エレクトロスピニング技術を用いた吸入粉末剤新規調製法の開発

利用静电纺丝技术开发吸入粉剂制备新方法

基本信息

批准号：
22K15263
负责人：
伊藤貴章
金额：
$ 2.91万
依托单位：
Gifu Pharmaceutical University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
财政年份：
2022
资助国家：
日本
起止时间：
2022-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究は、「エレクトロスピニング (ES)法を新規吸入粉末剤調製法として応用するための製剤設計基盤構築」を目的としている。本年度は優れた薬物安定性と肺送達性を達成するES法吸入粉末剤 (DPI)の最適条件を見出すことを試みた。モデル薬物にタンパク質であるα-キモトリプシン (α-Chy)または低分子蛍光試薬であるフルオレセインナトリウム、賦形剤に医薬品添加剤を中心とした生分解性ポリマーを採用した。そして、(1)試料や溶液濃度など製剤組成、(2)印加電圧などファイバー調製条件、(3)微粒子化方法を変化させ、物性の異なるES法DPIを調製した。薬物安定性評価として、α-Chyの基質であるp-ニトロフェニル酢酸を添加し、吸光光度計を用いて加水分解物を定量することでα-Chy含有ES法DPI の活性を評価した。その結果、粉砕時間がDPIの薬物安定性に大きな影響を及ぼすことがわかった。長時間の粉砕はα-Chy酵素活性が低下した。また、α-ChyのES法DPIは、水溶液と比べて有意に優れた保存安定性を示した。肺送達性評価として、カスケードインパクターを用い、 ES法DPIの肺到達率を測定した。その結果、粉砕時間がDPIの肺到達率に大きな影響を及ぼすことがわかった。ナノファイバーマットを3分間粉砕したDPIは、肺送達率は20%を超えた。粉砕時間が3分より短い場合、粉砕が不十分で、吸入特性が低下した。長時間の粉砕は、幾何学粒子径を低下させた一方で繊維構造が破壊され、肺到達率が低下した。走査型電子顕微鏡観察の結果、粉砕時間が3分のES法DPIは繊維構造を維持した中空多孔低密度の粒子が観察された。ES法DPIが優れた肺送達性を達成するためには、中空多孔低の繊維構造が重要であると考えられる。

这项研究旨在“建立用于应用静电纺丝（ES）方法作为准备粉末吸入的新方法的公式设计基础”。今年，我们试图找到具有优秀药物稳定性和肺部递送的ES方法吸入粉末（DPI）的最佳条件。该模型药物由蛋白质α-偶联蛋白酶（α-CHY）或小荧光试剂荧光素钠制成，并将摄取剂用作可生物降解的聚合物，主要是药物摄取剂。然后，通过更改（1）样品和溶液浓度等配方组成，（2）纤维制备条件（例如施加的电压）以及（3）微粒化方法来制备具有不同物理特性的ES DPI。为了评估药物稳定性，添加了p-硝基苯基乙酸，一种用于α-CHY的底物，并使用分光光度计对水解剂进行定量，以评估含α-Chy含量ES方法DPI的活性。结果表明，研磨时间对DPI的药物稳定性产生了重大影响。长期磨削导致α-chy酶活性的降低。此外，α-chy的ES方法DPI比水溶液表现出明显好明显好。为了评估肺部递送，使用级联撞击器来测量ES方法DPI的肺部到达率。结果表明，研磨时间对DPI的肺部到来率有重大影响。粉碎纳米纤维垫的DPI 3分钟的肺输送率> 20％。当研磨时间少于3分钟时，磨削不足，吸入性能降低。长期磨削可降低几何粒径，同时破坏纤维结构并降低肺部。由于扫描电子显微镜的观察结果，在ES DPI中观察到了空心的多孔低密度颗粒，其粉碎时间为3分钟。据认为，低空心多孔纤维结构对于ES方法DPI实现出色的肺输送至关重要。