マテリアル

  1. トップ
  2. マテリアル
  3. 医薬DDS/PLGA受託研究

医薬DDS/PLGA受託研究

PLGA技術情報
PLGA受託研究サービス

技術情報

背景と目的

当社ではDDS(ドラッグデリバリーシステム)キャリアとしてPLGAナノ粒子を用いた受託研究を行っています。PLGAナノ粒子に対象薬物を封入することでPLGAナノ粒子の特徴である浸透性や細胞内導入性、薬物徐放性を付与することが可能です。

PLGAに関する詳しい説明


・PLGAについて
乳酸とグリコール酸の共重合体ポリマーであり、加水分解により構成モノマー(乳酸、グリコール酸)に戻り、最終的にTCA回路を経て水と二酸化炭素に代謝されるため、体内蓄積性はなく安心安全な材料で知られています。古くは1980年代後半から長期徐放性の皮下注射製剤としてPLGAマイクロ粒子製剤が医薬品として承認・上市されはじめ、現在では10数種類にまで増加しています。

・PLGAナノ粒子について
当社では、球形晶析法を応用した「ESD法:水中エマルション溶媒拡散法」を用いてナノサイズのPLGA粒子を作製しています。 PLGA粒子は粒子径が減少するに伴い、比表面積の急増と体積減少により生体膜や粘膜層への滞留・付着性、浸透性が増強され、徐放効果と相まって薬物吸収性が向上し、細胞内導入性も発現します。

Application example

投与経路に応じた、様々な剤形に設計が可能

01 点眼剤

Ex. 加齢黄斑変性


02 点鼻剤

Ex.アレルギー性鼻炎


03 吸入剤 +

(顆粒剤)
Ex.肺高血圧症、肺がん、糖尿病


04 医療機器 +

(バルーンカテーテル/ステント)
Ex.慢性動脈閉塞症


05 外用液剤 +

(外用剤/エマルジョン、軟膏)
Ex.アトピー性皮膚炎、
美白美容液、育毛剤


06 カプセル剤・錠剤 +

(錠剤、カプセル剤)
Ex.潰瘍性大腸炎


07 注射剤

(静脈、筋肉、皮下)
Ex.炎症性腸疾患、関節リウマチ
重症虚血性疾患(下肢


08 その他 +

(細胞内からの有用物質産生促進)
Ex.細胞内タンパク質産生


基本技術

01 組織浸透性


PLGAナノ粒子は封入された薬物の組織への浸透性を高めます。

蛍光モデル薬物であるクマリンを封入したPLGAナノ粒子およびPLGAマイクロ粒子を用いて腸管組織への浸透性を比較すると、マイクロ粒子は粘液層上部に留まり、浸透することができませんでしたが、ナノ粒子は腸管粘膜組織まで到達することが確認されました。

図 クマリン封入PLGAナノ粒子、マイクロ粒子の腸管内取り込み
スライド資料;愛知学院大学・川島教授に加筆

02 細胞内導入性


PLGAナノ粒子は封入された薬物の細胞内導入効率を高めます。

薬物(=蛍光タンパク質)封入PLGAナノ粒子の細胞内取り込みを検証した結果、粒子は単体と比べ細胞内導入効率が1.5倍向上させました。

蛍光タンパク質封入PLGAナノ粒子の細胞内取り込み

図 蛍光タンパク質封入PLGAナノ粒子の細胞内取り込み
出典:The Micromeritics,65(2022),in press.

03 徐放性


PLGAナノ粒子に封入された薬物はPLGAの加水分解に伴って徐放されます。

左図にあるように、PLGAに封入された薬物は表面担持型と比較して徐放性が付与されています。

【徐放性の制御因子】
 ①粒子径
 ②PLGAポリマーの種類
  分子量、乳酸/グリコール酸比、末端基修飾など

核酸封入PLGAナノ粒子(3種)の溶出挙動

図 核酸封入PLGAナノ粒子(3種)の溶出挙動
出典:J.Soc.Powder Technol.,44(2007)453-458

04 封入薬物安定性


PLGAナノ粒子は封入された薬物の分解・失活を抑制します。

生体内環境(胃酸や腸内酵素)の影響を受けやすい核酸等の薬物は、in vivo系での薬物の分解・失活の回避が課題となります。

下図にあるように、PLGAに封入された核酸は胃内及び腸内を模した系では分解が抑制されていることがわかります。

図 核酸封入PLGAナノ粒子の分解抑制試験
出典:Biomaterials,32(2011)870-878.

 

内包薬物の実績例

投与部位 標的部位 作用 薬物 評価対象 結果 応用分野 引用
結膜
内皮細胞
局所 蛍光色素 細胞 培養ラット目瞼結膜内皮細胞に貪食 結膜疾患 Pharm Res.2004,21(4):641-8
鼻粘膜 局所 GFPプラスミド マウス 鼻粘膜に遺伝子発現 鼻粘膜疾患
(アレルギー疾患)
J Nanosci Nanotechnol. 2004,4(8):990-4
腸管粘膜 全身 カルシトニン ラット 腸管粘膜層に付着
粘膜内に侵入
注射製剤の代替製剤化 Pharm.Develop.Tecnol.,2000,5,77-85
投与から数時間以内に腸管上皮を通過 Damge C et al., J Control Rel 1990,13:233-239
大腸 局所 ロリプラム ラット 炎症細胞に効率よく集積、
持続的な薬理効果を発揮
炎症性腸疾患 J Pharmacol Exp Ther.2001,299:775-781
NF-κBデコイ核酸 マウス 炎症性スコアを優位に低下 Biomaterial,2011,32,870-878
肺胞 全身 エルカトニン モルモット ナノ粒子から放出された薬物により
血中カルシトニン濃度が低下
注射製剤の代替製剤化 J Control Release,2005,102,373-381
インスリン ビーグル犬 ナノ粒子から放出された薬物により
血糖値が低下
J Society of Powder Technology,2005,42,11,765-772
第23回日本DDS学会、2007,22,3,356
関節窟 関節窟 局所 蛍光色素 ラット 炎症性関節滑膜中に移動、滞留 慢性関節疾患 Pharm Res.2002,19(2):132-9
血管 血管
内皮細胞
局所 蛍光色素
GFPプラスミド
ブタ ステント留置後冠動脈平滑筋細胞内に貪食 薬物溶出ステント
動脈硬化症
血管再狭窄抑制
Jpn J Interv Cardiol,2007,22,3,201-210
デキサメタゾン ラット バルーン傷害部の新生内膜形成を抑制 動脈硬化症 Circulation. 1996,94(6):1441-8
NF-κBデコイ核酸 ウサギ バルーン傷害部の狭窄抑制 薬物塗布型バルーンカテーテル
再狭窄抑制
Circulation: Cardiovascular Interventions 7.6 (2014): 787-79
皮膚 皮膚 局所 ビタミンC
誘導体
細胞 ヒト摘出皮膚片の
表皮、真皮まで送達
経皮製剤
(機能性化粧品等)
J Society of Powder Technology,2004,41,12,867-875
NF-κBデコイ核酸 マウス 遅延型アレルギー反応を抑制 経皮製剤
(アトピー性皮膚炎)
The First Asian Symposium on
Pharmaceutical Sciences and Technology, 2007,86-89, July 28-30

 

受託研究の流れ

01 お問い合わせ・ご相談


課題の概略についてご相談にお応えします。
お問い合わせ・ご相談は、受託研究前提でなくても結構です。
費用・納期についてもお気軽にお問合せください。

02 詳細打ち合わせ


秘密保持を書面で確約後、詳細な内容及び背景となる情報を開示していただきます。

03 計画・見積


研究実施計画書案および見積書案を提示いたします。

04 受託契約


実施計画書および見積書をご承認の上、契約を締結します。契約書の内容は個別に協議させていただきます。

05 受託研究・製造


実施計画書に基づく研究、試験または製造は、それぞれ担当者間で適宜連絡を交わしながら進めます。

測定可能な検査項目
  • 【粒子径/ゼータ電位】:粒子分布測定装置:
  • 【残留溶媒量測定】:GC-MS(ガスクロマトグラフィー質量分析器)
  • 【放出薬物量】:HPLC(液クロマトグラフィー分析器)
  • 【粒子形態】:FE-SEM(電解放出型走査電子顕微鏡)

 

06 報告・納品


研究・製造の完了時には報告書およびサンプルを提出・納品いたします。

 

よくあるご質問

Q.1 どのくらいの納期になりますか?


標準納期としてはご発注から2~3か月となっております

Q.2 どんな薬物でもPLGA粒子に入るのですか?


一般的にはPLGAと相溶性の高い脂溶性薬物が入りやすい傾向にあります。(封入率;数%~10%)
※水溶性薬物を効率的に封入させる新規製法もございます。


Q.3 PLGAマイクロ粒子も委託可能ですか?

ナノ、マイクロのサイズ問わず、お受けいたします。

Q.4 どのくらいの期間徐放させることができますか?


薬物、PLGAポリマーの種類にもよりますが数日~1週間の徐放性を付与できます。

ご質問・ご相談はお気軽にお寄せください