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Elucidation of the toxic mechanism of benzalkonium chloride differing in carbon chain length for establishment of diagnostic criteria in forensic medicine

Research Project

Project/Area Number 20K18980
Research Category

Grant-in-Aid for Early-Career Scientists

Allocation TypeMulti-year Fund
Review Section Basic Section 58040:Forensics medicine-related
Research InstitutionMie University

Principal Investigator

Sekijima Hidehisa  三重大学, 医学系研究科, 助教 (60792447)

Project Period (FY) 2020-04-01 – 2023-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2022)
Budget Amount *help
¥4,030,000 (Direct Cost: ¥3,100,000、Indirect Cost: ¥930,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
Keywords塩化ベンザルコニウム / 炭素鎖長 / 致死量 / 体内動態 / 臓器傷害 / 急性肺傷害 / 細胞死 / 生体内動態 / 臓器特異性 / 組織学的評価 / LC-MS/MS / 薬毒物中毒 / 急性毒性 / 陽イオン界面活性剤
Outline of Research at the Start

法医実務では、消毒剤として繁用される塩化ベンザルコニウム(BAC)の経口摂取を原因とした急性中毒死がたびたび報告される。しかし、BAC中毒時の毒性発現機序の詳細は明らかになっておらず、死因の特定に難渋することがある。BAC消毒剤の主成分は、炭素鎖(C)12およびC14を有するBACである。In vitro実験系の先行研究では、C14を有するBACはC12と比較して低濃度で毒性を発現し、かつ臓器に高蓄積性であると示唆されている。本研究では、C12およびC14を有するBACの体内動態と臓器傷害性を比較し、BACの毒性発現機序と炭素鎖長との関係性を明らかにする。

Outline of Final Research Achievements

In this study, we hypothesized that benzalkonium chloride (BAC) with a carbon chains C14 would be toxic at lower concentrations than BAC with a carbon chains C12. We compared the pharmacokinetics and organ toxicity of BAC between carbon chains using mice. The pharmacokinetics and organ toxicity of BAC were similar between carbon chains, and it could not obtain results that conform to the hypothesis in the method of this study. On the other hand, we discovered acute lung injury with apoptosis as a novel toxic mechanism after oral BAC ingestion in the courses of the study. These findings will be useful as a basic information for establishment of forensic diagnostic criteria for BAC poisoning.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

塩化ベンザルコニウム(BAC)の経口摂取を原因とした中毒死の法医学的診断法は確立されていない。中毒死の診断法の確立のためには、BACの毒性機序の詳細を明らかにする必要がある。本研究で得られた成果は、BAC経口摂取後の毒性機序の理解を一層深めるものであり、法医実務に応用可能な診断基準の確立のみならず、急性中毒時の新たな治療法の確立のための基礎的知見として有用であると考えられる。

Report

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

    (2 results)

All 2023 2022

All Journal Article (1 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 1 results) Presentation (1 results)

  • [Journal Article] Toxicologic pathological mechanism of acute lung injury induced by oral administration of benzalkonium chloride in mice2023

    • Author(s)
      Sekijima Hidehisa、Oshima Toru、Ueji Yuno、Kuno Naoko、Kondo Yukino、Nomura Saera、Asakura Tomomi、Sakai-Sugino Kae、Kawano Mitsuo、Komada Hiroshi、Kotani Hirokazu
    • Journal Title

      Toxicological Research

      Volume: - Issue: 3 Pages: 409-418

    • DOI

      10.1007/s43188-023-00178-0

    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Presentation] 食物摂取が塩化ベンザルコニウム中毒死にもたらす影響2022

    • Author(s)
      関島秀久 , 杉野香江 , 大島徹 , 倉田智美 , 丹野美佐子 , 原晶子 , 向井陽子 , 河野光雄 , 駒田洋 , 小谷泰一
    • Organizer
      第44回日本法医学会学術中部地方集会、第69回日本法医学会学術近畿地方集会
    • Related Report
      2022 Annual Research Report

URL: 

Published: 2020-04-28   Modified: 2024-01-30  

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