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J-GLOBAL ID：201602221290342026   整理番号：16A1369928

医薬品の相補型金属酸化膜半導体(CMOS)単光子アバランシェダイオード(SPAD)検出器を利用する蛍光抑制時間分解ラマン分光法

Fluorescence-suppressed time-resolved Raman spectroscopy of pharmaceuticals using complementary metal-oxide semiconductor (CMOS) single-photon avalanche diode (SPAD) detector

著者 (11件)： Rojalin Tatu (Division of Pharmaceutical Biosciences, Centre for Drug Research, University of Helsinki, Helsinki, Finland) ,  Rojalin Tatu (Department of Pathology and Laboratory Medicine, and Center for Biophotonics, University of California Davis, Sacramento, CA, USA) ,  Kurki Lauri (Faculty of Information Technology and Electrical Engineering, Department of Electrical Engineering, University of Oulu, Oulu, Finland) ,  Laaksonen Timo (Division of Pharmaceutical Biosciences, Centre for Drug Research, University of Helsinki, Helsinki, Finland) ,  Viitala Tapani (Division of Pharmaceutical Biosciences, Centre for Drug Research, University of Helsinki, Helsinki, Finland) ,  Kostamovaara Juha (Faculty of Information Technology and Electrical Engineering, Department of Electrical Engineering, University of Oulu, Oulu, Finland) ,  Gordon Keith C. (Department of Chemistry, MacDiarmid Institute for Advanced Materials and Nanotechnology, University of Otago, Dunedin, New Zealand) ,  Galvis Leonardo (School of Chemical Technology, Department of Forest Products Technology, Aalto University, Helsinki, Finland) ,  Wachsmann-Hogiu Sebastian (Department of Pathology and Laboratory Medicine, and Center for Biophotonics, University of California Davis, Sacramento, CA, USA) ,  Strachan Clare J. (Division of Pharmaceutical Chemistry and Technology, University of Helsinki, Helsinki, Finland) ,  Yliperttula Marjo (Division of Pharmaceutical Biosciences, Centre for Drug Research, University of Helsinki, Helsinki, Finland)
資料名： Analytical & Bioanalytical Chemistry  (Analytical & Bioanalytical Chemistry)
巻： 408  号： 3  ページ： 761-774  発行年： 2016年01月 
JST資料番号： E0425B  ISSN： 1618-2642  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： ドイツ (DEU)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： 本研究で,関心のある薬剤のラマンスペクトルを得るために,時間制限相補型金属酸化膜半導体(CMOS)単光子アバランシェダイオード(SPAD)検出器を組合わせた短波長,532nmピコ秒パルスレーザーを利用する。この方法によって,筆者らは,これらの薬剤の蛍光バックグランドを抑制し,今まで見られなかったラマン特性を明らかにすることができる。通常のラマンセットアップと比べて,本研究の時間分解法は,2つの主要な改良点を持つ。第1に,非常に弱いラマンスペクトルを干渉する強い蛍光バックグランドを克服することが可能である。第2に,大きな光子エネルギー励起光源を利用して,筆者らは,通常の装置と比べてより強いラマンシグナルを引き起こすことができる。また,時間領域での観察が実行されるので,ラマン分光法と蛍光分光法の分野での新たな性能を可能にする。このシステムによって,筆者らは,カフェイン,ラニチジン塩酸塩,及びインドメタシン(アモルファス型と結晶型)などの固体状の,アモルファス状の,及び結晶性の,非光ルミネセンス性の,及び光ルミネセンス性の薬剤の蛍光抑制ラマンスペクトルの記録の可能性をはじめて実証する。ピコ秒パルスレーザーとCMOS SPAD検出器だけを利用して得られた生データは,いかなるデータ処理を伴わずに直接的に化合物の同定に利用された。また,この時間分解法の正確度を立証するために,筆者らは,汎用される胃酸抑制剤,ラニチジン塩酸塩の密度汎関数理論(DFT)計算を報告する。得られた時間分解ラマンピークは,計算と文献に基づいて同定された。非時間分解セットアップを利用する連続波785-と532-nm励起レーザーによるラマンスペクトルが,参照データとして利用された。CMOS SPAD検出器による時間分解ラマンと蛍光測定の本研究の実証は,基礎化学研究,医薬品の開発,プロセス解析技術(PAT),及びライフサイエンスを含む様々な領域で明るい見通しを示す。Copyright 2015 The Author(s) Translated from English into Japanese by JST.

シソーラス用語： *Ramanスペクトル ,  半導体 ,  *アバランシェダイオード ,  薬物 ,  技術 ,  プロセス解析 ,  *薬剤分析 ,  CMOS ,  ラクタム ,  中枢興奮薬 ,  ウレア化合物 ,  エナミン ,  スルフィド ,  ニトロ化合物 ,  酸素複素環化合物 ,  ジアミン ,  第三アミン ,  第二アミン ,  窒素複素環化合物 ,  芳香族カルボン酸 ,  酵素阻害剤 ,  芳香族塩素化合物 ,  カルボアミド ,  フェノールエーテル ,  芳香族縮合化合物
準シソーラス用語： PAT ,  SPAD ,  相補性金属酸化物半導体

著者キーワード (6件)： Raman ,  Time resolved ,  CMOS SPAD ,  Pharmaceuticals ,  Fluorescence suppression ,  Process analytical technology (PAT)

分類 (3件)： 薬物の分析  (GV01040Q) ,  有機化合物のルミネセンス  (BM08094A) ,  有機化合物の物理分析  (CC03034A)

物質索引 (3件)： カフェイン ,  ラニチジン塩酸塩 ,  インドメタシン

引用文献 (32件)：

• Kudin KN, Ozbas B, Schniepp HC, Prud'Homme RK, Aksay IA, Car R (2008) Raman spectra of graphite oxide and functionalized graphene sheets. Nano Lett 8(1):36-41
• Cao YC, Jin R, Nam J-M, Thaxton CS, Mirkin CA (2003) Raman dye-labeled nanoparticle probes for proteins. J Am Chem Soc 125(48):14676-14677
• Bell SE, Sirimuthu NM (2006) Surface-enhanced Raman spectroscopy (SERS) for sub-micromolar detection of DNA/RNA mononucleotides. J Am Chem Soc 128(49):15580-15581
• Wartewig S, Neubert RH (2005) Pharmaceutical applications of Mid-IR and Raman spectroscopy. Adv Drug Deliv Rev 57(8):1144-1170
• Vankeirsbilck T, Vercauteren A, Baeyens W, Van der Weken G, Verpoort F, Vergote G, Remon JP (2002) Applications of Raman spectroscopy in pharmaceutical analysis. TrAC Trends Anal Chem 21(12):869-877

タイトルに関連する用語 (10件)： 医薬品 ,  相補型金属酸化膜半導体 ,  CMOS ,  光子 ,  アバランシェダイオード ,  SPAD ,  検出器 ,  蛍光 ,  分解 ,  ラマン分光法