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Suspended-state NMRによる薬物ナノ非晶質の固液界面構造評価

研究課題

研究課題/領域番号 21K06509
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
研究機関千葉大学

研究代表者

東 顕二郎  千葉大学, 大学院薬学研究院, 准教授 (40451760)

研究分担者 植田 圭祐  千葉大学, 大学院薬学研究院, 助教 (40755972)
森部 久仁一  千葉大学, 大学院薬学研究院, 教授 (50266350)
研究期間 (年度) 2021-04-01 – 2024-03-31
研究課題ステータス 完了 (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)
2023年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2022年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2021年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
キーワード非晶質 / ナノ粒子 / 吸収性 / 安定性 / 難水溶性薬物 / NMR / cryo-TEM / suspended-state NMR / 運動性 / 界面 / 非晶質ナノ粒子
研究開始時の研究の概要

難水溶性薬物の経口吸収性を最大化する手法として、薬物ナノ非晶質化が注目されている。しかし、薬物ナノ非晶質が水に分散した薬物ナノ非晶質懸濁液の構造は不明な点が多く、特に界面の構造について分子レベルで検討した報告はほぼ皆無である。本研究では、suspended-state NMR法を中心とした各種応用測定法を用いて、薬物ナノ非晶質懸濁液の界面構造を分子レベルで明らかとする。

研究成果の概要

環状ペプチドであるシクロスポリンA(CyA)と安定化剤であるポロキサマーP407(P407)からなる懸濁液中のCyA非晶質ナノ粒子の構造及び分子状態を各種分析法により評価した。そして、非晶質ナノ粒子と結晶ナノ粒子の固液界面に存在するP407の分子状態の違いをsuspended-state NMRにより評価可能であることを示した。また、非晶質ナノ粒子ではP407は固液界面のみならず粒子内部にも含まれていることを明らかとした。さらに、本非晶質ナノ粒子は非古典的結晶化理論であるoriented attachmentにより結晶ナノ懸濁液に変化することを見出した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究により、薬物非晶質ナノ粒子と薬物結晶ナノ粒子の固液界面に存在する界面活性剤の分子状態の違いをsuspended-state NMRにより評価可能であることを示した。また、本研究で観察されたoriented attachmentは、医薬品を問わず有機化合物で観察された報告は皆無であり、CyAなどの中分子薬物ではナノ非晶質の不安定化が従来の低分子薬物のものとは異なるメカニズムで起きる可能性を見出した。本研究から得られた知見は、薬物の製剤化技術として注目を集めているナノ非晶質懸濁液の処方設計効率化・最適化に向けた有用な指針になると期待される。

報告書

(4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
  • 研究成果

    (15件)

すべて 2023 2022 2021

すべて 雑誌論文 (7件) (うち査読あり 6件) 学会発表 (7件) (うち国際学会 2件、 招待講演 4件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] Preparation of a ternary amorphous solid dispersion using hot-melt extrusion for obtaining a stable colloidal dispersion of amorphous probucol nanoparticles2023

    • 著者名/発表者名
      Hanada Naho、Higashi Kenjirou、Zhao Zhijing、Ueda Keisuke、Moribe Kunikazu
    • 雑誌名

      International Journal of Pharmaceutics

      巻: 640 ページ: 122959-122959

    • DOI

      10.1016/j.ijpharm.2023.122959

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 添加剤による難水溶性薬物の溶解性改善~基礎理論と最近の研究紹介~2023

    • 著者名/発表者名
      東 顕二郎、植田圭祐、森部久仁一
    • 雑誌名

      Pharm Tech Japan

      巻: 39(4) ページ: 597-605

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [雑誌論文] Supersaturation maintenance of carvedilol and chlorthalidone by cyclodextrin derivatives: Pronounced crystallization inhibition ability of methylated cyclodextrin2023

    • 著者名/発表者名
      Liu Mengyao、Higashi Kenjirou、Ueda Keisuke、Moribe Kunikazu
    • 雑誌名

      International Journal of Pharmaceutics

      巻: 637 ページ: 122876-122876

    • DOI

      10.1016/j.ijpharm.2023.122876

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Multistep Crystallization of Pharmaceutical Amorphous Nanoparticles via a Cognate Pathway of Oriented Attachment: Direct Evidence of Nonclassical Crystallization for Organic Molecules2022

    • 著者名/発表者名
      Chen Ziqiao、Higashi Kenjirou、Ueda Keisuke、Moribe Kunikazu
    • 雑誌名

      Nano Letters

      巻: 22 号: 16 ページ: 6841-6846

    • DOI

      10.1021/acs.nanolett.2c01608

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Computational approach to elucidate the formation and stabilization mechanism of amorphous formulation using molecular dynamics simulation and fragment molecular orbital calculation2022

    • 著者名/発表者名
      Ma Xiaohan、Higashi Kenjirou、Fukuzawa Kaori、Ueda Keisuke、Kadota Kazunori、Tozuka Yuichi、Yonemochi Etsuo、Moribe Kunikazu
    • 雑誌名

      International Journal of Pharmaceutics

      巻: 615 ページ: 121477-121477

    • DOI

      10.1016/j.ijpharm.2022.121477

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Transition from Amorphous Cyclosporin A Nanoparticles to Size-Reduced Stable Nanocrystals in a Poloxamer 407 Solution2021

    • 著者名/発表者名
      Chen Ziqiao、Higashi Kenjirou、Ueda Keisuke、Moribe Kunikazu
    • 雑誌名

      Molecular Pharmaceutics

      巻: 19 号: 1 ページ: 188-199

    • DOI

      10.1021/acs.molpharmaceut.1c00721

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Revealing the mechanism of morphological variation of amorphous drug nanoparticles formed by aqueous dispersion of ternary solid dispersion2021

    • 著者名/発表者名
      Zhao Zhijing、Higashi Kenjirou、Ueda Keisuke、Moribe Kunikazu
    • 雑誌名

      International Journal of Pharmaceutics

      巻: 607 ページ: 120984-120984

    • DOI

      10.1016/j.ijpharm.2021.120984

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Crystallization of amorphous drug nanoparticle in water2023

    • 著者名/発表者名
      Higashi K
    • 学会等名
      International Conference on Science and Technology of Pharmaceutical Glass
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Formation and stabilization mechanism of colloidal dispersions of drug nanoparticles obtained from ternary solid dispersions2023

    • 著者名/発表者名
      Higashi, K., Ueda, K., Moribe, K.,
    • 学会等名
      Asisan Federation for Pharmaceutical Sciences 2023
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 結晶学的理論に基づいたナノ医薬品製剤の物性評価2023

    • 著者名/発表者名
      東 顕二郎
    • 学会等名
      第3回令和の薬剤学を考える懇談会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 製剤を分子・ナノレベルで 顕わにする2023

    • 著者名/発表者名
      東 顕二郎
    • 学会等名
      崇城大学DDS研究所特別講演会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Cyclosporine A非晶質の分子状態に調製条件が及ぼす影響2022

    • 著者名/発表者名
      内田 みず穂, 植田 圭祐, 東 顕二郎, 森部 久仁一
    • 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] 調製時に用いる溶媒が非晶質cyclosporine Aの分子状態に及ぼす影響2022

    • 著者名/発表者名
      内田 みず穂, 植田 圭祐, 東 顕二郎, 森部 久仁一
    • 学会等名
      日本薬剤学会 第47回製剤・創剤セミナー
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] 薬物の溶解性・吸収性を改善する医薬品製剤の評価2021

    • 著者名/発表者名
      東顕二郎
    • 学会等名
      第69回固体NMR・材料フォーラム
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [図書] NMRによる有機材料分析とその試料前処理、データ解析2021

    • 著者名/発表者名
      東 顕二郎(共著)
    • 総ページ数
      10
    • 出版者
      技術情報協会
    • ISBN
      9784861048609
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書

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公開日: 2021-04-28   更新日: 2025-01-30  

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