Development of a method for detecting degradation products of chemical warfare agents

サリン・ソマン・VXなどの有機リン系化学剤は、容易に加水分解によりメチルホスホン酸イソプロピルエステルを生成し、最終的にはメチルホスホン酸を生成するため、これら有機リン系化学剤を直接検出することは、困難であるだけでなく危険を伴う。我々は、この加水分解により生成したメチルホスホン酸イソプロピルエステルおよびメチルホスホン酸を選択的に検出する蛍光発光センサーの開発を行い、懐中電灯型紫外線ランプを利用した携帯型の検出キットにより、テロ現場および電気や高性能分析機器が利用できない戦場において、これら化学剤の使用痕跡を検出可能な分析方法の開発を目指してしている。これらの携帯型分析法は化学剤の使用を裏付けるだけではなく、被災者の迅速な治療開始に貢献できると期待できる。本年度は、TD-DFT(時間依存密度汎関数法)を用いた分子設計により、ホスホン酸誘導体を検出する発光性分子として新たに、グアニジル基をホスホン酸の検出部位としたグアニジンセンサーの合成に成功した。合成したグアニジンセンサーはメチルホスホン酸と会合することで青色の蛍光発光を示し、発光強度(発光効率)は以前のアミジノ基を有するアミジンセンサーに比べて向上することが判明し、より発光効率の高いセンサーの開発に成功した。現在、ホスホン酸の検出感度のさらなる向上を目指して、さらなるセンサー分子の設計・開発を進めている。また、戦場・テロ現場での利用を想定してヒト体液(唾液・尿)からのメチルホスホン酸の検出についても検討を開始している。

サリン・ソマン・VXなどの有機リン系化学剤は、容易に加水分解によりメチルホスホン酸イソプロピルエステルを生成し、最終的にはメチルホスホン酸を生成するため、これら有機リン系化学剤を直接検出することは、困難であるだけでなく危険を伴う。我々は、この加水分解により生成したメチルホスホン酸イソプロピルエステルおよびメチルホスホン酸を選択的に検出する蛍光発光センサーの開発を行い、懐中電灯型紫外線ランプを利用した携帯型の検出キットにより、テロ現場および電気や高性能分析機器が利用できない戦場において、これら化学剤の使用痕跡を検出可能な分析方法の開発を目指してしている。これらの携帯型分析法は化学剤の使用を裏付けるだけではなく、被災者の迅速な治療開始に貢献できると期待できる。本年度は、TD-DFT(時間依存密度汎関数法)を用いた分子設計により、ホスホン酸誘導体を検出する発光性分子として新たに、グアニジル基をホスホン酸の検出部位としたグアニジンセンサーの合成に成功した。合成したグアニジンセンサーはメチルホスホン酸と会合することで青色の蛍光発光を示し、発光強度(発光効率)は以前のアミジノ基を有するアミジンセンサーに比べて向上することが判明し、より発光効率の高いセンサーの開発に成功した。現在、ホスホン酸の検出感度のさらなる向上を目指して、さらなるセンサー分子の設計・開発を進めている。また、戦場・テロ現場での利用を想定してヒト体液(唾液・尿)からのメチルホスホン酸の検出についても検討を開始している。