| Project/Area Number |
22K15263
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Review Section |
Basic Section 47020:Pharmaceutical analytical chemistry and physicochemistry-related
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| Research Institution | Gifu Pharmaceutical University |
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Principal Investigator |
Ito Takaaki 岐阜薬科大学, 薬学部, 助教 (20878160)
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| Project Period (FY) |
2022-04-01 – 2024-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥4,550,000 (Direct Cost: ¥3,500,000、Indirect Cost: ¥1,050,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2022: ¥3,250,000 (Direct Cost: ¥2,500,000、Indirect Cost: ¥750,000)
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| Keywords | エレクトロスピニング / 電界紡糸法 / 吸入治療 / 吸入粉末剤 / バイオ医薬 / 核酸医薬 / 製剤設計 / ドラックデリバリー / エレクトロスピニング法 / 肺送達性 / 空気力学的粒子径 / エレクトロスピニング (電界紡糸) / 製剤学 / ナノファイバー |
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| Outline of Research at the Start |
吸入粉末剤 (DPI)は吸入剤開発の第一選択であるものの、①調製の際、高温処理するため熱に弱い薬物に適用できない、②粒子の付着凝集性が高く、肺送達性が使用者の吸入能力に依存する問題がある。
申請者は、薬物を室温で繊維固化できるエレクトロスピニング (ES)法に着目した。繊維構造を維持しつつ中空多孔低密度に微粒子化することで、付着凝集を防ぎつつ肺送達性に優れるDPIが調製できる。
本研究では、ES法DPIの製剤設計基盤を構築する。肺送達性および薬物安定性を評価軸に、ES法DPI調製の最適条件を明らかにする。そして、様々な薬物を用いてES法DPI調製技術の汎用性を証明し、実用化への道筋をつける。
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| Outline of Final Research Achievements |
Dry powder inhalers (DPIs) have excellent storage stability. However, some conventional DPI formulation processes require heating, which may damage high molecular weight drugs such as proteins. In this study, we developed a novel DPI preparation process that avoids the use of heat using the electrospinning technique. Dry powders were prepared by cryomilling nanofiber mats containing a protein as the model drug. As a result, cryomilled nanofiber mats containing the protein exhibited greater enzymatic activity than a nebulized protein solution. This novel DPI formulation process may facilitate the efficient inhalation therapy of protein drugs.
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| Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements |
エレクトロスピニング（ES）法は装置のノズルから放出された試料溶液が、コレクターに捕集される過程でナノファイバー固化するため、熱を必要とせずあらゆる薬物を粉末固化できる。微粒子化方法は、凍結粉砕やジュールトムソン効果を利用したジェットミルなど、熱が発生しない技術が確立されている。以上の点から、ES法ファイバーマットの微粒子化は抗体医薬や核酸医薬など熱に弱い薬物との親和性が高い。吸入粉末剤（DPI）におけるES法の利用価値を実証できれば、抗体医薬や核酸医薬に対するDPI開発のブレイクスルーが期待できる。
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