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Construction of drug development strategies for middle-molecule drug with low solubility and absorption based on coamorphous formation

Research Project

Project/Area Number 20K07191
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 InstitutionOsaka Medical and Pharmaceutical University (2021-2022)
Osaka University of Pharmaceutical Sciences (2020)

Principal Investigator

Hiromasa Uchiyama  大阪医科薬科大学, 薬学部, 講師 (60792744)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 戸塚 裕一  大阪医科薬科大学, 薬学部, 教授 (50312963)
門田 和紀  大阪医科薬科大学, 薬学部, 准教授 (50709516)
Project Period (FY) 2020-04-01 – 2023-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2022)
Budget Amount *help
¥4,030,000 (Direct Cost: ¥3,100,000、Indirect Cost: ¥930,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Keywordsコアモルファス / 溶解性改善 / 経口吸収性改善 / アモルファス / CYP / 中分子化合物 / 難溶解性 / 難吸収性 / 中分子
Outline of Research at the Start

新薬候補化合物の多くが難溶解性だけでなく、P糖タンパク質 (P-gp)やシトクロム P450 (CYP)による吸収阻害により難吸収性の性質を示す中、溶解性と吸収性の2つの問題を既存の創薬技術で同時に解決することは難しく、経口投与による薬物送達は非常に厳しい現状にある。本研究では、P-gpおよびCYPの阻害剤 (基剤)を基盤としたコアモルファス技術の構築により、経口吸収性の低い薬物を血中へと送達できる経口投与法を確立する。本研究の遂行により、近年新薬候補化合物として注目されるペプチドを含む中分子医薬品まで応用できる汎用性の高い創薬技術の構築を行う。

Outline of Final Research Achievements

A comorphus was formed through hydrogen bonding between azelnidipine as CYP substrate and ketoconazole as CYP inhibitor. Both compounds were confirmed to have high solubility and improved membrane permeability compared to untreated bulk powder. When the prepared coamorphous was orally administered to rats, it was confirmed that the oral absorption of azelnidipine was improved up to 9 times compared to the bulk powder of azelnidipine. It was possible to improve the oral absorption of azelnidipine, which is poorly soluble and poorly absorbable properties, by forming a coamorphous using a CYP inhibitor.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

低分子創薬から中分子創薬への移り変わりに伴い、創薬の成功確率はさらに低くなっている。経口創薬においては、難溶解性かつ難吸収性という性質を持つ新薬候補化合物が増大し創薬をますます難しくしている。本研究成果は、現在の創薬において課題となっている溶解性改善だけでなく吸収性改善を可能にする。また製造方法は、既存の装置で可能であることから、新たな設備投資なども必要としない。さらに基剤側の組み合わせを選択していくことで様々な機能性を有した粒子調製が可能になる。今後ますます新薬候補化合物の物理化学的性質が複雑化していくと予想される中、本研究は波及性の高い研究になる。

Report

(4 results)
  • 2022 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2021 Research-status Report
  • 2020 Research-status Report
  • Research Products

    (9 results)

All 2023 2022 2021 2020

All Journal Article (3 results) (of which Int'l Joint Research: 3 results,  Peer Reviewed: 3 results) Presentation (6 results) (of which Invited: 1 results)

  • [Journal Article] Effect of Solubility Improvement <i>via</i> Formation of an Amorphous Composite of Indomethacin and Sulindac on Membrane Permeability2023

    • Author(s)
      Yuta Hatanaka, Hiromasa Uchiyama, Shingo Furukawa, Mai Takase, Shinya Yamanaka, Kazunori Kadota, Yuichi Tozuka
    • Journal Title

      Chemical and Pharmaceutical Bulletin

      Volume: 71 Issue: 3 Pages: 257-261

    • DOI

      10.1248/cpb.c22-00847

    • ISSN
      0009-2363, 1347-5223
    • Year and Date
      2023-03-01
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] The formation of an amorphous composite between flavonoid compounds: Enhanced solubility in both oil components and aqueous media2022

    • Author(s)
      Hiromasa Uchiyama, Taiga Ando, Kazunori Kadota, Yuichi Tozuka
    • Journal Title

      Journal of Drug Delivery Science and Technology

      Volume: 62 Pages: 102410-102410

    • DOI

      10.1016/j.jddst.2021.102410

    • Related Report
      2022 Annual Research Report 2020 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Improved solubility and permeability of both nifedipine and ketoconazole based on coamorphous formation with simultaneous dissolution behavior2021

    • Author(s)
      Yuta Hatanaka, Hiromasa Uchiyama, Kazunori Kadota, Yuichi Tozuka
    • Journal Title

      Journal of Drug Delivery Science and Technology

      Volume: 65 Pages: 102715-102715

    • DOI

      10.1016/j.jddst.2021.102715

    • Related Report
      2022 Annual Research Report 2021 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Presentation] Telmisartan-Amlodipineコアモルファス形成による難溶性薬物の吸収性改善.2023

    • Author(s)
      畑中友太、内山博雅、門田和紀、戸塚裕一
    • Organizer
      日本薬学会第143年会
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] 噴霧乾燥法に基づいた新規な非晶質製剤化技術の構築とその応用2022

    • Author(s)
      内山博雅
    • Organizer
      製剤技術学会 第32回大会
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] イオン間相互作用を介した非晶質複合体の薬物溶解度と膜透過性の関係性評価.2022

    • Author(s)
      畑中友太、内山博雅、門田和紀、戸塚裕一
    • Organizer
      日本薬剤学会第47年会製剤・創剤セミナー
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] CYP3A4の阻害剤を基剤に用いたコアモルファス設計とその評価2022

    • Author(s)
      畑中友太、内山博雅、門田和紀、戸塚裕一
    • Organizer
      日本薬剤学会第37年会
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] 異なる分子間相互作用様式を持つ非晶質複合体粒子からの薬物の膜透過性に関する検討.2022

    • Author(s)
      内山博雅、河合晴香、畑中友太、門田和紀、戸塚裕
    • Organizer
      日本薬剤学会第37年会
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] 膜透過性改善を指向したコアモルファス技術の構築とエマルションへの応用.2020

    • Author(s)
      内山博雅、花本夕華、門田和紀、戸塚裕一
    • Organizer
      70回日本薬学会関西支部会
    • Related Report
      2020 Research-status Report

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Published: 2020-04-28   Modified: 2024-01-30  

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