Mathematical model of internal standard selection criteria for accurate quantitative analysis
Project/Area Number |
22K10604
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Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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Allocation Type | Multi-year Fund |
Section | 一般 |
Review Section |
Basic Section 58040:Forensics medicine-related
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Research Institution | The University of Tokyo |
Principal Investigator |
坂 幹樹 東京大学, 大学院医学系研究科(医学部), 技術専門職員 (30447388)
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Project Period (FY) |
2022-04-01 – 2025-03-31
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Project Status |
Granted (Fiscal Year 2022)
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Budget Amount *help |
¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Fiscal Year 2024: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
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Keywords | 定量分析 / 内部標準物質 / 腐敗血液 / 定量的構造物性相関 / 数値モデル / 腐敗試料 / QSAR |
Outline of Research at the Start |
解剖から得られた試料は腐敗により様々な性状を呈していて、検量線作成に用いた試料との不一致から、内部標準物質(IS)の選択次第で定量値が大きく変わる可能性がある。そこで本研究では、ISの選択基準を示すための数値モデルを構築することに取り組むこととした。定量対象薬物およびISの様々な物理化学的性質を比較検討することにより、腐敗試料中薬物の定量精度に影響を及ぼす性質を抽出し、多変量解析により、その重要度を決定することを試みる。実験的手法に加えて理論的な解析を伴った本研究は、法医学のみならず他の分野においても、正確な定量結果を導くためのガイドラインになるものと考えている。
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Outline of Annual Research Achievements |
市販品の健常人血液3種類と腐敗した血液10種類をブランクマトリックスとして、flunitrazepamと7-aminoflunitrazepamの定量値が健常人血と腐敗血で変動するかを調べた。使用した15種類の内部標準物質(IS)は、flunitrazepam-D7、7-aminoflunitrazepam-D7、7-aminonitrazepam、7-aminoclonazepam、7-aminonimetazepam、bromazepam、flumazenil、lorazepam、estazolarm、lormetazepam、clonazepam、nitrazepam、alprazolam、nimetazepam、diazepamである。Micro Volume QuEChERSで抽出後、液体クロマトグラフタンデム型質量分析計(LC-MS/MS)で測定した。flunitrazepamと7-aminoflunitrazepamの検量線は15種それぞれのISに対して健常人血で作成し、flunitrazepamと7-aminoflunitrazepamどちらも全てのISに対して決定係数>0.99の良好な直線性を示した。各薬物のレスポンス(ピーク面積)は、特に腐敗の強い血液で減少した。しかし、定量対象薬物と各ISとの比率(target/IS)は血液の性状によって差が発生した。健常人血では、どのISを使っても定量値の精度が良かったのに対して、腐敗血ではその精度がflunitrazepamで4倍以上、7-aminoflunitrazepamで3倍以上のずれが発生した。flunitrazepam-D7、7-aminoflunitrazepam-D7をISとしたときは、腐敗血でも定量精度が良かったことから、不適切なISを選択すると腐敗血における定量値を大きく損ねることが示された。
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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
解剖で保存した試料を使うための倫理審査が承認され、推定死後経過時間などの情報を基に、腐敗した血液を選択する方法がほぼ確立できた。 定量対象薬物として、まず、flunitrazepamと7-aminoflunitrazepamを選択し、ISにはベンゾジアゼピン類の中から15種類を選択した。7-aminoflunitrazepamはflunitrazepamの代謝物であるが、同じ内部標準物質(IS)を使うと定量値が真の値からずれる可能性があることを確かめるためであり、実験結果によりこれが証明された。また、ISはベンゾジアゼピン類なら何を使っても良いわけではないことも証明できた。 健常人の血液で作成した検量線で高度腐敗試料中の薬物を定量をした場合は、ISの選択によって定量値を大きく損なうことが実験で示された。 これらの結果から、適切なISを選択する基準が必要であることが確認できた。
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Strategy for Future Research Activity |
今後は、内部標準物質(IS)の選択基準を化合物の物性に基いて作成する。現在までのデータで定量的構造物性相関(QSPR)を試みたが、データが少ないせいで不安定なモデルしか作れなかった。 また、対象化合物それぞれの、回収率、マトリックス効果も計算し、マトリックス効果(イオンサプレッション)が大きい場合は、液体クロマトグラフィーのカラムやグラジエントなどの分析法を再検討する可能性もある。回収率に基づいた定量精度を予測するモデルを作成することを試みる。 このように、flunitrazepamと7-aminoflunitrazepamに対する最適なISを選択するモデルが完成したら、次の定量対象薬物を選択し、その実験及びデータ解析に進む。
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Report
(1 results)
Research Products
(1 results)