ヒト汗に含まれる薬物の連続的定量法による非侵襲ドラッグモニタリングの実現

2001 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 11559008
• 研究機関: 名古屋工業大学
• 研究代表者: 津田 孝雄 名古屋工業大学, 工学部, 教授 (50023156)
• 研究分担者: 石井 晃 名古屋大学, 医学部, 助教授 (30252175) ; 鈴木 修 浜松医科大学, 法医学講座, 教授 (70093044)
• キーワード: 汗 / 薬 / ドラッグモニタリング / 非侵襲 / テオフェリン / 代謝物質 / 簡易サンプリング / ベッドサイドモニタリング

研究概要

汗はヒトの代謝経路の一つであり、直接的な生体情報を含んでいる。汗中の成分分析によるヒト体内情報の収得は、非侵襲・非観血で行うことが可能であるため、臨床的に有効が極めて高い。本研究により特別な生理的負荷なく日常的に採集できる条件下での汗のサンプリングにより、ドラッグモニタリングが可能であることを実証できた。
1.薬の摂取によりその薬物がヒト汗中へ代謝されることを確定した。咳止め薬、酔い止め薬の成分であるテオフェリン、コデイン、カフェインを汗中に見いだし、これら薬物の濃度経時変化を調べ、0.5〜5時間にわたり汗中へ代謝することがわかった。カフェインは同時にその代謝物(検知できた。
2.テオフェリンは喘息患者に使用され、コントロールの必要な薬であるので、ベッドサイドモニタリングと非常に重要である。喘息患者へのテオフェリンのモニタリングに使用できる基礎的なデーターを確立した。来年度からの実施を計画している。
3.ヒト汗の非常に簡便なサンプリング法を確立した。サンプリング時間は0.5分から5分間を用いた。この短いサンプリング時感により化学物質の体内での動的把握が可能になった。
3.汗中に拍出される揮発性成分の迅速なトラップ法を確立し、この際の制御方法(捕集、温度など)に独自の工夫を行い、国有特許として出願した。
4.汗中への代謝成分として有機カルボン酸類、グルコースなどを確認し、これらの摂取に伴う汗中への代謝の確認ができ、糖尿病への適用の基礎ができた。
5.スポーツ医学への適用をおこない、運動しながら30秒間のサンプリングにより運動中の乳酸の動態が把握できた。
6.汗中のアルカリイオンにより、汗腺下部でのナとリュム-カリウムチャンネルが作動していることが確認できた。
7.これらの研究をヒントとして、皮膚からアセトン、水素が発生していることを発見した。

研究成果

• [文献書誌] Ken Naitoh: "Direct Temperature-controlled Trapping system and its use for the gas chromatographic determination of Organic vapor released from human skin"Analytical Chemistry. 72. 2797-2801 (2000)
• [文献書誌] Takao Tsuda: "Proposal of sampling process for collecting human sweat and determination of caffeine concentration in it by using GC/MS"Biomedical Chromatography. 14. 505-510 (2000)
• [文献書誌] 津田孝雄: "カフェイン錠剤服用後の一汗中カフェイン及びその代謝物の存在確認とそれらの濃度経時変化"発汗学. 8. 13-19 (2000)
• [文献書誌] Takao Tsuda: "Noninvasive approach for study of human reaction and transferring velocity of nervous instrumentation devised for concurrent microscopic observation and analysis of sweat secretion on human body under IG and microgravity"Journal of gravitational Physiology. 7. 129-130 (2000)
• [文献書誌] 増村年章: "精神疾患患者におけるボールキャッチ時の発汗反応"発汗学. 7. 85-88 (2000)
• [文献書誌] 白井良和: "飲酒による汗中アルコール及び発汗量の変動とヒトスジシマカ誘引との相関に関する検討"発汗学. 6. 68-71 (1999)
• [文献書誌] 大桑哲男: "運動負荷中の汗中乳酸量のモニタリング"発汗学. 8. 47-49 (2001)
• [文献書誌] 寺澤純子: "キャピラリー電気泳動法によるヒト汗中のナトリウム、カリウム、カルシュム、マグネシュム、アンモニウムイオンの定量"分析化学. 50. 813-817 (2001)
• [文献書誌] 津田孝雄: "楽しい化学実験"丸善. 154 (2000)