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【特集】 先端医療実用化のための最新DDS技術の動向
Trend of DDS Technologies for Advanced Medical Care Practical Use
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特集にあたって
Introduction
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山口葉子(聖マリアンナ医科大学 難病治療研究センター 准教授; (株)ナノエッグ 代表取締役社長)
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バイオナノカプセルを用いたタンパク質の細胞内導入用の新規DDS 技術
DDS Technology using Bionanocapsule for Intracellular Delivery of Proteins
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郷 保正((株)ビークル 代表取締役)
タンパク質にあるペプチド配列を付加した遺伝子を,バイオナノカプセル(BNC)の生産細胞に導入・発現させることで,そのタンパク質をBNCに内包させる技術を開発した。BNCはそのウイルス機能により,内包したタンパク質を細胞内へ導入するため,非浸襲的に細胞内へ任意のタンパク質を導入する試薬や医薬品の領域で利用価値がある。
【目次】
1.はじめに
2.バイオナノカプセルとは?
3.タンパク質内包バイオナノカプセル
4.おわりに
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標的指向性リポソームGLYCOLIPOを応用したDDS
DDS using Active Targeting Liposome, GLYCOLIPO
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平井政彦(片山化学工業(株) R&D センター 技術開発課 課長)
標的指向性リポソーム GLYCOLIPOは,炎症,腫瘍などの疾患に対するDDS,核酸導入キャリアあるいは造影剤として,さまざまな分野に応用可能である。本稿では腫瘍部位の血管内皮細胞に特異的に発現するE-セレクチンを標的分子とした,シスプラチン内包抗E-セレクチン抗体結合リポソームの腫瘍への集積性,抗腫瘍効果および副作用に関する知見を示し,DDS製剤への可能性について述べる。
【目次】
1.はじめに
2.標的指向性リポソームGLYCOLIPOの調製および物性
3.腫瘍ターゲティング機構
4.Cy5.5-αEsel-Lipの癌部位への集積
5.シスプラチン内包リポソーム
6.CDDP-αEsel-Lipの物性および安定性
7.CDDP-αEsel-Lipの抗癌活性
8.CDDP-αEsel-Lipの毒性
9.おわりに
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低分子化合物のための徐放化ハイドロゲル
Controlled Release Hydrogels for the Low-Molecular Weight Compound
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齊藤高志(京都大学 再生医科学研究所 博士課程)
田畑泰彦(京都大学 再生医科学研究所 教授)
薬の徐放化は,その効果を最大限に発揮するために有効な技術であり,徐放化に適した材料のデザインが必要不可欠となる。本稿では,その材料の一つであるハイドロゲルを用いた低分子薬の徐放化についてまとめる。加えて,ゼラチンハイドロゲルを用いた低分子化合物の徐放化と治療例も紹介する。
【目次】
1.はじめに
2.ハイドロゲルの特性
3.ハイドロゲルを用いた薬の徐放と病気の治療
4.ハイドロゲルと治療デバイスとの組み合わせ
5.高機能性ハイドロゲル
6.おわりに
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界面化学からみたマイクロ・ナノカプセル化技術
Micro- and Nano-encapsulation Technology from Viewpoint of Interfacial Chemistry
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荒牧賢治(横浜国立大学 大学院 環境情報研究院 准教授)
界面活性剤や脂質などの両親媒性分子は,自発的な界面吸着や分子集合体(ミセル,リオトロピック液晶,水和結晶)形成を行う。数ナノ～数マイクロメートルのサイズの疎水領域あるいは両親媒性環境をカプセル化した系を構築できる。ここではこれらの界面化学を利用したカプセル化技術の最近の研究 について述べる。
【目次】
1.はじめに
2.ミセル
3.液体粒子の分散系(エマルションとマイクロエマルション)
4.構造化された粒子の分散系
4.1 固体脂質ナノ粒子(SLN)
4.2 リオトロピック液晶分散系
5.おわりに
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DDS 技術による遺伝子・核酸医薬の将来
Perspective on Nucleic Acid Medicines based on DDS
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梶本和昭(北海道大学 大学院 薬学研究院 特任准教授)
兵藤 守(北海道大学 大学院 薬学研究院 特任助教)
原島秀吉(京都薬科大学 薬品物理化学分野 教授)
小暮健太朗(北海道大学 大学院 薬学研究院 教授)
核酸医薬は次世代医薬として期待されているが,薬物送達システムの開発が実用化の成否を握っている。本稿では,われわれが核酸医薬用に独自に開発した送達システムである多機能性エンベロープ型ナノ構造体(MEND)のコンセプトとin vivoアクティブターゲティングへの応用展開について,最新の研究成果に基づいてわかりやすく解説した。
【目次】
1.多機能性エンベロープ型ナノ構造体の概念
2.腫瘍血管内皮細胞選択的標的化リガンドの探索
3.脂肪血管内皮細胞へのアクティブターゲティング
4.展望
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薬剤の経皮吸収向上のための戦略角層における新投与経路の構築
Construction of the New Route of Administration of Drug in the Horny Layer
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武蔵弥菜((株)ナノエッグ 医薬品研究開発事業部)
山口葉子((株)ナノエッグ 医薬品研究開発事業部;聖マリアンナ医科大学 難病治療研究センター 診断治療法開発・創薬部門 准教授)
経皮吸収製剤は,投与の簡便性などから薬物の投与経路としては有用であるが,薬物の吸収性,透過性が低いことが大きな欠点となっている。今回われわれは新投与経路として角層細胞間隙に存在する細胞間脂質に着目し,経皮吸収促進剤NANOCUBE gelを開発した。NANOCUBE gelによる薬剤の皮膚透過性促進効果について検討したので紹介する。
【目次】
1.はじめに
2.経皮吸収促進剤NANOCUBE とは?
3.NANOCUBE によるin vitro皮膚透過試験
4.NANOCUBE の応用-製剤化
5.おわりに
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薬物を内包したコア-シェル型ナノカプセル構築技術とその経皮吸収特性
Novel Technology to Construct Core-Shell-type Nano-capsule Loading Drug and its Percutaneous Absorption Properties
--------------------------------------------------------------------------------
山下裕司(聖マリアンナ医科大学 難病治療研究センター 診断治療法開発・創薬部門)
本報では,薬剤の経皮投与を目的としたナノカプセル化技術を取り上げる。ナノカプセル構築に関わる物理化学的相互作用を概説し,本ナノカプセル化がもたらす薬理効果を説明する。特に,in vitroとin vivo実験結果をあげて,本ナノカプセル技術による薬物の経皮吸収性および皮内送達の可能性を紹介する。
【目次】
1.はじめに
2.ナノカプセルの調製法
3.ナノカプセルの特性
3.1 薬物の安定性向上
3.2 経皮吸収促進
3.3 薬物の皮内送達(薬理効果)
4.おわりに
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研究開発情報
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電解水の特性とその利用
Characteristics of Electrolyzed Water and its Applicatio
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竹ノ内敏一(新光電気工業(株) 基盤技術開発部)
電解水の生成原理と電解で得られるアルカリ性電解水,酸性電解水の特徴について解説し,さらに,工業分野での利用について紹介する。電解水は精密洗浄が可能であり,精密電子部品の加工プロセスにおいて,脱脂,リンス,金属表面処理など多様な利用・応用が期待できる。
【目次】
1.はじめに
2.電解水の特性と特徴
3.アルカリ性電解水を用いた脱脂洗浄
3.1 脱脂洗浄方法と評価方法
3.2 結果
3.3 アルカリ性電解水による脱脂のメカニズム
3.4 アルカリ性電解水のリンス作用
4.酸性電解水の特徴とその利用
4.1 酸性電解水を用いた脱脂洗浄
4.2 酸性電解水を用いた金属の表面処理への応用
4.3 回路基板への応用
5.おわりに
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リン脂質極性基を含有する生体適合性高強度ポリマーの合成
Synthesis of Biocompatible High Performance Polymers containing Phospholipid Moiety
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長瀬 裕(東海大学 工学部 応用化学科 教授)
新規に開発したホスホリルコリン基を有するジアミンモノマーから重縮合または重付加により得られるポリマー類の合成と性質について,筆者らの最近の成果を紹介する。得られるポリマーは,高度な生体適合性と優れた機械的強度や耐熱性をもつ新しいバイオマテリアルとして有用である。
【目次】
1.はじめに
2.PC基含有ジアミンモノマーの合成
3.PC基含有ポリアミドおよびポリイミドの合成と生体適合性
4.PC基含有ポリウレタン-ウレアの合成と生体適合性
5.PC基含有ポリマーの物性
6.まとめと今後の展望
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連載講座 高活性安定化添加剤の創造と開発をめざして
chap.2 フェノール系酸化防止剤は有機物の良薬
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o-位置換基効果(2) ―多機能性のフェノール系酸化防止剤の発見
o-Substituent Effect(2):Discovery of Multi-functional Phenolic Antioxidants
--------------------------------------------------------------------------------
大勝靖一(工学院大学名誉教授)
今回は,前回触れた自己再生型フェノールを特に意識して分子設計されたo-ベンジル型およびo-アリル型フェノールの活性についての研究成果を説明する。またこの研究において,偶然にもo-アリル型フェノールはその置換基と存在位置によってアルキルラジカルをも捕捉できるという機能をもつことを発見したので,これについても議論する。
【目次】
1.はじめに
2.o-ベンジル型フェノールの活性
3.アリル型フェノールの活性
4.o-アリルフェノールのアルキルラジカル捕捉機能
5.おわりに
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連載 触媒からみる化学工業の未来(36)
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C1ケミストリー
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室井髙城(アイシーラボ 代表;早稲田大学 招聘研究員;神奈川大学 非常勤講師)
二度のオイルショックを体験し1980～86年に国家プロジェクトとしてC1ケミストリーの開発が取り上げられてから30年が経過した。その間,エネルギー事情は大きく変化した。オイルショック後,原油価格は一時40ドルに下落したものの高騰を続け,最近は100ドル前後である。さらに大気中のCO2は増加の一途をたどっている。最近,米国,中国を中心に天然ガスを用いたC1ケミストリーが再び取り上げられている。
【目次】
1.天然ガスの供給
2.C1ケミストリー
3.合成ガスの利用
4.含酸素化合物
4.1 メタノール経由
4.2 DME経由
4.3 DMEからプロピレン経由
4.4 酢酸メチル経由
4.5 シュウ酸ジメチル経由
4.6 エチリデンアセテート
5.C1化学フロー
6.おわりに
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ニュースダイジェスト
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海外編
国内編
Trend of DDS Technologies for Advanced Medical Care Practical Use
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特集にあたって
Introduction
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山口葉子(聖マリアンナ医科大学 難病治療研究センター 准教授; (株)ナノエッグ 代表取締役社長)
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バイオナノカプセルを用いたタンパク質の細胞内導入用の新規DDS 技術
DDS Technology using Bionanocapsule for Intracellular Delivery of Proteins
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郷 保正((株)ビークル 代表取締役)
タンパク質にあるペプチド配列を付加した遺伝子を,バイオナノカプセル(BNC)の生産細胞に導入・発現させることで,そのタンパク質をBNCに内包させる技術を開発した。BNCはそのウイルス機能により,内包したタンパク質を細胞内へ導入するため,非浸襲的に細胞内へ任意のタンパク質を導入する試薬や医薬品の領域で利用価値がある。
【目次】
1.はじめに
2.バイオナノカプセルとは?
3.タンパク質内包バイオナノカプセル
4.おわりに
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標的指向性リポソームGLYCOLIPOを応用したDDS
DDS using Active Targeting Liposome, GLYCOLIPO
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平井政彦(片山化学工業(株) R&D センター 技術開発課 課長)
標的指向性リポソーム GLYCOLIPOは,炎症,腫瘍などの疾患に対するDDS,核酸導入キャリアあるいは造影剤として,さまざまな分野に応用可能である。本稿では腫瘍部位の血管内皮細胞に特異的に発現するE-セレクチンを標的分子とした,シスプラチン内包抗E-セレクチン抗体結合リポソームの腫瘍への集積性,抗腫瘍効果および副作用に関する知見を示し,DDS製剤への可能性について述べる。
【目次】
1.はじめに
2.標的指向性リポソームGLYCOLIPOの調製および物性
3.腫瘍ターゲティング機構
4.Cy5.5-αEsel-Lipの癌部位への集積
5.シスプラチン内包リポソーム
6.CDDP-αEsel-Lipの物性および安定性
7.CDDP-αEsel-Lipの抗癌活性
8.CDDP-αEsel-Lipの毒性
9.おわりに
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低分子化合物のための徐放化ハイドロゲル
Controlled Release Hydrogels for the Low-Molecular Weight Compound
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齊藤高志(京都大学 再生医科学研究所 博士課程)
田畑泰彦(京都大学 再生医科学研究所 教授)
薬の徐放化は,その効果を最大限に発揮するために有効な技術であり,徐放化に適した材料のデザインが必要不可欠となる。本稿では,その材料の一つであるハイドロゲルを用いた低分子薬の徐放化についてまとめる。加えて,ゼラチンハイドロゲルを用いた低分子化合物の徐放化と治療例も紹介する。
【目次】
1.はじめに
2.ハイドロゲルの特性
3.ハイドロゲルを用いた薬の徐放と病気の治療
4.ハイドロゲルと治療デバイスとの組み合わせ
5.高機能性ハイドロゲル
6.おわりに
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界面化学からみたマイクロ・ナノカプセル化技術
Micro- and Nano-encapsulation Technology from Viewpoint of Interfacial Chemistry
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荒牧賢治(横浜国立大学 大学院 環境情報研究院 准教授)
界面活性剤や脂質などの両親媒性分子は,自発的な界面吸着や分子集合体(ミセル,リオトロピック液晶,水和結晶)形成を行う。数ナノ～数マイクロメートルのサイズの疎水領域あるいは両親媒性環境をカプセル化した系を構築できる。ここではこれらの界面化学を利用したカプセル化技術の最近の研究 について述べる。
【目次】
1.はじめに
2.ミセル
3.液体粒子の分散系(エマルションとマイクロエマルション)
4.構造化された粒子の分散系
4.1 固体脂質ナノ粒子(SLN)
4.2 リオトロピック液晶分散系
5.おわりに
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DDS 技術による遺伝子・核酸医薬の将来
Perspective on Nucleic Acid Medicines based on DDS
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梶本和昭(北海道大学 大学院 薬学研究院 特任准教授)
兵藤 守(北海道大学 大学院 薬学研究院 特任助教)
原島秀吉(京都薬科大学 薬品物理化学分野 教授)
小暮健太朗(北海道大学 大学院 薬学研究院 教授)
核酸医薬は次世代医薬として期待されているが,薬物送達システムの開発が実用化の成否を握っている。本稿では,われわれが核酸医薬用に独自に開発した送達システムである多機能性エンベロープ型ナノ構造体(MEND)のコンセプトとin vivoアクティブターゲティングへの応用展開について,最新の研究成果に基づいてわかりやすく解説した。
【目次】
1.多機能性エンベロープ型ナノ構造体の概念
2.腫瘍血管内皮細胞選択的標的化リガンドの探索
3.脂肪血管内皮細胞へのアクティブターゲティング
4.展望
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薬剤の経皮吸収向上のための戦略角層における新投与経路の構築
Construction of the New Route of Administration of Drug in the Horny Layer
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武蔵弥菜((株)ナノエッグ 医薬品研究開発事業部)
山口葉子((株)ナノエッグ 医薬品研究開発事業部;聖マリアンナ医科大学 難病治療研究センター 診断治療法開発・創薬部門 准教授)
経皮吸収製剤は,投与の簡便性などから薬物の投与経路としては有用であるが,薬物の吸収性,透過性が低いことが大きな欠点となっている。今回われわれは新投与経路として角層細胞間隙に存在する細胞間脂質に着目し,経皮吸収促進剤NANOCUBE gelを開発した。NANOCUBE gelによる薬剤の皮膚透過性促進効果について検討したので紹介する。
【目次】
1.はじめに
2.経皮吸収促進剤NANOCUBE とは?
3.NANOCUBE によるin vitro皮膚透過試験
4.NANOCUBE の応用-製剤化
5.おわりに
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薬物を内包したコア-シェル型ナノカプセル構築技術とその経皮吸収特性
Novel Technology to Construct Core-Shell-type Nano-capsule Loading Drug and its Percutaneous Absorption Properties
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山下裕司(聖マリアンナ医科大学 難病治療研究センター 診断治療法開発・創薬部門)
本報では,薬剤の経皮投与を目的としたナノカプセル化技術を取り上げる。ナノカプセル構築に関わる物理化学的相互作用を概説し,本ナノカプセル化がもたらす薬理効果を説明する。特に,in vitroとin vivo実験結果をあげて,本ナノカプセル技術による薬物の経皮吸収性および皮内送達の可能性を紹介する。
【目次】
1.はじめに
2.ナノカプセルの調製法
3.ナノカプセルの特性
3.1 薬物の安定性向上
3.2 経皮吸収促進
3.3 薬物の皮内送達(薬理効果)
4.おわりに
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研究開発情報
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電解水の特性とその利用
Characteristics of Electrolyzed Water and its Applicatio
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竹ノ内敏一(新光電気工業(株) 基盤技術開発部)
電解水の生成原理と電解で得られるアルカリ性電解水,酸性電解水の特徴について解説し,さらに,工業分野での利用について紹介する。電解水は精密洗浄が可能であり,精密電子部品の加工プロセスにおいて,脱脂,リンス,金属表面処理など多様な利用・応用が期待できる。
【目次】
1.はじめに
2.電解水の特性と特徴
3.アルカリ性電解水を用いた脱脂洗浄
3.1 脱脂洗浄方法と評価方法
3.2 結果
3.3 アルカリ性電解水による脱脂のメカニズム
3.4 アルカリ性電解水のリンス作用
4.酸性電解水の特徴とその利用
4.1 酸性電解水を用いた脱脂洗浄
4.2 酸性電解水を用いた金属の表面処理への応用
4.3 回路基板への応用
5.おわりに
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リン脂質極性基を含有する生体適合性高強度ポリマーの合成
Synthesis of Biocompatible High Performance Polymers containing Phospholipid Moiety
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長瀬 裕(東海大学 工学部 応用化学科 教授)
新規に開発したホスホリルコリン基を有するジアミンモノマーから重縮合または重付加により得られるポリマー類の合成と性質について,筆者らの最近の成果を紹介する。得られるポリマーは,高度な生体適合性と優れた機械的強度や耐熱性をもつ新しいバイオマテリアルとして有用である。
【目次】
1.はじめに
2.PC基含有ジアミンモノマーの合成
3.PC基含有ポリアミドおよびポリイミドの合成と生体適合性
4.PC基含有ポリウレタン-ウレアの合成と生体適合性
5.PC基含有ポリマーの物性
6.まとめと今後の展望
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連載講座 高活性安定化添加剤の創造と開発をめざして
chap.2 フェノール系酸化防止剤は有機物の良薬
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o-位置換基効果(2) ―多機能性のフェノール系酸化防止剤の発見
o-Substituent Effect(2):Discovery of Multi-functional Phenolic Antioxidants
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大勝靖一(工学院大学名誉教授)
今回は,前回触れた自己再生型フェノールを特に意識して分子設計されたo-ベンジル型およびo-アリル型フェノールの活性についての研究成果を説明する。またこの研究において,偶然にもo-アリル型フェノールはその置換基と存在位置によってアルキルラジカルをも捕捉できるという機能をもつことを発見したので,これについても議論する。
【目次】
1.はじめに
2.o-ベンジル型フェノールの活性
3.アリル型フェノールの活性
4.o-アリルフェノールのアルキルラジカル捕捉機能
5.おわりに
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連載 触媒からみる化学工業の未来(36)
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C1ケミストリー
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室井髙城(アイシーラボ 代表;早稲田大学 招聘研究員;神奈川大学 非常勤講師)
二度のオイルショックを体験し1980～86年に国家プロジェクトとしてC1ケミストリーの開発が取り上げられてから30年が経過した。その間,エネルギー事情は大きく変化した。オイルショック後,原油価格は一時40ドルに下落したものの高騰を続け,最近は100ドル前後である。さらに大気中のCO2は増加の一途をたどっている。最近,米国,中国を中心に天然ガスを用いたC1ケミストリーが再び取り上げられている。
【目次】
1.天然ガスの供給
2.C1ケミストリー
3.合成ガスの利用
4.含酸素化合物
4.1 メタノール経由
4.2 DME経由
4.3 DMEからプロピレン経由
4.4 酢酸メチル経由
4.5 シュウ酸ジメチル経由
4.6 エチリデンアセテート
5.C1化学フロー
6.おわりに
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ニュースダイジェスト
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海外編
国内編
