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法薬毒物分析を指向した分子認識が可能な電気化学発光システムの開発

研究課題

研究課題/領域番号 20K10553
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分58040:法医学関連
研究機関信州大学

研究代表者

高橋 史樹  信州大学, 学術研究院理学系, 准教授 (40754958)

研究分担者 金 継業  信州大学, 学術研究院理学系, 教授 (40252118)
研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2024-03-31
研究課題ステータス 中途終了 (2023年度)
配分額 *注記
4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2023年度: 520千円 (直接経費: 400千円、間接経費: 120千円)
2022年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2021年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2020年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
キーワード電気化学発光 / 分子インプリントポリマー / 薬毒物分析 / オンサイト分析 / センサ / 医薬品分析 / リドカイン / モルヒネ / 電位変調 / GC-MS / 薬毒物 / 分析化学 / 電気化学分析
研究開始時の研究の概要

電気化学発光(ECL)は高感度分析法として着目されている一方,選択性が比較的低いことが問題視されており,生体試料などの実試料分析への適用は限定的であった。
本研究では,目的化学種を鋳型分子として用いることで,特異的な分子認識が可能な分子インプリントポリマー(MIP)法に着目し,薬毒物分析を指向したECL検出法の確立を試みる。MIPの特異的な再結合特性を利用し,厳格な判定が必要な法科学分析領域にECL法を展開させる。この,① MIPによる目的化学種の選択濃縮 と ② ECL検出による高感度分析法の融合は,新しい選択的な薬毒物検出法の確立が期待されることから,法医化学および分析化学領域の適用範囲の拡張を図るものである。

研究成果の概要

電気化学発光(ECL)は高感度分析法として着目されている一方,選択性が比較的低いことが問題視されており,生体試料などの実試料分析への適用は限定的であった。
本研究では,分子インプリントポリマー(Molecularly imprinting polymer,MIP)法に着目し,薬毒物分析を指向した特異的なECL検出法の確立を試みた。目的化学種を鋳型として合成したMIPの特異的な再結合特性を利用し,厳格な判定が必要な法科学分析領域にECL法を展開させた。我が国において各種法令等により規制されている薬毒物に対して,簡便で選択的に検出できるプロトコルについて提案した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究課題で得られたMIPによる目的化学種の選択濃縮ECL検出による高感度分析法の融合は,ECL法を今までにない新しい選択的な薬毒物検出法へ展開できることが期待された。特に,鋳型分子を用いる関係で合成の際に課題となる規制薬毒物分析への応用について,MIPに関する基礎的な知見が得られ,法医化学および分析化学領域の適用範囲を拡張できた。また,ポリマー内への分析対象化学種の再吸着挙動の詳細な解析が行われ,従来まで検討例が限定的であったMIP中の分子認識空間の特性が評価されたことで,分析結果の信頼性の向上が図られた。

報告書

(4件)
  • 2023 研究成果報告書 ( PDF )
  • 2022 実績報告書
  • 2021 実施状況報告書
  • 2020 実施状況報告書
  • 研究成果

    (19件)

すべて 2023 2022 2021 2020

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (15件) (うち招待講演 2件)

  • [雑誌論文] Synthesis and characterization of molecularly imprinted polymers for detection of the local anesthetic lidocaine in urine2022

    • 著者名/発表者名
      Takahashi Fumiki、Matsuda Kazusane、Nakazawa Tomoyuki、Mori Shuki、Yoshida Masachika、Shimizu Ryo、Tatsumi Hirosuke、Jin Jiye
    • 雑誌名

      SEPARATION SCIENCE PLUS

      巻: 6 号: 2 ページ: 2200081-2200081

    • DOI

      10.1002/sscp.202200081

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Sensitive screening of methamphetamine stimulant using potential-modulated electrochemiluminescence2022

    • 著者名/発表者名
      Takahashi Fumiki、Nitta Saki、Shimizu Ryo、Shoji Taku、Tatsumi Hirosuke、Jin Jiye
    • 雑誌名

      Analytica Chimica Acta

      巻: 1191 ページ: 339229-339229

    • DOI

      10.1016/j.aca.2021.339229

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Electrochemiluminescence of Tris(2,2′-bipyridine)ruthenium(II)/Tri-<i>n</i>-propylamine with an Electric Contactless Power Transfer System2021

    • 著者名/発表者名
      TAKAHASHI Fumiki、TANAKA Ryutaro、ARAI Yuta、TATSUMI Hirosuke、JIN Jiye
    • 雑誌名

      Analytical Sciences

      巻: 37 号: 9 ページ: 1309-1313

    • DOI

      10.2116/analsci.21A002

    • NAID

      130008087333

    • ISSN
      0910-6340, 1348-2246
    • 年月日
      2021-09-10
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Simple colorimetric screening of the nerve agent VX using gold nanoparticles and a hand-powered extraction device2021

    • 著者名/発表者名
      Takahashi Fumiki、Kazui Yuko、Miyaguchi Hajime、Ohmori Takeshi、Tanaka Ryutaro、Jin Jiye
    • 雑誌名

      Sensors and Actuators B: Chemical

      巻: 327 ページ: 128902-128902

    • DOI

      10.1016/j.snb.2020.128902

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 簡便な溶媒抽出用の手動遠心分離器と組み合わせた ナノ粒子を用いた化学剤スクリーニング2023

    • 著者名/発表者名
      髙橋 史樹
    • 学会等名
      Nanotech2023
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 電位変調-電気化学発光法を用いた薬剤中のコデインの高感度センシング法の開発2023

    • 著者名/発表者名
      髙橋 史樹、下坂 優貴、森 柊樹、吉田 全慶、瀬戸 康雄
    • 学会等名
      日本薬学会第143年会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 非接触給電システムを利用したメトキシフェナミン鎮咳薬の電気化学発光検出システムの開発2022

    • 著者名/発表者名
      金子 真由,田中 竜太郎,新井 優太,髙橋 史樹
    • 学会等名
      第82回分析化学討論会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 非接触給電システムを利用したメタンフェタミンの電気化学発光検出デバイスの開発2022

    • 著者名/発表者名
      髙橋 史樹、金子 真由、田中 竜太郎
    • 学会等名
      日本法中毒学会第41年会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 電位変調-電気化学発光法を用いたコデイン鎮咳薬 成分の高感度検出に向けた基礎検討2022

    • 著者名/発表者名
      下坂 優貴、林 真倫那、森 柊樹、金 継業、髙橋 史樹
    • 学会等名
      日本分析化学会第71年会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 微量薬毒物成分分析のための新規濃縮分離・検出技術の開発に関する研究2022

    • 著者名/発表者名
      髙橋 史樹
    • 学会等名
      第39回分析化学中部夏期セミナー
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 分子インプリントポリマ-と組み合わせた電気化学 発光によるジヒドロコデインの選択的検出法の開発2022

    • 著者名/発表者名
      森 柊樹、巽 広輔、金 継業、髙橋 史樹
    • 学会等名
      第53回中部化学関係学協会支部連合秋季大会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 非接触給電技術と組み合わせた電気化学発光の原理に基づく メトキシフェナミン鎮咳薬のスクリーニングに向けた基礎検討2022

    • 著者名/発表者名
      金子 真由、田中 竜太郎、 新井 優太、髙橋 史樹
    • 学会等名
      「分析中部・ゆめ21」若手交流会第22回高山フォーラム
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 法科学分析の適用範囲の拡大に向けて ~科学捜査研究所の業務経験と 研究内容のご紹介~2022

    • 著者名/発表者名
      髙橋 史樹
    • 学会等名
      九州保健福祉大学薬学部 薬学科コロキウム
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 電気化学発光法を用いたコデインの定量2021

    • 著者名/発表者名
      下坂 優貴, 松田 和真, 巽 広輔, 金 継業, 髙橋 史樹
    • 学会等名
      日本分析化学会第81分析化学討論会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] リドカインの選択検出を指向した分子インプリントポリマーの合成と評価2021

    • 著者名/発表者名
      松田 和真, 中澤 朝之, 巽 広輔, 金 継業, 髙橋 史樹
    • 学会等名
      日本分析化学会第81分析化学討論会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] モルヒネの選択検出を指向した分子インプリントポリマーの合成と評価2021

    • 著者名/発表者名
      松田 和真,森 柊樹,下坂 優貴,巽 広輔,金 継業,髙橋 史樹
    • 学会等名
      第52回 中部化学関係学協会支部連合秋季大会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] ワイヤレス給電技術を利用したルテニウム(Ⅱ)錯体/トリプロピルアミン系電気化学発光の基礎検討2020

    • 著者名/発表者名
      :田中 竜太郎,新井 優太,髙橋 史樹
    • 学会等名
      日本分析化学会第69年会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] 金ナノ粒子の色調変化を利用したVX神経剤のスクリーニング分析2020

    • 著者名/発表者名
      髙橋 史樹, 数井 優子, 宮口 一, 大森 毅, 金 継業
    • 学会等名
      日本法中毒学会第39年会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] 電気化学発光を利用したVX神経剤分解物(2-(Diisopropylamino)ethanethiol)検出法の開発2020

    • 著者名/発表者名
      髙橋 史樹, 南 将司, 山本 直人
    • 学会等名
      第80回日本分析化学討論会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書

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公開日: 2020-04-28   更新日: 2025-01-30  

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