JPH09221502A - キトサンナノスフェア及びその製造法 - Google Patents

キトサンナノスフェア及びその製造法

Info

Publication number
JPH09221502A
JPH09221502A JP2683596A JP2683596A JPH09221502A JP H09221502 A JPH09221502 A JP H09221502A JP 2683596 A JP2683596 A JP 2683596A JP 2683596 A JP2683596 A JP 2683596A JP H09221502 A JPH09221502 A JP H09221502A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
chitosan
nanospheres
polyalkylene glycol
nanosphere
ammonium salt
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2683596A
Other languages
English (en)
Inventor
Masahiko Ishitobi
雅彦 石飛
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Chemical Corp
Original Assignee
Mitsubishi Chemical Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Chemical Corp filed Critical Mitsubishi Chemical Corp
Priority to JP2683596A priority Critical patent/JPH09221502A/ja
Publication of JPH09221502A publication Critical patent/JPH09221502A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Abstract

(57)【要約】 【課題】 液中硬化法における微粒子の調製法におい
て、乳化剤としてカチオン性の4級アンモニウム塩型界
面活性剤を用いることにより、その表面がポリアルキレ
ングリコール修飾により親水可能で、かつ、粒径分布が
極めて良く制御されたナノスフェアを高収率で製造し得
る。 【解決手段】 平均粒子径が1000nm以下であるキ
トサンナノスフェア、表面がポリアルキレングリコール
修飾により親水化されたキトサンナノスフェア及びそれ
らの製造法。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明はキトサンナノスフェ
ア及びその製法に関し、詳細には分離材、化粧品用基
材、医薬品、その助剤等として有用なキトサンナノスフ
ェア及びその製造法に関する。
【0002】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】キトサ
ン(β−1、4−ポリ−D−グルコサミン)はキチン
(β−1、4−ポリ−N−アセチル−D−グルコサミ
ン)を濃アルカリ溶液と加熱して得られる脱アセチル化
物で、天然にはエビ、カニ等の甲殻類の殻に含まれるこ
と、さらには微生物やキノコの細胞壁を構成することが
知られている。キトサンは、凝集剤、農薬、食品、化粧
品等の分野で利用されているほか、反応性に富むアミノ
基を有し化学修飾による分子設計が行いやすいこと、生
体適合性がよく毒性もないことから、手術用縫合糸や人
工皮膚等の医療材料としても利用されている。また近年
では、キトサンのゲル形成能を利用して、薬物を分散さ
せ徐放性にした顆粒剤の研究も進められている(薬剤
学,50,58−61(1990))。
【0003】一方、微粒子状の医薬品又はその担体とし
て検討が進められているものの中に、マイクロカプセ
ル、マイクロスフェア等がある。マイクロカプセルは、
芯物質を高分子で被覆したものであり、狭義には芯物質
が1つであるものをいう。マイクロスフェアは広義には
マイクロカプセルと同義に用いられるが、狭義には芯物
質が、固体又は液体の形で高分子のマトリックス中に多
数分散しているものをいう。マイクロカプセルとして
は、黄体形成ホルモン放出ホルモンの誘導体である酢酸
リュープロライドを芯物質として、乳酸−グリコール酸
共重合体を壁物質として用いたものが既に知られている
(Chem.Pharm.Bull,36,1095−
1103(1988))。
【0004】またこれらの微粒子を組織あるいは臓器特
異的な薬物伝達に用いようという試みが数多くなされて
いる。この場合に最も問題となるのが、これらの微粒子
が、生体内の細網内皮系と呼ばれる異物排除機構によっ
て捕捉されてしまうことである。細網内皮系、すなわち
肝臓のクッパー細胞及び脾臓のマクロファージによる捕
捉を回避し、肝臓と脾臓以外の臓器に微粒子を到達させ
るには、微粒子の粒子径と表面の親水・疎水性の制御が
必要となる。すなわち粒子径を250〜300nm以下
のナノスフェアとし、表面に親水化層をもうけてやるこ
とが必要であるということが示されている(Bioch
em.Biophys.Res.Commun.,17
(2),861−866(1991))。表面に親水
化層をもうける手段として、ポリエチレングリコールに
よる修飾が知られている。例えばリポソーム表面にポリ
エチレングリコールを結合させることにより、内封物の
漏れ、凝集、及び網内系器官での捕捉等の性質が改良さ
れることが報告されている(特開平1−249717号
公報、同2−149512号公報、FEBS lett
ers,268,235(1990)等)。しかしナノ
スフェアにおいて、同様の修飾が行われた報告はまだな
い。
【0005】またこのようなナノスフェアは生体に対し
て用いるものであるから、生体適合性および生体内分解
性を持つことが好ましい。しかし生体適合性及び生体内
分解性を持つ高分子を用いたナノスフェアの製造技術の
蓄積は十分ではないのが現状であった。
【0006】
【発明の課題を解決するための手段】本発明者らは、液
中硬化法における微粒子の調製法において、乳化剤とし
てカチオン性の4級アンモニウム塩型界面活性剤を用い
ることにより、高収率でナノスフェアを製造し得るこ
と、及びこのナノスフェア表面がポリアルキレングリコ
ール修飾により親水化可能であることを見出し、本発明
を完成するに至った。
【0007】すなわち本発明の要旨は、平均粒子径が1
000nm以下であるキトサンナノスフェア、表面がポ
リアルキレングリコール修飾により親水化されたキトサ
ンナノスフェア及びそれらの製造法に存する。以下本発
明につき詳細に説明する。
【0008】
【発明の実施の形態】本発明のキトサンナノスフェア
は、キトサン(β−1、4−ポリ−D−グルコサミン)
からなる平均粒子径が1000nm以下のナノスフェア
であり、例えばキトサンの酢酸水溶液を有機溶媒中で乳
化することにより製造することができる。かかる有機溶
媒としては、水と混和しない性質のものであればよく、
例えばハロゲン化アルカン、具体的にはジクロロメタ
ン、クロロホルム、クロロエタン、ジクロロエタン、ト
リクロロエタン、四塩化炭素など、酢酸エチル、エチル
エーテル、シクロヘキサン、ベンゼン、n−ヘキサン、
トルエンなどが挙げられ、これらは単独で使用しても2
種以上混合して用いてもよい。好適にはハロゲン化アル
カンが使用される。反応条件は、有機溶媒中に、キトサ
ンを含む水相を乳化し、W/O型エマルションを調製
し、グルタルアルデヒド等の架橋剤を添加し、キトサン
水溶液の液滴を硬化しナノスフェアを得るというもので
ある。
【0009】また乳化する際には、上記有機溶媒に加え
て、カチオン性の4級アンモニウム塩型の界面活性剤を
共存させる。かかるカチオン性の4級アンモニウム塩型
界面活性剤としては任意のものを使用することができ、
通常に市販されているものでよい。具体的には、コータ
ミン86P、60W(いずれも花王(株)製)などの4
級アンモニウム塩型のものが好適に使用される。かくし
て平均粒子径が1000nm以下である均一なキトサン
ナノスフェアを得ることができる。
【0010】本発明においては、有機溶媒としてクロロ
ホルムを用い、かかるカチオン性の4級アンモニウム塩
型界面活性剤を濃度0.01〜10%、より好ましくは
0.5〜1%共存させ、油水比率を10:1〜100:
1、より好ましくは40:1〜60:1にし、さらにプ
ローブ型超音波照射機等を用いて乳化を行うと、平均粒
子径が約200〜300nmの均一なキトサンナノスフ
ェアを得ることができる。
【0011】本発明のキトサンナノスフェアは、その表
面をポリアルキレングリコールを用いて、キトサンナノ
スフェア上のアミン残基と当該ポリアルキレングリコー
ル部を有する化合物残基とを結合させて表面を親水化す
ることにより、細網内皮系を回避できる可能性のあるキ
トサンナノスフェアを得ることができる。すなわち上記
のキトサンナノスフェアの調製時にグルタルアルデヒド
等の架橋剤を添加して、キトサン水溶液の液滴を硬化し
た後、種々のポリアルキレングリコール化試薬を有機溶
媒に溶解して添加すると、キトサンナノスフェアの表面
をポリアルキレングリコールで修飾することができる。
【0012】ポリアルキレングリコール化試薬として
は、ポリエチレングリコール(PEG)、ポリプロピレ
ングリコール、ポリテトラメチレングリコール、ポリヘ
キサメチレングリコール等のポリアルキレングリコール
残基を有するものであれば特に制限はされない。好まし
くは、モノメトキシポリエチレングリコール分子中にト
リアジン残基、アルデヒド基、カルボキシル基、酸無水
化物基、エポキシ基、酸クロライド基等の官能基が結合
した形のものが用いられ、かかる官能基とキトサンナノ
スフェア上のアミン残基とを結合させることにより、親
水性のポリアルキレングリコール部が表面上に存在する
キトサンナノスフェアを得ることができる。
【0013】このようにして、表面をポリアルキレング
リコールで修飾したキトサンナノスフェアは、その内部
に所望の医薬を取り込ませることにより、薬物の徐放効
果やドラッグデリバリーシステム効果を目的とした医薬
品として、また分離剤、化粧品用基材等への利用が期待
される。
【0014】
【実施例】以下に本発明を実施例を挙げて具体的に説明
するが、その要旨を越えない限り以下に限定されるもの
ではない。 実施例1 キミツキトサングレードF(キミツ化学(株)製)50
mg及び酢酸50mgを脱イオン水0.95gに溶解
し、乾固させたコータミン86P(花王(株)製)を
0.5g溶解したクロロホルム50ml中に混合した。
常温で20分攪拌したあと、氷冷下超音波照射機(BR
ANSON SONIFIER 450)で20分乳化
した。得られた混合物にグルタルアルデヒド飽和クロロ
ホルムを2ml加え、45℃で3時間反応させた後、こ
の混合物に50mlのアセトンを加え遠心分離により沈
殿する固形分を分離した。分離した固形分をアセトン、
メタノール、脱塩水の順に2回ずつ洗浄し、凍結乾燥に
より乾燥しキトサンナノスフェアを得た。得られたナノ
スフェアの平均粒径は電子顕微鏡による観察によると約
200nmであり、動的光散乱法による測定では約25
0nmであった(図1)。
【0015】実施例2 実施例1において、コータミン86Pの代わりにコータ
ミン60W(花王(株)製)を用いた他は同様にして、
キトサンナノスフェアを得た。得られたナノスフェアの
平均粒径は、電子顕微鏡による観察によると約200n
mであった。
【0016】実施例3〜7 キミツキトサングレードF(キミツ化学(株)製)50
mg及び酢酸50mgを脱イオン水0.95gに溶解
し、乾固させたコータミン86P(花王(株)製)を
0.5g溶解したクロロホルム50ml中に混合した。
常温で20分攪拌したあと、氷冷下超音波分散機で20
分乳化した。得られた混合物にグルタルアルデヒド飽和
クロロホルムを2ml加え、45℃で2時間反応させた
後、この懸濁液を5ml分取し100mg/mlの活性
化PEG2(生化学工業(株)製)のクロロホルム溶液
を表1に示す量だけ添加し室温で一晩攪拌した。これら
の混合物に同量のアセトンを加え遠心分離により固形分
を分離した。分離した固形分をアセトン、炭酸水素ナト
リウムー炭酸ナトリウム緩衝液(pH10)、脱塩水の
順に2回ずつ洗浄し、得られたPEG修飾キトサンナノ
スフェアのゼータ電位を測定した。
【0017】
【表1】 表1 ────────────────────────────────── 実施例 活性化PEG2添加量(ml) ゼータ電位(mV) ────────────────────────────────── 3 0 22.5 4 0.5 15.7 5 1.0 14.3 6 1.5 10.9 7 2.0 10.2 ────────────────────────────────── 活性化PEGの添加に伴い、得られたPEG修飾キトサ
ンナノスフェアのゼータ電位が低下していることから、
キトサンナノスフェアと活性化PEGとが結合している
ことは明らかである。
【0018】
【発明の効果】本発明のキトサンナノスフェアは、その
粒径分布が極めて良く制御された微粒子であることか
ら、各種の分離材、化粧品用基材、医薬品、その助剤等
として利用が期待され、特にその表面をポリアルキレン
グリコールで処理して親水化することにより、薬物の徐
放効果やドラッグデリバリーシステム効果を目的とした
医薬品への利用が大いに期待される。
【図面の簡単な説明】
【図1】本願の実施例1で得られたキトサンナノスフェ
アを、動的光散乱法により測定した粒径分布を表す図面
である。

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 平均粒子径が1000nm以下であるこ
    とを特徴とするキトサンナノスフェア。
  2. 【請求項2】 キトサンナノスフェアの表面のアミン残
    基を介して、ポリアルキレングリコール部を有する化合
    物残基が結合されてなる請求項1に記載のキトサンナノ
    スフェア。
  3. 【請求項3】 キトサン水溶液を、4級アンモニウム塩
    型界面活性剤の存在下、有機溶媒中で乳化することを特
    徴とする請求項1または2に記載のキトサンナノスフェ
    アの製造法。
  4. 【請求項4】 キトサン水溶液を、4級アンモニウム塩
    型界面活性剤の存在下、有機溶媒中で乳化し、ポリアル
    キレングリコール化試薬を反応させることを特徴とする
    請求項1から3のいずれかに記載のキトサンナノスフェ
    アの製造法。
JP2683596A 1996-02-14 1996-02-14 キトサンナノスフェア及びその製造法 Pending JPH09221502A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2683596A JPH09221502A (ja) 1996-02-14 1996-02-14 キトサンナノスフェア及びその製造法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2683596A JPH09221502A (ja) 1996-02-14 1996-02-14 キトサンナノスフェア及びその製造法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH09221502A true JPH09221502A (ja) 1997-08-26

Family

ID=12204333

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2683596A Pending JPH09221502A (ja) 1996-02-14 1996-02-14 キトサンナノスフェア及びその製造法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH09221502A (ja)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2001032751A1 (de) * 1999-10-29 2001-05-10 Cognis Deutschland Gmbh & Co. Kg Verfahren zur herstellung von nanopartikulären chitosanen oder chitosan-derivaten
EP1243321A1 (de) * 2001-03-22 2002-09-25 Primacare S.L., c/o Cognis Iberica S.L. Mikrokapseln(IX)
JP2003517998A (ja) * 1998-11-17 2003-06-03 ノボソム アーゲー ナノカプセル及びその製造方法
JP2009511549A (ja) * 2005-10-14 2009-03-19 アドバンスド、イン、ビートロウ、セル、テクノロジーズ、ソシエダッド、リミターダ キトサンおよびヘパリンナノ粒子
KR101044721B1 (ko) * 2008-12-18 2011-06-28 한밭대학교 산학협력단 키토산과 황산수소나트륨을 함유하는 수처리용 비드 및 이의 제조방법

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003517998A (ja) * 1998-11-17 2003-06-03 ノボソム アーゲー ナノカプセル及びその製造方法
WO2001032751A1 (de) * 1999-10-29 2001-05-10 Cognis Deutschland Gmbh & Co. Kg Verfahren zur herstellung von nanopartikulären chitosanen oder chitosan-derivaten
EP1243321A1 (de) * 2001-03-22 2002-09-25 Primacare S.L., c/o Cognis Iberica S.L. Mikrokapseln(IX)
JP2009511549A (ja) * 2005-10-14 2009-03-19 アドバンスド、イン、ビートロウ、セル、テクノロジーズ、ソシエダッド、リミターダ キトサンおよびヘパリンナノ粒子
KR101044721B1 (ko) * 2008-12-18 2011-06-28 한밭대학교 산학협력단 키토산과 황산수소나트륨을 함유하는 수처리용 비드 및 이의 제조방법

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Chauhan Lignin nanoparticles: Eco-friendly and versatile tool for new era
Fernando et al. Alginate-based nanomaterials: Fabrication techniques, properties, and applications
Stanisz et al. Recent advances in the fabrication and application of biopolymer-based micro-and nanostructures: A comprehensive review
US8293819B2 (en) Method for producing particles and particles
Yao et al. Microcapsules/microspheres related to chitosan
EP0797615B1 (en) Polymer microspheres and a method of production thereof
Pandey et al. Biodegradable polymers for potential delivery systems for therapeutics
JP4262090B2 (ja) 自己凝集体を形成する抗癌剤−キトサン複合体及びその製造方法
Abere et al. Derivation of composites of chitosan-nanoparticles from crustaceans source for nanomedicine: A mini review
WO2005061095A9 (ja) 微小球体の製造方法およびその製造装置
JP2004331750A (ja) ポリヒドロキシアルカノエートを含有する磁性構造体及びその製造方法ならびにその用途
Afshar et al. Binary polymer systems for biomedical applications
Kumar et al. Role of Chitosan and Chitosan-Based Nanomaterials in Plant Sciences
JPH09221502A (ja) キトサンナノスフェア及びその製造法
JP2003175092A (ja) ポリヒドロキシアルカノエートを含有する粒状体及びその製造方法ならびにその用途
CN1203119C (zh) 一种离子交联壳聚糖微球的制备方法
Pacho et al. Synthesis of micro-and nanoparticles of alginate and chitosan for controlled release of drugs
JP2001500888A (ja) グラフトされたポリマーをもつ内部極性が調節可能な生物分解性のイオン性マトリックス
WO2010026781A1 (ja) 粒子およびその製造方法、ならびにゲル
Yadav et al. Graft onto approaches for nanocellulose-based advanced functional materials
Jayaraj et al. Microscopic studies on chitin and chitosan-based interpenetrating polymer networks, gels, blends, composites, and nanocomposites
Sitab et al. Fabrication of chitosan-based biomaterials: Techniques and designs
WO2018200802A1 (en) Biodegradable microspheres incorporating radionuclides
Thodikayil et al. Carbohydrate-Based Biodegradable Polymers for Biomedical Applications
Te et al. A Study on chitosan coated polycaprolactone (Ch-PCL) microspheres prepared via double emulsion solvent evaporation method