JPS60155110A - 放出制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、活性物質の水性媒体への放出を制御する構成
と、かかる構成を製造する方法に関する。

従来の技術 広い分野において活性物質を水性環境へ制御された速さ
で放出する必要がある。特に生物科学においては、多く
の生物活性成分の作用を長期化する可能性があるため大
きな関心がもたれている。

１９５０年代初頭以来活性物質を貯蔵接水性系へ制御さ
れた速さで放出することができる制御放出方式の開発が
研究されてきた。この研究は高分子物質に集中しがちで
あった。活性物質を有効にカプセル化して環境との不要
な反応を防ぐことで比較的低い温度で多くの高分子を製
造しうる。活性物質の次の放出は、４つの一般的な機構
つまり拡散。

膨詞、（生）化学反応及び磁気的過程のうちの１つによ
り行なわれる。しかし、はとんどの場合、所要の、特に
長時間に亘る制御の程度は非実用的なものであり、また
多くの場合特殊な高分子はｉ毒なため開発には限度があ
った。

非常に難溶性の基体に分散された可溶性物質粒子が、好
ましくは活性物質を溶液中に放出するよう通す毛管の網
状組織をつくるよう液状媒体により溶解される複合制御
放出方式は公知である。これらの方式の典型例は、本出
願人による現在係属中の英国特許出願第２１０９６６５
Ａ号及び第２１１１３８８Ａ号で説明されている。

発明が解決しようとする問題点 この種の制御放出方式には、可溶性物質が互いに隣りの
可溶性物質と接していない場合には、難溶性基体の介在
１層により連続的な溶解が妨げられるという欠点があっ
た。このため活性物質が液状媒体中に放出されなくなる
。

本発明の目的はこの欠点を最小限にし、又は克服するこ
とにある。

問題点を解決するための手段 本発明によれば、水溶性ガラスの粒子からつくられ孔に
は全体又は部分的に活性物質からなる物質が収容される
多孔性焼結本体からなる、活性物質の接触する水性媒体
への放出を制御する装置が提供される。

また本発明によれば、少なくとも一端が開き水溶性ガラ
スの多孔性焼結本体からなる複合物質を収容する略不溶
性の管からなり、上記本体の孔は全体又は部分的に活性
物質からなる物質を収容し、ガラスの溶解速度は活性物
質の溶解速度より非常に小さい、活性物質の接触する水
性媒体への放出を制御する装置が提供される。

発明の効果 ここで用いられる用語「活性物質」は、医薬剤。

特異又は非特異性有毒物９食品９食品添加物、香料、フ
ェロモン、肥料を含む。他にもウオータスネイル用の誘
引剤／毒物、生物学的又は非生物学的応用のため無機物
を放出するよう選択された材料を含む。無機物質には、
例えば家畜用微量栄養素としてのセレン及び金属腐食を
防止する無機及び／又は有機物が含まれる。

装置は火剤９錠剤又は移植片、あるいはルーメンポルス
の形とされる。

作用 第１図乃至第４図を参照するに、装置は連続的な空洞の
堆積が本体堆積の１５〜６０％を占める多孔化水溶性ガ
ラスの凝着多孔性本体１１からなる。ガラスの粒子／寸
法分布、予備焼結体の形成方法及び焼結条件及び装置の
空隙率におよぼすその影響は当業者には公知である。

このように製造された多孔性本体の空隙には、全体又は
部分的に活性物質からなる組成１２が充たされる。充填
は活性物質の性質に応じ、例えば後に固化する溶融物質
を吸収させたり、低融点のキャリヤに物質を溶解又は分
散させ溶融したちのを含浸させることで行なわれる。本
体には難溶性の被覆１３を設けてもよい。　□ 多孔性焼結本体１１は大きな塊として製造されるが、活
性物質の充填前に適当な寸法の粒子に破砕されても、大
きな塊のままで充填された後粒子化されてもよい。

装置が水中に漬けられると、孔に充填されている物質１
２は露出した境界２２（第２図）から溶解し始める。物
質１２がガラスより急速に溶解する場合、ある期間を後
には装置は第３図に示す段階に達する。物質１２は初め
の表面から深さしく第３図）まで孔から溶は出し水で置
き代えられる。この時間を内に溶けるガラスは少量であ
り、第５図で０−Ｘｅとして示しである。

この段階では物質１２の溶解速度は、境界２２からの移
送がこのとき主に拡散により行なわれるということによ
りｌ１ｆｆｌされる。時間し後には拡散路長はしに略等
しく（実際には梢々長い）なり、境界２２が進む速度で
表われさる水１２あ多−溶液への移動速度は、水／焼結
ガ□テス境界２３が進む速度として表わされるガラス溶
解速度と等ゆくなる。その後この速度は、物質１２の溶
解速度がガラス溶解速度により制御され、実際にはガラ
スの溶解速度に等しくなるので一定になる。

第５図は上記の過程をグラフに示した□ものである。水
／ガラス境界２３は一定速度で前進する。

初期には物質１２の溶解は表面上での水の大きな流れ、
対流による移動、短い距離の拡散により起こるので境界
２２は非常に急速に前進する。路長が長くなるにつれ最
初の２つの作用の働きは急速に減少し、また拡散路長が
増大すると拡散による移動は時間とともに減少する。Ｘ
Ａの傾斜がＸｃの傾斜に等しくなると以後Ｌ＝ＸＡ−Ｘ
ｃの値は一定となり、１２の溶解速度はガラスの溶解速
度により完全に制御される。

本発明の原理は、水性媒体へ放出される活性物質６２に
より充たされた開放端不溶性ガラス毛管６１（第６図）
の振舞を考えることで理解される。

焼□結ガラス本体は、非常に複雑□なガラス壁毛管の集
ま虻゛と考えられる。充たされた毛管が水中に漬けられ
ると、充填物６２は毛管の開放端から溶解する。活性物
質は、拡散及び□初□めめうちは多量−液の対流及び「
攪拌」により多１量ｗＩＭへ移行する゛。

第７図は水性媒体に漬けた後あるａｍたった状態を示ず
。この状態では、対流及び溶液の物理的運動は活性物質
が境界７１から多量溶液へ移行するのにもはや重要が役
割をはたしていな□い。物質の溶解速度は拡散により制
限さ：れ、嚇易に赤されるよう次の式で表わされる。′
　Ｉ Ｑ＝Ａ（２ＤＣ００）ｖ′ｉｔ””　（１）ここでＱは
ＩＩＩＩｌｔ　（日）までに溶解し□た活性物□質の総
量（ａ）、Ｄは水性媒体中の物質の拡散室□数□（ａｍ
！ｄ−ｉ　）　、　Ｃ・は括性働質□６セの水性媒体へ
の溶解度（ｏ、ｃｍう）、ρは活性物質６２の密□度、
Ａは毛管の孔の断面積（ａ１２’）　、ｔは時間（日）
である、　′　課 時間ｔまでに溶解した物質の円柱の長さＸＡは：次の式
で与えられる。

い　い ＸＡ−（２０Ｃ・）　、ｔ　■ 室温の水性溶液では平均的な分子量の物質の拡散定数の
典型的な値はＤ＝　０．２ｃ＋ｅ２　ｄ−＋であるρ□
−１，０・−１０４０，ｃｓ’！　（１ｇ／Ｉｌｌとす
ると′次の式が得られる。

Ｘ＾＝２Ｘ１０（ｔい 従って、溶解する活性物質の長さは１日で０．２膳■、
１００日で２−一である。

この概括的な計算は、溶解時可溶性ガラスからなる複数
の入り組んだ毛管と考えられる第１乃至第４−の円柱形
のロンドをなす複合本体にまで拡張しうる。゛本体の全
体寸法及び孔の絶対的大きさは重要ではないが、孔は装
置が漬けられる水性媒体へ溶解した□材料が移動するに
際して初期を除けば孔内の対流が重要な役割をはたさな
いほどに充分小さくなければならｄい。計算ｉよ；端面
以外の全面が水に対し不溶かつ不浸透性の被覆で覆われ
た本体について行なわれる。本体□が水中に誼がれると
、初めは孔に沿う経路の長さが短いので少なくとも次の
□式で示す拡散により制御される速度で急速□に□孔か
′ら溶解す□る。

ここでＸＡは多量水性相（ガラス／水塊界）からまだ水
に溶【ブていない活性物質の表面２３（第２図〉までの
距離である。この速度は時間とともに低下する。

同様にガラスは一定の速度ＲＣｍ、ｄ−’で溶解してい
くが、 （ｄＸｃ　／ｄｔ）　−Ｒ となった時間ｔｓの後は、ロンドはガラス／水塊界とま
だ溶解してない活性物質との間の距離を一定距離しに保
ちつつ溶解する（第５図）。

時間ｔｓは次の式で与えられる。

ｊｓ＝Ｄｃｏ／２ρＲ２（４） Ｄ＝　０．２ｃｉ２．ｄ→、Ｃｏ＝１ｇ／Ｊｌｉ、ρ〜
１゜Ｒ＝　１０−２ｃｍ、ｄ＝１とし、ロンド中で活性
物質が占める体積の百分率を３２％とするとｔｓ　＝　
１日であり、ロンドは１０００日以上に亘り活性物質１
２を１日当り１０１１１ｇ放出する一様な速度１０２Ｃ
Ｉ１１．ｄ−１で溶解する。第１日における活性物質の
初期放出は約５０Ｉｌ１ｇである。

勿論全ての場合について放出制御装置が低溶解度の被覆
中に収めねばならないわけではない。ある形式の装置で
は、多孔質焼結可溶性ガラスの複合塊が溶融した活性物
質で満たされ、次いで平均直径が例えば２ｍｍの顆粒に
破砕される。

可溶性ガラスが酸性と中性との水溶液中では非常に異な
る溶解速度を有する組成からなる場合には、顆粒は中性
溶液中に漬けられるとカラスは非常にゆっくり溶解し活
性物質は上記の式（４）で与えられる時間とともに低下
する速度で孔を通って周囲の水性媒体に達づ−る。

酸性の活性物質が用いられたり、または顆粒がより酸性
の溶液に移されたりなどして溶液のｐｌ−１がより酸性
となると、ガラスの溶解速度Ｒ１が活性物質の放出速度
を決める。かかる方式の振舞は第８図に示しである。

実施例 次の例は本発明を説明するためのものである。

ガラスは次の組成のバッチを白金ルツボ中で溶融するこ
とが調製された。

Ｃａ　ＨＰＯ４１７，８ｇ Ｎａ　Ｈ２ＰＯ４３１，６ｇ Ｐ２Ｏ５６，５（Ｊ バッチは１１５０℃の電気マツフル炉で人気下に３０分
間溶融し周期的に攪拌された。溶融物は常温の鋼板上に
注がれ、冷却後微粉に粉砕された。最終的なガラスの組
成（モル％）はＮａ　２０２６．２：Ｃａ　Ｏ２６，０
：　Ｐ　２０　ｓ　４７．９であった。ガラス粉はふる
い分けされて７５〜１２５ミクロンの寸法の粒子が焼結
体の調製に使用された。

ガラス粉は３１ＩＩＩＴｈ径の円筒形空洞を有する鋼製
金型中で突固められ３８０℃で４０分間加熱された。

できあがった焼結ロンドは密度から計算すると空隙率３
１％の多孔性を有していた。

４ｍｍの長さの焼結ロンドに溶融した生物学的等級のス
テアリン酸が毛管作用により「満たされた」。複合装置
は３８℃の脱イオン水中で浸出された。

初期の急速な損失の後、溶融速度は一様となり４日間の
放出制御装置の「寿命」に対応する１、４１０、ａｍ−
２，ｈ−’となった。

異なる溶融速度のガラスを使用すれば、この時間は所望
の値に調整できる。例えば次の組成のガラスを使用する
と「寿命」は約３０日である。

Ｎａ　２０２２，５：　Ｃａ　０３２，５：　Ｐ２０５
４５（モル％） ステアリン酸の代わりに、活性物質を含む又は活性物質
からなる可溶成分を用いることもできる。

【図面の簡単な説明】

第１図は放出制御装置の断面図、第２図、第３図及び第
４図は第１図の装置の溶解の連続する段階を示す拡大図
、第５図及び第６図は活性物質を含む単一の毛管からの
溶解の連続する段階を承り図である。 １１・・・本体、１２・・・組成、１３・・・被覆、２
２・・・境界、２３・・・水／焼結ガラス境界、６１・
・・ガラス毛管、６２・・・活性物質、７１・・・境界
。 〜・５・ 第１頁の続き ■Ｉｎｔ、Ｃ１，’　識別記号　庁内整理番号０発　明
　者　アルフレッド　ジョン　イギリス国　：アーチ　
グリープ　ロ・ 【セックス　オンガー　グリーンステッドード　１９１
地 手続補正書坊式） 昭和６０年２月１４日 昭和５９年　特許願　第１９３８３４号２、発明の名称 放出制御装置 ３、補正をする者 事件との関係　特許出願人 住　所　イギリス国　ロンドン　ダブリューシー２７−
ル１デイーニー　ストランド　１９０番地名　称　スタ
ンダード　テレフォンズ　アンド　ケーブルス５、補正
命令の日付 昭和６０年１月２９日（発送日）　ごキロ、補正の対象 明細書の図面の簡単な説明の欄。 ７、補正の内容 明細書中、第１４頁第１２行記載の「第５図及び第６図
」を「第５図」と補正する。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）水溶性ガラスの粒子からムリ孔には全体又は部分
   的に活性物質からなる物質が収容される、′。 多孔性焼結本体からなる、活性物質の接触する水性媒体
   への放出を制御する装置。　□■　比較的溶解速度の低
   い被覆により全体又は−分向に被覆されることを特徴と
   する特許請求の範囲第１項記載の放出制御装置。 ■　活性物質はセレンを含むととを特徴とする特許請求
   の範囲第１項又は第２項記載の放出制御装置。 ４）　活性物質は医薬又は治療剤を含むことを特徴とす
   る特許請求の範囲第１項又は第２項ｉ載の放出制御装置
   。 ＾　活性物−はホルモンであることを特徴とする特許請
   求の範囲第４項記載の放出制御装置。゛（Ｂ）　ホルモ
   ンはインシュリン又はプロゲステ□ロンであることを特
   徴とする特許請求のは範囲第５項記載の放出制御装置。 ′の　活性物質はウオータスネイル用の誘引剤／毒物を
   含むことを特徴とする特許請求の範囲第１項又は第２項
   記載の放出制御装置。′　□■　ガラスの溶解一度は水
   性媒体の’ｐＨに大きり板存するとと門特徴とする特許
   請求の範囲第１項記載の放出制御装−０□　− （９）少なくとも一端が開き水ｉ性ガラスの多孔性焼結
   本体からなる複合物質を収容する略不溶性の−がらなり
   、該本体の孔は全体又は部分的□に活性物質からなる物
   質を収容し、ガラスの溶解速度ｉ活柾物貧の溶解速度よ
   り非常に示さい、１活性物質の接触する水性媒体への放
   出を制御する装置。゛　・ （１０）水溶性ガラスの粒子からなり孔には全体又は部
   分的に活性物質からなる物質が収容される多孔性焼結本
   体からなる、活性物質の一触する水性一体への放出を制
   御ザる装置を含む火剤。 錠剤、顆粒６′移植片文は大丸＊、′ （１１）少なくとも一端が開き水溶性ガラスの多孔性焼
   結本体からなる複合物質を収容する略不溶性の管からな
   り、該本体の孔は全体又は部分的に活性物質からなる物
   質を収容し、ガラスの溶解速度は活性物質の溶解速度よ
   り非常に小さい、活性物質の接触する水性媒体への放出
   を制御する装置を含む火剤１錠剤、顆粒、移植片又は大
   丸薬。