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2022 年度 実績報告書

Electron and NMR nano-crystallography for pharmaceutical formulation

研究課題

研究課題/領域番号 20K05483
研究機関国立研究開発法人理化学研究所

研究代表者

西山 裕介  国立研究開発法人理化学研究所, 科技ハブ産連本部, ユニットリーダー (20373342)

研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2023-03-31
キーワード3D ED / microED / 固体NMR / NMR crystallography / 微結晶 / 結晶多形 / API / 製剤
研究実績の概要

本研究課題は、製剤中の低分子医薬品(API: active pharmaceutical ingredient)の結晶構造を一切の前提条件なしに解くことを目的とする。全体の結晶構造は3D電子回折法(3D ED, microED)により行う。一方で3D ED法には、水素原子の位置の精密測定や炭素・窒素・酸素原子の明瞭なアサインを行うにあたって問題があった。申請者らの先行研究により固体NMRがこれらの問題を解くうえで非常に有用であることが2019年に示されていた。本課題においては、初年度(2020年度)に製剤そのままで分離することなくAPIの固体NMR測定を行う技術を確立した。さらに次年度(2021年度)には、水素位置の精密測定を目指し1H-14Nの距離測定技術の開発、また3D EDで得られた構造を1H-14N距離を用いて精密化する技術を確立した。これにより、当初目的としていた技術開発の基盤部分は達成することができた。最終年度(2022年度)には、技術のさらなる高度化を目指し長距離の1H-14N相関測定法の確立を行った。さらにキニーネの結晶構造解析など実用的な応用を積極的に進めた。今後の手法の進展を目指し、本課題で開発した測定手法をアモルファス試料の構造解析に用いた。実用材料の解析を目指し、IISER KolkataのProf. Rahul Banerjeeと強力な共同研究を推進し、共有結合によるナノチューブ、ナノシートの構造解析やその反応機構の解明に貢献した。

  • 研究成果

    (17件)

すべて 2023 2022 その他

すべて 国際共同研究 (5件) 雑誌論文 (7件) (うち国際共著 4件、 査読あり 7件) 学会発表 (5件) (うち国際学会 3件、 招待講演 1件)

  • [国際共同研究] TIFR/IISER Kolkata/IIT Ropar(インド)

    • 国名
      インド
    • 外国機関名
      TIFR/IISER Kolkata/IIT Ropar
    • 他の機関数
      2
  • [国際共同研究] AMES lab/University of Michigan/Merck(米国)

    • 国名
      米国
    • 外国機関名
      AMES lab/University of Michigan/Merck
  • [国際共同研究] University of Lille(フランス)

    • 国名
      フランス
    • 外国機関名
      University of Lille
  • [国際共同研究] South China University of Technology(中国)

    • 国名
      中国
    • 外国機関名
      South China University of Technology
  • [国際共同研究] University of Warwick(英国)

    • 国名
      英国
    • 外国機関名
      University of Warwick
  • [雑誌論文] Structural and Morphological Transformations of Covalent Organic Nanotubes2023

    • 著者名/発表者名
      Koner Kalipada、Karak Suvendu、Ogaeri Yutaro、Nishiyama Yusuke、Banerjee Rahul
    • 雑誌名

      Angewandte Chemie International Edition

      巻: 62 ページ: -

    • DOI

      10.1002/anie.202300652

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Ultrafast Magic Angle Spinning Solid-State NMR Spectroscopy: Advances in Methodology and Applications2022

    • 著者名/発表者名
      Nishiyama Yusuke、Hou Guangjin、Agarwal Vipin、Su Yongchao、Ramamoorthy Ayyalusamy
    • 雑誌名

      Chemical Reviews

      巻: 123 ページ: 918~988

    • DOI

      10.1021/acs.chemrev.2c00197

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] NMR Crystallographic Approach to Study the Variation of the Dynamics of Quinine and Its Quasienantiomer Quinidine2022

    • 著者名/発表者名
      Lodhi Lekhan、Yadav Jai Prakash、Yamazaki Toshio、Duong Nghia Tuan、Poojary Srinivasa L.、Dey Krishna Kishor、Nishiyama Yusuke、Ghosh Manasi
    • 雑誌名

      The Journal of Physical Chemistry C

      巻: 126 ページ: 17291~17305

    • DOI

      10.1021/acs.jpcc.2c04470

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Making Polyisoprene Self‐Healable through Microstructure Regulation by Rare‐Earth Catalysts2022

    • 著者名/発表者名
      Wang Haobing、Yang Yang、Nishiura Masayoshi、Hong You‐lee、Nishiyama Yusuke、Higaki Yuji、Hou Zhaomin
    • 雑誌名

      Angewandte Chemie International Edition

      巻: 61 ページ: -

    • DOI

      10.1002/anie.202210023

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Combining heteronuclear correlation NMR with spin-diffusion to detect relayed Cl?H?H and N?H?H proximities in molecular solids2022

    • 著者名/発表者名
      Raval Parth、Tr?bosc Julien、Pawlak Tomasz、Nishiyama Yusuke、Brown Steven P.、Manjunatha Reddy G.N.
    • 雑誌名

      Solid State Nuclear Magnetic Resonance

      巻: 120 ページ: 101808~101808

    • DOI

      10.1016/j.ssnmr.2022.101808

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Practical guides for 1H detected solid-state NMR under fast MAS for small molecules2022

    • 著者名/発表者名
      Nishiyama Yusuke、Duong Nghia Tuan
    • 雑誌名

      Journal of Magnetic Resonance Open

      巻: 10-11 ページ: 100062~100062

    • DOI

      10.1016/j.jmro.2022.100062

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 3次元電子回折とNMR結晶学2022

    • 著者名/発表者名
      西山 裕介
    • 雑誌名

      応用物理

      巻: 91 ページ: 82~85

    • DOI

      10.11470/oubutsu.91.2_82

    • 査読あり
  • [学会発表] Internuclear distance measurements between 1H and 14N in rigid solids2023

    • 著者名/発表者名
      Yusuke Nishiyama
    • 学会等名
      3rd India-Japan NMR meeting
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 14N NMRにおける磁場依存性: 高磁場の方が有利か?2022

    • 著者名/発表者名
      魚返祐太朗,西山裕介
    • 学会等名
      NMR討論会
  • [学会発表] Correlation and distance measurements between 1H and 14N using 14N overtone NMR spectroscopy2022

    • 著者名/発表者名
      Yusuke Nishiyama
    • 学会等名
      NMR討論会
  • [学会発表] Correlation and distance measurements between 1H and 14N using 14N overtone NMR spectroscopy2022

    • 著者名/発表者名
      Nghia Tuan Duong, Zhehong Gan, Yusuke Nishiyama
    • 学会等名
      Alpine Conference on Magnetic Resonance in Solids
    • 国際学会
  • [学会発表] Correlation and distance measurements between 1H and 14N using 14N overtone NMR spectroscopy2022

    • 著者名/発表者名
      Yusuke Nishiyama
    • 学会等名
      Rocky Mountain Conference on Chemistry
    • 国際学会

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公開日: 2023-12-25  

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