれの熱応答性キトサンでも，Cu^II，Zn^II，Cd^II，及びPb^IIが中性領域において定量的に捕集され，特にpoly(NIPAAm-co-MaA)-g-chitosanでは，吸脱着を繰り返しても捕集率は低下しなかった．合成した各種熱応答性キトサンを用いて，1.0×10^－9 mol/L Cu^II，Cd^II及びPb^IIの20倍濃縮を検討した結果，いずれの熱応答性キトサンを用いても90% 以上の回収率が得られた．poly(NIPAAm-co-MaA)-g-chitosanを捕集剤として用い，黒鉛炉原子吸光法と組み合わせることで，水道水，飲料水及び河川水中の10^－10 mol/LレベルのCd^IIを定量できた．また，河川水の認証標準物質に適用したところ，測定値は認証値とよく一致した．

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ヘリウムラジオ波（RFP）プラズマを用いた同軸型マイクロプラズマトーチ内蔵のガスクロマトグラフィー（GC）用原子発光検出器（AED）を開発した．トーチは2本の白金管電極（外径1.0 mm及び外径0.5 mm）を同軸状に配置することにより作製した．光ファイバー先端をトーチ上に設置し，後端を小型CCD分光器に接続した．作製したAEDは市販のGCに搭載して測定に供した．含硫黄化合物としてチオアニソールを用いたとき，測定波長921.3 nm，印加電力3 W，メークアップガス流量1 mL/minで59 pg/s（S/N = 3）の検出感度を得た．含リン化合物としてリン酸トリエチルを用いた場合，測定波長253.4 nm，印加電力3 W，メークアップガス流量17 mL/minで検出感度は62 pg/s（S/N = 3）であった．既報のヘリウムRFP-AEDと比較して1けた少ない印加電力とメークアップガス流量で高感度測定が可能であった．

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非イオン性界面活性剤を用いる曇点抽出法と黒鉛炉原子吸光法とを組み合わせた河川水中のクロム（III）とクロム（VI）の分別定量法を開発した．pH 3.0においてクロム（VI）はピロリジンジチオカルバミン酸アンモニウム（APDC）と速やかに錯形成し，曇点以上に加温することにより相分離したポリオキシエチレン(8)オクチルフェニルエーテル（Triton X-114）の界面活性剤相に選択的に抽出される．APDC濃度を増加させ，pHを5.0にすることで，酸化剤を用いることなく，クロム（III）をクロム（VI）とともに界面活性剤相に抽出できる．クロム（III）濃度は全クロム｛Cr(III) + Cr(VI)｝濃度からクロム（VI）濃度を差し引くことで算出した．試料水30 mLを30倍濃縮した場合のクロム（VI）及び全クロムの検出限界（3σ）はそれぞれ2.5，3.7 ng/Lであった．本法を河川水の認証標準物質JSAC 0302に適用したところ，認証値とよく一致した結果を得た．

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飲料水中の極微量臭素酸イオンを定量するための新規な吸光検出反応とそれを用いたフローインジェクション（FI）システムを開発した．弱酸性溶液中（0.1 M H₂SO₄）で臭素酸イオンによるV(IV) の酸化と生成したV(V) のNitro-PAPS｛2-(5-Nitro-2-pyridylazo)-5-[N -n -propyl-N -(3-sulfopropyl)amino]phenol｝錯体の生成，及び592 nmにおける吸光度測定が流れシステム中で行われる．反応とマニフォールドに関係する諸因子について詳細に検討し，最適な反応条件及びマニフォールドの配置を設定した．2 mのサンプルループを用いた場合，0～0.05 ppmの範囲で直線性の良い検量線が得られ（相関係数0.999），1回の分析時間は約4分と迅速である．0.01 ppm　BrO₃⁻を繰り返し注入した場合の変動係数は0.6%（n = 3），検出下限（3 σ）は0.0004 ppmであった．本FIシステムに0.05 M NaClを溶離液とする陰イオン交換分離を容易にインライン直結することができ，検出感度及び選択性の向上を図ることができた．3 mのサンプルループでの検出下限（3 σ）は0.0002 ppmで，0.01 ppm BrO₃⁻の繰り返し注入の変動係数が1.4%（n = 3）と再現性は良好であった．分析時間は約9分と迅速である．本FIシステムにより3都市の水道水及び瓶詰め飲料水に標準の臭素酸イオンを添加して分析した場合の回収率は96～104% と良好な結果であった．

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アルコール類の定量分析は，電気化学検出-分配クロマトグラフィーによる分析が知られている．しかし，高速液体クロマトグラフ（HPLC）やイオンクロマトグラフ（IC）の標準的な検出器は，紫外可視検出器（UV-Vis），示差屈折率検出器（RI）及び電気伝導度検出器（COND）であり，新たに検出器を増設する必要がある．そこで本検討では，電気伝導度を持つ溶離液に対し，分析対象のアルコール類が電気伝導度をほとんど持たないことから，イオンクロマトグラフの標準的な検出器である電気伝導度検出器において負のピークとなって出現する事を利用した，間接電気伝導度検出-分配クロマトグラフィーによるアルコール類の定量分析の検討を行った．本分析における検量線は，0.5 mg/L～100% の範囲で相関係数（r）0.9967～0.9999の直線となり，非常に広範囲にわたる定量分析が可能であった．また本手法では，アルコール類と同時に，有機酸や糖類，更に水の簡易定量分析が可能である事が確認された．

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外洋海水や汚染の少ない新鮮海水中のアンモニウムイオンの濃度はシングルppbからsub-ppbレベルであり，これを直接定量することはマトリックスの影響により困難である．そこで，海水塩成分からの妨害除去にガス拡散分離技術を，更に陽イオン交換樹脂カラムを用いる濃縮技術をフローインジェクション分析法にオンライン前処理法として組み入れることで，高選択な微量アンモニウムイオンの定量法を確立することができた．試料水を10分間ガス拡散装置に通し，その後イオン交換濃縮を行った後，0.5 M塩酸で溶離し，検出系に導き吸光光度検出を行うことで，検出限界はN-NH₄^＋として0.5 ppb，30分間拡散/濃縮では0.2 ppbという結果を得た．1 ppb標準溶液を10分間拡散/濃縮した後，定量したときの相対標準偏差は0.68%（n = 5）と良好で，実際に海水中のシングルppbレベルのアンモニウムイオンの定量に応用することができた．本システムのバルブ及びポンプの一部は，自作のタッチパネル形式の制御装置で自動制御することができ，半自動分析システムが構築された．

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コリンオキシダーゼ（ChO）とペルオキシダーゼ（POD）を担体であるキトサンに固定化し，固定化酵素反応カラムとしてシステムに組み込んだ簡易で高感度なコリン分析用フローインジェクション分析（FIA）システムを開発した．酵素の固定化はSchiff塩基生成反応を利用したグルタルアルデヒド架橋法で行い，検出器は蛍光光度検出器を用いた．調製した固定化酵素反応カラムをFIAシステムに組み込み，分析の諸条件としてキャリヤー組成，ポンプの流量，試料注入量などを検討し，システムの最適化を試みた．本システムでの1回の分析時間は3分間程度であった．また，検量線は0.2～10 μmol dm⁻³まで相関係数0.999以上の直線関係が得られ，検出下限は0.1 μmol dm⁻³であった．実試料中の共存物質の影響を添加回収実験で行った後，実試料としてサプリメント中のコリンの定量を試みたところ，同一試料5回繰り返し測定による相対標準偏差は0.3% 以内と，共存物質の影響を受けずに定量できることを確認した．

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A novel spectrophotometric method was established for the determination of zirconium(IV) and fluoride ion. The method was based on complex formation among salicylfluorone (SAF), Zr(IV) and fluoride ion in the presence of a cationic surfactant. In the determination of Zr(IV), Beer's law was obeyed in the range of 0.09∼0.46 μg cm⁻³ in a neutral medium. The effective molar absorptivity at 550 nm and the relative standard deviation were 1.7 × 10⁵ dm³ mol⁻¹ cm⁻¹ and 0.32% (n = 6), respectively. In the determination of fluoride ion, Beer's law was obeyed in the range of 3.8∼65 ng cm⁻³ in a strong acidic medium. The effective molar absorptivity at 552 nm and the relative standard deviation were 2.1 × 10⁵ dm³ mol⁻¹ cm⁻¹ and 1.3% (n = 6), respectively.

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The method is based on ternary complex formation among o -carboxyphenylfluorone, copper(II), and insuline. In the determination of insuline, Beer's law is obeyed in the range of 0.5∼50 μg mL⁻¹. The effective molar absorptivity at 550 nm and the relative standard deviation were 8.2 × 10⁴ dm³ mol⁻¹ cm⁻¹ and 2.2% (n = 6), respectively. The proposed method should be useful for a simple determination of insuline.

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Tobacco smoke contains more than 200 harmful compounds and 40 carcinogenic compounds. Tobacco smoke exposure is a significant risk of growth suppression for fetuses and infants. A highly sensitive and selective method for the determination of nicotine and cotinine in human serum samples, to evaluate the exposure amount of tobacco smoke, was developed. Solid-phase extraction was employed for sample preparation, and a measurement was performed by hydrophilic interaction chromatography with mass spectrometry (HILIC/MS). The limits of detection of nicotine and cotinine were 0.2 and 0.1 ng/mL, respectively. Moreover, the limits of quantification of nicotine and cotinine were 1.0 and 0.4 ng/mL, respectively. The average recoveries of nicotine and cotinine were over 90% (RSD<6%, n = 6). The proposed method was applied to measure the serum and umbilical cord serum of a pregnant woman. The detection rate of cotinine in the pregnant woman serum and umbilical cord serum were 51 to 14 and 11 to 1.

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It has been reported that the nitrate concentration in stream water in the mountainside on Mt. Oyama (1252 m a.s.l), which is located at the western part of Kanagawa Prefecture, is higher than that in stream water in other regions, indicating that nitrogen saturation is occurring in the forested ecosystem. However, there has been no report on nitrogen saturation across the Tanzawa mountains, except Mt. Oyama. We investigated the current status of the stream water chemistry and the effect of acid deposition on the stream water chemistry across the East Tanzawa mountains. Thirty-eight samples were collected in nine mountain streams in this region. The mean pH and alkalinity in stream water in this region were 7.315 and 650 μeq/L, respectively. There was no symptom of stream-water acidification by acid deposition in East Tanzawa, probably because of the high acid buffering capacity by the weathering of carbonate and silicate minerals. Nitrate concentrations in the stream water ranged from 27.6 to 87.8 μeq/L and NH₄⁺ was detected. High nitrate concentration in stream water suggests that nitrogen saturation is occurring in the forested ecosystem in East Tanzawa mountains. We divided our sampling sites into southeast (SE), southwest (SW), and north (N) regions by the ridge line of Mt. Tanzawa - Mt. Tonodake - Shindainichi - Mt. Sannoto - Mt. Takenodai - Mt. Oyama - Mt. Mitsumine. The stream water pH was lower and the concentrations of Na⁺ and NO₃⁻ were higher in south regions. There were high correlations between the concentrations of Na⁺ (r = −0.854), Cl⁻ (r = −0.815) and NO₃⁻ (r = −0.922) and the distance from the coast of Odawara City, Oisomachi, and Ninomiyamachi. In addition, a high correlation between the NO₃⁻ and Cl⁻ concentrations (r = 0.741), which is an indicator of atmospheric deposition, in stream water was observed. Our preliminary investigation indicates that the runoff of nitrate, originated from atmospheric deposition, might occur in the forested ecosystem in the southern regions in East Tanzawa.

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Tap water samples on Shikoku Island were analyzed and evaluated with regard to their water quality. They were generally soft water with a pH value of 6.5∼8.0 and a COD value of 0.01∼1.08 mg/L. Ammonium ion was not detected. Especially, the tap water samples from Tokushima and Kochi prefectures were clean with a low COD value of 0.02∼0.51 mg/L. The classification of water type was performed for all tap water samples with the trilinear diagram method, finding 71.3% of tap water samples to be the typical ground water type (alkaline earth hydrogencarbonate). On the other hand, the hydrothermal/fossil water type (alkaline earth nonhydrogencarbonate) was 39.1% in north Shikoku (Kagawa, Ehime), while 14.6% in south Shikoku (Tokushima, Kochi). It is considered that the difference is due to the geological property by the median tectonic line between north and south Shikoku Island. The water qualities were as follows, respectively: Kagawa: hardness, 23.5∼132.9 mg/L; pH, 6.8∼7.9; COD, 0.20∼1.08 mg/L, Tokushima: hardness, 14.6∼72.0 mg/L; pH, 6.6∼8.0; COD, 0.02∼0.37 mg/L, Kochi: hardness, 16.7∼66.5 mg/L; pH, 6.5∼7.9; COD, 0.03∼0.51 mg/L, Ehime: hardness, 17.8∼114.4 mg/L; pH, 6.7∼7.9; COD, 0.01∼0.61 mg/L.

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The wet deposition fluxes of acidic substances were observed on the mountainside (1300 m a.s.l.) of Mt. Fuji from July 2005 to November 2006 by a solar-powered automatic rainwater collector, which was developed with emphasis on its being small-size, lightweight, and inexpensive for use in wet deposition monitoring network in mountainous area. The collector is divided into two parts, namely rainwater collection and solar battery system. The former is composed of a capacitance-type rain sensor, an originally designed automatic switching cover, a polycarbonate filter holder (80 mm in diameter), which is equipped with a 47 mm diameter and 1.2 μm pore size membrane filter, a polyethylene bottle, and a polypropylene tube connecting the holder and the bottle. The latter is composed of a 20 watt solar panel, a solar charge controller, and a 12 V lead acid battery. A comparison of the deposition fluxes, estimated by the automatic rainwater collector with those by a filtering-type rainwater collector, indicated that they were free of the influence of dry deposition without a loss of rainfall in the automatic rainwater collector. Rainfall amounts estimated by the automatic rainwater collector corresponded to those observed by a commercially available rain gauge except for winter. Annual wet deposition fluxes of H⁺, NO₃⁻, and SO₄²⁻ in the mountainside on Mt. Fuji were 58.5, 40.4, and 78.8 meq/m²/y, respectively.

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Anesthetics have in common the capacity to partition indiscriminately into all biological membranes and act as general perturbants of the membrane structure and function. However, anesthetic mechanisms have not yet been clarified. Some measurement techniques are used to investigate the interaction between anesthetic and biological materials. Thus, in this research we examined the utility of the electrode selectively sensitive to local anesthetics as a measurement technique of the interaction of the bovine serum albumin (BSA) with local anesthetics. The electromotive forces (EMF) of the local anesthetic dibucaine and tetracaine cation-selective electrodes were measured relative to an Ag-AgCl reference electrode in both the absence and presence of BSA at pH 5.5. In the absence of BSA, both the dibucaine and tetracaine electrodes showed a linear response with a Nernstian slope over the concentration of 10⁻⁵ mol dm⁻³. Most of local aneshetic molecules must exist as the protonated cation at pH 5.5, judging from the pK_a values. In the presence of BSA, the response curve was shifted toward the higher concentration of anesthetics, which means a decrease of the concentration of free anesthetic cation due to binding to BSA. The binding isotherms of anesthetics to BSA were calculated from a pair of response curves. The slope of the binding isotherm increased steeply above a certain concentration of local anesthetics, which means that the binding form of local anesthetic into BSA is multiple-step.

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