2012 Fiscal Year Annual Research Report
量子化学論的平衡物性推算に基づく超臨界溶体急速膨張法での薬物の粒子設計技術の開発
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12J09412
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| Research Institution | Tokyo Institute of Technology |
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Principal Investigator |
坂部 淳一 東京工業大学, 大学院・理工学研究科(工学系), 特別研究員(DC1)
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| Keywords | 超臨界二酸化炭素 / 粒子設計 / 溶解度 / 量子化学 |
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| Research Abstract |
本研究は,実験的アプローチと理論的アプローチを組み合わせることで二酸化炭素を用いた超臨界溶体急速膨張(RESS)法による薬物ナノ粒子の創製技術を確立することを目的とするものである.
RESS法による医薬品有機ナノ粒子創製の汎用性を高めるためにモデル物質としてイブプロフェン,テオフィリン及びカフェインのナノ粒子創製をおこなった.その際,粒子創製に及ぼす種々の操作パラメータ(溶解温度・圧力,ノズル温度)の影響を検討した.その結果,得られる粒子の特性(粒径,形態)は溶体生成部と粒子生成部間の二酸化炭素に対する薬物の溶解度差(過飽和度)により制御できるということがわかった.つまり,RESS法による医薬品のナノ粒子創製技術の開発や汎用性の強化には,超臨界二酸化炭素に対する薬物の溶解度に関する知見が必要不可欠である.
超臨界二酸化炭素に対する溶解度が低い物質にも適用可能なファイバー型紫外可視分光法により超臨界二酸化炭素に対する有機物の溶解度測定をおこない本手法の適用性を検討した.その結果可視光領域に吸収を有する有機物には適用困難であり,紫外光領域に吸収を有する有機物には適用可能であることがわかった.
空孔理論に基づく状態方程式へ量子計算から得られる分子情報を組み合わせ,溶解度データによるフィッティングを必要としない推算モデルを構築した.さらに,本推算モデルにより超臨界二酸化炭素に対するナフタレン,フェナントレン及びアスピリンの溶解度推算を行い適用性の検討をおこなった.その結果,本推算モデルは超臨界二酸化炭素に対する薬物の溶解度推算に適用可能であることが示唆された.
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
RESS法によるナノ粒子創製技術の汎用性を強化するために三種の薬物を用いて粒子創製をおこないその特性に与える種々の操作因子の影響を検討した.
超臨界二酸化炭素に対する薬物の溶解度推算に適用可能である新たな理論モデルの基礎を構築した。
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| Strategy for Future Research Activity |
新たな溶解度推算モデルを構築したが,検討物質が少ない.そのため,今後は汎用性の強化を目的として本モデルの改良を検討し,多数の薬物に対して適用可能となるモデルに拡張する必要がある.
RESS法において重要な平衡物性である気液固三相平衡の推算が可能である理論モデルの構築を検討する.
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