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2016 Fiscal Year Annual Research Report

Creation of novel drug nanoparticles based on the conventional reverse molecular design using poor water-soluble compounds and the efficacy evaluation

Research Project

Project/Area Number 25248044
Research InstitutionTohoku University

Principal Investigator

笠井 均  東北大学, 多元物質科学研究所, 教授 (30312680)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 中澤 徹  東北大学, 医学系研究科, 教授 (30361075)
村上 達也  富山県立大学, 工学部, 教授 (90410737)
Project Period (FY) 2013-04-01 – 2017-03-31
Keywordsナノ薬剤 / 再沈法 / ナノ抗癌薬 / ナノ点眼薬
Outline of Annual Research Achievements

平成28年度の研究成果としては、以下の1-3が挙げられる。
1.抗癌性薬化合物であるSN-38に、コレステロール基をエステル結合で連結した新規化合物を合成した後、独自のナノ粒子化技術である「再沈法」を駆使して、100nm 以下にサイズ制御された薬剤ナノ粒子の水分散液をキャリアフリーの状態で作製することに成功した。
2.1で得られたナノ薬剤は、マウス実験において、血液滞留性が良く、細胞内に侵入後、速やかに加水分解が起こることが確認され、担癌マウスを用いたときの本ナノ薬剤の抗腫瘍性を評価した結果、市販薬よりも良好な抗腫瘍性を有することが判明した。さらに、腸管部の病理検査を実施し、細胞死を比較的受けていないことも明らかとなり、現在臨床研究に入るための準備を行っている。
3.緑内障の治療薬であるブリンゾラミド(商品名:エイゾプト)に難水溶化を施した誘導体化合物においても、合成や再沈法によるナノ粒子点眼薬を作製することに成功した。さらに、作製したナノ粒子点眼薬をラットに投与し、眼圧降下効果を検討したところ、1/5のモル濃度比でエイゾプトと同程度の活性を示し、高い薬理効果が確認された。
市販品であるエイゾプトは白濁の点眼薬であるため、点眼時に視野が霞むという問題点がこれまであったが、ブリンゾラミド誘導体のナノ粒子点眼薬はナノ粒子化により光透過性の向上に成功しており、点眼時の使用感の向上が期待できる。

Research Progress Status

28年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

28年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (28 results)

All 2017 2016

All Journal Article (5 results) (of which Peer Reviewed: 5 results,  Acknowledgement Compliant: 2 results,  Open Access: 1 results) Presentation (22 results) (of which Int'l Joint Research: 7 results,  Invited: 9 results) Patent(Industrial Property Rights) (1 results) (of which Overseas: 1 results)

  • [Journal Article] Creation of nano eye-drops and effective drug delivery to the interior of the eye2017

    • Author(s)
      Y. Ikuta, S. Aoyagi, Y. Tanaka, K. Sato, S. Inada, Y. Koseki, T. Onodera, H. Oikawa, H. Kasai
    • Journal Title

      Sci Reports

      Volume: 7:44229 Pages: 1-10

    • DOI

      10.1038/srep44229

    • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Dispersion Control of Perylene Fluorophores in a Polymer Microsphere2016

    • Author(s)
      K. Yoshioka, T. Onodera, H. Kasai, S. Okada, H. Oikawa
    • Journal Title

      Mol. Cryst. Liq. Cryst.

      Volume: 629 Pages: 239-242

    • DOI

      10.1080/15421406.2015.1096445

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Drug release is determined by the chain length of fatty acid-conjugated anticancer agent as one component of nano-prodrug2016

    • Author(s)
      Y. Koseki, Y. Ikuta, T. Kamishima, T. Onodera, H. Oikawa, H. Kasai
    • Journal Title

      B. Chem. Soc. Jpn.

      Volume: 89 Pages: 540-545

    • DOI

      10.1246/bcsj.20150405

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Nanoscale deposition of metal-organic framework films on polymer nanosheets2016

    • Author(s)
      H. Ohara, S. Yamamoto, T. Onodera, H. Kasai, H. Oikawa, T. Miyashita, M. Mitsuishi
    • Journal Title

      RSC Advances

      Volume: 78 Pages: 74349-74353

    • DOI

      10.1039/C6RA17997E

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Topical ocular dexamethasone decreases intraocular pressure and body weight in rats2016

    • Author(s)
      K. Sato, K.M. Nishiguchi, K. Maruyama, S. Moritoh, K. Fujita, Y. Ikuta, H. Kasai, T. Nakazawa
    • Journal Title

      Journal of Negative Results in BioMedicine

      Volume: 15:5 Pages: 1-6

    • DOI

      10.1186/s12952-016-0048-x

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] ヒノキチオールを導入した SN-38 のナノ・プロドラッグの作製と薬効評価2017

    • Author(s)
      谷田 恵太・小関 良卓・神島 尭明・笠井 均
    • Organizer
      日本化学会第97春季年会
    • Place of Presentation
      慶応大学、神奈川県横浜市
    • Year and Date
      2017-03-16 – 2017-03-19
  • [Presentation] ナノ・プロドラッグの分散安定性の向上を目指した表面修飾法の開発2017

    • Author(s)
      伊藤 理紗・小関 良卓・Farsai Taemaitree・笠井 均
    • Organizer
      日本化学会第97春季年会
    • Place of Presentation
      慶応大学、神奈川県横浜市
    • Year and Date
      2017-03-16 – 2017-03-19
  • [Presentation] Bovine serum albumin conjugated nano-prodrugs and their anticancer efficacy2017

    • Author(s)
      Farsai Taemaitree, Yoshitaka Koseki, Hitoshi Kasai
    • Organizer
      日本化学会第97春季年会
    • Place of Presentation
      慶応大学、神奈川県横浜市
    • Year and Date
      2017-03-16 – 2017-03-19
  • [Presentation] 蛍光プローブを導入したポリエチレングリコールによるナノ・プ ロドラッグの表面修飾と細胞イメージング2017

    • Author(s)
      玉田 真倫・小関 良卓・幾田 良和・小野寺 恒信・及川 英 俊・笠井 均
    • Organizer
      日本化学会第97春季年会
    • Place of Presentation
      慶応大学、神奈川県横浜市
    • Year and Date
      2017-03-16 – 2017-03-19
  • [Presentation] 有機ナノ結晶科学の確立と次世代ナノ薬剤への展開2016

    • Author(s)
      笠井均
    • Organizer
      GIC28 年度第 49 回研修セミナー
    • Place of Presentation
      産総研東北センター,仙台市
    • Year and Date
      2016-12-09
    • Invited
  • [Presentation] 次世代ナノ薬剤の創製に向けた挑戦2016

    • Author(s)
      笠井均
    • Organizer
      第 16 回多元物質科学研究所研究発表会
    • Place of Presentation
      東北大学、仙台市
    • Year and Date
      2016-12-08
    • Invited
  • [Presentation] 高い分散安定性と生体イメージング機能を兼ね備えた薬剤ナノ粒子の創製2016

    • Author(s)
      玉田真倫, 幾田良和, 小関良卓, 小野寺恒信, 及川英俊, 笠井均
    • Organizer
      第 6 回 CSJ 化学フェスタ
    • Place of Presentation
      タワーホール船堀、東京都江戸川区
    • Year and Date
      2016-11-16
  • [Presentation] Fabrication of protein-conjugated nano-prodrugs and evaluation of their anti-cancer activities2016

    • Author(s)
      TAEMAITREE Farsai, 小関良卓, 小野寺恒信, 及川英俊, 門倉広, 笠井均
    • Organizer
      第 6 回 CSJ 化学フェスタ
    • Place of Presentation
      タワーホール船堀、東京都江戸川区
    • Year and Date
      2016-11-15
  • [Presentation] Creation of Novel Designed Nano-Prodrugs Composed of Poorly Water-Soluble Compounds2016

    • Author(s)
      Hitoshi KASAI
    • Organizer
      The 14th Internationa l Conferences on Frontiers of Polymers and Advanced Materials ( ICFPAM 2016)
    • Place of Presentation
      Soul, Korea
    • Year and Date
      2016-10-31
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Relationship of hydrolysis rate and in vitro anticancer activity of nano-prodrugs Melbourne - Melbourne-Tohoku Symposium on Advanced Materials... Scientific & Engineering Challenges, Part22016

    • Author(s)
      Yoshitaka Koseki, Hitoshi Kasai
    • Organizer
      Melbourne - Melbourne-Tohoku Symposium on Advanced Materials... Scientific & Engineering Challenges, Part2
    • Place of Presentation
      東北大学、仙台市
    • Year and Date
      2016-09-26
    • Invited
  • [Presentation] The Novel Nano-Prodrugs Created by Reprecipitaion Method and Their Efficacy Evaluation2016

    • Author(s)
      Hitoshi KASAI
    • Organizer
      Fifth International Workshop on Advanced Nano - and Biomaterials and Their Device Applications (NABM 2016)
    • Place of Presentation
      Rumania,Constanta
    • Year and Date
      2016-09-20
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Creation of The Novel Nano-Prodrugs by The Reprecipitaion Method2016

    • Author(s)
      Hitoshi KASAI
    • Organizer
      平成 28 年度化学系学協会東北大会
    • Place of Presentation
      いわき明星大学、福島県いわき市
    • Year and Date
      2016-09-11
    • Invited
  • [Presentation] Drug release rate of fatty acid-conjugated nano-prodrug2016

    • Author(s)
      小関良卓, 幾田良和, 神島尭明, 小野寺恒信, 及川英俊, 笠井均
    • Organizer
      平成 28 年度化学系学協会東北大会
    • Place of Presentation
      いわき明星大学、福島県いわき市
    • Year and Date
      2016-09-10
  • [Presentation] Fabrication of Protein-Conjugated Nano-Prodrugs and Control of Their Dispersion Stability2016

    • Author(s)
      Taemaitree Farsai, 小関 良卓, 小野寺 恒信, 及川 英俊, 門倉 広, 笠井 均
    • Organizer
      平成 28 年度化学系学協会東北大会
    • Place of Presentation
      いわき明星大学、福島県いわき市
    • Year and Date
      2016-09-10
  • [Presentation] Fabrication of anticancer drug nanoparticles coated with BODIPY group-substituted PEG and their drug efficacy2016

    • Author(s)
      Masamichi Tamada, Yoshikazu Ikuta, Yoshitaka Koseki, Tsunenobu Onodera, Hidetoshi Oikawa, Hitoshi Kasai
    • Organizer
      平成 28 年度化学系学協会東北大会
    • Place of Presentation
      いわき明星大学、福島県いわき市
    • Year and Date
      2016-09-10
  • [Presentation] Selective surface-modification in main-chain polymer-metal complex nanocrystals2016

    • Author(s)
      Hitoshi KASAI
    • Organizer
      The 22nd International Congress of Chemical and Process Engineering (CHISA2016)
    • Place of Presentation
      Cheko,Prague
    • Year and Date
      2016-08-27 – 2016-08-31
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 有機ナノ粒子の作製とその薬剤への応用展開2016

    • Author(s)
      笠井均
    • Organizer
      応用物理学会東北支部リフレッシュ理科教室
    • Place of Presentation
      東北大学、仙台市
    • Year and Date
      2016-08-22
    • Invited
  • [Presentation] The Novel Nano-Prodrugs Created by The Reprecipitaion Method2016

    • Author(s)
      Hitoshi KASAI
    • Organizer
      Tohoku University’s Chemistry Summer School 2016
    • Place of Presentation
      東北大学、仙台市
    • Year and Date
      2016-08-19
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Fabrication and Drug Efficacy of Anticancer Drug Nanoparticles Coated with BODIPY Group-substituted PEG2016

    • Author(s)
      Masamichi Tamada, Yoshikazu Ikuta, Yoshitaka Koseki, Tsunenobu Onodera, Hidetoshi Oikawa, Hitoshi Kasai
    • Organizer
      Tohoku University’s Chemistry Summer School 2016
    • Place of Presentation
      東北大学、仙台市
    • Year and Date
      2016-08-18 – 2016-08-19
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Fabrication of Nano-Prodrugs and Control of Their Dispersion Stability through Nanoparticle-Protein Interaction2016

    • Author(s)
      Farsai Taemaitree, Yoshitaka Koseki, Tsunenobu Onodera, Hidetoshi Oikawa, Hiroshi Kadokura, Hitoshi Kasai
    • Organizer
      Tohoku University’s Chemistry Summer School 2016
    • Place of Presentation
      東北大学、仙台市
    • Year and Date
      2016-08-18 – 2016-08-19
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Nano-prodrugs as a Novel Therapeutic Agent for Cancer2016

    • Author(s)
      Yoshitaka Koseki, Hitoshi Kasai
    • Organizer
      CWRU - Tohoku 3rd Joint workshop
    • Place of Presentation
      東北大学、仙台市
    • Year and Date
      2016-08-10 – 2016-08-11
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] BODIPY ユニットを有する PEG で修飾した抗がん剤ナノ粒子の物性と薬理効果2016

    • Author(s)
      玉田真倫, 幾田良和, 小関良卓, 小野寺恒信, 及川英俊, 笠井均
    • Organizer
      第 65 回高分子学会年次大会
    • Place of Presentation
      神戸国際会議場、兵庫県神戸市
    • Year and Date
      2016-05-25
  • [Patent(Industrial Property Rights)] シクロペンテノン誘導体およびその製造方法2016

    • Inventor(s)
      笠井均, 小関良卓,神島堯明,野中利之
    • Industrial Property Rights Holder
      国立大学法人東北大学, フロムシード株式会社
    • Industrial Property Rights Type
      特許
    • Industrial Property Number
      PCT/JP2016/087257
    • Filing Date
      2016-12-14
    • Overseas

URL: 

Published: 2018-01-16  

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