2016 Fiscal Year Annual Research Report
Development of simple primary screening method for methamphetamine based on electrochemiluminescence
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15H06243
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| Research Institution | Shinshu University |
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Principal Investigator |
高橋 史樹 信州大学, 先鋭領域融合研究群環境・エネルギー材料科学研究所, 助教(特定雇用) (40754958)
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| Project Period (FY) |
2015-08-28 – 2017-03-31
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| Keywords | 電気化学 / 電気化学発光 / メタンフェタミン / 電位変調ボルタンメトリ |
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| Outline of Annual Research Achievements |
前年度での研究成果を踏まえて、電気化学発光(ECL)を利用した覚せい剤の計測システムの開発に関する基礎的研究を行った。
本研究において、覚せい剤であるメタンフェタミン(MA)は、代表的な発光化学種であるトリス(2,2’-ビピリジル)ルテニウム錯体(Ru(bpy)32+)に対するECL活性があることが確認されていた。そこで、そのECL反応機構の解明を行うため、従来ほとんど解析されていなかったMAの電気化学挙動を調べたところ、MAは弱アルカリ性条件下でわずかに電気化学酸化することが分かった。また、MA/ Ru(bpy)32+系のECL挙動は溶液のpHに強く依存することが確認されたことから、電極反応及び脱プロトン過程により生成したMAラジカルと、同時に生成しているRu(bpy)33+が反応することで、励起状態の*Ru(bpy)32+が生成し、発光するECL反応ルートを提案した。
ECLを利用した検出法は多数の共反応物について報告されている一方で、選択的な検出法への展開は他の分離分析法と組み合わせる必要性が指摘されてきた。本研究においてMA並びに化学構造が類似した化学種であるアンフェタミン、ジメチルアンフェタミン及びメトキシフェナミンについて電気化学挙動とECL挙動を詳細に検討した。アンフェタミン及びジメチルアンフェタミンは電気化学挙動とECL挙動がMAと異なることが確認された一方で、メトキシフェナミンはMAと両挙動が類似していることが認められた。これらの挙動の差異は、それぞれの化学種の化学構造中の置換基の電気化学酸化過程が大きく影響することが示唆された。そこで、MAとMPを識別して検出できる方法の開発を試みるため、電位変調法を利用するECL検出法へ展開したところ、MAとMPのECLが1回の測定で識別して検出できることが明らかとなった。この方法は交流成分の信号を抽出して検出することで、従来の電位掃引法を利用した測定法に比べて10倍以上の感度で対象の化学種を検出できることが分かった。
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| Research Progress Status |
28年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
28年度が最終年度であるため、記入しない。
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