2021 Fiscal Year Research-status Report
Sustained release nanofiber formulation technology for amorphous solid dispersion
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21K06516
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| Research Institution | University of Shizuoka |
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Principal Investigator |
近藤 啓 静岡県立大学, 薬学部, 教授 (10825110)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
照喜名 孝之 静岡県立大学, 薬学部, 助教 (30784574)
金沢 貴憲 静岡県立大学, 薬学部, 准教授 (60434015)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| Keywords | ナノファイバー / 非晶質固体分散体 / 放出制御製剤 / 電界紡糸 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、非晶質固体分散体を安定化させ、非晶質薬物の放出速度の持続的な制御を可能とするナノファイバー (NF) 製剤技術を確立することを目的としている。2021年度は、NF製剤の製造、製剤中の非晶質の安定性、さらには薬物と放出制御高分子基剤の溶解液のレオロジーについて検討する計画を立案し、研究に着手した。
難溶性薬物としてグリセオフルビン、放出制御高分子基剤としてポリカプロラクトンの組み合わせ、および、難溶性薬物としてイトラコナゾール、放出制御高分子基剤としてポリ乳酸の組み合わせの2種類の処方にてNFの調製を試みた。直径が1000 nm以下の繊維形状を呈するNFシートが再現よく調製される条件について検討した。現状、直径が目標を超える太い繊維が得られていることから、繊維径を低減するために、薬物および基剤を溶解する溶媒の選択、電界紡糸を行う溶液中の薬物および基剤の濃度、電界紡糸条件（印加電圧、流速、紡糸距離）について至適条件を探索している。
上記の薬物と高分子基剤からなるNF製剤の調製条件の探索と並行して、非晶質の薬物を含むNF製剤の評価方法について検討した。難溶性薬物としてイトラコナゾール、高分子基剤としてSoluplusを用いた。薬物と基剤を異なる比率で混合した混合物の融点開始温度を解析することで、薬物と基剤の相溶性についての知見を得ることができた。また、電界紡糸に用いる薬物と基剤の溶解液について、処方が異なれば異なる粘度が測定されることを確認した。さらにはNF製剤のX線回折、熱分析より薬物の非晶質性の評価が可能になること、溶出試験により薬物の過飽和溶解性に関する情報を取得できること、が示された。
以上より、2021年度の研究活動では、NF製剤の製造条件の絞り込みを進めるとともに、NF製剤の評価について手法ならびにデータ解析の進め方に関する基礎的知見を得ることができた。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
直径が1000 nm以下の繊維形状を呈するNF製剤が再現よく調製される条件を設定することを2021年度の目標としていたが、未設定の状態である。現状、直径が目標を超える太い繊維が得られていることから、繊維径を低減するために、薬物および基剤を溶解する溶媒の選択、電界紡糸を行う溶液中の薬物および基剤の濃度、電界紡糸条件（印加電圧、流速、紡糸距離）について至適条件の探索を行っている。これまでに調製条件を変更することで繊維径が変化する結果が得られているが、一方で、用いる薬物、高分子基剤、溶媒の特性が繊維径を決める主な要因でもあることから繊維径の低減には限界が存在する。調製条件はNF製剤の品質を左右することから、不適切な条件設定は以降の研究に影響を及ぼすことが懸念される。したがい、製造に関するパラメータの変更により得られる繊維径、NFの形状の情報を整理し、直径1000 nm以下の繊維径をターゲットするものの、再現性のある直径、繊維形状を示すNF製剤が調製できる条件を見出していくこととする。
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| Strategy for Future Research Activity |
難溶性薬物としてグリセオフルビン、放出制御高分子基剤としてポリカプロラクトンの組み合わせ、および、難溶性薬物としてイトラコナゾール、放出制御高分子基剤としてポリ乳酸の組み合わせの2種類の処方について、再現よくNFシートが調製される条件を決定することを最優先課題として取り組む。調製条件を確定することができれば、調製されるNF製剤の評価については、2021年度に別のNF製剤用いて手法、進め方を確認してることから、大きな障害なく進行することが期待される。また、調製したNF製剤を特定の温湿度下に一定期間放置したのちにNF製剤の状態を分析することで保存安定性について評価を行う。
2022年度は、上記の検討に加え、調製されたNF製剤の表面特性を、走査型プローブ顕微鏡を用いて解析することを試みる。表面形状、表面の粘弾性に関する情報を入手する見込みである。さらには、溶出試験を行い、薬物溶出挙動を解析する。溶出試験では、薬物が30%、50%、80%溶出した時点でのNF製剤の状態を観察し、製剤の粘弾性を測定することで放出制御基剤の特性と薬物放出性、製剤の保存安定性との関連性を把握する。
2023年度は動物でのバイオアベイラビリティを評価し、長期に亘り難溶性薬物の放出を制御するNF製剤の有用性を明らかにする。
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