JPH0665382B2 - リポソーム調製装置とその装置を使用するリポソーム調製方法 - Google Patents

リポソーム調製装置とその装置を使用するリポソーム調製方法

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JPH0665382B2
JPH0665382B2 JP8147491A JP8147491A JPH0665382B2 JP H0665382 B2 JPH0665382 B2 JP H0665382B2 JP 8147491 A JP8147491 A JP 8147491A JP 8147491 A JP8147491 A JP 8147491A JP H0665382 B2 JPH0665382 B2 JP H0665382B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は逆相蒸発法をもとにして
リポソームを簡易に調製できるリポソーム調製装置とそ
の装置を使用するリポソーム調製方法に関するものであ
る。例えば、チーズの熟成促進に利用される酵素封入り
リポソーム調製装置とその装置を使用するリポソーム調
製方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】リポソームとは、リン脂質を水溶液中に
懸濁させた時に生じる閉鎖二分子膜の小胞体であり、そ
の構造によって多重層リポソーム(MLV)、小さな一
枚膜リポソーム(SUV)、大きな一枚膜リポソーム
(LUV)などに分類される。この閉鎖二分子膜は生体
膜に類似しているところから主に医薬の分野での利用研
究が活発に行われている。従来のリポソームの調製方法
は多種多様であり、その方法によってリポソームの形
態、大きさ、内部に封入する物質の保持効率も変わって
くる。主な調製方法には、ポルテイクスイング法(形成
リポソーム−MLV)、超音波法(SUV)、コール酸
除去法(SUV)、凍結融解融合法(LUV)、逆相蒸
発法(REV−LUVの一種)等がある。封入物質の保
持効率は逆相蒸発法が最も高く、低分子のもので60%
程度と言われている。なお、いずれの場合も調製後に透
析、ゲルろ過、UF膜等によって未封入物質を除去して
使用する。現在市販されているリポソーム調製装置には
リポソマット(ドイツ、DIA−CHEMA社)、マイ
クロフルイダイザーシステム(米国、Microflu
idics社)、Extruder(カナダ、Lipe
x Biomembrane社)等がある。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】従来の各種調製方法で
の物質の保持効率は、前述した如く逆相蒸発法が最も高
いと言われている。逆相蒸発法による一般的なREVの
調製操作は次のようである。すなわち、脂質.薬物混合
液を試験管等に入れて超音波照射し、W/Oエマルジョ
ンを形成させる。その後、ナス型フラスコに移し、エバ
ポレーターで溶媒を減圧留去してゲルを形成する。一旦
エバポレーターより外し、タッチミキサー等で振動を与
え、疎水基同士が結合した脂質二分子膜を形成させる。
この時系はW/O/Wとなる。再びエバポレーターにセ
ットし、試料を薄膜状に延ばしながら、残りの溶媒を減
圧留去してVesicleを形成する。この後蒸留水ま
たはバッファーで希釈し、未封入物質を除去してREV
とする。なお、この間系はW(水)O(油)混合物→W
/O→W/0/Wと変化するのでこの状態を導電率で測
る等して確認することが必要である。以上のような従来
の方法では、ナス型フラスコを用いて実施しているので
操作が繁雑で時間がかかるなど効率的な面で問題があっ
た。又、逆相蒸発法で最も煩雑なものは乳化−ゲル形成
−ボルテイクスイング−Vesicle形成の工程であ
る。
【0004】ところが、リポソームの実用化のためには
リポソームの安定化とともに大量調製方法の確立が1つ
の条件と言われているにもかかわらず、リポソーム調製
の効率化につながると思われる以上のような煩雑な工程
を単時間のうちに行ないかつスケールアップできる逆相
蒸発法の原理にしたがったリポソーム調製装置は現在の
ところ発表されていない。したがって本発明は、逆相蒸
発法の乳化−ゲル形成−ボルテイクスイング−Vesi
cle形成の工程を効率化しかつスケールアップできる
リポソーム調製装置とその装置を使用するリポソーム調
製方法をうることを目的とするものである。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明は以上のような目
的を達成するため、次のようなリポソーム調製装置とそ
の装置を使用したリポソーム調製方法を提供するもので
ある。すなわち、超音波コンバーターのホーンを兼ねる
試料容器と、これを覆うチャンバーと、試料容器に試料
を供給しREVを回収する試料の注入排出機構と、試料
容器に希釈水を供給する希釈水注入機構と、チャンバー
内を減圧するためのアスピレータ部とで構成されたリポ
ソーム調製装置である。しかして以上のような試料容器
はコンバーターに接続した温度調整用ジャケット付のも
のであり、試料の注入排出機構は試料槽とREV槽のそ
れぞれにポンプと切替弁を介して連通した配管の先端を
試料容器に臨ませたもので構成されたものである。又、
希釈水注入機構はバッファー槽に連通された弁とポンプ
を有する配管の先端を試料容器に臨ませたもので構成さ
れ、アスピレーターはメッシュを介してチャンバーの上
方に連通したもので構成したものである。更に以上のよ
うな装置を使用したリポソーム調製方法は脂質.薬物混
合物を前記したリポソーム調製装置における試料容器に
供給して乳化−Vesicle形成を同一試料容器内で
行わせ、次いで希釈液で希釈して試料容器からREVを
回収することよりなるリポソーム調製方法である。
【0006】
【作用】逆相蒸発法の乳化−ゲル形成−ボルテイクスイ
ング−Vesicleの形成工程を単一容器としての試
料容器内で短時間のうちに行うことができるリポソーム
調製装置と方法である。
【0007】
【実施例】本発明リポソーム調製装置及びその使用方法
は図1と図2に示され、その調製フローが図2に示され
ている。フローによればeggPC、Chol、DCP
をジクロロメタンで溶解した後、エバポレーターで溶媒
を除去して脂質混合物を得、これをジエチルエーテルで
分散し、さらに酵素溶液(リン酸バッファー)を加えて
混合した後、本発明装置にかかるリポソーム調製装置に
注入してリポソームを調製することが示されている。そ
してリポソーム調製装置では、逆相蒸発法の乳化−Ve
sicle形成を単一容器内の操作にまとめ、前記脂
質.薬物混合液を減圧下で超音波照射することによって
一気にVesicleを形成させるものであり、その後
これをリン酸バッファーで希釈しREVとする工程が示
されている。なお、以上のフローのうち脂質溶解用有機
溶媒には、ジエチルエーテルの代わりにクロロホルム、
ヘキサンなど一般のリポソーム調製に用いられる有機溶
媒、またeggPCの代わりに大豆レシチンや各種合成
リン脂質など一般的に用いられる脂質を用いてもよい。
【0008】次に図1にもとづいて逆相蒸発法の乳化−
Vesicle形成を行わせるリポソーム調製装置につ
いて説明する。すなわち、リポソーム調製装置は超音波
発信装置のコンバーター(1)に接続した温度調整用ジ
ャケット(2)の試料容器(3)、これを覆うチャンバ
ー(4)、試料の注入排出機構(5)、希釈水注入機構
(6)およびチャンバー(4)内を減圧するためのアス
ピレーター部分(7)よりなっている。試料容器(3)
は温度調整用ジャケット(2)付きで超音波コンバータ
ー(1)に接続されてホーンも兼ねていて、逆円錐型カ
ップからなりジャケット(2)の上部に配置されて、試
料をここにおいて処理することになる。以上のような試
料容器(3)を覆うチャンバー(4)は透明なアクリル
製であって試料容器(3)と共に減圧スペースを形成す
る。チャンバー(4)の中間にはメッシュ(8)が配置
され泡立った試料がアスピレーター側に逃げるのを防ぐ
ようになっている。(9)は図示しないアスピレーター
に接続された配管で冷却水の出入口(26)(27)の
あるチャンバー(4)の上部に開口し、チャンバー
(4)と試料容器(3)を減圧する。超音波コンバータ
ー(1)はホーンを兼ねる試料容器(3)に振動を与え
これによって乳化、ゲル形成、Vesicle形成を行
う。なお、この部分は試料容器(3)と一体化させた他
の攪拌型の乳化機に置き換えることも可能である。チャ
ンバー(4)には導電率測定電極(10)が設けられ、
試料の転相状態を検知するようになっている。
【0009】以上が本発明リポソーム調製装置の基本的
な構成であるが、バッチ連続方式とするために試料の注
入排出機構(5)と希釈水注入機構(6)がある。試料
の注入排出機構(5)は試料容器(3)に対する試料の
注入とREVの排出を行う装置であって2個の三方弁
(11)(12)、ストップ弁(14)、マイクロポン
プ(13)からなっていて、三方弁(11)(12)、
マイクロポンプ(13)、ストップ弁(14)は主パイ
プ(15)中に順次に配置され、主パイプ(15)の先
端は試料容器(3)に臨むノズル(19)につながって
いる。又三方弁(11)は試料槽(20)に連通する吸
上パイプ(16)とエア排出パイプ(17)及び主パイ
プ(15)に切り替えるための弁であり、三方弁(1
2)はREV槽(21)に連通する排出パイプ(18)
と主パイプ(15)とに切り替えるための弁である。試
料の注入は三方弁(11)(12)、ストップ弁(1
3)を通じて試料槽(20)からマイクロポンプ(1
3)によって吸入パイプ(16)で吸入し、ノズル(1
9)から試料容器(3)に注入する。注入後、三方弁
(11)をエア排出パイプ(17)側に通じて主パイプ
(15)内の試料を押し出す。この後ストップ弁(1
4)を閉じて試料容器(3)中の脂質.薬物混合液試料
の処理を行う。処理済みの試料はストップ弁(14)を
開き、三方弁(12)をREV槽側に切り替えてマイク
ロポンプ(13)で排出する。
【0010】次に、希釈水注入機構(6)はバッファ槽
(22)から管(23)とストップ弁(24)を通じて
マイクロポンプ(25)によって管(23)先端のノズ
ル(28)から試料容器(3)に送るようになってい
る。
【0011】リポソーム調製装置の調製操作は次のよう
になる。すなわち、脂質.薬物混合液は試料槽(20)
から三方弁(11)(12)を通りマイクロポンプ(1
3)によって試料容器(3)内に送られる。次に図示し
ないアスピレーターを作動させてチャンバー(4)内を
減圧しながら超音波コンバーター(1)によって超音波
を照射し、Vesicleを形成する。溶媒が完全に除
去された後、チャンバー(4)内の圧力を戻し、希釈水
注入機構(6)を利用してバッファー槽(22)よりバ
ッファを試料容器(3)に注入して超音波コンバーター
(1)により軽く超音波をVesicleに照射し希釈
する。そしてマイクロポンプ(13)を逆回転させ三方
弁(12)を切り替え、試料を排出パイプ(18)を経
てREV槽(21)に入れて一工程の終了となる。以上
のようなチャンバー(4)内における基本的な処理方法
とVesicle形成のメカニズムは次のようである。
まず常圧下で超音波をパルス照射することによってW/
O乳化からゲル形成に至る。さらに次第に減圧しながら
数分間に数秒ずつパルス照射することによって、W/O
/Wへの転相とVesicle形成が同時に進行する。
この時、ゲル状にある試料は発泡して薄膜状となり溶媒
の除去が促進される。なお超音波の照射条件は脂質及び
その混合比、調製量によってコントロールする。
【0012】本発明装置は以上の如きものであるが、実
験用で試作した装置の超音波照射部はBransonS
onifier250のカップ型ホーンを改造して用
い、これをアクリル円筒で被せてアスピレータに接続
し、内部を減圧できるようにした。実験用に用いた試料
は、eggPC:Chol:DCP=80:15:5か
らなる脂質混合物60μmolをジエチルエーテル3m
lに分散し、これにリン酸バッファー1mlを混合して
カップ型ホーンに注入した。そして調製は次の条件で行
った。 (1)乳化(W/Oエマルジョン形成) 常圧下、出力約50Wで15秒間パルス照射。 (2)Vesicle形成、溶媒除去、真空度約400
mmHg中出力約25Wのパルスを2分毎に数秒照射、
所要時間15分。 (3)溶媒除去 真空度680mmHg所要時間15分 以上のような試作装置で調製したリポソームの形成状態
は良好で粒径は1〜2μmのものが最も多く観察され
た。1μm以下のものも見られたが形状は不明であっ
た。又エーテル臭はほとんど感じられなかった。これは
減圧と超音波照射によって試料が泡状の薄膜となるため
比較的速く溶媒が除去されるものと考えられる。以上の
ような結果からリポソームの簡易調製は可能であるとの
確信をえ、本発明装置とその方法を完成したものであ
る。
【0013】次に本発明にかかる実験例について更に述
べると次のようである。 (実験例1)水添精製卵黄レシチン(旭化成 R−27
リン脂質95%以上)195mg、コレステロール1
7.5mg、ジセチルホスフェ−ト8mgをジクロロメ
タン15mlで溶解した後、エバポレーターで溶媒を除
去して脂質混合物を得た。これをジエチルエーテル15
mlで溶解し、さらに1%酵素溶液(酵素−アマノ、プ
ロテアーゼA 溶媒−3mMリン酸バッファーpH7.
2)5mlを加えて軽く混合した後、リポソーム調製装
置に注入してリポソームを調製した。調製条件は、常圧
下45°C、出力25Wで15秒間パルス照射を行な
い、導電率計によってW/Oになったことを確認した
後、圧力を真空度600mmHgまで次第に下げ、約1
5Wのパルスを2分毎に数秒の割合で照射し、これを1
0分間継続することで行った。なお温度は、45°Cか
ら20°Cまで次第に降下させた。このリポソームを3
mMリン酸バッファーで50倍に希釈し、UFモジュー
ル(東ソー UF−LMF 分画分子量1×106 )を
使用して未封入の酵素を除去した。次にリポソームに封
入された酵素量を、酵素活性を測定することにより求め
た。酵素保持効率は、リポソーム分散液にTriton
X−100を加えてリポソーム膜を破壊した時の活性
と、TritonX−100を添加しない系の活性との
差を求め、これをUF処理前のTotal活性で除して
求めた。保持効率は後述する比較例1と同等であった。
また、リポソーム調製装置中での調製時間は約15分で
あった。
【0014】(実験例2)卵黄レシチン(和光純薬 生
化学用)35mg、コレステロール3.5mg、ジセチ
ルホスフェート1.6mgをジクロロメタン3mlで溶
解した後、エバポレーターで溶媒を除去して脂質混合物
を得た。これをジエチルエーテル3mlで溶解し、さら
に1%酵素溶液(酵素−アマノ、プロテアーゼA 溶媒
−3mMリン酸バッファーpH7.2)1mlを加えて
軽く混合した後、リポソーム調製装置に注入し、実験例
1に準じて超音波照射を行った。なお温度は25°Cで
行った。実験例1と同様にUF処理し、酵素封入率を求
めた結果、保持効率は後述する比較例と同等であった。
又リポソーム調製装置中で調製に要した時間は13分で
あった。
【0015】(比較例)以下、従来法によるリポソーム
調製方法の1例を示す。実験例1と同じ割合及び方法に
よって得た脂質混合物にジエチルエーテルを加えて溶解
し、中型の試験管に移した後1%酵素溶液5mlを加え
て軽く振盪混合した。これをプローブ型ソニケーターに
よって超音波照射し、W/Oエマルジョンを形成させ
た。照射は温度45°C、出力150Wパルス照射25
秒間の条件で行った。試料を1000mlのナス型フラ
スコに移し、エバポレーターによってエーテルを減圧留
去(400mHg 20°C 5分間)してゲル化さ
せ、さらにVoltexミキサーによって15分間振盪
させた後、再びエバポレーターによって残りのエーテル
を除去(700mmHg 20°C 1時間)してペー
スト状のREVを得た。実施例1と同様にバッファーで
希釈し、未封入酵素を除去した後、リポソーム中への酵
素の保持効率を求めた結果35.4%であった。又、超
音波処理からREVができるまでの実質調製時間は約8
0分、この間の移動操作を含めた調製時間は90分であ
った。なお、比較例による保持効率は通常28〜35%
程度であるがその最大値を記した。又、調製時間の比較
はREVを形成させる直接的な部分で行った。以上の如
く、従来方法にしたがった比較例と本発明装置を用いた
方法との間に格段の差異のあることがわかる。
【0016】
【発明の効果】本発明装置によれば従来のビーカーワー
ク的な逆相蒸発法に比べて調製工程が1つの試料容器中
で行われるため簡略化され操作が簡単である。又、迅速
にリポソームの調製が行われるし、スケールアップが容
易である。従来の逆相蒸発法ではナス型フラスコ等を用
いて実施するのでスケールアップができない。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明にかかるリポソーム調製装置の説明図で
ある。
【図2】本発明にかかるリポソーム調製フローである。
【符号の説明】
1 超音波コンバーター 2 ジャケット 3 試料容器 4 チャンバー 5 試料注入排出機構 6 希釈水注入機構 7 アスピレーター部分 10 導電率測定電極 20 試料槽 21 REV槽 22 バッファー槽

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 超音波コンバーターのホーンを兼ねる試
    料容器とこれを覆うチャンバーと、試料容器に試料を供
    給し調したリポソーム(以下REVとする)を回収す
    る試料の注入排出機構と、試料容器に希釈水を供給する
    希釈水注入機構と、チャンバー内を減圧するためのアス
    ピレータ部とで構成されたことを特徴とするリポソーム
    調製装置。
  2. 【請求項2】 試料容器はコンバーターに接続した温度
    調整用ジャケット付のものであることを特徴とする請求
    項1記載のリポソーム調製装置。
  3. 【請求項3】 試料槽とREV槽のそれぞれにポンプと
    切替弁を介して連通した配管の先端を試料容器に臨ませ
    て試料の注入排出機構を構成してなることを特徴とする
    請求項1.2の何れかに記載のリポソーム調製装置。
  4. 【請求項4】 バッファー槽に連通された弁とポンプを
    有する配管の先端を試料容器に臨ませて希釈水注入機構
    を構成したことを特徴とする請求項1.2.3の何れか
    に記載のリポソーム調製装置。
  5. 【請求項5】 アスピレータはメッシュを介してチャン
    バーの上方に連通せしめてなることを特徴とする請求項
    1.2.3.4の何れかに記載のリポソーム調製装置。
  6. 【請求項6】 脂質.薬物混合液を請求項1記載のリポ
    ソーム調製装置における試料容器に供給して乳化−Ve
    sicle形成を同一試料容器内で行わせ、次いでこれ
    を希釈して試料容器からREVを回収することよりなる
    リポソーム調製方法。
JP8147491A 1991-03-20 1991-03-20 リポソーム調製装置とその装置を使用するリポソーム調製方法 Expired - Lifetime JPH0665382B2 (ja)

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