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有機物結晶のメカノケミカル効果による固相多形転移に及ぼす不純物の影響

研究課題

研究課題/領域番号 21360378
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 化工物性・移動操作・単位操作
研究機関東京農工大学

研究代表者

松岡 正邦  東京農工大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (40016671)

研究分担者 滝山 博志  東京農工大学, 大学院・工学研究院, 准教授 (40251582)
研究期間 (年度) 2009 – 2010
研究課題ステータス 完了 (2011年度)
配分額 *注記
18,330千円 (直接経費: 14,100千円、間接経費: 4,230千円)
2011年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2010年度: 3,640千円 (直接経費: 2,800千円、間接経費: 840千円)
2009年度: 13,260千円 (直接経費: 10,200千円、間接経費: 3,060千円)
キーワードメカノケミカル効果 / 結晶多形 / 転移速度 / 添加物効果 / メカノケミカル法 / 固相多形転移 / 不純物
研究概要

結晶多形現象は、平衡関係に基づくものであるが、多形間の転移速度は複雑であって、速度論による解析が必要であり、平衡論と速度論を正しく理解する必要がある。特に固体状の医薬品の製造においては機械的なエネルギーの付与過程が避けられないことから、多形転移の可能性があり、メカノケミカル効果による多形転移の報告が増加している。本研究では、主に医薬品として用いられる有機化合物を対象として、所定の比率の多形混合物の生産制御方法の研究(平衡論と速度論)、構造的に類似している化合物の存在、さらに液体成分の存在がメカノケミカル効果による多形転移速度に与える効果に関して、実験を行いそれぞれの現象解析を行った。その成果を5報の原著論文としてまとめた。
まず、アミノ酸であるグリシンの多形間の転移速度とメカノケミカル操作条件(ボールミルの材質によるボール質量、回転数、試料量)との関係を定量的に解析し、無次元項で整理した。その上で同物質の転移速度に与える液体(溶媒)の有無と液体添加量の影響を実験的に検討し、液体の種類と量による影響が単純な関数では表現できないことを見出した。また医薬品物質であるテオフィリンのメカノケミカル操作による多形転移現象および速度に与える構造類似物質の存在の影響を実験で明らかにした。物質の構造の僅かな差が、転移現象および転移速度の両者に大きな影響を持つことを明らかにした。これらの実験的な研究により、固体状および液体状の添加物(不純物)が転移現象および転移速度に与える効果を定量的に明らかにすることができた。この知見は多形転移現象の解明および同現象の速度解析さらには制御において重要である。

報告書

(2件)
  • 2010 実績報告書
  • 2009 実績報告書
  • 研究成果

    (23件)

すべて 2011 2010 2009

すべて 雑誌論文 (10件) (うち査読あり 10件) 学会発表 (13件)

  • [雑誌論文] Phenomena and Kinetics of Solid-state Polymorphic Transition of Caffeine2010

    • 著者名/発表者名
      Y.Kishi, M.Matsuoka
    • 雑誌名

      Crystal Growth, Design

      巻: 10 ページ: 2916-2920

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Controlled Production of Polymorphic Mixtures of MPPO in Batch Cooline and Drowning-out Crvstallization2010

    • 著者名/発表者名
      Y.Nakata, Y.Kiyosawa, K.Kagara, M.Matsuoka
    • 雑誌名

      J.Chem.Eng.Japan

      巻: 43 ページ: 374-380

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Kinetics of Solid-State Polymorphic Transition of Glycine in Mechano-Chemical Processing2010

    • 著者名/発表者名
      M.Matsuoka, J.Hirata, S.Yoshizawa
    • 雑誌名

      Chemical Engineering Research and Design

      巻: 88 ページ: 1169-1173

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Operation design for controlling polymorphism in the anti-solvent crystallization by using ternary phase diagram2010

    • 著者名/発表者名
      Takiyama, H., T. Minamisono, Y.Osada, M.Matsuoka
    • 雑誌名

      Chemical Engineering Research and Design

      巻: 88 ページ: 1242-1247

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 医薬品化合物の結晶多形解析2010

    • 著者名/発表者名
      松岡正邦
    • 雑誌名

      ぶんせき

      巻: 2010 ページ: 447-451

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Surface Phenomena and Mechanism of Polymorphic Transition in Theophylline2010

    • 著者名/発表者名
      Y.Kishi, M.Matsuoka
    • 雑誌名

      Journal of Chemical Engineering of Japan 43

      ページ: 253-260

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Effect of Seed Size on Crystallization Behavior of MPPO2010

    • 著者名/発表者名
      Y.Nakata, Y.Kiyosawa, K Kagara, M.Matsuoka
    • 雑誌名

      Organic Process Research & Development 14

      ページ: 369-374

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Crystallization Operation for Quality Control of Crystalline Particles2010

    • 著者名/発表者名
      H.Takiyama
    • 雑誌名

      J.Soc. Powder Technology, Japan 47

      ページ: 98-108

    • NAID

      10026354049

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Effect of Additives on Polymorphic Transition of Theophylline in Mechano-chemical Processing2010

    • 著者名/発表者名
      Y.Kishi, M.Matsuoka
    • 雑誌名

      Journal of Chemical Engineering of Japan (印刷中)

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Crystallization Behavior of Polymorphic Mixtures of MPPO2009

    • 著者名/発表者名
      Y.Nakata, Y.Kiyosawa, K.Kagara, M.Matsuoka
    • 雑誌名

      Organic Process Research & Development 13

      ページ: 1364-1369

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 噴霧晶析における結晶多形の制御2011

    • 著者名/発表者名
      隔本紗永子、船越邦夫、松岡正邦
    • 学会等名
      化学工学会76年会
    • 発表場所
      東京農工大学 小金井キャンパス
    • 年月日
      2011-02-22
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] メカノケミカル法による結晶構造の変化2011

    • 著者名/発表者名
      山岸貴匡、船越邦夫、松岡正邦
    • 学会等名
      化学工学会76年会
    • 発表場所
      東京農工大学 小金井キャンパス
    • 年月日
      2011-02-22
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] メカノケミカル効果による有機物の結晶構造変化と安定性2010

    • 著者名/発表者名
      岸祥史、松岡正邦
    • 学会等名
      化学工学会第42回秋季大会
    • 発表場所
      同志社大学 今出川キャンパス
    • 年月日
      2010-09-08
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] 晶析操作における界面現象2010

    • 著者名/発表者名
      松岡正邦
    • 学会等名
      化学工学会第42回秋季大会
    • 発表場所
      同志社大学 今出川キャンパス 招待講演
    • 年月日
      2010-09-08
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] Theophyllineの固相多形転移2010

    • 著者名/発表者名
      岸祥史、松岡正邦
    • 学会等名
      分離技術会年会2010
    • 発表場所
      明治大学アカデミーコモン
    • 年月日
      2010-06-03
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] メカノケミカル法によるTheophyllineの固相多形転移と添加物の影響2010

    • 著者名/発表者名
      岸祥史, 松岡正邦
    • 学会等名
      化学工学会第75年会
    • 発表場所
      鹿児島大学(鹿児島県)
    • 年月日
      2010-03-18
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] メカノケミカル効果によるグリシン多形転移への機械的エネルギー授与方法の影響2010

    • 著者名/発表者名
      佐藤広崇、船越邦夫、松岡正邦
    • 学会等名
      第12回化学工学会学生発表会東京大会
    • 発表場所
      芝浦工業大学(東京都)
    • 年月日
      2010-03-06
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] メカノケミカル法による有機物粉砕とDL-グルタミン酸の水和物転移の分析2010

    • 著者名/発表者名
      神野一輝、船越邦夫、松岡正邦
    • 学会等名
      第12回化学工学会学生発表会東京大会
    • 発表場所
      芝浦工業大学(東京都)
    • 年月日
      2010-03-06
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] 二次核化に及ぼすマイクロ波の影響2010

    • 著者名/発表者名
      牧寛之、船越邦夫、松岡正邦
    • 学会等名
      第12回化学工学会学生発表会東京大会
    • 発表場所
      芝浦工業大学(東京都)
    • 年月日
      2010-03-06
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] Effect of Purine Derivatives on Polymorphic Transition of Theophylline in Mechano-Chemical Processing2010

    • 著者名/発表者名
      Y.Kishi, M.Matsuoka
    • 学会等名
      The 16^<th> International Conference on Crystal Growth
    • 発表場所
      Beijing, China
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] Caffeineの固相多形転移2009

    • 著者名/発表者名
      岸祥史, 松岡正邦
    • 学会等名
      電気通信大学・東京農工大学 第6回合同シンポジウムナノ未来材料とコヒーレント光化学
    • 発表場所
      東京農工大学(東京都)
    • 年月日
      2009-12-05
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] メカノケミカル法によるTheophyllineの固相多形転移2009

    • 著者名/発表者名
      岸祥史、松岡正邦
    • 学会等名
      化学工学会第41回秋季大会
    • 発表場所
      広島大学(広島県)
    • 年月日
      2009-09-17
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] ニコチンアミド-サリチル酸cocrystalの作成法2009

    • 著者名/発表者名
      平田隼也、船越邦夫、松岡正邦
    • 学会等名
      化学工学会第41回秋季大会
    • 発表場所
      広島大学(広島県)
    • 年月日
      2009-09-17
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書

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公開日: 2009-04-01   更新日: 2016-04-21  

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