JP3509142B2 - 反応性リポソームおよび形成剤 - Google Patents

反応性リポソームおよび形成剤

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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、リポソームの膜形成成
分として用いられる反応性リポソーム形成剤、およびそ
れを含む反応性リポソームに関する。さらに詳しくは検
査、診断、センサー、固定化触媒、バイオリアクター、
マイクロカプセル代替品または医薬の運搬体など、種々
の機能性リポソームの膜形成成分として用いられる反応
性リポソーム形成剤およびそれを含む反応性リポソーム
に関するものである。
【0002】
【従来の技術】リポソームはリン脂質の二分子膜ベシク
ルであり、多分野での応用が試みられている。特に、診
断、検出用のセンサーまたは医薬運搬体などへの応用が
注目されている。しかし、リポソームの表面上または膜
中への機能性物質の固定化が大きな課題となっている。
【0003】従来、リポソームの表面上または膜中への
機能性物質の固定化方法としては、プルラン誘導体で被
覆したリポソームの表面上の多糖上に置換したアミノエ
チルカルバミルメチル基にγ−マレイミドブチルオキシ
サクシニミジルを介して抗体フラグメントを結合させる
方法(Biochem.Biophys.Acta.,
898,323(1987))、またはあらかじめリポ
ソーム膜形成成分中に糖脂質を加えておき、リポソーム
形成後、過よう素酸酸化を行い、生じたアルデヒド基と
抗体とを反応させて固定化する方法(J.Biol.C
hem.,255,10509(1980))などがあ
る。
【0004】しかし、これらの従来法では、リポソーム
調製後に膜表面上での多段階の化学反応を行う必要があ
り、このため目的とする機能性物質の導入量が低く制限
され、また反応による副生成物や不純物が混入し、膜へ
のダメージが大きいなどの問題点がある。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、上記
問題点を解決するため、リポソームの表面上または膜中
に、簡単にかつ効率よく、種々の機能性物質を共有結合
により担持することができ、しかも機能性物質の導入量
を多くすることが可能な反応性リポソーム形成剤、およ
びそれを含む反応性リポソームを提供することである。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明は次の反応性リポ
ソーム形成剤およびそれを含む反応性リポソームであ
る。 (1)下記一般式〔1〕で表わされる反応性リポソーム
形成剤。
【化3】 (式中、R−COは脂肪酸残基を示す。) (2)上記一般式〔1〕で表わされる反応性リポソーム
形成剤の一種以上を膜形成成分として含むことを特徴と
する反応性リポソーム。
【0007】前記一般式〔1〕のR−COで示される脂
肪酸残基は、炭素数3〜26、好ましくは8〜22の飽
和、不飽和または重合性脂肪酸の残基であることが望ま
しい。このような脂肪酸残基としては、例えば酪酸、カ
プロン酸、カプリル酸、ペラルゴン酸、カプリン酸、ウ
ンデカン酸、ラウリン酸、ミリスチン酸、パルミチン
酸、ステアリン酸、アラキン酸、ベヘン酸、リグノセリ
ン酸、セロチン酸、モンタン酸およびメリシン酸等の飽
和脂肪酸残基;リノール酸、リノレン酸およびエルカ酸
等の不飽和脂肪酸残基;2,4−オクタデカジエン酸、
および「Adv.Polym.Sci.,64,1−6
2(1985)」に記載されているような重合性脂質ま
たは界面活性剤を構成する重合性脂肪酸残基などがあげ
られる。
【0008】前記一般式〔1〕で表わされる本発明の反
応性リポソーム形成剤としては、例えば4−ラウロイル
オキシフェニルジメチルスルホニウム・メチルサルフェ
ート、4−ヘキサノイルオキシフェニルジメチルスルホ
ニウム・メチルサルフェート、4−デカノイルオキシフ
ェニルジメチルスルホニウム・メチルサルフェート、4
−ミリストイルオキシフェニルジメチルスルホニウム・
メチルサルフェート、4−ステアロイルオキシフェニル
ジメチルスルホニウム・メチルサルフェート、4−リノ
ーレオイルオキシフェニルジメチルスルホニウム・メチ
ルサルフェート、4−リノレノイルオキシフェニルジメ
チルスルホニウム・メチルサルフェート、4−リグノセ
ロイルオキシフェニルジメチルスルホニウム・メチルサ
ルフェートなどがあげられる。
【0009】本発明のリポソーム形成剤は、例えば特開
昭64−83029号に記載されているように、前記一
般式〔1〕のR−COに対応する脂肪酸と4−ヒドロキ
シフェニルジメチルスルホニウム・メチルサルフェート
とを、アセトニトリルなどの溶媒中で、ジシクロヘキシ
ルカルボジイミド等の脱水縮合剤などを用いてエステル
化する方法、その他の方法により、容易に製造すること
ができる。
【0010】本発明の反応性リポソーム形成剤は、4−
ヒドロキシフェニルジメチルスルホニウム・メチルサル
フェート(以下、DSPという場合がある)エステル部
が活性化エステル基であり、種々の機能性物質、特にア
ミノ基、水酸基またはチオール基を有する機能性物質と
高い反応性を有しているため、これらの機能性物質と容
易に共有結合する。
【0011】上記機能性物質としては、例えば色素、染
料、放射線ラベル化合物、蛍光化合物、化学発光化合物
等の標識物質;光応答性化合物、pH応答性化合物、熱
応答性化合物等の外部刺激応答性化合物;酵素、抗体、
その他の蛋白質、糖、脂質、糖蛋白質、糖脂質、ホルモ
ン等の生理活性物質;医薬等のうち、分子中にアミノ
基、水酸基またはチオール基を有するものなどがあげら
れる。
【0012】反応性リポソーム形成剤と第二級アミノ基
を有する機能性物質との反応を下記一般式〔2〕に示
す。
【化4】 (式中、Rは前記と同じものを示す。)
【0013】また本発明の反応性リポソーム形成剤は、
4−ヒドロキシフェニルジメチルスルホニウム・メチル
サルフェートエステル部が高い親水性を有し、また脂肪
酸残基部が疎水性を有するため、両親媒性を有する。こ
のため、本発明の反応性リポソーム形成剤は、リン脂質
などの他の膜形成成分と併用することにより、良好な二
分子膜形成能を有し、リポソームを形成することができ
る。
【0014】従って、このような反応性リポソーム形成
剤をリポソームの膜形成成分として使用することによ
り、リポソームの表面上または膜中に種々の機能性物質
を、共有結合により容易に担持することが可能な反応性
リポソームを得ることができる。
【0015】本発明の反応性リポソームは、上記のよう
な反応性リポソーム形成剤の一種以上を膜形成成分とし
て含む反応性リポソームである。この場合、上記リポソ
ーム形成剤の一種以上と他の膜形成成分からリポソーム
を形成するのが好ましい。前記反応性リポソーム形成剤
の含有量は、他の膜形成成分に対して0.001〜80
モル%、好ましくは0.01〜40モル%であるのが望
ましい。このような含有量とすることにより、安定なリ
ポソームが得られる。
【0016】他の膜形成成分としては、公知のリポソー
ム膜形成成分が制限なく使用でき、例えばジホスファチ
ジルグリセロール、カルジオリピン、ホスファチジルイ
ノシトール、ホスファチジルセリン、ホスファチジルエ
タノールアミン、ホスファチジルコリン等のリン脂質;
1,2−ジ(2,4−オクタデカジエノイル)−3−ホ
スファチジルコリン等の脂肪酸部に重合性脂肪酸残基を
有する重合性リン脂質;「Adv.Polym.Sc
i.,64,1−62(1985)」に記載されている
ような重合性リン脂質および界面活性剤;スルホキシリ
ボシルジグリセリド、ジガラクトシルジグリセリド、ラ
クトシルジグリセリド等の糖脂質類;コレステロール等
の非極性脂質;これらの混合物などがあげられる。これ
らの中では、特に1,2−ジ(2,4−オクタデカジエ
ノイル)−3−ホスファチジルコリンが好ましい。
【0017】本発明の反応性リポソームは、例えばエク
スツルージョン法、ボルテックスミキサー法、超音波
法、界面活性剤除去法、逆層蒸発法、エタノール注入
法、プレベシクル法、フレンチプレス法、W/O/Wエ
マルジョン法、アニーリング法、凍結融解法など、種々
の方法により製造することができる。また、これらの製
造法の種類により、多重層リポソーム、小さな一枚膜リ
ポソーム、大きな一枚膜リポソームなど、種々の形態や
種々のサイズの反応性リポソームを調製することができ
る。
【0018】本発明の反応性リポソームは、膜形成成分
として前記反応性リポソーム形成剤を含んでいるため、
リポソーム膜内外の表面または膜中の4−ヒドロキシフ
ェニルメチルスルホニウム・メチルサルフェートエステ
ル部が、前記反応式〔2〕で示したように高い反応性を
有しており、このためリポソームの表面または膜中に、
簡単にかつ効率よく、しかも多量の機能性物質を共有結
合により固定化して担持することができる。また固定化
による副生物や不純物の混入、膜へのダメージを少なく
することができる。固定化する機能性物質としては、前
記機能性物質があげられる。
【0019】機能性物質の反応性リポソーム上への固定
化は、種々の緩衝液などの水系溶媒またはアセトン、ア
セトニトリル、テトラヒドロフラン、1,4−ジオキサ
ン、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセタミド、ジメ
チルスルホキシド、ピロリドンなどの有機溶媒、あるい
はこれらの混合溶媒中、−10〜120℃、好ましくは
0〜40℃で、5分間〜168時間、好ましくは30分
間〜72時間反応させることにより、一段階の反応で容
易に行うことができる。また、このような条件で反応さ
せることにより、安定なリポソームが得られる。
【0020】本発明の反応性リポソームの内部には、種
々の物質を封入することが可能である。例えば、色素、
染料、放射線ラベル化合物、蛍光化合物、化学発光化合
物等の標識物質;光応答性化合物、pH応答性化合物、
熱応答性化合物等の外部刺激応答性化合物;酵素、抗
体、その他の蛋白質、糖、脂質、糖蛋白質、糖脂質、ホ
ルモン等の生理活性物質;医薬などを封入することがで
きる。
【0021】また他の膜形成成分として前記重合性リン
脂質のような重合性を有する成分を使用した場合、リポ
ソーム調製後に、光重合開始剤の存在下または非存在下
でUV、放射線、電子線などの照射、またはレドックス
開始剤系により、あるいは重合開始剤の存在下で加熱を
行うことにより、容易に重合を行うことができる。
【0022】また精製が必要な場合には、機能性物質の
固定化、封入操作または重合終了後などに、ゲル濾過、
限外濾過、透析、遠心分離、沈降分離などにより、精製
することができる。
【0023】本発明の反応性リポソームは、優れた安定
性を有しているので、水溶液に分散させたまま、あるい
は凍結乾燥などの方法により粉末状に調製した後、検
査、診断、センサー、固定化触媒、バイオリアクター、
マイクロカプセル代替品または医薬の運搬体など、種々
の機能性リポソームとして利用できる。
【0024】
【発明の効果】以上の通り、本発明によれば、リポソー
ムの表面上または膜中に、簡単にかつ効率よく、種々の
機能性物質を共有結合により担持することができ、しか
も機能性物質の導入量を多くすることが可能な反応性リ
ポソーム形成剤が得られる。
【0025】また本発明によれば、上記反応性リポソー
ム形成剤を膜形成成分とし含有させるようにしたので、
リポソームの表面上または膜中に、簡単にかつ効率よ
く、種々の機能性物質を共有結合により担持することが
でき、しかも機能性物質の導入量を多くすることが可能
な反応性リポソームが得られる。
【0026】
【実施例】以下、実施例によりさらに詳細な説明を行う
が、本発明はこれらに限定されるものではない。
【0027】実施例1 卵黄ホスファチジルコリン20mg(26μmol)、
コレステロール3.9mg(10μmol)およびこれ
らに対して10mol%の4−ラウロイルオキシフェニ
ルジメチルスルホニウム・メチルサルフェート1.6m
g(3.6μmol)を茄子型フラスコに入れ、2ml
のクロロホルムにより溶解させた後、クロロホルムをロ
ータリーエバポレーターにより減圧留去し、さらに12
時間真空乾燥させた。これに生理的食塩水1mlを加
え、VortexおよびBath型超音波照射により、
多重層リポソームを得ることができた。
【0028】実施例2 実施例1において、4−ラウロイルオキシフェニルジメ
チルスルホニウム・メチルサルフェートの代わりに5m
ol%の4−ヘキサノイルオキシフェニルジメチルスル
ホニウム・メチルサルフェートを用いて、実施例1と同
様の操作を行うことにより、多重層リポソームを得るこ
とができた。
【0029】実施例3 実施例1において、4−ラウロイルオキシフェニルジメ
チルスルホニウム・メチルサルフェートの代わりに10
mol%の4−デカノイルオキシフェニルジメチルスル
ホニウム・メチルサルフェートを用いて、実施例1と同
様の操作を行うことにより、多重層リポソームを得るこ
とができた。
【0030】実施例4 実施例1において、4−ラウロイルオキシフェニルジメ
チルスルホニウム・メチルサルフェートの代わりに20
mol%の4−ミリストイルオキシフェニルジメチルス
ルホニウム・メチルサルフェートを用いて、実施例1と
同様の操作を行うことにより、多重層リポソームを得る
ことができた。
【0031】実施例5 実施例1において、4−ラウロイルオキシフェニルジメ
チルスルホニウム・メチルサルフェートの代わりに30
mol%の4−ステアロイルオキシフェニルジメチルス
ルホニウム・メチルサルフェートを用いて、実施例1と
同様の操作を行うことにより、多重層リポソームを得る
ことができた。
【0032】実施例6 実施例1において、4−ラウロイルオキシフェニルジメ
チルスルホニウム・メチルサルフェートの代わりに30
mol%の4−リノーレオイルオキシフェニルジメチル
スルホニウム・メチルサルフェートを用いて、実施例1
と同様の操作を行うことにより、多重層リポソームを得
ることができた。
【0033】実施例7 実施例1において、4−ラウロイルオキシフェニルジメ
チルスルホニウム・メチルサルフェートの代わりに30
mol%の4−リノレノイルオキシフェニルジメチルス
ルホニウム・メチルサルフェートを用いて、実施例1と
同様の操作を行うことにより、多重層リポソームを得る
ことができた。
【0034】実施例8 実施例1において、4−ラウロイルオキシフェニルジメ
チルスルホニウム・メチルサルフェートの代わりに40
mol%の4−リグノセロイルオキシフェニルジメチル
スルホニウム・メチルサルフェートを用いて、実施例1
と同様の操作を行うことにより、多重層リポソームを得
ることができた。
【0035】実施例9 1,2−ジ(2,4−オクタデカジエノイル)−3−ホ
スファチジルコリン14.6mg(26μmol)、コ
レステロール3.9mg(10μmol)およびこれら
に対して10mol%の4−ラウロイルオキシフェニル
ジメチルスルホニウム・メチルサルフェート1.6mg
(3.6μmol)を茄子型フラスコに入れ、2mlの
クロロホルムにより溶解された後、クロロホルムをロー
タリーエバボレーターにより減圧留去し、さらに12時
間真空乾燥させた。これに生理的食塩水1mlを加え、
VortexおよびBath型超音波照射により、多重
層リポソームを得ることができた。これに、0.75M
radのγ線照射を行い、重合リポソームを得た。この
リポソームは、Sephadex G−50を用いてゲ
ル濾過後、凍結乾燥により、粉末状サンプルが得られ
た。さらに生理的食塩水で膨潤させ、再生することがで
きた。
【0036】実施例10 実施例9で得られたリポソーム溶液(固形分量2.5重
量%)の0.5ml、および1mg/mlの西洋山葵ペ
ルオキシダーゼ(以下、HRPと略す)/0.1Mリン
酸緩衝液(pH7.5)を、4℃で24時間攪拌した。
これをSephadex G−50を用いてゲル濾過を
行い、含リポソーム分画を分取した。これに、HRPの
基質である0.07%過酸化水素水を10μlおよび
1,2−フェニレンジアミン溶液(10mmol/l)
100μlを加え、30℃で60分間インキュベートを
したところ、黄色の発色が見られた。
【0037】比較例1 卵黄ホスファチジルコリン20mg(26μmol)、
コレステロール3.9mg(10μmol)のみによ
り、実施例1と同様の操作により、固形分量2.5重量
%の多重層リポソームを得た。これを実施例10と同様
にHRPを作用させ、ゲル濾過により精製後、0.07
%過酸化水素水を10μlおよび1,2−フェニレンジ
アミン溶液(10mmol/l)100μlを加え、3
0℃で60分間インキュベートしたが、発色は見られな
かった。
【0038】実施例および比較例の結果より、本発明の
反応性リポソームは、HRPなどの機能性物質を簡単に
かつ効率よく固定化できることが確認できた。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) A61K 9/127 B01J 13/02

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 下記一般式〔1〕で表わされる反応性リ
    ポソーム形成剤。 【化1】 (式中、R−COは脂肪酸残基を示す。)
  2. 【請求項2】 下記一般式〔1〕で表わされる反応性リ
    ポソーム形成剤の一種以上を膜形成成分として含むこと
    を特徴とする反応性リポソーム。 【化2】 (式中、R−COは脂肪酸残基を示す。)
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