JP2012503642A - ポリマーナノ粒子を製造する方法および活性成分の処方 - Google Patents

Abstract

本発明は、ポリマーナノ粒子、および該ナノ粒子と合体された少なくとも１種の農業用活性化合物を含む組成物であって、該ナノ粒子の直径が１００ｎｍ未満であり、かつ該ポリマーは高分子電解質を含む組成物を提供する。一部の実施形態において、農業用活性化合物は、殺ダニ剤、殺真菌剤、殺菌剤、除草剤、抗生物質、抗微生物剤、殺線虫剤、殺鼠剤、昆虫病原体、フェロモン、化学不妊剤、ウイルス、誘引剤、植物生長調節物質、昆虫成長調節物質、忌避剤、植物栄養素、摂食刺激物質、消毒剤、およびこれらの組合せからなる群から選択される。

Description

関連出願
本願は、２００８年９月２５日に出願された米国仮特許出願第６１／１００，０６８号および２００９年３月９日に出願された米国仮特許出願第６１／１５８，４８３号に対する優先権を主張し、これらそれぞれの全内容は、参照により本明細書により援用される。

ナノ粒子は、それらの小さなサイズのため、しばしば独特の特徴を所持することのできるナノメートルの大きさの材料、例えば、金属、半導体、ポリマー、有機物などである。医薬用または作物保護用活性成分（ＡＩ）のポリマーナノ粒子は、製剤助剤の使用低減、バイオアベイラビリティーの向上、移動の調節、または放出特性の制御に対する潜在能力のため、とりわけ興味がある。内部が中空のポリマーナノ粒子は、医薬の薬物、農業、化粧および食品における活性成分（ＡＩ）の制御放出などの多くの応用分野で広範な用途を見出している。それらは、また、生物学的活性種を分解から保護することが見出されており、環境から汚染物質を除去するのに使用できる。

本発明は、農業用活性成分をポリマーナノ粒子と会合させて、該活性成分の性能を改善できるという発見を包含する。本発明は、数ある中でも、改善された活性成分の製造および使用のためのいくつかの方法を提供する。

種々の態様において、本発明は、ポリマーナノ粒子、および該ナノ粒子中と合体された少なくとも１種の農業用活性化合物を含む組成物を提供する。一部の実施形態において、ナノ粒子の直径は、１００ｎｍ未満である。一部の実施形態において、ポリマーは、高分子電解質からなる。一部の実施形態において、農業用活性化合物は有機化合物である。

一部の実施形態において、農業用活性化合物は、殺ダニ剤、殺真菌剤、殺菌剤、除草剤、抗生物質、抗微生物剤、殺線虫剤、殺鼠剤、昆虫病原体、フェロモン、化学不妊剤、ウイルス、誘引剤、植物生長調節物質、昆虫成長調節物質、忌避剤、植物栄養素、摂食刺激物質、消毒剤、およびこれらの組合せからなる群から選択される。一部の実施形態において、活性成分は、アゾキシストロビン、エマメクチンおよびその塩、アベルメクチンおよびその塩、チアメトキサム、グリホサート、２，４−ジクロロフェノキシ酢酸、アトラジン、ピクロラム、イマゼタピル、またはチフェンスルフロン−メチル、およびこれらの組合せからなる群から選択される。一部の実施形態において、活性成分は、アトラジン、ネオニコチノイド（ｎｅｏｎｉｃｉｔｉｎｏｉｄｓ）、光合成阻害剤、アミノ酸合成阻害剤、成長調節物質、ピレスリン、アベルメクチン、およびストロビルリンからなる群から選択される。

一部の実施形態において、ナノ粒子の大きさは５０ｎｍ未満である。一部の実施形態において、ナノ粒子の大きさは２０ｎｍ未満である。一部の実施形態において、ポリマーは、多様なポリマー分子を含む。一部の実施形態において、ポリマーナノ粒子は、架橋されている。一部の実施形態において、架橋形成ステップは、電磁放射線誘導架橋、化学誘導架橋、または熱誘導架橋の中の１つによって完遂される。

種々の実施形態において、本発明は、ポリマーナノ粒子、および該ナノ粒子と合体された少なくとも１種の農業用活性化合物を含む分散液を提供し、ここで、該活性成分は、ポリマーナノ粒子の不在下におけるその溶解度よりも高い濃度で分散される。

一部の実施形態において、ポリマーは、ポリ（アクリル酸）、ポリ（メタクリル酸）、ポリ（スチレンスルホネート）、キトサン、ポリ（ジメチルジアリルアンモニウムクロリド）、ポリ（アリルアミン塩酸塩）、またはこれらのコポリマーもしくはグラフトポリマー、ならびにこれらの組合せからなる群から選択される。

一部の実施形態において、活性成分の少なくとも一部は、ポリマーナノ粒子の内部に存在する。一部の実施形態において、活性成分の少なくとも一部は、ポリマーナノ粒子の表面上に存在する。一部の実施形態において、活性成分は、溶媒に暴露された後に、ポリマーナノ粒子と会合したままである。

種々の実施形態において、本発明は、適用後に、長期または持続放出を提供する。一部の実施形態において、放出のためのトリガーは、ｐＨ変化、温度変化、気圧変化、浸透圧変化、水への暴露、溶媒への暴露、剪断力の変化、製剤の適用、細菌への暴露、酵素への暴露、電磁放射線への暴露、およびフリーラジカルへの暴露からなる群から選択される。一部の実施形態において、活性成分は、トリガー放出を介して放出される。一部の実施形態において、ポリマーナノ粒子は空洞を有する。一部の実施形態において、ポリマーナノ粒子は網状構造を有する。一部の実施形態において、ポリマーナノ粒子と会合した活性成分は、それがポリマーナノ粒子と会合していない場合に有するものと比べて、相違する土壌中における移動性を有する。一部の実施形態において、ポリマーは、親水性および疎水性領域を有する。一部の実施形態において、ポリマーナノ粒子を、乾燥された形態で回収し、かつ適切な溶媒中に再分散することができる。

一部の実施形態において、活性成分は、アゾキシストロビン、エマメクチンおよびその塩、アベルメクチンおよびその塩、チアメトキサム、グリホサート、２，４−ジクロロフェノキシ酢酸、アトラジン、ピクロラム、イマゼタピル、またはチフェンスルフロン−メチル、およびこれらの組合せである。一部の実施形態において、活性成分は、アトラジン、ネオニコチノイド、光合成阻害剤、アミノ酸合成阻害剤、成長調節物質、ピレスリン、アベルメクチン、およびストロビルリンである。

種々の実施形態において、本発明は、高分子電解質を、それを帯電状態にする溶液条件下で溶解して水溶液にするステップ、これらの条件下で逆帯電される種を添加してポリマーに折り畳みを引き起こすステップ、およびポリマーを架橋するステップを含む、ポリマーナノ粒子の作製方法を提供する。一部の実施形態において、架橋形成ステップは、電磁放射線誘導架橋、化学誘導架橋、または熱誘導架橋の中の１つによって完遂される。

一部の実施形態において、逆帯電される種は、活性成分である。

一部の実施形態において、逆帯電される種は、ポリマーナノ粒子から除去される。一部の実施形態において、逆帯電される種は、ｐＨ調整、濾過、透析、またはこれらの組合せによって、ポリマーナノ粒子から除去される。

一部の実施形態において、該方法は、活性成分をポリマーナノ粒子と会合させるステップをさらに含む。

一部の実施形態において、該方法は、溶媒を除去するステップを含む。一部の実施形態において、該溶媒は、凍結乾燥、蒸留、抽出、選択的溶媒除去、濾過、透析、または蒸発によって除去される。一部の実施形態において、該方法は、ナノ粒子を適切な溶媒に再分散させるステップを含む。

一部の実施形態において、該方法は、殺ダニ剤、殺真菌剤、殺菌剤、除草剤、抗生物質、抗微生物剤、殺線虫剤、殺鼠剤、昆虫病原体、フェロモン、化学不妊剤、ウイルス、誘引剤、植物生長調節物質、昆虫成長調節物質、忌避剤、植物栄養素、摂食刺激物質、消毒剤、およびこれらの組合せからなる群から選択される農業用活性化合物を含む。

一部の実施形態において、該方法は、大きさが５０ｎｍ未満であるナノ粒子を含む。一部の実施形態において、該方法は、大きさが２０ｎｍ未満であるナノ粒子を含む。一部の実施形態において、該方法は、多様なポリマー分子を含む。一部の実施形態において、該方法は、架橋されるポリマーナノ粒子を含む。

一部の実施形態において、該方法は、ポリ（アクリル酸）、ポリ（メタクリル酸）、ポリ（スチレンスルホネート）、キトサン、ポリ（ジメチルジアリルアンモニウムクロリド）、ポリ（アリルアミン塩酸塩）、またはこれらのコポリマーもしくはグラフトポリマー、ならびにこれらの組合せからなる群から選択されるポリマーを含む。一部の実施形態において、該方法は、ポリマーナノ粒子の表面上に存在する一部の活性成分を含む。

一部の実施形態において、該方法は、ポリマーナノ粒子を適切な第１溶媒に溶解するステップ、活性成分を含む第２溶媒を添加することによって該ポリマーナノ粒子を膨潤させるステップ、および第２溶媒を除去するステップをそれ自体で含む会合形成ステップを含む。

一部の実施形態において、該方法は、ポリマーナノ粒子および活性成分を適切な第１溶媒に溶解するステップ、第２溶媒を添加するステップ、および第１溶媒を除去するステップをそれ自体で含む会合形成ステップを含む。

一部の実施形態において、該方法は、ポリマーナノ粒子および活性成分を適切な溶媒に溶解するステップ、および該溶媒を除去するステップをそれ自体で含む会合形成ステップを含む。

種々の態様において、本発明は、ポリマーナノ粒子を適切な第１溶媒に溶解するステップ、活性成分を含む第２溶媒を添加することによって該ポリマーナノ粒子を膨潤させるステップ、および第２溶媒を除去するステップを含む、活性成分をポリマーナノ粒子と会合させる方法を提供する。

種々の態様において、本発明は、ポリマーナノ粒子および活性成分を適切な第１溶媒に溶解するステップ、第２溶媒を添加するステップ、および第１溶媒を除去するステップを含む、活性成分をポリマーナノ粒子と会合させる方法を提供する。

種々の態様において、本発明は、ポリマーナノ粒子および活性成分を適切な溶媒に溶解するステップ、および該溶媒を除去するステップを含む、活性成分をポリマーナノ粒子と会合させる方法を提供する。

該方法の一部の実施形態において、第１溶媒は水である。該方法の一部の実施形態において、第２溶媒は第１溶媒と混和性でない。該方法の一部の実施形態において、第２溶媒は第１溶媒と部分混和性である。

種々の態様において、本発明は、高分子電解質を適切な溶媒に溶解するステップ、活性成分を該高分子電解質と会合させるステップ、および該高分子電解質を折り畳むステップを含む、活性成分を含むポリマーナノ粒子の作製方法を提供する。

一部の実施形態において、活性成分の高分子電解質との会合は、高分子電解質の折り畳みを引き起こす。一部の実施形態において、該折り畳みは、溶媒条件の変化によって、温度の変化によって、ｐＨの変化によって引き起こされる。

一部の実施形態において、活性成分を含むポリマーナノ粒子は、架橋される。一部の実施形態において、活性成分は、化学的に修飾される。

種々の態様において、本発明は、ポリマーナノ粒子、および該ナノ粒子と合体された少なくとも１種の農業用活性化合物を含む組成物の、該組成物を植物、種子、または土壌に適用することによる使用方法を提供する。一部の実施形態において、該組成物は、エアゾールとして作物上に噴霧される。一部の実施形態において、該組成物は、他の成分を含む溶液状製剤の一部である。一部の実施形態において、該処理方法は、追加の界面活性剤を本質的に含まない。

図１は、活性成分を含む例示的なポリマーナノ粒子の図解である。活性成分をナノ粒子と、表面の内側または表面上で会合させることができる。 図２は、活性成分の周囲での高分子電解質の直接的折り畳みの例示的図解である。Ａ：伸張された配置の高分子電解質。Ｂ：活性成分の添加および活性成分の周囲での高分子電解質の折り畳み。Ｃ：架橋形成。 図３は、修飾型高分子電解質からのポリマーナノ粒子の形成を図解する。Ａ：疎水性基を有する伸張された配置の高分子電解質。Ｂ：修飾型高分子電解質の折り畳み。Ｃ：架橋形成。 図４は、無機金属イオンからのポリマーナノ粒子の形成を図解する。Ａ：伸張された配置の高分子電解質。Ｂ：金属塩を用いる高分子電解質の折り畳み。Ｃ：折り畳まれた高分子電解質の架橋形成。Ｄ：金属イオンの除去。Ｅ：ポリマーナノ粒子。 図５は、水酸化金属ナノ粒子からのポリマーナノ粒子の形成を図解する。Ａ：伸張された配置の高分子電解質。Ｂ：水酸化金属前駆体イオンを用いる高分子電解質の折り畳み。Ｃ：折り畳まれた高分子電解質の架橋形成。Ｄ：水酸化金属の形成。Ｅ：水酸化金属の除去。Ｆ：ポリマーナノ粒子。 図６は、水酸化金属ナノ粒子からのポリマーナノ粒子の形成を図解する。Ａ：伸張された配置の高分子電解質。Ｂ：酸化金属前駆体イオンを用いる高分子電解質の折り畳み。Ｃ：折り畳まれた高分子電解質の架橋形成。Ｄ：酸化金属の形成。Ｅ：水酸化金属の除去。Ｆ：ポリマーナノ粒子。 図７は、活性成分を中空ナノ粒子中に装填する方法を例示する。Ａ：活性成分（ＡＩ）の存在下で適切な溶媒を使用してナノ粒子を膨潤させる。Ｂ：混和性溶媒系を使用してＡＩをナノカプセル中に分配する。Ｃ：ＡＩの存在下で非混和性溶媒を使用してナノカプセルを膨潤させる。 図８は、例示的な制御放出試験装置および試験結果を示す。Ａ：制御放出実験の構成。Ｂ：ＴＭＸの制御放出特性。 図９は、Ｈｏｓｔａｓｏｌ Ｙｅｌｌｏｗ装填型ポリマーナノ粒子の例示的な土壌中における移動性を示す。Ａ：Ｈｏｓｔａｓｏｌ Ｙｅｌｌｏｗ装填型中空ポリマーナノ粒子に関する溶離液のＵＶ−ｖｉｓスペクトル。Ｂ：中空ポリマーナノ粒子を用いないＨａｓｔａｓｏｌ Ｙｅｌｌｏｗに関する溶離液のＵＶスペクトル。 図１０は、水酸化アルミニウムを含む高分子電解質粒子（Ａ）、および水酸化アルミニウムを除去した後（Ｂ、Ｃ）の原子間力顕微鏡画像（Ａ、Ｂ）および透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）画像（Ｃ）を示す。

種々の態様において、本発明は、高分子電解質を使用して、平均の大きさが１ｎｍ〜８００ｎｍの範囲のポリマー粒子およびポリマーゲル粒子の製造方法を説明する。これらの粒子は、一般に、膨潤したまたは膨潤していない球形状（例えば、楕円、長円など）であり、中心が中空でよく、あるいは空洞を含むことができる。該粒子は、活性成分を含むことができる。

本発明をさらに説明するに先立って、本明細書における用語の使用法に関する一般的考察を提供することは有用であろう。

本明細書中で使用する場合、用語「活性成分」は、農薬製剤中の１つの活性化合物または活性化合物の混合物、あるいは活性医薬成分または活性医薬成分の混合物を指す。それは、また、香料、風味化合物、ホルモン、ホモ、オリゴもしくはポリ核酸またはペプチドなどの、活性成分であると一般には考えられない生物学的活性を有する物質を包含することができる。

本発明のための活性成分の例示的なクラスには、殺ダニ剤、殺藻剤、殺鳥剤、殺菌剤、殺真菌剤、除草剤、殺虫剤、ダニ駆除剤、ナメクジ駆除剤、殺線虫剤、殺鼠剤、殺ウイルス剤、殺藻剤、鳥忌避剤、交尾攪乱物質、植物活性化剤、摂食阻害剤、昆虫誘引剤および忌避剤が含まれる。

除草剤の活性成分は、アミノ酸合成阻害剤、細胞膜攪乱物質、脂質合成阻害剤、色素形成阻害剤、発芽成長阻害剤、成長調節物質、光合成阻害剤として機能することができる。

アミノ酸合成阻害剤としての活性成分の例には、限定はされないが、イマゼタピル（２−［４，５−ジヒドロ−４−メチル−４−（１−メチルエチル）−５−オキソ−１Ｈ−イミダゾール−２−イル］−５−エチル−３−ピリジンカルボン酸）、チフェンスルフロン（３−［［［［（４−メトキシ−６−メチル−１，３，５−トリアジン−２−イル）アミノ］カルボニル］アミノ］スルホニル］−２−チオフェンカルボン酸）、チフェンスルフロン−メチル（３−［［［［（４−メトキシ−６−メチル−１，３，５−トリアジン−２−イル）アミノ］カルボニル］アミノ］スルホニル］−２−チオフェンカルボン酸メチル）、グリホサート（Ｎ−（ホスホノメチル）グリシン）が含まれる。

細胞膜攪乱物質としての活性成分の例には、限定はされないが、ジコート（６，７−ジヒドロジピリド［１，２−ａ：２’，１’−ｃ］ピラジンジイウム）、パラコート（１，１’−ジメチル−４，４’−ビピリジニウム）が含まれる。

脂質合成阻害剤としての活性成分の例には、限定はされないが、クロジナフォッププロパルギル（２−プロピニル（２Ｒ）−２−［４−［（５−クロロ−３−フルオロ−２−ピリジニル）オキシ］フェノキシ］プロパン酸２−プロピニル）、トラルコキシジム（２−［１−（エトキシイミノ）プロピル］−３−ヒドロキシ−５−（２，４，６−トリメチルフェニル）−２−シクロヘキセン−１−オン）が含まれる。

色素形成阻害剤としての活性成分の例には、限定はされないが、メソトリオン（２−［４−（メチルスルホニル）−２−ニトロベンゾイル］−１，３−シクロヘキサンジオン）、クロマゾン（２−［（２−クロロフェニル）メチル］−４，４−ジメチル−３−イソキサゾリジノン）が含まれる。

発芽成長阻害剤としての活性成分の例には、限定はされないが、メトラクロル（２−クロロ−Ｎ−（２−エチル−６−メチルフェニル）−Ｎ−（２−メトキシ−１−メチルエチル）アセトアミド）、トリフルアリン（２，６−ジニトロ−Ｎ，Ｎ−ジプロピル−４−（トリフルオロメチル）ベンゼンアミン）、ジフルフェンゾピル（２−［１−［［［（３，５−ジフルオロフェニル）アミノ］カルボニル］ヒドラゾノ］エチル］−３−ピリジンカルボン酸）が含まれる。

成長調節物質としての活性成分の例には、限定はされないが、２，４−Ｄ（２，４−ジクロロフェノキシ酢酸）、ジカンバ（３，６−ジクロロ−２−メトキシ安息香酸）、ＭＣＰＡ（（４−クロロ−２−メチルフェノキシ）酢酸）、ピクロラム（４−アミノ−３，５，６−トリクロロ−２−ピリジンカルボン酸）、トリクロピル（［（３，５，６−トリクロロ−２−ピリジニル）オキシ］酢酸）が含まれる。

光合成阻害剤としての活性成分の例には、限定はされないが、アトラジン（６−クロロ−Ｎ−エチル−Ｎ’−（１−メチルエチル）−１，３，５−トリアジン−２，４−ジアミン）、メトリブジン（４−アミノ−６−（１，１−ジメチルエチル）−３−（メチルチオ）−１，２，４−トリアジン−５（４Ｈ）−オン）、ブロマシル（５−ブロモ−６−メチル−３−（１−メチルプロピル）−２，４（１Ｈ，３Ｈ）−ピリミジンジオン）、テブチウロン（Ｎ−［５−（１，１−ジメチルエチル）−１，３，４−チアジアゾール−２−イル］−Ｎ，Ｎ’−ジメチル尿素）、プロパニル（Ｎ−（３，４−ジクロロフェニル）プロパンアミド）、ベンタゾン（３−（１−メチルエチル）−１Ｈ−２，１，３−ベンゾチアジアジン−４（３Ｈ）−オン２，２−ジオキシド）、ブロモキシニル（３，５−ジブロモ−４−ヒドロキシベンゾニトリル）、ピリデート（Ｏ−（６−クロロ−３−フェニル−４−ピリダジニル）Ｓ−オクチルカルボノチオエート）が含まれる。

殺虫剤の活性成分は、アセチルコリンエステラーゼ阻害剤、ＧＡＢＡ作動性塩素イオンチャネルアンタゴニスト、ナトリウムチャネルモジュレーター、ニコチン性アセチルコリン受容体アゴニスト、塩素イオンチャネル賦活剤、幼若ホルモン模擬体、非特異的（多部位）阻害剤、選択的同翅類摂食遮断剤、ダニ成長阻害剤、ミトコンドリアＡＴＰシンターゼの阻害剤、プロトン勾配の攪乱を介する酸化的リン酸化のアンカップラー、ニコチン性アセチルコリン受容体チャネル遮断剤、キチン生合成（０および１型）の阻害剤、脱皮攪乱物質、エクジソン受容体アゴニスト、オクトパミン受容体アゴニスト、ミトコンドリア複合体Ｉ電子伝達阻害剤、ミトコンドリア複合体ＩＩ電子伝達阻害剤、ミトコンドリア複合体ＩＶ電子伝達阻害剤、電圧依存性ナトリウムチャネル遮断剤、アセチルＣｏＡカルボキシラーゼの阻害剤、リアノジン受容体モジュレーターとして機能することができる。

アセチルコリンエステラーゼ阻害剤としての活性成分の例には、限定はされないが、カルバメート（例えば、カルボフラン（２，３−ジヒドロ−２，２−ジメチル−７−ベンゾフラニルメチルカルバメート）、カルボスルファン（２，３−ジヒドロ−２，２−ジメチル−７−ベンゾフラニル［（ジブチルアミノ）チオ］メチルカルバメート））、および有機リン酸エステル物質（例えば、クロルピリホス−メチル（Ｏ，Ｏ−ジメチルＯ−（３，５，６−トリクロロ−２−ピリジニル）ホスホロチオエート））が含まれる。

ＧＡＢＡ作動性塩素イオンチャネルアンタゴニストとしての活性成分の例には、限定はされないが、クロルダン（１，２，４，５，６，７，８，８−オクタクロロ−２，３，３ａ，４，７，７ａ−ヘキサヒドロ−４，７−メタノ−１Ｈ−インデン）、エンドスルファン（６，７，８，９，１０，１０−ヘキサクロロ−１，５，５ａ，６，９，９ａ−ヘキサヒドロ−６，９−メタノ−２，４，３−ベンゾジオキサチエピン３−オキシド）、エチプロール（５−アミノ−１−［２，６−ジクロロ−４−（トリフルオロメチル）フェニル］−４−（エチルスルフィニル）−１Ｈ−ピラゾール−３−カルボニトリル）、フィプロニル（５−アミノ−１−［２，６−ジクロロ−４−（トリフルオロメチル）フェニル］−４−［（トリフルオロメチル）スルフィニル］−１Ｈ−ピラゾール−３−カルボニトリル）が含まれる。

ナトリウムチャネルモジュレーターとしての活性成分の例には、限定はされないが、ＤＤＴ（１，１’−（２，２，２−トリクロロエチリデン）ビス［４−クロロベンゼン］）、メトキシクロール（１，１’−（２，２，２−トリクロロエチリデン）ビス［４−メトキシベンゼン］）、ピレスリン化合物（例えば、ビフェントリン（（１Ｒ，３Ｒ）−ｒｅｌ−３−［（１Ｚ）−２−クロロ−３，３，３−トリフルオロ−１−プロペニル］−２，２−ジメチルシクロプロパンカルボン酸（２−メチル［１，１’−ビフェニル］−３−イル）メチル）、ラムダ−シハロトリン（（１Ｓ，３Ｓ）−ｒｅｌ−３−［（１Ｚ）−２−クロロ−３，３，３−トリフルオロ−１−プロペニル］−２，２−ジメチルシクロプロパンカルボン酸（Ｒ）−シアノ（３−フェノキシフェニル）メチル）、ピレスリン（（１Ｒ，３Ｒ）−２，２−ジメチル−３−（２−メチルプロペ−１−エニル）シクロプロパンカルボン酸（ＲＳ）−３−アリル−２−メチル−４−オキシシクロペンテ−２−エニル）、テトラメスリン（２，２−ジメチル−３−（２−メチル−１−プロペニル）シクロプロパンカルボン酸（１，３，４，５，６，７−ヘキサヒドロ−１，３−ジオキソ−２Ｈ−イソインドール−２−イル）メチル）が含まれる。

ニコチン性アセチルコリン受容体アゴニストとしての活性成分の例には、限定はされないが、ニコチンおよびネオニコチノイド（例えば、アセタミプリド、イミダクロプリド、チアメトキサム）が含まれる。

塩素イオンチャネル賦活剤としての活性成分の例には、限定はされないが、ミルベマイシン（例えば、ミルベメクチン（（６Ｒ，２５Ｒ）−５−Ｏ−デメチル−２８−デオキシ−６，２８−エポキシ−２５−エチルミルベマイシンＢと（６Ｒ，２５Ｒ）−５−Ｏ−デメチル−２８−デオキシ−６，２８−エポキシ−２５−メチルミルベマイシンＢとの混合物）、およびアベルメクチン（例えば、アバメクチン（８０％の（２ａＥ，４Ｅ，８Ｅ）−（５’Ｓ，６Ｓ，６’Ｒ，７Ｓ，１１Ｒ，１３Ｓ，１５Ｓ，１７ａＲ，２０Ｒ，２０ａＲ、２０ｂＳ）−６’−［（Ｓ）−ｓｅｃ−ブチル］−５’，６，６’，７，１０，１１，１４，１５，１７ａ，２０，２０ａ，２０ｂ−ドデカヒドロ−２０，２０ｂ−ジヒドロ−５’，６，８，１９−テトラメチル−１７−オキソスピロ［１１，１５−メタノ−２Ｈ，１３Ｈ，１７Ｈ−フロ［４，３，２−ｐｑ］［２，６］ベンゾジオキサシクロオクタデシン−１３，２’−［２Ｈ］ピラン］−７−イル２，６−ジデオキシ−４−Ｏ−（２，６−ジデオキシ−３−Ｏ−メチル−α−Ｌ−アラビノ−ヘキソピラノシル）−３−Ｏ−メチル−α−Ｌ−アラビノ−ヘキソピラノシドと、２０％の（２ａＥ，４Ｅ，８Ｅ）−（５’Ｓ，６Ｓ，６’Ｒ，７Ｓ，１１Ｒ，１３Ｓ，１５Ｓ，１７ａＲ，２０Ｒ，２０ａＲ、２０ｂＳ）−５’，６，６’，７，１０，１１，１４，１５，１７ａ，２０，２０ａ，２０ｂ−ドデカヒドロ−２０，２０ｂ−ジヒドロキシ−６’−イソプロピル−５’，６，８，１９−テトラメチル−１７−オキソスピロ［１１，１５−メタノ−２Ｈ，１３Ｈ，１７Ｈ−フロ［４，３，２−ｐｑ］［２，６］ベンゾジオキサシクロオクタデシン−１３，２’−［２Ｈ］ピラン］−７−イル２，６−ジデオキシ−４−Ｏ−（２，６−ジデオキシ−３−Ｏ−メチル−α−Ｌ−アラビノ−ヘキソピラノシル）−３−Ｏ−メチル−α−Ｌ−アラビノ−ヘキソピラノシドとの混合物、またはアベルメクチンＢ１）、アマメクチン安息香酸塩（（４’Ｒ）−４’−デオキシ−４’−（メチルアミノ）アベルメクチンＢ１安息香酸塩（塩））が含まれる。

ミトコンドリアＡＴＰシンターゼ阻害剤としての活性成分の例には、限定はされないが、ジアフェンチウロン（Ｎ−［２，６−ビス（１−メチルエチル）−４−フェノキシフェニル］−Ｎ’−（１，１−ジメチルエチル）チオウレア）、プロパルギット（２−［４−（１，１−ジメチルエチル）フェノキシ］シクロヘキシル２−プロピニルスルフィット）、テトラジフォン（１，２，４−トリクロロ−５−［（４−クロロフェニル）スルホニル］ベンゼン）が含まれる。

キチン生合成（０型）阻害剤としての活性成分の例には、限定はされないが、ベンゾイルウレア（例えば、ビストリフルロン（Ｎ−［［［２−クロロ−３，５−ビス（トリフルオロメチル）フェニル］アミノ］カルボニル］−２，６−ジフルオロベンズアミド）、ジフルベンズロン（Ｎ−［［（４−クロロフェニル）アミノ］カルボニル］−２，６−ジフルオロベンズアミド）、テフルベンズロン（Ｎ−［［（３，５−ジクロロ−２，４−ジフルオロフェニル）アミノ］カルボニル］−２，６−ジフルオロベンズアミド）が含まれる。

アセチルＣｏＡカルボキシラーゼ阻害剤としての活性成分の例には、限定はされないが、テトロン酸およびテトラム酸誘導体（例えば、スピロジクロフェン（２，２−ジメチル酪酸３−（２，４−ジクロロフェニル）−２−オキソ−１−オキサスピロ［４，５］デセ−３−エン−４−イル）が含まれる。

殺真菌剤の活性成分は、核酸合成、有糸分裂および細胞分裂、呼吸、タンパク質合成、シグナル伝達、脂質および膜の合成、膜中でのステロール合成、グルカン合成、宿主植物防御誘導、多部位接触活性、ならびにその他の未知の作用方式を標的とすることができる。

核酸合成を標的とした活性成分の例には、限定はされないが、アシルアラニン（例えば、メタラキシル（ｍｅｔａｌｘｙｌ）−Ｍ（メチルＮ−（２，６−ジメチルフェニル）−Ｎ−（メトキシアセチル）−Ｄ−アラニネート））、イソチアゾロン（例えば、オクチリノン（２−オクチル−３（２Ｈ）−イソチアゾロン））が含まれる。

有糸分裂および細胞分裂を標的とした活性成分の例には、限定はされないが、ベンズイミダゾール（例えば、チアベンダゾール（２−（４−チアゾリル）−１Ｈ−ベンズイミダゾール））、チオファネート（例えば、チオファネート−メチル（ジメチル［１，２−フェニレンビス（イミノカルボノチオニル）］ビス［カルバメート］））、トルアミド（例えば、ゾキサミド（３，５−ジクロロ−Ｎ−（３−クロロ−１−エチル−１−メチル−２−オキソプロピル）−４−メチルベンズアミド））、ピリジニルメチル−ベンズアミド（例えば、フルオピコリド（２，６−ジクロロ−Ｎ−［［３−クロロ−５−（トリフルオロメチル）−２−ピリジニル］メチル］ベンズアミド））が含まれる。

呼吸を標的とする活性成分の例には、限定はされないが、カルボキサミド化合物（例えば、フルトラニル（Ｎ−［３−（１−メチルエトキシ）フェニル］−２−（トリフルオロメチル）ベンズアミド）、カルボキシン（５，６−ジヒドロ−２−メチル−Ｎ−フェニル−１，４−オキサチイン−３−カルボキサミド））、ストロビルリン化合物（例えば、アゾキシストロビン（メチル（αＥ）−２−［［６−（２−シアノフェノキシ）−４−ピリミジニル］オキシ］−α−（メトキシメチレン）ベンゼンアセテート）、ピラクロストロビン（メチル［２−［［［１−（４−クロロフェニル）−１Ｈ−ピラゾール−３−イル］オキシ］メチル］フェニル］メトキシカルバメート）、トリフロキシストロビン（メチル（αＥ）−α−（メトキシイミノ）−２−［［［［（１Ｅ）−１−［３−（トリフルオロメチル）フェニル］エチリデン］アミノ］オキシ］メチル］ベンゼンアセテート）、フルオキサストロビン（（１Ｅ）−［２−［［６−（２−クロロフェノキシ）−５−フルオロ−４−ピリミジニル］オキシ］フェニル］（５，６−ジヒドロ−１，４，２−ジオキサジン−３−イル）メタノンＯ−メチルオキシム））が含まれる。

多部位接触活性を標的にした活性成分の例には、限定はされないが、ジチオカルバメート化合物（例えば、チラム（テトラメチルチオペルオキシ二炭酸ジアミド））、フタルイミド化合物（例えば、キャプタン（３ａ，４，７，７ａ−テトラヒドロ−２−［（トリクロロメチル）チオ］−１Ｈ−イソインドール−１，３−（２Ｈ）−ジオン））、クロロニトリル化合物（例えば、クロロタノニル（２，４，５，６−テトラクロロ−１，３−ベンゼンジカルボニトリル））が含まれる。

本明細書中で使用する場合、用語「高分子電解質」は、イオン化されたまたはイオン化可能な基を含むポリマーを指す。イオン化されたまたはイオン化可能な基は、カチオン、アニオンまたは双性イオン性のいずれかでよい。好ましいカチオン基は、アミノまたは第四級アンモニウム基であり、一方、好ましいアニオン基は、カルボン酸、スルホン酸およびリン酸基である。高分子電解質は、ホモポリマー、コポリマー（ランダム、交互、グラフトまたはブロック）でよい。それらは、合成することができ、あるいは天然に存在することがあり、線形、分枝、超分枝、または樹状でよい。カチオンポリマーの場合、例には、限定はされないが、ポリ（アリルアミン）、ポリ（エチレンイミン）（ＰＥＩ）、ポリ（ジアリルジメチルアンモニウムクロリド）（ＰＤＤＡ）、ポリ（リシン）、キトサン、またはポリカチオンポリマーの任意の混合物が含まれる。アニオンポリマーの場合、例には、限定はされないが、ポリ（アクリル酸）（ＰＡＡ）、ポリ（メタクリル酸）（ＰＭＡ）、ポリ（スチレンスルホン酸）（ＰＳＳ）、ポリ（グルタミン酸）、アルギン酸、カルボキシメチルセルロース（ＣＭＣ）、フミン酸、またはポリアニオンポリマーの混合物が含まれる。

本明細書中で使用する場合、用語「媒質」は、ポリマー溶液を形成するのに使用される溶媒（または溶媒混合物）を指す。溶媒は、均一または不均一でよく、限定はされないが、数ある中でも、水、有機、過フッ化、イオン性液体、または液状二酸化炭素（ＣＯ_２）、あるいは溶媒混合物でよい。種々の実施形態において、溶媒は水である。
（組成物）
一態様において、本発明は、活性成分を含むポリマーナノ粒子を提供する。図１は、例示的なナノ粒子−活性成分の組成物を図解する。ポリマーナノ粒子−活性成分複合体は、構成成分単独では見出されない改善された物理的および化学的特性を有することができる。例えば、ポリマーナノ粒子は、活性成分の有効性に影響を及ぼさないで活性成分の水溶性を改善することができる。一部の実施形態において、ポリマーナノ粒子は、活性成分単独と比較して、または典型的な活性成分製剤中でのように、活性成分の土壌中における移動性を増減することができる。一部の実施形態において、ポリマーナノ粒子を使用して、土壌の標的化領域に向けて土壌中における移動性を制御できる。いくつかの活性成分は、一般にそれらの示された用途に対して有効であるが、低い水溶性、葉面拡散（または葉表面での湿潤性）、クチクラ浸透性、または植物を通る一般には貧弱な移動のため、使用における非能率性を経験する。このことが、製剤中でのさらなる化合物の使用、および活性成分のより高い濃度を要求する。活性成分製剤は、典型的には、これらの諸問題を克服するために界面活性剤（例えば、アミンエトキシレート）および有機溶媒を利用するが、これらの界面活性剤および有機溶媒は、毒物学、環境上の、またはその他の否定的な結果を有することがある。本発明中の活性成分を含むポリマーナノ粒子は、界面活性剤、有機溶媒に対する必要性を低減、またはさらには排除し、同様の有効性レベルを保ちながら活性成分の濃度要件を低下させることができる。

ポリマーナノ粒子は、高分子電解質を含むことができ、かつ本発明の方法により調製することができる。ポリマーナノ粒子は、同一タイプのポリマーまたは異なるポリマーでよい１種または複数のポリマー分子を含むことができる。ポリマーナノ粒子中のポリマーまたはポリマー群の分子量は、ほぼ１００，０００〜２５０，０００ダルトン、ほぼ２５０，０００ダルトン超、ほぼ５，０００〜１００，０００ダルトン、またはほぼ５，０００ダルトン未満でよい。複数種のポリマーを使用する場合、それらは、実施例のように、分子量を異にすることができ、ポリマーナノ粒子は、高分子量および低分子量のポリ（アクリル酸）ポリマーを含むことができる。

分子量の相違は、低分子量ポリマーおよび高分子量ポリマーが相補的な官能基、すなわち、例えば、後に記載のような「クリック」ケミストリーに関与する能力を有するなら、効果的であり得る。この場合、低分子量ポリマーは、ナノ粒子中で高分子量ポリマーの架橋剤として作用している。

ポリマーナノ粒子は、化学的に、または光を用いて、または粒子放射腺（例えば、ガンマー放射線）を用いて架橋することができる。架橋密度を調節して、ポリマーナノ粒子の内部からナノ粒子の周囲を取り巻く環境への材料の輸送を制御することができる。ポリマーナノ粒子は、その内部に分離した空洞を含むことができ、あるいは多孔性網状組織であってもよい。種々の実施形態において、ナノ粒子は、約１ｎｍ〜約１０ｎｍ、約１０ｎｍ〜約３０ｎｍ、約１５ｎｍ〜約５０ｎｍ、約５０ｎｍ〜約１００ｎｍ、および約１００ｎｍ〜約３００ｎｍの１つまたは複数の範囲の平均直径を有する。用語「平均直径」は、複合ナノ粒子のいずれかの種類の特定の対称性（球、楕円体など）を暗示することを意味しないことを理解されたい。むしろ、ナノ粒子は、高度に不規則的で、かつ非対称性であり得る。

ポリマーナノ粒子は、親水性（イオン化された、イオン化可能な、または極性非帯電の）および疎水性領域を含むことができる。ポリマーナノ粒子が、極性または親水性溶媒中の高分子電解質からなる場合、該高分子電解質は、その表面がイオン化されたまたはイオン化可能な基で富化され、かつその内部が疎水性基で富化されるようにそれ自身を構成する。このことは、比較的親水性または極性の溶媒中で起こり得る。疎水性溶媒中では、逆の作用が起こり得る、すなわち、高分子電解質は、その表面が疎水性基で富化され、かつその内部がイオン化されたまたはイオン化可能な基で富化されるようにそれ自身を構成する。この効果は、親水性および疎水性領域を有する高分子電解質の適切な選択によって高めることができる。すなわち、その効果は、例えば、高分子電解質に疎水性領域を付加して該高分子電解質を修飾することによって増強することもできる。

ポリマーの修飾は、コンジュゲーション、共重合、グラフト化、および重合を含む種々の方法によって、またはフリーラジカルに暴露することによって実施できる。修飾は、ポリマーナノ粒子の調製前、調製中、調製後に予定することができる。ポリマーナノ粒子の調製中でのポリマー修飾の例は、ポリ（アクリル酸）に関連する。適切な条件下で、ＵＶに暴露されるポリ（アクリル酸）は、その酸基の一部を脱炭酸し、それによって、系の疎水性を増大させる。同様の処理は、その他のタイプのポリマーで使用することができる。ポリマーの修飾は、適切な条件下で、滴定、分光法または核磁気共鳴（ＮＭＲ）を利用して観察することができる。ポリマー修飾は、また、サイズ排除または親和性クロマトグラフィーを使用して観察することができる。ポリマーナノ粒子の疎水性および親水性領域は、溶媒効果を利用して観察することができる。ナノ粒子が水などの第１極性溶媒に分散可能である場合、それは、暴露された表面親水性を有するに違いないことは明白である。このことは、また、ゼータ電位測定などの表面電荷分析を利用して確かめることができる。また、第１極性溶媒に比べてより疎水性である混和性、部分混和性または非混和性の第２溶媒を添加することによりポリマーを膨潤させることが可能の場合、このことは、ナノ粒子内部に疎水性が存在することを立証している。膨潤は、光散乱を利用して観察される粒径の変化を介して、または溶媒のナノ粒子中への分配による非混和性第２溶媒相の消失によって観察することができる。疎水性第１溶媒および親水性第２溶媒を用いる逆の実験を利用して、ナノ粒子表面での疎水性基の富化、およびナノ粒子内部での親水性基の富化を観察することができる。

本発明のポリマーナノ粒子は、活性成分を含む。該活性成分は、共有結合でポリマーに結合されるか、あるいはポリマーと物理的に会合されることができる。化学的にポリマーに結合された活性成分を含むポリマーナノ粒子を製造するための典型的方法は、本明細書中の他の箇所に記載される。活性成分は、また、非共有結合の方式でポリマーナノ粒子のポリマーと物理的または化学的に会合することができる。ポリマーナノ粒子が、複数種のポリマーを含む場合、活性成分は、該ポリマーナノ粒子中の１種または複数種のポリマーと物理的または化学的に会合することができる。物理的会合は、電荷−電荷相互作用、疎水性相互作用、ポリマー鎖のもつれ、親和性対の相互作用、水素結合、ファンデルワールス力、またはイオン性相互作用などの非共有結合性相互作用によって説明される。

別法として、活性成分とポリマーナノ粒子との間に相互作用はほとんど存在できないが、活性成分は、ポリマーナノ粒子から離脱することを物理的に（例えば、立体的に）妨げられるので、ポリマーナノ粒子内に閉じ込められるか、あるいはポリマーナノ粒子と会合することができる。活性成分は、主として、ポリマーナノ粒子の内部に、ポリマーナノ粒子の表面に、またはポリマー粒子のいたるところに存在することができる。ポリマーナノ粒子が空洞を有する場合、活性成分は、主として空洞内部に存在できる。ポリマーナノ粒子が疎水性領域を有する場合、活性成分は、活性成分の化学的個性に応じて、疎水性領域または非疎水性領域と会合することができる。

本発明は、また、活性成分を含むポリマーナノ粒子の製剤を提供する。本発明の活性成分を含むポリマーナノ粒子は、様々な方法で製剤化することができる。一部の例で、それらの製剤は、凍結乾燥、噴霧乾燥、棚段乾燥、空気乾燥、真空乾燥、またはその他の乾燥方法によって乾燥して固体にすることができる。一旦乾燥したら、それらを、若干の時間貯蔵し、次いで、それらを使用する必要がある場合に適切な溶媒中に再懸濁することができる。いくつかの実施形態において、乾燥された固体を、取扱いのために、造粒し、錠剤にすることができる。

一部の実施形態において、溶媒中の活性成分含有ポリマーナノ粒子を、ゲルに製剤化することができる。これは、ゲル化が起こるまで溶媒を除去することによって行うことができる。一部の実施形態において、この溶媒は水性である。一旦ゲル化が起こったら、得られるゲルを、貯蔵し、直接的に送達するか、あるいは溶媒を添加して溶媒中に再分散することができる。一部の実施形態において、活性成分を含むポリマーナノ粒子を、懸濁液、分散液、または乳液に製剤化することができる。これは、当技術分野で公知の標準的な製剤化技術を使用して行うことができる。

一部の実施形態において、ポリマーナノ粒子は、それと会合した活性成分に、高められた溶解性、分散性、安定性、またはその他の機能性を提供することができる。この一例が、高分子電解質をベースにした活性成分含有ポリマーナノ粒子を水性溶媒中に分散させる場合である。活性成分が高分子電解質よりも低い溶解性を有する場合、高分子電解質ナノ粒子と活性成分との会合は、溶媒中に溶解または分散される活性成分の能力を増大させることができる。このことは、製剤化または使用が、増大された水溶性または分散性を必要とする、貧水溶性の活性成分にとってとりわけ有益である。いくつかの事例において、ポリマーナノ粒子は、活性成分に対して追加的な溶解性、分散性、安定性、またはその他の機能性を提供するので、製剤助剤、界面活性剤、分散剤、または補助剤などのいくつかの製剤助剤の使用を低減または排除することが可能である。種々の実施形態において、得られる系は、追加の界面活性剤を必要としない。活性成分と会合するポリマーナノ粒子は、アニオンおよび非イオン性界面活性剤の双方の要素を有することができる。このことは、ナノ粒子が、葉のクチクラを通る優れた浸透力を有することができることを意味する。調整可能なポリ（エチレンオキシド）部分をもつ界面活性剤は、雑草制御に必要なグリホサートの量を実質的に減少させることができる。この増強された有効性は、植物のいたるところでの増大した水和および増大した運動（移動）による、改善されたクチクラ浸透力から生じることができる。

さらに、硬水での適用、とりわけグリホサートなどの帯電した活性成分の場合には、適用される活性成分の量を増加させる場合がある。これは、活性成分が、硬水中のイオンにより失活される場合があり、その結果、同一の有効性を有するためには、より多くの活性成分を適用される必要があるためである。ポリマーナノ粒子がイオン化されたまたはイオン化可能な基を有する場合、それは、天然の硬水イオン捕捉剤である。種々の実施形態において、７００ｐｐｍの硬水で、それらの基は、典型的な適用率で硬水イオンの本質的にすべてを捕捉する。

一部の実施形態において、活性成分を含むポリマーナノ粒子は、例えば、土壌中における移動性および水溶性を含む、活性物の物理的および化学的特性を増強する。いくつかの実施形態において、活性成分を含むポリマーナノ粒子は、活性物の土壌中における移動性を増大する。活性物の貧弱な土壌中における移動性は、活性成分を土壌表面もしくは有機物に結合することによって、または貧水溶性による活性成分の貧弱な拡散によって引き起こされる場合がある。活性成分を含むポリマーナノ粒子を提供することによって、土壌中における移動性を増強することができる。活性成分を含むポリマーナノ粒子が水溶性または分散性である場合、該ナノ粒子は、土壌カラムを通る増強された拡散を提供することができる。このことは、ポリマーナノ粒子が安定であり、かつ土壌中の土壌粒子または有機物の表面に固着しない場合、増強され得る。この効果は、ポリマーナノ粒子なしの活性成分に比較して増大した水溶性または分散性、土壌中の細孔に比較して小さな粒径による土壌カラムを通る増大した拡散を含む、いくつかの現象によって引き起こされる場合がある。

いくつかの実施形態において、ポリマーナノ粒子の結合も、調整または修飾することができる。これは、ポリマーの表面化学を修飾することによって完遂できる。土壌は、土壌に応じて、負または正の部分を含むことのできる種々の帯電部分を含む。ポリマーナノ粒子と土壌表面との相互作用は、種々の高分子電解質またはポリマーのブレンド物を使用することによって仕立てることができる。ナノ粒子のポリマー組成を変更することによって、土壌表面に対するその親和性を変更し、それによりナノ粒子の移動性を変更する。例として、ポリマーが土壌表面に対して高い親和性を有する基を含む場合、それらの基を、例えば、土壌表面に対するそれらの親和性を減少するのに役立つ非イオン性界面活性剤型のポリマーで修飾することができる。別法として、ポリマーが土壌表面に対して高い親和性を有する基を含まず、土壌中でナノ粒子を固定化することが望ましい場合、それらのポリマーを、土壌表面に対して高い親和性を有する基で修飾することができる。このような基としては、限定はされないが、アミン、アミド、第四級アンモニウム、または特定の条件ではカルボキシルを挙げることができる。これは、また、土壌表面に対して高い親和性をもつ化学基を既に有する活性成分を含むポリマーナノ粒子を提供することによって完遂できる。

活性成分を含むポリマーナノ粒子を、活性成分のトリガーされた緩慢なまたは制御された放出を有するように操作することもできる。ポリマーナノ粒子を適切な溶媒中で製剤化する場合、ポリマーナノ粒子からの活性成分の放出は、いくつかの経路で起こり得る。先ず、放出は拡散介在性でよい。拡散介在性放出の割合は、ポリマーナノ粒子の架橋密度を増減することによって変更することができる。割合は、また、ポリマーナノ粒子中での活性成分の位置、すなわち、活性成分が、主としてポリマーナノ粒子の内部に、主としてポリマーナノ粒子の表面に、またはポリマーナノ粒子のいたるところに分散されて存在するかどうかに応じて、変更することができる。

いくつかの実施形態において、活性成分がポリマーナノ粒子の表面、およびポリマーナノ粒子の内部に存在する場合、放出は、２つの段階、すなわち、ポリマーナノ粒子の表面での活性成分の放出に付随する「バースト」放出、それに続くナノ粒子の内部からの活性成分のより緩慢な拡散介在性放出を有することができる。放出速度は、また、活性成分が、ポリマーナノ粒子を構成するポリマーまたはポリマー群に対して化学親和性または会合を有するかどうかに依存している。活性成分とポリマーナノ粒子との間のより強い化学親和性または会合は、ポリマーナノ粒子からの活性成分のより緩慢な放出を示し、逆もまた同じである。したがって、様々な疎水性を有するポリマーナノ粒子は、化学修飾によって、「似たもの同士は溶けあう」の原理に基づいて様々な疎水性を有する活性成分を装填する要件に合致するように仕立てることができる。

一部の事例において、ナノ粒子の放出をトリガーすることができる。トリガーする機構としては、限定はされないが、ｐＨの変化、溶媒条件、塩の添加もしくは除去、温度の変化、浸透圧もしくは気圧の変化、光の存在、または酵素、細菌およびフリーラジカルのようなポリマー分解剤の添加を挙げることができる。例として、ポリマーナノ粒子がポリ酸からなり、ナノ粒子の周囲の環境のｐＨが変化する場合、ポリ酸は、そのプロトンの付加された状態からプロトンの付加されていない状態に変化することができ、その逆も同じである。このことは、ポリマーナノ粒子と会合した活性成分の該ポリマーとの親和性を変更することができる。親和性が低下する場合、このことは、活性成分のトリガー放出につながる可能性がある。取り囲んでいる塩またはイオン濃度の変化、および取り囲んでいる温度および圧力の変化は、ナノ粒子を構成しているポリマーの再構成を引き起こす場合がある。ポリマーの再構成は、会合していた活性成分をナノ粒子の外部に向かって追い払う場合がある。ナノ粒子の光（例えば、ＵＶ放射線）または酵素およびフリーラジカルのようなその他のポリマー分解剤に対する暴露は、ポリマー分解による活性成分の放出を開始する場合がある。ナノ粒子からの活性成分の放出は、ナノ粒子と会合した活性成分の量を測定すること、およびそれをナノ粒子の周囲の環境中の「遊離」活性成分の量と比較することによって観察することができる。これは、ナノ粒子およびそれらの周囲の環境を別個にサンプリングすること、すなわち、例えばメンブラン濾過でナノ粒子を分離し、続いて各分画の活性成分をＨＰＬＣまたはＵＶ分光法で測定することによって実施することができる。これを行うための１つの方法は、実施例に記載のような接線流濾過カプセルの使用を含む。一部の事例において、ナノ粒子と会合した活性成分は、溶媒を添加して抽出することを必要とする。
（ポリマーの折り畳み）
溶液中でのポリマーの立体配座は、その溶媒との相互作用、その濃度、および存在する可能性のあるその他の種の濃度を含む、溶液の種々の条件によって規定される。ポリマーは、ｐＨ、イオン強度、架橋剤、温度および濃度に応じて、立体配置が変化することがある。高分子電解質の場合、高い帯電密度で、例えば、ポリマーの「モノマー」単位が完全に帯電される場合には、同様に帯電したモノマー単位間での静電反発により、伸張した立体配置が採用される。塩の添加またはｐＨの変化によりポリマーの電荷密度を低下させることは、伸張したポリマー鎖のより密集して詰められた球形の、すなわち折り畳まれた立体配置への遷移をもたらすことができる。折り畳み遷移は、十分に小さい電荷密度における静電反発力に優越する、ポリマーセグメント間の引力相互作用によって駆動される。同様の遷移は、ポリマーの溶媒環境を変化させることによって誘導することができる。この折り畳まれたポリマーは、それ自体ナノスケールの寸法を有し、それ自体ナノ粒子である。同様の折り畳み遷移は、未帯電のポリマーの場合、例えば、ポリ−（ｎ−イソプロピルアクリルアミド）（「ＮＩＰＡＭ」）などの低い臨界溶液温度を有するポリマーの場合には、溶液条件の変化を使用して駆動されることがある。別法として、未帯電ポリマーの折り畳みは、適切な条件下で非溶媒を添加することによって引き起こされることがある。本明細書および特許請求の範囲において、用語「折り畳まれたポリマー」は、一般にはナノメートルの寸法を有する、回転楕円体のような、また、細長いまたは多葉の立体配置の折り畳まれたポリマーのような、ほぼ球状の形態を指す。この折り畳まれた立体配置を、粒子内架橋形成によって永久的にすることができる。架橋形成の化学には、水素結合の形成、新たな結合を形成するための化学反応、または多価イオンとの配位が含まれる。架橋剤は、ポリマーが折り畳まれた後に添加することができる。
（コンジュゲーション）
高分子電解質などのポリマーの官能基の小部分は、コンジュゲーションのために使用することができるか、あるいは、その他の官能基へ転換することができる。これらの官能基は、多くの用途の中でも、例えば、架橋形成、結合部位、重合、粒子内および粒子間安定化のために利用することができる。例えば、アルコール基および潜在的なメタクリル酸基を含む二官能性分子であるメタクリル酸２−ヒドロキシエチル（ＨＥＭＡ）は、ポリ（アクリル酸）（ＰＡＡ）のカルボン酸基と、エステル結合の形成を介して反応させて、カルボン酸基をメタクリレート基に転換することができる。該メタクリレート基を、ＵＶ放射線または高められた温度に暴露すると、架橋することができる。結果として、ＰＡＡ鎖に沿って結合された若干のメタクリレート基を設計することができ、かくして、架橋度を制御することができる。別の例で、酸クロリドおよび潜在的なメタクリル酸基を含むメタクリロイルクロリドは、キトサンのアミン基とアミド結合の形成を介して反応して、アミン基をメタクリレート基に転換することができる。メタクリレート基は、ＵＶ放射線または高められた温度に暴露されると、架橋剤であり得る。結果として、キトサン骨格に沿って結合された若干のメタクリレート基を設計することができ、かくして架橋度を制御することができる。

別の例として、末端アルコール基を含むメトキシ末端型ポリ（エチレングリコール）（ｍＰＥＧ）は、ポリ（アクリル酸）のカルボン酸基と反応してエステル結合を形成し、ＰＡＡポリマーにｍＰＥＧを結合することができる。結果として、ポリマー鎖に沿って結合された若干のｍＰＥＧ基を設計し制御することができる。ｍＰＥＧ修飾型ＰＡＡなどのポリマーはいくつかの特徴を有する。

ｍＰＥＧ修飾型ポリマーから形成されるナノ粒子は、カルボン酸基からの静電相互作用、またはＰＥＧ基からの立体的反発、または双方の組合せによって安定化され得る。別の例として、アリル、ビニル、スチリル、アクリレートおよびメタクリレート基を、高分子電解質にコンジュゲートして、重合可能部分として役立てることができる。アニオン性ポリマー中のカルボン酸部分と反応する能力を有し、かつ架橋形成のための重合可能な基を残す二官能性分子の例には、限定はされないが、メタクリル酸２−ヒドロキシエチル（「ＨＥＭＡ」）、アクリル酸２−ヒドロキシエチル（「ＨＥＡ」）、Ｎ−（２−ヒドロキシプロピル）メタクリルアミド、Ｎ−（２−アミノプロピル）メタクリルアミド塩酸塩、Ｎ−（２−アミノエチル）メタクリルアミド塩酸塩、メタクリル酸２−アミノエチル塩酸塩、アリルアミン、アリルアルコール、１，１，１−トリメチロールプロパンモノアリルエーテルが含まれる。薬物分子、活性成分化合物、または生体分子も、標的化送達のために、高分子電解質にコンジュゲートすることができる。蛍光分子も、蛍光プローブとして役立てるために、高分子電解質に組み込むことができる。短鎖アルキルなどの単純な疎水性基を、ポリマーのｐＨ感受性を高めるために、またはその他の理由のために、高分子電解質に結合することができる。相補的な反応性基も、架橋形成を高めるために、同一ポリマー鎖または異なるポリマー分子に組み込むことができる。これらの分子の組合せも、異なる目的に役立つ個々の分子と共に、同一ポリマー鎖または異なる分子に組み込むことができる。例えば、重合可能な基、ＨＥＭＡ、および活性成分分子を修飾して、同一ポリマー鎖に結合することができ、ここで、ＨＥＭＡ基は、架橋形成のために使用され、活性成分は、活性成分の装填量を増大するために、または活性を提供するために使用される。

コンジュゲーションは、ポリマーナノ粒子を調製する前または後に実施することができる。
（架橋形成）
いくつかの実施形態において、本発明のポリマー粒子を架橋することが望ましい。架橋形成は、光、温度、化学量論的試薬、または触媒の存在によって誘発される。架橋形成は、折り畳まれたナノ粒子の表面層または特定の場所、あるいは該粒子の全域で起こる可能性がある。光誘発架橋形成は、空気中または不活性環境下で、光開始剤を使用してまたは使用しないで、種々の波長のＵＶおよび可視光によってトリガーすることができる。ＵＶ波長領域で活性化する光開始剤の例には、限定はされないが、フェニルビス（２，４，６−トリメチルベンゾイル）−ホスフィンオキシド（ＩＲＧＡＣＵＲＥ８１９、Ｃｉｂａ社）、アセトフェノン、および２−ヒドロキシ−２−メチルプロピオフェノンなどのベンゾフェノンが含まれる。可視波長領域で活性化する光開始剤の例には、限定はされないが、ベンジルおよびベンゾイン化合物、ならびにカンファーキノンが含まれる。架橋形成反応は、また、触媒の存在を伴うまたは伴わない、外部架橋剤の添加によって誘発することができる。ＰＡＡを架橋するのに使用される外部架橋剤の例には、例えば、限定はされないが、二官能性または多官能性アルコール（例えば、エチレングリコール、エチレンジオキシ−ビス（エチルアミン）、グリセロール、ポリエチレングリコール）、二官能性または多官能性アミン（例えば、エチレンジアミン、ＪＥＦＦＡＭＩＮＥ（登録商標）ポリエーテルアミン（Ｈｕｎｔｓｍａｎ社）、ポリ（エチレンイミン））が含まれる。この反応には、触媒が要求されることが多い。このような触媒には、限定はされないが、カルボジイミド化合物、例えば、Ｎ−（３−ジメチルアミノプロピル）−Ｎ’−エチルカルボジイミド塩酸塩）（「ＥＤＣ」）が含まれる。化学架橋剤のその他の例には、限定はされないが、二官能性または多官能性アジリジン（例えば、ＸＡＭＡ−７、Ｂａｙｅｒ ＭａｔｅｒｉａｌＳｃｉｅｎｃｅ ＬＬＣ社）、二官能性または多官能性エポキシ、あるいは二価または多価イオンが含まれる。

光または熱によって開始される架橋形成反応を増強するために、重合可能な基を、高分子電解質の鎖に沿って共有結合で結合することができる。高分子電解質の鎖に重合可能な基を結合する方法は周知である。このような反応の例には、限定はされないが、例えば、エステル化、アミド化、付加、または縮合反応が含まれる。重合可能な基の例には、限定はされないが、アリル、ビニル、スチリル、アクリレート、およびメタクリレート部分が含まれる。アニオン性ポリマー中のカルボン酸部分と反応する能力を有し、かつ架橋形成のための重合可能な基を残す分子の例には、限定はされないが、メタクリル酸２−ヒドロキシエチル、アクリル酸２−ヒドロキシエチル、Ｎ−（２−ヒドロキシプロピル）メタクリルアミド、Ｎ−（２−アミノプロピル）メタクリルアミド塩酸塩、Ｎ−（２−アミノエチル）メタクリルアミド塩酸塩、メタクリル酸２−アミノエチル塩酸塩、アリルアミン、アリルアルコール、１，１，１−トリメチロールプロパンモノアリルエーテルが含まれる。

一部の実施形態において、相補的反応対を組み込んだ高分子電解質が使用される。これらの反応基は、特定の条件下で活性化され、かつ制御され得る。ポリマー粒子を形成した後、これらの反応基は、触媒を添加するまで反応しない。アジドとアルキン基との間の典型的な反応は、「クリック反応」として公知であり、この反応のための一般的な触媒系は、ＣｕＳＯ_４／アスコルビン酸ナトリウムである。いくつかの実施形態において、このタイプの反応は、化学的架橋形成に使用することができる。

いくつかの実施形態において、カルボン酸基またはアミンを含む高分子電解質は、適切なジ−アミンまたはジカルボキシ官能性架橋剤および活性化剤を使用するカルボジイミド化学により架橋することができる。カルボキシ基をアミド形成に向けて活性化するのに使用される典型的な薬剤には、限定はされないが、Ｎ−エチル−Ｎ’−（３−ジメチルアミノプロピル）カルボジイミド塩酸塩、ジシクロヘキシルカルボジイミド、Ｎ，Ｎ’−ジイソプロピルカルボジイミドが含まれる。ジ−アミン官能性架橋剤には、限定はされないが、エチレンジアミン、Ｏ，Ｏ’−ビス（２−アミノエチル）オクタデカエチレングリコール、ＰＥＧ−ジアミン、１，３−ジアミノプロパン、２，２’（エチレンジオキシ）ビス（エチルアミン）、ＪＥＦＦＡＭＩＮＥ（登録商標）ポリエーテルアミン（Ｈｕｎｔｓｍａｎ社）、ポリ（エチレンイミン）が含まれる。
（ポリマーの折り畳みによるポリマー粒子の形成）
種々の態様において、本発明は、活性成分を含むポリマーナノ粒子の製造方法を説明する。一実施形態において、ポリマーは高分子電解質を含み、ナノ粒子は高分子電解質ナノ粒子と呼ばれる。活性成分を含む高分子電解質ナノ粒子は、種々の経路で製造することができる。例として、高分子電解質を、例えば、ミセル、コアセルベーション、または活性成分を含む高分子電解質ナノ粒子を製造するためのその他の類似の製剤化技術を使用して、活性成分に吸着することができる。

種々の実施形態において、高分子電解質ナノ粒子は、また、活性成分の周囲での高分子電解質の折り畳みを利用して製造することができる。このことは、図２に示される。高分子電解質の場合、高い電荷密度で、例えばポリマーの「モノマー」単位が完全に帯電されていると、同様に帯電したモノマー単位間での静電反発のため、伸張された立体配置が採用される。塩を添加することによってポリマーの帯電密度を低下させることは、伸張されたポリマー鎖のより密集して詰められた球状の、すなわち折り畳まれた立体配置への遷移をもたらすことができる。折り畳み遷移は、十分に小さな電荷密度での静電反発力に優越するポリマーセグメント間での引力相互作用によって駆動される。所望なら、一部の実施形態において、折り畳まれた立体配置を、ポリマーの架橋形成によって永久的にすることができる。一実施形態において、活性成分を含むポリマーナノ粒子は、（ａ）高分子電解質を、それを帯電させる溶液条件下で溶解して水性溶液にするステップ、および（ｂ）これらの条件下で逆帯電される活性成分を添加するステップを含む方法を使用して製造することができる。所望なら、活性成分と会合して得られるポリマーナノ粒子を、粒子内架橋を形成するように誘導して、ナノ粒子と会合した活性成分を安定化することができる。架橋度を利用して、ナノ粒子の周囲の環境中への活性成分の放出を制御することができる。一部の実施形態において、水を部分的に除去して濃厚分散液を得るか、あるいは完全に除去して乾燥固体を作り出すことができる。一部の実施形態において、得られた分散液に第２溶媒を添加して、活性成分を含むナノ粒子を沈殿させることができる。一部の事例で、第２溶媒は、ナノ粒子に対して非溶媒である。

高分子電解質から他の方法でポリマー粒子を製造することも可能である。一部の実施形態において、この方法は、（ａ）ポリマーを溶解して水性溶液にするステップ、（ｂ）活性成分をポリマーと会合させるステップ、および（ｃ）ポリマーに折り畳みを引き起こすステップを含む。所望なら、活性成分に代わって金属イオンまたはその他の種を使用することができる。例として、折り畳みに先立ってポリマーに対して親和性を有する活性成分を添加する場合、得られる材料は、活性成分を含むポリマーナノ粒子である。さらなる実施形態において、水を部分的に除去して濃厚分散液を得ること、あるいは完全に除去して乾燥固体を作り出すことができる。さらなる実施形態において、得られた分散液に第２溶媒を添加して、活性成分を含むナノ粒子を沈殿させることができる。一部の実施形態において、第２溶媒は、ナノ粒子に対して非溶媒である。

ポリマーと該ポリマーと会合した種との間の潜在的親和性としては、相互に親和性を有することが見出されている任意の化学基を挙げることができる。これらの親和性には、特異的または非特異的相互作用が含まれる。非特異的相互作用には、静電相互作用、水素結合形成、ファンデルワールス相互作用、疎水性−疎水性会合、π−πスタッキングが含まれる。特異的相互作用としては、ヌクレオチド−ヌクレオチド、抗体−抗原、ビオチン−ストレプタビジン、または糖−糖相互作用を挙げることができ、ここで、ポリマーは、親和性対の片方の官能基を有し、かつポリマーと会合される種（例えば活性成分）は残りの片方を有する。

ポリマーと会合した、または会合するはずの活性成分（例えば、活性成分）の周囲でポリマーに折り畳みを引き起こす潜在的方法としては、溶媒へのポリマーの溶解度を低下させることを挙げることができる。一部の実施形態において、これは、ポリマーに対する非溶媒を添加することによって行うことができる。例として、ポリマーがポリアクリル酸であり、かつ溶媒が水である場合、高塩分エタノール溶液を添加して、ポリマーに、折り畳まれた立体配置への圧縮、および溶液からの沈殿をもたらすことができる。生じた生成物を回収し、水に再懸濁することができる。ポリマーに折り畳みを引き起こすその他の方法には、例えば、ポリ−（ｎ−イソプロピルアクリルアミド）（「ＮＩＰＡＭ」などの低い臨界溶液温度を有する系の場合の、溶液温度を変更することによる溶解度の変更が含まれる。ポリマーが高分子電解質である場合、活性成分とポリマーとの間の会合が起こった後に、塩の添加またはｐＨの変更によって、該ポリマーを折り畳むように誘導することができる。

種々の実施形態において、同様の方法を、高められた温度で水に限定された程度まで溶解できるが、室温で比較的不溶性である疎水性活性成分に対して使用することができる。一実施形態において、該方法は、（ａ）活性成分を、ポリマーおよび塩の存在下に高められた温度で水に飽和させるステップ、（ｂ）混合物を冷却するステップを含む。混合物を冷却した後、活性成分は沈殿し、ポリマーは、活性成分とポリマーとの間での特異的または非特異的相互作用のため、活性成分の周囲で折り畳まれる。例えば、ポリ（スルホン酸ナトリウム）および飽和クロロタノニル（殺真菌剤）溶液を、ＮａＣｌの存在下に高められた温度で混合することができる。混合物をより低い温度まで冷却すると、双方の種は沈殿するが、ポリ（スルホン酸ナトリウム）は、クロロタノニルの周囲で沈殿することができる。所望なら、ポリマー封入型活性成分のナノ粒子を、粒子内架橋を形成するように誘導して、ナノ粒子内の活性成分を安定化することができる。架橋度を利用して、活性成分のナノ粒子周囲の環境中への放出を制御することができる。

一部の実施形態において、修飾型高分子電解質からポリマー粒子を製造するための方法は、（ａ）高分子電解質鎖に沿って疎水性基をコンジュゲートするステップ、（ｂ）疎水性修飾型高分子電解質を、それを帯電させる溶液条件下で溶解して水性溶液にし、疎水性基に分子内での会合を引き起こさせるステップ、および（ｃ）ポリマーを架橋するステップを含む。高分子電解質を疎水性基で修飾すると、折り畳み遷移は、図３に示すように、塩の不在下での疎水性相互作用によって駆動される。

折り畳みは、例えば、粘度法を使用して観察することができる。典型的には、ポリマー溶液は、該ポリマーを溶解する溶媒のそれよりも高い粘度を示す。とりわけ高分子電解質の場合、折り畳み前のポリマー溶液は、シロップ様粘稠度の極めて高い粘度を有する。折り畳みを利用して活性成分のポリマー封入型ナノ粒子を形成した後に、十分に分散されたナノ粒子サンプルは、極めて低い粘度を示す可能性がある。折り畳み後の、さらには折り畳み中のこの低下した粘度は、振動式粘度計または例えばオストワルド粘度計、あるいはその他の当技術分野で公知の方法のいずれかを用いて適切な条件下で測定することができる。

ナノ粒子の形成は、動的光散乱法（ＤＬＳ）、原子間力顕微鏡法（ＡＦＭ）または透過型電子顕微鏡法（ＴＥＭ）を使用して立証することができる。ＤＬＳにおいて、ナノ粒子の形成は、同一濃度の活性成分溶液中の粒径または同一濃度のポリマー性カプセル材料溶液中の粒径のどちらかに関する平均粒径の減少によって立証される。ＴＥＭまたはＡＦＭでは、ナノ粒子を直接的に可視化することができる。

所望なら、ポリマーナノ粒子を、前記のように粒子内または粒子間架橋を形成するように誘導することができる。いくつかの実施形態において、この架橋形成を実施して、ポリマーナノ粒子と会合した活性成分または逆帯電した種を安定化することができる。架橋度を利用して、活性成分または逆帯電した種のナノ粒子周囲の環境への放出を制御することができる。

本発明により調製される再分散可能な固体は、特定の条件下で活性成分の溶解度よりも高い濃度で再分散することができる。ポリマー封入型ナノ粒子の再分散性は、ポリマー性カプセル材料の溶解度によって判定することができる。例として、ポリマー性カプセル材料が、高度に水溶性である場合、そのポリマーで封じ込められた活性成分のナノ粒子は、たとえ該活性成分それ自体が、高度に水溶性でないとしても、水に高い濃度で分散され得る。このことは、その溶解度限界を超えて再分散された場合の活性成分の沈殿の欠如によって観察することができる。より高い濃度で再分散するこの能力は、種々の製剤で実用性を有することができる。
（無機金属塩からのポリマー粒子の形成）
一部の実施形態において、ポリマーナノ粒子は、会合される活性成分を含めないで形成される。活性成分は、ナノ粒子を完全に形成した後に、該ナノ粒子と会合させる。会合ステップは、それぞれいくつかの異なるステップを含むいくつかの異なる方法で完遂できる。

一実施形態において、ポリマーナノ粒子を製造する方法は、（ａ）高分子電解質を、それを帯電させる溶液条件下で溶解して水性溶液にするステップ、（ｂ）これらの条件下で逆帯電される種を添加して、ポリマーに折り畳みを引き起こすステップ、（ｃ）架橋を形成するステップ、および（ｄ）逆帯電した種を除去するステップを含む。この方法の一実施形態の概略的説明を図４に示す。得られるポリマーナノ粒子は、中空構造、空洞を有することができるか、あるいは多孔性網状構造であることができる。該ポリマーナノ粒子は、活性成分を装填する能力がある。いくつかの実施形態において、逆帯電される種は、例えば金属塩に由来する金属イオンである。得られるポリマーナノ粒子を、前記方法のいずれかにより架橋することができる。

無機金属塩の例には、限定はされないが、ＮａＣｌ、ＫＣｌ、ＫＩ、ＮａＦ、ＬｉＣｌ、ＬｉＢｒ、ＬｉＩ、ＣｓＣｌ、ＣｓＩ、ＭｇＣｌ_２、ＭｇＢｒ、ＣａＣｌ_２のようなアルカリおよびアルカリ土類金属塩が含まれる。いくつかの実施形態において、金属塩は、遷移金属系列の硝酸塩または塩酸塩でよい。遷移金属塩の例が、Ｚｎ（ＮＯ_３）_２、ＺｎＣｌ_２、ＦｅＣｌ_２、ＦｅＣｌ_３、Ｃｕ（ＮＯ_３）_２であるが、それに限定されるものではない。なお、硝酸アルミニウム、硝酸ビスマス、硝酸セリウム、硝酸鉛のようなその他の金属塩も使用できる。他の実施形態において、塩は、硝酸アンモニウム、塩化アンモニウム、ヨウ化アンモニウム、臭化アンモニウム、またはフッ化アンモニウムでよい。

逆帯電した種の除去は、ｐＨを調整することによって完遂できる。例えば、高分子電解質がそのイオン化可能な基としてカルボン酸を有する場合、逆帯電した種は、無機または有機酸を添加して系を酸性化することによって除去することができる。これは、逆帯電した種を退去させ、カルボン酸にプロトンを与える。同様の方法を、強いまたは弱い酸、あるいは強いまたは弱い塩基であるイオン化可能な種に対して使用することができる。

透析または類似の膜分離法を使用して、帯電した種を、活性成分の交換または装填に敏感に反応する可能性のある異なる帯電種で置き換えることができる。置き換えの度合いは、逆帯電した種とイオン化可能な基との間の親和性に依存し、また、イオン化可能な基のイオン化の容易さ（例えば、酸または塩基の強度または弱さ）に依存する。

置き換えの度合いは、また、溶液を調整するｐＨに依存する。例えば、ポリマーが高分子量のポリ（アクリル酸）である場合、逆帯電した種は、水中でｐＨが約０．１〜約３．５、いくつかの実施形態において、約１．５〜約２．０である場合に、十分に除去することができ、また、類似のｐＨ値で水に対して透析することによって除去することができる。いくつかの実施形態において、逆帯電した種を、除去、またはポリマー粒子に活性成分を装填することを妨げないより温和な帯電種で代替することができる。例として、折り畳み剤としてＦｅ（ＩＩＩ）を使用する場合、Ｎａ^＋に対する透析は、Ｆｅ（ＩＩＩ）を退去させ、それをＮａ^＋で代替する。

一部の実施形態において、ポリマーナノ粒子を製造する方法は、（ａ）高分子電解質を、それを帯電させる溶液条件下で溶解して水溶液にするステップ、（ｂ）これらの条件下で逆帯電される種を添加して、ポリマーに折り畳みを引き起こすステップ、（ｃ）溶液条件を変更して、逆帯電された種から不溶性ナノ粒子を形成するステップ、（ｄ）架橋を形成するステップ、および（ｅ）溶液条件を変更して、ナノ粒子を除去するステップを含む。いくつかの実施形態において、ナノ粒子は、水酸化物、酸化物、炭酸塩、またはオキシ水酸化物である。

いくつかの実施形態において、逆帯電される種は、例えば、金属塩に由来する金属イオンであり、かつ水酸化物は水酸化金属であり、この場合、ステップ（ｃ）は、ｐＨ調整により完遂される。逆帯電される種が金属イオンである場合、それは、ｐＨ調整によって水酸化物に転換される。分散液のｐＨは、金属イオンを水酸化金属に転換する上で決定的な役割を演じる。金属イオンは、典型的には、溶液を、約７〜約１４（例えば、約７．５〜約８．５、約８．５〜約１０、約１０〜約１４）の範囲のｐＨで塩基性にすることによって水酸化金属に転換することができる。水酸化金属の酸化金属への転換は、例えば水酸化物を脱水して酸化物を形成するための加熱を含む種々の方法で実施することができる。脱水が部分的である場合、オキシ水酸化物と呼ばれる酸化物／水酸化物混合体をもたらす場合がある。加熱が溶液中で実施される場合、温度は、２５〜１００℃、５０〜１００℃、または７０〜９０℃の範囲でよい。一部の実施形態において、酸化物を、ポリマー粒子および水酸化物を含む溶液から乾燥固体を回収すること、および加熱することによって水酸化物から形成することができる。加熱温度は、ポリマーに有害な影響（例えば、ポリマーを分解すること）を及ぼさないで、水酸化物の酸化物への転換をもたらすのに十分な高さでなければならない。温度範囲は、金属およびポリマー、ならびに所望される結果に依存する。一部の実施形態において、水酸化金属、酸化金属、またはオキシ水酸化金属は、錯体の分解によって形成することができる。例として、チタン（ＩＶ）ビス（アンモニウムラクタト）ジヒドロキシド（ＴＡＬＨ）は、水性溶液中でＴｉＯ_２を形成するための前駆体として使用することができる。酸性（ｐＨ３）または塩基性（ｐＨ１０）下でのＴＡＬＨの分解は、ＴｉＯ_２の形成につながる。酸化金属ナノ粒子からのポリマーナノ粒子の形成を例示する例を図６に示す。不溶性ナノ粒子が炭酸塩である場合、それは、ステップ（ｃ）で炭酸塩を添加することによって形成することができ、類似の技術を使用して除去することができる。

ステップ（ｅ）のナノ粒子の除去は、ｐＨを、ナノ粒子の溶液への溶解につながる条件に調整することによって完遂できる。分散液のｐＨも、ナノ粒子を除去する上で重要な役割を演じる。水酸化金属は、典型的には、約０．１〜約２．５、約１．５〜約２．０、約１〜約６、約２〜約５、または約２〜約４の範囲を含むことができる酸性ｐＨで水に溶解する。水酸化金属は、また、類似ｐＨ値で水に対して透析することによって除去することができる。酸化物、オキシ水酸化物、または炭酸塩も類似の方式で除去することができる。
（修飾型高分子電解質を使用するポリマー粒子の形成）
修飾型高分子電解質は、前記のように、同一のポリマー骨格に沿って１種を超える官能基、例えば重合可能な基（ＨＥＭＡ）および活性成分分子、または２種の官能基の反応対（クリック反応のためのアルキンおよびアジド）を含むことができる。加えて、それぞれ反応対の一方の反応基を含む２種の高分子電解質の混合物も、ポリマー粒子、例えば、アルキン修飾型ＰＡＡおよびアジド修飾型ＰＡＡを作り出すことができる。一実施形態において、修飾型高分子電解質は、ポリマー粒子を作り出すことができる。図３は、これらの粒子を作り出すためのステップを図解している。これらのステップは、（ａ）前に記載の方法に従ってＰＡＡを例えばＨＥＭＡで修飾して、ｐＨに敏感なポリマーを作り出すステップ、（ｂ）ＨＥＭＡ修飾型ＰＡＡをｐＨ＞６で水に溶解するステップ、（ｃ）溶液のｐＨを下げる（ｐＨ＜６）ステップ、および（ｄ）架橋を形成するステップを含む。この方法から製造されるポリマー粒子の平均的な大きさは、５０〜１０００ｎｍの範囲である。一部の実施形態において、粒径を、ｐＨ値で制御することができる。大きなサイズは、ｐＨ値が約５〜約６の範囲である場合に生じ、小さなサイズは、ｐＨ値が約３〜約５の範囲である場合に生じる。
（活性成分の装填）
本発明に記載のポリマー粒子は、活性成分を運搬するのに使用することができる。一実施形態において、活性成分をポリマー粒子と会合させる方法は、（ａ）活性成分および高分子電解質を適切な溶媒に溶解するステップ、（ｂ）該溶媒を除去するステップを含む。活性成分と会合して生じたポリマー粒子は、（ｃ）該粒子を適切な条件下で所望の溶媒に再懸濁するステップ、および任意選択で（ｄ）溶媒から活性成分を含む乾燥粒子を回収するステップを含む方法によってさらに処理することができる。一部の実施形態において、活性成分とナノ粒子との間の会合を促進することができる薬剤を添加することができる。この薬剤は、架橋形成剤、配位形成剤、あるいは活性成分またはナノ粒子の電荷またはプロトン付加状態を変更するｐＨ変化を含む、活性成分またはナノ粒子のどちらかの化学官能性を修飾する薬剤でよい。

いくつかの実施形態において、ステップ（ａ）の適切な溶媒は、高分子電解質粒子および活性成分の双方を溶解できる有機溶媒である。適切な溶媒の例には、メタノール、エタノール、およびその他の極性親水性溶媒が含まれる。活性成分を水に懸濁することが所望されるいくつかの適用において、ステップ（ｃ）の溶媒は、水性溶媒または共溶媒である。ステップ（ｃ）に適した条件としては、温度、ｐＨ、イオン強度、または活性成分と会合したポリマー粒子の再懸濁を実施するためのその他の溶液条件を調整することが挙げられる。

カルボキシをベースにした活性成分含有ポリマー粒子の場合、ｐＨは、約７．１〜約１１、一部の事例では約７〜約８に調整すればよい。その他の高分子電解質の場合、それらを水性溶媒に再懸濁するのに適した条件には、しばしば、ポリマー上のイオン化可能基が十分にイオン化されて溶媒への再懸濁が可能になるようにｐＨを調整することが含まれる。ステップ（ｄ）は、生じる粒子を乾燥粒子として回収することを必要とする場合、任意選択で使用され、凍結または噴霧乾燥、空気乾燥、真空乾燥、またはその他の方法を使用して実施することができる。

ポリマー粒子は、未修飾型、または修飾型高分子電解質から得ることができ、記載の方法により調製することができる。それらは、金属イオン、水酸化金属、または酸化金属を含むことができる。それらの大きさは、約５〜約３００ｎｍの範囲でよい。それらは、内部が空のポリマー粒子だけを含むことができ、あるいは絶えず変化してもよい空洞を含むことができる。それらは、また、多孔性ではあるが分離した空洞を有さなくてもよい。代わりに、それらは、比較的密に詰め込まれていてもよいが、膨潤することができるか、あるいは活性成分を捕縛することができる。

一部の実施形態において、ポリマーナノ粒子を活性成分と会合させるために、（ａ）ポリマーナノ粒子を適切な第１溶媒に溶解するステップ、（ｂ）活性成分を含む第２溶媒を添加することによって該ポリマーナノ粒子を膨潤させるステップ、（ｃ）第２溶媒を除去するステップを含む、異なる方法が使用される。代替方法は、（ａ）ポリマーナノ粒子を適切な第１溶媒に溶解するステップ、（ｂ）第２溶媒を添加することによって該ポリマーナノ粒子を膨潤させるステップ、（ｃ）活性成分を添加する、または代わりに活性成分を含むさらなる第２溶媒を添加するステップ、および（ｄ）第２溶媒を除去するステップを含む。いくつかの実施形態において、第１溶媒は親水性でよく、第２溶媒は、第１溶媒に比べてより疎水性でよい。いくつかの実施形態において、第１溶媒の特性（温度、ｐＨなど）を、ポリマーナノ粒子を多かれ少なかれ親水性に、あるいはより伸展されたまたは折り畳まれた立体配置にするように修飾することができる。いくつかの実施形態において、第１溶媒は水性でよい。いくつかの実施形態において、イオン化可能な基を有するポリマーナノ粒子がイオン化されるように、水性溶媒のｐＨを調整することができる。いくつかの実施形態において、イオン化可能な基を有するポリマーナノ粒子がイオン化されないように、水性溶媒のｐＨを調整することができる。この例として、カルボキシル基を有するポリマーナノ粒子は、酸形態のカルボキシル基を有するｐＨ条件下でより膨潤しやすい可能性がある。いくつかの実施形態において、ポリマーナノ粒子は、第１溶媒に分散することができるか、あるいは単に部分的に溶解できる。いくつかの実施形態において、第２溶媒を、蒸発、蒸留、抽出、選択的溶媒除去、または透析を使用して除去することができる。いくつかの実施形態において、第２溶媒は、第１溶媒よりも高い蒸気圧を有する。ポリマーの膨潤量は、ポリマーナノ粒子の種類に依存する可能性がある。例えば、親水性ポリマーナノ粒子が膨潤する傾向は、第２溶媒の特性に依存する可能性がある。いくつかの実施形態において、親水性ポリマーナノ粒子は、極性第２溶媒でより膨潤可能である。いくつかの実施形態において、疎水性ポリマーナノ粒子は、疎水性溶媒でより膨潤可能である。また、溶媒およびポリマーナノ粒子中に、互いに親和性を有する化学基、例えば、カルボキシとアミン、酸と塩基などを含めることによって膨潤を増強することが可能である。ポリマーナノ粒子の膨潤は、光散乱、クロマトグラフィー、極低温透過型顕微鏡法、溶液をベースにした原子間力顕微鏡法によって測定されるような、粒子の大きさの変化で観察できる。別法として、非混和性第２溶媒によるポリマーナノ粒子の膨潤は、溶媒のポリマーナノ粒子中への分配による観察可能な第２溶媒相の消失によって観察することができる。膨潤は、また、粘度の変化で観察することができる。膨潤は、また、分光法で観察することができる。例示的な実施形態として、活性成分を運搬する溶媒が、活性成分に対してスペクトルサインを付与し、かつそのスペクトルサインがポリマーナノ粒子の合体で変更される場合、これによって、膨潤および活性成分の合体を立証することができる。これらの特性を示す分子が、そのミクロ環境の疎水性または親水性に応じてその放射特性を変えるピレンである。

適切な第２有機溶媒の例には、限定はされないが、メタノール、エタノール、酢酸エチル、イソプロパノール、メトキシプロパノール、ブタノール、ＤＭＳＯ、ジオキサン、ＤＭＦ、ＮＭＰ、ＴＨＦ、アセトン、ジクロロメタン、トルエン、または該溶媒の２種またはそれ以上の混合物が含まれる。これらの溶媒の一部は、蒸発により除去することができる。一部の実施形態において、第１溶媒は、第２溶媒と混和性である。一部の実施形態において、第１溶媒および第２溶媒は、部分混和性である。一部の実施形態において、第１溶媒と第２溶媒とは、非混和性である。

一部の実施形態において、ポリマーナノ粒子を活性成分と会合させるために、（ａ）ポリマーナノ粒子および活性成分を適切な第１溶媒に溶解するステップ、（ｂ）第２溶媒を添加するステップ、（ｃ）第１溶媒を除去するステップを含む、別の方法が使用される。

適切な第１溶媒の例には、限定はされないが、メタノール、エタノール、イソプロパノール、メトキシプロパノール、ブタノール、ＤＭＳＯ、ジオキサン、ＤＭＦ、ＮＭＰ、ＴＨＦ、アセトン、または該溶媒の２種またはそれ以上の混合物が含まれる。これらの溶媒は、蒸発によって除去することができる。これらの実施形態において、第２溶媒は、第１溶媒に混和性であるが、活性成分に対して貧溶媒である。第２溶媒は水性でよい。

ポリマーナノ粒子と会合した活性成分は、ポリマー分子のいたるところに分散され得る。それらは、また、ポリマーナノ粒子の表面に主に存在するか、あるいはポリマーナノ粒子内に主に封じ込められて、ポリマーナノ粒子の領域中で富化される。ポリマーナノ粒子が１つまたは複数の分離した空洞を有する場合、活性成分を該空洞内に封じ込めることができる。活性成分を装填するのに使用される様々な方法を説明する図解を図７に示す。
（活性成分を含んだ界面活性剤の形成）
種々の態様において、本発明は、また、活性成分を含んだ界面活性剤（例えば、界面活性のある活性成分）の製造方法を提供する。これらの界面活性のある活性成分は、種々の手段で製造することができる。一実施形態において、これは、（ａ）官能基を含む非水溶性活性成分を、相補的反応基を含む水溶性試薬と混合するステップ、（ｂ）室温または高められた温度で必要なら副生成物を除去しながら反応を完結するまで進行させるステップ、および任意選択で（ｃ）利用する場合、有機溶媒を除去するステップを含む。所望なら、反応のための触媒を使用できる。いくつかの条件下で、活性成分を含んだ界面活性剤は、製造された場合に活性特性を有する。他の条件下で、活性成分を含んだ界面活性剤は、活性成分を含んだ界面活性剤からの活性成分の遊離を引き起こすことができるｐＨなどの溶液条件において機会が存在する場合にのみ活性化される。

活性成分を含んだ界面活性剤は、多くの機能を提供することができる。それらは、所定の製剤中に装填できる活性成分の量を増加させるのを助けることができる。それらは、それらの活性薬剤の特性により、所定の製剤に安定性を付加することもできる。それらは、活性成分が装填されているポリマー粒子を製造するための前駆体またはモノマーとして使用することもできる。それらは、製剤中に複数種の活性成分を装填するのに使用することができ、ここで、活性成分群の一方または双方は、界面活性のある活性成分として提供される。

種々の態様において、本発明は、活性成分を含んだ界面活性剤の製造方法を提供する。これらの界面活性のある活性成分は、水溶性試薬と非水溶性活性成分との間の化学反応を含む、種々の手段で製造することができる。種々の実施形態において、非水溶性活性成分の官能基と水溶性薬剤の相補的基との間の化学反応を利用できる。種々の実施形態において、化学反応は、限定はされないが、エステル化でよい。

エステル化反応は、アルコール基とカルボン酸基とを結合して、エステル結合を形成する。エステル化反応の条件は、室温または高められた温度、有機溶媒の存在または不在下、触媒の存在または不在下でよい。一実施形態において、エステル化反応は、カルボン酸部分を含む非水溶性活性成分とアルコール部分を含む水溶性薬剤との間で行うことができる。逆に、エステル化反応は、カルボン酸部分を含む水溶性活性成分とアルコール部分を含む非水溶性薬剤との間で行うことができる。

カルボン酸基を含む適切な活性成分には、限定はされないが、安息香酸、アリールオキシフェノキシプロピオン酸、フェノキシ酢酸、フェノキシプロピオン酸、フェノキシ酪酸、ピコリン酸、およびキノロン薬を含む除草剤の酸基が含まれ、また、限定はされないが、シノキサシン、ナリジクス酸、ピペミジン酸、オフロキサシン、レボフロキサシン、スパルフロキサシン、トスフロキサシン、クリナフロキサシン、ゲミフロキサシン、モキシフロキサシン、ガチフロキサシンが含まれる。

適切な水溶性薬剤には、限定はされないが、適切に終結されたポリ（エチレングリコール）またはポリ（プロピレングリコール）が含まれる。一実施形態において、エステル化反応は、２，４−ジクロロフェノキシ酢酸（「２，４−Ｄ」）のカルボン酸とメトキシ終結型ポリ（エチレングリコール）の末端アルコール基との間で行われ、エステル結合の形成により疎水性２，４−Ｄ分子を親水性ポリ（エチレングリコール）と結合し、２，４−Ｄを含んだ界面活性剤を作り出す。一実施形態において、エステル化反応を、トルエン中、濃Ｈ_２ＳＯ_４の存在下に還流温度で実施した。一実施形態において、エステル化反応を、有機溶媒の不在下でシリカゲル触媒下に、１５０℃で実施した。
（活性成分を含んだ界面活性剤と活性成分を含むポリマーナノ粒子との組合せ）
種々の態様において、界面活性のある活性成分および活性成分を含むポリマーナノ粒子を、一緒に使用して、増大した装填量の活性成分を含み、かつ分散液としてより安定であるナノ粒子を製造することができる。界面活性のある活性成分は、ナノ粒子上に吸着され得る。種々の実施形態において、これは、（ａ）界面活性のある活性成分を合成するステップ、（ｂ）本発明により活性成分を含むポリマーナノ粒子を調製するステップ、（ｃ）界面活性のある成分と活性成分を含むポリマーナノ粒子の分散液とを混合するステップを含むことができる。ステップ（ｃ）は、種々の方法で実施することができる。界面活性のある成分は、ナノ粒子分散液に直接的に添加することができる。種々の実施形態において、界面活性のある成分は、最初にナノ粒子分散液のそれに類似したｐＨを有する水に溶解され、次いで、ナノ粒子分散液に添加される。一部の実施形態において、順序が逆の添加を実施することができる。一部の実施形態において、分散液および活性成分溶液のｐＨは、５〜９でよい。界面活性のある成分の添加量は、ナノ粒子に結合されない界面活性成分からなる分離されたミセルを形成するのに必要な濃度未満でよい。種々の実施形態において、界面活性成分は、ナノ粒子分散液に生で添加することができる。一部の実施形態において、界面活性のある成分は、活性成分を含むポリマーナノ粒子を調製する際に添加することができる。
（活性成分から形成されるポリマー）
種々の態様において、本発明は、活性成分を含むナノ構造体を含む水性ポリマー溶液の製造方法を提供する。活性成分を含むナノ構造体を含む水性ポリマー溶液は、種々の方法で製造することができる。例には、限定はされないが、活性成分を存在する水溶性モノマーにグラフトすること、および活性成分を含むモノマーを、水溶性部分を含むモノマーとランダムにまたは制御的に共重合することが含まれる。一実施形態において、活性成分を存在するポリマーにグラフトすることは、（ａ）活性成分を存在する水溶性ポリマーにグラフトするステップ、および（ｂ）グラフトされたポリマーを溶媒に溶解するステップを含む。一部の実施形態において、これは、（ａ）活性成分を官能化するステップ、（ｂ）活性成分を存在する水溶性ポリマーにグラフトするステップ、および（ｃ）グラフトされたポリマーを溶媒に溶解するステップを含む。いくつかの実施形態において、ポリマーは、折り畳みの能力があってもなくてもよい高分子電解質である。

ナノ構造体の形成を支える駆動力は、グラフトされた活性成分で遮られている水分子間での水素結合の形成、および／または活性成分群間での会合性相互作用の中の１つまたは複数によってもたらされる。低いポリマー濃度において、同一ポリマー鎖上にグラフトされた活性成分群間での分子内相互作用は、ポリマーに折り畳みを引き起こし、ナノ粒子を形成する。ポリマー濃度が増大するにつれて、１つの折り畳まれたポリマーから隣接したそれへの活性成分群の分子間相互作用は、２つの折り畳まれたポリマー間での架橋形成を開始することができる。ポリマー濃度がさらに増大するにつれて、ポリマー鎖は、互いにより近くに移動することができ、かくして、１つのポリマー鎖から隣接したそれへの活性成分の分子間相互作用が、支配的になろう。

一部の実施形態において、ナノ粒子は、前に記載の技術を使用してポリマーに折り畳みを引き起こすことによって形成することができる。一部の実施形態において、ポリマーは、ポリ（ｎ−イソプロピルアクリルアミド）（ＮＩＰＡＭ）などの、折り畳みの能力を有する非帯電ポリマーを含むことができる。活性成分群中での会合性相互作用は、ポリマー濃度に応じて分子内または分子間、あるいは双方の組合せでよい。

一部の実施形態において、活性成分を存在するポリマーにグラフトすることは、（ａ）活性成分を官能化する、すなわち２，４−Ｄをエチレングリコールでモノエステル化し、２，４−Ｄ分子をジオール分子の一端に結合するステップ、（ｂ）アルコール基を含む合成済みの活性成分を、エステル化反応を介してカルボキシ含有ポリマーにグラフトするステップ、および（ｃ）活性成分（ＡＩ）をグラフトしたポリマーを水に溶解し、活性成分を含むナノ構造体を形成するステップを含む。

種々の実施形態において、活性成分を含むナノ構造体を含む水性ポリマー溶液は、活性成分を含むモノマーを、水溶性部分を含むモノマーと共重合することによって製造することができる。水溶性部分を含むモノマーの例には、限定はされないが、Ｎ−イソプロピルアクリルアミド（ＮＩＰＡＭ）、アクリレート終結型ＰＥＧ、アクリル酸、メタクリル酸、メタクリル酸２−ヒドロキシエチル、スチレンスルホン酸塩、ビニルピリジン、アリルアミン、アクリル酸Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノエチル、メタクリル酸Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノエチルが含まれる。

一部の実施形態において、活性成分を含むランダムコポリマーの水性溶液は、（ａ）活性成分を含むモノマーを合成するステップ、（ｂ）合成したモノマーを、水溶性部分を含むモノマーまたはモノマー群の混合物と共重合するステップ、および（ｃ）コポリマーを水に溶解するステップを含む方法を使用して製造することができる。ステップ（ｂ）の共重合の条件は、有機溶媒中、開始剤の存在下に高められた温度でよい。一部の実施形態において、活性成分を含むランダムコポリマーの水性溶液は、（ａ）活性成分を含むモノマーを合成するステップ、（ｂ）活性成分を含むモノマーをＮＩＰＡＭとポリ（ＮＩＰＡＭ）の低い臨界溶液温度を超える温度で乳化重合し、活性成分を含むコポリマー粒子を形成するステップ、（ｃ）反応物の温度を室温まで冷却するステップを含む方法を使用して製造することができる。冷却後に、ミクロンスケールのポリマー−活性成分粒子は、折り畳まれ、コポリマーは水に溶解し、同一または隣接ポリマー上の活性成分は会合してナノ構造体を形成する。

一部の実施形態において、活性成分を含むランダムコポリマーの水性溶液は、（ａ）活性成分を含むモノマーを合成するステップ、（ｂ）活性成分を含むモノマーをメタクリル酸またはアクリル酸と低いｐＨで乳化重合して活性成分を含むコポリマー粒子を形成するステップ、および（ｃ）カルボン酸基をイオン化するステップを含む方法を使用して製造することができる。ステップ（ｃ）は、代わりにまたは付加的に系を冷却することを含む。冷却またはイオン化のステップは、ミクロスケールのポリマー−活性成分粒子に折り畳みを、コポリマーに水への溶解を、かつ同一または隣接ポリマー鎖上の活性成分にナノ構造体を形成するための会合を引き起こす。

一部の実施形態において、活性成分を含むブロックコポリマーの水性溶液は、（ａ）活性成分を含むモノマーを合成するステップ、（ｂ）水溶性マクロ開始剤を添加するステップ、（ｃ）合成されたモノマーを、水溶性マクロ開始剤を使用して重合して、１つの親水性および１つの疎水性ブロックを含むブロックコポリマーを形成するステップを含む方法を使用して製造することができる。水性溶液中で、個々のコポリマーの疎水性ブロックは、会合して活性成分を含むナノ構造体を形成する。
（ポリマー粒子の製造における活性成分を含んだ界面活性剤の使用）
種々の態様において、活性成分を含んだ界面活性剤を使用して、活性成分のナノ構造体を含むポリマー溶液における活性成分の装填量を増大させることができる。別法として、活性成分を含んだ界面活性剤を使用して、ポリマー粒子を調製する際に、平均ポリマー直径を縮小することができる。結局、活性成分を含んだ界面活性剤を使用して、ポリマー溶液の粘度を低下させることができる。

一実施形態において、これは、（ａ）活性成分を含むモノマーを合成するステップ、（ｂ）活性成分を含んだ界面活性剤を合成するステップ、（ｂ）活性成分を含むモノマーを、イオン性基を含むモノマーと共重合するステップを含む。該共重合は、乳化重合でよい。いくつかの実施形態において、共該重合は、低いｐＨの水中での乳化重合でよい。生じるポリマー粒子を、次いで、イオン化し、水に分散させて、同一または隣接ポリマー上で会合した活性成分を含むナノ構造体を含むポリマー粒子を含む水性ポリマー溶液を得ることができる。

粒径および粒径分布は、動的光散乱法（ＤＬＳ）を使用して測定した。粒径は、少なくとも２５の測定値の平均から報告し、容積パーセントで示した。

粘度は、オストワルド粘度計を使用して２１℃で測定した。個々の溶液または分散液の粘度は、溶液または分散液が粘度計上の２つのマークの間を移動するのに費やす時間で報告した。

ＵＶランプは２５４ｎｍとした。

命名Ｍ_ｘＮ_ｙ／ＰＡＡは、ポリ（アクリル酸）と会合したＭ_ｘＮ_ｙナノ粒子を指すことに留意されたい。Ｍ_ｘＮ_ｙは、また、イオン、例えば、Ｚｎ^２＋／ＰＡＡでよく、この場合、それは、Ｚｎ^２＋を含むポリ（アクリル酸）ナノ粒子を指す。

Ａ．一般的な塩（ＮａＣｌ）とＵＶ処理の組合せを使用するポリマーナノ粒子の形成
（実施例１）：ポリ（アクリル酸）（ＰＡＡ）溶液をＮａＣｌで処理することによるポリマーナノ粒子の製造：
磁気撹拌子を備えた２５０ｍＬビーカー中に、固形ＰＡＡ（０．１００ｇ、Ｍｗ＝４５０，０００ダルトン）および脱イオン水（１００ｇ）を秤量した。溶液を、ＰＡＡが完全に溶解するまで磁気撹拌し、次いで、１Ｎ ＮａＯＨ水を使用してｐＨを９．６３に調整した。

磁気撹拌子を備えたセパレートビーカーに、５０ｇのＰＡＡ水溶液（０．１ｗｔ％）を移送した。撹拌しながら、５ｍＬの３Ｍ ＮａＣｌを滴加した。溶液は透明のままであった。

それぞれ磁気バーを備えた２つのセパレートビーカーに、２５ｇのＰＡＡ水溶液およびＮａＣｌを含む２５ｇのＰＡＡ水溶液を移送した。撹拌しながら、溶液群をＵＶランプに５分間暴露した。

（実施例２）：ＨＥＭＡ修飾型ＰＡＡの溶液をＮａＣｌで処理することによるポリマーナノ粒子の製造
ＨＥＭＡ修飾型ＰＡＡ（軽度のＨＥＭＡグラフト化度）の合成：２５０ｍＬの丸底フラスコに、固形ＰＡＡ（３．０ｇ、Ｍｗ＝４５０，０００ダルトン）および液状ＤＭＳＯ（１００ｇ）を移送した。フラスコを、ＰＡＡが完全に溶解するまで磁気撹拌した。反応フラスコに、固形の４−（ジメチルアミノ）ピリジン（ＤＭＡＰ、０．３４ｇ）および液状メタクリル酸２−ヒドロキシエチル（ＨＥＭＡ、１０．８ｇ）を移送した。反応混合物を、すべてのＤＭＡＰが完全に溶解するまで撹拌し、次いで、固形のＮ−（３−ジメチルアミノプロピル）−Ｎ’−エチル−カルボジイミド塩酸塩（ＥＤＣ、０．５３ｇ）を移送した。反応混合物を室温で１６時間撹拌した。１６時間後に、混合物を、７００ｍＬの２−プロパノールを含む１Ｌビーカー中に滴下し、沈殿物を得た。上清液を廃棄し、沈殿物を２−プロパノール（それぞれ１００ｍＬ）で２回洗浄した。残留する２−プロパノールを真空下で一夜除去して、固形のＨＥＭＡ修飾型ＰＡＡを得た。

ＨＥＭＡ修飾ＰＡＡの水溶液（０．８３ｗｔ％）の調製：磁気撹拌子を備えた１００ｍＬビーカー中に、固形のＨＥＭＡ修飾型ＰＡＡ（０．３３２ｇ、Ｍｗ＝４５０，０００ダルトン）および脱イオン水（４０ｇ）を秤量した。混合物を撹拌しながら、溶液のｐＨを、１Ｎ ＮａＯＨ溶液を添加して約８．０で一定に保持した。塩基性のｐＨは、固形のＨＥＭＡ修飾型ＰＡＡをより急速に溶解する。固形ポリマーを完全に溶解した後に、溶液は透明であり、溶液のｐＨは７．９と測定された。

ＨＥＭＡ修飾型ＰＡＡの上記溶液に、ＰＡＡ粉末（１６．６ｍｇ、Ｍｗ＝１８００ダルトン）および１３３ｍＬの脱イオン水を添加し、溶液が透明になるまで撹拌した。ｐＨは７．３であった。磁気撹拌子で撹拌しながら、ＮａＣｌ溶液（１２．４ｍＬ、３Ｍ）を徐々に添加した。次いで、２−ヒドロキシ−２−メチル−プロピオフェノン（１．８ｍｇ、９７％）を添加し、３時間撹拌した。溶液を、１時間ＵＶ照射した。ＵＶ照射の前および後の溶液を、表２に示す粘度および粒径で特徴付けた。

次いで、上記溶液のｐＨを２に調整し、ポリマー粒子を溶液から沈殿させた。沈殿をｐＨ２のＤＩ水ですすぎ、遠心分離して上清液を除去した。これを３回繰り返し、最終的に沈殿を水に溶解し、ｐＨを６．５に調整した。

Ｂ．無機金属塩および架橋形成、それに続く生成酸化金属／水酸化物のエッチングを利用する、中空構造および空洞を有するポリマーナノ粒子の形成
（実施例３）：ポリ（アクリル酸）溶液をＡｌ（ＮＯ_３）_３で処理することによる中空構造および空洞を有するポリマーナノ粒子の製造（図１）
水酸化アルミニウム封入型ＰＡＡナノ粒子の調製：Ａｌ（ＮＯ_３）_３水溶液（２５ｍＭ、３００ｍＬ）を、磁気撹拌撹拌子を備えた１Ｌのビーカー（Ａ）に仕込み、該ビーカーに、供給ポンプでＮａＯＨ水溶液（１００ｍＭ、１４５ｍＬ）を徐々に添加した。別の１Ｌビーカー（Ｂ）にポリアクリル酸水溶液（Ｍｗ＝４５０ｋＤ）ｐＨ７、４ｍｇ／ｍＬ、３００ｍＬ）を仕込み、磁気撹拌子で撹拌した。ビーカー（Ａ）からの溶液を、供給ポンプで３時間にわたってビーカー（Ｂ）中に徐々に添加した。その間に、ビーカー（Ｂ）中の溶液のｐＨは、ＮａＯＨ水溶液（１００ｍＭ）を連続的に添加することによって７に維持した。得られた溶液を、撹拌しながらＵＶランプ（２５２ｎｍ）の下で２時間ＵＶ照射した。溶液を、ＶｉｒＳｏｎｉｃ超音波発生機（５０％の出力で）を使用して１０分間超音波処理し、次いで、ＮａＯＨ水溶液（１００ｍＭ）を添加することによってｐＨ８．５に調整した。上記溶液を、ロータリーエバポレーター（「ｒｏｔｏｖａｐ」）で１０分の１に濃縮した。形成されたＰＡＡに封入されたＡｌ（ＯＨ）_３粒子を、ＮａＣｌ／エタノール溶液を添加することによって沈殿させた。沈殿を、遠心分離し、７０％エタノールで３回洗浄した。沈殿を脱イオン水に再懸濁し、凍結乾燥して乾燥粉末を得た。ＰＡＡに封入されたＡｌ（ＯＨ）_３粒子は、ＤＬＳで特徴付けられ、かつ平均径は２０ｎｍであることが判った。

ＥＤＣによる架橋形成反応：磁気撹拌子を備えた２ＬビーカーにＰＡＡ／Ａｌ（ＯＨ）_３水溶液（５ｍｇ／ｍＬ、５００ｍＬ）を仕込んだ。撹拌された上記溶液に、２，２’−（エチレンジオキシ）ビス（エチルアミン）溶液（２．５ｍｍｏｌ、５０ｍＬの脱イオン水中に０．３７０５ｇ）を０．５ｍＬ／分の供給速度で徐々に添加した。溶液を室温でさらに２時間撹拌したままにした。次いで、この混合物に、１−エチル−３−［３−ジメチルアミノプロピル］カルボジイミド塩酸塩溶液（５００ｍＬの脱イオン水中に０．９８５ｇ）を１２時間にわたって徐々に添加した。反応混合物を一夜撹拌したままにした。架橋されたポリマー／無機粒子を、ＮａＣｌ／エタノール溶液を添加することによって沈殿させた。沈殿物を、遠心分離し、７０％エタノールで３回すすいだ。沈殿物を脱イオン水に再懸濁した。

水酸化アルミニウム粒子の除去：架橋されたポリマー／無機粒子の撹拌された水溶液（１５ｍＬ／ｍＬ）に、ｐＨが１．５に到達するまで、ＨＣｌ溶液（２Ｎ）を添加した。得られた透明溶液を、透析チューブ（Ｓｐｅｃｔｒａ／Ｐまたは透析膜、ＭＷＣＯ１２〜１４，０００））中に移し、水を１日に３回交換して３日間、１．５のｐＨで脱イオン水に対して透析した。透析された溶液を、ＮａＯＨ（０．５Ｎ）を添加することによって８．５のｐＨに調整し、次いで、水を３回交換して１日間、脱イオン水に対して透析した。得られた溶液を凍結乾燥して、ポリマーカプセルの乾燥粉末を得た。ポリマーカプセルは、ＤＬＳで特徴付けられ、平均径は２０ｎｍであることが判った。

図１０は、（Ａ）水酸化アルミニウムのナノ粒子を含むＰＡＡポリマー粒子の、および（Ｂ）水酸化アルミニウムを除去した後の（Ａ）のポリマー粒子のＡＦＭ画像を示す。水酸化アルミニウム粒子を含むＰＡＡは、水酸化アルミニウムを除去した後のものに比べて、より大きくより硬いように見える。図１０Ｃは、また、水酸化アルミニウム粒子を除去した後のＰＡＡ粒子のＴＥＭ画像を示す。

Ｃ．酸性化とＵＶ／可視光処理との組合せによるポリマー粒子の形成：
（実施例４）：ＨＥＭＡ修飾型ポリ（アクリル酸）を酸で処理することによるポリマー粒子の製造
ＨＥＭＡ修飾型ＰＡＡ（高度のＨＥＭＡグラフト化度）の合成：２５０ｍＬの丸底フラスコに、固形ＰＡＡ（２．０ｇ、Ｍｗ＝４５０，０００ダルトン）および液状ＤＭＳＯ（１００ｇ）を添加した。フラスコを、ＰＡＡが完全に溶解するまで磁気撹拌した。該反応フラスコに、固形４−（ジメチルアミノ）ピリジン（ＤＭＡＰ、０．３４ｇ）および液状メタクリル酸２−ヒドロキシエチル（ＨＥＭＡ、２１．７ｇ）を添加した。反応混合物を、すべてのＤＭＡＰが完全に溶解するまで撹拌し、次いで、固形Ｎ−（３−ジメチルアミノプロピル）−Ｎ’−エチルカルボジイミド塩酸塩（ＥＤＣ、２．６７ｇ）を添加した。反応混合物を室温で１６時間撹拌した。１６時間後に、混合物を、９００ｍＬの脱イオン水を含む１Ｌビーカー中に滴加して、沈殿物を得た。上清液を廃棄し、沈殿物を脱イオン水（それぞれ５００ｍＬ）で２回洗浄した。沈殿物を、規定の０．１００Ｎ ＮａＯＨ（１１８ｍＬ）の助けで脱イオン水（４００ｍＬ）に再溶解し、０．７３ｗｔ％の固体含有量および９．７５のｐＨを有する透明溶液を得た。これらの結果から、ＨＥＭＡグラフト化度を計算し、２７ｍｏｌ％の値が得られた。

ＨＥＭＡ修飾型ＰＡＡ水溶液の調製（０．２ｗｔ％）：磁気撹拌子を備えた２５０ｍＬのビーカー中に、２７．４ｇのＨＥＭＡ修飾型ＰＡＡ溶液（０．７３ｗｔ％）および脱イオン水（７２．６ｇ）を秤量した。得られる混合物は見たところ透明であり、８．９０のｐＨを有した。混合物を撹拌しながら、ＨＣｌ水（０．１Ｎ）を滴加した。透明溶液は、約６．５のｐＨで半透明に、次いで６．０３で不透明となった。不透明な状態は、大きなサイズのポリマー粒子が形成されていることを示した。ポリマー粒子は、ＤＬＳで特徴付けられ、平均径は、２１１ｎｍ（１００％体積強度）であることが判った。

ＵＶおよび可視光によるＨＥＭＡ修飾型ＰＡＡ粒子の架橋形成：不透明混合物の部分（５ｍＬ）を４つのバイアル瓶に移送した。１つのバイアル瓶には、少量のＵＶ光開始剤（２−ヒドロキシ−２−メチルプロピオフェノン、ＨＭＰＰ、０．０００８８ｇ）を添加した。第２および第３のバイアル瓶には、可視光開始剤であるベンジル（０．００１３７ｇ）およびカンファーキノン（０．００２１ｇ）を添加した。第４のバイアル瓶には、いかなる光開始剤も含めなかった。４つのバイアル瓶すべてに蓋をし、アルミニウムホイルで覆い、室温で１６時間にわたって撹拌した。光開始剤を含まないバイアル瓶、およびＵＶ光開始剤を含むバイアル瓶の蓋を取り外し、ＵＶランプに５分間暴露した。他の２つのバイアル瓶は、窒素ガスで５分間パージし、太陽光ランプに１０分間暴露した。

（実施例５）：アジド修飾型ＰＡＡとアルキン修飾型ＰＡＡとの混合物を酸で処理することによるポリマー粒子の製造
３−アジドプロパノールの合成：１００ｍＬの丸底フラスコ中で、液状３−クロロプロパノール（１０．０ｇ、１．０当量）、固形アジ化ナトリウム（１７．１９ｇ、２．５当量）をＤＭＦ中、１００℃で４０時間反応した。反応混合物を、室温まで冷却し、分液ロートに注ぎ、ジエチルエーテル（３００ｍＬ）および食塩水溶液（５００ｍＬ）で抽出した。有機層を分離し、ＭｇＳＯ_４上で乾燥した。ロータリーエバポレーションにより、室温でジエチルエーテル溶媒を除去し、粗の３−アジドプロパノール（１２．５ｇ）を得た。
^１Ｈ−ＮＭＲ（δ，ｐｐｍ）ＣＤＣｌ_３：３．７６−３．７３（ｔ，２Ｈ，ＨＯＣＨ _２ＣＨ_２ＣＨ_２Ｎ_３），３．４６−３．４３（ｔ，２Ｈ，ＨＯＣＨ_２ＣＨ_２ＣＨ _２Ｎ_３），２．０９（ｂｒ−ｓ，１Ｈ，ＯＨ），１．８６−１．８０（ｍ，２Ｈ，ＨＯＣＨ_２ＣＨ _２ＣＨ_２Ｎ_３）． ＩＲ非希釈（ｃｍ^−１）： ２１００（Ｎ＝Ｎ＝Ｎ）。

Ｎ_３−修飾型ＰＡＡの合成：２５０ｍＬの丸底フラスコに、固形ＰＡＡ（２．０ｇ、Ｍｗ＝４５０，０００ダルトン）および液状ＤＭＳＯ（１００ｇ）を添加した。フラスコを、ＰＡＡが完全に溶解するまで磁気撹拌した。該反応フラスコに、固形４−（ジメチルアミノ）ピリジン（ＤＭＡＰ、０．３４ｇ）および粗の液状３−アジドプロパノール（１２．５ｇ）を添加した。反応混合物を、ＤＭＡＰが完全に溶解するまで撹拌し、次いで、Ｎ−（３−ジメチルアミノプロピル）−Ｎ’−エチルカルボジイミド塩酸塩（ＥＤＣ、２．６７ｇ）を添加した。反応混合物を、室温で１６時間撹拌した。１６時間後に、混合物を、９００ｍＬの脱イオン水を含む１Ｌのビーカー中に滴加し、沈殿物を得た。上清液を廃棄し、沈殿物を脱イオン水（それぞれ５００ｍＬ）で２回洗浄した。沈殿物を、０．１Ｎ ＮａＯＨの助けで脱イオン水（４００ｍＬ）に再溶解し、０．７８ｗｔ％の固体含有量および９．７０のｐＨを有する透明溶液を得た。

アルキン修飾型ＰＡＡの合成： ２５０ｍＬの丸底フラスコに、固形ＰＡＡ（２．０ｇ、Ｍｗ＝４５０，０００ダルトン）および液状ＤＭＳＯ（１００ｇ）を添加した。フラスコを、ＰＡＡが完全に溶解するまで磁気撹拌した。該反応フラスコに、固形４−（ジメチルアミノ）ピリジン（ＤＭＡＰ、０．３４ｇ）および液状プロパルギルアルコール（９．３４ｇ）を添加した。反応混合物を、ＤＭＡＰが完全に溶解するまで撹拌し、次いで、固形Ｎ−（３−ジメチルアミノプロピル）−Ｎ’−エチルカルボジイミド塩酸塩（ＥＤＣ、２．６７ｇ）を添加した。反応混合物を、室温で１６時間撹拌した。１６時間後に、混合物を、９００ｍＬの脱イオン水を含む１Ｌのビーカー中に滴加し、沈殿物を得た。上清液を廃棄し、沈殿物を脱イオン水（それぞれ５００ｍＬ）で２回洗浄した。沈殿物を、０．１Ｎ ＮａＯＨの助けで脱イオン水（６００ｍＬ）に再溶解し、０．５０ｗｔ％の固体含有量および９．７５ｐＨの透明溶液を得た。

Ｎ_３修飾型ＰＡＡ／アルキン修飾型ＰＡＡの混合物からのポリマー粒子の調製、ならびに触媒としてＣｕＳＯ_４／アスコルビン酸ナトリウムを使用する架橋形成反応：撹拌子を備えた２５０ｍＬビーカーに、Ｎ_３修飾型ＰＡＡ水溶液（０．７８ｗｔ％のものを１２．８５ｇ）、アルキン修飾型ＰＡＡ水溶液（０．５０ｗｔ％のものを２０．０４ｇ）、および脱イオン水（１６７．１１ｇ）を秤量した。得られた混合物は、０．１ｗｔ％のポリマーを含み、ｐＨ値は８．０３、粘度は３５９秒である。５０ｍＬの混合物を、撹拌子を備えた１００ｍＬビーカーに移送した。撹拌し、かつｐＨメーターでｐＨを監視しながら、ビーカーにＨＣｌ水（１Ｎ）を滴加した。透明溶液は、約ｐＨ６．２で半透明に、次いで、約５．７で不透明になった。酸性化を止め、分散液の粘度および粒径を測定した。ＤＬＳ測定により、平均粒径が１２８ｎｍ（１００％体積強度）であることが判り、粘度は２２℃で６８秒であった。

不透明混合物（２５ｇ）を撹拌子と一緒に５０ｍＬビーカーに移送した。混合物に、新たに調製したＣｕＳＯ_４（０．０６３Ｍを０．０５０ｇ）およびアスコルビン酸ナトリウム（０．１６Ｍを０．０５０ｇ）を添加した。反応混合物を室温で１６時間撹拌した。反応混合物のＤＬＳ測定値は、平均粒径が１４２ｎｍ（１００％体積強度）であることを示した。分散液のｐＨを１０に高めると、不透明混合物は不透明なままであったが、平均粒径は２２２ｎｍに（１００％体積強度）増大した。ＣｕＳＯ_４／アスコルビン酸ナトリウムで処理していないサンプルと異なり、分散液のｐＨが６．５を超えて高まると、不透明混合物は透明になった。結果は、ＣｕＳＯ_４／アスコルビン酸ナトリウム試薬の存在が、アジドとアルキン基との間での架橋形成反応を触媒し、かくしてポリマー粒子の構造を固定したことを示している。

Ｄ．活性成分と会合したポリマーナノ粒子の製剤
（実施例６）：ポリマー粒子を使用するピクロラムの装填
２．５ｍＬのメタノール、実施例３により調製された８．９ｍｇのポリマー粒子、および２０．６４ｍｇのピクロラム（４−アミノ−３，５，６−トリクロロ−２−ピリジンカルボン酸）を１０ｍＬのガラスバイアル瓶中で混合した。溶液のｐＨを、２Ｎ ＨＣｌ溶液を添加することによって２に維持した。上記溶液を、それが透明になるまで渦撹拌した。メタノールを蒸発で除去した。乾燥した混合物に２ｍＬの脱イオン水を添加し、溶液のｐＨを、０．５Ｎ ＮａＯＨ溶液を添加することによって８に維持した。溶液を、それが透明になるまで渦撹拌した。この溶液を凍結乾燥して、ピクロラム装填型ポリマー粒子の乾燥粉末を得た。各ステップで保持されるピクロラムの量は、ＵＶ−Ｖｉｓ分光法を使用して測定した。

（実施例７）：ポリマー粒子を使用するイマゼタピルの装填
１ｍＬのメタノール、実施例３により調製された６．８ｍｇのポリマー粒子、および１０ｍｇのイマゼタピル（２−［４，５−ジヒドロ−４−メチル−４−（１−メチルエチル）−５−オキソ−１Ｈ−イミダゾール−２−イル］−５−エチル−３−ピリジンカルボン酸）を５ｍＬのガラスバイアル瓶中で混合した。溶液のｐＨを、２Ｎ ＨＣｌ溶液を添加することによって２に維持した。上記溶液を、それが透明になるまで渦撹拌した。メタノールを蒸発で除去した。乾燥した混合物に１ｍＬの脱イオン水を添加し、溶液のｐＨを、０．５Ｎ ＮａＯＨ溶液を添加することによって８に維持した。溶液を、それが透明になるまで渦撹拌した。この溶液を凍結乾燥して、イマゼタピル装填型ポリマー粒子の乾燥粉末を得た。各ステップで保持されるイマゼタピルの量は、ＵＶ−Ｖｉｓ分光法を使用して測定した。

（実施例８）：ポリマー粒子を使用するチフェンスルフロン−メチルの装填
８ｍＬのメタノール、実施例３により調製された２．１ｍｇのポリマー粒子、および１８．２ｍｇのチフェンスルフロン−メチル（３−［［［［４−メトキシ−６−メチル−１，３，５−トリアジン−２−イル］アミノ］カルボニル］アミノ］スルホニル）−２−チオフェンカルボン酸メチル）を１０ｍＬのガラスバイアル瓶中で混合した。溶液のｐＨを、２Ｎ ＨＣｌ溶液を添加することによって２に維持した。上記溶液を、それが透明になるまで渦撹拌した。メタノールを蒸発で除去した。乾燥した混合物に１ｍＬの脱イオン水を添加し、溶液のｐＨを、０．５Ｎ ＮａＯＨ溶液を添加することによって８に維持した。溶液を、それが透明になるまで渦撹拌した。この溶液を凍結乾燥して、チフェンスルフロン−メチル装填型ポリマー粒子の乾燥粉末を得た。各ステップで保持されるチフェンスルフロン−メチルの量は、ＵＶ−Ｖｉｓ分光法を使用して測定した。

（実施例９）：ポリマー粒子を使用するチアメトキサムの装填
４ｍＬのメタノール、実施例３により調製された３．１ｍｇのポリマー粒子、および２８．５ｍｇのチアメトキサムを１０ｍＬのガラスバイアル瓶中で混合した。溶液のｐＨを、２Ｎ ＨＣｌ溶液を添加することによって２に維持した。上記溶液を、それが透明になるまで渦撹拌した。メタノールを蒸発で除去した。乾燥した混合物に１ｍＬの脱イオン水を添加し、溶液のｐＨを、０．５Ｎ ＮａＯＨ溶液を添加することによって８に維持した。溶液を、それが透明になるまで渦撹拌した。この溶液を凍結乾燥して、チアメトキサム装填型ポリマー粒子の乾燥粉末を得た。各ステップで保持されるチアメトキサムの量は、ＵＶ−Ｖｉｓ分光法を使用して測定した。

（実施例１０）：ポリマー粒子を使用するチアメトキサムの装填
４ｍＬのメタノール、実施例１により調製された３．１ｍｇのポリマー粒子、および２８．５ｍｇのチアメトキサム（３−［（２−クロロ−５−チアゾリル）メチル］テトラヒドロ−５−メチル−Ｎ−ニトロ−４Ｈ−１，３，５−オキサジアジン−４−イミン）を１０ｍＬのガラスバイアル瓶中で混合した。溶液のｐＨを、２Ｎ ＨＣｌ溶液を添加することによって２に維持した。上記溶液を、それが透明になるまで渦撹拌した。メタノールを蒸発で除去した。乾燥した混合物に１ｍＬの脱イオン水を添加し、溶液のｐＨを、０．５Ｎ ＮａＯＨ溶液を添加することによって８に維持した。溶液を、それが透明になるまで渦撹拌した。この溶液を凍結乾燥して、チアメトキサム装填型ポリマー粒子の乾燥粉末を得た。各ステップで保持されるチアメトキサムの量は、ＵＶ−Ｖｉｓ分光法を使用して測定した。

（実施例１１）：ＨＥＭＡ修飾型ＰＡＡ（ＮａＣｌおよびＵＶで処理された）を使用するチアメトキサムの装填
４ｍＬのメタノール、実施例４により調製された３．２ｍｇのＨＥＭＡ修飾型ＰＡＡ、および２８．４ｍｇのチアメトキサム（３−［（２−クロロ−５−チアゾリル）メチル］テトラヒドロ−５−メチル−Ｎ−ニトロ−４Ｈ−１，３，５−オキサジアジン−４−イミン）を１０ｍＬのガラスバイアル瓶中で混合した。ＨＥＭＡ修飾型ＰＡＡをＮａＣｌの存在下にＵＶ放射線で処理した。溶液のｐＨを、２Ｎ ＨＣｌ溶液を添加することによって２に維持した。上記溶液を、それが透明になるまで渦撹拌した。メタノールを蒸発で除去した。乾燥した混合物に２ｍＬの脱イオン水を添加し、溶液のｐＨを、０．５Ｎ ＮａＯＨ溶液を添加することによって８に維持した。溶液を、それが透明になるまで渦撹拌した。この溶液を凍結乾燥して、チアメトキサム装填型のＨＥＭＡ修飾型ＰＡＡの乾燥粉末を得た。各ステップで保持されるチアメトキサムの量は、ＵＶ−Ｖｉｓ分光法を使用して測定した。

（実施例１２）：ポリマーナノ粒子からのチアメトキサム（「ＴＭＸ」）の徐放出
実施例９から調製された１０ｍｇの固形ナノカプセル製剤、および２０ｍＬの脱イオン水を、５０ｍＬのガラスバイアル瓶（密封キャップ付き）に添加した。徐放出試験は、脱イオン水を添加すると同時に開始された。次いで、上記溶液をＭｉｎｉｍａｔｅ接線流濾過カプセル（ＴＦＦ、３Ｋ、Ｏｍｅｇａメンブレン、ＰＡＬＬ社）を通して連続的にポンプで送液した。試験装置を後記の図８Ａに示す。放出媒質からのサンプルを、必要とされる時間間隔で０．２ｍＬを浸透液から捕集し、浸透液の残りは、直ちにガラスバイアル瓶に戻した。

採取したすべてのサンプルを脱イオン水で適切なＴＭＸ濃度まで希釈し、次いで、ＵＶ−ｖｉｓで分析して、そのＴＭＸ濃度を水中でのＴＭＸの較正曲線から定量した。特定の試験時点での徐放出速度は、試験中に採取されたサンプル中のＴＭＸの定量に基づいて計算され、それは、それぞれの時点の関数として％放出をプロットすることによって明らかにされた。典型的な徐放出特性を図８Ｂに示した。

（実施例１３）：ＨＥＭＡ修飾型ＰＡＡ粒子を使用するアトラジンの装填
５０μＬの酢酸エチル、実施例２により調製された１．２ｍｇのポリマー粒子、および１ｍＬの脱イオン水を５ｍＬのガラスバイアル瓶中で混合した。溶液のｐＨは３と測定された。上記溶液を、油相が消失するまで撹拌した。次いで、アトラジン（６−クロロ−Ｎ−エチル−Ｎ’−（１−メチルエチル）−１，３，５−トリアジン−２，４−ジアミン、溶液中のアトラジン濃度：２２ｍｇ／ｍＬ）の酢酸エチル溶液１２０μＬを添加し、油相が消失するまで撹拌した。酢酸エチルを蒸発により除去して、懸濁液を形成した。この溶液を凍結乾燥してアトラジン装填型ポリマー粒子の乾燥粉末を得た。各ステップで維持されるアトラジンの量は、ＵＶ−Ｖｉｓ分光法を使用して測定した。

（実施例１４）：ＨＥＭＡ修飾型ＰＡＡ粒子を使用するチアメトキサムの装填
１００μＬの酢酸エチル、実施例２により調製された１．２ｍｇのポリマー粒子、および１ｍＬの脱イオン水を５ｍＬのガラスバイアル瓶中で混合した。溶液のｐＨは３と測定された。上記溶液を、油相が消失するまで撹拌した。次いで、６．５ｍｇのチアメトキサム（ＴＭＸ、９５％）を添加し、ＴＭＸが消失するまで撹拌した。酢酸エチルを蒸発により除去して、懸濁液を形成した。この溶液を凍結乾燥してＴＭＸ装填型ポリマー粒子の乾燥粉末を得た。各ステップで維持されるＴＭＸの量は、ＵＶ−Ｖｉｓ分光法を使用して測定した。

（実施例１５）：ＨＥＭＡ修飾型ＰＡＡ粒子を使用するアゾキシストロビンの装填
実施例２により調製された１１．３２ｍｇのポリマー粒子、５．９ｍｇのアゾキシストロビン（（αＥ）−２−［［６−（２−シアノフェノキシ）−４ピリミジニル］オキシ］−α−（メトキシメチレン）ベンゼン酢酸メチル）、および４ｍＬのメタノールを１０ｍＬのガラスバイアル瓶中で混合した。溶液のｐＨは３であった。８．１５ｇの水を撹拌状態下で徐々に（０．１１９ｍＬ／分）添加した。メタノールを蒸発により除去して、懸濁液を形成した。この溶液を凍結乾燥してアゾキシストロビン装填型ポリマー粒子の乾燥粉末を得た。各ステップで維持されるアゾキシストロビンの量は、ＵＶ−Ｖｉｓ分光法を使用して測定した。

（実施例１６）：ＰＡＡ粒子を使用するアゾキシストロビンの装填
３ｍＬのメタノール、実施例３により調製された１１．０ｍｇのポリマー粒子、および５．３ｍｇのアゾキシストロビンを１０ｍＬのガラスバイアル瓶中で混合した。上記溶液を、それが透明になるまで渦撹拌した。メタノールを、蒸発によって除去した。乾燥混合物に５ｍＬの脱イオン水を添加し、溶液のｐＨを、０．５Ｎ ＮａＯＨ溶液を添加することによって７に調整した。溶液を撹拌して、懸濁液を形成した。この溶液を凍結乾燥して、アゾキシストロビン装填型ポリマー粒子の乾燥粉末を得た。各ステップで維持されるアゾキシストロビンの量は、ＵＶ−Ｖｉｓ分光法を使用して測定した。

（実施例１７）：ＰＡＡ粒子を使用するアゾキシストロビンの装填
実施例３により調製された１２．８ｍｇのポリマー粒子、６．０ｍｇのアゾキシストロビン、および４ｍＬのメタノールを１０ｍＬのガラスバイアル瓶中で混合した。溶液のｐＨは３と測定された。６．０ｇの水を、撹拌状態下で徐々に（０．１１９ｍＬ／分）添加した。メタノールを蒸発によって除去して、懸濁液を形成した。この溶液を凍結乾燥して、アゾキシストロビン装填型ポリマー粒子の乾燥粉末を得た。各ステップで維持されるアゾキシストロビンの量は、ＵＶ−Ｖｉｓ分光法を使用して測定した。

Ｅ．活性成分を含んで折り畳まれた高分子電解質
（実施例１８）：２，４−ジクロロフェノキシ酢酸（２，４−Ｄ）のカチオン性ポリ（アリルアミン）被覆型ナノ粒子の製造
１００ｍＬのガラスビーカーに、撹拌子と一緒に固形の２，４−ジクロロフェノキシ酢酸（２，４−Ｄ）（０．１５８ｇ、０．７２ｍｍｏｌ）および新たな脱イオン水（５０ｍＬ）を添加した。媒質をｐＨメーターに連接すると、読みは２．７６であった。撹拌された分散液にＮａＯＨ水（１０Ｎ）を滴加した。ｐＨが上昇するにつれて、より多くの固形２，４−Ｄが溶解し、分散液はより透明になった。結局、固形２，４−Ｄのすべてが完全に溶解し、溶液は、見たところ透明であった。溶液のｐＨおよび粘度は、２５．４℃で１０．７６および０．９３ｃＰと測定された。参照のため、同一装置を使用して純水の粘度を測定すると、２６．４℃で０．９２ｃＰの値を示した。

磁気撹拌子を備えた別のビーカー（２５０ｍＬ）中に、固形ポリ（アリルアミン）（ＰＡＨ、Ｍｗ＝７０，０００）（０．５ｇ、５．５ｍｍｏｌ）および５０ｍＬの脱イオン水を添加し、１ｗｔ％のＰＡＨ水溶液を得た。溶液は、見たところ澄明であり、２６．０℃でｐＨ値は３．４７、粘度は３．００ｃＰであった。次いで、２，４−Ｄ水溶液を、撹拌されたＰＡＨ溶液に供給ポンプを介して供給し、ＰＡＨで被覆された活性成分のナノ粒子を製造した。添加を完結するのに約１５分を要した。ナノ粒子の分散液は、見たところ淡黄色透明であった。分散液のｐＨおよび粘度を測定し、２５．１℃で４．７９および１．６９ｃＰの値を有することが判った。ナノ粒子分散液におけるＰＡＨの最終濃度は、最初の溶液の半分であることに留意されたい。比較のため、この濃度で調製されたＰＡＨの粘度を測定し、折り畳まれたナノ粒子の粘度（２５．１℃で１．６９ｃＰ）よりも高い値である２４．６℃で２．２５ｃＰの値が得られた。粘度測定の結果は、帯電された２，４−Ｄを添加すると、ＰＡＨポリマーが、伸張した配置から折り畳まれることを示した。加えて、体積強度分布によって分析された動的光散乱（ＤＬＳ）は、折り畳まれた粒子の平均直径が約７ｎｍであることを示した。

（実施例１９）：２，４−ジクロロフェノキシ酢酸（２，４−Ｄ）のカチオン性ポリ（ジアリルジメチルアンモニウムクロリド）（ＰＤＤＡ）被覆型ナノ粒子の製造
固形の２，４−ジクロロフェノキシ酢酸（２，４−Ｄ）（１６．０ｇ、７２．４ｍｍｏｌ）を、微細粉末に粉砕した後、２Ｌガラスビーカーに移送した。新たな脱イオン水（１Ｌ）を、１Ｌのメスシリンダーで測定し、撹拌子と一緒にビーカーに移送した。媒質をｐＨメーターに連接すると読みは２．６０であった。撹拌された分散液に１０ＮのＮａＯＨ水を滴加した。ｐＨが上昇するにつれて、より多くの固形２，４−Ｄが溶解し、分散液はより透明になった。結局、固形２，４−Ｄのすべてが完全に溶解し（約７ｍＬの１０Ｎ ＮａＯＨを添加した）、溶液は、見たところ透明であった。溶液のｐＨは、７．４４であった。

磁気撹拌子を備えた別のビーカー（４Ｌ）中に、カチオン性ポリ（ジアリルジメチルアンモニウムクロリド）（ＰＤＤＡ）（２０ｗｔ％ＰＤＤＡを１４６．３ｇ、２９．２６ｇの固形ＰＤＤＡ、１８１．０ｍｍｏｌ）および８５４ｍＬの脱イオン水を移送した。溶液は、見たところ澄明であった。ｐＨは、４．７４と測定された。次いで、２，４−Ｄ水溶液を、撹拌されたＰＤＤＡ溶液に供給ポンプを介して供給した。添加を完結するのに約３．５時間を要した。混合物は、見たところ透明であり、８．０ｇ／Ｌの活性成分（２，４−Ｄ）を含んでいた。ｐＨは６．３５と測定され、粘度は、２６．０℃で６．７５ｃＰであった。ナノ粒子分散液におけるＰＤＤＡの最終濃度は、最初の溶液の半分であることに留意されたい。比較のため、この濃度に調製されたＰＤＤＡの粘度を測定し、折り畳まれたナノ粒子の粘度（２６．０℃で６．７５ｃＰ）よりも高い値である２５．３℃で９．３２ｃＰの値が得られた。粘度測定の結果は、帯電した２，４−Ｄを添加すると、ＰＤＤＡポリマーが、伸張した配置から折り畳まれることを示唆した。加えて、体積強度分布によって分析された動的光散乱（ＤＬＳ）は、折り畳まれた粒子の平均直径が約７ｎｍであることを示した。

（実施例２０）：２，４−ジクロロフェノキシ酢酸（２，４−Ｄ）のカチオン性低分子量キトサンポリマー被覆型ナノ粒子の製造
固形の２，４−ジクロロフェノキシ酢酸（２，４−Ｄ）（１８．０ｇ、８１．４ｍｍｏｌ）を、微細粉末に粉砕した後、２Ｌガラスビーカーに移送した。新たな脱イオン水（１０６２ｍＬ）を、１Ｌのメスシリンダーで測定し、撹拌子と一緒にビーカーに移送した。媒質をｐＨメーターに連接するとｐＨは２．５６であった。撹拌された分散液に、１０ＮのＮａＯＨ水を滴加した。ｐＨが上昇するにつれて、より多くの固形２，４−Ｄが溶解し、分散液はより透明になった。結局、固形２，４−Ｄのすべてが完全に溶解し（約８ｍＬの１０Ｎ ＮａＯＨを添加した）、溶液は、見たところ透明であった。溶液のｐＨは、７．６０と測定された。

磁気撹拌子を備えた別のビーカー（４Ｌ）中に、固形キトサン（低分子量、３２．９ｇ、２０４ｍｍｏｌ）および１０６２ｍＬの脱イオン水を移送した。溶液は、見たところ淡黄色であり、キトサンの溶解が不完全であるため、低い粘度であった。キトサン分散液に液状酢酸（１１．０ｇ、１８３ｍｍｏｌ）を滴加した。酢酸を添加するにつれ、分散液の粘度は、劇的に増大した。すべての固形キトサンが完全に溶解するまで、分散液を約１時間撹拌し続けた。次いで、２，４−Ｄ水溶液を、撹拌されたキトサン溶液に供給ポンプを介して供給した。添加中に、溶液は発泡し始めた。２，４−Ｄ溶液の添加は約３．５時間で完結した。混合物は、見たところ淡黄色透明であった。泡が表面に移行できるように、溶液を室温で一夜そのままにした。翌日、泡は消失した。ｐＨおよび粘度は、２３．４℃でそれぞれ５．１６および１７．４ｃＰであった。比較として、この濃度での低分子量キトサン単独での粘度は、折り畳まれたナノ粒子の粘度（２３．４℃で１７．４ｃＰ）よりも高い値である２４．０℃で２３．３ｃＰであった。粘度測定の結果は、２，４−Ｄを添加すると、キトサンポリマーが、伸張した配置から折り畳まれることを示した。体積強度分布によって分析された動的光散乱（ＤＬＳ）は、折り畳まれた粒子の平均直径が約４ｎｍであることを示した。

（実施例２１）：ポリマーナノ粒子と会合した活性成分を使用する植物処理
実施例２０で調製された、２，４−Ｄを含む水性ポリマーナノ粒子を、植物処理に直接的に使用した。この製剤中での２，４−Ｄ濃度は８ｇ／Ｌである。植物に対して試験するために、２種の活性剤濃度（８ｇ／Ｌおよび４ｇ／Ｌ）を使用した。植物は、処理に先立ってトレー中で２週間生育され、処理中、乱塊法で配置された。１つのトレーは、各種の穀物および雑草種を代表する６種の植物（大麦、イヌビエ、シロザ、アオビユ、ハハコグサ、およびハッカ）からなる。処理は、１ヘクタールあたり２００リットルに相当する比率で噴霧するように較正された噴霧瓶を用いて植物に噴霧することによって適用された。処理後、４、８、１２および１５日目の時点で、眼で見た光毒性（％植物傷害）等級を調べた。等級を、統計ソフトウェアプログラムに入力し、データ上で分散分析を実行した。平均差（ｍｅａｎ ｓｅｐａｒａｔｉｏｎ）は、分散分析が処置間での有意差を示唆した場合に、実施した。

同量の２，４−Ｄ（８ｇ／Ｌおよび４ｇ／Ｌ）を含み、キトサンポリマーなしで調製された２種の水溶液を比較用対照として使用した。

結果は、２，４−Ｄによって折り畳まれたキトサンナノ粒子を含む製剤は、対照に比較してわずかに増大したレベルの植物傷害を提供したことを示している。

（実施例２２）：２，４−ジクロロフェノキシ酢酸（２，４−Ｄ）のカチオン性高分子量キトサンポリマー被覆型ナノ粒子の製造
固形の２，４−ジクロロフェノキシ酢酸（２，４−Ｄ）（８．０ｇ、３６．２ｍｍｏｌ）を、微細粉末に粉砕した後、それを２Ｌガラスビーカーに移送した。新たな脱イオン水（１Ｌ）を、１Ｌのメスシリンダーで測定し、撹拌子と一緒にビーカーに移送した。媒質をｐＨメーターに連接すると、読みは２．７６であった。撹拌された分散液に、１０ＮのＮａＯＨ水を滴加した。ｐＨが上昇するにつれて、より多くの固形２，４−Ｄが溶解し、分散液はより透明になった。結局、固形２，４−Ｄのすべてが完全に溶解し、溶液は、見たところ透明であった。溶液のｐＨは、８．５０であった。

磁気撹拌子を備えた別のビーカー（４Ｌ）中に、固形キトサン（高分子量、１４．６ｇ、９０．５ｍｍｏｌ）および１Ｌの脱イオン水を添加した。溶液は、見たところ淡黄色であり、キトサンの溶解が不完全であるため、低い粘度であった。キトサン分散液に液状酢酸（４．８９ｇ、８１．４ｍｍｏｌ）を滴加した。酢酸を添加するにつれ、分散液の粘度は、劇的に増大した。すべての固形キトサンが完全に溶解するまで、分散液を約２時間撹拌し続けた。次いで、２，４−Ｄ水溶液を、撹拌されたキトサン溶液に供給ポンプを介して供給した。添加中に、溶液は発泡し始めた。２，４−Ｄ溶液の添加は約３．５時間で完結した。混合物は、見たところ淡黄色透明であった。泡が表面に移行するのを可能にするように、溶液を室温で一夜そのままにした。翌日、泡は消失した。ｐＨおよび粘度は、２３．３℃でそれぞれ５．１６および４６．３ｃＰであった。比較として、この濃度での高分子量キトサン単独での粘度は、折り畳まれたナノ粒子の粘度（２３．３℃で４６．３ｃＰ）よりも高い値である２３．４℃で６４．３ｃＰであった。粘度測定は、帯電した２，４−Ｄを添加すると、キトサンポリマーが、それらの伸張した配置から折り畳まれることを示唆した。加えて、体積強度分布によって分析された動的光散乱は、折り畳まれた粒子の平均直径が約４ｎｍであることを示した。

（実施例２３）：グリホサートのカチオン性ＰＤＤＡ被覆型ナノ粒子の製造
固形グリホサート（Ｎ−（ホスホノメチル）グリシン）（８．０ｇ、９４．６ｍｍｏｌ）および新たな脱イオン水（１Ｌ）を撹拌子と一緒に２Ｌビーカーに添加した。媒質をｐＨメーターに連接すると読みは２．２０であった。撹拌された分散液に、ＮａＯＨ水（５０ｗｔ％）を滴加した。ｐＨが３まで上昇すると、固形グリホサートのすべてが完全に溶解し、分散液は澄明になった。媒質のｐＨが７．２に到達するまで、ＮａＯＨ水（５０ｗｔ％）を添加した。

磁気撹拌子を備えた別のビーカー（４Ｌ）中に、カチオン性ポリ（ジアリルジメチルアンモニウムクロリド）（ＰＤＤＡ）（２０ｗｔ％ＰＤＤＡ水を１９１ｇ、２３７ｍｍｏｌ）および８１９ｍＬの脱イオン水を移送した。溶液は、見たところ透明であった。ｐＨは４．７４であった。グリホサート水溶液を、撹拌されたＰＤＤＡ溶液に供給ポンプを介して供給した。２，４−Ｄ溶液の添加は約３．５時間で完結した。混合物は、見たところ透明であり、４．０ｇ／Ｌの活性成分（グリホサート）を含み、２４．０℃でｐＨは６．７５、粘度は７．４２ｃＰであった。加えて、体積強度分布によって分析された動的光散乱（ＤＬＳ）は、折り畳まれた粒子の平均直径が２ｎｍ（６７％）および８ｎｍ（３３％）の２つの分布を示した。

Ｆ．活性成分を含んだ界面活性剤の合成、それらの製剤、および活性成分によって折り畳まれたナノ粒子中の活性成分の装填量を増大させる上でのそれらの使用
（実施例２４）：溶媒としてトルエンを、触媒として濃Ｈ_２ＳＯ_４を使用する、２，４−ＤとカーボワックスＭＰＥＧ３５０（Ｄｏｗ社から供給される、メトキシ終結型ポリ（エチレングリコール）、Ｍｎ＝３５０）とのエステル化
固形２，４−Ｄ（３．０ｇ、１３．６ｍｍｏｌ）、液状カーボワックスＭＰＥＧ３５０（５．０ｇ、１４．３ｍｍｏｌ）、トルエン（１５０ｍＬ）を、撹拌子と一緒に２５０ｍＬ丸底フラスコに添加した。反応フラスコにディーンスターク分水器および冷却器を連結した。反応混合物を２４時間還流し、次いで、室温まで冷却した。移動溶媒として酢酸エチルとトルエンとの混合物（５０／５０、ｖ／ｖ）を使用する薄層クロマトグラフィーを使用して、反応の完結についてチェックした。トルエンをロータリーエバポレーターで除去し、２，４−Ｄ活性成分を含んだ界面活性剤の微黄色液体を得た。残留トルエンを真空ポンプでさらに除去した。^１Ｈ−ＮＭＲ（３００ＭＨｚ，Ｄ_２Ｏ）：δ３．３８（ｓ，３Ｈ，ＣＨ _３ −（ＯＣＨ_２ＣＨ_２）_ｎ−ＯＣＨ_２ＣＨ_２−Ｏ（Ｏ）Ｃ−），３．３６−３．７３（ｍ，ＰＥＧ，−（ＣＨ_３−（ＯＣＨ _２ ＣＨ _２ ）_ｎ−ＯＣＨ _２ ＣＨ_２−Ｏ（Ｏ）Ｃ−），４．３６（ｔ，２Ｈ，ＣＨ_３−（ＯＣＨ_２ＣＨ_２）_ｎ−ＯＣＨ_２ＣＨ _２ −Ｏ（Ｏ）Ｃ−），６．８１（ｄ，１Ｈ，芳香族−Ｈ），７．１８（ｄｄ，１Ｈ，芳香族−Ｈ），７．３８（ｄ，１Ｈ，芳香族Ｈ）。

（実施例２５）：１５０℃で有機溶媒の不在下で触媒としてシリカゲルを使用する２，４−ＤとカーボワックスＭＰＥＧ７５０（Ｄｏｗ社から供給される、メトキシ終結型ポリ（エチレングリコール）、実際のＭｎ＝７５６）とのエステル化
固形２，４−Ｄ（２０．０ｇ、９０．５ｍｍｏｌ）、液状カーボワックスＭＰＥＧ７５０（６８．４ｇ、９０．５ｍｍｏｌ）、シリカゲル６０Å（２００〜４００メッシュ）を撹拌子と一緒に２５０ｍＬ丸底フラスコに添加した。反応フラスコにディーンスターク分水器および冷却器を連結した。反応混合物を、穏やかな窒素ガス流の下に１５０℃で加熱した。反応中、エステル化反応の副生物である水を凝縮し、ディーンスターク分水器に捕集した。薄層クロマトグラフィーを使用して、反応の完結を監視した。反応は３時間で完結した。粗生成物を濾過してシリカゲルを除去し、２，４−Ｄ活性成分を含んだ界面活性剤の微黄色液体を得た。^１Ｈ−ＮＭＲ（３００ＭＨｚ，Ｄ_２Ｏ）：δ３．３８（ｓ，３Ｈ，ＣＨ _３−（ＯＣＨ_２ＣＨ_２）_ｎ−ＯＣＨ_２ＣＨ_２−Ｏ（Ｏ）Ｃ−），３．３６−３．７３（ｍ，ＰＥＧ，−（ＣＨ_３−（ＯＣＨ _２ＣＨ _２）_ｎ−ＯＣＨ _２ＣＨ_２−Ｏ（Ｏ）Ｃ−），４．３６（ｔ，２Ｈ，ＣＨ_３−（ＯＣＨ_２ＣＨ_２）_ｎ−ＯＣＨ_２ＣＨ _２−Ｏ（Ｏ）Ｃ−），６．８１（ｄ，１Ｈ，芳香族−Ｈ），７．１８（ｄｄ，１Ｈ，芳香族−Ｈ），７．３８（ｄ，１Ｈ，芳香族Ｈ）。

（実施例２６）：２，４−Ｄを含んだ界面活性剤の製剤
実施例２４により製造された液状２，４−Ｄ界面活性剤（３４．７２ｇ、２，４−Ｄそれ自体で４．０ｇに相当）および２Ｌの脱イオン水を、撹拌子と一緒に３Ｌのプラスチック製ビーカーに移送した。２，４−Ｄ界面活性剤は完全に溶解し、溶液は、見たところ微黄色であるが透明であり、ｐＨ値は２．７６であった。溶液に数滴のＮａＯＨ水（１０Ｎ）を添加して、ｐＨを６．６５に上昇させた。このｐＨで、溶液の粘度は２４．０℃で１．０８ｃＰであり、体積分布分析で得られた動的光散乱の結果は、２５２ｎｍの平均直径での単分布を示した。

Ｇ．活性成分を含んだ界面活性剤と活性成分のポリマー封入型ナノ粒子との組合せ
（実施例２７）：増大された装填量の２，４−Ｄを含むナノ粒子の製造
固形の２，４−ジクロロフェノキシ酢酸（２，４−Ｄ）（４．０ｇ、１８．１ｍｍｏｌ）を、微細粉末に粉砕した後、２Ｌガラスビーカーに移送した。新たな脱イオン水（１Ｌ）を、１Ｌのメスシリンダーで測定し、撹拌子と一緒にビーカーに移送した。媒質をｐＨメーターに連接した。撹拌された分散液にＮａＯＨ水（１０Ｎ）を滴加した。ｐＨが上昇するにつれて、より多くの固形２，４−Ｄが溶解し、分散液はより透明になった。結局、固形２，４−Ｄのすべてが完全に溶解し、溶液は、見たところ透明であった。溶液のｐＨは、９．２０と測定された。

磁気撹拌子を備えた別のビーカー（４Ｌ）中に、カチオン性ポリ（ジアリルジメチルアンモニウムクロリド）（ＰＤＤＡ）（２０ｗｔ％ＰＤＤＡ水を３６．５７ｇ、４５．２ｍｍｏｌ）および９００ｍＬの脱イオン水を移送した。溶液は、見たところ透明であった。２，４−Ｄ水溶液を、撹拌されたＰＤＤＡ溶液に供給ポンプを介して供給した。２，４−Ｄ溶液の添加は、約３．５時間で完結した。混合物は、見たところ透明であり、２．０ｇ／Ｌの活性成分（２，４−Ｄ）を含んでいた。ナノ粒子分散液のｐＨおよび粘度は、それぞれ２４．１℃で７．０６および３．１８ｃＰであった。体積強度分布によって分析された動的光散乱（ＤＬＳ）は、折り畳まれた粒子の平均直径が約３ｎｍであることを示した。撹拌子を備えた２５０ｍＬビーカー中に、活性成分を含んだ界面活性剤の液体（実施例２４により調製された）（１７．３５ｇ）および脱イオン水（６４ｍＬ）を移送した。混合物を、活性成分を含んだ界面活性剤が完全に溶解するまで撹拌した。活性成分を含んだ界面活性剤のｐＨを測定すると、２．６４の値を示した。ＮａＯＨ水（１０Ｎ）を使用して、活性成分を含んだ界面活性剤のｐＨを５．９８まで上昇させた。次いで、活性成分を含んだ界面活性剤の溶液を、活性成分のＰＤＤＡ封入型ナノ粒子の分散液に滴加した。得られた混合物は、見たところ淡黄色透明であり、２３．１℃で６．２３のｐＨ値および２．５１ｃＰの粘度を有した。このポリマー溶液に関するＤＬＳの結果は、平均直径が４ｎｍの単分布を示した。

Ｎ．土壌中における移動性
この実施例は、ＰＡＡカプセルに、オタワ砂を通って移動する活性成分を装填することができることを立証した。疎水性蛍光染料（改質型Ｈｏｓｔａｓｏｌ Ｙｅｌｌｏｗ）を活性成分のモデルとして使用した。

（実施例２８）：
標準オタワ砂（ＶＷＲ、ＣＡＳ番号１４８０８−６０−７）を、使用に先立って、脱イオン水で２回洗浄し、空気中で乾燥した。乾燥した砂を、カラム中の固定相として、かつカラムにＰＡＡカプセルを用いてまたは用いないで染料を負荷するために使用した。

ＰＡＡカプセルを用いた、または用いないサンプルの調製：２０ｍＬのバイアル瓶中に、改質型Ｈｏｓｔａｓｏｌ Ｙｅｌｌｏｗ染料（０．００３５ｇ）、乾燥オタワ砂（２．０ｇ）、およびメタノール（１０ｇ）を秤量した。混合物を、すべての染料が完全に溶解するまで撹拌した。メタノールをロータリーエバポレーターで完全に除去した。この処理により、染料が砂粒子に吸着されることを可能にした。

別の２０ｍＬバイアル瓶中に、改質型Ｈｏｓｔａｓｏｌ Ｙｅｌｌｏｗ染料（０．００３５ｇ）、実施例１により調製されたＰＡＡカプセル（０．０１０ｇ）、およびメタノール（１０ｇ）を秤量した。混合物を、すべての染料が完全に溶解するまで撹拌した。メタノールをロータリーエバポレーターで部分的に除去した。溶液に乾燥サンド（２．０ｇ）を添加し、次いで、メタノールを完全に除去した。

カラムの調製：２本のガラスピペットをカラムとして使用した。乾燥砂（１．８ｇ）を、各カラムに２インチの高さまで充填した。各カラムを１０ｍＬの脱イオン水で洗浄した。溶出水を、ＵＶ分析用に収集した。２種の乾燥サンプル（それぞれ０．５ｇ）をカラム上部へ充填し、脱イオン水（１０ｇ）で溶出した。ＰＡＡカプセルを含むサンプルからの溶出液は、見たところ黄色であったが、カプセルなしのサンプルからの溶出液は、見たところ澄明であった。加えて、ＰＡＡカプセルなしのサンプルを入れたカラムを、ＰＡＡカプセルの水分散液（１０ｇの脱イオン水、０．０１０ｇのＰＡＡカプセル）を用いて溶出した。この実験からの溶出液は、見たところ澄明であった。この結果は、改質型Ｈｏｓｔａｓｏｌ Ｙｅｌｌｏｗは、カラムからカプセルに移行されなかったことを示している。

図９Ａ：ＡのＵＶスペクトル）ＰＡＡカプセル装填型サンプルを入れたカラムから収集された溶出液。改質型Ｈｏｓｔａｓｏｌ Ｙｅｌｌｏｗは、４８０ｎｍで最大である吸収ピークを示した。９Ｂ）ＰＡＡカプセルなしの装填型サンプルを入れたカラムから収集された溶出液。このカラムでは、溶出試験後に、このカラムを、空のＰＡＡカプセルを含む水分散液でフラッシュ洗浄したことに留意されたい。

等値形態
これまで、本発明のいくつかの非限定的実施形態に関して説明してきた。当業者は、定型的を超えない実験法を使用して、本明細書に記載の本発明の特定の実施形態に対する多くの等価形態を認識するか、あるいは等価形態を確かめることができるであろう。当業者は、本説明に対する種々の変更および修正は、以下の特許請求の範囲中で規定されるような本発明の精神および範囲から逸脱することなしになし得ることを認識するであろう。

特許請求の範囲中で、不定冠詞および定冠詞などの冠詞は、文脈から明白に相容れない、またはそうではないことが指摘されない限り、１つまたは１つ以上を意味することができる。群の中の１つまたはそれ以上の要素の間に「または」を含むクレームもしくは説明は、文脈から明白に相容れない、またはそうではないことが指摘されない限り、群の要素の中の１つ、１つ以上、もしくはすべてが、所定の生成物または処理の中に存在する、採用される、あるいはそうでなければ関連するなら、満足されると見なされる。本発明は、群の正確に１つの要素が、所定の生成物または処理の中に存在する、採用される、あるいはそうでなければ関連する実施形態を包含する。本発明は、また、群の要素の中の１つ以上もしくはすべてが、所定の生成物または処理の中に存在する、採用される、あるいはそうでなければ関連する実施形態を包含する。さらに、本発明は、１つまたは複数のクレームからの、または説明の関連部分からの１つまたは複数の限定、構成要素、条項、説明用語などが、別のクレーム中に導入されるすべての変型形態、組合せ形態、および順列置換形態を包含すると理解すべきである。例えば、別のクレームに従属している任意のクレームは、同一の基本クレームに従属している任意の他のクレーム中で見出される１つまたは複数の限定を含むように修正され得る。さらに、クレームが、組成物を説明する場合、本明細書中で開示される目的のいずれかのための該組成物の使用方法が包含され、かつ、そうでないことを指摘しない限り、または否定もしくは矛盾が発生することが当業者にとって明白でない限り、本明細書中で開示される作製方法のいずれかによる組成物の作製方法、あるいは当技術分野で公知のその他の方法が包含されると理解すべきである。加えて、本発明は、本明細書中で開示の組成物の調製方法のいずれかにより作製される組成物を包含する。

構成要素が、リストとして、例えばマーカッシュ群の形式で呈示される場合、構成要素の各下位群も開示されており、かつ、任意の構成要素（群）を群から取り去ることができると理解すべきである。また、用語「含む（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」は、限定するものではないと解釈され、さらなる構成要素またはステップの組入れを許容することに留意されたい。一般に、本発明、または本発明の態様が、特定の構成要素、特徴、ステップなどを含むと言及される場合、本発明の特定の実施形態または本発明の態様は、このような構成要素、特徴、ステップなどからなるか、本質的にはそれらからなると理解すべきである。簡明化の目的で、それらの実施形態は、本明細書中のこれらの言葉中で具体的に示されていない。したがって、１つまたは複数の構成要素、特徴、ステップなどを含む本発明の各実施形態に対して、本発明は、また、それらの構成要素、特徴、ステップなどからなる、または本質的にはそれらからなる実施形態を提供する。

範囲が与えられる場合、端点を包含する。さらに、そうでないこと、あるいは文脈および／または当業者の理解から明らかにそうでないことが示されない限り、範囲として表現される値は、文脈が明白にそうでないことを規定しない限り、該範囲の下限の１０分の１の単位までの、本発明の種々の実施形態中に示した範囲内の任意の特定値を取ることができることを理解されたい。また、そうでないこと、あるいは文脈および／または当業者の理解から明らかにそうでないことが示されない限り、範囲として表現される値は、与えられた範囲内の任意の下位範囲を取ることができ、ここで、下位範囲の端点は、該範囲の下限の１０分の１の単位のような同じ程度の正確性で表現されることを理解されたい。

加えて、本発明の任意の特定の実施形態は、クレームのいずれか１つまたは複数から明白に除外され得ることを理解されたい。任意の実施形態、構成要素、特徴、応用、あるいは組成物および／または本発明の方法の態様は、任意の１つまたは複数のクレームから除外され得る。簡潔さのために、１つまたは複数の構成要素、特徴、目的、または態様が排除される実施形態のすべては、本明細書中に明確には示されていない。

参考文献の組入れ
本出願中で引用されるすべての刊行物および特許文献は、すべての目的のために参照によりそれら全体で、あたかも各個々の刊行物または特許文献の内容が本明細書中に組み込まれると同様な程度まで組み込まれる。

Claims (78)

1. ポリマーナノ粒子、および該ナノ粒子と会合した少なくとも１種の農業用活性化合物を含む組成物であって、該ナノ粒子の直径が１００ｎｍ未満であり、かつ該ポリマーが高分子電解質を含む組成物。
2. 前記農業用活性化合物が、有機化合物である、請求項１に記載の組成物。
3. 前記農業用活性化合物が、殺ダニ剤、殺真菌剤、殺菌剤、除草剤、抗生物質、抗微生物剤、殺線虫剤、殺鼠剤、昆虫病原体、フェロモン、化学不妊剤、ウイルス、誘引剤、植物生長調節物質、昆虫成長調節物質、忌避剤、植物栄養素、摂食刺激物質、消毒剤、およびこれらの組合せからなる群から選択される、請求項１に記載の組成物。
4. 前記ナノ粒子の大きさが、５０ｎｍ未満である、請求項１に記載の組成物。
5. 前記ナノ粒子の大きさが、２０ｎｍ未満である、請求項１に記載の組成物。
6. 前記ポリマーが、複数種のポリマー分子を含む、請求項１に記載の組成物。
7. 前記ポリマーナノ粒子が、架橋される、請求項１に記載の組成物。
8. 前記架橋ステップが、電磁放射線誘発架橋、化学誘発架橋、または熱誘発架橋の中の１つによって完遂される、請求項６に記載の方法。
9. 活性成分が、前記ポリマーナノ粒子の不在下でのその溶解度よりも高い濃度で分散される、請求項１に記載の組成物を含む分散液。
10. 前記ポリマーが、ポリ（アクリル酸）、ポリ（メタクリル酸）、ポリ（スチレンスルホネート）、キトサン、ポリ（ジメチルジアリルアンモニウムクロリド）、ポリ（アリルアミン塩酸塩）、またはこれらのコポリマーもしくはグラフトポリマー、およびこれらの組合せからなる群から選択される、請求項１に記載のナノ粒子。
11. 活性成分の少なくとも一部が、前記ポリマーナノ粒子の内部に存在する、請求項１に記載のナノ粒子。
12. 活性成分の少なくとも一部が、前記ポリマーナノ粒子の表面上に存在する、請求項１に記載のナノ粒子。
13. 活性成分が、溶媒に暴露された後に、前記ポリマーナノ粒子と会合したままである、請求項１に記載のナノ粒子。
14. 適用後に長期または持続放出を提供する、請求項１に記載の組成物。
15. 活性成分が、トリガー放出を介して放出される、請求項１に記載のナノ粒子。
16. 放出のためのトリガーが、ｐＨ変化、温度変化、気圧変化、浸透圧変化、水への暴露、溶媒への暴露、剪断力変化、製剤の適用、細菌への暴露、酵素への暴露、電磁放射線への暴露、およびフリーラジカルへの暴露からなる群から選択される、請求項１５に記載のナノ粒子。
17. 前記ポリマーナノ粒子が、空洞を有する、請求項１に記載のナノ粒子。
18. 前記ポリマーナノ粒子が、網状構造を有する、請求項１に記載のナノ粒子。
19. 前記ポリマーナノ粒子と会合した活性成分が、前記活性成分がポリマーナノ粒子と会合していない場合と相違する土壌中における移動性を有する、請求項１に記載のナノ粒子。
20. 前記ポリマーナノ粒子が、乾燥形態で回収され、かつ適切な溶媒に再分散され得る、請求項１に記載のナノ粒子。
21. 活性成分が、アトラジン、ネオニコチノイド、光合成阻害剤、アミノ酸合成阻害剤、成長調節物質、ピレスリン、アベルメクチン、およびストロビルリンからなる群から選択される、請求項１に記載のナノ粒子。
22. 前記ポリマーが、親水性領域および疎水性領域を有する、請求項１に記載の組成物。
23. （ａ）高分子電解質を、それを帯電させる溶液条件下で溶解して水溶液にするステップ、
    （ｂ）これらの条件下で逆帯電される種を添加してポリマーに折り畳みを引き起こすステップ、および
    （ｃ）前記ポリマーを架橋するステップ
    を含む、ポリマーナノ粒子の作製方法。
24. 前記逆帯電される種が、活性成分である、請求項２３に記載の方法。
25. 前記逆帯電される種が、前記ポリマーナノ粒子から除去される、請求項２３に記載の方法。
26. 前記逆帯電される種が、ｐＨ調整、濾過、透析、またはこれらの組合せによって前記ポリマーナノ粒子から除去される、請求項２５に記載の方法。
27. 活性成分を前記ポリマーナノ粒子と会合させるステップをさらに含む、請求項２５に記載の方法。
28. 前記架橋ステップが、電磁放射線誘発架橋、化学誘発架橋、または熱誘発架橋の中の１つによって完遂される、請求項２４または２７に記載の方法。
29. 溶媒を除去するステップをさらに含む、請求項２４または２７に記載の方法。
30. 前記溶媒が、凍結乾燥、蒸留、濾過、抽出、選択的溶媒除去、透析、または蒸発によって除去される、請求項２９に記載の方法。
31. 前記ナノ粒子を適切な溶媒に再分散させるステップをさらに含む、請求項３０に記載の方法。
32. 農業用活性化合物が、殺ダニ剤、殺真菌剤、殺菌剤、除草剤、抗生物質、抗微生物剤、殺線虫剤、殺鼠剤、昆虫病原体、フェロモン、化学不妊剤、ウイルス、誘引剤、植物生長調節物質、昆虫成長調節物質、忌避剤、植物栄養素、摂食刺激物質、消毒剤、およびこれらの組合せからなる群から選択される、請求項２４または２７に記載の方法。
33. 前記ナノ粒子の大きさが、５０ｎｍ未満である、請求項２４または２７に記載の方法。
34. 前記ナノ粒子の大きさが、２０ｎｍ未満である、請求項２４または２７に記載の方法。
35. 前記ポリマーが、複数種のポリマー分子を含む、請求項２４または２７に記載の方法。
36. 前記ポリマーナノ粒子が、架橋される、請求項２４または２７に記載の方法。
37. 前記ポリマーが、ポリ（アクリル酸）、ポリ（メタクリル酸）、ポリ（スチレンスルホネート）、キトサン、ポリ（ジメチルジアリルアンモニウムクロリド）、ポリ（アリルアミン塩酸塩）、またはこれらのコポリマーもしくはグラフトポリマー、およびこれらの組合せからなる群から選択される、請求項２４または２７に記載の方法。
38. 前記活性成分の少なくとも一部が、前記ポリマーナノ粒子の表面上に存在する、請求項２４または２７に記載の方法。
39. 前記会合させるステップが、
    （ａ）前記ポリマーナノ粒子を適切な第１溶媒に溶解するステップ、
    （ｂ）活性成分を含む第２溶媒を添加することによって前記ポリマーナノ粒子を膨潤させるステップ、および
    （ｃ）前記第２溶媒を除去するステップ
    を含む、請求項２７に記載の方法。
40. 前記会合させるステップが、
    （ａ）前記ポリマーナノ粒子および活性成分を適切な第１溶媒に溶解するステップ、
    （ｂ）第２溶媒を添加するステップ、および
    （ｃ）前記第１溶媒を除去するステップ
    を含む、請求項２７に記載の方法。
41. 前記会合させるステップが、
    （ａ）前記ポリマーナノ粒子および活性成分を適切な溶媒に溶解するステップ、および
    （ｂ）前記溶媒を除去するステップ
    を含む、請求項２７に記載の方法。
42. 活性成分をポリマーナノ粒子と会合させる方法であって、
    （ａ）該ポリマーナノ粒子を適切な第１溶媒に溶解するステップ、
    （ｂ）該活性成分を含む第２溶媒を添加することによって該ポリマーナノ粒子を膨潤させるステップ、および
    （ｃ）該第２溶媒を除去するステップ
    を含む、方法。
43. 活性成分をポリマーナノ粒子と会合させる方法であって、
    （ａ）該ポリマーナノ粒子および該活性成分を適切な第１溶媒に溶解するステップ、
    （ｂ）第２溶媒を添加するステップ、および
    （ｃ）該第１溶媒を除去するステップ
    を含む、方法。
44. 活性成分をポリマーナノ粒子と会合させる方法であって、
    （ａ）該ポリマーナノ粒子および該活性成分を適切な溶媒に溶解するステップ、および
    （ｂ）該溶媒を除去するステップ
    を含む、方法。
45. 前記第１溶媒が、水である、請求項４２、４３または４４に記載の方法。
46. 前記第２溶媒が、前記第１溶媒と混和性でない、請求項４２、４３または４４に記載の方法。
47. 前記第２溶媒が、前記第１溶媒と部分混和性である、請求項４２、４３または４４に記載の方法。
48. 残留溶媒を除去するステップをさらに含む、請求項４２、４３または４４に記載の方法。
49. 前記溶媒が、凍結乾燥、蒸留、抽出、選択的溶媒除去、濾過、透析、または蒸発によって除去される、請求項４２、４３または４４に記載の方法。
50. 前記ナノ粒子を適切な溶媒に再分散させるステップをさらに含む、請求項４９に記載の方法。
51. 農業用活性化合物が、殺ダニ剤、殺真菌剤、殺菌剤、除草剤、抗生物質、抗微生物剤、殺線虫剤、殺鼠剤、昆虫病原体、フェロモン、化学不妊剤、ウイルス、誘引剤、植物生長調節物質、昆虫成長調節物質、忌避剤、植物栄養素、摂食刺激物質、消毒剤、およびこれらの組合せからなる群から選択される、請求項４２、４３または４４に記載の方法。
52. 前記ナノ粒子の大きさが、５０ｎｍ未満である、請求項４２、４３または４４に記載の方法。
53. 前記ナノ粒子の大きさが、２０ｎｍ未満である、請求項４２、４３または４４に記載の方法。
54. ポリマーが、複数種のポリマー分子を含む、請求項４２、４３または４４に記載の方法。
55. 前記ポリマーナノ粒子が、架橋される、請求項４２、４３または４４に記載の方法。
56. ポリマーが、ポリ（アクリル酸）、ポリ（メタクリル酸）、ポリ（スチレンスルホネート）、キトサン、ポリ（ジメチルジアリルアンモニウムクロリド）、ポリ（アリルアミン塩酸塩）、またはこれらのコポリマーもしくはグラフトポリマー、およびこれらの組合せからなる群から選択される、請求項４２、４３または４４に記載の方法。
57. 前記活性成分の少なくとも一部が、前記ポリマーナノ粒子の表面上に存在する、請求項４２、４３または４４に記載の方法。
58. （ａ）高分子電解質を適切な溶媒に溶解するステップ、
    （ｂ）活性成分を前記高分子電解質と会合させるステップ、および
    （ｃ）前記高分子電解質を折り畳むステップ
    を含む、活性成分を含むポリマーナノ粒子の作製方法。
59. 前記活性成分の前記高分子電解質との会合が、前記高分子電解質の折り畳みを引き起こす、請求項５８に記載の方法。
60. 活性成分を含む前記ポリマーナノ粒子が、架橋される、請求項５８に記載の方法。
61. 前記架橋ステップが、電磁放射線誘発架橋、化学誘発架橋、または熱誘発架橋の中の１つによって完遂される、請求項６０に記載の方法。
62. 前記折り畳みが、溶媒条件の変化によって引き起こされる、請求項５８に記載の方法。
63. 前記折り畳みが、温度の変化によって引き起こされる、請求項５８に記載の方法。
64. 前記折り畳みが、ｐＨの変化によって引き起こされる、請求項５８に記載の方法。
65. 前記活性成分が、化学的に修飾される、請求項５８に記載の方法。
66. 農業用活性化合物が、殺ダニ剤、殺真菌剤、殺菌剤、除草剤、抗生物質、抗微生物剤、殺線虫剤、殺鼠剤、昆虫病原体、フェロモン、化学不妊剤、ウイルス、誘引剤、植物生長調節物質、昆虫成長調節物質、忌避剤、植物栄養素、摂食刺激物質、消毒剤、およびこれらの組合せからなる群から選択される、請求項５８に記載の方法。
67. 前記ナノ粒子の大きさが、５０ｎｍ未満である、請求項５８に記載の方法。
68. 前記ナノ粒子の大きさが、２０ｎｍ未満である、請求項５８に記載の方法。
69. ポリマーが、複数種のポリマー分子を含む、請求項５８に記載の方法。
70. ポリマーが、ポリ（アクリル酸）、ポリ（メタクリル酸）、ポリ（スチレンスルホネート）、キトサン、ポリ（ジメチルジアリルアンモニウムクロリド）、ポリ（アリルアミン塩酸塩）、またはこれらのコポリマーもしくはグラフトポリマー、およびこれらの組合せからなる群から選択される、請求項５８に記載の方法。
71. 前記活性成分の少なくとも一部が、前記ポリマーナノ粒子の表面上に存在する、請求項５８に記載の方法。
72. 前記溶媒を除去するステップを含む、請求項５８に記載の方法。
73. 前記溶媒が、凍結乾燥または蒸発によって除去される、請求項５８に記載の方法。
74. 前記ナノ粒子を適切な溶媒に再分散させるステップをさらに含む、請求項７３に記載の方法。
75. 前記組成物を植物、種子、または土壌に適用することによる、請求項１に記載の組成物の使用方法。
76. 前記組成物が、エアゾールとして噴霧されることによって適用される、請求項７５に記載の方法。
77. 前記組成物が、他の成分を含む溶液状製剤の一部である、請求項７５に記載の方法。
78. 前記製剤が、界面活性剤を実質的に含まない、請求項７７に記載の方法。

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