JP2011257179A - Crystal form monitoring method and crystal form monitoring device - Google Patents

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祐子 上野
Katsuhiro Ajito
克裕 味戸
Naoya Kukutsu
直哉 久々津
Emi Tamechika
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To allow for polymorphism quantitative analyses of a product mixed with a diluent or excipient and a product contained in a plastic container etc.SOLUTION: An irradiation unit 3 irradiates an analyte 1 with a pulsed terahertz wave, a detection unit 4 detects a terahertz wave passed through the analyte 1, and a computation control unit 5 acquires an absorption characteristic spectrum of the analyte 1 from the detected terahertz wave, and compares the absorption characteristic spectrum of the analyte 1 with absorption characteristic spectra of various crystal forms stored in a storage unit 51 to identify a crystal form included in the analyte 1. Further, the crystal form monitoring device can analyze a product formed into a tablet by mixing a raw material synthesized into a target crystal form with the diluent or excipient such as a filler, a bulk filler, a binder, a humidity adding agent, a disintegrant, a surface active agent, and a lubricant, and a tablet contained in the plastic container etc. without any change.

Description

本発明は、テラヘルツ波を用いて結晶形をモニタリングする技術に関する。   The present invention relates to a technique for monitoring a crystal form using terahertz waves.

多形とは、ある化学物質が同一の化学組成であるにもかかわらず、複数の異なる結晶形を取る現象のことである。多形の物理的・化学的な性質は結晶形、すなわち分子の配列によって異なる。さらに、複数の化学組成からなる共結晶を形成すると、単一化合物のみから構成される結晶では得られない機能・物性の発現が可能となる。また、D体、L体の混合比によって結晶形や性質が異なることが知られている。   Polymorphism is a phenomenon in which a chemical substance takes a plurality of different crystal forms even though they have the same chemical composition. The physical and chemical properties of polymorphs depend on the crystalline form, ie the molecular arrangement. Furthermore, when a co-crystal composed of a plurality of chemical compositions is formed, it becomes possible to develop functions and physical properties that cannot be obtained with crystals composed of only a single compound. It is also known that the crystal form and properties differ depending on the mixing ratio of D-form and L-form.

医薬品においては、多形によって生体内における動態が変化するため、薬効に大きな差異を生じるなどの影響が知られている(非特許文献1,2)。そのため、医薬品の製造工程にもおいて多形を制御することが重要となる。多形の制御には、化学組成だけでなく、結晶形の把握が重要である。結晶形の解析を行う手法としては、X線回折法、熱分析法、ラマン分光法、および赤外分光法が挙げられる。   In pharmaceuticals, the in vivo dynamics change due to polymorphism, so that there are known effects such as large differences in drug efficacy (Non-Patent Documents 1 and 2). Therefore, it is important to control the polymorph in the pharmaceutical manufacturing process. In order to control polymorphism, it is important to grasp not only the chemical composition but also the crystal form. Examples of methods for analyzing the crystal form include X-ray diffraction, thermal analysis, Raman spectroscopy, and infrared spectroscopy.

多形は、熱力学的な最安定構造だけでなく、準安定な構造をとることにより発現するため、その結晶形が変化しやすいという特徴がある。様々な条件が付加される製造工程において、結晶形の構造変化が起こらないことが重要である。医薬品では、目的の結晶形に合成された原料が、充填剤、増量剤、結合剤、付湿剤、崩壊剤、表面活性剤、滑沢剤等の希釈剤あるいは賦形剤と混合する工程や錠剤成型といった工程において結晶形が安定に保持されているかを確認することが品質管理においては重要となる。そのため、結晶形の合成時だけでなく、各工程における結晶形のモニタリングが求められている。   Since polymorphs are manifested by taking not only the thermodynamic most stable structure but also a metastable structure, the polymorph is characterized by being easily changed. It is important that the structure of the crystal form does not change in the manufacturing process to which various conditions are added. In pharmaceuticals, the raw material synthesized in the desired crystal form is mixed with diluents or excipients such as fillers, extenders, binders, wetting agents, disintegrants, surfactants, lubricants, etc. In quality control, it is important to confirm whether the crystal form is stably held in a process such as tablet molding. Therefore, monitoring of the crystal form in each step is required not only during the synthesis of the crystal form.

上野高裕、外5名、「FT−ラマン分光法を用いた製剤中の主薬結晶多形及び無晶形の簡易定量法」、YAKUGAKU ZASSHI、社団法人日本薬学会、2005年、第125巻、第10号、p.807-814Takahiro Ueno, 5 others, “Simplified Quantitative Determination of Polymorphs and Amorphous Forms of Active Drugs in Formulations Using FT-Raman Spectroscopy”, YAKUGAKU ZASSHI, Japan Pharmaceutical Association, 2005, Vol. 125, No. 10 No., p.807-814 加藤喜章著、「結晶多形の最新技術と応用展開−多形現象の基礎からデータベース情報まで−」、シーエムシー出版、2005年8月31日、p.181-191Yoshiaki Kato, “The Latest Technology and Application of Crystalline Polymorphism: From Basics of Polymorphism to Database Information”, CMC Publishing, August 31, 2005, p.181-191 K. LIEN NGUYEN, et al., "Terahertz time-domain spectroscopy and the quantitativemonitoring of mechanochemical cocrystal formation", nature materials, 2007, vol. 6, p.206-209K. LIEN NGUYEN, et al., "Terahertz time-domain spectroscopy and the quantitativemonitoring of mechanochemical cocrystal formation", nature materials, 2007, vol. 6, p.206-209 Andrew V. Trask, et al., "Physical stability enhancement of theophylline via cocrystallization", International Journal of Pharmaceutics, 2006, vol. 320, p.114-123Andrew V. Trask, et al., "Physical stability enhancement of theophylline via cocrystallization", International Journal of Pharmaceutics, 2006, vol. 320, p.114-123

しかしながら、上述の結晶形の解析方法は、精製した試料を直接分析するものであり、原料となる医薬品と希釈剤あるいは賦形剤を用いて調製した各種医薬製剤の形状や、プラスチック容器などに包装された錠剤をそのまま分析することは、賦形剤や容器材料からの信号による妨害が大きいため、結晶形のモニタリングに適用できないという問題があった。   However, the crystal form analysis method described above directly analyzes a purified sample, and forms various pharmaceutical preparations prepared by using raw materials and diluents or excipients, or is packed in a plastic container or the like. Analyzing the prepared tablets as they are has a problem that they cannot be applied to the monitoring of crystal forms because of the large interference caused by signals from excipients and container materials.

FTラマン分光法については、賦形剤を用いて調製した錠剤モデル中の多形分析の報告があるものの、プラスチック容器などに包装された錠剤をそのまま分析することは、スペクトルが重なるため、やはり難しいという問題があった(非特許文献1)。   Regarding FT Raman spectroscopy, although there are reports of polymorphism analysis in tablet models prepared using excipients, it is still difficult to analyze tablets packed in plastic containers or the like as they are because the spectra overlap. (Nonpatent literature 1).

他方、周波数0.1〜3THzの電磁波(以下、「テラヘルツ波」と称する)を用いた定量定性分析法、例えばテラヘルツ時間領域分光法は、分子や結晶構造の安定において重要となる水素結合などの分子間、分子内の弱い相互作用による振動モードの解析法として有用である(非特許文献3)。また、0.1〜3THzの電磁波は、プラスチック、紙、木、セラミクスなどの可視光を透過しない材料を透過することが特徴であり、高い透過性を活かしたセキュリティー応用(例えば、隠匿物検査、郵便物非破壊検査など)も注目されている。   On the other hand, a quantitative qualitative analysis method using an electromagnetic wave having a frequency of 0.1 to 3 THz (hereinafter referred to as “terahertz wave”), for example, terahertz time domain spectroscopy, is a technique such as hydrogen bonding which is important in the stability of molecules and crystal structures. This is useful as a method for analyzing vibration modes due to weak interactions between molecules and within molecules (Non-patent Document 3). In addition, electromagnetic waves of 0.1 to 3 THz are characterized by transmitting materials that do not transmit visible light such as plastic, paper, wood, ceramics, and security applications utilizing high transparency (for example, concealment inspection, Mail non-destructive inspection etc.) are also attracting attention.

本発明は、上記に鑑みてなされたものであり、希釈剤あるいは賦形剤と混合された製品やプラスチック容器などに包装された製品における多形の定量定性分析を可能とすることを目的とする。   The present invention has been made in view of the above, and an object of the present invention is to enable quantitative qualitative analysis of polymorphs in a product mixed with a diluent or an excipient or a product packaged in a plastic container. .

第1の本発明に係る結晶形モニタリング装置は、同一の化学組成であるにもかかわらず複数の異なる結晶形を取る多形を持つ化学物質を含む被検体の結晶形を同定する結晶形モニタリング方法であって、前記被検体にパルス状のテラヘルツ波を照射するステップと、前記被検体を透過したテラヘルツ波を検出するステップと、検出した前記テラヘルツ波に基づいて吸収特性スペクトルを取得するステップと、取得した前記吸収特性スペクトルを、蓄積手段に格納された結晶形の正規化した吸収特性スペクトルと比較して前記被検体に含まれる結晶形を同定するステップと、を有することを特徴とする。   The crystal form monitoring apparatus according to the first aspect of the present invention is a crystal form monitoring method for identifying a crystal form of a specimen containing a chemical substance having a polymorph which has a plurality of different crystal forms despite having the same chemical composition. Then, irradiating the subject with a pulsed terahertz wave, detecting a terahertz wave transmitted through the subject, obtaining an absorption characteristic spectrum based on the detected terahertz wave, Comparing the acquired absorption characteristic spectrum with the normalized absorption characteristic spectrum of the crystal form stored in the storage means, and identifying the crystal form included in the subject.

第2の本発明に係る結晶形モニタリング方法は、同一の化学組成であるにもかかわらず複数の異なる結晶形を取る多形を持つ化学物質を含む被検体の結晶形を同定する結晶形モニタリング装置であって、前記被検体にパルス状のテラヘルツ波を照射する照射手段と、前記被検体を透過したテラヘルツ波を検出する検出手段と、検出した前記テラヘルツ波に基づいて吸収特性スペクトルを取得する取得手段と、結晶形の正規化した吸収特性スペクトルを格納する蓄積手段と、取得した前記吸収特性スペクトルを、前記蓄積手段に格納された結晶形の正規化した吸収特性スペクトルと比較して前記被検体に含まれる結晶形を同定する同定手段と、を有することを特徴とする。   The crystal form monitoring method according to the second aspect of the present invention is a crystal form monitoring apparatus for identifying a crystal form of a specimen containing a chemical substance having a polymorphism having a plurality of different crystal forms even though they have the same chemical composition. An irradiation unit that irradiates the subject with a pulsed terahertz wave, a detection unit that detects a terahertz wave transmitted through the subject, and an acquisition that acquires an absorption characteristic spectrum based on the detected terahertz wave Means for storing the normalized absorption characteristic spectrum of the crystal form, and comparing the acquired absorption characteristic spectrum with the normalized absorption characteristic spectrum of the crystal form stored in the storage means And an identification means for identifying a crystal form included in the structure.

本発明によれば、希釈剤あるいは賦形剤と混合された製品やプラスチック容器などに包装された製品における多形の定量定性分析を可能とすることができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the polymorphic quantitative qualitative analysis in the product mixed with the diluent or the excipient | filler or the product packaged in the plastic container etc. can be enabled.

本実施の形態における結晶形モニタリング装置の構成を示す機能ブロック図である。It is a functional block diagram which shows the structure of the crystal form monitoring apparatus in this Embodiment. 実施例1における被検体の吸収特性スペクトルを示す図である。FIG. 3 is a diagram showing an absorption characteristic spectrum of a subject in Example 1. 実施例2における被検体の吸収特性スペクトルを示す図である。FIG. 6 is a diagram showing an absorption characteristic spectrum of a subject in Example 2.

以下、本発明の実施の形態について図面を用いて説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

図1は、本実施の形態における結晶形モニタリング装置の構成を示す機能ブロック図である。同図に示す結晶形モニタリング装置10は、被検体1を収容するチャンバ11を載置する載置部2、被検体1にパルス状のテラヘルツ波を照射する照射部3、被検体1を透過したテラヘルツ波を検出する検出部4、検出部4が検出したテラヘルツ波に基づいて被検体1の吸収特性スペクトルを求め、被検体1の構造の帰属を行う計算制御部5、被検体1の雰囲気の圧力を制御する圧力調整部6、および被検体1の温度を制御する温度調整部7を備える。   FIG. 1 is a functional block diagram showing a configuration of a crystal form monitoring apparatus according to the present embodiment. A crystal form monitoring apparatus 10 shown in FIG. 1 transmits a placement unit 2 for placing a chamber 11 for housing the subject 1, an irradiation unit 3 for irradiating the subject 1 with a pulsed terahertz wave, and the subject 1. The detection unit 4 that detects the terahertz wave, the absorption control spectrum of the subject 1 based on the terahertz wave detected by the detection unit 4, the calculation control unit 5 that assigns the structure of the subject 1, and the atmosphere of the subject 1 A pressure adjusting unit 6 that controls the pressure and a temperature adjusting unit 7 that controls the temperature of the subject 1 are provided.

被検体1は、チャンバ11内のホルダ12により、テラヘルツ波の照射方向(図1において上下方向)に照射面が垂直になるように固定される。チャンバ11は、テラヘルツ波を入射する上部、および被検体1を透過したテラヘルツ波が出射される下部に、テラヘルツ波が透過可能な光学窓11aを備える。被検体1のテラヘルツ波照射面側には、被検体1の照射面よりも小さい内径をもつアパーチャ13が設置されている。このアパーチャ13により、検出部4に到達するテラヘルツ波は被検体1を透過したものとなる。   The subject 1 is fixed by the holder 12 in the chamber 11 so that the irradiation surface is perpendicular to the irradiation direction of the terahertz wave (vertical direction in FIG. 1). The chamber 11 includes an optical window 11a through which a terahertz wave can be transmitted at an upper portion where the terahertz wave is incident and a lower portion where the terahertz wave transmitted through the subject 1 is emitted. On the terahertz wave irradiation surface side of the subject 1, an aperture 13 having an inner diameter smaller than the irradiation surface of the subject 1 is installed. By this aperture 13, the terahertz wave that reaches the detection unit 4 is transmitted through the subject 1.

被検体1は、テラヘルツ波照射方向の厚みが薄すぎれば対象成分量が少なくなるため検出精度が低下し、厚すぎればテラヘルツ波が透過しにくくなる。そこで、被検体1の厚みは、0.1〜15mmであることが好ましく、0.5〜2mmであるとよりよい。被検体の厚みを上記範囲とすることで、検出精度を高めるとともにテラヘルツ波を確実に透過させることができる。また、多重反射、干渉も起こりにくくなる。   If the subject 1 is too thin in the terahertz wave irradiating direction, the amount of the target component is reduced, so that the detection accuracy is lowered, and if it is too thick, the terahertz wave is hardly transmitted. Therefore, the thickness of the subject 1 is preferably 0.1 to 15 mm, and more preferably 0.5 to 2 mm. By setting the thickness of the subject within the above range, the detection accuracy can be improved and the terahertz wave can be transmitted with certainty. In addition, multiple reflection and interference are less likely to occur.

被検体1は、テラヘルツ波照射方向に交差する面内の寸法が1〜3mmを超えることが好ましい。この寸法が小さすぎれば、アパーチャ13の内径も小さくなるため、透過するテラヘルツ波のエネルギーが弱くなり、検出精度が低くなる。   The subject 1 preferably has an in-plane dimension that intersects the terahertz wave irradiation direction exceeding 1 to 3 mm. If this dimension is too small, the inner diameter of the aperture 13 is also reduced, so that the energy of the transmitted terahertz wave is weakened and the detection accuracy is lowered.

載置部2は、ほぼ水平配置されたステージであり、チャンバ11を載置可能な大きさである。なお、載置部2を、テラヘルツ波の照射方向および照射方向に交差する面内方向に移動させる移動機構を備えてもよい。   The placement unit 2 is a stage arranged substantially horizontally, and has a size that allows the chamber 11 to be placed. In addition, you may provide the moving mechanism which moves the mounting part 2 in the in-plane direction which cross | intersects the irradiation direction of a terahertz wave, and an irradiation direction.

照射部3は、光源8とパルス発生器9を有する。光源8は、0.1〜3THzの電磁波(励起光)を励起する。光源8として、フェムト秒レーザ励起光であるパルスレーザやチタンサファイアレーザ等が挙げられる。パルス発生器9は、光源8から励起光を受け、パルス状のテラヘルツ波を発生する。パルス発生器9として、非線形光学結晶、光伝導アンテナ、半導体、量子井戸、高温伝導薄膜等が挙げられる。照射部3が出力するテラヘルツ波は、ミラー20により導入されて被検体1に照射される。被検体1を透過したテラヘルツ波は、ミラー21により検出部4に到達する。   The irradiation unit 3 includes a light source 8 and a pulse generator 9. The light source 8 excites an electromagnetic wave (excitation light) of 0.1 to 3 THz. Examples of the light source 8 include a pulse laser and a titanium sapphire laser that are femtosecond laser excitation light. The pulse generator 9 receives excitation light from the light source 8 and generates a pulsed terahertz wave. Examples of the pulse generator 9 include a nonlinear optical crystal, a photoconductive antenna, a semiconductor, a quantum well, and a high-temperature conductive thin film. The terahertz wave output from the irradiation unit 3 is introduced by the mirror 20 and irradiated onto the subject 1. The terahertz wave that has passed through the subject 1 reaches the detection unit 4 by the mirror 21.

検出部4は、被検体1を透過したテラヘルツ波を検出する。例えば、光伝導アンテナ等である。   The detection unit 4 detects a terahertz wave that has passed through the subject 1. For example, a photoconductive antenna.

計算制御部5は、検出部4が検出したテラヘルツ波をフーリエ変換により周波数領域に変換し、吸収特性スペクトルを得る。計算制御部5が備える蓄積部51には、単位厚さ、及び対象成分の単位濃度当たりに正規化した様々な結晶形の吸収特性スペクトルが蓄積されている。計算制御部5は、蓄積部51を参照し、被検体1を透過したテラヘルツ波から得られた吸収特性スペクトルから結晶形を同定する。結晶形を同定する際には、蓄積部51から測定領域中のある範囲におけるスペクトルの波形全体、または特徴的な1本から複数本の吸収バンドを読み出し、得られた吸収特性スペクトルにフィッティングさせる。あるいは、特定の固定した周波数の吸収強度を用いてもよい。   The calculation control unit 5 converts the terahertz wave detected by the detection unit 4 into a frequency domain by Fourier transform to obtain an absorption characteristic spectrum. The storage unit 51 included in the calculation control unit 5 stores absorption characteristic spectra of various crystal forms normalized per unit thickness and unit concentration of the target component. The calculation control unit 5 refers to the storage unit 51 and identifies the crystal form from the absorption characteristic spectrum obtained from the terahertz wave transmitted through the subject 1. When identifying the crystal form, the entire waveform of a spectrum in a certain range in the measurement region or a plurality of characteristic absorption bands is read from the storage unit 51 and fitted to the obtained absorption characteristic spectrum. Alternatively, the absorption intensity of a specific fixed frequency may be used.

圧力調整部6は、乾燥窒素または乾燥空気を送り込むガス圧制御弁14、真空ポンプ15、および真空ゲージ16を備える。真空ポンプ15により、経路15aを通じてチャンバ11内部の圧力を減圧することができる。また、ガス導入管14aを通じて乾燥窒素または乾燥空気を送り込むことにより、チャンバ11内部の雰囲気を所望のガスに置換することができる。圧力調整部6は、チャンバ11内部の圧力を0.1Pa〜大気圧に調整する性能を有することが好ましい。また、圧力調整部6の圧力制御の精度は±0.1〜1Paの安定性を有することが好ましい。   The pressure adjustment unit 6 includes a gas pressure control valve 14 for feeding dry nitrogen or dry air, a vacuum pump 15, and a vacuum gauge 16. The pressure inside the chamber 11 can be reduced by the vacuum pump 15 through the path 15a. In addition, by sending dry nitrogen or dry air through the gas introduction pipe 14a, the atmosphere inside the chamber 11 can be replaced with a desired gas. The pressure adjustment unit 6 preferably has a performance of adjusting the pressure inside the chamber 11 to 0.1 Pa to atmospheric pressure. Moreover, it is preferable that the precision of the pressure control of the pressure adjustment part 6 has the stability of +/- 0.1-1Pa.

温度調整部7は、液体窒素などの冷媒タンク17、ヒーター18、および温度センサ19を備える。液体窒素などの冷媒を経路17aからチャンバ11内に送り込むこと、およびチャンバ11内に導入されたヒーター18aに導通することによりチャンバ11内を冷却または加熱する。温度調整部7は、チャンバ11の温度を摂氏−200度〜100度とすることができる加熱冷却性能を有することが好ましい。また、温度調整部7の温度調整の精度は摂氏±0.1〜1.0度の安定性を有することが好ましい。   The temperature adjustment unit 7 includes a refrigerant tank 17 such as liquid nitrogen, a heater 18, and a temperature sensor 19. The inside of the chamber 11 is cooled or heated by sending a refrigerant such as liquid nitrogen into the chamber 11 from the path 17 a and conducting to the heater 18 a introduced into the chamber 11. It is preferable that the temperature adjusting unit 7 has a heating / cooling performance capable of setting the temperature of the chamber 11 to −200 degrees to 100 degrees Celsius. Moreover, it is preferable that the temperature adjustment accuracy of the temperature adjustment unit 7 has a stability of ± 0.1 to 1.0 degrees Celsius.

次に、上記結晶形モニタリング装置10を用いた被検体1のモニタリング方法について説明する。   Next, a method for monitoring the subject 1 using the crystal form monitoring apparatus 10 will be described.

モニタリング過程において、適時、光源8が励起光を放射し、その励起光をパルス発生器9が受けると、パルス発生器9は、パルス状のテラヘルツ波W1を発生する。テラヘルツ波W1は、ミラー20により導入されて被検体1に照射される。   In the monitoring process, when the light source 8 emits excitation light and the pulse generator 9 receives the excitation light, the pulse generator 9 generates a pulsed terahertz wave W1. The terahertz wave W1 is introduced by the mirror 20 and irradiated on the subject 1.

テラヘルツ波W1は、被検体1に照射されると、水素結合、ファンデルワールス結合、π電子相互作用、静電相互作用等の弱い相互作用のエネルギーと共鳴する。   When the subject 1 is irradiated with the terahertz wave W1, it resonates with energy of weak interaction such as hydrogen bond, van der Waals bond, π-electron interaction, electrostatic interaction and the like.

そして、被検体1を透過したテラヘルツ波W2は、ミラー21により検出部4に到達する。   Then, the terahertz wave W <b> 2 that has passed through the subject 1 reaches the detection unit 4 by the mirror 21.

検出部4では、テラヘルツ波W2の電場強度の時間変化を検出し、計算制御部5に検出値として送信する。   The detection unit 4 detects a temporal change in the electric field intensity of the terahertz wave W <b> 2 and transmits it to the calculation control unit 5 as a detection value.

計算制御部5は、受信した検出値をフーリエ変換により周波数の関数に変換し、被検体1の吸収特性スペクトルを得る。そして、蓄積部51に格納された吸収特性スペクトルを参照し、被検体1の結晶形を同定する。上記相互作用のエネルギーの共鳴周波数や吸収強度は、被検体1に含まれる結晶についての結晶形に応じたものとなるため、この吸収特性スペクトルから結晶形を同定することができる。また、計算制御部5は、吸収強度を用いて、ある結晶形の含有量を定量する。被検体1の厚さは既知であるので、蓄積部51に格納した、単位厚さ、及び対象成分の単位濃度当たりに正規化した吸収特性スペクトルを参照し、被検体1におけるある結晶形の濃度および含有量を求めることができる。被検体1に複数種類の結晶が含まれる場合、その比率を求めることも可能である。   The calculation control unit 5 converts the received detection value into a function of frequency by Fourier transform, and obtains an absorption characteristic spectrum of the subject 1. Then, the crystal form of the subject 1 is identified with reference to the absorption characteristic spectrum stored in the storage unit 51. Since the resonance frequency and absorption intensity of the energy of the interaction are in accordance with the crystal form of the crystal contained in the subject 1, the crystal form can be identified from this absorption characteristic spectrum. Moreover, the calculation control part 5 quantifies content of a certain crystal form using absorption intensity. Since the thickness of the subject 1 is known, the concentration of a certain crystal form in the subject 1 is referred to by referring to the unit thickness and the absorption characteristic spectrum normalized per unit concentration of the target component stored in the accumulation unit 51. And the content can be determined. When the subject 1 includes a plurality of types of crystals, the ratio thereof can be obtained.

また、必要に応じて圧力調整部6を用い、チャンバ11内部の圧力を10〜数100Pa程度に減圧したり、乾燥窒素または乾燥空気で置換する。一般的には、真空雰囲気もしくは乾燥窒素または乾燥空気で置換すると、水蒸気によるテラヘルツ波の吸収の影響が低減されるため、モニタリングの精度が高くなる。   Further, if necessary, the pressure adjusting unit 6 is used to reduce the pressure inside the chamber 11 to about 10 to several hundred Pa, or to replace with dry nitrogen or dry air. In general, replacement with a vacuum atmosphere or dry nitrogen or dry air reduces the influence of absorption of terahertz waves by water vapor, so that the accuracy of monitoring increases.

さらに、必要に応じて、温度センサ19により検出したチャンバ11内部の温度に応じて、計算制御部5により温度調整部7を駆動させ、チャンバ11内部を所定の温度に加熱または冷却する。一般的には、温度が低いほど吸収特性ピークが鋭くなるため、モニタリングの精度が高くなる。また、結晶形の転移温度に加熱すれば、結晶形の転移に伴う吸収スペクトルの変化をモニタリングすることができる。   Further, as necessary, the temperature controller 7 is driven by the calculation controller 5 in accordance with the temperature inside the chamber 11 detected by the temperature sensor 19 to heat or cool the inside of the chamber 11 to a predetermined temperature. In general, the lower the temperature, the sharper the absorption characteristic peak, and the higher the accuracy of monitoring. Further, if the crystal form is heated to the transition temperature, the change in the absorption spectrum accompanying the transition of the crystal form can be monitored.

以上説明したように、本実施の形態によれば、照射部3が、パルス状のテラヘルツ波を被検体1に照射し、検出部4が、被検体1を透過したテラヘルツ波を検出し、計算制御部5が、検出したテラヘルツ波から被検体1の吸収特性スペクトルを取得し、被検体1の吸収特性スペクトルを蓄積部51に格納した様々な結晶形の吸収特性スペクトルと比較することで、被検体1に含まれる結晶形を同定することができる。   As described above, according to the present embodiment, the irradiation unit 3 irradiates the subject 1 with the pulsed terahertz wave, and the detection unit 4 detects the terahertz wave that has passed through the subject 1 to perform calculation. The control unit 5 acquires the absorption characteristic spectrum of the subject 1 from the detected terahertz wave, and compares the absorption characteristic spectrum of the subject 1 with the absorption characteristic spectra of various crystal forms stored in the storage unit 51. The crystal form contained in the specimen 1 can be identified.

本実施の形態によれば、目的の結晶形に合成された原料が、充填剤、増量剤、結合剤、付湿剤、崩壊剤、表面活性剤、滑沢剤等の希釈剤あるいは賦形剤と混合して錠剤成型された製品や、プラスチック容器などに包装された錠剤をそのまま分析することができるので、各製造工程において結晶形が安定に保持されているかを確認することが可能となる。   According to the present embodiment, the raw material synthesized in the target crystal form is a diluent or excipient such as a filler, a bulking agent, a binder, a moistening agent, a disintegrant, a surfactant, a lubricant, etc. Since it is possible to directly analyze a product molded into a tablet by mixing with a tablet or a tablet packaged in a plastic container or the like, it is possible to confirm whether the crystal form is stably held in each manufacturing process.

さらに、結晶の機械的強度が強い多形や、湿度に対する安定性が高い多形、水への溶解度が高い多形は、医薬品としての利用価値が高いが、これらの性質は水素結合などの分子間、分子内の弱い相互作用と大きな関係がある。本発明は、モニタリング対象の多形において、水素結合などの分子間、分子内の弱い相互作用を指標として、結晶の機械的強度や水への溶解度についての知見を得ることができる。   In addition, polymorphs with strong mechanical strength, polymorphs with high stability against humidity, and polymorphs with high solubility in water have high utility as pharmaceuticals, but these properties are molecules such as hydrogen bonds. There is a big relationship with weak interactions in the molecule. According to the present invention, in the polymorph to be monitored, knowledge about the mechanical strength of the crystal and the solubility in water can be obtained by using weak interaction between molecules such as hydrogen bonds as an index.

なお、本結晶形モニタリング装置10のモニタリング対象となる結晶は、ある化学物質が同一の化学組成(光学異性体も区別して扱う)であるにもかかわらず、複数の異なる結晶形を取る多形を持つことを特徴とする。また、多形は、複数の化学組成から成る共結晶を形成してもよい。   The crystal to be monitored by the crystal form monitoring apparatus 10 is a polymorph having a plurality of different crystal forms even though a certain chemical substance has the same chemical composition (and also handles optical isomers). It is characterized by having. The polymorph may form a co-crystal having a plurality of chemical compositions.

モニタリング対象となる共結晶の例としては、(a)カルバマゼピンおよびサッカリン、(b)カルバマゼピンおよびニコチンアミド、(c)カルバマゼピンおよびトリメシン酸、(d)セレコキシブおよびニコチンアミド、(e)オランザピンおよびニコチンアミド、(f)セレコキシブおよび18−クラウン−6、(g)イトラコナゾールおよびコハク酸、(h)イトラコナゾールおよびフマル酸、(i)イトラコナゾールおよびL−酒石酸、(j)イトラコナゾールおよびL−リンゴ酸、(k)イトラコナゾールHClおよび酒石酸、(l)モダフィニルおよびマロン酸、(m)モダフィニルおよびグレコール酸、(n)モダフィニルおよびマレイン酸、(o)トピラメートおよび18−クラウン−6、(p)5−フルオロウラシルおよび尿素、(q)ヒドロクロロチアジドおよびニコチン酸、(r)ヒドロクロロチアジドおよび18−クラウン−6、(s)ヒドロクロロチアジドおよびピペラジン、(t)アセトアミノフェンおよび4,4’−ビピリジン、(u)フェニトインおよびピリドン、(v)アスピリンおよび4,4’−ビピリジン、(w)イブプロフェンおよび4,4’−ビピリジン、(x)フルルビプロフェンおよび4,4’−ビピリジン、(y)フルルビプロフェンおよびトランス−1,2−ビス(4−ピリジル)エチレン、(z)カルバマゼピンおよびp−フタルアルデヒド、(aa)カルバマゼピンおよび2,6−ピリジンカルボン酸、(bb)カルバマゼピンおよび5−ニトロイソフタル酸、(cc)カルバマゼピンおよび1,3,5,7−アダマンタンテトラカルボン酸、(dd)カルバマゼピンおよびベンゾキノン、(ee)アセトアミノフェンおよびフェナジン、(ff)アセトアミノフェンおよびテオフィリン、(gg)アセトアミノフェンおよびコハク酸、(hh)アセトアミノフェンおよびシュウ酸、(ii)テオフィリンおよびカフェイン、(jj)テオフィリンおよびシュウ酸、(kk)テオフィリンおよびマロン酸、(ll)テオフィリンおよびマレイン酸、(mm)テオフィリンおよびグルタル酸、(nn)カフェインおよびシュウ酸、が挙げられる。   Examples of co-crystals to be monitored include (a) carbamazepine and saccharin, (b) carbamazepine and nicotinamide, (c) carbamazepine and trimesic acid, (d) celecoxib and nicotinamide, (e) olanzapine and nicotinamide, (F) Celecoxib and 18-crown-6, (g) Itraconazole and succinic acid, (h) Itraconazole and fumaric acid, (i) Itraconazole and L-tartaric acid, (j) Itraconazole and L-malic acid, (k) Itraconazole HCl and tartaric acid, (l) modafinil and malonic acid, (m) modafinil and grecolic acid, (n) modafinil and maleic acid, (o) topiramate and 18-crown-6, (p) 5-fluorouracil Urea, (q) hydrochlorothiazide and nicotinic acid, (r) hydrochlorothiazide and 18-crown-6, (s) hydrochlorothiazide and piperazine, (t) acetaminophen and 4,4′-bipyridine, (u) phenytoin and pyridone, (V) aspirin and 4,4′-bipyridine, (w) ibuprofen and 4,4′-bipyridine, (x) flurbiprofen and 4,4′-bipyridine, (y) flurbiprofen and trans-1. , 2-bis (4-pyridyl) ethylene, (z) carbamazepine and p-phthalaldehyde, (aa) carbamazepine and 2,6-pyridinecarboxylic acid, (bb) carbamazepine and 5-nitroisophthalic acid, (cc) carbamazepine and 1,3,5,7-adaman Tetracarboxylic acid, (dd) carbamazepine and benzoquinone, (ee) acetaminophen and phenazine, (ff) acetaminophen and theophylline, (gg) acetaminophen and succinic acid, (hh) acetaminophen and oxalic acid, (Ii) theophylline and caffeine, (jj) theophylline and oxalic acid, (kk) theophylline and malonic acid, (ll) theophylline and maleic acid, (mm) theophylline and glutaric acid, (nn) caffeine and oxalic acid. Can be mentioned.

また、単一組成からなる多形の例としては、(A)フォモチジン,A型,B型,C型、(B)バルビタール,A型,B型、(C)インドメタシン、(D)カルバマゼピン,I型,II型,III型、(E)アセトアミノフェン,I型,II型、を挙げることができる。   Examples of polymorphs having a single composition include (A) formotidine, A type, B type, C type, (B) barbital, A type, B type, (C) indomethacin, (D) carbamazepine, I Type, type II, type III, (E) acetaminophen, type I, type II.

被検体1の形態は、上述の結晶を精製した粉末、結晶粉末を成型した試料、結晶粉末を充填剤、増量剤、結合剤、付湿剤、崩壊剤、表面活性剤、滑沢剤等の希釈剤あるいは賦形剤を用いて調製した各種の形態を挙げられる。   The form of the subject 1 is a powder obtained by purifying the crystal, a sample obtained by molding the crystal powder, the crystal powder as a filler, a bulking agent, a binder, a moistening agent, a disintegrant, a surfactant, a lubricant, and the like. Examples include various forms prepared using a diluent or excipient.

テラヘルツ波を用いた分析用の希釈剤としては、この分野で従来よりよく知られている各種のものを広く使用することができる。例えば、ポリエチレン粉末、酸化マグネシウム粉末などを使用できる。   As a diluent for analysis using a terahertz wave, various types well known in the art can be widely used. For example, polyethylene powder and magnesium oxide powder can be used.

医薬製剤の各種形態には、代表的なものとして、錠剤、丸剤、散剤、液剤、懸濁剤、乳剤、顆粒剤、カプセル剤、坐剤、注射剤(液剤、懸濁剤等)等があるが、本結晶形モニタリング装置10のモニタリング対象となるのは、固体の形体である錠剤、丸剤、散剤、顆粒剤、カプセル剤、坐剤である。   Representative forms of various pharmaceutical preparations include tablets, pills, powders, solutions, suspensions, emulsions, granules, capsules, suppositories, injections (solutions, suspensions, etc.), etc. However, the monitoring targets of the present crystal form monitoring apparatus 10 are tablets, pills, powders, granules, capsules, and suppositories that are solid forms.

錠剤の形態に成形するに際しては、担体としてこの分野で従来よりよく知られている各種のものを広く使用することができる。その例としては、乳糖、白糖、塩化ナトリウム、ブドウ糖、尿素、デンプン、炭酸カリシウム、カオリン、結晶セルロース、ケイ酸等の賦形剤、水、エタノール、プロパノール、単シロップ、ブドウ糖液、デンプン液、ゼラチン溶液、カルボキシメチルセルロース、セラック、メチルセルロース、リン酸カリウム、ポリビニルピロリドン等の結合剤、乾燥デンプン、アルギン酸ナトリウム、カンテン末、ラミナラン末、炭酸水素ナトリウム、炭酸カルシウム、ポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステル類、ラウリル硫酸ナトリウム、ステアリン酸モノグリセリド、デンプン、乳糖等の崩壊剤、白糖、ステアリン、カカオバター、水素添加油等の崩壊抑制剤、第4級アンモニウム塩基、ラウリル硫酸ナトリウム等の吸収促進剤、グリセリン、デンプン等の保湿剤、デンプン、乳糖、カオリン、ベントナイト、コロイド状ケイ酸等の吸着剤、精製タルク、ステアリン酸塩、ホウ酸末、ポリエチレングリコール等の滑沢剤等を使用できる。さらに錠剤は必要に応じ通常の剤皮を施した錠剤、例えば糖衣錠、ゼラチン被包錠、腸溶被錠、フィルムコーティング錠あるいは二重錠、多層錠とすることができる。丸剤の形態に成形するに際しては、担体としてこの分野で従来公知のものを広く使用できる。その例としては、ブドウ糖、乳糖、デンプン、カカオ脂、硬化植物油、カオリン、タルク等の賦形剤、アラビアゴム末、トラガント末、ゼラチン、エタノール等の結合剤、ラミナラン、カンテン等の崩壊剤等を使用できる。坐剤の形態に成形するに際しては、担体として従来公知のものを広く使用できる。その例としては、ポリエチレングリコール、カカオ脂、高級アルコール、高級アルコールのエステル類、ゼラチン、半合成グリセライド等を挙げることができる。カプセル剤は常法に従い通常有効成分化合物を上記で例示した各種の担体と混合して硬質ゼラチンカプセル、軟質カプセル等に充填して調製される。更に必要に応じて着色剤、保存剤、香料、風味剤、甘味剤等や他の医薬品を医薬製剤中に含有させることもある。   In molding into a tablet form, various carriers well known in the art can be widely used as carriers. Examples include lactose, sucrose, sodium chloride, glucose, urea, starch, calcium carbonate, kaolin, crystalline cellulose, silicic acid and other excipients, water, ethanol, propanol, simple syrup, glucose solution, starch solution, gelatin Solutions, binders such as carboxymethylcellulose, shellac, methylcellulose, potassium phosphate, polyvinylpyrrolidone, dry starch, sodium alginate, agar powder, laminaran powder, sodium bicarbonate, calcium carbonate, polyoxyethylene sorbitan fatty acid esters, sodium lauryl sulfate , Disintegrating agents such as stearic acid monoglyceride, starch, lactose, white sugar, stearin, cacao butter, disintegration inhibitors such as hydrogenated oil, quaternary ammonium base, absorption promoters such as sodium lauryl sulfate, glycerin Moisturizing agents such as starch, starch, lactose, kaolin, bentonite, adsorbent such as colloidal silicic acid, purified talc, stearates, boric acid powder, a lubricant such as polyethylene glycol can be used. Further, the tablets can be made into tablets with ordinary coatings as necessary, for example, sugar-coated tablets, gelatin-encapsulated tablets, enteric-coated tablets, film-coated tablets, double tablets, and multilayer tablets. When forming into the form of a pill, those conventionally known in this field can be widely used as the carrier. Examples include excipients such as glucose, lactose, starch, cacao butter, hydrogenated vegetable oil, kaolin and talc, binders such as gum arabic powder, tragacanth powder, gelatin, ethanol, and disintegrants such as laminaran and agar. Can be used. In molding into a suppository form, conventionally known carriers can be widely used. Examples thereof include polyethylene glycol, cocoa butter, higher alcohols, higher alcohol esters, gelatin, semi-synthetic glycerides and the like. Capsules are usually prepared by mixing the active ingredient compound with the various carriers exemplified above and filling them into hard gelatin capsules, soft capsules and the like according to conventional methods. Furthermore, a coloring agent, a preservative, a fragrance | flavor, a flavoring agent, a sweetening agent, etc. and other pharmaceuticals may be contained in a pharmaceutical formulation as needed.

被検体1は、プラスチック、紙、木、セラミクスのいずれかの材料が一部に使われている容器に包装されていてもよい.
[実施例1]
次に、本発明の実施例1について説明する。なお、本発明は実施例に限定されるものではない。
The subject 1 may be packaged in a container partially using any material of plastic, paper, wood, or ceramics.
[Example 1]
Next, Example 1 of the present invention will be described. In addition, this invention is not limited to an Example.

実施例1では、図1に示す結晶形モニタリング装置10を用いて分析試験を行った。結晶形モニタリング装置10は、光源8としてTi−sapphire laserであるvitesse(100フェムト秒型、コヒレント社製)を用い、パルス発生器9として光伝導アンテナ(浜松ホトニクス社製)、検出部4として光伝導アンテナ(浜松ホトニクス社製)を備えた分光装置(先端赤外社製、THz−TDS2004)を用いて作製した。   In Example 1, an analytical test was performed using the crystal form monitoring apparatus 10 shown in FIG. The crystal-type monitoring device 10 uses a vitese (100 femtosecond type, manufactured by Coherent) as a light source 8, a photoconductive antenna (manufactured by Hamamatsu Photonics) as a pulse generator 9, and a light as a detection unit 4. It was produced using a spectroscopic device (manufactured by Advanced Infrared, THz-TDS2004) equipped with a conductive antenna (manufactured by Hamamatsu Photonics).

被検体1としては、テオフィリンおよびシュウ酸2:1共結晶、テオフィリンおよびマロン酸1:1共結晶、テオフィリンおよびマレイン酸1:1共結晶を用いた。また、参照用としてテオフィリン単結晶、シュウ酸単結晶、マロン酸単結晶、マレイン酸単結晶を用いた。   As the subject 1, theophylline and oxalic acid 2: 1 co-crystal, theophylline and malonic acid 1: 1 co-crystal, theophylline and maleic acid 1: 1 co-crystal were used. For reference, theophylline single crystal, oxalic acid single crystal, malonic acid single crystal, and maleic acid single crystal were used.

テオフィリンおよびシュウ酸2:1共結晶の合成は、テオフィリン2.047gとシュウ酸512mgを40mlのクロロホルムと11mlのメタノールに溶解し、摂氏55度で還流した後、溶液を室温まで冷却し、生成した沈殿をろ過して行った。   Theophylline and oxalic acid 2: 1 co-crystal was synthesized by dissolving 2.047 g of theophylline and 512 mg of oxalic acid in 40 ml of chloroform and 11 ml of methanol, refluxing at 55 degrees Celsius, and then cooling the solution to room temperature. The precipitate was filtered.

テオフィリンおよびマロン酸1:1共結晶の合成は、テオフィリン587gとマロン酸339mgを40mlのクロロホルムと2mlのメタノール中で還流した後、テオフィリンとマロン酸を挽いて作製した核とともに攪拌し、全量が15mlになるまで溶媒を蒸発させた後、生成した沈殿をろ過して行った。   Theophylline and malonic acid 1: 1 co-crystal was synthesized by refluxing 587 g of theophylline and 339 mg of malonic acid in 40 ml of chloroform and 2 ml of methanol, and then stirring with the core prepared by grinding theophylline and malonic acid to a total volume of 15 ml. After evaporating the solvent, the resulting precipitate was filtered.

テオフィリンおよびマレイン酸1:1共結晶の合成は、テオフィリン2.02gとマレイン酸1.30gを65mlのクロロホルム:メタノール溶液6:1中で還流した後、攪拌しながら冷却し、生成した沈殿をろ過して行った。   Theophylline and maleic acid 1: 1 co-crystal were synthesized by refluxing 2.02 g of theophylline and 1.30 g of maleic acid in 65 ml of chloroform: methanol solution 6: 1, cooling with stirring, and filtering the resulting precipitate. I went there.

得られた共結晶は、従来法であるX線回折法を用いて、結晶形が非特許文献4と一致することを確認した。   The obtained co-crystal was confirmed to match the crystal form of Non-Patent Document 4 using the conventional X-ray diffraction method.

そして、上記の被検体1に、照射部3を用いてテラヘルツ波W1を照射し、被検体1を透過したテラヘルツ波W2を検出部4で検出した。被検体1は、薄すぎれば対象成分量が少なくなるため検出精度が低下し、厚すぎればテラヘルツ波が透過しにくくなるが、本実施例ではこのような検出精度の低下は起こらなかったため、被検体1の厚さは妥当であると判断できる。   Then, the subject 1 was irradiated with the terahertz wave W 1 using the irradiation unit 3, and the terahertz wave W 2 transmitted through the subject 1 was detected by the detection unit 4. If the subject 1 is too thin, the amount of the target component is reduced and the detection accuracy is reduced. If the subject 1 is too thick, the terahertz wave is difficult to transmit. However, in this example, such a reduction in detection accuracy did not occur. It can be determined that the thickness of the specimen 1 is appropriate.

また、被検体1のテラヘルツ波照射方向に交差する面内の寸法は、10mmであるので、アパーチャ13は7mmとした。透過するテラヘルツ波のエネルギーの低下は起こらなかったため、被検体1およびアパーチャ13の大きさは妥当であると判断できる。   Further, since the in-plane dimension of the subject 1 intersecting the terahertz wave irradiation direction is 10 mm, the aperture 13 is set to 7 mm. Since the energy of the transmitted terahertz wave did not decrease, it can be determined that the sizes of the subject 1 and the aperture 13 are appropriate.

図2は、上記方法により測定した被検体1の吸収特性スペクトルを示す図である。図2(1)は、テオフィリンおよびシュウ酸2:1共結晶とテオフィリン単結晶およびシュウ酸単結晶の吸収特性スペクトル、図2(2)は、テオフィリンおよびマロン酸1:1共結晶とテオフィリン単結晶およびマロン酸単結晶の吸収特性スペクトル、図2(3)は、テオフィリンおよびマレイン酸1:1共結晶とテオフィリン単結晶およびマレイン酸単結晶の吸収特性スペクトルを示す。   FIG. 2 is a diagram showing an absorption characteristic spectrum of the subject 1 measured by the above method. Fig. 2 (1) shows the absorption characteristic spectrum of theophylline and oxalic acid 2: 1 co-crystal and theophylline single crystal and oxalic acid single crystal. Fig. 2 (2) shows theophylline and malonic acid 1: 1 co-crystal and theophylline single crystal. Fig. 2 (3) shows absorption characteristic spectra of theophylline and maleic acid 1: 1 co-crystal and theophylline single crystal and maleic acid single crystal.

図2(1)の符号211に示すように、テオフィリンおよびシュウ酸2:1共結晶は、1.5THzおよび1.8THz付近に分子間相互作用に共鳴する吸収帯が観測された。図2(2)の符号221に示すように、テオフィリンおよびマロン酸1:1共結晶は、2.5THz付近に分子間相互作用に共鳴する幅広い吸収帯が観測された。図2(3)の符号231に示すように、テオフィリンおよびマレイン酸1:1共結晶は、2.0THz付近に分子間相互作用に共鳴する幅広い吸収帯が観測された。   As indicated by reference numeral 211 in FIG. 2 (1), in theophylline and oxalic acid 2: 1 co-crystal, absorption bands resonating with intermolecular interactions were observed around 1.5 THz and 1.8 THz. As indicated by reference numeral 221 in FIG. 2 (2), theophylline and malonic acid 1: 1 co-crystal exhibited a wide absorption band resonating with the intermolecular interaction in the vicinity of 2.5 THz. As indicated by reference numeral 231 in FIG. 2 (3), in theophylline and maleic acid 1: 1 co-crystal, a wide absorption band resonating with the intermolecular interaction was observed around 2.0 THz.

参照用のテオフィリン単結晶(符号212,222,232)は1.1THzと1.8THzの2ヶ所、シュウ酸単結晶(符号213)は1.3THz、マロン酸単結晶(符号223)は1.5THz、マレイン酸単結晶(符号233)は2.0THzより高い周波数に数本、分子間相互作用に共鳴する吸収帯が観測された。   The reference theophylline single crystal (reference numerals 212, 222, 232) has two locations of 1.1 THz and 1.8 THz, the oxalic acid single crystal (reference numeral 213) is 1.3 THz, and the malonic acid single crystal (reference numeral 223) is 1. For 5 THz, maleic acid single crystal (reference numeral 233), several absorption bands resonating with intermolecular interactions were observed at frequencies higher than 2.0 THz.

このように、X線回折法で帰属された異なる結晶形ごとに、それぞれ固有のTHz吸収スペクトルが観測された。したがって、蓄積部51に結晶形の吸収特性スペクトルを格納し、被検体1を透過したテラヘルツ波を検出して得られる吸収特性スペクトルに基づいて、未知試料中の結晶形を解析可能である。   Thus, a unique THz absorption spectrum was observed for each different crystal form assigned by the X-ray diffraction method. Therefore, it is possible to analyze the crystal form in the unknown sample based on the absorption characteristic spectrum obtained by storing the absorption characteristic spectrum of the crystal form in the storage unit 51 and detecting the terahertz wave transmitted through the subject 1.

[実施例2]
次に、本発明の実施例2について説明する。
[Example 2]
Next, a second embodiment of the present invention will be described.

結晶形モニタリング装置10は、実施例1と同様の構成を用いた。   The crystal form monitoring apparatus 10 used the same configuration as in Example 1.

被検体1としては、実施例1と同様に合成したテオフィリンおよびシュウ酸2:1共結晶を導入し、参照用としてテオフィリン単結晶およびシュウ酸単結晶を用いた。それぞれの結晶粉末を厚さ1mm、直径10mmの円筒型ペレットに成型したものを第1の被検体とした。また、この結晶粉末を、濃度10%になるように、ポリエチレン粉末を希釈剤として、厚さ1mm、直径10mmの円筒型ペレットに成型したものを第2の被検体とした。第2の被検体を厚さ0.3mmの上質紙でできた封筒に包装したものを第3の被検体とした。   As the subject 1, theophylline and oxalic acid 2: 1 co-crystal synthesized in the same manner as in Example 1 were introduced, and theophylline single crystal and oxalic acid single crystal were used for reference. Each crystal powder formed into a cylindrical pellet having a thickness of 1 mm and a diameter of 10 mm was used as a first specimen. In addition, a second specimen was formed by molding this crystal powder into a cylindrical pellet having a thickness of 1 mm and a diameter of 10 mm using polyethylene powder as a diluent so as to have a concentration of 10%. The second subject was packaged in an envelope made of high-quality paper having a thickness of 0.3 mm as the third subject.

上記第1から第3の被検体1に、照射部3を用いてテラヘルツ波W1を照射し、被検体1を透過したテラヘルツ波W2を検出部4で検出した。また、温度センサ19により検出したチャンバ11内の温度に応じて、計算制御部5により温度調整部7を駆動させ、チャンバ11内を室温および摂氏−196度に冷却して比較した。室温に対して摂氏−196度においては、吸収特性ピークの強度が約2倍となり、半値幅は約半分程度に鋭くなったため、冷却によりモニタリングの精度が高くなることが分かった。   The first to third subjects 1 were irradiated with the terahertz wave W1 using the irradiation unit 3, and the terahertz wave W2 transmitted through the subject 1 was detected by the detection unit 4. Further, the temperature control unit 7 was driven by the calculation control unit 5 in accordance with the temperature in the chamber 11 detected by the temperature sensor 19, and the chamber 11 was cooled to room temperature and -196 degrees Celsius for comparison. At -196 degrees Celsius with respect to room temperature, the intensity of the absorption characteristic peak was approximately doubled, and the half-value width was sharpened by about half.

図3(1)は、第1の被検体、および参照用としてテオフィリン単結晶およびシュウ酸単結晶を摂氏−196度において測定した吸収特性スペクトルを示す。符号311に示すように、第1の被検体は、1.5THzおよび1.8THz付近に分子間相互作用に共鳴する吸収帯が観測された。参照用のテオフィリン単結晶(符号312)は1.1THzと1.8THzの2ヶ所、シュウ酸単結晶(符号313)は1.3THzに分子間相互作用に共鳴する吸収帯が観測された。   FIG. 3 (1) shows an absorption characteristic spectrum obtained by measuring the first specimen and a theophylline single crystal and oxalic acid single crystal for reference at -196 degrees Celsius. As indicated by reference numeral 311, in the first subject, absorption bands resonating with the intermolecular interaction were observed in the vicinity of 1.5 THz and 1.8 THz. The reference theophylline single crystal (reference numeral 312) has two absorption bands at 1.1 THz and 1.8 THz, and the oxalic acid single crystal (reference numeral 313) has an absorption band resonating with the intermolecular interaction at 1.3 THz.

図3(2)は、第2の被検体を摂氏−196度において測定した吸収特性スペクトルを示す。符号320に示すように、図2(1)に示す結果と同様に、1.5THzおよび1.8THz付近に分子間相互作用に共鳴すると思われる吸収帯が観測された。図2(1)に示す結果と比較すると、その吸収強度は弱くなるが、透過率が高くなったため、ノイズの少ないピーク形状が得られ、精度が高くなることが分かった。したがって、希釈剤との混合によって結晶形が変化しないこと、希釈剤によってモニタリングが妨害されないこと、および冷却により透過率が高くなったため、ノイズの少ないピーク形状が得られ、精度か高くなることが分かった。   FIG. 3 (2) shows an absorption characteristic spectrum obtained by measuring the second subject at −196 degrees Celsius. As indicated by reference numeral 320, similar to the result shown in FIG. 2 (1), absorption bands thought to resonate with the intermolecular interaction were observed near 1.5 THz and 1.8 THz. Compared with the results shown in FIG. 2 (1), the absorption intensity is weak, but the transmittance is high, so that a peak shape with less noise is obtained and the accuracy is high. Therefore, it can be seen that the crystal shape does not change by mixing with the diluent, the monitoring is not hindered by the diluent, and the transmittance is increased by cooling, so that a peak shape with less noise is obtained and the accuracy is improved. It was.

図3(3)は、第3の被検体を摂氏−196度において測定した吸収特性スペクトルを示す。符号330に示すように、図2(1)に示す結果と同様に、1.5THzおよび1.8THz付近に分子間相互作用に共鳴すると思われる吸収帯が観測された。図2(1)に示す結果と比較すると、紙によるわずかな吸収のため、バックグラウンドがわずかに高くなるが、ピークの検出精度はほぼ変わらないことが分かった。したがって、紙に包装することによってモニタリングが妨害されないこと、包装していない場合と比較しても検出精度はほぼ変わらないことが分かった。   FIG. 3 (3) shows an absorption characteristic spectrum obtained by measuring the third subject at −196 degrees Celsius. As indicated by reference numeral 330, similar to the result shown in FIG. 2 (1), absorption bands thought to resonate with the intermolecular interaction were observed near 1.5 THz and 1.8 THz. Compared with the results shown in FIG. 2 (1), the background was slightly increased due to slight absorption by the paper, but the peak detection accuracy was almost unchanged. Therefore, it was found that the monitoring is not hindered by wrapping in paper, and the detection accuracy is almost the same as when not wrapping.

10…結晶形モニタリング装置
1…被検体
2…載置部
3…照射部
4…検出部
5…計算制御部
51…蓄積部
6…圧力調整部
7…温度調整部
8…光源
9…パルス発生器
11…チャンバ
11a…光学窓
12…ホルダ
13…アパーチャ
14…ガス圧制御弁
14a…ガス導入管
15…真空ポンプ
15a…経路
16…真空ゲージ
17…冷媒タンク
17a…経路
18…ヒーター
18a…ヒーター
19…温度センサ
20,21…ミラー
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Crystal form monitoring apparatus 1 ... Subject 2 ... Mounting part 3 ... Irradiation part 4 ... Detection part 5 ... Calculation control part 51 ... Accumulation part 6 ... Pressure adjustment part 7 ... Temperature adjustment part 8 ... Light source 9 ... Pulse generator DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 ... Chamber 11a ... Optical window 12 ... Holder 13 ... Aperture 14 ... Gas pressure control valve 14a ... Gas introduction pipe 15 ... Vacuum pump 15a ... Path | route 16 ... Vacuum gauge 17 ... Refrigerant tank 17a ... Path | route 18 ... Heater 18a ... Heater 19 ... Temperature sensor 20, 21 ... Mirror

Claims (10)

同一の化学組成であるにもかかわらず複数の異なる結晶形を取る多形を持つ化学物質を含む被検体の結晶形を同定する結晶形モニタリング方法であって、
前記被検体にパルス状のテラヘルツ波を照射するステップと、
前記被検体を透過したテラヘルツ波を検出するステップと、
検出した前記テラヘルツ波に基づいて吸収特性スペクトルを取得するステップと、
取得した前記吸収特性スペクトルを、蓄積手段に格納された結晶形の正規化した吸収特性スペクトルと比較して前記被検体に含まれる結晶形を同定するステップと、
を有することを特徴とする結晶形モニタリング方法。
A crystal form monitoring method for identifying a crystal form of an analyte containing a chemical substance having a polymorph having a plurality of different crystal forms even though they have the same chemical composition,
Irradiating the subject with a pulsed terahertz wave;
Detecting terahertz waves transmitted through the subject;
Obtaining an absorption characteristic spectrum based on the detected terahertz wave;
Comparing the acquired absorption characteristic spectrum with the normalized absorption characteristic spectrum of the crystal form stored in the storage means to identify the crystal form contained in the specimen;
The crystal form monitoring method characterized by having.
前記同定するステップは、前記蓄積手段から読み出した前記吸収特性スペクトルの波形全体、または特徴的な1本から複数本の吸収バンドを取得した前記吸収特性スペクトルにフィッティングさせて結晶形を同定することを特徴とする請求項1記載の結晶形モニタリング方法。   The identifying step includes identifying the crystal form by fitting the entire waveform of the absorption characteristic spectrum read from the storage means or the characteristic absorption spectrum to one or more characteristic absorption bands. The crystal form monitoring method according to claim 1, wherein: 前記被検体は包装されていることを特徴とする請求項1又は2記載の結晶形モニタリング方法。   The crystal form monitoring method according to claim 1, wherein the specimen is packaged. 前記被検体の雰囲気の圧力を制御するステップを有することを特徴とする請求項1乃至3のいずれかに記載の結晶形モニタリング方法。   The crystal form monitoring method according to claim 1, further comprising a step of controlling a pressure of an atmosphere of the subject. 前記被検体の温度を制御するステップを有することを特徴とする請求項1乃至4のいずれかに記載の結晶形モニタリング方法。   The crystal form monitoring method according to claim 1, further comprising a step of controlling a temperature of the specimen. 同一の化学組成であるにもかかわらず複数の異なる結晶形を取る多形を持つ化学物質を含む被検体の結晶形を同定する結晶形モニタリング装置であって、
前記被検体にパルス状のテラヘルツ波を照射する照射手段と、
前記被検体を透過したテラヘルツ波を検出する検出手段と、
検出した前記テラヘルツ波に基づいて吸収特性スペクトルを取得する取得手段と、
結晶形の正規化した吸収特性スペクトルを格納する蓄積手段と、
取得した前記吸収特性スペクトルを、前記蓄積手段に格納された結晶形の正規化した吸収特性スペクトルと比較して前記被検体に含まれる結晶形を同定する同定手段と、
を有することを特徴とする結晶形モニタリング装置。
A crystal form monitoring device for identifying a crystal form of an analyte containing a chemical substance having a polymorph having a plurality of different crystal forms even though they have the same chemical composition,
Irradiation means for irradiating the subject with pulsed terahertz waves;
Detection means for detecting terahertz waves transmitted through the subject;
Obtaining means for obtaining an absorption characteristic spectrum based on the detected terahertz wave;
Storage means for storing the normalized absorption characteristic spectrum of the crystal form;
Identifying means for comparing the acquired absorption characteristic spectrum with a normalized absorption characteristic spectrum of the crystal form stored in the storage means to identify a crystal form contained in the subject;
A crystal form monitoring device comprising:
前記同定手段は、前記蓄積手段から読み出した前記吸収特性スペクトルの波形全体、または特徴的な1本から複数本の吸収バンドを取得した前記吸収特性スペクトルにフィッティングさせて結晶形を同定することを特徴とする請求項6記載の結晶形モニタリング装置。   The identification means identifies the crystal form by fitting the entire absorption characteristic spectrum waveform read from the storage means or the characteristic absorption spectrum of one or more characteristic absorption bands. The crystal form monitoring apparatus according to claim 6. 前記被検体は包装されていることを特徴とする請求項6又は7記載の結晶形モニタリング装置。   8. The crystal form monitoring apparatus according to claim 6, wherein the subject is packaged. 前記被検体の雰囲気の圧力を制御する圧力調整手段を有することを特徴とする請求項6乃至8のいずれかに記載の結晶形モニタリング装置。   9. The crystal form monitoring apparatus according to claim 6, further comprising pressure adjusting means for controlling the pressure of the atmosphere of the subject. 前記被検体の温度を制御する温度調整手段を有することを特徴とする請求項6乃至9のいずれかに記載の結晶形モニタリング装置。   The crystal form monitoring apparatus according to claim 6, further comprising a temperature adjusting unit that controls a temperature of the subject.
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