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Development of oil-based smart gel with transdermal absorption enhancement function and its application to vaccines

Research Project

Project/Area Number 22K06566
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 47020:Pharmaceutical analytical chemistry and physicochemistry-related
Research InstitutionNihon University

Principal Investigator

HASHIZAKI Kaname  日本大学, 薬学部, 教授 (60318459)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 藤井 まき子  日本大学, 薬学部, 研究員 (50199296)
小菅 康弘  日本大学, 薬学部, 教授 (70383726)
Project Period (FY) 2022-04-01 – 2025-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2024)
Budget Amount *help
¥4,030,000 (Direct Cost: ¥3,100,000、Indirect Cost: ¥930,000)
Fiscal Year 2024: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Keywordsレシチンオルガノゲル / 経皮ワクチン / 抗原 / オボアルブミン / 油性スマートゲル / 経皮吸収 / ワクチン / 逆紐状ミセル
Outline of Research at the Start

感染症の予防は世界的に重要な課題であり、根本的予防における唯一の方法がワクチン投与であるが、現行のワクチンのほとんどが注射剤である。注射剤は直接体内に投与するため、確実に効果が得られる反面、無菌性の保証が必要であり、製造および使用に制限がある。このため、注射に代わるより簡便な使用方法が望まれている。
そこで本研究では、レシチンオルガノゲル(LO)技術を利用した油性スマートゲル製剤を設計し、非侵襲的で簡便性に優れる経皮吸収型ワクチン製剤の開発が可能であるか検討する。

Outline of Final Research Achievements

We attempted to develop a transdermal vaccine formulation that is non-invasive and easy to use by designing an oil-based smart gel formulation using lecithin organogel (LO) technique. Antigen protein OVA is hydrophilic and difficult to formulate in oil, but by using LO technique, LO formulations with excellent stability could be prepared. This formulation has rheological properties that facilitate penetration into the hair follicle as well as the stratum corneum, and the skin penetration of FITC-OVA was improved. When the LO formulation was applied to mice, a marked increase in IgG antibody titer was observed after subcutaneous administration, indicating a positive antibody response, whereas the transdermal administration resulted in an IgG antibody titer comparable to that of control or untreated mice, indicating a negative antibody response. It is necessary to improve the LO formulation to further increase skin penetration.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

親水性である抗原タンパク(OVA)を油性基剤に配合する際の課題を、レシチンオルガノゲル(LO)技術を用いることで克服し、安定な製剤化に成功した点は、製剤学および経皮吸収分野における新たな知見を提供すると考えられる。また、経皮投与では抗体応答が得られなかったことから、経皮免疫応答の誘導における限界と課題が浮き彫りとなり、今後の皮膚送達技術やアジュバント開発に向けた指針を与えたものと考える。

Report

(4 results)
  • 2024 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2023 Research-status Report
  • 2022 Research-status Report
  • Research Products

    (3 results)

All 2024 2023 Other

All Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results,  Open Access: 1 results) Presentation (1 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] Rheological Properties and Composition Affecting the Skin Permeation of a Model of a Hydrophilic Drug in Lecithin Reverse Wormlike Micelles2024

    • Author(s)
      Miyasaka Yoshiyuki、Hashizaki Kaname、Shibasaki Kohsuke、Fujii Makiko、Taguchi Hiroyuki
    • Journal Title

      Biological and Pharmaceutical Bulletin

      Volume: 47 Issue: 1 Pages: 245-252

    • DOI

      10.1248/bpb.b23-00704

    • ISSN
      0918-6158, 1347-5215
    • Year and Date
      2024-01-20
    • Related Report
      2023 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] 固体極性物質を用いた水溶性高分子含有レシチン逆紐状ミセル製剤の調製2023

    • Author(s)
      橋崎要、小森希望、坂田修、山本隼也、小菅康弘、田口博之、藤井まき子
    • Organizer
      日本薬学会第143年会
    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Remarks] 日本大学薬学部薬品物理化学研究室ホームページ

    • URL

      https://www.pha.nihon-u.ac.jp/academics/laboratory/kiso/bukka/

    • Related Report
      2024 Annual Research Report 2023 Research-status Report

URL: 

Published: 2022-04-19   Modified: 2026-01-16  

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