JP3359031B2 - 油が充填された少層ラメラ脂質小胞の形成方法 - Google Patents

油が充填された少層ラメラ脂質小胞の形成方法

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Description

【発明の詳細な説明】 関連出願の説明 この出願は1989年9月21日付け出願の米国特許出願第
410,650号(発明の名称:リポソームクリーナー)の部
分継続出願である。そして、この米国特許出願は1990年
3月27日付け発行の米国特許第4,911,928号(発明の名
称:少層ラメラ脂質小胞)の部分継続出願である。ま
た、この出願は1989年11月29日付け出願の米国特許出願
第443,516号(発明の名称:少層ラメラ脂質小胞)の部
分継続出願である。そして、この米国特許出願は前記米
国特許第4,911,928号の分割出願である。前記の特許出
願及び特許の全てをここで述べることによりそれらの開
示を本明細書に含めるものとする。
発明の背景 本発明は、非晶質中心キャビテーを油のような水不混
和性物質により実質的に充填してなる少層ラメラ(pauc
ilamellar)脂質小胞の形成方法に関する。本発明は、
別の方法では組み入れることができなかった揮発性の及
び(又は)熱に不安定な(熱分解する)物質を小胞内に
組み入れるのを可能にする“常温充填(cold−loadin
g)”法である。
米国特許第4,911,928号は、水不混和性物質を非晶質
中心キャビテーに実質的に充填してなる少層ラメラ脂質
小胞を形成する“熱間充填(hot−loading)”法を記載
している。この方法では、脂質(そして組み入れるべき
どんな油又は水不混和性の物質も)は、過剰の水性相に
注入することができるように高められた温度に加熱さ
れ、例えば液状又は流動性の形態にされる。この脂質を
水性相中に注入することにより小さい脂質ミセル(おそ
らく長球形であろう)の形成が起こり、これは乱流又は
剪断混合しながら冷却すると凝集する。凝集したミセル
は小胞へと融合し、そして多くの二重層外殻が中心の非
晶質コアを取り囲む。また、油又は水不混和性物質も存
在する場合には、脂質ミセルとマイクロエマルジョン油
滴の両者が形成される。マイクロエマルジョン油滴は核
として作用し、この回りにミセルが凝集し、脂質二重層
により取り巻かれた小胞の油充填非晶質中心キャビテー
が形成される。好ましくは、油を安定化するために少量
の不関の界面活性剤を含有される。用語「不関の界面活
性剤」とは、本明細書で使用するときは、脂質小胞の形
成に関わらないが包封すべき水不混和性物質を乳化させ
ることができる界面活性剤を意味する。不関の界面活性
剤には、大抵のポリオキシエチレンソルビタンエーテル
(ツイーン類)、ドデシル硫酸ナトリウム、C12〜C18
肪酸及びそれらの塩類、例えばオレイン酸ナトリウムが
包含される。不関の界面活性剤を使用しない場合には、
壁形成用脂質の一部が油を安定化するために供せられ
る。
熱間充填法は多数の水不混和性物質に有効であるが、
この方法は、小胞形成温度においてあまりにも揮発性で
あり又は熱に不安定である種々の重要な水不混和性物質
にとっては有用でない。これらの熱的に不安定な物質に
ついて熱間充填法を試みると、水不混和性物質の大部分
を揮発し、ごく一部を小胞中に組み入れるだけである。
これらの揮発性物質には、ジエチルトルアミド(DEET)
のような殺虫剤、ある種の香料及び芳香物質、香油並び
にミネラルスピリッツのような多くのその他の物質が包
含される。芳香物質のあるものは混合物であるから、そ
の混合物の一部の放出は全体の性質を劇的に変化させる
恐れがある。さらに、ある種の不揮発性物質さえも、熱
間充填法よりも本発明の常温充填法を使用すれば、小胞
の非晶質中心キャビテー内に容易に導入される。例え
ば、熱間充填法を使用してクリーニング剤であるd−リ
モネンを小胞内に比較的低濃度で組み入れることができ
るが、常温充填法を使用すればもっと高い濃度を達成す
ることができる。
従って、本発明の目的の一つは、少層ラメラ脂質小胞
非晶質中心キャビテーに水不混和性物質を常温充填する
方法を提供することである。
本発明の他の目的は、揮発物を少層ラメラ脂質小胞内
に組み入れる手段を提供することである。
本発明のさらに他の目的は、リン脂質、イオン性及び
非イオン性の脂質物質と共に使用することができる油質
の又は水不混和性の物質を脂質小胞に充填させる一般化
された手段を提供することである。
本発明のさらに他の目的及び特徴は、以下の説明及び
図面から明らかとなろう。
発明の要約 本発明は、少層ラメラ脂質小胞の非晶質中心キャビテ
ーに水不混和性物質を常温充填する方法に特に係る。こ
の方法は、熱間充填法を使用して少層ラメラ脂質小胞の
中心キャビテーに有意義な量で充填することができない
揮発性物質にとって特に重要である。
本発明の方法は、実質的に水溶液で充填された非晶質
中心キャビテーを有する少層ラメラ脂質小胞を形成させ
ることから開始される。この小胞は任意の典型的な方法
により作成することができるが、米国特許第4,911,928
号に開示された方法及び物質を参照されたい。概略すれ
ば、これらの方法は、剪断混合技術を使用して過剰の水
性相中に流動性の脂質を小割合の油と共に又はそれなし
で注入することを必要とする。用語「剪断混合」とは、
前記の米国特許第4,911,928号に定義されているよう
に、相の流速が1mmのオリフィスを通して約5〜50m/sの
相対流速に等しいことを意味する。得られた小胞は、水
溶液で充填され、場合により若干の油を含有した非晶質
中心キャビテーを有する。
実質的に水溶液で充填された少層ラメラ脂質小胞を形
成させた後、これらの小胞は、中間混合条件下に、非晶
質中心キャビテー中に組み入れるべき水不混和性物質、
例えば油、最も好ましくは揮発性の油と混合される。用
語「中間混合条件」とは、予備形成された小胞と水不混
和性物質とを渦流又は注入のような穏やかな条件下で室
温で又は室温付近で混合することを意味する。少層ラメ
ラ脂質小胞を最初に形成するのに使用した剪断と類似の
剪断を生じさせる流れ条件を使用することができたが、
それは不必要であり、事実反生産的であろう。
この操作の後、脂質小胞の非晶質中心キャビテーに水
不混和性物質が充填され、水溶液が置き換えられる。水
不混和性物質は、それに可溶性であるか又は分散される
物質のためのキャリアーとして作用し得る。次いで、例
えば遠心分離により少層ラメラ脂質小胞がどんな過剰の
油からも分離される。好ましくは、不関の界面活性剤が
水不混和性物質を安定化させる過程で使用される。不関
の界面活性剤は通常水溶性であり、外部水性相中に担持
されるが、水不溶性の不関の界面活性剤も中間混合の前
に少層ラメラ脂質小胞の非晶質中心又は壁内に組み入れ
ることができる。好ましい不関の界面活性剤は、ドデシ
ル硫酸ナトリウム、C12〜C18脂肪酸、ツイーン類(ポリ
オキシエチレンソルビタンエーテル)及びそれらの塩類
並びにこれらの混合物より成る群から選択される。
本発明の好ましい少層ラメラ脂質小胞は、壁又は二重
層形成用脂質としてポリオキシエチレン脂肪酸エーテ
ル、ポリオキシエチレングリセリンモノステアレート、
ポリオキシエチレンステアリルアルコール及びジエタノ
ールアミドのような非イオン性物質を有するが、リン脂
質、ベタインのようなその他の物質並びにその他のイオ
ン性又は双生イオン性の物質も使用することができる。
本発明は、壁形成用脂質が液体である温度において安定
な液体でない揮発性物質又は熱に不安定な物質をカプセ
ル化するのに特に好ましい。
本発明のさらに他の特徴は以下の記載から明らかとな
ろう。
図面の簡単な説明 図1a及び1bは、熱間充填法で使用されるような、過剰
の水性相に脂質相を注入したときのミセルの形成を例示
するものである。
図2a及び2bは、熱間充填法で使用されるような、過剰
の水性相に脂質−水不混和性物質相を注入したときのミ
セル及びマイクロエマルジョンの形成を例示するもので
ある。
図3は、本発明の常温充填法について示唆されるエン
ドサイトーシス機構の該略図である。
発明の詳細な説明 小胞の非晶質中心キャビテーに充填すべき物質が揮発
性の又は熱に不安定な水不混和性物質である場合には本
発明の常温充填法は熱間充填法よりも好ましい。さら
に、中心キャビテー内に組み入れるべき物質が揮発性で
あり得ないとしても、本発明の方法を使用すればより高
濃度の水不混和性物質を充填することができる。
図1a及び1bは、油を存在させない熱間充填法における
臨界的な工程、即ち、過剰の水溶液中に脂質相を注入す
ることによるミセル構造の形成を例示する。前述したよ
うに、このミセルは凝集して少層ラメラ脂質小胞の二重
層を形成する。
図2a及び2bは、水不混和性物質を脂質に添加した場合
の上記と同じ機構を示す。ミセルとマイクロエマルジョ
ン油滴の双方が形成する。これらのマイクロエマルジョ
ン油滴は核となり、その回りに脂質小胞の二重層が形成
される。これらのマイクロエマルジョン油滴はこの熱間
充填法には必要であるが、明らかなように、これらのマ
イクロエマルジョン油滴を形成しない揮発性物質は熱間
充填法に対して適当ではない。
図3は、本発明の常温充填法の最もありそうな機構を
例示する。例えば図1に示すような方法を使用して、実
質的に水溶液で充填された少層ラメラ脂質小胞がいった
ん形成されれば、それらは、好ましくは低濃度(約1.5
%)の不関界面活性剤、例えばドデシル硫酸ナトリウム
の存在下にカーゴ物質、例えば水不混和性物質と結合す
る。水不混和性物質の液滴(不関界面活性剤により安定
化された)は、おそらくエンドサイトーシスに類似した
プロセスにより小胞内に入って行く。
常温充填法は芳香物質油、香油、ある種の脂質又は医
薬のような揮発性の又は熱的に不安定な物質にとって最
も好ましいが、ミセルの形成及び(又は)融合を妨害す
る水不混和性物質にとっても特に具合がよい。この後者
のグループの物質には、ジエチルトルアミド、d−リモ
ネン、そして石油留分のようなある種の水不混和性溶
媒、キシレンのような芳香族溶媒がある。これらの物質
は、熱間充填法によっては脂質小胞内に多量でカプセル
化できないものであるが、本発明の常温充填法を使用す
れば少層ラメラ脂質小胞の非晶質中心キャビテー内に組
み入れることができる。
実施例 下記の実施例は本発明をさらに明確に説明する。
例1 この例では、米国特許第4,911,928号に記載された方
法を使用して、ポリオキシエチレン(9)グリセリンモ
ノステアレート、コレステリン及びツイーン40(ポリオ
キシエチレン(20)ソルビタンモノパルミテート)の1.
5%溶液から水性相を充填した小胞を形成した。概略す
れば、この特許には、脂質に可溶性の物質(使用すると
すればどんな水不混和性物質も含めて)の全部を高めら
れた温度で流動性となるまで一緒にブレンドすることか
らなる方法が記載されている。通常は、これには60〜80
℃の温度が要求されるが、ある場合には90℃ほどに高い
温度が使用される。水性相は水溶性物質(不関界面活性
剤も含む。ここではツイーン40)の全部を含有し、これ
も加熱される。次いで、中剪断装置により脂質相を過剰
の水性相中に注入し、混合物を小胞の形態になるまで剪
断する。装置としては、例えば、米国特許第4,895,452
号(この開示を引用することにより本明細書に含まる)
に示された混合機を使用することができるが、三方スト
ップコックにより接続された対の注射器が小胞を形成さ
せるのに十分な剪断を与えることができる。必要とされ
る剪断は、1mmのオリフィスを通して約5〜50m/sの相対
流速である。この方法の詳細は米国特許第4,911,928号
に記載されている。
下記の表1は、小胞を形成するのに使用した処方をリ
ストする。
表1 POE(9)グリセリンモノステアレート 20.3g コレステリン 3.5g ツイーン40(1.5%水溶液) 75ml 次いで、予備形成された小胞を一方の注射器に入れ、
カーゴとして作用すべき水不混和性物質の過剰量を第二
の注射器に入れることによって、予備形成された小胞を
過剰の水不溶性物質と混合した。まず、注射器を三方ス
トップコックにより接続する。周囲温度で一方の注射器
から他方の注射器に約40〜50行程動かすことにより両溶
液を混合した。生じた溶液を次いで3500rpmで30分間遠
心分離することによりカプセル化されていない水不混和
性物質を脂質小胞から分離した。下記の表2は、各種の
異なった水不混和性物質についての水不混和性物質取り
込み量をリストする。全ての値は小胞1ミリリットル当
たりの水不混和性物質のミリリットル数で表す。
表2 鉱油 1.0ml/ml ブチルセロソルブ 0.11ml/ml ミネラルスピリッツ 0.18ml/ml 安息香酸イソデシル 1.0ml/ml りん酸トリクレジル 1.0ml/ml 明らかなように、本発明の常温充填法を使用すれば多
数の種々の物質を高濃度で組み入れることができる。
例2 この例では、上記と異なる壁形成用物質のポリオキシ
エチレン(2)ステアリルアルコールとやはり異なる不
関界面活性剤のドデシル硫酸ナトリウム(SDS)を使用
して小胞を形成した。小胞を予備形成するのに使用した
量を下記の表3に示す。
表3 POE(2)ステアリルアルコール 5.9g コレステリン 2.1g SDS 1.5%水溶液 41.5ml 例1に記載した態様と同じ態様で小胞を形成した。次
いで、前記したのと同じ注射器系を使用して小胞を過剰
の鉱油(ドラケオール#19)と混合し、油が充填された
小胞を遠心分離によって分離した。小胞中への鉱油の取
り込み量は小胞1ミリリットル当たり0.7ミリリットル
よりも高かった。
例3 この例では、リン脂質のレシチンを使用して小胞を形
成した。レシチンは大豆油に溶解し、透明溶液が形成さ
れるまで加熱し、次いで例1に記載した操作を使用して
過剰の水と混合して少層ラメラ脂質小胞を形成した。下
記の表4は、小胞を形成するのに使用した種々の成分の
量を示す。小胞は水性中央部に若干の油を含有した。
表4 レシチン(98%、エマルプルN−P1ルーカス・メイヤ
ー社製) 6.4g 大豆油 6.4ml 水 26.0ml 前記した注射器系を使用して、予備形成されたリン脂
質少層ラメラ脂質小胞を過剰の追加大豆油と混合し、35
00rpmで30分間遠心分離した。第二処理工程におえる大
豆油の取り込み量は小胞1ミリリットル当たり約1ミリ
リットルの大豆油であった。同じ操作を使用して大豆油
中のコレステリンオレエートの33%溶液を小胞中に組み
入れた。取り込み量は小胞1ミリリットル当たり少なく
とも0.67ミリリットルであった。
例4 この例では、既に少量の油を含有していた非イオン性
脂質小胞の非晶質中心に追加の油を組み入れた。使用し
た操作は、鉱油を初期小胞を形成するのに使用した加熱
された脂質溶液に混入させたことを除いて、例1につい
て説明したものと同じであった。下記の表5に小胞を予
備形成するのに使用した成分を示す。
表5 POE(9)グリセリンモノステアレート 20.3g コレステリン 3.5g 鉱油(ドラケオール#19) 25.0ml SDS 1.5%水溶液 75.0ml 小胞を形成した後、注射器法を使用して、それらを追
加の鉱油と混合し、3500rpmで15分間遠心分離して小胞
を油から分離した。追加の鉱油の取り込み量は小胞1ミ
リリットル当たり約0.7ミリリットルの鉱油であった。
例5 この例では、負に帯電した小胞へのDEET(ジエチルト
ルアミド)の取り込みを試験した。熱間充填法を使用す
るとDEETは小胞の形成を妨害するので、熱間充填法では
DEETを不十分な量でしか小胞内に組み入れることができ
ない。例1に記載したような方法と同じ方法を使用し、
下記の表6に示した物質を使用して、負に帯電した小胞
を形成した。
表6 POE(9)グリセリンモノステアレート 11.2g コレステリン 1.9g オレイン酸 0.2g ツイーン40 0.9ml 水 42.0ml 次いで、予備形成された負に帯電された小胞を過剰の
DEETと混合し、3500rpmで30分間遠心分離した。小胞中
へのDEETの取り込み量は小胞1ミリリットル当たり約0.
4ミリリットルのDEETであた。
各種の香油、芳香物質及びハンドクリーナーのd−リ
モネンを使用して類似の結果を得た。さらに、注射器を
40〜50行程動作させ、小胞と水不混和性物質とを混合さ
せることの代わりに単に物質の全部を試験管に入れ、渦
形ミキサー、撹拌機又はホモジナイザーによりブレンド
することだけを行い、これにより水不混和性物質をカプ
セル化させた。
当業者にはその他の方法も認識できようが、これらも
本発明の範囲内である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特表 平2−502094(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B01J 13/02

Claims (10)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】非晶質中心キャビテー内に水性物質を有す
    る少層ラメラ脂質小胞を予備形成し、 該予備形成された少層ラメラ脂質小胞を該中心キャビテ
    ー内に組み入れるべき水不混和性物質と中間混合条件下
    に混合し、 該少層ラメラ脂質小胞を該中心キャビテー内に組み入れ
    られなかった該水不混和性物質から分離し、 これにより該少層ラメラ脂質小胞の非晶質中心キャビテ
    ーを該水不混和性物質で実質的に充填させる ことからなる実質的に油が充填された非晶質中心キャビ
    テーを有する少層ラメラ脂質小胞を形成する方法。
  2. 【請求項2】小胞を形成させるのに使用する脂質に加え
    て不関の界面活性剤を使用する請求の範囲1記載の方
    法。
  3. 【請求項3】不関の界面活性剤が水溶性である請求の範
    囲2記載の方法。
  4. 【請求項4】不関の界面活性剤が水溶性でない請求の範
    囲2記載の方法。
  5. 【請求項5】水溶性の不関の界面活性剤がポリオキシエ
    チレンソルビタンエーテル、ドデシル硫酸ナトリウム、
    C12〜C18脂肪酸及びそれらの塩類並びにこれらの混合物
    より成る群から選択される請求の範囲3記載の方法。
  6. 【請求項6】非晶質中心キャビテー内に組み入れるべき
    水不混和性物質が少層ラメラ脂質小胞を予備形成するの
    に使用する温度において揮発性又は熱に不安定である請
    求の範囲1記載の方法。
  7. 【請求項7】水不混和性物質がジエチルトルアミド、香
    油、芳香物質油、d−リモネン、水不混和性溶媒及びそ
    れらの混合物より成る群から選択される請求の範囲6記
    載の方法。
  8. 【請求項8】少層ラメラ脂質小胞が一次二重層形成用物
    質として非イオン性脂質を有する請求の範囲1記載の方
    法。
  9. 【請求項9】少層ラメラ脂質小胞が一次二重層形成用物
    質としてリン脂質を有する請求の範囲1記載の方法。
  10. 【請求項10】予備形成された少層ラメラ脂質小胞が非
    晶質中心キャビテー内に水性物質の他に油を含有する請
    求の範囲1記載の方法。
JP50074392A 1990-10-16 1991-10-15 油が充填された少層ラメラ脂質小胞の形成方法 Expired - Fee Related JP3359031B2 (ja)

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