化学系プログラミング > HSPiP用古いプログラム >　FFEお助けアプリ、FFE Helper ver. 3.1a

2012.4.15

HSPiPが、まだver.3.1頃の記事です。

自分は化粧品の処方設計は全くの素人です。しかし、コンピュータによるデータ解析をする際はターゲットはあまり関係ありません。

例えば化学品の皮膚透過速度などをHSPを用いて解析した経験から、FFEにこういう機能があったら処方設計が楽になるかな？？といった程度のノリでお助けアプリを考えてみました。すると海外の研究者から数多くの問い合わせを頂くようになりました。その結果も公開できるものはここで紹介していこうと思います。

FFEの基本的な考え方は、ハンセンの溶解度パラメータです。有効成分をもっともよく溶かしたい時に、有効成分のHSPと溶剤などの基材のHSPを近づけてあげる。
さらに皮膚にそれを塗った時に、皮膚のHSPと有効成分のHSP、基材のHSPがどのような関係にあるのかが重要になります。

これを視覚的に検討したい場合には、Sphere View Makerが役に立つでしょう。

Johann先生のやられているのは化粧品で医薬品ではないけど例題として、Sphere View Makerでバンテリン・コーワを見てみましょう。ネットで検索してみると、有効成分と添加物のリストが手に入ります。

有効成分はインドメタシンとl-メントールです。これと皮膚、溶媒のHSP位置の関係を見たいならSphere View Makerにデータを入れれば次のように３次元で見る事ができます。

赤い小さな球は溶媒、皮膚は黄色の大きな球、緑色がインドメタシン、水色がl-メントールになります。l-メントール、皮膚、アジピン酸ジイソプロピルは良く重なっている事が分かります。さらにカルボキシビニルポリマーでゲル化させている。このゲル化剤がHSP的にどこにくるかは自分で見てください。

こうした処方を設計する時に大事なのはバランスでしょう。難容性の有効成分をなるべく多く溶かしたいなら、（混合）溶媒のHSPは有効成分に近い方が良いが、皮膚に塗った時に（混合）溶媒から皮膚へ有効成分が移ってくれなくては何の為に塗るのか分かりません。そこのバランスをとるのがFFEだと自分は理解しています。しかしFFEにはこうした３次元の位置関係を眺める機能は搭載されていないのでSphere View Makerは良いお助けアプリになるでしょう。

それとは別にFFE Helperを作ってみました。先ほどの説明で、皮膚のHSPは[17.12, 3.03, 13.89]としましたが、この値をどうやって決めたかというと様々な化学品の皮膚透過速度(Kp)の値をもとに、定量的なSphere決定アルゴリズムを使って決定しました。

log KpとHSP距離には非常にきれいな相関があり、HSP距離が短いものは皮膚透過速度が早いことがわかります。それでは他にどんな物性値が皮膚透過速度に影響を与えているのでしょうか？　分子の大きさや、枝分かれの状況などが考えられるので、それらを吐き出すお助けアプリ、FFE Helperを作って試しにもう少し検討してみました。

結果としては、HSP距離以外重要であったのは、log S(水への溶解度、Xg/100gの対数)です。両者を使って重回帰式を構築すると上のようになります。FFE Helperを使えばこうした計算に必要な情報が得られるでしょう。

例えば、インドメタシンを計算すると、下のような結果が得られます。電荷を表示するのであれば水素を自分で描くか、自動で発生させます。

パラメータが揃っていれば電荷に加え、下記の物性を計算します。

また、HCode Finderも含まれるのでHCode=20359 indomethacinであることも確認できます。

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