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低波数領域ラマンスペクトルの解明および製剤化工程の精密制御への活用

研究課題

研究課題/領域番号 20K07002
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分47020:薬系分析および物理化学関連
研究機関明治薬科大学

研究代表者

深水 啓朗  明治薬科大学, 薬学部, 教授 (20366628)

研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2024-03-31
研究課題ステータス 完了 (2023年度)
配分額 *注記
3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)
2022年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2021年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2020年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
キーワードラマン分光法 / 製剤化工程 / 結晶多形 / プロセス分析 / 低波数ラマン / 結晶構造 / 配向 / 異方性 / 低波数ラマンスペクトル / コクリスタル / 製剤化 / 工程モニタリング / 品質管理
研究開始時の研究の概要

ラマン分光法は医薬品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.その中でも低波数領域のラマンスペクトルは結晶構造の特徴を鋭敏に反映し,結晶多形に関して粉末X線回折と同等の識別能を有している.本研究では代表的な原薬の単結晶を調製し,各試料面の粉末X線回折ならびに低波数ラマン測定から両者に共通の特異的なピークを探索し,低波数領域で未解明の散乱ピークについて帰属を試みる.また,新規な粒子設計技術として注目されている医薬品コクリスタルの球形晶析について,プローブ型の検出器を用いて反応過程をモニタリングし,ピークの帰属情報を活用することにより,生成機構の解明について検討する.

研究成果の概要

本研究では低波数ラマン分光法を活用することにより,(i)プローブ型検出器による造粒工程において崩壊剤が原薬結晶に及ぼす影響のin situモニタリング,(ii)顕微測定による口腔内崩壊錠の内部構造および成分分布の可視化,ならびに(iii)透過測定による錠剤中主薬の含量測定に造粒工程のパラメータが及ぼす影響を評価する技術を確立した.その中でも特に(i)プローブ測定によるプロセス分析は,現在の標準的な手法である近赤外分光法に新たな測定オプションを提供するとともに,製剤を構成する成分の結晶状態を即時的に評価するのに有用であることから,研究目的である製剤化工程の精密制御に寄与することができた.

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究ではラマン分光法の多彩な測定モードに着目し,試料の状態を選ばず,非破壊的に測定する技術を確立したこと,すなわち各種の添加剤(崩壊剤)が結晶の転移速度に及ぼす影響を動的な製剤工程内で実証したことから,様々な医薬品の開発ステージにおいて,医薬品の品質向上ならびに製造プロセスの効率化が期待できるため,社会的に大きな意義を有している.また,医薬品の結晶性成分に特異的な低波数領域における散乱ピークが各々の格子振動に基づいており,それらの帰属や法則性についても一部を明らかにできたこと,ならびに医薬品製剤を構成する成分の特定にも有用であることを示せたことから,学術的にも大きな意義を有している.

報告書

(5件)
  • 2023 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2022 実施状況報告書
  • 2021 実施状況報告書
  • 2020 実施状況報告書
  • 研究成果

    (50件)

すべて 2024 2023 2022 2021 2020 その他

すべて 国際共同研究 (8件) 雑誌論文 (11件) (うち国際共著 3件、 査読あり 11件、 オープンアクセス 5件) 学会発表 (29件) (うち招待講演 4件) 図書 (1件) 備考 (1件)

  • [国際共同研究] University of Minnesota/Coherent Inc./University of Michigan(米国)

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  • [国際共同研究] Chulalongkorn University(タイ)

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    • 著者名/発表者名
      Yamamoto Yoshihisa、Kajita Mizuho、Hirose Yutaro、Shimada Naoki、Fukami Toshiro、Koide Tatsuo
    • 雑誌名

      Pharmaceutics

      巻: 15 号: 8 ページ: 2041-2041

    • DOI

      10.3390/pharmaceutics15082041

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    • 著者名/発表者名
      Ohashi Ryo、Koide Tatsuo、Fukami Toshiro
    • 雑誌名

      European Journal of Pharmaceutics and Biopharmaceutics

      巻: 191 ページ: 276-289

    • DOI

      10.1016/j.ejpb.2023.09.009

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    • 著者名/発表者名
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    • 雑誌名

      Molecular Pharmaceutics

      巻: 21 号: 1 ページ: 358-369

    • DOI

      10.1021/acs.molpharmaceut.3c01059

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    • 著者名/発表者名
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    • 雑誌名

      CrystEngComm

      巻: 25 号: 17 ページ: 2523-2533

    • DOI

      10.1039/d3ce00181d

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    • 著者名/発表者名
      Mieda Shiuhei、Inoue Kazuhiro、Ito Atsutoshi、Yada Shuichi、Miyajima Makoto、Fukami Toshiro
    • 雑誌名

      Journal of Drug Delivery Science and Technology

      巻: 69 ページ: 103165-103165

    • DOI

      10.1016/j.jddst.2022.103165

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      Chemical Engineering Science

      巻: 259 ページ: 117814-117814

    • DOI

      10.1016/j.ces.2022.117814

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    • 著者名/発表者名
      Ohashi R, Fujii A, Fukui K, Koide T, Fukami T
    • 雑誌名

      Eur. J. Pharm. Sci.

      巻: 169 ページ: 106095-106095

    • DOI

      10.1016/j.ejps.2021.106095

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    • 著者名/発表者名
      Sakamoto N, Tsuno N, Koyama R, Gato K, Titapiwatanakun V, Takatori K, Fukami T
    • 雑誌名

      CHEMICAL & PHARMACEUTICAL BULLETIN

      巻: 69 号: 10 ページ: 995-1004

    • DOI

      10.1248/cpb.c21-00375

    • NAID

      130008095523

    • ISSN
      0009-2363, 1347-5223
    • 年月日
      2021-10-01
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      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Monitoring of Cocrystal Dissociation during the Wet Granulation Process in the Presence of Disintegrants by Using Low-Frequency Raman Spectroscopy2021

    • 著者名/発表者名
      Suzuki N, Fukui K, Otaka K, Suzuki T, Fukami T
    • 雑誌名

      CHEMICAL & PHARMACEUTICAL BULLETIN

      巻: 69 号: 9 ページ: 877-885

    • DOI

      10.1248/cpb.c21-00302

    • NAID

      130008081980

    • ISSN
      0009-2363, 1347-5223
    • 年月日
      2021-09-01
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  • [雑誌論文] Advanced Formulation Design for Topical Creams Assisted with Vibrational Spectroscopic Imaging2021

    • 著者名/発表者名
      Ozawa Y, Watanabe Y, Ando D, Koide T, Fukami T
    • 雑誌名

      CHEMICAL & PHARMACEUTICAL BULLETIN

      巻: 69 号: 3 ページ: 271-277

    • DOI

      10.1248/cpb.c20-00979

    • NAID

      130007993064

    • ISSN
      0009-2363, 1347-5223
    • 年月日
      2021-03-01
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      2021 実施状況報告書
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  • [雑誌論文] Monitoring of Crystalline Transition During Wet Granulation Process Using Probe Type Low-frequency Raman Spectrometer2021

    • 著者名/発表者名
      Fukui Kanako, Suzuki Yota, Haneishi Kazuki, Titapiwatanakun Varin, Hisada Hiroshi, Koide Tatsuo, Fukami Toshiro
    • 雑誌名

      Thai Journal of Pharmaceutical Sciences

      巻: -

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    • 著者名/発表者名
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      日本薬学会 第144年会
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    • 著者名/発表者名
      工藤嵩之,三浦宗一郎,Varin Titapiwanakuna,深水啓朗
    • 学会等名
      日本薬剤学会 第38年会
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  • [学会発表] 低波数ラマン分光法を用いた湿式造粒中における結晶性複合体の解離モニタリング2023

    • 著者名/発表者名
      小野真由,饗庭成美,大高幸輝,深水啓朗
    • 学会等名
      日本薬剤学会 第38年会
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      内田遥翔,島田尚輝,Vasanthi Palanisamy,深水啓朗
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      日本薬剤学会 第38年会
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  • [学会発表] 低分子ペプチド薬の共結晶探索スクリーニング2023

    • 著者名/発表者名
      青木悠真,伯遼太朗,内田遥翔,深水啓朗
    • 学会等名
      第67回 日本薬学会 関東支部大会
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  • [学会発表] アルテミシニン共結晶の形成過程リアルタイムモニタリング2023

    • 著者名/発表者名
      大和真奈,内田遥翔,島田尚輝,工藤嵩之,深水啓朗
    • 学会等名
      第67回 日本薬学会 関東支部大会
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  • [学会発表] 低波数ラマン分光法を用いた湿式造粒中における医薬品の結晶形モニタリング2023

    • 著者名/発表者名
      小野真由,大高幸輝,饗庭成美,深水啓朗
    • 学会等名
      日本薬学会 第143年会
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    • 著者名/発表者名
      工藤嵩之,三浦宗一郎,Varin Titapiwanakun,深水啓朗
    • 学会等名
      日本薬学会 第143年会
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      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] アルテミシニン共結晶の探索および形成過程のラマンモニタリング2023

    • 著者名/発表者名
      内田遥翔,工藤嵩之,島田尚輝,Varin Titapiwanakun,深水啓朗
    • 学会等名
      日本薬学会 第143年会
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  • [学会発表] 低波数領域ラマン分光法の基礎と品質管理への応用2023

    • 著者名/発表者名
      深水啓朗
    • 学会等名
      日本薬剤学会 物性FGセミナー2022 振動分光による原薬・製剤の物性評価
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    • 招待講演
  • [学会発表] 湿式造粒中に共結晶原薬の解離挙動を評価できるプローブ型低波数ラマン分光測定2022

    • 著者名/発表者名
      饗庭成美,大高幸輝,鈴木直人,深水啓朗
    • 学会等名
      日本薬学会 第142年会
    • 関連する報告書
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  • [学会発表] 低波数ラマン分光測定を用いた湿式造粒中における結晶性複合体の解離挙動評価2022

    • 著者名/発表者名
      饗庭成美,大高幸輝,鈴木直人,深水啓朗
    • 学会等名
      日本薬剤学会 第37年会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] プローブ型低波数ラマン分光計による共結晶解離モニタリング2022

    • 著者名/発表者名
      小野真由,饗庭成美,大高幸輝,深水啓朗
    • 学会等名
      第66回 日本薬学会 関東支部大会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] 低波数ラマン分光計を用いた非晶質固体分散体の結晶化モニタリング2021

    • 著者名/発表者名
      大高幸輝、羽石一輝、深水啓朗
    • 学会等名
      日本薬剤学会 第36年会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] プローブ型LFラマン分光計を用いた球形晶析法における結晶成長のモニタリング2021

    • 著者名/発表者名
      堀江紀匠、小出達夫、深水啓朗
    • 学会等名
      日本薬剤学会 第36年会
    • 関連する報告書
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  • [学会発表] プローブ型低波数ラマン分光計による非晶質固体分散体のモニタリング2021

    • 著者名/発表者名
      饗庭成美、大高幸輝、井上元基、深水啓朗
    • 学会等名
      第65回 日本薬学会 関東支部大会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] ラマン分光法を用いたリポソーム調製工程のin situモニタリング2021

    • 著者名/発表者名
      佐藤匠、羽石一輝、小出達夫、深水啓朗
    • 学会等名
      第65回 日本薬学会 関東支部大会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 原薬の品質管理におけるラマン分光法の活用2021

    • 著者名/発表者名
      深水啓朗
    • 学会等名
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      2021 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] ナノスポット法を用いたシロスタゾール共結晶の探索スクリーニング2021

    • 著者名/発表者名
      高山智生、伯遼太朗、荒居玖志、深水啓朗
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  • [学会発表] シロスタゾールの溶解性改善を目的とした共結晶の探索2021

    • 著者名/発表者名
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      日本薬学会 第141年会
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  • [学会発表] プローブ型LFラマン分光計を用いた球形晶析過程のモニタリング2021

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      堀江紀匠、小出達夫、深水啓朗
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      日本薬学会 第141年会
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  • [学会発表] カルバマゼピンを用いた共結晶形成識別モデルの検討2020

    • 著者名/発表者名
      荒居玖志,植沢芳広,深水啓朗
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  • [学会発表] 撹拌造粒中における共結晶の解離に及ぼす崩壊剤の影響2020

    • 著者名/発表者名
      大高幸輝,福井可那子,鈴木直人,深水啓朗
    • 学会等名
      第64回 日本薬学会 関東支部大会
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  • [学会発表] 低分子ペプチド薬の共結晶微量探索スクリーニング2020

    • 著者名/発表者名
      高山智生,伯遼太郎,深水啓朗
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      第64回 日本薬学会 関東支部大会
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    • 著者名/発表者名
      執筆者:58名,技術情報協会
    • 総ページ数
      576
    • 出版者
      技術情報協会
    • ISBN
      9784861049910
    • 関連する報告書
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  • [備考] 明治薬科大学 分子製剤学研究室 研究業績

    • URL

      https://u-lab.my-pharm.ac.jp/~molpharm/achievements.html

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      2023 実績報告書 2022 実施状況報告書 2021 実施状況報告書 2020 実施状況報告書

URL: 

公開日: 2020-04-28   更新日: 2025-01-30  

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