JP4058108B2 - リポソーム分散液の製造方法ならびに製造装置 - Google Patents

Description

本発明は、医薬におけるドラッグキャリア、ならびに食品、化粧品として利用可能なリポソームの調製法に関する。

リポソームは主にリン脂質から成る脂質二重層あるいは多重層であり、細胞膜に類似した構造を有している。水溶性薬物はリポソームの内水相に取り込まれ、脂溶性薬物は脂質層に組み込まれる。リポソームのドラッグデリバリーシステムとしての医薬、化粧品分野での応用が研究されると同時に、各種リポソームの調製法が提案されている。

これまでに報告されたリポソームの調製法として、（１）脂質を有機溶媒（クロロホルム等）に溶解し、溶媒を減圧除去して薄膜を形成した後、緩衝液等の水溶液を加えて振とう膨潤させ、さらに機械的撹拌手段により薄膜をはがすことで調製する方法、（２）脂質をエーテルまたはエタノール等の有機溶媒に溶解し、緩衝液等の水溶液中に注入した後、溶媒を除去することにより調製する方法、さらに、機械的な方法として、
（３）超音波処理による方法、（４）高圧ホモジナイザーや高速回転分散機による方法（特許文献１参照）、（５）ポリカーボネート製メンブランフィルターを用いた高圧ろ過による方法、等が挙げられる。

また、マイクロカプセル化法によるリポソームの調製法が報告されている（非特許文献１参照）。この方法は、脂質を水と混和しない有機溶媒（ヘキサン、塩化メチレン等）に溶解し、水を加え、ホモジナイザーを用いてＷ／Ｏ型エマルションを調製した後、当該溶液を水中に添加することによりリポソームを調製している。

しかし、これらの方法は、操作が煩雑であることや、溶媒の留去が必要であるなどのため工業的でないという問題がある。
特開平１１−１３９９６１号公報 Ｊ．Ｄｉｓｐｅｒｓｉｏｎ Ｓｃｉ． Ｔｅｃｈｎｏｌ．，９，１（１９８８）

本発明が解決しようとする課題は、工業的に有用な、リポソーム分散液の新規な製造方法ならびに製造装置を提供することにある。

本発明者は鋭意研究を行った結果、リポソームを形成する膜物質と、それを水和するための水性媒質とを２流体ノズルを用いてスプレーすることにより、脱泡処理を必要とせずに、粒径が小さく、かつ、その分布が極めて狭いリポソーム分散液を調製することができることを見いだした。また、スプレーした際の分散状態は非常に反応性が高く、有機溶媒を使用した際にも、その除去を極めて効率的に行うことが可能であることを見出し、本発明を完成した。

すなわち本発明は、膜物質を水性媒質に分散させてリポソームを形成させる工程において、前記膜物質を前記水性媒質に、スプレー混合により分散させることを特徴とする、リポソーム分散液の製造方法に関する。

また本発明は、前記膜物質を前記水性媒質に懸濁させた液を吐出しつつ、当該吐出流を気流により破砕し、微細な液滴にした後、当該液滴を凝集させることを特徴とする、前記製造方法に関する。

また本発明は、前記膜物質を溶媒に溶解又は分散させた液と前記水性媒質とを吐出しつつ、当該吐出流を気流により破砕し、微細な液滴とした後、当該液滴を凝集させることを特徴とする、前記製造方法に関する。

さらに本発明は、リポソーム分散液を製造するための装置であって、膜物質を溶解又は分散させた液を吐出する第一吐出口と、前記第一吐出口と隣り合って設けられ、水性媒質を吐出する第二吐出口と、前記第一吐出口および前記第二吐出口からの吐出流を一括破砕し、微細な液滴にすべく気体を噴射する気体噴射口と、を備えたノズルと、前記ノズルに前記膜物質を溶解又は分散させた液を供給するための第一送液手段と、前記ノズルに前記水性媒質を供給するための第二送液手段と、前記ノズルに前記気体を供給するための気体供給手段と、を備えたことを特徴とする、リポソーム分散液の製造装置に関する。

さらに本発明は、前記第一吐出口は円形であり、前記第二吐出口は、前記第一吐出口を囲む円環状に形成され、前記気体噴射口は、前記第二吐出口の周囲に形成されていることを特徴とする、前記製造装置に関する。

さらに本発明は、前記第一吐出口および前記第二吐出口に対向させて流れ阻止体を設け、前記膜物質を溶解又は分散させた液、および前記水性媒質が前記気流によって破砕されてできた微細な液滴の流れを、当該流れ阻止体に衝突させることにより凝集させるように構成したことを特徴とする、前記製造装置に関する。

本発明に係るリポソーム分散液の製造方法ならびに製造装置によれば、煩雑な操作をすることなく効率的にリポソーム分散液を調製することができる。

図１は、本発明にかかるリポソーム分散液の製造方法を実施するための好適な製造装置１００を示すブロック図である。 図２は、製造装置１００における二流体ノズル１６０を説明する図であり、図２（ａ）はその斜視図、図２（ｂ）はその断面図である。 図３は、製造装置１００におけるケーシング１６０Ａを説明する図であり、（ａ）はその斜視図、（ｂ）はその断面図である。 図４は、製造装置１００における中子１６０Ｂを説明する図であり、（ａ）はその斜視図、（ｂ）はその断面図である。 図５は、製造装置１００おける基部１６０Ｃを説明する図であり、図３（ａ）はその斜視図、図３（ｂ）はその断面図である。 図６は、製造装置１００における送液用チューブ１９１を説明する図である。 図７は、製造装置１００におけるチューブホルダ１９２を説明する図であり、図５（ａ）はその斜視図、図５（ｂ）はその平面図、図５（ｃ）はその断面図である。 図８は、製造装置１００における接続部材１９３を説明する図であり、図６（ａ）はその斜視図、図６（ｂ）はその平面図、図６（ｃ）はその断面図である。 図９は、製造装置１００における二流体ノズル１６０を説明するための正面図である。 図１０は、製造装置１００における制御装置の構成例を示すブロック図である。

符号の説明

１００ 製造装置
１１０ 原料液供給系
１１１ａ、１１１ｂ 原料槽
１１２ａ、１１２ｂ 原料液
１２１ａ、１２１ｂ 原料給送管
１２１ｉ、１２１ｊ 入り口
１２１ｏ、１２１ｐ 出口
１２２ｉ、１２２ｊ ストレーナ
１２３ａ、１２３ｂ、１３４ａ、１３４ｂ、１３７、１４０ 電磁弁
１２４ 分散液
１２５ 回収容器
１３１ａ、１３１ｂ 圧力配管
１３１ｏ、１３１ｐ 出口
１３２ 分岐管
１３３ コンプレッサ
１３５ａ、１３５ｂ、１３８ 圧力センサ
１３６ 気体供給管
１３９ 圧縮気体リザーバ
１５１ａ、１５１ｂ 液体供給口
１５２ 気体供給口
１６０ 二流体ノズル
１６０Ａ ケーシング
１６０Ｂ 中子
１６０Ｃ 基部
１６１ａ、１６１ｂ 液体吐出口
１６２ 気体噴射口
１６３ 輪郭
１６４ａ、１６４ｂ 給送管接続孔
１６５ 貫通孔
１６５ｅ 拡径部
１６５ｆ 係合部
１６６、１７３ 雌ネジ溝
１６７、１６９ 段差部
１６８ 流路孔
１７０ 略円筒状の空間
１７１、１７５、１７８、１９９ 雄ネジ溝
１７２ Ｏ−リング
１７４ 突起部
１７６ スパイラル形成体
１７７ 渦流室
１７９ 旋回溝
１８０ 制御装置
１８１ ＭＰＵ
１８２ ＲＯＭ
１８３ ＲＡＭ
１８４ インタフェースユニット
１８５ Ａ／Ｄコンバータ
１８６ 駆動ユニット
１８７ バスライン
１８８ 表示装置
１８９ 入力装置
１９０ 流れ阻止体（バッフルボード）
１９１ 送液用チューブ
１９１ｈ ヘッド部
１９２ チューブホルダ
１９２ｄ 胴部
１９２ｈ ヘッド部
１９３ 接続部材
１９３ｒ 円筒部
１９３ｓ 台座部
１９４ 流路
１９６ 隙間
１９７、１９８ ナット

以下、本発明を実施するための最良の形態に即して詳細に説明する。
（リポソーム分散液の製造方法）
本発明に係るリポソーム分散液の製造方法において、リポソームを形成する膜物質としては、特に制限されるものではないが、具体的には、リン脂質や糖脂質等が挙げられる。例えば、リン脂質には、大豆レシチン、水素添加大豆レシチン、卵黄レシチン、水素添加卵黄レシチン、ホスファチジルコリン、ホスファチジルエタノールアミン、ホスファチジルセリン等の単独もしくは混合物がある。また、ジミリストイルホスファチジルコリン、ジパルミトイルホスファチジルコリン、ジステアロイルホスファチジルコリン、ジオレオイルホスファチジルコリン等をはじめとする合成リン脂質も利用できる。さらに、混合物として用いられる場合にはリゾリン脂質も利用できる。また、糖脂質にはセレブロシド、グロボシド、ガングリオシド等がある。これらの脂質を任意に組み合わせて使用することも可能である。

また、リポソームの酸化防止や安定化の目的で、トコフェロール、コレステロールおよびパルミチン酸等の脂肪酸等を添加した脂質を用いることができる。

本発明に係るリポソーム分散液の製造方法において、膜物質を水和させるための水性媒質としては、特に制限はないが、具体的には、水、リン酸緩衝液やクエン酸緩衝液等の緩衝液、生理食塩水などをあげることができる。

本発明の製造方法において、リポソーム分散液に配合する目的として各種の添加物を添加することができる。添加物に関しての制限は特になく、医薬品や化粧料などの用途に合わせて適宜選択し、吐出する原料液に適切に添加すればよい。例えば、シトシンアラビノシド、メトトキセート、アドリアマイシン等の制癌剤、アムホテリシンＢ、ゲンタマイシン、ピペラシリン等の抗生物質、グルタチオン等の肝臓病薬、スーパーオキシドジスムターゼ、グルコアミラーゼ等の酵素、腫瘍壊死因子(TNF)、上皮成長因子(EGF)、エリスロポエチン等の生理活性物質、プロスタグランジン、ステロイド等のホルモン類、ムラミルジペプタイド、リンホカイン、レンチナン等の免疫賦活剤、ＤＮＡ、ＲＮＡの核酸類、ビタミンＡ及びその誘導体、ビタミンＢ類及びその誘導体、ビタミンＣ及びその誘導体、ビタミンＥ及びその誘導体、ビタミンＤ類、パントテン酸、ニコチン酸アミド等のビタミン類、ヒアルロン酸、コンドロイチン硫酸、α−ヒドロキシ酸、ソルビトール、キシリトール、マルチトール等の保湿剤、プロピレングリコール、1,3-ブチレングリコール、グリセリン等の多価アルコール、アボガド油、オリーブ油、ミンク油、脂肪酸類、スフィンゴ脂質、リゾリン脂質、スクワレン、スクワラン、ステロール類及びその誘導体等の油脂類、ポリビニルアルコール、メチルセルロース等の増粘剤、エタノール等の有機溶剤、その他有機酸、ｐＨ調整剤、防腐剤、消炎剤、キレート剤、天然エキス、香料等を添加することができる。

本発明に係るリポソーム分散液の製造方法は、膜物質を水性媒質に分散させてリポソームを形成させる工程において、前記膜物質を前記水性媒質に、スプレー混合により分散させることを特徴とする。

ここで、本発明においてスプレー混合とは、複数の成分をスプレーすることによって、霧状の微細な粒子にした状態で混合することを意味する。スプレー混合に用いる装置としては、特に制限はないが、通常公知の二流体ノズルを好ましく使用することができる。より具体的には、特開２００５−２９５８５６号公報や特開２００３−６２４９３号公報などに記載された二流体ノズルを参照することができる。また、後述する吐出口を二つ備えた新規なノズルを使用しても良い。

膜物質および水性媒質を、スプレー混合手段（特に、通常公知の二流体ノズル）に供給する方法としては、特に制限されるものではない。たとえば、膜物質を水性媒質に懸濁させて直接二流体ノズルに供給することができ、あるいは、膜物質を溶媒に溶解又は分散させた液と水性媒質との混合液として供給してもよい。

膜物質を水性媒質に添加し、懸濁させる際の攪拌としては、特に高攪拌を要するものではなく、通常の２００〜１０００ｒｐｍ程度の攪拌で、膜物質が粉末として水性媒質に分散していれば良い。

また、膜物質を溶解又は分散させるための溶媒としては、特に制限されるものではなく、ジメチルエーテル、ジエチルエーテル、ｎ−ヘキサン、エタノール、クロロホルム、ｎ−デカンなどの有機溶媒、およびそれらの混合溶媒などを好適なものとして例示することができる。

本発明に係るリポソーム分散液の製造方法によれば、極めて効率的にリポソーム分散液を調製することが可能である。

たとえば、膜物質を粉体として水性媒質に懸濁させてスプレーすることで、有機溶媒を使用せずに均一粒径のリポソーム調製が可能である。さらに、有機溶媒を使用した場合でも、上述したようにスプレーした際の有機溶媒の除去が容易であるので、後続する有機溶媒除去処理を軽減あるいは無くすことが可能である。

また、高圧ホモジナイザー（Ｄｒｕｇ Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ａｎｄ Ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌ Ｐｈａｒｍａｃｙ、１６（１４），２１６７，（１９９０））や高速回転型分散機「クレアミックス^ＴＭ」などを使用した従来の分散方法では、分散液に溶存する気体を除去する必要が生じる場合があるが、本発明に係る製造方法では、調製した分散液における気泡の残存が極めて少ない。
（リポソーム分散液の製造装置）
以下では、本発明にかかるリポソーム分散液の製造方法を実施するための好適な製造装置を、図面を参照しつつ詳細に説明する。

図１は、本発明にかかるリポソーム分散液の製造方法を実施するための好適な製造装置の形態例を示すブロック図である。

製造装置１００は、原料供給系１１０と二流体ノズル１６０と流れ阻止体（バッフルボード）１９０を備えている。

原料供給系１１０は、二つの原料槽１１１ａ、１１１ｂを備えている。各原料槽１１１ａ、１１１ｂは、密閉可能な耐圧容器であり、それぞれ原料液１１２ａと原料液１１２ｂを注入した後に密閉される。

第一の原料槽１１１ａには原料給送管１２１ａが接続されている。原料給送管１２１ａの入り口１２１ｉは原料槽１１１ａの内底面付近に配置されている。原料給送管１２１ａの入口１２１ｉにはストレーナ１２２ｉが取付けられている。原料給送管１２１ａの出口１２１ｏは、二流体ノズル１６０の液体供給口１５１ａに接続されている。原料給送管１２１ａの中間部には、流量調節のための電磁可変絞り弁１２３ａが介設されている。

第二の原料槽１１１ｂには原料給送管１２１ｂが接続されている。原料供給管１２１ｂの入口１２１ｊは原料槽１１１ｂの内底面付近に配置されている。原料供給管１２１ｂの入口１２１ｊにはストレーナ１２２ｊが取付けられている。原料給送管１２１ｂの出口１２１ｐは、二流体ノズル１６０の液体供給口１５１ｂに接続されている。原料給送管１２１ｂの中間部には、流量調節のための電磁可変絞り弁１２３ｂが介設されている。

第一の原料槽１１１ａには、その天井壁を貫通して圧力配管１３１ａが接続されている。圧力配管１３１ａの出口１３１ｏは、原料槽１１１ａの天井面付近に配置されている。圧力配管１３１ａは、原料槽１１１ａの内部の上部空間（原料液１１２ａの上方に存在する空間）に圧縮気体を導入するための配管である。

第二の原料槽１１１ｂには、その天井壁を貫通して圧力配管１３１ｂが接続されている。圧力配管１３１ｂの出口１３１ｐは、原料槽１１１ｂの天井面付近に配置されている。圧力配管１３１ｂは、原料槽１１１ｂの内部の上部空間（原料液１１２ｂの上方に存在する空間）に圧縮気体を導入するための配管である。

両圧力配管１３１ａ、１３１ｂの最上流端は、それぞれ分岐管１３２を介してコンプレッサ１３３の圧縮気体排出口に接続されている。圧力配管１３１ａの途中には電磁弁１３４ａが介設されるととともに、原料槽１１１ａの上部空間の内部の気圧を検出するための気圧センサ１３５ａが設けられている。圧力配管１３１ｂの途中には電磁弁１３４ｂが介設されるととともに、原料槽１１１ｂの上部空間の内部の気圧を検出するための気圧センサ１３５ｂが設けられている。

二流体ノズル１６０の気体供給口１５２には気体供給管１３６が接続されている。気体供給管１３６の最上流端は分岐管１３２を介してコンプレッサ１３３の排気口に接続されている。すなわち、分岐管１３２は出口が３つに分岐しており、圧力配管１３１ａ、１３１ｂ、気体供給管１３６が、それぞれ接続されている。気体供給管１３６の途中には、上流側から下流側に向って順に、電磁弁１３７、気圧センサ１３８、圧縮気体リザーバ１３９および圧力調節弁１４０が設けられている。気圧センサ１３８は、圧縮気体リザーバ１３９内の気圧を検出するためのセンサである。

コンプレッサ１３３は圧縮気体を発生させるためのものである。コンプレッサ１３３から吐出された圧縮気体は、分岐管１３２を経て圧力配管１３１ａ、１３１ｂ、および気体供給管１３６に分配される。気体供給管１３６は二流体ノズル１６０に圧縮気体を導入するための配管である。気体供給管１３６に供給された圧縮気体は、圧縮気体リザーバ１３９に蓄えられ、所定の圧力に調整されて二流体ノズル１６０に導入される。

二流体ノズル１６０の先端部分には、液体吐出口１６１ａ、液体吐出口１６１ｂ、および気体噴射口１６２が設けられている。気体噴射口１６２は液体吐出口１６１ａ、１６１ｂの周囲に形成されている。

二流体ノズル１６０の下方近傍には、ステンレス鋼製の流れ阻止体１９０が設けられている。流れ阻止体１９０は、上方に縮径した円錐形状の部材であり、その先端（上端）が二流体ノズル１６０の両液体吐出口１６１ａ、１６１ｂに対向している。二流体ノズル１６０と流れ阻止体１９０は、図示しない直円筒体内に共に収容され、その直円筒体の内壁に連結されて保持されている。

二流体ノズル１６０の液体供給口１５１ａに供給された原料液１１２ａは、液体吐出口１６１ａから吐出され、液体供給口１５１ｂに供給された原料液１１２ｂは、液体吐出口１６１ｂから吐出されるが、二流体ノズル１６０の前方（図においては下方）には気体噴出口１６２から噴出された空気の高速渦流が形成されていて、吐出された原料液１１２ａ、１１２ｂはこの高速渦流によって微粒子状（霧状）に破砕される。そして、破砕された直後の流れが流れ阻止体１９０に衝突する。その結果、破砕された流れが破砕直後に再凝集（霧状の微粒子同士が再凝集）し、二つの原料液が均一になった状態の分散液１２４が生成される。そして、流れ阻止体１９０上で再凝集することで分散液１２４が流れ阻止体１９０の表面を伝って流下し、流れ阻止体１９０の下端から流れ落ちた分散液１２４が製品容器１２５内に溜まる。

つぎに、図２〜図９を参照して二流体ノズル１６０の構造について説明する。

二流体ノズル１６０は、略円筒状の中空のケーシング１６０Ａと、ケーシング１６０Ａの内部に挿入されてねじ込まれた略円筒状の中子１６０Ｂと、原料給送管１２１ａ、１２１ｂが接続される基部１６０Ｃとを備えている。

ケーシング１６０Ａはステンレス鋼や黄銅などの金属材料を機械加工することにより作製された部材である。ケーシング１６０Ａの先端には円形の開口部１６３が形成されている。開口部１６３の中心は、二流体ノズル１６０の中心軸線Ａと中心が一致している。この開口部１６３の先端縁が気体噴射口１６２の外側輪郭を形成している。ケーシング１６０Ａの側面には気体供給口１５２が穿設されている。気体供給口１５２の内周面には雌ネジ溝が切られていて気体供給管１３６を螺入して結合されている。ケーシング１６０Ａの内面の基端側には雌ネジ溝１６６が形成され、そのさらに基端側にはやや内径の大きくなった段差部１６７が形成されている。またケーシング１６０Ａの先端近傍の外面には雄ネジ溝１７５が形成されていて、二流体ノズル１６０を取付けるためのナット１９７を螺着できるようになっている。

中子１６０Ｂは、前述のケーシング１６０Ａと同一の又は異なる金属材料を機械加工して作製されており、その中心軸線Ａに沿って内部がくり抜かれて中空になっている。また、中子１６０Ｂの直同部分の外径寸法はケーシング１６０Ａの内径寸法よりもやや小さく選定されており、ケーシング１６０Ａの内面との間において円筒状の空間１７０が形成されるようになっている。この空間１７０はケーシング１６０Ａに設けられた気体供給口１５２に連通している。中子１６０Ｂの基端部よりもやや先端側の外周には雄ネジ溝１７１が切られていて前述の雌ネジ溝１６６と螺合して中子１６０Ｂがケーシング１６０Ａの内部に固定されている。また雌ネジ溝１７１よりもさらに基端側の部分はやや大径になっていて、前述の段差部１６７との間にてＯ−リングシール１７２を挟持して前述の空間１７０の気密性を確保している。中子１６０Ｂの内面における基端部には、雌ネジ溝１７３が形成されている。

基部１６０Ｃは略円柱状の部材である。基部１６０Ｃの側面には給送管接続孔１６４ｂが、基端側端面には給送管接続孔１６４ａが形成されている。給送管接続孔１６４ｂの底面には液体供給口１５１ｂが形成されている。給送管接続孔１６４ａの内周部には雌ネジ溝が切られており、液体給送管１２１ａの先端部が螺入して結合されている。給送管接続孔１６４ｂの内周部には雌ネジ溝が切られており、液体給送管１２１ｂの先端部が螺入して結合されている。給送管接続孔１６４ａの底面には基部１６０Ｃを貫通する貫通孔１６５が形成されている。貫通孔１６５は、中間部から拡径させて形成された拡径部１６５ｅを有している。貫通孔１６５の基端側端部は拡径して形成された係合部１６５ｆを有している。基部１６０Ｃの側面における先端側には、雄ネジ溝１７８が形成されている。基部１６０Ｃの先端側端面には縮径して形成された段差部１６９が形成されている。段差部１６９には、液体供給口１５１ｂと連通して原料液１２１ｂの流路となる流路孔１６８が穿設されている。段差部１６９には流路孔１６８よりも径方向外側に円環状の突起部１７４が形成されている。

貫通孔１６５には、その基端側から送液用チューブ１９１が挿通されている。送液用チューブ１９１は、図６に示すように、その一端に拡径したヘッド部１９１ｈを有する。ヘッド部１９１ｈは前述の係合部１６５ｆに係合している。そして、このヘッド部１９１ｈの端面に液体給送管１２１ａの先端面が当接して結合されている。この送液用チューブ１９１の基端側開口部が液体供給口１５１ａを、先端側開口部が液体吐出口１６２ａを構成する。

貫通孔１６５には、その先端側からチューブホルダ１９２が嵌入されている。チューブホルダ１９２は図７に示すように、略円筒状の部材であり、胴部１９２ｄとヘッド部１９２ｈを有している。チューブホルダ１９２は、その内部を前述の送液用チューブ１９１が貫通している。チューブホルダ１９２のヘッド部１９２ｈは、前述の拡径部１６５ｅに嵌合固定されている。チューブホルダ１９２の胴部１９２ｄには、長手方向に延びる溝１９２ｃが周方向に４つ形成されている。

中子１６０Ｂと基部１６０Ｃは、接続部材１９３と固定ナット１９８により結合されている。接続部材１９３は、図８に示すように、台座部１９３ｓと台座部１９３ｓに立設された円筒部１９３ｒとを備えている。円筒部１９３ｒの内径寸法は、チューブホルダ１９２の胴部１９２ｄがぴったりと嵌入するように形成されているが、前述の溝１９２ｃにより、チューブホルダ１９２を収容したときに、円筒部１９３ｒの内面とチューブホルダ１９２の外面との間に空間ができ流路１９４が形成されることとなる。円筒部１９３ｒの外径寸法は、中子１６０Ｂの中空の孔にぴったりと嵌入するように形成されている。円筒部１９３ｒの付け根部分には雄ネジ溝１９９が形成されており、前述の中子１６０Ｂの雌ネジ溝１７３と螺合して中子１６０Ｂと結合されている。ナット１９８の内面には、基部１６０Ｃの雄ネジ溝１７８と螺合する雌ネジ溝が形成されている。接続部材１９３は、チューブホルダ１９２の胴部１９２ｄを収容し、台座部１９３ｓの内面に段差部１６９が嵌合した状態で、固定ナット１９８により基部１６０Ｃと結合されている。また、この時、突起部１７４により台座部１９３ｓの内面と段差部１６９との間に流路孔１６８及び前述した流路１９４と連通する隙間１９６ができる。

中子１６０Ｂの先端部の略円錐形状の膨大部分はスパイラル形成体１７６を成している。そして、スパイラル形成体１７６の先端面とケーシング１６０Ａの先端の内面との間には渦流室１７７が形成されている。渦流室１７７を構成している中子１６０Ｂの外面における先端端面２００は、前述のケーシング１６０Ａの開口孔１６３との間に隙間を有していて、これが気体噴射口１６２を構成する。また、中子１６０Ｂの内面における先端部２０１は、液体吐出口１６２ａとの間に隙間を有していて、これが液体吐出口１６２ｂを構成する。液体吐出口１６２ｂは、前述の流路孔１６８、隙間１９６、流路１９４を経て液体供給口１５１ｂと連通している。

図９に示す二流体ノズル１６０の正面図を参照すると、中心に円形の液体吐出口１６１ａが配置され、その周囲に環状の液体吐出口１６１ｂ、さらにその周囲に環状の気体噴射口１６２が配置されている。この気体噴射口１６２は、ケーシング１６０Ａの内部に配置されてなるスパイラル形成体１７６の円錐面に形成された渦巻状に延在する複数本の旋回溝１７９に連通している。

気体供給口１６４から供給された圧縮気体は、空間１７０を通過して、スパイラル形成体１７６に形成されている断面積の小さい旋回溝１７９を通り抜ける際に圧縮されて高速気流となる。この高速気流は渦流室１７７の内部で渦状の旋回気流となって、絞られた円環状の気体噴射口１６２から噴射されて二流体ノズル１６０の前方に気体の高速渦流を形成する。この渦流はケーシング１６０Ａの先端に近接した前方位置を焦点とするような先細りの円錐形に形成される。

第一の原料槽１１１ａから送出された原料液１１２ａは、原料供給管１２１ａを通して送液用チューブ１９１（液体供給口１５１ａ）に供給される。送液用チューブ１９１に供給された原料液１１２ａは、液体吐出口１６１ａから吐出される。第二の原料槽１１１ｂから送出された原料液１１２ｂは、原料供給管１２１ｂを通して液体供給口１５１ｂに供給される。液体供給口１５１ｂに供給された原料液１１２ｂは、液体吐出口１６１ｂから吐出される。そして、気体噴射口１６２から噴射された気体の高速渦流によってそれらの吐出流が同時に微粒子に破砕され、渦流の回転に伴って強制的に混合されて、それらが均一に分散した霧状の微粒子群として二流体ノズル１６０の前方へ向けて放出される。

製造装置１００は、図１０に示す制御装置１８０により制御される。制御装置１８０は、ＭＰＵ１８１と、ＲＯＭ１８２と、ＲＡＭ１８３と、インタフェースユニット１８４と、Ａ／Ｄコンバータ１８５と、駆動ユニット１８６とを内蔵していて、これらはバスライン１８７を介して相互に接続されている。ＲＯＭ１８２にはＭＰＵ１８１が実行するプログラムが格納されている。ＲＡＭ１８３はＭＰＵ１８１がプログラムを実行する際の作業領域等に使用される。インタフェースユニット１８４の出力ポートにはＣＲＴなどの表示装置１８８が接続されており、入力ポートにはキーボードなどの入力装置１８９が接続されている。

Ａ／Ｄコンバータ１８５の入力には、製造装置１００の気圧センサ１３５ａ、１３５ｂ、１３８が接続されていて、これらのセンサにより検出された空気圧のアナログ値をデジタル値に変換する。そして、デジタル値に変換された空気圧の値はバスライン１８７を経由してＭＰＵ１８１によって読み取られる。

駆動ユニット１８６の出力は、製造装置１００の電磁駆動弁１２３ａ、１２３ｂ、１３４ａ、１３４ｂ、１３７および１４０に接続されている。駆動ユニット１８６はＭＰＵ１８１からの指令に従ってこれらの電磁駆動のための電流を調節し、ＯＮ／ＯＦＦ切替する。

製造装置１００を作動させるに際して、オペレータは、両原料槽１１１ａ、１１１ｂにそれぞれ原料液を入れて、両原料槽１１１ａ、１１１ｂの蓋をしっかりと密閉する。その後、入力装置１８９から混合開始を指令する。この指令を受けると、ＭＰＵ１８１は駆動ユニット１８６に指令を発して電磁弁１３４を開くと共に、気圧センサ１３５ａ、１３５ｂの出力をＡ／Ｄコンバータ１８５を介して監視して、コンプレッサ１３３からの圧縮気体が両原料槽１１１ａ、１１１ｂの上部空間に充満して所定の圧力に達するまで待つ。この初期状態においては、製造装置１００の他の電磁弁は閉鎖されている。気圧センサ１３５ａ、１３５ｂによって各原料槽内部が所定の空気圧にまで昇圧したことが確認されると、ＭＰＵ１８１は電磁弁１３４ａおよび１３４ｂを閉鎖する。その後、電磁弁１３７を開く。これにより、圧縮気体リザーバ１３９内に圧縮気体が供給される。

圧縮気体リザーバ１３９の内部圧力が所定の圧力に昇圧したならば、ＭＰＵ１８１は、処理開始の条件が整ったと判断し、圧力調節弁１４０を開く。すると、圧縮気体リザーバ１３９から二流体ノズル１６０の気体供給口１５２へ圧縮気体が供給され、二流体ノズル１６０の先端の気体噴射口１６２から気体の高速渦流が噴射されるようになる。次に、ＭＰＵ１８１は電磁可変絞り弁１２３ａおよび１２３ｂを所定の開度になるように開く。すると、原料液１１２ａおよび１１２ｂが、それぞれ原料給送管１２１ａ、１２１ｂを通して二流体ノズル１６０の液体供給口１５１ａ、１５１ｂに供給され、二流体ノズル１６０の先端の液体吐出口１６１ａ、１６１ｂから吐出される。二流体ノズル１６０から吐出された原料液１１２ａおよび１１２ｂは、吐出方向に既に形成されている空気の高速渦流によって微粒子に破砕され、その渦流の流れに伴って、原料液１１２ａと１１２ｂとが均一になった状態となって製品容器１２５内に放出される。

上述の処理が進行するにつれて、それぞれの原料槽１１１ａ、１１１ｂ内の原料液１１２ａ、１１ｂの液面が低下するため、両原料槽１１１ａ、１１１ｂ内の上部の空間の体積が増加し、それに伴って気圧が低下する。この圧力は気圧センサ１３５ａ、１３５ｂによって常時検出され、その値がＭＰＵ１８１に送られる。ＭＰＵ１８１は、気圧センサ１３５ａ、１３５ｂによる検出値を常時監視し、その値が適正値を下回ると、電磁弁１３４ａ、１３４ｂを適当な時間だけ開状態に切換えて、原料槽１１１ａ、１１１ｂの内部の気圧を所定の適正値に維持する。同様に、圧縮気体リザーバ１３９の内部の圧縮気体の圧力も、ＭＰＵ１８１が電磁弁１３７を制御することにより適正値に維持される。

本実施形態の処理装置１００によれば、原料液１１２ａとして膜物質を溶解又は分散させた液、原料液１１２ｂとして水性媒質を使用すれば、上で説明した動作により、分散液１２４としてリポソーム分散液が生成され回収容器１２５内に収容されて回収されることになる。この分散液１２４は、膜物質を溶解又は分散させた液と水性媒質とをそれぞれ液体吐出口１６１ａ、１６１ｂから吐出させつつその液体吐出口１６１ｂの周囲に配置された気体噴射口１６２から噴射させた高速気流により破砕し、破砕直後の流れを流れ阻止体１９０に衝突させて再凝集させることにより生成されるため、リポソーム分散液として均一に分散した状態になっており、その分散状態を長時間に亘って保ちうる。

この際、あらかじめ原料液１１２ａ、１１２ｂを混合させて、一つの吐出口から吐出させる従来の装置においては、原料液１１２ａと１１２ｂの粘性の差などの原因により流路において進行方向に二液の分離が生じる問題があったが、本実施形態の処理装置１００は原料液１１２ａ、１１２ｂを吐出するまで混合させないため、このような問題は生じず、微粒子状態として分散させたときの均質性がより一層向上し、原料液１１２ａ、１１２ｂの分散液としての均質性をより一層高めることができる。

以下、実施例をあげながら本発明をより詳細に説明するが、本発明は本実施例に限定されるものではない。なお、本実施例において、処理に使用する二流体ノズルとして特開２００５−２９５８５６号公報や特開２００３−６２４９３号公報に記載された二流体ノズル（吐出口一個）を使用した。

（リポソームの粒径測定）
（１）実験方法
１）モノオレインを使用した実験
モノオレイン（Ｃ_２１Ｈ_４Ｏ_４ ＭＷ＝３５６．５５）のｎ−デカン溶液（モノオレイン濃度：５ｍｇ／ｍＬ）を調製した。調製した溶液と、１０ｍＭ ＮａＣｌ水溶液とを体積比で１：１となるように混合させた混合液を、ミキサー（二流体ノズルより噴霧し、処理装置１００と同様のバッフルボード１９０に衝突させて凝集させるタイプ）にて処理した。この処理を１〜３回行い、それぞれの処理後の分散液をｎ−デカンで１００倍希釈した。

２）フォスファチジルコリンを使用した実験
フォスファチジルコリン（卵黄由来）のｎ−デカン溶液（フォスファチジルコリン濃度：１．２５ｍｇ／ｍＬ）を調製した。調製した溶液と、１０ｍＭ ＮａＣｌ水溶液を体積比で１：１となるように混合させた混合液を、ミキサー（二流体ノズルより噴霧し、処理装置１００と同様のバッフルボード１９０に衝突させて凝集させるタイプ）にて処理した。この処理を１〜３回行い、それぞれの処理後の分散液を１０ｍＭ ＮａＣｌ水溶液で１００倍希釈した。

（２）評価方法
各試料を光散乱光度計（ダイナミック光散乱光度計 ＤＬＳ−７０００ （大塚電子株式会社））を使用してキュムラント法による粒度分布解析を行った。

（３）評価結果
表１に、試料加圧ゲージ０．２ＭＰａ、Ａｉｒ噴射圧０．５ＭＰａとしてミキサーにて処理した場合の試料中の粒径平均値（μｍ）と割合（％）をまとめた。また、表２には、別条件（モノオレイン濃度：５０ｍｇ／Ｌ、フォスファチジルコリン濃度：２５ｍｇ／ｍＬに変更した以外は表１と同様条件）で行った実験の結果を示した。なお、表1および表２において、Ｍ：モノオレイン、Ｐ：フォスファチジルコリンを意味する。

結果より、各試料において粒径が小さく、分布の狭いリポソームが得られたことがわかる。また、粒径の調節も可能であり、繰り返し処理を行うことでより粒径を小さくできることがわかる。

本発明に係るリポソーム分散液の製造方法ならびに製造装置は、リポソーム分散液を短時間、かつ、多量に調製することができ、工業的規模のリポソーム分散液の製造方法としての適用が期待される。さらにタンパク質、高分子化合物等のデリケートな材料の使用を可能とする。

Claims (6)

1. リポソーム分散液を製造するための装置であって、
   膜物質を溶解又は分散させた液を吐出する第一吐出口と、
   前記第一吐出口と隣り合って設けられ、水性媒質を吐出する第二吐出口と、
   前記第一吐出口及び第二吐出口からの吐出流を一括破砕し微細な液滴にすべく気体を噴射する気体噴射口と、を備えたノズルと、
   前記ノズルに前記膜物質を溶解又は分解させた液を供給するための第一送液手段と、
   前記ノズルに前記水性媒質を供給するための第二送液手段と、
   前記ノズルに前記気体を供給するための気体供給手段と、を備えたことを特徴とするリポソーム分散液の製造装置。
2. 前記第一吐出口は円形であり、
   前記第二吐出口は、前記第一吐出口を囲む円環状に形成され、
   前記気体噴射口は、前記第二吐出口の周囲に形成されていることを特徴とする、請求項１記載のリポソーム分散液の製造装置。
3. 前記第一吐出口および前記第二吐出口に対向させて流れ阻止体を設け、前記膜物質を溶解又は分散させた液、および前記水性媒質が前記気流によって破砕されてできた微細な液滴の流れを、当該流れ阻止体に衝突させることにより凝集させるように構成したことを特徴とする、請求項１又は２記載のリポソーム分散液の製造装置。
4. リポソーム分散液を製造する方法であって、
   膜物質を溶解又は分散させた液を吐出する第一吐出口と、前記第一吐出口と隣り合って設けられ、水性媒質を吐出する第二吐出口と、前記第一吐出口及び第二吐出口からの吐出流を一括破砕し微細な液滴にすべく気体を噴射する気体噴射口と、を備えたノズルを用いて、前記膜物質を溶解又は分散させた液と前記水性媒質とを未混合状態で同時に吐出させつつ吐出直後に気流により破砕して混合することにより、前記膜物質を前記水性媒質に分散させることを特徴とするリポソーム分散液の製造方法。
5. 前記第一吐出口は円形であり、
   前記第二吐出口は、前記第一吐出口を囲む円環状に形成され、
   前記気体噴射口は、前記第二吐出口の周囲に形成されていることを特徴とする、請求項４記載のリポソーム分散液の製造方法。
6. 前記第一吐出口および前記第二吐出口に対向させて流れ阻止体を設け、前記膜物質を溶解又は分散させた液、および前記水性媒質が前記気流によって破砕されてできた微細な液滴の流れを、当該流れ阻止体に衝突させることにより凝集させることを特徴とする、請求項４又は５記載のリポソーム分散液の製造方法。