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2016 Fiscal Year Annual Research Report

Study on solid formulation of lipoplex using ionic liquid

Research Project

Project/Area Number 26460048
Research InstitutionHoshi University

Principal Investigator

米持 悦生  星薬科大学, 薬学部, 教授 (40201090)

Project Period (FY) 2014-04-01 – 2017-03-31
KeywordssiRNA / 脂質ナノ粒子 / 凍結乾燥 / 小角X線散乱測定 / 等温滴定型カロリメトリー
Outline of Annual Research Achievements

siRNAとリポソーム複合体ナノ粒子は、siRNAのDDS化技術の一つとして認識されている。昨年度の研究では、ナノ粒子の調製方法の最適化、さらに、調製後の粒子の安定性の向上を図るため、複合体の構造を放射光小角X線散乱測定(SAXS)より、生成過程を等温滴定型カロリメトリー(ITC)により検討した。複合体ナノ粒子は、使用する脂質の違いにより異なるラメラ構造を形成し、ラメラ内外の水相中にsiRNAが存在していることが明らかとなった。しかし、構成脂質の組成と生成する構造との関係性は不十分であったため、より詳細な複合体形成メカニズムの検討、また、凍結乾燥に耐えうる十分な復元性を有するナノ粒子の組成検討の段階に入った。
今年度は、凍結-融解過程における安定性・復元性の高いナノ粒子複合体の設計を行うため、複数の正電荷脂質およびリン脂質の組み合わせ・組成について、siRNAとの複合体を作成し、その形成過程をSAXS, ITCにより評価した。検討の結果、複合体粒子は、炭素鎖内の二重結合の数に応じて、シングルラメラ、マルチラメラ、および凝集体を形成し、構造が異なることが確認された。構造データ解析により、二重結合を持たず分子の嵩が低い脂質では膜密度が高かった。さらに、二重結合を含む脂質組成の増加に伴い膜密度が低下しており、構造転移のしやすさは膜密度に依存していることが明らかとなった。
固形製剤化手段である凍結乾燥に対する安定性については、種々の組成のナノ粒子を凍結乾燥後再溶解し、粒子径の変化から検討した。その結果、糖類、ポリアミノ酸類の添加により、再溶解後のナノ粒子の凝集を低減できることが明らかとなった。また、膜密度と復元性に相関があることが示唆された。しかし、すべての組成のナノ粒子の安定化は困難であったため、新規な固体状態の調製方法、複合体晶析法について検討し適用の可能性が示唆された。

  • Research Products

    (11 results)

All 2017 2016 Other

All Int'l Joint Research (1 results) Journal Article (7 results) (of which Int'l Joint Research: 5 results,  Peer Reviewed: 7 results,  Acknowledgement Compliant: 4 results) Presentation (3 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results)

  • [Int'l Joint Research] Bandung Institute of Technology(Indonesia)

    • Country Name
      Indonesia
    • Counterpart Institution
      Bandung Institute of Technology
  • [Journal Article] Molecular Dynamics of Amorphous Sulfamethazine With Structurally Related Sulfonamide Impurities Evaluated Using Thermal Analysis.2017

    • Author(s)
      Y. Hamada, M. Ono, M. Ohara, E. Yonemochi
    • Journal Title

      J. Pharm. Sci.

      Volume: 106 Pages: 1062-1068

    • DOI

      http://dx.doi.org/10.1016/j.xphs.2016.12.008

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Solubility improvement of epalrestat by layered structure formation via cocrystallization2017

    • Author(s)
      O. D. Putra, D. Umeda, Y. P. Nugraha, T. Furuishi, K. Fukuzawa, H. Nagase, H. Uekusa
    • Journal Title

      CrystEngComm

      Volume: 19 Pages: 2614-2622

    • DOI

      10.1039/c7ce00284j

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] The effect of structurally related impurities on crystallinity reduction of sulfamethazine by grinding2016

    • Author(s)
      Y. Hamada, M. Ono, M. Ohara, E. Yonemochi
    • Journal Title

      Int. J. Pharm.

      Volume: 515 Pages: 416-421

    • DOI

      http://dx.doi.org/10.1016/j.ijpharm.2016.09.069

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Crystallographic Analysis of Phase Dissociation Related to Anomalous Solubility of Irsogladine Maleate2016

    • Author(s)
      O. D. Putra, T. Yoshida, D. Umeda, M. Gunji, E. Yonemochi, H. Uekus
    • Journal Title

      Crystal Growth & Design

      Volume: 16 Pages: 6714-6718

    • DOI

      10.1021/acs.cgd.6b01356

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Crystal Structure Determination of Dimenhydrinate after More than 60 Years: Solving Salt-Cocrystal Ambiguity via Solid-State Crystal2016

    • Author(s)
      O. D. Putra, T. Yoshida, D. Umeda, K. Higashi, H. Uekusa, E. Yonemochi
    • Journal Title

      Crystal Growth & Design

      Volume: 16 Pages: 5223-5229

    • DOI

      10.1021/acs.cgd.6b00771

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Isostructural Multicomponent Gliclazide Crystals with Improved Solubility2016

    • Author(s)
      O. D. Putra, E. Yonemochi, H. Uekusa
    • Journal Title

      Crystal Growth & Design

      Volume: 16 Pages: 6568-6573

    • DOI

      10.1021/acs.cgd.6b01279

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Drug-drug multicomponent crystals as an effective technique to overcome weaknesses in parent drugs2016

    • Author(s)
      O. D. Putra, T. Furuishi, E. Yonemochi, K. Terada, H. Uekusa
    • Journal Title

      Crystal Growth & Design

      Volume: 16 Pages: 3577-3581

    • DOI

      10.1021/acs.cgd.6b00639

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Presentation] 正電荷リポソームとsiRNAによる複合体の分子構造の解明2017

    • Author(s)
      高村宏平、遠藤朋宏、郡司美穂子、古石誉之、福澤薫、米持悦生
    • Organizer
      日本薬剤学会第32年会
    • Place of Presentation
      大宮
    • Year and Date
      2017-05-11 – 2017-05-13
  • [Presentation] 正電荷リポソーム/siRNA複合体形成メカニズムの検討2017

    • Author(s)
      新庄永治、高村宏平、村越南実、片山捷平、郡司美穂子、古石誉之、福澤薫、米持悦生
    • Organizer
      日本薬学会第137年会
    • Place of Presentation
      仙台
    • Year and Date
      2017-03-24 – 2017-03-27
  • [Presentation] Structural Characterizations and Physicochemical Evaluations of Pharmaceutical Co-Crystal Epalerstat-Caffeine2016

    • Author(s)
      D. Umeda, M. Gunji, H. Nagase, T. Furuishi, O. D. Putra, H. Uekusa, E. Yonemochi
    • Organizer
      14th Conference of Asian Crystallographic Association
    • Place of Presentation
      Hanoi, Vietnam
    • Year and Date
      2016-12-04 – 2016-12-07
    • Int'l Joint Research

URL: 

Published: 2018-01-16  

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