WO2006011528A1

WO2006011528A1 - 固体試料の核磁気共鳴測定方法

Info

Publication number: WO2006011528A1
Application number: PCT/JP2005/013764
Authority: WO
Inventors: Iwao Miura; Masahiro Miyake
Original assignee: Otsuka Pharmaceutical Co., Ltd.
Priority date: 2004-07-29
Filing date: 2005-07-27
Publication date: 2006-02-02
Also published as: EP1772741B1; ATE472111T1; PT1772741E; KR20070030300A; EP2166368A1; KR100864561B1; JP4555294B2; SI1772741T1; US7804298B2; PL1772741T3; CN1993629A; DE602005021969D1; ES2347053T3; CY1110768T1; DK1772741T3; US20090033325A1; EP1772741A1; HK1104086A1; JPWO2006011528A1; EP1772741A4

Abstract

　ＩＲ(Inversion Recovery)法において、核スピンが定常状態に戻る様子を観測するのに、１８０度パルスの印加終了後、時間τをあけて９０度パルスを照射する。前記９０度パルスの印加終了後、受信遅延時間Ｄｄが経過してから、ＦＩＤ信号の処理を開始する。固体試料の中の複数の環境の中にある各プロトンからのＦＩＤ信号のうち、時間的な減衰率の速いものは、受信遅延時間Ｄｄが経過する間にほとんど消滅してしまうので、測定したい環境の中にあるプロトンのＦＩＤ信号を、他のプロトンのＦＩＤ信号の中から選択して取り出すことが容易にできる。

Description

明細書

固体試料の核磁気共鳴測定方法

技術分野

[0001] 本発明は、受信コイルを用いて、静磁場の中に設置された固体試料の核スピンを励起し、当該励起された核スピンからの FID(Free Induction Decay)信号を受信し、この FID信号を周波数変換処理することにより、 IR(Inversion Recovery) - NMR(Nucle ar Magnetic Resonance)スペクトルを得る固体試料の核磁気共鳴測定方法に関するものである。

背景技術

[0002] 近年、固体試料の物理的測定手段として、近赤外分光 (NIR)法、粉末 X線回折法、固体 CMR法などが用いられている。しかしこれらの測定方法は、リファレンスがないと定量できない、検出限界が高い、信号強度が結晶サイズに依存する、非晶質のような特定の結晶形を検出できな、、などの問題がある。

一方、溶液に溶けている試料の測定手段としてプロトン NMR(PMR)法が広く用いられている。

[0003] プロトンは天然存在比が高ぐ他の元素との比較では、検出感度が高ぐ分析に用いるには有利なものである。

PMR法は、静磁場に置かれたプロトンに対し、 RF磁場を照射し、その RF磁場に共鳴したプロトンのエネルギー変化を電気信号として記録するものである。

プロトン核磁気共鳴の原理は次のとおりである。

[0004] 原子核は微小磁石 (スピン磁気モーメント）を持って、る。磁場のな!、環境におかれた、プロトンのスピン磁気モーメントはランダムな方向を向いている。それが、静磁場（ + Z方向）に置かれると、磁気モーメントは、磁場の軸 H0に対し、少し傾斜した角度で、ラモアの歳差運動を始める。その角速度 ω θは、磁場強度 Η0に比例するものである。

ω 0= ( γ /2 π ) Η0

ちなみに、 γは磁気回転比と呼ばれ、核種に固有の定数である。回転の位相はバラバラであり、上下円錐状で一様に分布している。

[0005] 磁場の中では、上方向にある群が過剰にあり、それらの合成ベクトル Mは、 +Z方向を向く。これらが、 NMR現象の対象となるスピン群である。

NMR信号を得るには、歳差運動と同じ角速度のラジオ波を X軸から照射する。こうすれば、スピン群はラジオ波のエネルギーを吸収し、 Mxと Myのベクトル成分を惹起する。そのうちの My成分を y方向においた受信コイルで検出すれば、 NMR信号が得られる。

[0006] ラジオ波がパルスであった場合には、 90° パルスと力、 180° パルスの照射という。

この 90° 、 180° といった傾斜角度の値は、スピンが +Z方向からの傾斜する角度で規定したものである。傾斜角度は、パルスの幅 ( sec)とパルスの強度で変えられる。受信コイルで検出される電流は、 FID (Free Induction Decay)と呼ばれるものである力その強度は照射パルスが切れた時点で最大となり、時間とともに減衰する。

[0007] 緩和過程の磁気モーメント Mの軌道は、 90° パルスの照射時に検出コイルに惹起される電流強度を記録してみるもので、この測定法は IR法 (Inversion Recovery)と呼ばれる。

特によく用いられるの力（180° — τ 90° ) ηのパルス系列を用いて測定するもので、化合物の物性研究や医療分野の MRIにも利用されている。

この（180° - τ -90° ) ηのパルス系列を用いた IR法を解説する。

[0008] 定常状態におけるプロトンスピンの磁気モーメントの方向は、 Z方向に並んでいる。

従ってそれらの合成ベクトルは +Zoにある。ここに、 180° パルスを照射すると、プロトンスピンの向きは 180° 反転し、 Z0方向を向く。

この状態を記録するのに、 180° パルスを照射が終わってから、 τ sec後に 90° ルスを照射する。 180° パルス照射直後であれば、ベクトルは 180° +90° の位置（2 70° )になるので、 NMR信号は最大のマイナス信号となる。

[0009] 前記（180° — τ 90° ) ηのパルス系列を τの値を変えて複数回照射し、 τに対して、前記 NMR信号の変化を記録すると、次式で描かれるような、 1個のプロトンに由来する縦緩和曲線が得られる。

信号強度 y =[l - 2exp (- τ /Tl)] この式において、 T1は、核スピンが一 Z0方向になったものが、はじめの +ZO方向に戻る時間であり、これをスピン一格子緩和時間又は縦緩和時間 (T1)と、う。

[0010] 図 7は、この縦緩和曲線をグラフ化したものである。

縦緩和曲線の値は、 0.693Tl(sec)後にはゼロの信号強度になりところまで回復し、 5Tl(sec)後には、ほぼ飽和状態になる。

前記 T1の値は、プロトン環境に固有の値を与えるので、分子の認識に使うことが可能となる。例えば前記 T1の値は、粉末においては、分子間距離を反映し、分子構造の違、を示す情報として用いることができる。

[0011] なお、前記 NMR信号を受信する過程において、 90度パルスが照射し終わった直後に、コイルに誘起される電流は、横緩和の進行とともに消失する。これを記録したもの力 FID(Free Induction Decay)信号で、横軸が時間の、タイムドメインのスペクトル信号である。 FID信号は、 exp (—/ T2)で減衰する力この T2は横緩和時間といい、これもプロトンのおかれた環境で変わるもので、化学的には、重要な情報のひとつである。

[0012] この FID信号をフーリエ変換することで、横軸が周波数ドメインのいわゆる NMR^ ベクトルを検出できるようにできる。

非特許文献 1 : Journal of American Chemical Society 121, 11554-11557 (1999) 非特許文献 2 ustralian Journal of Soil Research 38, 665-683 (2000)

非特許文献 3 : Solid State Nuclear Magnetic Resonance 15, 239-248(2000) 非特許文献 4 Journal of Chemometrics 13, 95-110 (1999)

発明の開示

発明が解決しょうとする課題

[0013] ところで、以上に述べた IR— NMR法は、固体試料の測定に適していないと言うのが常識であった。

従来の IR— NMR法では、 FID信号のスペクトル信号は、固体試料に含まれている水分子のプロトンの影響を受けて、他の必要とするプロトンの信号がはっきりと現れない。

[0014] これは、固体試料の中では、結晶分子の!/、ろ、ろな部位にあるプロトン力それぞれ異なった横緩和時間 T2を持つ。したがって、 FID信号の中には、複数の横緩和時間 T2を持った信号が混ざっている力であると考えられる。

したがって、これを IR法で調べても、横緩和時間 T2が混じり合って平均化された F ID信号し力得られない。

[0015] そこで本発明は、 NMR信号の受信コイルの中にセルを設置し、当該セルに固体試料を挿入し、 IR— NMRスペクトルを測定する場合に、分子内の特定プロトンを選択的に測定することのできる固体試料の核磁気共鳴測定方法を提供することを目的とする。

また、本発明者は、ある範囲の横緩和時間 T2の NMR信号のみを FID信号として取り込むことができれば、特定の部位のプロトンの情報を得ることができることに注目した。

[0016] したがって、測定する固体試料が、組成が同じでも結晶構造 (アモルファスを含む）の違う物質 (結晶多形という）の混合物力もなる場合に、前記プロトンの情報にもとづいて、その成分比率などを特定することができる。

そこで本発明は、 IR— NMRスペクトルを解析することにより、特定の部位のプロトンの情報を得て、固体試料中に存在する結晶多形や非結晶性成分等の構成成分の存在比を測定することができる固体試料の核磁気共鳴測定方法を提供することを目的とする。

課題を解決するための手段

[0017] 本発明の固体試料の核磁気共鳴測定方法は、磁場中のセルの中に挿入された固体試料に対して、核スピン励起用のパルスを印加し、時間てをあけて読み取り用のパルスを印加し、 FID信号読み取り用のパルスの印加終了後、受信遅延時間 Ddをお

V、て FID信号の積算を開始する方法である。

前記励起用のパルスには 180度パルスがよく使われ、前記読み取り用のパルスには 90度パルスがよく使われる。しかし、本発明は、 180度や 90度といった数値に限定されるものではないのはもちろんである。

[0018] プロトン緩和時間の測定には、励起用て一読み取り用のパルスを用いる。最初の励起用のパルスは、プロトンのエネルギー状態を高エネルギー状態にする。その後、プロトンのエネルギーレベルは低下して、 NMR信号は、マイナス信号からプラス信号へと次第に変化する。最終的には定常状態に戻る。定常状態に戻る様子を観測するのに、励起用パルスの印加終了後時間てをあけて読み取り用パルスを照射して観測する。

[0019] 読み取り用パルスの印加終了後、受信遅延時間 Ddをおかないで FID信号の積算を開始すると、次のような問題がある。固体試料の中の複数の環境の中にある各プロトンからの FID信号のうち、信号強度の強い部分を拾ってしまい、これらの信号が混じりあって、測定した、環境の中にあるプロトンからの FID信号を取り出すことが難しくなる。

そこで、本発明では、受信遅延時間 Ddが経過した後、 FID信号の積算を開始する。これにより、固体試料の中の複数の環境の中にある各プロトンからの FID信号のうち、時間的な減衰率の速いものは、受信遅延時間 Ddが経過する間にほとんど消滅してしまい、測定したい環境の中にあるプロトンからの FID信号を、他のプロトンからの FID信号力選択して取り出すことが容易になる。

[0020] 受信遅延時間 Ddは、 1から 20 μ secの範囲内に設定することが望ましぐ特に 5から 20 secの範囲内に設定することが望ましい。 20 secくらい経過すれば、ほとんどのプロトンの FID信号は消滅してしまうので、受信遅延時間 Ddをこれ以上長くする意味はない。

受信遅延時間 Ddは、さらに、 10から 15 secの範囲内に設定することがより望ましい。

[0021] また、試料及びチャンバの中に存在する水、外部から浸入する自由水を捕捉するための水分子トラップ機構をセル内又はその近くに設置することが望ま、。これは、測定試料における非晶質成分は、多くの場合吸湿度が高いので、水分の少ない密封系での測定が好ましいからである。水に由来するプロトンからの FID信号を少なくして、水に由来しないプロトン力もの FID信号を感度よく受信することができる。

[0022] 以上のように本発明によれば、測定した!/、環境の中にあるプロトンからの FID信号を、他のプロトンからの FID信号力も選択して取り出すことができ、このスペクトル波形の解析により、固体試料の結晶多形の解析が容易に行える。また、本発明の固体試料の核磁気共鳴測定方法は、前記時間てを変えて複数の F ID信号を取得し、これらの複数の FID信号に基づ!/、てそれぞれ IR—NMR^ぺクトルを算出し、前記 IR— NMRスペクトルのある特定の周波数において、時間 τに対してスペクトル強度をプロットすることにより縦緩和曲線を得、その縦緩和曲線を、縦緩和時間の異なる複数の縦緩和曲線の和とみなして回帰分析することにより、前記固体試料の各成分物質の構成成分比を推定する方法である。

[0023] 本発明では、各構成成分の運動性を評価する値として、プロトンの縦緩和時間 T1 を使用することにより、測定する固体試料が、結晶多形の混合物からなる場合に、その成分比率などを特定することができる。

近赤外分光 (NIR)法が非常に複雑な主成分を導き出して解析して!/、るのに対し、本方法の解析対象は、縦緩和時間 T1の値のみで表される数学的な曲線であり、その単純性は NIR法とは全く比較にならない。し力も、全くリファレンスがない状態であつても構成成分比を求めることができる。

[0024] これにより、高価な装置を必要としなくても、非晶質分子を含めた固体結晶多形を、高、精度で定量できるようになる。

本発明では、固体試料中の構成成分比を決定するのに、前記縦緩和曲線を例えば非線形最小二乗法により解析し、各成分に対する強度係数 fを求める。構成成分比は、これらの強度係数 fの比で表される。

[0025] また、前記固体試料中の構成成分比とともに、各構成成分の縦緩和時間も同時に求めることちでさる。

核磁気共鳴測定方法において観測された FID信号の磁ィ匕ベクトルの実際の動きは回転運動である。これを周波数スペクトルに変換するためには、観測方向からの第一観測点までの角度 (0次フーズ値、 PhCO)と、第一観測点から第二観測点までの角度 (1次フェーズ値、 PhCl)が必要である。そこで、本発明では、 0次フェーズとベースラインとを同時に調整することにより、正しい 0次フェーズを見出し、フェーズ調整された FID信号を得る。これをフーリエ変換することにより正しい周波数スペクトルを得ることがでさる。

[0026] 得られた周波数スペクトルには、かなりのノイズを含んでいる場合がある。その場合、前記 IR—NMR ^ベクトルに対し、デジタルスムージングフィルターを用いれば、ノィズが除去された周波数スペクトルを得ることができる。

また、前記 FID信号を測定する段階において、あら力じめ時間軸に対してスムージング処理を行うこととしても、ノイズが除去された周波数スペクトルを得るのに有効である。

[0027] また、前記 IR— NMRスペクトルのある特定の周波数において、時間 τに対してスベクトル強度をプロットすることにより縦緩和曲線を得る場合に、前記「特定の周波数」におけるスペクトル強度の代わりに、特定の周波数区間におけるスペクトル強度の積分値を用いて縦緩和曲線を作成すれば、瞬時的なノイズの影響を受けな、縦緩和曲線を得ることができるので、前記固体試料の各成分物質の構成成分比を正確に推定することができる。

[0028] 本発明における上述の、又はさらに他の利点、特徴及び効果は、添付図面を参照して次に述べる実施形態の説明により明らかにされる。

図面の簡単な説明

[0029] [図 1]図 1は、本発明の固体試料の核磁気共鳴測定方法を実施する測定装置のシステム構成図である。

[図 2]図 2は、固体粉末である試料を設置するための試料管 21を示す縦断面図である。

[図 3]図 3は、 NMR測定チャンバ 29の内部構造を示す図である。

[図 4]図 4 (a)は、受信コイル 7に供給される高周波信号の波形と、受信 FID信号の波形とを示す図である。図 4 (b)は、観測された、フェーズ調整前の FID信号を示すダラフである。

[図 5]図 5 (a)は、受信遅延時間 Ddが 0の場合の受信 FID信号の周波数スペクトル波形である。図 5 (b)は、受信遅延時間 Dd= 14 μ secの場合の受信 FID信号の周波数スペクトル波形である。

[図 6]図 6は、アルギニン粉末の結晶多形分析を示す縦緩和時間のグラフである。

[図 7]図 7は、 1個のプロトンに由来する縦緩和曲線を示すグラフである。

符号の説明 [0030] 2 RF発生器

3 ノレスプログラマー

4 RFゲート

5 RFパワー増幅器

6 イッチ

7 受信コイル

8 RF-AMP

9 IF -AMP

10 位相検波器

11 DC -AMP

12 ローパスフィルター

13 AZD変

14 CPU

21 試料管

23 キャップ

24 榭脂チューブ

27 容器

28 コンデンサ

29 NMR測定チャンバ

30 同調回路基板

31 ターミナル部

発明を実施するための最良の形態

[0031] 図 1は、本発明の固体試料の核磁気共鳴測定方法を実施するための NMR測定装置のブロック図である。

NMR測定装置は、一定周波数 (例えば 300MHz)の連続高周波信号を発生する RF発生器 2、 90° , 180° などの変調用のパルス信号を発生するパルスプログラマ一 3、 RF発生器で発生した高周波信号にパルス変調をかける RFゲート 4、ノルス変調された高周波信号を数十ワットまで増幅する RFパワー増幅器 5を備えている。 [0032] RFパワー増幅器 5で増幅された高周波パルス信号は、送信モードにおいて TZR スィッチ 6を通過し、受信コイル 7に印加される。受信コイル 7に印加された高周波パルス信号は、受信コイル 7に挿入した試料に照射される。

前記高周波パルス信号の照射に起因して、試料のプロトンスピンのフリップにより受信コイル 7に惹起された RF電流は、受信モードにおいて、 TZRスィッチ 6を通り、 RF -AMP8, IF— AMP9を通り位相検波器 10に入る。この受信信号がタイムドメインの FID信号である。

[0033] 前記位相検波器 10で位相検波された FID信号は、可聴周波数帯の信号となり、 D

C—AMP11を通過後、ローパスフィルター 12において RF成分が除去され、 AZD 変 13を通過後、タイムドメインのディジタル信号として CPU 14に入力され、所定のメモリに保存される。

CPU14のメモリに保存されたタイムドメインのディジタル信号は、 CPU14においてフーリエ変換された後、周波数ドメインのいわゆる NMR ^ベクトル信号になる。

[0034] 図 2は、固体粉末である試料を設置するための試料管 21を示す。試料管 21は、厚肉のガラス管 22と、その入り口を塞ぐための榭脂のキャップ 23とからなる。前記榭脂には、例えば 4フッ化工チレン榭脂を用いることができる。

前記試料管 21に試料を入れるときは、ガラス管 22に試料を挿入した後、ガラス管 2

2の入り口をキャップ 23で塞ぐ。キャップ 23には、水分を通すための細い孔が空いている。この細い孔には、後述する脱水剤につながる榭脂チューブを接続する。

[0035] 図 3は、 NMR測定チャンバ 29の内部を示す図である。 NMR測定チャンバ 29は、空気や窒素のような気体で満たされ、磁場 Hが測定チャンバ内を垂直に貫通している。

試料の入った試料管 21は、 NMR測定チャンバ 29内に斜めに設置されている。試料管 21にはめられたキャップ 23には、榭脂チューブ 24が挿入される。

温度が変化すると、縦緩和時間に影響があるため、試料管 21は、一定温度を保つよう制御を行うとよい。また、比較したい全ての試料は同じ温度で測定する必要がある。

[0036] 水分の影響を受けやすい試料の測定のために、 NMR測定チャンバ 29の上部には、乾燥剤の入った容器 27が設置されている。試料管 21の榭脂チューブ 24の先は、この乾燥剤の入った容器 27に接続されている。これにより、測定期間中の水和物の生成をなくすことができ、付着水の影響の少ないデータが得られる。なお、乾燥剤を用いないで、試料管 21を密封してもよい。

[0037] 試料管 21は、ソレノイド状に巻かれた受信コイル 7の中心部に試料がくるように設置される。受信コイル 7のそれぞれの端子は、チャンバ 29に取り付けられた同調回路基板 30のコンデンサ 28と、他のターミナル 31とに接続されている。

図 4 (a)は、受信コイル 7に供給される高周波信号の波形と、受信 FID信号の波形とを示す図である。

[0038] 受信コイル 7には、まず 180度パルス信号が供給され、これにより、試料内のプロトンのエネルギー状態が、いわゆる高エネルギー状態になり、磁気モーメントの方向は、一斉にマイナス方向に 180度反転する。

次に、時間 τだけ送信を停止する。エネルギーレベルは、この _τ秒の間に縦緩和により低下する。

[0039] 次に、プロトンの定常状態に戻る様子を観測するために、 90度パルスを照射する。

90度パルスを照射した後、測定系を受信モードにし、受信コイル 7に誘起された受信 FID信号の波形を観測する。

本発明では、コンピュータは、受信モードに入ってから、受信遅延時間 Ddを置いて、受信 FID信号の蓄積を開始する。したがって、受信モードに入ってから、受信遅延時間 Ddが経過するまでに収集される信号は蓄積の対象力除外される。受信遅延時間 Ddは、測定中、固定される。

[0040] この受信遅延時間 Ddは、短くしすぎると、周波数スペクトル中心付近にノイズが混入し、弱い信号が隠れることがある。このため、 Ddを長く設定するとよい。あまりに長く設定した場合は信号強度自身が弱くなるので、適当な範囲（例えば 5〜20 /z sec、好ましくは 10〜15 μ sec)の中の値に設定する。これにより、スペクトル強度（シグナル）と不要な信号 (ノイズ)の比が最大となるようする。

[0041] 蓄積された受信 FID信号は、コンピュータにおいてフーリエ変換され、周波数ドメインの NMR信号波形となる。この NMR信号波形を出力し、記録する。なお、前記（180° —て—90° )のパルス系列は、 1つのてに対して 1回だけ印加してもよく、 n回繰り返してもよい。前者の場合、 CPU14に入力されるタイムドメインのデイジタル信号は、そのままフーリエ変換される力後者の場合、 CPU14に入力されるタイムドメインのディジタル信号は n平均化された上で、フーリエ変換される。後者のほうが、測定時間がかかるが、受信 FID信号の平均化により、平均力かけ離れた値を排除できる点で好ましい。

[0042] 前記 1回ないし n回（180° τ 90° )のパルス系列の印加が終わると、 τの値を変えた（180° - て—90° )のパルス系列を、再度 1回ないし η回印加する。このようにして、ての値を、 0から縦緩和時間 T1の 5倍程度になるまで小刻みに変化させながら、（180° - τ -90° )のパルス系列を印加していく。

以上のプロセスにより、時間 _τを変数とする、受信 FID信号波形が得られる。コンビユータは、この受信 FID信号波形をフーリエ変換して、周波数スペクトル波形を得る。

[0043] ここで、好ま U、信号処理方法につ!、て述べる。

前記得られた FID信号に対し、適当な強度を持った Exponentialや Gaussian等のゥインドウ関数をかけてノイズ成分を除去した後、フーリエ変換を行ってもよい。

フーリエ変換により得られた周波数スペクトルは、ベースラインの歪みを伴う場合が多い。

[0044] 観測された FID信号は見かけ上、図 4 (b)に示すようなものである力これは磁化べタトルの回転運動を一方向から観測したものであり、実際の動きは回転運動である。これをスペクトルに変換するためには、観測方向からの第一観測点までの角度 (0次フェーズ値、 PhCO)と、第一観測点力第二観測点までの角度 (1次フェーズ値、 PhC 1)が必要である。これをフーリエ変換することにより正しい周波数スペクトルを得ることができる。

[0045] そこで、 FID信号に対して、測定条件に固有な 1次フェーズ値と、スペクトル両端の強度力も粗く設定できる 0次フェーズ値を用いて、仮のフェーズ調整をしておく。ここで使用する、 1次フェーズ値は、適切なデジタルフィルターを用いて測定したスベクトルを用いて、折り返しシグナルの影響が及んでいる範囲と及ばない範囲で、極端なスペクトル形状の変化が起こらなくなるように、フェーズを調整することで求めることができる。一度この値を設定すれば、測定条件 (取り込み条件)を変化させない限り、同じ値を用いることができる。

[0046] 1次フェーズ値とは異なり、 0次フェーズ値は測定ごとに異なる値である。これは、一連の測定中においても、徐々にかつ連続的に変化する可能性がある。そこで、仮に 1 次、 2次のフェーズが調整されたスペクトルに関して、精密な 0次フェーズ調整を行う精密な 0次フェーズ調整は、スペクトルの歪んだベースラインを求めることと同時に行う。フェーズが調整されたスペクトルの実数部分を r、虚数部分を i、現状から補正

0 0

すべき 0次フェーズ値を PhCOとした場合、真にフェーズ調整されたスペクトルの実数部分 rは、

r = r cos(PhCO)— i sin(PhCO)

o o

と表される。

[0047] 歪んだベースラインとしては、取り込み開始直後の信号強度の不正確さに起因して V、ると考えられる sinカーブのベースラインなどが適用できる。この場合ベースライン ba siは、周波数 Xに対し、

basl = A+Bsin(Cx+D)

と表される。なお、 sinカーブは一例であり、状況に応じその他のベースライン関数も同様に利用することができる。

[0048] これら 2つの値 (r,basl)がスペクトルの外側の部分で最も良く一致するように、 PhCO, A,B,C,Dの 5つの係数を、最小二乗法を用いて求める。特定のベースラインパターンを見出すのが困難な試料の場合、代表的な周波数スペクトルの外側をベースラインパターンとみなして、その他の周波数スペクトル力これと相似形となるようにフェーズ補正を行っても力まわな、。

[0049] こうして求められた PhCOの値は、ノイズの影響を受けて変動が見られるため、連続的な変化となるよう前後の値力も推定して補正を行、、正し、0次フェーズ値とする。この値を用いてフェーズ補正を行い、各時間てに対応した周波数スペクトルを得る。ベースライン用に求められた変数の値を用いてベースラインの補正を行えば、特定の双極子相互作用が存在する場合を除、ては、パウダーパターン Xガウスパターンとみなすことができる周波数スペクトルが得られる。

[0050] しかし、ベースライン項は変数を多く使用するため、ノイズの影響を受けて誤差を生じゃすい。また、ベースラインのオフセット量は全体のシグナル強度に比例するので、ベースライン補正を行わなくても、縦緩和曲線を解析した場合の結果に変化は見られない。

そこで誤差が大きくなる場合には、ベースライン補正を行わなヽで次のステップに進んで差支えがない。特定のベースラインパターンを見出すのが困難な試料の場合は、ベースライン補正を行うことができないが、同様にベースライン補正を行う必要性はない。

[0051] フェーズ等が補正された周波数スペクトルには、まだかなりのノイズを含んでいる場合がある。その場合、周波数スペクトルに対して適当なデジタルスムージングフィルタ一を適用し、ノイズを除去する。ここで用いることができるデジタルスムージングフィルターとしては、 FFTや Savitzky-Golay、移動平均等が挙げられる。ここで FFTフィルタ一を用いる場合、時間軸スペクトル (FID信号）に対してスムージング処理を行ったに等し、。スムージング処理自体を時間軸スペクトルが得られた時点で行っても力まわない。

[0052] 得られた受信 FID信号の周波数スペクトル波形の例を図 5(a)、図 5(b)に示す。

図 5(a)、図 5(b)は、 IR—NMRの受信 FID信号の周波数スペクトル波形において、受信遅延時間 Ddが 0の場合の周波数スペクトル波形と、受信遅延時間 Ddを se cに設定した場合の周波数スペクトル波形との比較を示すグラフである。縦軸はスぺタトル強度、横軸は水のプロトンの信号ピーク (4. 5ppm)を基準にとった相対周波数 (単位 ppm)を示して!/、る。

[0053] 図 5(a)の 4つの波形は、受信遅延時間 Ddが 0の場合の周波数スペクトル波形である。

図 5(b)の 4つの波形は、受信遅延時間 Dd= 14 secの場合の周波数スペクトル波形である。

図 5(a)及び図 5(b)の一番左の波形は 90度パルス信号のパルス幅 PWが 2 μ secの場合、左から 2番目の波形は 90度パルス信号のパルス幅 PWが 5 μ secの場合、左から 3番目の波形は 90度パルス信号のパルス幅 PWが 10 μ secの場合、一番右の波形は 90度パルス信号のパルス幅 PWが 13 secの場合を示している。

[0054] パルス幅 PWが 13 μ secの場合がプロトンスピンを 90度回転させるパルス信号として最も機能しているので、以下、図 5(a)及び図 5(b)の一番右の波形に注目して説明をする。

図 5(a)及び図 5(b)の一番右の波形の中には、複数の波形が描かれている力これらは、 180度パルス信号をかけ終わってから、 90度パルス信号をかけるまでの時間ての違いを表している。このグラフでは、時間てをほぼ 0秒から 70秒まで数十段階にとっている。

[0055] 図 5(a)では、どの時間 τをとつても、水などの不要なプロトン以外のスペクトル波形が顕著に現れてこない。すなわち、ほとんどが Oppm付近の水のプロトンの信号となつている。しかし図 5(b)では、水のプロトン以外の周波数でピークを持つスペクトル波形 1S 水のプロトンの NMR ^ベクトルの左右に現れている。

これらの、水のプロトンの NMRスペクトルの左及び右にそれぞれピークを持つスぺタトルについて、横軸に τをとり、縦軸にスペクトル強度をプロットして縦緩和曲線を作成する。この選択されたプロトンの縦緩和曲線を、「選択縦緩和曲線」ということがある。

[0056] 前記選択縦緩和曲線は、水のプロトンの縦緩和曲線とは異なった傾きを持つ曲線となり、水のプロトンの縦緩和曲線と区別できる。

この選択縦緩和曲線を記録して、それを回帰分析することにより、固体試料に含まれる複数種のプロトンの定量を行うことができる。

この方法は、（1)測定した個体試料が、結晶形の違う複数の成分物質の混合物である。（2)それぞれの成分物質のプロトンは、異なった縦緩和時間 T1を持つ、と仮定する。

[0057] 選択縦緩和曲線が、 T1の異なる複数の縦緩和曲線の線形和からなると仮定して、回帰曲線を用いてフィッティングを行い、選択縦緩和曲線を構成する、複数の縦緩和曲線の T1の値と構成比率とを自動的に求めることができる。

以下、本発明の回帰分析手法を、さらに詳しく説明する。得られた周波数スペクトルの特定の周波数に関し、可変待ち時間（ τ )に対応した信号強度をプロットして、前記した選択縦緩和曲線を得る。

[0058] ここで「特定の周波数」としては、前述したように Oppm付近ではなぐある程度強度が維持されていて、かつ水のシグナルや、その他のノイズの影響が少ない周波数を用いるのが望ましい。

また、特定の周波数における信号強度の代わりに、特定の周波数範囲の信号強度積分値を用いても力まわない。この場合、ここでもスムージング処理が施されたとみなすことができる。

[0059] 得られた選択縦緩和曲線を、それぞれの T1値を持った成分の和とみなして回帰分析を行うことにより、各構成成分の存在比を決定する。この際に使用する式は、 [0060] [数 1]

∑f ^ - H_0ie ^T Tl：縦緩和時間

H ： 180度パルス印加直後の初期強度

f ：係数 (信号強度比，各構成成分の存在比に等しい）

i :各構成成分を表す添え字

n :構成成分の総数

となる。

[0061] ここで、 Hは理想的には 2であるが、 180度パルスの不正確さなどにより、実際にはやや小さな値となる。このまま解析をしても力まわないが、最小二乗法の収束に時間がかかる。そこで: =fH Z2とおき変形すると、

[0062] [数 2]

∑ (1 - 2e _{) +} ( - 1) となる。

ここで第 2項は、時間てに依存しない定数項であるので、これを定数 Cとおいて計算を行ってよい。

また、時間てを表す X軸は、図 6に示したように、対数表示を用いるのが適当であるので、 s=ln τとおき変形すると、

[0063] [数 3]

∑f (l - 2e~^ ) ₊ C となる。 Siは、縦緩和時間 Tliの対数値である。

Si=lnTli

この式を用いて、最小二乗法による最適化を行い、各成分の縦緩和時間とその係数を求める。本来の係数 fと Hの値は、 f と Cとから求めることが可能である。実際に

0

は Hの値は各成分においてほとんど差がないため、をもって fを代用してかまわな

0

い場合が多い。

[0064] 各成分の縦緩和時間 T1が十分に相違し、かつそれぞれの成分の存在量も十分にある場合は、 1つの試料に対してのみ計算を行っても、ある程度の精度を持って各成分の T1値および存在比を求めることができる。

しかし、各成分の縦緩和時間 T1が似通っている場合や、特定の成分が少ししか存在しない試料の場合は、誤差が大きくなつてしまう。これを避けるためには、共通した成分を含む複数の試料に関して、非線形最小二乗法による解析を行う。こうすることで、各成分の T1値の精度を高めることができ、高精度に存在比を測定することが可能となる。

実施例

[0065] <実施例 1 >

本発明の IR— NMR法を用いて、アルギニン粉末に混在するァモルファスの定量性を評価した。

ノリアン社製 INOVA300型 NMR測定装置で測定した。試料は、アルギニンを用いた。

図 6は、アルギニン粉末の結晶多形分析を示す縦緩和時間のグラフである。縦軸は信号強度、横軸は 180度パルスを印加終了後、 90度パルスを印加開始するまでの時間て (対数)を表す。 aは無水アルギニン原粉末を碼碯鉢で粉砕した粉砕品のダラフ、 bは粉砕品をアルギニン原粉末に 70%添加した試料、 cは粉砕品をアルギニン原粉末に 50%添加した試料、 dは粉砕品をアルギニン原粉末に 20%添加した試料、 e はアルギニン原粉末のグラフである。

[0066] 各グラフは、これらの緩和時間の異なる成分の FID信号の和に基づいたものであるこれらの粉末試料には、アルギニン結晶、アルギニンアモルファス、ァグリゲートの 3 種類が入っている。アルギニン結晶の縦緩和時間 T1を Tla、アルギニンアモルファスの縦緩和時間 T1を Tlb、ァグリゲートの縦緩和時間を Ticとする。信号強度 Gtotalは

Gtotal = alGA+blGB + clGC

= fa{ l— 2exp(— τ /Tla)}

+ fb{ l— 2exp(— τ /Tlb)}

+ fc{ l— 2exp(— τ /Tlc)}

と表すことができる。 fa, fb, fcは構成成分比率である。

[0067] 複数の τについて測定すれば、この式が複数できる。 Tla, Tib, Tic , fa, fb, fc を未知数とする連立方程式ができるので、この連立方程式を解いて、 Tla, Tib, Tic , fa, fb, fcを求めることができる。なお、測定ポイントを多くすればするほど、非線形最小二乗法、最尤推定法などの統計的手法が使えるので、精度が上がるのはいうまでもない。

[0068] 図 6のグラフに基づ、て統計的解析を使って連立方程式を解、た結果、

Tla = 28. 02秒，

Tib = 12. 01秒，

Tic = 3. 99秒，

という値が求まった。

[0069] また、構成成分比率は、アルギニン原粉末を碼碯鉢で粉砕した粉砕品の場合、 fa= 17. 80%, fb = 64. 46%,

fc= 17. 73%

粉砕品をアルギニン原粉末に 70%添加した試料では、

fa=41. 01%,

fb=46. 19%,

fc= 12. 80%

粉砕品をアルギニン原粉末に 50%添加した試料では、

fa= 57. 52%,

fb = 32. 42%,

fc= 10. 06%

粉砕品をアルギニン原粉末に 20%添加した試料では、

fa= 79. 94%,

fb= 15. 82%,

fc= 10. 06%

アルギニン原粉末では、

fa= 97. 10%,

fb = 2. 55%,

fc = 0. 35%

がそれぞれ求まった。

以上のように、本発明の固体試料の核磁気共鳴測定方法に基づいて、同一糸且成の化合物でも、結晶形の違う複数種の混合物に対して、複数曲線に分解してフイツティングを行うことにより、各結晶形に由来する信号を与える、選択されたプロトンの縦緩和時間と、構成成分比をそれぞれ求めることができる。

<実施例 2 >

(1)測定用試料の調製

試料として、インドメタシンを用いた。インドメタシンは和光純薬工業試薬生化学用を購入した。これに基づき、以下の 7通りの方法で試料を作製した。

•試料 1 (MeCN再結晶； MeCN) インドメタシン 2gを MeCN (ァセトニトリル) (50ml)に加温しながら溶解させた。溶け残つた結晶をろ過して除き、ろ液を室温で静置した。 1日後、析出した結晶をろ取し、 M eCNで洗浄後、減圧下で乾燥させた。

•試料 2 (Et20再結晶； Et20)

インドメタシン lgを Et20 (ジェチルエーテル）（50ml)にやゃカ卩温しながら溶解させた。溶け残った結晶をろ過して除き、ろ液を室温で静置した。 3日後、析出した結晶をろ取し、 Et20で洗浄後、減圧下で乾燥させた。

'試料 3 (EtOH-水再結晶熟成なし； Oh)

インドメタシン 2gを EtOH (エタノール） (50ml)にやや加温しながら溶解させた。この溶液に、攪拌しながら水を徐々にカ卩えていつた。結晶が析出しはじめたところで、水を加えるのを止めた。すぐに大量の結晶が析出し、系内は攪拌不可能な状態となった。ここですぐに、析出した結晶をろ取し、 50%EtOHで洗浄後、減圧下で乾燥させた。 '試料 4 (EtOH-水再結晶 18時間熟成； 18h)

試料 3と同様に結晶を析出させた。攪拌不可能な状態となったものを、そのままマグネテイツタスターラーで攪拌を続けた。最初は攪拌不可能な状態であつたが、徐々に攪拌可能な状態に変化した。 18時間室温で攪拌した後、結晶をろ取し、 50%EtOHで洗浄後、減圧下で乾燥させた。

'試料 5 (0M)

試料 3で得られた結晶の一部をメノウの乳鉢で粉砕して、粉砕品を得た。

•試料 6 (18M)

試料 4で得られた結晶の一部をメノウの乳鉢で粉砕して、粉砕品を得た。

'試料 7 (R)

臉入した試薬をそのまま用いた。

(2)測定

これら 7個の試料を、 5mm φ NMRチューブに高さが 25-35mm程度になるよう入れ、脱水剤として五酸ィヒニ燐 (P205)を共存させた減圧デシケーター中に 1時間以上入れて乾燥させた。これらは測定直前にデシケーター力取り出し、直ちに密栓して測定用試料として使用した。 [0071] 測定は、 Bruker社製 DPX- 300スぺクトロメーター Z5mm φ CHデュアルプローブ ZS ADC+A/Dコンバーター ZXWIN-NMRソフトウェアを用いて行った。

試料と同じ高さまで CDC13を入れた他の NMRチューブを用いてシムを調整した後、目的の試料をプローブにセットした。 SWEEP OFF, SPIN OFF, LOCK OFFのまま測定を行った。温度コントローラ一により試料温度を 23°Cに調整した。 Bruker社より標準で提供されて、る tlirパルスプログラムを用い、以下のパラメーター値で測定を行！、、時間軸スペクトル (FID信号)を得た。

[0072] Dl (Relaxation delayノ： 90sec

Pl=pw(90° pulse) ： 8.45 μ s

P2=pl(180° pulse) ： 16.9 μ s

DE=Dd (受信遅延時間）： 16 s

DEI (送信コイルを閉じて力受信コイルを開くまでの遅延時間）： 3 s 01 (観測中心周波数）：2.54ppm

NS (積算回数）：8

DS (ダミースキャン）： 2

SW (観測幅）： 497.314ppm

DigMod (デジタイザモード）： Analog

ParMod (パラメータモード）： 2D

SI (データサイズ）： [F2] 16384, [F1] 64 (Fl , F2は 2次元 NMRにおける観測軸）

TD (取り込みデータサイズ）： [F2J 16384, [F1] 45

以上で得られた時間軸スペクトルに対し、以下のパラメーター値でフーリエ変換 (χί2 )を行い、各時間 τごとに周波数スペクトルを得た。

[0073] WDW (ウィンドウ関数）： ΕΜ

LB (Line Broadening Factor;： JOOHZ

PhCO: -99.56 (スペクトル両端の強度がほぼ同じになる値。測定ごとに異なる値。 ) PhCl : 130 (DigMod: Digitalで測定したスペクトルと相似形となる値。常に一定値。

) このスペクトルは、各待ち時間（ τ )に対応するスペクトルからなる 2次元 NMR^ぺクトルであるので、 split2Dを行い、各待ち時間（ τ )に対応する 1次元スペクトルの実数部分と虚数部分を得た。これらの 1次元スペクトルのデータを測定用のコンピュータからデータ処理用のコンピュータにコピーした。

(3)データ処理

データ処理用コンピュータにコピーした 1次元スペクトルの実数部分 (r )と虚数部分 (

0

i ) Y

0は、軸数値を低波数側カゝら高波数側に並べたものである。 X軸 (周波数軸）の数値は 251.17ppm〜- 246.124ppmである力特に ppm単位を使用して計算する必要がないため、 x= l〜16384の整数で代用した。

[0074] 正しい 0次フェーズ値で調整された周波数スペクトルの実数部分 (r)は、現状から補正すべき 0次フェーズ値を PhCOとすると、

r = r cos(PhCO)— i sin(PhCO)

o o

と表される。

一方ベースラインとしては、取り込み開始直後の信号強度の不正確さに起因している sinカーブのベースラインを使用した。この場合ベースライン (basl)は、 Xに対し、 basl = A+Bsin(Cx+D)

と表される。

[0075] この rと baslが X軸数値 1〜2048と 14336〜16384の範囲で一致するよう、係数 PhCO,

A, B, C, Dを非線形最小二乗法により求めた。 r=baslという条件では

r cos(PhC0)-i sin(PhCO) = A+B sin(Cx+D)

o o

となる力このままでは計算することができないので、

r = {r sin(PhCO) + A + Bsin(Cx + D) } /cos(PhCO)

o o

と変形し、 rを従属変数、 i ,xを独立変数として計算させた。

0 0

[0076] 試料 1 (MeCN再結晶）につ!/、ての計算結果を以下に示す。

[0077] [表 1A]

s≥0

[表

PhCOの値は、測定順序に従い、徐々にかつ連続的に変化している状態が見て取れるが、ノイズの影響を受けて変動が見られる。特に信号強度が弱くなる付近では大きな変動となる。

[0079] 全体の PhCOの変化から、連続的に変化するよう補正して PhCO(corrected)とし、この値を使用して 0次フェーズの調整された周波数スペクトルを得た。

得られた周波数スペクトルに関し、 191_Pointsの FFTスムージングフィルターを作用させ、ノイズ除去処理を行った。

周波数スペクトルの X軸数値 7000 (周波数では 38.72ppmに相当）の信号強度を、各待ち時間（ τ )に対してプロットし、縦緩和曲線を得た。

[0080] 試料 2から試料 7のインドメタシン試料に関しても、上と同様に縦緩和曲線を作成した。それらの結果を表 2Α、表 2Βに示す。

[0081] [表 2Α] [表 2A]

Β]

表 2A、表 2Bで得られた、 7つの試料に関する縦緩和曲線を、次式

[数 4] /', (卜 f c を用いて同時に解析を行った。インドメタシンに関してはその構成成分が 5種見出された (式中の n=5)。

構成成分の数 nは、次のようにして決定する。 ί' の 95%信頼区間値を算出して、 f ' が 95%信頼区間値と同等又はこれより小さい値になれば、その構成成分は存在しないとみなす。例えば、 n= 3とおいて、 1を 95%信頼区間値と比較する。 1が 9 5%信頼区間値以上あれば、 n=4とおいて、 1, ί' 2が、すべて 95%信頼区間値以上あるかどうかを調べる。このようにして、 ηを増やしていって、ある ηを超える f が 95%信頼区間値未満になれば、その nを構成成分数として決定する。 [0084] 縦緩和時間 Siの推定値及び標準誤差の計算結果を表 3に示す。

[0085] [表 3] ほ 3]

係数 fi及び定数 Cの推定値の計算結果を表 4に示す。

[0086] [表 4]

ほ 4] (推定値)

係数 fi及び定数 Cの標準誤差の計算結果を表 5に示す。

[表 5]

[表 5] (標準誤差）

以上の結果力もインドメタシン各構成成分の縦緩和時間 Tl値は、 10.16s ( γ型に帰属)

4.67s 型に帰属）

1.07s (アモルファスに帰属）

1.57ms (帰属不明）

0.25ms (帰属不明）と決定できた。

[0088] また、各試料の構成成分比は、強度係数 fiを用いて、表 6のように決定した。また、

±95%信頼区間を同時に求めた。

[0089] [表 6]

[表

(推定値信頼区間) 以上のようにして、インドメタシンの固体結晶多形の構成成分比を、高い精度で決定することができた。また、構成成分比とともに、各構成成分の縦緩和時間も同時に測定することができた。

<実施例 3 >

(1)測定用試料の調製

試料として、グリシンを用いた。グリシンは和光純薬工業試薬特級を使用した。これに基づき、以下の 8通りの方法で試料を作製した。

•試料 1 (水再結晶； A)

グリシン 10gを水 (40ml)にやや加温しながら溶解させた。溶液を室温で静置した。 3 日後、析出した結晶をろ取し、水で洗浄後、減圧下で乾燥させた。

•試料 2 (水酢酸再結晶； C)

グリシン 15gを水 (30ml) 酢酸 (3ml)に加熱溶解させた。溶液を室温まで徐々に冷却し、析出した結晶をろ取した。水で洗浄後、減圧下で乾燥させた。

•試料 3 (水 EtOH再結晶； B)

グリシン 10gを水 (40ml)にやや加温しながら溶解させた。溶液を室温で攪拌しながら、 EtOH(20ml)を徐々に加えた。析出した結晶をろ取し、水で洗浄後、減圧下で乾燥させた。

•試料 4 (水 EtOH再結晶 60°C乾燥； B60)

試料 3と同様にして得た結晶を 60°C16時間温風乾燥した。 •試料 5 (S)

試料 1の再結晶操作を行った際に、器壁に付着した結晶を取り出して、水で洗浄後、減圧下で乾燥させた。

•試料 6 (CM)

試料 2で得られた結晶の一部メノウの乳鉢で粉砕して、粉砕品を得た。

•試料 7 (RM)

購入した試薬をメノウの乳鉢で粉砕して、粉砕品を得た。

•試料 8 (R)

臉入した試薬をそのまま用いた。

(2)測定

これら 8個の試料を、 5mm φ NMRチューブに高さが 25-35mm程度になるよう入れ、脱水剤として五酸ィヒニ燐 (P205)を共存させた減圧デシケーター中に 1時間以上入れて乾燥させた。これらは測定直前にデシケーター力取り出し、直ちに密栓して測定用試料として使用した。

[0090] 測定は、 Bruker社製 DPX- 300スぺクトロメーター Z5mm φ CHデュアルプローブ ZS ADC+A/Dコンバーター ZXWIN- NMRソフトウェアを用いて行った。

[0091] Dl (Relaxation delay) ： 60s

Pl=pw(90° pulse) ： 8.45 μ s

P2=pl(180° pulse) ： 16.9 μ s

DE=Dd (受信遅延時間）： 16 s

DEI (送信コイルを閉じて力受信コイルを開くまでの遅延時間）： 3 s 01 (観測中心周波数）： 2.54ppm

NS (積算回数）：8 DS (ダミースキャン）： 2

SW (観測幅）： 49⁷.314ppm

DigMod (デジタイザモード) ： Analog

ParMod (パラメータモード）： 2D

SI (データサイズ）： [F2] 16384, [Fl]64

TD (取り込みデータサイズ）： [F2] 16384, [Fl]45 (Fl, F2は 2次元 NMRにおける観測軸）

以上で得られた時間軸スペクトルに対し、以下のパラメーター値でフーリエ変換 (χί2 )を行い、周波数スペクトルを得た。

[0092] WDW (ウィンドウ関数）： EM

LB (Line Broadening Factor)： 300Hz

PhCO ： -0.64 (スペクトル両端の強度がほぼ同じになる値。測定ごとに異なる値 o )

PhCl ： 130 (DigMod:Digitalで測定したスペクトルと相似形となる値。常に一定値。）

このスペクトルは、各待ち時間（ τ )に対応するスペクトルからなる 2次元 NMR^ぺクトルであるので、 split2Dを行い、各待ち時間（ τ )に対応する 1次元スペクトルの実数部分と虚数部分を得た。これらの 1次元スペクトルのデータを測定用のコンピュータからデータ処理用のコンピュータにコピーした。

(3)データ処理

0

i )を用いて 0次フェーズの調整を行った。

0

[0093] 正しい 0次フェーズ値で調整された周波数スペクトルの実数部分 (r)は、現状から補正すべき 0次フェーズ値を PhCOとすると、

r= r cos(PhCO)— i sin(PhCO)

o o

と表される。

一方ベースラインとしては、別途測定したグリシンの周波数スペクトル (b)を使用した [0094] この rと bが、 X軸数値 1〜2048と 14336〜16384の範囲で一致するよう、係数 PhCO, A , Βを非線形最小二乗法により求めた。

b = Ar+B = A{r cos(PhCO)— i sin(PhCO)} +B

o o

グリシン水酢酸再結晶試料 2についての計算結果を表 7A、表 7Bに示す。

[0095] [表 7A]

[表 7A]

[0096] [表 7B] [表

実施例 2と同様、全体の PhCOの変化から、連続的に変化するよう補正して PhC0(cor rected)とし、この値を使用して 0次フェーズの調整された周波数スペクトルを得た。得られた周波数スペクトルに関し、 191pointsの FFTスムージングフィルターを作用させ、ノイズ除去処理を行った。

[0097] 周波数スペクトルの lOOppmにおける信号強度を各待ち時間（て )に対してプロットし

、縦緩和曲線を得た。

試料 2から試料 8のグリシン試料に関しても、上と同様に縦緩和曲線を作成した。それらの結果を表 8A、表 8Bに示す。

[0098] [表 8A] ほ 8A]

B]

[表 8B]

表 8A、表 8Bで得られた、 8つのグリシン試料に関する縦緩和曲線を、次式 [0100] [数 5]

^/',.ひ - 2^('- ⁾ _{) +} C を用いて解析を行った。グリシンに関してはその構成成分力種見出された (式中の n =4)。

縦緩和時間 Siの推定値と標準誤差の計算結果を表 9に示す。

[0101] [表 9]

[» 9]

係数 fi及び定数 Cの推定値の計算結果を表 10に示す, [0102] [表 10]

[表 10] (推定値)

係数 fi及び定数 cの標準誤差の計算結果を表 11に示す。

[0103] [表 11]

：表 11] (榛準誤差)

以上の結果力もグリシンの各構成成分の縦緩和時間 Tl値は、

( γ型に帰属）

Tl=0.29s 型に帰属）

Tl=1.15ms (帰属不明）

Tl=0.18ms (帰属不明）

と決定できた。

[0104] また、各試料の構成成分比は、強度係数 fiを用いて、表 12のように決定した。また、

±95%信頼区間を同時に求めた。

[0105] [表 12] [表

以上のようにして、グリシンの固体結晶多形の構成成分比を、高い精度で決定することができた。また、構成成分比とともに、各構成成分の縦緩和時間も同時に測定することがでさた。

Claims

請求の範囲

[1] 受信コイルに励起用のパルスを流すことにより、静磁場の中に設置された固体試料の核スピンを励起し、励起用のパルスの印加終了後、時間 τの経過を待って読み取り用のパルスを印加することにより、当該励起された核スピン力の FID信号 (Free In duction Decay)信号を受信し、この FID信号を周波数変換処理することにより、 IR(Inv ersion Recovery)― NMR(Nuclear Magnetic Resonanceノスへクトノレをネ守る、固体試料の核磁気共鳴測定方法にぉ、て、

前記読み取り用のパルスの印加終了後、受信遅延時間 Ddが経過してから、 FID信号の処理を開始する、固体試料の核磁気共鳴測定方法。

[2] 前記励起用のパルスは 180度パルスであり、前記読み取り用のパルスは 90度パルスである請求項 1記載の固体試料の核磁気共鳴測定方法。

[3] 前記受信遅延時間 Ddは、 5から 20 μ secの範囲内の値に設定される請求項 1記載の固体試料の核磁気共鳴測定方法。

[4] 前記受信遅延時間 Ddは、 10から 15 secの範囲内の値に設定される請求項 3記載の固体試料の核磁気共鳴測定方法。

[5] 測定中、水分子トラップ機構により、前記固体試料及びその周囲に存在する水を捕捉する請求項 1記載の固体試料の核磁気共鳴測定方法。

[6] 時間 τを変えて複数の FID信号を取得し、これらの複数の FID信号に基づ、てそれぞれ IR— NMR^ぺクトルを算出し、 IR— NMR^ぺクトルのある特定の周波数において、時間 τに対するスペクトル強度をプロットすることにより縦緩和曲線を得、その縦緩和曲線を、縦緩和時間の異なる複数の縦緩和曲線の和とみなして回帰分析することにより、前記固体試料の各成分物質の構成成分比を推定する請求項 1記載の固体試料の核磁気共鳴測定方法。

[7] 受信コイルに励起用のパルスを流すことにより、静磁場の中に設置された固体試料の核スピンを励起し、励起用のパルスの印加終了後、時間 τの経過を待って読み取り用のパルスを印加することにより、当該励起された核スピン力の FID信号 (Free In duction Decay)信号を受信し、この FID信号を周波数変換処理することにより、 IR(Inv ersion Recovery)― NMR(Nuclear Magnetic Resonanceノスへクトノレをネ守る、固体試料の核磁気共鳴測定方法にぉ、て、

前記時間 τを変えて複数の FID信号を取得し、

これらの複数の FID信号に基づいてそれぞれ IR— NMR ^ベクトルを算出し、前記 IR—NMR ^ベクトルのある特定の周波数において、時間 τに対してスぺタトル強度をプロットすることにより縦緩和曲線を得、

その縦緩和曲線を、縦緩和時間の異なる複数の縦緩和曲線の和とみなして回帰分析することにより、前記固体試料の各成分物質の構成成分比を推定する固体試料の核磁気共鳴測定方法。

[8] 前記励起用のパルスは 180度パルスであり、前記読み取り用のパルスは 90度パルスである請求項 7記載の固体試料の核磁気共鳴測定方法。

[9] 前記縦緩和曲線を、非線形最小二乗法により解析し、各成分に対する強度係数 f を求めることにより、固体試料中の構成成分比を決定する請求項 7記載の固体試料の核磁気共鳴測定方法。

[10] 前記固体試料中の構成成分比とともに、各構成成分の縦緩和時間を同時に求める請求項 9記載の固体試料の核磁気共鳴測定方法。

[11] 前記 FID信号の 0次フェーズとベースラインとを同時に調整することにより、正しい 0 次フェーズを見出し、フェーズ調整された FID信号を得る請求項 7記載の固体試料の核磁気共鳴測定方法。

[12] 前記 IR—NMR ^ベクトルに対し、デジタルスムージングフィルターを用いて、ノイズが除去された周波数スペクトルを得る請求項 7記載の固体試料の核磁気共鳴測定方法。

[13] 前記 FID信号を測定する段階において、あら力じめ時間軸に対してスムージング処理を行う、請求項 7記載の固体試料の核磁気共鳴測定方法。

[14] 前記縦緩和曲線を、特定の周波数におけるスペクトル強度の代わりに、特定の周波数区間におけるスペクトル強度の積分値を用いて作成する請求項 7記載の固体試料の核磁気共鳴測定方法。