JP4147234B2 - 吐出用液体、吐出方法、カートリッジ及び吐出装置 - Google Patents

Description

本発明は、蛋白質及びペプチドの少なくとも１種を含む液体の液滴化に適した液体組成物及びその液滴化の方法、並びにこの液滴化方法を用いた吐出装置に関する。

現在、蛋白質溶液を液滴として利用しようとする試みが多くなされてきている。例えば、薬物送達方法としては経粘膜投与への応用が考えられおり、バイオチップやバイオセンサーの製造においては微量の蛋白質しか必要とせず、集積化が容易などの利点がある。また、蛋白質の結晶化制御、生理活性物質のスクリーニングにも蛋白質の微小液滴を用いる方法が注目されている。（特許文献１、非特許文献１、２）
近年、蛋白質、特に酵素や生理活性を持つ有用な蛋白質等は遺伝子組換えの技術等により量産可能になってきており、蛋白質の新たな医薬としての探索や利用、応用の分野に蛋白質の液滴化は有効な手段と成り得る。中でも、微小液滴によって患者に数多くの薬剤を投与する手段は近年その重要性を増してきている。特に蛋白質、ペプチドその他の生体物質の肺からの投与において重要となっている。肺はその肺胞表面積が５０〜１４０ｍ²と広大であり、吸収障壁である上皮は０．１μmと薄く、加えて酵素活性も消化管と比べて小さいため、インスリンに代表される高分子ペプチド系薬物の注射に代わる投与ルートとして注目されてきた。

一般に、薬物微小液滴の肺内沈着は、その空力学的粒子径に大きく依存することが知られており、中でも肺深部である肺胞への送達には、１〜５μmの粒度分布の狭い液滴径を高い再現性で投与できる安定な製剤と投与形態の開発が必須となる。

粒度分布が狭い均一な液滴を作製する方法として、インクジェット印刷に使用される種類から適合される液滴生成器を使用して極めて微細な液滴を生成し、利用することが報告されている（例えば特許文献２、３）。ここで、当該種のインクジェット方式は、吐出する液体を小さな室に導き、液体に押出す力を与えて、オリフィスから液滴を吐出する。押出す方法は、例えば、薄膜抵抗器等の熱変換機を用いて、室上にあるオリフィスを通じて液滴を噴出する気泡を生成する（サーマルインクジェット方式）、ピエゾ振動子を用いて液体を直接室上にあるオリフィスから押出す（ピエゾインクジェット方式）、などが用いられる。室及びオリフィスはプリントヘッド素子に組み込まれ、このプリントヘッド素子は、液体の供給源に接続されると共に、液滴の吐出を制御するコントローラに接続されている。

薬剤を肺より吸収させるにあたっては、投与量をコントロールするため、その吐出量を制御できるインクジェット方式での液滴化は非常に好ましい形態である。しかし一方で、このとき溶液が確実に吐出していることが求められる。にもかかわらず、表面張力や粘度を調整しただけの蛋白質溶液の吐出は不安定であり、定量的な吐出が困難な場合があった。

上記インクジェット方式を用いた蛋白質やペプチドの液滴化に伴う問題点は、蛋白質の立体構造の脆弱な性質にあり、構造が破壊されると蛋白質の凝集及び分解を招く場合がある。インクジェット方式を用いた液滴化の際に加わる物理的な力、例えば圧力、剪断力や微小液滴特有の高い表面エネルギーは、多くの蛋白質の構造を不安定にする（サーマルインクジェット方式を用いる場合にはこの他に熱を加えることになる）。特に、インクジェット方式の場合、これらの物理的作用が通常の攪拌や加熱処理などにより加わる剪断力や熱エネルギーより極端に大きく（例えばサーマルインクジェット方式の場合、瞬間的に約３００℃、９０気圧がかかると考えられている）、また同時に複数の物理的な力が加わるため、蛋白質の安定性は通常蛋白質を扱う状況よりも非常に低下しやすく、従来用いられる蛋白質の安定化技術では不十分な場合があった。この問題が生じると、液滴を作成する際に蛋白質が凝集し、ノズル詰まりを生じさせるため、液滴の吐出が困難となる。

さらに、肺吸入に適した大きさである１〜５μｍの液滴は、現在市販されているプリンターの液滴径約１６μmより大幅に小さいため、液滴にはより大きな表面エネルギーや剪断力が加わる。そのため、蛋白質を肺吸入に適した微小な液滴として吐出することはより困難なことである。

上記のように液滴径を考えた場合、蛋白質溶液を吐出する方法は、製造コストが低く、ノズルの高密度化が可能なサーマルインクジェット方式を用いることが好ましい。

サーマルインクジェット方式を用いて作成した液滴の肺吸入に関する液組成物については、表面張力を調節する化合物や保湿剤を添加する方法（特許文献４）が開示されている。ここでは、溶液の表面張力や粘度、保湿作用によって液滴化した溶液中の蛋白質の安定性が上昇するとして、界面活性剤やポリエチレングリコールなどの水溶性高分子を加えている。

しかしながら、吐出の安定性についての記載はなく、さらに界面活性剤や水溶性高分子の添加は、蛋白質やペプチドの濃度が高くなると効果が不十分であり、添加物自体が吐出の安定性を阻害してしまうこともあった。また、界面活性剤は効果が全く認められないもののほうが多く、表面張力や粘度だけが吐出の安定性を規定しているわけではなく、吐出安定化の一般的な方法ではなかった。従って、実際の使用に際しては、蛋白質及びペプチドを安定に吐出することが可能な吐出用液体の開発が必須となる。

また、蛋白質やペプチドをサーマルインクジェット方式で吐出して利用する方法として、蛋白質チップなどを作製する方法が開示（特許文献５、特許文献６）されている。しかし、実際に蛋白質及びペプチドが安定に吐出しているかについての記載はなかった。

すでに説明したように、液状試料を微細に液滴化した上で、噴出する方法の一つとして、インクジェット方式が公知である。このインクジェット方式は、特に、液滴化した上で噴出する液量に関して、極微量でも高い制御性を示すという特徴を有している。このインクジェット方式の微細液滴噴出方式としては、ピエゾ圧電体素子などを利用する振動方式や、マイクロヒーター素子を利用するサーマルインクジェット方式が知られている。ピエゾ圧電体素子などを利用する振動方式は、利用される圧電体素子の微小化に限界があり、単位面積あたりに設けられる噴出口の数が制限される。また、単位面積あたりに設けられる噴出口の数が多くなるに伴い、その作製に要するコストが急激に高くなる。それに対して、サーマルインクジェット方式では利用するマイクロヒーター素子の微小化は比較的容易であり、ピエゾ圧電体素子などを利用する振動方式と比較して、単位面積あたりに設ける噴出口の数も多くでき、また、その作製に要するコストもはるかに低くできる。

サーマルインクジェット方式を適用する際には、各噴出口から噴出される微細液滴の適切な噴霧状態と液量を制御するために、噴出される液の物性を調整する必要がある。すなわち、噴出される液状試料を構成する、溶媒の種類・組成、溶質濃度などの液組成に工夫を施すことで、目的とする微細液滴の液量を得られるように調整されている。さらには、サーマルインクジェット方式の原理に基づく液滴の噴出機構に関しても、様々な技術開発が進められており、プリンターに装備される通常のインクジェットヘッドでは、噴出される個々の液滴の液量は数ピコリットル程度であるのに対し、その液量が、サブピコリットル、或いはフェムトリットルオーダーの極めて微細な液滴が得られる噴出機構・方法の技術も開発されている（特許文献７）。例えば、数μｍサイズの体細胞を、薬剤の塗布を施す対象物とする際に、噴出される個々の液滴として、前記の極めて微細な液滴を利用する必要が生じる場合も想定される。

蛋白質を安定化する方法として、界面活性剤、グリセロール、種々の糖質、ポリエチレングリコールのような水溶性高分子、アルブミンなどを添加する方法が公知である。また、蛋白質製剤の長期保存方法として、エリスロポエチンやＧ―ＣＳＦ、インターフェロンにアミノ酸を添加する方法（特許文献８、特許文献９、特許文献１０）が知られている。
特開２００２−３５５０２５号公報 米国特許第５,８９４,８４１号明細書 特開２００２−２４８１７１号公報 国際公開第ＷＯ０２／０９４３４２号パンフレット 特開２００３−１５４６５５号公報 特許第０３６１０２３１号明細書 国際公開第ＷＯ０２／０９２８１３号パンフレット 特許第０３６１８６３３号明細書 国際公開第ＷＯ０２／０１７９５７号パンフレット 特表２００３−５１０３６８号公報 Allain LR et. al.「Fresenius J. Anal. Chem.」 2001年, 371巻 p.146-150 Howard EI、Cachau RE 「Biotechni ques」 2002年 33巻 p.1302-1306

本発明者らの検討によると、上述した公知の蛋白質の安定化方法でも蛋白質やペプチドの種類や濃度、添加物の濃度によっては、サーマルインクジェット方式での吐出安定性は不十分であった。

インクジェット印刷に用いられるインクに適した添加物である、エチレングリコール、グリセリンなどのポリオール類、尿素などの保湿剤などの処方を行っても蛋白質やペプチドを吐出する場合における吐出性能の向上にはほとんど効果がなく、蛋白質やペプチド溶液を熱エネルギーを利用したインクジェット方式の原理にて安定に吐出するための吐出用液体の開発が必要であった。

本発明は、インクジェット方式で蛋白質及びペプチドの少なくとも１種を含有する液滴を熱エネルギーを利用したインクジェット方式の原理に基づいて安定に吐出するための吐出用液体としての液体組成物、並びに蛋白質液滴の利用に適した吐出方法及び吐出装置を提供することを目的とするものである。

本発明の吐出用液体は、蛋白質及びペプチドから選択された少なくとも１種と、グアニジウム基を有する化合物と、水を主体とする液媒体と、を含有することを特徴とし、サーマルインクジェット方式により吐出させるための吐出用液体であって、
前記グアニジウム基を有する化合物が、下記一般式（１）および（２）で表される化合物ならびにＮ，Ｎ’−ジメチルビグアナイド、さらにそれらの塩類からなる群より選ばれる化合物である吐出用液体である。

［式中、Ｒ ₁ 、Ｒ ₂ 、Ｒ ₃ は水素原子であり、
Ｒ ₄ は水素原子または炭素数１〜６の直鎖もしくは分岐鎖のアルキル基である。］

［式中、Ｒ ₅ は炭素数１〜６の直鎖のアルキル基であり、
Ｒ ₆ は水素原子であり、
Ｒ ₇ は水素原子または炭素数１〜６の直鎖もしくは分岐鎖のアルキル基であり、
Ｒ ₈ は水素原子であり、
Ｒ ₉ は水素原子または炭素数１〜６の直鎖もしくは分岐鎖のアシル基である。］
また、本発明は、蛋白質及びペプチドから選択される少なくとも１種を含み、サーマルインクジェット方式により吐出する吐出用液体を作製するための、グアジニウム基を有する化合物の使用であって、
前記グアニジウム基を有する化合物が、下記一般式（１）および（２）で表される化合物ならびにＮ，Ｎ’−ジメチルビグアナイド、さらにそれらの塩類からなる群より選ばれる化合物である、グアニジウム基を有する化合物の使用である。

［式中、Ｒ ₁ 、Ｒ ₂ 、Ｒ ₃ は水素原子であり、
Ｒ ₄ は水素原子または炭素数１〜６の直鎖もしくは分岐鎖のアルキル基である。］

［式中、Ｒ ₅ は炭素数１〜６の直鎖のアルキル基であり、
Ｒ ₆ は水素原子であり、
Ｒ ₇ は水素原子または炭素数１〜６の直鎖もしくは分岐鎖のアルキル基であり、
Ｒ ₈ は水素原子であり、
Ｒ ₉ は水素原子または炭素数１〜６の直鎖もしくは分岐鎖のアシル基である。］

本発明の液体吐出用カートリッジは、上記の吐出用液体が収納されるタンクと、サーマルインクジェットヘッドと、を有することを特徴とする液体吐出用カートリッジである。

本発明の液体吸入用装置は、上記の前記カートリッジと、該カートリッジの有するサーマルインクジェットヘッドの液体吐出部から吐出される液体を利用者の吸入部位へ誘導するための噴射口と、を有することを特徴とする液体吸入用装置である。

本発明によれば、蛋白質及びペプチドの少なくとも１種を含む溶液に、グアニジウム基を有する化合物を添加することで、インクジェット方式での安定な吐出が可能である吐出用液体を得ることができる。また、さらにこの吐出用液体に界面活性剤を添加すると、吐出の安定性に対して相乗効果が得られ、より高濃度の蛋白質溶液の吐出も可能である。蛋白質及びペプチドの少なくとも１種が薬効成分である場合には、この吐出用液体を、携帯型の吐出装置で吐出して液滴化し、それを吸入することによって肺での薬効成分としての蛋白質及びペプチドの少なくとも１種の肺からの吸収を行うことができる。また、基板上に吐出することによりバイオチップ、バイオセンサーの作製、センシング、生体物質のスクリーニングに利用できる。

以下に、本発明を詳細に説明する。

本発明における蛋白質とは、アミノ酸が多数ペプチド結合でつながった、水溶液中に溶解または分散する任意のポリペプチドを意味する。また、本発明におけるペプチドとは、２つ以上のアミノ酸がペプチド結合でつながったアミノ酸数５０以下のものを意味する。蛋白質及びペプチドは化学的に合成しても天然源から精製しても良いが、典型的には天然蛋白質及びペプチドの組換え体である。普通は蛋白質及びペプチド分子へのアミノ酸残基の共有結合によって蛋白質及びペプチドを化学的に改質し、それによって蛋白質及びペプチドの治療効果を長引かせるなど、効果の向上を図ることも可能である。

本発明を実施する際には、液滴化することが望ましい各種蛋白質及びペプチドが使用され得る。本発明で使用されうる蛋白質及びペプチドは、生体に対し生理活性を有するもの、生体内で活性を有するものであれば特に限定されない。最も典型的には、本発明による蛋白質及びペプチドの液滴化は治療上有用な蛋白質及びペプチドを肺に送達させるためである。例としてはカルシトニン、血液凝固因子、シクロスポリン、Ｇ−ＣＳＦ、ＧＭ−ＣＳＦ、ＳＣＦ、ＥＰＯ、ＧＭ−ＭＳＦ、ＣＳＦ−１のような各種造血因子、ＩＬ−１、ＩＬ−２、ＩＬ−３、ＩＬ−４、ＩＬ−５、ＩＬ−６、ＩＬ−７、ＩＬ−８、ＩＬ−９、ＩＬ−１０、ＩＬ−１１、ＩＬ−１２のようなインターロイキン類、ＩＧＦ類、Ｍ−ＣＳＦ、チモシン、ＴＮＦおよびＬＩＦを含めたサイトカイン類が挙げられる。使用し得るほかの治療効果を有する蛋白質には、血管作用ペプチド、インターフェロン類（アルファ、ベータ、ガンマまたは共通インターフェロン）、成長因子又はホルモン、例えばヒト成長ホルモン又は（ウシ、ブタまたはニワトリ成長因子のような）他の動物成長ホルモン、インスリン、オキシトシン、アンジオテオシン、メチオニンエンケファリン、サブスタンスＰ、ＥＴ−１、ＦＧＦ、ＫＧＦ、ＥＧＦ、ＩＧＦ、ＰＤＧＦ、ＬＨＲＨ、ＧＨＲＨ、ＦＳＨ、ＤＤＡＶＰ、ＰＴＨ、バソプレッシン、グルカゴン、ソマトスタチン、等が含まれる。プロテアーゼ阻害剤、例えばロイペプチン、ペプスタチン、（ＴＩＭＰ−１、ＴＩＭＰ−２又は他のプロテイナーゼ阻害剤のような）メタロプロテイナーゼ阻害剤も使用される。ＢＤＮＦやＮＴ３のような神経成長因子も使用される。ｔＰＡ、ウロキナーゼ及びストレプトキナーゼのようなプラスミノーゲン活性化因子も使用される。親蛋白質の主構造のすべてもしくは一部を有しており且つ親蛋白の生物学的諸性質の少なくとも一部を有している蛋白質のペプチド部分も使用される。アナログ、例えば置換又は欠陥アナログ、あるいはペプチド類似物のような改変アミノ酸、ＰＥＧ、ＰＶＡなどの水溶性高分子で修飾された上記物質を含むものも使用される。

さらに、バイオチップ、バイオセンサーの作製や蛋白質及びペプチドのスクリーニングなどの利用には、上記の蛋白質及びペプチドに加え、オキシダーゼ、リダクターゼ、トランスフェラーゼ、ハイドラーゼ、リアーゼ、イソメラーゼ、シンテターゼ、エピメラーゼ、ムターゼ、ラセアーゼなどの各種酵素、ＩｇＧ、IｇＥなどの各種抗体、及びこれらの抗原、アレルゲン、シャペロニン、アビジン、ビオチンなど診断に用いられる蛋白質及びペプチド、固定化するための試薬で修飾された上記物質も使用され得る。

吐出用液体中での蛋白質及びペプチドとしては、例えば０．３ｋ〜１５０ｋＤａの範囲の分子量のものを用いることができる。また、蛋白質及びペプチドから選択された少なくとも１種の含有量は、その目的用途に応じて選択されるが、好ましくは、１μｇ／ｍｌ〜２００ｍｇ／ｍｌ、より好ましくは０．１ｍｇ／ｍＬ〜６０ｍｇ／ｍＬの範囲から選択される。

記録用のインクをインクジェット方式で吐出させる場合、一般的には、界面活性剤やエチレングリコールなどの溶剤を添加することでインクジェット方式によるインクの吐出が改善されることは知られている。しかし、蛋白質及びペプチド溶液を吐出する場合には、これらを添加するだけでは吐出性の向上は認められず、新たな添加剤が必要であった。

なお、以下の説明においてはサーマルインクジェット方式を用いた構成を中心に述べるが、サーマルインクジェット方式が最も吐出性向上を顕著に示すためである。サーマルインクジェット方式を用いた場合、製作コストが低く、吐出ノズルの高密度化が可能である、ヘッドを頻繁に交換する必要がある、小型の装置が求められるといった本発明が多く利用される状況においては、サーマルインクジェット方式がより好適に用いられる。 本発明者らは、鋭意研究を進めた結果、蛋白質及びペプチド溶液にグアニジウム基を有する化合物を添加した蛋白質及びペプチド溶液が、インクジェット方式による安定した液滴化に適していることを見出した。

グアニジウム基を有する化合物が吐出の安定性に大きく寄与する原因は定かではないが、以下のように考えられる。

グアニジウム基は平面構造をしており、アミノ基部分が水素供与体として働き、水素結合を形成できる。また、分子平面の上下はπ電子で覆われており疎水性も併せ持つ。また、蛋白質及びペプチドのペプチド結合は、グアニジウム基と水素結合を作った場合でも水やペプチド結合同士で水素結合を形成した場合でも安定性に差がほとんどないと考えられている。さらに、グアニジウム基は疎水部分を持つので、グアニジウム基の疎水部分と蛋白質及びペプチドの疎水部分が作用し、さらにアミノ基部分が水と水素結合を形成することにより、変性状態の蛋白質及びペプチドの水溶性を増加させ、蛋白質及びペプチド同士の作用を抑制することができる。この作用によりサーマルインクジェット方式にて吐出時にかかるエネルギーが引き起こす変性、凝集を防ぎ吐出を安定化することができる、と考えられる。

本発明者らの検討によると、蛋白質及びペプチドが有効な生理活性を示す濃度にて、サーマルインクジェット方式で吐出した場合、蛋白質及びペプチドの種類、濃度にもよるが、吐出周波数２０ｋＨｚでは、分子量３０００以上となるとほとんど吐出しなくなることが確認されている。

本発明を実施する場合、サーマルインクジェットヘッドの駆動周波数はより低いほうが好ましい。駆動周波数によって吐出の安定性が異なる理由は、サーマルインクジェットヘッドのヒーターによって吐出用液体が加熱されたときに、蛋白質及びペプチドの一部が水に不溶性となり、ヒーターからのエネルギーが溶液に伝達するのを妨げるためと考えられる。駆動周波数が低い場合には一時的に不溶物が生じたとしても、次の駆動までの時間に再溶解するのに対し、駆動周波数が高くなると、溶解の回復が不十分であり、その結果として吐出の安定性が低下するものと考えられる。しかし、効率的に多くの溶液を吐出させるためには、ある程度以上の高周波数で吐出しなければならない。本発明において好ましい駆動周波数は、０．１ｋＨｚ〜１００ｋＨｚであり、より好ましくは、１ｋＨｚ〜３０ｋＨｚである。

本発明で使用されるグアニジウム基を有する化合物としては、下記一般式（１）で表される化合物が好ましい。

上記式（１）中、R1〜R4は化合物の水への溶解性を保つ構造を付与する基の組合せを構成するものであれば特に制限されない。好ましくは、R1〜R4はそれぞれ独立して、水素原子、極性官能基、炭化水素基、又はアシル基を表す。極性官能基の適当な例は、アミノ基、水酸基、カルボキシル基、スルホン基、アルデヒド基、又はニトロ基である。炭化水素基の炭素数は１以上であれば特に制限されないが、好ましくは１〜１８である。炭化水素基の適当な例としては、メチル、エチル、プロピル、イソプロピル、ｎ−ブチル、イソブチル、ｔｅｒｔ−ブチル、ｎ−ペンチル、ネオペンチル、ｎ−ヘキシル、イソヘキシル、ｎ−ヘプチル、ｎ−オクチル、ｎ−ノニル、ｎ−デシル、ｎ−ウンデシル、ｎ−ドデシル、ｎ−トリデシル、ｎ−テトラデシル、ｎ−ペンタデシル、ｎ−ヘキサデシル、ｎ−ヘプタデシル、ｎ−オクタデシル、ビニル、アリル、シクロペンチル、シクロヘキシル、オレイル、リノレイル、リノレニル、フェニルなどが挙げられる。なお、これらの炭化水素基はハロゲン原子、アシル基及び極性官能基の少なくとも１種により置換されても良いし、間に不飽和結合を含んでも良い。また、炭化水素基は、間にエーテル結合、エステル結合及びアミド結合の少なくとも１種を含んでもよい。更に、これらの化合物の塩を用いても良い。また、これらの化合物を１単位とする重合体でも良く、これらの化合物を構造内に含む界面活性剤でも良い。グアニジウム基を有する化合物の分子量は、好ましくは５９〜１０００であり、より好ましくは、５９〜３００である。また、中性領域（ｐＨ５．５〜８．５）において水への溶解度が０．０１重量％より大きい化合物が好ましい。

グアニジウム基を有する化合物の中で、より好ましい化合物として、下記一般式（２）で表されるアルギニン誘導体がある。アルギニンはアミノ酸の１つであり、その誘導体は生体に対する影響が小さいため、添加物として有用である。

R5〜R9の組合せは、水への溶解性を保てばどのような組合せでも良い。R5は直鎖の炭化水素であり炭素数は１〜６である。炭化水素は飽和であっても、不飽和であっても良い。

R6〜R9はそれぞれ独立して、水素原子、炭化水素基又はアシル基である。これらは間にエーテル結合、エステル結合やアミド結合を含んでも良い。炭化水素基の炭素数は、１以上であれば特に制限されないが、好ましくは１〜１８である。炭化水素基の適当な例としては、メチル、エチル、プロピル、イソプロピル、ｎ−ブチル、イソブチル、ｔｅｒｔ−ブチル、ｎ−ペンチル、ネオペンチル、ｎ−ヘキシル、イソヘキシル、ｎ−ヘプチル、ｎ−オクチル、ｎ−ノニル、ｎ−デシル、ｎ−ウンデシル、ｎ−ドデシル、ｎ−トリデシル、ｎ−テトラデシル、ｎ−ペンタデシル、ｎ−ヘキサデシル、ｎ−ヘプタデシル、ｎ−オクタデシル、ビニル、アリル、シクロペンチル、シクロヘキシル、オレイル、リノレイル、リノレニル、フェニルなどが挙げられる。

アシル基の炭素鎖は、１以上であれば特に制限されないが、好ましくは１〜１８である。アシル基の適当な例としては、ホルミル、アセチル、プロピオニル、ブチリル、バレリル、オキサリル、マロニル、サクシニル、ベンゾイル、アクリロイル、メタクリロイル、クロトニル、カプロイル、カプリロイル、ラウロイル、ミリストイル、パルミトイル、ステアロイル、オレオイルなどが挙げられる。

なお、これらR5〜R9の炭化水素基はハロゲン原子、アシル基、水酸基、カルボキシル基、スルホン基、アルデヒド基、アミド基、アミノ基及びニトロ基から選択された少なくとも１種の官能基により置換されても良いし、間にエーテル結合、エステル結合及びアミド結合の少なくとも１種を含んでもよい。

ハロゲン原子は、フッ素、塩素、臭素、ヨウ素の各原子のいずれでも良い。水酸基、カルボキシル基、アミド基、及びアミノ基は、それぞれの基を構成する水素原子のうち一部又は全部が炭化水素基で置換されていても良い。

また、式（２）で示される化合物の塩を用いても良い。塩としては、塩酸塩、硫酸塩、リン酸塩、硝酸塩、酢酸塩、ラウリル酸などの脂肪酸を含むカルボン酸塩、シュウ酸塩、グルタミン酸やアスパラギン酸などの酸性アミノ酸塩などを用いても良い。好ましい塩は、塩酸塩、酢酸塩、脂肪酸塩である。これらの化合物を１単位とする重合体でも良く、これらの化合物を構造内に含む界面活性剤でも良い。

アルギニン誘導体の中でより好ましいのはアルギニン、アルギニンメチルエステル、アルギニンエチルエステル、Ｎα−アシルアルギニンおよびこれらの塩であり、最も好ましい化合物はアルギニン、Ｎα−アシルアルギニンおよびその塩である。

グアニジウム基を有する化合物の添加濃度は、蛋白質やペプチドの種類及び濃度にもよるが、０．１〜３００ｍｇ／ｍＬが好ましく、１０〜２００ｍｇ／ｍＬがより好ましい。

本発明では、グアニジウム基を有する化合物と界面活性剤を共添加することで、添加物の濃度を大幅に減少させても、吐出の安定性を保てることを発見した。グアニジウム基を有する化合物１重量部に対して、界面活性剤を０．０１〜１重量部添加することで、同じ蛋白質濃度の溶液に対するグアニジウム基を有する化合物の添加量を２分の１〜１０分の１にすることができる。界面活性剤の効果はグアニジウム基を有する化合物とは異なり、蛋白質の変性を抑制する作用と、凝集した蛋白質を再溶解させる作用により吐出を安定化しているものと考えられる。これらの２つの異なる効果が組み合わさることによって相乗効果が得られ、吐出の安定性が大幅に改善されると考えられる。界面活性剤単独では、これらの作用が大きくないために蛋白質の凝集を完全には抑制できず、吐出の安定性を確保できないと考えられる。

本発明における界面活性剤とは、極性部分と非極性の部分との両方を一つの分子中に有する化合物であって、前記各部分を分子上の別の局在領域に、当該界面活性剤が二つの非混和性相関の界面張力を界面での分子整列によって減少させ、かつミセルを形成し得るような性質を保有する化合物を意味する。

具体的に使用され得る界面活性剤に制限はないが、例えばソルビタンモノカプリレート、ソルビタンモノラウレート、ソルビタンモノパルミテート等のソルビタン脂肪酸エステル；Ｎ−ヤシ油脂肪酸グリシン、Ｎ−ヤシ油脂肪酸グルタミン酸、Ｎ−ラウロイルグルタミン酸などのアミノ酸を親水基に持つ界面活性剤である、Ｎ−アシルアミノ酸；アミノ酸の脂肪酸塩；グリセリンモノカプリレート、グリセリンモノミリテート、グリセリンモノステアレート等のグリセリン脂肪酸エステル；デカグリセリルモノステアレート、デカグリセリルジステアレート、デカグリセリルモノリノレート等のポリグリセリン脂肪酸エステル；ポリオキシエチレンソルビタンモノラウレート、ポリオキシエチレンソルビタンモノオレエート、ポリオキシエチレンソルビタンモノステアレート、ポリオキシエチレンソルビタンモノパルミテート、ポリオキシエチレンソルビタントリオレエート、ポリオキシエチレンソルビタントリステアレート等のポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステル；ポリオキシエチレンソルビットテトラステアレート、ポリオキシエチレンソルビットテトラオレエート等のポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステル；ポリオキシエチレングリセリルモノステアレート等のポリオキシエチレングリセリン脂肪酸エステル；ポリエチレングリコールジステアレート等のポリエチレングリコール脂肪酸エステル；ポリオキシエチレンラウリルエーテル等のポリオキシエチレンアルキルエーテル；ポリオキシエチレンポリオキシプロピレングリコールエーテル、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレンプロピルエーテル、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレンセチルエーテル等のポリオキシエチレンポリオキシプロピレンアルキルエーテル；ポリオキシエチエレンノニルフェニルエーテル等のポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル；ポリオキシエチレンヒマシ油、ポリオキシエチレン硬化ヒマシ油（ポリオキシエチレン水素ヒマシ油）等のポリオキシエチレン硬化ヒマシ油；ポリオキシエチレンソルビットミツロウ等のポリオキシエチレンミツロウ誘導体；ポリオキシエチレンラノリン等のポリオキシエチレンラノリン誘導体；ポリオキシエチレンステアリン酸アミド等のポリオキシエチレン脂肪酸アミド等のＨＬＢ６〜１８を有するもの；陰イオン界面活性剤、例えばセチル硫酸ナトリウム、ラウリル硫酸ナトリウム、オレイル硫酸ナトリウム等の炭素原子数８〜１８のアルキル基を有するアルキル硫酸塩；ポリオキシエチレンラウリル硫酸ナトリウム等の、エチレンオキシドの平均付加モル数が２〜４でアルキル基の炭素原子数が８〜１８であるポリオキシエチレンアルキルエーテル硫酸塩；ラウリルベンゼンスルホン酸ナトリウム等のアルキル基の炭素原子数が８〜１８であるアルキルベンゼンスルホン酸塩；ラウリルスルホコハク酸エステルナトリウム等の、アルキル基の炭素原子数が８〜１８のアルキルスルホコハク酸エステル塩；天然系の界面活性剤、例えばレシチン、グリセロリン脂質；スフィンゴミエリン等のフィンゴリン脂質；炭素原子数８〜１８の脂肪酸のショ糖脂肪酸エステル等を典型的例として挙げることができる。本発明の吐出用液体（液体組成物）には、これらの界面活性剤の１種または２種以上を組み合わせて添加することができる。

好ましい界面活性剤はポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステル、Ｎ−アシルアミノ酸、アミノ酸の脂肪酸塩であり、特に好ましいのはポリオキシエチレン２０ソルビタンモノラウレート、ポリオキシエチレン（４）ソルビタンモノオレート、Ｎ―ヤシ油脂肪酸グリシン、Ｎ−ヤシ油脂肪酸グルタミン酸、Ｎ−ラウロイルサルコシン、アルギニンヤシ油脂肪酸塩であり、最も好ましいのはポリオキシエチレン２０ソルビタンモノラウレート及びポリオキシエチレン２０ソルビタンモノオレート、Ｎ−ラウロイルサルコシン、アルギニンヤシ油脂肪酸塩である。また、肺吸収用として特に好適なものは、ポリオキシエチレン２０ソルビタンモノラウレート、ポリオキシエチレン２０ソルビタンモノオレートである。

界面活性剤の添加濃度は、共存する蛋白質等にもよるが、例えばインスリンの場合には０．０１〜２００ｍｇ／ｍＬ添加しても良い。また、界面活性剤はグアニジウム基を有する化合物１重量部に対して、０．０１〜１.０重量部添加することが好ましい。

液媒体の構成としては、水または水を主体とし水溶性有機溶媒を含む混合液媒体が用いられることが好ましい。具体的な水溶性有機溶剤の例としては、例えば、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド等のアミド類；アセトン等のケトン類；テトラヒドロフラン、ジオキサン等のエーテル類；エタノール、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール等のポリアルキレングリコール類；エチレングリコール、プロピレングリコール、ブチレングリコール、トリエチレングリコール、１，２，６−ヘキサントリオール、チオジグリコール、ヘキシレングリコール、ジエチレングリコール等のアルキレン基が２〜６個の炭素原子を含むアルキレングリコール類；グリセリン；エチレングリコールモノメチル（又はエチル）エーテル、ジエチレングリコールモノメチル（又はエチル）エーテル、トリエチレングリコールモノメチル（又はエチル）エーテル等の多価アルコールの低級アルキルエーテル類；Ｎ−メチル−２−ピロリドン等が挙げられる。

上記水溶性有機溶剤の含有量は、一般には吐出液の全重量に対して重量％で０．１％〜４０％が好ましく、より好ましくは１％〜３０％の範囲である。又、液媒体中の水の含有量は、３０〜９５重量％の範囲で使用される。３０重量％より少ないとタンパク質の溶解性等が悪くなり、吐出液の粘度も高くなる為好ましくない。一方、９５重量％より多いと蒸発成分が多すぎて、十分な固着特性を満足することが出来ない。

本発明においては、蛋白質とアミノ酸や界面活性剤は、予め混合されていても良いし、吐出直前に混合されても良いが、吐出前に均一に混合されていることが好ましい。

本発明の実施形態において、微生物の影響を除去するために抗菌剤、殺菌剤、防腐剤を添加しても良い。例えば、フェノール、クレゾール、アニソール等のフェノール誘導体、塩化ベンザルコニウム、塩化ベンザトニウムのような４級アンモニウム塩類、安息香酸、パラオキシ安息香酸エステルのような安息香酸類、ソルビン酸などが挙げられる。

本発明の実施形態において、保存時の物理的安定性を増加させるためにオイル、グリセリン、エタノール、尿素、セルロース、ポリエチレングリコール、アルギン酸塩を添加してもよく、また、化学的安定性を増加させるために、アスコルビン酸、クエン酸、シクロデキストリン、トコフェロールまたは他の抗酸化剤を添加しても良い。

吐出用液体のｐHを調整するために、ｐH調整剤や緩衝剤を添加しても良い。例えば、アスコルビン酸、クエン酸、希塩酸、希水酸化ナトリウムなどの他、リン酸水素ナトリウム、リン酸二水素ナトリウム、リン酸水素カリウム、リン酸二水素カリウム、ＰＢＳ、ＨＥＰＥＳ、Ｔｒｉｓなどの緩衝液を用いても良い。

液体の等張化剤として、アミノエチルスルホン酸、塩化カリウム、塩化ナトリウム、グリセリン、炭酸水素ナトリウムを添加しても良い。

矯味・矯臭剤としてグルコースやソルビトールといった糖類やアステルパームのような甘味剤、メントールや各種香料を添加しても良い。

上記吐出用液体をバイオチップ、バイオセンサーの製造や蛋白質のスクリーニングに用いる場合には、現在市販されているインクジェットプリンターとほとんど同様のシステムを利用することができる。

図１を用いて詳細に説明をする。吐出用液体をタンク１よりインクジェットヘッド３のノズル内に充填し、それぞれの目的に適した基板５に対し、該基板と該インクジェットヘッドのノズル面との距離を一定に保ちながら、該インクジェットヘッドを駆動させて吐出用液体を吐出させ、パターンを形成する。画像パターンを吐出することにより基板上にパターンを形成すればよいが、図２のようにスポットが互いに連結することがないようなパターンにすることが望ましい。

また、被検出物質を含有した溶液を同パターンで該基板上に吐出することにより、基板と被検出物質を効率よく反応させることや、吐出量を変化させるだけで濃度変化をつける
ことも可能である。

肺吸入にこの上記吐出用液体を用いる場合、不可欠な部分は、本発明の処方物を１〜５μmのせまい粒度分布を持つ液滴を吐出しうる装置である。液滴を吐出するヘッド部分は着脱可能なカートリッジユニットであり、このカートリッジユニットは次の部品を備えている。これを図３を参照にして説明する。すなわち、薬剤を充填するタンク１１と、薬剤をオリフィス（吐出口）の近傍の蒸発ポイントに供給するための液流路１２、吐出用液体を吐出するヘッド部（液体吐出部）１３、コントローラとの電気的接続部１５である。ヘッド部１３の詳細は、特開２００３−１５４６６５号公報に記載された液滴吐出ヘッドである。

吐出のコントローラとなる吸入装置は、利用者が携帯して所持できるように構成されており、薬剤を粒子サイズが均一な液滴として定量吐出することを可能とした、前記利用者に吸入させる吸入器である。

図４及び５を参照にして本発明において使用され得る吸入器の概略について説明する。

図４は、吸入器の外観を示す斜視図であるが、２０は吸入器本体、１６はアクセスカバーでこれらによりハウジングを形成している。図５には、アクセスカバー２が開いた状態を図示したものでアクセスカバー１６が開くとヘッドカートリッジユニット２１とマウスピース１８が見えてくる。利用者の吸入動作によって、空気取り入れ口から空気が、マウスピース１８内に入り込み、ヘッドカートリッジユニット２１のヘッド部１３に設けた吐出口から吐出された薬剤と混合流体となり、人が咥える形状をなしているマウスピース出口へと向かう。マウスピースの先端を利用者が口内に挿入して歯で保持し咥え、息を吸込むことで、ヘッドカートリッジユニットの液体吐出部から液滴として吐出してくる薬液を効果的に吸引することができる。

なお、ヘッドカートリッジユニット２１は、必要に応じて吸入器から着脱自在な構成とすることができる。

図４及び５に示す構成を採用することで、形成された微小液滴は、吸気とともに投与対象者の咽喉、気管内部へと自然到達可能となる。従って、噴霧される液体の量（有効成分の投与量）は、吸気される空気の容量の大小に依存せず、独立にコントロール可能である。

実施例に入る前に、蛋白質溶液の吐出が困難であることのより一層の理解のため、蛋白質のみをサーマルインクジェット方式で吐出させた場合の吐出量を示す。蛋白質溶液はアルブミンをＰＢＳに溶解させたものを用い、各濃度にてサーマルインクジェットプリンター（商品名ＰＩＸＵＳ９５０ｉ；キヤノン（株）社製）を溶液が回収できるよう改造したものを用いて吐出した。ＰＢＳバッファーを同様に吐出したときの吐出量を１００％として、各アルブミン溶液の吐出量を表した。結果を図６に示す。

アルブミン濃度１μｇ／ｍＬの低濃度でも吐出の安定性は完全ではなく、さらに蛋白質濃度が高くなると、徐々に吐出されなくなることがわかる。本発明の実施においては、さらに小さな液滴径で吐出しなければならず、より蛋白質溶液の吐出は困難となることが考えられる。

以下、実施例により本発明をさらに詳細に説明するが、これらの実施例は、より一層の深い理解のために示される具体例であって、本発明は、これらの具体例に何ら限定されるものではない。なお、「％」は重量％を示す。

（実施例１〜８及び比較例１〜３０）
（サーマルインクジェット方式による蛋白質溶液の液滴化）
吐出用液体の作製手順は、予め適切な濃度のアルブミンをＰＢＳバッファーに溶解させ、さらに攪拌しながらグアニジウム基を有する化合物を加えた後、各物質の濃度を所望の濃度になるようＰＢＳバッファーを用いて定容を行った。

あらかじめ吐出実験に用いる３μｍのノズル径を持つ上記ヘッドカートリッジに３０％エタノール水溶液を充填し、レーザー回折式粒度分布測定装置（スプレーテック、マルバーン社製）を用いて粒径及び粒度分布を測定により確認したところ、３μｍにシャープな粒度分布を持つ液滴として検出された。

調製した吐出用液体を３μｍのノズル径を持つ上記ヘッドカートリッジに充填し、吐出コントローラに接続した後、周波数２０ｋＨｚ、電圧１２Ｖにて１秒間吐出を行い、３秒間インターバルを置いてから次の吐出を行った。これを５０回繰り返し、吐出するかを目視にて確認した。５０回以上吐出されたものを○、１５回以上５０回未満のものを△、１５回未満のものを×として評価した。また、吐出用液体を吐出前後でＨＰＬＣ分析（測定条件：装置；日本分光、カラム；ＹＭＣ−Ｐａｃｋ Ｄｉｏｌ−２００，５００×８．０ｍｍＩＤ、溶離液；０．１ＭＫＨ2ＰＯ4−Ｋ2ＨＰＯ4（ｐＨ７．０）ｃｏｎｔａｉｎｉｎｇ ０．２Ｍ ＮａＣｌ、流量；０．７ｍＬ／ｍｉｎ、温度；２５℃、検出；ＵＶ ａｔ ２１５ｎｍ）を行い吐出用液体の組成の変化を確認した。

比較例として、純水、各種蛋白質溶液、及び本発明にかかる以外の物質を加えた吐出用液体を調製し、実施例と同様に吐出する実験を行った。なお、実施例、比較例で検討した処方、及び結果を下記表１に列挙した。

比較例１の純水は蛋白質を含んでいないので安定に吐出されつづけたが、蛋白質を含有する比較例２〜２３、２５〜３０は、蛋白質の種類、添加物の有無に関わらず全く又はほとんど吐出しなかった。比較例２４に挙げた界面活性剤Ｔｗｅｅｎ８０を添加した場合にはある程度は吐出されたが、十分な安定性はなかった。また、Ｔｗｅｅｎ８０の添加濃度を増やすと、逆に吐出されなくなった。それに対し、実施例１〜８においては、吐出が正常に行われ、吐出が安定化していることがわかる。ＨＰＬＣ分析の結果、実施例１〜８において吐出前後でピーク位置の変化やピーク面積の変化はなく、液組成の変化も認められなかった。

（実施例９〜３１）
（各種蛋白質への効果と添加物の濃度）
続いて、グアニジウム基を有する化合物としてアルギニンを選択し、各種蛋白質にある濃度にて添加した。これら吐出用液体を実施例１と同様の吐出実験により評価を行った。なお本実施例で検討した処方、及び結果を下記表２に列挙した。

蛋白質の濃度や種類により、必要な添加濃度は異なるが、アルギニンを添加することによって各蛋白質ともサーマルインクジェット方式による吐出が正常に行われており、アルギニンが広範囲の蛋白質において効果を示すことが確認された。また、正常に吐出された実施例についてＨＰＬＣ分析を行った結果、吐出前後でピークチャートに変化はなく、液組成に変化は認められなかった。
（実施例３２）
（薬理活性の確認）
実施例１０で示した組成において、吐出前後の薬理活性について検討を行った。実験は、１日間絶食させたウィスターラット（雄性、８週齢、体重約２５０ｇ）に、ネンブタール麻酔を施した後、尾静脈より採血し、この状態をベースラインとした。その後、実施例１０の組成の溶液をサーマルインクジェット方式で吐出して回収し、１．６Ｕ／ｋｇとなるよう皮下投与し、投与後１５、３０．６０，１２０分後に尾静脈より採血を行った。採血した血液を遠心分離し、得られた血清について血糖値の測定を行った（１群６匹）。サーマルインクジェット方式で吐出していない添加物なしのインスリン溶液について同様に対照実験を行い、比較例とした。サーマルインクジェット方式で吐出した実施例１０溶液投与群について、血糖値の変化より薬理活性の変化の有無を検討した。その結果を図７に示す。

実験の結果、インスリンを投与されたラットの血糖値は速やかに低下し、インスリンの血糖値効果作用が観察された。これに対し、サーマルインクジェット方式で吐出した実施例１０の処方についても同様に血糖値の降下作用が観察された。実施例１０の処方による血糖値降下作用(Inslin-arginine)はそれぞれの観測点で対照(ref)との有意差は認められず、実施例１０の処方をインクジェット吐出した後も正常にその活性を保持していることが確認された。
（実施例３３）
（吐出の効率）
１.０ｍｇ／ｍＬの濃度でインスリンを含む溶液について、サーマルインクジェット方式で吐出を行い、添加物を加えた場合と加えない場合の吐出量の評価とその再現性を確認した。

吐出した溶液は、１.０ｍｇ／ｍＬインスリンを含み、１.０ｍｇ／ｍＬの濃度となるようにアルギニンを加えた溶液（Ｉｎｓ／Ａｒｇ）、１.０ｍｇ／ｍＬインスリンを含み、１.０ｍｇ／ｍＬの濃度となるようにＴｗｅｅｎ８０を加えた溶液（Ｉｎｓ／Ｔｗ）及び１.０ｍｇ／ｍＬインスリンのみの溶液（Ｉｎｓ）で評価した。吐出は、バブルジェットプリンター（商品名ＰＩＸＵＳ９５０ｉ；キヤノン（株）社製）を溶液が回収できるよう改造した液体吐出装置を用いて吐出した。純水を同様に吐出したときの吐出量を１００％とし、各溶液の吐出量を表したグラフを図８に示す。各溶液について実験を５回ずつ行い、平均と標準偏差を表した。

インスリンのみを加えた溶液は吐出量がほとんどなく、吐出の効率が非常に低い。インスリンにＴｗｅｅｎ８０を加えた溶液では、純水と比較して約４０％程度の吐出量がある。しかし、吐出量がばらつき再現性がなかった。一方インスリンにアルギニンを加えた場合には純水を吐出したときとほぼ同等の吐出量があり、また、再現性も高い。インスリンにアルギニンを加えた溶液は、インスリンのみの溶液に対して、同様に吐出したとき１００倍以上の吐出量がある。また、インスリンにＴｗｅｅｎ８０を加えた溶液に対しては、約２．５倍の吐出量があり、非常に吐出の効率が高くなっていることが確認された。

（実施例３４〜５２）
（グアニジウム基を有する化合物と界面活性剤による相乗効果）
蛋白質にグアニジウム基を有する化合物を添加した溶液に、さらに界面活性剤を加え、吐出用液体を調製した。これら吐出用液体を実施例１と同様の吐出実験により評価を行った。なお本実施例で検討した処方、及び結果を下記表３に列挙した。

アルギニンとＴｗｅｅｎ８０を同時添加すると、アルギニンのみの添加より大幅に少量アルギニン濃度にて蛋白質溶液を吐出することが可能であった。また、アルギニンのみでは吐出しなかった濃度においても吐出できた。全体の添加剤量においても大幅に減少できる。また、この相乗効果によってより高濃度の蛋白質溶液の吐出も可能になった。実施例３４〜５２についてＨＰＬＣ分析を行った結果、吐出前後でピークチャートに変化はなく、液組成に変化は認められなかった。

（実施例５３）
（インクジェットプリンターを用いた抗体チップの作製及びセンシング）
図９に本実施例のモデル図を示す。Ｈｕｍａｎ ＩＬ２モノクローナル抗体、Ｈｕｍａｎ ＩＬ４モノクローナル抗体及びＨｕｍａｎ ＩＬ６モノクローナル抗体をそれぞれ０．１〜５００μｇ／ｍＬの濃度でＰＢＳを用いて調製した。ここにＬ−アルギニンを１％（w／w）となるように添加して吐出用液体とした。この液体をインクジェットプリンター（商品名ＰＩＸＵＳ９５０ｉ；キヤノン（株）社製）のヘッドに充填し、Ｐｏｌｙ−Ｌ−Ｌｙｓｉｎコートスライドガラス上に吐出した。

吐出後のガラスを４℃でインキュベートし、インキュベート後のガラスを１％ＢＳＡでマスキングした。マスキング後はよく洗浄し、抗体チップ基板とした。
次に、チップと被検出物質であるリコンビナントＩＬ２、ＩＬ４、ＩＬ６それぞれ１μｇ／ｍＬを１．０％Ｌ−アルギニン（ｗ／ｗ）、０．５％Ｔｗｅｅｎ２０（ｗ／ｗ）、０．１％ＢＳＡ（ｗ／ｗ）とともにＰＢＳで調製した。この液体をインクジェットプリンター（商品名ＰＩＸＵＳ９５０ｉ；キヤノン（株）社製）のヘッドに充填し、先ほどの基板上に同じパターンで吐出した。吐出後、基板上にカバーガラスをかけ、４℃で反応させた。反応後よく洗浄し、乾燥させた。

次に試料と特異的な結合をする物質と基板を反応させ、その後その物質の標識を行った。試料と特異的な結合をする物質としてビオチン標識されたそれぞれの抗体液（ビオチン化Ｈｕｍａｎ ＩＬ２モノクローナル抗体、ビオチン化Ｈｕｍａｎ ＩＬ４モノクローナル抗体及びビオチン化Ｈｕｍａｎ ＩＬ６モノクローナル抗体）を各１μｇ／ｍＬ、１．０％Ｌ−アルギニン（ｗ／ｗ）、０．５％Ｔｗｅｅｎ２０（ｗ／ｗ）、０．１％ＢＳＡ（ｗ／ｗ）と最終濃度がなるようにＰＢＳで調製した後、インクジェットプリンター（商品名ＰＩＸＵＳ９５０ｉ；キヤノン（株）社製）のヘッドに充填し、先ほどの基板上に同じパターンで吐出した。吐出後、基板上にカバーガラスをかけ、４℃で反応させた。反応後よく洗浄し、乾燥させた。

標識のためにＣｙ３ラベル化ストレプトアビジン１０μｇ／ｍＬを１．０％Ｌ−アルギニン（ｗ／ｗ）、０．５％Ｔｗｅｅｎ２０（ｗ／ｗ）、０．１％ＢＳＡ（ｗ／ｗ）と最終濃度がなるようにＰＢＳで調製した後、インクジェットプリンター（商品名ＰＩＸＵＳ９５０ｉ；キヤノン（株）社製）のヘッドに充填し、先ほどの基板上に同じパターンで吐出した。吐出後、基板上にカバーガラスをかけ、４℃で反応させた。反応後よく洗浄し、乾燥させた。

その後、反応後の基板に励起光を照射し、Ｃｙ３の発光量を透過波長５３２ｎｍのフィルターを配置した蛍光スキャナーを用いて、蛍光シグナル量を測定した。その結果、サンプルの種類、濃度に応じた蛍光シグナルを検出することができた。

蛋白質を基板上に吐出する方法の概略説明図である。 基板上に蛋白質を配列するパターンの一例である。 吸入器用ヘッドカートリッジユニットの概略説明図である。 吸入器斜視図である。 図４でアクセスカバーが開いた状態の斜視図である。 アルブミン溶液をバブルジェット方式にて吐出したときの吐出量を示したグラフである。 インスリン投与によるラット血糖値の経時変化を表すグラフである。 インスリン溶液をバブルジェット方式にて吐出したときの吐出量を示したグラフである。 実施例の実験方法のモデル図である。

符号の説明

１ タンク
２ 液流路
３ ヘッド
４ 液滴
５ 基板
６ 駆動コントローラ
１０ 筐体
１１ タンク
１２ 液流路
１３ ヘッド部
１４ 配線
１５ 電気接続部
１６ アクセスカバー
１７ 空気取り入れ口
１８ マウスピース
１９ 電源ボタン
２０ 吸入器本体
２１ ヘッドカートリッジユニット
３０ 基板
３１ マスキング剤
３２ 被検物質と特異的な反応をする物質、蛋白質、ペプチド等
３３ 被検物質
３４ 被検物質と特異的な物質
３５ 標識

Claims (9)

1. 蛋白質及びペプチドから選択された少なくとも１種と、グアニジウム基を有する化合物と、水を主体とする液媒体と、を含有することを特徴とし、サーマルインクジェット方式により吐出させるための吐出用液体であって、
   前記グアニジウム基を有する化合物が、下記一般式（１）および（２）で表される化合物ならびにＮ，Ｎ’−ジメチルビグアナイド、さらにそれらの塩類からなる群より選ばれる化合物である吐出用液体。
   

   

   ［式中、Ｒ ₁ 、Ｒ ₂ 、Ｒ ₃ は水素原子であり、
   Ｒ ₄ は水素原子または炭素数１〜６の直鎖もしくは分岐鎖のアルキル基である。］
   

   

   ［式中、Ｒ ₅ は炭素数１〜６の直鎖のアルキル基であり、
   Ｒ ₆ は水素原子であり、
   Ｒ ₇ は水素原子または炭素数１〜６の直鎖もしくは分岐鎖のアルキル基であり、
   Ｒ ₈ は水素原子であり、
   Ｒ ₉ は水素原子または炭素数１〜６の直鎖もしくは分岐鎖のアシル基である。］
2. 前記グアニジウム基を有する化合物が、前記一般式（２）で表される化合物であって、Ｒ ₆ は水素原子であり、Ｒ ₇ は水素原子、メチル基またはエチル基であり、Ｒ ₉ は水素原子、ホルミル基またはアセチル基である化合物である、請求項１に記載の吐出用液体。
3. 前記グアニジウム基を有する化合物が、アルギニン、アルギニンメチルエステル、アルギニンエチルエステル、Ｎα−ホルミルアルギニン、Ｎα−アセチルアルギニン、２−アミノ−４−グアニジノ−ブタン酸、ホモアルギニン、グアニジンおよびＮ−エチルグアニジン、ならびにこれらの塩類からなる群より選ばれる一種又は二種以上の化合物である請求項１に記載の吐出用液体。
4. 界面活性剤を更に含有する請求項１記載の吐出用液体。
5. 前記界面活性剤がポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステルである請求項４に記載の吐出用液体。
6. 請求項１〜５のいずれかに記載の吐出用液体が収納されるタンクと、サーマルインクジェットヘッドと、を有することを特徴とする液体吐出用のカートリッジ。
7. 請求項６に記載のカートリッジと、該カートリッジの有するサーマルインクジェットヘッドの液体吐出部から吐出される液体を利用者の吸入部位へ誘導するための噴射口と、を有することを特徴とする液体吸入用装置。
8. 蛋白質及びペプチドから選択される少なくとも１種を含み、サーマルインクジェット方式により吐出する吐出用液体を作製するための、グアジニウム基を有する化合物の使用であって、
   前記グアニジウム基を有する化合物が、下記一般式（１）および（２）で表される化合物ならびにＮ，Ｎ’−ジメチルビグアナイド、さらにそれらの塩類からなる群より選ばれる化合物である、グアニジウム基を有する化合物の使用。
   

   

   ［式中、Ｒ ₁ 、Ｒ ₂ 、Ｒ ₃ は水素原子であり、
   Ｒ ₄ は水素原子または炭素数１〜６の直鎖もしくは分岐鎖のアルキル基である。］
   

   

   ［式中、Ｒ ₅ は炭素数１〜６の直鎖のアルキル基であり、
   Ｒ ₆ は水素原子であり、
   Ｒ ₇ は水素原子または炭素数１〜６の直鎖もしくは分岐鎖のアルキル基であり、
   Ｒ ₈ は水素原子であり、
   Ｒ ₉ は水素原子または炭素数１〜６の直鎖もしくは分岐鎖のアシル基である。］
9. 界面活性剤を共添加することを特徴とする請求項８に記載の化合物の使用。

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