Capillary electrophoresis with laser-induced fluorescence detection for ultratrace uranyl ion using a highly emissive phenanthroline-dicarboxylate derivative probe

ウラニルイオンの高感度検出のための蛍光性フェナントロリンジカルボン酸骨格を有するプローブを用いたキャピラリー電気泳動-レーザー励起蛍光検出法

原賀 智子   ; 佐藤 義行; 大内 和希*; 渋川 雅美*; 石森 健一郎 ; 亀尾 裕 ; 齋藤 伸吾*

Haraga, Tomoko; Sato, Yoshiyuki; Ouchi, Kazuki*; Shibukawa, Masami*; Ishimori, Kenichiro; Kameo, Yutaka; Saito, Shingo*

放射性廃棄物試料中のウラニルイオンを簡易かつ高感度に分析する方法を開発するため、キャピラリー電気泳動-レーザー励起蛍光検出法(CE-LIF)の適用性について検討した。本検討では、CE-LIFにおいて必要となる蛍光プローブの開発を行い、平面4座配位のフェナントロリンジカルボン酸骨格を有する蛍光プローブを用いることにより、ウラニルイオンの高感度検出が可能となった。本検討により、従来のCE法の検出限界(ppmレベル)を大幅に改善したpptレベルの検出限界を達成するとともに、開発した蛍光プローブは、ウラニルイオンに対する検出選択性が高く、共存イオンの影響を受けにくい手法であることがわかった。今後、放射性廃棄物試料のように様々な金属イオンが共存する試料に対する適用が期待できる。

Uranium is an important nuclide for the analysis of radioactive wastes from nuclear fuel cycle facilities. In order to achieve simple and rapid analysis of uranium, capillary electrophoresis-laser-induced fluorescent detection method (CE-LIF) is one of the potential candidates. In this study, a highly emissive probe of uranyl ion suitable for CE-LIF was developed. The detection and separation of uranyl ion were examined using several new emissive complexing probes, each of which possessed a fluorophore and a different chelating moiety. Using a tetradentate probe, phenanthroline dicarboxylic acid chelating moiety, the highly sensitive fluorescent detection of uranium was successfully achieved. The detection limit of mid-ppt levels was determined, and coexisting matrix metal ions, such as Ca, Co, Cs, Sr, lanthanide ions and others, do not disturb the detection of uranium. This method has a great potential to be applied to analysis of radioactive waste samples.