JPH0534946B2 - - Google Patents

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JPH0534946B2
JPH0534946B2 JP61000136A JP13686A JPH0534946B2 JP H0534946 B2 JPH0534946 B2 JP H0534946B2 JP 61000136 A JP61000136 A JP 61000136A JP 13686 A JP13686 A JP 13686A JP H0534946 B2 JPH0534946 B2 JP H0534946B2
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JP
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acrylic polymer
polymer
microcapsules
biocompatible
acrylic
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JP61000136A
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JPS61209586A (ja
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Mainnfuan San Ansonii
Maruzakanngarapeteian Furiiru
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Sanofi Pasteur Ltd
Original Assignee
Connaught Laboratories Ltd
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Publication date
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Publication of JPH0534946B2 publication Critical patent/JPH0534946B2/ja
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12N—MICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N11/00—Carrier-bound or immobilised enzymes; Carrier-bound or immobilised microbial cells; Preparation thereof
    • C12N11/02—Enzymes or microbial cells immobilised on or in an organic carrier
    • C12N11/04—Enzymes or microbial cells immobilised on or in an organic carrier entrapped within the carrier, e.g. gel or hollow fibres
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61F—FILTERS IMPLANTABLE INTO BLOOD VESSELS; PROSTHESES; DEVICES PROVIDING PATENCY TO, OR PREVENTING COLLAPSING OF, TUBULAR STRUCTURES OF THE BODY, e.g. STENTS; ORTHOPAEDIC, NURSING OR CONTRACEPTIVE DEVICES; FOMENTATION; TREATMENT OR PROTECTION OF EYES OR EARS; BANDAGES, DRESSINGS OR ABSORBENT PADS; FIRST-AID KITS
    • A61F2/00—Filters implantable into blood vessels; Prostheses, i.e. artificial substitutes or replacements for parts of the body; Appliances for connecting them with the body; Devices providing patency to, or preventing collapsing of, tubular structures of the body, e.g. stents
    • A61F2/02—Prostheses implantable into the body
    • A61F2/022—Artificial gland structures using bioreactors
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K9/00—Medicinal preparations characterised by special physical form
    • A61K9/14—Particulate form, e.g. powders, Processes for size reducing of pure drugs or the resulting products, Pure drug nanoparticles
    • A61K9/16—Agglomerates; Granulates; Microbeadlets ; Microspheres; Pellets; Solid products obtained by spray drying, spray freeze drying, spray congealing,(multiple) emulsion solvent evaporation or extraction
    • A61K9/1605—Excipients; Inactive ingredients
    • A61K9/1629—Organic macromolecular compounds
    • A61K9/1635—Organic macromolecular compounds obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds, e.g. polyvinyl pyrrolidone, poly(meth)acrylates
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K9/00—Medicinal preparations characterised by special physical form
    • A61K9/48—Preparations in capsules, e.g. of gelatin, of chocolate
    • A61K9/50—Microcapsules having a gas, liquid or semi-solid filling; Solid microparticles or pellets surrounded by a distinct coating layer, e.g. coated microspheres, coated drug crystals
    • A61K9/5005—Wall or coating material
    • A61K9/5021—Organic macromolecular compounds
    • A61K9/5026—Organic macromolecular compounds obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds, e.g. polyvinyl pyrrolidone, poly(meth)acrylates

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  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明は新規な細孔性かつ生体適合性の半透膜
内に生菌をマイクロカプセルすることに関する。
〔従来の技術〕
生菌マイクロカプセル化技術は、通常の組織や
カプセル化していない物質の場合に生起する拒絶
現象に付されない人間用人工臓器を創成すること
を試みて多年に亘つて使用されて来た。この方法
は、例えばアメリカ特許第4409331号及び第
4322311号のような数多くの特許及び現在審査に
係属中の特許出願の発明の対象になつて来た。
この分野に於ける最近の研究の主たる方向は、
完全に生体適合性で、マイクロカプセルの形状及
び一体性を保持するのに必要な強度を有し、より
大きい有毒の危険性を有する物質の通過を許さず
に、必須栄養素の周辺環境から細胞内への自由な
通過を許しかつ目的とする生成物、例えば、イン
シユリンの細胞から周辺環境中への排出を可能に
する程度に細孔の大きさを制御出来るカプセル壁
を得ることである。
例えば、本出願人に譲渡されているヨーロツパ
特許出願公開明細書第0127713号及び第0127989号
において、生体適合性でありながらも、動物試験
において、カプセル化島を僅か一度腹腔内移植す
るだけで糖尿状の症状を１年以上正常化したよう
に、移植した組織や細胞を生体の免疫機構による
破壊から保護することの出来る半透性カプセル壁
を形成する方法が記載されている。
従来の研究及び前述の特許及び公開された特許
出願のほとんどにおいては、細胞をポリアニオン
系多糖類のゲル中に懸濁し、この細胞を含有する
ポリアニオン系多糖類の周囲に必要なカプセル壁
を形成している。この方法を実際に応用する場合
は、まず始めにアルギン酸又は類似のポリアニオ
ン系多糖類を、懸濁した細胞の周囲に膜を形成す
ることを可能にする不溶性ゲル化カルシウム塩に
変える。前述の公開特許出願明細書においては、
ゲル化ポリアニオン系多糖類上に形成されたカプ
セル壁は、生体適合性を有し、最長１年もの期間
生体内に生存可能なマイクロカプセルを与えるポ
リリジンから成るものである。
カプセル壁を形成してマイクロカプセル化した
細胞を得たのち、通常、このマイクロカプセルを
生理食塩水中に懸濁又は該生理食塩水中で洗浄す
ることによつて、前記不溶性カルシウム塩のゲル
を水溶性のポリアニオン系多糖類の形態に戻す。
〔発明が解決しようとする問題点〕
エチレンイミンのような自然界由来でない単量
体から得られた膜状ポリマーは生体適合性を有さ
ず、体内機構によるマイクロカプセルの拒絶につ
ながると云われて来ている。
現在まで、自然界由来のゲル以外の物質が細胞
の生存性に悪影響を与えずに膜を周囲に形成出来
る生体適合性封じ込め材を細胞に対して提供しう
るということは全く提案されたことがなかつた。
また、膜用ポリマーは生物界由来の物質から成る
ものでなければならないと考えられて来た。
本発明によれば、驚くべきことに、アクリル酸
エステル誘導体のポリマーから成る半透膜をその
周囲に形成しうる細胞状物質用マトリツクスを形
成するためにやはりアクリル酸誘導体から形成さ
れた或る種のポリマー類を利用出来る系内で生き
た細胞状物質をマイクロカプセル化出来ることが
見い出された。
〔問題点を解決するための手段〕
一般に、本発明の説明においては、マトリツク
スを形成するために使用されるポリマー類はポリ
アニオン系であり、一方、膜を形成するポリマー
類はポリカチオン系である。しかしながら、マト
リツクス用ポリマーがポリカチオン系で膜がポリ
アニオン系である場合も本発明の範疇に入るもの
とする。
本発明は、ポリアニオン系アクリル系ポリマー
の水溶液中に生きた細胞を含む懸濁液を液滴状で
ポリカチオン系アクリル系ポリマーの水溶液中に
導入して、生きた細胞の懸濁液とポリマー溶液と
の間の界面でアニオン性基とカチオン性基との間
で相互作用を起こすことから成るマイクロカプセ
ルの形成方法にも関する。上記相互作用の結果、
水溶性ポリマー間複合体が形成され、前記生きた
細胞の懸濁液を囲繞するマイクロカプセルを形成
する。場合によつては、ポリマー状反応物質を逆
にして、ポリカチオン系ポリマー中に生きた組織
を含む懸濁液を作成し、その液滴をポリアニオン
系アクリル系ポリマーの水溶液中に導入すること
も可能である。
液滴から初期マイクロカプセルをまず形成した
後で、反応性基を含む別のポリマーと前記マイク
ロカプセルをさらに反応させて、細孔性半透膜か
ら成るカプセル壁の厚さを増大し、該マイクロカ
プセルの形状及び一体性を保持するのに必要な強
度を与え、さらに、ポリマーから成るカプセル壁
の細孔度を制御することも出来る。
膜用ポリマーのポリカチオン系及び／又はポリ
アニオン系基、例えば、エポキシ基と反応性を有
する基を含むポリマーから成る外側皮膜を付与し
て、該膜用ポリマーと共有結合させて所望の構造
一体性及び強度を与えるのが好ましい。
前記マイクロカプセルは細胞状物質の性状とマ
イクロカプセルの用途に合つた所望の大きさの直
径を有することが出来る。一般に、マイクロカプ
セルの直径は約150〜約2000ミクロンの範囲であ
るが、心臓血管注射用としては、約150〜約500ミ
クロンが好ましい。
本明細書において、「生きた細胞状物質」なる
用語は組織、ばらばらにした細胞、多細胞成分及
びその他の生物学的に活性な材料を含む、さまざ
まな形態の生きた物質を示すものとする。そのよ
うな生きた細胞状物質として僅か２種類の具体
例、即ち、ランゲルハンス島とハイブリドーマ細
胞しか詳細に記載されていないが、本発明はさま
ざまな生きた細胞物質に対して広範な応用性を持
つている。膜形成についての本発明の広義の教示
内容があらゆる種類の生きた細胞状物質に広く応
用しうることは当業者にとつて以下の記載から明
らかになる。
２種類のポリマー状アクリル酸誘導体中のポリ
アニオン系基とポリカチオン系基との相互作用は
生きた細胞状物質の周囲に、その生きた細胞状物
質の生存性に悪影響を及ぼすことなく、生体適合
性かつ細孔性の半透膜を形成するのに有効であ
る。一度カプセル化されると、生きた細胞状物質
は元気に生き続け、生理学的活性を維持し、代謝
を進行させることが出来る。
アクリル系ポリマー中のポリアニオン系基と別
のポリマー上のカチオン系基との間の相互作用を
利用することによつて、自然界由来のポリアニオ
ン系多糖類以外の合成ポリマー状物質を用いて、
ランゲルハンス島やハイブリドーマ細胞を含むカ
プセル化細胞状物質を製造することが始めて可能
になつた。生きた細胞状物質のマイクロカプセル
化に天然ポリマー類ではなく合成ポリマー類を使
用することの利点は広い範囲の構造及び性状を有
する多種類のポリマー類を所望通り作成して、
個々の用途に合うようにマイクロカプセルを製造
しうることである。さらに、前述の先行技術によ
る方法で必要とされるような、ゲル化工程及びそ
れにひき続いて行なわれる再溶液化工程が不要に
なり、マイクロカプセル化の方法が簡略化される
ことである。
本明細書において、「アクリル系ポリマー」な
る用語は種々の不飽和アクリル酸又はメタクリル
酸単量体のホモポリマー又はコポリマーであるポ
リマー状物質を示すものであるが、前記単量体の
うちの少なくとも一種はポリマー中に含まれるこ
とを望んでいるアニオン系又はカチオン系基を含
んでいるものとする。これらのポリマー類は普通
不溶性であるが、酸又は塩基のうち適当な方を利
用してこれらのポリマー類を塩の形にして提供す
ることによつて本発明において使用するための水
溶液として水溶性にすることが可能である。その
ようなポリマーの他のものはそれら自体水溶性で
あり、本発明で使用するに際してわざわざ水溶性
にする必要はない。
本発明のいくつかの好ましい態様を以下に記載
する。但し、以下の記載を、上記明細書本文及び
特許請求の範囲に記載した本発明の広い概念を限
定するように解釈してはならない。
本発明においては、生きた細胞状物質を架橋ヒ
ドロゲルの形態をした生体適合性の半透膜内にカ
プセル化する。カプセル化すべき物質を水溶性ポ
リアニオン系アクリル系ポリマーを含有する生理
学的適合性をもつた媒体中に懸濁する。前記ポリ
マーとカプセル化すべき組織とを含む前記媒体を
液滴状にして、水溶性ポリカチオン系アクリル系
ポリマーの水溶液中へ導入する。生きた細胞状物
質の懸濁液と第２のアクリル系ポリマーの溶液と
の間の界面でこれら２種類のアクリル系ポリマー
中のアニオン系基とカチオン系基との間に相互作
用が生起し、マイクロカプセルの第１層として水
溶性ポリマー間複合体を形成する。
生きた細胞状物質の懸濁液の液滴は便利な方法
で作成することが出来る。本出願人に譲渡され、
現在やはり審査に係属中のアメリカ特許出願第
631471号（出願日：1984月７月16日）の明細書中
に記載された静電式液滴形成法を使用するのが好
ましい。上述の審査に係属中のアメリカ特許出願
の明細書中に詳細に記載されているように、この
方法によつて非常に小径の球状液滴が得られる点
と液滴形成作業を通じて制御が可能である点を鑑
み、上記方法が好ましい。
静電式液滴形成法においては、水性懸濁液を第
１の位置において下向きに押出し、この押出され
た懸濁液に一方の極性の電荷を与える。第１の位
置から真下に離間した第２の位置で反対の極性の
電荷を形成する。これら２個所の間に電位差をつ
くり、押出された懸濁液から液滴を形成し、それ
らの液滴を第２の位置へ引き付ける。
本方法の一実施態様において、前記第１の位置
は軸方向下側に向けられた導電性針から成り、前
記第２の位置は前記第２のアクリル系ポリマーの
水溶液から成つている。別の実施態様は、前記第
１の位置は軸方向下側に向けられた導電性針から
成り、前記第２の位置は針の軸を囲繞しかつそれ
と同軸である導電性材料製リングから成つてお
り、前記第２のアクリル系ポリマーの水溶液が第
２の位置の下側に位置して形成された液滴をその
中に受けて集める。
液滴形成用の電位差を連続的に押出された液滴
形成用水性懸濁液にパルスとして周期的に付与し
てマイクロカプセル化用液滴を連続的に形成する
のが好ましい。
本発明で使用するアクリル系ポリマー類を形成
するのに使用される単量体は高い純度を有するも
のでなければならない。本明細書で記載した実験
で使用したポリマー類の合成に際しては、対応す
る単量体類をそれぞれ３回蒸留して不純物を除
き、目的とする共重合体類を真空下で密閉したア
ンプル中で自由ラジカル溶液重合法により合成し
た。しかるのち、沈殿法により精製してから乾燥
した。それらの共重合体類を酸又は塩基を添加す
ることにより塩として水性媒体中に溶解し、ほぼ
中性のPHに調節し、高圧滅菌法又は0.22ミクロン
のフイルタを通してのロ過によつて滅菌した。上
記以外の便利な作成方法及び精製方法はいずれも
使用可能である。
マイクロカプセルを形成してマイクロカプセル
化を達成するためのポリアニオン系アクリル系ポ
リマー（コポリマーＡ）との初期反応には、カチ
オン系基を含むさまざまな種類のポリカチオン系
アクリル系ポリマーが使用可能である。使用可能
なものには次の種類のポリカチオン系アクリル系
コポリマーが含まれる： (a) 三級アミン基とカルボン酸基とを含むポリカ
チオン系アクリル系コポリマー（コポリマー
Ｂ）、 (b) 一級及び／又は二級アミン基と三級アミン基
とを含むポリカチオン系アクリル系コポリマー
（コポリマーＣ）、ならびに (c) エポキシ基と三級アミン基とを含むポリカチ
オン系アクリル系コポリマー）コポリマーＤ）。
コポリマーＢは三級アミン基とカルボン酸基と
を含むポリカチオン系アクリル系コポリマーを形
成するために反応可能な複数の単量体の混合物、
例えば、ジアルキルアミノアクリル酸エステル類
及び／又はメタクリル酸エステルと少量のアクリ
ル酸及び／又はメタクリル酸とから作成出来る。
コポリマーＣは一級アミン基及び／又は二級ア
ミン基とを含むポリカチオン系アクリル系コポリ
マーを形成するために反応可能な複数の単量体の
混合物、例えば、アクリル酸及び／又はメタクリ
ル酸アミノアルキルエステル類、及び／又はアク
リル酸及び／又はメタクリル酸モノ及び／又はジ
アルキルエステル類、アクリル酸及び／又はメタ
クリル酸アルキルエステル類、及びアクリル酸及
び／又はメタクリル酸ヒドロキシアルキルエステ
ル類から作成出来る。
ポリマーＤはエポキシ官能性及び／又は三級ア
ミン基を含むアクリル系コポリマーを形成するた
めに反応可能な複数の単量体の混合物、例えば、
アクリル酸及び／又はメタクリル酸アルキルエス
テル類、ヒドロキシアクリレート類及び／又はメ
タクリレート類、アルキルアミド類及び／又はメ
タクリルアミド類及び／又はビニルピロリドン、、
ならびにアクリル酸及び／又はメタクリル酸エポ
キシアルキルエステル類から作成出来る。
メタクリル酸２−ヒドロキシエチル
（HEMA）、メタクリル酸ジメチルアミノエチル
（DEAEMA）、アクリル酸ジエチルアミノエチル
（DEAEA）、メタクリル酸ｔ−ブチルアミノエチ
ル（ｔ−BAEMA）、メタクリル酸２，３−エポ
キシプロピル（PMA）、メタクリル酸ジエチルア
ミノエチル（DEAEMA）、メタクリル酸エチル
（EMA）とMA又はAAとの共重合用組み合わせ
に基づいて広範なポリカチオン系コポリマー類
（コポリマーＢ，Ｃ及びＤ）を使用出来る。
メタクリル酸２，３−ジヒドロキシプロピル
（HPMA）、メタクリル酸２−ヒドロキシエチル
（HEMA）、メタクリル酸（MA）もしくはアク
リル酸（AA）とメタクリル酸メチル（MMA）
もしくはメタクリル酸エチル（EMA）又は両者
の組み合わせとの共重合用組み合わせに基づいて
広範な種類のポリアニオン系コポリマー（コポリ
マーＡ）を使用出来る。
共重合すべき単量体の供給組成物中のカチオン
系又はアニオン系単量体のモル比が30〜50％であ
る時、より厚く、より強くかつより平滑な膜が形
成される。
先に示した通り、複数のアクリル系ポリマー間
におけるイオン間相互作用によつて一度マイクロ
カプセルが形成されてから、さらにポリマー（コ
ポリマーＥ）を一層付与して前記膜の厚さを細孔
性のような他の特性と共に増大改良出来る。使用
するポリマーの特性は最初の膜形成工程で使用さ
れる反応物質の順序及び使用するポリカチオン系
ポリマーの特性に或る程度依存する。
例えば、ポリアニオン系アクリル系ポリマー中
に生きた細胞状物質の水性懸濁液の液滴をポリマ
ーＢの水溶液中へ導入した場合、形成されるマイ
クロカプセルをさらに別のポリカチオン系ポリマ
ーＢ又はＣの溶液中へ移して、それらのポリマー
類の基の間の相互作用の結果として、高分子電解
質から成る第２の層を形成することも可能であ
る。
ポリアニオン系アクリル系ポリマー中に生菌を
含む水性懸濁液の液滴をポリマーＣの水溶液中に
導入した場合即ちポリマーＣを利用してマイクロ
カプセル上にさらに１層形成した場合、形成され
るマイクロカプセルを反応性エポキシ基（ポリマ
ーＤ）又は類似の反応性基を含むアクリル系ポリ
マーの水溶液中に移すことも可能である。する
と、ポリマーＤ中のエポキシ基とポリマーＣの溶
液中で形成されたマイクロカプセルのカプセル壁
上に存在するアミン、ヒドロキシ及び／又はカル
ボン酸基との反応の結果として、化学的に結合し
た層がマイクロカプセルの表面上に形成される。
カプセル壁上に残つている可能性もある正の荷電
をすべて中和するために、上記方法によつて作成
されたカプセルをいずれもポリマーＡの水溶液中
に入れることが好ましい。
上述の方法を用いて所望の物性を有するマイク
ロカプセルを形成してから、生理媒体中にそれら
を入れるのに先だつて、マイクロカプセルを適当
な水溶液中で洗浄して過剰の反応物質を除去する
ことも可能である。適当な洗浄方法の１つはマイ
クロカプセルをハンクの塩溶液（Hank′s salt
solution）中で３回洗浄することである。
本発明の方法は生きた即ち生存性を有する組
織、多細胞成分又はばらばらにした細胞の形態を
とりうる生きた細胞状物質のマイクロカプセル化
に有用である。細胞を囲繞しているカプセル壁は
生存しつづけ、生理学的活性を維持し、代謝を進
行させることが出来る。カプセル壁は細孔性かつ
半透性であるから、必須栄養素をマイクロカプセ
ルの周辺環境から細胞へ自由に通過させ、代謝生
成物を細胞からマイクロカプセルの周辺環境へ通
過させる。
上記マイクロカプセルはマイクロカプセル化し
た細胞から代謝生成物を体外的に得るために利用
出来るが、哺乳動物の疾患の治療において人に使
用するための人工臓器を創成するために体内移植
又は注射用として特に有用である。本発明の１つ
の代表的実施態様において、本発明の方法を用い
てランゲルハンス島をマイクロカプセル化し、ヒ
トを含む糖尿病に動物に対するインシユリン源と
して作用させるために該マイクロカプセルを移植
することが出来る。別の応用例としては、肝臓障
害を有する人を含む動物に対して一時的に臓器を
与えるために肝臓細胞をマイクロカプセル化する
ことである。他の機能を果す細胞、例えばハイブ
リドーマ細胞を本発明の方法を用いてマイクロ化
することも可能で、得られる生成物、例えば、抗
体はカプセル壁を破ることによつて分離すること
が出来る。
〔実施例〕
本発明を以下に記載する実施例により説明す
る。
ハイブリドーマ細胞及びランゲルハンス島のマ
イクロカプセル化を実施するために一連の実験を
行つた。ハイブリドーマ細胞の場合、NS−１ネ
ズミ形質細胞腫細胞系統で免疫化したBACB／
Ｃ形マウス細胞から得た。これらのハイブリドー
マは変更RPMI−1640培地で普通に成長した。
ハイブリドーマ細胞（M2）をコポリマーＡの
1.5％（ｗ／ｖ）RPMI培地溶液中に懸濁し、注
射器ポンプによる押出しと液滴形成装置とを併用
して液滴をコポリマーＢの3.9％水溶液中へ導入
することによりマイクロカプセルを形成した。得
られたマイクロカプセルを洗浄してから、コポリ
マーＣの3.9％（ｗ／ｖ）水溶液で該マイクロカ
プセルを処理することにより該マイクロカプセル
をコポリマーＣの薄い層に覆つた。得られたカプ
セルを洗浄してからコポリマーＤの0.1％（ｗ／
ｖ）溶液で処理することによりその強度を高め
た。この薄膜層は先の共重合体層のようにイオン
結合によるのではなく、エポキシ基を介して共有
結合されていた。
マイクロカプセルの大きさは約400ミクロンで、
各カプセル中に最初10個未満のハイブリドーマ細
胞が含まれていた。これらの細胞は増殖して、８
日間でマイクロカプセルを徐々に一杯にした。８
日間の生長後の最終細胞密度は５×108個／mlで
あつた。このマイクロカプセル化した細胞により
免疫グロプリンＧが作られ、８日後の濃度は3μ
ｇ／mlであることが判明した。
ランゲルハンス島の場合、動物のすい臓から得
た細胞をコポリマーＡを含むCMRL−1969培地
中に懸濁し、懸濁液を液滴化してからコポリマー
Ｂの溶液中へ投入することによりマイクロカプセ
ル化した。得られたマイクロカプセルをコポリマ
ーＣ中に入れてもう一層のポリマー層を形成する
ことによつてマイクロカプセルの強度を高めた。
このランゲルハンス島は生存しつづけて少なくと
も２週間インシユリンを継続的に作ることが判明
した。
上記一連の実験において、コポリマーＡは26.8
モルパーセントのHEMA単量体、32.8モルパー
セントのAA単量体及び40.4モルパーセントの
MMA単量体から、コポリマーＢは7.5モルパー
セントのHEMA単量体、17.6モルパーセント
DMAEMA単量体、17.5モルパーセントの
DEAEA単量体、53.3モルパーセントEMA単量
体及び4.1モルパーセントのAA単量体から、コポ
リマーＣは7.8モルパーセントのHEMA単量体、
19.3モルパーセントのDMAEMA単量体、18.5モ
ルパーセントのメタクリル酸ｔ−ブチルアミノエ
チル（tBAEMA）及び54.5モルパーセントの
EMAから、並びにコポリマーＤは5.0モルパーセ
ントのメタクリル酸２，３−エポキシプロピル
（EPMA）、39.9モルパーセントのメタクリル酸ジ
エチルアミノエチル（DEAEMA）及び55.2モル
パーセントのEMAからそれぞれ作成された。
以下の具体例は本発明を具体的に説明するもの
であつて、上述の一連の実験の具体的な詳細を示
すものである。
実施例 １ 本実施例はコポリマーＡの作成を示すものであ
る。
次の反応物質を25mlのメタノール及び１mlの水
に添加した：0.8mlのAA単量体、15.4mlのMMA
単量体及び1.20mlのHEMA単量体。過硫酸カリ
ウム（2.2mg）を添加し、得られた混合物を60℃
で80時間加熱した。沈殿法によりポリマーを分離
してから、さらに沈殿法により精製した。
実施例 ２ 本実施例はコポリマーＢの作成を示すものであ
る。
10mlのトルエンと8.5mlのメタノールの混合物
に12.5mlのDMEAMA単量体、1.4mlのDEAEA単
量体、0.4mlのHEMA単量体及び2.4mlのEMA単
量体を重合開始剤としての420mgのAMIBと一緒
に添加してコポリマーＢを重合した。重合は50℃
で80時間実施し、生成ポリマーを沈殿法により精
製した。
実施例 ３ 本実施例はコポリマーＣの作成を示すものであ
る。
10mlのトルエンと8.5mlのメタノールの混合溶
媒中で、420mgのAMIBを重合開始剤として用い
て、1.35mlのDMAEMA、1.6mlのtBAEMA、0.4
mlのHEMA及び2.8mlのEMAを重合することに
よりコポリマーＣを合成した。重合は50℃で24時
間実施し、生成ポリマーを沈殿法により分離精製
した。
実施例 ４ 本実施例はコポリマーＤの作成を示すものであ
る。
10mlのトルエンと8.5mlのメタノールの混合媒
体中で、420mgのAMIBを重合開始剤として用い
て、0.28mlのメタクリル酸２，３−エポキシプロ
ピル（EPMA）、3.4mlのDEAEMA及び2.85mlの
EMAを重合することによりコポリマーＤを合成
した。重合は50℃で29時間実施した。生成ポリマ
ーを沈殿法により分離精製した。
実施例 ５ 本実施例はマイクロカプセル化用ハイブリドー
マ細胞の作成を示すものである。
ヒトIgMカツパパラプロテインで免疫化した
BACB／Ｃ形マウス脾臓細胞とNS−Ｉ形ネズミ
形質細胞腫細胞系統との融合細胞からハイブリド
ーマ細胞を得た。得られた新種細胞をプールした
正常IgMとの反応性によりスクリーン（選別）し
た。次いでサブクロンを10％（ｖ／ｖ）の仔ウシ
胎児血清（FCS）、100μ／mlのペニシリン、
100μg／mlのストレプトマイシン、2mMのグルタ
ミン及び２mg／mlの炭酸水素ナトリウムを追加し
たRMPI−1600中に分散し、５％のCO2を含む空
気の雰囲気を有する加湿インキユベータ中で370
℃で培養した。上記各成分追加した培地をRPMI
と呼ぶ。
実施例 ６ 本実施例はハイブリドーマ細胞のマイクロカプ
セル化を示すものである。
コポリマーＡの1.5％（ｗ／ｖ）RPMI溶液中
にハイブリドーマ細胞を含有する懸濁液を用いて
細胞のマイクロカプセル化を実施した。前述のア
メリカ特許出願番号第631471号中に記載した静電
式液滴形成装置を用いて液滴を形成し、コポリマ
ーＢの3.9％（ｗ／ｖ）水溶液中へ添加してカプ
セル壁を形成した。このマイクロカプセルを変更
ハンクの緩衝塩溶液（HBSS）で３回洗浄してか
ら、ポリカチオン系コポリマーＣの3.9％（ｗ／
ｖ）水溶液で該マイクロカプセルを処理してポリ
カチオン系ポリマーＣの薄層から成る皮膜を付与
した。得られたマイクロカプセルをHBSSで３回
洗浄してから、コポリマーＤの0.1％（Ｗ／ｖ）
溶液で更に処理して強度を高めた。しかるのち、
マイクロカプセルをRPMI中、５％のCO2を含む
空気から成る雰囲気を有する加湿インキユベータ
内で37℃で培養した。
実施例 ７ 本実施例はランゲルハンス島のマイクロカプセ
ル化を示すものである。
ランゲルハンス島のマイクロカプセル化を同様
の方法で実施した。動物由来のランゲルハンス島
約400個を10％の仔ウシ胎児血清を含有する通常
濃度の２倍の濃度を有するCMRL−1969培地１
ml中に懸濁した。懸濁液を同量のコポリマーＡの
3.3％（ｗ／ｖ）水溶液で希釈し、液滴を形成し、
前記の通りコポリマーＢ中にカプセル化した。さ
らにマイクロカプセルを洗浄してから、コポリマ
ーＤ中へ浸漬することにより強度を高めた。トリ
パンブル−染色法によりランゲルハンス島が生存
していることが確かめられた。さらに、該培地中
で10日間を経過した後でもなおインシユリンを作
り続けていることが微量検定法により確認され
た。
本明細書本文を要約すれば、本発明はアクリル
系ポリマー類を使用する生きた細胞状物質のマイ
クロカプセル化のための新規な方法を提供するも
のである。本発明の範囲内において改変が可能で
ある。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １ 生きた細胞状物質を含有する芯材を囲繞した
    生体適合性を有する半透膜から成るマイクロカプ
    セルにおいて、前記半透膜がポリアニオン又はポ
    リカチオンであるマトリツクス用生体適合性かつ
    非毒性のアクリル系ポリマーと前記マトリツクス
    用アクリル系ポリマーと反対の電荷を有する膜用
    生体適合性かつ非毒性のアクリル系ポリマーとの
    イオン間相互作用によつて形成されることを特徴
    とするマイクロカプセル。 ２ 前記マトリツクス用アクリル系ポリマーがポ
    リアニオンであり、前記膜用アクリル系ポリマー
    がポリカチオンである特許請求の範囲第１項記載
    のマイクロカプセル。 ３ 約150〜約2000ミクロン、好ましくは約150〜
    約500ミクロンの直径を有する特許請求の範囲第
    １項又は第２項記載のマイクロカプセル。 ４ 前記半透膜の生体適合性高分子材料をさらに
    少なくとも一層含む特許請求の範囲第１項〜第３
    項のいずれか１項に記載のマイクロカプセル。 ５ 前記さらに少なくとも一層の高分子材料層が
    前記半透膜の内層に共有結合した基を有する外側
    の生体適合性アクリル系高分子材料を有する特許
    請求の範囲第４項記載のマイクロカプセル。 ６ 前記マトリツクス用アクリル系ポリマーがポ
    リアニオンであり、前記膜用ポリマーがポリカチ
    オンであつてかつ(a)三級アミン基及びカルボン酸
    基、(b)一級及び／もしくは二級アミン基、又は(c)
    エポキシ基及び／もしくは三級アミン基を含む特
    許請求の範囲第１項〜第５項のいずれか１項に記
    載のマイクロカプセル。 ７ 前記細胞状物質がハイブリドーマ細胞又はラ
    ンゲルハンス島である特許請求の範囲第１項〜第
    ６項のいずれか１項に記載のマイクロカプセル。 ８ マイクロカプセルの形成方法において、(a)ポ
    リアニオン又はポリカチオンである、第１の水溶
    性、生体適合性かつ非毒性のアクリル系ポリマー
    の水溶液中に生きた細胞状物質を含む水性懸濁液
    を作成し、次いで(b)前記水性懸濁液を液滴状で、
    前記第１のアクリル系ポリマーと反対の電荷を有
    する第２の、水溶性、生体適合性かつ非毒性のア
    クリル系ポリマーの水溶液中に導入して、前記生
    きた物質の懸濁液と前記第２のアクリル系ポリマ
    ーの溶液との界面でアニオン基とカチオン基の間
    に相互作用を起こして水不溶性ポリマー間複合体
    を形成することを特徴とする方法。 ９ 前記マイクロカプセルを、該マイクロカプセ
    ルの表面にある基と反応性を有する基を含むさら
    に別のポリマーと反応させて、該マイクロカプセ
    ルのカプセル壁厚を増大し、十分な強度を付与
    し、体内に導入された際に球形及び構造上の一体
    性を保持する特許請求の範囲第８項記載の方法。 １０ 前記水性懸濁液及び水性溶液が共にほぼ中
    性のPHを有し、前記第１及び第２のアクリル系ポ
    リマーが溶解された塩の形で存在する特許請求の
    範囲第８項又は第９項記載の方法。
JP61000136A 1985-01-03 1986-01-04 生細胞マイクロカプセル及びその形成方法 Granted JPS61209586A (ja)

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