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化学剤、違法薬物の大気圧化学イオン化分析に基づく現場検知技術の高度化

研究課題

研究課題/領域番号 16H03140
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 社会システム工学・安全システム
研究機関国立研究開発法人理化学研究所 (2018)
科学警察研究所 (2016-2017)

研究代表者

瀬戸 康雄  国立研究開発法人理化学研究所, 放射光科学研究センター, グループディレクター (10154668)

研究分担者 井上 博之  科学警察研究所, 法科学第三部, 部長 (40159992)
瀬川 尋貴  科学警察研究所, 法科学第三部, 研究員 (80778978)
大塚 麻衣  科学警察研究所, 法科学第三部, 研究員 (90801580)
柘 浩一郎  科学警察研究所, 法科学第三部, 室長 (90356204)
研究協力者 中野 信夫  
渡邉 進  
時田 健一  
岩松 正  
研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
17,420千円 (直接経費: 13,400千円、間接経費: 4,020千円)
2018年度: 5,070千円 (直接経費: 3,900千円、間接経費: 1,170千円)
2017年度: 5,590千円 (直接経費: 4,300千円、間接経費: 1,290千円)
2016年度: 6,760千円 (直接経費: 5,200千円、間接経費: 1,560千円)
キーワード大気圧化学イオン化 / イオンモビリティースペクトロメトリー / 質量分析 / 化学剤 / 違法薬物 / 化学兵器用剤 / 大気圧イオン化 / 現場検知 / 質料分析
研究成果の概要

化学剤17種類、薬物15種類に対して、大気圧化学イオン化(APCI)機構を原理とする逆流型APCIイオントラップ質量分析(MS)装置を用いて質量スペクトルを測定した。また、6種類のドリフトチューブ式IMS装置(63Ni、コロナ放電、大気圧電子放出イオン化;ドーパント有無の違い)を用いてイオン移動度スペクトルを測定した。MSでは、概ね水素付加分子イオンが検出され、タンデムMSにより高感度・選択的な検知が可能であった。IMSでは、概ね分子イオンに由来するイオンピークが観察されたが、イオン化機構の違いやドーパントの有無によりreduced ion mobility値(K0)に差違が認められた。

研究成果の学術的意義や社会的意義

化学剤、違法薬物、爆発物などの危険物の現場検知技術である質量分析やイオンモビリティースペクトロメトリーに必須の技術として採用されている大気圧化学イオン化(APCI)技術に関して、これまでの対象別、技術別に行われていた開発研究と比較して、本研究は幅広い物性の化学剤と違法薬物に関して各種APCI法での検知性能を、標的指標イオンの観察を通して比較したことは学術的に新規性がある。また、新規の大気圧電子放出イオン化機構の採用など、APCI技術を最適化して具体的に化学剤や違法薬物の現場検知技術に適用して、現場検知性能を向上させることは、化学テロ対処や違法薬物取り締まりに有効に資することが期待できる。

報告書

(4件)
  • 2018 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実績報告書
  • 2016 実績報告書
  • 研究成果

    (10件)

すべて 2019 2018 2017 2016

すべて 雑誌論文 (2件) (うち国際共著 1件、 査読あり 2件) 学会発表 (8件) (うち国際学会 2件、 招待講演 5件)

  • [雑誌論文] Development of ion mobility spectrometry with novel atmospheric electron emission ionization for field2019

    • 著者名/発表者名
      Y. Seto, R. Hashimoto, T. Taniguchi, Y. Ohrui, T. Nagoya, T. Iwamatsu, S. Komaru, D. Usui,S. Morimoto, Y. Sakamoto, A. Ishizaki, T. Nishide, Y. Inoue, H. Sugiyama, N. Nakano
    • 雑誌名

      Analytical Chemistry

      巻: 91 号: 8 ページ: 5403-5414

    • DOI

      10.1021/acs.analchem.9b00672

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 化学テロ現場対処技術の評価と開発2017

    • 著者名/発表者名
      瀬戸康雄
    • 雑誌名

      自治体危機管理研究

      巻: 19 ページ: 1-12

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] 化学テロ対処における分析2018

    • 著者名/発表者名
      瀬戸康雄
    • 学会等名
      日本薬学会第138年会 シンポジウム:科学捜査の最前線 犯罪立証に資する法科学研究の現状と展開
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 化学兵器用剤に対する市販現場検知資機材の検知性能の比較検討102018

    • 著者名/発表者名
      谷口宗志、橋本亮太、大類保彦、長島央行、山口晃巨、岡田侑己、大塚麻衣、宮口一、大森毅、瀬戸康雄
    • 学会等名
      日本分析化学会第67年会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Comparison of ion mobility behaviors of chemical warfare agents between two portable instruments of 63Ni ionization-no dopant system and corona discharge ionization-ammonia dopant system2017

    • 著者名/発表者名
      Y. Seto, Y. Ohrui, H. Nagashima, T. Nagoya, T. Ohmori, K. Tsuge, M. Otsuka, T. Nakagawa, N. Kitagawa, K. Tokita, S. Yamamoto
    • 学会等名
      PITTCON2017
    • 発表場所
      Chicago (USA)
    • 年月日
      2017-03-08
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 化学剤のイオンモビリティースペクトロメトリー検知と装置開発2017

    • 著者名/発表者名
      瀬戸康雄
    • 学会等名
      2017年第1回TMS研究会講演会
    • 発表場所
      川崎
    • 年月日
      2017-01-20
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 科学捜査と化学テロ対策における計測技術の現状と研究開発2017

    • 著者名/発表者名
      瀬戸康雄
    • 学会等名
      科学技術者フォーラム平成29年10月度セミナー
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] テロ対策分野の計測・分析技術の発展と将来2017

    • 著者名/発表者名
      瀬戸康雄
    • 学会等名
      第5回受託分析研究懇談会セミナー
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Comparison of field-portable drift tube-type ion mobility spectrometry instruments in detection2016

    • 著者名/発表者名
      Y. Seto, H. Nagashima, T. Nagoya, T. Kondo, T. Satoh, Y. Ohrui, T. Ohmori, K. Tsuge
    • 学会等名
      54th International Congress on Forensic Toxicology
    • 発表場所
      Brisibene (Austraria)
    • 年月日
      2016-08-28
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 化学剤の網羅的迅速検知システムの開発2016

    • 著者名/発表者名
      瀬戸康雄
    • 学会等名
      第5回イオン移動度研究会
    • 発表場所
      首都大学東京(八王子)
    • 年月日
      2016-04-16
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 招待講演

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公開日: 2016-04-21   更新日: 2020-03-30  

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