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消化管水分挙動解析に基づく薬物-飲食物間相互作用の定量的予測法の確立

Research Project

Project/Area Number 22KJ1465
Project/Area Number (Other) 21J21599 (2021-2022)
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeMulti-year Fund (2023)
Single-year Grants (2021-2022)
Section国内
Review Section Basic Section 47060:Clinical pharmacy-related
Research InstitutionKanazawa University

Principal Investigator

竹村 美由記  金沢大学, 医薬保健学総合研究科, 特別研究員(DC1)

Project Period (FY) 2023-03-08 – 2024-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help
¥2,200,000 (Direct Cost: ¥2,200,000)
Fiscal Year 2023: ¥700,000 (Direct Cost: ¥700,000)
Fiscal Year 2022: ¥700,000 (Direct Cost: ¥700,000)
Fiscal Year 2021: ¥800,000 (Direct Cost: ¥800,000)
Keywords薬物吸収 / 薬物-飲食物間相互作用 / 浸透圧 / 消化管内水分動態
Outline of Research at the Start

薬物-飲食物間相互作用による薬物の血中濃度変動は、薬物の性質に対する飲食物の影響に基づく多彩な交絡因子によって生じる。本研究では、飲食に伴う消化管生理環境の変化(浸透圧、pHなど)や薬物固有の性質 (膜透過性、溶解性など)を複合的に解析し、消化管内環境を反映したダイナミックな数理モデルの構築とそれに基づく薬物-飲食物間相互作用の定量的予測法の確立を試みる。

Outline of Annual Research Achievements

本年度は、薬物-飲料間相互作用発現に及ぼす膜透過性の影響について、浸透圧に依存した水分挙動と薬物の膜透過性の関係性に着目した定量的解析を試みた。まず、Caco-2細胞を用い、種々薬物の膜透過性を評価し、幅広い膜透過性を有するモデル薬物の選択を行った。その結果、antipyrine > metoprolol > propranolol > zidovudine > levofloxacin > atenolol > fexofenadine > aliskirenの順で高い膜透過性が示された。次に、それぞれの化合物について、精製水およびapple juice (AJ)を用いてラットin vivo経口投与実験を行い、薬物-AJ間相互作用に及ぼす膜透過性の影響を定量的に評価した。aliskiren、fexofenadineおよびatenololは、いずれも血中濃度の低下が観察された。また、levofloxacin, zidovudine, propranololおよびantipyrineは、いずれも血中濃度は変化せず、AJの影響を受け難いことが示された。したがって、高膜透過性薬物は、水分挙動変動が生じる前に吸収される、あるいは希釈現象が生じたとしてもその高い膜透過性からほとんど影響していないことが示唆された。
以上の結果から、薬物-AJ間相互作用と薬物の膜透過性との関連性に着目すると、吸収低下を引き起こす相互作用に対して膜透過性の閾値が存在することが示された。
本研究により得られた成果は、薬物相互作用を巡る知見・エビデンスとして、医薬品開発における相互作用リスク管理および臨床における医薬品の適正使用など、幅広い領域で貢献できるものと期待される。

Report

(3 results)
  • 2023 Annual Research Report
  • 2022 Annual Research Report
  • 2021 Annual Research Report
  • Research Products

    (8 results)

All 2024 2023 2022 2021

All Journal Article (4 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 4 results,  Open Access: 3 results) Presentation (4 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results)

  • [Journal Article] Magnitude of Fruit Juice–Drug Interactions Due to Osmolality-Dependent Fluid Secretion: Differences among Apple, Orange, and Grapefruit Juices2024

    • Author(s)
      Takemura Miyuki、Inoue Katsuhisa、Tamai Ikumi、Shirasaka Yoshiyuki
    • Journal Title

      Biological and Pharmaceutical Bulletin

      Volume: 47 Issue: 1 Pages: 72-78

    • DOI

      10.1248/bpb.b23-00490

    • ISSN
      0918-6158, 1347-5215
    • Year and Date
      2024-01-01
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Multiple Transport Mechanisms Involved in the Intestinal Absorption of Metformin: Impact on the Nonlinear Absorption Kinetics2022

    • Author(s)
      Shirasaka Yoshiyuki、Seki Maria、Hatakeyama Marie、Kurokawa Yuko、Uchiyama Hiroki、Takemura Miyuki、Yasugi Yugo、Kishimoto Hisanao、Tamai Ikumi、Wang Joanne、Inoue Katsuhisa
    • Journal Title

      Journal of Pharmaceutical Sciences

      Volume: 111 Issue: 5 Pages: 1531-1541

    • DOI

      10.1016/j.xphs.2022.01.008

    • Related Report
      2021 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Effect of ingested fluid volume and solution osmolality on intestinal drug absorption: Impact on drug interaction with beverages2022

    • Author(s)
      Funai Yuta、Takemura Miyuki、Inoue Katsuhisa、Shirasaka Yoshiyuki
    • Journal Title

      European Journal of Pharmaceutical Sciences

      Volume: 172 Pages: 106136-106136

    • DOI

      10.1016/j.ejps.2022.106136

    • Related Report
      2021 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Influence of osmolality on gastrointestinal fluid volume and drug absorption: potential impact on oral salt supplementation2021

    • Author(s)
      Takemura Miyuki、Tanaka Yuki、Inoue Katsuhisa、Tamai Ikumi、Shirasaka Yoshiyuki
    • Journal Title

      Journal of Pharmaceutical Health Care and Sciences

      Volume: 7 Issue: 1 Pages: 29-29

    • DOI

      10.1186/s40780-021-00212-z

    • Related Report
      2021 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] 薬物-飲料間相互作用に及ぼす浸透圧およびOATPの影響とその寄与解析2023

    • Author(s)
      竹村美由記、白坂善之、玉井郁巳
    • Organizer
      第33回 日本医療薬学会
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] 薬物-飲料間相互作用に及ぼす浸透圧およびOATPの影響とその寄与解析2022

    • Author(s)
      竹村美由記、白坂善之、稲永上輝、荻さやか、玉井郁巳
    • Organizer
      日本薬剤学会 第37年会
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] Quantitative analysis of the effect of osmolality on beverage-drug interaction by evaluating ingredient absorption2022

    • Author(s)
      Miyuki Takemura, Yoshiyuki Shirasaka, Sayaka Ogi, Ikumi Tamai
    • Organizer
      The Globalization of Pharmaceutics Education Network (GPEN)
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Quantitative analysis of the effect of osmolality on beverage-drug interaction by evaluating saccharide absorption2021

    • Author(s)
      Miyuki Takemura, Yoshiyuki Shirasaka, Kazuki Inanaga, Sayaka Ogi, Ikumi Tamai
    • Organizer
      日本薬物動態学会 第36回年会
    • Related Report
      2021 Annual Research Report

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Published: 2021-05-27   Modified: 2024-12-25  

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