酸化ストレス関連疾患に対する機能性多糖類を活用した複合的抗酸化療法の創剤戦略

2021 年度 実施状況報告書

• 研究課題/領域番号: 21K06661
• 研究機関: 崇城大学
• 研究代表者: 安楽 誠 崇城大学, 薬学部, 教授 (60398245)
• 研究期間 (年度): 2021-04-01 – 2024-03-31
• キーワード: キトサン / ナノファイバー / 酸化ストレス関連疾患 / ハイドロゲル / 抗酸化作用 / 徐放化 / シクロデキストリン / 機能性多糖類

研究実績の概要

本研究では，生活習慣病をはじめとした酸化ストレス関連疾患に対して，機能性多糖素材と既存薬物とのコンビネーションによる新たな抗酸化作用を活用した多機能性経口製剤を設計し，酸化ストレスを軽減させる新たな治療及び予防戦略を提案することを目的とした．
研究初年度として，抗酸化作用をはじめとした多機能性を有する食品素材 (キトサン及びキトサンナノファイバー (CS-NF)，環状オリゴ糖シクロデキストリン (CD)等) の組み合わせによる多機能性ハイドロゲルの調製を試みた．
はじめに，これら多糖類の組み合わせの種類及び組成比を検討した結果，カチオン性多糖類である低分子キトサン及びCS-NFとアニオン性環状オリゴ糖であるスルホブチルエーテルβシクロデキストリン(SBE-β-CD)により調製したハイドロゲルが，適度な強度と安定性を維持することを確認できた．またハイドロゲル自身の抗酸化能を検討した結果，低分子キトサン及びCS-NFのアミノ基が有する抗酸化能により，ハイドロゲルの高い抗酸化能を確認することができた．さらにSBE-β-CDは溶解補助剤でもあることから，SBE-β-CDに高い可溶化能を示す医薬品のスクリーニングを行った結果，いくつかの抗炎症薬及び抗真菌薬において高い可溶化能を確認することができた．
今後，これら医薬品を用いて，薬物含有ハイドロゲルを調製し，薬物含有率及びその徐放化能さらには機能性多糖類による抗酸化能等について検討する予定である．

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

研究初年度として，抗酸化作用をはじめとした多機能性を有する食品素材 (キトサン及びキトサンナノファイバー (CS-NF)，環状オリゴ糖シクロデキストリン (CD)等) の組み合わせにより多機能性ハイドロゲルを調製することができた．したがって，研究はおおむね順調に進展していると考えている．

今後の研究の推進方策

研究初年度に多機能型ハイドロゲルを調製することができたことから、この多機能型ハイドロゲルにSBE-β-CDにより可溶化した難水溶性医薬品を含有し，その徐放化能を溶出試験等のin vitro研究によって検討する予定である.さらにはハイドロゲル自身による抗酸化能をはじめとした多機能性についても併せて検討する予定である．

研究成果

• [雑誌論文] Interspecies differences in gastrointestinal physiology affecting the in vivo performance of oral pharmaceutical solid dosage forms. (2022)
  • 著者名/発表者名: A. Kambayashi, M. Murano, S. Imai, K. Miyata, K. Sugita, Y. Fujii, M. Kinoshita, A. Nomura, T. Kimoto, Y. Miyazaki, H. Sakakibara, S. Kakuda, T. Tsujimoto, Y. Fujita, M. Kano, H. Nakamura, S. Akaogi, M. Honda, M. Anraku, N. Kamada, K. Ohta, M. Uchida, M. Kataoka, H. Kikuchi, S. Yamashita, H. Kondo.
  • 雑誌名: Journal of Drug Delivery Science and Technology 巻: 67 ページ: 102923
  • DOI: 10.1016/j.jddst.2021.102923
  • 査読あり
• [雑誌論文] Glycosylation decreases aggregation and immunogenicity of adalimumab Fab secreted from Pichia pastoris. (2021)
  • 著者名/発表者名: Nakamura H, Kiyoshi M, Anraku M, Hashii N, Oda-Ueda N, Ueda T, Ohkuri T.
  • 雑誌名: The Journal of Biochemistry 巻: 169 ページ: 435-443
  • DOI: 10.1093/jb/mvaa116.
  • 査読あり
• [雑誌論文] The preparation and validation of chitosan tablets that rapidly disperse and disintegrate as an oral adsorbent in the treatment of lifestyle-related diseases. (2021)
  • 著者名/発表者名: Anraku M, Mizukai Y, Maezaki Y, Kawano K, Okazaki S, Takeshita K, Adachi T, Otagiri M, Iohara D, Hirayama F.
  • 雑誌名: Carbohydrate Polymers 巻: 253 ページ: 117246
  • DOI: 10.1016/j.carbpol.2020.117246.
  • 査読あり
• [雑誌論文] Sacran, a sulfated polysaccharide, suppresses the absorption of lipids and modulates the intestinal flora in non-alcoholic steatohepatitis model rats. (2021)
  • 著者名/発表者名: Goto M, Azuma K, Arima H, Kaneko S, Higashi T, Motoyama K, Michihara A, Shimizu T, Kadowaki D, Maruyama T, Otagiri M, Iohara D, Hirayama F, Anraku M.
  • 雑誌名: Life Sciences 巻: 268 ページ: 118991
  • DOI: 10.1016/j.lfs.2020.118991.
  • 査読あり
• [雑誌論文] Supramolecular Assembly of Hybrid Pt(II) Porphyrin/Tomatine Analogues with Different Nanostructures and Cytotoxic Activities. (2021)
  • 著者名/発表者名: Fujitsuka M, Iohara D, Oumura S, Matsushima M, Sakuragi M, Anraku M, Ikeda T, Hirayama F, Kuroiwa K.
  • 雑誌名: ACS Omega 巻: 6 ページ: 13284-13292
  • DOI: 10.1021/acsomega.1c01239.
  • 査読あり
• [学会発表] インドメタシン過飽和溶液の安定性に及ぼす疎水化ヒドロキシプロピルメチルセルロース/シクロデキストリンの影響 (2022)
  • 著者名/発表者名: 赤星 裕紀，梶原 匠，安楽 誠，平山 文俊，庵原 大輔
  • 学会等名: 日本薬学会第142年会
• [学会発表] 天然シクロデキストリン2種類を用いたフルルビプロフェン非晶質性複合体の調製と物性評価 (2022)
  • 著者名/発表者名: 伊藤 寛人，妹尾 由真，安楽 誠，平山 文俊，庵原 大輔
  • 学会等名: 日本薬学会第142年会
• [学会発表] 親水性フラーレンC60ナノ粒子の慢性腎不全進行に対する抑制効果 (2022)
  • 著者名/発表者名: 庵原 大輔，杉下 朋也，松尾 優佑香，安楽 誠，平山 文俊
  • 学会等名: 日本薬学会第142年会
• [学会発表] 高分散性造粒キトサン錠による非アルコール性脂肪性肝炎モデルに対する抑制効果 (2022)
  • 著者名/発表者名: 安楽 誠，足立 知基，水飼 康之，川野 和男，庵原 大輔，小田切 優樹，平山 文俊
  • 学会等名: 日本薬学会第142年会
• [学会発表] 生活習慣病予防を目的とした高い分散性及び崩壊性を有する造粒キトサン錠の調製と評価 (2021)
  • 著者名/発表者名: 安楽 誠，水飼 康之，前崎 祐二，川野 和男，足立 知基，庵原 大輔，平山 文俊
  • 学会等名: 日本薬剤学会第36年会
• [学会発表] 表面脱アセチル化キチンナノファイバーによる非アルコール性脂肪性肝炎抑制効果について (2021)
  • 著者名/発表者名: 安楽 誠，伊福 伸介，東 和生，道原 明宏，小田切 優樹，庵原 大輔，平山 文俊
  • 学会等名: 第35回日本キチンキトサン学会
• [学会発表] 崩壊性・分解性に優れた造粒キトサン・カテキン配合錠の調製と物性評価 (2021)
  • 著者名/発表者名: 足立 知基，水飼 康之，前崎 祐二，川野 和男，小田切 優樹，平山 文俊，庵原 大輔，安楽 誠
  • 学会等名: 第35回日本キチンキトサン学会
• [学会発表] 崩壊性・分解性に優れた造粒キトサンによる非アルコール性脂肪性肝炎抑制効果について (2021)
  • 著者名/発表者名: 森 大輝，水飼 康之，前崎 祐二，川野 和男，小田切 優樹， 庵原 大輔，平山 文俊，安楽 誠
  • 学会等名: 第35回日本キチンキトサン学会
• [学会発表] タンパク質含有キトサンナノ粒子の設計と評価 (2021)
  • 著者名/発表者名: 小平 雄世，小田切 優樹，庵原 大輔，平山 文俊，安楽 誠
  • 学会等名: 第35回日本キチンキトサン学会
• [学会発表] インドメタシンの過飽和溶液からの結晶化に及ぼす疎水化ヒドロキシプロピルメチルセルロース /シクロデキストリンの影響 (2021)
  • 著者名/発表者名: 赤星 裕紀，梶原 匠，安楽 誠，平山 文俊，庵原 大輔
  • 学会等名: 第37回シクロデキストリンシンポジウム
• [学会発表] アルブミン含有シクロデキストリン/キトサンナノ粒子の設計と評価 (2021)
  • 著者名/発表者名: 小平 雄世，庵原 大輔，小田切 優樹，平山 文俊，安楽 誠
  • 学会等名: 第37回シクロデキストリンシンポジウム
• [学会発表] 難水溶性薬物/天然シクロデキストリン非晶質性複合体の溶解性評価 (2021)
  • 著者名/発表者名: 伊藤 寛人，妹尾 由真，安楽 誠，平山 文俊，庵原 大輔
  • 学会等名: 第37回シクロデキストリンシンポジウム
• [学会発表] 分解性に優れた造粒キトサン錠の崩壊性及び非アルコール性脂肪肝炎モデルに対する抑制効果の検討 (2021)
  • 著者名/発表者名: 小平 雄世，水飼 康之，庵原 大輔，小田切 優樹，平山 文俊，安楽 誠
  • 学会等名: 第38回日本薬学会九州支部大会
• [図書] Preparation of Chitin Nanofiber and Its Derivatives from Crab Shell and Their Efficient Biological Properties, "Chitosan for Biomaterials III Structure-Property Relationships" (2021)
  • 著者名/発表者名: Ifuku S, Anraku M, Azuma K. Ed. by R. Jayakumar and M. Prabaharan
  • 総ページ数: 367
  • 出版者: Springer Nature
  • ISBN: 978-3-030-83807-2