| Project/Area Number |
23K06220
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 47060:Clinical pharmacy-related
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| Research Institution | Hoshi University |
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Principal Investigator |
古石 誉之 星薬科大学, 薬学部, 講師 (90385980)
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| Project Period (FY) |
2023-04-01 – 2026-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Fiscal Year 2025: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
Fiscal Year 2024: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,950,000 (Direct Cost: ¥1,500,000、Indirect Cost: ¥450,000)
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| Keywords | イオン液体 / アルギニン / クエン酸 / 薬物溶解性 / 口腔内崩壊フィルム製剤 / 半固形製剤 / アミノ酸 |
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| Outline of Research at the Start |
アミノ酸と医薬品添加剤で形成される高粘性の生体適合性イオン液体（IL）の開発に成功し，このILが幅広い物性もつAPIの溶解性に優れることを見出している．本研究課題では，このアミノ酸を基盤とした生体適合性ILを溶媒として用い，経口投与フィルム製剤や皮膚適応製剤への応用を企図した，医薬品物性に捕らわれない半固形製剤の製剤設計ならびに製剤中の薬物相互作用について検討を行うことを目的とする．
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| Outline of Annual Research Achievements |
令和5年度は，アミノ酸の一種であるアルギニン（Arg）とカルボン酸類とのイオン液体（IL）形成における，相互作用解明を行った．そのうち，クエン酸（CA）とアルギニン（Arg）によるILを溶媒流去法により作製を試み、粉末X線回析測定（PXRD）、FT-IR測定及び示差走査熱量測定を行った結果より，CAとArgのモル比率が1：2のとき、非晶質、塩形成、高いガラス転移点が確認された。そのため、CAとArgによるILの最適比率は1：2付近と示唆された。また，このILを用いた薬物可溶化能をPXRDにより検討した結果、一硝酸イソソルビド、アテノロール（ATL）及びカルベジロール（CVD）はILへの溶解性があると認められた。先行研究におけるリンゴ酸とArgのILとの薬物可溶化能を比較した結果、CAとArgのILの方が塩基性薬物のATLとCVDの溶解性が高いこと、酸性薬物のイルベサルタン（IST）の溶解性が低いことが確認された。ATLとCVDの溶解性が高い要因は、ATLのアミド基やCVDのアミンとCAのカルボキシ基の水素結合形成による分子間相互作用が関与しており、より多くのカルボキシ基を持つCAでは水素結合数が増えるためと推察された。ISTの溶解性が低い要因は、CAの方がカルボキシ基を多く持ち、IST内のテトラゾール基との反発が大きいためと推察された。以上より、CAとArgモル比1：2でILを形成し、CAとArgのILにおいては塩基性薬物の溶解性を向上させることが明らかとなった。
この結果を踏まえて，口腔内崩壊フィルム製剤の製剤設計について，フィルム基剤のスクリーニングを行ったところ，ポリビニルアルコールを用いたときに，透明性が高く，折曲がり試験に耐えうるフィルム製剤を作製することができ，水への崩壊性も市販フィルム製剤と同等の時間であることがあることが分かった．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
令和5年度は,アミノ酸の一種であるアルギニン（Arg）とカルボン酸類の一種であるクエン酸（CA）とからなるイオン液体（IL）における相互作用について検討を行った．この結果，CAとArgモル比1：2でILを形成することが分かった．また，このILについて薬物溶解能について検討したところ，従前の結果であるアルギニンとマレイン酸と同様に薬物を溶解させることが明らかとなり，特に塩基性薬物の溶解性を向上させることが明らかとなった。この結果はArgに対して特定のカルボン酸の鎖長だけでIL形成できるのではなく，様々な鎖長をもつカルボン酸類の組み合わせによってILが形成されることが分かった．また，カルボン酸類の鎖長によって薬物物性と溶解性が関連することが分かった．
この結果を基に，半固形製剤としてEudragitを基剤としたゲル状の半固形製剤の作製をArgとカルボン酸類でのILを溶媒にして試みたところ，ゲル状物質を形成することができなかった．これはEudragitを溶解させることだけの脂溶性をもつILで無かったと推測し，他の基剤を用いた展開を続けている．
口腔内崩壊フィルム製剤の製剤設計について，フィルム基剤のスクリーニングを行ったところ，ポリビニルアルコールを用いたときに，透明性が高く，折曲がり試験に耐えうるフィルム製剤を作製することができ，水への崩壊性も市販フィルム製剤と同等の時間であることがあることが分かった．この結果は当初予定していた生体適合性の高いアミノ酸を基盤したILを溶媒として用いた製剤設計の一途を担う結果であることを示唆している．
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| Strategy for Future Research Activity |
令和5年度の結果から，Argとカルボン酸類とのILを溶媒とした口腔内崩壊フィルム製剤の設計において，基剤としてポリビニルアルコールを用いたときに，透明性が高く，折曲がり試験に耐えうるフィルム製剤を作製することができ，水への崩壊性も市販フィルム製剤と同等の時間であることがあることが分かった．今後は，スルフォニルウレア系経口抗糖尿病薬を中心とした幾つかの薬物を含有した製剤作製を行い，フィルム崩壊性や折りたたみ性などのフィルム製剤特性に加えて，フィルム中の薬物-基剤，もしくは薬物-IL間との相互作用についても明らかにする．
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