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超高感度NMRと放射光X線を用いた新規危険ドラッグの代謝物の構造決定

Research Project

Project/Area Number 21K17329
Research Category

Grant-in-Aid for Early-Career Scientists

Allocation TypeMulti-year Fund
Review Section Basic Section 58040:Forensics medicine-related
Research InstitutionInstitute of Physical and Chemical Research

Principal Investigator

渡邊 慎平  国立研究開発法人理化学研究所, 放射光科学研究センター, 研究員 (60889632)

Project Period (FY) 2021-04-01 – 2025-03-31
Project Status Granted (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help
¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
Keywords薬物代謝 / 法中毒 / 危険ドラッグ / 違法薬物 / LC-HRMS / 放射光X線回折 / NMR
Outline of Research at the Start

近年、世界中で危険ドラッグが蔓延しており、社会・健康問題となっている。薬物は摂取されると体内で代謝されて構造が変化するが、危険ドラッグの取り締まり並びに毒性の評価をするためには、危険ドラッグが体内でどう代謝されるかを解明する必要がある。本研究では新規の危険ドラッグの代謝物の特定、それらの構造の解明、並びに薬物検査に適した代謝物の提言を行う。

Outline of Annual Research Achievements

近年、危険ドラッグの蔓延は社会・健康問題となっており、それらの取り締まりを行うために薬物検査において代謝物を検出することが重要である。 本研究では新規の危険ドラッグの代謝物の特定、それらの構造の解明、並びに薬物検査に適した代謝物の提言を行うことを目的とする。
今年度は、合成カンナビノイドという種類の4つの薬物(ADB-FUBIATA, AFUBIATA, CH-FUBIATA, and CH-PIATA)の代謝物の構造推定を行った。ヒト肝ミクロソームを用いて薬物を培養し、生成された代謝物の構造をLiquid chromatography-high resolution mass spectrometryにより推定することができ、それぞれ9~25の代謝物が報告された。これらの構造推定のデータは、後に行う予定の構造決定の研究を行う際に必要である。また、危険ドラッグの取り締まりのための薬物検査や臨床検査においても、これらの代謝物のうち、主要代謝物のデータを参照することで検出する一助となることが期待される。この成果はArchives of Toxicology誌に掲載された。
現在は、菌Cunninghamella elegansによる代謝物の大量産生を行っており、nuclear magnetic resonance spectroscopyや単結晶X線構造解析による構造決定までつなげることが期待される。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

ヒト肝ミクロソームによる4つの合成カンナビノイド(ADB-FUBIATA, AFUBIATA, CH-FUBIATA, and CH-PIATA)の代謝物の構造推定を行った論文が掲載されたが、nuclear magnetic resonance spectroscopyや単結晶X線構造解析による構造決定まで進められなかった。

Strategy for Future Research Activity

菌Cunninghamella elegansを用いて大量の薬物代謝物を産生した後、分取クロマトグラフィーにより分離・精製を行う。そのように準備した代謝物をnuclear magnetic resonance spectroscopyや単結晶X線構造解析により構造解析を行うことを目標とする。

Report

(3 results)
  • 2023 Research-status Report
  • 2022 Research-status Report
  • 2021 Research-status Report
  • Research Products

    (11 results)

All 2023 2022 2021

All Journal Article (4 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Peer Reviewed: 4 results) Presentation (7 results)

  • [Journal Article] In vitro metabolic profiling of new synthetic cannabinoids, ADB-FUBIATA, AFUBIATA, CH-FUBIATA, and CH-PIATA2023

    • Author(s)
      Watanabe Shimpei、Yamane Hiroshi、Iwai Takahiro、Matsushita Ritsuko、Seto Yasuo
    • Journal Title

      Archives of Toxicology

      Volume: 97 Issue: 12 Pages: 3085-3094

    • DOI

      10.1007/s00204-023-03605-1

    • Related Report
      2023 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Systematic In Vitro Metabolic Profiling of the OXIZID Synthetic Cannabinoids BZO-4en-POXIZID, BZO-POXIZID, 5F-BZO-POXIZID, BZO-HEXOXIZID and BZO-CHMOXIZID2023

    • Author(s)
      Watanabe Shimpei、Baginski Steven、Iwai Takahiro、Matsushita Ritsuko、Takatsu Masahisa、Nakanishi Toshio、Lindbom Karin、Mckenzie Craig、Vikingsson Svante、Kronstrand Robert、Green Henrik、Seto Yasuo
    • Journal Title

      Journal of Analytical Toxicology

      Volume: - Issue: 5 Pages: 455-463

    • DOI

      10.1093/jat/bkad016

    • Related Report
      2022 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Single crystal X-ray analysis using the crystalline sponge method for direct structure determination of new and earlier synthetic cannabinoids including OXIZIDs, AKB48, and JWH-424 from a trace sample2023

    • Author(s)
      Watanabe Shimpei、Kikuchi Takashi、Iwai Takahiro、Matsushita Ritsuko、Takatsu Masahisa、Honda Sadao、Nakanishi Toshio、Nakamura Yuiga、Seto Yasuo
    • Journal Title

      Forensic Chemistry

      Volume: 33 Pages: 100480-100480

    • DOI

      10.1016/j.forc.2023.100480

    • Related Report
      2022 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Comparison between human liver microsomes and the fungus Cunninghamella elegans for biotransformation of the synthetic cannabinoid JWH-424 having a bromo-naphthyl moiety analysed by high-resolution mass spectrometry2022

    • Author(s)
      Watanabe Shimpei、Iwai Takahiro、Matsushita Ritsuko、Nakanishi Toshio、Kuzhiumparambil Unnikrishnan、Fu Shanlin、Seto Yasuo
    • Journal Title

      Forensic Toxicology

      Volume: - Issue: 2 Pages: 278-288

    • DOI

      10.1007/s11419-022-00612-2

    • Related Report
      2021 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Presentation] In vitro metabolic profiling of the OXIZID synthetic cannabinoid BZO-4en-POXIZID2023

    • Author(s)
      Shimpei Watanabe, Steven Baginski, Takahiro Iwai, Ritsuko Matsushita, Masahisa Takatsu, Toshio Nakanishi, Karin Lindbom, Craig Mckenzie, Svante Vikingsson, Robert Kronstrand, Henrik Green, Yasuo Seto
    • Organizer
      The 60th annual meeting of the International Association of Forensic Toxicologists (TIAFT 2023)
    • Related Report
      2023 Research-status Report
  • [Presentation] 結晶スポンジ法による危険ドラッグの単結晶X線構造解析2023

    • Author(s)
      渡邊 慎平、菊池 貴、岩井 貴弘、松下 律子、高津 正久、本多 定男、中西 俊雄、中村 唯我、瀬戸 康雄
    • Organizer
      日本分析化学会第72年会
    • Related Report
      2023 Research-status Report
  • [Presentation] In vitro metabolic profiling of new synthetic cannabinoids, ADB-FUBIATA, AFUBIATA, CH-FUBIATA, and CH-PIATA2023

    • Author(s)
      Shimpei Watanabe, Hiroshi Yamane, Takahiro Iwai, Ritsuko Matsushita, Yasuo Seto
    • Organizer
      The international joint meeting of the 23rd International Conference on Cytochrome P450 (ICCP450) and the 38th Annual Meeting of the Japanese Society for the Study of Xenobiotics (JSSX)
    • Related Report
      2023 Research-status Report
  • [Presentation] ヒト肝ミクロゾームによる合成カンナビノイド ADB-FUBIATA AFUBIATA CH-FUBIATA CH-PIATAの代謝2023

    • Author(s)
      渡邊 慎平、山根 寛史、岩井 貴弘、松下 律子、瀬戸 康雄
    • Organizer
      日本法科学技術学会第29回学術集会
    • Related Report
      2023 Research-status Report
  • [Presentation] Structural determination of synthetic cannabinoids by single crystal X-ray analysis using the crystalline sponge method2023

    • Author(s)
      Shimpei Watanabe, Takashi Kikuchi, Takahiro Iwai, Ritsuko Matsushita, Masahisa Takatsu, Sadao Honda, Toshio Nakanishi, Yuiga Nakamura, Yasuo Seto
    • Organizer
      The 23rd Triennial Meeting of the International Association of Forensic Sciences, in conjunction with the 26th Symposium of the Australian & New Zealand Forensic Science Society
    • Related Report
      2023 Research-status Report
  • [Presentation] 結晶スポンジ法による合成カンナビノイドの単結晶X線構造解析2023

    • Author(s)
      渡邊慎平、菊池貴、岩井貴弘、松下律子、高津正久、本多定男、中西俊雄、 中村唯我、瀬戸康雄
    • Organizer
      日本法中毒学会第42年会
    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Presentation] 糸状菌Cunninghamella elegansによるJWH-424の代謝2021

    • Author(s)
      渡邊慎平
    • Organizer
      日本法中毒学会第40年会
    • Related Report
      2021 Research-status Report

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Published: 2021-04-28   Modified: 2024-12-25  

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