WO2014038168A1 - 機能性物質、生体活性用薬剤及び機能性物質の生体内への浸透方法、並びに機能性物質放散装置及び空気清浄装置 - Google Patents

機能性物質、生体活性用薬剤及び機能性物質の生体内への浸透方法、並びに機能性物質放散装置及び空気清浄装置 Download PDF

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hydrophilic
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hydrophobic
bioactive molecule
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彩香 住元
健之 今井
須田　洋
浅野　幸康
有紀子 三嶋
純平 大江
泰浩 小村
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パナソニック株式会社
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    • A61M16/14—Preparation of respiratory gases or vapours by mixing different fluids, one of them being in a liquid phase
    • A61M16/16—Devices to humidify the respiration air

Definitions

  • the present invention relates to a functional substance having a bioactive molecule such as an amino acid, a bioactive agent containing the functional substance, and a method for penetrating the functional substance into the living body.
  • the present invention relates to a functional material diffusion device and an air cleaning device that are diffused outside.
  • bioactive molecules such as amino acids exhibit various specific actions for beauty and health. For example, if a bioactive molecule such as an amino acid is supplied into the brain, a relaxing action can be brought about on the living body. Therefore, bioactive agents containing such bioactive molecules are indispensable in modern life.
  • a bioactive agent is infiltrated or supplied into a living body noninvasively, a method of ingesting by eating or drinking, a lotion or cream, etc.
  • a method of applying and supplying bioactive molecules into a living body There is a method of applying and supplying bioactive molecules into a living body.
  • various bioactive drugs have been proposed for the purpose of supplying bioactive molecules to the living body more safely and efficiently.
  • a bioactive agent is prepared by blending a compound such as a higher alcohol or higher fatty acid with weak skin irritation and excellent percutaneous absorption together with a bioactive molecule such as amino acid or a whitening agent, and this is used as a skin external preparation. Infiltration into the stratum corneum of the skin is carried out (see, for example, Patent Document 1).
  • the bioactive agent prepared by mixing and mixing bioactive molecules as described above may not be sufficiently penetrated into the living body.
  • both the hydrophilicity and hydrophobicity of the bioactive molecule itself must be controlled in a balanced manner. This is because it may not always be done.
  • the bioactive molecule preferably exhibits hydrophilicity when passing through the epidermis after passing through the stratum corneum. Therefore, as in Patent Document 1, only by preparing a bioactive agent by blending a bioactive molecule and a compound having excellent transdermal absorbability, it penetrates in all regions of the stratum corneum and epidermis / dermis / blood. It was hard to say that it was easy to do.
  • the present invention has been made in view of the above points, and is a functional substance that is excellent in penetrating into a living body and can efficiently supply a bioactive molecule into a living body, for example, into the brain, and this functional substance. It is an object of the present invention to provide a method for penetrating a bioactive agent and a functional substance containing It is another object of the present invention to provide a functional material diffusion device and an air cleaning device that can diffuse a functional material.
  • the functional substance according to the present invention has a structure in which a bioactive molecule is bonded to an amphiphilic site formed by combining a hydrophilic site and a hydrophobic site, and the hydrophilic site and the hydrophobic site. And the bond between the amphiphilic site and the bioactive molecule are both formed to be cleavable by hydrolysis.
  • the bond between the hydrophilic part and the hydrophobic part and the bond between the amphiphilic part and the bioactive molecule are all ester bonds.
  • the hydrophilic part is composed of polyethylene glycol and the hydrophobic part is composed of a polylactic acid glycolic acid copolymer.
  • the bioactive molecule is any one selected from the group of amino acids, peptides and proteins.
  • the functional substance preferably has a property of self-associating in air or liquid to form aggregate particles.
  • either one of the hydrophilic site or the hydrophobic site is present on the surface of the aggregate particle and the other is present inside the aggregate particle.
  • the functional substance has a property that the bioactive molecule is liberated by hydrolysis.
  • the functional substance penetrates from the skin surface of the living body and reaches the blood, and is hydrolyzed in the blood to release the bioactive molecule. Then, the released bioactive molecule is released into the blood. It is also preferable to have the property of flowing through the brain and reaching the brain.
  • the functional substance penetrates into the stratum corneum from the surface of the skin through the air in the state of the aggregated particles, passes through the stratum corneum, and then passes through the epidermis and dermis into the blood.
  • the aggregate particles pass through the stratum corneum, the aggregate particles are formed with the hydrophobic site on the surface and the hydrophilic site inside, and pass through the epidermis and the dermis.
  • the hydrophilic portion is formed on the surface and the hydrophobic portion is present inside.
  • the liquid containing the functional substance is sprayed into the air, and the functional substance is permeated into the living body from the stratum corneum of the skin of the living body. It is characterized by.
  • the bioactive agent according to the present invention is characterized by comprising the above functional substance.
  • the functional substance diffusion device according to the present invention is characterized in that the functional substance is released into the air.
  • the air purifying apparatus according to the present invention is characterized in that the functional substance and negative ions are released into the air.
  • the functional substance of the present invention has a structure in which a bioactive molecule is bonded to an amphiphilic site formed by binding a hydrophilic site and a hydrophobic site, so that it penetrates into the living body. It has excellent properties.
  • the functional substance is formed such that the bond between the hydrophilic part and the hydrophobic part and the bond between the amphiphilic part and the bioactive molecule are both cleavable by hydrolysis. Therefore, the functional substance is excellent in hydrolyzability in the living body, and can release bioactive molecules and efficiently supply it to each tissue in the living body.
  • the functional substance can be easily sprayed into the living body by spraying the functional substance into the air to penetrate the living body. Can penetrate.
  • the bioactive agent of the present invention since it contains the functional substance, it has excellent permeability into the living body and can efficiently supply the bioactive molecule into the living body.
  • the functional substance diffusing device and the air purifying apparatus of the present invention the functional substance is released into the air, so that the functional substance penetrates into the living body through the air, and a relaxing space. Will be able to give.
  • FIG. 1 It is a schematic diagram which shows an example of the functional substance of this invention. An example of aggregated particles formed by self-association of the functional substance is shown, and (a) and (b) are schematic views thereof. It is a schematic diagram which shows an example of the form of the fine particle liquid containing a functional substance same as the above. (A)-(d) is explanatory drawing which shows an example of a mode that the functional substance same as the above permeates into the blood vessel from the skin in the state of aggregate particles.
  • FIG. 1 schematically shows an example of the functional substance 1.
  • the functional substance 1 has a hydrophilic part 3, a hydrophobic part 2, and a bioactive molecule 4.
  • the hydrophilic part 3 and the hydrophobic part 2 are chemically bonded to form an amphiphilic part 23, and the amphiphilic part 23 and the bioactive molecule 4 are chemically bonded to form the functional substance 1.
  • the functional substance 1 can be supplied to each tissue in the living body by penetrating into the living body from the skin or biological membrane of humans or animals other than humans. It is configured.
  • the configuration of the functional substance 1 will be described in detail.
  • Hydrophobic site 2 can be composed of a hydrophobic polymer.
  • the hydrophobic polymer means a polymer having a low affinity for a solvent such as water or alcohol (easily phase-separated) or a polymer that is insoluble in these solvents.
  • Specific examples of such hydrophobic polymers include polylactic acid glycolic acid copolymer (PLGA), polylactic acid (PLA), polyglycolic acid (PGA), polycaprolactone (PCL), hydrophobic polyamino acid, hydrophobic And so-called biocompatible polymers such as polysaccharides and polyacrylamide derivatives.
  • hydrophobic polymer in addition to the types exemplified above, for example, a polymer in which a plurality of monomer units such as lactic acid, glycolic acid, amino acid, and acrylamide derivative are combined and polymerized may be used. As long as it does not inhibit the above, a polymer in which a hydrophilic monomer is further combined with the monomer unit may be used. In the various hydrophobic polymers exemplified above, a hydrocarbon group or other substituent may be bonded to a part of the hydrophobic polymer.
  • the molecular weight of the hydrophobic polymer constituting the hydrophobic portion 2 is not particularly limited, but if it is 100 to 500,000 Da, the penetration into the living body will be better, and also after penetration into the living body. Degradation is facilitated.
  • the molecular weight as used in this specification points out the weight average molecular weight measured by gel permeation chromatography (GPC).
  • hydrophobic polymer constituting the hydrophobic part 2 a polylactic acid glycolic acid copolymer represented by the following formula (1) ([Chemical Formula 1]) (hereinafter sometimes simply referred to as PLGA), or this It is preferable that it is a polymer containing. This is because when the hydrophobic polymer contains PLGA, the hydrophobic portion 2 has an advantage of being excellent in biocompatibility and biocompatibility.
  • PLAs shown in the above formula (1) PLGA is a diblock polymer composed of a polymer (or oligomer) composed of lactic acid units and a polymer (or oligomer) composed of glycolic acid units.
  • the lactic acid unit side terminal and the glycolic acid unit side terminal of PLGA are omitted, but for example, hydrogen (H) and hydroxyl group (OH) can be used, respectively.
  • m and n in the formula are numbers of 0 ⁇ m ⁇ 10000 and 0 ⁇ n ⁇ 10000, respectively.
  • the hydrophilic part 3 can be composed of a hydrophilic polymer.
  • the hydrophilic polymer means a polymer having a high affinity for a solvent such as water or alcohol, or a polymer that can be dissolved or swelled in water or an alcohol solvent.
  • Specific examples of such hydrophilic polymers include polyethylene glycol, polyvinyl alcohol, polyethylene oxide, hydrophilic polypeptides, hydrophilic polysaccharides, polyacrylic acid polymers, polyacrylamide polymers, polyamidoamine polymers, and the like. Examples include compatible polymers.
  • the hydrophilic polymer may be a polymer in which a plurality of hydrophilic monomer units (ethylene glycol, vinyl alcohol, ethylene oxide, acrylic acid, etc.) are combined and polymerized. As long as the hydrophilicity is not inhibited, a polymer obtained by combining the hydrophilic monomer unit with a hydrophobic monomer may be used.
  • hydrophilic monomer units ethylene glycol, vinyl alcohol, ethylene oxide, acrylic acid, etc.
  • the molecular weight of the hydrophilic polymer constituting the hydrophilic portion 3 is not particularly limited, but if it is 100 to 500,000 Da, the permeability into the living body will be more excellent, and even after penetrating into the living body. Degradation is facilitated.
  • the hydrophilic polymer constituting the hydrophilic portion 3 is particularly preferably polyethylene glycol (hereinafter sometimes simply referred to as PEG). This is because when PEG is employed as the hydrophilic polymer, there is an advantage of excellent biocompatibility.
  • PEG polyethylene glycol
  • the above-mentioned hydrophobic polymer and hydrophilic polymer may be either a homopolymer composed of one type of monomer unit or a copolymer (copolymer) composed of a plurality of monomer units.
  • a copolymer any of a random copolymer, a block copolymer, a graft copolymer, an alternating copolymer and the like may be used.
  • the hydrophobic polymer and the hydrophilic polymer may have any of a crosslinked structure, a non-crosslinked structure, and a graft structure (branched structure).
  • the hydrophobic polymer and the hydrophilic polymer may be a non-crosslinked structure in that they easily penetrate into a living body. preferable.
  • the amphiphilic site 23 is formed by bonding the hydrophobic site 2 and the hydrophilic site 3 to each other.
  • the amphiphilic site 23 is formed by chemically bonding the ends of the hydrophobic polymer and the hydrophilic polymer constituting the hydrophobic site 2 and the hydrophilic site 3. That is, as schematically shown in FIG. 1, one end of the hydrophobic polymer (hydrophobic site 2) and one end of the hydrophilic polymer (hydrophilic site 3) are bonded to form an amphiphilic site 23. It is formed.
  • the amphiphilic site 23 can be referred to as an amphiphilic polymer.
  • the binding site between the hydrophilic site 3 and the hydrophobic site 2 is shown in the figure as a bond 7 between the hydrophilic site 3 and the hydrophobic site 2. May be referred to as “first binding site 7”.
  • bioactive molecule 4 a substance that exerts a relaxing action on the living body can be suitably employed, and specific examples include amino acids, peptides, proteins, saccharides, polysaccharides and the like.
  • the bioactive molecule 4 exemplified above may be a known substance existing in nature (natural world) or a known substance artificially synthesized.
  • the more preferable bioactive molecule 4 is any one of an amino acid, a peptide, and a protein.
  • the bioactive molecule 4 can give an excellent relaxing action, and has excellent permeability into the living body.
  • the bioactive molecule 4 is water-soluble, the said effect will further increase.
  • the bioactive molecule 4 is an amino acid
  • examples of the type of amino acid include a hydrophobic amino acid, a hydrophilic amino acid, an acidic amino acid, a basic amino acid, a neutral amino acid, and the like. May be.
  • the bioactive molecule 4 is bonded to the amphiphilic site 23.
  • the bioactive molecule 4 can be bound to one end of the amphiphilic site 23 (amphiphilic polymer) as shown in the schematic diagram of FIG.
  • the binding site of the bioactive molecule 4 is not limited to one end of the amphiphilic site 23, and may be bonded to other portions, for example, side chains of the amphiphilic polymer.
  • Two or more bioactive molecules 4 may be bonded to the amphiphilic site 23. However, as will be described later, it is preferable that one bioactive molecule 4 is bonded to the end of the amphiphilic site 23 in that the functional substance 1 is likely to self-associate.
  • the bioactive molecule 4 is bonded to the end of the hydrophilic site 3 in the amphiphilic site 23, but the present invention is not limited to this, and the amphiphilic site 23 is not limited thereto.
  • the bioactive molecule 4 may be bonded to the end of the hydrophobic site 2 in FIG. In FIG. 1, the binding site between the amphiphilic site 23 and the bioactive molecule 4 is shown in the figure as a bond 8 between the amphiphilic site 23 and the bioactive molecule 4.
  • the binding site may be referred to as “second binding site 8”.
  • first binding site 7 (the binding site with the hydrophilic site 3 and the hydrophobic site 2) and the second binding site 8 (the binding site with the amphiphilic site 23 and the bioactive molecule 4) will be described.
  • the first binding site 7 and the second binding site 8 are formed of functional groups that can be cleaved by hydrolysis. Therefore, when the functional substance 1 is hydrolyzed, the functional substance 1 is cleaved at the first binding site 7 and the second binding site 8 to form the hydrophobic site 2, the hydrophilic site 3 and the bioactive molecule 4. They are decomposed and released (also called desorption).
  • first binding site 7 and the second binding site 8 include an ester bond (—COO—), an amide bond (—CONH—), an ether bond (—COC—), and a siloxane bond (—SiO—). Can be mentioned.
  • the first binding site 7 and the second binding site 8 may be the same as or different from each other.
  • first binding site 7 and the second binding site 8 are each an ester bond, and in this case, the first binding site 7 and the second binding site 8 tend to be excellent in hydrolyzability, and are particularly likely to be hydrolyzed in vivo.
  • the method for producing the functional substance 1 is not particularly limited.
  • the functional substance 1 can be produced by a method in which an amphiphilic polymer and the bioactive molecule 4 are prepared and chemically bonded to each other.
  • the functional substance 1 can be produced by means such as an infiltration method using a concentration gradient or the like, an adsorption method using an electric charge, or the like.
  • the following formula (2) shows a production method by an ester condensation reaction as an example of a method for obtaining the functional substance 1.
  • the terminal carboxyl group of the bioactive molecule 4 (compound A in the formula (2)) and the terminal hydroxyl group of the amphiphilic polymer (compound B in the formula (2)) are subjected to a condensation reaction. And by this reaction, the functional substance 1 is obtained by couple
  • R 1 of the compound A represents a portion other than one terminal carboxyl group in the bioactive molecule 4
  • R 2 of the compound B represents one terminal hydroxyl group in the amphiphilic site 23. The part other than is shown.
  • the reaction of the above formula (2) can be performed, for example, in heptane at 80 ° C. in the presence of an ester condensation catalyst.
  • an ester condensation catalyst (indicated as “Cat.”
  • Cat the ester condensation catalyst
  • a compound represented by the following formula (3) [Chemical Formula 3]
  • other known ester condensation catalysts may also be used.
  • the reaction solvent and temperature are not limited to the above, and are appropriately changed according to the type of raw material.
  • a diblock polymer of PLGA and PEG represented by the formula (1) as the amphiphilic polymer (Denoted as PLGA-PEG) can be employed.
  • a functional substance 1 in which an amino acid is introduced at the end of PLGA-PEG is produced by a condensation reaction between the carboxyl group of the amino acid and the hydroxyl group at the end of the PLGA-PEG moiety.
  • PLGA-PEG for example, a product formed by condensation of a carboxyl group at the PLGA end and a hydroxyl group at the PEG end can be used.
  • the first binding site 7 and the second binding site 8 both form an ester bond.
  • the method for producing the functional substance 1 by the reaction of the above formula (2) is an effective method when the bioactive molecule 4 and the amphiphilic polymer have a functional group capable of condensation reaction.
  • the bioactive molecule 4 is other than an amino acid, for example, even if it is a peptide or a protein, these molecules have a functional group (for example, carboxyl group, amino group, hydroxyl group, etc.) capable of condensation reaction in the molecule. . Therefore, even if the bioactive molecule 4 is a peptide or a protein, it can be bound to an amphiphilic polymer by the reaction of the formula (2).
  • the bioactive molecule 4 is not necessarily introduced into all the amphiphilic sites 23. That is, the obtained functional substance 1 may contain an amphiphilic site 23 (unreacted material) to which the bioactive molecule 4 is not bound. When such unreacted substances are mixed, they may be removed by purification, and if the effect of the present invention is not inhibited, the functional substance 1 is obtained in a state where the unreacted substances are mixed. Also good.
  • amphiphilic polymer a commercially available polymer may be used, or a commercially available hydrophilic polymer and hydrophobic polymer may be separately prepared, and these ends may be reacted with each other.
  • the hydrophilic polymer and the hydrophobic polymer may be prepared separately by a known method.
  • Functional material 1 has the property of being able to self-associate in a liquid.
  • self-association means that a plurality of functional substances 1 are aggregated with each other and become associated with, for example, particles or a bilayer.
  • the self-association of the functional substance 1 will be described.
  • FIGS. 2 (a) and 2 (b) schematically show the particle cross section when the functional substance 1 schematically represented in FIG. 1 is self-assembled to form particles.
  • particles formed by self-association of the functional substance 1 are referred to as “aggregate particles 10”.
  • the functional substances 1 constituting the aggregated particles 10 may all be the same type or different types.
  • the aggregate particle 10 is present so that either the hydrophilic portion 3 or the hydrophobic portion 2 is located on the surface (outside) of the aggregate particle 10, and the other is located inside (inside) the aggregate particle 10. It can be formed in the existing state.
  • the form of the aggregate particle 10 will be described in detail below.
  • FIG. 2 (a) shows aggregated particles 10 formed in a state where the functional substance 1 self-associates, the hydrophilic part 3 is on the surface, and the hydrophobic part 2 is inside.
  • this aggregate particle 10 it can be said that the shell layer of the aggregate particle 10 is a hydrophilic site 3 and the core is a hydrophobic site 2. Since the hydrophilic portion 3 is present on the surface of the particle, the aggregated particle 10 in the form of FIG. 2A has a hydrophilic surface, whereby the aggregated particle 10 is hydrophilic. Shows high affinity for substances.
  • the aggregated particle 10 having the hydrophilic part 3 on the surface and the hydrophobic part 2 inside is referred to as “hydrophilic aggregated particle 10a”.
  • the bioactive molecule 4 depends on its hydrophilicity or hydrophobicity, for example, in the case of the bioactive molecule 4 having strong hydrophilicity, as shown in FIG. It will be located in the surface layer.
  • the position of the bioactive molecule 4 in the hydrophilic aggregate particle 10a is not limited to that in the schematic diagram of FIG. 2 (a).
  • the hydrophilic aggregate is not limited. It may be present inside the particle 10a.
  • the hydrophilic aggregate particle 10a is:
  • the unreacted material is also included.
  • Such an unreacted substance is arrange
  • an amphiphilic polymer (amphiphilic site 23) may be intentionally added to the functional substance 1. Also in this case, the amphiphilic polymer is arranged so as to be sandwiched between the plurality of functional substances 1 and can serve as a so-called spacer.
  • the hydrophilic aggregated particles 10a are more stably formed. Moreover, it becomes easy to control the particle diameter of the hydrophilic aggregated particles 10a.
  • the hydrophilic aggregated particles 10a may not contain the above-mentioned unreacted material, and the amphiphilic polymer may not be intentionally added, and is not limited to the above configuration. .
  • FIG. 2 (b) shows aggregated particles 10 formed in a state where the functional substance 1 self-associates, the hydrophobic part 2 is on the surface, and the hydrophilic part 3 is inside.
  • the presence of the hydrophobic site 2 on the surface of the particle makes the surface of the aggregate particle 10 as shown in FIG. 2B hydrophobic, which is higher than that of the hydrophobic substance. Shows affinity.
  • the associated particle 10 in which the hydrophobic portion 2 is on the surface and the hydrophilic portion 3 is inside is referred to as “hydrophobic associated particle 10b”.
  • the bioactive molecule 4 depends on its hydrophilicity or hydrophobicity.
  • the bioactive molecule 4 when the hydrophilicity is strong, the bioactive molecule 4 is formed inside (inside) the hydrophobic aggregate particle 10b as shown in FIG. 2 (b). Will be placed and exist.
  • the position of the bioactive molecule 4 in the hydrophobic aggregate particle 10b is not limited to that in the schematic diagram of FIG. 2A, and the position of the hydrophobic aggregate particle 10b depends on the type and binding position of the bioactive molecule 4. It may exist in the surface layer part.
  • the hydrophobic aggregated particles 10b may be mixed with the unreacted material, or may be intentionally added with an amphiphilic polymer, like the hydrophilic aggregated particles 10a.
  • the hydrophilic site 3 is present on the surface of the aggregate particle 10
  • the hydrophilic site 3 is hydrophobic on or near the surface of the aggregate particle 10. It can be said that it is a state where there are more than the part 2.
  • the hydrophobic site 2 is present inside the aggregate particle 10 means that the hydrophobic site 2 is present more than the hydrophilic site 3 in the aggregate particle 10, particularly in the central portion. It can be said that there is. Therefore, in the hydrophilic aggregated particle 10a, the hydrophobic part 2 does not exist in the particle surface and in the vicinity of the particle surface but exists only inside the particle or the hydrophobic part 2 from the particle surface toward the inside.
  • the concentration gradient is such that the concentration of ⁇ increases gradually.
  • the hydrophilic part 3 does not exist in the particle surface and the vicinity of the particle surface but exists only inside the particle, or the hydrophilic part 3 from the particle surface toward the inside. 3 has a concentration gradient that gradually increases.
  • the functional substance 1 forms the hydrophilic aggregate particle 10a or the hydrophobic aggregate particle 10b depends strongly on whether the liquid in which the functional substance 1 exists is hydrophilic or hydrophobic. That is, when the liquid in which the functional substance 1 exists is a highly hydrophilic liquid, it is formed as the hydrophilic aggregated particle 10a.
  • the liquid for forming the hydrophilic aggregated particles 10a is typically water, and other highly hydrophilic alcohols such as methanol, ethanol and isopropanol, highly hydrophilic ketones such as acetone, and dimethylformamide. And water-soluble solvents such as dimethyl sulfoxide.
  • the liquid for forming the hydrophilic aggregated particles 10a may be a mixed solvent of the various solvents exemplified above.
  • the functional substance 1 has a hydrophilic part 3 having a high affinity with the liquid disposed on the particle surface, and a hydrophobic part 2 having a low affinity is in contact with the liquid.
  • the particles are assembled while being arranged inside the particles. Therefore, the functional substance 1 can become the hydrophilic aggregated particle 10a.
  • the hydrophobic sites 2 gathered inside the hydrophilic aggregate particle 10a are stably aggregated due to mutual molecular interaction (for example, hydrophobic interaction). Therefore, it can be said that the principle that the functional substance 1 forms the hydrophilic aggregate particles 10a in the liquid is the same as the principle that the surfactant forms micelles in water.
  • the liquid in which the functional substance 1 exists is a liquid with low hydrophilicity or a hydrophobic liquid
  • it is formed as a hydrophobic aggregate particle 10b.
  • the liquid for forming the hydrophobic aggregate particles 10b include organic solvents that are sparingly soluble or insoluble in water, and examples include higher alcohols, ketones, ethers, fatty acids, aromatic solvents, and the like.
  • the hydrophobic part 2 since the hydrophobic part 2 has a lower affinity for the liquid than the hydrophilic part 3, it can be a hydrophobic aggregate particle 10b.
  • the principle that the functional substance 1 forms the hydrophobic aggregate particles 10b is the same as that of the hydrophilic aggregate particles 10a.
  • the aggregated particle 10 is in the state of the hydrophilic aggregated particle 10a or the hydrophobic aggregated particle 10b, for example, wettability (contact angle) when each particle is in a dry film-formed state. ) It can be judged by methods such as measurement and fluorescent labeling.
  • Aggregate particles 10 (10a or 10b) can be formed not only in a liquid but also in a dry state.
  • the liquid in which the hydrophilic aggregate particles 10a are formed when the liquid is evaporated and dried, the liquid can be taken out in the form of the hydrophilic aggregate particles 10a.
  • the hydrophobic aggregate particle 10b when the liquid is dried in the same manner as described above, it can be taken out in the form of the hydrophobic aggregate particle 10b.
  • the drying conditions and the environment in the dry state only the form of either the hydrophilic aggregate particle 10a or the hydrophobic aggregate particle 10b can be obtained in the dry state.
  • the functional substance 1 is capable of forming the aggregated particles 10 and further takes the form of either the hydrophilic aggregated particles 10a or the hydrophobic aggregated particles 10b depending on the environment. To get. That is, it is possible to change the hydrophilicity and hydrophobicity (affinity / hydrophobicity) of the aggregate particle 10 according to the environment.
  • the aggregated particles 10 have a property that hydrophilicity and hydrophobicity can be freely changed depending on the environment, and therefore have excellent permeability to a living body as described below.
  • the aggregated particles 10 can penetrate into the living body.
  • a method of penetrating into the living body for example, there is a method in which the aggregated particles 10 are diffused in the air and attached to the surface of the living body.
  • penetration of the aggregated particles 10 into the human body through the air will be described.
  • aggregate particles 10 are diffused into the air.
  • the functional substance 1 is present in the liquid to form the aggregate particles 10 in the liquid, and the liquid containing the functional substance 1 is, for example, static Spraying may be performed by a method that uses electroatomization.
  • the aggregated particle 10 can be diffused in the air.
  • a method such as ultrasonic vibration, a spray method, a firing method, or an ion sputtering method may be employed.
  • the associated particles 10 are diffused into the air.
  • the associated particles 10 are generated as a state of the mist-like fine particle droplet 20 and exist in the air in this state. Will do.
  • FIG. 3 schematically shows the fine particle droplet 20.
  • the fine particle droplet 20 is a droplet formed in a spherical shape or a substantially spherical shape (for example, a substantially elliptical cross section).
  • the fine particle droplet 20 is formed including a medium 11 such as water forming the droplet and one or more associated particles 10 existing in the medium 11.
  • the medium 11 is a liquid used when the aggregated particles 10 are dispersed as described above.
  • the fine particle droplet 20 may contain other solvent or the like to the extent that the effect of the present invention is not impaired.
  • the aggregate particle 10 can take either the form of the hydrophilic aggregate particle 10a or the hydrophobic aggregate particle 10b depending on the type of the liquid.
  • the form of the aggregate particle 10 in the droplet 20 can be determined.
  • the liquid (medium 11) constituting the fine particle droplet 20 is water and the associated particles 10 are present in the state of the hydrophilic associated particles 10a will be described.
  • the size of the fine particle droplet 20 varies depending on the type of liquid, the concentration of the associated particle 10 (functional substance 1), the temperature in the air, the humidity, and the like, it can be formed to 3 to 300 nm, for example. Of course, you are not limited to this.
  • the size of the fine particle droplet 20 here refers to the diameter of the fine particle droplet 20 if it is spherical, and the long diameter (longest diameter) if it is substantially spherical.
  • the pH of the water that forms the fine particle droplet 20 is not particularly limited.
  • the aggregate particles 10 can be diffused in the air by directly releasing the aggregate particles 10 obtained by drying in advance to the air. May be.
  • the penetration of the aggregated particles 10 into the living body will be described.
  • the fine particle droplet 20 released into the air eventually adheres to the human body while floating in the air.
  • the aggregate particle 10 exists in the state of the hydrophilic aggregate particle 10a shown in FIG. Therefore, it is considered that the aggregated particles 10 reach the surface of the human skin 60 in the state of the hydrophilic aggregated particles 10a as shown in FIG. 4 (b).
  • the fine particle droplet 20 reaches the surface of the human skin 60, one or more hydrophilic aggregate particles 10a contained in the fine particle droplet 20 are formed on the surface of the skin 60. It gradually penetrates with the medium 11 of the fine particle droplet 20 through the cells. Alternatively, since the medium 11 of the fine particle droplet 20 may evaporate on the surface of the skin 60, the hydrophilic aggregate particle 10a permeates alone.
  • the stratum corneum 61 which is the outermost layer of the human skin 60 is mainly composed of hydrophobic lipids or the like, the stratum corneum 61 is a highly hydrophobic layer and is in a hydrophobic environment. It can be said that there is.
  • the hydrophilic aggregate particle 10a penetrates into the stratum corneum 61, as shown in FIG. 4C, the hydrophilic aggregate particle 10a is transferred to the state of the hydrophobic aggregate particle 10b.
  • the hydrophilic aggregate particle 10a (aggregate particle 10) has a property that its form can be changed depending on the hydrophilicity / hydrophobicity of the environment.
  • the aggregated particles 10 are in the state of hydrophilic aggregated particles 10a when they reach the skin 60, whereas they are in the state of hydrophobic aggregated particles 10b when penetrating into the stratum corneum 61.
  • the hydrophobic aggregate particles 10b After passing through the stratum corneum 61, the hydrophobic aggregate particles 10b reach the layer (dermis layer 62) formed by the epidermis and dermis below the stratum corneum 61. Since the dermis layer 62 is mainly filled with protein fibers such as collagen fibers, it can be said that the dermis layer 62 is a highly hydrophilic layer and a hydrophilic environment. Therefore, when the hydrophobic aggregate particle 10b that has reached the surface of the dermis layer 62 penetrates into the dermis layer 62 in a hydrophilic environment, as shown in FIG. It transfers to the coalesced particle 10a.
  • the blood vessel 66 is omitted.
  • FIG. 4 (d) shows the state of the change in the hydrophilic aggregated particles 10 a that have penetrated into the blood vessel 66 and reached the blood 65 circulating in the blood vessel 66. Since the blood 65 is hydrophilic, the state of the hydrophilic aggregated particle 10a is maintained immediately after reaching the blood vessel 66. When the hydrophilic aggregate particles 10 a reach the blood 65, the hydrophilic aggregate particles 10 a are hydrolyzed by the moisture contained in the blood 65. This is because the hydrophilic aggregated particles 10a (aggregate particles 10) are formed of functional groups such as ester bonds that can hydrolyze the first binding site 7 and the second binding site 8 as described above. is there.
  • the hydrophilic aggregated particles 10a When hydrolyzed as described above, the hydrophilic aggregated particles 10a are gradually decomposed into the hydrophobic site 2, the hydrophilic site 3 and the bioactive molecule 4. Therefore, the hydrophilic aggregate particle 10a cannot maintain the particle shape as the hydrolysis proceeds, and the particle starts to collapse.
  • the hydrophilic aggregated particles 10a that have started to be collapsed are denoted by reference numeral 10c.
  • the direction of the block arrow attached to the lower side of the blood vessel 66 indicates the direction in which the blood 65 flows.
  • the bioactive molecule 4 When the hydrophilic aggregate particle 10a is hydrolyzed, the bioactive molecule 4 is present in the blood 65 in a free state, that is, the bioactive molecule 4 is cleaved at the second binding site and exists alone. To come. The biologically active molecule 4 thus released flows through the blood 65 and is transported to each biological tissue, for example, through the blood brain barrier and transported into the brain.
  • the bioactive molecule 4 is composed of an amino acid that gives a relaxing action, a relaxed feeling can be given to a human by supplying such an amino acid to the brain.
  • the blood-brain barrier is a part that plays a role of taking only necessary components into the brain by a transporter, and therefore, the substance transportation into the brain may be easily restricted depending on the type of the substance.
  • the substance transportation into the brain may be easily restricted depending on the type of the substance.
  • amino acids are substances that can be taken up from transporters of the blood brain barrier, they can easily cross the blood brain barrier. Therefore, by incorporating the functional substance 1 into the body, the efficiency of amino acid transport into the brain can be increased, and a relaxing action can be more efficiently given to a living body such as a human. .
  • the bioactive molecule 4 can reach each tissue other than in the brain as described above.
  • a bioactive molecule 4 such as an amino acid
  • the bioactive molecule 4 can also serve as a raw material for protein biosynthesis performed in the body. Therefore, essential amino acids are efficiently ingested.
  • effects such as a moisturizing action on the skin and recovery from fatigue can be expected.
  • the hydrophilic portion 3 and the hydrophobic portion 2 are also released by the above hydrolysis, but these are eventually broken down in the blood 65.
  • the amphiphilic site 23 is composed of a biocompatible amphiphilic polymer such as the above-described PLGA-PEG, the polymer is easily hydrolyzed, so that it is hydrolyzed by the blood 65. Substances generated by decomposition are also lost by being absorbed into the living body. From this point of view, it can be said that the amphiphilic site 23 is particularly preferably PLGA-PEG.
  • the bioactive molecule 4 is other than an amino acid, for example, when it is a (poly) peptide or protein, after these are liberated by hydrolysis, further hydrolysis of the (poly) peptide or protein occurs, and finally It will be decomposed to amino acids. The amino acid thus generated is finally supplied to each tissue in the living body.
  • the aggregate particles 10 are percutaneously absorbed from the skin or biological membrane as described above.
  • the route of the percutaneous absorption route is mainly the cell route. , Cell interstitial route, appendage route.
  • the cell route penetrates keratinocytes and intercellular lipids of biological membranes.
  • the cell gap route penetrates the living body through the gap between cells.
  • the appendage route penetrates into the living body through pores, sweat glands and the like, for example.
  • the aggregate particles 10 can penetrate into the living body by any route, but the intercellular route and the appendage route are particularly preferable. This is because the permeability of the aggregated particles 10 is less dependent on the particle diameter in the case of the cell gap route or the appendage route.
  • the particle diameter of the aggregate particle 10 hydroophilic aggregate particle 10a or hydrophobic aggregate particle 10b
  • the permeability (ease of penetration) is further increased.
  • the particle diameter of the aggregate particle 10 here means an average particle diameter obtained by measuring a liquid (dispersion) containing the aggregate particle 10 by a dynamic light scattering method.
  • the lower limit of the particle diameter is not particularly limited.
  • the range of the particle diameter of the associated particles 10 is not particularly limited. This is because, in the appendage route, although the effective area through which the substance permeates is small, the permeability of the substance is high, and a relatively large size substance can permeate.
  • the aggregated particles 10 can also penetrate into the living body using the mucous membrane of the living body as a target site.
  • the mucosa has the property of being easily absorbed.
  • the functional substance 1 can penetrate up to about 1000 molecular weight.
  • the particle size of the aggregate particle 10 can be set to 5 ⁇ m or more.
  • the particle diameter of the aggregated particles 10 is preferably set to about 1 to 2 ⁇ m.
  • the hydrophilicity or hydrophobicity of the aggregate particle 10 depends on its environment, that is, whether it is hydrophilic or hydrophobic. Can be changed freely.
  • the aggregated particle 10 is very excellent in permeability, and when it reaches the blood 65, it is hydrolyzed and living body. Since the active molecule 4 is liberated, the bioactive molecule 4 can be efficiently supplied into the living body.
  • the functional substance 1 constituting the aggregated particle 10 is formed of the hydrophilic part 3, the hydrophobic part 2 and the bioactive molecule 4 having high biocompatibility as described above, It is low in toxicity and can be safely taken into the living body.
  • the bioactive molecule 4 can be more efficiently taken into the living body. Can do. That is, the bioactive molecule 4 can be penetrated into the living body by a very easy method compared to the conventional method of applying the cream or lotion to the skin and allowing the bioactive molecule 4 to penetrate into the living body. Since penetration occurs from every part of the body, the intake rate can be increased.
  • the functional substance 1 can penetrate into the living body not only in the state of the aggregated particles 10 but also in the state of the functional substance 1 alone or in an associated state that is not in the form of particles.
  • the bioactive molecule 4 can be supplied into the living body by allowing the functional substance 1 to penetrate into the living body through the air.
  • the liquid (medium 11) forming the fine particle droplet 20 is water
  • the liquid may be other hydrophilic liquid.
  • the liquid that forms the fine particle droplet 20 may be an organic solvent that is sparingly soluble or insoluble in water.
  • the aggregate particle 10 is formed of the hydrophobic aggregate particle 10b in the fine particle droplet 20. Since it exists in a state, it adheres to the living body surface in this state. The state of the aggregate particles 10 in the stratum corneum 61, the dermis layer 62, and the blood 65 is the same as when the liquid of the fine particle droplet 20 is water.
  • Functional substance 1 can be made into a bioactive agent by blending and adjusting with other agents.
  • the bioactive agent can be prepared by mixing and blending the functional substance 1 with a known bio-applied cream or lotion.
  • the functional substance 1 can be infiltrated into the living body by adopting a method of applying a bioactive agent to the skin.
  • the functional substance 1 can be incorporated into a fine particle generation device that releases (sprays) particulate matter or liquid into the air.
  • a fine particle generation apparatus can be of a known form, for example, an apparatus provided with a system utilizing electrostatic atomization, a system such as an ultrasonic vibration system, a spray system, a firing system, or an ion sputtering system. Can be used.
  • the fine particle generation apparatus if the solution of the functional substance 1 is accommodated in place of the solution conventionally accommodated in the apparatus, the fine particle droplets 20 and the associated particles 10 are contained in the air. It can be set as the apparatus which can be made to discharge
  • the functional material diffusion device is installed and operated in a room, for example, the fine particle droplets 20 and the aggregated particles 10 are diffused into the indoor space, and a human or the like who is eventually indoors while floating in the air. Therefore, a so-called relaxing space can be provided in the room.
  • the functional substance 1 is incorporated into various other devices such as a known air cleaning device, an air cleaning device that can generate negative ions, a device that generates charged water droplets (charged particulate water), a humidifier, and an air conditioner.
  • a known air cleaning device an air cleaning device that can generate negative ions
  • a device that generates charged water droplets charged particulate water
  • a humidifier a humidifier
  • an air conditioner an air conditioner.
  • the air purifier having a function of generating negative ions is configured to further release the functional substance 1, in addition to the sterilization effect by negative ions, etc., it is also relaxed in the living body. It is possible to provide a device capable of providing an action.

Abstract

　生体内への浸透性に優れ、生体活性分子を効率良く生体内、例えば脳内に供給することができる機能性物質、この機能性物質を含む生体活性用薬剤及び機能性物質の生体内への浸透方法を提供する。　機能性物質１は、親水性部位３と疎水性部位２とが結合して形成される両親媒性部位２３に、生体活性分子４が結合した構造を有する。親水性部位３と疎水性部位２との結合７、及び両親媒性部位２３と生体活性分子４との結合８がいずれも加水分解により切断可能に形成されている。

Description

機能性物質、生体活性用薬剤及び機能性物質の生体内への浸透方法、並びに機能性物質放散装置及び空気清浄装置
　本発明は、例えば、アミノ酸等の生体活性分子を有する機能性物質、この機能性物質を含む生体活性用薬剤及び機能性物質の生体内への浸透方法に関するものであり、また、機能性物質を外部に放散させる機能性物質放散装置及び空気清浄装置に関する。
　アミノ酸等の生体活性分子は、美容・健康等に対して様々な特異的作用を示すものであることが従来から知られている。例えば、アミノ酸のような生体活性分子を脳内へ供給させれば、生体に対してリラックス作用をもたらすことができる。そのため、このような生体活性分子を含む生体活性用薬剤は、現代の生活において欠かすことができないものとなっている。
　通常、生体活性分子を生体内に供給するには、生体活性用薬剤を非侵襲的に生体に浸透あるいは供給させる方法、飲食により摂取する方法、ローションやクリーム剤などの形態にして、皮膚等に塗布して生体内に生体活性分子を浸透・供給する方法がある。そして、近年では、生体活性分子をより安全かつ効率的に生体内に供給することを目的として、種々の生体活性用薬剤の提案がなされている。例えば、皮膚刺激性が弱く、経皮吸収性に優れる高級アルコールや高級脂肪酸等の化合物を、アミノ酸等の生体活性分子や美白剤と共に配合して生体活性用薬剤を調製し、これを皮膚外用剤として皮膚の角質層に浸透させることが行われている（例えば、特許文献１等を参照）。
特開２００６－１６４０１号公報
　しかしながら、上記のように生体活性分子を混合配合して調製した生体活性用薬剤では、生体内への浸透が充分でない場合がある。皮膚や生体膜を通して体内へ生体活性用薬剤を浸透させるためには、生体活性分子自体の親水性及び疎水性の両方が、バランス良くコントロールされていることが必要であるところ、そのようなコントロールが必ずしも為されていないこともあるからである。具体的に説明すると、皮膚や生体膜を通して体内へ生体活性分子を浸透させるためには、まず、皮膚の最外層にあたる角質層を透過させる必要があるが、角質層中では疎水的な角質細胞間脂質が支配的であるため、この場合、生体活性分子は疎水性であることが好ましい。一方、角質層下部に存在する表皮・真皮・血液等は親水性であるので、角質層透過後に表皮等を通過する際には、生体活性分子は親水性を示すことが好ましいといえる。そのため、特許文献１のように、生体活性分子と、経皮吸収性に優れる化合物とを配合して生体活性用薬剤を調製するだけでは、角質層や表皮・真皮・血液のすべての領域で浸透しやすいものとは言い難いものであった。
　本発明は上記の点に鑑みてなされたものであり、生体内への浸透性に優れ、生体活性分子を効率良く生体内、例えば脳内に供給することができる機能性物質、この機能性物質を含む生体活性用薬剤及び機能性物質の生体内への浸透方法を提供することを目的とするものである。また、機能性物質を放散させることができる機能性物質放散装置及び空気清浄装置を提供することを目的とするものである。
　本発明に係る機能性物質は、親水性部位と疎水性部位とが結合して形成される両親媒性部位に、生体活性分子が結合した構造を有し、前記親水性部位と前記疎水性部位との結合、及び前記両親媒性部位と前記生体活性分子との結合がいずれも加水分解により切断可能に形成されていることを特徴とする。
　上記の機能性物質において、前記親水性部位と前記疎水性部位との結合、及び前記両親媒性部位と前記生体活性分子との結合がいずれもエステル結合であることが好ましい。
　また、上記の機能性物質において、前記親水性部位がポリエチレングリコール、前記疎水性部位がポリ乳酸グリコール酸共重合体で構成されていることも好ましい。
　また、上記の機能性物質において、前記生体活性分子が、アミノ酸、ペプチド及びタンパク質の群から選ばれるいずれか一種であることも好ましい。
　上記の機能性物質は、空気中又は液中において自己会合して会合体粒子を形成する性質を有していることが好ましい。
　また、前記会合体粒子は、前記親水性部位又は前記疎水性部位のいずれか一方が前記会合体粒子の表面に存在し、他方が前記会合体粒子の内部に存在していることが好ましい。
　また、上記の機能性物質は、加水分解により前記生体活性分子が遊離する性質を有していることが好ましい。
　また、上記の機能性物質は、生体の皮膚の表面から浸透して血液中に到達し、血液中で加水分解されて前記生体活性分子が遊離した後、この遊離した生体活性分子が前記血液中を流れて脳内に到達する性質を有していることも好ましい。
　また、上記の機能性物質は、前記会合体粒子の状態で空気中を介して前記皮膚の表面から角質層に浸透し、この角質層を通過した後、表皮及び真皮を通過して血液中に到達するものであり、前記会合体粒子は、前記角質層を通過するときは前記疎水性部位を表面、前記親水性部位を内部に存在させた状態で形成され、前記表皮及び前記真皮を通過するときは前記親水性部位を表面、前記疎水性部位を内部に存在させた状態で形成されていることも好ましい。
　本発明に係る機能性物質の生体内への浸透方法は、上記の機能性物質を含む液体を空気中に噴霧して、前記機能性物質を生体の皮膚の角質層から生体内に浸透させることを特徴とする。
　本発明に係る生体活性用薬剤は、上記の機能性物質を含んでなることを特徴とするものである。
　本発明に係る機能性物質放散装置は、上記の機能性物質を空気中に放出させることを特徴とするものである。
　また、本発明に係る空気清浄装置は、上記の機能性物質及びマイナスイオンを空気中に放出させることを特徴とするものである。
　本発明の機能性物質によれば、親水性部位と疎水性部位とが結合して形成される両親媒性部位に、生体活性分子が結合した構造を有しているため、生体内への浸透性に優れるものである。また、上記機能性物質は、親水性部位と疎水性部位との結合、及び両親媒性部位と生体活性分子との結合がいずれも加水分解により切断可能に形成されているものである。そのため、上記機能性物質は、生体内において加水分解性に優れるものであり、生体活性分子を遊離させて、効率良く生体内の各組織に供給させることが可能である。
　また、本発明の機能性物質の生体内への浸透方法によれば、上記機能性物質を空気中に噴霧して生体の皮膚へ浸透させるものであることで、容易に生体内へ機能性物質を浸透させることができる。
　また、本発明の生体活性用薬剤によれば、上記機能性物質を含むものであるので、生体内への浸透性に優れ、生体活性分子を効率良く生体内に供給させることができる。
　また、本発明の機能性物質放散装置及び空気清浄装置によれば、上記機能性物質を空気中に放出させるので、空気中を介して機能性物質が生体内に浸透するようになり、リラックス空間を与えることができるようになる。
本発明の機能性物質の一例を示す模式図である。 同上の機能性物質が自己会合して形成された会合体粒子の一例を示し、（ａ）及び（ｂ）はその模式図である。 同上の機能性物質を含む微粒子液の形態の一例を示す模式図である。 （ａ）～（ｄ）は、同上の機能性物質が会合体粒子の状態で皮膚から血管内に浸透していく様子の一例を示す説明図である。
　以下、本発明を実施するための形態を説明する。
　図１は、機能性物質１の一例を模式的に表している。図１に示すように、機能性物質１は、親水性部位３と疎水性部位２と、生体活性分子４とを有してなるものである。親水性部位３と疎水性部位２とが化学結合して両親媒性部位２３が形成され、この両親媒性部位２３と生体活性分子４が化学結合して、機能性物質１が構成されている。そして、後述するように、機能性物質１は、ヒト、あるいはヒトを除く動物等の皮膚や生体膜から生体内に浸透することで、生体活性分子４を生体内の各組織に供給できるように構成されている。以下、この機能性物質１の構成について詳述する。
　疎水性部位２は、疎水性ポリマーで構成することができる。疎水性ポリマーとは、水やアルコール等の溶媒に対して親和性が低い（相分離しやすい）ものや、これらの溶媒に対して不溶であるものをいう。このような疎水性ポリマーの具体例としては、ポリ乳酸グリコール酸共重合体（ＰＬＧＡ）、ポリ乳酸（ＰＬＡ）、ポリグリコール酸（ＰＧＡ）、ポリカプロラクトン（ＰＣＬ）、疎水性のポリアミノ酸、疎水性の多糖類、ポリアクリルアミド誘導体等、いわゆる生体適合性を有するポリマーが挙げられる。疎水性ポリマーとしては、上記例示した種類以外にも、例えば、乳酸、グリコール酸、アミノ酸、アクリルアミド誘導体等のモノマー単位が複数組み合わされて重合されたようなポリマーであってもよく、また、疎水性を阻害しない程度であれば、上記モノマー単位にさらに親水性のモノマーが組み合わされて重合されたポリマーあってもよい。また、上記例示した各種の疎水性ポリマーにおいて、炭化水素基やその他の置換基が疎水性ポリマーの一部に結合されていてもよい。
　疎水性部位２を構成する疎水性ポリマーの分子量は、特に制限されるものではないが、１００～５０００００Ｄａであれば、生体内への浸透性がより優れるものとなり、また、生体内に浸透後も分解が促進されやすくなる。尚、本明細書でいう分子量はゲル浸透クロマトグラフィー（ＧＰＣ）によって測定された重量平均分子量のことを指す。
　疎水性部位２を構成する疎水性ポリマーとしては、特に下記（１）式（［化１］）に示すポリ乳酸グリコール酸共重合体（以下、単にＰＬＧＡと表記する場合がある）、又はこれを含むポリマーであることが好ましい。疎水性ポリマーがＰＬＧＡを含む場合、疎水性部位２が生体親和性や生体適合性に優れるという利点があるためである。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000001
  上記（１）式に示すように、ＰＬＧＡは、乳酸ユニットで構成されるポリマー（又はオリゴマー）と、グリコール酸ユニットで構成されるポリマー（又はオリゴマー）とで構成されるジブロックポリマーである。（１）式ではＰＬＧＡの乳酸ユニット側末端及びグリコール酸ユニット側末端は省略しているが、例えば、それぞれ水素（Ｈ）及び水酸基（ＯＨ）とすることができる。また、式中のｍ、ｎはそれぞれ、０＜ｍ≦１００００、０＜ｎ≦１００００の数である。
　親水性部位３は、親水性ポリマーで構成することができる。親水性ポリマーとは、水やアルコール等の溶媒に対して親和性が高いものや、水やアルコール系溶媒に溶解又は膨潤することができるポリマーのことをいう。このような親水性ポリマーの具体例としては、ポリエチレングリコール、ポリビニルアルコール、ポリエチレンオキサイド、親水性のポリペプチド、親水性多糖類、ポリアクリル酸系ポリマー、ポリアクリルアミド系ポリマー、ポリアミドアミン系ポリマー等、生体適合性を有するポリマーが挙げられる。親水性ポリマーとしては、上記例示した種類以外にも、例えば、親水性モノマー単位（エチレングリコール、ビニルアルコール、エチレンオキサイド、アクリル酸等）が複数組み合わされて重合されたようなポリマーであってもよく、親水性を阻害しない程度であれば、上記親水性モノマー単位にさらに疎水性のモノマーが組み合わされて重合されたポリマーであってもよい。
　親水性部位３を構成する親水性ポリマーの分子量は、特に制限されるものではないが、１００～５０００００Ｄａであれば、生体内への浸透性がより優れるものとなり、また、生体内に浸透後も分解が促進されやすくなる。
　親水性部位３を構成する親水性ポリマーとしては、特にポリエチレングリコール（以下、単にＰＥＧと表記する場合がある）であることが好ましい。親水性ポリマーとしてＰＥＧを採用した場合、生体親和性に優れるという利点があるためである。
　上記の疎水性ポリマー及び親水性ポリマーはいずれも、一種のモノマー単位から構成されるホモポリマーであっても、複数のモノマー単位から構成されるコポリマー（共重合体）であってもよい。コポリマーの場合は、ランダム共重合体、ブロック共重合体、グラフト共重合体、交互共重合体等のいずれであってもよい。また、疎水性ポリマー及び親水性ポリマーは、架橋構造、非架橋構造、グラフト構造（枝分かれ構造）のいずれであってもよいが、生体内に浸透しやすいという点では、非架橋構造であることが好ましい。
　両親媒性部位２３は、疎水性部位２及び親水性部位３が互いに結合して構成されるものである。例えば、両親媒性部位２３は、疎水性部位２及び親水性部位３を構成している疎水性ポリマー及び親水性ポリマーの末端同士が化学結合して形成される。すなわち、図１に模式的に示しているように、疎水性ポリマー（疎水性部位２）の片末端と親水性ポリマー（親水性部位３）の片末端とが結合して両親媒性部位２３が形成される。両親媒性部位２３は、両親媒性ポリマーということができる。尚、図１においては、親水性部位３及び疎水性部位２との結合部位を、親水性部位３と疎水性部位２との結合７として図中に表記しているが、以下ではこの結合部位を「第一結合部位７」と表記する場合がある。
　生体活性分子４としては、生体に対してリラックス作用を及ぼす物質を好適に採用することができ、具体的には、アミノ酸、ペプチド、タンパク質、糖類、多糖類等が挙げられる。上記例示した生体活性分子４は、天然（自然界）に存在する公知の物質であっても、人工的に合成された公知の物質であってもよい。より好ましい生体活性分子４は、アミノ酸、ペプチド、タンパク質のいずれかであり、この場合、優れたリラックス作用を与えることができ、また、生体内への浸透性にも優れるものである。そして、生体活性分子４が水溶性であれば、上記効果がさらに高まるものとなる。生体活性分子４がアミノ酸である場合は、そのアミノ酸の種類としては、疎水性アミノ酸、親水性アミノ酸、酸性アミノ酸、塩基性アミノ酸、中性アミノ酸などが例示されるが、これらのいずれのアミノ酸であってもよい。
　生体活性分子４は、両親媒性部位２３に結合しているものである。特に、生体活性分子４は、図１の模式図に示しているように、両親媒性部位２３（両親媒性ポリマー）の片末端に結合させることができる。もちろん、生体活性分子４の結合箇所は、両親媒性部位２３の片末端に限られるものではなく、その他の部分、例えば、両親媒性ポリマーの側鎖に結合していても良い。また、両親媒性部位２３に二以上の生体活性分子４が結合していてもよい。しかし、後述するように、機能性物質１が自己会合しやすいという点では、両親媒性部位２３の末端に一つの生体活性分子４が結合していることが好ましい。ここで、図１の模式図では、両親媒性部位２３における親水性部位３の末端に生体活性分子４が結合しているものであるが、これに限られるものではなく、両親媒性部位２３における疎水性部位２の末端に生体活性分子４が結合していてもよい。尚、図１においては、両親媒性部位２３及び生体活性分子４との結合部位を、両親媒性部位２３と生体活性分子４との結合８として図中に表記しているが、以下ではこの結合部位を「第二結合部位８」と表記する場合がある。
　ここで、第一結合部位７（親水性部位３及び疎水性部位２との結合部位）及び第二結合部位８（両親媒性部位２３及び生体活性分子４との結合部位）について説明する。
　本発明では、第一結合部位７及び第二結合部位８は、加水分解によって切断され得る官能基で形成される。そのため、機能性物質１を加水分解させた場合に、機能性物質１が第一結合部位７及び第二結合部位８で切断されて、疎水性部位２、親水性部位３及び生体活性分子４に分解され、それぞれ遊離（脱離ともいう）することになる。
　第一結合部位７及び第二結合部位８の具体例としては、エステル結合（－ＣＯＯ－）、アミド結合（－ＣＯＮＨ－）、エーテル結合（－ＣＯＣ－）、シロキサン結合（－ＳｉＯ－）等が挙げられる。第一結合部位７及び第二結合部位８は、互いに同一であってもよいし、異なっていてもよい。
　より好ましい第一結合部位７及び第二結合部位８は、それぞれエステル結合であり、この場合、加水分解性に優れるものとなりやすく、特に、生体内においても加水分解起こりやすいものとなる。
　機能性物質１の製造方法は、特に限定されるものではないが、例えば、両親媒性ポリマー及び生体活性分子４を準備し、これらを化学結合反応させる方法によって製造することができる。その他、濃度勾配等による浸透法、電荷等を用いた吸着法等の手段によって機能性物質１を製造することが可能である。
　下記（２）式（［化２］）には、機能性物質１を得る方法の一例として、エステル縮合反応による製造方法を示している。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000002
 この方法では、生体活性分子４（（２）式中の化合物Ａ）の末端のカルボキシル基と、両親媒性ポリマー（（２）式中の化合物Ｂ）の末端水酸基とを縮合反応させている。そして、この反応により、エステル基を介して生体活性分子４と両親媒性ポリマーとを結合させることで、機能性物質１が得られる。尚、（２）式中の化合物ＡのＲ1は、生体活性分子４における末端の一つのカルボキシル基以外の部分を表し、化合物ＢのＲ2は、両親媒性部位２３における末端の一つの水酸基以外の部分を表している。
　上記（２）式の反応は、例えば、エステル縮合触媒の存在下においてヘプタン中、８０℃で行うことができる。エステル縮合触媒（（２）式において「Ｃａｔ．」と表記）としては、例えば、下記（３）式（［化３］）に示す化合物を使用することができる。もちろん、その他の公知のエステル縮合触媒も使用してもよい。また、反応溶媒や温度も上記に制限されるものではなく、原料の種類に応じて適宜、変更されるものである。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000003
 （２）式に従って、機能性物質１を製造する場合、例えば、生体活性分子４として天然のＬ体のアミノ酸、両親媒性ポリマーとして、（１）式に示すＰＬＧＡと、ＰＥＧとのジブロックポリマー（ＰＬＧＡ－ＰＥＧと表す）を採用することができる。この場合、アミノ酸のカルボキシル基と、ＰＬＧＡ－ＰＥＧ部位の末端の水酸基とが縮合反応することで、ＰＬＧＡ－ＰＥＧの末端にアミノ酸が導入された機能性物質１が製造される。尚、ＰＬＧＡ－ＰＥＧとしては、例えば、ＰＬＧＡ末端のカルボキシル基とＰＥＧ末端の水酸基とが縮合して形成されたものを使用することができる。上記のように得られるＰＬＧＡ－ＰＥＧの末端にアミノ酸が導入された機能性物質１では、第一結合部位７及び第二結合部位８はいずれもエステル結合を形成している。
　上記（２）式の反応による機能性物質１の製造方法は、生体活性分子４と両親媒性ポリマーが縮合反応できる官能基を有している場合に有効な方法である。生体活性分子４がアミノ酸以外の場合、例えば、ペプチド、タンパク質であっても、これらの分子は分子中に縮合反応可能な官能基（例えば、カルボキシル基、アミノ基、水酸基等）を有している。そのため、生体活性分子４がペプチド、タンパク質であっても、（２）式の反応によって、両親媒性ポリマーに結合させることは可能である。
　ところで、（２）式の反応による機能性物質１の製造では、すべての両親媒性部位２３に生体活性分子４が導入されるとも限らないものである。すなわち、得られた機能性物質１中には、生体活性分子４が結合していない両親媒性部位２３（未反応物）が混入している場合もありうる。このような未反応物が混入する場合は、精製により除去してもよいし、本発明の効果が阻害されない程度であれば、未反応物が混入した状態で機能性物質１を得るようにしてもよい。
　両親媒性ポリマーは、市販されているものを使用してもよいし、あるいは、市販の親水性ポリマーと疎水性ポリマーとを別途準備し、これらの末端同士を反応させることで得てもよい。また、親水性ポリマー及び疎水性ポリマーは、別途、公知の方法で合成したものを準備してもよい。
　機能性物質１は液体中において自己会合し得る性質を有する。ここでいう自己会合とは、複数の機能性物質１どうしが互いに集合して、例えば粒子や二分子膜等に会合した状態になることを示す。以下、機能性物質１の自己会合について説明する。
　図２（ａ）、（ｂ）はいずれも、図１で模式的に表した機能性物質１が自己会合して粒子状になった場合の粒子断面を、模式的に示したものである。以下では、機能性物質１が自己会合して形成された粒子を「会合体粒子１０」と表記する。尚、会合体粒子１０を構成する機能性物質１は、すべて同一の種類であってもよいし、異なる種類のものであってもよい。
　会合体粒子１０は、親水性部位３又は疎水性部位２のいずれか一方が会合体粒子１０の表面（外側）に位置するように存在し、他方が会合体粒子１０の内部（内側）に位置するように存在した状態で形成し得る。会合体粒子１０の形態について以下に詳述する。
　図２（ａ）は、機能性物質１が自己会合して、親水性部位３が表面、疎水性部位２が内部にある状態で形成された会合体粒子１０を示している。この会合体粒子１０では、会合体粒子１０のシェル層が親水性部位３、コアが疎水性部位２ということができる。親水性部位３が粒子の表面に存在していることで、図２（ａ）の形態の会合体粒子１０は、表面は親水性となっており、これによって会合体粒子１０は、親水性の物質に対して高い親和性を示す。以下、図２（ａ）の形態のように親水性部位３が表面、疎水性部位２が内部にある状態の会合体粒子１０を「親水性会合体粒子１０ａ」と表記する。生体活性分子４は、その親水性又は疎水性の強さにもよるが、例えば、親水性が強い生体活性分子４の場合は、図２（ａ）のように、親水性会合体粒子１０ａの表層部に配置して存在することになる。もちろん、親水性会合体粒子１０ａにおける生体活性分子４の位置は、図２（ａ）の模式図のものに限られるわけではなく、生体活性分子４の種類や結合箇所によっては、親水性会合体粒子１０ａの内部に存在することもあり得る。
　上述のように、例えば、機能性物質１の製造時に生体活性分子４が結合していない両親媒性部位２３（すなわち、未反応物）が混入している場合、親水性会合体粒子１０ａは、上記未反応物も含まれた状態で形成されることになる。このような未反応物は、例えば、親水性会合体粒子１０ａにおいて、親水性会合体粒子１０ａを形成する複数の機能性物質１の間に挟まれるように配置される。また、機能性物質１に意図的に両親媒性ポリマー（両親媒性部位２３）を添加するようにしてもよい。この場合も、両親媒性ポリマーは複数の機能性物質１の間に挟まれるように配置され、いわゆるスペーサーの役割を果たし得る。そして、このようなスペーサーによって、機能性物質１間の立体反発を抑えることができ、親水性会合体粒子１０ａがより安定に形成される。また、親水性会合体粒子１０ａの粒子径も制御しやすくなる。もちろん、親水性会合体粒子１０ａは、上記未反応物が含まれていなくてもよいし、両親媒性ポリマーが意図的に添加されていなくてもよく、上記の構成に限定されるものではない。
　一方、図２（ｂ）は、機能性物質１が自己会合して、疎水性部位２が表面、親水性部位３が内部にある状態にて形成された会合体粒子１０を示している。疎水性部位２がその粒子の表面に存在していることで、図２（ｂ）の形態のような会合体粒子１０では、表面は疎水性となっており、疎水性の物質に対して高い親和性を示す。以下、図２（ｂ）の形態のように、疎水性部位２が表面、親水性部位３が内部にある状態の会合体粒子１０を「疎水性会合体粒子１０ｂ」と表記する。生体活性分子４は、その親水性又は疎水性の強さにもよるが、例えば、親水性が強い場合は、図２（ｂ）のように、疎水性会合体粒子１０ｂの内側（内部）に配置して存在することになる。もちろん、疎水性会合体粒子１０ｂにおける生体活性分子４の位置は、図２（ａ）の模式図のものに限られず、生体活性分子４の種類や結合箇所によっては、疎水性会合体粒子１０ｂの表層部に存在することもあり得る。また、疎水性会合体粒子１０ｂも親水性会合体粒子１０ａ同様、上記未反応物が混入していてもよいし、あるいは意図的に両親媒性ポリマーを添加していてもよい。
　ここで、親水性会合体粒子１０ａのように「親水性部位３が会合体粒子１０の表面に存在する」状態とは、会合体粒子１０の表面もしくは表面近傍において、親水性部位３が疎水性部位２よりも多く存在する状態である、ということができる。また、「疎水性部位２が会合体粒子１０の内部に存在する」状態とは、会合体粒子１０の内部、特に中心部において、疎水性部位２が親水性部位３よりも多く存在する状態である、ということができる。従って、親水性会合体粒子１０ａでは、疎水性部位２は、粒子表面及び粒子表面付近には存在せず、粒子内部にのみ存在しているか、あるいは、粒子表面から内部に向かって疎水性部位２の濃度が徐々に高くなるような濃度傾斜を有している。逆に、疎水性会合体粒子１０ｂでは、親水性部位３は、粒子表面及び粒子表面付近には存在せず、粒子内部にのみ存在しているか、あるいは、粒子表面から内部に向かって親水性部位３の濃度が徐々に高くなるような濃度傾斜を有している。
　機能性物質１が、親水性会合体粒子１０ａ及び疎水性会合体粒子１０ｂのいずれを形成するかは、機能性物質１が存在する液体が親水性か疎水性によって強く依存する。すなわち、機能性物質１が存在する液体が、親水性の高い液体である場合は、親水性会合体粒子１０ａとして形成される。親水性会合体粒子１０ａを形成させるための液体としては、水が代表的であり、その他、メタノール、エタノール、イソプロパノール等の親水性の高いアルコール類、アセトン等の親水性の高いケトン類、ジメチルホルムアミド、ジメチルスルホキサイド等の水溶性溶媒が例示される。親水性会合体粒子１０ａを形成させるための液体は、上記例示した各種溶媒の混合溶媒であってもよい。このような親水性の高い液体においては、機能性物質１は、この液体との親和性の高い親水性部位３は粒子表面に配置し、親和性の低い疎水性部位２は、液体との接触を避けるために粒子内部に配置しながら会合する。そのため、機能性物質１は、親水性会合体粒子１０ａとなり得るのである。親水性会合体粒子１０ａの内側に集まっている疎水性部位２は、互いの分子間相互作用（例えば、疎水性相互作用）により、安定に凝集しているものと考えられている。従って、液体中において、機能性物質１が親水性会合体粒子１０ａを形成する原理は、例えば、界面活性剤が水中でミセルを形成する原理と同じであるといえる。
　一方、機能性物質１が存在する液体が、親水性の低い液体、もしくは疎水性の液体である場合は、疎水性会合体粒子１０ｂとして形成される。疎水性会合体粒子１０ｂを形成させる液体としては、水に難溶性や不溶性の有機溶媒等が挙げられ、例えば、高級アルコール、ケトン類、エーテル類、脂肪酸類、芳香族系溶媒等が例示される。このような疎水性の液体においては、疎水性部位２の方が親水性部位３よりも液体に対する親和性が低いため、疎水性会合体粒子１０ｂとなり得る。機能性物質１が疎水性会合体粒子１０ｂを形成する原理は親水性会合体粒子１０ａと同様である。
　会合体粒子１０が親水性会合体粒子１０ａの状態であるか、疎水性会合体粒子１０ｂの状態であるかについては、例えば、各粒子を乾燥した成膜状態としたときの濡れ性（接触角）測定や、蛍光ラベル化等の方法で判断することができる。
　会合体粒子１０（１０ａ又は１０ｂ）は、液体中のみならず、乾燥状態でも形成され得る。例えば、親水性会合体粒子１０ａが形成されている液体において、液体を蒸発などさせて乾燥させた場合は、親水性会合体粒子１０ａの形態で取り出すことができる。また、疎水性会合体粒子１０ｂが形成されている液体において、上記同様に液体を乾燥させた場合は、疎水性会合体粒子１０ｂの形態で取り出すことができる。もちろん、乾燥の条件や、乾燥状態における環境によっては、乾燥状態では親水性会合体粒子１０ａ又は疎水性会合体粒子１０ｂのいずれかの形態しか取り得ない場合もある。
　上記のように、機能性物質１は会合体粒子１０を形成することが可能であり、さらに、環境に応じて、親水性会合体粒子１０ａや疎水性会合体粒子１０ｂのいずれかの形態になり得るものである。すなわち、環境に応じて、会合体粒子１０の親水性、疎水性（親疎水性）を変化させることが可能である。このように会合体粒子１０は、親水性や疎水性が環境によって自在に変化可能である性質を有するため、以下に説明するように、生体への浸透性に優れるものとなる。
　会合体粒子１０は、生体内に浸透させることができる。生体内に浸透させる方法としては、例えば、会合体粒子１０を空気中に放散させて生体表面に付着させる方法がある。ここでは、一例として、空気中を介したヒト体内への会合体粒子１０の浸透について説明する。
　まず、会合体粒子１０を空気中に放散させる。会合体粒子１０を空気中に放散させるには、まず、機能性物質１を液体中に存在させて液体中で会合体粒子１０を形成させ、この機能性物質１を含む液体を、例えば、静電霧化を利用する方式により噴霧するなどすればよい。これにより、会合体粒子１０を空気中に放散させることができる。その他、会合体粒子１０を空気中に放散させる手段として、超音波振動、スプレー式、発砲式、イオンスパッタ等の方式を採用してもよい。また、後述する機能性物質放散装置によって機能性物質１を含む液体を空気中に放散させてもよい。上記いずれかの方式によって会合体粒子１０が存在する液体を空間へ放出させることで、会合体粒子１０が空気中に放散される。このように、会合体粒子１０が存在する液体を空間へ放出させる方式を採用した場合、会合体粒子１０は、ミスト状の微粒子液滴２０の状態として生成されて、この状態で空気中に存在することになる。
　図３は、その微粒子液滴２０を模式的に表したものである。微粒子液滴２０は、球状もしくは略球状（例えば、断面が略楕円形状）に形成された液滴である。微粒子液滴２０は、液滴を形成する水等の媒質１１と、媒質１１中に存在する１個以上の会合体粒子１０とを含んで形成される。媒質１１は、上記のように会合体粒子１０を分散する際に使用する液体である。微粒子液滴２０には、本発明の効果を阻害しない程度にその他の溶媒等が含まれていてもよい。
　上述のように、会合体粒子１０は、液体の種類によって親水性会合体粒子１０ａや疎水性会合体粒子１０ｂのいずれかの形態を取り得るので、微粒子液滴２０を形成する液体種によって、微粒子液滴２０中の会合体粒子１０の形態が決まり得る。ここでは、微粒子液滴２０を構成する液体（媒質１１）を水とし、会合体粒子１０が親水性会合体粒子１０ａの状態で存在している場合について説明する。
　微粒子液滴２０の大きさは、液体の種類や会合体粒子１０（機能性物質１）の濃度、空気中の温度や湿度等の条件によって異なるものの、例えば３～３００ｎｍに形成させることができるが、もちろんこれに制限されるものではない。ここでいう微粒子液滴２０の大きさとは、微粒子液滴２０が球形であればその直径を、略球形状であれば長径（最も長い径）のことをいう。また、微粒子液滴２０を形成する水のｐＨは特に制限されない。
　尚、会合体粒子１０を空気中に放散させる方法は上記の他、あらかじめ乾燥させて得た会合体粒子１０そのものを、直接空気中に放出させることで、会合体粒子１０を空気中に放散させてもよい。
　次に、図４により、会合体粒子１０の生体内（ヒト体内）への浸透について説明する。上述のように空気中に放出された微粒子液滴２０は、空気中を浮遊しながら、やがて人体に付着する。ここで、微粒子液滴２０中において、会合体粒子１０は、図４（ａ）に示す親水性会合体粒子１０ａの状態で存在している。そのため、会合体粒子１０は、図４（ｂ）に示すように、親水性会合体粒子１０ａの状態でヒトの肌６０表面に到達すると考えられる。
　そして、図４（ｃ）に示すように、微粒子液滴２０がヒトの肌６０表面に到達すると、微粒子液滴２０中に含まれる１又は複数の親水性会合体粒子１０ａは、肌６０表面の細胞間を通って微粒子液滴２０の媒質１１と共に徐々に浸透していく。あるいは、微粒子液滴２０の媒質１１は肌６０表面で蒸発することもあるので親水性会合体粒子１０ａ単独で浸透する。ここで、ヒトの肌６０の最外層である角質層６１は、主に疎水性の脂質等で構成されるものであるため、角質層６１は疎水性が強い層であり、疎水的な環境であるといえる。そのため、親水性会合体粒子１０ａが角質層６１に浸透すると、図４（ｃ）に示すように、親水性会合体粒子１０ａは、疎水性会合体粒子１０ｂへの状態へと転移する。親水性会合体粒子１０ａ（会合体粒子１０）は、環境の親疎水性によってその形態が変化しうる性質を有するからである。このように、会合体粒子１０は、肌６０に到達したときは親水性会合体粒子１０ａの状態であるのに対し、角質層６１中に浸透するときには疎水性会合体粒子１０ｂの状態である。
　角質層６１中を通過した後、疎水性会合体粒子１０ｂは、角質層６１より下部の表皮及び真皮で形成される層（真皮層６２）に到達する。そして、真皮層６２は主にコラーゲン線維などのタンパク質線維で満たされているので、親水性が強い層であり、親水的な環境であるといえる。そのため、真皮層６２表面に到達した疎水性会合体粒子１０ｂが、親水的な環境の真皮層６２中に浸透すると、図４（ｃ）に示すように、疎水性会合体粒子１０ｂから親水性会合体粒子１０ａへと転移する。
　やがて、真皮層６２中において親水性会合体粒子１０ａの状態で存在する会合体粒子１０は、真皮層６２中を通っている血管６６の中へと浸透していく。尚、図４（ｃ）では、血管６６は省略している。
　図４（ｄ）は、血管６６に浸透して、この血管６６中を循環している血液６５中に到達した親水性会合体粒子１０ａの変化の様子を示している。血液６５は、親水性であるので、血管６６内に到達した直後は、親水性会合体粒子１０ａの状態が維持されている。そして、親水性会合体粒子１０ａが血液６５中に到達すると、この血液６５中に含まれる水分によって、親水性会合体粒子１０ａが加水分解される。これは、親水性会合体粒子１０ａ（会合体粒子１０）が、上述のように第一結合部位７及び第二結合部位８が加水分解され得るエステル結合等の官能基で形成されているためである。上記のように加水分解されると、親水性会合体粒子１０ａは、疎水性部位２、親水性部位３及び生体活性分子４に徐々に分解されていく。そのため、親水性会合体粒子１０ａは、加水分解の進行とともに粒子形状を維持できなくなり、粒子の崩壊が起こり始める。尚、図４（ｄ）では、崩壊が始まっている親水性会合体粒子１０ａは、符号１０ｃを付して表している。また、この図において、血管６６の下側に付しているブロック矢印の方向は、血液６５が流れている方向を示している。
　親水性会合体粒子１０ａが加水分解されると、生体活性分子４は、血液６５中で遊離して存在するようになる、すなわち、第二結合部位で生体活性分子４が切断されて単独で存在するようになる。そして、このように遊離した生体活性分子４は、血液６５中を流れて、各生体組織に運搬され、例えば、血液脳関門を通過して脳内へと運搬される。特に、生体活性分子４がリラックス作用を与えるアミノ酸で構成されている場合は、脳にそのようなアミノ酸が供給されることで、ヒトに対してリラックス感を与えることができるものとなる。通常、血液脳関門は、必要な成分のみを輸送体によって脳内へ取り込ませる役割を果たす部位であるので、その物質の種類によっては脳内への物質運搬が制限を受けやすいことがある。脳内に物質が運搬されるには、輸送体によって取り込むことのできる状態で血液脳関門に到達する必要がある。しかし、アミノ酸は血液脳関門の輸送体から取り込まれることのできる物質であるので、容易に血液脳関門を通過することができる。従って、機能性物質１を体内に取り込むことで、脳内へのアミノ酸の運搬効率を高くすることができ、ヒト等の生体に対して、より効率的にリラックス作用を与えることができるものである。
　もちろん、生体活性分子４は、上記のような脳内以外の各組織に到達することが可能である。例えば、生体内の各組織にアミノ酸等の生体活性分子４が運搬されると、この生体活性分子４は、体内で行われるタンパク質生合成の原料としての役割も果たすことができる。従って、必須アミノ酸が効率的に摂取される。また、生体活性分子４の効果としては、上記リラックス作用以外にも、例えば、肌への保湿作用や疲労回復等の効果も期待できるものである。
　上記の加水分解によって、親水性部位３や疎水性部位２も遊離することになるが、これらはやがて血液６５中で分解される。特に、両親媒性部位２３として、上記ＰＬＧＡ－ＰＥＧのように生体適合性の両親媒性ポリマーで構成されていれば、このポリマーは加水分解がされやすいので、血液６５によって加水分解されると共に、分解して生成した物質も生体内に吸収されるなどして消失する。このような観点から、両親媒性部位２３がＰＬＧＡ－ＰＥＧであることが特に好ましいといえる。
　また、生体活性分子４がアミノ酸以外の場合、例えば、（ポリ）ペプチドやタンパク質である場合は、加水分解でこれらが遊離した後、さらに、（ポリ）ペプチドやタンパク質の加水分解が起こり、最終的にアミノ酸まで分解されることになる。このように生成したアミノ酸は、最終的に生体内の各組織に供給されることになる。
　会合体粒子１０は、上記のように皮膚や生体膜から経皮吸収されるものであが、このように皮膚を標的部位とする場合は、経皮吸収経路のルートとしては主に、細胞ルート、細胞間隙ルート、付属器ルートが挙げられる。
　細胞ルートは、生体膜の角質細胞と細胞間隙脂質とを浸透していくものである。細胞間隙ルートは、細胞と細胞との間隙を通過して生体内に浸透していくものである。そして、付属器ルートは、例えば、毛穴、汗腺等を通じて生体内に浸透していくものである。会合体粒子１０は、いずれのルートでも生体内に浸透可能であるが、特に、細胞間隙ルートや付属器ルートが好ましい。細胞間隙ルートや付属器ルートであれば、会合体粒子１０の浸透性が、その粒子径に依存しにくいからである。細胞間隙ルートの場合であれば、会合体粒子１０（親水性会合体粒子１０ａ又は疎水性会合体粒子１０ｂ）の粒子径は、１００ｎｍ以下であることが好ましく、この範囲であれば生体内への浸透性（浸透のしやすさ）がより高まるものとなる。尚、ここでいう会合体粒子１０の粒子径とは、会合体粒子１０を含む液体（分散液）を動的光散乱法により測定して得た平均粒子径のことをいう。この場合の粒子径の下限値は特に制限されるものではないが、例えば、０．１ｎｍであれば、生体内への浸透性が低下しにくいものであるし、安定な会合体を形成することができる。また、付属器ルートの場合は、会合体粒子１０の粒子径の範囲は特に制限されるものではない。付属器ルートでは、物質が透過する有効面積は小さいものの、物質の透過性が高く、また、比較的大きなサイズの物質が透過可能であるからである。
　会合体粒子１０は、生体の粘膜を標的部位として生体内に浸透させることもできる。粘膜は吸収が容易であるという性質を有する。例えば、鼻粘膜であれば、機能性物質１の分子量が１０００程度までは透過が可能である。また、鼻腔内には粒径が５μｍ以上の物質が捕捉されやすいため、粘膜を標的部位とする場合は、会合体粒子１０の粒子径を５μｍ以上にすることができる。これに対して、肺を標的部位とした場合には、会合体粒子１０の粒子径は１～２μｍ程度に設定することが好ましい。
　会合体粒子１０は、上記いずれのルートで生体内に浸透させる場合でも、その環境、すなわち、親水性であるか疎水性であるかの環境に応じて、会合体粒子１０の親水性、疎水性を自在に変化させることができる。このように周囲環境に応じて、その環境に適した構造に変化するものであるので、会合体粒子１０は浸透性に非常に優れるものであり、しかも、血液６５に到達すると加水分解されて生体活性分子４が遊離するので、生体活性分子４を効率的に生体内に供給することができる。その上、会合体粒子１０を構成する機能性物質１自体を、上述のように、生体適合性の高い親水性部位３、疎水性部位２及び生体活性分子４で形成させている場合は、生体に対する毒性も低く、安全に生体内に取り込むことができる。
　さらに、会合体粒子１０（機能性物質１）は、空気中に放散させることで空気中を介して生体内に浸透させることができるので、より効率的に生体活性分子４を生体内に取り入れることができる。すなわち、従来のようにクリームやローションにして皮膚に塗布して生体活性分子４を生体内に浸透させる方法に比べて非常に容易な方法で生体活性分子４を生体内に浸透でき、また、皮膚のあらゆる部分から浸透が起こるので、摂取率を高くすることができる。
　もちろん、機能性物質１は、会合体粒子１０の状態のみならず、機能性物質１単独の状態や、粒子形状ではない会合状態でも生体内に浸透することは可能である。この場合も機能性物質１を空気中を介して生体内に浸透させることで、生体活性分子４を生体内に供給することができる。
　上記の例では、微粒子液滴２０を形成する液体（媒質１１）が水である場合について説明したものであるが、これに限らず、上記液体はその他の親水性液体であってもよい。あるいは、微粒子液滴２０を形成する液体は、水に難溶性や不溶性の有機溶媒等であってもよく、この場合は、会合体粒子１０は微粒子液滴２０中で疎水性会合体粒子１０ｂの状態で存在しているので、この状態で、生体表面に付着することになる。尚、角質層６１や真皮層６２、血液６５中における会合体粒子１０の状態は、微粒子液滴２０の液体が水である場合と同様である。
　機能性物質１は、その他の薬剤と配合して調整することで生体活性用薬剤とすることも可能である。例えば、公知の生体塗布用のクリームやローションなどに機能性物質１を混合配合させることで、生体活性用薬剤を調製することができる。この場合、生体活性用薬剤を皮膚に塗布する方式等を採用すれば、生体内に機能性物質１を浸透させることができる。
　機能性物質１は、粒子状物質や液体を空気中に放出（噴霧）させるような微粒子生成装置に取り入れることができる。このような微粒子生成装置は、公知の形態のものを使用することができ、例えば、静電霧化を利用する方式、超音波振動方式、スプレー方式、発砲方式、イオンスパッタ等の方式を備える装置を使用できる。そして、上記微粒子生成装置において、従来から当該装置内に収容されていた溶液の代わりとして、機能性物質１の溶液を収容させるようにすれば、空気中に微粒子液滴２０や会合体粒子１０を放出させることが可能な装置、いわゆる機能性物質放散装置とすることができる。機能性物質放散装置を、例えば、室内に設置して稼動させれば、微粒子液滴２０や会合体粒子１０がその室内空間に放散されると共に、空気中を浮遊しながらやがて室内にいるヒト等の生体内に浸透されるので、室内にいわゆるリラックス空間を提供することが可能となる。
　また、機能性物質１は、その他、公知の空気清浄装置、マイナスイオンを発生できる空気清浄装置、帯電した水滴（帯電微粒子水）を発生させる装置、加湿機、エアコン等、各種の装置に取り入れることが可能である。特に、上記のマイナスイオンを発生させる機能を有する空気清浄装置が、さらに機能性物質１も放出するように構成されている場合は、マイナスイオンによる除菌効果等に加えて、生体内にもリラックス作用を与えることのできる装置を提供できるものとなる。
　１　　機能性物質
　２　　疎水性部位
　３　　親水性部位
　４　　生体活性分子
　７　　疎水性部位と親水性部位との結合（第一結合部位）
　８　　両親媒性部位と生体活性分子との結合（第二結合部位）
　１０　会合体粒子
　２３　両親媒性部位
　６１　角質層
　６５　血液
６６　血管

Claims (13)

  1. 　親水性部位と疎水性部位とが結合して形成される両親媒性部位に、生体活性分子が結合した構造を有し、前記親水性部位と前記疎水性部位との結合、及び前記両親媒性部位と前記生体活性分子との結合がいずれも加水分解により切断可能に形成されていることを特徴とする機能性物質。
  2. 　前記親水性部位と前記疎水性部位との結合、及び前記両親媒性部位と前記生体活性分子との結合がいずれもエステル結合であることを特徴とする請求項１に記載の機能性物質。
  3. 　前記親水性部位がポリエチレングリコール、前記疎水性部位がポリ乳酸グリコール酸共重合体で構成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の機能性物質。
  4. 　前記生体活性分子が、アミノ酸、ペプチド及びタンパク質の群から選ばれるいずれか一種であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の機能性物質。
  5. 　空気中又は液中において自己会合して会合体粒子を形成する性質を有していることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の機能性物質。
  6. 　前記会合体粒子は、前記親水性部位又は前記疎水性部位のいずれか一方が前記会合体粒子の表面に存在し、他方が前記会合体粒子の内部に存在していることを特徴とする請求項５に記載の機能性物質。
  7. 　加水分解により前記生体活性分子が遊離する性質を有していることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の機能性物質。
  8. 　生体の皮膚の表面から浸透して血液中に到達し、血液中で加水分解されて前記生体活性分子が遊離した後、この遊離した生体活性分子が前記血液中を流れて脳内に到達する性質を有していることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載の機能性物質。
  9. 　会合体粒子の状態で空気中を介して前記皮膚の表面から角質層に浸透し、この角質層を通過した後、表皮及び真皮を通過して血液中に到達するものであり、
    　前記会合体粒子は、前記角質層を通過するときは前記疎水性部位を表面、前記親水性部位を内部に存在させた状態で形成され、前記表皮及び前記真皮を通過するときは前記親水性部位を表面、前記疎水性部位を内部に存在させた状態で形成されていることを特徴とする請求項８に記載の機能性物質。
  10. 　請求項１乃至９のいずれか１項に記載の機能性物質を含む液体を空気中に噴霧して、前記機能性物質を生体の皮膚の角質層から生体内に浸透させることを特徴とする機能性物質の生体内への浸透方法。
  11. 　請求項１乃至９のいずれか１項に記載の機能性物質を含んでなることを特徴とする生体活性用薬剤。
  12. 　請求項１乃至９のいずれか１項に記載の機能性物質を空気中に放出させることを特徴とする機能性物質放散装置。
  13. 　請求項１乃至９のいずれか１項に記載の機能性物質及びマイナスイオンを空気中に放出させることを特徴とする空気清浄装置。
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