最新質量分析計による体液中危険ドラッグの検出・同定法の開発及び学際的検討

2017 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 15H02530
• 研究機関: 名古屋大学
• 研究代表者: 石井 晃 名古屋大学, 医学系研究科, 教授 (30252175)
• 研究分担者: 那須 民江 中部大学, 生命健康科学部, 教授 (10020794) ; 林 由美 名古屋大学, 医学系研究科(保健), 助教 (30632707) ; 財津 桂 名古屋大学, 医学系研究科, 准教授 (30700546) ; 土橋 均 名古屋大学, 医学系研究科, 招へい教員 (40596029) ; 妹尾 洋 愛知医科大学, 医学部, 教授 (50236113) ; 小川 匡之 愛知医科大学, 医学部, 講師 (50559937) ; 草野 麻衣子 名古屋大学, 医学系研究科, 特任助教 (60733574) ; 内藤 久雄 藤田保健衛生大学, 医学部, 講師 (90547556)
• 研究期間 (年度): 2015-04-01 – 2018-03-31
• キーワード: 法医学 / 法中毒学 / 危険ドラッグ / 合成カンナビノイド / 質量分析 / 全自動化

研究実績の概要

本研究の目的は、最新の質量分析装置及び通常型の質量分析装置を組み合わせ、合成カンナビノイドを含む、広範囲にわたる奇縁ドラッグの超高感度・特異的分析法及び、簡便で包括的なスクリーニング法を、共に開発することである。
本年度は、昨年度に行った5-fluoro-ADB (5-F-ADB) の中毒事例の研究をさらに進めた。ジフェニジンの代謝については、ピペリジル環が水酸化されたものが主で、ついでフェニル基の一つが水酸化された代謝物が生成し、さらに水酸化が起きることが精密質量を測定する質量分析計で示され、これは従来の結果を裏書きするものであった。この成果は、国際誌に受理され、出版された。
次いで、われわれは5-F-ADBの代謝の臓器間の差異に着目した。昨年報告した通り、5-F-ADBは死亡例と考えられる場合でも血中濃度が極めて低値であり、代謝酵素、特にカルボキシルエステラーゼ (CES) の関与が考えられる。死亡事例の各臓器について、未変化体と代謝物の測定を施行した。精製には、簡便な抽出法であるQuEChERS法をベースにした方法を改良した。多くの臓器で代謝物が検出された一方で、未変化体は肝臓では検出されず、肺からはごく微量検出され、CES活性と5-F-ADBの代謝物との関連性が示唆された。また、今回改良したQuEChERS法は、臓器中の5-F-ADBと代謝物の検出に有用であることも示された。
この他、探針エレクトロスプレー (PESI) タンデム質量分析を用いた血液中約毒物のスクリーニング法の開発も行っており、アセチルフェンタニルを含む数種類の向精神薬が、約30 秒程度で検出された。今後、条件の最適化をさらに行い、乱用薬物及び危険ドラッグの迅速かつ高感度検出法を確立する予定である。

現在までの達成度 (段落)

29年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

29年度が最終年度であるため、記入しない。

研究成果

• [雑誌論文] Highly sensitive determination of alendronate in human plasma and dialysate using metal-free HPLC-MS/MS (2018)
  • 著者名/発表者名: Yamada Miho、Lee Xiao-Pen、Fujishiro Masaya、Iseri Ken、Watanabe Makoto、Sakamaki Hiroshi、Uchida Naoki、Matsuyama Takaaki、Kumazawa Takeshi、Takahashi Haruo、Ishii Akira、Sato Keizo
  • 雑誌名: Legal Medicine 巻: 30 ページ: 14～20
  • DOI: 10.1016/j.legalmed.2017.11.003
  • 査読あり
• [雑誌論文] Fatal intoxication by 5F-ADB and diphenidine: Detection, quantification, and investigation of their main metabolic pathways in humans by LC/MS/MS and LC/Q-TOFMS (2018)
  • 著者名/発表者名: Kusano Maiko、Zaitsu Kei、Taki Kentaro、Hisatsune Kazuaki、Nakajima Jun'ichi、Moriyasu Takako、Asano Tomomi、Hayashi Yumi、Tsuchihashi Hitoshi、Ishii Akira
  • 雑誌名: Drug Testing and Analysis 巻: 10 ページ: 284～293
  • DOI: 10.1002/dta.2215
  • 査読あり
• [雑誌論文] High-throughput determination of valproate in human samples by modified QuEChERS extraction and GC-MS/MS (2018)
  • 著者名/発表者名: Mizuno Shun、Lee Xiao-Pen、Fujishiro Masaya、Matsuyama Takaaki、Yamada Miho、Sakamoto Yuki、Kusano Maiko、Zaitsu Kei、Hasegawa Chika、Hasegawa Iwao、Kumazawa Takeshi、Ishii Akira、Sato Keizo
  • 雑誌名: Legal Medicine 巻: 31 ページ: 66～73
  • DOI: 10.1016/j.legalmed.2018.01.002
  • 査読あり
• [雑誌論文] In Vivo Real-Time Monitoring System Using Probe Electrospray Ionization/Tandem Mass Spectrometry for Metabolites in Mouse Brain (2018)
  • 著者名/発表者名: Zaitsu Kei、Hayashi Yumi、Murata Tasuku、Yokota Kazumi、Ohara Tomomi、Kusano Maiko、Tsuchihashi Hitoshi、Ishikawa Tetsuya、Ishii Akira、Ogata Koretsugu、Tanihata Hiroshi
  • 雑誌名: Analytical Chemistry 巻: 90 ページ: 4695～4701
  • DOI: 10.1021/acs.analchem.7b05291
  • 査読あり
• [雑誌論文] Intact metabolite profiling of mouse brain by probe electrospray ionization/triple quadrupole tandem mass spectrometry (PESI/MS/MS) and its potential use for local distribution analysis of the brain (2017)
  • 著者名/発表者名: Hayashi Yumi、Zaitsu Kei、Murata Tasuku、Ohara Tomomi、Moreau St?phane、Kusano Maiko、Tanihata Hiroshi、Tsuchihashi Hitoshi、Ishii Akira、Ishikawa Tetsuya
  • 雑誌名: Analytical Chimica Acta 巻: 983 ページ: 160～165
  • DOI: http://dx.doi.org/10.1016/j.aca.2017.06.047
  • 査読あり
• [雑誌論文] PESI/MS/MSによる in vivo リアルタイム・モニタリング法の構築 (2017)
  • 著者名/発表者名: 林由美、村田匡、横田佳澄、緒方是嗣、谷畑博司、財津桂
  • 雑誌名: 島津評論 巻: 74 ページ: 19～26
• [学会発表] Relative abundances of 5F-ADB and its ester hydrolysis metabolite in carboxylesterase-containing tissue specimens. (2018)
  • 著者名/発表者名: Maiko Kusano, Kei Zaitsu, Kazuaki Hisatsune, Atsushi Ishiba, Minemasa Hida, Jun’ichi Nakajima, Jin Suzuki, Takako Moriyasu, Hitoshi Tsuchihashi, Akira Ishii.
  • 学会等名: SOFT-TIAFT 5th Joint Meeting.
  • 国際学会
• [学会発表] Direct drug analysis in serum by probe electrospray ionization/tandem mass spectrometry and its preliminary application to a real-time metabolism study. (2017)
  • 著者名/発表者名: Kei Zaitsu, Yumi Hayashi, Maiko Kusano, Kazuaki Hisatsune , Tomomi Ohara, Tasuku Murata, Hiroki Nakajima, Hiroshi Tanihata, Hitoshi Tsuchihashi, Tetsuya Ishikawa, Akira Ishii.
  • 学会等名: MSACL-US 2017 9th Annual Conference & Exhibits
  • 国際学会
• [学会発表] The Direct Detection and Ultrafast Quantification of Drugs of Abuse in Serum by Probe Electrospray Ionization/Tandem Mass Spectrometry (PESI/MS/MS). (2017)
  • 著者名/発表者名: Maiko Kusano, Kei Zaitsu, Yumi Hayashi, Tasuku Murata, Hiroki Nakajima, Saki Noda, Hitoshi Tsuchihashi, Akira Ishii.
  • 学会等名: American Academy of Forensic Sciences (AAFS) 69th Annual Scientific Meeting
  • 国際学会
• [学会発表] メタボロミクスによる妊娠期DEHP曝露における胎児低生存率の解析． (2017)
  • 著者名/発表者名: 林由美、財津桂、名仁澤英里、平野文香、大原倫美、野田 沙樹、石井晃、伊藤由起、那須民江、石川哲也．
  • 学会等名: 第87回 日本衛生学会
• [学会発表] Development of an In Vivo Real-time Monitoring System using Probe Electrospray Ionization/Tandem Mass Spectrometry (PESI/MS/MS) and its Preliminary Applications. (2017)
  • 著者名/発表者名: Kei Zaitsu, Yumi Hayashi, Tasuku Murata, Tomomi Ohara, Stephane Moreau, Maiko Kusano, Hiroki Nakajima, Hiroshi Tanihata, Hitoshi Tsuchihashi, Tetsuya Ishikawa, Akira Ishii.
  • 学会等名: 65th ASMS conference on Mass Spectrometry and Allied Topics
  • 国際学会
• [学会発表] High-throughput intact metabolome analysis of mouse biological specimens by probe electrospray ionization/tandem mass spectrometry (PESI/MS/MS). (2017)
  • 著者名/発表者名: Yumi Hayashi, Kei Zaitsu, Tasuku Murata, Shiono Baba, Tomomi Ohara, Stephane Moreau, Maiko Kusano, Hiroki Nakajima, Hiroshi Tanihata, Hitoshi Tsuchihashi, Akira Ishii, Tetsuya Ishikawa.
  • 学会等名: 65th ASMS conference on Mass Spectrometry and Allied Topics
  • 国際学会
• [学会発表] Quick/DB-GC/MS/MS法を用いたヒト血中薬毒物の高感度分析の検討. (2017)
  • 著者名/発表者名: 李暁鵬、藤城雅也、長谷川智華、根本紀子、草野麻衣子、財津桂、土橋均、石井晃、熊澤武志、佐藤啓造．
  • 学会等名: 第101次日本法医学会学術全国集会
• [学会発表] 中国漢族における260座位の4塩基リピートSTRsのアレル頻度及び統計学的解析. (2017)
  • 著者名/発表者名: 山本敏充、小川久恵、吉本高士、草野麻衣子、財津桂、石井晃．
  • 学会等名: 第101次日本法医学会学術全国集会
• [学会発表] 急激な転帰をたどった心筋炎の一例. (2017)
  • 著者名/発表者名: 石井晃、吉本高士、伊藤雅文、山本敏充、財津桂、草野麻衣子、土橋均.
  • 学会等名: 第101次日本法医学会学術全国集会
• [学会発表] 自動前処理装置「ATLAS-USIS」とGC/MSを用いた血中薬毒物の全自動スクリーニング法の構築． (2017)
  • 著者名/発表者名: 中山佳奈、草野麻衣子、財津桂、野田沙樹、大原倫美、片木宗弘、三木昭宏、土橋均、石井晃．
  • 学会等名: 第101次日本法医学会学術全国集会
• [学会発表] 探針エレクトロスプレータンデム質量分析(PESI/MS/MS)を用いた超迅速かつ簡便な血液中薬毒物スクリーニング法の構築. (2017)
  • 著者名/発表者名: 久恒一晃、財津桂、林由美、村田匡、大原倫美、草野麻衣子、谷畑博司、肥田宗政、土橋均、石川哲也、石井晃.
  • 学会等名: 日本法中毒学会第36年会
• [学会発表] メタボロミクス及び骨格筋UCP-3発現解析によるセロトニン症候群モデルラットの病態解析． (2017)
  • 著者名/発表者名: 野田沙樹、財津 桂、林 由美、大原倫美、井口 亮、草野麻衣子、佐藤貴子、土橋均、石川哲也、鈴木廣一、石井 晃.
  • 学会等名: 日本法中毒学会第36年会
• [学会発表] 臓器中5F-ADB濃度と加水分解酵素の相関及び体内分布． (2017)
  • 著者名/発表者名: 草野麻衣子、財津桂、大原倫美、野田沙樹、 久恒一晃、浅野友美、吉本高士、中嶋順一、鈴木仁、守安貴子、土橋均、石井晃．
  • 学会等名: 日本法中毒学会第36年会
• [学会発表] セロトニン症候群モデルラットにおける筋肉の異常収縮と血漿メタボローム・プロファイルの関連性. (2017)
  • 著者名/発表者名: 財津 桂、野田沙樹、林 由美、大原倫美、井口亮、草野麻衣子、佐藤貴子、土橋 均、石川哲也、鈴木廣一、石井 晃.
  • 学会等名: 第44回日本毒性学会学術年会
• [学会発表] Rapid-fire direct metabolome analysis by probe electrospray ionization/tandem mass spectrometry: its preclinical applications to validate the methods. (2017)
  • 著者名/発表者名: Yumi Hayashi, Kei Zaitsu, Tasuku Murata, Tomomi Ohara, Kenta Kondo, Maiko Kusano, Koretsugu Ogata, Hitoshi Tsuchihashi, Hiroshi Tanihata, Akira Ishii, Tetsuya Ishikawa.
  • 学会等名: MSACL 2017 EU 4th Annual EU Congress & Exhibits
  • 招待講演
• [学会発表] nano-flow injection ESI/Q-TOFMSによるハイスループット・メタボローム分析法の構築 (2017)
  • 著者名/発表者名: 瀧健太朗、財津桂、林由美、大原倫美、野田沙樹、土橋均、石井晃
  • 学会等名: 第42回日本医用マススペクトル学会年会
• [学会発表] nano LC/MS/MSを用いた胆汁酸一斉定量分析法の構築とNASHモデルラット肝臓試料への応用． (2017)
  • 著者名/発表者名: 浅野友美、財津桂、瀧健太朗、北森一哉、内藤久雄、那須民江、土橋均、石井晃．
  • 学会等名: 第42回日本医用マススペクトル学会年会
• [学会発表] Direct and rapid analysis of drugs in serum by probe electrospray ionization tandem mass spectrometry (PESI/MS/MS). (2017)
  • 著者名/発表者名: Tomomi Ohara, Kei Zaitsu, Yumi Hayashi, Maiko Kusano, Kazuaki Hisatsune, Tasuku Murata, Stephane Moreau ,Hiroki Nakajima, Hiroshi Tanihata, Hitoshi Tsuchihashi, Tetsuya Ishikawa, Akira Ishii.
  • 学会等名: 15th International Congress of Therapeutic Drug Monitoring and Clinical Toxicology
  • 国際学会
• [学会発表] Cutting-edge mass spectrometric screening methods for new psychoactive substances (2017)
  • 著者名/発表者名: Kei Zaitsu
  • 学会等名: 15th International Congress of Therapeutic Drug Monitoring and Clinical Toxicology
  • 国際学会
• [学会発表] PESI/MS/MSを用いたin vivoリアルタイム・メタボライト分析法の構築 (2017)
  • 著者名/発表者名: 財津 桂、林 由美、村田 匡、 横田 佳澄、土橋 均、 石井 晃、 緒方 是嗣、谷畑 博司
  • 学会等名: 第11回メタボローム・シンポジウム
• [学会発表] PESI/MS/MSを用いたインタクト・メタボローム分析法の構築 (2017)
  • 著者名/発表者名: 林 由美、 財津 桂、 村田 匡、大原 倫美、近藤 健太、石川 哲也、土橋 均、石井 晃、緒方 是嗣、谷畑 博司
  • 学会等名: 第11回メタボローム・シンポジウム
• [学会発表] 質量分析による生体試料中薬物の分析-代謝、前処理操作、定量分析等における注意点- (2017)
  • 著者名/発表者名: 財津 桂
  • 学会等名: 平成29年度 地方衛生研究所全国協議会 近畿支部自然毒部会 研究発表会
  • 招待講演