Development of a method for detecting degradation products of chemical warfare agents
| Project/Area Number |
21K04562
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 25020:Safety engineering-related
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| Research Institution | Kyoto Institute of Technology |
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Principal Investigator |
楠川 隆博 京都工芸繊維大学, 分子化学系, 准教授 (70300720)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2022)
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| Budget Amount *help |
¥3,510,000 (Direct Cost: ¥2,700,000、Indirect Cost: ¥810,000)
Fiscal Year 2023: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000)
Fiscal Year 2022: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
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| Keywords | メチルホスホン酸 / アミジン / グアニジン / サリン / 化学兵器 / 化学剤 / 蛍光発光 / ホスホン酸認識 |
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| Outline of Research at the Start |
近年、テロなどでの化学兵器（化学剤）の使用が増加しており、その対策が急務となっている。化学剤は容易に気化や分解が進行するため、成分の特定やその使用を裏付けるのが困難であり、犠牲者の治療開始に時間を要することなどが問題となっている。本研究では、蛍光発光センサーを応用することで、テロ現場で使用可能な有機リン系化学剤分解物の検出法の開発を行い、化学兵器の使用を迅速に検知することを目指す。
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| Outline of Annual Research Achievements |
サリン・ソマン・VXなどの有機リン系化学剤は、容易に加水分解によりメチルホスホン酸イソプロピルエステルを生成し、最終的にはメチルホスホン酸を生成するため、これら有機リン系化学剤を直接検出することは、困難であるだけでなく危険を伴う。我々は、この加水分解により生成したメチルホスホン酸イソプロピルエステルおよびメチルホスホン酸を選択的に検出する蛍光発光センサーの開発を行い、懐中電灯型紫外線ランプを利用した携帯型の検出キットにより、テロ現場および電気や高性能分析機器が利用できない戦場において、これら化学剤の使用痕跡を検出可能な分析方法の開発を目指してしている。これらの携帯型分析法は化学剤の使用を裏付けるだけではなく、被災者の迅速な治療開始に貢献できると期待できる。
本年度は、TD-DFT(時間依存密度汎関数法)を用いた分子設計により、ホスホン酸誘導体を検出する発光性分子として新たに、グアニジル基をホスホン酸の検出部位としたグアニジンセンサーの合成に成功した。合成したグアニジンセンサーはメチルホスホン酸と会合することで青色の蛍光発光を示し、発光強度(発光効率)は以前のアミジノ基を有するアミジンセンサーに比べて向上することが判明し、より発光効率の高いセンサーの開発に成功した。
現在、ホスホン酸の検出感度のさらなる向上を目指して、さらなるセンサー分子の設計・開発を進めている。また、戦場・テロ現場での利用を想定してヒト体液(唾液・尿)からのメチルホスホン酸の検出についても検討を開始している。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
メチルホスホン酸やメチルホスホン酸エステルを検出するセンサーの開発に成功し、学会発表を行うことができた。なお、比較として検討したジカルボン酸の検出についても、論文発表を行うことができた。
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| Strategy for Future Research Activity |
戦場・テロ現場での利用を想定してヒト体液(唾液・尿)からのメチルホスホン酸の検出についても検討して検査キットを作成する。また、ジアミジン・ジグアニジン以外のセンサーの開発を行い、より高感度のセンサーを作成する。
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Report
(2 results)
Research Products
(11 results)
