電気化学法による神経毒の簡便・迅速な検出法の開発

电化学法建立简单快速的神经毒素检测方法

• 批准号: 17H00302
• 负责人: 嶋田 裕史
• 金额: $ 0.35万
• 依托单位: 長崎県警察本部刑事部科学搜査研究所
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Encouragement of Scientists
• 财政年份: 2017
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2017 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-17H00302/
• 关键词: コリンエステラーゼ; 神経毒; 電気化学法

1 生体中のコリンエステラーゼ(ChE)を阻害することにより神経伝達に支障をきたし、中毒を引き起こす有機リン系化合物およびカルバメート系化合物(ChE阻害剤)の検出法を開発した。検体とアセチルコリンエステラーゼ(AChE)および基質(アセチルチオコリン)とを混合し、AChEの作用で生じるチオコリン濃度を測定することで検体中のChE阻害剤を検知することができる。すなわち、生じるチオコリンが少なければ、検体中のChE阻害剤の存在を示す。本研究では、電気化学法を用いてチオコリンを測定する簡便・安価な方法を新たに開発した。上記の検体・酵素・基質の反応液とアセトニトリルを混合したものに金電極を浸漬して表面にチオコリンを結合させ、この電極を用いてフェリシアン化物イオンの酸化還元電流を測定すると、生成したチオコリン濃度(ChE活性)に応じた強度の電流が観測された。本法により、殺虫剤であるDDVP(有機リン系化合物)およびメソミル(カルバメート系化合物)を検出することができ、検出限界はそれぞれ1.0μg/mLおよび0.1μg/mLであった。2 本法は、血液中のChE活性(ChE阻害剤による中毒の指標)評価法へも応用可能であった。ヒト血清中のブチリルコリンエステラーゼ(BuChE)活性、すなわち、BuChEの作用によって生じるチオコリン濃度をモニターすることで、DDVPおよびメソミルによるBuChE活性低下を感知することができた。3 倫理審査を経てボランティアから提供を受けた血液試料(赤血球、血漿、全血)について、本法から得られたChE活性は、分光光度法による従来のChE活性測定法から得られた結果と良好な相関を示し、血中ChE活性評価法として妥当なものであることが示された。4 サリンやVXなども有機リン系化合物であるため、本法はこれらの検出にも応用可能と考えられる。本研究で用いた電気化学法は、簡便・迅速・安価な測定手法であり、可搬型の装置を用いることで、事件・事故現場でのon-site分析への展開が期待できる。

1 birth body の コ リ ン エ ス テ ラ ー ゼ (ChE) を resistance against す る こ と に よ り god 経 伝 up to disabled than に を き た し, lead poisoning を き up こ す organic リ ン series compounds お よ び カ ル バ メ ー ト series compounds (ChE resistance against tonic) の 検 out method を open 発 し た. 検 body と ア セ チ ル コ リ ン エ ス テ ラ ー ゼ (AChE) お よ び matrix (ア セ チ ル チ オ コ リ ン) と を mixed し, AChE の role で raw じ る チ オ コ リ ン concentration determination を す る こ と で 検 body の ChE resistance against tonic を 検 know す る こ と が で き る. Youdaoplaceholder0, じるチ じるチ コリ コリ が が less なければ, <s:1> ChE inhibitor <e:1> in 検 body を show す. This study で は, electricity 気 chemical を with い て チ オ コ リ ン を determination す る easy Ann 価 な methods を た に open 発 し た. Written の 検 body, enzyme, matrix の 応 solution と ア セ ト ニ ト リ ル を mixed し た も の に gold electrode を dipping し て surface に チ オ コ リ ン を combining さ せ, こ の を electrode with い て フ ェ リ シ ア ン compound イ オ ン の acidification is RMB current を determination す る と, generate し た チ オ コ リ ン concentration (ChE) active に 応 じ た strength の current が 観 measuring さ れ た. This law に よ り, insecticidal tonic で あ る DDVP (organic リ ン compounds) お よ び メ ソ ミ ル (カ ル バ メ ー ト compounds) を 検 out す る こ と が で き, 検 limit は そ れ ぞ れ mu 1.0 g/mL お よ び mu 0.1 g/mL で あ っ た. 2. Evaluation of <s:1> ChE activity in blood (ChE inhibitor による poisoning <s:1> indicator) the 価 method へ 応 may be used であった. ヒ ト serum の ブ チ リ ル コ リ ン エ ス テ ラ ー ゼ (BuChE) activity and す な わ ち, BuChE の role に よ っ て raw じ る チ オ コ リ ン concentration を モ ニ タ ー す る こ と で, DDVP お よ び メ ソ ミ ル に よ る BuChE active low を perception す る こ と が で き た. 3 Ethical review を 経 て ボ ラ ン テ ィ ア か ら provide を by け た blood sample (red blood cell, plasma, whole blood) に つ い て, this law か ら have ら れ た ChE activity は, spectrophotometry に よ る 従 to の ChE activity assay か ら have ら れ た results と な phase masato を し, serum ChE activity evaluation method of 価 と し て in な も の で あ る こ と が shown さ れ Youdaoplaceholder0. 4 サ リ ン や VX な ど も organic リ ン series compounds で あ る た め, this law は こ れ ら の 検 out に も 応 with possible と え ら れ る. This research で い た 気 chemical method は, simple, rapid, Ann 価 な determination technique で あ り, can use move type の device を い る こ と で, events, the scene of the accident で の on - site analysis へ の expand が expect で き る.

项目成果

金電極上におけるチオコリンの電子移動促進効果を利用した神経剤の電気化学検出

利用硫胆碱对金电极的电子转移促进作用电化学检测神经毒剂

• 发表时间: 2017
• 作者: 嶋田 裕史;野口 栞;勝田 陽介;北村 裕介;西山 勝彦;井原 敏博
• 通讯作者: 井原 敏博

A Novel Electrochemical Detection Method for Nerve Agents Based on the Electron Transfer Promotion Effect of Thiocholine

基于硫胆碱电子传递促进作用的神经毒剂电化学检测新方法

• 发表时间: 2018
• 作者: Hiroshi Shimada;Shiori Noguchi;Yousuke Katsuda;Yusuke Kitamura;Katsuhiko Nishiyama;Toshihiro Ihara
• 通讯作者: Toshihiro Ihara

チオコリンのプロモーター機能に基づくコリンエステラーゼ阻害剤の電気化学検出

基于硫代胆碱启动子功能的胆碱酯酶抑制剂的电化学检测

• 发表时间: 2017
• 作者: 嶋田 裕史;野口 栞;勝田 陽介;北村 裕介;西山 勝彦;井原 敏博
• 通讯作者: 井原 敏博