成果報告書詳細
管理番号20110000001227
タイトル平成20年度~平成22年度成果報告書 知的基盤創成・利用促進研究開発事業 知的基盤研究開発事業 分解生成物予測のための光分解・加水分解反応データベースの構築
公開日2011/7/28
報告書年度2008 - 2010
委託先名国立大学法人大阪大学大学院薬学研究科 学校法人東京理科大学
プロジェクト番号P98049
部署名技術開発推進部
和文要約本事業は、化学物質の光分解、加水分解反応の予測を行う研究を推進するため、それら両反応に関するデータベースを構築することを目的とした。PRTR第一種指定化学物質を対象にデータベースの構築を行った。本データベースには、一次文献から抽出された、半減期や分解反応速度定数の実測結果に加え、分解生成物の情報も登録した。具体的には、対象化合物群の分解反応の文献収集に関しては、レビューやHSDBから270報の一次論文を得た。XMLスキーマを作成するためにモデル化合物の光分解や加水分解が報告されている87報の一次文献から抽出したデータに基づき、光分解反応、加水分解反応を記述するためのXMLスキーマを定義した。そのXMLスキーマに従い、収集された論文の内、208報についてはデータを抽出し、XMLファイルを作成した。それら作成されたXMLファイルが登録されたXMLデータベースのインターフェースとなるWebサイトを構築した。化学物質の光分解及び加水分解に関して構築されたデータベースを有効利用し、かつより一層の進展と信頼性を向上させるため、化学物質排出移動量届出制度(PRTR法)第一種指定化学物質の分解速度及び半減期に関する実測データの検証・補完を行った。環境汚染物質を対象に、carbaryl、 2,6-xylenol、atrazine、及びα-methylstyreneの直接光分解に着目した。分解反応挙動をOECDガイドラインの実験手順の条件に従い、HPLC及びGC-MSにより追究した。さらに、光分解に関しては、親物質及びその分解生成物の変異原性を試験菌株にサルモネラ菌TA98及びTA100を用い、Ames法により評価した。その結果、carbarylは擬似太陽光により分解を起こし、疎水性成分として1-naphtholと1,4-naphthoquinoneを、また親水性成分としてphthalic acid と2-methylisoindaniline-1,3-dioneが検出された。このうち、親水性成分に変異原性が認められた。他の光分解対象物質は太陽光スペクトルの波長領域に吸収特性をもたず、光分解は検出されなかった。プロジェクトの適切な推進に努めるために、有識者からなる運営委員会を年に数回、開催した。
英文要約The main purpose of this project was to assemble the database of hydrolysis and photolysis in order to promote the researches on predictions of degradability of chemical products. Class I designated chemical substances in Japanese Pollutant Release and Transfer Register (PRTR) were the main target substances of this database. This database contained the information on the results of the experimental measurements of the half-lives or degradation rate constants taken from articles. In addition, the chemical information of degradated products was stored in this database. Specifically, as for the collection of articles, the 270 articles where the photolysis or hydrolysis with respect to the target compounds was reported were specified from reviews and Hazardous Substance Data Bank (HSDB). Based on the data taken from 87 articles in which photolysis and hydrolysis of 20 model compounds for the design of the eXtensible Markup Language (XML) schema were reported, the XML schema was defined in order to describe photolysis or hydrolysis reactions. The data taken from 208 of the collected articles was described as the XML files according to the above XML schema. The web based user interface of the XML database in which the XML files were registered was build. In order to effectively utilize and further promote the assembled database of hydrolysis and photolysis on predictions of degradability of chemical products and then to improve the reliability of the database, we have validated and accumulated the experimental data of the half-lives or degradation rate constants for designated chemical substances in PRTR. In particular, we have focused on the degradation reactions of environmental-pollution compounds for the direct photolysis subjects, such as carbaryl, 2,6-xylenol, atrazine, and [alpha]-methylstyrene. The degradation reaction behavior was investigated with the analytical techniques such as high performance liquid chromatography (HPLC) and gas chromatography mass spectrometry (GC-MS) under the conditions according to the experimental procedures of OECD guidelines. Furthermore, in the photolysis subjects, the mutagenicity of the targets compounds and their degraded products was assessed with Ames test for Salmonella typhimurium TA98 and TA100. As a result, carbaryl exhibited the photolysis with pseudo-sunlight and then give rise to the degradation into hydrophobic components of 1-naphthol and 1,4-naphthoquinone, and moreover, hydrophilic components of phthalic acid and 2-methyl-isoindaniline-1,3-dione. Thereof, the mutagenicity for hydrophilic components was detectable. The other compounds for the photolysis subjects possess few absorption in the wavelength range of sunlight, and the degraded products was not detectable. To develop this project appropriately, the committee meetings consisted of experts were orgarnized in several times a year.
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