2019 Fiscal Year Annual Research Report
A novel method of dispersion and agglomeration of nano-drug and its application to dry powder inhalation
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18K19409
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| Research Institution | Osaka Prefecture University |
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Principal Investigator |
綿野 哲 大阪府立大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (40240535)
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| Project Period (FY) |
2018-06-29 – 2020-03-31
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| Keywords | 超臨界凍結造粒法 / ナノ粒子 / 凝集体 / 粉末吸入製剤 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究で開発した薬物調製方法を本プロセスを粉末吸入製剤の調製プロセスへ応用した。超臨界二酸化炭素に溶解する薬物としてテオフィリンを用い、また、溶解しない薬物としてクロモグリク酸を用いた。ナノ薬物の凝集体を種々操作条件を変化させて生成し、凝集体の構造と粉体物性を解析した。その結果、超臨界二酸化炭素が低温・高圧条件であるほど凝集体の中位径が減少した。これは超臨界二酸化炭素の特徴的な流体物性、すなわち、低粘度・高拡散性・高密度が寄与し、凝集体の破壊に寄与したことが明らかとなった。また、凝集体を構成する一次粒子の粒子径は約1～2ミクロン程度であり、この粒子径も超臨界二酸化炭素が低温・高圧条件であるほど小さくなった。さらに、カスケードインパクターを用いて、薬物の吸入特性と測定したところ、肺の有効領域に到達した薬物量は60%を超え、極めて高い薬物到達量を示した。
さらに、粒子離散要素法と数値動力学を連成した新しい数値計算モデルを作成し、薬物のデバイス内からの放出特性を数値解析と実験の両面から解析した。その結果、デバイス内の渦流れが薬物のデバイス内からの放出に寄与していることが明らかとなり、従来よりもデバイス内の付着を軽減できる新しいデバイスの開発に成功した。さらに、本モデルを円筒状の管を組み合わせて人工的に作成したヒト肺モデルに適用したところ、薬物の肺内運動挙動および付着挙動を科学的に明らかにすることに成功した。
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Research Products
(2 results)
