An artificial hemoglobin model as an antidote for fire gas poisoning

2022 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 21K20543
• Research Category: Grant-in-Aid for Research Activity Start-up
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: 0501:Physical chemistry, functional solid state chemistry, organic chemistry, polymers, organic materials, biomolecular chemistry, and related fields
• Research Institution: Doshisha University
• Principal Investigator: Qiyue Mao 同志社大学, 理工学研究科, 助手 (10906762)
• Project Period (FY): 2021-08-30 – 2023-03-31
• Keywords: 一酸化炭素 / シアン化水素 / シクロデキストリン / ポルフィリン

Outline of Final Research Achievements

In this study, we have developed an antidote (hemoCD-Twins) that efficiently detoxifies CO/HCN simultaneously by using our artificial hemoglobin compounds, methylated cyclodextrin dimers and 1:1 inclusion complexes of water-soluble iron(II) porphyrins, hemoCD-P and hemoCD-I. Using mouse experiments, we found that simultaneous administration of CO and HCN is more lethal than each alone, even at low concentrations. Administration of the hemoCD-Twins to mice with simultaneous CO/HCN poisoning significantly improved the survival rate of the mice, demonstrating the efficacy of the hemoCD-Twins.

Free Research Field

生物無機化学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究で開発した解毒薬剤であるhemoCD-Twinsを用いて、火災現場で救える命を救うことを目指す。火災で発する毒ガス成分の中で、主に一酸化炭素やシアン化水素(HCN)が致命な毒性を示す。これら2種のガス中毒に対する解毒法はそれぞれ開発されているが、シアン解毒ではヘモグロビンの酸化を促す薬剤が用いられており、COによる酸欠が進行する状況では併用できないため、火災現場でCOおよびHCNに対する同時に解毒効果を示す薬剤は未だ報告されていない。本研究で開発したhemoCD-Twinsは、火災ガス中毒マウスモデルにおいてその解毒効果を実証した。