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2023 Fiscal Year Research-status Report

Development of highly sensitive analytical methods for degradation products of chemical warfare agents with derivatization reagents

Research Project

Project/Area Number 20K18990
Research InstitutionNational Research Institute of Police Science

Principal Investigator

大塚 麻衣  科学警察研究所, 法科学第三部, 研究員 (90801580)

Project Period (FY) 2020-04-01 – 2025-03-31
Keywords液体クロマトグラフィー質量分析 / 化学剤 / 誘導体化 / 計算化学
Outline of Annual Research Achievements

神経剤やびらん剤などの化学剤は高い毒性を持つことから、テロや事件で用いられた際には大きな被害をもたらす。このような場面においては、曝露証明のため、被害者の生体試料から化学剤由来の化合物を検出することが必要である。しかし、化学剤本体は反応性が高く検出することは困難であるため、化学剤の分解物を検出することが重要となる。一方で、化学剤分解物は高極性化合物であり、また生体試料中では低濃度であることから分析は困難であった。そこで本研究では、LC-MS/MS 分析に適した誘導体化試薬を選択または合成し、化学剤分解物の誘導体化 LC-MS/MS 分析を行うことを目的とした。
昨年度は、びらん剤である窒素マスタードの分解物について、以前開発したペンタフルオロベンゾイルクロリドを使用した誘導体化 LC-MS/MS 法よりも反応条件が穏やかで夾雑物による妨害が少ない新たな誘導体化 LC-MS/MS 法を開発するべく、新規に合成した誘導体化試薬の使用も含めて誘導体化反応の検討を行った。その結果、新たな誘導体化試薬を使用した手法は従来法よりも低温、短時間で誘導体化が可能であり、誘導体化反応の副生成物等による妨害ピークの影響も小さかった。また、尿への添加回収実験を行った結果、変更した固相抽出条件による抽出後に誘導体化を行うことで、検出限界は従来法より向上した。バリデーションの結果も良好であった。
現在、得られた結果について学会発表及び論文投稿の準備を進めている。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

昨年度は、合成した誘導体化試薬を用いた誘導体化反応条件の最適化及び尿の前処理条件の検討を進めていた。しかし、検討に使用していた液体クロマトグラフィー質量分析装置が故障し、修理に3ヵ月を要したことから、研究に遅れが生じた。

Strategy for Future Research Activity

得られた結果について、必要に応じて追加実験を行いながら、学会発表及び論文投稿を行う。

Causes of Carryover

びらん剤分解物の誘導体化 LC-MS/MS の開発について、装置の故障により進捗に遅れが生じたため、次年度使用額が生じた。来年度は学会発表のための旅費や論文投稿に関わる費用として使用する予定である。

  • Research Products

    (3 results)

All 2024 2023

All Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results) Presentation (2 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results)

  • [Journal Article] Simultaneous analysis of degradation products of Novichok agents and conventional nerve agents in human urine by ion chromatography-tandem mass spectrometry using ammonium regeneration solution2023

    • Author(s)
      Otsuka Mai、Yamaguchi Akinori、Miyaguchi Hajime
    • Journal Title

      Journal of Chromatography A

      Volume: 1707 Pages: 464290~464290

    • DOI

      10.1016/j.chroma.2023.464290

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 神経剤分解物の IC-MS/MS による一斉分析2024

    • Author(s)
      ○大塚 麻衣、山口 晃巨、宮口 一
    • Organizer
      日本法中毒学会第43年会
  • [Presentation] Simultaneous analysis of nerve agent degradation products by ion chromatography-tandem mass spectrometry2023

    • Author(s)
      ○Mai Otsuka, Akinori Yamaguchi, and Hajime Miyaguchi
    • Organizer
      International Workshop on the Analysis of Chemical Warfare Agents to Mark the 50th Anniversary of VERIFIN
    • Int'l Joint Research

URL: 

Published: 2024-12-25  

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