JPH08508933A - 水性媒体において膜をゲル化粒子の少なくとも表面に形成するためのエステル化多糖とポリアミンとの間のアシル交換反応の使用、それにより生成した粒子、それらの製造方法及び前記粒子を含有する組成物 - Google Patents
水性媒体において膜をゲル化粒子の少なくとも表面に形成するためのエステル化多糖とポリアミンとの間のアシル交換反応の使用、それにより生成した粒子、それらの製造方法及び前記粒子を含有する組成物Info
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Abstract
Description
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1.粒子、とりわけビーズ、カプセル、マイクロカプセル、球又は微小球であ って、一種のエステル化多糖と少なくとも一種のポリアミンとを含んでなり、前 記エステル化多糖及び前記ポリアミンは、前記エステル化多糖も前記ポリアミン も選択された操作条件下でゲル化できない時にゲル化できる少なくとも一種の多 糖を付加して有し、前記粒子が、少なくとも表面に、恐らく液化できるゲル内で の前記エステル化多糖と前記ポリアミンとの間の共有アミド結合の形成を伴うア シル交換反応の生成物によって形成される膜を含んでなることを特徴とする粒子 。 2.前記エステル化多糖が、少なくとも50%の割合までエステル化されたカ ルボキシル基を有する親水性多糖であることを特徴とする請求項1に記載の粒子 。 3.前記エステル化多糖が、エステル化アルギン酸塩、特にプロピレングリコ ールアルギネート、ペクチン、特に高メトキシルペクチン、又はカルボキシル含 有多糖のカルボキシルをエステル化することにより得られるいずれかの他の化合 物からなる群から選択されることを特徴とする請求項1及び2のいずれか一項に 記載の粒子。 4.前記ポリアミンが、タンパク質、ポリペプチド、ポリアミノ酸、キトサン 等のアミノ基を含有する多糖、又はエチレンジアミン、ペンタメチレンジアミン 、ヘキサメチレンジアミン、ピペラジン、フェニレンジアミン又はポリエチレン イミン等の数個の第一又は第二アミノ基を含有する脂肪族、脂環式又は芳香族有 機物質を含んでなることを特徴とする請求項1〜3のいずれか一項に記載の粒子 。 5.前記タンパク質が、遊離アミノ基を含有する親水性タンパク質又は親水性 処理、即ち、水溶性又は水分散性とされたタンパク質好ましくは血清アルブミン 、オバルブミン及びα―ラクトアルブミン、グロブリン、フィブリノーゲン、カ ゼイン、可溶化硬タンパク質、コラーゲン、アテロコ ラーゲン、ゼラチン、ゼラチン加水分解物、ペプトン、ヘモグロビン、大豆若し くは小麦タンパク質等の植物タンパク質、好ましくは分解されたグルテニン、カ タラーゼ、ホスファターゼ等の酵素、ホルモン、免疫グロブリン若しくはモノク ローナル抗体等の抗体、ポリペプチド、ポリアミノ酸又はアテロコラーゲンとグ リコサミノグリカンとの混合物等の一種以上のタンパク質を含有する天然若しく は非天然混合物、全乳若しくはスキム若しくは部分スキムミルク、コンデンスミ ルク、粉末ミルク、ラクトセラムタンパク質、全卵、卵白、卵黄、大豆粉、大豆 タンパク質濃縮物、液体大豆食品配合物、やしミルク、血清、肉汁、培地、特に 植物細胞若しくは組織、動物細胞若しくは組織を培養するための培地、又は微生 物を培養するための培地から選択されることを特徴とする請求項4に記載の粒子 。 6.前記多糖が、特にアルギン酸塩、カラギーナン、特にカッパ―カラギーナ ン、ゲル化性ペクチン、特に低メトキシルペクチン、キトサン等の好ましくは6 .2を超えるpH又はポリホスフェートの存在下でゲル化できるアミノ基含有多 糖から選択されるゲル化性多糖であることを特徴とする請求項1〜5のいずれか 一項に記載の粒子。 7.前記膜が、液化ゲルからなるか、水性又は疎水性であるカプセル化液体か らなる液体分を捕獲することを特徴とする請求項1〜6のいずれか一項に記載の 粒子。 8.前記膜が、前記ゲル化性多糖若しくは前記エステル化多糖又はゲル化物質 によりゲル化される形態の前記ポリアミンを含んでなるゲル化コアを包囲するこ とを特徴とする請求項1〜6のいずれか一項に記載の粒子。 9.必要に応じてゲル化性多糖を付加して有する前記エステル化多糖と前記ポ リアミンとのいわゆるアシル交換反応の生成物からなるバルク全体を通じて硬質 化されているゲルからなることを特徴とする請求項1〜6のいずれか一項に記載 の粒子。 10.前記ポリアミンに対するエステル化多糖の相対重量割合が3%〜500 %であることを特徴とする前記請求項のいずれか一項に記載の粒子。 11.前記エステル化多糖に対するゲル化性多糖の相対重量割合が0%〜30 0%である前記請求項のいずれか一項に記載の粒子。 12.特に化粧又は医薬有効成分、農産物食品級物質、診断若しくは試薬級物 質、酵素、ホルモン、抗体若しくはヘモグロビン等の生物活性を有するタンパク 質、不溶性粒子、例えば活性炭等の吸着物質粒子、植物油、鉱油、シリコーン油 若しくは精油等の疎水性液相、又は疎水性液相に含有される一種以上の物質の溶 液、空気等の気泡を含有するフォーム、適用個所緩効性用ワクチン、又は動物若 しくは植物界からの微生物、細胞、組織若しくは器官等の生物物質、又は生物変 換を実施するための肝ミクロソーム等の細胞成分、又は動物界若しくは植物界か らの遺伝物質から選択される溶液、懸濁液若しくは乳剤状の一種以上の有効成分 を含有することを特徴とする前記請求項のいずれか一項に記載の粒子。 13.上記生物物質が、合成若しくは生物変換を行うための微生物、例えば、 バクテリア、例えば、酪農製品の醗酵に使用されるか水精製に使用されるバクテ リア、菌根等のカビ、例えば、ビールの製造に使用される酵母、シャンパンにム ースを与えるのに使用する酵母等の酵母、ミクロ藻、種々の保護物質若しくは発 芽若しくは成長に影響する物質を添加できる種子、合成種子製造用植物体細胞胚 芽、植物頂部、植物細胞若しくは組織、特に生合成若しくは生物変換を実施する ためのもの、動物界由来の生物物質、例えば、特に生体外での毒性試験を実施す るのに使用できる細胞若しくは組織等、例えば、肝細胞、軟骨細胞、神経細胞、 細胞治療の面で使用できる細胞若しくは細胞群若しくは組織群、例えば、糖尿病 治療用ランゲルハンス島、パーキンソン病の治療若しくは慢性の痛みの治療用副 腎細胞若しくはクロム親和細胞、遺伝子的変異が可能か可能でなく、ホルモン、 酵素、成長因子、インターフェロン若しくは凝固因子等の生物学的物質の製造に 使用できる細胞、又はモノクローナル抗体若しくは卵の製造用ハイブリドーマ、 配偶子、又は胚芽を含んでなることを特徴とする請求項12に記載の粒子。 14.物質、特に微生物等の生物物質、例えば、酵母若しくはバクテリア、又 は生物細胞、特に植物細胞若しくは組織、動物細胞若しくは組織、又は細胞群若 しくは組織群、又は生物学的物質、例えば、酵素等、を含有する任意にゲル化又 は液化される水相からなる中央部と、前記物質を含有せず且つ、少なくとも表面 に、少なくとも一種のエステル化多糖と少なくとも一種のポリアミンとの間の共 有アミド結合の形成を伴うアシル交換反応生成物によって形成される膜を含有す る外層とを有することを特徴とする請求項1〜13のいずれか一項に記載の粒子 。 15.粒子、特にビーズ、カプセル、マイクロカプセル、球又は微小球の製造 方法であって、以下の逐次工程を含んでなることを特徴とする粒子の製造方法: a)少なくとも一種のエステル化多糖と少なくとも一種のポリアミンとを含有 するゲル化剤であり、前記エステル化多糖及び前記ポリアミンは、前記エステル 化多糖も前記ポリアミンも選択された操作条件下でゲル化できない時にゲル化で きる少なくとも一種の多糖を付加してなるゲル化剤によりゲル化できる第一初期 水溶液を準備する工程、 b)この第一溶液を、ゲル化剤を含有するゲル化浴を形成している第二水溶液 に滴下して、前記ゲル化剤を用いたゲル化により粒子を個別化する工程、 c)得られたゲル化粒子をアルカリ水溶液と接触させて、前記粒子に含有され ている前記エステル化多糖と前記ポリアミンとの間に、少なくともゲル化粒子の 表面で、いわゆるアシル交換反応を所定時間トリガーさせて前記粒子の少なくと も表面に膜を形成する工程、 d)反応媒体に酸性剤を添加して、粒子を中性化及びしたがって安定化するこ とにより、少なくとも表面に、前記エステル化多糖と前記ポリアミンとの間の共 有結合の形成を伴う反応生成物により形成された膜を含んでなる粒子を得る工程 。 16.粒子、特にビーズ、カプセル、マイクロカプセル、球又は微小球 の製造方法であって、以下の逐次工程を含んでなることを特徴とする粒子の製造 方法: a)少なくとも一種のエステル化多糖と任意に少なくとも一種のポリアミンと を含有するゲル化剤であり、前記ポリアミンは、前記エステル化多糖が選択され た操作条件下でゲル化できない時にゲル化できる少なくとも一種の多糖を付加し てなるゲル化剤によりゲル化できる第一初期水溶液を調製する工程、 b)この第一溶液を、ゲル化剤を含有するゲル化浴を形成している第二水溶液 に滴下して、前記ゲル化剤を用いたゲル化により粒子を個別化する工程、 c)得られたゲル化粒子をポリアミン含有アルカリ水溶液と接触させ、前記粒 子に含有されている前記エステル化多糖と、前記ポリアミンとの間に、ゲル化粒 子の表面で、いわゆるアシル交換反応を所定時間トリガーさせて、前記粒子の少 なくとも表面に膜を形成する工程、 d)反応媒体に酸性剤を添加して、粒子を中性化及びしたがって安定化するこ とにより、少なくとも表面に、前記エステル化多糖と前記ポリアミンとの間の共 有結合の形成を伴う反応生成物により形成された膜を含んでなる粒子を得る工程 。 17.水性又は疎水性カプセル化液相を含有する粒子、特にビーズ、カプセル 、マイクロカプセル、球又は微小球の製造方法であって、以下の逐次工程を含ん でなることを特徴とする粒子の製造方法: a)少なくとも一種のエステル化多糖と少なくとも一種のポリアミンとを含有 するゲル化剤であり、前記エステル化多糖及び前記ポリアミンは、前記エステル 化多糖も前記ポリアミンも選択された操作条件下でゲル化できない時にゲル化で きる少なくとも一種の多糖を付加してなるゲル化剤によりゲル化できる第一初期 水溶液を調製し且つカプセル化される水性又は疎水性液相を準備する工程、 b)前記第一初期水溶液と、カプセル化される水性又は疎水性液相との ラミナー共押出しを、例えば、層流を振動させることにより個々の液滴に分離す るような条件下で押出しノズルを通して行う工程、 c)これらの液滴を、ゲル化剤を含有するゲル化浴を形成している第二水溶液 に滴下して、前記ゲル化剤を用いたゲル化により、カプセル化される前記液相を 含有する粒子を個別化する工程、 d)得られたゲル化粒子をアルカリ水溶液と接触させ、前記粒子に含有されて いる前記エステル化多糖と前記ポリアミンとの間に、少なくともゲル化粒子の表 面で、いわゆるアシル交換反応を所定時間トリガーさせて、前記粒子の少なくと も表面に膜を形成する工程、 e)反応媒体に酸性剤を添加して、粒子を中性化及びしたがって安定化するこ とにより、少なくとも表面に前記エステル化多糖と前記ポリアミンとの間の共有 結合の形成を伴う反応生成物により形成された膜を含んでなり且つカプセル化さ れる前記液体の液滴を含有する粒子を得る工程。 18.水性又は疎水性カプセル化液相を含有する粒子、特にビーズ、カプセル 、マイクロカプセル、球又は微小球の製造方法であって、以下の逐次工程を含ん でなることを特徴とする粒子の製造方法: a)少なくとも一種のエステル化多糖と任意に少なくとも一種のポリアミンと を含有するゲル化剤であり、前記ポリアミンは、前記エステル化多糖が選択され た操作条件下でゲル化できない時にゲル化できる少なくとも一種の多糖を付加し てなるゲル化剤によりゲル化できる第一初期水溶液を調製し且つ前記粒子に導入 されることが所望される水性又は疎水性液相を準備する工程、 b)前記第一初期水溶液と、カプセル化される水性又は疎水性液相とのラミナ ー共押出しを、例えば、層流を振動させることにより個々の液滴に分離するよう な操作条件下で押出しノズルを通して行う工程、 c)これらの液滴を、ゲル化剤を含有するゲル化浴を形成している第二水溶液 に滴下して、前記ゲル化剤を用いたゲル化により、カプセル化される前記液体を 含有する粒子を個別化する工程、 d)得られたゲル化粒子をアルカリ水溶液と接触させて、前記粒子に含有され ている前記エステル化多糖と前記ポリアミンとの間に、少なくともゲル化粒子の 表面で、いわゆるアシル交換反応を所定時間トリガーさせて前記粒子の少なくと も表面に膜を形成する工程、 e)反応媒体に酸性剤を添加して、粒子を中性化及びしたがって安定化するこ とにより、少なくとも表面に前記エステル化多糖と前記ポリアミンとの間の共有 結合の形成を伴う反応生成物により形成された膜を含んでなり且つカプセル化さ れる前記液体の液滴を含有する粒子を得る工程。 19.専ら中央部に存在するカプセル化される物質を含有する粒子、特にビー ズ、カプセル、マイクロカプセル、球又は微小球の製造方法であって、以下の逐 次工程を含んでなることを特徴とする粒子の製造方法: a)少なくとも一種のエステル化多糖と少なくとも一種のポリアミンとを含有 するゲル化剤であり、前記エステル化多糖及び前記ポリアミンは、前記エステル 化多糖も前記ポリアミンも選択された操作条件下でゲル化できない時にゲル化で きる少なくとも一種の多糖を付加してなるゲル化剤によりゲル化できる第一初期 水溶液を調製する工程、 b)任意にゲル化性多糖と、物質、特に生存物質、例えば、微生物、例えば、 酵母若しくはバクテリア、又は生存動物若しくは植物細胞若しくは組織、又は生 物学的物質、例えば、酵素等を含有する、カプセル化される水相を調製する工程 、 c)外部流としてのゲル化性前記第一初期水溶液と、内部流としての前記カプ セル化される水相とのラミナー共押出しを、例えば、層流を振動させることによ り個々の液滴に分離するような条件下で押出しノズルを通して行う工程、 d)個々の液滴を、ゲル化剤含有第二水溶液に滴下して、ゲル化により粒子を 個別化する工程、 e)前記粒子を、任意にポリアミンを添加したアルカリ性水溶液と接触させて 、粒子の外部層において、前記エステル化多糖と前記ポリアミンと の間に、アシル交換反応を所定時間トリガーさせて、前記粒子の少なくとも表面 に膜を形成する工程、 f)反応媒体に酸性剤を添加して、前記粒子を中性化及びしたがって安定化す る工程。 20.ゲル化性液の液滴を、針を取りつけたシリンジ又は針を取りつけた管を 備えたぜん動ポンプを含んでなる射出系、又は圧縮空気蒸発器を使用した分散系 等の液滴を個別化するための何れかの手段によるか、バイブレータを使用して、 ノズルを介して溶液を押出すか、2種の液体の2つの同心流れをノズルを介して 共押出することにより生じたラミナー流を機械的に切断することにより形成する ことを特徴とする請求項15〜19のいずれか一項に記載の方法。 21.前記ゲル化剤が、一価又は多価カチオン、特にゲル化成分に応じて、カ ルシウム塩若しくはカリウム塩、又は鉄、アルミニウム、銅、マンガン若しくは バリウム塩、又はpH6.2を超える水溶液若しくはポリリン酸塩溶液から選ば れた一価又は多価カチオンであることを特徴とする請求項15〜20のいずれか 一項に記載の方法。 22.前記ゲル化浴を形成している水溶液中のゲル化剤の濃度、特に一価又は 多価カチオンの濃度又はポリリン酸塩の濃度は、0.01M〜3M、好ましくは 0.8M〜1Mであることを特徴とする請求項15〜21のいずれか一項に記載 の方法。 23.前記ゲル化浴中で粒子を攪拌する時間は、1〜40分間であることを特 徴とする請求項15〜22のいずれか一項に記載の方法。 24.分散されゲル化される前記初期水溶液中のゲル化性多糖の濃度は、0〜 20重量%、好ましくは0.5〜2重量%、より好ましくは約1重量%であるこ とを特徴とする請求項15〜23のいずれか一項に記載の方法。 25.前記初期水溶液中のエステル化多糖の濃度は、0.5〜20重量%、好 ましくは2重量%台であることを特徴とする請求項15〜24のいずれか一項に 記載の方法。 26.前記初期水溶液中か、ゲル化粒子が分散された溶液中のポリアミンの濃 度は、1〜30重量%であることを特徴とする請求項15〜25のいずれか一項 に記載の方法。 27.少なくとも粒子の表面で共有結合の形成を伴う前記アシル交換反応をト リガーする前記アルカリ性溶液のpHは、8〜14、好ましくは10.5〜12 .5であることを特徴とする請求項15〜26のいずれか一項に記載の方法。 28.前記アルカリ水溶液は、アルカリ剤を添加してpHを前記値にすること により形成され、このアルカリ水溶液は上記ゲル化浴を形成している水溶液にア ルカリ剤を添加することにより任意に得ることができることを特徴とする請求項 27に記載の方法。 29.前記アルカリ剤を、例えば水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、アンモ ニア水、又は例えば、トリエタノールアミン、トリエチルアミン若しくはポリエ チレンイミン等の有機アミノ化合物から選択できることを特徴とする請求項28 に記載の方法。 30.アシル交換反応を起こすために粒子をアルカリ溶液中に保持する時間が 、5分間〜1時間、好ましくは5分間〜30分間、さらに好ましくは15分間で あることを特徴とする請求項15〜29のいずれか一項に記載の方法。 31.膜の厚さ、酵素的溶解に対する耐性、その孔の狭さは、前記アシル交換 反応時間の増加及び/又は前記アシル交換反応をトリガーするアルカリ溶液の組 成物の変化並びに特に前記アルカリ溶液を調製するのに使用されるアルカリ剤の 量を増加することにより増加できることを特徴とする請求項15〜30のいずれ か一項に記載の方法。 32.共有結合の形成を伴う前記アシル交換反応後の粒子のアルカリ性懸濁液 に添加される酸性剤の量は、粒子懸濁液の水を中和するか、わずかに酸性pHと することを特徴とする請求項15〜30のいずれか一項に記載の方法。 33.共有結合の形成を伴ういわゆるアシル交換反応後の粒子のアルカリ懸濁 液を中和するのに使用される前記酸性剤は、例えばアルコール機能を有するか有 しないモノカルボン又はポリカルボン有機酸から選択され、特に、酢酸、クエン 酸、酒石酸、コハク酸、リンゴ酸及び乳酸、又は塩酸若しくは硫酸等の無機酸か ら選択されることを特徴とする請求項15〜32のいずれか一項に記載の方法。 34.粒子の中和に必要とする時間、即ち、酸を反応媒体に添加後に必要とす る攪拌時間が、5分間〜1時間、好ましくは5分間〜30分間、より好ましくは 15分間であることを特徴とする径15〜33のいずれか一項に記載の方法。 35.共有結合の形成を伴う液化剤とのアシル交換反応による前記膜の形成後 、粒子分の液化の工程をさらに含んでなることを特徴とする請求項15〜34の いずれか一項に記載の方法。 36.前記液化剤が、クエン酸塩又はリン酸塩濃度0.01M〜1M、好まし くは0.2M〜0.5Mのクエン酸塩又はリン酸塩水溶液であることを特徴とす る請求項35に記載の方法。 37.前記工程(a)で調製した初期ゲル化性水溶液か、共押出しでカプセル 化すべき水性又は疎水性液相において、一種以上の有効成分を直接的又は溶液、 懸濁液若しくはエマルジョンの形態で導入し、特に診断用又は試薬として使用で きる化粧、医薬、生物医学的若しくは農産物食品級物質、吸着物質粒子、例えば 、活性炭、空気等の気泡を含有するフォーム、疎水性液体、ワクチン、微生物等 の生物物質、種々の保護物質又は発芽若しくは成長に影響する物質を添加しても よい種子、動物若しくは植物界からの細胞、組織若しくは器官、生殖体又は細胞 成分を導入することを特徴とする請求項15〜36のいずれか一項に記載の方法 。 38.前記ポリアミンが、特異的な生物活性を有するタンパク質、例えば、酵 素、ホルモン、抗体、例えば、モノクローナル抗体、又はヘモグロビンを単独若 しくは他のタンパク質との混合物である請求項15〜37の いずれか一項に記載の方法。 39.粒子を、例えば、凍結乾燥、噴霧、又は例えば適当な温度に有利に加熱 した空気を用いて流動化した流動床乾燥器で乾燥してもよいことを特徴とする請 求項15〜38のいずれか一項に記載の方法。 40.水性媒体中で粒子、特にビーズ、カプセル、マイクロカプセル、球又は 微小球であって、少なくともその表面に、前記エステル化多糖と前記ポリアミン であって、前記請求項のいずれか一項に記載のものが有利である前記エステル化 多糖と前記ポリアミンとの間の共有アミド結合の形成を伴う前記アシル交換反応 による反応生成物により形成される膜を含んでなる粒子の製造のための、エステ ル化カルボキシル基を有する少なくとも一種の多糖と少なくとも一種のポリアミ ノ物質との間の共有結合の形成を伴うアシル交換反応の使用。 41.化粧、医薬、治療的、食品又は酵素的組成物、細胞療法用組成物、酵素 療法用組成物、血液純化用組成物、試薬用組成物、生体外毒性試験用組成物、農 業用組成物、塗工種子用組成物、バイオテクノロジー産生用組成物等の組成物で あって、請求項1〜14のいずれか一項に記載の粒子又は請求項15〜39のい ずれか一項に記載の方法により得られるような粒子を含んでなることを特徴とす る組成物。
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