低温プラズマ技術の新規医薬学的応用

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  • Novel Pharmaceutical and Biomedical Applications of Plasma Techniques
  • テイオン プラズマ ギジュツ ノ シンキ イヤクガクテキ オウヨウ

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抄録

P(論文)

プラズマ照射高分子粉末の電子スピン共鳴(ESR)スペクトル測定とその系統的なコンピューター・シミュレーション解析により、各種高分子に生成するプラズマ誘起表面ラジカルの詳細な研究が行われた。そして、各種高分子ラジカルの生成特性やその反応性に関する知見を基に、プラズマ表面処理を利用した医薬品工学や医工学分野における様々な新規応用が可能となった。本稿では、かかるプラズマ照射した高分子を利用する医薬学的応用のいくつかについて概説する。すなわち、(1)二重錠剤へのプラズマ照射を利用するリザーバー型の薬物送達システム(DDS)として、薬物徐放型や放出時間制御型DDS、および胃内滞留性を有する経口投与型の薬物放出制御製剤である胃内浮遊型DDSの開発、そしてプラズマ照射高分子粉末のメカノ処理による薬物放出制御のための機能性複合粉末の創製、さらに(2)それらプラズマ照射を利用した各種DDSの開発に関する知見を基に、個人の消化管内pHや経口投与された製剤の消化管内移動時間を考慮して各患者に最適な薬物放出制御機能をプラズマ照射により製剤に付与する"テーラーメイド型DDS"の構築について述べる。また、(3)硬い種皮を有するため発芽が困難となっている薬用植物種子へのプラズマ照射による催芽処理、および(4)耐久性のある親水性・潤滑性を有する医用高分子表面の構築法とその方法を利用しDNA診断システム開発への応用が期待されるoligo-nucleotides固定化高分子表面の構築などについても述べる。

The plasma-induced surface radicals formed on a variety of organic polymers have been studied in detail by electron spin resonance (ESR) coupled with systematic computer simulations. On the basis of the findings from these studies on the nature of radical formation and radical reactivity, we were able to open up several novel pharmaceutical and biomedical applications in plasma treatment. In this review, applications using plasma-irradiated organic polymers are described, which include: (1) Preparation of double-compressed tablets applicable for reservoir-type DDS of sustained- and delayed-release, intragastric floating DOS (FDDS) for oral controlled-release dosage form possessing gastric retention capabilities, and fabrication of functionalized composite powders applicable for controlled drug release by a mechanical application of plasma-irradiated polymer powder. (2) Approach to "patient-tailored DDS", administered under consideration of the fact that the environment (pH and transit time, etc.) in the gastrointestinal (GI) tract varies with each patient, based on the combination of the above mentioned DDS devices. (3) Plasma-assisted promotion of seed germination of herbal medicine having a hard coat. (4) Fabrication of a polymer surface with durable hydrophilicity and lubricity by plasma techniques, and the immobilization of oligo-nucleotides onto hydrophilic polymer surfaces, which made them applicable to constructing a DNA diagnosis system.

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