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Development and clinical application of high resolution and high precision analytical system for psychotropic and antidepressant drugs

Research Project

Project/Area Number 20K09314
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 55060:Emergency medicine-related
Research InstitutionTohto University (2021-2023)
Showa University (2020)

Principal Investigator

Nakauchi Akihiro  東都大学, 沼津ヒューマンケア学部, 教授 (90245829)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 藤城 雅也  昭和大学, 医学部, 講師 (00527161)
熊澤 武志  聖隷クリストファー大学, 看護学部, 教授 (00186470)
Project Period (FY) 2020-04-01 – 2024-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help
¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Keywordsベンゾジアゼピン系向精神薬 / 治療薬物モニタリング (TDM) / モノリス型SPE / UPLC-Q-ToF-MS / 精密質量 / 救急救命 / 法医学 / アミノグリコシド系抗菌薬 / UPLC/Q Tof-MS / マクロライド系抗生物質 / UFLC-MS/MS / バルビツール酸系薬物 / UPLC-Q-Tof-MS / 向精神薬・抗うつ薬 / 高精度・高感度分析 / Monolithic SPE SpinTip / UPLC/Q-ToF-MS
Outline of Research at the Start

臨床薬物中毒による不慮の事故、危険ドラッグなどの違法薬毒物乱用による死亡事故等が急増している。しかし、薬毒物同定分析に必要不可欠である試料前処理法はいまだ繁雑な従来法に依存し、環境性を含めて効率性および再現性などの欠点が多く存在し、高感度分析の同定において正確性・信頼性を低下させているのが現状で、改善が急務である。
本研究では、新開発したMonolithic SPE SpinTipによる簡便・迅速な抽出と UPLC/Q Tof-MSによる薬毒物の高精度・高感度分析システムを構築し、救命救急実務への応用のみならず、法医学領域、食品衛生、環境などの分析への波及効果も期待できる。

Outline of Final Research Achievements

For diagnosis and effective treatment of intoxication and for emergency medical care and forensic purposes, the methods of determining the concentration of those drugs in human samples are required. In the present study, a high-throughput method was developed to analyze in human plasma and urine samples thirty benzodiazepines and those metabolites, six barbiturates, and five aminoglycoside antibiotics using a new Monolithic C18 gel-packed Spin Tip and ultra-performance liquid chromatography (UPLC)-quadrupole time-of-flight (Q-ToF) mass spectrometry (MS).

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

UPLC/Q Tof-MS分析法は、標準物質を必要とせず、取得した精密質量データについて統計学的解析を行うことより薬毒物の未変化体や代謝物の情報を割り出し、確実な高精度同定が可能である。新しいモノリス型SPEスピンチップによる簡便・迅速な前処理と標準物質を必要とせず精密質量データを取得可能なUPLC/Q Tof-MS分析法との組み合わせは、これまで指摘されている欠点を改善し、人体試料中薬毒物について簡便・迅速・高精度・高感度な分析法として臨床実務に有用性を示唆された。救命救急実務への応用のみならず、法医学領域、食品衛生、環境などの分析への波及効果も期待できる。

Report

(5 results)
  • 2023 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2022 Research-status Report
  • 2021 Research-status Report
  • 2020 Research-status Report
  • Research Products

    (27 results)

All 2023 2022 2021 2020

All Journal Article (9 results) (of which Peer Reviewed: 9 results,  Open Access: 1 results) Presentation (18 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Invited: 2 results)

  • [Journal Article] 動物臨床検査における総合的精度保証2023

    • Author(s)
      関根康司,中内暁博,熊澤武志 他
    • Journal Title

      ワンヘルスサイエンス

      Volume: 6(1) Pages: 1-30

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  • [Journal Article] 改良型QuEChERS-GC-MS/MS分析法の臨床および法医学応用2023

    • Author(s)
      中内暁博,藤城雅也,草野麻衣子,長谷川智華,熊澤武志,松山高明
    • Journal Title

      東都大学紀要

      Volume: 13(1) Pages: 1-10

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  • [Journal Article] An unusual case of fatal hypothermia involving topical diphenhydramine2023

    • Author(s)
      Maiko Kusano, Masaya Fujishiro, Akihiro Nakauchi 他
    • Journal Title

      Forensic Toxicol

      Volume: 41(1) Issue: 1 Pages: 158-163

    • DOI

      10.1007/s11419-022-00637-7

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  • [Journal Article] 高精度UPLC/Q Tof-MS分析システムの構築および臨床応用2022

    • Author(s)
      中内暁博,藤城雅也,長谷川智華,熊澤武志,松山高明
    • Journal Title

      東都大学紀要

      Volume: 12 Pages: 57-64

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  • [Journal Article] Short-term administration of Polypodium leucotomos extract does not inhibit CYP3A4-mediated metabolism of midazolam in healthy subjects: an open-label, two-period, fixed-sequence study2022

    • Author(s)
      Koichiro Shinya, Yuki Nishimura, Akihiro Nakauchi, et al
    • Journal Title

      Int J Dermatol

      Volume: 62 Issue: 5 Pages: 694-699

    • DOI

      10.1111/ijd.16303

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  • [Journal Article] 質量分析によるヒト涙液中バイオマーカーの探索2022

    • Author(s)
      3.中内暁博
    • Journal Title

      ニュースレター(ワンヘルスサイエンティスト)

      Volume: 3 Pages: 6-6

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  • [Journal Article] a traditional Japanese Kampo medicine, increases the secretion of oxytocin in rats with acute stress.2021

    • Author(s)
      Mana Tsukada, Hideshi Ikemoto, Xiao-Pen Lee, 他
    • Journal Title

      J Ethnopharmacol

      Volume: 276 Pages: 114218-114218

    • DOI

      10.1016/j.jep.2021.114218

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    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] High-throughput identification and determination of aminoglycoside antibiotics in human plasma using UPLC?Q-ToF-MS2021

    • Author(s)
      Minohara Sawa、Fujishiro Masaya、Lee Xiao-Pen、Imai Ayumi、Hashimoto Mari、Hasegawa Chika、Kuroki Tomoaki、Kadomatsu Koichi、Kumazawa Takeshi、Kato Akihito、Matsuyama Takaaki
    • Journal Title

      European Journal of Mass Spectrometry

      Volume: 21 Issue: 1 Pages: 63-70

    • DOI

      10.1177/14690667211003196

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    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Sensitive determination of midazolam and propofol in human plasma by GC?MS/MS2020

    • Author(s)
      Kaki Yuki、Fujishiro Masaya、Lee Xiao-Pen、Kato Akihito、Sakamoto Yuki、Hashimoto Mari、Minohara Sawa、Hasegawa Chika、Hasegawa Iwao、Dohi Kenji、Kumazawa Takeshi、Ishii Akira、Sato Keizo、Matsuyama Takaaki
    • Journal Title

      Forensic Toxicology

      Volume: 38 Issue: 2 Pages: 409-419

    • DOI

      10.1007/s11419-020-00529-8

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    • Peer Reviewed
  • [Presentation] High resolution and high precision analysis of barbiturates and a metabolite in human body fluids using a Monolithic SPE SpinTip and UPLC-Q-ToF-MS2023

    • Author(s)
      Akihiro Nakauchi, Masaya Fujishiro, Takeshi Kumazawa 他
    • Organizer
      The 60th Annual Meeting of the International Association of Forensic Toxicologists (TIAFT2023)
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    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] ハイスループット質量分析システムの構築および応用2023

    • Author(s)
      中内暁博
    • Organizer
      第92回日本法医学会関東地方会
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    • Invited
  • [Presentation] 霊長類のプリン代謝について2023

    • Author(s)
      中内暁博、熊澤武志
    • Organizer
      東都大学研究集会
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      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] High-throughput forensic toxicological analysis by “Quick-DB forensic”: a QuEChERS-dSPE and GC-MS/MS workflow system2022

    • Author(s)
      Maiko Kusano, Masaya Fujishiro, Akihiro Nakauchi, et al
    • Organizer
      3rd International Caparica Conference in Translational Forensics 2022
    • Related Report
      2022 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] ヒト体液中向精神薬のハイスループット分析法の救急医療への応用2022

    • Author(s)
      藤城 雅也,中内 暁博, 熊澤 武志 他
    • Organizer
      第50回日本救急医学会総会
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      2022 Research-status Report
  • [Presentation] 高分解能LC-MSによるヒト涙液中脂肪酸の分析2022

    • Author(s)
      藤城 雅也,中内 暁博, 熊澤 武志 他
    • Organizer
      第47回日本医用マススペクトル学会年会
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      2022 Research-status Report
  • [Presentation] UPLC-Q-Tof-MS によるヒト体液中バルビツール酸系薬物および代謝物のハイスループット分析法2021

    • Author(s)
      藤城雅也,中内暁博,熊澤武志, 他
    • Organizer
      第105次日本法医学会学術全国集会
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      2021 Research-status Report
  • [Presentation] GC-MS/MSを用いたヒト尿中カフェインのハイスループット分析法2021

    • Author(s)
      藤城 雅也, 中内 暁博, 熊澤 武志, 他
    • Organizer
      第46回日本医用マススペクトル学会年会
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      2021 Research-status Report
  • [Presentation] UPLC-Q-Tof-MS を用いたヒト血漿中アミノグリコシド系抗菌薬の高感度・高精度分析2021

    • Author(s)
      簑原 沙和,藤城 雅也,中内暁博,熊澤 武志,他
    • Organizer
      日本法中毒学会第40年会
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      2021 Research-status Report
  • [Presentation] ヒト血中カフェインの高感度分析法の比較検討2021

    • Author(s)
      坂部貴生,藤城雅也,中内暁博,熊澤武志, 他
    • Organizer
      日本法中毒学会第40年会
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      2021 Research-status Report
  • [Presentation] 生体試料中薬毒物の迅速・高感度分析2020

    • Author(s)
      中内暁博(李暁鵬)
    • Organizer
      2020年昭和大学医学部准講会
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      2020 Research-status Report
    • Invited
  • [Presentation] UPLC-Q-Tof-MSによるヒト体液中バルビツール酸系薬物および代謝物のハイスループット分析法(第1報)2020

    • Author(s)
      藤城雅也, 李暁鵬 他
    • Organizer
      第89回日本法医学会関東地方会
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  • [Presentation] GC-MS/MSを用いたヒト尿中カフェインのハイスループット分析法2020

    • Author(s)
      藤城雅也, 李暁鵬 他
    • Organizer
      第104次日本法医学会学術全国集会
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  • [Presentation] Rastelli術後遠隔期に突然死した修正大血管転位症例の房室伝導系組織2020

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      松山高明, 李暁鵬 他
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      第104次日本法医学会学術全国集会
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  • [Presentation] 死体内の血栓と凝血塊の判別におけるメトヘモグロビン濃度の有用性2020

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      橋本茉莉, 李暁鵬 他
    • Organizer
      第104次日本法医学会学術全国集会
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  • [Presentation] UFLC-MS/MS分析を用いたヒト唾液中コルチゾールの高感度分析2020

    • Author(s)
      長谷川智華, 李暁鵬 他
    • Organizer
      第45回日本医用マススペクトル学会年会
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  • [Presentation] ELISA法を利用した唾液中コルチゾール分析の妥当性2020

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      熊澤武志, 李暁鵬 他
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      第4回日本ワンヘルスサイエンス学会大会
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  • [Presentation] UPLC-Q-Tof-MSを用いたヒト血漿中アミノグリコシド系抗菌薬の高感度・高精度分析2020

    • Author(s)
      簑原沙和, 李暁鵬 他
    • Organizer
      日本法中毒学会第39年会
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      2020 Research-status Report

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Published: 2020-04-28   Modified: 2025-01-30  

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