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超高感度NMRと放射光X線を用いた新規危険ドラッグの代謝物の構造決定

研究課題

研究課題/領域番号 21K17329
研究種目

若手研究

配分区分基金
審査区分 小区分58040:法医学関連
研究機関国立研究開発法人理化学研究所

研究代表者

渡邊 慎平  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, 研究員 (60889632)

研究期間 (年度) 2021-04-01 – 2025-03-31
研究課題ステータス 交付 (2023年度)
配分額 *注記
4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
2023年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2022年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2021年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
キーワード薬物代謝 / 法中毒 / 危険ドラッグ / 違法薬物 / LC-HRMS / 放射光X線回折 / NMR
研究開始時の研究の概要

近年、世界中で危険ドラッグが蔓延しており、社会・健康問題となっている。薬物は摂取されると体内で代謝されて構造が変化するが、危険ドラッグの取り締まり並びに毒性の評価をするためには、危険ドラッグが体内でどう代謝されるかを解明する必要がある。本研究では新規の危険ドラッグの代謝物の特定、それらの構造の解明、並びに薬物検査に適した代謝物の提言を行う。

研究実績の概要

近年、危険ドラッグの蔓延は社会・健康問題となっており、それらの取り締まりを行うために薬物検査において代謝物を検出することが重要である。 本研究では新規の危険ドラッグの代謝物の特定、それらの構造の解明、並びに薬物検査に適した代謝物の提言を行うことを目的とする。
今年度は、合成カンナビノイドという種類の4つの薬物(ADB-FUBIATA, AFUBIATA, CH-FUBIATA, and CH-PIATA)の代謝物の構造推定を行った。ヒト肝ミクロソームを用いて薬物を培養し、生成された代謝物の構造をLiquid chromatography-high resolution mass spectrometryにより推定することができ、それぞれ9~25の代謝物が報告された。これらの構造推定のデータは、後に行う予定の構造決定の研究を行う際に必要である。また、危険ドラッグの取り締まりのための薬物検査や臨床検査においても、これらの代謝物のうち、主要代謝物のデータを参照することで検出する一助となることが期待される。この成果はArchives of Toxicology誌に掲載された。
現在は、菌Cunninghamella elegansによる代謝物の大量産生を行っており、nuclear magnetic resonance spectroscopyや単結晶X線構造解析による構造決定までつなげることが期待される。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

3: やや遅れている

理由

ヒト肝ミクロソームによる4つの合成カンナビノイド(ADB-FUBIATA, AFUBIATA, CH-FUBIATA, and CH-PIATA)の代謝物の構造推定を行った論文が掲載されたが、nuclear magnetic resonance spectroscopyや単結晶X線構造解析による構造決定まで進められなかった。

今後の研究の推進方策

菌Cunninghamella elegansを用いて大量の薬物代謝物を産生した後、分取クロマトグラフィーにより分離・精製を行う。そのように準備した代謝物をnuclear magnetic resonance spectroscopyや単結晶X線構造解析により構造解析を行うことを目標とする。

報告書

(3件)
  • 2023 実施状況報告書
  • 2022 実施状況報告書
  • 2021 実施状況報告書
  • 研究成果

    (11件)

すべて 2023 2022 2021

すべて 雑誌論文 (4件) (うち国際共著 2件、 査読あり 4件) 学会発表 (7件)

  • [雑誌論文] In vitro metabolic profiling of new synthetic cannabinoids, ADB-FUBIATA, AFUBIATA, CH-FUBIATA, and CH-PIATA2023

    • 著者名/発表者名
      Watanabe Shimpei、Yamane Hiroshi、Iwai Takahiro、Matsushita Ritsuko、Seto Yasuo
    • 雑誌名

      Archives of Toxicology

      巻: 97 号: 12 ページ: 3085-3094

    • DOI

      10.1007/s00204-023-03605-1

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Systematic In Vitro Metabolic Profiling of the OXIZID Synthetic Cannabinoids BZO-4en-POXIZID, BZO-POXIZID, 5F-BZO-POXIZID, BZO-HEXOXIZID and BZO-CHMOXIZID2023

    • 著者名/発表者名
      Watanabe Shimpei、Baginski Steven、Iwai Takahiro、Matsushita Ritsuko、Takatsu Masahisa、Nakanishi Toshio、Lindbom Karin、Mckenzie Craig、Vikingsson Svante、Kronstrand Robert、Green Henrik、Seto Yasuo
    • 雑誌名

      Journal of Analytical Toxicology

      巻: - 号: 5 ページ: 455-463

    • DOI

      10.1093/jat/bkad016

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Single crystal X-ray analysis using the crystalline sponge method for direct structure determination of new and earlier synthetic cannabinoids including OXIZIDs, AKB48, and JWH-424 from a trace sample2023

    • 著者名/発表者名
      Watanabe Shimpei、Kikuchi Takashi、Iwai Takahiro、Matsushita Ritsuko、Takatsu Masahisa、Honda Sadao、Nakanishi Toshio、Nakamura Yuiga、Seto Yasuo
    • 雑誌名

      Forensic Chemistry

      巻: 33 ページ: 100480-100480

    • DOI

      10.1016/j.forc.2023.100480

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Comparison between human liver microsomes and the fungus Cunninghamella elegans for biotransformation of the synthetic cannabinoid JWH-424 having a bromo-naphthyl moiety analysed by high-resolution mass spectrometry2022

    • 著者名/発表者名
      Watanabe Shimpei、Iwai Takahiro、Matsushita Ritsuko、Nakanishi Toshio、Kuzhiumparambil Unnikrishnan、Fu Shanlin、Seto Yasuo
    • 雑誌名

      Forensic Toxicology

      巻: - 号: 2 ページ: 278-288

    • DOI

      10.1007/s11419-022-00612-2

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] In vitro metabolic profiling of the OXIZID synthetic cannabinoid BZO-4en-POXIZID2023

    • 著者名/発表者名
      Shimpei Watanabe, Steven Baginski, Takahiro Iwai, Ritsuko Matsushita, Masahisa Takatsu, Toshio Nakanishi, Karin Lindbom, Craig Mckenzie, Svante Vikingsson, Robert Kronstrand, Henrik Green, Yasuo Seto
    • 学会等名
      The 60th annual meeting of the International Association of Forensic Toxicologists (TIAFT 2023)
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] 結晶スポンジ法による危険ドラッグの単結晶X線構造解析2023

    • 著者名/発表者名
      渡邊 慎平、菊池 貴、岩井 貴弘、松下 律子、高津 正久、本多 定男、中西 俊雄、中村 唯我、瀬戸 康雄
    • 学会等名
      日本分析化学会第72年会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] In vitro metabolic profiling of new synthetic cannabinoids, ADB-FUBIATA, AFUBIATA, CH-FUBIATA, and CH-PIATA2023

    • 著者名/発表者名
      Shimpei Watanabe, Hiroshi Yamane, Takahiro Iwai, Ritsuko Matsushita, Yasuo Seto
    • 学会等名
      The international joint meeting of the 23rd International Conference on Cytochrome P450 (ICCP450) and the 38th Annual Meeting of the Japanese Society for the Study of Xenobiotics (JSSX)
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] ヒト肝ミクロゾームによる合成カンナビノイド ADB-FUBIATA AFUBIATA CH-FUBIATA CH-PIATAの代謝2023

    • 著者名/発表者名
      渡邊 慎平、山根 寛史、岩井 貴弘、松下 律子、瀬戸 康雄
    • 学会等名
      日本法科学技術学会第29回学術集会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] Structural determination of synthetic cannabinoids by single crystal X-ray analysis using the crystalline sponge method2023

    • 著者名/発表者名
      Shimpei Watanabe, Takashi Kikuchi, Takahiro Iwai, Ritsuko Matsushita, Masahisa Takatsu, Sadao Honda, Toshio Nakanishi, Yuiga Nakamura, Yasuo Seto
    • 学会等名
      The 23rd Triennial Meeting of the International Association of Forensic Sciences, in conjunction with the 26th Symposium of the Australian & New Zealand Forensic Science Society
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] 結晶スポンジ法による合成カンナビノイドの単結晶X線構造解析2023

    • 著者名/発表者名
      渡邊慎平、菊池貴、岩井貴弘、松下律子、高津正久、本多定男、中西俊雄、 中村唯我、瀬戸康雄
    • 学会等名
      日本法中毒学会第42年会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] 糸状菌Cunninghamella elegansによるJWH-424の代謝2021

    • 著者名/発表者名
      渡邊慎平
    • 学会等名
      日本法中毒学会第40年会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書

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公開日: 2021-04-28   更新日: 2024-12-25  

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