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2020 年度 実施状況報告書

in silico予測を用いたノンターゲット薬毒物スクリーニングの構築

研究課題

研究課題/領域番号 19K10679
研究機関東京大学

研究代表者

坂 幹樹  東京大学, 大学院医学系研究科(医学部), 技術専門職員 (30447388)

研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2022-03-31
キーワードノンターゲット薬毒物スクリーニング / in silico / 薬毒物データベース / 保持時間予測
研究実績の概要

昨年度の研究では、ノンターゲット薬毒物スクリーニングで用いるデータベースの比較を行い、市販の化合物データベース:ChemSpider + PubChemデータベース(約98,000,000化合物)を用いると、time of fright-mass spectrometer(TOF-MS)を用いても、1ピークの検索で10,000以上の化合物がヒットしてしまい、事実上解析は困難であることが判明した。これとは対照的に、薬毒物に特化した薬毒物データベースを作成し、これを用いて解析すると、かなりの絞り込みが達成でき、法医学の実務レベルで使用できるノンターゲット薬毒物スクリーニングシステムとなった。
しかし、昨年度使用した薬毒物データベースは約2,000化合物とやや少なかったため、本年度は約3,000化合物への拡張を達成した。この中には、新たに合成されたnew psychoactive substances(NPS)も多数含まれている。NPSは日本でやや沈静化の傾向にあるものの、ヨーロッパ、アメリカなどでは現在でも次々と新しい化合物が合成され市場に登場している。我々の作成したデータベースの特徴は、化合物の構造式さえわかれば、すぐに追加することができることである。多くのデータベースは標準試薬を用いて、保持時間とMSフラグメントを予め調べてあるものであり、非常に有用ではあるものの、標準試薬の入手が絶対条件となり、新しい薬毒物への対応が遅れてしまう。我々のデータベースは、保持時間とMSフラグメント情報をin silicoモデルで予測することによって、迅速な登録が可能になった。

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

本研究におけるノンターゲット薬毒物スクリーニングを用いて実際に薬毒物が検出できるのかを検証する必要がある。
使用分析機器:Liquid chromatography-quadrupole time of flight-mass spectrometry (LC-QTOF-MS)におけるポジティブモードは7種類の薬毒物で検証を行ったが、ネガティブモードにおける検証実験は昨年度行うことができなかった。京都の島津製作所にあるLC-QTOF-MSを借りて測定する予定であったが、コロナ禍で入室することができなかった。

今後の研究の推進方策

1) ネガティブモードで検出される薬毒物の検証実験、数種類の薬毒物を血液に添加し、ノンターゲット薬毒物スクリーニングで検出できるかどうかを調べる。
2) すでに検証済みのポジティブモードの結果と合わせて、LC-QTOF-MSパラメータの最適化を行う。
3) 論文を作成する。

次年度使用額が生じた理由

コロナ禍で予定していた学会が中止となったため、繰り越した。
繰越金を含めて、実験費用、出張費、論文の英文校正に使用する予定である。

  • 研究成果

    (3件)

すべて 2021 2020

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (1件) (うち招待講演 1件)

  • [雑誌論文] Association between sexual activity-related death and non-prescription use of phosphodiesterase type 5 inhibitors2021

    • 著者名/発表者名
      Nagasawa Sayaka、Saka Kanju、Yamagishi Yoshikazu、Yajima Daisuke、Chiba Fumiko、Yamaguchi Rutsuko、Torimitsu Suguru、Iwase Hirotaro
    • 雑誌名

      Legal Medicine

      巻: 48 ページ: -

    • DOI

      10.1016/j.legalmed.2020.101815

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 法医剖検診断のための質量分析計(MS)を用いた薬毒物スクリーニングと定量検査-現在の流れと今後の方向性2020

    • 著者名/発表者名
      工藤恵子、坂幹樹、久保真一
    • 雑誌名

      法医病理

      巻: 26 ページ: 1~8

    • 査読あり
  • [学会発表] 状況に応じた定量分析-レボメプロマジン-2021

    • 著者名/発表者名
      坂幹樹
    • 学会等名
      第10回法医中毒研究会セミナー
    • 招待講演

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公開日: 2021-12-27  

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