2021 Fiscal Year Research-status Report
Elucidation of low-frequency Raman spectra and its application to precision control of drug manufacturing process
| Project/Area Number |
20K07002
|
|---|
| Research Institution | Meiji Pharmaceutical University |
|---|
Principal Investigator |
深水 啓朗 明治薬科大学, 薬学部, 教授 (20366628)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2023-03-31
|
| Keywords | 低波数ラマンスペクトル / 結晶構造 / 配向 / 異方性 |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
低波数領域のラマン分光法は結晶格子の振動スペクトルであり，分子配列の状態を反映することから，医薬品原薬あるいは製剤の新たな品質管理手法として応用が期待されている．2021年度は当初の計画にしたがって，結晶転移の可能性がある原薬の撹拌造粒中におけるモニタリング測定について検討した．
近年，難水溶性の候補化合物が増加し，水溶性の向上を目的として塩やコクリスタルが原薬として選定されることが多いため，水分添加をともなう造粒工程において，フリー体原薬とカウンター物質（カルボン酸など）に解離することが懸念されている．そこで原薬の分子状態を工程中にモニタリングし，その物理的安定性について評価した．小型の撹拌造粒装置を用いて側壁面にプローブを設置することで，試料に非接触でモニタリング測定が可能となった．モデル原薬にはアセトアミノフェンのコクリスタルを用いることで，後述する散乱ピークの帰属に関する検討との連動を企図した．また，製剤中に含まれる添加剤のうち，水分の吸収あるいは導入の役割をもつ崩壊剤について，セルロースの誘導体やポリビニル系を配合して原薬の解離に与える影響を比較した．
湿式の造粒過程において水分が添加されるとの工程中でコクリスタルの種類に応じた解離挙動のモニタリング，ならびに解離する程度や速度を評価することができた．配合する崩壊剤の種類によっても，膨潤型と導水型の間で違いが認められ，本検討では膨潤型の方が解離の抑制に効果的であることを明らかにすることができた．
前年度から検討している散乱ピークの帰属については，水や二酸化炭素等の単純な構造をもつ分子結晶の測定，あるいは水和物から脱水した無水物との比較といった実験的なエビデンスの蓄積に加えて，密度汎関数理論（DFT）計算によるシミュレーションおよび帰属についても検討を始めたところである．
|
| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
前年度に引き続き，新型コロナウイルスの感染対策が継続されており，研究活動を自粛あるいは制限せざる得ない状況が続いた．大学の講義や実習あるいは定期試験などの学務については，対応策がある程度は確立したものの，緊急事態宣言が繰り返し発令されることによる変更への対応に時間と労力が割かれた．研究活動に対するエフォートは若干の改善が認められるので，感染対策を徹底するなどの工夫を凝らしつつ，研究活動の再開，維持に努めていく．
|
| Strategy for Future Research Activity |
前年度に続き，新型コロナウイルスの感染拡大が収束せず，いまだに様々な活動が制限されているが，本学および当研究室では大学院生を中心に，3密を避ける，こまめに換気するなどの基本的な対策により研究活動を維持している．研究室内の打ち合わせやセミナー等にWeb会議ソフトを活用するようになり，学外ならびに海外の研究協力者とも交流の輪を広げられている．今年度は，本研究課題に直接的に取り組む大学院生が2名，学部生が3名，大学院研究生および客員研究員が各1名，さらには製薬企業に就職した卒業生ともweb経由でミーティングを継続していることから，広く緩やかに連携することで，本研究課題に対する様々なアイデアを集約することが可能であり，この困難な状況下においても研究を推進できると考えている．学会発表の機会もオンラインから徐々にハイブリッド開催への移行が検討されていることから，積極的な公表に努める所存である．
|
| Causes of Carryover |
前年度に続き，新型コロナウイルス感染拡大にともない，研究活動が著しく制限されたために使用計画が未達となり，次年度使用額が生じた．今後，感染対策を徹底しつつ，オンライン会議システム等の新たな技術を活用することにより，研究活動を再開および維持することで遅れを取り戻す計画である．
|
