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マイクロ波常温乾燥による生物製剤のガラス化保存法の検証

研究課題

研究課題/領域番号 17K18843
研究種目

挑戦的研究(萌芽)

配分区分基金
研究分野 流体工学、熱工学およびその関連分野
研究機関九州工業大学

研究代表者

鶴田 隆治  九州工業大学, 大学院工学研究院, 教授 (30172068)

研究期間 (年度) 2017-06-30 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
6,370千円 (直接経費: 4,900千円、間接経費: 1,470千円)
2018年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
2017年度: 4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
キーワードタンパク質乾燥 / マイクロ波真空乾燥 / ガラス化保存 / 生物製剤 / 発泡乾燥 / 常温乾燥 / 熱工学 / タンパク質 / マイクロ波泡乾燥 / ガラス化 / マイクロ波乾燥 / 蛋白質
研究成果の概要

タンパク質を用いた医薬品が増えており,一般には凍結乾燥(FD)によって乾燥保存されている.しかし,乾燥に長時間・高エネルギーを要するうえ,凍結過程でタンパク質が失活,凝集する危険性がある.そこでFDに代わる高速・高品位な乾燥方法としてマイクロ波常温乾燥法(MVD)に着目し,実際に卵白の分子構造が維持され,リゾチームの分解活性も保存されることを確認できた.また,熱に敏感なプロテアーゼについても,MVDによる乾燥時間の大幅な短縮と分子構造維持を確認した.さらに,マイクロ波出力と真空度を調整して発泡状態にすると,更なる高速化が可能なことがわかった.

研究成果の学術的意義や社会的意義

生体高分子を用いたタンパク質系の生物製剤は,近年の医療技術において非常に注目されているが,物理化学的に不安定なため,その製造・保存法において革新的な技術の登場が切望されている.本研究課題は,この期待に応えることのできる方法としてマイクロ波常温乾燥法を提案し,その有効性を示したものである.乾燥後においてもタンパク質構造を維持でき,その活性を損なうことなく保存できることを実際に検証し,実証したものである.特に,一般的な凍結乾燥に比べて乾燥時間を短縮でき,さらには発泡乾燥とすることによって乾燥時間が格段に短くなることを見出しており,製薬業界に大きく貢献するものである.

報告書

(3件)
  • 2018 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実施状況報告書
  • 研究成果

    (5件)

すべて 2019 2018

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (4件) (うち国際学会 2件)

  • [雑誌論文] Ambient temperature drying of therapeutic protein solution with use of microwave2018

    • 著者名/発表者名
      Tsuruta Takaharu、Ogawa Takuma、Abe Ryosuke、Tanigawa Hirofumi
    • 雑誌名

      Proceedings of IDS 2018: 21st International Drying Symposium

      巻: 1 ページ: 651-658

    • DOI

      10.4995/ids2018.2018.7537

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 生物由来タンパク質製剤のマイクロ波発泡乾燥の可能性2019

    • 著者名/発表者名
      藤田琴音,小川拓馬,鶴田隆治,谷川洋文
    • 学会等名
      日本伝熱学会第56回日本伝熱シンポジウム
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Microwave Foam-Drying of Egg White2019

    • 著者名/発表者名
      Takaharu Tsuruta, Takuma Ogawa, Kotone Fujita, Hirofumi Tanigawa
    • 学会等名
      EuroDrying'2019, 7th European Drying Conference
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 生物由来水溶性タンパク質のマイクロ波真空発泡乾燥2018

    • 著者名/発表者名
      小川拓馬,鶴田隆治,谷川洋文
    • 学会等名
      日本機械学会熱工学コンファレンス2018
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Ambient Temperature Drying of Therapeutic Protein Solution with Use of Microwave2018

    • 著者名/発表者名
      Takaharu TSURUTA, Takuma OGAWA, Ryosuke ABE, Hiofumi TANIGAWA
    • 学会等名
      IDS'2018-21st International Drying Symposium
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会

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公開日: 2017-07-21   更新日: 2020-03-30  

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