超臨界含浸法での薬物分子の立体効果と相互作用に立脚した眼科薬物輸送システムの創製

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本研究では、ハイドロゲル膜を用いた眼科薬物放出システム（DDS）の作製における、超臨界溶媒含浸法（SSI）を利用したプロセス開発を目的としている。昨年度は、薬物を担持させたハイドロゲル膜に対し、薬物の拡散抑制剤としてvitamin EをSSIにより導入し、ハイドロゲル膜内での薬物の拡散速度を制御できることを明らかにした。その一方、SSIによるvitamin E含浸操作により、ハイドロゲル膜に予め担持させた薬物が、含浸溶媒である超臨界二酸化炭素（SCCO2）に溶解し、DDSの薬物放出量が大きく低下することが示されている。そこで本年度は、SSIにおける水の添加により、DDSの薬物放出量の低下を抑制できることに着目し、水の存在下におけるSCCO2に対する薬物の溶解度の測定を行い、測定結果を基に、SSI後のDDSの薬物放出量の予測モデルを構築した。緑内障治療薬であるチモロールマレイン酸塩（TM）の乾燥状態のSCCO2への溶解度、水を飽和溶解したSCCO2への溶解度、SCCO2相－水相間における分配測定の結果について以下に述べる。313K、12MPaの乾燥状態のSCCO2へのTMの溶解度は0.0000016[-]であったのに対し、同条件下の水を飽和溶解したSCCO2への溶解度は0.0000022[-]と微増した。一方、TMの1wt.%水溶液からのSCCO2への溶解度は0.000000054[-]と大きく減少し、SCCO2相－水相間における分配係数も0.0001オーダーと極めて小さかった。そこで、水の存在下におけるSSIではハイドロゲル膜が含水し、ハイドロゲル膜からの薬物のSCCO2への溶解がSCCO2相－水相間の分配と等しいという仮定に基づき、SSI後のDDSの薬物放出量を計算した結果、計算結果は実験値と良好に一致し、上記の仮定に基づく予測が可能であることが示された。