マルチフィジックスによる液液相分離予測シミュレーションの開発

• 研究課題/領域番号: 24K08141
• 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27010:移動現象および単位操作関連
• 研究機関: 同志社大学
• 研究代表者: 白川 善幸 同志社大学, 理工学部, 教授 (70262459)
• 研究分担者: 門田 和紀 和歌山県立医科大学, 薬学部, 教授 (50709516)
• 研究期間 (年度): 2024-04-01 – 2027-03-31
• 研究課題ステータス: 交付 (2024年度)
• 配分額: 4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円); 2026年度: 520千円 (直接経費: 400千円、間接経費: 120千円); 2025年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円); 2024年度: 3,250千円 (直接経費: 2,500千円、間接経費: 750千円)
• キーワード: マルチフィジックス / 液液相分離 / 界面拡散

研究開始時の研究の概要

医薬品原薬開発の晶析プロセスで多く発生するオイルアウト現象について、その発生機構の理解と操作条件との関連性を解明し、オイルアウトの防止または利用のために、非平衡要素を考慮した予測シミュレーションの開発を行う。具体的にはコンピュータ上でモデル系を設定し、分子動力学シミュレーションによって液液相分離を発生させ、生じた分離界面において、その構造を明らかにし、界面の濃度勾配と相互拡散係数の関係を数値的に求める。求めた数値を基に相互作用パラメターを機械学習によって決定し、そのパラメターを用いてフェーズフィールドシミュレーションを行い、メソ・マクロスケールのオイルアウトを予測する。