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2018 年度 実績報告書

二酸化炭素分子を共有体とする共結晶製造への挑戦

研究課題

研究課題/領域番号 17K19009
研究機関東京工業大学

研究代表者

下山 裕介  東京工業大学, 物質理工学院, 教授 (30403984)

研究期間 (年度) 2017-06-30 – 2019-03-31
キーワード共結晶 / 超臨界流体 / 医薬品物質
研究実績の概要

抗菌剤物質として利用されるnorfloxacinに対して,高圧二酸化炭素中で処理することで,結晶構造の変化が確認され,ならびに二酸化炭素分子との共結晶の形成が示唆された.温度30-60℃,圧力5.0-25.0MPaの条件において,粉末状のnorfloxacinを高圧二酸化炭素中において,2時間処理を行った.処理後のnorfloxacin粉末を高圧容器より取り出し,示差熱量計,X線回折法,赤外吸収分光法により評価を行った.示唆熱量計による測定より,温度30-60℃の処理により,182℃付近にnorfloxacinの融点とは異なる新たな相変化が確認された.また,X線回折法では,温度30-60℃の処理により,原料のnorfloxacinとは異なる回折パターンが確認された.以上より,高圧二酸化炭素中によりnorfloxacinの結晶構造が変化したことがわかる.さらに,圧力10MPa以上の二酸化炭素中において処理したnorfloxacinについて,赤外吸収分光による測定より,CO結合に寄与する吸収ピークが確認された.これにより,高圧二酸化炭素中での処理により,二酸化炭素分子がnorfloxacinの結晶構造の中に取り込まれ,共結晶を形成していることが示唆された.二酸化炭素処理の圧力が増大するに伴い,二酸化炭素密度が増大することで,norfloxacinの結晶構造へ取り込まれる二酸化炭素分子の数も増大することが考えられる.さらに,高圧二酸化炭素処理を行ったnorfloxacinについて,水に対する溶解度測定を行った.その結果,共結晶の形成が示唆されたnorfloxacinは,未処理のものと比較し,約2.5倍程度に溶解度が向上することが確認された.以上より,本研究課題で目的とした二酸化炭素分子を共有体とする共結晶の形成は,高圧二酸化炭素で処理することで形成可能であることが示唆された.

  • 研究成果

    (6件)

すべて 2019 2018

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (4件) (うち国際学会 1件)

  • [雑誌論文] Controlled polarity of CO2 switchable solution with DBU and alsochols2019

    • 著者名/発表者名
      Hao Yingquan, Yusuke Shimoyama
    • 雑誌名

      Fluid Phase Equilibria

      巻: in press ページ: in press

    • DOI

      https://doi.org/10.1016/j.fluid.2019.04.032

    • 査読あり
  • [雑誌論文] CO2-activated adsorption: A new approach to dye removal by chitosan hydrogel2018

    • 著者名/発表者名
      Huy Q. Le, Yo Sekiguchi, Dimas Ardiyanta, Yusuke Shimoyama
    • 雑誌名

      ACS Omega

      巻: 3 ページ: 14103-14110

    • DOI

      10.1021/acsomega.8b01825

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] Cocrystal formation of norfloxacin with CO2 in supercritical fluid2018

    • 著者名/発表者名
      Hao Yingquan,下山裕介
    • 学会等名
      化学工学会第50回秋季大会
  • [学会発表] CO2-activated system for removal of pharmaceutical compound in aqueous solution2018

    • 著者名/発表者名
      Le Q. Huy, 下山裕介
    • 学会等名
      Le Q. Huy, 下山裕介
  • [学会発表] Cocrystal formation between norfloxacin and CO2 under high pressures2018

    • 著者名/発表者名
      Hao Yingquan, 下山裕介
    • 学会等名
      第8回CSJ化学フェスタ
  • [学会発表] Crystal structure and aqueous solubility of norfloxacin treated by high-pressure CO22018

    • 著者名/発表者名
      Yusuke Shimoyama, Hao Yingquan
    • 学会等名
      AsCA2018 Asian Crystallographic Association Conference
    • 国際学会

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公開日: 2019-12-27  

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