結晶成長のその場観察と成長環境制御による有機低分子化合物の結晶多形制御技術開発

通过晶体生长原位观察和生长环境控制开发有机低分子化合物晶体多晶型控制技术

• 批准号: 20J10452
• 负责人: 釣 優香
• 金额: $ 1.34万
• 依托单位: Osaka University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2020
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2020-04-24 至 2022-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-20J10452/
• 关键词: 結晶多形; レーザー誘起核発生

医薬品開発において、候補となる化合物の結晶多形制御は極めて重要である。本研究では、安定性の高い準安定形結晶を作製できる結晶化プロセスの確立を目的としている。不安定な相である準安定形を結晶化するためには、核形成時に準安定形のみを晶出する必要があり、これまでフェムト秒レーザーを用いた結晶化制御に取り組んできた。結晶化メカニズムとして、溶液中で形成されるキャビテーションバブルが局所的な濃度上昇を引き起こし、結晶化を誘起することが考えられており、さまざまな化合物に対して結晶化制御が期待されている。一方で、さまざまな化合物に適用するためには、化合物に応じて核形成を誘起できる濃度上昇を引き起こす必要がある。本年度は、モデル材料として1パルスのレーザー照射で結晶化の観察が可能なアントラセンを用い、レーザー照射による濃度変化の可視化と結晶化の観察を試みた。濃度変化を可視化する手法として、シャドウグラフ法及びシュリーレン法を適用した。容器底面側からのレーザー照射及びキャビテーションバブルと結晶化の観察に加え、本研究では、底面側からに加えて側面側からも同時に観察しながら濃度場を可視化した。その結果、これまで球形として考えられてきたキャビテーションバブルは、照射方向に伸びた楕円球状をしており、長軸方向の収縮が濃度変化を引き起こしていることを初めて明らかにした。さらに、キャビテーションバブルが圧壊した後に、アントラセンの結晶核形成の場となったと考えられる高濃度領域の形成過程を見出した。以上のように、本年度は研究課題である準安定形結晶化作製のための結晶化プロセスの確立に対して、準安定形核発生の実現が期待できるレーザー誘起結晶化における高濃度場形成を観察した。核形成の場と考えられる高濃度場形成過程を見出した本研究成果は、より結晶核形成の制御性を向上させ、高効率な結晶化を実現につながると考えられる。

The crystal structure of compound is very important in the development of medicine. This study aims to establish a high stability crystalline system with high crystallization stability. Crystallization of quasi-stable phase is necessary for the formation of nuclei. Crystallization is necessary for the formation of nuclei. Crystallization of the compound in solution is expected to result in an increase in the concentration of the compound, which is induced by crystallization. A chemical compound is suitable for use as a catalyst for nuclear formation. This year, the observation of crystallization in the material and the concentration of crystallization in the irradiation were tested. The concentration visualization method is applicable to the concentration visualization method. In this study, the concentration field was visualized at the same time as the irradiation and crystallization on the bottom side of the container. As a result of this, the spherical shape of the object is different from the spherical shape of the object. The direction of irradiation is different from the spherical shape of the object. The concentration of the object in the long axis direction is different from that in the first place. The process of formation of high concentration region was found in the field of crystal nucleus formation. This year's research topic is to observe the formation of high concentration fields in the process of quasi-stable crystallization and the realization of quasi-stable nucleation. The results of this study show that the formation of high concentration field is controlled by the formation of crystal nucleus, and the crystallization of high efficiency field is realized.

项目成果

Laser pulse duration effects on laser-induced crystallization of urea

激光脉冲持续时间对尿素激光诱导结晶的影响

• 发表时间: 2020
• 作者: Y. Tsuri;M. Maruyama;H. Y. Yoshikawa;K. Tsukamoto;H. Adachi;K. Takano;S. Usami;M. Imanishi;M. Yoshimura;and Y. Mori
• 通讯作者: and Y. Mori

アスピリンの安定相と準安定相が作るintergrowth形成のその場観察

阿司匹林稳定相和亚稳定相共生形成的原位观察

• 发表时间: 2021
• 作者: 釣優香;丸山美帆子;吉川洋史;塚本勝男;高野和文;安達宏昭;宇佐美茂佳;今西正幸;吉村政志，森勇介
• 通讯作者: 吉村政志，森勇介

アントラセンのレーザー誘起結晶化過程に伴う濃度場の高速度観察

与蒽激光诱导结晶过程相关的浓度场的高速观测

• 发表时间: 2021
• 作者: 釣優香;丸山美帆子;吉川洋史;塚本勝男;高野和文;安達宏昭 ;宇佐美茂佳;今西正幸;吉村政志;森勇介
• 通讯作者: 森勇介

レーザーのパルス時間幅が尿素結晶化に及ぼす影響

激光脉冲持续时间对尿素结晶的影响

• 发表时间: 2020
• 作者: 高橋秀実;杉山輝樹;中林誠一郎;吉川洋史;釣優香，丸山美帆子，吉川洋史，塚本勝男，安達宏昭，高野和文，宇佐美茂佳，今西正幸，吉村政志，森勇介
• 通讯作者: 釣優香，丸山美帆子，吉川洋史，塚本勝男，安達宏昭，高野和文，宇佐美茂佳，今西正幸，吉村政志，森勇介

短パルスレーザー照射によるアントラセン結晶核形成の高速度観察

短脉冲激光照射对蒽晶体成核的高速观察

• 发表时间: 2021
• 作者: 釣優香;丸山美帆子;吉川洋史;塚本勝男;大沼準志;島田竜太郎;立嶋知彦;高野和文;安達宏昭;宇佐美茂佳;今西正幸;吉村政志，森勇介
• 通讯作者: 吉村政志，森勇介