テレフタレートとのフェントン反応に基づく沿岸海水における過酸化水素のナノモル測定

過酸化水素（H2O2）の測定のための非酵素蛍光法を調査しました。この方法は、H2O2とFe（II）の間の反応から形成されたヒドロキシルラジカルによるテレフタレート（TP）のヒドロキシル化反応に基づいており、強く蛍光2-ヒドロキシテレフタール酸（HTP）の形成をもたらします。最適化された条件下では、200 nmで3 nmの検出限界と1.0％の精度が得られました。これは、沿岸の海洋環境におけるH2O2の濃度を決定するのに十分な敏感でした。海水中のキャリブレーション曲線の斜面は、Milli-Q水の斜面とほぼ同じであり、蛍光強度が共存する海塩の影響を受けなかったことを示唆しています。ただし、10μmを超える亜硝酸塩の存在は、HTPの形成を妨げました。開発された方法は、研究船の大阪湾のH2O2の濃度を決定するために正常に適用されました。大阪湾で得られた結果は、H2O2が表面層に淡水で川から供給された溶存有機物の光分解を介して光化学的に生成されたことを実証しました。

A non-enzymatic fluorescence method for the determination of hydrogen peroxide (H2O2) was investigated. This method is based on the hydroxylation reaction of terephthalate (TP) by hydroxyl radical formed from reaction between H2O2 and Fe(II), resulting in the formation of a strongly fluorescent 2-hydroxyterephthalate (HTP). Under optimized conditions, a 3 nM detection limit and 1.0% precision at 200 nM were obtained. This was sensitive enough to determine the concentrations of H2O2 in coastal marine environments. The slopes of the calibration curve in seawater were nearly the same as those in Milli-Q water, suggesting that the fluorescent intensity was not affected by coexisting sea salts. However, the presence of nitrite at more than 10 μM interfered with the formation of HTP. The developed method was successfully applied to determine the concentrations of H2O2 in Osaka Bay on the research vessel. The results obtained in Osaka Bay demonstrated that H2O2 was photochemically produced via the photolysis of dissolved organic matter supplied from the river with fresh water at the surface layer.