Development of simultaneous analysis of inorganic anions by LC/MS

2023 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 19K19491
• Research Institution: National Research Institute of Police Science
• Principal Investigator: 岡田 侑己 科学警察研究所, 法科学第三部, 研究員 (10822067)
• Project Period (FY): 2019-04-01 – 2025-03-31
• Keywords: 誘導体化 / ESI-MS / 亜硝酸イオン / ニトロソ化合物

Outline of Annual Research Achievements

現在の所掌業務との兼ね合いから、医薬品や乱用薬物の代謝物として重要な分析対象である亜硝酸イオンや硝酸イオンをターゲットに絞り、分析法の開発を目指し、検討を行った。
前年度までに、GC/MSを志向した誘導体化法であるペンタフルオロベンジル化が文献通りに進行しないことが明らかにした。本年は、既存の誘導体化法のうち、よりLC/MSに適した、2,3-ジアミノナフタレンを使用した方法やp-アミノベンゼンスルホン酸を用いた2段階でのアゾカップリングによる手法を比較した。いずれも、良好な反応性を示し、LC/MSによる検出も可能であったものの、前者では試薬の安定性に難があり、後者では反応が2段階で操作がやや煩雑である。
そこで、これらの問題を解決すべく、チオール基と亜硝酸イオンが水中で反応し、S-ニトロソチオールへと変換される反応に着目した。チオール源としては、同様の反応の報告があるグルタチオン、チオバルビツール酸、β-ペニシラミンを使用し反応を試みたところ、グルタチオンのみで反応の進行が確認された。本反応は、亜硝酸イオンを含む溶液と反応剤を混合するのみという平易な操作でありまた、室温短時間で反応が完結し、良好な操作系だといえる。一方、グルタチオン及び本反応で生成したグルタチオン-NO体はいずれもESI-MSやAPCIにおける感度が非常に悪く、このままではLC/MSを志向した誘導体化分析法としては実用的でなく、誘導体化剤の改良が必要であることが示唆された。

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

所掌業務の変更に伴い、十分な実験条件が取れない状況が続いている。一方で、昨年度よりターゲットとなるアナライトを絞っており、その分野で誘導体化反応の開発検討や従来法との比較を行えており、一定の進捗が得られた。

Strategy for Future Research Activity

当初の目標である、アニオン類一斉分析法の開発から、亜硝酸イオンや硝酸イオンの誘導体化分析法の開発に目標を変更し、S-ニトロソ化反応の改良を中心に引き続き検討予定である。
一方でこれらの化合物は、分析対象のアニオン種のなかでも反応活性が低いため、誘導体化は概して困難であることが予想される。その場合は、従来法の比較など、分析担当者に有用な情報を得ることを目指す予定である。

Causes of Carryover

前述の通り、研究進捗がやや遅れており、次年度使用額が生じた。
研究に必要な資材や試薬類はおよそ揃っているが、反応を改良するために試薬類が必要になると予想されるほか、研究発表のための学会参加費等に使用する予定である。