| 研究課題/領域番号 |
17K08434
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| 研究機関 | 山形大学 |
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研究代表者 |
西尾 太一 山形大学, 大学院有機材料システム研究科, 客員教授 (60625432)
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| 研究期間 (年度) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| キーワード | 経口薬剤 / 結晶化度制御セルロース / 経皮薬剤 / 徐放貼付製品 |
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| 研究実績の概要 |
平成29年度（初年度）は、研究計画記載のとおり「結晶化度を制御したセルロースを用い、対象薬剤のセルロースへの吸収/放出とセルロースの結晶化度の関係を解析し、適切な結晶化度の指標化」を明確化する検討をおこなった。セルロースの結晶化度は連携研究者西岡が開発した「臼式粉砕」で制御した。この臼式粉砕は臼を温度制御し、粉砕時の温度によって粉砕物の結晶化度を制御するものである。セルロースの粉砕温度を10℃から80℃まで変更し結晶化度0-50%のものを得た。吸収・放出を検討する薬剤としては消炎剤であるサルチル酸メチルを選択した。サルチル酸メチルのセルロース単独への吸収・放出の実験では、結晶化度が低いと吸収しやすいが、放出しにくい傾向にあった。粒子径の検討が必要だが、粉砕後のセルロースの放出性も含めた適切な結晶化度領域は25-40%であった。フィルム内でのサルチル酸メチル含有量の定量的評価法は、UV・可視光の吸収スペクトル法で確立した。フィルムの厚み方向でのサルチル酸メチルの拡散挙動解析は、厚み方向の薄膜切削が困難という課題に対し 切削せずに50μのPE薄膜を5枚積層しフィルム各層の薬剤濃度を経時的に測定する手法をも確立した。サルチル酸メチルのPEフィルム内での薬剤濃度の測定から、低密度PE（低結晶）においては初期にサルチル酸メチルが大量に拡散してしまう挙動が明らかとなった。フィルム表面に薬剤が一定量・一定時間拡散するには、初期拡散量を抑えるためにPE樹脂の結晶化度として60%以上が必要であることを見出し、拡散量と結晶化度の相関性を明確にした。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
セルロースの結晶化度制御は、臼式粉砕法の温度制御で可能なことを確認した。フィルム内サルチル酸メチルの濃度評価は、UV・可視光吸収スペクトル法で実施した。また従来厚み方向の薄膜化が困難とされていたが、「薄膜フィルムの多層化評価法」で切削せずに厚み方向の濃度の経時変化を定量化できる方法を確立した。これはサルチル酸メチル含有水溶液を片面に塗布したモデルで評価することができた。この評価法とUV・可視光測定との併用で、サルチル酸メチルの定量的拡散制御には、初期に表面に拡散しすぎないようPＥフィルムの結晶化度として60%以上が必要であることを見出した。ＰＥ結晶の粒子径を小角X線散乱で解析し、粒子径依存性はあまり大きくないことも確認した。厚み方向の濃度の経時変化を定量化する方法の確立やPEフィルムの結晶化度の目安を見つけたことなどを、最適な非晶性セ ルロースの指標化を行うという平成29年度の研究実施計画を考慮した上で、おおむね順調に進展していると評価した。
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| 今後の研究の推進方策 |
ＰＥフィルム内部の拡散挙動は明確になったが、セルロースの結晶化度と薬剤の吸収・放出挙動は、セルロースの粒子径への依存性と結晶化度への依存性が混在して決まるものであるため、今後これらの構造的な因子との関わりについて詰める必要がある。臼式粉砕の条件で結晶化度制御が可能なこと、および粉砕品の再結晶化処理で同一粒子径品の結晶化度を高めることが可能ということまで確認できているので、同一粒子径で結晶化度のみを変更した系で検討を続行する。さらに粒子径から表面積が算出できるので、単位表面積あたりの吸収量・放出量を測定算出し、吸収量・放出量とセルロースの結晶化度との関わりを説明するための理論を構築していく。これら取り組みから得られる結果を踏まえ、拡散速度・量を制御するためにドメイン（セルロースの島構造）の結晶化度・粒子径とマトリックス樹脂（PE）内の結晶化度・結晶粒子径を制御し、3次元的モルフォロジー設計を行い材料・プロセス・製品の構築を行う。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
総額60万円の予算を適正に執行した結果として発生した2千円弱の残金は、次年度の物品費などとして有効活用することとした。
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