[Topic]温度操作で医療用医薬品を再結晶 Recrystallization of acetaminophen by tempering

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(文責:学部三回生YS)医薬品結晶の溶解性の改善は、生物学的利用能の強化に必要不可欠です。医薬活性成分であるアセトアミノフェン(ACM)の結晶には安定型のI型と準安定型のII型があります。準安定型のII型は、溶解性の改善だけでなく医薬製剤の特性としても有利です。一方、このII型は製造が難しいため、選択的な製造が重大な問題です。

More, in English (prepared by YS, undergrad. student) …

「特殊な温度操作 、”Tempering”」とは、II型を得るための経験的な方法で、融けたチョコレートの冷却や固化に使用されています。しかし、活性医薬成分のための「特殊な温度操作」の研究は不十分であり、包括的な操作ガイドラインが提案されていません。

当学科では、多形形態の選択的製造技術における「温度操作」ガイドラインを得るため、X線回折や示差走査熱量測定などを用いて、温度操作の条件に対する熱力学的変化や結晶構造の変化を測定しました。ACMに準安定型結晶を得るための操作条件には4つの要件が必要であることが見い出され、安定した製造のための操作ガイドラインが提案できました。

この研究は、製薬分野への貢献が見込まれます。詳しくはJournal of Industrial and Engineering Chemistryをご覧ください。

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The improvement in solubility of pharmaceutical crystals is indispensable because of the bioavailability enhancement. Acetaminophen (ACM), which is active pharmaceutical ingredient, has crystal polymorphism; form I (the stable form) and form II (the metastable form). A metastable form has advantages in not only the improvement of solubility but also the characteristics of pharmaceutical preparation. On the other hand, the metastable form is difficult to produce and therefore selective manufacture is a serious problem.

“Tempering operation” is an empirical method to obtain a metastable form by adding reheating operation when melt chocolate is cooled and solidified. However, engineering studies on the tempering operation for the active pharmaceutical ingredient are not sufficient. The comprehensive guidelines for these operations have not been suggested.

Okude & Takiyama investigated the relationships among tempering operation conditions, thermodynamical changes and crystal structure changes by using “XRD–DSC” experiments, which is to obtain the operating guidelines for tempering operation for selective manufacturing technique of the polymorphic form. Through this research, four requirements are defined to determine the operating conditions for crystallization of ACM metastable polymorph. Moreover, the operating guidelines for production method of ACM metastable polymorph were proposed.

This study is expected to contribute to the pharmaceutical field. For further reading :Journal of Industrial and Engineering Chemistry


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