新規乱用薬物の微量代謝物を対象とした絶対構造解析法の構築

研究課題

研究課題/領域番号	22K10521
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58020:衛生学および公衆衛生学分野関連:実験系を含む
研究機関	地方独立行政法人大阪健康安全基盤研究所
研究代表者	土井崇広地方独立行政法人大阪健康安全基盤研究所, 衛生化学部, 主幹研究員 (90516767)
研究分担者	東雄貴地方独立行政法人大阪健康安全基盤研究所, 衛生化学部, 研究員 (60880466) 阪井貴之地方独立行政法人大阪健康安全基盤研究所, 衛生化学部, 研究員 (40964101)
研究期間 (年度)	2022-04-01 – 2026-03-31
研究課題ステータス	交付 (2023年度)
配分額 *注記	4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円) 2025年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円) 2024年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円) 2023年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円) 2022年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
キーワード	LSD / MIPLA / 結晶スポンジ / 結晶構造解析 / 代謝物 / 合成カンナビノイド / 乱用薬物 / 新規乱用薬物 / 単結晶X線構造解析 / 構造決定 / 結晶スポンジ法
研究開始時の研究の概要	規制・乱用薬物による事件・事故においては、摂取薬物の代謝物分析が摂取証明の有力な手段となる。通常、化合物の同定は、試料溶液と検出が疑われた化合物の標準品を複数の機器で分析し、結果の同一性を確認することで実施される。代謝物は合成が困難なものが多く、規制薬物であっても代謝物の標準品を入手できるケースはまれである。標準品がない化合物でも構造決定が可能な手法として、いくつかの方法があるが、ミリグラム単位の化合物が必要であるため、常法では微量代謝物の解析は困難である。応募者らは、微量な非結晶性化合物を単結晶X線構造解析できる方法に着目した。本研究はその方法を応用し、微量代謝物の構造決定法構築を試みる。
研究実績の概要	当該年度はLSD系化合物を対象として検討を行った。モデル化合物として、N-(6aR,9R)-N-isopropyl-N,7-dimethyl-4,6,6a,7,8,9-hexahydroindolo[4,3-fg]quinoline-9-carboxamide (MIPLA)を用いた。 MIPLAの1mg/mLジクロロメタン溶液を調製し、結晶スポンジ法での構造解析を試みた。TPT/ZnCl2/n-hexaneの結晶を用い、20～100μgのMIPLAを4℃で3日incubationしたところ構造解析はできなかったものの茶色に変色しており、一部の化合物が結晶スポンジに取り込まれていたと考えられた。50℃16時間の条件では全体として色調が濃くなっており、取り込み率が比較的高かったものと推定されたが、測定の結果構造解析には至らなかった。50℃16時間の条件下50μgのMIPLAを用いてn=3で検討を行ったところ、用いた結晶スポンジにより色調の変化に差が認められた。いずれの結晶も化合物の取り込みに適した結晶であったことから、サイズや形状等も含め使用する結晶の質で取り込み効率に大きな差がある可能性が想定される。これまでの条件検討では1条件1結晶で検討を行ってきたが、質の違いによる影響を考慮すると3～５個程度の結晶を用いて検討するのが適切であると考えられた。 LSD系の化合物については、MIPLA同様に結晶スポンジへの取り込みによる変色が期待できることから、今後他の類似化合物を条件検討に用いることを予定している。
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初年度に期間中に研究所の移転・単結晶X線構造解析装置の更新などが重なり、2～3か月程度実験中断期間が生じたためやや計画に遅れが生じている。
今後の研究の推進方策	LSD系の化合物については、変色をベースにした化合物取り込み効率の推定が期待できるため、当該化合物群をモデルとして代謝物の構造決定を目指す。また、部分構造にカルボン酸を持つ化合物については、分子間でカルボキシル基を介した水素結合を形成し、分子そのものが結晶化しやすくなると考えられるので、結晶スポンジ法だけでなく結晶化そのものの条件検討を並行して実施することを予定している。