WO2022202880A1 - 脂質二重膜ディスクおよびその製造方法 - Google Patents

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WO2022202880A1
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lipid
less
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nonionic surfactant
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忠夫 辻
恵広 柳澤
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株式会社カネカ
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    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07K—PEPTIDES
    • C07K7/00—Peptides having 5 to 20 amino acids in a fully defined sequence; Derivatives thereof

Definitions

  • the present invention provides a lipid bilayer membrane disk that can be easily produced, can well disperse hydrophobic compounds in water, and has excellent transparency and stability, and a cosmetic comprising the lipid bilayer membrane disk. and a method for producing the lipid bilayer membrane disk.
  • Patent Document 2 describes that a nonionic surfactant enhances the stability of liposomes, and includes polyoxyethylene sorbitan monostearate, polyoxyethylene hydrogenated castor oil, polyethylene glycol monostearate, stearic acid. Specific compositions are disclosed comprising monoglycerides, sorbitan monostearate, and/or propylene glycol monostearate.
  • liposomes are relatively large, and liposome dispersions usually become cloudy. Therefore, in recent years, disc-shaped fine particles having a lipid bilayer structure like liposomes have been developed.
  • Such disk-shaped particles have a structure in which the hydrophobic side of a disk made of a lipid bilayer membrane is covered with an amphiphilic membrane scaffold protein (Non-Patent Documents 1 and 2, Patent Documents 3 and 4).
  • the disk has a thickness of several nanometers and a diameter of less than 10 nanometers.
  • Patent Document 5 also discloses a composition that is a macromolecular aggregate with a diameter of less than 100 nm, containing a lipid and a surfactant.
  • nanodiscs such fine disc-shaped particles of lipid bilayer membranes are sometimes referred to as nanodiscs, but they are not necessarily limited to nanoscale particles.
  • Nanodiscs The dispersion of nanodiscs is extremely transparent.
  • the lipid bilayer membrane of Nanodiscs is similar to that of cells, it is thought that membrane proteins contained in Nanodiscs retain the structure and activity of the cell membrane as they are. It is expected that research on membrane proteins will progress dramatically.
  • the present inventors have also developed Nanodiscs characterized by containing a lipid bilayer and a lipopeptide biosurfactant (Patent Document 6).
  • JP-A-2008-94809 Japanese Unexamined Patent Application Publication No. 2006-290894 Japanese Patent Publication No. 2007-525490 Japanese Patent Publication No. 2016-504312 Japanese Patent Publication No. 2010-511032 International Publication No. 2018/181538 pamphlet
  • the present invention includes a lipid bilayer membrane disc that can be easily produced, can successfully disperse hydrophobic compounds in water, and has excellent transparency and stability, and the lipid bilayer disc.
  • An object of the present invention is to provide a cosmetic and a method for producing the lipid bilayer membrane disk.
  • the present inventors have made intensive studies to solve the above problems. As a result, they found that a lipid bilayer membrane disc with particularly excellent transparency and stability can be easily produced by using a specific nonionic surfactant in addition to a lipopeptide biosurfactant as a surfactant. completed.
  • the present invention is shown below.
  • the nonionic surfactant is a long-chain fatty acid polyethylene glycol ester represented by formula (I), a polyoxyethylene polyoxypropylene alkyl ether represented by formula (II), a polyoxy characterized by being one or more nonionic surfactants selected from ethylene alkyl ethers, polyoxyethylene phytosterols represented by formula (IV), and polyoxyethylene alkyl ether phosphates represented by formula (V) and lipid bilayer discs.
  • R 1 represents a C 14-24 alkyl group
  • R 2 represents a C 8-16 alkyl group
  • R 3 represents a C 6-14 alkyl group
  • R 4 represents a C 14-22 alkyl group
  • R 5 represents a C 14-22 alkenyl group
  • M + indicates an alkali metal ion
  • l represents an integer of 20 or more and 60 or less
  • m represents an integer of 2 or more and 10 or less
  • n represents an integer of 10 or more and 30 or less
  • p represents an integer of 2 or more and 30 or less
  • q represents an integer of 10 or more and 40 or less
  • r represents an integer of 4 or more and 20 or less.
  • X represents an amino acid residue selected from leucine, isoleucine and valine; R 6 represents a C 9-18 alkyl group.
  • the nonionic surfactant is a long-chain fatty acid polyethylene glycol ester represented by the formula (I) and/or a polyoxyethylene alkyl ether represented by the formula (III).
  • [5] The lipid bilayer membrane disc according to any one of [1] to [4] above, further comprising a hydrophobic compound.
  • [6] The lipid bilayer membrane disc according to any one of [1] to [5] above, further comprising a hydrophilic compound.
  • a cosmetic comprising the lipid bilayer membrane disk according to any one of [1] to [6] above.
  • a method for manufacturing a lipid bilayer membrane disc comprising: A step of obtaining a lipid dispersion by adding an aqueous solvent to the lipid and stirring, and adding a lipopeptide biosurfactant to the lipid dispersion; At least one of the lipid and the lipid dispersion is blended with a nonionic surfactant,
  • the nonionic surfactant is a long-chain fatty acid polyethylene glycol ester represented by formula (I), a polyoxyethylene polyoxypropylene alkyl ether represented by formula (II), a polyoxy characterized by being one or more nonionic surfactants selected from ethylene alkyl ethers, polyoxyethylene phytosterols represented by formula (IV), and polyoxyethylene alkyl ether phosphates represented by formula (V) and how.
  • R 1 represents a C 14-24 alkyl group
  • R 2 represents a C 8-16 alkyl group
  • R 3 represents a C 6-14 alkyl group
  • R 4 represents a C 14-22 alkyl group
  • R 5 represents a C 14-22 alkenyl group
  • M + indicates an alkali metal ion
  • l represents an integer of 20 or more and 60 or less
  • m represents an integer of 2 or more and 10 or less
  • n represents an integer of 10 or more and 30 or less
  • p is an integer of 2 or more and 30 or less
  • q represents an integer of 10 or more and 40 or less
  • r represents an integer of 4 or more and 20 or less.
  • X represents an amino acid residue selected from leucine, isoleucine and valine; R 6 represents a C 9-18 alkyl group.
  • the nonionic surfactant is a long-chain fatty acid polyethylene glycol ester represented by the formula (I) and/or a polyoxyethylene alkyl ether represented by the formula (III).
  • [14] The method according to any one of [8] to [13], wherein at least one of the lipid and the lipid dispersion is further blended with a hydrophobic compound.
  • [15] The method according to any one of [8] to [14] above, wherein at least one of the lipid and the lipid dispersion is further blended with a hydrophilic compound.
  • membrane scaffold proteins have been used to produce Nanodiscs, but the design and production of membrane scaffold proteins required a great deal of time and effort.
  • lipopeptide biosurfactants which are surfactants used in the present invention, are produced by microorganisms and can be produced relatively easily.
  • the lipid bilayer membrane discs according to the present invention can be produced by a very simple method compared to conventional nanodiscs, which could not be produced without going through complicated steps.
  • the lipid bilayer disc of the present invention which has a lipid bilayer structure similar to that of cells, may significantly improve the percutaneous properties of hydrophilic compounds present in its vicinity.
  • the lipid bilayer membrane disc of the present invention is excellent in stability and can maintain the transparency of the formulation for a long period of time. Therefore, the present invention is industrially very excellent as a technology that contributes to the development of personal care compositions and pharmaceutical compositions having excellent properties.
  • a lipid bilayer disc according to the present invention contains a lipid bilayer, a lipopeptide biosurfactant, and a nonionic surfactant.
  • a typical nanodisc is stabilized in a structure in which the hydrophobic portion of the membrane scaffold protein, which is amphiphilic, binds and coats the lateral hydrophobic portion of the lipid bilayer, and the hydrophilic portion faces outward.
  • the lipid bilayer disc according to the present invention is stabilized in a structure in which the hydrophobic portion of the lipopeptide biosurfactant binds to and covers the lateral hydrophobic portion of the lipid bilayer, and the hydrophilic portion faces outward.
  • a cyclic peptide is stuck in a lipid bilayer as an ion channel, or a bilayer is formed by a lipid with a bulky hydrophobic portion and a surfactant compound with a bulky hydrophilic portion. Therefore, even in the lipid bilayer membrane disk according to the present invention, some lipopeptide biosurfactants may form a bilayer together with lipids.
  • the size of the lipid bilayer membrane disc according to the present invention is not particularly limited, it may have a thickness of 2 nm or more and 50 nm or less and a diameter of 5 nm or more and 200 nm or less.
  • the thickness is preferably 3 nm or more, more preferably 4 nm or more, preferably 10 nm or less, and more preferably 8 nm or less.
  • 6 nm or less is even more preferable.
  • the diameter is preferably 6 nm or more, more preferably 7 nm or more, preferably 40 nm or less, more preferably 20 nm or less, and even more preferably 15 nm or less.
  • the phospholipids that make up the lipid bilayer are compounds that have a hydrophilic head and a hydrophobic tail, and in the present invention, for example, lecithin and lysolecithin can be used together.
  • Lecithin is a general term for lipid products containing phospholipids, and is manufactured by adding water to raw materials containing phospholipids, such as soybean oil and egg yolk, and separating and drying the precipitated components, or by extracting with ethanol.
  • Lecithin made from soybeans is called soybean lecithin
  • lecithin made from egg yolk is called egg yolk lecithin.
  • Components constituting lecithin are not particularly limited, but examples include glycerophospholipids, sphingophospholipids, glycolipids, synthetic lipids, sterols, and the like.
  • Glycerophospholipids are double-chain phospholipids with a complex structure of two fatty acids, glycerin, phosphate and choline, such as dioleoylphosphatidylcholine (DOPC), dilauroylphosphatidylcholine (DLPC), dimyristoylphosphatidylcholine (DMPC). ), dipalmitoylphosphatidylcholine (DPPC), distearoylphosphatidylcholine (DSPC), 1-palmitoyl-2-oleoylphosphatidylcholine (POPC), 1-stearoyl-2-myristoylphosphatidylcholine, dilinoleylphosphatidylcholine and the like.
  • DOPC dioleoylphosphatidylcholine
  • DLPC dilauroylphosphatidylcholine
  • DMPC dimyristoylphosphatidylcholine
  • POPC 1-palmitoyl-2-ole
  • glycerophospholipids examples include glycerophospholipids represented by the following formula (VI).
  • R 7 and R 8 independently represent a C 10-24 alkyl group or a C 10-24 alkenyl group.
  • the C 10-24 alkyl group includes, for example, n-decyl, 8-methylnonyl, n-undecyl, 9-methyldecyl, n-dodecyl, 10-methylundecyl, n-tridecyl, 11- methyldodecyl, n-tetradecyl, n-pentadecyl, n-hexadecyl, n-heptadecyl, n-octadecyl, n-nonadecyl, n-icosyl, n-docosyl, n-tetracosyl and the like.
  • C 10-24 alkenyl groups include decenyl, dodecenyl, tetradecenyl, hexadecenyl, octadecenyl, icosenyl, docosenyl, tetracosenyl and the like.
  • a sphingolipid has a structure in which a phosphoric acid and a base are bound to ceramide, which is a sphingoid with an amide bond of a fatty acid. That is, the sphingophospholipid is a double-chain phospholipid having a long-chain hydrocarbon group derived from sphingosine and a long-chain hydrocarbon group derived from a long-chain fatty acid. Examples of sphingophospholipids include sphingomyelin.
  • Glycolipids include, for example, mannosylerythritol lipids, sophorolipids, sulfoxyribosylglycerides, diglycosyldiglycerides, digalactosyldiglycerides, galactosyldiglycerides, glycosyldiglycerides, galactosylcerebrosides, lactosylcerebrosides, and gangliosides.
  • sterols examples include animal-derived sterols such as cholesterol succinate, lanosterol, dihydrolanosterol, desmosterol and dihydrocholesterol; plant-derived sterols (phytosterols) such as stigmasterol, sitosterol, campesterol and brassicasterol; , microorganism-derived sterols such as ergosterol, and the like.
  • animal-derived sterols such as cholesterol succinate, lanosterol, dihydrolanosterol, desmosterol and dihydrocholesterol
  • plant-derived sterols phytosterols
  • stigmasterol such as stigmasterol, sitosterol, campesterol and brassicasterol
  • microorganism-derived sterols such as ergosterol, and the like.
  • Lysolecithins are single-chain phospholipids with only one hydrophobic tail, whereas major lecithins such as glycerophospholipids and sphingolipids are double-chain phospholipids with two hydrophobic tails.
  • Lysolecithins are produced, for example, by treating glycerophospholipids and sphingolipids with phospholipase A2 to remove one hydrophobic tail.
  • Lysolecithins include, for example, lysophosphatidylcholine having a structure in which the 2-position fatty acid of phosphatidylcholine is removed by phospholipase A2, lysophosphatidic acid having a structure in which choline is removed from lysophosphatidylcholine, sphingosine monophosphate, sphingosylphosphorylcholine, and the like. mentioned.
  • Lecithins and lysolecithins generally contain a carbon-carbon double bond in the long-chain fatty acid moiety, but the lecithins and lysolecithins used in the present disclosure may be hydrogenated saturated hydrogenates or unsaturated Mixtures of saturated and saturated forms may also be used.
  • the total amount of lecithin and lysolecithin can be appropriately adjusted within a range that allows the lipid bilayer disc to be produced satisfactorily.
  • the total amount of lecithin and lysolecithin in the solvent containing the lipid bilayer membrane disc of the present invention can be 0.01% by mass or more and 10% by mass or less.
  • a lipopeptide biosurfactant has a peptide containing a hydrophobic group and a hydrophilic part, exhibits surface activity, and is produced by microorganisms.
  • Lipopeptide biosurfactants include, for example, surfactin, arthrofactin, iturin, fenzicin, therawettin, lykesin, and viscosine.
  • surfactin represented by the above formula (VII) or a salt thereof (hereinafter referred to as “surfactin (VII)" is preferable.
  • the roots of the carboxymethyl group and carboxyethyl group represent optically active points.
  • X represents any one amino acid residue selected from leucine, isoleucine and valine.
  • the amino acid residue as X may be in the L-form or the D-form, but the L-form is preferred.
  • R 1 represents a C 9-18 alkyl group.
  • the “C 9-18 alkyl group” refers to a linear or branched monovalent saturated hydrocarbon group having 9 or more and 18 or less carbon atoms.
  • a salt of surfactin (VII) can also be used.
  • the counter cation that constitutes the salt is not particularly limited, and examples thereof include alkali metal ions and ammonium ions.
  • Alkali metal ions that can be used for surfactin (VII) salts are not particularly limited, but represent lithium ions, sodium ions, potassium ions, and the like. Also, the two alkali metal ions may be the same or different.
  • Substituents of the ammonium ion include, for example, alkyl groups such as methyl, ethyl, n-propyl, isopropyl, n-butyl and t-butyl; aralkyl groups such as benzyl, methylbenzyl and phenylethyl; phenyl, toluyl and xylyl. and an organic group such as an aryl group of Examples of ammonium ions include tetramethylammonium ion, tetraethylammonium ion, pyridinium ion and the like.
  • Two counter cations in the salt of surfactin may be the same or different. Also, one carboxy group may be in the state of —COOH or —COO 2 ⁇ .
  • Arthrofactin is represented by general formula (VIII).
  • Arthrofactin may have one D-aspartic acid and one L-aspartic acid in its structure to form an alkali metal ion or a quaternary ammonium ion.
  • R 9 represents a C 9-18 alkyl group, such as —(CH 2 ) 10 CH 3 , —(CH 2 ) 8 CH(CH 3 )CH 2 CH 3 , —(CH 2 ) 9 Indicates CH( CH3 ) 2 .
  • One or two or more lipopeptide biosurfactants or salts thereof may be used.
  • a mixture of two or more hydrophobic groups having different carbon numbers may be used.
  • a lipopeptide biosurfactant can be separated from the culture medium by culturing a microorganism that produces the desired lipopeptide biosurfactant according to a known method. You can also For example, microorganisms that produce surfactin include strains belonging to Bacillus subtilis.
  • a lipopeptide biosurfactant obtained by a chemical synthesis method can also be used.
  • the amount of lipopeptide biosurfactant used may be adjusted as appropriate within the range in which a lipid bilayer membrane disc is formed.
  • the amount of the lipopeptide biosurfactant can be 0.5-fold or more and 5-fold or less by mass with respect to the total amount of lipid components constituting the lipid bilayer. If the amount is 0.5 times by mass or more, the lipid bilayer membrane disk is more reliably formed, and if the amount is 5 times by mass or less, the lipopeptide biosurfactant that does not participate in the formation of the lipid bilayer membrane disk is not so excessive and is economical.
  • the amount is preferably 1-fold by mass or more, preferably 4-fold by mass or less, and more preferably 3-fold by mass or less.
  • the lipid bilayer of the lipid bilayer membrane disc according to the present invention is mainly composed of phospholipids.
  • membrane scaffold proteins which are macromolecules
  • specific nonionic surfactants improve the stability of lipid bilayer discs.
  • the number of carbon atoms in the long-chain alkyl group R 1 is preferably 15 or more, more preferably 16 or more, preferably 22 or less, and more preferably 20 or less.
  • the repeating number l of the ethylene glycol unit is preferably 25 or more, more preferably 30 or more, still more preferably 35 or more, and preferably 55 or less, more preferably 50 or less, and even more preferably 45 or less.
  • polyoxyethylene and polyethylene glycol are not particularly distinguished and have the same meaning.
  • the number of carbon atoms in the long-chain alkyl group R 2 is preferably 10 or more, more preferably 12 or more, and preferably 15 or less, and 14 or less. More preferably, the number of carbon atoms in the long-chain alkyl group R 3 is preferably 8 or more, more preferably 10 or more, and preferably 12 or less, and more preferably 10 or less. Further, the repeating number m of oxypropylene units is preferably 4 or more, more preferably 5 or more, and is preferably 9 or less, more preferably 8 or less, and the repeating number n of oxyethylene units is 15 or more. is preferred, 18 or more is more preferred, 25 or less is preferred, and 22 or less is more preferred.
  • the number of carbon atoms in the long-chain alkyl group R 4 is preferably 15 or more, more preferably 16 or more, preferably 20 or less, and more preferably 18 or less.
  • the number p of repeating oxyethylene units is preferably 5 or more, more preferably 10 or more, and preferably 25 or less, more preferably 20 or less, and may be 15 or more.
  • the repeating number q of oxyethylene units is preferably 15 or more, more preferably 18 or more, still more preferably 20 or more, and preferably 35 or less, and 30 or less. is more preferred, and 25 or less is even more preferred.
  • the number of carbon atoms in the long-chain alkenyl group R 5 is preferably 15 or more, more preferably 16 or more, preferably 20 or less, and more preferably 18 or less.
  • the repeating number r of the oxyethylene units is preferably 5 or more, more preferably 6 or more, still more preferably 8 or more, preferably 15 or less, and more preferably 10 or less.
  • Alkali metal ions M + include, for example, lithium ions, sodium ions and potassium ions, preferably sodium ions or potassium ions, more preferably sodium ions.
  • the HLB value of the nonionic surfactant is preferably 9 or more and 19 or less.
  • HLB is an acronym for Hydrophilic-Lipophilic Balance, and is a value that indicates the degree of affinity of a surfactant for water and oil.
  • the HLB value ranges from 0 to 20. The closer to 0, the higher the lipophilicity, and the closer to 20, the higher the hydrophilicity.
  • the HLB value of the nonionic surfactant product to be used may refer to the value described in the product catalog, etc., but the HLB value of the nonionic surfactant product to be used is the product catalog, etc. shall be determined by the Griffin method.
  • the HLB value of the nonionic surfactant is preferably 10 or more or 11 or more, more preferably 12 or more, still more preferably 15 or more, preferably 19 or less, and more preferably 18.5 or less.
  • the amount of nonionic surfactant used can be adjusted as appropriate within the range in which a stable lipid bilayer membrane disc is formed.
  • the amount of the nonionic surfactant can be 0.01-fold or more and 2-fold or less by weight relative to the total amount of lipid components constituting the lipid bilayer membrane. If the amount of the nonionic surfactant used is within the above range, the stability of the lipid bilayer membrane disk is more reliably improved.
  • the amount is preferably 0.05 times by mass or more, more preferably 0.1 times by mass or more, preferably 1 time by mass or less, more preferably 0.5 times by mass or less, and 0.1 times by mass or less or 0.05 times by mass or less is even more preferable.
  • the amount of the nonionic surfactant used can be, for example, 0.001 times or more by mass and 1 time or less by mass the amount of the nonionic surfactant with respect to the lipopeptide biosurfactant. If the amount of the nonionic surfactant used is within the above range, the stability of the lipid bilayer membrane disk is more reliably improved.
  • the above amount is preferably 0.005 times by mass or more, more preferably 0.01 times by mass or more, still more preferably 0.02 times by mass or more, and preferably 0.5 times by mass or less and 0.2 mass times. It is more preferably 0.1 times or less by mass, and even more preferably 0.1 times or less by mass.
  • the lipid bilayer disc according to the present invention may contain components other than lipids, lipopeptide biosurfactants, and nonionic surfactants.
  • water-based solvents are mainly used as solvents for cosmetics, pharmaceutical compositions, and the like, but there is a problem that hydrophobic compounds are difficult to disperse in water-based solvents.
  • a hydrophobic compound can probably be incorporated into the disk and dispersed in an aqueous solvent, so that a highly transparent composition can be obtained.
  • aqueous solvent refers to water and a mixed solvent of a water-miscible organic solvent and water.
  • a water-miscible organic solvent refers to an organic solvent that is miscible with water without limitation, and includes, for example, C 1-3 alcohols, preferably ethanol or 2-propanol.
  • the proportion of the water-miscible organic solvent in the mixed solvent is preferably 10% by mass or less, more preferably 5% by mass or less, and even more preferably 2% by mass or less.
  • the aqueous solvent may be a buffer solution, and its pH is not particularly limited, but is preferably 5.0 or more and 13.0 or less.
  • a hydrophobic compound is a compound that has a hydrophobic group, is sparingly soluble in water, and is soluble in oil.
  • “sparingly soluble” means that 100 mL or more of water is required to dissolve 1 g of the hydrophobic compound at 20 ⁇ 5° C. within 30 minutes.
  • the hydrophobic compound used in the present invention is not particularly limited as long as it is an active ingredient to be blended in cosmetics, pharmaceutical compositions, etc. Examples include whitening agents, anti-aging agents, antioxidants, moisturizing agents, hair restorers, and cell activators. drugs, vitamins, amino acids, and the like.
  • fat-soluble vitamins such as tocopherol, coenzyme Q10, reduced coenzyme Q10, and derivatives thereof; oils such as squalane; steroidal anti-inflammatory drugs such as hydrocortisone, prednisolone, dexamethasone, and betamethasone; non-steroidal anti-inflammatory drugs such as salicylic acid, ibuprofen, indomethacin, loxoprofen; antibiotics; antifungal agents; preservatives such as methylparaben; fragrances such as menthol; arbutin and its derivatives; L-ascorbic acid and its derivatives; hydroquinone and its derivatives; glutathione and its derivatives; Derivatives; plant extracts such as chamomile extract and licorice extract; carotenoids such as beta-carotene; astaxanthin and its derivatives; flavonoids; catechin and its derivatives; vitamin A and its derivatives; and derivatives thereof; thiotaurine and its derivative
  • the amount of the hydrophobic compound added depends on the stability of the lipid bilayer membrane disc and the dispersion liquid. may be adjusted appropriately within a range that does not impair the lipid bilayer, for example, 0.01% by mass or more, 10% by mass with respect to the total of lipids, lipopeptide biosurfactants, and nonionic surfactants for constituting a lipid bilayer can be:
  • the lipid bilayer membrane disc according to the present invention may contain membrane proteins.
  • Membrane proteins are proteins that bind to biological membranes. They mainly interact with integral membrane proteins, at least a part of which is present in biological membranes, and non-covalent interactions such as hydrophobic and electrostatic interactions. It is classified as a surface membrane protein that binds to In the past, isolation of membrane proteins from biological membranes such as cell membranes would change their higher-order structures, resulting in the loss of their original functions.
  • the lipid bilayer disc according to the present invention has a lipid bilayer similar to that of a biological membrane, and membrane proteins are thought to maintain their structure in the biological membrane in the lipid bilayer. Research on the functions of membrane proteins will progress dramatically, and there is a possibility that the industrial use of membrane proteins, which has been difficult, will become possible.
  • the amount of membrane protein added impairs the stability of the lipid bilayer membrane discs and the dispersion liquid.
  • 0.01% by mass or more and 10% by mass or less with respect to the total of lipids, lipopeptide biosurfactants, and nonionic surfactants for constituting a lipid bilayer. can do.
  • the lipid bilayer membrane disc according to the present invention may contain a hydrophilic compound.
  • the hydrophilic compound is not particularly limited as long as it is a compound that exhibits affinity for water molecules. Many hydrophilic compounds are water-soluble, and water-soluble hydrophilic compounds can be dissolved in aqueous solvents, but are further stabilized by being adsorbed on the hydrophilic portion of the lipid bilayer membrane disc. there is a possibility.
  • the term "water-soluble” as used herein means that the amount of water required to dissolve 1 g of the compound at 20 ⁇ 5° C. within 30 minutes is less than 30 mL.
  • lipid bilayer discs it may also be possible to disperse active ingredients that are hydrophilic but water-insoluble, such as metal oxides, in aqueous solvents by adsorbing them onto the hydrophilic portions of the lipid bilayer discs.
  • active ingredients that are hydrophilic but water-insoluble, such as metal oxides
  • a plurality of lipid bilayer discs are stacked together to form a multi-layered structure, and in this case, the hydrophilic compound may exist between the lipid bilayers.
  • hydrophilic compounds include UV scattering agents such as titanium oxide particles and zinc oxide particles; inorganic pigments such as red iron oxide, titanium oxide and iron oxide; water-soluble vitamins such as ascorbic acid and its derivatives; locust bean gum and guar gum. Thickening agents such as derivatives, carrageenan, pectin, xanthan gum, gellan gum, alginic acid may be mentioned.
  • the amount of the hydrophilic compound added depends on the stability of the lipid bilayer membrane disc and the dispersion liquid. may be adjusted appropriately within a range that does not impair the lipid bilayer, for example, 0.01% by mass or more, 10% by mass with respect to the total of lipids, lipopeptide biosurfactants, and nonionic surfactants for constituting a lipid bilayer can be:
  • the lipid bilayer membrane disc according to the present invention may contain surfactants other than nonionic surfactants.
  • surfactants are not particularly limited and may be anionic surfactants, cationic surfactants, amphoteric surfactants and the like.
  • Anionic surfactants are not particularly limited, but examples include alkylbenzenesulfonates, alkylsulfates, polyoxyethylene alkylsulfates, aliphatic ⁇ -sulfomethyl esters, ⁇ -olefinsulfonic acids, and the like.
  • the cationic surfactant is not particularly limited, but examples include benzalkonium chloride, benzethonium chloride, and the like.
  • amphoteric surfactant is not particularly limited, examples thereof include glycine-type surfactants such as alkyldiaminoethylglycine, betaine acetate-type surfactants such as betaine lauryldimethylaminoacetate, and imidazoline-type surfactants.
  • glycine-type surfactants such as alkyldiaminoethylglycine
  • betaine acetate-type surfactants such as betaine lauryldimethylaminoacetate
  • imidazoline-type surfactants imidazoline-type surfactants.
  • the surfactant other than the nonionic surfactant is added to the lipid bilayer membrane disc according to the present invention or the dispersion of the lipid bilayer membrane disc according to the present invention
  • the surfactant other than the nonionic surfactant is The amount to be added may be appropriately adjusted within a range that does not impair the stability of the lipid bilayer membrane disc and the dispersion. It can be 0.01% by mass or more and 30% by mass or less with respect to the total.
  • the lipid bilayer membrane disk according to the present invention can be produced by a very simple method of mixing at least lipids for forming a lipid bilayer, a lipopeptide biosurfactant, and a nonionic surfactant in an aqueous solvent. can be done.
  • the lipid concentration in the reaction solution may be adjusted as appropriate.
  • the concentration of the lipopeptide biosurfactant in the reaction solution can be 0.001% by mass or more and 50% by mass or less, preferably 0.1% by mass or more and 45% by mass or less.
  • the concentration of the nonionic surfactant in the reaction solution can be 0.00005% by mass or more and 2.5% by mass or less, preferably 0.005% by mass or more and 2% by mass or less.
  • the amount of the hydrophobic compound and the hydrophilic compound is 0.1% by mass or more and 50% by mass or less with respect to the lipid for constituting the lipid bilayer, respectively. It is preferably 0.5% by mass or more and 20% by mass or less, and even more preferably 1% by mass or more and 10% by mass or less.
  • the reaction conditions of the lipids, lipopeptide biosurfactants, and nonionic surfactants for forming the lipid bilayer may also be appropriately adjusted within a range in which the formation of the lipid bilayer disc proceeds well.
  • the reaction temperature is It doesn't matter if it's normal temperature.
  • the temperature can be set to 20° C. or higher and 30° C. or lower, which is around the general phase transition temperature.
  • the reaction time can be 2 minutes or more and 50 hours or less.
  • the lipid bilayer membrane disk may not be formed simply by mixing the components, but even in such a case, the reaction temperature is relatively high.
  • a lipid bilayer membrane disk may be formed by setting the temperature to 40° C. or more and 90° C. or less. The temperature is preferably 85° C. or lower, more preferably 80° C. or lower.
  • the lipid bilayer membrane disk according to the present invention can also be produced by first preparing a lipid dispersion from lipids for constituting the lipid bilayer, and then adding a lipopeptide biosurfactant.
  • the nonionic surfactant may be added from the preparation stage of the lipid dispersion, or may be added after preparation of the lipid dispersion.
  • a water-soluble nonionic surfactant it is preferable to add it to the lipid dispersion from the viewpoint of good lipid bilayer membrane formation and stability.
  • Step of preparing lipid solution lipids constituting the lipid bilayer are dissolved in an organic solvent to obtain a lipid solution.
  • this step 1 and the next step 2 are steps for producing a lipid residue, which is one aspect of lipids, and are optional.
  • the lipids that make up the lipid bilayer are as described above.
  • the organic solvent is not particularly limited as long as it can dissolve lipids sufficiently, and examples thereof include C 1-3 alcohol solvents such as methanol, ethanol and 2-propanol; halogenated hydrocarbon solvents such as dichloromethane and chloroform.
  • the amount of the organic solvent is preferably as small as possible within a range in which the lipid or the nonionic surfactant and the lipid can be dissolved.
  • All or part of the nonionic surfactant may be added to the lipid solution. That is, both the lipid and the nonionic surfactant may be dissolved in an organic solvent, the nonionic surfactant may be dissolved in an organic solvent solution of the lipid, or the nonionic surfactant may be The lipids may be dissolved in an organic solvent solution of the active agent.
  • the lipid residue is obtained by distilling off the organic solvent from the lipid solution prepared in step 1 above.
  • Conditions for distilling off the organic solvent are not particularly limited as long as the organic solvent can be removed from the lipid solution.
  • the lipid solution may be heated, depressurized, or inert gas such as nitrogen gas may be blown.
  • the nonionic surfactant is used in addition to the lipid in step 1, the lipid residue naturally contains the nonionic surfactant.
  • a lipid dispersion is obtained by adding an aqueous solvent to lipid and stirring.
  • the lipid used in this step may contain the above nonionic surfactant, or may be the lipid residue prepared in steps 1 and 2 above.
  • the lipid dispersion may contain all or part of the nonionic surfactant. That is, both the lipid or the lipid residue and the nonionic surfactant may be added to the aqueous solvent, the nonionic surfactant may be added to the lipid dispersion, or the The aqueous solvent solution of the nonionic surfactant may be added to the lipid or the lipid residue, or the lipid dispersion and the aqueous solvent solution of the nonionic surfactant may be mixed.
  • the concentration of the lipid dispersion may be adjusted as appropriate.
  • the total ratio of the lipid and the nonionic surfactant to the aqueous solvent can be 0.01% by mass or more and 40% by mass or less.
  • the ratio is preferably 0.05% by mass or more and 35% by mass or less.
  • the lipid dispersion obtained by adding an aqueous solvent to the lipid residue and stirring is a liposome dispersion, which is used in the present invention. It is expected that such a lipid bilayer membrane can be obtained more efficiently.
  • Step 3 a lipopeptide biosurfactant is added to the lipid dispersion prepared in Step 3 above to obtain a lipid bilayer membrane disc according to the present invention.
  • the nonionic surfactant may be added to the lipid dispersion prior to the lipopeptide biosurfactant, or the lipid dispersion
  • the lipopeptide biosurfactant and the nonionic surfactant may be added to the lipid dispersion, or the nonionic surfactant may be added after the lipopeptide biosurfactant is added to the lipid dispersion.
  • the concentration of the lipopeptide biosurfactant in the reaction solution may be adjusted as appropriate. , 35% by mass or less.
  • the concentration of the nonionic surfactant in the reaction solution can be, for example, 0.0005% by mass or more and 2% by mass or less with respect to the amount of the lipid dispersion, and 0.0025% by mass or more and 1.5% by mass. % or less is preferable.
  • a surfactant such as cholic acid
  • a lipopeptide biosurfactant and a nonionic surfactant other than No particular surfactant is required, nor is removal of the surfactant necessary.
  • the lipopeptide biosurfactant at a relatively high temperature, for example, 40° C. or higher and 80° C. or lower, the formation of the lipid bilayer membrane disk may become easier.
  • Components other than lipids, lipopeptide biosurfactants, and nonionic surfactants for composing lipid bilayers may be added as appropriate.
  • a hydrophilic compound may be added to an aqueous solvent as appropriate.
  • Hydrophobic compounds, membrane proteins and water-insoluble hydrophilic compounds are preferably allowed to coexist with at least lipids for forming lipid bilayers in an aqueous solvent.
  • the lipids that make up the lipid bilayer exhibit surface activity and thus aid in dispersing these compounds in aqueous solvents.
  • the freeze-dried lipid bilayer disc may be dissolved again in an aqueous solvent.
  • concentration of lipid bilayer membrane discs in the redissolved solution can be arbitrarily adjusted.
  • the lipid bilayer membrane disk according to the present invention can incorporate a particularly hydrophobic compound into its interior and can be well dispersed in an aqueous solvent, and is extremely fine. It looks sufficiently transparent to the naked eye, and is considered to have high permeability to skin tissue and the like. Especially in the cosmetics industry, in general, the state in which the dispersoid becomes invisible and the dispersion liquid becomes visually transparent is sometimes referred to as "solubilization". Therefore, it can be said that the lipid bilayer membrane disk according to the present invention is particularly effective as a component of personal care compositions such as cosmetics and pharmaceutical compositions containing a hydrophobic compound as an active ingredient.
  • each solution was transparent immediately after preparation, suggesting the formation of lipid bilayer membrane discs.
  • the stability of compositions containing POE hydrogenated castor oil and polyglyceryl long-chain fatty acid esters as nonionic surfactants was relatively low, and some of them lost transparency and precipitated within one week from the start of the stability test. There were even things that happened. Even when no nonionic surfactant was used (Comparative Example 7), turbidity was observed at the first week.
  • the stability of the composition of the present invention containing a specific nonionic surfactant is high, and although turbidity and precipitation were observed after one month from the start of the stability test, transparency was maintained after two weeks.
  • Example 2 containing POE stearyl ether (20) as a nonionic surfactant maintained high transparency even one month after the start of the stability test.
  • lipid bilayer discs containing a specific nonionic surfactant in addition to a lipopeptide biosurfactant were demonstrated to exhibit high stability.
  • Examples 7-9 A solution was prepared by dissolving hydrogenated lecithin (manufactured by Nisshin OilliO Co., Ltd., phosphatidylcholine content: about 70%, 0.09 g) in an appropriate amount of chloroform. In a fume hood, the resulting solution was blown with nitrogen gas to remove chloroform and dried. Phosphate buffer solution (pH about 7.0, 7.9 mL) was added to the obtained dried product, heated to 60 to 70° C., and stirred and mixed with a vortex mixer to obtain a suspension.
  • hydrogenated lecithin manufactured by Nisshin OilliO Co., Ltd., phosphatidylcholine content: about 70%, 0.09 g
  • Phosphate buffer solution pH about 7.0, 7.9 mL
  • Nonionic surfactant (0.01 g) shown in Table 2, surfactin sodium (0.2 g), and phosphate buffer (pH about 7.0, 1.8 mL) were added to the resulting suspension. , and heated to 60 to 70° C., and stirred and mixed with a vortex mixer.
  • the unit of the numerical value in Table 2 is a "mass part.” The stability of the resulting solution was evaluated as above. Table 2 shows the results.
  • the lipid bilayer discs produced by adding a nonionic surfactant and sodium surfactin to the lipid dispersion were also equivalent to or better than the lipid bilayer discs of Examples 1-6. was more stable.

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Abstract

本発明は、容易に製造することができ、疎水性化合物などを水中に良好に分散させることが可能で透明性と安定性に優れた脂質二重膜ディスク、および当該脂質二重膜ディスクを含む化粧料を提供することを目的とする。本発明に係る脂質二重膜ディスクは、脂質二重層、リポペプチドバイオサーファクタント、及び特定の非イオン界面活性剤を含有することを特徴とする。

Description

脂質二重膜ディスクおよびその製造方法
　本発明は、容易に製造することができ、疎水性化合物などを水中に良好に分散させることが可能で透明性と安定性に優れた脂質二重膜ディスク、当該脂質二重膜ディスクを含む化粧料、および当該脂質二重膜ディスクの製造方法に関するものである。
　化粧料などのパーソナルケア組成物や医薬組成物などに含まれる有効成分の多くは疎水性を示し、水系溶媒中に分散させ難いものである。疎水性化合物を分散させるには有機溶媒を使うことが考えられるが、人体に適用するパーソナルケア組成物や医薬組成物には、エタノールや２－プロパノールでさえ、使用量が低減されたり使用が避けられたりする傾向がある。よって、特にパーソナルケア組成物には、疎水性化合物を水系溶媒中に分散させるため界面活性剤が多用されている。
　しかし、単に界面活性剤を配合するのみでは疎水性化合物を十分に分散できないことがある。そこで、疎水性化合物の分散性を高める技術が種々開発されている。
　例えば、ある種の界面活性剤の水溶液中濃度が高まると、界面活性剤の親水性部分が外側を向いて集合したミセルやベシクルが形成されることが知られており、その内部の疎水性部分に疎水性化合物を内包させることにより疎水性化合物を分散できることが知られている。リン脂質で形成されたベシクルは、リポソームと呼ばれる。特許文献１に記載の発明では、更に水溶性高分子を配合することによりリポソームを多重膜構造とし、膜形成効率と膜安定性を高めている。また、特許文献２には、非イオン界面活性剤がリポソームの安定性を高めることが記載されており、ポリオキシエチレンソルビタンモノステアレート、ポリオキシエチレン硬化ヒマシ油、モノステアリン酸ポリエチレングリコール、ステアリン酸モノグリセリド、ソルビタンモノステアレート、及び／又はプロピレングリコールモノステアレートを含む具体的な組成物が開示されている。
　ところが、リポソームのサイズは比較的大きく、通常、リポソームの分散液は白濁したものとなる。そこで、近年、リポソームと同じく脂質二分子膜構造を有するディスク状の微細な粒子が開発されている。
　かかるディスク状粒子は、脂質二重膜からなるディスクの疎水性側面が両親媒性の膜スキャフォールドタンパク質で被覆された構造を有し（非特許文献１，２，特許文献３，４）、一層のディスクの厚さは数ｎｍ、直径は１０ｎｍ足らずと非常に微細なものである。特許文献５にも、脂質と界面活性剤を含み、直径１００ｎｍ未満の高分子集合体である組成物が開示されている。
　以下、このような微細な脂質二重膜のディスク状粒子をナノディスクと称することがあるが、必ずしもナノスケールの粒子に限定されるものではない。
　ナノディスクの分散液は非常に透明性が高い。また、ナノディスクの脂質二重膜は細胞の脂質二重膜と同様のものであるため、ナノディスクに含まれる膜タンパク質は細胞膜での構造や活性をそのまま保持していると考えられ、ナノディスクにより膜タンパク質の研究が飛躍的に進むことが期待されている。本発明者らも、脂質二重層およびリポペプチドバイオサーファクタントを含むことを特徴とするナノディスクを開発している（特許文献６）。
特開２００８－９４８０９号公報 特開２００６－２９０８９４公報 特表２００７－５２５４９０号公報 特表２０１６－５０４３１２号公報 特表２０１０－５１１０３２号公報 国際公開第２０１８／１８１５３８号パンフレット
Ｂａｙｂｕｒｔ，Ｔ．Ｈ．ら，Ｎａｎｏ　Ｌｅｔｔ．，２（８），ｐｐ．８５３－８５６（２００２） "Ｎａｎｏｄｉｓｃ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ：　Ｐｒｏｔｏｃｏｌｓ　ｆｏｒ　Ｐｒｅｐａｒａｔｉｏｎ　ｏｆ　Ｎａｎｏｄｉｓｃｓ"，［online］，２００８年３月４日，［令和２年１１月６日検索］，インターネット＜ＵＲＬ：https://publish.illinois.edu/sligar-lab/nanodisc-technology-protocols-for-preparation-of-nanodiscs/＞
　上述したように、脂質二重層を含む微細なナノディスクが開発されており、ナノディスクを用いれば水系溶媒中に疎水性化合物などを良好に分散できると考えられる。
　しかし、ナノディスクは透明性に優れた化粧品などへの適用が期待されているものの、経時的に透明性が低下したり、場合によっては沈殿が生じることがあった。
　そこで本発明は、容易に製造することができ、疎水性化合物などを水中に良好に分散させることが可能で透明性と安定性に優れた脂質二重膜ディスク、当該脂質二重膜ディスクを含む化粧料、および当該脂質二重膜ディスクの製造方法を提供することを目的とする。
　本発明者らは、上記課題を解決するために鋭意研究を重ねた。その結果、界面活性剤としてリポペプチドバイオサーファクタントに加えて特定の非イオン界面活性剤を用いることにより、特に透明性と安定性に優れる脂質二重膜ディスクを容易に製造できることを見出して、本発明を完成した。
　以下、本発明を示す。
　［１］　脂質二重層、リポペプチドバイオサーファクタント、及び非イオン界面活性剤を含有し、
　上記非イオン界面活性剤が、式（Ｉ）で表される長鎖脂肪酸ポリエチレングリコールエステル、式（ＩＩ）で表されるポリオキシエチレンポリオキシプロピレンアルキルエーテル、式（ＩＩＩ）で表されるポリオキシエチレンアルキルエーテル、式（ＩＶ）で表されるポリオキシエチレンフィトステロール、及び式（Ｖ）で表されるポリオキシエチレンアルキルエーテルリン酸から選択される１以上の非イオン界面活性剤であることを特徴とする脂質二重膜ディスク。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000005
［式中、
　Ｒ1はＣ14-24アルキル基を示し、
　Ｒ2はＣ8-16アルキル基を示し、
　Ｒ3はＣ6-14アルキル基を示し、
　Ｒ4はＣ14-22アルキル基を示し、
　Ｒ5はＣ14-22アルケニル基を示し、
　Ｍ+は、アルカリ金属イオンを示し、
　ｌは、２０以上、６０以下の整数を示し、
　ｍは、２以上、１０以下の整数を示し、
　ｎは、１０以上、３０以下の整数を示し、
　ｐは、２以上、３０以下の整数を示し、
　ｑは、１０以上、４０以下の整数を示し、
　ｒは、４以上、２０以下の整数を示す。］
　［２］　上記非イオン界面活性剤のＨＬＢ値が９以上、１９以下である上記［１］に記載の脂質二重膜ディスク。
　［３］　上記リポペプチドバイオサーファクタントが、下記式（ＶＩＩ）で表されるサーファクチンまたはその塩である上記［１］または［２］に記載の脂質二重膜ディスク。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000006
［式中、
　Ｘは、ロイシン、イソロイシンおよびバリンから選択されるアミノ酸残基を示し；
　Ｒ6はＣ9-18アルキル基を示す。］
　［４］　上記非イオン界面活性剤が、上記式（Ｉ）で表される長鎖脂肪酸ポリエチレングリコールエステルおよび／または上記式（ＩＩＩ）で表されるポリオキシエチレンアルキルエーテルである上記［１］～［３］のいずれかに記載の脂質二重膜ディスク。
　［５］　更に疎水性化合物を含む上記［１］～［４］のいずれかに記載の脂質二重膜ディスク。
　［６］　更に親水性化合物を含む上記［１］～［５］のいずれかに記載の脂質二重膜ディスク。
　［７］　上記［１］～［６］のいずれかに記載の脂質二重膜ディスクを含むことを特徴とする化粧料。
　［８］　脂質二重膜ディスクを製造するための方法であって、
　脂質に水系溶媒を加えて攪拌することにより脂質分散液を得る工程、および、
　上記脂質分散液にリポペプチドバイオサーファクタントを加える工程を含み、
　上記脂質および上記脂質分散液の少なくとも一方に非イオン界面活性剤を配合し、
　上記非イオン界面活性剤が、式（Ｉ）で表される長鎖脂肪酸ポリエチレングリコールエステル、式（ＩＩ）で表されるポリオキシエチレンポリオキシプロピレンアルキルエーテル、式（ＩＩＩ）で表されるポリオキシエチレンアルキルエーテル、式（ＩＶ）で表されるポリオキシエチレンフィトステロール、及び式（Ｖ）で表されるポリオキシエチレンアルキルエーテルリン酸から選択される１以上の非イオン界面活性剤であることを特徴とする方法。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000007
［式中、
　Ｒ1はＣ14-24アルキル基を示し、
　Ｒ2はＣ8-16アルキル基を示し、
　Ｒ3はＣ6-14アルキル基を示し、
　Ｒ4はＣ14-22アルキル基を示し、
　Ｒ5はＣ14-22アルケニル基を示し、
　Ｍ+は、アルカリ金属イオンを示し、
　ｌは、２０以上、６０以下の整数を示し、
　ｍは、２以上、１０以下の整数を示し、
　ｎは、１０以上、３０以下の整数を示し、
　ｐは、２以上、３０以下の整数を示し、
　ｑは、１０以上、４０以下の整数を示し、
　ｒは、４以上、２０以下の整数を示す。］
　［９］　更に、脂質を有機溶媒に溶解して脂質溶液を得る工程、および、上記脂質溶液から上記有機溶媒を留去することにより脂質残留物を得る工程を含み、
　上記脂質残留物に水系溶媒を加えて攪拌することにより脂質分散液を得る上記［８］に記載の方法。
　［１０］　上記脂質分散液に上記非イオン界面活性剤を添加する上記［８］または［９］に記載の方法。
　［１１］　上記非イオン界面活性剤のＨＬＢ値が９以上、１９以下である上記［８］～［１０］のいずれかに記載の方法。
　［１２］　上記リポペプチドバイオサーファクタントが、下記式（ＶＩＩ）で表されるサーファクチンまたはその塩である上記［８］～［１１］のいずれかに記載の方法。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000008
［式中、
　Ｘは、ロイシン、イソロイシンおよびバリンから選択されるアミノ酸残基を示し；
　Ｒ6はＣ9-18アルキル基を示す。］
　［１３］　上記非イオン界面活性剤が、上記式（Ｉ）で表される長鎖脂肪酸ポリエチレングリコールエステルおよび／または上記式（ＩＩＩ）で表されるポリオキシエチレンアルキルエーテルである上記［８］～［１２］のいずれかに記載の方法。
　［１４］　上記脂質および上記脂質分散液の少なくとも一方に、更に疎水性化合物を配合する上記［８］～［１３］のいずれかに記載の方法。
　［１５］　上記脂質および上記脂質分散液の少なくとも一方に、更に親水性化合物を配合する上記［８］～［１４］のいずれかに記載の方法。
　従来、ナノディスクの製造には膜スキャフォールドタンパク質が用いられているが、膜スキャフォールドタンパク質のデザインや製造には多大な手間や時間が必要であった。それに対して本発明で用いる界面活性剤であるリポペプチドバイオサーファクタントは微生物が産生するものであり、比較的容易に製造が可能である。また、本発明に係る脂質二重膜ディスクは、煩雑な工程を経なければ製造できなかった従来のナノディスクに比べ、非常に簡単な方法で製造することが可能である。更に、本発明に係る脂質二重膜ディスクを用いれば、疎水性化合物を水系溶媒に良好に分散させ、目視上透明な組成物を得ることも可能であるし、疎水性化合物の経皮特性が顕著に向上する可能性もあり得る。また、細胞と同じく脂質二重膜構造を有する本発明の脂質二重膜ディスクは、その近傍に存在する親水性化合物の経皮特性を顕著に向上させる可能性もあり得る。また、本発明の脂質二重膜ディスクは安定性に優れ、製剤の透明性を長期間にわたり維持することが可能である。よって本発明は、優れた特性を有するパーソナルケア組成物や医薬組成物の開発に寄与する技術として、産業上非常に優れている。
　本発明に係る脂質二重膜ディスクは、脂質二重層、リポペプチドバイオサーファクタント、及び非イオン界面活性剤を含有する。
　一般的なナノディスクは、脂質二重層の側面疎水部に、両親媒性である膜スキャフォールドタンパク質の疎水性部分が結合して被覆し且つ親水性部分が外側を向いている構造で安定化している。それに対して本発明に係る脂質二重膜ディスクは、脂質二重層の側面疎水部にリポペプチドバイオサーファクタントの疎水性部分が結合して被覆し且つ親水性部分が外側を向いている構造で安定化していると考えられる。更に、環状ペプチドがイオンチャネルとして脂質二重層に刺さっていたり、嵩高い疎水性部分を有する脂質と嵩高い親水性部分を有する界面活性化合物が二重層を形成している例も知られていることから、本発明に係る脂質二重膜ディスクでも、一部のリポペプチドバイオサーファクタントが脂質と共に二重層を形成している可能性もあり得る。
　本発明に係る脂質二重膜ディスクの大きさとしては、特に限定されないが、厚さが２ｎｍ以上、５０ｎｍ以下、直径が５ｎｍ以上、２００ｎｍ以下であってよい。脂質二重膜ディスクの溶媒中での分散性や分散時の透明性の観点からは、当該厚さとしては３ｎｍ以上が好ましく、４ｎｍ以上がより好ましく、また、１０ｎｍ以下が好ましく、８ｎｍ以下がより好ましく、６ｎｍ以下がより更に好ましい。当該直径としては、６ｎｍ以上が好ましく、７ｎｍ以上がより好ましく、また、４０ｎｍ以下が好ましく、２０ｎｍ以下がより好ましく、１５ｎｍ以下がより更に好ましい。
　脂質二重層を構成するリン脂質は、親水性の頭部と疎水性の尾部を有する化合物であり、本発明では、例えばレシチンとリゾレシチンを併用することができる。
　レシチンは、リン脂質を含む脂質製品の総称であり、大豆油や卵黄など、リン脂質を含む原料に水を加えて沈殿する成分を分離乾燥したり、エタノール等で抽出することにより製造される。大豆を原料とするレシチンを大豆レシチンといい、卵黄を原料とするレシチンを卵黄レシチンという。レシチンを構成する成分は特に制限されないが、例えば、グリセロリン脂質、スフィンゴリン脂質、糖脂質、合成脂質、ステロール等を挙げることができる。
　グリセロリン脂質は、２つの脂肪酸、グリセリン、リン酸およびコリンが複合した構造を有する二本鎖リン脂質であり、例えば、ジオレオイルホスファチジルコリン（ＤＯＰＣ）、ジラウロイルホスファチジルコリン（ＤＬＰＣ）、ジミリストイルホスファチジルコリン（ＤＭＰＣ）、ジパルミトイルホスファチジルコリン（ＤＰＰＣ）、ジステアロイルホスファチジルコリン（ＤＳＰＣ）、１－パルミトイル－２－オレオイルホスファチジルコリン（ＰＯＰＣ）、１－ステアロイル－２－ミリストイルホスファチジルコリン、ジリノレイルホスファチジルコリンなどを挙げることができる。
　グリセロリン脂質としては、下記式（ＶＩ）で表されるグリセロリン脂質を挙げることができる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000009
［式中、Ｒ7とＲ8は独立してＣ10-24アルキル基またはＣ10-24アルケニル基を示す。］
　上記式（ＶＩ）中、Ｃ10-24アルキル基としては、例えば、ｎ－デシル、８－メチルノニル、ｎ－ウンデシル、９－メチルデシル、ｎ－ドデシル、１０－メチルウンデシル、ｎ－トリデシル、１１－メチルドデシル、ｎ－テトラデシル、ｎ－ペンタデシル、ｎ－ヘキサデシル、ｎ－ヘプタデシル、ｎ－オクタデシル、ｎ－ノナデシル、ｎ－イコシル、ｎ－ドコシル、ｎ－テトラコシルなどが挙げられる。Ｃ10-24アルケニル基としては、例えば、デセニル、ドデセニル、テトラデセニル、ヘキサデセニル、オクタデセニル、イコセニル、ドコセニル、テトラコセニルなどが挙げられる。
　スフィンゴリン脂質は、スフィンゴイドに脂肪酸がアミド結合したセラミドに、リン酸と塩基が結合した構造を有する。即ち、スフィンゴリン脂質は、スフィンゴシンに由来する長鎖炭化水素基と長鎖脂肪酸に由来する長鎖炭化水素基を有する二本鎖リン脂質である。スフィンゴリン脂質としては、例えばスフィンゴミエリンを挙げることができる。
　糖脂質としては、例えば、マンノシルエリスリトールリピッド、ソホロリピッド、スルホキシリボシルグリセリド、ジグリコシルジグリセリド、ジガラクトシルジグリセリド、ガラクトシルジグリセリド、グリコシルジグリセリド、ガラクトシルセレブロシド、ラクトシルセレブロシド、ガングリオシドなどを挙げることができる。
　ステロールとしては、例えば、コレステロールコハク酸、ラノステロール、ジヒドロラノステロール、デスモステロール、ジヒドロコレステロールなどの動物由来のステロール；スチグマステロール、シトステロール、カンペステロール、ブラシカステロールなどの植物由来のステロール（フィトステロール）；チモステロール、エルゴステロールなどの微生物由来のステロールなどを挙げることができる。
　リゾレシチンは、グリセロリン脂質やスフィンゴリン脂質などの主要なレシチンが疎水性の尾部を二本有する二本鎖リン脂質であるのに対して、疎水性の尾部を一本のみ有する一本鎖リン脂質である。リゾレシチンは、例えば、グリセロリン脂質やスフィンゴリン脂質をホスホリパーゼＡ２で処理して、一方の疎水性尾部を除去することにより製造される。リゾレシチンとしては、例えば、ホスファチジルコリンの２位の脂肪酸がホスホリパーゼＡ２によって除去された構造を有するリゾホスファチジルコリン、リゾホスファチジルコリンからコリンが除去された構造を有するリゾホスファチジン酸、スフィンゴシン１リン酸、スフィンゴシルホスホリルコリン等が挙げられる。
　レシチンおよびリゾレシチンは、一般に長鎖脂肪酸部分に炭素－炭素二重結合を含むが、本開示において使用するレシチンとリゾレシチンは、水素を添加した飽和型の水素添加物であってもよいし、不飽和型と飽和型の混合物を用いてもよい。
　本発明に係る脂質二重膜ディスクの脂質二重層をレシチンとリゾレシチンで構成する場合、レシチンとリゾレシチンの合計量は、脂質二重膜ディスクを良好に作製できる範囲で適宜調整することができる。例えば、本発明の脂質二重膜ディスクを含む溶媒に対するレシチンとリゾレシチンの合計量を０．０１質量％以上、１０質量％以下とすることができる。
　リポペプチドバイオサーファクタントは、疎水性基と、親水性部分を含むペプチドを有し、界面活性作用を示すものであり、微生物が生産するものをいう。リポペプチドバイオサーファクタントとしては、例えば、サーファクチン、アルスロファクチン、イチュリン、フェンジシン、セラウェッチン、ライケシン、ビスコシンを挙げることができる。
　リポペプチドバイオサーファクタントとしては、上記式（ＶＩＩ）で表されるサーファクチンまたはその塩（以下、「サーファクチン（ＶＩＩ）」という）が好ましい。式（ＶＩＩ）中、カルボキシメチル基およびカルボキシエチル基の根元は光学活性点を表す。
　Ｘは、ロイシン、イソロイシンおよびバリンから選択されるいずれか１種のアミノ酸残基を表す。Ｘとしてのアミノ酸残基は、Ｌ体でもＤ体でもよいが、Ｌ体が好ましい。
　Ｒ1は、Ｃ9-18アルキル基を表す。ここで、「Ｃ9-18アルキル基」は、炭素数が９以上、１８以下の直鎖状または分枝鎖状の一価飽和炭化水素基をいう。例えば、ｎ－ノニル、６－メチルオクチル、７－メチルオクチル、ｎ－デシル、８－メチルノニル、ｎ－ウンデシル、９－メチルデシル、ｎ－ドデシル、１０－メチルウンデシル、ｎ－トリデシル、１１－メチルドデシル、ｎ－テトラデシル、ｎ－ペンタデシル、ｎ－ヘキサデシル、ｎ－ヘプタデシル、ｎ－オクタデシルなどが挙げられる。
　サーファクチン（ＶＩＩ）の塩も用いることができる。当該塩を構成するカウンターカチオンは特に制限されないが、例えばアルカリ金属イオンやアンモニウムイオンが挙げられる。
　サーファクチン（ＶＩＩ）の塩に使用できるアルカリ金属イオンは特に限定されないが、リチウムイオン、ナトリウムイオン、カリウムイオンなどを表す。また、２つのアルカリ金属イオンは、互いに同一であってもよいし、異なっていてもよい。
　アンモニウムイオンの置換基としては、例えば、メチル、エチル、ｎ－プロピル、イソプロピル、ｎ－ブチル、ｔ－ブチル等のアルキル基；ベンジル、メチルベンジル、フェニルエチル等のアラルキル基；フェニル、トルイル、キシリル等のアリール基等の有機基が挙げられる。アンモニウムイオンとしては、例えば、テトラメチルアンモニウムイオン、テトラエチルアンモニウムイオン、ピリジニウムイオン等が挙げられる。
　なお、サーファクチン（アンモニウムイオン）の塩中、二つのカウンターカチオンは互いに同一であってもよいし、異なっていてもよいものとする。また、一方のカルボキシ基が－ＣＯＯＨまたは－ＣＯＯ-の状態になっていてもよいものとする。
　アルスロファクチンは、一般式（ＶＩＩＩ）で表される。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000010
　アルスロファクチンは、構造中、Ｄ－アスパラギン酸とＬ－アスパラギン酸をそれぞれ１つずつ有し、アルカリ金属イオンまたは第四級アンモニウムイオンを形成していてもよい。
　イチュリンは、一般式（ＩＸ）で表される。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000011
　式（ＩＸ）中、Ｒ9はＣ9-18アルキル基を示し、例えば、－（ＣＨ2）10ＣＨ3、－（ＣＨ2）8ＣＨ（ＣＨ3）ＣＨ2ＣＨ3、－（ＣＨ2）9ＣＨ（ＣＨ3）2を示す。
　リポペプチドバイオサーファクタントまたはその塩は、１種、または２種以上使用してもよい。例えば、疎水性基の炭素数が異なる２種以上の混合物であってもよい。リポペプチドバイオサーファクタントは、公知方法に従って、目的のリポペプチドバイオサーファクタントを生産する微生物を培養し、その培養液から分離することができ、精製品であっても、未精製、例えば培養液のまま使用することもできる。例えば、サーファクチンを生産する微生物としては、バチルス・ズブチリスに属する菌株を挙げることができる。また、化学合成法によって得られるリポペプチドバイオサーファクタントも同様に使用できる。
　リポペプチドバイオサーファクタントの使用量は、脂質二重膜ディスクが形成される範囲で適宜調整すればよい。例えば、脂質二重造を構成する脂質成分の合計に対するリポペプチドバイオサーファクタントの量を０．５質量倍以上、５質量倍以下とすることができる。上記量が０．５質量倍以上であれば、脂質二重膜ディスクがより確実に形成され、上記量が５質量倍以下であれば、脂質二重膜ディスクの形成に関与しないリポペプチドバイオサーファクタントの量がそれほど過剰にならず、経済的である。上記量としては、１質量倍以上が好ましく、また、４質量倍以下が好ましく、３質量倍以下がより好ましい。
　本発明に係る脂質二重膜ディスクの脂質二重層は、主にリン脂質で構成されている。一般的な脂質二重膜ディスクにおいては、高分子である膜スキャフォールドタンパク質が脂質二重層の周囲を取り囲むことでディスク状態を形成しているものと考えられている。本発明者らは、本発明における脂質二重膜ディスクでは、高分子である膜スキャフォールドタンパク質が担う役割を、リポペプチドバイオサーファクタントが形成する分子集合体が担っているものと考えた。このように高分子ではなく分子集合体で形状を維持するため、実用化には安定化が必要であり、そのためには第三成分の添加が有効と考えた。本発明では、特定の非イオン界面活性剤により、脂質二重膜ディスクの安定性を改善している。
　本発明で用いる長鎖脂肪酸ポリエチレングリコールエステル（Ｉ）において、長鎖アルキル基Ｒ1の炭素数としては、１５以上が好ましく、１６以上がより好ましく、また、２２以下が好ましく、２０以下がより好ましい。また、エチレングリコール単位の繰り返し数ｌとしては、２５以上が好ましく、３０以上がより好ましく、３５以上がより更に好ましく、また、５５以下が好ましく、５０以下がより好ましく、４５以下がより更に好ましい。なお、本開示において、ポリオキシエチレンとポリエチレングリコールとは、特に区別されず、同様の意味を有するものとする。
　本発明で用いるポリオキシエチレンポリオキシプロピレンアルキルエーテル（ＩＩ）において、長鎖アルキル基Ｒ2の炭素数としては、１０以上が好ましく、１２以上がより好ましく、また、１５以下が好ましく、１４以下がより好ましく、長鎖アルキル基Ｒ3の炭素数としては、８以上が好ましく、１０以上がより好ましく、また、１２以下が好ましく、１０以下がより好ましい。また、オキシプロピレン単位の繰り返し数ｍとしては、４以上が好ましく、５以上がより好ましく、また、９以下が好ましく、８以下がより好ましく、また、オキシエチレン単位の繰り返し数ｎとしては、１５以上が好ましく、１８以上がより好ましく、また、２５以下が好ましく、２２以下がより好ましい。
　本発明で用いるポリオキシエチレンアルキルエーテル（ＩＩＩ）において、長鎖アルキル基Ｒ4の炭素数としては、１５以上が好ましく、１６以上がより好ましく、また、２０以下が好ましく、１８以下がより好ましい。また、オキシエチレン単位の繰り返し数ｐとしては、５以上が好ましく、１０以上がより好ましく、また、２５以下が好ましく、２０以下がより好ましく、また、１５以上であってもよい。
　本発明で用いるポリオキシエチレンフィトステロール（ＩＶ）において、オキシエチレン単位の繰り返し数ｑとしては、１５以上が好ましく、１８以上がより好ましく、２０以上がより更に好ましく、また、３５以下が好ましく、３０以下がより好ましく、２５以下がより更に好ましい。
　本発明で用いるポリオキシエチレンアルキルエーテルリン酸（Ｖ）において、長鎖アルケニル基Ｒ5の炭素数としては、１５以上が好ましく、１６以上がより好ましく、また、２０以下が好ましく、１８以下がより好ましい。また、オキシエチレン単位の繰り返し数ｒとしては、５以上が好ましく、６以上がより好ましく、８以上がより更に好ましく、また、１５以下が好ましく、１０以下がより好ましい。アルカリ金属イオンＭ+としては、例えば、リチウムイオン、ナトリウムイオンおよびカリウムイオンが挙げられ、ナトリウムイオンまたはカリウムイオンが好ましく、ナトリウムイオンがより好ましい。
　非イオン界面活性剤のＨＬＢ値としては、９以上、１９以下が好ましい。ＨＬＢは、Ｈｙｄｒｏｐｈｉｌｉｃ－Ｌｉｐｏｐｈｉｌｉｃ　Ｂａｌａｎｃｅの頭文字を取ったものであり、界面活性剤の水と油への親和性の程度を表す値である。ＨＬＢ値は０から２０までの値を取り、０に近いほど親油性が高く、２０に近いほど親水性が高くなる。本開示においては、使用する非イオン界面活性剤製品のＨＬＢ値としては、製品カタログ等に記載されている値を参照すればよいが、使用する非イオン界面活性剤製品のＨＬＢ値が製品カタログ等に記載されていない場合には、グリフィン法で決定するものとする。非イオン界面活性剤のＨＬＢ値としては、１０以上または１１以上が好ましく、１２以上がより好ましく、１５以上がより更に好ましく、また、１９以下が好ましく、１８．５以下がより好ましい。
　非イオン界面活性剤の使用量は、安定な脂質二重膜ディスクが形成される範囲で適宜調整すればよい。例えば、脂質二重膜を構成する脂質成分の合計に対する非イオン界面活性剤の量を０．０１質量倍以上、２質量倍以下とすることができる。非イオン界面活性剤の使用量が上記範囲内であれば、脂質二重膜ディスクの安定性がより確実に向上する。上記量としては、０．０５質量倍以上が好ましく、０．１質量倍以上がより好ましく、また、１質量倍以下が好ましく、０．５質量倍以下がより好ましく、０．１質量倍以下または０．０５質量倍以下がより更に好ましい。また、非イオン界面活性剤の使用量は、例えば、リポペプチドバイオサーファクタントに対する非イオン界面活性剤の量を０．００１質量倍以上、１質量倍以下とすることができる。非イオン界面活性剤の使用量が上記範囲内であれば、脂質二重膜ディスクの安定性がより確実に向上する。上記量としては、０．００５質量倍以上が好ましく、０．０１質量倍以上がより好ましく、０．０２質量倍以上がより更に好ましく、また、０．５質量倍以下が好ましく、０．２質量倍以下がより好ましく、０．１質量倍以下がより更に好ましい。
　本発明に係る脂質二重膜ディスクは、脂質、リポペプチドバイオサーファクタント、及び非イオン界面活性剤以外の成分を含んでいてもよい。例えば、化粧料や医薬組成物などの溶媒としては主に水系溶媒が用いられるが、疎水性化合物は水系溶媒中に分散させ難いという課題がある。しかし本発明に係る脂質二重膜ディスクを用いれば、おそらくは疎水性化合物を内部に取り込んで水系溶媒中に分散させることができるため、透明性の高い組成物とすることができる。なお、本開示において「水系溶媒」とは、水、および水混和性有機溶媒と水との混合溶媒をいう。水混和性有機溶媒は、水と制限無く混和可能な有機溶媒をいい、例えば、Ｃ1-3アルコールを挙げることができ、好ましくはエタノールまたは２－プロパノールである。なお、上記混合溶媒における水混和性有機溶媒の割合としては、１０質量％以下が好ましく、５質量％以下がより好ましく、２質量％以下がより更に好ましい。また、水系溶媒は、緩衝液であってもよく、そのｐＨは特に制限されないが、５．０以上、１３．０以下が好ましい。
　疎水性化合物は、疎水性基を有し、水に難溶で且つ油に可溶である化合物をいう。ここで難溶とは、１ｇの疎水性化合物を２０±５℃で３０分以内に溶解するために１００ｍＬ以上の水を要することをいう。本発明で用いる疎水性化合物は、化粧料や医薬組成物などに配合する有効成分であれば特に制限されないが、例えば、美白剤、抗老化剤、抗酸化剤、保湿剤、育毛剤、細胞賦活剤、ビタミン類、アミノ酸類などが挙げられる。より具体的には、例えば、トコフェロール、コエンザイムＱ１０、還元型コエンザイムＱ１０、およびそれらの誘導体などの脂溶性ビタミン類；スクワランなどのオイル；ヒドロコルチゾン、プレドニゾロン、デキサメタゾン、ベタメタゾンなどのステロイド系抗炎症薬；アセチルサリチル酸、イブプロフェン、インドメタシン、ロキソプロフェンなどの非ステロイド系抗炎症薬；抗生物質；抗真菌剤；メチルパラベンなどの防腐剤；メントールなどの香料；アリザニンなどの色素を挙げることができる。その他、アルブチン及びその誘導体；Ｌ－アスコルビン酸およびその誘導体；ハイドロキノンおよびその誘導体；グルタチオンおよびその誘導体；胎盤抽出物；パントテン酸およびその誘導体；トラネキサム酸およびその誘導体；コウジ酸およびその誘導体；システインおよびその誘導体；カミツレエキス、カンゾウ抽出物などの植物抽出物；ベータカロチン等のカロテノイド類；アスタキサンチンおよびその誘導体；フラボノイド類；カテキンおよびその誘導体；ビタミンＡおよびその誘導体；α－リポ酸およびその誘導体；グリチルリチン酸およびその誘導体；チオタウリンおよびその誘導体；尿素およびその誘導体；グリセリン誘導体；サリチル酸およびその誘導体；ニコチン酸およびその誘導体；Ｌ－アミノ酸およびその誘導体；アデノシンおよびその誘導体；イソフラボン等の植物性女性ホルモン様成分；グラブリジンおよびその誘導体；マグノリグナンおよびその誘導体；ミノキシジルおよびその誘導体；フィナステリドおよびその誘導体；フラバノン類；塩化カルプロニウムおよびその誘導体；フェルラ酸およびその誘導体；フラーレンおよびその誘導体；ラクトフェリン；Ｄ－アミノ酸およびその誘導体；オリゴ糖およびその誘導体；核酸およびその誘導体；Ｄ－グルコサミンおよびその誘導体；コンドロイチン硫酸ナトリウムおよびその誘導体；ジプロピレングリコールおよびその誘導体；セラミドおよびその誘導体；ソルビトールおよびその誘導体；トレハロースおよびその誘導体；ヒアルロン酸およびその誘導体；プロピレングリコール脂肪酸エステルおよびその誘導体；マルチトールおよびその誘導体；ラフィノースおよびその誘導体；アルギン酸およびその誘導体；カフェインおよびその誘導体；カルボキシビニルポリマーおよびその誘導体；キサンタンガムおよびその誘導体；ヒドロキシエチルセルロースおよびその誘導体；ポリビニルピロリドンおよびその誘導体；ケラチン分解物およびその誘導体；シルクタンパク質分解物およびその誘導体；γ－アミノ酪酸およびその誘導体；アラントインおよびその誘導体；γ－オリザノールおよびその誘導体；Ｌ－カルニチンおよびその誘導体；β－１，３－グルカンおよびその誘導体；ビオチンおよびその誘導体などが挙げられる。
　本発明に係る脂質二重膜ディスク、または本発明に係る脂質二重膜ディスクの分散液に疎水性化合物を添加する場合、疎水性化合物の添加量は脂質二重膜ディスクおよび分散液の安定性を損なわない範囲で適宜調整すればよいが、例えば、脂質二重層を構成するための脂質、リポペプチドバイオサーファクタント、及び非イオン界面活性剤の合計に対して０．０１質量％以上、１０質量％以下とすることができる。
　本発明に係る脂質二重膜ディスクは、膜タンパク質を含むものであってもよい。膜タンパク質は生体膜に結合しているタンパク質であり、主に、その少なくとも一部が生体膜内に存在する内在性膜タンパク質と、疎水性相互作用や静電相互作用など共有結合以外で生体膜に結合している表在性膜タンパク質とに分類される。従来、細胞膜などの生体膜に存在する膜タンパク質を単離すると高次構造が変化してしまい、本来の機能が喪失してしまうため、膜タンパク質の機能に関する研究は非常に難しいとされていた。しかし本発明に係る脂質二重膜ディスクは生体膜と同様の脂質二重層を有し、膜タンパク質は当該脂質二重層中で生体膜中における構造を維持していると考えられるので、本発明により膜タンパク質の機能に関する研究が飛躍的に進行し、困難であった膜タンパク質の産業利用が可能となる可能性がある。
　本発明に係る脂質二重膜ディスク、または本発明に係る脂質二重膜ディスクの分散液に膜タンパク質を添加する場合、膜タンパク質の添加量は脂質二重膜ディスクおよび分散液の安定性を損なわない範囲で適宜調整すればよいが、例えば、脂質二重層を構成するための脂質、リポペプチドバイオサーファクタント、及び非イオン界面活性剤の合計に対して０．０１質量％以上、１０質量％以下とすることができる。
　また、本発明に係る脂質二重膜ディスクは、親水性化合物を含んでいてもよい。親水性化合物は、水分子に対して親和性を示す化合物であれば特に制限されない。親水性化合物は水溶性を示すものが多く、水溶性の親水性化合物は水系溶媒に溶解することも可能であるが、脂質二重膜ディスクの親水性部分に吸着してより一層安定化している可能性がある。ここで水溶性とは、１ｇの化合物を２０±５℃で３０分以内に溶解するために要する水の量が３０ｍＬ未満であることをいう。また、金属酸化物など、親水性ではあるが水に対して不溶性である有効成分を脂質二重膜ディスクの親水性部分に吸着させることにより、水系溶媒中に分散させることも可能になり得る。なお、複数の脂質二重膜ディスクが互いに積層されて多層構造を形成している場合があるが、この場合、親水性化合物は脂質二重層間に存在している可能性もある。
　親水性化合物としては、例えば、酸化チタン粒子や酸化亜鉛粒子などの紫外線散乱剤；ベンガラ、酸化チタン、酸化鉄などの無機顔料；アスコルビン酸やその誘導体などの水溶性ビタミン類；ローカストビーンガム、グァーガム誘導体、カラギーナン、ペクチン、キサンタンガム、ジェランガム、アルギン酸などの増粘剤を挙げることができる。
　本発明に係る脂質二重膜ディスク、または本発明に係る脂質二重膜ディスクの分散液に親水性化合物を添加する場合、親水性化合物の添加量は脂質二重膜ディスクおよび分散液の安定性を損なわない範囲で適宜調整すればよいが、例えば、脂質二重層を構成するための脂質、リポペプチドバイオサーファクタント、及び非イオン界面活性剤の合計に対して０．０１質量％以上、１０質量％以下とすることができる。
　本発明に係る脂質二重膜ディスクは、非イオン界面活性剤以外の界面活性剤を含んでいてもよい。かかる界面活性剤は、陰イオン界面活性剤、陽イオン界面活性剤、両性界面活性剤など、特に制限されない。
　陰イオン界面活性剤は特に制限されないが、例えば、アルキルベンゼンスルホン酸塩、アルキル硫酸塩、ポリオキシエチレンアルキル硫酸塩、脂肪族α－スルホメチルエステル、α－オレフィンスルホン酸などが例示される。
　陽イオン界面活性剤は特に制限されないが、例えば、塩化ベンザルコニウム、塩化ベンゼトニウム等が例示される。
　両性界面活性剤は特に制限されないが、例えば、アルキルジアミノエチルグリシン等のグリシン型、ラウリルジメチルアミノ酢酸ベタイン等の酢酸ベタイン型、イミダゾリン型等の界面活性剤が例示される。
　本発明に係る脂質二重膜ディスク、または本発明に係る脂質二重膜ディスクの分散液に非イオン界面活性剤以外の界面活性剤を添加する場合、非イオン界面活性剤以外の界面活性剤の添加量は脂質二重膜ディスクおよび分散液の安定性を損なわない範囲で適宜調整すればよいが、例えば、脂質二重層を構成するための脂質、リポペプチドバイオサーファクタント、及び非イオン界面活性剤の合計に対して０．０１質量％以上、３０質量％以下とすることができる。
　本発明に係る脂質二重膜ディスクは、水系溶媒中、少なくとも、脂質二重層を構成するための脂質、リポペプチドバイオサーファクタント、及び非イオン界面活性剤を混合するという極めて簡便な方法で製造することができる。
　反応液中の脂質濃度は適宜調整すればよいが、例えば、０．００１質量％以上、４０質量％以下とすることができ、０．１質量％以上、３０質量％以下が好ましい。リポペプチドバイオサーファクタントの反応液中濃度は、０．００１質量％以上、５０質量％以下とすることができ、０．１質量％以上、４５質量％以下が好ましい。非イオン界面活性剤の反応液中濃度は、０．００００５質量％以上、２．５質量％以下とすることができ、０．００５質量％以上、２質量％以下が好ましい。
　疎水性化合物および／または親水性化合物を添加する場合、疎水性化合物および親水性化合物の量は、それぞれ脂質二重層を構成するための脂質に対して０．１質量％以上、５０質量％以下が好ましく、０．５質量％以上、２０質量％以下がより好ましく、１質量％以上、１０質量％以下がより更に好ましい。
　脂質二重層を構成するための脂質、リポペプチドバイオサーファクタント、及び非イオン界面活性剤の反応条件も、脂質二重膜ディスクの形成が良好に進行する範囲で適宜調整すればよく、例えば反応温度は常温でも構わない。例えば、脂質としてＤＭＰＣなどのリン脂質を用いた場合には、その一般的な相転移温度付近である２０℃以上、３０℃以下とすることができる。また、反応時間は、２分間以上、５０時間以下とすることができる。なお、後記の脂質分散液を経由する製造方法に比べ、単に各成分を混合するのみでは脂質二重膜ディスクが形成されない場合があるが、そのような場合であっても反応温度を比較的高く、例えば４０℃以上、９０℃以下にすることにより、脂質二重膜ディスクが形成される場合がある。当該温度としては、８５℃以下が好ましく、８０℃以下がより好ましい。
　また、本発明に係る脂質二重膜ディスクは、先ず脂質二重層を構成するための脂質から脂質分散液を調製し、次にリポペプチドバイオサーファクタントを加えて製造することもできる。この場合、非イオン界面活性剤は上記脂質分散液の調製段階から配合されていてもよいし、上記脂質分散液の調製後に添加してもよい。特に水溶性の非イオン界面活性剤の場合、良好な脂質二重膜の形成と安定生性の観点から、上記脂質分散液に添加するのが好ましい。以下、本法を工程ごとに説明するが、本発明は以下の具体例に限定されるものではない。
　１．脂質溶液の調製工程
　本工程では、脂質二重層を構成する脂質を有機溶媒に溶解して脂質溶液を得る。なお、本工程１と次工程２は、脂質の一態様である脂質残留物を製造するための工程であり、その実施は任意である。脂質二重層を構成する脂質については、上記で説明した通りである。有機溶媒は、脂質を十分に溶解できれば特に制限されないが、例えば、メタノール、エタノール、２－プロパノールなどのＣ1-3アルコール溶媒；ジクロロメタン、クロロホルムなどのハロゲン化炭化水素溶媒が挙げられる。なお、有機溶媒は次工程で留去するため、有機溶媒の量は、上記脂質、または上記非イオン界面活性剤と上記脂質を溶解できる範囲で、できるだけ少なくすることが好ましい。
　上記脂質溶液には、上記非イオン界面活性剤の全部または一部を配合してもよい。即ち、上記脂質と上記非イオン界面活性剤の両方を有機溶媒に溶解してもよいし、上記脂質の有機溶媒溶液に上記非イオン界面活性剤を溶解してもよいし、或いは上記非イオン界面活性剤の有機溶媒溶液に上記脂質を溶解してもよい。
　２．脂質残留物の調製工程
　本工程では、上記工程１で調製した脂質溶液から有機溶媒を留去することにより脂質残留物を得る。有機溶媒を留去する条件は、脂質溶液から有機溶媒を除去できれば特に制限されないが、例えば、脂質溶液を加熱したり、減圧したり、或いは窒素ガスなどの不活性ガスを吹き付けてもよい。なお、上記工程１で脂質に加えて上記非イオン界面活性剤を併用した場合には、上記脂質残留物には当然に上記非イオン界面活性剤も含まれる。
　３．脂質分散液の調製工程
　本工程では、脂質に水系溶媒を加えて攪拌することにより脂質分散液を得る。本工程で用いる脂質は、上記非イオン界面活性剤を含んでいてもよく、また、上記工程１，２により調製した脂質残留物であってもよい。
　脂質分散液には、上記非イオン界面活性剤の全部または一部を配合してもよい。即ち、上記脂質または上記脂質残留物と上記非イオン界面活性剤の両方を水系溶媒に添加してもよいし、上記脂質分散液に上記非イオン界面活性剤を添加してもよいし、或いは上記脂質または上記脂質残留物に上記非イオン界面活性剤の水系溶媒溶液を添加してもよいし、上記脂質分散液と上記非イオン界面活性剤の水系溶媒溶液を混合してもよい。
　脂質分散液の濃度は適宜調整すればよいが、例えば、水系溶媒に対する上記脂質と上記非イオン界面活性剤の合計割合を０．０１質量％以上、４０質量％以下とすることができる。当該割合としては０．０５質量％以上、３５質量％以下が好ましい。
　なお、上記脂質として上記工程１，２により調製した脂質残留物を用いる場合には、上記脂質残留物に水系溶媒を添加し、撹拌して得られる脂質分散液がリポソーム分散液となり、本発明に係る脂質二重膜がより一層効率良く得られることが期待される。
　４．リポペプチドバイオサーファクタントの添加工程
　本工程では、上記工程３で調製した脂質分散液にリポペプチドバイオサーファクタントを加えることによって、本発明に係る脂質二重膜ディスクを得る。なお、脂質分散液に非イオン界面活性剤の全部または一部を添加する場合には、リポペプチドバイオサーファクタントに先立って脂質分散液に非イオン界面活性剤を添加してもよいし、脂質分散液にリポペプチドバイオサーファクタントと非イオン界面活性剤を添加してもよいし、脂質分散液にリポペプチドバイオサーファクタントを添加した後に非イオン界面活性剤を添加してもよい。
　上記反応液におけるリポペプチドバイオサーファクタントの濃度も適宜調整すればよいが、例えば、脂質分散液量に対して０．０１質量％以上、４０質量％以下とすることができ、０．０５質量％以上、３５質量％以下が好ましい。当該反応液における非イオン界面活性剤の濃度は、例えば、脂質分散液量に対して０．０００５質量％以上、２質量％以下とすることができ、０．００２５質量％以上、１．５質量％以下が好ましい。
　なお、従来の脂質二重膜ディスクを製造する場合にはコール酸などの界面活性剤の使用とその除去が必要であるが、本発明の場合、リポペプチドバイオサーファクタントと非イオン界面活性剤以外の界面活性剤は特に必要としないし、界面活性剤の除去も必要でない。また、リポペプチドバイオサーファクタントを添加する際の温度を比較的高く、例えば４０℃以上、８０℃以下にすることにより、脂質二重膜ディスクの形成がより容易になる場合がある。
　脂質二重層を構成するための脂質、リポペプチドバイオサーファクタント、及び非イオン界面活性剤以外の成分は、適時添加すればよい。例えば親水性化合物は、水系溶媒に適時添加すればよい。疎水性化合物、膜タンパク質および水不溶性の親水性化合物は、水系溶媒中で少なくとも脂質二重層を構成するための脂質と共存させることが好ましい。脂質二重層を構成するための脂質は界面活性作用を示すことから、これら化合物の水系溶媒中への分散を補助する。また、膜タンパク質の場合、本発明に係る脂質二重膜ディスクの存在下で膜タンパク質を無細胞合成することにより、膜タンパク質を脂質二重膜ディスクに結合させることも可能である。
　脂質二重膜ディスクは、凍結乾燥した後、凍結乾燥した脂質二重膜ディスクを再び水系溶媒に溶解させてもよい。再溶解液の脂質二重膜ディスク濃度は、任意に調整することができる。
　本発明に係る脂質二重膜ディスクは、特に疎水性化合物をその内部に取り込み、水系溶媒中に良好に分散させることができる上に、非常に微細であることから、その水系溶媒中分散液は目視上十分に透明に見え、また、皮膚組織などへの浸透性も高いと考えられる。なお、特に化粧品業界においては、一般的に、分散質が目視で確認できなくなり、分散液が目視上透明になった状態を「可溶化」という場合がある。よって本発明に係る脂質二重膜ディスクは、特に疎水性化合物を有効成分とする化粧料などのパーソナルケア組成物や医薬組成物の成分として、非常に有効であるといえる。
　本願は、２０２１年３月２５日に出願された日本国特許出願第２０２１－５１２０２号に基づく優先権の利益を主張するものである。２０２１年３月２５日に出願された日本国特許出願第２０２１－５１２０２号の明細書の全内容が、本願に参考のため援用される。
　以下、実施例を挙げて本発明をより具体的に説明するが、本発明はもとより下記実施例によって制限を受けるものではなく、前・後記の趣旨に適合し得る範囲で適当に変更を加えて実施することも勿論可能であり、それらはいずれも本発明の技術的範囲に包含される。
　実施例１～６，比較例１～７
　（１）脂質二重膜ディスクの製造
　水添レシチン（日清オイリオ社製，ホスファチジルコリン含量：約７０％，０．０９ｇ）、表１に示す非イオン界面活性剤（０．０１ｇ）、及び適量のクロロホルムをボルテックスミキサーにて攪拌混合し、溶液を調製した。ドラフト中、得られた溶液に窒素ガスを吹き付けることによりクロロホルムを留去し、乾燥させた。得られた乾燥体にリン酸緩衝液（ｐＨ約７．０，７．９ｍＬ）を加え、６０～７０℃に加温し、ボルテックスミキサーにて攪拌混合し、懸濁液を得た。得られた懸濁液にサーファクチンナトリウム（０．２ｇ）とリン酸緩衝液（ｐＨ約７．０，１．８ｍＬ）を加え、６０～７０℃に加温し、ボルテックスミキサーにて攪拌混合し、透明溶液を得た。なお、表１中の数値の単位は「質量部」である。
　（２）安定性試験
　各溶液（１０ｍＬ）を５０ｍＬファルコンチューブに入れ、恒温恒湿機（ヤマト社製）中、２５℃で１週間～１ヵ月保管した。次いで、各溶液の外観を観察し、以下の基準で安定性を評価した。結果を表１に示す。なお、非イオン界面活性剤を用いなかった比較例７では、１週間目の時点で濁りが認められたため、それ以降の観察を中断した。
　〇：　透明
　△：　やや透明性の低下が認められるが、全体的に透明
　▲：　やや濁りが認められる
　×：　明確な濁りや沈殿が認められる
　（３）結果と考察
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000012
　表１に示される結果の通り、調製直後の各溶液は透明なものであり、脂質二重膜ディスクの形成が示唆された。
　しかし、非イオン界面活性剤としてＰＯＥ硬化ヒマシ油やポリグリセリルの長鎖脂肪酸エステルを含む組成物の安定性は比較的低く、中には安定性試験開始から１週間で透明性が低下し、沈殿が生じるものまであった。非イオン界面活性剤を用いなかった場合（比較例７）も、１週間目の時点で濁りが認められた。
　それに対して特定の非イオン界面活性剤を含む本発明の組成物の安定性は高く、安定性試験開始から１ヵ月経過後では濁りや沈殿が認められたものの、２週間目では透明性を維持しており、特に非イオン界面活性剤としてＰＯＥステアリルエーテル（２０）を含む実施例２の組成物は、安定性試験開始から１ヵ月経過した時点でも高い透明性を維持していた。
　上記結果の通り、リポペプチドバイオサーファクタントに加えて特定の非イオン界面活性剤を含む脂質二重膜ディスクは、高い安定性を示すことが実証された。
　実施例７～９
　水添レシチン（日清オイリオ社製，ホスファチジルコリン含量：約７０％，０．０９ｇ）を適量のクロロホルムに溶解して溶液を調製した。ドラフト中、得られた溶液に窒素ガスを吹き付けることによりクロロホルムを留去し、乾燥させた。得られた乾燥体にリン酸緩衝液（ｐＨ約７．０，７．９ｍＬ）を加え、６０～７０℃に加温し、ボルテックスミキサーにて攪拌混合し、懸濁液を得た。得られた懸濁液に、表２に示す非イオン界面活性剤（０．０１ｇ）、サーファクチンナトリウム（０．２ｇ）、及びリン酸緩衝液（ｐＨ約７．０，１．８ｍＬ）を加え、６０～７０℃に加温し、ボルテックスミキサーにて攪拌混合した。なお、表２中の数値の単位は「質量部」である。
　得られた溶液の安定性を、上記と同様に評価した。結果を表２に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000013
　表２に示される結果の通り、脂質分散液に非イオン界面活性剤とサーファクチンナトリウムを添加して製造した脂質二重膜ディスクも、実施例１～６の脂質二重膜ディスクと同等またはそれ以上に安定であった。

Claims (15)

  1. 　脂質二重層、リポペプチドバイオサーファクタント、及び非イオン界面活性剤を含有し、
    　上記非イオン界面活性剤が、式（Ｉ）で表される長鎖脂肪酸ポリエチレングリコールエステル、式（ＩＩ）で表されるポリオキシエチレンポリオキシプロピレンアルキルエーテル、式（ＩＩＩ）で表されるポリオキシエチレンアルキルエーテル、式（ＩＶ）で表されるポリオキシエチレンフィトステロール、及び式（Ｖ）で表されるポリオキシエチレンアルキルエーテルリン酸から選択される１以上の非イオン界面活性剤であることを特徴とする脂質二重膜ディスク。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000001
    ［式中、
    　Ｒ1はＣ14-24アルキル基を示し、
    　Ｒ2はＣ8-16アルキル基を示し、
    　Ｒ3はＣ6-14アルキル基を示し、
    　Ｒ4はＣ14-22アルキル基を示し、
    　Ｒ5はＣ14-22アルケニル基を示し、
    　Ｍ+は、アルカリ金属イオンを示し、
    　ｌは、２０以上、６０以下の整数を示し、
    　ｍは、２以上、１０以下の整数を示し、
    　ｎは、１０以上、３０以下の整数を示し、
    　ｐは、２以上、３０以下の整数を示し、
    　ｑは、１０以上、４０以下の整数を示し、
    　ｒは、４以上、２０以下の整数を示す。］
  2. 　上記非イオン界面活性剤のＨＬＢ値が９以上、１９以下である請求項１に記載の脂質二重膜ディスク。
  3. 　上記リポペプチドバイオサーファクタントが、下記式（ＶＩＩ）で表されるサーファクチンまたはその塩である請求項１または２に記載の脂質二重膜ディスク。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000002
    ［式中、
    　Ｘは、ロイシン、イソロイシンおよびバリンから選択されるアミノ酸残基を示し；
    　Ｒ6はＣ9-18アルキル基を示す。］
  4. 　上記非イオン界面活性剤が、上記式（Ｉ）で表される長鎖脂肪酸ポリエチレングリコールエステルおよび／または上記式（ＩＩＩ）で表されるポリオキシエチレンアルキルエーテルである請求項１～３のいずれかに記載の脂質二重膜ディスク。
  5. 　更に疎水性化合物を含む請求項１～４のいずれかに記載の脂質二重膜ディスク。
  6. 　更に親水性化合物を含む請求項１～５のいずれかに記載の脂質二重膜ディスク。
  7. 　請求項１～６のいずれかに記載の脂質二重膜ディスクを含むことを特徴とする化粧料。
  8. 　脂質二重膜ディスクを製造するための方法であって、
    　脂質に水系溶媒を加えて攪拌することにより脂質分散液を得る工程、および、
    　上記脂質分散液にリポペプチドバイオサーファクタントを加える工程を含み、
    　上記脂質および上記脂質分散液の少なくとも一方に非イオン界面活性剤を配合し、
    　上記非イオン界面活性剤が、式（Ｉ）で表される長鎖脂肪酸ポリエチレングリコールエステル、式（ＩＩ）で表されるポリオキシエチレンポリオキシプロピレンアルキルエーテル、式（ＩＩＩ）で表されるポリオキシエチレンアルキルエーテル、式（ＩＶ）で表されるポリオキシエチレンフィトステロール、及び式（Ｖ）で表されるポリオキシエチレンアルキルエーテルリン酸から選択される１以上の非イオン界面活性剤であることを特徴とする方法。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000003
    ［式中、
    　Ｒ1はＣ14-24アルキル基を示し、
    　Ｒ2はＣ8-16アルキル基を示し、
    　Ｒ3はＣ6-14アルキル基を示し、
    　Ｒ4はＣ14-22アルキル基を示し、
    　Ｒ5はＣ14-22アルケニル基を示し、
    　Ｍ+は、アルカリ金属イオンを示し、
    　ｌは、２０以上、６０以下の整数を示し、
    　ｍは、２以上、１０以下の整数を示し、
    　ｎは、１０以上、３０以下の整数を示し、
    　ｐは、２以上、３０以下の整数を示し、
    　ｑは、１０以上、４０以下の整数を示し、
    　ｒは、４以上、２０以下の整数を示す。］
  9. 　更に、脂質を有機溶媒に溶解して脂質溶液を得る工程、および、上記脂質溶液から上記有機溶媒を留去することにより脂質残留物を得る工程を含み、
    　上記脂質残留物に水系溶媒を加えて攪拌することにより脂質分散液を得る請求項８に記載の方法。
  10. 　上記脂質分散液に上記非イオン界面活性剤を添加する請求項８または９に記載の方法。
  11. 　上記非イオン界面活性剤のＨＬＢ値が９以上、１９以下である請求項８～１０のいずれかに記載の方法。
  12. 　上記リポペプチドバイオサーファクタントが、下記式（ＶＩＩ）で表されるサーファクチンまたはその塩である請求項８～１１のいずれかに記載の方法。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000004
    ［式中、
    　Ｘは、ロイシン、イソロイシンおよびバリンから選択されるアミノ酸残基を示し；
    　Ｒ6はＣ9-18アルキル基を示す。］
  13. 　上記非イオン界面活性剤が、上記式（Ｉ）で表される長鎖脂肪酸ポリエチレングリコールエステルおよび／または上記式（ＩＩＩ）で表されるポリオキシエチレンアルキルエーテルである請求項８～１２のいずれかに記載の方法。
  14. 　上記脂質および上記脂質分散液の少なくとも一方に、更に疎水性化合物を配合する請求項８～１３のいずれかに記載の方法。
  15. 　上記脂質および上記脂質分散液の少なくとも一方に、更に親水性化合物を配合する請求項８～１４のいずれかに記載の方法。
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