JP4851067B2 - ナノ粒子含有組成物およびその製造方法 - Google Patents

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Description

本発明は、ナノ粒子を含む一次粒子を形成し、さらに、この一次粒子同士が可逆的に集合するように、該一次粒子を複合化させたナノ粒子含有組成物に関するものであり、特に、皮膚に塗布するのに適したナノ粒子含有組成物に関する。
近年、ビタミンＣやその誘導体が、しみやそばかすの生成を防止することが注目されている。このようなビタミンＣ（ＶＣ−ＩＰなど）は皮膚深部に供給されることでその効果を発揮する。この理由は、皮膚深部が紫外線A波、皮脂酸化、微生物によってダメージを受けた場合に、ビタミンＣが表皮深部に働きかけてダメージを回復させるからである。具体的には、ビタミンＣは、皮膚深部のメラノサイト（色素細胞）に働いて美白効果をもたらすと共に、真皮の繊維芽細胞に働いてコラーゲン構築をもたらす、という効果を発揮する。さらに、ビタミンＣがセルライトに関与する皮膚深部のアジポサイト(脂肪細胞)の脂質代謝を改善する。
しかし、ビタミンＣなどのビタミン剤は皮膚表面に単に外用塗布するだけでは、ほとんど皮膚深部まで浸透しない。そこで、皮膚深部への浸透を促進させる方法として、イオン導入器で電流（0.4mA程度）を流しながら浸透させる方法や、超音波美容器で超音波を作用させながら浸透させる方法、あるいはゴーグルをかけてIPL照射を受けながら浸透させるIPL（瞬時ストロボ光）フォトフェイシャル等の方法が利用されている。さらに、皮膚深部へ浸透させる方法としては、ピーリング＆オシロフォレシス（P&O）と呼ばれる、軽石状アルミナにより皮膚を3次元方向に微細振動させて劣化角質層を剥離するとともに、含浸した油性ビタミンC(/E)を皮膚深部へ叩き込む、という方法も知られている。
しかし、このような機械的刺激を与える方法では、皮膚への刺激が大きく、肌に悪影響がもたらされる危険性が少なくない。例えば、超音波美容器では、条件が悪いと、キャビテーション（空洞現象、気泡）による皮膚圧壊が生じる。また、超音波によってビタミンＣの分解が生じ、ビタミンＣの効果が少なくなるということも欠点の１つである。
そこで、皮膚への物理的ダメージを与えることなくビタミン剤を皮膚へ浸透させる方法が求められている。このような方法として、特許文献１に皮膚および毛髪中への浸透性を改善し得るエマルジョンの製造方法が記載されている。また、特許文献２に、ビタミン剤（活性剤）を１〜１０００ｎｍの生物分解性ポリマーの微小粒子(ナノスフェアなど)に捕捉させて皮膚に適用することが記載されている。
また、特許文献３には活性成分を含有するナノ粒子を安定に製造する方法が、特許文献４には安定性に優れ、べたつきのないナノスフェアが、特許文献５には、感触やすべり性のよい、微粒子を含む化粧品が記載されている。さらに、特許文献６には、ナノスフェアの製造方法として、ポリビニルアルコールを０．５重量％〜２０重量％含む有機溶媒に生体内分解性ポリマーを添加することで、含まれる薬物の初期放出を防げることが記載されている。
一方、ナノ粒子は高反応性を有する反面、表面付着性が高いなどの理由により、使用までの保存、投与の過程での扱いにくさが問題であった。これに関しては、特許文献７に、薬物を含むナノ粒子を複合化したナノコンポジット粒子を製造する方法が開示されている。この方法によりナノ粒子を複合化することで、使用前まではナノ粒子が集まった取り扱いやすい凝集粒子となっており、使用時に水分に触れることでナノ粒子に戻って高反応性等の特性を回復するナノコンポジット粒子ができる。これにより上記問題が解決される。
特開平７−１６５５３０（公開日：１９９５年６月２７日） 特許第３００１８２１号公報（登録日：１９９９年１１月１２日） 特表２００１−５１０７９０（公表日：２００１年８月７日） 特開２０００−１７８１２９（公開日：２０００年６月２７日） 特開２００３−０７３２３３（公開日：２００３年３月１２日） 特開平９−１１０６７８（公開日：１９９７年４月２８日） 特開２００３−２７５２８１（公開日：２００３年９月３０日） 特許公報第２７２０２４７号公報（登録日：１９９７年１１月２１日） 赤木訓香、吉光紀久子、三村晴子、三羽信比古著,「第２８章 ヒト摘出皮膚を用いた薬剤浸透の評価法」,三羽信比古編著,「美肌・皮膚防護とバイオ技術」,第１版，株式会社シーエムシー出版,２００３年８月３１日,ｐ.３０１−３０４
しかしながら、上記特許文献７のナノコンポジット粒子は、主に経口製剤、経肺製剤を対象としており、皮膚に塗布する場合はさらなる改良が求められる。
具体的には、まず、皮膚へ直接に塗布することとなるので、使用感が重要となる。よって、使用感の向上のための検討を行う必要がある。
また、ナノコンポジット粒子を、化粧品や皮膚科用の薬剤として皮膚に外用塗布する場合は、乳液等の液状物に混ぜて使用することが考えられる。ナノコンポジット粒子は、その特性上使用直前まで乾燥状態で保管する必要があるので、上記乳液との混合液を製品化する場合、使用直前に乳液と混合するという形態になる。この場合、例えば１回使用分を小型の容器に充填して販売することが有効な手段と考えられる。この際、流動性に優れて小さな容器にも容易に充填でき、さらに小さな容器により多く充填できるような嵩密度の高いナノコンポジット粒子が求められる。
本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、ナノ粒子を複合化した粒子を含み、使用感がよく、容器へ容易かつ高密度に充填できるナノ粒子含有組成物を効率的に製造する方法を実現することにある。
本発明に係るナノ粒子含有組成物の製造方法は、上記課題を解決するために、薬物および生体適合性高分子を含む薬物含有複合粒子の製造方法において、ポリビニルアルコールを０．５重量％未満含む水溶液に、少なくとも薬物と生体適合性高分子と有機溶媒とを加えて、薬物含有生体適合ナノ粒子を形成してナノ粒子含有溶液とするナノ粒子形成工程と、上記ナノ粒子含有溶液から上記有機溶媒を留去する留去工程と、上記ナノ粒子を複合化する複合化工程と、を有することを特徴としている。
このように、薬物と生体適合性高分子と有機溶媒を加えるポリビニルアルコール水溶液を０．５重量％以下とすることで、皮膚に塗布した場合のつっぱり感が抑えられ、乳液等の液状態との馴染みもよいナノ粒子含有組成物となる。また、このナノ粒子含有組成物は嵩密度が大きいことから、流動性に優れ、小さな容器に容易に充填でき、また高密度な充填ができる。
この効果は、ポリビニルアルコールの濃度を０．２重量％以下とすることでより一層大きくなる。
また、従来は、高濃度のポリビニルアルコール水溶液を用いたあと、ナノ粒子を遠心分離などで洗浄することでこの問題を防いでいたが、本発明の方法では、この洗浄が不要となるため手間と時間が大幅に削減できる。
また、本発明に係るナノ粒子含有組成物の製造方法は、上記留去工程のうちの、少なくとも最初から所定の時間、ナノ粒子含有溶液に水を加えることが好ましい。
ポリビニルアルコールの濃度が低い場合、溶液中でのナノ粒子の分散性が低下し、凝集や液面膜が生成しやすくなるので、留去工程をゆっくりと時間をかけて行う必要がある。しかし、水を一定速度で加えながら有機溶媒を留去することによって、急激な有機溶媒の留去を行ったとしても、ナノ粒子の凝集や液膜面の生成が防がれる。したがって、留去時間を短くできる。
ここで、上記所定時間とは、留去工程開始から水を加えずに留去を行っても凝集や膜形成をしなくなるまでの期間である。水の添加は、ナノ粒子の急激な濃度の上昇を抑えて凝集を防ぐめのものであるため、上記した凝集等を防ぐという効果を発揮するためには、留去時間の最初の期間での水の添加が重要である。したがって、ある程度希釈された後は、水の添加をやめてもかまわない。
また、この水の添加は、一定速度で行われることが好ましい。これにより、ナノ粒子の凝集や液膜面の生成を良好に防ぐことができる。
また、上記薬剤は、ビタミンまたはビタミン誘導体であることを特徴としている。ナノ粒子は、皮膚に塗布した場合に真皮まで到達させることが可能である。ビタミンやビタミン誘導体である例えばビタミンＣは、真皮に作用して、しみやそばかすを防ぐ美白効果があるので、ナノ粒子に含有させて皮膚に作用させることで、高い美白効果が得られることが期待できる。また、ナノ粒子に含有された薬物は徐々に長時間放出されるので、長期間の効果が期待できる。
さらに、本発明に係るナノ粒子含有組成物の製造方法は、上記複合化工程において、ナノ粒子と共にビタミンまたはビタミン誘導体を複合化することを特徴としている。これによれば、ビタミンまたはビタミン誘導体をより多く含有するナノ粒子含有組成物にできる。また、複合化されたほうのビタミンまたはビタミン誘導体は、使用直後に周りに分散して作用し始めるため、上記のナノ粒子に含まれるものとは、違うタイミング、場所で作用する。したがって、ビタミンまたはビタミン誘導体をナノ粒子に含んだ上、複合化も行うと、速効性および遅効性の２段階の作用が期待される。
また、上記複合化工程においては、ナノ粒子と共に糖アルコールを複合化することが好ましい。これは、糖アルコールを複合化することで、複合化されたナノ粒子の分散性、耐熱性が向上するためである。糖アルコールはさらに、例えばトレハロースにように、美白・美容の効果を向上させるという効果を発揮するものもある。
また、上記複合化工程は、凍結乾燥により行われることが好ましい。これによれば、ナノ粒子の複合化が良好に行われる。
また、上記のナノ粒子含有組成物の製造方法により製造されたナノ粒子含有組成物は、以上に述べたとおり、皮膚に塗布するためのものとして好適である。したがって、化粧品として、あるいは、経皮薬剤として用いられることが好ましい。
また、本発明のナノ粒子含有組成物は、ビタミンまたはビタミン誘導体を含有するナノ粒子と、水溶性のビタミンまたはビタミン誘導体と、を複合化したナノコンポジット粒子を含むことを特徴としている。
これによれば、ナノコンポジット粒子の表面に付着した水溶性ビタミンまたはビタミン誘導体が、投与直後に溶け出して速効性の作用を発揮し、次にナノ粒子に含有されたビタミンまたはビタミン誘導体が、徐々に放出される徐放性の作用を発揮する。したがって、長期間にわたってビタミンの効果が発揮されるナノ粒子含有組成物となる。
本発明に係るナノ粒子含有組成物の製造方法は、０．５重量％未満のポリビニルアルコールの水溶液に、少なくとも薬物と生体適合性高分子と有機溶媒を加えて、薬物含有生体適合ナノ粒子を形成してナノ粒子含有溶液とするナノ粒子形成工程と、上記ナノ粒子含有溶液から上記有機溶媒を留去する留去工程と、上記ナノ粒子を複合化する複合化工程と、を有する。
これにより、皮膚に塗布した場合のつっぱり感が抑えられ、乳液等の液状態との馴染みもよいナノ粒子含有組成物が製造できる。また、製造されたナノ粒子含有組成物は、嵩密度が大きいことから、流動性に優れ、小さな容器に容易に、かつ高密度に充填ができる。また、製造の手間と時間が大幅に削減できる。
本発明の一実施形態について図１ないし図７に基づいて説明すると以下の通りである。
本実施の形態にかかる薬物含有複合粒子の製造方法は、ナノ粒子を含む一次粒子を形成し、さらに、この一次粒子同士が可逆的に集合するように、該一次粒子を複合化させる方法である。
本発明にかかる薬物含有複合粒子の製造方法は、各種新素材の開発等幅広い分野に好適に用いられるが、例えば化粧品の材料としての粉末を製造する用途等に好適に用いることができる。これは、複合化させた粒子が使用時に、一次粒子を経て、ナノ粒子単位に分散して、皮膚の深部にまで浸透し、皮膚深部でナノ粒子から徐々に薬物を放出させるからである。
本発明におけるナノ粒子の材質は、ナノ粒子化できる物質であれば特に限定されるものではない。ナノ粒子の製造方法としては、目的の物質を、１０００ｎｍ未満の平均粒径を有する粒子に加工することができる方法であれば特に限定されるものではないが、本発明では、特に薬物をナノ粒子化する場合には、球形晶析法を用いることが非常に好ましい。
球形晶析法は、化合物合成の最終プロセスにおける結晶の生成・成長プロセスを制御することで、球状の結晶粒子を設計し、その物性を直接制御して加工することができる方法である。球形晶析法には、晶析する結晶の生成・凝集機構の違いによって球形造粒法（ＳＡ法）と、エマルジョン溶媒拡散法（ＥＳＤ法）とに分けることができる。
ＳＡ法は、二種類の溶媒を用いて薬物結晶を析出させて、球形造粒結晶を形成する方法である。具体的には、まず、目的の薬物を溶解し難い貧溶媒と、該薬物を良好に溶解でき、かつ貧溶媒にも混和拡散できる良溶媒とを準備する。そして、良溶媒に溶解させた薬物溶液を、撹拌下、貧溶媒中に滴下する。このとき、良溶媒の貧溶媒への移行や温度効果等による溶解度の低下を利用することで、図２（ａ）の最左図に示すように、薬物の結晶５１が系内に析出する。
さらに、系内に、薬物と親和性を有し貧溶媒には混和しない少量の液体（液体架橋剤）を添加すると、図２（ａ）の最左図に示すように、液体架橋剤５２が遊離する。そして、結晶５１の間に架橋が形成され、界面張力および毛細管力により、図２（ａ）の左から２番目の図に示すように、非ランダムに結晶５１が凝集し始める。なお、この状態をファニキュラー状態という。
ファニキュラー状態の系に対して、さらに機械的剪断力を加えると凝集した結晶５１は圧密化され、図２（ａ）の左から３番目の図に示すように、略球状の造粒物５３となる。なお、この状態をキャピラリー状態という。キャピラリー状態の造粒物５３がランダムに合一することで、図２（ａ）の最右図に示すように、最終的な球形造粒結晶５４が形成される。
上記良溶媒および貧溶媒の種類、並びに液体架橋剤５２の種類は、目的となる薬物の種類等に応じて決定されるものであり特に限定されるものではない。また、結晶析出時の条件や機械的剪断力の加え方も特に限定されるものではなく、目的となる薬物の種類や、球形造粒結晶５４の粒径（本発明の場合ナノオーダー）等に応じて適宜決定すればよい。
ＥＳＤ法も、二種類の溶媒を用いる方法であるが、ＳＡ法とは異なり、エマルジョンを形成してから、良溶媒と貧溶媒との相互拡散を利用して薬物を球状に結晶化させる方法である。具体的には、まず、良溶媒中に溶解した薬物溶液を撹拌下、貧溶媒中に滴下する。このとき、薬物と良溶媒とが親和性を持つため、良溶媒の貧溶媒への移行が遅れ、図２（ｂ）の左図に示すように、エマルジョン滴５５が形成される。
そして、図２（ｂ）の中図に示すように、エマルジョン滴５５の冷却、並びに、良溶媒および貧溶媒の相互拡散（図中黒矢印が良溶媒の拡散、白矢印が貧溶媒の拡散を示す）により、エマルジョン滴５５内で、薬物の溶解度が低下していき、図２（ｂ）の右図に示すように、薬物の球形結晶粒子５６が、エマルジョン滴５５の形状を保持したまま析出、成長する。
上記良溶媒および貧溶媒の種類についても、ＳＡ法と同様、目的となる薬物の種類等に応じて決定されるものであり特に限定されるものではない。また、エマルジョンの形成条件や結晶析出時の冷却条件等も特に限定されるものではなく、目的となる薬物の種類や、球形結晶粒子５５の粒径（本発明の場合ナノオーダー）等に応じて適宜決定すればよい。
上記球形晶析法では、物理化学的な手法でナノ粒子を形成でき、しかも得られるナノ粒子が略球形であるため、均質なナノ粒子を、触媒や原料化合物の残留といった問題を考慮する必要なく、容易に形成することができる。また、ナノ粒子を生体に適用する場合は、ナノ粒子を生体適合性高分子等で修飾する場合があるが、球形晶析法では、良溶媒に薬物と生体適合性高分子とを溶解させるだけで、両者が複合化されたナノ粒子を形成することができるので、非常に好ましい。
上記球形晶析法にて得ることができる生体適合性ナノ粒子を構成する素材としての生体適合性高分子は、生体への刺激・毒性が低く、生体適合性で、投与後分解して代謝される生体内分解性のものが望ましい。また、内包する薬剤を持続して徐々に放出する粒子であることが好ましい。このような素材として、例えばポリ乳酸・グリコール酸（ＰＬＧＡ）が挙げられる。ＰＬＧＡは薬物を内包可能であり、当該薬物の効力を保持したまま長期間保存できることが知られている。さらに、ＰＬＧＡの加水分解・長期半減期の特徴から、数日から1ヶ月単位の徐放ができると考えられる。生体適合性高分子としては、ほかに、ポリグリコール酸（ＰＧＡ）、ポリ乳酸（ＰＬＡ）等が挙げられる。また、これらのコポリマーを用いても良く、アミノ酸のような荷電基あるいは官能基化し得る基を有していてもよい。
上記以外の生体適合性高分子としては、ポリアミド、ポリカーボネート、ポリエチレンのようなポリアルキレン、ポリプロピレン、ポリエチレングリコール、ポリエチレンオキシド、ポリエチレンテレフタレート、ポリビニルアルコール、ポリビニルエーテルおよびポリビニルエステルのようなポリビニル化合物、アクリル酸とメタクリル酸とのポリマー、セルロースおよび他の多糖類、ならびにペプチドまたはタンパク質、あるいはそれらのコポリマーまたは混合物が挙げられる。
上記生体適合性高分子としては、特にポリ乳酸・グリコール酸を好適に用いることができる。ポリ乳酸・グリコール酸の分子量は、５，０００〜２００，０００の範囲内であることが好ましく、１５，０００〜２５，０００の範囲内であることがより好ましい。乳酸とグリコール酸との組成比は１：９９〜９９：１であればよいが、好ましくは、乳酸１に対しグリコール酸０．３３３であることが好ましい。また、乳酸およびグリコール酸の含有量が２５重量％〜６５重量％の範囲内である前記ＰＬＧＡは、非晶質であり、かつアセトン等の有機溶媒に可溶であるから、好適に使用される。
また、上記生体適合性ナノ粒子に内包される薬物としては、ビタミン、プロビタミン（ビタミン誘導体）や種々の薬剤が挙げられる。後述するように、本発明のナノ粒子含有組成物は皮膚からの浸透に優れ、化粧品、経皮薬剤として好適に使用できるが、プロビタミン（特にプロビタミンＣ）は皮膚の塗布等による美白効果が注目されていることから、上記生体適合性ナノ粒子としてプロビタミン封入のＰＬＧＡを製造すれば、効率的に作用するプロビタミン含有の化粧品とすることができる。
ナノ粒子に封入するプロビタミンとしては、ビタミンＡ、Ｂ、Ｃ、Ｅの誘導体が挙げられ、具体的にはＶＣ−ＩＰ（脂溶性テトラヘキシルデカン酸アスコルビル）、ＶＥ（酢酸トコフェロール）、ＶＡ（ビタミンA・レチノール、ビタミンA前駆物質：β-カロチン）などが挙げられる。これらのナノ粒子への封入率は、球形晶析法の水中エマルション溶媒拡散法を使用した場合で、ＶＣ−ＩＰ15%、ＶＥでは20%、とすることが可能であった。
特に、プロビタミンＣ（ＶＣ−ＩＰなど）は皮膚深部に供給されることでその効果が向上することから、ナノ粒子に封入する薬物として好適である。プロビタミンＣが皮膚深部に供給されることが必要となるのは、皮膚深部が紫外線A波（UVA）、皮脂酸化、微生物によってダメージを受けた場合に、ビタミンＣが表皮深部に働きかけてダメージを回復させるからである。具体的には、ビタミンＣは、皮膚深部のメラノサイト（色素細胞）に働いて美白効果をもたらすと共に、真皮の繊維芽細胞に働いてコラーゲン構築をもたらす。さらに、ビタミンＣがセルライトに関与する皮膚表皮及び深部のアジポサイト(脂肪細胞)の脂質代謝を改善する。さらに、油性プロビタミンＣのＶＣ−ＩＰについては、UVAによるヒト皮膚角化細胞HaCaTのDNA鎖の切断を防御する効果、ないし、紫外線Ｂ波（UVB）による皮膚細胞DNA鎖切断に対する防御効果も期待されている。
また、経皮薬剤としては、麻酔薬としてのクエン酸フェンタニル、寄生性皮膚疾患（水虫など）用薬剤としてのビホナゾール、毛髪育毛剤としてのミノキシジル等が挙げられる。また、経肺薬剤としてのインスリン（糖尿病用薬剤）や、カルシトニン（骨粗しょう症用薬剤）等も挙げられる。なお、この薬剤を、球形晶析法の油中転相法を使用して封入した場合の封入率は、インスリンで6〜10%、カルシトニンで6〜10%であった。
ナノ粒子の粒径は、１０００ｎｍ以下であればよいが、２５０ｎｍ以下とすることがより好ましい。また、ナノ粒子の粒径を１００ｎｍ以下とすることで、皮膚への浸透性が非常に高いナノ粒子となるので好ましい。
以上のようにして得られたナノ粒子は、凍結乾燥等により粉末化させる際に再分散可能な凝集粒子にできる（複合化できる）。また、流動層乾燥造粒法または乾式機械的粒子複合化法により（例えば特許文献７に記載された装置、具体的には、メカノフュージョンＡＭＳ（ホソカワミクロン）により）、圧縮力および剪断力を加えることで複合化しても、再度分離可能な状態で一体化できる。これにより、使用前まではナノ粒子が集まった取り扱いやすい凝集粒子となっており、使用時に水分に触れることでナノ粒子に戻って高反応性等の特性を復元するナノコンポジット粒子ができる。
生体適合性ナノ粒子は、化粧品の特性を向上させるために、複合化の際に、有機または無機の物質を再分散可能に複合させることが好ましい。例えば、糖アルコールやショ糖を適用することにより、糖アルコール等が賦形剤となり取り扱い性を高めることができる。糖アルコールとしては、マンニトール、トレハロース、ソルビトール、エリスリトール、マルチトース、キシリトースなどが挙げられ、この中でも特にマンニトールが好ましい。マンニトールは、化学的に安定で、酸化されず、耐湿性であり、キャリア粒子に適している。特にトレハロースは、ビタミンＣやその誘導体等の美白剤と併用することで、美白作用を高めるので（特許文献８参照）非常に好適である。
また、ナノ粒子の表面に粘膜付着性を高めるキトサンを複合化したり、リン脂質（レシチン／フォスファジルコリン）を複合化させて皮膚親和性を高めてもよい。また、ポリエチレングリコール（ＰＥＧ）を複合化することで、水に溶けやすくなり、皮膚への浸透性を高められる。さらに、タルクを複合化することで、粒子のすべり性が向上し、肌への使用感を高めることができる。
また、複合化の際に、複合化粒子（ナノコンポジット）の表面にさらにプロビタミン等の薬剤を付着させることにより、ナノ粒子から徐放的に放出される含有薬剤とは別に、皮膚浸透直後に複合化粒子表面から溶け出す速効性の薬剤を作用させることができる。このような薬剤としては、水溶性のプロビタミン類、例えば、VC-PMG（水溶性リン酸アスコルビルMg）、AA2G（アスコルビン酸グルコシド）、パンテノール（水溶性ビタミンB5）、Lシステイン等が挙げられる。このような構成とすることで、ＰＬＧＡ複合化粒子にさらにすばやい浸透性（速効性の浸透作用）を与えられる。なお、複合化される薬剤が水溶性であれば、すばやく溶けて速効性の効果を示すのでより好ましい。
また、ナノ粒子に含有される薬剤と、複合化される薬剤とを有することで、速効性と遅効性の双方の効果を持つので、皮膚塗布後から長期間の間の浸透を可能とする。
このようにして製造した複合化粒子は、このまま肌に付着させることでも肌に浸透し、含有または付着した薬剤を皮膚深部に運ぶ効果があるが、乳液等と混合して使用することでさらに有効な浸透性を生じる。しかしながら、ＰＬＧＡは水分と混合させると加水分解されてしまい、短期間に複合粒子の運搬性能が失われてしまう。そこで、このような乳液として使用をする場合は、図３のような、乳液と粉末とを隣り合う別々の容器に充填して保存しておき、使用直前に容器同士の仕切りをはずして乳液と粉末とを混合できる容器を使用することが好ましい。
次に、実際にＰＬＧＡ粒子作製から複合粒子作製までの工程を図１を用いて説明する。
［ナノ粒子形成工程］
ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）８ｇを４０００ｍｌの水で希釈した０．２重量％水溶液をビーカーに入れる。このＰＶＡ水溶液を４０℃、４００ｒｐｍで攪拌し、攪拌されているＰＶＡ水溶液中に、ポリ乳酸グリコール酸（ＰＬＧＡ：和光純薬製ＰＬＧＡ７５２０）８０ｇ、アセトン１６００ｍｌ、エタノール８００ｍｌ、プロビタミンＣである脂溶性テトラへキシルデカン酸アスコルビル（ＶＣ−ＩＰ：日光ケミカル製）１２ｇからなる溶液を１５ｍｌ／ｍｉｎの割合で滴下した。これによりナノ粒子含有溶液が生成された。
［留去工程］
ナノ粒子含有溶液に、精製水を４ｍｌ／ｍｉｎで合計３２０ｍｌ加えながら、４０℃、１００−２００ｒｐｍで攪拌しつつ、有機溶媒を留去した。
［凍結乾燥工程］
有機溶媒を留去したＰＬＧＡ懸濁液に、賦形剤としてのマンニトール８０ｇ、水溶性ビタミンである水溶性リン酸アスコルビルｍｇ（ＶＣ−ＰＭＧ）４０ｇと、精製水２００ｍｌを加え、ビーカを超音波下でプレ凍結し（すなわち、−４０℃で１５分冷却し）、その後、−８０℃、真空度１０ｔｏｒｒで、凍結乾燥した。これにより、ＰＬＧＡ複合化粒子（複合粒子）を得た。
得られたＰＬＧＡ複合化粒子は、図３の粉体側容器と溶液側容器が一体化しており、使用時に混合できる用事分散型容器の、粉体側容器（容量１．５ｃｃ）に１６０ｍｇ充填し、溶液側容器（容量５．５ｃｃ）には乳液を充填した。これにより、使用する直前に混合して、ＰＬＧＡ複合化粒子を含む乳液ができる。
上記方法における詳細な設定は、適宜変更してもよいが、混合工程のＰＶＡ濃度は、０．５重量％未満、好ましくは０．４重量％以下、さらに好ましくは０．２重量％以下とするのが好ましい。また、０．１重量％以上とするのが好ましく、０．２重量％とすることがさらに好ましい。
この理由は、高濃度ＰＶＡを使用すると、凍結乾燥品にはＰＶＡが過剰に含まれてしまい（多い場合にはＰＬＧＡ固形分より多く含まれることがある）、化粧品へ応用する場合に障害となる。
障害は、具体的には、以下のとおりである。
・ＰＶＡは親水性で吸湿性であるので、過剰のＰＶＡが吸着しているＰＬＧＡ複合化粒子はベトベトして、品質が損なわれる。
・ＰＶＡの添加量の増大と共にかさ密度が小さくなり充填性（容器への充填のしやすさ）が悪くなる。また、針状形状になりやすい点からも充填性、使用感が損なわれる。
・皮膚塗布すると、ＰＶＡ特有の「のり」の機能のため、肌の引張り感（つっぱり感）が強くでる。
これを防ぐためには、例えば、過剰なＰＶＡを、晶析、溶媒留去後に除去する必要が生じる。通常はＰＶＡの除去のために、遠心分離で粒子を単離させ、余分なＰＶＡを含む上澄み液を廃棄して、精製水に置換して、再度遠心分離することでＰＶＡを除去することが考えられる。しかし、この遠心分離操作は大変手間のかかる操作であり、工業化を視野に入れると、ナノ粒子を効率よく製造するうえでの障害となる。
そこで、この除去作業（遠心分離等）を行わない製造方法を検討した結果（実施例６参照）、最終的なＰＬＧＡ複合化粒子に含まれるべきＰＶＡ量だけしか含まない溶液にてＰＬＧＡ複合化粒子を製造することにより、除去作業が不要とすることができることを見出した。最終的なＰＬＧＡ複合化粒子に含まれるべきＰＶＡ量は、ＰＶＡ濃度としては約０．２重量％程度であり、多くても０．５重量％未満、好ましくは０．２重量％以下のものを使用することが好ましい。
ＰＶＡ濃度が０．２％と低い場合は、晶析操作後の留去工程を時間をかけてゆっくりと行えば凝集や膜が生成されることはないが、これは工業化における障害となる。一方、急速な留去（例えば留去速度８０ｍｌ／分以上）をした場合、溶媒を留去しつつ溶液を濃縮するにしたがい、ＰＬＧＡの残存している良溶媒への部分的な再溶解を招き、強い凝集塊や膜を形成してしまうので、再分散ができなくなる。
そこで、この凝集や膜形成を抑制する目的で、濃縮とともに水を供給し、ＰＬＧＡ粒子の水中での分散性を維持させている。この場合、以下の実施例６に示すとおり、水の添加は、留去とともに一定の添加速度で供給することが必要である。
このとき添加する水は、留去工程のうちの最初から所定期間、すなわち、留去工程開始から水を加えずに留去を行っても凝集や膜形成をしなくなるまでの間加えつづけることが好ましい。また、このとき加える水の量は、１分間の留去量の１重量％以上であることが好ましく、４重量％以上であることがより好ましい。また、１分間の留去量の１０重量％以下で加えることが好ましく、５重量％以下で加えることがより好ましい。
また、凍結乾燥工程の直前に糖アルコール、ビタミン剤などの水溶液を添加して、凍結乾燥することにより、ＰＬＧＡ粒子の周りに糖アルコール、ビタミン剤（水溶性プロビタミンなど）が混在した形でＰＬＧＡ粒子を複合化できる。糖アルコールを付加することにより、熱に弱いＰＬＧＡ粒子に耐熱性を与えられ、ＰＬＧＡ複合化粒子を安定して保存できると共に、複合化粒子の再分散性が向上し、皮膚深部にまで浸透できるようになる。また、ビタミン剤を付加することにより、ＰＬＧＡ複合化粒子により多くのビタミンを含ませることができ、ビタミン剤の効果を高めることができる。
なお、ビタミン剤は、凍結乾燥してＰＬＧＡ複合化粒子を形成した後に、粒径１０μｍ程度に粉砕して混合してもよい。これによれば、より一層ビタミン剤の配合量を高めることができる。
以上のようにして製造した複合化粒子の構成を図４を用いて説明すると、ＶＣ−ＩＰ（薬物）を含むＰＬＧＡ粒子の表面にＰＶＡが付着しており（最右の図）、このＰＬＧＡ粒子が、マンニトールや水溶性ビタミンと共に複合化粒子を形成している（真ん中の図）。そして、複合化粒子がさらに再分散可能に凝集して巨大粒子を形成している（最左の図）。
なお、本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。
上記した実施の形態の方法に沿って、球形晶析法（水中エマルション溶媒拡散法）にて、ＶＣ−ＩＰの代わりに蛍光標識クマリンを封入したＰＬＧＡ粒子を製造し、ヒトの皮膚への浸透性を調べた。比較例としてクマリンの１０％溶解液のヒトの皮膚への浸透性を調べた。クマリンとしては、クマリン6(COUMARIN6)、すなわち[C20H18N2O2S 3-(2-Benzothiazolyl)-7-N、N-diethylaminocoumarin]を用い、ＰＬＧＡ：クマリン＝2000：1となるように、封入した。クマリンの励起波長は458nmであり、蛍光波長は505nmである。
このＰＬＧＡ粒子の水分散液（水溶液中のクマリン濃度：0.00005％）またはクマリン溶解液を被験者の皮膚に塗布した後、クマリンの蛍光を追跡することで、ＰＬＧＡ粒子の皮膚への浸透性を観察した。
図５に、35歳女性の脇の皮膚に上記クマリン含有ＰＬＧＡ水分散液（図５（ｂ））、あるいはクマリン溶解液（図５（ａ））を塗布した２時間後、３時間後、４時間後の表皮の断面図の写真を示す。クマリン溶解液では、蛍光色素クマリンは時間と共に角質（皮膚表面から0.01mm）・表皮（皮膚表面から0.1mmまで）を経て真皮まで浸透しているものの、蛍光染色されている範囲および量は少なく浸透性はよくない。一方、クマリン含有ＰＬＧＡ水分散液のほうでは、２時間後には１ｍｍ程度の深さまで広範囲に染色されており、皮膚深部（皮膚から８mm以上）にまで多量にすばやく達していることがわかる。また、４時間後には毛穴周辺が濃く染色されており、毛穴から多量に皮膚の深部へ浸透していることが推察される（図５（ｂ）の４時間後の図の拡大図である図５（ｃ）参照）。すなわち、皮膚深部への薬剤浸透ルートの１つとして、毛穴をバイパスとして用いることで、浸透作用が強くなると思われる。
上記した実施の形態の方法に沿って、ＶＣ−ＩＰを封入率13〜15%で含有するＰＬＧＡ粒子（平均粒子径240nm）の水分散液（分散液中のＶＣ−ＩＰの濃度は１％）を用い、改変ブロノフ拡散チェンバー法で皮膚浸透試験を実施した。なお、比較例としては、ＶＣ−ＩＰ溶解液（濃度１％）を利用した。
改変ブロノフ拡散チェンバー法の工程を以下に説明する（非特許文献１参照）。
１）被験者（52歳女性の上瞼）から皮膚片を摘出し、皮下組織を１ｍｍ程残して除去する。
２）皮膚片を垂直方向に数個の小片に分割する。
３）皮膚小片の切断側面をバイオコンパチブルＴＧポリマーで包む。
４）滅菌された改変ブロノフ拡散チェンバーのハウジングに設置する。
５）チェンバーを２４穴マイクロプレートに設置し、無血清ＤＭＥＭ培地を入れる。
６）５％炭酸ガスを通気して、ｐＨを７．２〜７．３に維持する。
７）サンプルを皮膚表面側に添加する。
８）一定期間後（０．５時間後、２時間後、４時間後）に、皮膚小片を取り出す。
９）参照皮膚小片をＥｖＧ染色により染色し、角質、表皮、真皮の厚さを測定しておく。
１０）皮膚小片をトリプシンで表皮と真皮とに分離する。
１１）分離した表皮と真皮とを適切に細胞破砕する。
１２）それぞれの細胞破砕液を、常法でＨＰＬＣ分離し、蛍光・クーロメトリックＥＣＤ・ＵＶ検出器で定量する。
０．５時間後、２時間後、４時間後に、表皮（Ｅ）および真皮（Ｄ）それぞれの組織中のビタミンＣ量を測定した。なお、ＰＬＧＡとしては、和光純薬製のPLGA7520を、プロビタミンＣ（ＶＣ−ＩＰ）としては、日光ケミカル製のものを用いた。
結果を図６の下の棒グラフに示す。比較例のＶＣ−ＩＰ溶解液を塗布した場合は、０．５時間後に表皮（Ｅ）に８０ｎｍｏｌ程度存在するが、２時間、４時間後には２０ｎｍｏｌに減った。また、真皮（Ｄ）にはどの時間でも４ｎｍｏｌ程度しか浸透しなかった。
一方、本発明に従って作成したＶＣ−ＩＰ封入ＰＬＧＡ粒子の水分散液を塗布した場合のビタミンＣ量は、表皮（Ｅ）では、０．５時間、２時間、４時間後に、それぞれ約７０ｎｍｏｌ、約１０ｎｍｏｌ、約５０ｎｍｏｌと変化し、真皮（Ｄ）では、約２．１ｎｍｏｌ、約８ｎｍｏｌ、約１４ｎｍｏｌと徐々に浸透量が増大した。
両者を比較すると、ＶＣ−ＩＰ封入ＰＬＧＡ粒子の水分散液を塗布した場合の、４時間後の真皮でのビタミンＣ値は、ＶＣ−ＩＰ溶解液の４時間後の値と比べての3．5倍と非常に高い値となった。すなわち、ＶＣ−ＩＰ溶解液ではほとんど真皮にまで浸透しないのに対し、ＰＬＧＡ粒子に含有させることで、真皮にまで浸透していくことが分かった。実施例１の結果を考えあわせると、ＰＬＧＡ粒子は、毛穴のバイパス効果も生じ、良好に真皮まで送達されているものと推測される。また、ＰＬＧＡ粒子からは徐々にＶＣ−ＩＰが流出するものであるため、ＰＬＧＡ粒子に含まれるＶＣ−ＩＰは、持続的長時間にわたってゆっくりと皮膚に放出されていくと考えられる。
また、ＶＣ−ＩＰ封入ＰＬＧＡ粒子の水分散液を塗布した場合は、表皮でのＶＣ−ＩＰが０．５時間後から２時間後に一度減少し、４時間後に再び増加している。このことは、４時間後に皮膚深部に浸透したＰＬＧＡ粒子からのＶＣ−ＩＰの流出が大きくなり、流出したＶＣ−ＩＰが深部から表皮に移動したことを示している可能性がある。
さらに、図６の上のグラフは、表皮及び真皮中での総ビタミンＣに占める還元型ビタミンＣ（アスコルビン酸）の割合（Ａｓｃ／ｔ−ｖｉｔａｍｉｎｅＣ）を示したものである。この値は、総ビタミンＣ量のうちの酸化分解されていない有効なビタミンＣ（還元型ビタミンＣ）の割合を示したものであり、酸化分解への抵抗性を示す。つまり、この値が大きいほどビタミンＣの酸化分解がされにくく、ビタミンＣの薬効が大きいとみなされる。図６の上のグラフによると、ＶＣ−ＩＰ封入ＰＬＧＡ粒子の場合は、２時間後や４時間後でも、真皮で良好に還元型ビタミンＣが残っていた。この値については、ＶＣ−ＩＰ溶解液の４時間後の結果でも良好であるが、ＶＣ−ＩＰ溶解液では浸透する量自体が低いので、還元型ビタミンＣの総量としては低い。
図６の下の棒グラフの数値と上のグラフの数値とを掛け合わせ、真皮における還元型ビタミンＣ量（Ａｓｃ／ｔ−ｖｉｔａｍｉｎｅＣ）を表した値を図７に示す。これによれば、ＶＣ−ＩＰを封入したＰＬＧＡ粒子の場合は、ＶＣ−ＩＰ溶解液に対して、２時間後の値では6．7倍、4時間後の値では4倍近くの高い還元型ビタミンＣの量を有していることが分かる。したがって、ＰＬＧＡ粒子はＶＣ−ＩＰを有効な還元型ビタミンＣの状態で多量に浸透させられることが示された。つまり、ＰＬＧＡ粒子は“ＶＣ−ＩＰの浸透剤“としての効果を示すといえる。
なお、ＰＬＧＡ粒子内にＶＣ−ＩＰがリザーバー型で封入されていたとしても、ＰＬＧＡ粒子が浸透した数時間後という短時間のうちでは、徐放性基材のＰＬＧＡ粒子からＶＣ−ＩＰはそれほど放出されず、皮膚中にこれに由来するＶＣ−ＩＰが検出されることはないと考えられる。したがって、以上の皮膚浸透の実験では、モノリシック型のナノスフェアであるＰＬＧＡ粒子表面部のＶＣ−ＩＰが、すばやく皮膚浸透して、皮膚深部でビタミンＣ量を上げていたと推定される。
実施の形態の製造方法に従って、ＰＬＧＡ複合化粒子の製造を行った。ＰＬＧＡ複合化粒子の一例として、以下の配合比率（重量比）のＰＬＧＡ複合化粒子を得た。
ＰＬＧＡ：１．００に対し、
脂溶性プロビタミンＶＣ−ＩＰ：０．１５
ＰＶＡ：０．１０〜０．３０
賦形剤（マンニトールもしくはエリストール）：１．００
水溶性プロビタミンＶＣ−ＰＭＧ：１．１２５
実施の形態の製造方法において、晶析(水中エマルション溶媒拡散法)時のＰＬＧＡ(ＶＣ−ＩＰ)/エタノール・アセトン溶液を滴下する貧溶媒のＰＶＡ水溶液の濃度（重量％）を０．２％、０．４％、０．６％に変更して薬物含有ＰＬＧＡ複合化粒子を製造し、複合化した。ＰＶＡ濃度以外の晶析、凍結乾燥の条件はすべて同一である。なお、従来のＰＬＧＡ複合化粒子では、ＰＶＡは約３重量％濃度とするのが標準的であり、特許文献６では０．５重量％以上としている。さらに、ここでは、留去工程で、精製水を４ｍｌ／ｍｉｎの一定速度で３００分間添加した。
上記複合化粒子の再分散性・嵩密度・容器充填性を測定し、その結果を表１に示す。ここで、本実験において、ＰＶＡ水溶液の濃度（重量％）を０．２％、０．４％、０．６％とした場合、ＰＬＧＡ(ＶＣ−ＩＰ)/エタノール・アセトン溶液を滴下した後のＰＶＡ溶液では、ＰＬＧＡ複合化粒子に対するＰＶＡ濃度が１０重量％、２０重量％、３０重量％となる。
Figure 0004851067
再分散性は、複合化粒子を精製水中に分散させて分散した粒子の粒度を測定したものである。ここで、ＰＬＧＡ複合化粒子としては粒径が約０．２２μｍ程度であるので、再分散性が良ければ精製水中の粒度はこの値に近くなる。表１によれば、ＰＶＡ水溶液濃度を０．２％、０．４％、０．６％としたいずれのＰＬＧＡ複合化粒子でも、粒径０．２〜０．３μｍにまで再分散が可能であり、ＰＶＡ水溶液濃度を従来より薄くしたとしても、再分散性には影響しないことが分かる。
また、嵩密度は、１ｃｃのＰＬＧＡ複合化粒子の重さを測定したものである。方法としては、スクリュー管瓶にＰＬＧＡ複合化粒子を、ゆるめ（サンプル秤量後なじませる程度）あるいは、かため（180回タッピングする）に入れて、高さと重量を測定し、１ｃｃあたりの重量を算出した。ここでも、嵩密度はゆるめで０．０２〜０．０５ｇ／ｃｃ、かためで０．０４〜０．０９ｇ／ｃｃ程度という化粧品粒子としてバランスの良い粒子となっていた。
しかしながら、ＰＬＧＡ複合化粒子を容器に充填する際の容易さ（容器充填性）を比べると、表１に示すように、ＰＶＡ水溶液濃度が高い場合に問題があった。これは、ＰＶＡ水溶液濃度が０．２％、０．４％、０．６％と高くなるにつれて、製造されたＰＬＧＡ複合化粒子が丸形状から針形状と形状が変わるためである。ＰＬＧＡ複合化粒子が針形状であると、流動性が低く、また嵩ばるため、扱いにくくなり、容器に充填するという作業が行いにくくなる。この容器充填性は、特に化粧品として販売するために必要となる小さな容器に充填するという作業を鑑みると重要となる。
以上の測定結果によれば、容器充填性から、使用するＰＶＡ水溶液の濃度を０．４％以下とすることが好ましく、０．２％以下とすることがより好ましいと言える。
次に、実施例１のＰＬＧＡ複合化粒子を、以下の配合比率（重量比）の乳液と混合した場合の特性を測定した。
レシチン乳液：１．０００に対し、
リピジュア：０．００５
プルラン：０．００５
測定した特性とは、乳液と混合した場合の馴染みやすさ、ＰＬＧＡ複合化粒子を皮膚に塗布した場合の肌への浸透性、ＰＬＧＡ複合化粒子１８０ｍｇを５ｇの乳液に混合したもの（以下ＰＬＧＡ乳液と称する）を皮膚に塗布した場合の肌への浸透、ＰＬＧＡ乳液の使用感である。
なお、上記レシチン乳液は、水（約80重量％）、水添レシチン（約重量10％）、ブチレングリコール(約10重量％)を含み、その他微量配合成分として、ミネラルオイル、グリセリン、トリオクタノイン、イソペンチルジオール、セタノール、カルボマー、ヒドロキシプロピルメチルセルロース、水酸化Naを適量加えたものである。
ＰＬＧＡ複合化粒子の乳液との馴染みやすさは、ＰＬＧＡ複合化粒子が乳液にすぐに分散するかを目視で観察したものである。結果を表２に示す。これによれば、ＰＶＡ濃度が０．２％の場合には問題なく乳液に馴染むが、０．４％では馴染まない場合があり、０．６％となると、複合化粒子表面の水溶性ビタミンがうまく溶けずしばらく残った後に分散した。
Figure 0004851067
また、使用感として、ＰＬＧＡ複合化粒子のみを適量（数１０ｍｇ）肌へ馴染ませた場合、あるいはＰＬＧＡ乳液（３００ｍｇ）を肌へ馴染ませた場合の肌への浸透性と、肌のつっぱり感とを調べた。結果を表２に示す。これらは、２０代から５０代の女性１２名のモニター評価に基づいて平均値を示したものである。
肌への浸透性とは、肌に塗布した後粒子や乳液がすばやく肌に吸収されていくかを調べたものである。ＰＬＧＡ複合化粒子を直接肌に馴染ませた場合では、賦形剤としてマンニトールを用いた場合は、ＰＶＡ濃度が０．４％で良好に浸透し、０．２％以下で非常に良好に浸透した。賦形剤としてエリストールを用いた場合は、ＰＶＡ濃度が０．４％、０．２％の場合に、ある程度の浸透性が認められた。一方、ＰＶＡの濃度が０．６％の場合は、どちらの賦形剤でも粒子がアカのように肌に残ってほとんど浸透しなかった。したがって、ＰＬＧＡ複合化粒子を直接肌に塗布する場合は、賦形剤としてマンニトールを使用することが好ましく、ＰＶＡ濃度は０．４％以下、好ましくは０．２％以下で製造することが好ましいと言える。
また、ＰＬＧＡ乳液では、賦形剤やＰＶＡ濃度に依存せず、良好に肌に浸透した。しかし、ＰＶＡ濃度が０．２％である場合は特に肌への浸透性が高かった。したがって、ＰＬＧＡ乳液として使用する場合は、ＰＶＡ濃度や賦形剤に関わらず比較的良好な浸透性が得られるが、特にＰＶＡ濃度が０．２％以下のものの浸透性がより良好であった。
また、ＰＬＧＡ乳液を肌に塗布した場合の肌のつっぱり感を調査したところ、ＰＶＡ濃度が０．２％のときに適度なはりと感じられ、０．４％ではややつっぱり感が感じられ、０．６％ではつっぱり感が明確であった。したがって、肌のつっぱり感からも、ＰＶＡ濃度は０．４％以下、より好ましくは０．２％以下で製造することが好ましい事がわかった。
留去工程における留去方法を種々に（方法Ａ〜Ｉ）変更し、留去後のＰＬＧＡ粒子凝集物の生成の状況、粒度、並びに凍結乾燥後の水中再分散性、その際のミクロンオーダーの凝集物の有無などを観察した。
方法Ｂは実施の形態にしたがってＰＬＧＡ40ｇを表３に示す溶媒（ＰＶＡ濃度は０．２重量％）と混合し、留去時に水の添加を行わない留去方法を採用した場合である。この方法Ｂの場合、凝集の無い粒子を得るためには、留去速度４８ｍｌ／ｈにてゆっくり時間をかけて（25時間）留去する必要があった。しかし、効率化の観点からはこのような長時間の製造は工業化する上での妨げとなる（表５参照）。この問題は、ＰＶＡの濃度を上げて８ｇ（ＰＶＡ溶液濃度０．４重量％、方法Ｈ）や、１２ｇ（ＰＶＡ溶液濃度０．６重量％、方法Ｉ）にすることにより、それぞれ留去時間１３時間、１１時間と短い時間で良好にナノ粒子を形成できるが（表５参照）、このような高いＰＶＡ濃度は、実施例２の結果に示されるように、乳液等の化粧品に使用する場合には問題となる。
Figure 0004851067
そこで、ＰＶＡ濃度を低くして、留去時間を短縮する方法を検討した結果、留去工程において精製水を添加する方法が効果的であることが判明した。そこで、留去工程において種々のタイミングにて精製水を添加した（方法Ｃ〜Ｆ）。表４にそれぞれの精製水の添加方法を示している。なお、精製水の添加以外の条件はＢと同様である。また、添加する精製水は１２００ｍｌに統一した。
Figure 0004851067
Ｃは留去時間のちょうど真ん中で１回にすべての水を添加し、Ｄは留去時間の前半１／４（精製水４００ｍｌ）とちょうど真ん中（精製水８００ｍｌ）との２回に分けて添加した。そして、Ｅは留去開始直後に１回ですべての水を添加した。この３つの方法では、短時間で留去すると、表５に示すように、留去した後の液を２３μｍのろ紙にとおしたときに、ミクロン粒子、あるいは液面膜が生じた。また、凍結乾燥後の粒子の粒径も２３０ｎｍ〜２６０ｎｍと従来のもの（Ｂは２２０ｎｍ）より大きいものとなっており、凍結乾燥後にもミクロンオーダーの凝集物が検出されていた。また、方法Ｆは開始から２００分後まで４ｍｌ／ｍｉｎで一定に精製水を供給し、それから３００分間２ｍｌ／ｍｉｎで一定に精製水を供給するという方法であるが、これも同様に、短時間で留去すると、留去後にミクロン粒子が生成されていた。また、凍結乾燥後の粒径が２５０ｎｍであり、凍結乾燥後にミクロンオーダーの凝集物が生成された。
Figure 0004851067
一方、方法Ｇの留去開始から３００分間に渡って４ｍｌ／ｍｉｎの一定速度で精製水を供給するという留去方法では、１２時間という短時間で留去しても、留去後、凍結乾燥後に、ミクロン粒子、液面膜、ミクロンオーダーの凝集物がほとんど生成されず、凍結乾燥後の粒径も２２０ｎｍと良好であった。したがって、ミクロンオーダーの粒子が発生しないような留去方法としては、少なくとも留去開始からしばらくは一定速度で精製水を供給しながら留去するという方法が有効である。
さらに、留去工程で一定速度で精製水を加え続けるという条件では、ＰＬＧＡを少量の５ｇにした場合（方法Ａ）や、１００ｇとした場合（方法Ｊ）でも、短時間で留去しても、凝集物や液面膜を生成することはなかった。溶媒の混合比は表３に示されている。精製水の添加速度は、具体的には、表４に示されるとおり、ＰＬＧＡ複合化粒子５ｇのときは２ｍｌ／ｍｉｎとした。ＰＬＧＡ１００ｇのときは４ｍｌ／ｍｉｎで２５０分間水を供給した。
さらに、方法ＧやＪは、留去時間のうちの初めの数時間だけしか精製水添加をしていないが、（Ｇでは１２時間のうちの最初の５時間、Ｊでは３０時間のうちの最初の約４時間）結果は良好であった。したがって、精製水の添加は、留去工程の全期間にわたって添加し続けなくてもよく、最初から所定時間だけでもよいことがわかる。また、方法Ｊの結果からは、ＰＬＧＡ粒子の処方量を上げた場合には、留去される溶媒量に対する精製水の量（添加精製水量/留去溶媒量）がより少量で済む事が判った。
以上のように、精製水を、留去工程の途中で何回かに分けて入れたものや、最初にまとめて入れたものなどにくらべ、一定の速度で少量ずついれ続けることで、短時間で良質のＰＬＧＡ粒子ができることが判明した。
この理由としては、留去中にＰＬＧＡ粒子の濃縮速度が上がりすぎると、晶析しているＰＬＧＡ粒子同士の接触が活発になると共に、ＰＬＧＡを溶解するアセトンなどの溶媒が、ＰＬＧＡ粒子間を蒸発移動しながらＰＬＧＡを部分的に再溶解させているためと推定できる。ＨやＩの例のように予めＰＶＡ濃度を上げておけば、ＰＬＧＡ粒子の周りに十分なＰＶＡ粒子が吸着し、アセトンがＰＬＧＡ粒子を再溶解させることを抑制できるため、水を添加することなく、短時間で留去ができる。しかし、ＰＶＡ濃度を０．２％以下とした場合は、このアセトンによる再溶解を完全に抑制できないため、短時間の留去のためには、精製水を一定速度にて加えることでＰＬＧＡ粒子の濃度を下げることが望ましい。
留去工程後のＰＬＧＡ粒子懸濁液に、賦形剤と水溶性ビタミンＶＣ−ＰＭＧ水溶液を加え、全体を凍結乾燥したＰＬＧＡ複合化粒子は、嵩密度が０．０４４〜０．０８７ｇ／ｃｃとふわふわした粉であるので、小型容器への高密度充填が難しい。そこで、以下の方法で嵩密度を上げることが考えられる。
乳鉢などによりあらかじめＶＣ−ＰＭＧをすりつぶし、粒度が数１０μm程度となるように粉末化しておく。このＶＣ−ＰＭＧを、凍結乾燥したＰＬＧＡ複合化粒子に混合することで、ＶＣ−ＰＭＧ水溶液を加えて凍結乾燥した場合と比べて、嵩密度が4〜５倍程度上がる。
実験例を示すと、上記のように粉砕したＶＣ−ＰＭＧを、
ＰＬＧＡ：ＶＣ−ＩＰ：ＰＶＡ：マンニトール（賦形剤）：ＶＣ−ＰＭＧ（凍結乾燥分）：VCPMG（粉砕したもの）＝1：0.15：0.1：1：1.125：6.0525
としてＰＬＧＡ複合化粒子を作製した。この複合化粒子と、ＶＣ−ＰＭＧ水溶液を加えて凍結乾燥したものとの嵩密度を以下のようにして測定した。胴径30mm、内径27mmとするのスクリュー管瓶に、上記２種類のＰＬＧＡ複合化粒子について、スクリュー内で15mm程度の高さとなるように、秤量して入れた。高さの測定は、管の周囲5ヶ所から行った。また、サンプルをゆるめに入れて（サンプル秤量後なじませる程度）高さ１５ｍｍとした場合と、かために入れて（180回タッピング後）高さ１５ｍｍとした場合の２条件で測定した。結果を表６に示す。
Figure 0004851067
表に示すとおり、VC-PMGをすりつぶしたものを使用した場合には、嵩密度が高くなり、流動性もよく、小型容器への充填性にも優れると共に、ビタミンCを高含量に乳液に供給できる。
上記したように、乳液として商品化する場合には、粉と乳液とを別々に入れられる容器にて販売する必要があり、コンパクトな容器にて少量で効果のある乳液とすることが望まれる。このような容器としては標準的には1.5ｃｃの充填容積しかない。しかし、上記の方法により製造した複合化粒子は、容器への充填が容易であるとともに、ビタミンＣ濃度が高く、乳液に混合した際に十分にビタミンCが含まれる。
具体的には、上記のようにして製造したＰＬＧＡ複合化粒子を1.5ccの容器に164mg充填しておくと、乳液用の容器（５．５ｍｌ）に入った乳液と混合して、ビタミンＣ量（VC-PMG＋ＶＣ−ＩＰ）は重量で2.4％程度となり、十分に効力を発揮するレベルのビタミンＣを含む乳液となる。なお、よりビタミンＣの配合量を高める必要がある場合は、粉砕したビタミンＣの混合量を上げることで、さらにビタミンＣの重量％を上げることもできる。
本発明のナノ粒子含有組成物の製造方法にて製造されたナノ粒子含有組成物は、皮膚への浸透性に優れ、容器へ容易に高密度に充填で、使用感もよいので、化粧品、皮膚科用薬剤、あるいは経皮投与する薬剤などの用途にも適用できる。また、乳液等にも良好に混合するので、乳液と混合して使用することもできる。
さらに、ナノ粒子にビタミンやビタミン誘導体を含有あるいは複合させておくことで、皮膚の深部まで誘導できるので、美白剤や美容液としての利用にも好適である。また、本発明のナノ粒子は、含有する薬剤を徐々に放出するので、長期間にわたって皮膚深部に薬剤を供給することができる。したがって、長期間作用する薬剤のナノ粒子含有組成物としても利用できる。また、ナノ粒子にビタミンやビタミン誘導体を含有させ、さらに複合化させておけば、複合化したビタミンあるいはビタミン誘導体が速効性の作用を示し、ナノ粒子に含有されたものが徐放的に作用するナノ粒子含有組成物として利用できる。
本発明の実施形態にかかるナノ粒子含有組成物の製造方法の工程を示す図面である。 （ａ）・（ｂ）は、本発明の実施の一形態にかかる薬物含有複合粒子の製造方法に用いられる球形晶析法を説明する模式図であり、（ａ）は球形造粒法の造粒過程を、（ｂ）はエマルジョン溶媒拡散法の造粒過程を示す。 本発明の実施形態にかかるナノ粒子含有組成物の容器を示す図面である。 本発明の実施形態にかかるナノ粒子含有組成物の構造を示す図面である。 本発明の実施形態にかかるナノ粒子含有組成物の皮膚への浸透性を測定した実験結果を示す図面であり、（ａ）は比較例を（ｂ）は実施例を（ｃ）は（ｂ）の一部分の拡大図を示す。 本発明の実施形態にかかるナノ粒子含有組成物を皮膚へ浸透させた場合のビタミンＣ量、およびビタミンＣ総量のうちの還元型ビタミンＣの割合を測定した結果を示す図面である。 本発明の実施形態にかかるナノ粒子含有組成物を皮膚へ浸透させた場合の還元型ビタミンＣの量を測定した結果を示す図面である。

Claims (10)

  1. 薬物および生体適合性高分子を含む薬物含有複合粒子の製造方法であって、
    ポリビニルアルコールを０．２重量％以下含む水溶液に、少なくとも薬物と生体適合性高分子と有機溶媒とを加えて、薬物含有生体適合ナノ粒子を形成してナノ粒子含有溶液とするナノ粒子形成工程と、
    上記ナノ粒子含有溶液から上記有機溶媒を留去する留去工程と、
    上記ナノ粒子を複合化する複合化工程と、を有し、
    上記留去工程において、留去開始から２５０分間または３００分間にわたって、ナノ粒子含有溶液に４ｍｌ／分の速度で水を加えることを特徴とするナノ粒子含有組成物の製造方法。
  2. 上記薬物がビタミンまたはビタミン誘導体であることを特徴とする請求項１に記載のナノ粒子含有組成物の製造方法。
  3. 上記複合化工程において、ナノ粒子と共にビタミンまたはビタミン誘導体を複合化することを特徴とする請求項１または２に記載のナノ粒子含有組成物の製造方法。
  4. 上記複合化工程において、ナノ粒子と共に糖アルコールを複合化することを特徴とする請求項１から３の何れか１項に記載のナノ粒子含有組成物の製造方法。
  5. 上記複合化工程が凍結乾燥によりおこなわれることを特徴とする請求項１から４の何れか１項に記載のナノ粒子含有組成物の製造方法。
  6. 請求項３から５のいずれか１項に記載のナノ粒子含有組成物の製造方法により製造されたナノ粒子含有組成物。
  7. 請求項１から５のいずれか１項に記載のナノ粒子含有組成物の製造方法により製造されたナノ粒子含有組成物であり、
    ビタミンまたはビタミン誘導体と生体適合性高分子とポリビニルアルコールとを含有するナノ粒子と、水溶性のビタミンまたはビタミン誘導体とを複合化したナノコンポジット粒子を含み、
    上記生体適合性高分子に対する上記ポリビニルアルコールの割合が１０重量％以下であることを特徴とするナノ粒子含有組成物。
  8. 上記ナノコンポジット粒子には、糖アルコールがさらに複合化されていることを特徴とする請求項７に記載のナノ粒子含有組成物。
  9. 請求項１から５の何れか１項に記載のナノ粒子含有組成物の製造方法により製造されたナノ粒子含有組成物、または請求項７もしくは８に記載のナノ粒子含有組成物を含むことを特徴とする化粧品。
  10. 請求項１から５の何れか１項に記載のナノ粒子含有組成物の製造方法により製造されたナノ粒子含有組成物、または請求項７もしくは８に記載のナノ粒子含有組成物を含むことを特徴とする経皮薬剤。
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