JP2003001097A - ナノサイズ脂質ベシクルの製造方法 - Google Patents
ナノサイズ脂質ベシクルの製造方法Info
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Abstract
シクルの内部に物質を高い包括率で内包させることがで
きる、ナノサイズ脂質ベシクルおよびその製法を提供す
る。 【解決手段】内容器1に入れられたコレステロールとレ
シチンを含む処理液2に、一次乳化剤としてソルビタン
エステルを配合し、水3を加え、超音波照射を行いなが
ら一次乳化を行い、前記処理液2から溶媒を留去し、こ
れに二次乳化剤としてソルビタンエステルのエチレンオ
キシド付加物を配合し二次乳化させて脂質ベシクルを製
造する。
Description
療のためのDDS(脂質分子膜からなる閉鎖小胞体)に
おける、薬物キャリアとして有用なナノサイズ脂質ベシ
クルの製法およびナノサイズ脂質ベシクルに関するもの
である。
アとしては、脂質膜成分の50%以上(現実的にはほぼ
全て)が天然リン脂質よりなるリポソームであり、これ
らは逆相蒸発法あるいは超音波照射法などによって調製
されている。しかしながらこれらのリポソームは、リ
ポソーム内部への物質包括率が小さい、リポソームの
内水相容積が小さいため、遺伝子などのマクロ分子を包
括させ難い、リポソームの安定性が悪い、高価であ
る、などの問題があった。
も提案されているが、従来の方法によって調製されるベ
シクルの粒径は、最小でもマイクロサイズのものであ
り、この粒径のベシクルではDDSとして使用する場
合、メンブラン濾過による滅菌が出来ない、マクロファ
ージの攻撃を受け易いなどいくつかの問題点があり、満
足しうる状態にあるとは云えない。
ころは、ベシクル内部に物質を高い包括率で内包させる
ことができる、ナノサイズ脂質ベシクルおよびその製法
を提供することにある。
ズ脂質ベシクルの製法は、ベシクルを二段階乳化法に
よって調製する際に、従来ホモミキサーで行っていた一
次乳化の攪拌を超音波照射攪拌によって行う、脂質ベ
シクル成分を予め溶解させたヘキサンに水を加え、冷却
しながら超音波照射攪拌する、ベシクルの主成分とし
て人工脂質のソルビタンエステルを使用するものであ
る。さらにこのナノサイズ脂質ベシクルの製法をより有
効ならしめるため、ソルビタンエステル中にレシチン
やコレステロールなどの膜強化剤を添加してハイブリッ
ト型ベシクルにし、またそれらの膜強化剤の最適濃度を
採用している、ベシクルの内外における水溶液の容
量、二次乳化剤としてのソルビタンエステル・エチレン
オキシド付加物の最適濃度を採用し、従来の不安定であ
ったナノサイズ脂質ベシクルの安定性を飛躍的に向上し
たものである。
サイズ脂質ベシクルの基本的な製法は、以下のとおりで
ある。ベシクルの主成分となるソルビタンオレイン酸モ
ノエステル(商品名「スパン80」和光純薬製)と、予
めヘキサン中に溶解させたレシチンとコレステロール
を、ホモミキサーによって攪拌しながら少しずつ水を滴
下し、超音波ホモジナイザーを用いて超音波照射を繰り
返し、前記W/O型エマルションをフラスコに入れ減圧
下でヘキサンを除去し、このようにして調製されたW/
L型エマルション中に、ソルビタンオレイン酸モノエス
テルのエチレンオキシド付加物(商品名「ツィーン8
0」和光純薬製)の水溶液を攪拌混合したのち、遠心分
離すれば良い。
面図である。試験管、ビーカ等の内容器1にベシクルの
主成分となるソルビタンオレイン酸モノエステル(商品
名「スパン80」和光純薬製)66mgと、予めn−ヘ
キサン1ml中に5mgとなるように溶解させておいた
レシチン、コレステロールを必要な量(6mg,3m
g)とり、全量が3mlとなるようにn−ヘキサンを加
えた処理液2を入れ、ホモミキサー(15,000rp
m)で30秒間攪拌する。その溶液をホモミキサーによ
って攪拌しながら、包括物質について所定の濃度に調製
した内水相となる水溶液3(0.15ml)を少しずつ
滴下し(1分間)、その後、超音波ホモジナイザー4を
用いて超音波照射を行う。この超音波照射は、15秒行
って15秒休むというサイクルを3回繰り返した。内容
器1の外側に外容器5を設け、内容器1と外容器5の間
に氷水6を入れて処理液2を冷却することにより、超音
波照射による処理液2の温度上昇を抑え、処理液2中の
n−ヘキサンが発火することを防止している。超音波ホ
モジナイザー4の出力は、内容器1に入れる処理液2の
量や目標とするベシクルの粒径によって適宜選択する
が、試験管程度の小規模な容器で200nm以下のナノ
サイズを得るには、50〜140W程度のものが適して
おり、特に100nm以下の粒径を得るには80〜14
0W程度のものが適している。このようにして得られた
W/O型エマルションをナスフラスコに入れ、ロータリ
ーエバポレーターで減圧させてn−ヘキサンを除去し、
このようにして得たW/L型エマルション中に、ソルビ
タンオレイン酸モノエステルのエチレンオキシド付加物
水溶液[商品名「ツィーン80」(12mg/ml)和
光純薬製]3mlを入れ、ホモミキサー(3000rp
m)を用いて攪拌したのち、遠心分離をして行ってナノ
サイズ脂質ベシクルを調製した。前記ナノベシクルの大
きさは、透過型電子顕微鏡によって観察を行い、その結
果前記ベシクルの平均粒径は40〜100nmであるこ
とが確認された。
れ自体が新規なものである。すなわち、従来のリポソー
ムやマイクロサイズの脂質ベシクルと異なり、サイズは
100nm程度又はそれ以下と小さく、さらにその内部
に物質を高い包括率で内包させることができる構造とな
っている。サイズは比較的均一であり、超音波照射の周
波数、強度、時間を変えることによってある程度調整で
きる。さらにメンブランろ過を行うことにより、滅菌処
理とともにそのサイズを200nm以下のいわゆるナノ
サイズに(特に、超音波を十分に照射した場合は100
nm以下に)そろえることができる。生理食塩水中での
安定性は良好であり、血清中においても投入時に30%
程度の損傷がある他は安定に存在し続けている。さら
に、リンパ球にも良好に接触し、内包物質を機能させる
ことができた。
ベシクルの生成率を調べるため、ソルビタンオレイン酸
モノエステル、レシチン及びコレステロールの比率を変
化させて、その最適条件を調べた。トレーサーとして、
0.1%インジゴカルミン0.15mlを用いて、前記
と同様の二段階乳化法によって調製し、遠心分離、ゲル
フィルトレーションを行ったのち、分光光度計を用いて
620nmでベシクル溶液0.5mlに10%SDS
(物質名ドデシル硫酸ナトリウム)0.5mlを加え良
く攪拌して吸光度を測定した。
あり、膜強化剤であるレシチンとコレステロールが含ま
れていない場合の生成率は約40%となっており、レシ
チンとコレステロールの両者を併用することによって、
生成率の最大値は約70%となっており、その配合比は
ソルビタンオレイン酸モノエステル132mg、レシチ
ン12mg、コレステロール6mgであった。レシチン
とコレステロールを全脂質に対して3〜13%に調整す
ることにより、生成率を60%以上に保つことができ
る。
顕微鏡によって観察を行い、その結果前記ベシクルの平
均粒径は40〜100nmであることが確認された。
名「スパン80」)132mgにレシチン6.00mg
とコレステロール12.0mgを添加し、n−ヘキサン
4.00mlに溶解させて、マイクロホモジナイザーで
30秒間攪拌した。次いで内水相となる包括物質の水溶
液を0.30ml滴下しながら1分間攪拌したのち、超
音波ホモジナイザーによる超音波照射を行い、一次乳化
を行った。前記処理液をナスフラスコに入れ、ロータリ
ーエバポレーターで減圧してn−ヘキサンを除去した。
ここでソルビタンオレイン酸モノエステルのエチレンオ
キシド付加物水溶液(商品名「ツィーン80」)42.
0mlを生理食塩水4.00mlに溶解させた水溶液
(PEG脂質ベシクルの調製の場合は、ここにPEG脂
質を必要量添加しておく)をナスフラスコに混ぜ、大き
なW/O/W型エマルションの脂質の塊がなくなるくら
いまで、マイクロホモジナイザーで攪拌し二次乳化を行
った。その溶液をビーカに入れ、ホモミキサー(300
0rpm)を用いて攪拌したのち、遠心分離をして行っ
てナノサイズ脂質ベシクルを調製した。本発明に係る脂
質ベシクルの製造方法は、大小さまざまな規模で適用で
きるが、特に比較的小規模で簡易に実施するためには、
ソルビタンエステル10〜1000mg、ソルビタンエ
ステルのエチレンオキシド付加物10〜50mg、ベシ
クルの内水容量0.1〜1ml、外水容量1〜10ml
の範囲に調整するのがよい。前記ナノベシクルの大きさ
は、透過型電子顕微鏡によって観察を行い、その結果前
記ベシクルの平均粒径は40〜100nmであることを
確認した。
脂質ベシクルは、ベシクルの脂質膜成分が天然リン脂質
よりなるリポソームであって、リポソーム内部への物質
包括率が小さいこと、リポソームの内水相容積が小さい
ため、遺伝子などのマクロ分子を包括しにくいこと、リ
ポソームの安定性が悪いなどの難点があり、また物質包
括率の大きいベシクル調製法も提案されているが、それ
らは最小でもマイクロサイズのものであり、この粒径の
ベシクルではDDSに使用する場合、メンブラン濾過に
よる滅菌が出来ない、マクロファージの攻撃を受け易い
などの難点があった。本発明の製法によれば、ベシクル
の内部に物質を高い包括率で内包しうるナノサイズ脂質
ベシクルを調製することができ、このような小粒径のベ
シクルはメンブラン濾過によって簡単に滅菌することが
でき、また細胞と接触させる際に粒径が小さいため細胞
へのショックを柔らげることが可能となり、さらにはマ
クロファージの攻撃を回避し易いなどの特性を有してい
る。
断面図である。
とベシクルの生成率の関係を示すグラフである。
Claims (8)
- 【請求項1】一次乳化剤としてソルビタンエステルと溶
媒を含む処理液に水を加えて、超音波照射を行って乳化
させる工程と、前記処理が行われた処理液から溶媒を留
去し、これに二次乳化剤としてソルビタンエステルのエ
チレンオキシド付加物を配合し、乳化させる工程を含む
ことを特徴とする脂質ベシクルの製造方法。 - 【請求項2】コレステロールとレシチンを含む処理液の
溶剤にヘキサンを用い、これに一次乳化剤としてソルビ
タンエステルを配合し、水を加えて、超音波照射を行っ
て乳化させる工程と、前記処理が行われた処理液から溶
媒を留去し、その残液に二次乳化剤としてソルビタンエ
ステルのエチレンオキシド付加物を配合し、攪拌させて
乳化させる工程を含むことを特徴とする脂質ベシクルの
製造方法。 - 【請求項3】コレステロールとレシチンを含む処理液
に、一次乳化剤としてソルビタンエステルを配合し、水
を加えて、超音波照射を行って乳化させる工程と、前記
処理が行われた処理液から溶媒を留去し、二次乳化剤と
してソルビタンエステルのエチレンオキシド付加物を配
合して乳化させる工程を含み、ソルビタンエステル10
〜1000mg、ソルビタンエステルのエチレンオキシ
ド付加物10〜50mg、ベシクルの内水容量0.1〜
1ml、外水容量1〜10mlの範囲に調整したことを
特徴とする脂質ベシクルの製造方法。 - 【請求項4】一次乳化剤として、ソルビタンオレイン酸
モノエステルを用いることを特徴とする請求項1乃至請
求項3に記載の脂質ベシクルの製造方法。 - 【請求項5】二次乳化剤として、ソルビタンオレイン酸
モノエステルのエチレンオキシド付加物を用いる請求項
1乃至請求4に記載の脂質ベシクルの製造方法。 - 【請求項6】処理液を冷却しながら超音波照射を行って
一次乳化させる請求項1乃至請求項5に記載の脂質ベシ
クルの製造方法。 - 【請求項7】メンブランろ過を行い、粒径が200nm
以下のナノサイズ脂質ベシクルを通過させる請求項1乃
至請求項6に記載の脂質ベシクルの製造方法。 - 【請求項8】請求項1乃至請求項7に記載の脂質ベシク
ルの製造方法により製造される脂質ベシクル。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2001190518A JP2003001097A (ja) | 2001-06-22 | 2001-06-22 | ナノサイズ脂質ベシクルの製造方法 |
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