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電気化学法による神経毒の簡便・迅速な検出法の開発

Research Project

Project/Area Number 17H00302
Research Category

Grant-in-Aid for Encouragement of Scientists

Allocation TypeSingle-year Grants
Research Field 化学
Research Institution長崎県警察本部刑事部科学搜査研究所

Principal Investigator

嶋田 裕史  長崎県警察本部刑事部科学搜査研究所, 警察職員

Project Period (FY) 2017
Project Status Completed (Fiscal Year 2017)
Budget Amount *help
¥550,000 (Direct Cost: ¥550,000)
Fiscal Year 2017: ¥550,000 (Direct Cost: ¥550,000)
Keywordsコリンエステラーゼ / 神経毒 / 電気化学法
Outline of Annual Research Achievements

1 生体中のコリンエステラーゼ(ChE)を阻害することにより神経伝達に支障をきたし、中毒を引き起こす有機リン系化合物およびカルバメート系化合物(ChE阻害剤)の検出法を開発した。検体とアセチルコリンエステラーゼ(AChE)および基質(アセチルチオコリン)とを混合し、AChEの作用で生じるチオコリン濃度を測定することで検体中のChE阻害剤を検知することができる。すなわち、生じるチオコリンが少なければ、検体中のChE阻害剤の存在を示す。本研究では、電気化学法を用いてチオコリンを測定する簡便・安価な方法を新たに開発した。
上記の検体・酵素・基質の反応液とアセトニトリルを混合したものに金電極を浸漬して表面にチオコリンを結合させ、この電極を用いてフェリシアン化物イオンの酸化還元電流を測定すると、生成したチオコリン濃度(ChE活性)に応じた強度の電流が観測された。本法により、殺虫剤であるDDVP(有機リン系化合物)およびメソミル(カルバメート系化合物)を検出することができ、検出限界はそれぞれ1.0μg/mLおよび0.1μg/mLであった。
2 本法は、血液中のChE活性(ChE阻害剤による中毒の指標)評価法へも応用可能であった。ヒト血清中のブチリルコリンエステラーゼ(BuChE)活性、すなわち、BuChEの作用によって生じるチオコリン濃度をモニターすることで、DDVPおよびメソミルによるBuChE活性低下を感知することができた。
3 倫理審査を経てボランティアから提供を受けた血液試料(赤血球、血漿、全血)について、本法から得られたChE活性は、分光光度法による従来のChE活性測定法から得られた結果と良好な相関を示し、血中ChE活性評価法として妥当なものであることが示された。
4 サリンやVXなども有機リン系化合物であるため、本法はこれらの検出にも応用可能と考えられる。本研究で用いた電気化学法は、簡便・迅速・安価な測定手法であり、可搬型の装置を用いることで、事件・事故現場でのon-site分析への展開が期待できる。

Report

(1 results)
  • 2017 Annual Research Report
  • Research Products

    (3 results)

All 2018 2017

All Presentation (3 results)

  • [Presentation] A Novel Electrochemical Detection Method for Nerve Agents Based on the Electron Transfer Promotion Effect of Thiocholine2018

    • Author(s)
      Hiroshi Shimada, Shiori Noguchi, Yousuke Katsuda, Yusuke Kitamura, Katsuhiko Nishiyama, Toshihiro Ihara
    • Organizer
      日本化学会第98年会
    • Place of Presentation
      日本大学(千葉県)
    • Year and Date
      2018-03-21
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
  • [Presentation] チオコリンのプロモーター機能に基づくコリンエステラーゼ阻害剤の電気化学検出2017

    • Author(s)
      嶋田 裕史, 野口 栞, 勝田 陽介, 北村 裕介, 西山 勝彦, 井原 敏博
    • Organizer
      日本分析化学会第66年会
    • Place of Presentation
      東京理科大学(東京都)
    • Year and Date
      2017-09-10
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
  • [Presentation] 金電極上におけるチオコリンの電子移動促進効果を利用した神経剤の電気化学検出2017

    • Author(s)
      嶋田 裕史, 野口 栞, 勝田 陽介, 北村 裕介, 西山 勝彦, 井原 敏博
    • Organizer
      第11回バイオ関連化学シンポジウム
    • Place of Presentation
      東京大学(東京都)
    • Year and Date
      2017-09-08
    • Related Report
      2017 Annual Research Report

URL: 

Published: 2017-04-28   Modified: 2018-12-20  

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