Primary Particle Imaging of Active Pharmaceutical Ingredient in Formulations by Raman Crystal Orientation Mapping

2018 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 16K08213
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Research Field: Physical pharmacy
• Research Institution: Shujitsu University
• Principal Investigator: Moriyama Kei 就実大学, 薬学部, 准教授 (60345163)
• Project Period (FY): 2016-04-01 – 2019-03-31
• Keywords: ラマン分光法 / 製剤 / 原薬 / 一次粒子 / イメージング / 溶出 / 粉砕 / 分級

Outline of Final Research Achievements

The aim of this study was to develop an imaging method of primary particles of active pharmaceutical ingredients (API) in formulations by Raman crystal orientation mapping (RCOM) method. Raman spectrum is determined based on the angle between the polarization direction of excitation laser and the crystal axes; therefore, the spectral transition is observed on the boundary of the primary particles of the API, which forms the concept of RCOM. We applied this technique to visualize the primary particles in the formulations using phenytoin and cilostazol as the model API. Also, we performed dissolution tests for model tablets of phenytoin and cilostazol and revealed the relationship between the primary particle morphology and the dissolution rate. We believe that the application of the RCOM method would facilitate visualization of the primary particles of various APIs in a formulation for the better understanding of the dissolution behavior of the formulation.

Free Research Field

分光分析学、製剤学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

医薬品の研究・製造現場において、医薬品原薬の分散状態を簡便に可視化できるラマンイメージング法は極めて重要な分析ツールとなっている。ただし、ここで可視化できている原薬像はあくまでもその凝集塊のものであり、一次粒子の形態まで把握できるイメージング法は本研究開始当初には存在していなかった。近年開発されている医薬品原薬は難溶性のものが多く、一次粒子の粒子形態がその溶出挙動に極めて重要な要因となっている。本研究で開発した製剤中原薬の一次粒子イメージング法は、製剤からの原薬溶出挙動の予測および評価をより高次元で行うことを可能とするものであり、医薬品の品質安定化に大きく寄与するものと考えられる。