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イオン液体を利用した創薬研究における新分野開拓

研究課題

研究課題/領域番号 20K20440
補助金の研究課題番号 19H05518 (2019)
研究種目

挑戦的研究(開拓)

配分区分基金 (2020)
補助金 (2019)
審査区分 中区分27:化学工学およびその関連分野
研究機関九州大学

研究代表者

後藤 雅宏  九州大学, 工学研究院, 教授 (10211921)

研究分担者 田原 義朗  同志社大学, 理工学部, 准教授 (30638383)
原田 耕志  山口大学, 大学院医学系研究科, 講師 (60253217)
若林 里衣  九州大学, 工学研究院, 助教 (60595148)
研究期間 (年度) 2019-06-28 – 2022-03-31
研究課題ステータス 完了 (2021年度)
配分額 *注記
26,000千円 (直接経費: 20,000千円、間接経費: 6,000千円)
2021年度: 7,280千円 (直接経費: 5,600千円、間接経費: 1,680千円)
2020年度: 7,670千円 (直接経費: 5,900千円、間接経費: 1,770千円)
2019年度: 11,050千円 (直接経費: 8,500千円、間接経費: 2,550千円)
キーワードイオン液体 / DDS / 経皮吸収 / 薬物キャリア / 難溶解性薬物 / 経皮免疫 / 花粉症ワクチン / バイオ医薬品 / ワクチン / ペプチド / タンパク質製剤 / 核酸医薬 / 界面活性剤 / 経皮吸収製剤 / アビガン / イオン液体液晶 / 経皮ワクチン / バイオ医薬 / 経皮麻酔剤 / 創薬工学 / 麻酔薬 / 医工連携
研究開始時の研究の概要

本研究では、イオン液体を用いた創薬研究に“生体適合イオン液体の創生”というブレイクスルーを生み出し、イオン液体の世界に“薬物応用”という新しい研究領域を開拓することに挑戦する。イオン液体の創薬応用においては、臨床レベルでイオン液体が利用された例は少なく、研究領域として大きく発展するまでには至っていない。その最大のポイントは生体適合性のイオン液体創生にある。そこで本研究では、生体適合性のイオン液体開発を行い医工連携を通して、これまでの製剤技術の体系や方向性を大きく変革するようなイオン液体研究にチャレンジする。

研究成果の概要

本研究では、実際の製剤応用を目的に、生体由来の分子からなる生体適合性の高いイオン液体を開発した。生体適合性のイオン液体として、素材にコリン、アミノ酸、脂肪酸及びリン脂質を用いて構成したイオン液体が有効であることを確認した。また、これら生体適合性イオン液体を用いることで、がん抗原ペプチドの経皮ワクチン製剤及びインスリンなどの経皮ペプチド製剤の構築が可能となった。また、開発したイオン液体は低毒性であり皮膚刺激性の低い製剤であることを明らかにした。脂質誘導型のイオン液体によって、がん抗原の皮膚深部への浸透が達成され、皮膚樹状細胞への効率的送達が可能になることで、高い抗腫瘍効果が確認された。

研究成果の学術的意義や社会的意義

イオン液体の創薬応用が、最近注目されるようになったが、世界的にも臨床レベルでイオン液体が利用された例は少なく、創薬領域として大きく発展するまでには至っていないのが現状である。特に、イオン液体を用いた創薬研究においてポイントとなる、薬物利用が可能な安全性と安定性が確認されたイオン液体の開発が望まれていた。本研究で開発された脂質誘導型のイオン液体は、生体毒性が低く、実際の臨床研究にも対応できることが示された。特に、イオン液体の高い溶解性は、これまで製剤化が困難であった難溶解性薬物の利用に有効となる。創薬開発において、イオン液体の利用という新たな選択肢が提供できる。

報告書

(4件)
  • 2021 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2020 実施状況報告書
  • 2019 実績報告書
  • 研究成果

    (48件)

すべて 2022 2021 2020 2019 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (21件) (うち国際共著 19件、 査読あり 21件) 学会発表 (21件) (うち国際学会 2件、 招待講演 5件) 図書 (3件) 備考 (2件)

  • [国際共同研究] Universiti Teknologi PETRONAS(マレーシア)

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [雑誌論文] Amino Acid Ester based Phenolic Ionic Liquids as a Potential Solvent for the Bioactive Compound Luteolin: Synthesis, Characterization, and Food Preservation Activity2022

    • 著者名/発表者名
      Shimul Islam Md、Moshikur Rahman Md、Minamihata Kosuke、Moniruzzaman Muhammad、Kamiya Noriho、Goto Masahiro
    • 雑誌名

      Journal of Molecular Liquids

      巻: 349 ページ: 118103-118103

    • DOI

      10.1016/j.molliq.2021.118103

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Methotrexate-based ionic liquid as a potent anticancer drug for oral delivery: In vivo pharmacokinetics, biodistribution, and antitumor efficacy2021

    • 著者名/発表者名
      Moshikur Rahman Md、Ali Md. Korban、Wakabayashi Rie、Moniruzzaman Muhammad、Goto Masahiro
    • 雑誌名

      International Journal of Pharmaceutics

      巻: 608 ページ: 121129-121129

    • DOI

      10.1016/j.ijpharm.2021.121129

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Development and optimization of ionic liquid-based emulsion liquid membrane process for efficient recovery of lactic acid from aqueous streams2021

    • 著者名/発表者名
      Khan Huma Warsi、Reddy Ambavaram Vijaya Bhaskar、Bustam Mohamad Azmi、Goto Masahiro、Moniruzzaman Muhammad
    • 雑誌名

      Biochemical Engineering Journal

      巻: 176 ページ: 108216-108216

    • DOI

      10.1016/j.bej.2021.108216

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Insulin Transdermal Delivery System for Diabetes Treatment Using a Biocompatible Ionic Liquid-Based Microemulsion2021

    • 著者名/発表者名
      Islam Md. Rafiqul、Uddin Shihab、Chowdhury Md. Raihan、Wakabayashi Rie、Moniruzzaman Muhammad、Goto Masahiro
    • 雑誌名

      ACS Applied Materials & Interfaces

      巻: 13 号: 36 ページ: 42461-42472

    • DOI

      10.1021/acsami.1c11533

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Lipid-Based Ionic-Liquid-Mediated Nanodispersions as Biocompatible Carriers for the Enhanced Transdermal Delivery of a Peptide Drug2021

    • 著者名/発表者名
      Uddin Shihab、Islam Md. Rafiqul、Chowdhury Md. Raihan、Wakabayashi Rie、Kamiya Noriho、Moniruzzaman Muhammad、Goto Masahiro
    • 雑誌名

      ACS Applied Bio Materials

      巻: 4 号: 8 ページ: 6256-6267

    • DOI

      10.1021/acsabm.1c00563

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Favipiravir-Based Ionic Liquids as Potent Antiviral Drugs for Oral Delivery: Synthesis, Solubility, and Pharmacokinetic Evaluation2021

    • 著者名/発表者名
      Moshikur Rahman Md、Ali Md. Korban、Wakabayashi Rie、Moniruzzaman Muhammad、Goto Masahiro
    • 雑誌名

      Molecular Pharmaceutics

      巻: 18 号: 8 ページ: 3108-3115

    • DOI

      10.1021/acs.molpharmaceut.1c00324

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Biocompatible Ionic Liquid-Mediated Micelles for Enhanced Transdermal Delivery of Paclitaxel2021

    • 著者名/発表者名
      Ali Md. Korban、Moshikur Rahman Md、Wakabayashi Rie、Moniruzzaman Muhammad、Goto Masahiro
    • 雑誌名

      ACS Applied Materials & Interfaces

      巻: 13 号: 17 ページ: 19745-19755

    • DOI

      10.1021/acsami.1c03111

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Biocompatible ionic liquids assisted transdermal co-delivery of antigenic protein and adjuvant for cancer immunotherapy2021

    • 著者名/発表者名
      Chowdhury Md. Raihan、Moshikur Rahman Md.、Wakabayashi Rie、Moniruzzaman Muhammad、Goto Masahiro
    • 雑誌名

      International Journal of Pharmaceutics

      巻: 601 ページ: 120582-120582

    • DOI

      10.1016/j.ijpharm.2021.120582

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] エマルションによる経皮薬物送達技術の最新研究 – 経皮吸収促進剤とイオン液体の利用を中心に–2021

    • 著者名/発表者名
      Kozaka Shuto、Hara Koki、Goto Masahiro
    • 雑誌名

      膜

      巻: 46 号: 2 ページ: 91-97

    • DOI

      10.5360/membrane.46.91

    • NAID

      130008021507

    • ISSN
      0385-1036, 1884-6440
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Lipid based biocompatible ionic liquids: synthesis, characterization and biocompatibility evaluation2020

    • 著者名/発表者名
      Uddin Shihab、Chowdhury Md. Raihan、Wakabayashi Rie、Kamiya Noriho、Moniruzzaman Muhammad、Goto Masahiro
    • 雑誌名

      Chemical Communications

      巻: 56 号: 89 ページ: 13756-13759

    • DOI

      10.1039/d0cc04491a

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Formation and potential application of micelles composed of biocompatible N-lauroyl-amino acid ionic liquids surfactant2020

    • 著者名/発表者名
      Moshikur Rahman Md、Ali Md. Korban、Wakabayashi Rie、Moniruzzaman Muhammad、Goto Masahiro
    • 雑誌名

      Journal of Molecular Liquids

      巻: 320 ページ: 114424-114424

    • DOI

      10.1016/j.molliq.2020.114424

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Biocompatible Ionic Liquid Enhances Transdermal Antigen Peptide Delivery and Preventive Vaccination Effect2020

    • 著者名/発表者名
      Tahara Yoshiro、Morita Kaho、Wakabayashi Rie、Kamiya Noriho、Goto Masahiro
    • 雑誌名

      Molecular Pharmaceutics

      巻: 17 号: 10 ページ: 3845-3856

    • DOI

      10.1021/acs.molpharmaceut.0c00598

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Design and Characterization of Fatty Acid-Based Amino Acid Ester as a New “Green” Hydrophobic Ionic Liquid for Drug Delivery2020

    • 著者名/発表者名
      Md Moshikur Rahman、Chowdhury Md. Raihan、Fujisawa Hiroki、Wakabayashi Rie、Moniruzzaman Muhammad、Goto Masahiro
    • 雑誌名

      ACS Sustainable Chemistry & Engineering

      巻: 8 号: 36 ページ: 13660-13671

    • DOI

      10.1021/acssuschemeng.0c03419

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Ionic Liquid-In-Oil Microemulsions Prepared with Biocompatible Choline Carboxylic Acids for Improving the Transdermal Delivery of a Sparingly Soluble Drug2020

    • 著者名/発表者名
      Islam Md. Rafiqul、Chowdhury Md. Raihan、Wakabayashi Rie、Kamiya Noriho、Moniruzzaman Muhammad、Goto Masahiro
    • 雑誌名

      Pharmaceutics

      巻: 12 号: 4 ページ: 392-392

    • DOI

      10.3390/pharmaceutics12040392

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Choline and amino acid based biocompatible ionic liquid mediated transdermal delivery of the sparingly soluble drug acyclovir2020

    • 著者名/発表者名
      Islam Md. Rafiqul、Chowdhury Md. Raihan、Wakabayashi Rie、Tahara Yoshiro、Kamiya Noriho、Moniruzzaman Muhammad、Goto Masahiro
    • 雑誌名

      International Journal of Pharmaceutics

      巻: 582 ページ: 119335-119335

    • DOI

      10.1016/j.ijpharm.2020.119335

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Ionic liquids with N-methyl-2-pyrrolidonium cation as an enhancer for topical drug delivery: Synthesis, characterization, and skin-penetration evaluation2020

    • 著者名/発表者名
      Moshikur Rahman Md、Chowdhury Md Raihan、Wakabayashi Rie、Tahara Yoshiro、Kamiya Noriho、Moniruzzaman Muhammad、Goto Masahiro
    • 雑誌名

      Journal of Molecular Liquids

      巻: 299 ページ: 112166-112166

    • DOI

      10.1016/j.molliq.2019.112166

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書 2019 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Biocompatible ionic liquids and their applications in pharmaceutics2020

    • 著者名/発表者名
      Md Moshikur Rahman、Chowdhury Md. Raihan、Moniruzzaman Muhammad、Goto Masahiro
    • 雑誌名

      Green Chemistry

      巻: 22 号: 23 ページ: 8116-8139

    • DOI

      10.1039/d0gc02387f

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Development of a novel ionic liquid-curcumin complex to enhance its solubility, stability, and activity2019

    • 著者名/発表者名
      Chowdhury Md. Raihan、Moshikur Rahman Md、Wakabayashi Rie、Tahara Yoshiro、Kamiya Noriho、Moniruzzaman Muhammad、Goto Masahiro
    • 雑誌名

      Chemical Communications

      巻: 55 号: 54 ページ: 7737-7740

    • DOI

      10.1039/c9cc02812a

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] In vivo biocompatibility, pharmacokinetics, antitumor efficacy, and hypersensitivity evaluation of ionic liquid-mediated paclitaxel formulations2019

    • 著者名/発表者名
      Chowdhury Md. Raihan、Moshikur Rahman Md、Wakabayashi Rie、Tahara Yoshiro、Kamiya Noriho、Moniruzzaman Muhammad、Goto Masahiro
    • 雑誌名

      International Journal of Pharmaceutics

      巻: 565 ページ: 219-226

    • DOI

      10.1016/j.ijpharm.2019.05.020

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Synthesis and characterization of choline-fatty acid-based ionic liquids: A new biocompatible surfactant2019

    • 著者名/発表者名
      Ali Md Korban、Moshikur Rahman Md、Wakabayashi Rie、Tahara Yoshiro、Moniruzzaman Muhammad、Kamiya Noriho、Goto Masahiro
    • 雑誌名

      Journal of Colloid and Interface Science

      巻: 551 ページ: 72-80

    • DOI

      10.1016/j.jcis.2019.04.095

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Ionic liquids with methotrexate moieties as a potential anticancer prodrug: Synthesis, characterization and solubility evaluation2019

    • 著者名/発表者名
      Moshikur Rahman Md.、Chowdhury Md. Raihan、Wakabayashi Rie、Tahara Yoshiro、Moniruzzaman Muhammad、Goto Masahiro
    • 雑誌名

      Journal of Molecular Liquids

      巻: 278 ページ: 226-233

    • DOI

      10.1016/j.molliq.2019.01.063

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] イオン液体を利用した経皮DDS研究の進展2021

    • 著者名/発表者名
      田原義朗、後藤雅宏
    • 学会等名
      日本膜学会第43年会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Promoting percutaneous penetration of peptide antigen by glyceryl monolinoleate cubic liquid crystal2021

    • 著者名/発表者名
      Shuto Kozaka, Rie Wakabayashi, Noriho Kamiya, Masahiro Goto
    • 学会等名
      PacificChem2021
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Solid-in-Oil化技術を用いた次世代経皮ワクチン技術2021

    • 著者名/発表者名
      後藤雅宏
    • 学会等名
      第25回日本ワクチン学会,
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 生体由来材料を用いたイオン液体による経皮吸収液晶製剤の開発2021

    • 著者名/発表者名
      原江希, 小坂秀斗, 後藤雅宏
    • 学会等名
      日本膜学会第43年会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] Development of transdermal malaria vaccine2021

    • 著者名/発表者名
      Kosuke Minamihata, Dani Permana, Noriho Kamiya, Masahiro Goto
    • 学会等名
      The 26th Symposium of Young Asian Biological Engineers’ Community
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 生体適合性イオン液体液晶を用いた経皮吸収製剤の開発2021

    • 著者名/発表者名
      原江希, 小坂秀斗, 後藤雅宏
    • 学会等名
      第37回日本DDS学会学術集会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] イオン液体液晶キャリアを用いたアビガン経皮吸収製剤の開発2021

    • 著者名/発表者名
      原江希, 神谷典穂, 後藤雅宏
    • 学会等名
      化学工学会第52回秋季大会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] マテリアルズインフォマティクスに基づくイオン液体を用いた薬物経皮吸収促進剤の高効率開発2021

    • 著者名/発表者名
      宮﨑祐典・神谷典穂・後藤雅宏
    • 学会等名
      化学工学会第52回秋季大会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 機械学習に基づく生体適合性イオン液体の高効率スクリーニング2021

    • 著者名/発表者名
      宮﨑祐典、神谷典穂、後藤雅宏
    • 学会等名
      化学工学会第86回年会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] 生体適合性イオン液体液晶を利用した経皮吸収製剤の開発2021

    • 著者名/発表者名
      原 江希・小坂 秀斗・神谷 典穂・後藤 雅宏
    • 学会等名
      化学工学会第86回年会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] 未来医療としての経皮ワクチンと創薬材料としてのイオン液体2021

    • 著者名/発表者名
      後藤雅宏
    • 学会等名
      日本化学会第101春季年会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 機械学習を利用した生体適合性イオン液体の分子設計とその毒性予測モデルの構築2020

    • 著者名/発表者名
      宮﨑祐典、神谷典穂、後藤雅宏
    • 学会等名
      化学工学会九州支部オンライン学生発表会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] 生体適合性イオン液体を用いた経皮吸収液晶製剤の開発2020

    • 著者名/発表者名
      原 江希・小坂 秀斗・神谷 典穂・後藤 雅宏
    • 学会等名
      化学工学会九州支部オンライン学生発表会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] 生体適合性イオン液体の分子設計を指向した機械学習による毒性予測モデルの構築2020

    • 著者名/発表者名
      宮﨑祐典、神谷典穂、後藤雅宏
    • 学会等名
      イオン液体ワークショップ2020
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] イオン液体液晶を用いた経皮吸収製剤の開発2020

    • 著者名/発表者名
      原 江希・小坂 秀斗・神谷 典穂・後藤 雅宏
    • 学会等名
      膜シンポジウム2020
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] 新規生体適合性イオン液体を用いた経皮ペプチドデリバリーの高効率化2020

    • 著者名/発表者名
      藤澤裕貴、若林里衣、神谷典穂、後藤雅宏
    • 学会等名
      化学工学会第51回秋季大会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] 医療革新をもたらす経皮ワクチンと創薬材料としてのイオン液体2020

    • 著者名/発表者名
      後藤雅宏
    • 学会等名
      日本化学会第100春季年会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] イオン液体を利用した経皮ペプチドデリバリーにおけるアミノ酸カチオンの影響2020

    • 著者名/発表者名
      藤澤裕貴、田原義朗、若林里衣、神谷典穂、後藤雅宏
    • 学会等名
      化学工学会第83年会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Cancer Vaccine by Transdermal Drug Delivery System Utilizing Oil Based Ionic liquid Carrier2020

    • 著者名/発表者名
      Masahiro Goto
    • 学会等名
      12th AFOB Regional Symposium 2020
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 生体適合性のイオン液体を用いた経皮ペプチドがんワクチンの開発2019

    • 著者名/発表者名
      森田佳歩、田原義朗、若林里衣、神谷典穂、後藤雅宏
    • 学会等名
      第10回イオン液体討論会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] リドカインの経皮吸収特性と麻酔効果の機構解明2019

    • 著者名/発表者名
      大平功、田原義朗、原田耕志、後藤雅宏
    • 学会等名
      膜シンポジウム2019
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [図書] Application of Ionic Liquids in Drug Delivery2021

    • 著者名/発表者名
      M. Goto, M. Moniruzzaman
    • 総ページ数
      242
    • 出版者
      Springer
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [図書] Application of Ionic Liquids in Biotechnology2019

    • 著者名/発表者名
      M. Moniruzzaman and M. Goto
    • 総ページ数
      257
    • 出版者
      Springer
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [図書] In Comprehensive Biotechnology2019

    • 著者名/発表者名
      A. Vijaya Bhaskar Reddy, M. Moniruzzaman and M. Goto
    • 総ページ数
      312
    • 出版者
      Elsevier
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [備考] 次世代経皮吸収研究センター

    • URL

      http://www.bioeng.cstm.kyushu-u.ac.jp/index.htm

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [備考] 次世代経皮吸収研究センター

    • URL

      http://www.bioeng.cstm.kyushu-u.ac.jp/ksu_re_center/index.html

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書 2019 実績報告書

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公開日: 2019-07-04   更新日: 2024-03-26  

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