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

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JPH08508933A JP6522829A JP52282994A JPH08508933A JP H08508933 A JPH08508933 A JP H08508933A JP 6522829 A JP6522829 A JP 6522829A JP 52282994 A JP52282994 A JP 52282994A JP H08508933 A JPH08508933 A JP H08508933A
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Abstract

(57)【要約】 粒子、製造方法及び前記粒子を含有する組成物。粒子は、少なくとも一種のエステル化多糖及び少なくとも一種のポリアミンだけでなく、エステル化多糖もポリアミンも選択された操作条件下ではゲル化できない時にゲル化できる少なくとも一種のゲル化性多糖を含む。前記粒子は、少なくともその表面に、任意にゲル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アシル交換反応の生成物からなる膜を含む。前記反応は、共有結合の形成を生じる。このような粒子は、化粧品、医薬品及び農産物食品、酵素、細胞及び微生物の分野で有用な種々の有効成分をカプセル化するのに使用できる。

Description

【発明の詳細な説明】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 本発明は、実質的に、水性媒体中少なくともゲル化粒子の表面に安定な膜を形 成するためのエステル化多糖と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に関する。 より詳細には、本発明は、実質的に、水性媒体中少なくともゲル化粒子の表面 に安定な膜を形成するための一方のエステル化カルボキシル基を有する多糖と他 方のポリアミンとの間のアシル交換反応の使用、このようにして生成した変性粒 子、このような変性粒子を形成するための方法並びにこのように得られた粒子を 含有する組成物、例えば、化粧、医薬、治療、農産物食品、酵素、バイオテクノ ロジー、試薬又は診断組成物等の組成物に関する。 例えば、アルギン酸ナトリウムから、アルギン酸溶液が、例えば、カルシウム イオン等のカチオンの存在下でゲル化する性質を利用して、球を極めて容易に調 製できることは、周知である。球中にカプセル化されるべき物質は、まずアルギ ン酸塩水溶液に分散される。この溶液は、カルシウム塩の水溶液に滴下される。 直ちにゲル化して、ゲル化アルギン酸塩の球が生成する。次に、球の表面を、ポ リ−L−リジン又はポリエチレンイミン等のポリカチオンポリマーの溶液に浸漬 すことにより安定化してもよい(Lim,F.、米国特許第4,352,883 号、1982)。膜が表面に形成し、アルギン酸塩とポリカチオンとの間のイオ ン会合が生じる。この膜では、小分子が通過し、大分子と細胞が保持される。次 に、ポリカチオンポリマーにより安定化したアルギン酸塩球をクエン酸塩溶液に 浸漬することにより内部ゲルを液化して、球中のカルシウムをキレート化するこ とが可能である(Lim,F.、米国特許第4,352,883号、1982) 。この時、含有させた物質は、膜内に含有されたままである。 このプロセスは、全体的に水性媒体中で実施され且つカプセル化された生存細 胞に関して優れた生存性を保持する大きな利点がある。従って、このプロセスは 、生存組織、細胞及び微生物の包含に広く使用される。 従って、微生物を含有するアルギン酸塩球は、醗酵を実施するための食品工業 に使用される(酪農製品、ビール、シャンパン等の醗酵)。これらの手法は、代 謝産物の凍結乾燥又は産生を目的として植物又は動物細胞又は器官に適用された り、ヒト又は家畜薬における移植(細胞療法)か、生体外毒性試験を実施するた めの植物や動物の細胞又は組織(ランゲルハンス島、肝細胞等)に適用される。 また、細胞は、このような球中で培養されて、ハイブリドーマにより発現される モノクローナル抗体等の生物学的物質を産生し、これらが球中に蓄積して、膜を 解放して容易に収穫できる。 しかしながら、上記プロセスは、膜の性質と関連した欠点を有している。アル ギン酸塩とポリカチオンとの間には共有結合を含まないでイオン結合のみを含む ので、安定性が限られている(Dupuy等、J.Biomed.Mat.Re s.、1988、22、1061〜1070)。ポリマーは、経時的に溶液に排 出される傾向がある。さらに、細胞増殖の影響下でカプセル内で圧力が増加する ならば、膜は圧力に耐えることができず、細胞は、媒体中に放出される。したが って、アルギン酸塩の層と次にポリカチオンの層を交互(「サンドイッチ」)に 適用して内容物が拡散しない固体膜を得ることが必要なことがある(Wong H.and Chang T.M.S.Biomat.Art.Cells&I mmob.Biotech.、1991、19、675〜686)。 フランス出願明細書第9,210,173号(1992)は、プロピレングリ コールアルギネート(PGA)等の多糖エステルと、ジアミンやタンパク質等の ポリアミン物質との間のアシル交換反応を使用して、マイクロカプセルを製造す ることを記載している。エステルとポリアミンとの間 のアシル交換反応は、アルカリ性媒体中でトリガーされ、アミド結合によりポリ アミンと関連した多糖から形成された膜を生成する。この明細書は、マイクロカ プセルの製造についてのいくつかの方法を記載しており、これらの方法の全てに おいて乳化工程を使用しており、この工程中に、水相を疎水相に分散するか、疎 水相を水相に分散させる。全ての場合において、マイクロカプセルが、エマルジ ョンの塩基性化により、初期エマルジョンから個別化される。 もしこのアシル交換反応を、一価又は多価カチオン等のゲル化剤によるゲル状 の多糖からなる球の水性懸濁液に直接適用するのを試みた場合、球の周囲には膜 は形成できない。即ち、例えば、もし球を、アルギン酸ナトリウム溶液を水性カ ルシウム溶液に滴下することにより調製するならば、もし球を、次にポリプロピ レングリコールアルギネート等のエステル化多糖とタンパク質を含有する水溶液 に分散するならば、及びもし最後に、水性懸濁液を塩基性化してエステル化多糖 とタンパク質との間のアシル交換反応をトリガーするならば、pHが反応を生じ るに十分高くなると水溶液がひとかたまりになってしまう。 本発明の目的は、水性媒体において、共有結合を含む安定な膜を、少なくとも 個々の球の表面に、特に一価又は多価カチオン、例えば、カルシウム塩等による 多糖又はポリアミンのゲル化により形成することである。 本発明の別の目的は、ポリアミンと特にタンパク質から実験室温度で、水性媒 体中において、二官能架橋剤なしに、そして初期ゲル化性溶液で開始する際に溶 液を調製するか、気泡体を調製するか、懸濁液を調製するか、エマルジョンを調 製するかに応じて、水溶性物質を含有するか、気泡体を含有するか、水不溶性物 質を含有するか、生物物質、例えば、動物若しくは植物細胞、組織若しくは器官 、若しくは種子若しくは卵、若しくは微生物を含有するか、疎水性相を含有する 安定な粒子を調製することである。 本発明の別の目的は、タンパク質から、構造の変化を限定して、向上した生体 適合性を得るようにしたり、タンパク質に特定の生物活性を付与す る場合には、この活性を保護するように安定な粒子を調製することである。 本発明の別の目的は、カプセル化される物質の生存性を制御することにより生 存物質を含有する粒子を調製することである。 本発明の目的は、膜により包囲された球状粒子を、特に水性媒体中において製 造するために、エステル化多糖とポリアミンとの間のアシル交換反応を使用する ことである。 本発明の別の目的は、エステル化多糖とポリアミンとの間のアシル交換反応を 、ゲル化化合物の性質に応じて一価若しくは多価カチオン等のゲル化剤か、ポリ リン酸塩か、pH>6.2の溶液によるゲル化形態におけるゲル化多糖から形成 された球又はゲル化ポリアミンから形成される球に適用して、外膜とゲル化分と を有する球か、外膜と液状分とを有する球か、そのバルク全体が剛化したゲルか らなる球を提供することである。 本発明の別の目的は、工業的規模で使用でき、さらに粒子の大きさを制御でき 、特に数ミクロン〜10mmの大きさの範囲内に制御できる単純な製造方法を用 いて上記した技術的問題を克服することである。 本発明によれば、全く予想外に、ゲル化剤によるゲル化形態におけるゲル化多 糖又はゲル化ポリアミンから形成された球の少なくとも表面に共有結合を含む安 定な膜の形成が、極めて簡単な方法、例えば、エステル化多糖とポリアミンとを アルギン酸ナトリウム等のゲル化多糖の初期溶液に溶解することにより達成でき ることが見出された。得られた溶液を、ゲル化浴、例えば、カルシウム塩の溶液 等に滴下して添加して、ゲル化により粒子を個別化する。粒子を、水洗後、水に 再懸濁する。次に、水性懸濁液を塩基性化するだけで、直ちにエステル化多糖と ポリアミンとの間のアシル交換反応がトリガーされ、球と一体となる。また、ア ルカリ水溶液に球を直接分散するか、ゲル化粒子の形成後ゲル化浴を直接塩基性 化することもできる。この時、膜が少なくとも球の表面に形成することが観察さ れる。反応後、懸濁液を酸を用いて中和し、粒子を水洗する。このようにして、 アミド結合を介して初期エステル化カルボキシルを有する多糖と直接関連 したポリアミンからなる膜により少なくとも表面に包囲されているゲル形態のゲ ル化性多糖から形成された球が得られる。 また、エステル化多糖のみをゲル化性多糖の初期溶液に含有させることにより 、安定な膜が、多価カチオン、例えば、カルシウム塩等でゲル化した、例えば、 アルギン酸塩から形成されたゲル状のゲル化性多糖から形成された球の少なくと も表面に形成できることも見出された。球は、例えば、カルシウム塩との接触に よるゲル化により個別化され、洗浄した後、ポリアミンを含有する水溶液に分散 する。次に、反応を、懸濁液を塩基性化することによりトリガーする。また、球 を、ポリアミンのアルカリ性水溶液に直接分散するか、ポリアミンのアルカリ性 溶液をゲル化浴に直接添加することもできる。反応後、懸濁液を、酸の添加によ り中和する。 変更態様において、上記方法は、ポリアミンを、初期ゲル化性水相と、塩基性 化されるべき外相の両方に含有させることにより適用される。これにより、粒子 又はビーズから水性媒体への拡散によるポリアミンの損失分が補われる。 また、例えば、カルシウム塩と接触しているプロピレングリコールアルギネー ト又はペクチンに関してのように、エステル化多糖が、それ自体カチオンの存在 下でゲル化できる場合には、ゲル化性多糖を、ポリアミンとエステル化多糖とを 含有しているゲル化されるべき初期水溶液に添加しなくてもよいことも見出され た。次に、エステル化多糖をより高濃度で用いて、この変更態様において2重の 役割(一方ではゲル化による球の形成を確保することと、他方では、続いての球 の懸濁液の塩基性化中のアシル交換反応による膜の形成に介在すること)を果た すことができるようにする。 また、上記原理に従って膜により包囲される粒子のゲル化分は、クエン酸塩又 はリン酸塩基性化溶液に浸漬することにより液化できることも見出された。粒子 をすすいだ後、完全に目視できる膜が液体分をトラップしている球が得られる。 最後に、これらの系において、膜の厚さ、その生分解性及び孔の狭さは、 アシル交換反応時間の変更及び/又はアシル交換反応工程中の水相の塩基性化の 条件の変更により容易に制御できることが見出された。反応時間が長くなるほど 、及び/又は被覆されるべき球の水性懸濁液へ添加するか、分散のために使用さ れる水相へ添加されるか、ゲル化浴に添加されるアルカリ剤の量が多いほど、膜 が、厚くなり、プロテアーゼ溶解に対しての感受性が低くなり、そして孔が狭く なる。次に、酸の添加量を増加して、懸濁液が中和されるようにする。もし塩基 性化を、より多量のアルカリ剤を用いて行い及び/又は、反応時間を長くして行 うならば、アシル交換反応により、球全体がひとかたまりとなり、その内容物が 剛化し、その固体の硬度がクエン酸ナトリウムでの処理後でさえ保持される。 当業者にとっては全く予想外であるこの知見に基づいて、本発明がなされた。 本発明により、得られた球の膜がアシル交換反応による共有アミド結合の形成 から生じるとして、当業者にとっては決定的に大きな進歩がなされる。即ち、球 の膜は完全に安定である。さらに、それらの組成は、生体適合物質のみを含む。 したがって、医薬、化粧品、生物医学分野、食品産業及びバイオテクノロジー等 の種々の分野で数多くの用途に使用できる。 さらに、アシル交換反応は、球の上層に限定できるので、本プロセスにより、 何ら悪影響なしに、生物学的製品、植物細胞若しくは組織、並びに動物細胞若し くは組織、又は生存器官若しくは組織群をはじめとする脆弱物質を含有させたり 、微生物を含有させたりすることができる。 最後に、膜の厚さを変更することができるので、膜の特性を調整できる利点が ある。例えば、もし球が美容分野で活性な物質を含有するならば、膜が、皮膚に 適用されたら破壊されてその内容物が放出されるように、膜の機械的強度を弱く するように条件を選択することができる。または、逆に、膜を強固にして、持続 放出溜としての役割を果たして、適用個所で内容物がゆっくりと拡散できるよう に選択してもよい。この場合、膜厚の変化により、内容物の外部媒体への拡散速 度を調整することも可能となる。 さらに、膜の厚さにより、酵素的溶解に対する感受性を調節できる。したがって 、医薬の分野において、ビーズ、カプセル、マイクロカプセル、球又は微小球を 調製して、有効成分を、種々の経路、例えば、経口、非経口、直腸又は局所経路 により投与できる。このように、例えば、腸での溶解性を可変できる胃耐性カプ セルを調製することにより、胃又は胃粘膜に対して刺激性がある物質により分解 されやすい有効成分を経口投与できる。これらの物質は、膜が腸プロテアーゼに よりより迅速に分解されるかよりゆっくりと分解されるかに依存して、より迅速 にか、よりゆっくりと腸に放出される。さらに、膜の厚さの変化及びタンパク質 の選択により、透明性を変化させることができる。場合に応じて、完全に透明か 、半透明か、不透明な膜を調製できる。例えば、もし内容物が光により損傷する ならば、不透明膜が好ましい。 最後に、アシル交換反応時間の変化及び/又は前記反応のpHの変化により、 膜のポロシティーが変化し、したがって、このポロシティーは、粒子内容物に保 持するか使用中に拡散を生じることか望ましい物質の分子量に応じて調整できる 。これができることにより、本発明の方法にとって、生体内用途、例えば、ホル モン等の物質の体内への放出に基づく用途、及び生体外用途、特に遺伝的に変更 できるかできない細胞、組織又は微生物による生物学的物質の製造の両方の面で かなりの利点となる。 従って、本発明の第一の態様によれば、本発明は、水性媒体において、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た膜を少なくとも表面に含んでなる粒 子、とりわけビーズ、カプセル、マイクロカプセル、球及び微小球の製造のため 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アミド結合の形成を伴うアシル交換反応の使用に 関する。前記エステル化多糖と前記ポリアミンについては、以下の説明全体だけ でなく請求の範囲においてもより詳細に定義する。これらの粒子は、好ましくは 化粧若しくは医薬有 効成分、又は農産物食品級物質、又は酵素、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、又は不溶性粒子、例えば、活性炭、又は気 泡体、又は水性若しくは疎水性液相、又はワクチン、又は生存動物若しくは植物 細胞、組織若しくは器官、又は卵若しくは種子、又は微生物、例えば、バクテリ ア若しくは酵母、又は細胞成分、例えば、肝ミクロソーム、又は動物界若しくは 植物界からの生殖体、胚芽、遺伝子物質を含有している。 第二の態様によれば、本発明は、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、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なり、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に関する。 製造の変更態様によれば、上記エステル化多糖は、エステル化カルボキシル基 を有する多糖、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である。 別の製造の変更態様によれば、前記ポリアミンは、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 、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。 別の製造の変更態様によれば、前記多糖は、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及 びキトサンからなる群から選択されるゲル化性多糖である。 他の製造の変更態様については、以下の記載及び請求の範囲で述べる。 別の製造の変更態様によれば、粒子は、膜内部に、特に、カプセル化物質を溶 解又は分散した一価若しくは多価カチオン、例えば、カルシウム塩によるゲル状 のゲル化性成分からなる固体分を有している。 別の製造の変更態様によれば、粒子は、膜内部に、例えば、溶液、懸濁液又は エマルジョンの形態で物質を含有することができるクエン酸ナトリウム又はリン 酸ナトリウムによる球内のゲルの続いての液化処理により生じる液化分を有する ことを特徴とする。 別の製造の変更態様によれば、粒子は、膜内部に、水性又は疎水性液体からな る液体分を、ゲル化されるべき水溶液とカプセル化されるべき液体との層流共押 出しにより導入して有することを特徴とする。 エステル化多糖に対するゲル化性多糖の割合は、0〜300重量%の範囲が有 利である。ポリアミンに対するエステル化多糖の割合は、3〜500重量%の範 囲でよい。 特に有利な実施態様によれば、これらの粒子、特にこれらのビーズ、カプセル 、マイクロカプセル、球又は微小球は、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、又は気泡体、又は不溶性粒子、例えば、活性 炭粒子、又は疎水性液体相、又はワクチン、又は動物界又は植物界からの生存細 胞、組織若しくは器官、胚芽、卵、又は種々の物質を添加できる種子、又は微生 物、例えば、バクテリア若しくは酵母、又は細胞成分、例えば、肝ミクロソーム 、又は動物界若しくは植物界からの生殖体、胚芽、遺伝子物質からなる群から選 択される有効成分を含有している。 別の有利な製造の変更態様によれば、粒子は、物質、特に微生物等の生存物質 、例えば、酵母若しくはバクテリア、又は生存細胞、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心部と、前記 物質を含有せず且つ、少なくとも表面に、エステル化多糖と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た膜を含有 する外層とを有することを特徴とする。このような粒子は、例えば、下記で、特 に本発明の第7の態様を参照して説明する異なる組成の2つの水相の層状共押出 しにより製造してもよい。 この特性の構成により、中心部に物質を閉じ込めて包含させることができる。 したがって、前記物質、特に微生物又は細胞が使用媒体に放出されるのが回避で きる。これは、特に醗酵プロセス及びとりわけシャンパンの製造のための醗酵プ ロセス又は再醗酵プロセスに重要である。さらに、細胞療法又は酵素療法のため に移植することを意図している粒子、特にビーズの使用においては、外層は、細 胞又は生物学的物質を外部媒体から分離することによる免疫反応の発生を防止す る。 第三の態様によれば、本発明は、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に関する: 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)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、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 する工程。 変更態様として、ゲル化浴を塩基性化してもよいし、粒子をゲル化浴から分離 し、水洗後アルカリ性溶液に分散してもよいし、又は水に分散後懸濁液を塩基性 化してもよい。 一変更態様にでは、上記方法は、ポリアミンを、ゲル化性初期水相と塩基性化 外部相との両方に含有させることにより適用される。これにより、ビーズから水 性媒体への拡散によるポリアミンの損失分が補われる。 第四の態様によれば、本発明は、以下の逐次工程を含んでなることを特徴とす る粒子のの製造方法に関する: a)少なくとも一種のエステル化多糖と任意に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、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工 程。 上記プロセスでは、ゲル化性溶液の液滴を形成するために、液滴を個別化でき るいずかの手段、例えば、針を取りつけたシリンジ若しくは針を取りつけた管を 備えたぜん動ポンプ若しくは圧縮空気蒸発器を使用した分散系、又はノズルを介 して押出すことにより生成した層流をバイブレータを使用して機械的に切断する 等の手段を使用するのが有利である。 第五の態様によれば、本発明は、水性又は疎水性液相をカプセル化する ための粒子、特にビーズ、カプセル、マイクロカプセル、球又は微小球の別の製 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 に関する: 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)個々の液滴を、ゲル化剤を含有す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、 d)得られたゲル化粒子をアルカリ水溶液と接触させて、前記エステル化多糖 と前記ポリアミンとの間に、少なくとも粒子の表面で、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工 程。 第六の態様によれば、本発明により、水性又は疎水性液体相をカプセル化する ための粒子、特にビーズ、カプセル、マイクロカプセル、球又は微小球のさらに 別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 造方法が提供される: a)少なくとも一種のエステル化多糖と任意に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)個々の液滴を、ゲル化剤を含有する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、 d)ゲル化粒子をポリアミンを含有するアルカリ水溶液と接触させて、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、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工 程。 第七の態様によれば、本発明により、専ら中心部に存在するカプセル化物質を 含有する粒子、特にビーズ、カプセル、マイクロカプセル、球又は微小球のさら に別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 製造方法が提供される: 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前記ゲル 化剤により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)任意に少なくとも一種のゲル化性多糖と、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、生存細胞若しくは組織、特に植物細 胞若しくは組織、動物細胞若しくは組織、又は組織群、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、任意に少なくとも一種の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。 この共押出し法を実施するための装置アセンブリーは、当業者に周知であり、 これらの専門家は、WO92/06771若しくはGB−A−2,192,17 1又はEP−A−0,173,915を参照できる。これらに開示されている内 容は、引用することにより本明細書の開示の一部される。 また、上記プロセスは、一回以上の洗浄を実施した後、適当な手段、特に自然 沈降又は遠心分離により粒子を分離するさらなる工程を有利に含んでなることが できる。 本発明による製造方法の有利な特徴によれば、反応媒体から一旦分離した粒子 を、液化剤、特にクエン酸ナトリウム若しくはリン酸ナトリウムの溶液に入れて 、内部ゲルを液化できる。これにより、粒子にカプセル化される物質と外部媒体 との間の交換が容易となる。さらに、この物質が生存生物学的物質である時には 、粒子内で成長及び増殖を継続することができる。 本発明による製造方法の有利な特徴によれば、粒子を、例えば、凍結乾燥によ るか、噴霧によるか、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することにより、取扱い及び保存且つ保持が容易である生 成物が得られるようにしてもよい。 上記製造方法の別の有利な特徴によれば、粒子を、無菌雰囲気中で行い 且つ例えば、放射殺菌によるか殺菌濾過による殺菌出発物質を用いて、無菌条件 下で容易に製造できる。 上記製造方法の別の有利な特徴によれば、一旦製造した粒子を、放射殺菌によ り殺菌してもよい。即ち、粒子を、例えば、有効成分を、ヒト又は家畜医薬にお いて、非経口経路により投与するために使用してもよい。 上記の製造方法の有利な特徴によれば、ポリアミンは、タンパク質、好ましく は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を施された、即ち、 水溶性又は水分散性とされたタンパク質から選択されるタンパク質である。 反応に使用されるタンパク質物質が純粋なタンパク質であることは、必須では ない。これらは、一種以上の親水性タンパク質を含有する天然又は非天然混合物 、例えば、ミルク又はラクトセラムタンパク質濃縮物の形態で使用してもよい。 本発明に使用でき且つ親水性であるか親水性処理できるという条件を満足する タンパク質としては、例えば、血清アルブミン等のアルブミン、オバルブミン、 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、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、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、カタラーゼ等の酵素、アルカリ性ホスファターゼ 、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が挙げられる 。 親水性タンパク質を含有する混合物としては、例えば、全乳若しくは完全若し くは部分スキムミルク、粉末ミルク、コンデンスミルク、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、アテロコラーゲンとグリコスアミノグリカンとの混合物、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が挙げられる。 本発明の製造方法の有利な特徴によれば、ポリアミノ物質は、アオノ基を有す る多糖、例えば、キトサン等である。 本発明による製造方法の有利な特徴によれば、エステル化多糖は、化学変性か 自然に少なくとも50%に等しい割合でエステル化された多くのカルボキシル基 を有する親水性多糖である。好ましい特徴によれば、エステル化多糖は、プロピ レングリコールアルギネート(PGA)及びペクチンから選択され、好ましくは 高メトキシルペクチンから選択される。 本発明の製造方法の有利な特徴によれば、ゲル化性多糖は、アルギン酸塩、ペ クチン、特に低メトキシルペクチン、カラギーナン、特にカッパ―カラギーナン 、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。 本発明の製造方法の有利な特徴によれば、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%、好ましくは1%(w/v)領域であ る。 本発明の製造方法の別の有利な特徴によれば、初期水溶液中のエステル化多糖 の濃度は、0.5〜20%、さらに、好ましくは2%(w/v)台である。 本発明の製造方法の別の有利な特徴によれば、初期水溶液中のポリアミンの濃 度は、1〜30%(w/v)である。 本発明の製造方法の別の有利な特徴によれば、前記ゲル化浴における一価又は 多価カチオン、特にカルシウム塩若しくはカリウム塩若しく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。 本発明の製造方法の別の有利な特徴によれば、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。 本発明の製造方法の別の有利な特徴によれば、前記アシル交換反応をトリガー するために、ゲル化アルギン酸塩粒子の水性懸濁液に添加するか、球を直接分散 した水性相に添加するアルカリ剤の量は、球の水性懸濁液のpHを、8〜14で あり、さらに、好ましくは10.5〜12.5とする 量である。 本発明の製造方法の別の有利な特徴によれば、アシル交換反応後に粒子のアル 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とするような量である。 本発明の製造方法の別の有利な特徴によれば、アシル交換反応をトリガーする ために添加するアルカリ剤は、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 リエチレンアミン等のアミノ化合物から選択される。 本発明の製造方法の別の有利な特徴によれば、アシル交換反応により形成され る膜の厚さ及び酵素的溶解に対する耐性は、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。 本発明の製造方法の別の有利な特徴によれば、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。 本発明の製造方法の別の有利な特徴によれば、アシル交換反応後の粒子の水性 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、例えば酢酸、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。 本発明の製造方法の別の有利な特徴によれば、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。 本発明の製造方法の別の有利な特徴によれば、アシル交換反応による膜の形成 後に粒子の内容物を液化するのに使用されるクエン酸塩又はリン酸塩溶液の濃度 は、0.01M〜1M、好ましくは0.2M〜0.5Mの領域である。 本発明の製造方法の別の有利な特徴によれば、アシル交換反応後に、粒子を、 内容物を液化するためにクエン酸塩又はリン酸塩溶液中で攪拌する必要がある時 間は、2〜30分間、好ましくは10分間である。 粒子には、種々の物質を、第三及び第四の態様に記載の方法の初期ゲル化性水 溶液に含有させるか、第五、第六及び第七の態様に記載の方法による共押出しに よりカプセル化される水性又は疎水性液相に含有させて導入することができる。 即ち、一種以上の有効成分を、初期水相か、共押出しによりカプセル化される 液相に、直接又は溶液、懸濁液若しくはエマルジョンの形態で、特に化粧、医薬 又は生物医薬又は食品物の一種以上の物質を導入できる。例えば、疎水性液相、 例えば、植物油、鉱油、シリコーン油、精油又は脂質可溶性物質の油状溶液を、 初期水性相に乳化することができる。疎水性液相は、共押出しによりそれをカプ セル化することにより、直接含有させことができる。 また、活性炭等の吸着物質の粒子を初期水溶液か、共押出しによりカプセル化 されるべき液相に分散することも可能である。膜に含有される吸着物質を含有す るこのような球は、特に、血液から毒性代謝物(腎不全)を無くしたり、中毒の 場合における毒性物質を無くしたりするための対外血液浄化回路における用途に 使用される。また、粒子内部に、泡をトラップすることもできる。即ち、例えば 、空気等の気体の泡を、アルギン酸ナトリウム、エステル化多糖及びタンパク質 を含有する初期溶液に、非常に激しく攪拌することにより含有させることができ る。次に、本発明の製造方法は、この泡を、ゲル化浴に滴下した後、アシル交換 反応によりゲル化粒子の周囲に膜を形成することにより適用される。乾燥後の粒 子は、多数の気泡をトラップして含んでいる。このような粒子は、エコグラフィ ーによる医学的診断方法に適用できる。さらに、それらが低い密度であることか ら、水面上に浮かすことにより、他の用途への適用、例えば、腸吸収の部位の上 流で有効成分を持続放出できるようにするための長期胃中滞留性を 有する剤型の調製が可能なる。分解性浮上膜化粒子の別の有利な用途は、水面上 に分散され且つ蚊の幼虫に対して毒性のある物質を含有する球状体の調製である 。水面上で生成物がゆっくりと放出されるので、このレベルにいる幼虫を標的と することから、少ない生成物で非常に効果的な処理が可能となる。適用個所にお ける緩放出用ワクチン又は動物界若しくは植物界からの生存物質も、初期水相又 は共押出しによりカプセル化される液相に分散してもよい。 本発明による粒子に含有できる生存物質としては、例えば、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製 造用ハイブリドーマ、又は成分変換を実施するための肝ミクロソーム等の細胞成 分、又は卵、又は動物界又は植物界からの配偶子、胚芽若しくは遺伝物質である 。 酵素若しくはヘモグロビン等の特定の生物活性を有するタンパク質を使用して エステル化多糖と反応させる時には、本発明により得られる粒子は、特にバイオ テクノロジー、生物試薬又は治療分野において、使用し易い固定された形態であ ってもよい。即ち、例えば、酵素から製造した粒子は、 酵素欠乏症における代用療法において使用するか、対外血液純化システムにおい て使用するか、バイオテクノロジーにおける反応を触媒するために使用できる。 ヘモグロビンから製造される粒子は、人工赤血球細胞として又はバイオリアクタ ーの酸素投与に使用できる。 最後に、第八の態様によれば、本発明は、さらに、化粧組成物、又は医薬組成 物、又は食品組成物、又は酵素組成物、又は細胞療法用組成物、又は酵素療法用 組成物、又は血液純化用組成物、又は診断若しくは試薬用試薬用組成物、又は生 体外毒性試験用組成物、又は塗工種子用組成物、又はバイオテクノロジー産生用 組成物等の組成物であって、前記組成物が、少なくとも表面に、少なくとも一種 のポリアミンと、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の 間の共有結合の形成を伴うアシル交換反応による反応生成物により形成されてい る膜を含んでなる粒子、とりわけビーズ、カプセル、マイクロカプセル、球又は 微小球を含んでなることを特徴とする組成物に関する。 本発明の他の目的、特性及び利点は、以下の本発明のいくつかの製造例(純粋 に説明のみを目的としたものであり、本発明の範囲を限定しない)及び添付図面 を参照した説明からより明確になるであろう。添付図面において、 第1図は、実施例26による本発明のカプセルの走査型鏡検法により得られる プレートであって、カプセルの内部膜壁をライニングしているヒト繊維芽細胞を 示しており、 第2図は、本発明による粒子、特にビーズ、カプセル、マイクロカプセル、球 又は微小球の形態の粒子を、層流共押出しにより製造するための装置(実施例2 9参照)であり、 第3図は、本発明の実施例23において対照として使用した遊離アルカリ性ホ スファターゼの酵素活性アッセイの結果を、放出パラ―ニトロフェノールのμm olと時間(分)との関係で表わしたものであり、 第4図は、実施例23に準じて調製した本発明のアルカリ性ホスファタ ーゼのビーズの酵素活性アッセイの結果を、放出パラ―ニトロフェノールのμm olと時間(分)との関係で表わしたものである。実施例1(本発明) 固形分と、ヒト血清アルブミン(HSA)及びプロピレングリコールアルギネ −ト(PGA)から形成した膜とを有する球の製造。 a)初期水溶液の調製 蒸留水に、エステル化度80〜85%のPGA(Kelcoloid S ( r)、KELCO International製)2%と、アルギン酸ナトリ ウム(Manucol、DH、KELCO)1%と、HSA(Centre d e Transfusion Sanguine、ストラスブール)5%とを含 有させた溶液12mlを、室温で磁気攪拌して調製する。 b)塩化カルシウム処理による球の個別化 針を取り付けたTygonチューブを備えたギルソン蠕動ポンプを用いて、こ の溶液約10mlを、10%CaCl2 50ml溶液に磁気攪拌しながら添加す る。攪拌を10分間継続し、形成した球を、次に蒸留水で数回すすぐ。 c)膜の形成 球を、蒸留水50mlに磁気攪拌しながら再懸濁する。 ―1N NaOH400μlを添加し、混合物を15分間攪拌したままにして おく。 ―1N HCl 150μlを添加し、混合物を15分間攪拌したままにして おく。 得られた膜被覆球を、蒸留水で数回すすぐ。外膜を明瞭に見ることができる直 径約4mmの固体状平滑乳白球が得られる。水性懸濁液の形態で、球は、+4℃ と、オーブン中45℃の両方で3週間を超える期間保存できる。これらの球は、 凍結乾燥後無傷であり且つ急速に再水和する。また、これらの球は、損傷なく放 射殺菌(γ線、25kGy)できる。 動物における皮下移植後の許容試験 これらの試験を、背をシェービングした麻酔ラット4匹について実施した。各 動物について2つの側切開を行い、そこを介して、凍結乾燥球3〜4個を一方の 側にそのまま導入し、凍結乾燥した球3〜4個を無菌NaCl等張液で予め再水 和したものを、他方の側に導入した。切開部を縫合した。容易に感知できる程度 の炎症反応は動物には観察されず、且つ水腫を示さず、感染も生じなかった。移 植24時間後、3日後、1週間後及び2週間後に殺して移植部位を調べたところ 、異常組織反応は現れなかった。さらに、移植1週間後に十分進行中であった球 の吸収が、移植2週間後には極めて大きく進行していた。実施例2(本発明) ヒト血清アルブミン(HSA)及びアルギン酸プロピレングリコール(PGA )から形成された膜を有する液状分含有粒子の製造。 実施例1に記載の方法を反復する。得られた膜被覆粒子を、次に内部ゲルの液 化を意図した処理に附する: クエン酸ナトリウムでの処理 粒子のロットを、10%クエン酸ナトリウム水溶液50mlに再懸濁し、10 分間攪拌する。次に、液化粒子を、蒸留水で数回すすぐ。 薄い可撓性無色膜の内部に液状分がトラップされたものから形成されている直 径が3.3mmの領域の透明球が得られる。凍結乾燥後、この薄膜が破れること がある。 水性懸濁液の形態で保存した粒子の安定性試験 ―粒子のロットを、蒸留水に懸濁した形態で+4℃の温度で保存する。6か月 間保存後に、粒子の劣化は観察されない。 ―粒子のロットを、蒸留水に懸濁した後、温度45℃のオーブンに配置する。 3週間後に、分解は観察されない。 プロテアーゼによる生体外分解試験 方法:粒子20個の試料を、 ―pH1.2のペプシン溶液(ブタの胃粘膜由来、SIGMA)(人工胃媒体 、USP XXI)か、―pH7.5緩衝液に0.5%トリプシン溶液(ブタの 膵臓、II型、SIGMA)を添加したもの、 が入った試験管内に入れる。 試験管を37℃の水浴に配置して磁気攪拌をする。この試験を、3回反復する 。 結果:(3回の試験の平均) 粒子は、24時間を超える期間ペプシンに対して耐性があるのに対して、トリ プシンの存在下で130分間インキュベーションした後に無傷のままで残存して いるカプセルはもはやなかった。実施例3(本発明) 膜の形成工程中に、 ―1N NaOH 800μlを使用して塩基性化し、 ―その後、1N HCl 300μlを用いて中性として、 実施例2に記載の方法を適用する。 内部ゲルの液化後に得られるベシクルは、半量の水酸化ナトリウムを用いて得 られる実施例2のものよりも著しく膜壁が厚い。凍結乾燥後、膜は無傷であり、 且つ水の存在下に置いた時に、15分間で再水和する。酵素的分解試験 ―ペプシン:24時間後に分解なし。 ―トリプシン:無傷粒子がもはや存在しなくなる時間が、175分間まで延長 される。実施例4(本発明) 膜の形成工程中に、 ―1N NaOH 1,200μlを使用して塩基性化し、 ―その後、1N HCl 450μlを用いて中性として、 実施例2に記載の方法を適用する。 得られた粒子の膜は、極めて厚く、実施例3のカプセルの膜よりも厚くて且つ 弾性が小さい。凍結乾燥後、ベシクルは、再水和するのかより遅い(90分間) 。酵素的分解試験 ―ペプシン:24時間後に分解なし。 ―トリプシン:無傷粒子がもはや存在しなくなる時間が、215分間まで延長 される。実施例5(本発明) 膜の形成工程中に、 ―1N NaOH 1,600μlを使用して塩基性化し、 ―その後、1N HCl 600μlを用いて中性として、 実施例2に記載の方法を適用する。 粒子は、もはやいずれの液状分を有しておらず、この場合のアシル交換反応は 粒子のより深い層で起きる。凍結乾燥後、球の再水和は、1時間後に達成される 。酵素的分解試験 ―ペプシン:24時間後に分解なし。 ―トリプシン:無傷粒子がもはや存在しなくなる時間が、250分間まで延長 される。 実施例2、3、4及び5の方法により得られる粒子の観察から、膜の厚さは変 更でき且つプロテアーゼ溶解に対する感度はアシル交換反応をトリガーするのに 添加される水酸化ナトリウムの容積を変化させることにより変更できることが明 瞭に分かる。実施例6(本発明) HSA及びPGAから形成した膜を有し、活性炭粒子を含有する球の製造 初期水相に活性炭粒子(粒度125〜315μm)600mgを分散し、そし てこの懸濁液をカルシウム溶液に添加するのにシリンジを使用するこ とにより、実施例3に記載の方法を適用する。サイズが4mmの領域である黒色 球が得られ、この球において活性炭粒子が識別できる。これらの粒子は、凍結乾 燥後に無傷である。実施例7(本発明) HSA及びPGAから形成された膜を有する粒子の無菌的製造。 γ線(25kGY)により殺菌した出発物質(アルギン酸ナトリウム、HSA 及びPGA)及び注射製剤用無菌水を用いて、実施例3に記載の方法を反復する 。製造を、層流下で行う。完全にクエン酸ナトリウムでの液化処理後に形成され たと思われる膜により包囲された均一な球が得られる。実施例8(本発明) HSA及びPGAから形成された膜を有し且つ気泡を含有する粒子の製造 気泡を初期水相に含有させる工程を追加し且つこのようにして得られた泡をカ ルシウム溶液に添加するのにシリンジを使用して、実施例3に記載の方法を適用 する。 このために、アルギン酸ナトリウムと、PGAと、HSAとを含有する初期溶 液を、2000rpmで5分間機械攪拌することにより泡を生成する。次に、こ の泡を、磁気攪拌しながらカルシウム溶液に滴下し、そして以下の操作を、実施 例3に記載のようにして実施する。次に、塩基性化及びその後の中性化により膜 を形成し、粒子懸濁液を酸性化した後、膜被覆粒子を、蒸留水で数回すすぎ、蒸 留水に再懸濁する。次に、この懸濁液を2つの部分に分ける。塩心分離後、バッ チの半分を、10%クエン酸ナトリウム溶液25mlに再懸濁し、10分間攪拌 する。次に、液化球を、蒸留水で数回すすぐ。バッチの他の部分を、水性懸濁液 に保持しておく。 水上に浮かんだ非クエン酸化粒子は、球状であり、白色であり、不透明であり 、固く、且つ縁に気泡が見える。これらの粒子は、凍結乾燥後無傷であり、ゆっ くりと再水和し、水上に浮かぶ。クエン酸塩で液化し、水で再膨潤後、粒子の直 径が増加し、剛化した泡から形成された膜が明瞭に見 える。実施例9(本発明) オバルブミンとPGAから形成した膜を有する粒子の製造。 HSAをオバルブミン(OSI)で置き換え、タンパク質濃度を8%に増加し 、試薬の量を全て2倍にして、実施例1に記載の方法を適用する。 膜を形成し、粒子懸濁液をHClで中和後、粒子懸濁液を2分割する: ―一つは、実施例2に記載のようにしてクエン酸ナトリウムで液化処理する; ―他方は、液化処理しない。 クエン酸塩で処理しない粒子は、卵形であり、外見が乳白色である。水性懸濁 液の形態で、これらの粒子は、+4℃及びオーブン中45℃の両方とも、3週間 を超える期間保存できる。これらは、凍結乾燥後無傷であり且つ迅速に再水和す る。クエン酸で処理した粒子は、完全に球状且つ透明である。水性懸濁液の形態 で、これらは、+4℃及びオーブン中45℃の両方で、3週間を超える期間保存 できる。凍結乾燥処理後、多くが破壊する。実施例10(本発明) 水酸化ナトリウム溶液と酸性溶液を2倍容積用いて、実施例9に記載の方法を 反復する。 塩基性化処理前、ゲル化したアルギン酸塩粒子が透明ベージュ色卵形ビーズで あるのに対して、懸濁液を塩基性化後中和すると、はるかに不透明となり、硬度 において固くなる。クエン酸塩での液化処理後、粒子が軟質且つ透明になる。こ れらは、膜壁が厚く、そして蒸留水にしばらく保持すると再び徐々に球状となる 。また、これらは、凍結乾燥処理に対して十分耐性があり、且つ5〜10分間で 再水和する。実施例11(本発明) 水酸化ナトリウム溶液と酸性溶液とを3倍容積使用して、実施例9に記載の方 法を反復する。 クエン酸塩で液化する前は、不透明である粒子は、実施例10の粒子よりは膜 壁が厚く且つ硬度においてより硬い。クエン酸塩での液化後、より透明で軟質と なる。これらは、凍結乾燥に対して十分に耐性があり、そして約1時間30分で 再水和する。実施例12(本発明) オバルブミンとPGAから形成された膜を有し且つオリーブ油を含有する粒子 の製造。 オリーブ油4.8mlを初期水溶液に5,000rpmで5分間機械攪拌して 乳化することにより、実施例9に記載の方法を反復する。膜を形成し、懸濁液を 酸性化した後、水に浮上した白色ビーズが得られる。球内に油滴があるのを、顕 微鏡で見ることができる。クエン酸塩での内部ゲルの液化後、ビーズが、より軟 質且つより偏平となる。これらは、蒸留水に数時間保持すると、再び球状となる 。粒子の中心は、流動エマルジョンの形態である。実施例13(本発明) オバルブミンとPGAとから形成された膜を有し且つペパーミントの精油を含 有する粒子の製造。 オリーブ油をペパーミントの精油に置き換えて、実施例12に記載の方法を反 復する。 クエン酸塩での処理前後での粒子の外観は、実施例12で得られた粒子のもの に匹敵する。実施例14(本発明) オバルブミンとペクチンとから形成した膜を有する粒子の製造。 PGAをリンゴペクチン(FLUKA、エステル化度70〜75%)で置き換 えて、実施例10に記載の方法を反復する。 クエン酸ナトリウムで処理した粒子は、未処理粒子のように、実施例10に準 じてPGAから調製した粒子に類似している。凍結乾燥後、球は無傷であり且つ 明瞭に見える膜を有している。これらは、迅速に再水和する (10分)。実施例15(本発明) ウシ血清アルブミン(BSA)とPGAから形成した膜を有する粒子の製造。 オバルブミンをウシ血清アルブミン(fraction V、SIGMA)( 濃度2%)で置き換えて、実施例10に記載の方法を反復する。粒子は、実施例 10に準じて製造した粒子に匹敵する特性を有している。クエン酸塩で処理後、 粒子は、水性懸濁液の形態で、+4℃及びオーブン中45℃の両方で、3週間を 超える期間保存できる。実施例16(本発明) ヘモグロビンとPGAから形成した膜を有する粒子の製造。 オバルブミンをウシヘモグロビン(SIGMA)(使用濃度10%)で置き換 えて、実施例10に記載の方法を反復する。粒子は、実施例10に準じて製造し た粒子に匹敵する特性を有している。クエン酸塩で処理後、粒子は、水性懸濁液 の形態で、+4℃及びオーブン中45℃の両方で、3週間を超える期間保存でき る。実施例17(本発明) ラクトセラムタンパク質とPGAとから形成した膜を有する粒子の製造。 オバルブミンをラクトセラム濃縮物(Prosobel S65E、Bel Industries)(使用濃度5%)で置き換えて、実施例10に記載の方 法を再現する。 粒子は、実施例10に準じて製造した粒子に匹敵する特性を有している。クエ ン酸塩で処理後、粒子は、水性懸濁液の形態で、+4℃及びオーブン中45℃の 両方で、3週間を超える期間保存できる。実施例18(本発明) ゼラチン加水分解物とPGAとから形成した膜を有する粒子の製造。 オバルブミンを冷水に可溶のゼラチン加水分解物(DSF微粒化ゼラチン、M ero−Rousselot−Satia)(使用濃度10%)で 置き換えて、実施例10に記載の方法を反復する。 粒子は、実施例10に準じて製造した粒子に匹敵する特性を有している。クエ ン酸塩で処理後、粒子は、水性懸濁液の形態で、+4℃及びオーブン中45℃の 両方で、3週間を超える期間保存できる。実施例19(本発明) 大豆タンパク質とPGAから形成した膜を有する粒子の製造。 オバルブミンを大豆粉末(I型:ばい焼せず、SIGMA)に置き換えて、実 施例10に記載の方法を反復する。水相を調製するために、以下のプロセスを行 う:大豆粉末10%を蒸留水20mlに添加する。15分間磁気攪拌後、媒体を 、5,000rpmで3分間遠心分離する。アルギン酸ナトリウム1%とPGA 約2%とを、上清12mlに溶解する。 粒子は、実施例10に準じて製造した粒子に匹敵する特性を有している。クエ ン酸塩で処理後、粒子は、水性懸濁液の形態で、+4℃及びオーブン中45℃の 両方で、3週間を超える期間保存できる。実施例20(本発明) オバルブミンとPGAとから形成した膜を有し且つフェノールレッドを含有す る粒子の製造。 試薬の量を半分にし、アルギン酸塩と、PGAと、オバルブミンとを含有する 初期溶液にフェノールレッド6mgを溶解し、且つ液化段階を省略することによ り、実施例9に記載の方法を反復する。初期溶液は、ゴールデンイエローである 。 アシル交換反応をトリガーする水酸化ナトリウム溶液を添加後、粒子を顕微鏡 で観察する。添加後15分では、粒子のコアの黄色には変化が見られい。一方、 上層はフクシンピンク色であり、ゲルの縁が塩基性化されたことが分かる。この ことは、周辺部を切開後に粒子を検査することにより確認される。 pHインジケータを用いたこの実験から、pHの変化は中心には達していない ので、試験条件下では、アシル交換反応が球の上層に局在化される ことが分かる。したがって、相当に局在化された反応を、細胞及び他の生物物質 のカプセル化に適用できる。実施例21(本発明) オバルブミン及びPGAから形成された膜を有し且つ乳酸菌を含有する粒子の 製造。 実験を、少なくとも8x108微生物/グラム含有ゼラチンカプセル250m gとして準備される凍結乾燥乳酸菌、Lactobacilluscasei var.rhamnosus(Antibiophilus(r)、Lyoce ntre)を用いて実施する。 *バクテリアのカプセル化 以下のものを、無菌蒸留水12mlに溶解する: ―PGA240mg ―アルギン酸ナトリウム120mg ―オバルブミン720mg 凍結乾燥粉末240mgをこの溶液に分散し、球を、実施例1に記載のように して調製する。アシル交換反応及び中和により膜を形成し、無菌蒸留水ですすい だ後、バクテリア球を、直ちにミルク醗酵試験に使用する。 *ミルク醗酵試験 ネクタリア半スキムミルクを無菌200mlカートンに入れて使用する。 実験手順(2回実施) ミルク50mlの種々の試料のpHを、実験室温度でゆっくりと攪拌を開始し てから、時間0、24時間後及び30時間後に測定する: ―純粋なミルク試料(微小球又はバクテリアの添加なし) ―乳酸菌240mg含有微小球のロットを追加したミルク試料 ―遊離乳酸菌240mgを追加したミルク試料 ―バクテリア非含有微小球のロットを追加したミルク試料。 結果 表1に、得られた平均的な結果を示す。ミルクの初期pHは6.75であった 。pHは、30時間後に自然に6に低下することが分かる(対照試料:ミルクの み)。 バクテリア非含有球をミルクに添加すると、pHは、対照試料におけるよりも わずかに低く低下する。 一方、カプセル化バクテリアはミルクのpHに対して顕著な活性を有すること が観察され、30時間後に、遊離バクテリアを追加した試料の場合よりも低くな る。 実験中液化する球分は、バクテリア用食品を構成することにより好ましい効果 を示すことが可能である。実施例22(本発明) オバルブミンとPGAとから形成した膜を有し且つArtemia sali na卵を含有する粒子の製造。 この実験は、水族館用の魚のえさとして市販されているArtemia sa linaからの乾燥卵(Hobby)を用いて実施した。 *カプセル化 ポリマーを溶解する前に水12mlにNaClを濃度3%で溶解することを除 いて、実施例20に記載のようにして、ポリマー溶液を調製する。 Artemia salinaからの乾燥卵240mgを得られた溶液に分散 し、そして実施例2に記載の方法をこの懸濁液に適用する。得られたカプセルを 次に水ですすいだ後、3%NaClを追加した水ですすぐ。これらを、最後に3 %NaClを追加した水に分散し、実験室の温度で放置した。 *結果 粒子を、規則的な時間間隔で顕微鏡で調べる。カプセル化後24時間未満で、 卵はマイクロカプセル内でふ化し、甲殻類動物が動くのが、透明膜を通して非常 によく見える。したがって、カプセル化プロセスは、生存生物の生存性と十分に 適合する。実施例23(本発明) アルカリ性ホスファターゼとPGAとから形成される膜を有する粒子の製造。 ヒト血清アルブミンをアルカリ性ホスファターゼ(I−S型、SIGMA)で 置き換えて、実施例3を反復する。 ゲルの液化後、液化球を蒸留水で数回すすぐ。次に、これらを凍結し凍結乾燥 する。 *アルカリ性ホスファターゼ球の酵素活性のアッセイ ―原理: ―アッセイは、37℃でのパラ−ニトロフェニルホスフェート(pNPP)の 加水分解で放出されるパラ−ニトロフェノール(pNP)の量の分光硬度測定( 405nmで読み取り)を実施することからなる。 ―試薬の調製 以下の試薬を調製する: ―100mMグリシン緩衝液、pH10.4、1mM MgCl2及び1mM ZnCl2含有 ―1mM MgCl2溶液 ―60mMパラ−ニトロフェニルホスフェート溶液 ―0.2MNaOH溶液 *アッセイ手順 遊離アルカリ性ホスファターゼ(非カプセル化:FAP)の活性と、凍結乾燥 球の形態で固定化したアルカリ性ホスファターゼの活性の測定を、平行して実施 する。 条件を、表2に示す。 2シリーズの試験において放出されたpNPの量を、1分後、2分後及び3分 後に評価する。全ての試験は、2回行う。 *結果 表3並びに第3図及び第4図に一緒にまとめて示す。 結果を、球の純粋酵素又は球の1mg当たりの単位として示す。この単位は、 規定された実験条件下で1分間当たり基質の1μmolを加水分解できる量とし て定義される。 したがって、平均活性が0.6227単位/mgである球は、純粋酵素の活性 の11.1%に等しい酵素活性を有する。球1mgがアルカリ性ホスファターゼ を最大0.625mg含有するとすると、カプセル化された酵素は、その活性の 少なくとも17.7%を保持する。実施例24(本発明) 初期溶液に添加したPGA及び外部相に添加したオバルブミンから形成した膜 を有する粒子の製造。 a)初期溶液の調製 以下のものを、蒸留水12mlに溶解する: ―アルギン酸ナトリウム(濃度1%) ―PGA(濃度2%) b)塩化カルシウムでの処理による球の個別化 実施例1に記載のようにして、処理を行う。 c)膜の形成 球を、磁気攪拌しながら5分間5%オバルブミン水溶液50mlに懸濁する。 その後、 ―1M NaOH 1.6mlを添加し、混合物を、15分間攪拌したままに する。 ―1M HCl 1.2mlを添加し、混合物を、15分間攪拌したままとす る。 得られた膜被膜球を、蒸留水で数回すすぐ。 d)ゲルの液化 実施例2に記載のクエン酸ナトリウム処理を、球に適用する。 クエン酸塩で処理後、球は乳白外観を失い、透明となる。その後、完全に目視 できる可視膜を有する非球状ベシクルの形態をとる。水に5分間懸 濁後、水に膨潤することにより再び球状となる。これらの直径は、カルシウム溶 液において得られるアルギン酸塩―PGA球の約2倍となる。これらの透明球は 、希薄メチレンブルー溶液と接触すると青色となる。実施例25(本発明) オバルブミンとPGAとから形成した膜を有し且つウオータークレスの種子を 含有する粒子の製造。 ウオータークレスの種子(Vilmorin)480mgを初期溶液に分散し て、実施例10に記載の方法を反復する。 カルシウム溶液で個別化後、白色である球は、種々の数の種子を含有している 。 クエン酸塩で液化処理後、球は軟化されるが、種子は流出しない。水ですすぎ 、水に懸濁すると、球は瞬時に再膨潤する。 発芽:以下のものを、室温(20℃)で、親水性綿毛を水に浸漬して備えた3 個のペトリ皿にそれぞれ入れる: ―種子が入っているがクエン酸塩で処理しない球約10個、 ―種子が入っており且つクエン酸塩で処理した球約10個、 ―そして、非カプセル化種子。 24時間後、非カプセル化種子は変化ないのに対して、クエン酸塩で処理又は 未処理の球では、種子から新芽が出ているのが見ることができる。これらは、透 明である膜を通して見ることができる。3日後、裸種子は発芽し始めるのに対し て、カプセル化種子の新芽は膜を貫通して既に十分成長している。実施例26(本発明) オバルブミンとPGAから形成した膜を有し且つヒト皮膚繊維芽細胞を含有す る粒子の製造。 下記に記載する操作の全ては無菌状態で行う:層流フード下での操作、前殺菌 装置の使用。 a)初期水相の調製 以下のものを、PBS(「リン酸緩衝生理食塩水」、カルシウム非含有及びマ グネシウム非含有、Gibco)12mlに溶解する: ―PGA240mg ―アルギン酸ナトリウム(Laserson and Sabetay)12 0mg ―卵白アルブミン(Laserson and Sabetay)720mg 。 溶液を、低速で数分間遠心分離し、気泡を除去する。 b)繊維芽細胞の含有 培養皿で単層として予備培養したヒト皮膚繊維芽細胞を、トリプシンでの処理 により収穫した後、ウシ胎児血清に懸濁し、50,000細胞/mlの量を上記 溶液に分散する。 c)球の形成 この懸濁液を、シリンジと針を用いて、10%CaCl2水溶液50mlに、 磁気攪拌しながら滴下する。攪拌を5分間継続する。次に、球を、蒸留水で数回 すすぐ。 d)膜の形成 球を、蒸留水50mlに、磁気攪拌しながら再懸濁する。1M NaOH 5 0μlを懸濁液に添加し、5分間反応させる。次に、1M HCl 50μlを 懸濁液に添加し、攪拌を、5分間継続する。次に、球を蒸留水で数回すすいだ後 、PBSですすぐ。膜を切開した後、カプセル化された細胞が明瞭に見える。こ れらは、小さな屈折性球として見える。 e)培養 細胞含有球を、10%ウシ胎児血清と2mMグルタミンとを含有する培地(D MEM、Gibco)でインキュベーションする。混合物を、37℃の5%CO2 含有雰囲気においてインキュベータに導入する。培地を定期的に変更する。培 地を変更するごとに球を定期的に調べた結果、カプセル化された細胞数が徐々に 増加するのが分かる。このように、繊維芽細胞 は、走査型電子鏡検法により得られる第1図のプレートに示すように、球内で均 一に増殖する。実施例27(本発明) オバルブミンとPGAとから形成した膜を有する、直径20〜100μmの粒 子の製造。 a)初期水溶液の調製 以下のものを、蒸留水50mlに溶解する: ―PGA500mg ―アルギン酸ナトリウム500mg ―オバルブミン2.5g 混合物を、溶解が完了するまで攪拌し、次に15分間かけて気泡を自然に消失 させる。 b)微小球の形成 この溶液を、微細液滴として、圧縮空気蒸発器を用いて、10%CaCl2水 溶液500mlに、攪拌しながら噴霧する。攪拌を10分間継続する。 c)膜の形成 1M NaOH 8mlを添加し、混合物を15分間攪拌する。 1M HCl 8mlを添加し、混合物を15分間攪拌する。 次に、膜被覆微小球を、遠心分離し、蒸留水で数回すすぐ。 d)ゲルの液化 沈降物の半分を、10%クエン酸ナトリウム水溶液50mlに10分間再懸濁 した後、液化した微小球を、蒸留水で数回すすぎ、水性懸濁液に保持する。直径 20〜100μmの膜被覆微小球が得られる。実施例28(本発明) オバルブミンとPGAとから形成した膜を有する粒子の製造。 初期水相からアルギン酸ナトリウムを排除し且つPGAを5%の濃度及びオバ ルブミンも5%の濃度で使用して、実施例10に記載の方法を適用 する。塩化カルシウム溶液の濃度を30%に増加しながらゲル化工程を継続する 。明瞭に見える膜を有する安定な球が得られる。実施例29(本発明) オバルブミンから形成した膜を有し且つルリチシャ油を含有する粒子の製造。 a)初期水溶液の調製 以下のものを、蒸留水600mlに溶解する: ―PGA(Kelcoloid S、Kelco)12g ―アルギン酸ナトリウム(Manucol DH、Kelco)6g ―オバルブミン(Laserson and Sabetay)36g 混合物を、溶解が完了するまで攪拌し、次に気泡を消失させる。 b)共押出し及びゲル化による球の形成 これを行うために第2図に概略示したExtramet機を使用する。この機 械は、実質的に、貯槽16からそれぞれ本発明によるオバルブミン―PGA―ア ルギン酸ナトリウム溶液を外部供給するためと、貯槽18からルリチシャ油を内 部供給するための2つの供給パイプ12及び14により別個に供給される2つの 同心開口部の存在により共押出しを行うことを可能にする押出しノズル10を含 んでなる。このノズル10と、制御手段22により制御されるバイブレータ装置 20とが関連している。また、この装置は、ノズル10下に非隣接ゲル化浴24 を含んでなり、そこに10%CaCl2溶液25が入れられている。また、この 機械は、らせん末端がノズル10から共押出しされる層流30の流れの方向に同 心的に配置してバイブレータ20により発生した液滴を分離したままにするよう にした電極26を含んでなる。また、フラッシュストロボスコープ装置32も設 けて、このように発生した液滴がゲル化浴に落ちていくのを目視できるようにし てもよい。貯槽16におけるオバルブミン―PGA―アルギン酸ナトリウムの流 量は、1リットル/時間であり、そして貯槽18におけるルリチシャ油の流量は 、250ml/時間である。バイブレータ20の振動 数は、230Hzである。2つの同心開口部直径は、350及び400μmであ る。 共押出しノズル10において生成した層流からのバイブレータ20により発生 した液滴34を、磁気攪拌下に保持したゲル化溶液25 1リットルに入れられ る。浴は、オバルブミン−PGA−アルギン酸ナトリウム溶液250gの押出し 後、更新する。形成した球を蒸留水で数回洗浄する。 c)膜の形成 球を、蒸留水2.5リットルに、磁気攪拌しながら懸濁する。 ―1N NaOH 20mlを添加し、混合物を15分間攪拌したままにして おく。 ―1N HCl 7.5mlを添加し、混合物を15分間攪拌したままにして おく。 得られた球を、蒸留水で数回すすぐ。直径1.5mmでルリチシャ油を含有す る平滑な球が得られる。実施例30(本発明) オバルブミンから形成した膜を有する粒子の製造。 a)初期水溶液の調製 以下のものを、蒸留水600mlに溶解する: ―PGA(Kelcoloid S、Kelco)12g ―アルギン酸ナトリウム(Manucol DH、Kelco)6g ―オバルブミン(Laserson and Sabetay)36g 混合物を、溶解が完了するまで攪拌し、次に気泡を消失させる。 b)押出し及びゲル化による球の形成 押出しノズル10が単一の250μm開口部を有すること以外は、実施例29 に記載と同様の条件下で、押出しと球のゲル化を行う。 c)膜の形成 実施例29に記載の膜の形成に関する方法を適用する。直径1.4mmの平滑 な乳白球が得られる。実施例31(本発明) キトサンから形成した膜を有する粒子の製造。 キトサン(Seacure 143、Pronova Biopolymer )を1M酢酸に5%の濃度に添加した溶液を調製する。この溶液を、5M水酸化 ナトリウムによりpH5.6に調整し、次に、2%PGAを添加する。この溶液 12mlを、1M水酸化ナトリウム50mlに、磁気攪拌しながら滴下する。攪 拌を、10分間継続する。次に、懸濁液を、1MHClを用いて中和する。得ら れたビーズを、水で数回すすぐ。ビーズは、白色不透明である。膜の存在は、ビ ーズをpH2のHCl溶液に浸漬した後に明らかになり、5分後に、膜内部にト ラップされたキトサンが溶解し、キトサン関連PGAから形成される膜を有する 透明ベシクルが得られる。実施例32(本発明) ポリエチレンイミンから形成された膜を有する粒子の製造。 蒸留水に2%PGAと1%アルギン酸ナトリウムとを含有させた溶液を調製す る。この溶液12mlを、1M水酸化ナトリウム50mlに滴下する。10分間 磁気攪拌後、得られたビーズを、水ですすぐ。ビーズを、ポリエチレンイミン溶 液を濃度50%(w/v)となるように蒸留水に添加した市販(SIGMA)溶 液500mgを添加した水50mlからなるアルカリ浴に再懸濁する。磁気攪拌 を行う。20分後、懸濁液を1M HClを用いて中和する。薄膜を有する半透 明ビーズが得られる。クエン酸塩を用いて液化した後、直径が増加した完全に透 明なベシクルが得られる。
【手続補正書】特許法第184条の8 【提出日】1995年4月10日 【補正内容】 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.以下の逐次工程を含んでなることを特徴とする粒子、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: 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有するものであ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.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らかの手段によるか、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に記載の方法。 17.以下の逐次工程を含んでなることを特徴とする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 の製造のための請求項15に記載の方法: 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。 18.以下の逐次工程を含んでなることを特徴とする専ら中央部に存在 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のための請求項17に記載の方法: 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、アルカリ性水溶液と接触させて、粒子の外層において、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。 19.ポリアミンを、請求項15に記載の方法の工程c)か、請求項17に記 載の方法の工程d)か、請求項18に記載の方法の工程e)において、ゲル化粒 子と接触状態とされている塩基性化水溶液に添加することを特徴とする請求項1 5〜18のいずれか一項に記載の方法。 20.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15〜1 9のいずれか一項に記載の方法。 21.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15〜20のいずれか一項に記載 の方法。 22.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15〜21のいずれか一項に記載の方法。 23.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15〜22のいずれか一項に記載の方法。 24.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15〜23のいずれか一項に 記載の方法。 25.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15〜24のいずれか一項 に記載の方法。 26.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15〜25のいずれか一項に記載の方法。 27.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 26に記載の方法。 28.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27に記載の方法。 29.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15〜28のいずれか一項に記載の方法。 30.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15〜29のいずれ か一項に記載の方法。 31.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。 32.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15〜31のいずれか一項に記載の方法 。 33.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請求項15〜32のいずれか一項に記載の方法 。 34.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15〜33の いずれか一項に記載の方法。 35.前記液化剤が、特に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34に記載の方法。 36.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15〜35のいずれか一項に記載の方法 。 37.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15〜36のいずれか一項に記載 の方法。 38.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15〜37のいずれか一項に記載の方法。 39.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。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (54)【発明の名称】 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

Claims (1)

  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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