1988 Fiscal Year Annual Research Report
赤外ラマンスペクトルのシミュレーションを含めた薬物の分子力場計算法の研究
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62570964
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
町田 勝之輔 京都大学, 薬学部, 教授 (80025684)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
三輪 嘉尚 京都大学, 薬学部, 助手 (20093320)
多賀 徹 京都大学, 薬学部, 講師 (00025694)
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| Keywords | 分子力場 / 分子性結晶 / 弾性定数 / αーグリシン結晶 / 振動スペクトル / カルボニル化合物 / 水素結合 / カルボン酸2量体 |
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| Research Abstract |
1.複雑な分子性結晶の赤外ラマンスペクトルと弾性定数:薬物や生体成分分子の構造に関するデータは多くの場合、分子間力の影響の大きい結晶中の環境で得られるので、分子力場計算の結果をこれらのデータと直接比較するには、分子間力の効果を正しく考慮した格子力学の手法を取り入れなければならない。そのため、分子力場計算プログラムに赤外ラマン活性基準振動数計算機能および弾性定数計算機能を追加し、分子の内部歪みによる微視的変形を考慮に入れつつ、結晶の安定構造を探索できるようにした。分子量の大きな薬物分子、生理活性分子にも適用できるようにするため、微視的変形として分子の並進回転のみを考慮する剛体近似のオプションを加えた。内部自由度のうち、とくに柔軟なモードのみを考慮に入れた計算も可能である。計算の妥当性を調べるために、さきに単結晶の赤外ラマンスペクトルを測定したαーグリシン結晶を取り上げ、剛体近似から出発して次々に内部自由度を導入した場合の弾性定数の変化を調べた。剛体近似における弾性定数は、1分子あたり24個の全振動自由度を取り入れた場合と比較して5%以上大きくなることが分かった。このような解析は分子性結晶の安定性や硬さと内部自由度との関係を追求するのに有用である。
2.極性原子団および水素結合系への適用:代表的な極性原子団であるカルボニル基およびカルボキシル基の力場パラメーターを評価した。有効原子電荷およびその流束を力場と赤外吸収強度に共通のパラメーターとして用いることにより、カルボン酸の二量化に伴う大きなスペクトル変化を説明することができた。水素結合の力場パラメーターとして、以前に安息香酸およびアスピリンの赤外ラマンスペクトルの解析に用いたものを採用したところ、二量体の振動数のみならず、吸収強度、平衡構造、生成熟なども精度良く再現できることが分かった。
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[Publications] K.Machida;H.Noma;Y.Miwa: Indian J.Pure Appl.Phys.26. 197-207 (1987)
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[Publications] Y.Miwa;K.Machida: J.Am.Chem.Soc.110. 5183-5189 (1988)
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[Publications] N.Yamamoto;T.Taga;K.Machida: Acta Crystallogr.B45. (1989)
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[Publications] Y.Miwa;K.Machida: J.Am.Chem.Soc.
