超音波処理によるレムデシビルの溶解性向上
レムデシビル(GS-5734)は、エボラウイルス病およびSars-CoV-2コロナウイルスによって引き起こされるCOVID-19の治療に向けて研究されている抗ウイルス薬です。レムデシビルは静脈内投与される医薬品溶液です。短時間の超音波溶解だけでもレムデシビルの溶解性を高め、製剤を改善しますが、超音波によってレムデシビルをシクロデキストリン複合体内に取り込んで複合体化することは、レムデシビルの溶解性の問題を克服し、薬剤のバイオアベイラビリティを高める有望な技術です。
超音波によるシクロデキストリン薬物キャリアへのレムデシビルの複合体化
スルホブチルエーテルβ-シクロデキストリン(SBE-β-CD)は、難溶性物質の溶解性を高めるための添加剤または製剤化剤として使用されます。研究では、レムデシビルをSBE-β-CD複合体に取り込んで複合体化すると、レムデシビルの溶解性が改善され、それによって吸収率とバイオアベイラビリティが大幅に向上することが示唆されています。
「in vitro」研究用の製剤:
- H2O : 250 mg/mL – 可溶化には超音波処理が必要
- ジメチルスルホキシド(DMSO) : 5.625 mg/mL – 可溶化には超音波処理 + 加熱が必要
「in vivo」研究用の製剤:
- 各溶媒を一つずつ添加: 10% DMSO, 40% PEG300, 5% Tween 80, 45% 生理食塩水 + 超音波処理
溶解度:≥ 2.17 mg/mL (3.60 mM);透明な溶液 - 各溶媒を一つずつ添加: 10% DMSO, 90%(生理食塩水中の20% スルホブチルエーテルβ-シクロデキストリン(SBE-β-CD)) + 超音波処理
溶解度:≥ 2.17 mg/mL (3.60 mM);透明な溶液 - 各溶媒を一つずつ添加: 10% DMSO, 90% コーン油 + 超音波処理
溶解度:≥ 2.17 mg/mL (3.60 mM);透明な溶液
超音波処理はレムデシビルの分散と溶解を促進し、製剤の有効性とバイオアベイラビリティを高めます。
シクロデキストリン複合体の利点
シクロデキストリン(CD)は、薬剤の有効性と効力を向上させるために広く使用されています。これにより、最適な治療活性を得ながら、可能な限り最小の用量で薬剤を投与できます。
シクロデキストリン複合体として製剤化された薬剤は、溶解性が大幅に向上し、より低い用量で効果を発揮するため、細胞毒性が低下します。例えば、ガンシクロビルのβ-シクロデキストリンによる複合体化は、ヒトサイトメガロウイルスの臨床分離株に対する薬剤の抗ウイルス活性を向上させました。その結果、薬剤の効力が高まり、薬剤の毒性が低下しました。全般的に、シクロデキストリンは非常に良好な吸収率を示し、薬剤による刺激を軽減します。シクロデキストリン包接複合体は、遊離薬剤の局所濃度を刺激閾値未満に低下させます。シクロデキストリンによる包接は、薬剤の安定性を向上させ、配合不適合を防ぎます。さらに、CD複合体は薬剤の臭いや不快な風味をマスキングします。
UIP2000hdT ステンレス製の医薬品用バッチ反応器内で使用する医薬品用超音波処理装置
薬剤のカプセル化用高性能超音波処理装置
Hielscher Ultrasonicsは、医薬品、食品、化粧品業界向けの高性能超音波ホモジナイザーの設計、製造、販売において長年の経験を有しています。Hielscherは、ハードウェアの供給に加えて、超音波用途に関する高度なコンサルティングとトレーニング、さらに超音波システムの設置と運転に関するサービスも提供していることを誇りとしています。
高品質なシクロデキストリン複合体や、ニオソーム、リポソーム、固体脂質ナノ粒子、ポリマーナノ粒子などのその他のナノ構造薬物キャリアの調製は、Hielscherの超音波システムが、高い信頼性、安定した出力、精密な制御性によって優れた性能を発揮するプロセスです。Hielscherの超音波処理装置は、振幅、温度、圧力、超音波処理エネルギーなど、すべてのプロセスパラメータを精密に制御できます。インテリジェントなソフトウェアが、すべての超音波処理パラメータ(時刻、日付、振幅、正味エネルギー、総エネルギー、温度、圧力)を内蔵SDカードに自動的に記録します。
Hielscherの超音波装置は堅牢であり、高負荷および過酷な環境でも24/7の運転が可能です。
以下の表は、当社の超音波処理装置のおおよその処理能力の目安を示しています。
| バッチ容量 | 流量 | 推奨装置 |
|---|---|---|
| 1–500mL | 10–200mL/min | UP100H |
| 10–2000mL | 20–400mL/min | UP200Ht, UP400St |
| 0.1–20L | 0.2–4L/min | UIP2000hdT |
| 10–100L | 2–10L/min | UIP4000hdT |
| 該当なし | 10–100L/min | UIP16000 |
| 該当なし | より大きい流量 | クラスター構成の UIP16000 |
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文献・参考資料
知っておきたい知識
レムデシビル
レムデシビルは、エボラウイルス病やマールブルグウイルス病などのウイルス感染症を治療するためにGilead Scienceが開発した薬剤です。April 2020時点では、エボラウイルス病の治療薬として承認される可能性を目指し、臨床試験の段階にあります。2020年のCOVID-19パンデミックでは、SARS-CoV-2コロナウイルスに対するレムデシビルの抗ウイルス作用が研究されています。レムデシビルはヌクレオチド類似体、具体的にはアデノシン類似体として、ウイルスのRNA鎖に挿入され、ウイルスの複製機構を阻害します。
