急性薬物中毒における呼気フーリエ変換赤外分光法(FTIR)分析

1996 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 07457358
• Research Institution: Ehime University
• Principal Investigator: 白川 洋一 愛媛大学, 医学部, 教授 (90134600)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 西山 隆 香川医科大学, 医学部・附属病院, 助手 (60243771) ; 関 啓輔 香川医科大学, 医学部・附属病院, 助手 (20226632) ; 飴野 清 香川医科大学, 医学部, 助教授 (50019626) ; 塚本 郁子 香川医科大学, 医学部, 助手 (10183477)
• Keywords: FT IR分光分析 / 呼気分析 / 薬物中毒 / 揮発性毒物

Research Abstract

呼気中微量成分の分析を目的とし、FT-IR分光光度計の定性定量性を検討した.FT-IR分光光度計(Perkin Elmer 1600型)に長光路気体用セル(Infrared Analysis Inc.社製,窓板ZnSe)を装着し,光路長5.4m,積算16回の条件で測定した.エタノールは2988cm^<-1>の吸収を用い1.6〜1600μg/Lの範囲,トルエンは3043cm^<-1>の吸収で87〜8700μg/Lで良好な直線性が得られた.このシステムの一回測定時間は1分,前処理不要であり,ルーチン測定に適することが確認された.
健康成人20人を対象に飲酒後の呼気中エタノール濃度をFT-IRで,血中濃度をガスクロマトグラフィー法により測定した.血中と呼気中のアルコール濃度比は飲酒開始後1時間位までは小さく,その後2500〜3000に落ち着いた.濃度比が変化した理由を消化管からの揮発分の混入と推定し,確認のために次の動物実験を行った.ウサギに気管切開を行い,調節呼吸下にエタノールを胃管から投与したところ濃度比の経時変化は認められず,ほぼ3000に一定した.このことから,前記仮説の妥当性が支持され,同時にヒトとウサギでは肺胞におけるエタノールの膜透過性に差が無いことがわかった.また,ウサギにエタノールとトルエンの混合物を胃内,あるいは腹腔内投与したところ,FT-IRによるエタノールとトルエンの分離は良好であり,呼気の同時定量が可能であった.血液/呼気の濃度比はエタノールが3000前後であるのに対して,トルエンは10前後を示し,脂溶性の高さによるものと考えられた.
FT-IRを用いた急性中毒の呼気ガス分析は,揮発性物質について十分な定性・定量性がある.スクリーニングのみならず薬物動態の解析も含めた臨床応用の可能性が示唆された.