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Design of new ophthalmic formulations based on drug nanoparticles and it's application for therapy of retinopathy

Research Project

Project/Area Number 18K06769
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 47060:Clinical pharmacy-related
Research InstitutionKindai University

Principal Investigator

Nagai Noriaki  近畿大学, 薬学部, 准教授 (90411579)

Project Period (FY) 2018-04-01 – 2021-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2020)
Budget Amount *help
¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2019: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2018: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Keywordsナノ結晶製剤 / 網膜 / 点眼製剤 / 界面活性剤 / 糖尿病 / バイオアベイラビリティ / ビーズミル / 湿式破砕 / ナノ結晶 / ドラッグデリバリーシステム
Outline of Final Research Achievements

Retinopathy leads to irreparable vision loss via capillary closure and areas of nonperfusion. In this study, we prepared ophthalmic formulations containing nilvadipine nanoparticles (NIL-NPs), and demonstrated whether the instillation of NIL-NPs can prevent retinal dysfunction in rats injected with excessive streptozotocin (STZ rats). NIL-NPs was prepared by wet bead mill treatment, and the mean particle size was 77 nm. Changes in retinal function were evaluated by electroretinogram (ERG) and immunological methods. The instillation of NIL-NPs allowed the topical supplement of nilvadipine into the retina, and repetitive instillation of NIL-NPs (2 times/day for 1 week) attenuated the retinal disorders led by the excessive streptozotocin. An ophthalmic drug delivery system using drug nanoparticles may be useful the application for therapy of retinopathy.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

糖尿病網膜症は、失明を伴う眼疾患で、我が国だけでなく世界中で社会的に問題視されている。本疾患の現在の治療には、ステロイドや抗VEGF抗体などが用いられるが、十分な治療とはいえない。また、眼領域治療で最も多用されている従来の点眼点眼システムでは、網膜をはじめとする眼後部まで薬物が到達せず、治療効果が期待できないのが現状である。一方で、本研究では、ナノ結晶化により点眼により薬物を網膜まで送達できる技術を確立し、さらに、糖尿病モデル動物の網膜疾患治療に有用であることを示した。これら製剤技術及び治療効果は、今後の網膜症による失明患者の減少へと繋がるとともに学術的、社会的に意味のあるものである。

Report

(4 results)
  • 2020 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2019 Research-status Report
  • 2018 Research-status Report
  • Research Products

    (24 results)

All 2020 2019 2018 Other

All Journal Article (7 results) (of which Peer Reviewed: 6 results,  Open Access: 6 results) Presentation (15 results) (of which Int'l Joint Research: 4 results,  Invited: 1 results) Remarks (2 results)

  • [Journal Article] An in situ Gelling System Based on Methylcellulose and Tranilast Solid Nanoparticles Enhances Ocular Residence Time and Drug Absorption Into the Cornea and Conjunctiva2020

    • Author(s)
      Nagai Noriaki、Minami Misa、Deguchi Saori、Otake Hiroko、Sasaki Hiroshi、Yamamoto Naoki
    • Journal Title

      Frontiers in Bioengineering and Biotechnology

      Volume: 8 Pages: 1-12

    • DOI

      10.3389/fbioe.2020.00764

    • Related Report
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    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Ophthalmic In Situ Gelling System Containing Lanosterol Nanoparticles Delays Collapse of Lens Structure in Shumiya Cataract Rats.2020

    • Author(s)
      Nagai N, Umachi K, Otake H, Oka M, Hiramatsu N, Sasaki H, Yamamoto N.
    • Journal Title

      Pharmaceutics.

      Volume: 12 (7) Issue: 7 Pages: 629-629

    • DOI

      10.3390/pharmaceutics12070629

    • Related Report
      2020 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Hydrogel Formulations Incorporating Drug Nanocrystals Enhance the Therapeutic Effect of Rebamipide in a Hamster Model for Oral Mucositis.2020

    • Author(s)
      Nagai N, Seiriki R, Deguchi S, Otake H, Hiramatsu N, Sasaki H, Yamamoto N.
    • Journal Title

      Pharmaceutics.

      Volume: 12 (6) Issue: 6 Pages: 532-532

    • DOI

      10.3390/pharmaceutics12060532

    • Related Report
      2020 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Novel Sustained-Release Drug Delivery System for Dry Eye Therapy by Rebamipide Nanoparticles2020

    • Author(s)
      Nagai Noriaki、Ishii Miyu、Seiriki Ryotaro、Ogata Fumihiko、Otake Hiroko、Nakazawa Yosuke、Okamoto Norio、Kanai Kazutaka、Kawasaki Naohito
    • Journal Title

      Pharmaceutics

      Volume: 12 Issue: 2 Pages: 155-155

    • DOI

      10.3390/pharmaceutics12020155

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      2019 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] The Intravitreal Injection of Lanosterol Nanoparticles Rescues Lens Structure Collapse at an Early Stage in Shumiya Cataract Rats2020

    • Author(s)
      Nagai Noriaki、Fukuoka Yuya、Sato Kanta、Otake Hiroko、Taga Atsushi、Oka Mikako、Hiramatsu Noriko、Yamamoto Naoki
    • Journal Title

      International Journal of Molecular Sciences

      Volume: 21 Issue: 3 Pages: 1048-1048

    • DOI

      10.3390/ijms21031048

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    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Combination with l-Menthol Enhances Transdermal Penetration of Indomethacin Solid Nanoparticles2019

    • Author(s)
      Nagai Noriaki、Ogata Fumihiko、Yamaguchi Mizuki、Fukuoka Yuya、Otake Hiroko、Nakazawa Yosuke、Kawasaki Naohito
    • Journal Title

      International Journal of Molecular Sciences

      Volume: 20 Issue: 15 Pages: 3644-3644

    • DOI

      10.3390/ijms20153644

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      2019 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] 眼科DDSの必要性―点眼若による眼内疾患治療―2019

    • Author(s)
      長井紀章
    • Journal Title

      ファームプレス

      Volume: 6 Pages: 47-54

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  • [Presentation] ニルバジピンナノ結晶点眼製剤の開発:遺伝性白内障ラットSCRにおける水晶体混濁進行抑制効果2020

    • Author(s)
      山田茂裕, 馬地一稀, 福岡侑也, 大竹裕子, 平松範子, 山本直樹, 酒井裕子, 岡 美佳子,長井紀章
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      第59回日本白内障学会総会・第46回水晶体研究会
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      南 実沙, 石井美有, 勢力諒太朗, 大竹裕子, 平松範子, 山本直樹, 長井紀章
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      日本薬剤学会第35年会
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      南 実沙, 山﨑由夏, 蛭子小春, 宇野 樹, 大竹裕子, 長井紀章
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      山口瑞季, 福岡侑也, 永福 紡, 川口陽菜子, 原 雅紀, 大竹裕子, 長井紀章
    • Organizer
      日本薬学会第140年会
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      2020 Annual Research Report
  • [Presentation] Endocytosis is Responsible for Drug Transcorneal Penetration Following the Instillation of Ophthalmic Formulations containing Indomethacin Nanoparticles2019

    • Author(s)
      Nagai Noriaki, Ogata Fumihiko, Otake Hiroko, Nakazawa Yosuke, Kawasaki Naohito
    • Organizer
      Asian Federation for Pharmaceutical Sciences Conference 2019
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    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Co-instillation of Nano-solid Magnesium Hydroxide Enhances Corneal Permeability of Dissolved Timolol2019

    • Author(s)
      Ishii Miyu, Okamori Nanami, Fukuoka Yuya, Otake Hiroko, Kanai Kazutaka, Nagai Noriaki
    • Organizer
      Asian Federation for Pharmaceutical Sciences Conference 2019
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      2019 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Enhancement in Corneal Permeability of Dissolved Carteolol by Its Combinaiton with magnesium hydroxide nanoparticles2019

    • Author(s)
      Fukuoka Yuya, Deguchi Saori, Ishii Miyu, Otake Hiroko, Okamoto Norio, Shimomura Yoshikazu, Nagai Noriaki
    • Organizer
      Asian Federation for Pharmaceutical Sciences Conference 2019
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      2019 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] インドメタシン点眼製剤の開発研究:PluronicF-127は薬物ナノ結晶の角膜透過性を高める2019

    • Author(s)
      石神太佐, 本多公貴, 岡森那々海, 大竹裕子, 長井紀章
    • Organizer
      第69回 日本薬学会関西支部総会・大会
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      2019 Research-status Report
  • [Presentation] 新規経眼瞼レバミピドナノ製剤の開発 -家兎涙液眼表面崩壊に対する保護効果とドライアイ治療への応用-2019

    • Author(s)
      石井美有, 勢力諒太郎, 大竹裕子, 長井紀章
    • Organizer
      第69回 日本薬学会関西支部総会・大会, 兵庫
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  • [Presentation] ナノ化技術を核としたラノステロールの製剤化研究:遺伝性白内障ラットSCRにおける治療効果2019

    • Author(s)
      福岡侑也, 馬地一稀, 大竹裕子, 佐藤完太, 多賀 淳, 岡 美佳子, 平松範子, 山本直樹, 長井紀章
    • Organizer
      第58回日本白内障学会・第45回水晶体研究会
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  • [Presentation] ニルバジピンナノ結晶点眼製剤の抗白内障作用:ストレプトゾトシン誘発糖尿病性白内障ラットに対する有用性評価2019

    • Author(s)
      南 実沙, 出口粧央里, 福岡侑也, 馬地一稀, 大竹裕子, 平松範子, 山本直樹, 長井紀章
    • Organizer
      第58回日本白内障学会・第45回水晶体研究会
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  • [Presentation] シロスタゾールナノ硝子体内投与製剤の開発:薬物動態と視機能改善効果の測定2018

    • Author(s)
      今岡未奈, 國松 紬, 大竹裕子, 長井紀章
    • Organizer
      第68回 日本薬学会近畿支部総会・大会
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  • [Presentation] ナノ点眼持続性製剤の確立に関する研究:増粘剤添加が薬物ナノ粒子の角膜滞留性・眼内移行量へ与える影響2018

    • Author(s)
      本田公貴, 岡森那々海, 大竹裕子, 金井一享, 岡本紀夫, 長井紀章
    • Organizer
      第68回 日本薬学会近畿支部総会・大会
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  • [Presentation] ナノ結晶による眼科DDS(ドラッグデリバリー・システム)―前眼部・抗眼部への薬物供給と眼疾患の治療―2018

    • Author(s)
      長井紀章
    • Organizer
      日本獣医眼科カンファランスJVOC2018年年次大会
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    • Invited
  • [Presentation] Therapeutic Effect of Ophthalmic Formulation containing Nilvadipine Nanoparticles on Retinal Dysfunction in Rats Injected with Streptozotocin2018

    • Author(s)
      Noriaki Nagai, Saori Deguchi, Miyu Ishii, Yuya Fukuoka, Hiroko Otake, Yosuke Nakazawa
    • Organizer
      The Association for Research in Vision and Oththlmology 2018
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    • Int'l Joint Research
  • [Remarks] 近畿大学薬学部 製剤学研究室 HP

    • URL

      https://www.phar.kindai.ac.jp/pharmtec/

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      2020 Annual Research Report
  • [Remarks] 近畿大学薬学部 製剤学研究室

    • URL

      https://www.phar.kindai.ac.jp/pharmtec/

    • Related Report
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Published: 2018-04-23   Modified: 2022-01-27  

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