JP2005538835A - 集束音響エネルギーを使用して形成される液滴からの固体粒子の沈殿 - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、一般的には、少なくとも一つの目的の化合物を含む粒子の制御された発生に関する。特に、本発明は同目的の化合物を含む溶液から制御された寸法、組成および/または構造をもつ固体粒子を発生するための集束音響エネルギーの使用に関する。本発明は一またはそれ以上の薬剤を含む粒子を発生するために用いられ得る。
制御された寸法、組成を有する固体粒子、特に小粒子は多数の産業において有用性をもつ。他の利点のうち、制御された寸法および組成は、取り扱いおよび使用においてより大きな一貫性と予測性を提供する。例えば、実質的に同一の寸法の小粒子は好ましい流動特性を有し、粒子間挙動において殆ど変化を示さない。かかる粒子が化学プロセスに関連して使用されるときは、粒子寸法の均一性が、常に粒子の挙動および機能、治療薬の粒子寸法が溶解速度、生体利用性そして薬剤の全体的な安定性に影響を与え得る製薬産業のために特別に有利な特性を許容する。
従って本発明の主目的は、集束音響噴出技術を、溶液を含む液滴を製造するために使用し、さらに同溶液から目的の化合物の沈殿を許容する効果的な条件にその液滴を曝す方法および装置を提供することによって当該技術の上記必要性を満たすことである。
本発明を詳細に説明する前に、別様に示されなければ、本発明は特定の薬剤、流体および音響噴出器等に限定されず、変更され得ることを理解すべきである。また、ここで使用される用語は特定の実施態様の目的のためのものであり、そこには限定の意図はない。
この実施例は非混和流体の液滴から粒子を発生する集束音響噴出技術の使用を示す。貯蔵器は非混和流体の二層を含んで提供される。上層は、スフィゴミエリン、ホスファチジルエタノールアミンまたはホスファチジルコリン等の自然リン脂質を含む被覆流体を含んでおり、下層は、溶解度に近い治療薬の水性溶液を含む。所望の粒子寸法に匹敵する波長を持つ集束音響エネルギーが同上層および下層の間の界面近傍の焦点に指向される。結果として、被覆流体で被覆された同水性溶液の液滴が噴出される。液滴は、それから、急速に5℃に冷却され液滴内で、同治療薬の多位置における急速な核形成と後続の結晶かが進められる。選択肢として、溶媒の少なくとも或る部分は、結晶化を完了するために粒子内部から除去される。かかる溶媒除去はまた同結晶粒子が最初の温度に戻ったときに結晶の再溶解が起こらない様に役立つ。
集束音響噴射技術は、上層がモノマーまたはモノマーとポリマーとの混合物(例えば、メタアクリル酸メチルまたはメタアクリル酸とポリメタアクリル酸メチル混合物)を含む合成被覆および光重合開始剤を含む点を除いて、実施例1に記載される方法で使用される。一旦液滴が急速に5℃に冷却され液滴内の多位置における急速核形成が進められると、液滴は適当な波長の光に曝される。結果として、治療薬はポリメタクリル酸メチル殻内で結晶化される。結果として、より堅固な全体粒子構造が形成される。同粒子は、それから、いかなる内部の溶媒をも除去するために乾燥ガス雰囲気内に保存される。
この実施例は巨大脂質二層小胞の表面上の二次元的蛋白質結晶化挙動に有益な粒子を形成するに際しての集束音響噴出技術の使用を明らかにする。このような小胞は、Menger et al.(1998),“Chemistry and Physics of Giant Vesticles as Biomembrane Models,”Curr.Opin.Chem.Biol.,2:726−732、Korlach et al.(1999),“Characterization of Lipid Bilayer Phases by Confocal Microscopy and Fluorescence Correlation Spectroscopy,”PNAS USA 96:8461−8466およびDietrich et al.(2001),“Lipid Rafts Reconsitituted in Model Membranes,”Biophysical J.60:1417−1428.に記載される。集束音響噴出技術は、上層が脂質を含み、下層が疎水且つ親水両性のストプタビジン等の化合物の水泳溶液を含む点を除いて、実施例1に記載の方法で使用される。集束音響エネルギーは、同上層および下層間の界面近傍の焦点に指向される。結果として、液滴が近似的に20ミクロンの寸法と、脂質により被覆された水性溶液を含んで、噴出される。その結果、液滴は、近似的に約20ミクロンの寸法で、同脂質で被覆された水性溶液を含んで噴出される。一旦、噴出されると液滴は直径約20ミクロンの巨大脂質二層小胞を形成する。
Claims (37)
- 実質的に同一寸法の固体粒子を発生する方法であって、
(a) 溶媒が溶媒中に溶解された目的の化合物を含む、貯蔵器から溶液の液滴を噴出させるために効果的な様式において、該貯蔵器内の該溶液に対し集束音響放射線を適用する工程;
(b) 該溶液からの該化合物の沈殿を許容する条件に該液滴を曝す工程であって、これによって、固体粒子を形成する工程;
(c) 実質的に同一寸法の固体粒子を形成するように、工程(a)および(b)を反復する工程、
を包含する、方法。 - 工程(a)が前記貯蔵器から液滴を噴出するように、複数の軌跡において、該貯蔵器内の前記溶液に集束音響放射線を適用することを包含する、請求項1に記載の方法。
- 複数液滴が前記軌跡から実質的に同時に噴出される請求項2に記載の方法。
- 複数の液滴が異なる時点で噴出される請求項2に記載の方法。
- 前記工程(b)がアンチソルベントに前記液滴を曝す工程を包含する請求項1に記載の方法。
- 前記アンチソルベントが超臨界流体である請求項5に記載の方法。
- 前記工程(b)が前記液滴を加熱する工程を包含する請求項1に記載の方法。
- 前記工程(b)が前記液滴を冷却する工程を包含する請求項1に記載の方法。
- 前記工程(b)が前記液滴を減圧下におく工程を包含する請求項1に記載の方法。
- 前記工程(b)が前記化合物を結晶化させる工程を包含する請求項1に記載の方法。
- 前記工程(b)が前記液滴中で前記化合物を他の化合物と化学的に反応させる工程を包含する請求項1に記載の方法。
- 前記工程(b)が前記化合物を重合させる工程を包含する請求項1に記載の方法。
- 前記発生粒子が実質的に溶媒を含まない請求項1に記載の方法。
- 前記発生粒子が流体を含む請求項1に記載の方法。
- 前記貯蔵器が約100ナノリットル以下の前記溶液を収容する請求項1に記載の方法。
- 前記貯蔵器が約10ナノリットル以下の前記溶液を収容する請求項15に記載の方法。
- 前記適用された集束音響放射線が特徴的波長を有し、液滴が前記貯蔵器から噴出される前に前記溶液を通して該特徴的波長の50倍以下の距離を伝播する請求項1に記載の方法。
- 前記音響放射線の伝播距離は該音響放射線の前記特徴的波長の10倍以下である請求項17に記載の方法。
- 前記溶媒が水性である請求項1に記載の方法。
- 前記溶媒が非水性である請求項1に記載の方法。
- 前記集束音響放射線が2よりも小さいF数をもつ集束手段を用いて適用される請求項1に記載の方法。
- 目的の化合物で被覆した固体粒子を発生するための方法であって、
(a)溶液とは異なる組成を持つ分離局所的容積部分および溶媒中に溶解された該目的の化合物を含む該溶液を含む貯蔵器を提供する工程;
(b)該溶液に、該分離局所的容積部分および該溶液を含む液滴を該貯蔵器から噴出するために効果的である様式で、集束音響放射線を適用する工程;
(c)該液滴を該溶液から該目的の化合物の該分離局所的容積部分上に沈殿させる条件に曝す工程であって、これによって、該目的の該化合物で被覆された固体粒子を形成する、工程;
を包含する方法。 - 前記分離局所的容積部分が固体である請求項22に記載の方法。
- 前記形成固体粒子の寸法は約0.1nm〜約10μmの範囲にある請求項22に記載の方法。
- 複数の異なる目的の化合物を含む固体粒子を発生させる方法であって、
(a)非混和流体を含む貯蔵器を提供する工程であって、ここで該貯蔵器内の各流体が一つの異なる目的化合物を含み、そして少なくとも一つの流体が目的の化合物が溶媒に溶解された溶液からなる、工程;
(b)該非混合流体のうちの少なくとも2つを含む液滴を該貯蔵器から噴出するために効果的な方法で、該貯蔵器に収容される少なくとも一つの流体に、集束音響放射線を適用する工程;
(c)該液滴を、溶液から該溶解化合物を沈殿させる条件に曝す工程であって、これによって該固体粒子を発生する、工程;
を包含する方法。 - 前記流体の各々は、溶媒中の溶媒として、異なる目的の化合物の溶液を含む請求項25に記載の方法。
- 前記発生固体粒子は被覆芯を有する請求項25に記載の方法。
- 工程(a)の後、工程(b)前に前記貯蔵器内の前記流体の組成、容積および/または深さを音響的に評価する工程をさらに包含する請求項25に記載の方法。
- それぞれが目的の化合物を含む少なくとも一つの固体粒子を発生する方法であって、
(a)溶媒中に溶解した目的の化合物含む溶液を収容する貯蔵器から該溶液の液滴を噴出するために効果的な様式で、該貯蔵器内の該溶液に集束音響放射線を適用する工程;
(b)複数の軌跡において該溶液から該化合物を沈殿させる条件に該液滴を曝す工程であって、これによって少なくとも一つの固体粒子を発生する、工程;
を包含する方法。 - 単一の固体粒子が前記液滴から形成される請求項29に記載の方法。
- 前記単一固体粒子は複数の識別領域を含み、各領域は溶液からの前記化合物の沈殿によって形成される請求項30に記載の方法。
- 前記複数の識別領域は実質的に寸法同一である請求項31に記載の方法。
- 複数の固体粒子が前記液滴からから発生される請求項29に記載の方法。
- 前記複数の固体粒子は実質的に寸法が同一である請求項33に記載の方法。
- 前記少なくとも一つの粒子の寸法が約0.1nm〜約1μmの範囲にある請求項34に記載の方法。
- 複数の目的化合物の固体粒子を発生するためのシステムであって、
溶媒中の溶質としての目的の第一化合物溶液および目的の第二化合物を含み、目的の該第二化合が該溶液に非混和の流体中か、および/または該溶液内の分離局所的容積部分内に含まれている、貯蔵器;
音響放射線を発生するための音響放射線発生器、および該貯蔵器から液滴を噴出させるように該貯蔵器内の該溶液内の焦点において音響放射線を集束するための集束手段とを含む音響噴射器;ならびに
該噴出器を該貯蔵器と音響結合関係で配置する手段;
を備える、システム。 - 溶液から目的の第一化合物を沈殿させる条件に前記液滴を曝すための手段をさらに備える、請求項36に記載のシステム。
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