JPS593962B2 - 徐放性酵素製剤 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は徐放性酵素製剤に関する。

従来、酵素反応は酵素の水溶液中に基質を反応させるこ
とにより行なわれてきたが、酵素の回収、再利用が困難
であるために、近年、酵素を担体に固定化して水不溶性
とした固定化酵素が提案されており、この固定化方法と
しては既に共有結合法、イオン結合法及び物理的吸着法
の担体結合法、巣橋法並びに包括法が知られている。

そして、この固定化酵素を医療分野に利用することが最
近、試みられているが、従来の固定化酵素においては、
酵素の回収を考慮して、酢酸が担体から離脱しないよう
に担体に強固に固定化することに注力されてきた。

従って、従来の固定化酵素を医療に利用する場合には、
治療効果として表われる基質と酵素との反応が担体表面
ヌは担体内部に局限されており、担体の外部の空間では
酵素作用は何ら発現されないので、十分な治療効果を得
ることができなかった。

勿論、従来から一般に行なわれているように、酵素を遊
離の状態で投与すれば、当初の治療効果にはすぐれるで
あろうが、特に酵素が体液と接触するような場合には、
酵素が容易に且つ速やかに変質したり失活したりするの
で、長期間にわたって一定した治療効果を得ることはで
きない。

尚、酵素以外の化学薬剤については、微細孔を有する重
合体膜で形成した中空容器内に薬剤を充填すると共に、
微細孔に薬剤が限定された溶解性を有する拡散媒体を存
在させ、か（して、薬剤の拡散媒体への限定された溶解
性と拡散媒体中における拡散を利用して、薬剤の徐放化
を図った製剤又はデバイスが提案されている（特開昭５
０−１１４８９６号）。

しかしながら、一般に酵素は、拡散媒体として代表的な
水に対して、酵素の限定された溶解と拡散を可能にする
よりもはるかに大きい溶解性を有し、従って、所謂液膜
の原理を応用した上記のような製剤によっては適度の徐
放性を達成することができない。

本発明は固定化酵素における上記問題、特に徐放性酵素
製剤を得る場合における上記問題を解決するためになさ
れたものであって、微孔性重合体膜の孔径を制御するこ
とにより酵素が徐放されるようにした徐放性酵素製剤を
提供することを目的とする。

本発明の徐放性酵素製剤は、表面層の緻密な多孔質層が
内部層の粗な多孔質層によって一体的に支持されている
異方性膜の上記内部層に酵素が含有され、この酵素が上
記表面層を通して徐放されるようにしたことを特徴とす
る。

第１図及び第２図は本発明の徐放性酵素製剤１０の一実
施例を示す。

内部層１１に酵素を含有する２枚の異方性膜１２が内部
層を対面させて、即ち、表面層１３が外部に露出するよ
うに、周縁１４で接合され、か（して、酵素貯蔵層とし
て作用する異方性膜の内部層は緻密な表面層内に密封さ
れて、酵素は表面層から徐放される。

異方性膜の内部層に酵素を含有させる方法は特に制限さ
れず、異方性膜の内部層側、即ち裏面に酵素の粉末や顆
粒を散布してもよ（、水その他の溶剤と混練して膜裏面
に塗布してもよく、或いはまた、酵素の懸濁液や溶液中
に膜を浸漬してもよい。

水その他の溶剤の存在下に酵素を保存すると、酵素が失
活しやすいので、含液状態で酵素を膜内部層に含有させ
た場合には、凍結乾燥等により酵素を乾燥させるのが望
ましい。

第３図は本発明の別の実施例を示し１．内部層 ：１１
に酵素を含有する異方性膜１２の内部層が、酵素を透過
させないフィルム１５等で接合され、やはり、内部層は
表面層と酵素非透過性フィルム内に密封されている。

上記実施例において側面からの酵素の溶出は、通常、無
視できる程度に僅かであるが、必要ならば樹脂を被覆す
る等して、側面を完全に封じてもよい。

本発明において用いる異方性膜は限外沢過膜として既に
知られており、セルロース、アセチルセルロース、エチ
ルセルロース、ニトロセルロース、：ｒ−ｙ−ｖン−酢
酸ヒ＝ル共重合体、エチレン−ビニルアルコール共重合
体、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ塩化ビニル、
ポリアミド、ポリスルホン等の水不溶性の重合体から形
成される。

このような異方性膜は緻密な表面層の微孔が内部層の粗
大な多孔質層に連なって貫通孔を形成しており、本発明
においては、この微孔の孔径を酵素に応じて制菌するこ
とによって、酵素の膜透過性を調整し、酵素が表面層か
ら徐放されるようにするのである。

微孔孔径は酵素粒径の１〜５倍が適半であり、酵素にも
よるが通常、５０〜５００人である。

上記範囲の微孔を有する膜は、一方においては、膜内に
封入される酵素について７０％以下の分画性能を有する
と共に、この酵素の約２倍の粒径を有するタンパク質に
ついて７０％以上の分画性能を有するとして規定される
。

ここに、膜の分画性能とは、酵素ヌはタンパク質の水溶
液を膜面に接触させたときに、膜透過液が で表わされるタンパク質濃度を有することをいう膜の分
画性能が酵素について７０％を越えると、酵素の放出速
度が小さすぎて十分な酵素活性が得られず、一方、この
酵素の約２倍の粒径を有するタンパク質について７０％
より小さいときは、膜微孔が酵素粒径よりも著しく大き
いので、酵素の放出速度が大きすぎる。

尚、酵素の約２倍の粒径を有するタンパク質は、酵素の
約８倍の分子量を有することが経験的に知られている。

異方性膜の有する厚さは通常、３０〜３０ｏＯμ、好ま
しくは５０〜５００μである。

一定の分画性能を有する異方性膜は、従来から知られて
いる方法によって得ることができる。

本発明においてはエチレン−ビニルアルコール共重合体
膜やポリスルホン膜等の異方性膜が好ましく用いられる
が、このような異方性膜は、通常、重合体と無機塩類等
の添加剤を水混和性有機溶剤に溶解してドープを調製し
、このドープをガラス板、不織布シート等適宜の基材上
に塗布し、必要ならば有機溶剤の一部を蒸発させた後、
水中に浸漬して重合体を凝固させることによって得られ
、ドープ中の重合体濃度や用いる添加剤の種類や量によ
つて、また、有機溶剤の蒸発量や水中への浸漬温度等に
よって、異方性膜の微孔孔径を制御することができる。

異方性膜を相互に、ヌ異方性膜を酵素非透過性フィルム
に接合して、酵素を含有する異方性膜内部層を密封する
ための接合手段は特に制服されず、膜や上記フィルムの
素材に応じて接着剤により接着したり、熱融着したりす
ればよい。

本発明においては、徐放性酵素製剤は、上記シート状に
限らず、例えば、第４図に示すように、適宜の円柱状の
支持体１６に第３図に示したようなシート状製剤を巻回
して棒状の製剤とすることもでき、また、図示しないが
、第１図に示したようなシート状製剤をらせん状に巻回
して棒状とすることもできる。

膜厚を厚（したり、酵素非透過性フィルムの厚さを厚（
することによって、比較的厚い円板状の製剤とすること
もでき、必要に応じてその他の適宜の形状とすることが
できる。

即ち、徐放性酵素製剤の形状はそれが適用される人体部
位に応じて決定され、例えば、眼の治療剤や創傷貼着剤
としては薄いシート状が適し、口腔内洗浄剤等には比較
的厚い円板状が適し、また、膣カンデイダ症治療剤には
棒状が適する。

用いる酵素もまた、必要とする酵素活性、適用される人
体部位の環境条件等によって各種の消炎酵素や溶菌酵素
が適宜に選ばれる。

例えば、眼の治療剤にはりゾテーム等の細菌細胞壁溶解
酵素、口腔内洗浄剤や創傷貼着剤には上記リゾチームの
ほか、トリプシン、α−キモトリプシン、パパイン、プ
ロメライン等のタンパク質分解酵素、また。

膣カンデイダ症治療剤にはカンデンダ・アルビカンス（
Ｃａｎｄｉｄａ ａｌｂｉｃａｎｓ ）を溶菌するβ−
グルカナーゼやこれとホスホマンナーゼ、プロテアーゼ
等が併用される。

本発明の徐放性酵素製剤は、以上のように、異方性膜の
粗な内部多孔質層に酵素を含有させて、緻密な表面多孔
質層内に封入すると共に、表面層の微孔孔径を酵素の粒
径に応じて制御することによって、酵素が微孔を通して
適度の放出速度で徐放されるようにしたから、酵素によ
る治療効果は担体表面や担体内部に局限されず、担体の
外部空間に広（及ぶと共に、長時間にわたって維持され
る。

以下に実施例を挙げるが、本発明はこれら実施例に何ら
限定されるものではない。

実施例 １ エチレン−酢酸ビニル共重合体（エチレン単位含量１３
重量％、日本合成化学工業（株）製ソアレツクスＦＨ）
の９８モル％ケン化物２５グをジメチルスルホキシド１
ｏｏｙに溶解させた。

この重合体溶液を４０°Ｃの温度でガラス板に厚さ５０
０μに塗布した後、０℃の水中に約１時間浸漬して重合
体を凝固させ、膜化した。

このようにして得たエチレン−ビニルアルコール共重合
体からなる異方性膜をガラス板から剥離し、アセトン、
次にｎ−ヘキサンに浸漬して膜中の水をこれらの有機溶
剤と置換した後、乾燥した。

この膜は０．１重量％卵白リゾチーム（分子量１４３０
０）水溶液について３０％の分画性能を有し、分子量１
１００００のタンパク質うット肝゛起源α−グルコシタ
ーゼについて９３％の分画性能を有していた。

次に、この膜の内部層側に上記リゾチームを一面に塗布
し、同様に処理した他の膜と内部層側を対面させ、有効
膜面積が１ｃ４となるように周縁を相互に熱融着し、口
腔内洗浄用徐放性酵素製剤とした。

この徐放性酵素製剤を３０℃の水５ｍｌに浸漬し、２時
間ごとに水を新しく入れ替えて、水中に溶出した酵素の
活性を測定した。

結果を第５図に示す。尚、酵素活性は、６６０μｍにお
ける吸光度が２．０になるように調製したミクロコツカ
ス・ラインデイクテイカス（Ｍｉ ｃｒｏｃｏｃｃｕｓ
１ｙｓｏｄｅｉｋｔｉｃｕｓ ）水懸濁液０．５ ｍ
ｌを、酵素製剤引上げ後の水２ｍｌに加え、３０℃の温
度で１０分間振とうした後の吸光度によって評価した。

実施例 ２ ポリスルホン（ユニオン・カーバイト社製Ｐ −１７０
０）１８グをＮ−メチルピロリドン８０グに溶解させた
。

この溶液をガラス板上に厚さ２００μに塗布した後、３
重量％のＮ−メチルピロリドンを含む０℃の水中に浸漬
して、重合体を凝固させ、膜化させた。

この膜は卵白リゾチームについて２０％の分画性能を有
し、分子量１１００００の前記タンパク質について８３
％の分画性能を有していた。

この膜を用い、接合を接着剤により接着した以外は、実
施例１と全（同様にして徐放性酵素製剤を得た。

この酵素製剤の酵素活性を実施例２と同様に測定したと
ころ、３０時間にわたって酵素活性が認められた。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による徐放性酵素製剤の一実施例を示す
平面図、第２図は第１図ｎ−ｎｍに沿う断面図、第３図
及び第４図は別の実施例を示す断面図、第５図は本発明
の徐放性酵素製剤における時間と酵素活性（吸光度）の
関係を示すグラフである。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 表面層の緻密な多孔質層が内部層の粗な多孔質層に
   よって一体的に支持されている異方性膜の上記内部層に
   酵素が含有され、この酵素が上記表面層を通して徐放さ
   れるようにしたことを特徴とする徐放性酵素製剤。 ２ 異方性膜が内部層の含有する酵素について７０％以
   下の分画性能を有すると共に、上記酵素の約２倍の粒径
   を有するタンパク質について７０％以上の分画性能を有
   することを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の徐放
   性酵素製剤。 ３ 異方性膜がエチレン−ビニルアルコール共重合体ヌ
   はポリスルホンからなることを特徴とする特許請求の範
   囲第１項ヌは第２項記載の徐放性酵素製剤。 ４ 酵素が消炎酵素及び／又は溶菌酵素であることを特
   徴とする特許請求の範囲第１項乃至第３項いずれかに記
   載の徐放性酵素製剤。