WO2010023908A1 - インドメタシン含有ナノカプセルおよびその製造方法 - Google Patents

インドメタシン含有ナノカプセルおよびその製造方法 Download PDF

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葉子 山口
平田 圭一
Original Assignee
学校法人 聖マリアンナ医科大学
株式会社ナノエッグ
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    • C07D209/281-(4-Chlorobenzoyl)-2-methyl-indolyl-3-acetic acid, substituted in position 5 by an oxygen or nitrogen atom; Esters thereof

Definitions

  • the present invention relates to an indomethacin-containing nanocapsule, a method for producing the same, and a skin external preparation containing the indomethacin-containing nanocapsule.
  • Indomethacin is one of non-steroidal anti-inflammatory agents and has an excellent anti-inflammatory analgesic effect.
  • Indomethacin is a topical preparation for ethical drugs for osteoarthritis, anti-inflammation and analgesia such as periarthritis, tendonitis, peritonitis, humeral condylaritis, muscle pain, post-traumatic swelling or pain. It is used as an over-the-counter medicine for over-the-counter medicines for muscle pain, shoulder pain associated with stiff shoulders, low back pain, joint pain, tendonitis, elbow pain, bruises, and sprains.
  • an external preparation containing indomethacin, an ointment, a liquid, a patch, an aerosol, and the like are known (for example, see Patent Document 1).
  • indomethacin has been used as a skin external preparation by dispersing it in a hydrophilic ointment or the like, but even if an external preparation containing indomethacin as it is is applied to the skin, it cannot efficiently reach the fascia. The anti-inflammatory effect could not be fully exhibited.
  • An object of the present invention is to provide an indomethacin-containing nanocapsule capable of efficiently reaching indomethacin from the skin to the fascia, a method for producing the same, and a skin external preparation containing the indomethacin-containing nanocapsule.
  • indomethacin can form micelles, and that a film of a metal inorganic salt is formed on the surface of the micelles of indomethacin, thereby making it absorbable from the skin.
  • the present inventors have found that an excellent indomethacin-containing nanocapsule can be produced, and further studied and completed the present invention.
  • the first of the present invention relates to the following indomethacin-containing nanocapsules.
  • An indomethacin-containing nanocapsule comprising an association of indomethacin and a coating containing the association and containing a divalent metal inorganic salt.
  • the 2nd of this invention is related with the following skin external preparations.
  • a skin external preparation comprising a dispersion medium and the indomethacin-containing nanocapsules according to [1] to [3] dispersed in the dispersion medium.
  • the external skin preparation described in [4] which is an external anti-inflammatory analgesic.
  • the external preparation for skin according to [4] or [5] which is an ointment, cream, liquid, gel, patch or aerosol.
  • the third aspect of the present invention relates to the following method for producing indomethacin-containing nanocapsules.
  • [7] preparing an aqueous solution containing micelles of indomethacin salt; adding a divalent metal salt to the aqueous solution; and a salt having a divalent or higher anion in the aqueous solution to which the divalent metal salt is added.
  • [8] The method for producing indomethacin-containing nanocapsules according to [7], wherein the divalent metal salt is calcium chloride.
  • the indomethacin-containing nanocapsule of the present invention has high permeability to living tissue and sustained release properties. Therefore, according to the present invention, indomethacin can be efficiently reached from the skin to the fascia, and the anti-inflammatory effect can be sufficiently exhibited in the affected area.
  • Indomethacin-containing nanocapsule of the present invention is a substantially spherical particle encapsulating an indomethacin aggregate, and has an indomethacin aggregate and a coating encapsulating the aggregate.
  • An aggregate of indomethacin is an aggregate of indomethacin molecules.
  • the indomethacin molecule is thought to be oriented with the hydrophilic group facing outward, similar to spherical micelles.
  • the number of indomethacin molecules contained in the aggregate is not particularly limited, but is usually about 60 to 200.
  • the coating encapsulates the association of indomethacin and contains a divalent metal inorganic salt.
  • the divalent metal inorganic salt is a main component of the coating and has a function of encapsulating an association of indomethacin.
  • Examples of the divalent metal inorganic salt include calcium carbonate, magnesium carbonate, zinc carbonate, iron carbonate, calcium phosphate, magnesium phosphate, zinc phosphate, iron phosphate and the like.
  • the size (average particle diameter) of the nanocapsules of the present invention is not particularly limited, but is preferably 50 nm or less from the viewpoint of penetration into the skin.
  • the average particle size of nanocapsules produced by the production method of the present invention is about 3 to 10 nm.
  • the “average particle diameter” here refers to a value measured by a dynamic light scattering method.
  • the nanocapsule of the present invention further has a nonionic surfactant.
  • a nonionic surfactant it is preferable that at least a part of the hydrophilic group of the nonionic surfactant is exposed to the outside of the nanocapsule.
  • a part of the hydrophilic group of the nonionic surfactant is located in the coating, the remainder of the hydrophilic group is exposed to the outside of the particle, and the hydrophobic group is located in the indomethacin aggregate.
  • the nonionic surfactant has a function of increasing the hydrophilicity of the coating film, that is, the hydrophilicity of the nanocapsule, and improves the permeability of the nanocapsule of the present invention into a living tissue and also prevents the aggregation of the nanocapsule of the present invention. Suppress.
  • nonionic surfactants include polyoxyethylene alkyl ethers and sucrose fatty acid esters.
  • the nonionic surfactant contained in the nanocapsule of the present invention may be one type or two or more types.
  • the core-shell structure of the nanocapsule of the present invention can be confirmed by using, for example, a frozen fracture transmission electron microscope (ff-TEM) or a small angle X-ray scattering (SAXS) measuring device.
  • ff-TEM frozen fracture transmission electron microscope
  • SAXS small angle X-ray scattering
  • the nanocapsule of the present invention can be produced, for example, by the production method of the present invention described later.
  • the nanocapsule of the present invention has not only a small particle diameter but also a feature that the particle surface is coated with an inorganic substance and therefore has a very high permeability to a living tissue.
  • the nanocapsule of the present invention has a feature that the coating is highly degradable.
  • calcium carbonate usually forms a layer of low-decomposable crystals called calcite, but a hard crystal structure cannot be formed on a curved surface such as a nanocapsule film, and amorphous calcium carbonate.
  • calcite low-decomposable crystals
  • a hard crystal structure cannot be formed on a curved surface such as a nanocapsule film
  • amorphous calcium carbonate Alternatively, a layer made of metastable phase vaterite is formed. These amorphous calcium carbonate and vaterite have a higher solubility in water than other crystal structures such as calcite and aragonite, and can be easily decomposed.
  • a highly decomposable layer is formed on a curved surface such as a nanocapsule film.
  • the coating film of the nanocapsule of the present invention is highly degradable, it is gradually degraded even in vivo.
  • the nanocapsules of the present invention also have a sustained release property that gradually releases indomethacin.
  • the nanocapsule of the present invention has high permeability to living tissue and also has a sustained release property that gradually releases indomethacin. Therefore, the external preparation containing the nanocapsule of the present invention is suitable as a skin external preparation containing indomethacin as an active ingredient, which can effectively deliver indomethacin to the target affected area.
  • the skin external preparation of the present invention includes a dispersion medium and the indomethacin-containing nanocapsules of the present invention dispersed in the dispersion medium.
  • the external preparation for skin of the present invention can be used, for example, as an external anti-inflammatory analgesic.
  • Examples of the dosage form of the external preparation for skin of the present invention include ointments, creams, solutions, gels, patches, aerosols and the like.
  • the skin external preparation of the present invention can be produced according to a usual method described in the Japanese Pharmacopoeia by appropriately selecting a dispersion medium (base) or additive suitable for the dosage form.
  • examples of the dispersion medium include hydrocarbons such as petrolatum, liquid paraffin, paraffin wax, and microcrystalline wax; plastibase; lanolins such as purified lanolin, lanolin alcohol, and hydrogenated lanolin; Natural wax; wax etc. are included.
  • examples of the dispersion medium include hydrocarbons such as petrolatum; esters; triglycerides; higher alcohols such as cetanol and stearyl alcohol.
  • examples of the dispersion medium include lower alcohols such as ethanol, propanol and isopropanol; water; propylene glycol, polyethylene glycol, butylene glycol, glycerin and castor oil.
  • examples of the dispersion medium include aluminum stearate, fatty acid dextran ester, carboxyvinyl polymer, bentonite and the like.
  • examples of the dispersion medium include polyacrylic acid, sodium polyacrylate, gelatin, pectin, polyvinylpyrrolidone, vinyl acetate copolymer, polyethylene oxide, methyl vinyl ether / maleic anhydride copolymer, sodium alginate, Sodium carboxymethylcellulose, xanthan gum, gum arabic, gum tragacanth and the like are included.
  • the concentration of the nanocapsule of the present invention in the external preparation for skin of the present invention may be appropriately set according to the dosage form.
  • concentration of the nanocapsule of the present invention in the external preparation for skin of the present invention is within the range of 0.001 to 5.0 w%. I just need it.
  • the external preparation for skin of the present invention can effectively deliver indomethacin to the target affected area.
  • the external preparation of the present invention functions as a sustained-release preparation, it can maintain a medicinal effect for a long time while avoiding side effects.
  • the manufacturing method of the indomethacin containing nanocapsule of this invention prepares the aqueous solution containing the micelle of the salt of indomethacin, and is divalent to the aqueous solution prepared by the 1st step.
  • the production method of the present invention further includes a fourth step of adding a nonionic surfactant to the aqueous solution prepared in the first step between the first step and the second step. You may have.
  • an aqueous solution containing micelles of indomethacin salt is prepared.
  • Indomethacin is very hardly soluble in acidic or neutral aqueous solutions, but dissolves as salts in alkaline aqueous solutions. Accordingly, an indomethacin (salt) aqueous solution can be prepared by dissolving indomethacin in an alkaline aqueous solution.
  • an aqueous solution of indomethacin (sodium salt) can be prepared by adding a predetermined amount of indomethacin to an aqueous sodium hydroxide solution. In this case, the amount of sodium hydroxide relative to 1 mol of indomethacin is preferably 1.3 mol or more (see Examples).
  • the concentration of indomethacin salt in aqueous solution is the concentration at which indomethacin salt can form spherical micelle in aqueous solution (critical It is preferable that the concentration be equal to or higher than the micelle concentration).
  • concentration be equal to or higher than the micelle concentration.
  • hydrophilic group of the indomethacin molecule (ion) since the hydrophilic group of the indomethacin molecule (ion) has a negative charge, the surface of the spherical micelle is negatively charged.
  • a divalent metal salt is added to the aqueous solution containing the micelle prepared in the first step.
  • the divalent metal salt By adding the divalent metal salt, the divalent metal cation is bonded to the hydrophilic group (having a negative charge) of the indomethacin molecule (ion) constituting the micelle.
  • the kind of the divalent metal salt to be added is not particularly limited, and examples thereof include calcium chloride, magnesium chloride, and zinc acetate. Of these, calcium chloride is particularly preferred.
  • the molar ratio of indomethacin to the divalent metal salt is preferably in the range of 1: 0.005 to 1.0.
  • a salt having a divalent or higher anion is added to the aqueous solution to which the divalent metal salt is added in the second step.
  • a salt having a divalent or higher anion By adding a salt having a divalent or higher anion, the divalent or higher anion is bonded to the divalent metal cation bonded to the micelle surface, and the charge on the micelle surface is neutralized. As a result, a film containing a divalent metal inorganic salt is formed on the surface of the micelle.
  • the kind of the salt having a divalent or higher anion to be added is not particularly limited, and examples thereof include sodium carbonate and sodium phosphate. Of these, sodium carbonate is particularly preferred.
  • the molar ratio between the divalent metal salt and the salt having a divalent or higher anion is not particularly limited, but is preferably in the range of 1: 0.05 to 0.33, particularly preferably about 1: 0.2. It is because the particle diameter of the nanocapsule formed will become large when there are too many amounts of anions more than bivalence. Nanocapsules with a large particle size are not preferred because of poor skin permeability.
  • the indomethacin-containing nanocapsule of the present invention can be produced by forming a coating of a divalent metal inorganic salt on the surface of spherical micelles of indomethacin.
  • a paste containing the indomethacin-containing nanocapsules of the present invention can be obtained by freeze-drying the aqueous solution prepared by the above procedure.
  • a dispersion containing the indomethacin-containing nanocapsules of the present invention can be prepared by dispersing the obtained paste in an arbitrary solvent.
  • the production method of the present invention further includes a fourth step of adding a nonionic surfactant to the aqueous solution prepared in the first step between the first step and the second step. May be.
  • a nonionic surfactant By adding a nonionic surfactant, spherical micelles (mixed micelles) composed of a salt of indomethacin and a nonionic surfactant are formed.
  • the type of surfactant to be added is not particularly limited as long as it is a nonionic surfactant.
  • nonionic surfactants include polyoxyethylene alkyl ethers and sucrose fatty acid esters. These nonionic surfactants may be used alone or in combination of two or more.
  • the molar ratio of the salt of indomethacin and the nonionic surfactant may be appropriately set according to the type of the nonionic surfactant, but it is usually preferably in the range of 1: 0.1 to 1000. Since the molecules of the nonionic surfactant have no charge, the surface of the mixed micelle is negatively charged like the micelle of the salt of indomethacin.
  • a coating of a divalent metal inorganic salt is formed on the surface of the mixed micelle instead of the micelle of the salt of indomethacin, and the indomethacin-containing nanocapsule of the present invention is produced.
  • the nonionic surfactant contributes to suppression of precipitation and aggregation of particles (mixed micelles, mixed micelles to which a divalent metal cation is bound, or nanocapsules) during or after the preparation of nanocapsules.
  • FIG. 1A is a diagram (cross-sectional view of a spherical micelle) showing a state in which sodium salt 102 of indomethacin forms spherical micelle 100 in an aqueous sodium hydroxide solution.
  • the surface of the spherical micelle 100 is negatively charged.
  • FIG. 1B is a diagram (cross-sectional view of a mixed micelle) showing that mixed sodium micelle 110 and polyoxyethylene alkyl ether molecule 112 (having hydrophilic group 114 and hydrophobic group 116) form mixed micelle 110 in an aqueous solution. is there.
  • the polyoxyethylene alkyl ether molecule 112 projects a polyoxyethylene chain 114, which is a hydrophilic group, to the outside.
  • a predetermined amount of calcium chloride is added to the aqueous solution containing mixed micelles. Since calcium ions are divalent ions, they have a stronger binding (adsorption) force than sodium ions. Therefore, an exchange reaction between calcium ions and sodium ions occurs on the negatively charged mixed micelle surface, and the calcium ions are preferentially bound to the surface of the mixed micelle (hydrophilic group of indomethacin molecule (ion)). As a result, a substantially spherical mixed micelle whose surface is covered with calcium ions is formed.
  • FIG. 1C is a diagram illustrating a state in which calcium ions 122 are bonded to the surface of the mixed micelle 110.
  • the hydrophilic groups (polyoxyethylene chains) 114 of the polyoxyethylene alkyl ether molecules protrude to the outside. Settling and agglomeration of the covered mixed micelles 120 is prevented.
  • FIG. 1D is a diagram showing a state in which carbonate ions 132 are bonded to the surface of the mixed micelle 120 covered with calcium ions. As shown in FIG. 1D, a coating film containing calcium carbonate is formed on the surface of the mixed micelle 110, and the indomethacin-containing nanocapsule 130 of the present invention is obtained.
  • This example shows an example in which indomethacin-containing nanocapsules were prepared by the production method of the present invention.
  • Table 1 is a table showing the relationship between the amount (mol) of sodium hydroxide and the solubility of indomethacin with respect to 1 mol of indomethacin.
  • the molar ratio of indomethacin to sodium hydroxide was preferably 1: 1.3.
  • indomethacin-containing nanocapsules 0.5 g of indomethacin was dissolved in 1.814 mL of 1M aqueous sodium hydroxide solution, and 87.406 mL of purified water was added to the resulting aqueous solution to prepare an aqueous solution containing micelles of sodium salt of indomethacin.
  • the molar ratio of indomethacin to sodium hydroxide is 1: 1.3.
  • FIG. 2 is a graph showing the results of measuring the particle diameter of an aqueous solution containing indomethacin-containing nanocapsules. As shown in this graph, the average particle diameter of indomethacin-containing nanocapsules was 5.7 nm (standard deviation 1.5).
  • FIG. 3 is a graph showing the results of measuring the particle diameter of an aqueous solution containing indomethacin-containing nanocapsules, a 1% indomethacin aqueous solution, and a 5% polyoxyethylene (20) stearyl ether aqueous solution. Since the measurement results for the 1% indomethacin aqueous solution are low in reliability, they are included as reference data. As shown in this graph, the peak of the particle size (curve of a) of the spherical micelle of sodium salt of indomethacin is 2.1 nm, and the particle size of the spherical micelle of 5% polyoxyethylene (20) stearyl ether (b The peak of the curve was 8.2 nm.
  • the peak of the particle size (curve c) of the indomethacin-containing nanocapsule was 5.7 nm, which was found to be smaller than the particle size of 5% polyoxyethylene (20) stearyl ether spherical micelles.
  • the indomethacin-containing nanocapsules of the present invention have high penetrability into living tissues and sustained release properties, and are therefore useful for external skin preparations for anti-inflammatory analgesia, for example.

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Abstract

 本発明は、インドメタシンを皮膚から筋膜まで効率的に到達させることができるインドメタシン含有ナノカプセルおよびその製造方法に関する。インドメタシンの塩および非イオン性界面活性剤から構成される球状ミセルの表面にカルシウムイオンを結合させ、さらに炭酸イオンを結合させる。以上の手順により、インドメタシンの塩を含む球状ミセルの表面に炭酸カルシウムの被膜を形成してインドメタシン含有ナノカプセルを作製することができる。このようにして得られたインドメタシン含有ナノカプセルは、生体組織への浸透性が高いだけでなく、徐放性を有する。

Description

インドメタシン含有ナノカプセルおよびその製造方法
 本発明は、インドメタシン含有ナノカプセルおよびその製造方法、ならびにインドメタシン含有ナノカプセルを含む皮膚外用剤に関する。
 インドメタシンは、非ステロイド系抗炎症剤の一つであり、優れた消炎鎮痛効果を有する。インドメタシンは、医療用医薬品の外用剤としては、変形性関節症や、肩関節周囲炎、腱鞘炎、腱周囲炎、上腕骨上顆炎、筋肉痛、外傷後の腫脹または疼痛などの消炎および鎮痛に用いられており、一般用医薬品の外用剤としては、筋肉痛、肩こりに伴う肩の痛み、腰痛、関節痛、腱鞘炎、肘の痛み、打撲、捻挫に対して用いられている。インドメタシンを含む外用剤の剤形としては、軟膏剤、液剤、貼付剤、エアゾール剤などが知られている(例えば、特許文献1参照)。
 一般的に、経皮投与により薬剤を筋膜まで効率よく到達させることは困難であると考えられている。皮膚表面(角質層)から表皮および真皮を介して脂肪層に至るまでの薬剤の伝達は、薬剤の物理化学的物性に大きく依存しており、そのほとんどは自己拡散によるものである。インドメタシンを含む非ステロイド系抗炎症剤は、分子が比較的コンパクトなコンフォメーションをとることから、自己拡散しやすい薬剤であると考えられている。しかしながら、実際は、インドメタシンの皮膚表面(角質層)からの吸収性は著しく低く、インドメタシンを高配合した外用剤(例えば親水軟膏)を調製しても抗炎症効果を十分に発揮させることができなかった。
特開2008-105986号公報
 上述のように、インドメタシンは、親水軟膏などに分散させて皮膚外用剤として使用されてきたが、インドメタシンをそのまま含む外用剤を皮膚に塗布しても筋膜まで効率的に到達させることができず、抗炎症効果を十分に発揮させることができなかった。
 本発明の目的は、インドメタシンを皮膚から筋膜まで効率的に到達させることができるインドメタシン含有ナノカプセルおよびその製造方法、ならびに前記インドメタシン含有ナノカプセルを含む皮膚外用剤を提供することである。
 本発明者は、上記課題を解決するべく鋭意研究を行った結果、インドメタシンがミセルを形成しうること、およびインドメタシンのミセルの表面に金属無機塩の被膜を形成することで皮膚からの吸収性に優れたインドメタシン含有ナノカプセルを作製しうることを見出し、さらに検討を加えて本発明を完成させた。
 すなわち、本発明の第一は、以下のインドメタシン含有ナノカプセルに関する。
 [1]インドメタシンの会合体と、前記会合体を被包し、2価金属無機塩を含む被膜と、を有する、インドメタシン含有ナノカプセル。
 [2]前記2価金属無機塩は炭酸カルシウムである、[1]に記載のインドメタシン含有ナノカプセル。
 [3]非イオン性界面活性剤をさらに有し、前記非イオン性界面活性剤の親水基の一部は、前記被膜の外部に露出している、[1]または[2]に記載のインドメタシン含有ナノカプセル。
 また、本発明の第二は、以下の皮膚外用剤に関する。
 [4]分散媒と、前記分散媒に分散している[1]~[3]に記載のインドメタシン含有ナノカプセルと、を含む皮膚外用剤。
 [5]外用消炎鎮痛剤である、[4]に記載の皮膚外用剤。
 [6]軟膏剤、クリーム剤、液剤、ゲル剤、貼付剤またはエアゾール剤である、[4]または[5]に記載の皮膚外用剤。
 また、本発明の第三は、以下のインドメタシン含有ナノカプセルの製造方法に関する。
 [7]インドメタシンの塩のミセルを含む水溶液を準備するステップと、前記水溶液に2価金属塩を添加するステップと、前記2価金属塩を添加した水溶液に2価以上の陰イオンを有する塩を添加するステップと、を有するインドメタシン含有ナノカプセルの製造方法。
 [8]前記2価金属塩は塩化カルシウムである、[7]に記載のインドメタシン含有ナノカプセルの製造方法。
 [9]前記2価以上の陰イオンを有する塩は炭酸ナトリウムである、[7]または[8]に記載のインドメタシン含有ナノカプセルの製造方法。
 [10]前記2価金属塩と前記2価以上の陰イオンを有する塩とのモル比は、1:0.05~0.33である、[7]~[9]のいずれかに記載のインドメタシン含有ナノカプセルの製造方法。
 [11]前記ミセルを含む水溶液を準備するステップの後、かつ前記2価金属塩を添加するステップの前に、前記水溶液に非イオン性界面活性剤を添加するステップをさらに有する、[7]~[10]のいずれかに記載のインドメタシン含有ナノカプセルの製造方法。
 本発明のインドメタシン含有ナノカプセルは、生体組織への浸透性が高く、かつ徐放性を有する。したがって、本発明によれば、インドメタシンを皮膚から筋膜まで効率的に到達させて、患部において抗炎症効果を十分に発揮させることができる。
本発明のインドメタシン含有ナノカプセルの製造方法を説明するための模式図 インドメタシン含有ナノカプセルの粒径分布を示すヒストグラム インドメタシン含有ナノカプセル、インドメタシンのナトリウム塩の球状ミセルおよび非イオン性界面活性剤の球状ミセルの粒径分布を示すグラフ
 1.本発明のインドメタシン含有ナノカプセル
 本発明のインドメタシン含有ナノカプセルは、インドメタシンの会合体を内包する略球状の粒子であって、インドメタシンの会合体と、前記会合体を被包する被膜とを有する。
 インドメタシンの会合体は、インドメタシン分子の集合体である。インドメタシン分子は、球状ミセルと同じように親水基を外側に向けて配向していると考えられる。会合体に含まれるインドメタシン分子の数は特に限定されないが、通常は60~200個程度である。
 被膜は、インドメタシンの会合体を被包しており、2価金属無機塩を含む。2価金属無機塩は、被膜の主たる構成要素であり、インドメタシンの会合体をカプセル化する機能を担っている。2価金属無機塩の例には、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、炭酸亜鉛、炭酸鉄、リン酸カルシウム、リン酸マグネシウム、リン酸亜鉛、リン酸鉄などが含まれる。
 本発明のナノカプセルの大きさ(平均粒子径)は特に限定されないが、皮膚内への浸透性の観点から50nm以下が好ましい。例えば、本発明の製造方法(後述)により作製されたナノカプセルの平均粒子径は、3~10nm程度である。ここでいう「平均粒子径」とは、動的光散乱法により測定した値をいう。
 また、本発明のナノカプセルは、非イオン性界面活性剤をさらに有することが好ましい。このとき、非イオン性界面活性剤の親水基の少なくとも一部は、ナノカプセルの外部に露出していることが好ましい。例えば、非イオン性界面活性剤の親水基の一部が被膜内に位置し、親水基の残部が粒子外に露出し、疎水基がインドメタシンの会合体内に位置する。非イオン性界面活性剤は、被膜の親水性、すなわちナノカプセルの親水性を高める機能を担い、本発明のナノカプセルの生体組織への浸透性を向上させるとともに、本発明のナノカプセルの凝集を抑制する。非イオン性界面活性剤の例には、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ショ糖脂肪酸エステルなどが含まれる。本発明のナノカプセルに含まれる非イオン性界面活性剤は、1種類であってもよいし、2種類以上であってもよい。
 本発明のナノカプセルのコア-シェル構造は、例えば凍結割断透過型電子顕微鏡(ff-TEM)や小角X線散乱(Small angle x-ray scattering:SAXS)測定装置を用いて確認することができる。
 本発明のナノカプセルは、例えば、後述する本発明の製造方法により製造することができる。
 本発明のナノカプセルは、粒子径が小さいだけでなく、粒子表面が無機物でコートされているため、生体組織への浸透性が非常に高いという特徴を有する。
 また、本発明のナノカプセルは、被膜の分解性が高いという特徴も有する。例えば、炭酸カルシウムは、通常はカルサイトと呼ばれる分解性の低い結晶からなる層を形成するが、ナノカプセルの被膜のような曲面では硬い結晶構造を形成することができず、アモルファス状の炭酸カルシウムまたは準安定相のバテライトからなる層を形成する。これらのアモルファス状の炭酸カルシウムおよびバテライトは、他の結晶構造であるカルサイトやアラゴナイトに比べて水への溶解度が高く、容易に分解されうる。2価金属無機塩が他の化合物である場合も同様に、ナノカプセルの被膜のような曲面では分解性の高い層が形成される。このように、本発明のナノカプセルの被膜は、分解性が高いため、生体内においても徐々に分解される。結果として、本発明のナノカプセルは、インドメタシンを徐々に放出する徐放性も有する。
 以上のように、本発明のナノカプセルは、生体組織への浸透性が高く、かつインドメタシンを徐々に放出する徐放性も有する。したがって、本発明のナノカプセルを含む外用剤は、目標とする患部にインドメタシンを効果的に送達することができる、インドメタシンを有効成分とする皮膚外用剤として好適である。
 2.本発明の皮膚外用剤
 本発明の皮膚外用剤は、分散媒と、前記分散媒に分散している本発明のインドメタシン含有ナノカプセルとを含む。本発明の皮膚外用剤は、例えば外用消炎鎮痛剤として使用することができる。本発明の皮膚外用剤の剤形の例には、軟膏剤、クリーム剤、液剤、ゲル剤、貼付剤、エアゾール剤などが含まれる。
 本発明の皮膚外用剤は、剤形に適した分散媒(基剤)や添加剤などを適宜選択し、日本薬局方などに記載される通常の方法に従って製造することができる。
 例えば、軟膏剤の場合、分散媒の例には、ワセリン、流動パラフィン、パラフィンワックス、マイクロクリスタリンワックスなどの炭化水素類;プラスチベース;精製ラノリン、ラノリンアルコール、水添ラノリンなどのラノリン類;動植物油;天然ワックス;ロウなどが含まれる。クリーム剤の場合、分散媒の例には、ワセリンなどの炭化水素類;エステル類;トリグリセライド類;セタノール、ステアリルアルコールなどの高級アルコール類などが含まれる。液剤またはエアゾール剤の場合、分散媒の例には、エタノール、プロパノール、イソプロパノールなどの低級アルコール;水;プロピレングリコール、ポリエチレングリコール、ブチレングリコール、グリセリン、ヒマシ油などが含まれる。ゲル剤の場合、分散媒の例には、ステアリン酸アルミニウム、脂肪酸デキストランエステル、カルボキシビニルポリマー、ベントナイトなどが含まれる。貼付剤の場合、分散媒の例には、ポリアクリル酸、ポリアクリル酸ナトリウム、ゼラチン、ペクチン、ポリビニルピロリドン、ビニルアセテート共重合体、ポリエチレンオキサイド、メチルビニルエーテル・無水マレイン酸共重合体、アルギン酸ナトリウム、カルボキシメチルセルロースナトリウム、キサンタンガム、アラビアガム、トラガントガムなどが含まれる。
 本発明の皮膚外用剤における本発明のナノカプセルの濃度は、剤形に応じて適宜設定すればよい。例えば、軟膏剤、クリーム剤、液剤、ゲル剤、貼付剤またはエアゾール剤の場合は、本発明の皮膚外用剤における本発明のナノカプセルの濃度は、0.001~5.0w%の範囲内であればよい。
 前述のように、本発明のナノカプセルは生体組織への浸透性が高いため、本発明の皮膚外用剤は目標とする患部にインドメタシンを効果的に送達することができる。また、本発明の外用剤は、徐放性製剤として機能するため、副作用を回避しつつ長期に亘り薬効作用を持続させることができる。
 3.本発明のインドメタシン含有ナノカプセルの製造方法
 本発明のインドメタシン含有ナノカプセルの製造方法は、インドメタシンの塩のミセルを含む水溶液を準備する第1のステップと、第1のステップで準備した水溶液に2価金属塩を添加する第2のステップと、第2のステップで2価金属塩を添加した水溶液に2価以上の陰イオンを有する塩を添加する第3のステップとを有する。
 後述するように、本発明の製造方法は、第1のステップと第2のステップとの間に、第1のステップで準備した水溶液に非イオン性界面活性剤を添加する第4のステップをさらに有していてもよい。
 第1のステップでは、インドメタシンの塩のミセルを含む水溶液を準備する。
 インドメタシンは、酸性または中性の水溶液には非常に難溶であるが、アルカリ性の水溶液中では塩となり溶解する。したがって、アルカリ性の水溶液にインドメタシンを溶解させることで、インドメタシンの(塩の)水溶液を調製することができる。例えば、水酸化ナトリウム水溶液に所定の量のインドメタシンを添加することで、インドメタシンの(ナトリウム塩の)水溶液を調製することができる。この場合、インドメタシン1モルに対する水酸化ナトリウムの量は、1.3モル以上が好ましい(実施例参照)。本発明の製造方法では、インドメタシンの塩の球状ミセルを核としてナノカプセルを形成することから、水溶液中のインドメタシンの塩の濃度は、インドメタシンの塩が水溶液中で球状ミセルを形成可能な濃度(臨界ミセル濃度)以上の濃度であることが好ましい。アルカリ性の水溶液中では、インドメタシン分子(イオン)の親水基が負の電荷を有するため、球状ミセルの表面は負の電荷を帯びている。
 第2のステップでは、第1のステップで調製したミセルを含む水溶液に2価金属塩を添加する。2価金属塩を添加することにより、ミセルを構成するインドメタシン分子(イオン)の親水基(負の電荷を有する)に2価の金属カチオンが結合する。
 添加する2価金属塩の種類は、特に限定されず、例えば塩化カルシウム、塩化マグネシウム、酢酸亜鉛などである。この中では、塩化カルシウムが特に好ましい。インドメタシンと2価金属塩のモル比は、1:0.005~1.0の範囲内が好ましい。
 第3のステップでは、第2のステップで2価金属塩を添加した水溶液に2価以上の陰イオンを有する塩を添加する。2価以上の陰イオンを有する塩を添加することにより、ミセル表面に結合した2価の金属カチオンに2価以上の陰イオンが結合し、ミセル表面の電荷が中和される。その結果、ミセルの表面に2価金属無機塩を含む被膜が形成される。
 添加する2価以上の陰イオンを有する塩の種類は、特に限定されず、例えば炭酸ナトリウム、リン酸ナトリウムなどである。この中では、炭酸ナトリウムが特に好ましい。2価金属塩と2価以上の陰イオンを有する塩とのモル比は、特に限定されないが、1:0.05~0.33の範囲内が好ましく、1:0.2程度が特に好ましい。2価以上の陰イオンの量が多すぎると、形成されるナノカプセルの粒子径が大きくなってしまうからである。粒子径が大きいナノカプセルは、皮膚透過性が悪いため好ましくない。
 以上の手順により、インドメタシンの球状ミセルの表面に2価金属無機塩の被膜を形成して本発明のインドメタシン含有ナノカプセルを作製することができる。例えば、上記手順により調製された水溶液を凍結乾燥することで、本発明のインドメタシン含有ナノカプセルを含むペーストを得ることができる。得られたペーストを任意の溶媒に分散させることで、本発明のインドメタシン含有ナノカプセルを含む分散液を調製することができる。
 また、本発明の製造方法は、第1のステップと第2のステップとの間に、第1のステップで準備した水溶液に非イオン性界面活性剤を添加する第4のステップをさらに有していてもよい。非イオン性界面活性剤を添加することにより、インドメタシンの塩および非イオン性界面活性剤から構成される球状ミセル(混合ミセル)が形成される。
 添加する界面活性剤の種類は、非イオン性界面活性剤であれば特に限定されない。非イオン性界面活性剤の例には、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ショ糖脂肪酸エステルなどが含まれる。これらの非イオン性界面活性剤は、単独で使用してもよいし、2種類以上を組み合わせて使用してもよい。インドメタシンの塩と非イオン性界面活性剤のモル比は、非イオン性界面活性剤の種類に応じて適宜設定すればよいが、通常は1:0.1~1000の範囲内が好ましい。非イオン性界面活性剤の分子は電荷を有さないため、混合ミセルの表面はインドメタシンの塩のミセルと同様に負の電荷を帯びている。
 以後のステップ(第2のステップ、第3のステップ)では、インドメタシンの塩のミセルの代わりに混合ミセルの表面に2価金属無機塩の被膜が形成され、本発明のインドメタシン含有ナノカプセルが作製される。非イオン性界面活性剤は、ナノカプセルの調製中または調製後における粒子(混合ミセル、2価の金属カチオンが結合した混合ミセル、またはナノカプセル)の沈殿および凝集の抑制に寄与する。
 次に、本発明の製造方法の一実施の形態について図1を参照して説明する。本発明は本実施の形態により限定されない。
 本実施の形態では、インドメタシンの塩および非イオン性界面活性剤から構成される球状ミセル(混合ミセル)の表面に炭酸カルシウムの被膜を形成して本発明のインドメタシン含有ナノカプセルを作製する例について説明する。
 まず、水酸化ナトリウム水溶液に所定の量のインドメタシンを添加して、インドメタシンの塩の球状ミセルを含むインドメタシン水溶液を調製する。図1Aは、水酸化ナトリウム水溶液中においてインドメタシンのナトリウム塩102が球状ミセル100を形成した様子を示す図(球状ミセルの断面図)である。水酸化ナトリウム水溶液中では、球状ミセル100の表面は負の電荷を帯びている。
 次いで、インドメタシン水溶液に所定の量のポリオキシエチレンアルキルエーテル(非イオン性界面活性剤)を添加する。添加されたポリオキシエチレンアルキルエーテルの分子はインドメタシンのナトリウム塩の球状ミセルに入り込み、インドメタシンのナトリウム塩とポリオキシエチレンアルキルエーテル分子の混合ミセルが形成される。図1Bは、水溶液中においてインドメタシンのナトリウム塩102とポリオキシエチレンアルキルエーテル分子112(親水基114および疎水基116を有する)が混合ミセル110を形成した様子を示す図(混合ミセルの断面図)である。図1Bに示されるように、ポリオキシエチレンアルキルエーテル分子112は、親水基であるポリオキシエチレン鎖114を外部に突出させている。
 次いで、混合ミセルを含む水溶液に所定の量の塩化カルシウムを添加する。カルシウムイオンは2価イオンであるため、ナトリウムイオンよりも結合(吸着)する力が強い。したがって、負の電荷を帯びた混合ミセルの表面において、カルシウムイオンとナトリウムイオンとの交換反応が生じ、カルシウムイオンが混合ミセルの表面(インドメタシン分子(イオン)の親水基)に優先的に結合する。結果として、表面がカルシウムイオンで覆われた略球状の混合ミセルが形成される。
 カルシウムイオンはナトリウムイオンに比べて結合力が強く、ミセル表面から解離しにくいため、カルシウムイオンで覆われたミセルは、通常は水に不溶化して沈殿してしまう。このように粒子が沈殿すると、粒子同士が凝集して非常に大きな粒子を形成してしまう可能性がある。しかしながら、本実施の形態の製造方法では、粒子の表面に非イオン性界面活性剤分子の親水基を露出させているため、このような沈殿および凝集は抑制される。
 図1Cは、混合ミセル110の表面にカルシウムイオン122が結合した様子を示す図である。図1Cに示されるように、混合ミセル110の表面にカルシウムイオン122が結合した後も、ポリオキシエチレンアルキルエーテル分子の親水基(ポリオキシエチレン鎖)114が外部に突出しているため、カルシウムイオンで覆われた混合ミセル120の沈殿および凝集は妨げられる。
 次いで、カルシウムイオンで覆われた混合ミセルを含む水溶液に所定の量の炭酸ナトリウムを添加する。塩化カルシウムを添加した後でも混合ミセル表面の電荷は完全には中和されていないため、炭酸イオンは混合ミセル表面のカルシウムイオンに結合する。その結果、混合ミセルの表面に炭酸カルシウムを含む被膜が形成され、本発明のインドメタシン含有ナノカプセルが得られる。
 図1Dは、カルシウムイオンで覆われた混合ミセル120の表面に炭酸イオン132が結合した様子を示す図である。図1Dに示されるように、混合ミセル110の表面に炭酸カルシウムを含む被膜が形成され、本発明のインドメタシン含有ナノカプセル130が得られる。
 以下、本発明を実施例を参照して詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例により限定されない。
 本実施例では、本発明の製造方法によりインドメタシン含有ナノカプセルを調製した例を示す。
 1.水酸化ナトリウムの添加量の検討
 まず、それぞれ異なる量の1M水酸化ナトリウム水溶液にインドメタシンを加えて、インドメタシンの溶解性を調べた。
 表1は、インドメタシン1モルに対する水酸化ナトリウムの量(モル)とインドメタシンの溶解性の関係を示す表である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
 以上の結果から、インドメタシンと水酸化ナトリウムのモル比は1:1.3が好適であると判断した。
 2.インドメタシン含有ナノカプセルの調製
 インドメタシン0.5gを1M水酸化ナトリウム水溶液1.814mLに溶解させ、得られた水溶液に精製水87.406mLを加えて、インドメタシンのナトリウム塩のミセルを含む水溶液を調製した。インドメタシンと水酸化ナトリウムのモル比は1:1.3である。
 非イオン性界面活性剤であるポリオキシエチレン(20)ステアリルエーテル(NIKKOL BS-20;日光ケミカルズ株式会社)10gを加熱融解したものをインドメタシン水溶液に添加し、攪拌により完全に溶解させた。得られた水溶液に5M塩化カルシウム水溶液140μLを添加し、1分間攪拌した。この水溶液にさらに1M炭酸ナトリウム水溶液140μLを添加し、1時間攪拌した。インドメタシンとカルシウムイオン(Ca2+)と炭酸イオン(CO 2-)のモル比は10:5:1である。以上の手順により、インドメタシン含有ナノカプセルを含む黄色の透明な水溶液100gを得た。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
 3.インドメタシン含有ナノカプセルの粒子径の測定
 調製したインドメタシン含有ナノカプセルの粒子径を光散乱光度計(ELS-710TY;大塚電子株式会社)を用いて動的光散乱法により測定した。また、比較のため、1%インドメタシン水溶液(1M水酸化ナトリウム水溶液で溶解)および5%ポリオキシエチレン(20)ステアリルエーテル(非イオン性界面活性剤)水溶液についても粒子径を測定した。
 図2は、インドメタシン含有ナノカプセルを含む水溶液について粒子径を測定した結果を示すグラフである。このグラフに示されるように、インドメタシン含有ナノカプセルの平均粒子径は5.7nm(標準偏差1.5)であった。
 図3は、インドメタシン含有ナノカプセルを含む水溶液、1%インドメタシン水溶液および5%ポリオキシエチレン(20)ステアリルエーテル水溶液について粒子径を測定した結果を示すグラフである。1%インドメタシン水溶液についての測定結果は信頼性が低いため、参考データとして載せる。このグラフに示されるように、インドメタシンのナトリウム塩の球状ミセルの粒子径(aの曲線)のピークは2.1nmであり、5%ポリオキシエチレン(20)ステアリルエーテルの球状ミセルの粒子径(bの曲線)のピークは8.2nmであった。一方、インドメタシン含有ナノカプセルの粒子径(cの曲線)のピークは5.7nmであり、5%ポリオキシエチレン(20)ステアリルエーテルの球状ミセルの粒子径よりも小さいことがわかった。
 本出願は、2008年8月29日出願の特願2008-221588に基づく優先権を主張する。当該出願明細書および図面に記載された内容は、すべて本願明細書に援用される。
 本発明のインドメタシン含有ナノカプセルは、生体組織への浸透性が高く、かつ徐放性を有するため、例えば消炎鎮痛を目的とする皮膚外用剤に有用である。
 100 インドメタシンのナトリウム塩の球状ミセル
 102 インドメタシンのナトリウム塩
 110 インドメタシンのナトリウム塩とポリオキシエチレンアルキルエーテル分子の混合ミセル
 112 ポリオキシエチレンアルキルエーテル分子
 114 ポリオキシエチレンアルキルエーテル分子の親水基
 116 ポリオキシエチレンアルキルエーテル分子の疎水基
 120 カルシウムイオンで覆われた混合ミセル
 122 カルシウムイオン
 130 インドメタシン含有ナノカプセル
 132 炭酸イオン

Claims (11)

  1.  インドメタシンの会合体と、
     前記会合体を被包し、2価金属無機塩を含む被膜と、
     を有する、インドメタシン含有ナノカプセル。
  2.  前記2価金属無機塩は炭酸カルシウムである、請求項1に記載のインドメタシン含有ナノカプセル。
  3.  非イオン性界面活性剤をさらに有し、
     前記非イオン性界面活性剤の親水基の一部は、前記被膜の外部に露出している、
     請求項1に記載のインドメタシン含有ナノカプセル。
  4.  分散媒と、
     前記分散媒に分散している請求項1に記載のインドメタシン含有ナノカプセルと、
     を含む皮膚外用剤。
  5.  外用消炎鎮痛剤である、請求項4に記載の皮膚外用剤。
  6.  軟膏剤、クリーム剤、液剤、ゲル剤、貼付剤またはエアゾール剤である、請求項4に記載の皮膚外用剤。
  7.  インドメタシンの塩のミセルを含む水溶液を準備するステップと、
     前記水溶液に2価金属塩を添加するステップと、
     前記2価金属塩を添加した水溶液に2価以上の陰イオンを有する塩を添加するステップと、
     を有するインドメタシン含有ナノカプセルの製造方法。
  8.  前記2価金属塩は塩化カルシウムである、請求項7に記載のインドメタシン含有ナノカプセルの製造方法。
  9.  前記2価以上の陰イオンを有する塩は炭酸ナトリウムである、請求項7に記載のインドメタシン含有ナノカプセルの製造方法。
  10.  前記2価金属塩と前記2価以上の陰イオンを有する塩とのモル比は、1:0.05~0.33である、請求項7に記載のインドメタシン含有ナノカプセルの製造方法。
  11.  前記ミセルを含む水溶液を準備するステップの後、かつ前記2価金属塩を添加するステップの前に、前記水溶液に非イオン性界面活性剤を添加するステップをさらに有する、請求項7に記載のインドメタシン含有ナノカプセルの製造方法。
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