ベシクル製造方法
【課題】製造工程が簡単であって、且つ、封入率の高いベシクル製造方法を提供する。
【解決手段】外管２ａとこの外管２ａ内に同軸状に配置された内管２ｂとを有する二重管２を使用する。大気圧における沸点が１１０℃以上であって、極性を有し、水に溶解可能な有機化合物溶媒にリン脂質を溶解させたリン脂質溶液１０を外管２ａから押し出すと同時に、水を含む第１液１１を内管２ｂから押し出す。また、二重管２に対向して電極を配置すると共に、外管２ａに電圧を印加して、二重管２と電極との間に電界を形成することにより、外管２ａから押し出されるリン脂質溶液１０を分極させて微小液滴を噴出させる。そして、噴出された微小液滴を、水を含む第２液に接触させて、微小液滴の有機化合物溶媒を第２液に溶解させることにより、リン脂質を第２液に接触させてリン脂質二重膜を形成する。これにより、第１液を内包するマイクロスケールのベシクルが製造される。
【解決手段】外管２ａとこの外管２ａ内に同軸状に配置された内管２ｂとを有する二重管２を使用する。大気圧における沸点が１１０℃以上であって、極性を有し、水に溶解可能な有機化合物溶媒にリン脂質を溶解させたリン脂質溶液１０を外管２ａから押し出すと同時に、水を含む第１液１１を内管２ｂから押し出す。また、二重管２に対向して電極を配置すると共に、外管２ａに電圧を印加して、二重管２と電極との間に電界を形成することにより、外管２ａから押し出されるリン脂質溶液１０を分極させて微小液滴を噴出させる。そして、噴出された微小液滴を、水を含む第２液に接触させて、微小液滴の有機化合物溶媒を第２液に溶解させることにより、リン脂質を第２液に接触させてリン脂質二重膜を形成する。これにより、第１液を内包するマイクロスケールのベシクルが製造される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、マイクロスケールのベシクルを製造する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ベシクル（リポソームともいう）は、リン脂質二重膜により形成される内部が水相の閉鎖小胞体であり、従来から、研究用の生体膜モデルとして用いられている。また、ベシクルは、生体適合性が高いため、内水相に薬物等を封入して生体に投与することが可能であり、医療や化粧など様々な分野での利用が検討されている。
【０００３】
従来のベシクル製造方法としては、水和法がよく知られている（非特許文献１参照）。この方法は、クロロホルム／メタノールにリン脂質を溶かした溶液を用いて、ガラス表面上にリン脂質薄膜を形成し、これに水溶液を加えて攪拌することで、この水溶液を内包するベシクルを作製するというものである。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００４】
【非特許文献１】「リポソーム応用の新展開−人工細胞の開発に向けて」 秋吉 一成、辻井 薫、奥 直人、久保井 亮一（エヌ・ティー・エス、２００５／６）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上述した従来のベシクル製造方法は、複雑な操作が必要であった。また、製造時に、余分な水溶液を必要とするため、物質封入率が低いという問題もあった。
【０００６】
そこで、本発明は、製造工程が簡単であって、且つ、封入率の高いベシクル製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段及び発明の効果】
【０００７】
第１の発明のベシクル製造方法は、外管とこの外管内に同軸状に配置された内管とを有する二重管を使用し、大気圧における沸点が１１０℃以上であって、極性を有し、水に溶解可能な有機化合物溶媒に、リン脂質を溶解させたリン脂質溶液を、前記外管から押し出すと同時に、水を含む第１液を前記内管から押し出す工程と、前記二重管に対向して電極を配置すると共に、前記外管に電圧を印加して、前記二重管と前記電極との間に電界を形成することにより、前記外管から押し出される前記リン脂質溶液を分極させて、前記第１液と前記リン脂質溶液とからなる微小液滴を噴出させる工程と、噴出された前記微小液滴を、水を含む第２液に接触させて、前記微小液滴の前記有機化合物溶媒を前記第２液に溶解させることにより、前記リン脂質を前記第２液に接触させてリン脂質二重膜を形成し、前記第１液を内包するマイクロスケールのベシクルを製造する工程とを有することを特徴とする。
【０００８】
リン脂質溶液の有機化合物溶媒は極性を有するため、二重管と電極との間に形成された電界の影響により、外管から押し出されたリン脂質溶液中の有機化合物溶媒は分極する。これにより、二重管の先端には、表面が電気を帯びた円錐状のメニスカスが形成される。メニスカスの先端は、静電反発力が表面張力を上回ることにより、リン脂質溶液によって第１液が覆われた二重構造の微小液滴に分離する。この微小液滴は、液滴間の静電反発力によりスプレー状に噴出する。そして、噴出された微小液滴が第２液に接触して、有機化合物溶媒が水に溶解すると、リン脂質と水とが接触することにより、リン脂質二重膜が形成される。これにより、第１液を内包するマイクロスケールのベシクルが製造される。
【０００９】
このベシクル製造方法によると、外管に電圧を印加しつつ、外管および内管からそれぞれリン脂質溶液と第１液を押し出すという簡単な操作のみで、ベシクルを製造することができる。さらに、外管および内管からそれぞれ一定流量で連続的に押し出すことにより、連続的にベシクルを製造することができるため、生産性に優れている。
また、二重管の内管から押し出した第１液を微小液滴に内包させているため、第１液をほとんど無駄にすることが無く、高い封入率でベシクルに封入することができる。
また、仮に、リン脂質を溶かす溶媒として、常温で揮発する有機化合物溶媒を用いた場合、連続してベシクルを製造すると、二重管の先端にこの溶媒が揮発して固体化したものが付着し、二重構造の微小液滴を噴出させることが困難になる。一方、本発明では、常温で不揮発性の有機化合物溶媒を用いているため、二重管の先端に付着物が付着することがなく、ベシクルを連続して安定的に製造することができる。
【００１０】
第２の発明のベシクル製造方法は、第１の発明において、前記有機化合物溶媒が、ポリエチレングリコールであることを特徴とする。
【００１１】
この構成によると、ポリエチレングリコールはほぼ無害な有機化合物であるため、生体に対する安全性の高いベシクルを製造することができる。
【００１２】
第３の発明のベシクル製造方法は、第２の発明において、前記有機化合物溶媒を構成するポリエチレングリコールの分子量が、１００〜６００であることを特徴とする。
【００１３】
この構成によると、分子量が１００〜６００のポリエチレングリコールは、リン脂質が溶けやすいため、ベシクルをより確実に製造することができる。
【００１４】
第４の発明のベシクル製造方法は、第１〜第３のいずれかの発明において、前記第１液が、電解質水溶液、または、極性を有する溶質の水溶液であることを特徴とする。
【００１５】
この構成によると、電界の影響によって、内管から押し出された第１液には電荷が集まるため、外管から押し出されたリン脂質溶液の有機化合物溶媒の分極がより大きくなる。したがって、メニスカスの表面の静電気力がより大きくなるため、ベシクルをより確実に製造することができると共に、より小さい径のベシクルを製造することが可能となる。
【００１６】
第５の発明のベシクル製造方法は、第４の発明において、前記第１液を構成する電解質水溶液が、高分子電解質水溶液であることを特徴とする。
【００１７】
この構成によると、高分子電解質は正または負の電荷をもつポリイオンと、このポリイオンと逆符号の電荷を持つ多数の低分子イオンとに解離し、電場の影響を与えやすくなるため、スプレーをより安定的に行うことが可能となる。
【００１８】
第６の発明のベシクル製造方法は、第１〜第５のいずれかの発明において、前記内管から押し出される前記第１液中に、予め所定の物質を添加することにより、前記第１液と前記所定の物質とを内包するベシクルを製造することを特徴とする。
【００１９】
この構成によると、所定の物質を内包するベシクルを容易に製造することができる。
【００２０】
第７の発明のベシクル製造方法は、第６の発明において、前記所定の物質が、細胞、薬物、酵素、機能性食品、芳香剤、殺虫剤、誘引剤、生体触媒、タンパク質、核酸のうち、少なくとも１つを含むことを特徴とする。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の実施形態に係るベシクル製造方法を行うためのベシクル製造装置の概略図である。
【図２】図１の要部拡大図である。
【図３】実施例１のベシクルの顕微鏡写真であって、（ａ）はリン脂質二重膜を示す写真であって、（ｂ）は内水相を示す写真である。
【図４】実施例２のベシクルの顕微鏡写真であって、（ａ）はリン脂質二重膜を示す写真であって、（ｂ）は内水相を示す写真である。
【図５】実施例３のベシクルの顕微鏡写真であって、（ａ）はリン脂質二重膜を示す写真であって、（ｂ）は内水相を示す写真である。
【図６】実施例４のベシクルの顕微鏡写真であって、（ａ）はリン脂質二重膜を示す写真であって、（ｂ）は内水相を示す写真である。
【図７】実施例５のベシクルの顕微鏡写真であって、（ａ）はリン脂質二重膜を示す写真であって、（ｂ）は内水相を示す写真である。
【図８】実施例６のベシクルの顕微鏡写真であって、（ａ）はリン脂質二重膜を示す写真であって、（ｂ）は内水相を示す写真である。
【図９】実施例７のベシクルの顕微鏡写真であって、（ａ）はリン脂質二重膜を示す写真であって、（ｂ）は内水相を示す写真である。
【図１０】実施例８のベシクルの顕微鏡写真であって、（ａ）はリン脂質二重膜を示す写真であって、（ｂ）は内水相を示す写真である。
【図１１】実施例９のベシクルの顕微鏡写真であって、（ａ）はリン脂質二重膜を示す写真であって、（ｂ）は内水相を示す写真である。
【図１２】実施例１０のベシクルの顕微鏡写真であって、（ａ）はリン脂質二重膜を示す写真であって、（ｂ）は内水相を示す写真である。
【図１３】実施例１１のベシクルの顕微鏡写真であって、リン脂質二重膜を示す写真である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、本発明の実施形態について説明する。
図１は、本実施形態のベシクル製造方法に用いられるベシクル製造装置１の概要を示す図である。図１に示すように、ベシクル製造装置１は、外管２ａとこの外管２ａ内に同軸状に配置された内管２ｂとから構成される二重管２と、外管２ａに接続されたシリンジ３ａと、内管２ｂに接続されたシリンジ３ｂと、二重管２に対向して配置された電極板４と、この電極板４と二重管２との間に電圧を印加する電源部５と、電極板４上に配置されたスターラー６と、スターラー６の上に配置された容器７とを備えている。
【００２３】
外管２ａに接続されるシリンジ３ａには、リン脂質溶液１０が充填されている。リン脂質溶液１０は、リン脂質を有機化合物溶媒に溶かした溶液である。有機化合物溶媒としては、大気圧における沸点が１１０℃以上であって、極性を有し、水に溶解可能な有機化合物が用いられる。具体的には、ポリエチレングリコール（ＰＥＧ）、特に、分子量が１００〜６００、より好ましくは２００〜４００の低分子量のＰＥＧを用いることが好ましい。分子量が大きすぎると、リン脂質を溶解させることが困難となるからである。また、リン脂質としては、具体的には、例えばレシチンやリン酸ジセチル（ＤＣＰ）等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。リン脂質は、電荷を持つものであっても持たないものであってもよい。
【００２４】
内管２ｂに接続されるシリンジ３ｂには、水溶液または水からなる第１液１１が充填されている。第１液１１に用いる水溶液としては、電解質水溶液、または、極性を有する溶質の水溶液が好ましいが、これらの水溶液に限定されるものではない。また、電解質としては、特に、高分子電解質が好ましい。高分子電解質とは、正又は負の電荷をもつポリイオン（ポリカチオン又はポリアニオン）と、このポリイオンと逆符号の電荷を持つ多数の低分子イオンとに解離可能な高分子のことである。第１液１１に用いる高分子電解質としては、例えばポリアリルアミン塩酸塩（ＰＡＨ）やキトサン等のポリカチオン性高分子（ポリカチオンを有する高分子電解質）であっても、ポリアニオン性高分子（ポリアニオンを有する高分子電解質）であってもよい。また、第１液１１に用いる電解質は、１種類であっても、複数種であってもよい。但し、複数種の高分子電解質を組み合わせて使用する場合には、同符号の電荷のポリイオン性高分子を用いることが好ましい。
【００２５】
また、第１液１１には、ベシクルに内包させる所定の物質（以下、芯物質という）が添加されている。芯物質としては、例えば、細胞、薬物、酵素、機能性食品、芳香剤、殺虫剤、誘引剤、生体触媒、タンパク質、核酸等が挙げられる。なお、芯物質は、必ずしも添加しなくてもよい。
【００２６】
容器には、水溶液または水からなる第２液１２が保持されている。第２液１２は、例えば第１液１１としてポリアリルアミン塩酸塩を用いた場合には、クエン酸水溶液やリン酸水溶液等を用いることが好ましい。クエン酸水溶液やリン酸水溶液は、ベシクルを含む第２液１２のｐＨを一定に保ち、外的及び内的因子による影響を受けにくくするための緩衝液として働く。
【００２７】
内管２ｂおよび外管２ａは、金属などの導電性材料であっても、ガラス等の不導体であってもよい。内管２ｂの内径は、１０〜１０００μｍである。外管２ａの内径は、例えば内管２ｂの内径の１．５〜１０倍である。内管２ｂの先端は、外管２ａの先端と揃った位置に配置されている。
【００２８】
シリンジ３ｂ、３ｂの押し子は、図示しない２つの駆動部によって押圧されるようになっている。２つの駆動部による押し子の押し出し速度は、それぞれ制御可能となっている。したがって、内管２ｂから押し出される第１液１１の流量と、外管２ａから押し出される（詳細には、外管２ａと内管２ｂとの間から押し出される）リン脂質溶液１０の流量は、それぞれ制御可能となっている。
【００２９】
また、外管２ａは電源部５に接続されており、高電圧が印加されるようになっている。第１液１１が、ポリカチオン性高分子電解質水溶液の場合には、電源部５の正極が外管２ａに接続され、第１液１１が、ポリアニオン性高分子電解質水溶液の場合には、電源部５の負極が外管２ａに接続される。なお、図１は、電源部５の正極を外管２ａに接続した場合を表示している。
【００３０】
また、電源部５の外管２ａに接続されている電極と反対側の電極は、接地されると共に、金属等の導電性材料からなる電極板４に接続されている。電源部５としては、直流電源が使用され、外管２ａに印加される電圧（二重管２と電極板４との電位差）は、例えば５〜３０ｋＶである。
【００３１】
スターラー６は、容器７内の第２液１２を攪拌するためのものである。スターラー６は、例えば磁力式のものであって、容器７内に配置した攪拌子を、磁力により回転させて第２液１２を攪拌するようになっている。容器７の材質は、導電性であっても絶縁性材料であってもよい。
【００３２】
次に、ベシクル製造装置１を用いたベシクルの製造方法について、第１液１１として、ポリカチオン性高分子電解質水溶液を用いた場合を例に挙げて説明する。
【００３３】
シリンジ３ａ、３ｂの押し子を押圧して、外管２ａからリン脂質溶液１０を一定の速度で押し出すと同時に、内管２ｂから第１液１１を一定の速度で押し出す。このとき、外管２ａと電極板４との間に電圧をかけて、二重管２と電極板４との間に電界を形成しておく。この電界の影響により、図２に示すように、外管２ａから押し出されたリン脂質溶液１０中の有機化合物溶媒が分極するため、二重管２の先端には、表面がプラスの電気を帯びた円錐状のメニスカスが形成される。
【００３４】
このとき、電界の影響によって、図２に示すように、内管２ｂから押し出された第１液１１には、ポリカチオンが集まる。これにより、外管２ａから押し出されたリン脂質溶液１０の有機化合物溶媒の分極がより大きくなる。したがって、メニスカスの表面の静電気力がより大きくなる。なお、第１液１１として、極性を有する溶質の水溶液を用いた場合、内管２ｂから押し出された部分では、イオンが集まる代わりに分極が生じる。
【００３５】
メニスカスの先端は、静電反発力が表面張力を上回ることにより、リン脂質溶液１０によって第１液１１（芯物質を含む）が覆われた二重構造の微小液滴に分離する。微小液滴は、静電反発力と表面張力の作用により大きさが揃ったものとなる。分離した微小液滴の表面は、有機化合物用溶媒の分極により帯電しているため、液滴間で静電反発力が生じる。そのため、微小液滴はスプレー状に噴出され、移動中に合体することもない。
【００３６】
噴出された微小液滴は、静電気力により電極板４に引き寄せられて、第２液１２に滴下される。微小液滴を第２液１２に接触させると、微小液滴の表面側に存在する有機化合物溶媒が、第２液１２に溶解する。これにより、リン脂質が水と接触するため、リン脂質二重膜が形成されて、第１液１１（芯物質を含む）を内包するベシクルが製造される。
【００３７】
第２液１２として、リン酸等の緩衝液を用いた場合には、ベシクルを含む第２液１２のｐＨが一定に保たれ、外的及び内的因子による影響を受けにくくなる。
【００３８】
以上の工程により製造されるベシクルの平均粒径は、例えば１〜１０００μｍ程度であり、リン脂質二重膜の膜厚は、例えば５〜１０００ｎｍである。
ベシクルの粒径および膜厚は、管２ａ、２ｂの内径、管２ａ、２ｂから押出される液の流量、電圧、リン脂質の種類および濃度、第１液１１の種類および濃度などを調整することによって、調整可能である。
【００３９】
以上説明したベシクル製造方法によると、外管２ａに電圧を印加しつつ、外管２ａおよび内管２ｂからそれぞれリン脂質溶液１０と第１液１１を押し出すという簡単な操作のみで、ベシクルを製造することができる。さらに、外管２ａおよび内管２ｂからそれぞれ一定流量で連続的に押し出すことにより、連続的にベシクルを製造することができるため、生産性に優れている。
また、二重管２の内管２ｂから押し出した第１液１１を微小液滴に内包させているため、第１液１１をほとんど無駄にすることが無く、高い封入率でベシクルに封入することができる。
また、仮に、リン脂質を溶かす溶媒として、常温で揮発する有機化合物溶媒を用いた場合、連続してベシクルを製造すると、二重管２の先端にこの溶媒が揮発して固体化したものが付着し、二重構造の微小液滴を噴出させることが困難になる。一方、本実施形態では、常温で不揮発性の有機化合物溶媒を用いているため、二重管２の先端に付着物が付着することがなく、ベシクルを連続して安定的に製造することができる。
【００４０】
また、リン脂質溶液１０の溶媒として、ＰＥＧを用いた場合、ＰＥＧはほぼ無害であるため、生体に対する安全性の高いベシクルを製造することができる。また、分子量が１００〜６００の低分子量のＰＥＧを用いることにより、リン脂質をより確実に溶解させることができる。
【００４１】
また、第１液１１として、電解質水溶液、または、極性を有する溶質の水溶液を用いた場合、電界の影響によって、内管２ｂから押し出された第１液１１には電荷が集まるため、外管２ａから押し出されたリン脂質溶液１０の有機化合物溶媒の分極がより大きくなる。したがって、メニスカスの表面の静電気力がより大きくなるため、ベシクルをより確実に製造することができると共に、より小さい径のベシクルを製造することが可能となる。
【００４２】
また、第１液１１として、高分子電解質水溶液を用いた場合には、正または負の電荷をもつポリイオンと、このポリイオンと逆符号の電荷を持つ多数の低分子イオンとに解離し、電場の影響を与えやすくなるため、スプレーをより安定的に行うことが可能となる。
【００４３】
また、薬物等の芯物質が添加された第１液１１を用いることにより、芯物質を内包するベシクルを容易に製造することができる。
【実施例】
【００４４】
以下、本発明の具体的な実施例について説明する。
【００４５】
図１および下記に示す構成のマイクロカプセル製造装置を用意した。内管は、外径６３０μｍ、内径３３０μｍ（２３Ｇ）のルアーロック注射針（針先９０°、丸基タイプ）を使用した。外管は、内径１ｍｍ、針先９０°の株式会社メック製のノズルを使用した。シリンジは、オールプラスチックディスポシリンジ（ロックタイプ、５ｍｌ、型式Ｈ４０５０−ＬＬ）を使用した。二重管ホルダーは株式会社メック製のものを使用し、電極板と電源部は、株式会社メックの「ＬＡＢ用ナノファイバー サンプル作製装置」のＮＦ−１０４を使用した。スターラーは、ミニＤＣスターラー ＳＷ−Ｍ０１を使用した。容器は、ステンレスシャーレを使用した。
【００４６】
＜実施例１＞
リン脂質溶液として、分子量２００のポリエチレングリコール（ＰＥＧ）に、大豆由来Ｌ−α−レシチンを１ｗｔ％溶解させた溶液を用いた。また、このリン脂質溶液には、蛍光標識物質であるＬ−α−Ｐｈｏｓｐｈａｔｉｄｙｌｅｔｈａｎｏｌａｍｉｎｅ−Ｎ−（ｌｉｓｓａｍｉｎｅ ｒｈｏｄａｍｉｎｅ Ｂｓｕｌｆｏｎｙｌ） （Ａｍｍｏｎｉｕｍ Ｓａｌｔ）を１μｇ／ｍｌ溶解させた。
第１液として、ポリアリルアミン塩酸塩（ＰＡＨ）を１０ｗｔ％、蛍光標識物質であるカルセインを１０μｇ／ｍｌを含む水溶液を用いた。
第２液として、濃度５ｍＭのクエン酸水溶液（ｐＨ＝５．５）を用いた。
【００４７】
外管への印加電圧を１５ｋＶとし、外管から押し出されるリン脂質溶液の流量を０．５ｍｌ／ｈとし、内管から押し出される第１液（高分子電解質水溶液）の流量を１．０ｍｌ／ｈとし、二重管の先端から容器内の液面までの距離を５．０ｃｍとして、室温下で、上記実施形態で述べた手順によりベシクルを作製した。以上説明した実施例１のベシクル作製条件の一部を表１に示す。
なお、リン脂質溶液のリン脂質と有機化合物溶媒の種類、二重管の先端から容器内の液面までの距離、温度条件は、後述する実施例２〜１１も全て同じにした。
【００４８】
【表１】
【００４９】
＜実施例２＞
表１に示すように、第２液のクエン酸の濃度を１００ｍＭとし、その他の条件は実施例１と同条件でベシクルを作製した。なお、第２液（クエン酸水溶液）のｐＨは、実施例１と同じく５．５である。
【００５０】
＜実施例３〜５＞
表１に示すように、第１液のＰＡＨの濃度を１ｗｔ％とし、第２液のクエン酸の濃度を変化させて、その他の条件は実施例１と同条件でベシクルを作製した。なお、実施例３〜５とも、第２液（クエン酸水溶液）のｐＨは、実施例１と同じく５．５である。
【００５１】
＜実施例６、７＞
表１に示すように、第２液としてリン酸水溶液を使用し、リン酸の濃度を変化させて、その他の条件は実施例１と同条件でベシクルを作製した。なお、実施例６、７とも、第２液（リン酸水溶液）のｐＨは７．４である。
【００５２】
＜実施例８＞
表１に示すように、印加電圧を２０ｋＶとし、その他の条件は実施例７と同条件でベシクルを作製した。
【００５３】
＜実施例９、１０＞
表１に示すように、二重管から押し出される液の流量を実施例７と異ならせて、その他の条件は実施例７と同条件でベシクルを作製した。
【００５４】
＜実施例１１＞
表１に示すように、リン脂質溶液のリン脂質（大豆由来Ｌ−α−レシチン）の濃度を１０ｗｔ％とし、第１液として、２００ｍＭの酢酸を含む５ｗｔ％のキトサンの水溶液を使用した。また、外管から押し出されるリン酸溶液の流量を２．０ｍｌ／ｈ、内管から押し出される第１液の流量を０．２ｍｌ／ｈとして、その他の条件は実施例７と同条件でベシクルを作製した。
【００５５】
作製された実施例１〜１１のベシクルの共焦点顕微鏡写真を、図３〜図１３に示す。図３（ａ）〜図１２（ａ）および図１３は、ローダミンＢを発光させた状態の写真であり、図３（ｂ）〜図１２（ｂ）は、カルセインを発光させた状態の写真である。
【００５６】
実施例９（図１０）では、袋状でない粒状のものが確認されるものの、その他の実施例では、第１液を内包するベシクルが確認できた。
【００５７】
実施例１のベシクルは、粒径が１〜８μｍであり、リン脂質二重膜の膜厚が粒径の約１／１０であった。また、実施例１のベシクルを容器から取り出して、これを孔径０．４５μｍのシリンジフィルター（ザルトリウス社製）でろ過して、ろ過液の蛍光強度を計測し、封入率を測定した。封入率は８２％であった。
【００５８】
実施例１〜４の結果（図３〜６）から、１〜１０ｗｔ％の幅広いＰＡＨ濃度において、ベシクルを作製できることを確認した。
【００５９】
実施例７の結果（図９）と実施例８の結果（図１０）の比較から、印加電圧が高いほど、ベシクルの粒径が小さくなることを確認した。
【００６０】
実施例７、９、１０の結果（図９、１１、１２）から、内管と外管の押出流量の比率を変えることにより、ベシクルの粒径およびリン脂質二重膜の膜厚を変えることができることを確認した。
【００６１】
また、実施例７と実施例１１の結果（図９、１３）から、１〜１０ｗｔ％の幅広いリン脂質濃度の範囲において、ベシクルを作製できることを確認した。
【符号の説明】
【００６２】
１ ベシクル製造装置
２ 二重管
２ａ 外管
２ｂ 内管
３ａ シリンジ
３ｂ シリンジ
４ 電極板
５ 電源部
６ スターラー
７ 容器
１０ リン脂質溶液
１１ 第１液
１２ 第２液
【技術分野】
【０００１】
本発明は、マイクロスケールのベシクルを製造する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ベシクル（リポソームともいう）は、リン脂質二重膜により形成される内部が水相の閉鎖小胞体であり、従来から、研究用の生体膜モデルとして用いられている。また、ベシクルは、生体適合性が高いため、内水相に薬物等を封入して生体に投与することが可能であり、医療や化粧など様々な分野での利用が検討されている。
【０００３】
従来のベシクル製造方法としては、水和法がよく知られている（非特許文献１参照）。この方法は、クロロホルム／メタノールにリン脂質を溶かした溶液を用いて、ガラス表面上にリン脂質薄膜を形成し、これに水溶液を加えて攪拌することで、この水溶液を内包するベシクルを作製するというものである。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００４】
【非特許文献１】「リポソーム応用の新展開−人工細胞の開発に向けて」 秋吉 一成、辻井 薫、奥 直人、久保井 亮一（エヌ・ティー・エス、２００５／６）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上述した従来のベシクル製造方法は、複雑な操作が必要であった。また、製造時に、余分な水溶液を必要とするため、物質封入率が低いという問題もあった。
【０００６】
そこで、本発明は、製造工程が簡単であって、且つ、封入率の高いベシクル製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段及び発明の効果】
【０００７】
第１の発明のベシクル製造方法は、外管とこの外管内に同軸状に配置された内管とを有する二重管を使用し、大気圧における沸点が１１０℃以上であって、極性を有し、水に溶解可能な有機化合物溶媒に、リン脂質を溶解させたリン脂質溶液を、前記外管から押し出すと同時に、水を含む第１液を前記内管から押し出す工程と、前記二重管に対向して電極を配置すると共に、前記外管に電圧を印加して、前記二重管と前記電極との間に電界を形成することにより、前記外管から押し出される前記リン脂質溶液を分極させて、前記第１液と前記リン脂質溶液とからなる微小液滴を噴出させる工程と、噴出された前記微小液滴を、水を含む第２液に接触させて、前記微小液滴の前記有機化合物溶媒を前記第２液に溶解させることにより、前記リン脂質を前記第２液に接触させてリン脂質二重膜を形成し、前記第１液を内包するマイクロスケールのベシクルを製造する工程とを有することを特徴とする。
【０００８】
リン脂質溶液の有機化合物溶媒は極性を有するため、二重管と電極との間に形成された電界の影響により、外管から押し出されたリン脂質溶液中の有機化合物溶媒は分極する。これにより、二重管の先端には、表面が電気を帯びた円錐状のメニスカスが形成される。メニスカスの先端は、静電反発力が表面張力を上回ることにより、リン脂質溶液によって第１液が覆われた二重構造の微小液滴に分離する。この微小液滴は、液滴間の静電反発力によりスプレー状に噴出する。そして、噴出された微小液滴が第２液に接触して、有機化合物溶媒が水に溶解すると、リン脂質と水とが接触することにより、リン脂質二重膜が形成される。これにより、第１液を内包するマイクロスケールのベシクルが製造される。
【０００９】
このベシクル製造方法によると、外管に電圧を印加しつつ、外管および内管からそれぞれリン脂質溶液と第１液を押し出すという簡単な操作のみで、ベシクルを製造することができる。さらに、外管および内管からそれぞれ一定流量で連続的に押し出すことにより、連続的にベシクルを製造することができるため、生産性に優れている。
また、二重管の内管から押し出した第１液を微小液滴に内包させているため、第１液をほとんど無駄にすることが無く、高い封入率でベシクルに封入することができる。
また、仮に、リン脂質を溶かす溶媒として、常温で揮発する有機化合物溶媒を用いた場合、連続してベシクルを製造すると、二重管の先端にこの溶媒が揮発して固体化したものが付着し、二重構造の微小液滴を噴出させることが困難になる。一方、本発明では、常温で不揮発性の有機化合物溶媒を用いているため、二重管の先端に付着物が付着することがなく、ベシクルを連続して安定的に製造することができる。
【００１０】
第２の発明のベシクル製造方法は、第１の発明において、前記有機化合物溶媒が、ポリエチレングリコールであることを特徴とする。
【００１１】
この構成によると、ポリエチレングリコールはほぼ無害な有機化合物であるため、生体に対する安全性の高いベシクルを製造することができる。
【００１２】
第３の発明のベシクル製造方法は、第２の発明において、前記有機化合物溶媒を構成するポリエチレングリコールの分子量が、１００〜６００であることを特徴とする。
【００１３】
この構成によると、分子量が１００〜６００のポリエチレングリコールは、リン脂質が溶けやすいため、ベシクルをより確実に製造することができる。
【００１４】
第４の発明のベシクル製造方法は、第１〜第３のいずれかの発明において、前記第１液が、電解質水溶液、または、極性を有する溶質の水溶液であることを特徴とする。
【００１５】
この構成によると、電界の影響によって、内管から押し出された第１液には電荷が集まるため、外管から押し出されたリン脂質溶液の有機化合物溶媒の分極がより大きくなる。したがって、メニスカスの表面の静電気力がより大きくなるため、ベシクルをより確実に製造することができると共に、より小さい径のベシクルを製造することが可能となる。
【００１６】
第５の発明のベシクル製造方法は、第４の発明において、前記第１液を構成する電解質水溶液が、高分子電解質水溶液であることを特徴とする。
【００１７】
この構成によると、高分子電解質は正または負の電荷をもつポリイオンと、このポリイオンと逆符号の電荷を持つ多数の低分子イオンとに解離し、電場の影響を与えやすくなるため、スプレーをより安定的に行うことが可能となる。
【００１８】
第６の発明のベシクル製造方法は、第１〜第５のいずれかの発明において、前記内管から押し出される前記第１液中に、予め所定の物質を添加することにより、前記第１液と前記所定の物質とを内包するベシクルを製造することを特徴とする。
【００１９】
この構成によると、所定の物質を内包するベシクルを容易に製造することができる。
【００２０】
第７の発明のベシクル製造方法は、第６の発明において、前記所定の物質が、細胞、薬物、酵素、機能性食品、芳香剤、殺虫剤、誘引剤、生体触媒、タンパク質、核酸のうち、少なくとも１つを含むことを特徴とする。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の実施形態に係るベシクル製造方法を行うためのベシクル製造装置の概略図である。
【図２】図１の要部拡大図である。
【図３】実施例１のベシクルの顕微鏡写真であって、（ａ）はリン脂質二重膜を示す写真であって、（ｂ）は内水相を示す写真である。
【図４】実施例２のベシクルの顕微鏡写真であって、（ａ）はリン脂質二重膜を示す写真であって、（ｂ）は内水相を示す写真である。
【図５】実施例３のベシクルの顕微鏡写真であって、（ａ）はリン脂質二重膜を示す写真であって、（ｂ）は内水相を示す写真である。
【図６】実施例４のベシクルの顕微鏡写真であって、（ａ）はリン脂質二重膜を示す写真であって、（ｂ）は内水相を示す写真である。
【図７】実施例５のベシクルの顕微鏡写真であって、（ａ）はリン脂質二重膜を示す写真であって、（ｂ）は内水相を示す写真である。
【図８】実施例６のベシクルの顕微鏡写真であって、（ａ）はリン脂質二重膜を示す写真であって、（ｂ）は内水相を示す写真である。
【図９】実施例７のベシクルの顕微鏡写真であって、（ａ）はリン脂質二重膜を示す写真であって、（ｂ）は内水相を示す写真である。
【図１０】実施例８のベシクルの顕微鏡写真であって、（ａ）はリン脂質二重膜を示す写真であって、（ｂ）は内水相を示す写真である。
【図１１】実施例９のベシクルの顕微鏡写真であって、（ａ）はリン脂質二重膜を示す写真であって、（ｂ）は内水相を示す写真である。
【図１２】実施例１０のベシクルの顕微鏡写真であって、（ａ）はリン脂質二重膜を示す写真であって、（ｂ）は内水相を示す写真である。
【図１３】実施例１１のベシクルの顕微鏡写真であって、リン脂質二重膜を示す写真である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、本発明の実施形態について説明する。
図１は、本実施形態のベシクル製造方法に用いられるベシクル製造装置１の概要を示す図である。図１に示すように、ベシクル製造装置１は、外管２ａとこの外管２ａ内に同軸状に配置された内管２ｂとから構成される二重管２と、外管２ａに接続されたシリンジ３ａと、内管２ｂに接続されたシリンジ３ｂと、二重管２に対向して配置された電極板４と、この電極板４と二重管２との間に電圧を印加する電源部５と、電極板４上に配置されたスターラー６と、スターラー６の上に配置された容器７とを備えている。
【００２３】
外管２ａに接続されるシリンジ３ａには、リン脂質溶液１０が充填されている。リン脂質溶液１０は、リン脂質を有機化合物溶媒に溶かした溶液である。有機化合物溶媒としては、大気圧における沸点が１１０℃以上であって、極性を有し、水に溶解可能な有機化合物が用いられる。具体的には、ポリエチレングリコール（ＰＥＧ）、特に、分子量が１００〜６００、より好ましくは２００〜４００の低分子量のＰＥＧを用いることが好ましい。分子量が大きすぎると、リン脂質を溶解させることが困難となるからである。また、リン脂質としては、具体的には、例えばレシチンやリン酸ジセチル（ＤＣＰ）等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。リン脂質は、電荷を持つものであっても持たないものであってもよい。
【００２４】
内管２ｂに接続されるシリンジ３ｂには、水溶液または水からなる第１液１１が充填されている。第１液１１に用いる水溶液としては、電解質水溶液、または、極性を有する溶質の水溶液が好ましいが、これらの水溶液に限定されるものではない。また、電解質としては、特に、高分子電解質が好ましい。高分子電解質とは、正又は負の電荷をもつポリイオン（ポリカチオン又はポリアニオン）と、このポリイオンと逆符号の電荷を持つ多数の低分子イオンとに解離可能な高分子のことである。第１液１１に用いる高分子電解質としては、例えばポリアリルアミン塩酸塩（ＰＡＨ）やキトサン等のポリカチオン性高分子（ポリカチオンを有する高分子電解質）であっても、ポリアニオン性高分子（ポリアニオンを有する高分子電解質）であってもよい。また、第１液１１に用いる電解質は、１種類であっても、複数種であってもよい。但し、複数種の高分子電解質を組み合わせて使用する場合には、同符号の電荷のポリイオン性高分子を用いることが好ましい。
【００２５】
また、第１液１１には、ベシクルに内包させる所定の物質（以下、芯物質という）が添加されている。芯物質としては、例えば、細胞、薬物、酵素、機能性食品、芳香剤、殺虫剤、誘引剤、生体触媒、タンパク質、核酸等が挙げられる。なお、芯物質は、必ずしも添加しなくてもよい。
【００２６】
容器には、水溶液または水からなる第２液１２が保持されている。第２液１２は、例えば第１液１１としてポリアリルアミン塩酸塩を用いた場合には、クエン酸水溶液やリン酸水溶液等を用いることが好ましい。クエン酸水溶液やリン酸水溶液は、ベシクルを含む第２液１２のｐＨを一定に保ち、外的及び内的因子による影響を受けにくくするための緩衝液として働く。
【００２７】
内管２ｂおよび外管２ａは、金属などの導電性材料であっても、ガラス等の不導体であってもよい。内管２ｂの内径は、１０〜１０００μｍである。外管２ａの内径は、例えば内管２ｂの内径の１．５〜１０倍である。内管２ｂの先端は、外管２ａの先端と揃った位置に配置されている。
【００２８】
シリンジ３ｂ、３ｂの押し子は、図示しない２つの駆動部によって押圧されるようになっている。２つの駆動部による押し子の押し出し速度は、それぞれ制御可能となっている。したがって、内管２ｂから押し出される第１液１１の流量と、外管２ａから押し出される（詳細には、外管２ａと内管２ｂとの間から押し出される）リン脂質溶液１０の流量は、それぞれ制御可能となっている。
【００２９】
また、外管２ａは電源部５に接続されており、高電圧が印加されるようになっている。第１液１１が、ポリカチオン性高分子電解質水溶液の場合には、電源部５の正極が外管２ａに接続され、第１液１１が、ポリアニオン性高分子電解質水溶液の場合には、電源部５の負極が外管２ａに接続される。なお、図１は、電源部５の正極を外管２ａに接続した場合を表示している。
【００３０】
また、電源部５の外管２ａに接続されている電極と反対側の電極は、接地されると共に、金属等の導電性材料からなる電極板４に接続されている。電源部５としては、直流電源が使用され、外管２ａに印加される電圧（二重管２と電極板４との電位差）は、例えば５〜３０ｋＶである。
【００３１】
スターラー６は、容器７内の第２液１２を攪拌するためのものである。スターラー６は、例えば磁力式のものであって、容器７内に配置した攪拌子を、磁力により回転させて第２液１２を攪拌するようになっている。容器７の材質は、導電性であっても絶縁性材料であってもよい。
【００３２】
次に、ベシクル製造装置１を用いたベシクルの製造方法について、第１液１１として、ポリカチオン性高分子電解質水溶液を用いた場合を例に挙げて説明する。
【００３３】
シリンジ３ａ、３ｂの押し子を押圧して、外管２ａからリン脂質溶液１０を一定の速度で押し出すと同時に、内管２ｂから第１液１１を一定の速度で押し出す。このとき、外管２ａと電極板４との間に電圧をかけて、二重管２と電極板４との間に電界を形成しておく。この電界の影響により、図２に示すように、外管２ａから押し出されたリン脂質溶液１０中の有機化合物溶媒が分極するため、二重管２の先端には、表面がプラスの電気を帯びた円錐状のメニスカスが形成される。
【００３４】
このとき、電界の影響によって、図２に示すように、内管２ｂから押し出された第１液１１には、ポリカチオンが集まる。これにより、外管２ａから押し出されたリン脂質溶液１０の有機化合物溶媒の分極がより大きくなる。したがって、メニスカスの表面の静電気力がより大きくなる。なお、第１液１１として、極性を有する溶質の水溶液を用いた場合、内管２ｂから押し出された部分では、イオンが集まる代わりに分極が生じる。
【００３５】
メニスカスの先端は、静電反発力が表面張力を上回ることにより、リン脂質溶液１０によって第１液１１（芯物質を含む）が覆われた二重構造の微小液滴に分離する。微小液滴は、静電反発力と表面張力の作用により大きさが揃ったものとなる。分離した微小液滴の表面は、有機化合物用溶媒の分極により帯電しているため、液滴間で静電反発力が生じる。そのため、微小液滴はスプレー状に噴出され、移動中に合体することもない。
【００３６】
噴出された微小液滴は、静電気力により電極板４に引き寄せられて、第２液１２に滴下される。微小液滴を第２液１２に接触させると、微小液滴の表面側に存在する有機化合物溶媒が、第２液１２に溶解する。これにより、リン脂質が水と接触するため、リン脂質二重膜が形成されて、第１液１１（芯物質を含む）を内包するベシクルが製造される。
【００３７】
第２液１２として、リン酸等の緩衝液を用いた場合には、ベシクルを含む第２液１２のｐＨが一定に保たれ、外的及び内的因子による影響を受けにくくなる。
【００３８】
以上の工程により製造されるベシクルの平均粒径は、例えば１〜１０００μｍ程度であり、リン脂質二重膜の膜厚は、例えば５〜１０００ｎｍである。
ベシクルの粒径および膜厚は、管２ａ、２ｂの内径、管２ａ、２ｂから押出される液の流量、電圧、リン脂質の種類および濃度、第１液１１の種類および濃度などを調整することによって、調整可能である。
【００３９】
以上説明したベシクル製造方法によると、外管２ａに電圧を印加しつつ、外管２ａおよび内管２ｂからそれぞれリン脂質溶液１０と第１液１１を押し出すという簡単な操作のみで、ベシクルを製造することができる。さらに、外管２ａおよび内管２ｂからそれぞれ一定流量で連続的に押し出すことにより、連続的にベシクルを製造することができるため、生産性に優れている。
また、二重管２の内管２ｂから押し出した第１液１１を微小液滴に内包させているため、第１液１１をほとんど無駄にすることが無く、高い封入率でベシクルに封入することができる。
また、仮に、リン脂質を溶かす溶媒として、常温で揮発する有機化合物溶媒を用いた場合、連続してベシクルを製造すると、二重管２の先端にこの溶媒が揮発して固体化したものが付着し、二重構造の微小液滴を噴出させることが困難になる。一方、本実施形態では、常温で不揮発性の有機化合物溶媒を用いているため、二重管２の先端に付着物が付着することがなく、ベシクルを連続して安定的に製造することができる。
【００４０】
また、リン脂質溶液１０の溶媒として、ＰＥＧを用いた場合、ＰＥＧはほぼ無害であるため、生体に対する安全性の高いベシクルを製造することができる。また、分子量が１００〜６００の低分子量のＰＥＧを用いることにより、リン脂質をより確実に溶解させることができる。
【００４１】
また、第１液１１として、電解質水溶液、または、極性を有する溶質の水溶液を用いた場合、電界の影響によって、内管２ｂから押し出された第１液１１には電荷が集まるため、外管２ａから押し出されたリン脂質溶液１０の有機化合物溶媒の分極がより大きくなる。したがって、メニスカスの表面の静電気力がより大きくなるため、ベシクルをより確実に製造することができると共に、より小さい径のベシクルを製造することが可能となる。
【００４２】
また、第１液１１として、高分子電解質水溶液を用いた場合には、正または負の電荷をもつポリイオンと、このポリイオンと逆符号の電荷を持つ多数の低分子イオンとに解離し、電場の影響を与えやすくなるため、スプレーをより安定的に行うことが可能となる。
【００４３】
また、薬物等の芯物質が添加された第１液１１を用いることにより、芯物質を内包するベシクルを容易に製造することができる。
【実施例】
【００４４】
以下、本発明の具体的な実施例について説明する。
【００４５】
図１および下記に示す構成のマイクロカプセル製造装置を用意した。内管は、外径６３０μｍ、内径３３０μｍ（２３Ｇ）のルアーロック注射針（針先９０°、丸基タイプ）を使用した。外管は、内径１ｍｍ、針先９０°の株式会社メック製のノズルを使用した。シリンジは、オールプラスチックディスポシリンジ（ロックタイプ、５ｍｌ、型式Ｈ４０５０−ＬＬ）を使用した。二重管ホルダーは株式会社メック製のものを使用し、電極板と電源部は、株式会社メックの「ＬＡＢ用ナノファイバー サンプル作製装置」のＮＦ−１０４を使用した。スターラーは、ミニＤＣスターラー ＳＷ−Ｍ０１を使用した。容器は、ステンレスシャーレを使用した。
【００４６】
＜実施例１＞
リン脂質溶液として、分子量２００のポリエチレングリコール（ＰＥＧ）に、大豆由来Ｌ−α−レシチンを１ｗｔ％溶解させた溶液を用いた。また、このリン脂質溶液には、蛍光標識物質であるＬ−α−Ｐｈｏｓｐｈａｔｉｄｙｌｅｔｈａｎｏｌａｍｉｎｅ−Ｎ−（ｌｉｓｓａｍｉｎｅ ｒｈｏｄａｍｉｎｅ Ｂｓｕｌｆｏｎｙｌ） （Ａｍｍｏｎｉｕｍ Ｓａｌｔ）を１μｇ／ｍｌ溶解させた。
第１液として、ポリアリルアミン塩酸塩（ＰＡＨ）を１０ｗｔ％、蛍光標識物質であるカルセインを１０μｇ／ｍｌを含む水溶液を用いた。
第２液として、濃度５ｍＭのクエン酸水溶液（ｐＨ＝５．５）を用いた。
【００４７】
外管への印加電圧を１５ｋＶとし、外管から押し出されるリン脂質溶液の流量を０．５ｍｌ／ｈとし、内管から押し出される第１液（高分子電解質水溶液）の流量を１．０ｍｌ／ｈとし、二重管の先端から容器内の液面までの距離を５．０ｃｍとして、室温下で、上記実施形態で述べた手順によりベシクルを作製した。以上説明した実施例１のベシクル作製条件の一部を表１に示す。
なお、リン脂質溶液のリン脂質と有機化合物溶媒の種類、二重管の先端から容器内の液面までの距離、温度条件は、後述する実施例２〜１１も全て同じにした。
【００４８】
【表１】
【００４９】
＜実施例２＞
表１に示すように、第２液のクエン酸の濃度を１００ｍＭとし、その他の条件は実施例１と同条件でベシクルを作製した。なお、第２液（クエン酸水溶液）のｐＨは、実施例１と同じく５．５である。
【００５０】
＜実施例３〜５＞
表１に示すように、第１液のＰＡＨの濃度を１ｗｔ％とし、第２液のクエン酸の濃度を変化させて、その他の条件は実施例１と同条件でベシクルを作製した。なお、実施例３〜５とも、第２液（クエン酸水溶液）のｐＨは、実施例１と同じく５．５である。
【００５１】
＜実施例６、７＞
表１に示すように、第２液としてリン酸水溶液を使用し、リン酸の濃度を変化させて、その他の条件は実施例１と同条件でベシクルを作製した。なお、実施例６、７とも、第２液（リン酸水溶液）のｐＨは７．４である。
【００５２】
＜実施例８＞
表１に示すように、印加電圧を２０ｋＶとし、その他の条件は実施例７と同条件でベシクルを作製した。
【００５３】
＜実施例９、１０＞
表１に示すように、二重管から押し出される液の流量を実施例７と異ならせて、その他の条件は実施例７と同条件でベシクルを作製した。
【００５４】
＜実施例１１＞
表１に示すように、リン脂質溶液のリン脂質（大豆由来Ｌ−α−レシチン）の濃度を１０ｗｔ％とし、第１液として、２００ｍＭの酢酸を含む５ｗｔ％のキトサンの水溶液を使用した。また、外管から押し出されるリン酸溶液の流量を２．０ｍｌ／ｈ、内管から押し出される第１液の流量を０．２ｍｌ／ｈとして、その他の条件は実施例７と同条件でベシクルを作製した。
【００５５】
作製された実施例１〜１１のベシクルの共焦点顕微鏡写真を、図３〜図１３に示す。図３（ａ）〜図１２（ａ）および図１３は、ローダミンＢを発光させた状態の写真であり、図３（ｂ）〜図１２（ｂ）は、カルセインを発光させた状態の写真である。
【００５６】
実施例９（図１０）では、袋状でない粒状のものが確認されるものの、その他の実施例では、第１液を内包するベシクルが確認できた。
【００５７】
実施例１のベシクルは、粒径が１〜８μｍであり、リン脂質二重膜の膜厚が粒径の約１／１０であった。また、実施例１のベシクルを容器から取り出して、これを孔径０．４５μｍのシリンジフィルター（ザルトリウス社製）でろ過して、ろ過液の蛍光強度を計測し、封入率を測定した。封入率は８２％であった。
【００５８】
実施例１〜４の結果（図３〜６）から、１〜１０ｗｔ％の幅広いＰＡＨ濃度において、ベシクルを作製できることを確認した。
【００５９】
実施例７の結果（図９）と実施例８の結果（図１０）の比較から、印加電圧が高いほど、ベシクルの粒径が小さくなることを確認した。
【００６０】
実施例７、９、１０の結果（図９、１１、１２）から、内管と外管の押出流量の比率を変えることにより、ベシクルの粒径およびリン脂質二重膜の膜厚を変えることができることを確認した。
【００６１】
また、実施例７と実施例１１の結果（図９、１３）から、１〜１０ｗｔ％の幅広いリン脂質濃度の範囲において、ベシクルを作製できることを確認した。
【符号の説明】
【００６２】
１ ベシクル製造装置
２ 二重管
２ａ 外管
２ｂ 内管
３ａ シリンジ
３ｂ シリンジ
４ 電極板
５ 電源部
６ スターラー
７ 容器
１０ リン脂質溶液
１１ 第１液
１２ 第２液
【特許請求の範囲】
【請求項１】
外管とこの外管内に同軸状に配置された内管とを有する二重管を使用し、
大気圧における沸点が１１０℃以上であって、極性を有し、水に溶解可能な有機化合物溶媒に、リン脂質を溶解させたリン脂質溶液を、前記外管から押し出すと同時に、水を含む第１液を前記内管から押し出す工程と、
前記二重管に対向して電極を配置すると共に、前記外管に電圧を印加して、前記二重管と前記電極との間に電界を形成することにより、前記外管から押し出される前記リン脂質溶液を分極させて、前記第１液と前記リン脂質溶液とからなる微小液滴を噴出させる工程と、
噴出された前記微小液滴を、水を含む第２液に接触させて、前記微小液滴の前記有機化合物溶媒を前記第２液に溶解させることにより、前記リン脂質を前記第２液に接触させてリン脂質二重膜を形成し、前記第１液を内包するマイクロスケールのベシクルを製造する工程と、
を有することを特徴とするベシクル製造方法。
【請求項２】
前記有機化合物溶媒が、ポリエチレングリコールであることを特徴とする請求項１に記載のベシクル製造方法。
【請求項３】
前記有機化合物溶媒を構成するポリエチレングリコールの分子量が、１００〜６００であることを特徴とする請求項２に記載のベシクル製造方法。
【請求項４】
前記第１液が、電解質水溶液、または、極性を有する溶質の水溶液であることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のベシクル製造方法。
【請求項５】
前記第１液を構成する電解質水溶液が、高分子電解質水溶液であることを特徴とする請求項４に記載のベシクル製造方法。
【請求項６】
前記内管から押し出される前記第１液中に、予め所定の物質を添加することにより、前記第１液と前記所定の物質とを内包するベシクルを製造することを特徴とする請求項１〜５の何れかに記載のベシクル製造方法。
【請求項７】
前記所定の物質が、細胞、薬物、酵素、機能性食品、芳香剤、殺虫剤、誘引剤、生体触媒、タンパク質、核酸のうち、少なくとも１つを含むことを特徴とする請求項６に記載のベシクル製造方法。
【請求項１】
外管とこの外管内に同軸状に配置された内管とを有する二重管を使用し、
大気圧における沸点が１１０℃以上であって、極性を有し、水に溶解可能な有機化合物溶媒に、リン脂質を溶解させたリン脂質溶液を、前記外管から押し出すと同時に、水を含む第１液を前記内管から押し出す工程と、
前記二重管に対向して電極を配置すると共に、前記外管に電圧を印加して、前記二重管と前記電極との間に電界を形成することにより、前記外管から押し出される前記リン脂質溶液を分極させて、前記第１液と前記リン脂質溶液とからなる微小液滴を噴出させる工程と、
噴出された前記微小液滴を、水を含む第２液に接触させて、前記微小液滴の前記有機化合物溶媒を前記第２液に溶解させることにより、前記リン脂質を前記第２液に接触させてリン脂質二重膜を形成し、前記第１液を内包するマイクロスケールのベシクルを製造する工程と、
を有することを特徴とするベシクル製造方法。
【請求項２】
前記有機化合物溶媒が、ポリエチレングリコールであることを特徴とする請求項１に記載のベシクル製造方法。
【請求項３】
前記有機化合物溶媒を構成するポリエチレングリコールの分子量が、１００〜６００であることを特徴とする請求項２に記載のベシクル製造方法。
【請求項４】
前記第１液が、電解質水溶液、または、極性を有する溶質の水溶液であることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のベシクル製造方法。
【請求項５】
前記第１液を構成する電解質水溶液が、高分子電解質水溶液であることを特徴とする請求項４に記載のベシクル製造方法。
【請求項６】
前記内管から押し出される前記第１液中に、予め所定の物質を添加することにより、前記第１液と前記所定の物質とを内包するベシクルを製造することを特徴とする請求項１〜５の何れかに記載のベシクル製造方法。
【請求項７】
前記所定の物質が、細胞、薬物、酵素、機能性食品、芳香剤、殺虫剤、誘引剤、生体触媒、タンパク質、核酸のうち、少なくとも１つを含むことを特徴とする請求項６に記載のベシクル製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
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【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【公開番号】特開２０１１−２５５３１９（Ｐ２０１１−２５５３１９Ａ）
【公開日】平成２３年１２月２２日（２０１１．１２．２２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１３２２３２（Ｐ２０１０−１３２２３２）
【出願日】平成２２年６月９日（２０１０．６．９）
【出願人】（５０４１５０４５０）国立大学法人神戸大学 (421)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年１２月２２日（２０１１．１２．２２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年６月９日（２０１０．６．９）
【出願人】（５０４１５０４５０）国立大学法人神戸大学 (421)
【Ｆターム（参考）】
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