高速液体クロマトグラフィー/レーザースプレー質量分析計の法医学への応用

2003 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 14207023
• 研究機関: 藤田保健衛生大学
• 研究代表者: 石井 晃 藤田保健衛生大学, 医学部, 教授 (30252175)
• 研究分担者: 鈴木 加奈子 浜松医科大学, 医学部, 助教授 (70288546) ; 鈴木 修 浜松医科大学, 医学部, 教授 (70093044) ; 平岡 賢三 山梨大学, 工学部, 教授 (80107218) ; 金子 理奈 藤田保健衛生大学, 医学部, 助手 (70367697) ; 勝又 義直 名古屋大学, 大学院・医学系研究科, 教授 (30109326)
• キーワード: 高速液体クロマトグラフィー / エレクトロスプレー / レーザースプレー / 飛行時間型質量分析計 / アコニチン / 正イオンモード / 負イオンモード

研究概要

質量分析(MS)法は、薬毒物を検出・同定するための極めて有力な方法であり、近年のインターフェースの改良により、高速液体クロマトグラフィー(HPLC)との結合が容易になった。そのため、従来では分析が困難であった高極性・高沸点の化合物の同定や定量が可能となった。
現在広く用いられているHPLC-MSのイオン化法はエレクトロスプレー(ESI)法であるが、更に高感度な分析を可能にするため、よりソフトでイオン化効率が高い方法が求められている。我々は、新しいイオン化法の候補として、レーザースプレー法を応用し、法医学的に重要な薬毒物の検出・同定に活用することを考えた。
イオン化に用いるCO_2レーザーに接続する質量分析器には、AccuTOF ESI-TOFMS(日本電子)を使用した。これは従来のTOFMSと比較して、分析可能な質量電荷比の範囲が広く、かつ精密質量測定が可能であるという利点がある。この装置を用いてまず、トリカブトの有毒成分であるアコニチンアルカロイド類の測定を行った。正イオンモードでの測定では、レーザーを照射した時の分子イオン強度は非照射時と比較して10倍程度上昇した。続いて、負イオンモードにおいてアコニチンアルカロイド類の測定を行ったところ、レーザー照射により分子イオン強度は50倍程度上昇した。従って、本法は自然毒や生体高分子の高感度分析に応用可能であると考えられる。
今後は、ESI及びレーザースプレーによって得られたフラグメントパターンの比較を行い、夾雑物の多い試料において目的物質を超高感度に検出・同定する方法を構築する。

研究成果

• [文献書誌] Hamajima M., et al.: "Simple analysis of acetaminophen in human plasma by solid-phase microextraction and gas chromatography."Jpn J Forensic Toxicol. 22. 22-26 (2004)
• [文献書誌] Watanabe K, Ishii A, et al.: "Simple analysis of amphetamines in human whole blood and urine by headspace capillary gas chromatography with large volume injection"Chromatographia. 58. 455-458 (2003)
• [文献書誌] Watanabe K, Ishii A, et al.: "Stability of alkyl alcohols as decomposition products of alkyl nitrites in human whole blood"Jpn J Forensic Toxicol. 21. 256-261 (2003)
• [文献書誌] Ishii A, et al.: "Sensitive determination of pethidine in body fluids by gas chromatography-tandem mass spectrometry"J Chromatogr B. 792. 117-121 (2003)
• [文献書誌] Arinobu T, Ishii A, et al.: "Rapid analysis of pentazocine in human plasma by liquid chromatography/mass spectrometry with sonic spray ionization"Anal Chim Acta. 492. 49-52 (2003)
• [文献書誌] Watanabe-Suzuki K, Ishii A, et al.: "Sensitive analysis of alkyl alcohols as decomposition products of alkyl nitrites in human whole blood and urine by headspace capillary GC with cryogenic oven trapping"J Chromatogr.Sci. 41. 63-66 (2003)
• [文献書誌] Arinobu T, Ishii A, et al.: "Comparison of sonic spray ionization with atomospheric pressure chemical ionization as an interface of liquid chromatography-mass spectrometry for the analysis of some local anesthetics"Chromatographia. 57. 301-307 (2003)
• [文献書誌] Kaneko R, et al.: "Decomposition of protein nitrothiols in matrix-assisted laser desorption/ionization and electrospray ioniation mass spectrometry"J Mass Spectrom. 38. 526-530 (2003)
• [文献書誌] Watanabe-Suzuki K, Ishii A, et al.: "Traumatic basal subarachnoid haemorrhage caused by the impact of a golf ball : a case report"Med Sci Law. 43. 174-178 (2003)
• [文献書誌] 石井 晃, 金子理奈, 平田公一, 浜島 誠, 平田ゆかり: "ポストゲノムにおける質量分析.1.Instrumentation"分子精神医学. 3. 236-239 (2003)
• [文献書誌] 石井 晃, 金子理奈, 平田公一, 浜島 誠, 平田ゆかり: "ポストゲノムにおける質量分析.2.プロテオーム解析のための質量分析"分子精神医学. 3. 333-338 (2003)
• [文献書誌] Hiraoka, K., et al.: "Gas phase study of the clustering reactions of C_2H_5^+, s-C_3H_7^+, and t-C_4H_9^+ with CO_2 and N_2O : isomeric structure of C_2H_5^+, C_2H_5^+(CO_2)_n, and C_2H_5^+(N_2O)_n."J.Phys.Chem.. 107. 775-782 (2003)
• [文献書誌] Hiraoka, K., et al.: "Gas-phase ion/molecule reactions in octafluorocyclobutan."J.Chem.Phys.. 116. 7574-7582 (2003)