JPH03505873A - タイムリリースタンパク質 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 タイムリリースタンパク質 発明の背景 この発明は、有効成分を放出するための賦形剤に関し、より特定的には、より長 い時間にわたって有効成分を放出する賦形剤に関する。

ある時間にわたって有効成分の放出を制御することは、１つ以上の丸薬の有効成 分放出において多くの用途にわたって目立った利益をもたらす。引き延ばされた 時間にわたって放出が続くことは、全体にわたってより低い投与量で有効成分を 適用することを可能にするとともに、複合巨丸剤の適用から結果としてもたらさ れる成分濃度の幅を最小限にする。たとえば、皮膚に対して活性を有するクリー ムの場合、その効果を減らすような発汗、紫外線照射による分解、または蒸発に よりその濃度が薄められるといったような種々の要因のため、必要量よりも高い 濃度で有効成分をしばしば用いなければならない。このように、必要よりもより 高いところから有効成分の濃度を始めれば、結果として毒性をもたらす投与量ま たはアレルギーをもたらす濃度となり、効果的な投薬の範囲を通り過ぎて効果が 減退するであろう。タイムリリース賦形剤を使用することによって、投与量が描 く曲線を平らにし、かつその放出時間を引き延ばすことは、医薬、化粧品、殺虫 剤、除草剤、肥料およびその他を含む多くの分野において顕著な利益をも′たら し得る、 既知のタイムリリース賦形剤は、一般的にいくつかの範鴫の１つに分類される。

このようなキャリアの第１の形態は、有効成分を放出するために予め予期された 環境下で溶解するかまたは破裂するようデザインされた重合コーティング中にカ プセルで包まれた有効成分のビーズまたは小滴を備えている。このような第１の 形態のマイクロカプセル化は、一般的に膜を破裂させるような予め定められた事 象が起こる場合に、巨丸剤の有効成分を放出をさせる。たとえば、Ｋａｔｚｅｎ の米国特許Ｎｏ、　３．７８６．１２３は、消化管の環境中で溶解される高タン パク質含有野菜構成物のカプセル化について開示している。

もう１つの既知のマイクロカプセル化技術は、より長い時間にわたって有効成分 を放出するものであり、マイクロカプセルの外へ有効成分を拡散させるために、 半透過性もしくは多孔性であるマイクロカプセル化膜またはコーティングを使用 している。

第３の形態の賦形剤は、溶解または全体に分散された有効成分を有する多孔性マ トリックスを備えている。有効成分の放出速度は、その構造の多孔性、有効成分 の溶解性およびマトリックスから有効成分を遊離させる原因となる拡散率のよう なその他の推進力と相関関係にある。たとえば、Ｗｏｎの米国特許Ｎｏ、４．６ ９０，８２５は、有効成分の放出を制御するためにその中に有効成分が保持され た網状の孔組織を有する球状のポリマービーズを備えたタイムリリース放出賦形 剤を開示している。

しかしながら、いくつかの適用において、合成されたポリマービーズのキャリア は、不都合が生じる。ポリマのビーズまたは膜中へのマイクロカプセル化は、典 型的に重合工程前または重合工程中に有効成分を単量体溶液へ添加することによ り達成される。多孔性ポリマ構造が形成されたとき、、有効成分はこの孔の中に 保持される。また、過剰な単量体がこの孔に保持され、有効成分とともに放出さ れるおそれもある。この単量体の存在は、健康に害をもたらすおそれがある。合 成ポリマによりマイクロカプセル化された賦形剤は、化粧品および皮膚への塗布 のために調製された典型的なりリームに対して砂のような望ましくない感触をも たらすという不都合をさらに有している。用途にかかわらず、マイクロカプセル 化のために使用される合成ポリマは、一般的に生物分解性でない。したがって、 吸入の可能性がある場合には、これらのポリマはパウダの形状として使用される べきでない。小さな非分解性の粒子は、それが吸収されるならば、体内に残って 健康に重大な結果をもたらす可能性がある。さらに、ある環境下では、いくつか の合成ポリマは分解して有毒な化学物質を生成する。このような問題は、その有 用性を制限し、あるいは、多くの用途における合成ポリマの有用性をそこねるこ とになる。

発明の要約 先行技術すなわち合成されたビーズおよび殻の放出賦形剤の上記問題点を克服す るために、この発明の一態様に従って、ある時間にわたり有効成分を放出するた めのタイムリリース放出賦形剤が提供され、その賦形剤は、それぞれがその中に 有効成分を含む孔の網状組織を有する多数の生物分解性で多孔性のタンパク質粒 子を備えている。このタンパク質粒子は、通常その形が不規則であり、かつカノ ラ（ｃａｎｏｌａ）　、インゲン豆、オート麦、菜種および大豆のような天然の 穀類および豆類から得られる。さらに、その粒子の大きさは一般的に約１／１０ ミクロンないし５０ミクロンの間である。この多孔性放出賦形剤は、放出賦形剤 の孔から有効成分が逃げ出すのを防止するために、さらに外側にカプセル層を設 けることもでき、予め定められた誘発剤または誘発事象にさらされると、この外 側の層は除去されるかまたは透過性を有するようになる。このような事象は、温 度もシ、＜はｐＨの変化、紫外線への暴露、または汗のような溶剤への有効成分 の暴露によって変わってくるであろう。

この発明のもう１つの態様に従って、ある時間にわたって有効成分を放出するた めのタイムリリース放出賦形剤を調製する方法が提供される。この方法に従えば 、多孔性構造を有する生物分解性タンパク質構成物（種のタンパク質のような） が与えられ、かつ水分のようなもともと存在していた揮発性成分を粒子から除く ことにより実質的に乾燥したパウダが形成される。多くの用途において、もとも と存在していた揮発成分の除去の後得られた乾燥パウダは、撹拌されながら有効 成分と混合され、有効成分はパウダの多孔性構造中に行き渡る。有効成分は適当 な溶媒中で溶解してもよく、有効成分を粒子へ含有させた後にこの溶媒は除去さ れる。ある用途では、この溶媒の除去は不必要となるであろう。そのような例と して、水または水中に溶解される有効成分を取り込む場合がある。

もともと存在している揮発性成分は、加熱および／または真空乾燥、または溶媒 抽出による除去のような様々な既知の方法のどれを用いても取除くことができる 。そして乾燥されたパウダは、回転式乾燥機中、噴出式床もしくは流動式床の使 用、またはスプレドライ法のようないくつかの既知の方法のどれにおいても有効 成分と混合させることができる。その結果得られた有効成分を含むパウダは、乾 燥したまま使用することができる一方、種々の化粧品、医薬または殺虫剤の用途 に応じた適当な媒質を用いて乳液または懸濁液中に処方することもてきる。

この発明のさらに別の態様に従って、ある時間にわたって有効成分を放出する方 法が提供される。その方法は、有効成分をその中に有する多孔質性のタンパク質 粒子を供給する工程、およびその有効成分の放出を持続させるために有効成分を 孔の外へ移動させる工程とを備えている。この移動工程の開始は、有効成分の溶 解性または拡散率の増大を可能にするような事象の発生に応答させることができ る。

このような事象は、ｐＨ，温度、水分含有量または機械的な要因のような１つ以 上の要因の変化の結果として適用部位で起こり得る。

この発明のさらなる特徴および利点は、次に示す好ましい具体例の詳細な記載よ り明らかになるであろう。

図面の簡単な説明 第１図は、カプセル化されたエタノールの蒸発速度を比較するグラフである。

第２図は、カプセル化されたイソプロパツールの蒸発速度を比較するグラフであ る。

第３図は、カプセル化されたアセトンの蒸発速度を比較するグラフである。

第４図は、成分が充満された４つの異なるタンパク質濃縮物のエタノール放出速 度を比較するグラフである。

好ましい具体例の詳細な記載 この発明は、より長い時間にわたって有効成分を放出するだめの多孔性タンパク 質放出賦形剤を提供している。この発明において使用されるタンパク質濃縮物は 、天然のタンパク質を含む。好ましいタンパク質は、カノラ（ｃａｎｏｌａ）、 インゲン豆、オート麦、菜種および大豆のような穀類または豆類から得られる。

この発明において使用される適切なタンパク質パウダの調製には、多くの既知の 方法が存在する。たとえば、Ｂｅ１１の米国特許Ｎｏ、４，０８９，８４８では 、細かく砕かれたオート麦から有機溶媒によって脂肪を抽出し、その残渣でアル カリおよび酸沈数を行ない、最後に酸可溶性タンパク質を分離することによるオ ート麦からのタンパク質画分の分離が開示されている。Ｏｕｇｈ　ｔ　ｏｎの米 国特許Ｎｏ、４，１５４，７２８は、小麦、ライ麦、大麦、ライ小麦、エントウ および蕎麦を含む様々な食物資源からの破砕されたタンパク質材料から９、異な る構成物の画分を分離するための別の方法を記載している。Ｏｕｇｈｔｏｎの方 法は、材料中の脂質を溶解するために適当な脂肪族炭化水素またはアルコールに タンパク質材料を混合することを備えている。湿ったスラリーは、遠心分離手段 により、タンパク質構成物中で本質的に異なる両分に分配される。同様の方法が 、米国特許Ｎｏｓ、４，２１１，６９５および４゜２１１．８０１でＯｕｇｈｔ ｏｎにより細かく砕かれたオート麦に適用されている。

前述した工程にしたがって製造されたスラリーからパウダの形態てタンパク質を 回収することを促進するために、Ｏｕｇｈｔｏｎによる米国特許Ｎｏｓ、４，２ ０８，２５９および４，２０８，２６０は、混合物を電場にかけ、アノードに付 着する破砕されたオート麦の両分を集めることを開示している。回収に関する改 良された方法は、Ｂｏ。

ｃｏｃｋにより米国特許Ｎｏ、４．４．０７，８４１に開示されており、タンパ ク質材料を凝集し、かつその分離を促進するためにスラリーに水性エタノールを 添加することを備えている。

タンパク質粒子は、おおよその中央値が５０ミクロン以下のサイズに分離され、 さらにキャリアの最終的な使用に応じて０６１ミクロンまたはそれ以下の細かさ に分離される。たとえば、より大きな粒子サイズ（したがって全体の孔の体積お よび表面積がより大きなもの）は、より長い期間持続される放出を結果としても たらす。

パウダが天然の穀類および豆類から得られるため、磨砕工程中の粉砕および破砕 により粒子の形状は不規則になる。

しか１７ながら、粒子サイズの中央値は、破砕指数、一連の段階的なふるいの使 用または粒子サイズの分析により決定することができる。さらにその天然物起源 のため、この発明のタンパク質粒子は、十分に生物分解性であり、かつ有効成分 と化学的に相互作用を起こしたり、また有効成分とともに放出されるような未反 応の単量体が取り込まれる恐れがない。さらに、有害なポリマ分解生成物が放出 されることもない。

多くの適当なタンパク質濃縮物またはタンパク質パウダを商業的に得ることがで きる。たとえば、大豆タンパク質濃縮物を、プロティンテクノロジインターナシ ョナル（Ｐｒｏｔｅｔｎ　　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ　　Ｉｎｔｅｒｎａｔｉ ｏｎｌ）、セントルイス、ミズーリ州、米国より９６％の純度で得ることができ る。グレートノーザンホワイトビーン（Ｇｒｅａｔ　　Ｎｏｒｔｈｅｒｎ　　Ｗ ｈｆｔｅＢｅａｎ）タンパク質濃縮物は、カナダ、サスヵトーン（Ｓａｓｋａｔ ｏｏｎ）ＰＯＳ、Ｌｔｄ、より手に入れることができる 従来技術のタイムリリースキャリアを超えて、穀物または種のタンパク質から天 然物としてもたらされる細がい粒子を使用することによって、いくつかの利点が 引き出される。この発明のタンパク質粒子は、先行技術の合成ポリマビーズより もサイズが一般的により小さく、シがち先行技術において知られる合成の多孔性 ビーズが相対的に堅い構造であるのに対し、タンパク質の粒子はいくらか弾力性 を有している。結果として、この発明のキャリアを使用して配合されたクリーム および乳液は、先行技術の多孔性ビーズによってもたらされるざらざらした感触 に比べ、素晴らしく滑らかな感触を示す。このことは、化粧品または皮膚への塗 布剤に向けられた配合中に含有されるようなタイムリリースキャリアのいくつか の用途のために、特に重要な性質である。

タンパク質濃縮物は、この発明に従うキャリアとしての使用に先だって都合よく 乾燥され、水、および有効成分を保持するために必要な孔の有効な体積を他の態 様で減じるようなその他のもともと存在していた揮発成分が除かれる。

加えて、タンパク質分離工程により、有効成分と都合の悪い反応を起こすような 残留溶剤が孔の中に存在するかもしれない。

乾燥は、温度を上昇させてオーブン乾燥するか、または加熱もしくは非加熱の下 でパウダを真空中にさらすような多くの既知の方法のどれによっても達成するこ とができる。

代替的には、有効成分の特別な必要性およびキャリアの最終使用に応じて、溶媒 抽出の方法を使用することができる。

次に乾燥されたタンパク質濃縮物は長い時間にわたって放出が必要な種々の有効 成分を含有させられる。使用されるべき特定的な有効成分は、化粧品、医薬品お よび殺虫剤のような非常に広範囲に異なる用途を含んでいる。アルコールおよび 種々の香料化合物のような揮発性成分を取り込むこともできる。尿素および鉱油 のような湿潤成分のみならずバラアミノ安息香酸（ＰＡＢＡ）もしくはその誘導 体およびＰＡＲ８ＯＬ（Ｂｅｒｎｅｌ　　ＣｈｅｍｉｃａｌＣｏｍｐａｎｙの商 標）または他の有効な日焼は止め剤成分のような化粧品中の種々の成分は、取り 込みのために適している。過酸化ベンゾイル、レゾルシノールおよびアクネのた めのレチノイン酸ならびに種々の消臭剤を含む皮膚に活性のある多くの材料が、 この発明のキャリア中に取り込むため適している。その他の薬理学的に活性な成 分は、抗生物質、殺黴剤、アストリンゼン、抗炎症剤および抗農痒剤を含むこと ができる。ベットにつく蚤を駆除するためのピレトリンのような殺虫剤は、除草 剤、殺黴剤、肥料および殺虫剤のような多くの農業に関与する構成物と同様にこ の発明のキャリア中に取り込むことができる。以下は、この発明のタンパク質粒 子と共に使用することができる多くの成分のうちいくつかのみを示している。

取り込まれるべき有効成分の量は、全体積または放出の全経過時間にわたって放 出されるべき有効成分の必要とされる投与量、粘度および／または有効成分の揮 発性ならびに当業者によって自明なその他のパラメータによって大きく変わって くる。取り込まれる有効成分は、固体の重量の３００％またはそれ以上にまで達 することができ、たとえば、取り込まれた有効成分対タンパク質粒子の比は、重 量で約３：１とすることができる。この発明の範囲内で考えられる多くの用途に おいて、取り込まれる有効成分は、しばしば固体の重量の５０％にまで達する。

有効成分をタンパク質濃縮物に取り込むかまたはカプセルに包むことは、この分 野の通常の技術者によって考えられる種々の方法のどの方法によっても達成する ことができる。たとえば、有効成分は、パウダが一定の運動を続けている間に液 体を霧状にしてパウダ中にスプレすることができる。ここで必要な運動は、様々 な商業的に入手することができる回転式乾燥機またはパウダの撹拌のためにデザ インされたその他の機械のどれをとっても行なうことができる。加えて、噴出式 乾燥機、流出式乾燥機または当業者により適切であると考えられるその他の装置 を使用することもできる。さらに代替として、有効成分は適切な溶剤中に溶かす ことができ、そしてタンパク質粒子はその得られた溶液中に撹拌するかまたは撹 拌しないで浸すことができる。

タンパク質パウダの多孔質構造中に、多くの有効成分を導入することは、導入工 程において温度を上昇させることにより促進させることができる。

界面活性剤（たとえばポリソルビン酸）および補助溶剤（たとえばアルコール） のようないくつかの非活性な成分を、有効成分の放出速度を変えるためにカプセ ルに包み込むことが可能であることもさらに予想される。放出速度の変化は、有 効成分の乳化および可溶化に依存するであろう。

十分な有効成分がタンパク質パウダの構造中に浸透した後は、撹拌をやめ材料は 冷やされる。溶剤が通常タンパク質粒子中に有効成分を運ぶため使用されるなら ば、有効成分の熱安定性に応じて加熱もしくは真空中への放置またはその両方に よってその溶剤を蒸発させることができる。

この発明の放出賦形剤は種々の誘導可能な事象が起こることによって有効成分の 放出期間が始まるようデザインすることができる。このことは、商業製品のため の認められ得るシェルフライフを保証するために有用である。たとえば、有効成 分は汗またはその他の体液に接触したときに可溶化させることができ、この場合 、溶解度が律速段階の一部分となるであろう。その代わりとして、温度またはｐ Ｈの変化に応答して有効成分を可溶化または揮発化させることもできる。

この発明の放出賦形剤の変形物において、有効成分を満たされたタンパク質粒子 を不浸透性の膜でカプセル化するために外層が設けられ、その膜は固体または液 体を含むことができる。この具体例において、この膜が破壊されるかまたは溶解 されるまでは、制御される放出期間は始まらなる。たとえば、水溶性膜は、ボリ ビミルアルコールの水性溶液で粒子を被覆し、その後に膜を作るために乾燥する ことによって形成することができる。

もう１つのカプセル化法がＫａｔＺｅｎにより米国特許Ｎｏ、３．７８６，１２ ３において開示されている。Ｋａｔｚｅｎはゼラチン化されたコーンフラワ中に 有効成分をカプセルに包むことを開示している。この方法にしたがって、有効成 分をコーンフラワと入念に混ぜ、得られた混合物をカンザス州、サベタ（Ｓａｂ ｅｔｈａ）のペンガミキサマニュファクチャリングカンパニ（Ｗｅｎｇｅｒ　　 Ｍｉｘｅｒ　　Ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇ　　Ｃｏｍｐａｎｙ）により製造さ れたエクストルーダ中で押しだし成形した。

エクストルーダは１．ＯＯ’０ｐｓｉの気圧および２４０Ｆの温度で操作された 。この温度は、コーンフラワのゼラチン化に十分であり、しかしながら選ばれた 有効成分に悪い影響を与えないよう選択された。ゼラチン化されたコーンフラワ は、有効成分の粒子の１つ１つまたはひとかたまりを完全１こ゛包み込んだ。

この方法かまたはその他の既知のカプセル化法を用いることにより、多孔性のマ トリックスとマイクロカプセル化した系の両方の特性が結合され得る。このこと は、有効成分が使用に供される前に、あるシェルフライフまたは他の引き延ばさ れる期間が必要な場合、前述したように特に有用である。

タンパク質の修飾： タンパク質の濃縮物を修飾するためにいくつかの方法が可能である。これらの方 法は、ペプチド合成を研究するタンパク質化学者らにより一般的に開発されてき ている。これらの反応は、一般的にα位のカルボキシル基およびアミノ基に限定 されている。そのようなよく知られた方法の１つは、５ｈｅｅｈａｎおよびＨｅ ５ｓ、Ｊ、Ａｍ、Ｃｈｅｍｉｃａｌ　　Ｓｏｃ、７７：１０６７（１９５５）の 方法である。この方法にしたがって、タンパク質のカルボキシル基は１−エチル −３−（３−ジメチルアミノプロピル）カルボジイミドのような水溶性カルボジ イミドにより有効化される。カルボジイミドで活性化された反応中間体は、反応 を起こしやすくなる。活性化された基はさらにメチオニンおよびトリプトファン と反応することができる。大豆タンパク質についてこれらの修飾を用いるための 方法は知られており、ＶｏｕｔｓｉｎａｓおよびＮａｋａ、ｉ、Ｊ。

Ｆｏｏｄ　　Ｓｃｉ、４４：１２０５（１９７９）に記載されている。

カルボジイミド法およびその他のタンパク質誘導体を形成する方法は、有効成分 の放出速度に影響するような分子を付加するために使用することができる。もち ろん、付加される特定的な分子は、有効成分の性質および必要な放出のプロフィ ールに左右される。たとえば、脂質タイプの物質は、親油性の有効成分の放出を 遅くするために付加することができる。水素結合の性質もまた、有効成分と水素 結合を形成するような分子を付加することにより特有な有効成分の放出を緩慢に するために使用することができる。リガンドまたはキレートを誘導する分子で有 効成分と遊離可能に結合することができる分子も同様に考えられる。

これらの方法により修飾されたタンパク質濃縮物は、放出の速度を調整するため ばかりでなく、化粧品および皮膚への塗布剤に必要な美的価値観を達成するため にも使用することができる。

さらに代替として、放出賦形剤は、さらに速度を制限する構造として多孔性タン パク質構造に付加的に設けられる浸透性の外膜を備えることもできる。多くの膜 が可能である。これらは、粒子の表面上の油層から、ポリビニルアルコール、ポ リアクリレートおよびデキストラン、グアーガム、アラビアガムなどのような多 糖類のようなポリマから形成される表面コーティングにまで及ぶことができる。

これらの試薬のいくつかは、粒子の内部にまでも分散されるであろう。

浸透性であるかまたは非浸透性であるかという粒子の外側の膜の選択は、意図さ れた使用の系によってかなり影響されるであろう。たとえば、いくつかの医薬品 に適用する場合、毒性や広範囲に反応性の溶剤をもたらすようなものを除いて、 外側の膜は必要な懸濁液の性質をもたらすようなものに選択される。

乾燥され成分を含有したタンパク質のパウダは、カプセル化する層を有するか有 さないかにかかわらず、種々のクリーム、ゲル、オイル、ローション、またはそ の他の媒質のような、化粧品、医薬品またはその他の生産物に対して混合物、エ マルジョンまたはサスペンションを形成するような媒質と任意に混合することが できる。もし、最終製品が乾燥した形態で供給されるならば、パウダは増量剤お よび安定剤のようなそのほかの乾燥した成分と混合することができる。種々の既 知の医薬として認められている賦形剤の任意のものを、成分を含有させられたパ ウダのための放出用の媒質として付加的に用いることができる。

結果的に、この発明のタンパク質粒子キャリアは、有効成分が放出されるべき表 面と密接に連絡するよう、成分が含有された粒子を運ぶための多様な媒質の任意 の物の中に組み込むことができる。媒質がクリーム、ゲル、オイル、ローション またはその他の湿った媒質のような溶媒性を有する場合、有効成分が媒質の溶剤 中に不溶性であることがしばしば望まれる。このような態様において、有効成分 は供給用の媒質とただ接触しただけでは、多孔性タンパク質粒子からの放出が始 まらない。たとえば、この発明を日焼は防止剤に適用する場合、水すなわち汗に 可溶性の有効成分は、水性でないクリームまたはローション中に任意に組み込ま れるべきである。それでもなおその他の理由で水性の媒質が必要な場合、単に水 性の環境にさらされるだけではない他の環境にあるとき、破壊または溶解するよ うにデザインされた非透過性の外膜中にタンパク質粒子をカプセル化することも できる。

カプセル化および放出速度のデータ： 多くの有効成分を、タンパク質濃縮物を用いてカプセル化してきた。取り込まれ る成分の最大量は、有効成分の性質に異存している。一般的に、有効成分の最大 量は、乾燥した固体重量の４０％付近である。最大付加量の実験値を表１に示す 。これらの成分は溶媒によって完全に抽出可能重量％有効成分 鉱油　　　　　　　　　　　　　　　　　　４０Ｐａｒｓｏｌ−ＭＣＸ　　　　 　　　　　　　４０Ｐ７ｒｏｅｉｄ！Ｔｅｃｈｎｉｃ＊ｌ　５１９２　　　　　 　　　４０付記：Ｐａｒｓｏｌ−ＭＣＸは、ニュージャージ州、エンゲルウッド （Ｅｎｇｅｌｗｏｏｄ）のＢｅｒｎｅｌ　　Ｃｈｅｍｉｃａｌ　　Ｃｏｍｐａｎ ｙから入手した。

Ｐｙｒｏｃｉｄｅ　　Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ　　５１９２は、ミネソタ州、ミネア ポリスのＭＧＫより入手した。

オート麦からのタンパク質濃縮物をこの研究に用いた。

粒子からの放出速度は、成分および環境と相関関係がある。有効成分は、大気へ の蒸気の拡散、皮膚のような表面への液体および／または気体の拡散ならびに化 学的な相互作用もしくは希釈による放出の結果として放出され得る。

ここに示される実験データは、大気への蒸気の拡散に限られている。しかしなが ら、その他の研究も企てられている。

アルコールおよび溶剤のような揮発性成分の放出速度について研究を行なってき た。エタノール、イソプロピルアルコール、ブタノールおよびアセトンのような 有機材料がこの研究に使用された。３つのタンパク質濃縮物源が用いられた。豆 およびグレートノーザンホワイトビーン（Ｇｒｅａｔ　　Ｎｏｒｔｈｅｒｎ　Ｗ ｈｉｔｅ　　Ｂｅａｎｓ）からのタンパク質濃縮物は、カナダ、サスカトーン（ Ｓａｓｋａｔｏｏｎ）のコントラクトリサーチセンタ、ｐｏｓより入手した。９ ２％のタンパク質を含む大豆濃縮物（ＰＰ６６０）は、ミズーリ州、セントルイ スのプロティンテクノロジインターナショナルより入手した。オート麦からのタ ンパク質濃縮物は、我々の研究室で調製した。放出速度は、２２℃付近に制御さ れた室温において研究された。

すべての場合において、タンパク質濃縮物の資料１グラムをエタノール、アセト ンなどのような有機材料１グラムと、口の開いたガラス性のベトリ皿（５ｃｍ） 中で混合した。１グラムの有機材料はもう１つの同じベトリ皿にも添加された。

両方のペトリ皿は、大気中に解放した。これらの実験の間の室温は約２２℃であ った。それぞれの皿をメトラーＰ　Ｅ　１．６００天秤を用いて数分間おきに秤 量し、た。

重量の損失を時間の関数として算出した。ある場合には、１つ以上の固体がカプ セル化のために用いられた。これらの場合においても、カプセル化された材料お よび対照の重量変化が同様に測定された。このことは、実験条件が均一であるこ とを保証した。

実験データは、第１図ないし第４図に示されている。これらのグラフにおいて、 画分１および■は、オート麦からのタンパク質濃縮物を示している。このデータ は、放出速度がカプセル化された成分に依存していることを示し７ている。放出 速度に対する重要な効果は、タンパク質のカルボキシル基および／またはアミノ 基と顕著な共同作用を形成することができる反応基を有する、アルコールのよう な有機化合物に起因している。大気中の条件下でタンパク質粒子と顕著な相互作 用を形成しないアセトンのような溶剤に対しては、放出速度は余り影響されない 。しかしながら、アセトンの放出速度は、濃縮物中のタンパク質の構造特性を修 飾することにより影響されるであろう。第４図は、放出速度がタンパク質の濃度 およびその由来に影響されることを示している。よりより理解のために、しかも この発明の可能な範囲を限定することなく、次に示される例について言及がなさ れる。

この例は、リサーチセンタ（ＰＯＳ、サスカトーン（Ｓａｓｋａｔｏｏｎ）、カ ナダ）およびミズーリ州、セントルイスのインターナショナルプロティンテクノ ロジより入手されたいくつかのタンパク質濃縮物を使用している。これらの濃縮 物は、５０−９０重量％のタンパク質を含んでいた。これらの濃縮物の粒子サイ ズは、１ミクロン以下から１０ミクロンまでの範囲に及んでいた。オート麦から のタンパク質濃縮物は我々の研究室で調製１．た。

例１−日焼は止めローション ＰＡＲＳＯＬは、ニュージャージ州、エンゲルウッド（Ｅｎｇｅ　１ｗｏｏｄ） のＢｅｒｎｅｌ　　ＣｈｅｍｉｃａＩ　　Ｃｏｎｐａｎｙから入手可能な一般的 に良く用いられる日焼は止め剤であり、日焼は止めローションの調製に用いられ る。ＰＡＲＳＯＬの最高濃度は、一般的にアレルギ反応を最小限に食い止めるた め、約６重量％に制限される。

この発明に従ってＰＡＲＳＯＬを閉じ込めれば、どの時点においても皮膚に直接 接触する化学物質の濃度を減少させることができ、しかも日焼は止め剤の効果的 な量をローションの有効期間の間、どの時点においても存在させることができる 。さらに、有効成分は閉じ込められた形態においてより安定であり、かつ皮膚に よる吸収が減少させられる。

これらの要因の全てが、日焼は止めローションをより効果的で、より長く持続し 、しかも皮膚への刺激を結果として減少させるようなものにする。

脂質が相対的に取り除かれかつ４０％以上のタンパク質を含むオート麦から抽出 されたタンパク質濃縮物を調製した。タンパク質濃縮物は、さらに約４５−５０ ℃で、２時間、対流オーブン中で乾燥された。この工程は、タンパク質濃縮物か ら水のような揮発性化合物が実質的に取り除かれることを保証した。

ＰＡＲＳＯＬの試料１６グラムを、秤量してビー力に入れ、イソプロピルアルコ ール１６グラムを混合してＰＡＲＳＯＬを十分に溶解させた。その後、オート麦 タンパク質濃縮物試料４０グラムをアルコール−ＰＡＲ９ＯＬ混合物と混ぜた。

得られた混合物を手動撹拌機によって約２０分間ホモジナイズし、均質な浸透を 保証するためにさらに３０分間静置させた。自由に流れるようなパウダが得られ るまで、フードの下で溶媒を蒸発させた。最終的に得られたパウダは、約３０重 量％のＰＡＲＳＯＬを含んでいた。このパウダは、鉱油およびパルミチン酸イソ プロピルと組み合わせることによって日焼は止めローションの調製に用いられた 。カプセル化されたパウダは、ＰＡＲＳＯＬに比べて紫外線に対するより良い安 定性を示した。

例２−日焼は止めローション 上記例１中に記載された実験を、グレートノーザンホワイトビーンから得られた タンパク質濃縮物を用いて繰り返した。この実験において再び、ＰＡＲＳＯＬで 満たされた自由に流動するパウダが得られ、日焼は止めローションの調製に用い られた。

例３−蚤およびダニ用パウダ 補強されたピレトリンは、犬につく蚤を駆除するために使用される一般的な有効 性分である。ピレトリンは一般的にピペロニルブトキシドで補強される。そのよ うな補強材料の１つは、ミネソタ州、ミネアポリスのＭ　ｃ　Ｌ　ａ　ｕ　ｇ　 ｈｌｉｎ　　Ｇｏｒｍｌｅｙ　　Ｋｉｎｇ（“ＭＧＫ”　）より販売されている 。しかしながら、これらの化学物質は不快な臭いを有するとともに、その寿命が 使用後は相対的に短い。

まず、上記タンパク質濃縮物を対流オーブン中で２時間、約８０−９０度Ｆで乾 燥し、揮発性成分のほとんどを除去した。ＭＧＫピロシト（ｐｙｒｏｓｉｄｅ） 中間体５１９２の試料４グラムをイソプロピルアルコール６グラムと混合した。

この混合物を３０分間、タンパク質混合物とともに混合し、タンパク質の多孔性 構造中でアルコール−ピロシト（ｐｙｒｏｓｉｄｅ）中間体５１９２混合物を浸 透させた。その後、有効成分の均一な分散を持続させるために混合物を連続的に 撹拌しながら、アルコールを蒸発させた。

得られたパウダは、臭いが大きく減少させられた。加えて、カリフォルニアリバ ーサイド大学において行なわれた試験は、この調製物がゴキブリおよび蚤の駆除 において効果的であることを示した。カプセル化されたピレトリンは、カプセル 化されていないピレトリンに比べて紫外線に対するより良好な安定性を示した。

例４−殺虫剤 Ｄｕｒｓｂａｎは、ダウケミカルカンパニ（ＤｏｗＣｈｅｍｉ　ｃａ　Ｉ　　Ｃ ｏｍｐａｎｙ）より販売されている殺虫剤の商標である。この薬剤の主要な用途 は、虫およびごきぶりの環境からの駆除であり、しかもこの薬剤は強く不快な臭 いを有している。そこで、有効成分の持続的で効果的な放出を可能にしながらこ の臭いを減じるために、Ｄｕｒｓｂａｎをタンパク質パウダの多孔性構造中に封 じ込めた。

先に記載されたタイプのオート麦から得られたパウダ化されたタンパク質濃縮物 を、対流オーブン中で約８０−９０度Ｆにおいて２時間、乾燥させた。Ｄｕｒｓ ｂａｎ試料０．２５グラムを秤量してビー力に入れ、６ｍｌのクロロホルムと混 合し、固体を十分に溶解させた。その後、タンパク質濃縮物の試料１００グラム を一定の撹拌を行ないながらクロロホルム−Ｄｕｒｓｂａｈ溶液中に導入し、こ のタンパク質濃縮物に含浸させた。この混合物を室温で３０分間、撹拌した。そ の後、乾燥したパウダが得られるまで、混合物について一定の撹拌を行ないなが らフードの下でクロロホルムを蒸発させた。乾燥された調製物は、自由に流動す るパウダで、ごくわずかな匂いを有し、しかもドイツごきぶりを殺すのに効果的 であることが見いだされた。さらに、タンパク質濃縮物そのものも、顕著な殺虫 有効を示した。これは、虫の保護クチクラ層の破壊によるものであろう。

この発明は一連の特定的な好ましい具体例において記載されてきたが、当業者に おいて自明なその他の具体例および応用もこの発明の範囲内である。したがって 、この発明の範囲は添付された請求の範囲の言及によってのみ規定されるところ となる。

ｖ７１乙・しじ邑上ψ１２ア仏トン９方贋向４２り４ 国際調査報告

Claims (27)

【特許請求の範囲】
1. １．中に含有される有効成分とともに孔の網状組織を有する多数のタンパク質粒 子を備える、時間にわたって有効成分を放出するためのタイムリリース放出賦形 剤。
2. ２．タンパク質粒子が生物分解性である、請求項１に記載のタイムリリース放出 賦形剤。
3. ３．タンパク質粒子が天然の穀類または豆類から得られる、請求項１に記載のタ イムリリース放出賦形剤。
4. ４．タンパク質粒子が不規則な形状である、請求項１に記載のタイムリリース放 出賦形剤。
5. ５．穀類または豆類が、カノーラ（ｃａｎｏｌａ）、インゲン、オート麦、菜種 、大豆、エンドウおよび小麦からなる群から選択される、請求項３に記載のタイ ムリリース放出賦形剤。
6. ６．粒子サイズの中央値が約５０ミクロン以下である、請求項１に記載のタイム リリース放出賦形剤。
7. ７．タンパク質粒子を包みこむ外側の層をさらに備え、かつその中に含まれる有 効成分を有する、請求項１に記載のタイムリリース放出賦形剤。
8. ８．外側の層が有効成分に対して非透過性である、請求項７に記載のタイムリリ ース放出賦形剤。
9. ９．外側の層が多孔性のポリマを備える、請求項７に記載のタイムリリース放出 賦形剤。
10. １０．粒子サイズの中央値が、約０．１から５０ミクロンの範囲内である、請求 項６に記載のタイムリリース放出賦形剤。
11. １１．時間にわたって有効成分を放出するためのタイムリリース放出賦形剤を調 製する方法であって、ａ．多孔性構造を有する生物分解性で粒子状のタンパク質 材料を供給する工程： ｂ．粒子から揮発性成分を除去して実質的に乾燥した濃縮物を形成する工程；お よび Ｃ．有効成分がタンパク質濃縮物の多孔性構造に浸透するように撹拌を行ないな がら有効成分と濃縮物を混合する工程 を備える方法。
12. １２．濃縮物を医薬として認められる賦形剤と混合する最終工程をさらに備える 、請求項１１に記載の方法。
13. １３．前記混合工程が、タンパク質粒子の孔の中への有効成分の浸透を促進する ために、上昇させられた温度の下で行なわれる、請求項１１に記載の方法。
14. １４．前記混合工程に先立って、溶剤中に有効成分を溶解させる工程、および前 記混合工程に続いて前記溶剤を蒸発させる工程をさらに備える、請求項１１に記 載の方法。
15. １５．放出賦形剤を化粧品として認められる賦形剤と混合する最終工程をさらに 備える、請求項１１に記載の方法。
16. １６．有効成分が殺虫剤である、請求項１１に記載の方法。
17. １７．有効成分がルームフレッシュナー（ｒｏｏｍｆｒｅｓｈｎｅｒ）、消臭剤 または洗剤である、請求項１１に記載の方法。
18. １８．有効成分を時間にわたって放出する方法であって、ａ．中に有効成分を含 ませている多孔性タンパク質粒子を供給する工程；および ｂ．有効成分の持続された放出を行なうために、有効成分を孔の外へ移出させる 工程 を備える方法。
19. １９．前記移出させる工程が予め定められた誘導可能な事象に対して応答する、 請求項１８に記載の方法。
20. ２０．誘導可能な事象がｐＨの変化である、請求項１９に記載の方法。
21. ２１．誘導可能な事象が温度の変化である、請求項１９に記載の方法。
22. ２２．誘導可能な事象が紫外線への暴露である、請求項１９に記載の方法。
23. ２３．誘導可能な事象が有効成分のための溶剤への暴露である、請求項１９に記 載の方法。
24. ２４．炎症の治療のための薬剤の調製における、請求項１のタイムリリース放出 賦形剤の使用。
25. ２５．微生物によって引き起こされる疾患または感染の治療のための薬剤の調製 における請求項１のタイムリリース放出賦形剤の使用。
26. ２６．寄生虫の感染または侵入の治療のための薬剤の調製における請求項１のタ イムリリース放出賦形剤の使用。
27. ２７．タンパク質のアミノ基、カルボキシル基またはその両方が、元のタンパク 質粒子からの有効成分の放出特性を変えるために修飾されている、請求項１に記 載のタイムリリース賦形剤。