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機能性DDSキャリアの製剤設計

  • Drug delivery using functional DDS carriers
※こちらの書籍は、電子書籍(eBook)として販売をしております。
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・価格5,200円(税抜)
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★ 新薬不足が続く中,新薬候補化合物を一つでも医薬品にするため,薬物送達システム(DDS)に注目が集まる!
★ DDSを利用して既存の薬効成分を付加価値の高い新薬へと再生する!
★ 徐放性,選択性,集積性,吸収性,溶解性,ステルス性などの機能を有する機能性キャリア素材の開発とそれを用いた製剤設計,外部エネルギーを利用した放出制御など最新技術を詳述!
★ ペプチド,タンパク質や核酸など,近年需要が急増しているバイオ医薬品のDDSを利用した製剤設計技術も充実!

商品コード: T0642

  • 監修: 岡田弘晃
  • 発行日: 2008年10月
  • 価格(税込): 70,200 円
  • 体裁: B5判,321ページ
  • ISBNコード: 978-4-7813-0052-8

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  • キャリア素材,細胞透過性,消化管吸収,ターゲティング,経皮吸収,放出制御,バイオ医薬,核酸医薬,ワクチン

刊行にあたって

 近年,この新薬の素材として低分子化合物では,水に難溶性の分子量の大きな化合物が増加しており,溶解性の向上や吸収促進の製剤技術が必要である。また,さらに最近では逆に,水には極めて溶けやすいが,生体内での安定性が低く,粘膜吸収性の極めて低い化合物,すなわち,タンパク質や核酸などの創薬素材に大きな新薬としての可能性が期待されるようになってきた。特に,モノクローナル抗体(MoAb)の実績とsiRNAの創薬への急速な期待は目を見張るものがある。これらの化合物の医薬品としての成功には,吸収性,活性発現部位への体内分布,作用点への標的化の技術が必須であり,粘膜吸収促進,放出制御および標的化などのDDS技術の開発にかかっている。
 本書では,「創薬を支える製剤設計技術」として,特に,必要な時に,必要な場所に,必要な量の薬物を送達することのできる「機能性DDSキャリア」を用いた製剤設計による創薬について実際に実用化が期待される多くの例を紹介する。第1章のオーバービューに続いて,第2章では,今最も期待されている高分子キャリア,生体内や自然界のキャリア,および生体内で特異的な挙動を有するナノ粒子への加工化技術などを取り上げた。また,第4章では,さらに生体内のトランスポーター,レセプター,コラーゲン,免疫担当細胞などの生体内や自然界の機能性キャリア素材を用い,外部刺激や外部エネルギーを利用した実用化への試みの例を多く取り上げた。さらに,本書の特長として,機能性キャリアの生体内での機能発現の設計に必須の,生体内物質,特にタンパク質や核酸などの細胞内挙動における,最新の基礎的知見がそれぞれの専門家によって第3章で記述されている。
(「はじめに」より抜粋)

東京薬科大学 薬学部 製剤設計学教室
教授  岡田弘晃

著者一覧

岡田弘晃   東京薬科大学 薬学部 製剤設計学教室 教授
赤木隆美   大阪大学 大学院工学研究科 応用化学専攻 明石研究室 特任助教
明石 満   大阪大学 大学院工学研究科 応用化学専攻 教授
樋口ゆり子  京都大学 大学院薬学研究科 薬品動態制御学分野 研究員
川上 茂   京都大学 大学院薬学研究科 薬品動態制御学分野 助教
橋田 充   京都大学 大学院薬学研究科 薬品動態制御学分野 教授
横山昌幸   (財)神奈川科学技術アカデミー 横山高分子ナノメディカルプロジェクト プロジェクトリーダー
後藤雅宏   九州大学 大学院工学研究院 応用化学部門 教授
佐々木善浩  東京医科歯科大学 生体材料工学研究所 准教授
秋吉一成   東京医科歯科大学 生体材料工学研究所 教授
髙木和行   みづほ工業(株) 常務取締役
尾関哲也   東京薬科大学 薬学部 製剤設計学教室 准教授
横山豊和   ホソカワミクロン(株) 知財・学術情報部 統括部長
辻本広行   (株)ホソカワ粉体技術研究所 ミクロン美容科学研究所 所長
荒谷 弘   中外製薬(株) 創薬工学本部 CMC開発QA部
宮脇 仁   九州大学 先導物質化学研究所 助教
湯田坂雅子  (独)産業技術総合研究所 ナノチューブ応用研究センター 機能性ナノチューブチーム長
甲斐正之   キリンファーマ(株) 探索研究所 研究員
吉田 均   キリンファーマ(株) 探索研究所 主任研究員
水口裕之   (独)医薬基盤研究所 基盤的研究部 遺伝子導入制御プロジェクト プロジェクトリーダー
二木史朗   京都大学 化学研究所 生体機能設計化学研究領域 教授
村上達也   藤田保健衛生大学 総合医科学研究所 助教;JSTさきがけ研究員
土田邦博   藤田保健衛生大学 総合医科学研究所 教授
谷佳津子   東京薬科大学 生命科学部 分子生命科学科 分子細胞生物学研究室 准教授
多賀谷光男  東京薬科大学 生命科学部 分子生命科学科 分子細胞生物学研究室 教授
小瀬真吾   (独)理化学研究所 基幹研究所 今本細胞核機能研究室 専任研究員
今本尚子   (独)理化学研究所 基幹研究所 今本細胞核機能研究室 主任研究員
山田勇磨   北海道大学 大学院薬学研究院 助手
原島秀吉   北海道大学 大学院薬学研究院 教授
玉井郁巳   金沢大学 医薬保健研究域 薬学系 薬物動態学研究室 教授
森下真莉子  星薬科大学 薬剤学教室 准教授
高田寛治   京都薬科大学 薬物動態学教室 教授
吉野敬亮   テルモ(株) 研究開発センター 研究員
後藤 博   テルモ(株) 研究開発センター 研究員
粕川博明   テルモ(株) 研究開発センター 開発企画部長
米谷芳枝   星薬科大学 医薬品化学研究所 創剤構築研究室 教授
清水広介   静岡県立大学 薬学部 医薬生命化学教室 助教
奥 直人   静岡県立大学 薬学部 医薬生命化学教室 教授、薬学部長
黒田俊一   大阪大学 産業科学研究所 准教授
鈴木 亮   帝京大学 薬学部 生物薬剤学教室 助教
丸山一雄   帝京大学 薬学部 生物薬剤学教室 教授
西山伸宏   東京大学 大学院医学系研究科 臨床医工学部門 講師
片岡一則   東京大学 大学院医学系研究科 臨床医工学部門 教授;東京大学 大学院工学系研究科 マテリアル工学専攻 教授
中村浩之   学習院大学 理学部 教授
高島由季   東京薬科大学 薬学部 製剤設計学教室 講師
永原俊治   大日本住友製薬(株) 技術研究本部 製剤研究所 創剤グループ マネージャー
佐野明彦   大日本住友製薬(株) 技術研究本部 製剤研究所 創剤グループ グループマネージャー
藤岡敬治   大日本住友製薬(株) 技術研究本部 本部長
山口葉子   聖マリアンナ医科大学 難病治療研究センター 先端医薬開発部門 DDS研究室 室長、講師
金川尚子   大阪大学 大学院薬学研究科
岡田直貴   大阪大学 大学院薬学研究科 講師
中川晋作   大阪大学 大学院薬学研究科 教授

目次

第1章 総論:機能性DDSキャリアを用いた製剤設計による創薬
1. 上市され汎用されている機能性キャリア
1.1 糖鎖キャリア
1.2 ポリエチレングリコール(PEG)
2. 新しい創薬素材と機能性キャリア
2.1 モノクローナル抗体(MoAb)
2.2 核酸薬
2.2.1 siRNA
2.2.2 microRNA(miRNA)
2.2.3 アプタマー
2.3 幹細胞と万能細胞
3. 機能性DDSキャリア
3.1 分子型と粒子型の機能性キャリア
3.2 選択的細胞内取り込み
3.3 細胞内トラフィッキングの解明による機能性キャリアの設計
3.4 生物反応利用型機能性素材
3.5 外部エネルギーの利用
3.6 組織の環境変化の利用
3.7 消化管吸収促進機能性キャリア

第2章 機能性DDSキャリア素材の基本設計
1. 高分子ナノキャリア
1.1 はじめに
1.2 高分子医薬
1.3 水溶性高分子-薬物コンジュゲート
1.3.1 合成高分子-低分子薬物コンジュゲート
1.3.2 合成高分子-ペプチド蛋白コンジュゲート
1.4 高分子ナノ粒子を用いたDDS
1.4.1 高分子ナノ粒子の合成
1.4.2 コア-コロナ型高分子ナノ粒子
1.4.3 自己組織化ナノ粒子の調製
1.4.4 高分子ナノ粒子ワクチン
1.5 おわりに

2. 糖修飾ナノキャリア
2.1 はじめに
2.2 糖修飾ナノキャリアの調製
2.3 体内動態を決定する因子
2.3.1 サイズの影響
2.3.2 表面電荷の影響
2.4 糖修飾ナノキャリアを用いた細胞選択的送達の治療への応用
2.4.1 がん治療への応用
2.4.2 炎症治療への応用
2.5 おわりに

3. 高分子ミセル
3.1 高分子ミセル薬物キャリアとは
3.2 高分子ミセルキャリアの製剤としての特徴
3.2.1 10~100nmの粒径が容易に得られる
3.2.2 機能的な材料設計が容易
3.2.3 低い毒性
3.2.4 様々なタイプの薬物封入が可能
3.2.5 比較的高度な高分子合成が必要
3.2.6 薬物封入法が未発達
3.3 高分子合成
3.3.1 ブロックコポリマーを合成する意味
3.3.2 分子量のそろったポリマーを合成すること
3.4 高分子ミセルにおける製剤設計の諸要素
3.4.1 高分子鎖の長さ
3.4.2 ミセル内核形成高分子鎖の化学構造
3.4.3 封入薬物量
3.4.4 ターゲティング性能と高分子ミセルの物理化学物性との関係
3.5 おわりに

4. Solid-in-Oil(S/O)キャリア
4.1 はじめに
4.2 S/Oキャリアとは?
4.3 経口製剤化のためのS/Oキャリア
4.4 非ステロイド系抗炎症剤のS/O製剤化
4.5 S/Oキャリアの経皮吸収製剤としての可能性
4.6 おわりに

5. ナノゲルキャリア
5.1 はじめに
5.2 化学架橋ナノゲル
5.3 物理架橋ナノゲル
5.4 ナノゲルキャリアの特性
5.5 自己組織化ナノゲルの分子シャペロン機能
5.6 タンパク質の細胞内デリバリー
5.7 ナノゲルキャリアを用いる免疫療法とその臨床応用
5.8 おわりに

6. ナノエマルション
6.1 はじめに
6.2 乳化技術の利用
6.2.1 処方的乳化と機械的乳化
6.2.2 乳化に有効な機械力:せん断力
6.3 ナノエマルションについて
6.3.1 ナノエマルションの処方例と調製方法
6.3.2 ナノエマルションの製造装置
6.3.3 乳化剤量と粒子径の関係
6.3.4 乳化剤の働き
6.4 脂肪乳剤
6.4.1 脂肪乳剤の処理例
6.4.2 脂肪乳剤の製造プロセス
6.5 ナノエマルションの効果
6.6 リポソーム
6.6.1 DDSに適したリポソームの粒子径
6.6.2 リポソームの血中での安定化
6.6.3 リポソーム製剤の有用性
6.6.4 リポソームの製造方法
6.7 その他
6.7.1 高圧ホモジナイザーを使用して、透明なエマルションの調製
6.7.2 多相エマルションの調製過程での高圧ホモジナイザーによるナノエマルション生成
6.7.3 乳化剤が少ない系での、高圧ホモジナイザーを使用したエマルションの調製における新しい乳化剤選定の考え方

7. アンチソルベントナノ粒子
7.1 はじめに
7.2 アンチソルベント効果
7.3 4-FNSD
7.4 PLGAあるいはECナノ粒子含有MANマイクロスフェア
7.5 難吸収性の気管支喘息薬であるプランルカスト水和物(PLH)のナノ粒子を含有したMANマイクロスフェアの経口投与製剤および経肺投与製剤への応用
7.6 結核治療用RFP経肺投与製剤
7.7 まとめ

8. 生体適合性高分子PLGAを用いたナノコンポジット粒子
8.1 はじめに
8.2 PLGAナノ粒子の特長
8.3 PLGAナノ粒子の製法
8.4 PLGAナノ粒子の複合化による高機能化
8.5 PLGAナノコンポジット粒子の応用
8.5.1 吸入製剤
8.5.2 化粧品・育毛剤
8.5.3 医療用デバイス
8.6 おわりに

9. 自己乳化型マイクロエマルション
9.1 はじめに
9.2 SEDDS型O/Wマイクロエマルションの定義
9.3 SEDDS型O/Wマイクロエマルションの処方設計
9.4 自己乳化型マイクロエマルションによる難水溶性化合物の消化管吸収性向上化効果
9.5 自己乳化型マイクロエマルションによる難水溶性化合物の消化管吸収性安定化効果
9.6 自己乳化型マイクロエマルション中難水溶性化合物の消化管吸収機構
9.7 おわりに

10. カーボンナノホーンの毒性評価
10.1 はじめに
10.2 in vivoおよびin vitro毒性試験
10.2.1 変異原性試験(Ames試験)および染色体異常試験
10.2.2 皮膚一次刺激性試験、眼粘膜刺激性試験および皮膚感作性試験
10.2.3 経口投与試験
10.2.4 気管内滴下試験
10.3 おわりに

11. モノクローナル抗体
11.1 抗体分子の基本構造
11.2 抗体の機能
11.3 ヒト抗体産生トランスジェニックマウス
11.4 トランスクロモ(TC)マウス
11.5 KMマウス
11.6 ヒト染色体断片マウスを利用した抗体医薬の開発
11.6.1 ヒト染色体断片マウスを利用したヒトモノクローナル抗体の作製
11.6.2 アゴニスト(作動性)抗体(TPO受容体抗体を例として)
11.7 今後の展望

12. アデノウイルスベクター
12.1 はじめに
12.2 アデノウイルスの性質
12.3 アデノウイルスベクターの特徴
12.4 アデノウイルスベクターの作製法
12.5 アデノウイルスベクターの遺伝子治療への適用
12.6 次世代アデノウイルスベクターの開発
12.6.1 Guttedアデノウイルスベクター
12.6.2 カプシド改変アデノウイルスベクター
12.7 おわりに

13. 膜透過ペプチド
13.1 はじめに
13.2 代表的な膜透過ペプチドベクター
13.3 なぜアルギニンペプチドが効率的な膜透過を行えるか
13.4 細胞内導入への応用例
13.4.1 ペプチド・タンパク質の細胞導入
13.4.2 小分子薬物の導入
13.4.3 核酸・遺伝子ならびに核酸誘導体の導入
13.5 臨床応用に向けた課題
13.6 おわりに

14. 機能性リポ蛋白質
14.1 はじめに
14.2 リポ蛋白質
14.3 リポ蛋白質のドラッグキャリア応用
14.4 蛋白質工学的手法を駆使したHDLの高機能化
14.5 おわりに

第3章 選択的細胞透過性のメカニズム
1. 輸送小胞形成とタンパク質の輸送
1.1 はじめに
1.2 小胞輸送のプロセス
1.3 コートおよびアダプタータンパク質
1.4 小胞形成と低分子量GTPase
1.5 被覆小胞の構造的デザイン
1.6 小胞内へのカーゴの取り込み
1.7 小胞の形成、脱コート化、標的膜への移行
1.8 小胞の膜への繋留と融合
1.9 Rabタンパク質

2. 細胞質から核へのタンパク質輸送
2.1 はじめに
2.2 核膜孔複合体
2.3 選択的核-細胞質間分子流通の基本メカニズム
2.4 輸送経路の多様性と輸送シグナル
2.4.1 運搬体Importin βファミリー分子
2.4.2 古典的NLS受容体Importin αファミリー分子
2.5 核膜孔通過の分子メカニズム
2.6 おわりに

3. ミトコンドリアへの輸送
3.1 はじめに
3.2 ミトコンドリアの多彩な機能と2層の膜構造
3.3 ミトコンドリアを標的とした低分子送達戦略
3.4 ミトコンドリアへのタンパク質送達
3.4.1 ミトコンドリア移行性ペプチド(MTS)を介したミトコンドリアタンパク質の輸送
3.4.2 MTSによる薬物送達の有用性とその限界
3.4.3 膜透過性ペプチドを利用したミトコンドリアへのタンパク質送達
3.5 ミトコンドリアを標的とした遺伝子治療
3.6 ミトコンドリア標的型ナノデバイス“MITO-Porter”による薬物送達戦略
3.7 おわりに

第4章 機能性DDSキャリアの応用・実用化研究
1. トランスポーターを用いた吸収促進戦略
1.1 はじめに
1.2 ペプチドトランスポーターの特徴と経口デリバリーへの応用戦略
1.3 PEPT1のpH依存的輸送特性と吸収性相関
1.4 ポリマーを用いたpH調節によるセフィキシムの吸収促進
1.5 おわりに

2. 細胞透過性ペプチドによるバイオ薬物の消化管吸収促進
2.1 はじめに
2.2 CPPによるバイオ薬物消化管吸収促進作用
2.3 CPPの粘膜透過特性
2.4 CPP-バイオ薬物結合体による送達効率
2.5 各種CPPによるバイオ薬物送達効率
2.6 CPPの消化管バイオ薬物促進能における分子間相互作用の寄与
2.7 おわりに

3. タンパク質薬の消化管吸収
3.1 はじめに
3.2 吸収促進剤
3.3 高分子化
3.4 腸溶性製剤とした複合技術
3.5 タンパク分解酵素阻害薬
3.6 リポソーム
3.7 多層エマルション
3.8 大腸デリバリーシステム
3.9 消化管粘膜付着システム
3.10 マイクロカプセル、ナノカプセル
3.11 まとめ

4. PEG-リポソーム
4.1 概略
4.2 リポソームの特徴
4.3 TRX-リポソーム
4.4 カプセル型酸素運搬体(人工赤血球)
4.5 われわれが目指すところ

5. 葉酸修飾ナノ粒子による癌ターゲティング化学治療
5.1 はじめに
5.2 葉酸受容体の発現癌細胞
5.3 葉酸修飾ナノ粒子
5.4 葉酸修飾ナノエマルション
5.5 葉酸修飾高分子ミセル
5.5.1 葉酸PEG脂質の添加量
5.6 リポソーム
5.6.1 葉酸PEG脂質のPEG鎖長と添加量
5.6.2 リポソーム膜の流動性
5.7 おわりに

6. 標的化リポソーム
6.1 薬物キャリアとしてのリポソーム
6.2 リポソームの体内動態を決める要因
6.2.1 毛細血管特性
6.2.2 補体や抗体によるオプソニン化と食細胞による貪食
6.3 様々な標的化
6.3.1 パッシブターゲティング(Passive targeting)
6.3.2 アクティブターゲティング(Active targeting)
6.3.3 逆標的化、リバースターゲティング(Reverse targeting)

7. バイオナノカプセルを用いた生体内ピンポイント投与法
7.1 はじめに
7.2 バイオナノカプセルとは
7.2.1 タンパク質100%(重量比)のナノカプセル
7.2.2 過半数(重量比)がリン脂質でリポソームを構成し、膜タンパク質が充分な間隔を保ちながら埋め込まれているナノカプセル
7.2.3 10%程度(重量比)がリン脂質でリポソームを形成し、膜タンパク質間で相互作用するように高密度に埋め込まれているナノカプセル
7.3 第1世代BNC技術
7.4 再標的化BNC
7.4.1 pre-S1領域部分を生体認識分子と遺伝子改変により交換する再標的化法
7.4.2 抗体を提示する再標的化法
7.4.3 ビオチン化BNCによる再標的化法
7.5 BNCの膜透過活性
7.6 免疫系に対するステルス化
7.7 網内系に対するステルス化
7.8 第2世代BNC技術
7.9 最後に

8. バブルリポソームと超音波によるDDS
8.1 はじめに
8.2 超音波を利用した遺伝子導入について
8.3 バブルリポソームについて
8.4 バブルリポソームと超音波の併用によるin vitro遺伝子導入について
8.5 バブルリポソームと超音波の併用によるin vivo遺伝子導入について
8.6 バブルリポソームと超音波の併用によるsiRNAデリバリーについて
8.7 おわりに

9. 光応答型DDS
9.1 はじめに
9.2 光応答性官能基を利用したDDSキャリアの設計
9.3 光力学療法(PDT)のためのDDS
9.4 Photochemical Internalization(PCI)
9.5 近赤外光に応答するDDS
9.6 おわりに

10. 中性子捕捉治療に向けたホウ素ナノキャリア設計
10.1 はじめに
10.2 ホウ素薬剤内封型リポソームを用いたホウ素デリバリーシステム
10.3 ホウ素脂質型リポソームを用いたホウ素デリバリーシステム
10.3.1 一本鎖ホウ素イオンクラスター脂質
10.3.2 二本鎖ホウ素イオンクラスター脂質
10.3.3 TF結合型ホウ素リポソームとホウ素デリバリー
10.3.4 低毒性二本鎖ホウ素イオンクラスター脂質の開発
10.4 今後の展望

11. 生分解性高分子を用いたsiRNA封入長期徐放性マイクロスフェア
11.1 はじめに
11.2 siRNAの徐放化の必要性
11.3 長期徐放性siRNAマイクロスフェアの調製
11.4 siRNA徐放性マイクロスフェアによるin vivo抗腫瘍効果
11.5 おわりに

12. コラーゲン
12.1 コラーゲンの製剤担体としての応用
12.1.1 インターフェロン(IFN)の臨床効果
12.1.2 その他の蛋白への応用例
12.2 コラーゲンを用いた核酸医薬のデリバリー
12.2.1 概説
12.2.2 アテロコラーゲンを用いたsiRNAデリバリー法
12.2.3 アテロコラーゲンを用いた核酸医薬デリバリー技術の今後
12.3 まとめ

13. 経皮吸収促進のための外用基剤開発―皮膚最外層に存在する細胞間脂質の有効利用―
13.1 はじめに
13.2 NANOCUBE(R)ジェルの経皮吸収促進メカニズム
13.3 NANOCUBE(R)ジェルによる薬物の経皮吸収
13.4 まとめと将来展望

14. 細胞医薬の製剤設計
14.1 はじめに
14.2 樹状細胞の特性とワクチン療法への応用
14.3 樹状細胞加工技術
14.4 抗原遺伝子を導入した樹状細胞医薬のワクチン効果
14.5 樹状細胞医薬の製剤設計
14.5.1 樹状細胞医薬の安定化による有効性向上
14.5.2 樹状細胞医薬のリンパ組織標的化による有効性向上
14.6 おわりに



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