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新規解析手法を用いた透過ラマン分光法の医薬品品質試験への導入

研究課題

研究課題/領域番号 20K07216
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47060:医療薬学関連
研究機関国立医薬品食品衛生研究所

研究代表者

小出 達夫  国立医薬品食品衛生研究所, 薬品部, 室長 (40321856)

研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2025-03-31
研究課題ステータス 交付 (2023年度)
配分額 *注記
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
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: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
キーワードラマン分光法 / 透過 / ケモメトリックス / 定量 / 製剤 / 粒子 / 機械学習
研究開始時の研究の概要

透過ラマン分光法は、プロセス解析工学を用いた医薬品のリアルタイムリリース試験を行うための分析ツールとして、近年注目されている。しかし、現状では分析手法の理解及び分析精度が十分とは言えない。本研究では、透過ラマン分光法による医薬品中の有効成分の定量における精度向上及び医薬品品質試験への実用化を目的とする。医薬品中の有効成分や添加剤の物性等の測定への影響の解明及び、機械学習を応用した解析手法の検討を行い、その有効性を明らかにする。本研究において、透過ラマン分光法の基礎的な性能の理解を進めるとともに新しい解析手法を提示することにより、医薬品製造企業における技術革新を促すことができる。

研究実績の概要

透過ラマン分光法による医薬品製剤中の有効成分の定量における精度向上及び医薬品品質試験への実用化を目的として、本年度も引き続き測定に影響する要因について検討を行うとともに、定量モデル作成に適用できると考えられた新規解析手法について検討を行った。本検討にはモデル製剤としてインドメタシンを主薬とする共結晶もしくは非晶質0-20%を含有する錠剤を用いた。スペクトル前処理はベースライン処理+標準化もしくは1次微分を行い、解析手法はPartial Least Squares Regression(PLSR)もしくはPLS type 2 Discriminant Analysis (PLS2-DA)を用い、測定の精度向上及び簡易迅速測定の検討を行った。ラマン分光器は市販の透過測定専用機器もしくは新たに作成した通常のラマン分光器に取り付ける簡易型透過ラマン分光測定用アタッチメントを用いた。今回の検討においてスペクトル前処理は1次微分を用いることにより精度が上がり、解析手法は今回用いたどちらでも精度は大差なかった。ただし、簡易型透過ラマン分光アタッチメントを使った場合は専用機器と比較して精度が下がることが明らかとなった。アタッチメントは低コストで簡便に測定できる利点があるものの、レーザーを照射した際に発生する散乱光の収集効率が悪いことから散乱ピークが弱くなることが原因であり、試料を破壊しない程度でできるだけ強いレーザーを用いること、収集効率を上げるために光路上のロスを少なくすることが精度向上に必要と考えられた。本検討の進展及び成果は今後の透過ラマン分光法による医薬品製剤の定量法の実用化に大きく貢献すると考えられた。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

3: やや遅れている

理由

本年度は、透過ラマン分光法の精度向上のための要因解明と定量のための解析手法について、一定の検証ができたことから、ある程度の到達目標を達成できたものと考えている。しかしながら、部品供給の遅れから機器の導入が遅れたこと、また、新型コロナ感染症の影響で、学会発表等成果報告が当初の予定通りとはならならず、若干の遅れが生じた。

今後の研究の推進方策

次年度は、これまでの成果について論文投稿等の成果公表を中心に取り組む。

報告書

(4件)
  • 2023 実施状況報告書
  • 2022 実施状況報告書
  • 2021 実施状況報告書
  • 2020 実施状況報告書
  • 研究成果

    (14件)

すべて 2024 2023 2022 2020

すべて 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (8件) (うち招待講演 3件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] 製剤化工程のプロセスパラメータが透過型ラマン分光法を用いた定量分析に及ぼす影響2024

    • 著者名/発表者名
      大橋令、小出達夫、深水啓朗、
    • 雑誌名

      Pharm Tech Japan

      巻: 40(3) ページ: 123-127

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Effects of wet granulation process variables on the quantitative assay model of transmission Raman spectroscopy for pharmaceutical tablets2023

    • 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

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 新規解析手法を用いた透過ラマン分光法の医薬品品質試験への導入2022

    • 著者名/発表者名
      小出達夫
    • 雑誌名

      PHARM TECH JAPAN

      巻: 38(1) ページ: 7-11

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [雑誌論文] 医薬品の連続生産における計測技術を活用したプロセス制御と管理戦略2020

    • 著者名/発表者名
      小出達夫
    • 雑誌名

      Pharmstage

      巻: 20(4) ページ: 4-8

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [雑誌論文] ラマン分光法を用いた製剤の定量分析2020

    • 著者名/発表者名
      小出達夫
    • 雑誌名

      製剤機械技術学会誌

      巻: 29(4) ページ: 422-426

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] ラマン分光法を用いたコアモルファスの品質管理に関する研究2023

    • 著者名/発表者名
      滝井彩乃、佐藤匠、小出達夫、深水啓朗
    • 学会等名
      第67回日本薬学会関東支部大会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] 医薬品の品質評価におけるデータサイエンスの活用2023

    • 著者名/発表者名
      小出達夫
    • 学会等名
      第24回製剤機械技術シンポジウム
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 透過ラマン分光法を用いた共結晶医薬品の非破壊定量法の開発に関する研究2023

    • 著者名/発表者名
      小出達夫、深水啓朗、伊豆津健一
    • 学会等名
      日本薬学会第143年会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] 透過型ラマン分光法による軟膏剤の非破壊定量分析2022

    • 著者名/発表者名
      大橋令、藤井ありあ、福井可那子、小出達夫、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] 錠剤中に含まれる共結晶の透過ラマン定量2022

    • 著者名/発表者名
      小出達夫
    • 学会等名
      医薬品共結晶のモニタリングおよび粒子設計ワークショップ 2022年度 第1回研究会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 製剤均一性試験における透過型ラマン分光法の適用に関する研究2022

    • 著者名/発表者名
      小出達夫、深水啓朗、伊豆津健一
    • 学会等名
      日本薬学会第142年会
    • 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コアモルファスの定量に関する研究2020

    • 著者名/発表者名
      藤井ありあ、小出達夫、深水啓朗
    • 学会等名
      日本薬剤学会第34年会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] 各極のレギュレーションを踏まえた共結晶の評価手法2020

    • 著者名/発表者名
      小出達夫
    • 学会等名
      日本粉体工業技術協会2020年度 第1回晶析分科会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [図書] “フロー合成、連続生産のプロセス設計、条件設定と応用事例”2020

    • 著者名/発表者名
      小出達夫 分担執筆
    • 総ページ数
      599
    • 出版者
      (株)情報技術協会
    • ISBN
      9784861048203
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書

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公開日: 2020-04-28   更新日: 2024-12-25  

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