Development of drug quantification method in blood by a simple visible spectrometer

2021 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 20K09299
• Research Institution: National Research Institute of Police Science
• Principal Investigator: 辻川 健治 科学警察研究所, 法科学第三部, 主任研究官 (50356193)
• Project Period (FY): 2020-04-01 – 2023-03-31
• Keywords: 簡易吸光度計 / イムノクロマトプレート / カフェイン / デジタルカメラ / Image J

Outline of Annual Research Achievements

カフェインによる急性中毒の増加が近年問題となっている。カフェインの血中濃度が中毒域（50 μg/mL以上）の場合血液透析の適応となることから、血中濃度測定は重要であるが、カフェインの血中濃度測定が可能な体制を有する施設は限られている。
尿中カフェインの検出を目的とするイムノクロマトプレート（製品名：CAF Rapid Test Cassette (Urine)。以下、CAF検査キットと呼称。）が市販されている。この製品のカットオフ濃度は1μg/mLであることから、中毒域濃度のカフェインを含有する血液を系列希釈してこの製品で検査を行えば、血中カフェイン濃度が中毒域以上かどうかを判別できる可能性がある。
そこで、CAF検査キットの応用可能性を評価するため、初期検討として、5～25μg/mLになるようにカフェインを添加した血清をPBSで10倍に希釈したものについてCAF検査キットにて検査した後、デジタルカメラにて写真を撮影し、その写真画像ファイルからバンドの濃さをImage Jで数値化した。その結果、バンドの濃さが閾値以上であれば、カフェイン濃度が5μg/mL以下であると判定可能であった。以上の結果から、CAF検査キットは、血液透析の適応の除外には使用可能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

カフェイン中毒者の実資料（血液）の入手が遅れたため。

Strategy for Future Research Activity

中毒域濃度のカフェインを含有する血清をPBSで希釈後、CAF検査キットで検査を行う。検査結果をフラットヘッドスキャナで読み取り、Image Jでバンドの濃さを数値化してカフェイン濃度との関係式を作成する。ついで、既知濃度のカフェインを含有する添加血清及び実資料について同様な操作を行い、関係式にプロットして得られたカフェイン濃度と実際の試料中濃度との合致を評価する。

Causes of Carryover

初年度がコロナ禍により研究の遂行ができず、予算執行が遅れたため。