2015 Fiscal Year Research-status Report
法医中毒薬毒物のＱＴＯＦデータに対する包括的マルチプロセス解析の検討
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26460891
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| Research Institution | Nippon Medical School |
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Principal Investigator |
林田 眞喜子 日本医科大学, 医学部, 准教授 (60164977)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
植草 協子 日本医科大学, 医学部, その他 (50409215)
安部 寛子 千葉大学, 医学(系)研究科(研究院), 研究員 (40707204)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | 法医中毒学 / 質量分析 / LC-QTOF / スクリーニング / スペクトルライブラリ |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は，QTOF質量分析データを用いて，法医中毒薬毒物ならびに代謝物の高感度・高選択的な包括的マルチプロセス解析の検討を行い、イオン抑制効果を含めた法医中毒薬毒物ならびに代謝物の保持時間-MSMS-精密質量データベースを作成し、法医中毒薬毒物が関連する中毒患者試料や剖検資料へ応用、法医中毒薬毒物QTOFノンターゲット分析より得られる構造情報を用いた包括的マルチプロセス解析の構築と検証を目標とした。
H26, H27年度は、危険ドラッグについてイオン抑制効果の確認を行い、前処理法の検討を行った。QTOFを用いたAll Ions MS/MS法では全血中1ng/mLでフラグメントイオンによる危険ドラッグの確認が可能であり，AutoMSMS法では全血中10ng/mLでプロダクトイオンスペクトルによる危険ドラッグの確認が可能であった．代謝pathwayについては生体内に存在する可能性がある代謝物・グルクロン酸抱合体などについてモノアイソトピック質量データベースを作成ののち、Agilent MassHunter Metabolite IDを用いて代謝物を探索し，危険ドラッグ事例（救命救急患者試料/法医剖検試料）に応用、EPIC理論を用いて代謝物の構造推定を行い、併せて代謝経路の考察を行った。
次ステップとしては、危険ドラッグよりさらに分析困難、かつ代表的な法医中毒薬毒物であるアコニチン系アルカロイドに注目し、アコニチン系アルカロイドのQTOFを用いたAll Ions MS/MS法、AutoMSMS法で測定したデータをもとにMetabolite IDを用いて代謝物の探索を行い，アコニチン事例（救命救急患者試料/法医剖検試料）に応用、代謝経路の考察を行う予定である。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
QTOF質量分析を行いベンゾジアゼピン系薬物・危険ドラッグを中心とした法医中毒薬毒物の精密質量データベース・スペクトルライブラリを作成した。併せてQTOF質量分析データから得られる構造式を推定・組成式の計算を行い，代謝pathwayデータベースによる構造情報と精密質量を関連づけ、マルチプロセス解析を行った。合成カチノン類や合成カンナビノイド類では、新規化合物が多く標準品の入手が困難であること，スペクトルライブラリが存在しないなど、同定や定量分析が困難であることが判明した。
今回、Mass Hunter Metabolite IDを用いてDiphenidine、5-Fluoro-AMB、α-PHP及びPV-9などの事例（救命救急患者試料/法医剖検試料）で水酸化体やそのグルクロン酸抱合体などが検出され代謝物の検索が可能であった。さらに検出された代謝物は標準品がないことから、EPIC理論を用いた構造の妥当性の評価を行うことで同定の信頼性を向上させ、QTOFノンターゲット分析が非常に有効であることが示された。
QTOFデータを用いたマルチプロセス解析が危険ドラッグなど情報が少なく分析困難な新規の化合物に対して有効であることが示されたので、さらにアコニチン系アルカロイドに同様の手法を用いて応用を試みた。アコニチン系アルカロイドはトリカブト含有の有毒成分で、自殺・誤飲などの事例が多い。トリカブト事例（救命救急患者試料/法医剖検試料）のQTOF分析を行ったところ、現在報告されているベンゾイル体やアコニン類の代謝物以外のエステル体、水酸化体などの存在が明らかになってきた。服用したトリカブト製剤やトリカブト苗でも多様な代謝物の分布が示唆された。
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| Strategy for Future Research Activity |
QTOF質量分析データに含まれる大量の化合物情報のなかから目的とする結果を導き出すための包括的マルチプロセス解析を簡明に示すことが可能となったので、分析困難な法医中毒薬毒物が関連する中毒患者試料や剖検資料のQTOFノンターゲット分析でのデータ集積を進め、広範囲薬物包括分析法を構築することを目標とする。
１． Mass Hunter Metabolite IDブラウザを用いた法医中毒薬毒物（アコニチン系アルカロイド）QTOFデータ解析
２．アコニチン系アルカロイドに対する包括的マルチプロセス解析の構築
LC-MSMS法ならびにQTOFデータベースライブラリを用いた広範囲薬物包括分析法をアコニチン系アルカロイドが関連する中毒患者試料や剖検資料に応用、代謝物探索用ソフトウエアを用いて代謝物の探索を含めたスクリーニングを実施する。服用したトリカブト製剤やトリカブト苗などでも多様な代謝物が存在することが予想される。さらに推定した代謝物はその精密質量プロダクトイオンスペクトル及びEPIC理論による代謝物推定を行う。
また、想定される課題として、トリカブト株由来アコニチン系アルカロイドに関連する新規化合物の出現が想定される。従来はこのような新規化合物やその代謝物の探索については、親化合物の同定が困難を極め、親化合物が同定できないかぎり代謝物の探索は不可能であった。QTOFノンターゲット分析を利用した包括的マルチプロセス解析だからこそこのような化合物の推定が可能になったといえる。最終的には、危険ドラッグの新規代謝経路の推定・確認、新規のアコニチン系アルカロイドのデータベースの構築によって分類・整理をして、今後の法医中毒学分析、特に分析困難薬物の解析の指標としたい。
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| Causes of Carryover |
試料前処理の方法が変わったため。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
試料前処理のための消耗品を購入の予定。
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