2019 Fiscal Year Research-status Report
Basic study about the fabrication of tailored medicine through 3D printing technology
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19K07170
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| Research Institution | Nagoya City University |
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Principal Investigator |
田上 辰秋 名古屋市立大学, 医薬学総合研究院(薬学), 講師 (10609887)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
尾関 哲也 名古屋市立大学, 医薬学総合研究院(薬学), 教授 (60277259)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | 3Dプリンター医薬品 / 個別化医療 / 坐剤 / フィルム剤 / 錠剤 / 院内製剤 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
3Dプリンター医薬品のモデルとなる研究の成果として、今年度は主に以下のものについて報告を行う。
１．熱溶融積層（FDM）方式3Dプリンターを用いたユニークな坐剤外殻の作製：坐剤外殻のデザインを工夫して、穴の大きさ、穴の位置、穴の数を変えたポリビニルアルコール製（水溶性）の外殻を作製することで、内部に充填したプロゲステロンの放出速度を自在に変化させることができることを明らかにした。また坐剤外殻を多層構造にしたマトリョーシカ型の坐剤外殻を作製することで、間欠型の薬物放出を実現させることができた。FDM方式3Dプリンターを用いることにより、比較的容易にかつ精度よく作製することができることを明らかにした。
２．3Dバイオプリンター（半固形押出方式）を用いた口腔内付着フィルムの作製：ヒドロキシプロピルメチルセルロース（HPMC）を基剤とするハイドロゲルが、プリンターインクにおけるレオロジー的性質（塑性）に優れていることを見い出した。カテキンを含有するフィルム形状のものを3Dプリンターで造形し、凍結乾燥することで綿状で取り扱いやすいフィルムが得られ、さらにHPMC特有の薬物徐放を確認した。本フィルムは、口内炎や口腔粘膜炎に対する口腔内付着フィルムとして優れていると考えられる。
３．FDM方式3Dプリンター錠剤に用いる難溶性薬物含浸ポリマーフィラメントの調製：FDM方式3Dプリンターでは、プリンターインクとしてフィラメント状のポリマーが用いられている。医療用グレードのポリビニルアルコールフィラメントを難水溶性薬物（クルクミン）を溶解した有機溶媒溶液に浸すことで、薬物含浸ポリマーフィラメントを作製し、評価を行った。ポリビニルアルコールのガラス転移温度や薬物の飽和溶解度、そして有機溶媒の選択が薬物含浸量に影響することを発見し、薬物含浸法の欠点である薬物含浸量の低さを改善できることを報告した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
1: Research has progressed more than it was originally planned.
Reason
前年度からの円滑な準備と実験により、研究当初予想したよりも早く推進されている。さらに製剤評価や製剤試験については、研究室が保有するノウハウがあるため、研究計画は滞りなく遂行されている。現時点において、計画の遂行に大きな問題はないと考えている。今後も共同研究者や他の製剤研究・製剤関連研究者のアドバイス・ご意見を取り入れつつ、3Dプリンターを用いた新しいコンセプトに基づいた医薬品のモデルを提案し続けていく予定である。
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| Strategy for Future Research Activity |
今年度の研究を通して、まず、坐剤の作製に関する研究を遂行することにより、新たな知見を獲得することができた。今後は、実際に臨床現場で3Dプリンターを用いて院内製剤のような形で坐剤を調製することを想定した研究を行いたい。次に、3Dバイオプリンターを用いたフィルム剤の作製に関する研究を遂行することにより、ハイドロゲル・ペースト材料に関する深い理解と把握につなげることができた。従って、他の剤形にも視野を広げて3Dプリンターで製剤を調製することの有用性を幅広く発信していきたいと考えている。また、研究計画に従い、ナノメディシン含有3Dプリンター製剤の研究を遂行する。
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Research Products
(5 results)
