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分子結晶インプリンティング技術の創生と共結晶の超高速形成

研究課題

研究課題/領域番号 20K21105
研究種目

挑戦的研究(萌芽)

配分区分基金
審査区分 中区分27:化学工学およびその関連分野
研究機関東京工業大学

研究代表者

下山 裕介  東京工業大学, 物質理工学院, 教授 (30403984)

研究期間 (年度) 2020-07-30 – 2022-03-31
研究課題ステータス 完了 (2021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)
2021年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円)
2020年度: 3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)
キーワード共結晶 / 高圧二酸化炭素 / 分子結晶
研究開始時の研究の概要

本研究課題では,高圧二酸化炭素を媒体とした「分子結晶インプリンティング技術」を創生し,医薬物質と共有体から成る「共結晶の形成を超高速化」する技術の確立を目的とする.共結晶を形成する上で,高圧二酸化炭素を「固体物質や液体物質の構造・物性変化」に利用し,医薬物質の分子結晶構造内へ共有体を輸送し,分子結晶内へ取り込ませ,共結晶を形成する「分子結晶インプリンティング」技術を創生する.

研究成果の概要

高圧二酸化炭素を,「共有体の溶解」と「共有体の輸送」媒体とし,分子結晶インプリンティング技術では,高圧CO2中における粉砕法,ならびに高圧CO2中に脂質融液を利用した共結晶形成プロセスを構築した.ここでは,高圧二酸化炭素を共有体の溶解・輸送の媒体として利用するため,減圧操作のみで溶媒として利用した二酸化炭素を取り除くことが可能であるため,形成した共結晶における溶媒残存量の問題を回避できる.このように,分子結晶インプリンティング技術の創生とともに,医薬物質の共結晶形成を超高速化するための知見が蓄積された.

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究で得られた成果により,高圧二酸化炭素を媒体とする医薬品共結晶の形成において,人体に無害な二酸化炭素を媒体として利用することで,有機溶媒の残留にかんする問題が回避されることが期待でき,体内における医薬物質の溶解度向上が期待できる共結晶の実用化が期待される.高圧二酸化炭素中における粉砕法,ならびに脂質融液を共結晶形成場として利用することで,分子インプリンティングによる共結晶形成の高速化が期待される.このように,新たな医薬品結晶形成に関する知見が蓄積されることで,共結晶を利用した医薬品投与への展開が促進されると考えられる.

報告書

(3件)
  • 2021 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2020 実施状況報告書
  • 研究成果

    (18件)

すべて 2022 2021 2020

すべて 雑誌論文 (1件) (うち国際共著 1件、 査読あり 1件) 学会発表 (17件) (うち国際学会 5件、 招待講演 1件)

  • [雑誌論文] Theophylline polymorph control by high-pressure pure CO2 via its monohydrate2022

    • 著者名/発表者名
      Yingquan Hao, Crystal Gong, Kinari Kobayashi, Seika Akiyama, Yusuke Shimoyama
    • 雑誌名

      Crystal Growth and Design

      巻: 22 号: 1 ページ: 159-166

    • DOI

      10.1021/acs.cgd.1c00718

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] 超臨界二酸化炭素中におけるメカノケミカル効果を利用したテオフィリン結晶多形の形成2022

    • 著者名/発表者名
      小林生成, Hao Yingquan, 織田耕彦, 下山裕介
    • 学会等名
      化学工学会第87年会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] CO2分子結晶の粉末との混合による医薬剤溶解性の促進2022

    • 著者名/発表者名
      谷越陽, 秋山星佳, Hao Yingquan, 織田耕彦, 下山裕介
    • 学会等名
      化学工学会第87年会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 高圧CO2中における脂質メディアを活用した共結晶の形成機構2022

    • 著者名/発表者名
      巽由奈, 織田耕彦, 下山裕介
    • 学会等名
      化学工学会第87年会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] Estimation of melting point depression driven by CO2 from molecular informatic apporoach2021

    • 著者名/発表者名
      Yuna Tatsumi, Yasuhiko Orita, Hung Ying Chieh, Yusuke Shimoyama
    • 学会等名
      18th European Meeting on Supercritical Fluids
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 脂質メディアによるテオフィリン共結晶の形成促進2021

    • 著者名/発表者名
      巽由奈, Hao Yingquan, 下山裕介
    • 学会等名
      化学工学会秋田大会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] High-pressure CO2 for lipid-mediated cocrystallization of theophylline and nicotinamide2021

    • 著者名/発表者名
      Yuna Tatsumi, Hao Yingquan, Yusuke Shimoyama
    • 学会等名
      25th Congress of the International Union of Crystallography
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Itraconazole cocrystallization in fatty acid under high-pressure CO22021

    • 著者名/発表者名
      Yuna Tatsumi, Hao Yingquan, Yasuhiko Orita, Yusuke Shimoyama
    • 学会等名
      9th International Symposium on Molecular Thermodynamics and Molecular Simulation
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 分子情報の入力による学習とデータ処理を活用した高圧CO2融液システムの設計2021

    • 著者名/発表者名
      巽由奈, Hao Yingquan, 下山裕介
    • 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] CO2分子を封入したDrug-Drug共結晶の形成2021

    • 著者名/発表者名
      谷越陽, 秋山星佳, Hao Yingquan, 織田耕彦, 下山裕介
    • 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] 分子情報と熱力学モデルに基づく共結晶探索設計システムの構築2021

    • 著者名/発表者名
      秋山星佳, Hao Yingquan, 織田耕彦, 下山裕介
    • 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] Screening of pharmaceutical cocrystal formation with machine learning by molecular informatics2021

    • 著者名/発表者名
      Hao Yingquan, Hung Ying Chieh, Yusuke Shimoyama
    • 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] Lipid-mediated cocrystallization for formation of theophylline-nicotinamide cocrystal2021

    • 著者名/発表者名
      Yuna Tatsumi, Yusuke Shimoyama
    • 学会等名
      8th Asian Particle Technology Symposium APT2021
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 超臨界CO2ビーズ粉砕法による共結晶の形成2021

    • 著者名/発表者名
      小林生成, 織田耕彦, 下山裕介
    • 学会等名
      分離技術会年会2021
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] CO2分子の封入によるDrug-Drug共結晶の溶解特性の促進2021

    • 著者名/発表者名
      谷越陽, 秋山星佳, Hao Yingquan, 織田耕彦, 下山裕介
    • 学会等名
      分離技術会年会2021
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] Pharmaceutical cocrystal screening by machine learning with molecular surface charge distribution2021

    • 著者名/発表者名
      Hao Yingquan, 片岡大志,村上広樹,Hung Ying Chieh,織田耕彦,下山裕介
    • 学会等名
      International Chemical Engineering Symposia
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 超臨界二酸化炭素相と界面を利用した材料プロセス2020

    • 著者名/発表者名
      下山裕介
    • 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
    • 招待講演
  • [学会発表] 高圧CO2を媒体としたメカノケミカル効果による共結晶形成の促進2020

    • 著者名/発表者名
      小林生成,織田耕彦,下山裕介
    • 学会等名
      第23回化学工学会学生発表会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書

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公開日: 2020-08-03   更新日: 2023-01-30  

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