Keio University Faculty of Pharmacy 慶應義塾大学 薬学部・薬学研究科

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研究室紹介Research Laboratory

創薬物理化学

教授金澤 秀子

准教授長瀬 健一

専任講師伊藤 佳子

特任助教山田 創太

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新しい薬物送達・分離手法の創製。抗酸化物質の機能解析

概要

物理化学は、薬学の様々な専門領域において基礎となる学問です。近年のライフサイエンスの発展に伴って薬学で必要とされる知識は膨大ですが、体系化された知識として物理化学の重要性は益々強く認識されています。本講座では、バイオミミックな機能性高分子を開発し薬学への応用について以下のような研究を展開しています。

1.機能性ナノ粒子を用いたドラッグデリバリーシステム(DDS)

当研究室では、様々な環境の変化(温度やpH)に応答するポリマーを開発し、それを応用した新しいDDSの開発を目指しています。これまで温度に応答するリポソーム製剤やナノ微粒子などを作製し、抗がん剤などの薬物放出制御や、細胞への取り込み制御などを可能にしました。遺伝子導入法の国際特許も出願するなど新しい技術を使って、薬を創り、実用化を目指しています。このような技術をもとに化粧品メーカーと共同で製品開発も行っています。

2.病態細胞イメージング用機能性蛍光プローブ

シグナル伝達や病気に関与するタンパク質の蛍光イメージング(画像化)の新手法を開発しています。標的タンパク質を特異的に認識する部位とその近傍の環境変化(温度、pH、光など)に応答する部位を有する機能性蛍光高分子を創出しています。これにより,細胞内の標的タンパク質を視覚的に捉えることが可能となり,ます。タンパク質間相互作用解析の基礎研究から病気の臨床診断など幅広い応用につながります。

3.温度応答性クロマトグラフィー

環境変化を自ら認識し応答するインテリジェントなポリマーを開発し、新しい分離システム "温度応答性クロマトグラフィー"の開発を行っています。この分析方法は,大量の有機溶剤を必要とする従来方法とは異なり,水のみを使用します。このため環境低負荷な(環境にやさしい)分析方法として、国内外から注目されています。これまでに、スウェーデンでの国際学会第1位受賞やアメリカ化学会学術誌の表紙に掲載されています。多くの特許も取得し一部は既に実用化され、市販されています。本講座のオリジナルな研究であり、環境省,文部科学省や科学技術振興機構の研究費のサポートを受けています。

4.再生医療への応用を目的とした細胞分離基材

近年、細胞を生体に移植して治癒を促す再生医療が新たな治療法として期待されています。そこで、移植用の細胞を機能性ポリマーにより温度変化だけで細胞を分離する研究を行っています。既存の細胞分離方法と異なり細胞に修飾せずに分離ができるので、細胞移植による再生医療への応用が期待されています。

5.細胞組織移植の効率化を促す細胞増殖因子の徐放性材料

細胞シートなどの細胞組織を移植する際に、細胞組織に血管を付与する事で効果的に細胞を生体内に移植することができます。そこで血管形成を促す細胞増殖因子と一緒に細胞組織を移植する事で、効果的に細胞移植を行なう仕組みを開発しています。

6.医薬品の超高速分析法と環境中の医薬品モニタリング

国内有数の大手機器メーカーと共同研究している超高速分離システムを用いて、全自動薬物モニタリングのための2次元HPLC法など新しい分析方法について検討しています。例えば,超高速分離システムにより今まで60分近くかかっていた複数薬物と代謝物の同時分析が3分以内に行えるようになり,短時間で複雑なTDMを行えます。

7.食品中抗酸化成分(Antioxidants)の生理活性機能発現

活性酸素・フリーラジカルによる酸化的傷害が、がん、成人病、老化の原因となると言われています。生体の酸化防御因子としてビタミンEや食品中のポリフェノールに重点をおいて、生体内在性ラジカルによる酸化に対する抗酸化機構や食品成分の新機能について研究しています。抗酸化物質であるカテキン類の新しい機能,アルツハイマー病などの予防効果などについて検討しています。

8.製剤分析の効率化および製剤の安定性と薬効評価

近年降圧薬や経口糖尿病薬の配合剤など新しいタイプの製剤が注目されていますが、薬効発現に重要な溶解性、安定性、相互作用等の詳細なデータが提示されていない場合が多く問題となっています。当研究室では超高速HPLC、溶出試験器、ゼータ電位測定,3DX線顕微鏡(メーカーとの共同研究)などの様々な装置を用いて製剤の適正使用を考慮した製剤の効率的な定量法や種々の製剤試験について検討を行っています。

9.次世代シーケンサーを用いたプレシジョンメディシン分子診断

新規に開発される次世代シーケンサーをはじめとする分子診断システムの性能評価について、薬学部の持つ分析化学的技術や経験に基づき遂行します。薬剤に関する知識を生かした分子診断の検査結果から投薬等の治療方針決定を行うプロセスについて内容を検討し、課題の抽出や支援方法の開発を目指します。

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