多孔質テンプレートを用いたＣＳ粒子およびマイクロカプセルの製造方法、ＣＳ粒子およびマイクロカプセル、およびそれらの使用
【解決手段】ＣＳ粒子（１０）およびマイクロカプセル（１２）の製造方法を記載するものであり、少なくとも一つの活性化合物（４）を多孔質テンプレート（２）（Ａ）に吸着させ、その結果、活性化合物を充填したテンプレート（５）が存在する。続いて、テンプレート（２）に、カプセル殻（９）のその後の構築を容易にする目的で、プライマー層（６）が施される。カプセル殻は、（Ｃ）交互に荷電する高分子電解質層（８）を適用することによって形成される。充填したＣＳ粒子（１０）が得られる。続くテンプレート（２）の溶解によって、活性化合物（４）が（Ｄ）テンプレートからマイクロカプセルの内部に放出される。活性化合物（４）はそこに封入されたままであるか、（Ｅ）カプセルから徐々に溶出される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コロイド技術の分野におけるものであり、多孔質テンプレートを使用したＣＳ粒子および充填されたマイクロカプセルの製造方法、およびＣＳ粒子およびマイクロカプセルに関する。
【背景技術】
【０００２】
交互に吸着された高分子電解質層で形成されるマイクロカプセル（レイヤー・バイ・レイヤー(Layer by Layer)、ＬｂＬ）が、例えば、［１］から、および独国特許DE 198 12 083 A1号、独国特許DE 199 07 552 A1号、欧州特許EP 0 972 563 A1号、国際特許WO 99/47252号および米国特許US 6,479,146号に記載され、知られており、それらの開示内容は、ここに完全に包含される。それらの半透過性は調節可能であるため、このようなカプセル系は、微小反応器、薬物送達系等として適用可能性が高い。必要条件は、適当な活性化合物、酵素、ポリマーまたは触媒で充填することである。
【０００３】
さらに、物質透過性であり、かつ高分子電解質層でコートされた複合材料の分離膜が、独国特許DE 100 31 281 A1号から知られている。
【０００４】
これまで、ＬｂＬマイクロカプセルは、外側と同一の媒質（溶媒）を内部に含有するものが主として製造されてきた。しかしながら、大部分の適用において、機能性高分子は、その機能性を維持するために、永久的に固定化され、溶解形態で存在するべき内部で必要とされる。このような充填されたカプセルの知られている製造方法は、一部の条件下でのみ使用することができる。特に傷つきやすい生体分子については、知られている方法によれば、充填に伴い問題が発生する。
【０００５】
これまで、高分子の充填には４つの可能性が開発されている。
ａ）ボトル合成における積載[2]
モノマーをカプセルの存在下で重合する。小型の開始剤およびモノマー分子がカプセル内部に浸透する。重合後、溶液中で合成されたポリマーを洗い流し、一方、カプセル内部で形成されたポリマーはもはやカプセル壁を通って拡散することはできず、内部に固定化される。しかしながら、この方法は、合成分子に制限される。
【０００６】
ｂ）透過性の切り替え[3,4]
ここで、カプセルは、その透過性が溶液のｐＨまたはイオン強度の変化に伴って変化するものが使用される。カプセルは、高分子の溶液に添加され、塩の添加またはｐＨの変化によって透過性の状態に切り替えられる。ポリマーの浸透後、ｐＨを再度切り替え戻すか、または、塩を洗い流し、高分子を内部に固定化する。不利点は、特別の切り替え可能なカプセルの使用を要することである。さらに、これまでは、低濃度のみ封入可能である。
【０００７】
ｃ）沈殿制御[5]
この方法において、充填剤は、ＬｂＬ殻をテンプレートへ適用する前に沈殿させる。この目的のため、特定の溶媒中で溶解性が低いこと、または、高分子の助剤との複合化を利用する。続いて、標準的ＬｂＬコーティングを沈殿層に適用する。テンプレートを溶解する。溶解度の変化または複合体の分解によって、高分子をカプセルの内部表面からカプセル内部に溶解する。この方法は、それぞれの充填材料に非常に特定的に最適化しなければならず、これまでは選ばれた例でのみ成功している。しばしば沈殿層は、特定のＬｂＬカプセルに適用するためには十分均一でない（表面が粗い）。さらに、生体高分子の場合、テンプレートの分解は、緩やかな条件下で実施しなければならず、通常用いられる、メラミン−ホルムアルデヒド（ｐＨ１）、赤血球（ｐＨ１２、ＮａＯＣｌ）およびポリスチレン粒子（テトラヒドロフラン）は適当ではない。
【０００８】
ｄ）多孔質ＣａＣＯ3テンプレート[9]
このアプローチでは、多孔質ＣａＣＯ3テンプレートを使用する。テンプレートは交互に荷電する高分子電解質の溶液中に懸濁する。この工程において、多孔質テンプレートの外側および内側表面を高分子電解質でコートする。ＥＤＴＡを用いてＣａＣＯ3テンプレートを溶解した後、高分子電解質の内部骨格を有するマイクロカプセルが残り、これは閉じていない高分子電解質殻で囲まれている。続いて、高分子をマイクロカプセルの内部骨格に加える。ＣａＣＯ3テンプレートの孔は相対的に大きいので、この工程を用いて、閉じたカプセル殻を製造することはできない。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
従って、本発明の目的は、封入される活性化合物を簡単に、かつカプセル内部に高濃度に濃縮できる、物質または活性化合物を封入する方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明によれば、この目的は、ＣＳ粒子および／またはマイクロカプセルの製造方法であって、以下の工程：
−封入される少なくとも１つの活性化合物を多孔質テンプレートに吸着させる工程
−交互に荷電した高分子電解質および／またはナノ粒子層を適用することによって、カプセル殻を多孔質テンプレートの周囲に形成する工程
を含む方法によって達成される。
【００１１】
その結果、最初に、吸着された活性化合物を含有するコアとして多孔質テンプレートをなお含有するＣＳ粒子が形成される。続いて、多孔質テンプレートはＣＳ粒子の外に溶解することができ、活性化合物が充填されたマイクロカプセルが形成される。カプセル殻の形成の前に、少なくとも１つのプライマー層を多孔質テンプレートに適用することができる。適切な場合、実際のカプセル殻の形成前に、高分子電解質および／またはナノ粒子のさらに追加の層がプライマー層に適用される。典型的には、カプセル殻は、交互に荷電する高分子電解質の連続的吸着によって製造される（「ＬｂＬ工程」）。典型的には、コロイド溶液として製造される多くのテンプレートは同時にコートされるので、それぞれのテンプレートはカプセル殻を備える。その結果、ＣＳ粒子のコロイド溶液、または、テンプレートの溶解後、マイクロカプセルのコロイド溶液が得られ、これは任意にさらに処理することができる。
【００１２】
本発明の文脈において、多孔質テンプレートは、多数の孔または内部空洞を有するような粒子を意味するものと理解される。多孔質テンプレートにＬｂＬ層を適用した後、かつ、適切な場合はプライマー層を適用した後、コア−殻（ＣＳ）粒子が得られ、これをＣＳ粒子と呼ぶ。元の多孔質テンプレートを溶解した後、なお殻のみが存在し、即ち、適切な場合は内部プライマー層を有するカプセルの殻であって、最も単純な場合は、外部溶媒または含有される活性化合物の溶液または懸濁液で充填されるカプセル殻のみが存在する。これらの充填された殻をカプセルまたはマイクロカプセルと呼ぶ。ＣＳ粒子またはマイクロカプセルは、活性化合物で充填され、即ち、カプセル殻は活性化合物の拡散障壁となるので、活性化合物はＣＳ粒子またはマイクロカプセル中に残存する。多孔質粒子を充填するため、またはＬｂＬ殻を構築するために用いられ、そのため一般に１００ｎｍより小さいコロイド粒子は、ナノ粒子と呼ばれる。
【００１３】
知られている方法の文脈において、ここに記載される本発明は、ＣＳ粒子またはマイクロカプセル（一層ずつ重ねた(Layer by Layer)高分子電解質カプセル）中に、実に高濃度で物質を封入するための、新規で簡単かつ一般的な方法を提供する。活性化合物を充填したＬｂＬ ＣＳ粒子およびマイクロカプセルは、ここでは多孔質テンプレートを用いて製造される。このため、多孔質テンプレートは、ＬｂＬコーティングの前に、１つ以上の活性化合物で充填される。活性化合物が孔中に不十分にしか吸着されない場合、特別な助剤（メディエーター）またはｐＨ変化を、充填物を改善するために使用することができる。充填されたテンプレートは、孔内に浸透しないが、その後のコーティングのためにプライマーを密閉する、特別なプライマーで被覆される。その後、カプセルの殻または壁の構築が、ポリカチオンおよびポリアニオンの交互の吸着によって起こり、それによって、充填されたＣＳ粒子が得られる。マイクロカプセルの製造のためには、溶媒を使用して多孔質テンプレートを除去することができる。特にシリカ粒子（ＳｉＯ2）の場合、例えば生物活性化合物を使用しないように、ｐＨ４を超える穏やかな条件下で実施することができる。
【００１４】
使用されるテンプレートは、好ましくは１００μｍ未満の大きさの多孔質微粒子である。微粒子は、例えば、孔幅が０．３ｎｍ〜１００ｎｍ、好ましくは１ｎｍ〜３０ｎｍ、特に好ましくは６ｎｍ〜１０ｎｍの孔を含有する。多数の適用において、孔幅の下限は１ｎｍ〜６ｎｍ、例えば２ｎｍまたは４ｎｍであってもよく、かつ、孔幅の上限は１０ｎｍ〜４０ｎｍ、例えば１５ｎｍまたは３０ｎｍであってもよい。原理上は、孔幅は、封入される活性化合物が孔に浸透し、孔に沈着できる、即ち、特に孔の内部に吸着できるような大きさであるべきである。従って、大きな内部表面を有する多孔質テンプレートが好ましく、内部表面は、孔の内壁から形成される。特に、活性化合物の吸着に有効に利用できる内部表面は大きくあるべきである。有効な内部表面とは、特定の大きさの活性化合物の吸着に実際に利用できる表面の部分を意味するとここでは理解される。テンプレートはしばしば異なる幅の孔を含有するので、高分子量の活性化合物のみが、好適に大きな孔に浸透することができ、一方、より小さな分子は、より小さな孔も利用可能である。従って、孔の大きさもまた、孔になお浸透することができる、ナノ粒子または分子またはその分子量の大きさによって記述することができる。分子量の下限は、好ましくは１００ｇ／ｍｏｌである。上限は約５×１０6ｇ／ｍｏｌの分子量に対応する。この方法において、浸透する分子の形状（線状または球状）もまた重要な役割を演じる。
【００１５】
さらに、孔の空洞の表面を、好ましくはＬｂＬ技術を使用して、交互に荷電する高分子電解質および／またはナノ粒子の多数の層でコートすることが可能であり、即ち、高分子電解質および／またはナノ粒子層を多孔質テンプレートの「内部」表面に形成する。ナノ粒子の大きさまたは高分子電解質の分子量は、概ね孔幅に適合する。テンプレートの溶解後、カプセルを機械的に安定化しそれらの内部表面を大きく増加させる、高分子電解質複合体および／または高分子電解質／ナノ粒子複合体の不溶性複合体の元の孔構造（内部骨格）は、繊細で否定的印象である。封入される活性化合物は、この場合、内部骨格の物質である。加えて、コーティング前または多孔質テンプレートの溶解後、さらなる活性化合物を内部骨格に挿入および／または沈着させることができ（例えば、沈殿および／または吸着によって）、次に、活性物質は、例えば内部骨格に結合する。機械的安定化に加えて、内部骨格の有利点は、マイクロカプセルの内部面積が著しく増加することである。
【００１６】
さらに、上記の目的は、
−直径１００μｍ未満；
−少なくとも１つの活性化合物が吸着される多孔質コア；および
−交互に荷電する高分子電解質および／またはナノ粒子層の多数の層のカプセル殻
を有するＣＳ粒子によって達成される。
【００１７】
多孔質コアは、前述の多孔質テンプレートである。任意に、多孔質コアとカプセル殻の間に、プライマー層を配置することができ、これはコアを囲み、カプセル殻の構造の改良に貢献する。
【００１８】
さらに、上記の目的は、
−直径１００μｍ未満；
−交互に荷電する高分子電解質および／またはナノ粒子層の多数の層のカプセル殻
−カプセル殻の内側のプライマー層；および
−マイクロカプセルの内部に入れられる少なくとも１つの活性化合物
を有するマイクロカプセルによって達成される。
【００１９】
これらのマイクロカプセルにおいて、多孔質テンプレートまたは多孔質コアは除去される。
【００２０】
さらに、以下の工程：
−少なくとも１つの多孔質テンプレートを製造する工程；
−多孔質テンプレートの孔の空洞の表面を、交互に荷電する高分子電解質および／またはナノ粒子の多数の層でコートする工程；および
−多孔質テンプレートを溶解し、高分子電解質および／またはナノ粒子層から成る微小テンプレートを残す工程
を用いて微小テンプレートを製造することも本発明の範囲内である。
【００２１】
微小テンプレートの安定性を高めるために、テンプレートの溶解の前または後に、任意に、高分子電解質および／またはナノ粒子層を付加的に架橋することができる（例えば共有結合で）。その結果、主としてテンプレートの内部孔構造の否定的印象に相当し、ここで微小テンプレートを表す、繊細な骨格が再度存在する。孔表面のコーティングにおいて、テンプレートの外側に、テンプレートの溶解後にも残存する高分子電解質および／またはナノ粒子層が形成されることも、勿論起こり得る。使用される高分子電解質および／またはナノ粒子の大きさに依存して、このように形成される殻は、部分的にのみ、または、かなりの程度まで完全に構築される。形成される微小テンプレートは、ここでさらなる微粒子の製造の出発点となり得、例えば、活性化合物は骨格に沈着することができる。微小テンプレートは、小容量であることと、比較的大きな表面であることによって区別され、従って、沈着する活性化合物に多数の結合部位を提供する。内部骨格を有するマイクロカプセルと比較して、微小テンプレートの場合、テンプレートに高分子電解質および／またはナノ粒子層を塗りこんだ後に、任意のプライマー層を有するカプセル殻は形成されない。しかしながら、内部骨格を有する微小テンプレートおよびマイクロカプセルの製造は、同一の材料を使用し、同一の条件下で実施することができる。微小テンプレートの大きさは、使用するテンプレートの大きさに対応し、従って上述の範囲内である。
【００２２】
製造される、活性化合物を充填したＣＳ粒子および／またはマイクロカプセルは、多くの分野に、例えば、
−診断、センサーの分野における物質の封入のため；および／または
−水精製、診断、核化学等における適用のための溶液からの物質の選択的蓄積のため；および／または
−化学または生化学反応の触媒のための触媒作用を有する物質、特に、金属および／または金属酸化物および／または酵素の包含のため、；および／または
−診断または医療適用のための、ナノ粒子の封入のため、特に、蛍光または磁性マイクロカプセルの製造のため；および／または
−医薬品または化粧品産業における活性化合物の封入および放出のため；および／または
−例えば、クロマトグラフィーにおける分離のため；および／または
−食品産業および農業および林業における適用のため
有利に使用することができる。
【００２３】
本発明のさらに有利な具体例は、方法、ＣＳ粒子またはマイクロカプセルが関係するかどうかにかかわらず、図を用いて以下に記述される。
【００２４】
個々の方法工程を、図１を用いて説明する。好ましくは、規定の多孔質を有するコロイド粒子（テンプレート）を使用するが、これは封入される物質（以下、活性化合物と言う）を所望の濃度で充填することができる。図１Ａは、時間内の後の時点で内部に永久的に固定化されるか、または、壁の透過性が適切な場合に従量制で放出される、活性化合物による充填を示す。相対的に、内部骨格を有するマイクロカプセルの形成を図１Ｂに示す。
【００２５】
活性化合物は、
１．多孔質テンプレートの内部に蓄積することができ、かつ、
２．ＬｂＬ殻によって特定期間、保持され得る
あらゆる物質であってもよい。
【００２６】
活性化合物は、分子の形態で、凝集して、複合体として、またはコロイド形態で存在してもよい。特に、封入される活性化合物は、ポリマーおよび／またはタンパク質および／または分子量が１００ｇ／ｍｏｌを超える有機分子および／またはナノ粒子である。特に、この場合、活性化合物は、酵素および／または触媒および／または色素および／または医薬品または化粧品活性化合物および／または植物保護剤であってもよい。封入される複数の活性化合物は、孔における沈着に関して、異なる親和性または結合定数を有してもよい。活性化合物は、それらの結合定数によって、内部表面上の利用可能な結合部位を占拠する。この異なる親和性は、多数の活性化合物をテンプレートに装填する際に利用することができる。
【００２７】
多孔質テンプレート２は、１００ｎｍ〜１００μｍ、特に５００ｎｍ〜１５μｍまたは３０μｍの、ＬｂＬカプセルに好適な大きさの範囲の、コロイド状の無機または有機粒子である。これらのテンプレート２の孔の大きさの分布は、ここではできるだけ小さいことが好ましく、即ち、孔は好ましくは殆どが同じ孔幅を有するべきである。特に、多孔質コロイド状シリカ粒子および／またはゼオライトおよび／または有機ポリマー粒子が、孔幅の分布が十分に狭いものを製造することができるので、テンプレートとして好適である。この場合の多孔質ゼオライト粒子は、特に０．３ｎｍ〜１０ｎｍの孔幅を有する。
【００２８】
テンプレートの充填（工程Ａ）
一つ以上の活性化合物４での多孔質テンプレート２の充填は、引力相互作用で媒介してもよく、例えば、静電気および／またはＨ結合および／または特別な相互作用および／またはファン・デル・ワールス相互作用によって、溶液中（例えば水性媒体）に存在する活性化合物およびテンプレート２の吸着によって充填が起こってもよい。使用される活性化合物は、有機または無機物質であってもよく、そのため層を重ねた(Layer by Layer)フィルムは不透過性であるか、またはあまり透過性がない。これらの物質は、固体の骨格として、またはナノ粒子としてコロイド形態で、溶解して存在してもよい。荷電した物質もまた、その後のＬｂＬコーティング工程のために良好な外面を形成するので、静電相互作用は多孔質テンプレートにおける吸着に特に好適である。孔またはテンプレート表面に逆帯電した分子を充填しても問題は起きないが、同一の荷電を有する物質は、特別な処理を要する。以下に記した３つの変形は、そのために特に好適である：
【００２９】
１．ｐＨのシフトによって、活性化合物自体またはテンプレート表面の荷電は反転する。その結果、引力相互作用が起こる。従って、特に等電点を有する生体高分子は、テンプレートにおいて比較的簡単に吸着され得る。
【００３０】
２．活性化合物の吸着は、好適な助剤（メディエーター）によって媒介される。助剤は、例えば、孔の表面の荷電を反転するか、あるいは活性化合物（例えばタンパク質、ペプチド、さらなる活性化合物）と孔表面との間の特別な相互作用を可能にする。助剤を使用することによって、特に、その後の同一に荷電した活性化合物の吸着に伴い、表面の荷電の反転が可能になる。このような助剤は、ある条件下（即ち、あるｐＨおよび／またはイオン強度）で吸着される物質と複合体を形成し、他の条件下（即ち、他のｐＨおよび／またはイオン強度）で再び除去することができる、多価の、特に２〜５価の物質（例えば、金属3+またはポリアミン類(NR4+)n、ｎ＝２〜５、またはSO42-、PO43-、R-(COO-)n、ｎ＝２〜５）であってもよい。[5]
【００３１】
３．助剤はまた、価数ｎ＞５を有する高分子１４（図１Ｂ）であってもよく、この高分子は、コアが溶解除去された後、溶解した分子または固体の骨格構造としてマイクロカプセル中に残存する。固体の骨格構造の製造のために、比較的低分子量の高分子電解質の吸着を次々に行うことによって、ＬｂＬ構造が孔の中に製造される。形成される構造は、存在する孔の否定的印象に相当し、一般に、その後はもはや溶解することはできない。元のテンプレートの溶解除去後、その構造は、非常に大きな表面を有する繊細な網状組織または内部骨格１６（図１Ｂ）として、マイクロカプセルの内部に残存する。このような構造は、マイクロカプセルの機械的な安定化のために使用されるか、大表面による他の物質の蓄積または触媒適用のために働くことができる。
【００３２】
多数の活性化合物を封入する場合、活性化合物の吸着は、連続的または同時に実施することができる。活性化合物の充填には、充填される分子の大きさに関連する大きさの孔が用いられる。特に、シリカ粒子の場合、０．１〜５０００ｋＤａ（１００ｇ／ｍｏｌ〜５，０００，０００ｇ／ｍｏｌ）の分子が、４〜３０ｎｍの大きさの孔に挿入することができる。同程度の結合係数を有する多数の活性化合物もまた同時に挿入することができ、または異なる結合係数の場合は連続的に挿入することができる。ここでは、高い結合係数を有する活性化合物は十分に充填されず、即ち、その濃度は、この活性化合物が全ての利用可能な結合部位を占拠しないように選択される。その後、不完全に充填された粒子は、溶液中で、吸着によって第二の活性化合物で充填される。その結果、テンプレート４は、活性化合物４で大部分は充填される。
【００３３】
プライミング（工程Ｂ）
例えば高分子電解質またはナノ粒子のプライマー層６は、充填されたテンプレート５に任意に適用される。プライマー物質は、以下のようなものが選択され、適合される：
１．物質自体、充填された孔に浸透しない
２．続くＬｂＬカプセル殻の構築において用いられる物質が内部に浸透するのを防ぐ。
【００３４】
孔の大きさに適合した高分子量のまたは／および分枝した高分子電解質およびナノ粒子は特に好適である。プライマー物質６は、代表的には、続いて適用される殻の物質と異なる。しかしながら、適切な場合、プライマー物質は、ＬｂＬカプセル殻物質よりも、より大きな分子量および／またはより分枝した構造および／またはよりよい架橋を有する、高分子電解質であってもよい。この目的のため、特別の架橋工程を、例えばアミノ基を有する高分子電解質の場合にはグルタルアルデヒドによって、実施してもよい。
【００３５】
コーティング（工程Ｃ）
続いて、封入した物質のＬｂＬカプセル殻９に対する所望の半透過性または不透過性を達成するまで、カチオン性またはアニオン性荷電物質（高分子電解質）の交代性層８、好ましくはポリマーを、このプライマー層６に適用する。ＬｂＬカプセルの透過性は、層の数・物質の選択、アニーリングによる後処理、またはさらなる物質のカプセル壁中への実施により[8]、封入される特別の物質のため、ここでは特別に調整してもよい。カプセル壁の構築の後、充填された多孔質コアを有するＣＳ粒子１０が存在する。カプセル壁の形成に好適な物質および好適な方法過程は、既に記した文献、独国特許DE 198 12 083 A1号、独国特許DE 199 07 552 A1号、欧州特許EP 0 972 563 A1号、国際特許WO 99/47252号および米国特許US 6,479,146号より推測することができる。
【００３６】
コアの溶解（工程Ｄ）
続く、ＣＳ粒子１０のコア（テンプレート）の任意の溶解除去は、好適な溶媒を使用して実施される。溶解産物は、溶媒および水による洗浄によってカプセル内部から除去され、より大きな分子量の充填された活性化合物４が内部に残存する。有機テンプレートの場合、溶媒は、例えばポリスチレンの場合のテトラヒドロフラン等の有機液体、または、例えばメラミン−ホルムアルデヒド樹脂の場合のＨＣｌ等の酸性または塩基性水溶液であってもよい[6]。特に、シリカ粒子は、１ｍｏｌ／ｌのＨＦを使用すると、得られる産物（SiF62-）がカプセル壁を損傷することなくカプセル膜を通って容易に外に拡散するので、容易に溶解することができる[7]。しかしながら、１モルのＨＦは多くの物質にとって問題がないわけではない。
【００３７】
従って、特に傷つきやすい活性化合物またはカプセル壁物質には、ｐＨ３〜６．５で、シリカテンプレートを緩やかに溶解することが好ましい。ここで、濃度１〜５ｍｏｌ／ｌのフッ化物塩を、１〜５ｍｏｌ／ｌの緩衝液を使用して、所望のｐＨ３〜６に調節する。特に、多孔質シリカテンプレートは、この反応混合物中、十分な反応時間により残渣なく溶解する。ヘキサフルオロケイ酸アニオンもまた、厚いＬｂＬ層を通って、問題なくカプセルの外に拡散する。好ましいｐＨ範囲は、３または３．５（下限）から６または６．５である。
【００３８】
テンプレートを溶解するために述べた方法は、多孔質または非多孔質の微粒子が関係し、好適であるかどうかにかかわらず、特に、多孔質および非多孔質のシリカおよびゼオライト粒子を溶解するために使用することができる。この方法は、原理上、このような物質を溶解するのにさらに好適であり、これらの物質は、緩衝液、特に酢酸塩／酢酸緩衝液の存在下、フッ化物塩により、３．５〜６のｐＨ範囲で溶解される。この溶解法は、酸−感受性物質に特に好適であり、それらの物質はカプセル壁を形成するか、または内部に包含される。このことは、例えばタンパク質、酵素、ＤＮＡ等の多くの生体高分子や、例えばマグネタイトまたは量子ドット（蛍光ナノ粒子）等の酸−感受性ポリマーまたはナノ粒子にも関連する。
【００３９】
活性化合物の任意の放出（工程Ｅ）
テンプレートの除去後、活性化合物を充填したマイクロカプセル１２（図１Ａ）または内部骨格１６を備えたマイクロカプセル１３が存在する。設けられたカプセル壁の透過性および包含される活性化合物の大きさ次第で、活性化合物はマイクロカプセルの内部に永久的に固定化されるか、または規定の時間内に放出される。
【実施例】
【００４０】
１．正に電荷したポリマー：直径１０μｍおよび孔の大きさが７ｎｍの球形の多孔質シリカテンプレート１０ｍｇを、１００μｌの水（ｐＨ６．５）中に懸濁する。そこに、分子量７０，０００ｇ／ｍｏｌのローダミンで標識したポリアリルアミン（ＰＡＨ−Ｒｈｏ；ＰＡＨ＝ポリ（塩酸アリルアミン））の１ｇ／ｌの溶液５００μｌを添加し、混合物を１２時間インキュベートする。上澄を緩衝液で洗い流す。次に、０．５ｍｏｌ／ｌ ＮａＣｌを含む分子量＞３００，０００ｇ／ｍｏｌの蛍光標識したキトサン（キトサン−Ｆｌｕ）の溶液をテンプレートに加え、表面に吸着させる。共焦点照射が示す通り、キトサン−Ｆｌｕは表面に均一な層を形成し、テンプレート中にほとんど浸透しない（図２ｂ）。プライミング後、ＰＳＳ（ポリ（４−スチレンスルホン酸ナトリウム））および７層のＰＡＨを、０．５ｍｏｌ／ｌの塩を含む１ｇ／ｌのポリマー溶液を用いて、交互に適用する。コーティング工程の合間に、水洗を３回実施する。得られたＣＳ粒子の分析により、内部に７ｇ／ｌの濃度のＰＡＨ／Ｒｈｏが示された（図２ａ）。ＣＳ粒子／カプセル内部の活性化合物の濃度は、比較溶液を用い、共焦点顕微鏡を使用して蛍光によって定量した。この方法において、カプセル内部の高濃度の色素により自己消光を起こすことができ、これはより低い濃度をシュミレートする。
【００４１】
ＣＳ粒子を、１ｍｏｌ／ｌの酢酸緩衝液（ｐＨ４）中の２ｍｏｌ／ｌのフッ化ナトリウム溶液１００ｍｌと共にインキュベートした。３時間後、テンプレート（コア）は完全に溶解し、ＰＡＨ樹脂を充填したカプセルが残る（図２ｃ）。幾度も水洗した後、カプセル内部においてＰＡＨ／Ｒｈｏの濃度は６．３ｇ／ｌと定量されたが、これは幾週間保管しても変化しなかった。
【００４２】
図２は、内部で正に荷電したポリマーを用いて製造したＣＳ粒子およびカプセルを示す；ａ）ＰＡＨ／Ｒｈｏを充填した粒子の共焦点画像であり、キトサン−Ｆｌｕで下塗りし、７層のＰＡＨ／ＰＳＳでコートされている（ローダミンチャンネルＰＭＴ２ ６００Ｖ、画像サイズ８０μｍ×８０μｍ）；ｂ）ＣＳ粒子の共焦点画像（フルオレセインチャンネルＰＭＴ１ ７５０Ｖ、画像サイズ８０μｍ×８０μｍ）；ｃ）ＳｉＯ2テンプレートを溶解除去した後の、ＰＡＨ／Ｒｈｏを充填したキトサン（ＰＳＳ／ＰＡＨ）3ＰＳＳのカプセルの共焦点画像（ローダミンチャンネルＰＭＴ２ ６００Ｖ、画像サイズ８０μｍ×８０μｍ）。
【００４３】
２．負に荷電したポリマー：直径１０μｍおよび孔の大きさが７ｎｍの球形の多孔質シリカテンプレート１０ｍｇを、１００μｌの水（ｐＨ６．５）中に懸濁する。次に、テンプレートをＦｅＣｌ3の０．１ｍｏｌ／ｌの溶液中でインキュベートする。３回水洗した後、ローダミンで標識したポリスチレン硫酸塩（ＰＳＳ、分子量１３０，０００ｇ／ｍｏｌ、キャプシュレーション・ナノサイエンス(Capsulation Nanoscience)ＡＧ）の１ｇ／ｌの溶液５００μｌを添加し、混合物を１２時間インキュベートする。アニオン性に荷電したＰＳＳ−ＲｈｏはＦｅ3+により孔の表面上に吸着した。ＰＳＳ上澄を水で洗い流す。次に、０．５ｍｏｌ／ｌ ＮａＣｌを含む分子量＞３００，０００ｇ／ｍｏｌのキトサン−Ｆｌｕの溶液をテンプレートに加え、表面に吸着させる。プライミング後、７層のＰＳＳおよびＰＡＨを、０．５ｍｏｌ／ｌの塩を含む１ｇ／ｌのポリマー溶液を用いて、交互に適用する。コーティング工程の合間に、水洗を３回実施する。次に、このようにして得られたＣＳ粒子の内部に、２．３ｇ／ｌの濃度のＰＳＳ−Ｒｈｏが定量された（図３ａ）。壁上のＰＳＳの濃度は特に高く、このことは、キトサンプライマーの内部表面上の吸着が増加しているためであろう。シリカテンプレートを、ｐＨ４の１ｍｏｌ／ｌの酢酸緩衝液中の２ｍｏｌ／ｌのフッ化ナトリウム溶液１００ｍｌを用いて溶解除去する。３時間後、テンプレートは完全に溶解し、ＰＳＳを充填したカプセルが残る（図３ｂ）。カプセル内部においてＰＳＳ／Ｒｈｏの濃度は１．８ｇ／ｌと定量されたが、これは幾週間か保管したところ、わずかに減少した。
【００４４】
図３は、内部で負に荷電したポリマーを使用して製造されたカプセルを示す；ａ）ＰＳＳ／Ｒｈｏを充填したＣＳ粒子の共焦点画像であり、キトサン（ＰＳＳ／ＰＡＨ）3ＰＳＳでコートされている（ローダミンチャンネルＰＭＴ２ ８００Ｖ、画像サイズ８０μｍ×８０μｍ）；ｂ）ＳｉＯ2テンプレートを溶解除去した後の、ＰＳＳ−Ｒｈｏを充填したキトサン（ＰＳＳ／ＰＡＨ）3ＰＳＳのカプセルの共焦点画像（ローダミンチャンネルＰＭＴ２ ８５０Ｖ、画像サイズ８０μｍ×８０μｍ）。
【００４５】
３．両性イオン性タンパク質アルブミン
直径１０μｍおよび孔の大きさが７ｎｍの球形の多孔質シリカテンプレート１０ｍｇを、１００μｌの水（ｐＨ６．５）中に懸濁する。そこに、酢酸緩衝液（０．１Ｍ、ｐＨ５）中の、ローダミンで標識したウシ血清アルブミン（ＴＲＩＴＣ−ＢＳＡ、シグマ(Sigma)；ＢＳＡ＝ウシ血清アルブミン）の１ｇ／ｌの溶液５００μｌを添加し、混合物を１２時間インキュベートする。上澄を緩衝液で洗い流し、アルブミンはテンプレート内部に著しく蓄積した。次に、０．５ｍｏｌ／ｌのＮａＣｌを含む分子量＞３００，０００ｇ／ｍｏｌのキトサン−Ｆｌｕの溶液をテンプレートに加え、表面に吸着させる。プライミング後、７層のＰＳＳおよびＰＡＨを、０．５ｍｏｌ／ｌの塩を含む１ｇ／ｌのポリマー溶液を用いて、交互に適用する。コーティング工程の合間に、水洗を３回実施する。得られたＣＳ粒子の内部に、１．２ｇ／ｌの濃度のＢＳＡが定量された（図４ａ）。シリカテンプレートを、ｐＨ５の１ｍｏｌ／ｌの酢酸緩衝液中の２ｍｏｌ／ｌのフッ化ナトリウム溶液１００ｍｌ中で溶解除去した。１２時間後、テンプレートは完全に溶解し、アルブミンを充填したカプセルが残る（図４ｂ）。カプセル内部においてＢＳＡの濃度は１．４ｇ／ｌと定量されたが、これは幾週間か保管したが、変化しなかった。ＣＳ粒子と比較してカプセル中のより高い値は、第一の実施例において記した自己消光による減少か、または内部の壁からのＢＳＡの脱離に起因する。
【００４６】
図４は、内部においてタンパク質を使用して製造されたカプセルを示す；ａ）ＢＳＡ／Ｒｈｏ（ローダミンで標識したＢＳＡ）を充填したＣＳ粒子の共焦点画像であり、キトサン（ＰＳＳ／ＰＡＨ）3ＰＳＳでコートされている（ローダミンチャンネルＰＭＴ ８５０Ｖ、画像サイズ８０μｍ×８０μｍ）；ｂ）ＳｉＯ2テンプレートを溶解除去した後の、ＢＳＡ−Ｒｈｏを充填したキトサン（ＰＳＳ／ＰＡＨ）3ＰＳＳのカプセルの共焦点画像（ローダミンチャンネルＰＭＴ ９００Ｖ、画像サイズ８０μｍ×８０μｍ）。
【００４７】
４．２つの異なる化合物の連続的挿入
直径１０μｍおよび孔の大きさが７ｎｍの球形の多孔質シリカテンプレート１０ｍｇを、１００μｌの水（ｐＨ６．５）中に懸濁する。そこに、ローダミンで標識した、分子量７０，０００ｇ／ｍｏｌのポリアリルアミン（ＰＡＨ）の１ｇ／ｌの溶液１００μｌを添加し、混合物を１２時間インキュベートする。粒子内部にはカチオン性に荷電したＰＡＨ／Ｒｈｏが蓄積した。ＰＡＨは上澄中にはもやは見られない。次の工程において、分子量５０，０００〜３００，０００のフルオレセインで標識したキトサンの溶液５００μｌを粒子に加え、混合物をさらに１２時間インキュベートする。キトサン上澄を洗い流した後、０．５ｍｏｌ／ｌのＮａＣｌを含む分子量＞３００，０００ｇ／ｍｏｌのキトサン溶液を粒子に加え、表面に吸着させる。プライミング後、７層のＰＳＳおよびＰＡＨを、０．５ｍｏｌ／ｌの塩を含む１ｇ／ｌのポリマー溶液を用いて、交互に適用する。コーティング工程の合間に、水洗を３回実施する。共焦点の照射が示す通り（図５ａ、ｂ）、２．５ｇ／ｌのＲＡＨ／Ｒｈｏおよび７ｇ／ｌの低分子量のキトサン−Ｆｌｕが、ＣＳ粒子の内部に検出される。シリカテンプレートを、ｐＨ４の１ｍｏｌ／ｌの酢酸緩衝液中の２ｍｏｌ／ｌのフッ化ナトリウム溶液１００ｍｌで溶解除去した。３時間後、テンプレートは完全に溶解し、ＰＡＨおよびキトサンを充填したカプセルが残る（図５ｃ、ｄ）。カプセル内部において、ＰＡＨ／Ｒｈｏの濃度は１．７ｇ／ｌおよびキトサン−Ｆｌｕは７ｇ／ｌと定量されたが、これは幾週間か保管したが、変化しなかった。
【００４８】
図５は、２つの正に荷電したポリマーＰＡＨ／Ｒｈｏおよび低分子量のキトサン−Ｆｌｕを充填し、キトサン（ＰＳＳ／ＰＡＨ）3ＰＳＳを用いて封入した、ＣＳ粒子およびカプセルの共焦点画像を示す；ａ）ローダミンチャンネルＰＭＴ２ ６００ＶにおけるＣＳ粒子、画像サイズ８０μｍ×８０μｍ；ｂ）フルオレセインチャンネルＰＭＴ１ ５００ＶにおけるＣＳ粒子、画像サイズ８０μｍ×８０μｍ；ｃ）ローダミンチャンネルＰＭＴ２ ７００Ｖにおけるカプセル、画像サイズ８０μｍ×８０μｍ、ｄ）フルオレセインチャンネルＰＭＴ１ ５５０Ｖにおけるカプセル、画像サイズ８０μｍ×８０μｍ。
【００４９】
５．ナノ粒子の充填
直径１０μｍおよび孔の大きさが１０ｎｍの球形の多孔質シリカテンプレート１０ｍｇを、１００μｌの水（ｐＨ６．５）中に懸濁する。そこに、ｐＨ５．２の酢酸緩衝液中の、直径５〜１０ｎｍの正に荷電したマグネタイト・ナノ粒子の１ｇ／ｌの溶液１００μｌを添加する。１２時間のインキュベートの後、上澄を洗い流す。多孔質テンプレートは、際立った超常磁性活性を示す。０．５ｍｏｌ／ｌのＮａＣｌを含む分子量＞３００，０００ｇ／ｍｏｌのキトサン溶液をテンプレートに加え、表面に吸着させる。プライミング後、７層のＰＳＳおよびＰＡＨを、０．５ｍｏｌ／ｌの塩を含む１ｇ／ｌのポリマー溶液を用いて、交互に適用する。コーティング工程の合間に、水洗を３回実施する。コーティングの後、磁性活性は変化しなかった。シリカテンプレートを、ｐＨ４．５の１ｍｏｌ／ｌの酢酸緩衝液中の２ｍｏｌ／ｌのフッ化ナトリウム溶液１００ｍｌを用いて溶解除去した。１２時間後、テンプレートは完全に溶解し、マグネタイトを充填したカプセルが残る（図６ａ）。磁性活性は、溶解の間、ほとんど減少しなかった（図６ｂ）。
【００５０】
図６は、正に荷電したマグネタイト・ナノ粒子を充填し、キトサン（ＰＳＳ／ＰＡＨ）3ＰＳＳを用いて封入した、カプセルの共焦点画像を示す（８０μｍ×８０μｍ）。図６ｂは、頂部の磁石を用いてエッペンドルフ管にカプセルを集める方法を示す。
【００５１】
６．内部に固体の構造骨格を有するマイクロカプセル
直径１０μｍおよび孔の大きさが１０ｎｍの球形の多孔質シリカテンプレート１０ｍｇを、１００μｌの水（ｐＨ６．５）中に懸濁する。そこに、０．５ｍｏｌ／ｌのＮａＣｌを含む、ローダミンで標識し分子量１５，０００ｇ／ｍｏｌのポリアリルアミン（ＰＡＨ）の１ｇ／ｌの溶液１００μｌを添加し、混合物を一時的に超音波を適用して、６０分間インキュベートする。カチオン性に荷電したＰＡＨ／ＲＨｏが粒子内部に蓄積した。過剰のＰＡＨ／Ｒｈｏを洗い流す。その後、混合物を０．５ｍｏｌ／ｌの塩を含むＰＳＳ２０，０００ｇ／ｍｏｌと共にインキュベートし、上澄を洗い流す。この工程は４回実施する（８層）。その後、０．５ｍｏｌ／ｌのＮａＣｌを含む分子量＞３００，０００ｇ／ｍｏｌのキトサン溶液を粒子に加え、表面に吸着させる。プライミング後、７層のＰＳＳおよびＰＡＨ７０，０００（色素Ｃｙ５で標識）を、０．５ｍｏｌ／ｌの塩を含む１ｇ／ｌのポリマー溶液を用いて、交互に適用する。コーティング工程の合間に、水洗を実施する。共焦点照射が示す通り（図７ａ、ｂ）、ＰＡＨ／ＲｈｏがＣＳ粒子の内部に検出され、一方Ｃｙ５で標識したＰＡＨが殻を形成する。２１．５ｇ／ｌの濃度のＰＡＨ／Ｒｈｏが定量された。シリカテンプレートを、ｐＨ４の１ｍｏｌ／ｌの酢酸緩衝液中の２ｍｏｌ／ｌのフッ化ナトリウム溶液１００ｍｌを用いて溶解除去した。３時間後、テンプレートは完全に溶解し、ＰＳＳ／ＰＡＨ−Ｒｈｏを充填したカプセルが残る（図７ｃ）。カプセル内部に、１６．９ｇ／ｌの濃度のＰＡＨ／Ｒｈｏが定量されたが、これは複合体骨格に起こる自己消光のため、著しく高いことが保障される。慣用のカプセルと比較して、これらのカプセルは、安定な骨格のため、乾燥中に崩壊しない（図７ｄ、ｅ）。さらに、内部の繊細な骨格の位置の安定性が、領域の漂白（中央の左右の２点）および続く共焦点顕微鏡によるスキャンニング（図７ｃ）によって実証された。
【００５２】
図７は、ＰＡＨ−Ｒｈｏ／ＰＳＳ複合体を充填し、キトサン（ＰＳＳ／ＰＡＨ）3ＰＳＳで囲んだＣＳ粒子およびカプセルの共焦点画像を示す；ａ）ローダミンチャンネルＰＭＴ２ ６００ＶにおけるＣＳ粒子、画像サイズ４０μｍ×４０μｍ；ｂ）Ｃｙ５チャンネルＰＭＴ１ ５００ＶにおけるＣＳ粒子、画像サイズ４０μｍ×４０μｍ；ｃ）多層構造のローダミンおよびＣｙ５チャンネルにおけるカプセル。位置安定な２つの穴が、高レーザー力でカプセル内で燃焼した。画像サイズ８０μｍ×８０μｍ；ｄ）乾燥後の、実施例１で製造されたカプセル（ＰＡＨ−Ｒｈｏ充填）、画像サイズ４０μｍ×４０μｍ；ｅ）乾燥後の、ＰＡＨ−Ｒｈｏ／ＰＳＳ骨格を有するカプセル、画像サイズ４０μｍ×４０μｍ。
【００５３】
図８は、微小テンプレート１６の製造のための個々の方法工程を示し、ここでは、高分子電解質および／またはナノ粒子層１４の微細な骨格からなる。このため、交互に荷電する高分子電解質および／またはナノ粒子層１４を有する多孔質テンプレート２が充填され、即ち、これらの物質はテンプレート２の内部表面（孔表面）および任意にテンプレートの外部表面もコートする。テンプレート２の溶解後、微小テンプレート１６が残るが、これは部分的またはほとんど閉じた高分子電解質および／またはナノ粒子層によって囲むことができる。
【００５４】
文献
［１］Ｅ．ドナス(Donath)、Ｇ．Ｂ．シュコルコフ(Sukhorukov)、Ｆ．カルソ(Caruso)、Ｓ．Ａ．デービス(Davis)、Ｈ．ムーワルド(Moehwald)、アンゲバンド・ケミエ−インターナショナル・エディション(Angewandte Chemie-International Edition)、1998年、37巻、2202-2205頁.
［２］Ｌ．デーネ(Daehne)、Ｓ．レポラッティ(Leporatti)、Ｅ．ドナス(Donath)、Ｈ．ムーワルド(Moehwald)、ジャーナル・オブ・ザ・アメリカン・ケミカル・ソサイエティ(Journal of the American Chemical Society)、2001年、123巻、5431-5436頁.
［３］Ａ．Ａ．アンティポフ(Antipov)、Ｇ．Ｂ．シュコルコフ(Sukhorukov)、Ｓ．レポラッティ(Leporatti)、Ｉ．Ｌ．ラドチェンコ(Radtchenko)、Ｅ．ドナス(Donath)、Ｈ．ムーワルド(Moehwald)、コロイドおよび表面 ａ−物理化学的および工学的様相(Colloids and Surfaces a-Physicochemical and Engineering Aspects)、2002年、198巻、535-541頁.
［４］Ｇ．イバルツ(Ibarz)、Ｌ．デーネ(Daehne)、Ｅ．ドナス(Donath)、Ｈ．ムーワルド(Moehwald)、アドバンスト・マテリアルズ(Advanced Materials)、2001年、13巻、1324-1327頁.
［５］Ｉ．Ｌ．ラドチェンコ(Radtchenko)、Ｇ．Ｂ．シュコルコフ(Sukhorukov)、Ｈ．ムーワルド(Moehwald)、コロイドおよび表面 ａ−物理化学的および工学的様相(Colloids and Surfaces a-Physicochemical and Engineering Aspects)、2002年、202巻、127-133頁.
［６］Ｈ．ムーワルド(Moehwald)、Ｅ．ドナス(Donath)、Ｇ．シュコルコフ(Sukhorukov)、多層薄層フィルム(Multilayer Thin Films)（Ｊ．Ｂ．シュレノフ(Schlenoff)編）、ウィレイ(Wiley)ＶＣＨ、ニューヨーク／ベイスル(Basle)、2003年、363-391頁.
［７］Ｌ．デーネ(Daehne)、Ｃ．ペイラトートマーセル・デッカー社、ニューヨーク、2004年
［８］Ｄ．Ｇ．シュチュキン(Shchukin)、Ｇ．Ｂ．シュコルコフ(Sukhorukov)、Ｈ．ムーワルド(Moehwald)、アンゲバンド・ケミエ−インターナショナル・エディション(Angewandte Chemie-International Edition)、2003年、42巻、4472-4475頁.
［９］Ｄ．Ｖ．ヴォロドキン(Volodkin)、Ａ．Ｉ．ペトロフ(Petrov)、Ｍ．プレヴォット(Prevot)、Ｇ．Ｂ．シュコルコフ(Sukhorukov)、ラングムイル(Langmuir)、2004年、20巻、3398-3406頁.
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】図１は、本発明による方法の個々の方法工程、およびこの方法で得られるＣＳ粒子またはマイクロカプセルを示す。
【図２】図２は、封入された陽性ポリマーを含有する、ａ）およびｂ）ＣＳ粒子およびｃ）マイクロカプセルを示す。
【図３】図３は、封入された陰性ポリマーを含有する、ａ）ＣＳ粒子およびｂ）マイクロカプセルを示す。
【図４】図４は、封入された両性イオン性タンパク質を含有する、ａ）ＣＳ粒子およびｂ）マイクロカプセルを示す。
【図５】図５は、多数の封入された活性化合物を含有する、ａ）およびｂ）ＣＳ粒子およびｃ）およびｄ）マイクロカプセルを示す。
【図６】図６は、ａ）ナノ粒子を充填したカプセル、ｂ）ナノ粒子を充填したカプセル中の超常磁性を示す。
【図７】図７は、ＰＡＨ−Ｒｈｏ／ＰＳＳ複合体骨格を充填したａ）およびｂ）ＣＳ粒子およびｃ）およびｄ）マイクロカプセルを示す。
【図８】図８は、微小テンプレートの製造のための方法工程を示す。
【符号の説明】
【００５６】
２ 多孔質テンプレート
４ 活性化合物
５ 活性化合物を充填したテンプレート
６ プライマー層
８ カプセル殻の層
９ カプセル殻
１０ ＣＳ粒子
１２、１３ マイクロカプセル
１４ 高分子電解質／ナノ粒子
１６ 内部骨格／微小テンプレート
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コロイド技術の分野におけるものであり、多孔質テンプレートを使用したＣＳ粒子および充填されたマイクロカプセルの製造方法、およびＣＳ粒子およびマイクロカプセルに関する。
【背景技術】
【０００２】
交互に吸着された高分子電解質層で形成されるマイクロカプセル（レイヤー・バイ・レイヤー(Layer by Layer)、ＬｂＬ）が、例えば、［１］から、および独国特許DE 198 12 083 A1号、独国特許DE 199 07 552 A1号、欧州特許EP 0 972 563 A1号、国際特許WO 99/47252号および米国特許US 6,479,146号に記載され、知られており、それらの開示内容は、ここに完全に包含される。それらの半透過性は調節可能であるため、このようなカプセル系は、微小反応器、薬物送達系等として適用可能性が高い。必要条件は、適当な活性化合物、酵素、ポリマーまたは触媒で充填することである。
【０００３】
さらに、物質透過性であり、かつ高分子電解質層でコートされた複合材料の分離膜が、独国特許DE 100 31 281 A1号から知られている。
【０００４】
これまで、ＬｂＬマイクロカプセルは、外側と同一の媒質（溶媒）を内部に含有するものが主として製造されてきた。しかしながら、大部分の適用において、機能性高分子は、その機能性を維持するために、永久的に固定化され、溶解形態で存在するべき内部で必要とされる。このような充填されたカプセルの知られている製造方法は、一部の条件下でのみ使用することができる。特に傷つきやすい生体分子については、知られている方法によれば、充填に伴い問題が発生する。
【０００５】
これまで、高分子の充填には４つの可能性が開発されている。
ａ）ボトル合成における積載[2]
モノマーをカプセルの存在下で重合する。小型の開始剤およびモノマー分子がカプセル内部に浸透する。重合後、溶液中で合成されたポリマーを洗い流し、一方、カプセル内部で形成されたポリマーはもはやカプセル壁を通って拡散することはできず、内部に固定化される。しかしながら、この方法は、合成分子に制限される。
【０００６】
ｂ）透過性の切り替え[3,4]
ここで、カプセルは、その透過性が溶液のｐＨまたはイオン強度の変化に伴って変化するものが使用される。カプセルは、高分子の溶液に添加され、塩の添加またはｐＨの変化によって透過性の状態に切り替えられる。ポリマーの浸透後、ｐＨを再度切り替え戻すか、または、塩を洗い流し、高分子を内部に固定化する。不利点は、特別の切り替え可能なカプセルの使用を要することである。さらに、これまでは、低濃度のみ封入可能である。
【０００７】
ｃ）沈殿制御[5]
この方法において、充填剤は、ＬｂＬ殻をテンプレートへ適用する前に沈殿させる。この目的のため、特定の溶媒中で溶解性が低いこと、または、高分子の助剤との複合化を利用する。続いて、標準的ＬｂＬコーティングを沈殿層に適用する。テンプレートを溶解する。溶解度の変化または複合体の分解によって、高分子をカプセルの内部表面からカプセル内部に溶解する。この方法は、それぞれの充填材料に非常に特定的に最適化しなければならず、これまでは選ばれた例でのみ成功している。しばしば沈殿層は、特定のＬｂＬカプセルに適用するためには十分均一でない（表面が粗い）。さらに、生体高分子の場合、テンプレートの分解は、緩やかな条件下で実施しなければならず、通常用いられる、メラミン−ホルムアルデヒド（ｐＨ１）、赤血球（ｐＨ１２、ＮａＯＣｌ）およびポリスチレン粒子（テトラヒドロフラン）は適当ではない。
【０００８】
ｄ）多孔質ＣａＣＯ3テンプレート[9]
このアプローチでは、多孔質ＣａＣＯ3テンプレートを使用する。テンプレートは交互に荷電する高分子電解質の溶液中に懸濁する。この工程において、多孔質テンプレートの外側および内側表面を高分子電解質でコートする。ＥＤＴＡを用いてＣａＣＯ3テンプレートを溶解した後、高分子電解質の内部骨格を有するマイクロカプセルが残り、これは閉じていない高分子電解質殻で囲まれている。続いて、高分子をマイクロカプセルの内部骨格に加える。ＣａＣＯ3テンプレートの孔は相対的に大きいので、この工程を用いて、閉じたカプセル殻を製造することはできない。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
従って、本発明の目的は、封入される活性化合物を簡単に、かつカプセル内部に高濃度に濃縮できる、物質または活性化合物を封入する方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明によれば、この目的は、ＣＳ粒子および／またはマイクロカプセルの製造方法であって、以下の工程：
−封入される少なくとも１つの活性化合物を多孔質テンプレートに吸着させる工程
−交互に荷電した高分子電解質および／またはナノ粒子層を適用することによって、カプセル殻を多孔質テンプレートの周囲に形成する工程
を含む方法によって達成される。
【００１１】
その結果、最初に、吸着された活性化合物を含有するコアとして多孔質テンプレートをなお含有するＣＳ粒子が形成される。続いて、多孔質テンプレートはＣＳ粒子の外に溶解することができ、活性化合物が充填されたマイクロカプセルが形成される。カプセル殻の形成の前に、少なくとも１つのプライマー層を多孔質テンプレートに適用することができる。適切な場合、実際のカプセル殻の形成前に、高分子電解質および／またはナノ粒子のさらに追加の層がプライマー層に適用される。典型的には、カプセル殻は、交互に荷電する高分子電解質の連続的吸着によって製造される（「ＬｂＬ工程」）。典型的には、コロイド溶液として製造される多くのテンプレートは同時にコートされるので、それぞれのテンプレートはカプセル殻を備える。その結果、ＣＳ粒子のコロイド溶液、または、テンプレートの溶解後、マイクロカプセルのコロイド溶液が得られ、これは任意にさらに処理することができる。
【００１２】
本発明の文脈において、多孔質テンプレートは、多数の孔または内部空洞を有するような粒子を意味するものと理解される。多孔質テンプレートにＬｂＬ層を適用した後、かつ、適切な場合はプライマー層を適用した後、コア−殻（ＣＳ）粒子が得られ、これをＣＳ粒子と呼ぶ。元の多孔質テンプレートを溶解した後、なお殻のみが存在し、即ち、適切な場合は内部プライマー層を有するカプセルの殻であって、最も単純な場合は、外部溶媒または含有される活性化合物の溶液または懸濁液で充填されるカプセル殻のみが存在する。これらの充填された殻をカプセルまたはマイクロカプセルと呼ぶ。ＣＳ粒子またはマイクロカプセルは、活性化合物で充填され、即ち、カプセル殻は活性化合物の拡散障壁となるので、活性化合物はＣＳ粒子またはマイクロカプセル中に残存する。多孔質粒子を充填するため、またはＬｂＬ殻を構築するために用いられ、そのため一般に１００ｎｍより小さいコロイド粒子は、ナノ粒子と呼ばれる。
【００１３】
知られている方法の文脈において、ここに記載される本発明は、ＣＳ粒子またはマイクロカプセル（一層ずつ重ねた(Layer by Layer)高分子電解質カプセル）中に、実に高濃度で物質を封入するための、新規で簡単かつ一般的な方法を提供する。活性化合物を充填したＬｂＬ ＣＳ粒子およびマイクロカプセルは、ここでは多孔質テンプレートを用いて製造される。このため、多孔質テンプレートは、ＬｂＬコーティングの前に、１つ以上の活性化合物で充填される。活性化合物が孔中に不十分にしか吸着されない場合、特別な助剤（メディエーター）またはｐＨ変化を、充填物を改善するために使用することができる。充填されたテンプレートは、孔内に浸透しないが、その後のコーティングのためにプライマーを密閉する、特別なプライマーで被覆される。その後、カプセルの殻または壁の構築が、ポリカチオンおよびポリアニオンの交互の吸着によって起こり、それによって、充填されたＣＳ粒子が得られる。マイクロカプセルの製造のためには、溶媒を使用して多孔質テンプレートを除去することができる。特にシリカ粒子（ＳｉＯ2）の場合、例えば生物活性化合物を使用しないように、ｐＨ４を超える穏やかな条件下で実施することができる。
【００１４】
使用されるテンプレートは、好ましくは１００μｍ未満の大きさの多孔質微粒子である。微粒子は、例えば、孔幅が０．３ｎｍ〜１００ｎｍ、好ましくは１ｎｍ〜３０ｎｍ、特に好ましくは６ｎｍ〜１０ｎｍの孔を含有する。多数の適用において、孔幅の下限は１ｎｍ〜６ｎｍ、例えば２ｎｍまたは４ｎｍであってもよく、かつ、孔幅の上限は１０ｎｍ〜４０ｎｍ、例えば１５ｎｍまたは３０ｎｍであってもよい。原理上は、孔幅は、封入される活性化合物が孔に浸透し、孔に沈着できる、即ち、特に孔の内部に吸着できるような大きさであるべきである。従って、大きな内部表面を有する多孔質テンプレートが好ましく、内部表面は、孔の内壁から形成される。特に、活性化合物の吸着に有効に利用できる内部表面は大きくあるべきである。有効な内部表面とは、特定の大きさの活性化合物の吸着に実際に利用できる表面の部分を意味するとここでは理解される。テンプレートはしばしば異なる幅の孔を含有するので、高分子量の活性化合物のみが、好適に大きな孔に浸透することができ、一方、より小さな分子は、より小さな孔も利用可能である。従って、孔の大きさもまた、孔になお浸透することができる、ナノ粒子または分子またはその分子量の大きさによって記述することができる。分子量の下限は、好ましくは１００ｇ／ｍｏｌである。上限は約５×１０6ｇ／ｍｏｌの分子量に対応する。この方法において、浸透する分子の形状（線状または球状）もまた重要な役割を演じる。
【００１５】
さらに、孔の空洞の表面を、好ましくはＬｂＬ技術を使用して、交互に荷電する高分子電解質および／またはナノ粒子の多数の層でコートすることが可能であり、即ち、高分子電解質および／またはナノ粒子層を多孔質テンプレートの「内部」表面に形成する。ナノ粒子の大きさまたは高分子電解質の分子量は、概ね孔幅に適合する。テンプレートの溶解後、カプセルを機械的に安定化しそれらの内部表面を大きく増加させる、高分子電解質複合体および／または高分子電解質／ナノ粒子複合体の不溶性複合体の元の孔構造（内部骨格）は、繊細で否定的印象である。封入される活性化合物は、この場合、内部骨格の物質である。加えて、コーティング前または多孔質テンプレートの溶解後、さらなる活性化合物を内部骨格に挿入および／または沈着させることができ（例えば、沈殿および／または吸着によって）、次に、活性物質は、例えば内部骨格に結合する。機械的安定化に加えて、内部骨格の有利点は、マイクロカプセルの内部面積が著しく増加することである。
【００１６】
さらに、上記の目的は、
−直径１００μｍ未満；
−少なくとも１つの活性化合物が吸着される多孔質コア；および
−交互に荷電する高分子電解質および／またはナノ粒子層の多数の層のカプセル殻
を有するＣＳ粒子によって達成される。
【００１７】
多孔質コアは、前述の多孔質テンプレートである。任意に、多孔質コアとカプセル殻の間に、プライマー層を配置することができ、これはコアを囲み、カプセル殻の構造の改良に貢献する。
【００１８】
さらに、上記の目的は、
−直径１００μｍ未満；
−交互に荷電する高分子電解質および／またはナノ粒子層の多数の層のカプセル殻
−カプセル殻の内側のプライマー層；および
−マイクロカプセルの内部に入れられる少なくとも１つの活性化合物
を有するマイクロカプセルによって達成される。
【００１９】
これらのマイクロカプセルにおいて、多孔質テンプレートまたは多孔質コアは除去される。
【００２０】
さらに、以下の工程：
−少なくとも１つの多孔質テンプレートを製造する工程；
−多孔質テンプレートの孔の空洞の表面を、交互に荷電する高分子電解質および／またはナノ粒子の多数の層でコートする工程；および
−多孔質テンプレートを溶解し、高分子電解質および／またはナノ粒子層から成る微小テンプレートを残す工程
を用いて微小テンプレートを製造することも本発明の範囲内である。
【００２１】
微小テンプレートの安定性を高めるために、テンプレートの溶解の前または後に、任意に、高分子電解質および／またはナノ粒子層を付加的に架橋することができる（例えば共有結合で）。その結果、主としてテンプレートの内部孔構造の否定的印象に相当し、ここで微小テンプレートを表す、繊細な骨格が再度存在する。孔表面のコーティングにおいて、テンプレートの外側に、テンプレートの溶解後にも残存する高分子電解質および／またはナノ粒子層が形成されることも、勿論起こり得る。使用される高分子電解質および／またはナノ粒子の大きさに依存して、このように形成される殻は、部分的にのみ、または、かなりの程度まで完全に構築される。形成される微小テンプレートは、ここでさらなる微粒子の製造の出発点となり得、例えば、活性化合物は骨格に沈着することができる。微小テンプレートは、小容量であることと、比較的大きな表面であることによって区別され、従って、沈着する活性化合物に多数の結合部位を提供する。内部骨格を有するマイクロカプセルと比較して、微小テンプレートの場合、テンプレートに高分子電解質および／またはナノ粒子層を塗りこんだ後に、任意のプライマー層を有するカプセル殻は形成されない。しかしながら、内部骨格を有する微小テンプレートおよびマイクロカプセルの製造は、同一の材料を使用し、同一の条件下で実施することができる。微小テンプレートの大きさは、使用するテンプレートの大きさに対応し、従って上述の範囲内である。
【００２２】
製造される、活性化合物を充填したＣＳ粒子および／またはマイクロカプセルは、多くの分野に、例えば、
−診断、センサーの分野における物質の封入のため；および／または
−水精製、診断、核化学等における適用のための溶液からの物質の選択的蓄積のため；および／または
−化学または生化学反応の触媒のための触媒作用を有する物質、特に、金属および／または金属酸化物および／または酵素の包含のため、；および／または
−診断または医療適用のための、ナノ粒子の封入のため、特に、蛍光または磁性マイクロカプセルの製造のため；および／または
−医薬品または化粧品産業における活性化合物の封入および放出のため；および／または
−例えば、クロマトグラフィーにおける分離のため；および／または
−食品産業および農業および林業における適用のため
有利に使用することができる。
【００２３】
本発明のさらに有利な具体例は、方法、ＣＳ粒子またはマイクロカプセルが関係するかどうかにかかわらず、図を用いて以下に記述される。
【００２４】
個々の方法工程を、図１を用いて説明する。好ましくは、規定の多孔質を有するコロイド粒子（テンプレート）を使用するが、これは封入される物質（以下、活性化合物と言う）を所望の濃度で充填することができる。図１Ａは、時間内の後の時点で内部に永久的に固定化されるか、または、壁の透過性が適切な場合に従量制で放出される、活性化合物による充填を示す。相対的に、内部骨格を有するマイクロカプセルの形成を図１Ｂに示す。
【００２５】
活性化合物は、
１．多孔質テンプレートの内部に蓄積することができ、かつ、
２．ＬｂＬ殻によって特定期間、保持され得る
あらゆる物質であってもよい。
【００２６】
活性化合物は、分子の形態で、凝集して、複合体として、またはコロイド形態で存在してもよい。特に、封入される活性化合物は、ポリマーおよび／またはタンパク質および／または分子量が１００ｇ／ｍｏｌを超える有機分子および／またはナノ粒子である。特に、この場合、活性化合物は、酵素および／または触媒および／または色素および／または医薬品または化粧品活性化合物および／または植物保護剤であってもよい。封入される複数の活性化合物は、孔における沈着に関して、異なる親和性または結合定数を有してもよい。活性化合物は、それらの結合定数によって、内部表面上の利用可能な結合部位を占拠する。この異なる親和性は、多数の活性化合物をテンプレートに装填する際に利用することができる。
【００２７】
多孔質テンプレート２は、１００ｎｍ〜１００μｍ、特に５００ｎｍ〜１５μｍまたは３０μｍの、ＬｂＬカプセルに好適な大きさの範囲の、コロイド状の無機または有機粒子である。これらのテンプレート２の孔の大きさの分布は、ここではできるだけ小さいことが好ましく、即ち、孔は好ましくは殆どが同じ孔幅を有するべきである。特に、多孔質コロイド状シリカ粒子および／またはゼオライトおよび／または有機ポリマー粒子が、孔幅の分布が十分に狭いものを製造することができるので、テンプレートとして好適である。この場合の多孔質ゼオライト粒子は、特に０．３ｎｍ〜１０ｎｍの孔幅を有する。
【００２８】
テンプレートの充填（工程Ａ）
一つ以上の活性化合物４での多孔質テンプレート２の充填は、引力相互作用で媒介してもよく、例えば、静電気および／またはＨ結合および／または特別な相互作用および／またはファン・デル・ワールス相互作用によって、溶液中（例えば水性媒体）に存在する活性化合物およびテンプレート２の吸着によって充填が起こってもよい。使用される活性化合物は、有機または無機物質であってもよく、そのため層を重ねた(Layer by Layer)フィルムは不透過性であるか、またはあまり透過性がない。これらの物質は、固体の骨格として、またはナノ粒子としてコロイド形態で、溶解して存在してもよい。荷電した物質もまた、その後のＬｂＬコーティング工程のために良好な外面を形成するので、静電相互作用は多孔質テンプレートにおける吸着に特に好適である。孔またはテンプレート表面に逆帯電した分子を充填しても問題は起きないが、同一の荷電を有する物質は、特別な処理を要する。以下に記した３つの変形は、そのために特に好適である：
【００２９】
１．ｐＨのシフトによって、活性化合物自体またはテンプレート表面の荷電は反転する。その結果、引力相互作用が起こる。従って、特に等電点を有する生体高分子は、テンプレートにおいて比較的簡単に吸着され得る。
【００３０】
２．活性化合物の吸着は、好適な助剤（メディエーター）によって媒介される。助剤は、例えば、孔の表面の荷電を反転するか、あるいは活性化合物（例えばタンパク質、ペプチド、さらなる活性化合物）と孔表面との間の特別な相互作用を可能にする。助剤を使用することによって、特に、その後の同一に荷電した活性化合物の吸着に伴い、表面の荷電の反転が可能になる。このような助剤は、ある条件下（即ち、あるｐＨおよび／またはイオン強度）で吸着される物質と複合体を形成し、他の条件下（即ち、他のｐＨおよび／またはイオン強度）で再び除去することができる、多価の、特に２〜５価の物質（例えば、金属3+またはポリアミン類(NR4+)n、ｎ＝２〜５、またはSO42-、PO43-、R-(COO-)n、ｎ＝２〜５）であってもよい。[5]
【００３１】
３．助剤はまた、価数ｎ＞５を有する高分子１４（図１Ｂ）であってもよく、この高分子は、コアが溶解除去された後、溶解した分子または固体の骨格構造としてマイクロカプセル中に残存する。固体の骨格構造の製造のために、比較的低分子量の高分子電解質の吸着を次々に行うことによって、ＬｂＬ構造が孔の中に製造される。形成される構造は、存在する孔の否定的印象に相当し、一般に、その後はもはや溶解することはできない。元のテンプレートの溶解除去後、その構造は、非常に大きな表面を有する繊細な網状組織または内部骨格１６（図１Ｂ）として、マイクロカプセルの内部に残存する。このような構造は、マイクロカプセルの機械的な安定化のために使用されるか、大表面による他の物質の蓄積または触媒適用のために働くことができる。
【００３２】
多数の活性化合物を封入する場合、活性化合物の吸着は、連続的または同時に実施することができる。活性化合物の充填には、充填される分子の大きさに関連する大きさの孔が用いられる。特に、シリカ粒子の場合、０．１〜５０００ｋＤａ（１００ｇ／ｍｏｌ〜５，０００，０００ｇ／ｍｏｌ）の分子が、４〜３０ｎｍの大きさの孔に挿入することができる。同程度の結合係数を有する多数の活性化合物もまた同時に挿入することができ、または異なる結合係数の場合は連続的に挿入することができる。ここでは、高い結合係数を有する活性化合物は十分に充填されず、即ち、その濃度は、この活性化合物が全ての利用可能な結合部位を占拠しないように選択される。その後、不完全に充填された粒子は、溶液中で、吸着によって第二の活性化合物で充填される。その結果、テンプレート４は、活性化合物４で大部分は充填される。
【００３３】
プライミング（工程Ｂ）
例えば高分子電解質またはナノ粒子のプライマー層６は、充填されたテンプレート５に任意に適用される。プライマー物質は、以下のようなものが選択され、適合される：
１．物質自体、充填された孔に浸透しない
２．続くＬｂＬカプセル殻の構築において用いられる物質が内部に浸透するのを防ぐ。
【００３４】
孔の大きさに適合した高分子量のまたは／および分枝した高分子電解質およびナノ粒子は特に好適である。プライマー物質６は、代表的には、続いて適用される殻の物質と異なる。しかしながら、適切な場合、プライマー物質は、ＬｂＬカプセル殻物質よりも、より大きな分子量および／またはより分枝した構造および／またはよりよい架橋を有する、高分子電解質であってもよい。この目的のため、特別の架橋工程を、例えばアミノ基を有する高分子電解質の場合にはグルタルアルデヒドによって、実施してもよい。
【００３５】
コーティング（工程Ｃ）
続いて、封入した物質のＬｂＬカプセル殻９に対する所望の半透過性または不透過性を達成するまで、カチオン性またはアニオン性荷電物質（高分子電解質）の交代性層８、好ましくはポリマーを、このプライマー層６に適用する。ＬｂＬカプセルの透過性は、層の数・物質の選択、アニーリングによる後処理、またはさらなる物質のカプセル壁中への実施により[8]、封入される特別の物質のため、ここでは特別に調整してもよい。カプセル壁の構築の後、充填された多孔質コアを有するＣＳ粒子１０が存在する。カプセル壁の形成に好適な物質および好適な方法過程は、既に記した文献、独国特許DE 198 12 083 A1号、独国特許DE 199 07 552 A1号、欧州特許EP 0 972 563 A1号、国際特許WO 99/47252号および米国特許US 6,479,146号より推測することができる。
【００３６】
コアの溶解（工程Ｄ）
続く、ＣＳ粒子１０のコア（テンプレート）の任意の溶解除去は、好適な溶媒を使用して実施される。溶解産物は、溶媒および水による洗浄によってカプセル内部から除去され、より大きな分子量の充填された活性化合物４が内部に残存する。有機テンプレートの場合、溶媒は、例えばポリスチレンの場合のテトラヒドロフラン等の有機液体、または、例えばメラミン−ホルムアルデヒド樹脂の場合のＨＣｌ等の酸性または塩基性水溶液であってもよい[6]。特に、シリカ粒子は、１ｍｏｌ／ｌのＨＦを使用すると、得られる産物（SiF62-）がカプセル壁を損傷することなくカプセル膜を通って容易に外に拡散するので、容易に溶解することができる[7]。しかしながら、１モルのＨＦは多くの物質にとって問題がないわけではない。
【００３７】
従って、特に傷つきやすい活性化合物またはカプセル壁物質には、ｐＨ３〜６．５で、シリカテンプレートを緩やかに溶解することが好ましい。ここで、濃度１〜５ｍｏｌ／ｌのフッ化物塩を、１〜５ｍｏｌ／ｌの緩衝液を使用して、所望のｐＨ３〜６に調節する。特に、多孔質シリカテンプレートは、この反応混合物中、十分な反応時間により残渣なく溶解する。ヘキサフルオロケイ酸アニオンもまた、厚いＬｂＬ層を通って、問題なくカプセルの外に拡散する。好ましいｐＨ範囲は、３または３．５（下限）から６または６．５である。
【００３８】
テンプレートを溶解するために述べた方法は、多孔質または非多孔質の微粒子が関係し、好適であるかどうかにかかわらず、特に、多孔質および非多孔質のシリカおよびゼオライト粒子を溶解するために使用することができる。この方法は、原理上、このような物質を溶解するのにさらに好適であり、これらの物質は、緩衝液、特に酢酸塩／酢酸緩衝液の存在下、フッ化物塩により、３．５〜６のｐＨ範囲で溶解される。この溶解法は、酸−感受性物質に特に好適であり、それらの物質はカプセル壁を形成するか、または内部に包含される。このことは、例えばタンパク質、酵素、ＤＮＡ等の多くの生体高分子や、例えばマグネタイトまたは量子ドット（蛍光ナノ粒子）等の酸−感受性ポリマーまたはナノ粒子にも関連する。
【００３９】
活性化合物の任意の放出（工程Ｅ）
テンプレートの除去後、活性化合物を充填したマイクロカプセル１２（図１Ａ）または内部骨格１６を備えたマイクロカプセル１３が存在する。設けられたカプセル壁の透過性および包含される活性化合物の大きさ次第で、活性化合物はマイクロカプセルの内部に永久的に固定化されるか、または規定の時間内に放出される。
【実施例】
【００４０】
１．正に電荷したポリマー：直径１０μｍおよび孔の大きさが７ｎｍの球形の多孔質シリカテンプレート１０ｍｇを、１００μｌの水（ｐＨ６．５）中に懸濁する。そこに、分子量７０，０００ｇ／ｍｏｌのローダミンで標識したポリアリルアミン（ＰＡＨ−Ｒｈｏ；ＰＡＨ＝ポリ（塩酸アリルアミン））の１ｇ／ｌの溶液５００μｌを添加し、混合物を１２時間インキュベートする。上澄を緩衝液で洗い流す。次に、０．５ｍｏｌ／ｌ ＮａＣｌを含む分子量＞３００，０００ｇ／ｍｏｌの蛍光標識したキトサン（キトサン−Ｆｌｕ）の溶液をテンプレートに加え、表面に吸着させる。共焦点照射が示す通り、キトサン−Ｆｌｕは表面に均一な層を形成し、テンプレート中にほとんど浸透しない（図２ｂ）。プライミング後、ＰＳＳ（ポリ（４−スチレンスルホン酸ナトリウム））および７層のＰＡＨを、０．５ｍｏｌ／ｌの塩を含む１ｇ／ｌのポリマー溶液を用いて、交互に適用する。コーティング工程の合間に、水洗を３回実施する。得られたＣＳ粒子の分析により、内部に７ｇ／ｌの濃度のＰＡＨ／Ｒｈｏが示された（図２ａ）。ＣＳ粒子／カプセル内部の活性化合物の濃度は、比較溶液を用い、共焦点顕微鏡を使用して蛍光によって定量した。この方法において、カプセル内部の高濃度の色素により自己消光を起こすことができ、これはより低い濃度をシュミレートする。
【００４１】
ＣＳ粒子を、１ｍｏｌ／ｌの酢酸緩衝液（ｐＨ４）中の２ｍｏｌ／ｌのフッ化ナトリウム溶液１００ｍｌと共にインキュベートした。３時間後、テンプレート（コア）は完全に溶解し、ＰＡＨ樹脂を充填したカプセルが残る（図２ｃ）。幾度も水洗した後、カプセル内部においてＰＡＨ／Ｒｈｏの濃度は６．３ｇ／ｌと定量されたが、これは幾週間保管しても変化しなかった。
【００４２】
図２は、内部で正に荷電したポリマーを用いて製造したＣＳ粒子およびカプセルを示す；ａ）ＰＡＨ／Ｒｈｏを充填した粒子の共焦点画像であり、キトサン−Ｆｌｕで下塗りし、７層のＰＡＨ／ＰＳＳでコートされている（ローダミンチャンネルＰＭＴ２ ６００Ｖ、画像サイズ８０μｍ×８０μｍ）；ｂ）ＣＳ粒子の共焦点画像（フルオレセインチャンネルＰＭＴ１ ７５０Ｖ、画像サイズ８０μｍ×８０μｍ）；ｃ）ＳｉＯ2テンプレートを溶解除去した後の、ＰＡＨ／Ｒｈｏを充填したキトサン（ＰＳＳ／ＰＡＨ）3ＰＳＳのカプセルの共焦点画像（ローダミンチャンネルＰＭＴ２ ６００Ｖ、画像サイズ８０μｍ×８０μｍ）。
【００４３】
２．負に荷電したポリマー：直径１０μｍおよび孔の大きさが７ｎｍの球形の多孔質シリカテンプレート１０ｍｇを、１００μｌの水（ｐＨ６．５）中に懸濁する。次に、テンプレートをＦｅＣｌ3の０．１ｍｏｌ／ｌの溶液中でインキュベートする。３回水洗した後、ローダミンで標識したポリスチレン硫酸塩（ＰＳＳ、分子量１３０，０００ｇ／ｍｏｌ、キャプシュレーション・ナノサイエンス(Capsulation Nanoscience)ＡＧ）の１ｇ／ｌの溶液５００μｌを添加し、混合物を１２時間インキュベートする。アニオン性に荷電したＰＳＳ−ＲｈｏはＦｅ3+により孔の表面上に吸着した。ＰＳＳ上澄を水で洗い流す。次に、０．５ｍｏｌ／ｌ ＮａＣｌを含む分子量＞３００，０００ｇ／ｍｏｌのキトサン−Ｆｌｕの溶液をテンプレートに加え、表面に吸着させる。プライミング後、７層のＰＳＳおよびＰＡＨを、０．５ｍｏｌ／ｌの塩を含む１ｇ／ｌのポリマー溶液を用いて、交互に適用する。コーティング工程の合間に、水洗を３回実施する。次に、このようにして得られたＣＳ粒子の内部に、２．３ｇ／ｌの濃度のＰＳＳ−Ｒｈｏが定量された（図３ａ）。壁上のＰＳＳの濃度は特に高く、このことは、キトサンプライマーの内部表面上の吸着が増加しているためであろう。シリカテンプレートを、ｐＨ４の１ｍｏｌ／ｌの酢酸緩衝液中の２ｍｏｌ／ｌのフッ化ナトリウム溶液１００ｍｌを用いて溶解除去する。３時間後、テンプレートは完全に溶解し、ＰＳＳを充填したカプセルが残る（図３ｂ）。カプセル内部においてＰＳＳ／Ｒｈｏの濃度は１．８ｇ／ｌと定量されたが、これは幾週間か保管したところ、わずかに減少した。
【００４４】
図３は、内部で負に荷電したポリマーを使用して製造されたカプセルを示す；ａ）ＰＳＳ／Ｒｈｏを充填したＣＳ粒子の共焦点画像であり、キトサン（ＰＳＳ／ＰＡＨ）3ＰＳＳでコートされている（ローダミンチャンネルＰＭＴ２ ８００Ｖ、画像サイズ８０μｍ×８０μｍ）；ｂ）ＳｉＯ2テンプレートを溶解除去した後の、ＰＳＳ−Ｒｈｏを充填したキトサン（ＰＳＳ／ＰＡＨ）3ＰＳＳのカプセルの共焦点画像（ローダミンチャンネルＰＭＴ２ ８５０Ｖ、画像サイズ８０μｍ×８０μｍ）。
【００４５】
３．両性イオン性タンパク質アルブミン
直径１０μｍおよび孔の大きさが７ｎｍの球形の多孔質シリカテンプレート１０ｍｇを、１００μｌの水（ｐＨ６．５）中に懸濁する。そこに、酢酸緩衝液（０．１Ｍ、ｐＨ５）中の、ローダミンで標識したウシ血清アルブミン（ＴＲＩＴＣ−ＢＳＡ、シグマ(Sigma)；ＢＳＡ＝ウシ血清アルブミン）の１ｇ／ｌの溶液５００μｌを添加し、混合物を１２時間インキュベートする。上澄を緩衝液で洗い流し、アルブミンはテンプレート内部に著しく蓄積した。次に、０．５ｍｏｌ／ｌのＮａＣｌを含む分子量＞３００，０００ｇ／ｍｏｌのキトサン−Ｆｌｕの溶液をテンプレートに加え、表面に吸着させる。プライミング後、７層のＰＳＳおよびＰＡＨを、０．５ｍｏｌ／ｌの塩を含む１ｇ／ｌのポリマー溶液を用いて、交互に適用する。コーティング工程の合間に、水洗を３回実施する。得られたＣＳ粒子の内部に、１．２ｇ／ｌの濃度のＢＳＡが定量された（図４ａ）。シリカテンプレートを、ｐＨ５の１ｍｏｌ／ｌの酢酸緩衝液中の２ｍｏｌ／ｌのフッ化ナトリウム溶液１００ｍｌ中で溶解除去した。１２時間後、テンプレートは完全に溶解し、アルブミンを充填したカプセルが残る（図４ｂ）。カプセル内部においてＢＳＡの濃度は１．４ｇ／ｌと定量されたが、これは幾週間か保管したが、変化しなかった。ＣＳ粒子と比較してカプセル中のより高い値は、第一の実施例において記した自己消光による減少か、または内部の壁からのＢＳＡの脱離に起因する。
【００４６】
図４は、内部においてタンパク質を使用して製造されたカプセルを示す；ａ）ＢＳＡ／Ｒｈｏ（ローダミンで標識したＢＳＡ）を充填したＣＳ粒子の共焦点画像であり、キトサン（ＰＳＳ／ＰＡＨ）3ＰＳＳでコートされている（ローダミンチャンネルＰＭＴ ８５０Ｖ、画像サイズ８０μｍ×８０μｍ）；ｂ）ＳｉＯ2テンプレートを溶解除去した後の、ＢＳＡ−Ｒｈｏを充填したキトサン（ＰＳＳ／ＰＡＨ）3ＰＳＳのカプセルの共焦点画像（ローダミンチャンネルＰＭＴ ９００Ｖ、画像サイズ８０μｍ×８０μｍ）。
【００４７】
４．２つの異なる化合物の連続的挿入
直径１０μｍおよび孔の大きさが７ｎｍの球形の多孔質シリカテンプレート１０ｍｇを、１００μｌの水（ｐＨ６．５）中に懸濁する。そこに、ローダミンで標識した、分子量７０，０００ｇ／ｍｏｌのポリアリルアミン（ＰＡＨ）の１ｇ／ｌの溶液１００μｌを添加し、混合物を１２時間インキュベートする。粒子内部にはカチオン性に荷電したＰＡＨ／Ｒｈｏが蓄積した。ＰＡＨは上澄中にはもやは見られない。次の工程において、分子量５０，０００〜３００，０００のフルオレセインで標識したキトサンの溶液５００μｌを粒子に加え、混合物をさらに１２時間インキュベートする。キトサン上澄を洗い流した後、０．５ｍｏｌ／ｌのＮａＣｌを含む分子量＞３００，０００ｇ／ｍｏｌのキトサン溶液を粒子に加え、表面に吸着させる。プライミング後、７層のＰＳＳおよびＰＡＨを、０．５ｍｏｌ／ｌの塩を含む１ｇ／ｌのポリマー溶液を用いて、交互に適用する。コーティング工程の合間に、水洗を３回実施する。共焦点の照射が示す通り（図５ａ、ｂ）、２．５ｇ／ｌのＲＡＨ／Ｒｈｏおよび７ｇ／ｌの低分子量のキトサン−Ｆｌｕが、ＣＳ粒子の内部に検出される。シリカテンプレートを、ｐＨ４の１ｍｏｌ／ｌの酢酸緩衝液中の２ｍｏｌ／ｌのフッ化ナトリウム溶液１００ｍｌで溶解除去した。３時間後、テンプレートは完全に溶解し、ＰＡＨおよびキトサンを充填したカプセルが残る（図５ｃ、ｄ）。カプセル内部において、ＰＡＨ／Ｒｈｏの濃度は１．７ｇ／ｌおよびキトサン−Ｆｌｕは７ｇ／ｌと定量されたが、これは幾週間か保管したが、変化しなかった。
【００４８】
図５は、２つの正に荷電したポリマーＰＡＨ／Ｒｈｏおよび低分子量のキトサン−Ｆｌｕを充填し、キトサン（ＰＳＳ／ＰＡＨ）3ＰＳＳを用いて封入した、ＣＳ粒子およびカプセルの共焦点画像を示す；ａ）ローダミンチャンネルＰＭＴ２ ６００ＶにおけるＣＳ粒子、画像サイズ８０μｍ×８０μｍ；ｂ）フルオレセインチャンネルＰＭＴ１ ５００ＶにおけるＣＳ粒子、画像サイズ８０μｍ×８０μｍ；ｃ）ローダミンチャンネルＰＭＴ２ ７００Ｖにおけるカプセル、画像サイズ８０μｍ×８０μｍ、ｄ）フルオレセインチャンネルＰＭＴ１ ５５０Ｖにおけるカプセル、画像サイズ８０μｍ×８０μｍ。
【００４９】
５．ナノ粒子の充填
直径１０μｍおよび孔の大きさが１０ｎｍの球形の多孔質シリカテンプレート１０ｍｇを、１００μｌの水（ｐＨ６．５）中に懸濁する。そこに、ｐＨ５．２の酢酸緩衝液中の、直径５〜１０ｎｍの正に荷電したマグネタイト・ナノ粒子の１ｇ／ｌの溶液１００μｌを添加する。１２時間のインキュベートの後、上澄を洗い流す。多孔質テンプレートは、際立った超常磁性活性を示す。０．５ｍｏｌ／ｌのＮａＣｌを含む分子量＞３００，０００ｇ／ｍｏｌのキトサン溶液をテンプレートに加え、表面に吸着させる。プライミング後、７層のＰＳＳおよびＰＡＨを、０．５ｍｏｌ／ｌの塩を含む１ｇ／ｌのポリマー溶液を用いて、交互に適用する。コーティング工程の合間に、水洗を３回実施する。コーティングの後、磁性活性は変化しなかった。シリカテンプレートを、ｐＨ４．５の１ｍｏｌ／ｌの酢酸緩衝液中の２ｍｏｌ／ｌのフッ化ナトリウム溶液１００ｍｌを用いて溶解除去した。１２時間後、テンプレートは完全に溶解し、マグネタイトを充填したカプセルが残る（図６ａ）。磁性活性は、溶解の間、ほとんど減少しなかった（図６ｂ）。
【００５０】
図６は、正に荷電したマグネタイト・ナノ粒子を充填し、キトサン（ＰＳＳ／ＰＡＨ）3ＰＳＳを用いて封入した、カプセルの共焦点画像を示す（８０μｍ×８０μｍ）。図６ｂは、頂部の磁石を用いてエッペンドルフ管にカプセルを集める方法を示す。
【００５１】
６．内部に固体の構造骨格を有するマイクロカプセル
直径１０μｍおよび孔の大きさが１０ｎｍの球形の多孔質シリカテンプレート１０ｍｇを、１００μｌの水（ｐＨ６．５）中に懸濁する。そこに、０．５ｍｏｌ／ｌのＮａＣｌを含む、ローダミンで標識し分子量１５，０００ｇ／ｍｏｌのポリアリルアミン（ＰＡＨ）の１ｇ／ｌの溶液１００μｌを添加し、混合物を一時的に超音波を適用して、６０分間インキュベートする。カチオン性に荷電したＰＡＨ／ＲＨｏが粒子内部に蓄積した。過剰のＰＡＨ／Ｒｈｏを洗い流す。その後、混合物を０．５ｍｏｌ／ｌの塩を含むＰＳＳ２０，０００ｇ／ｍｏｌと共にインキュベートし、上澄を洗い流す。この工程は４回実施する（８層）。その後、０．５ｍｏｌ／ｌのＮａＣｌを含む分子量＞３００，０００ｇ／ｍｏｌのキトサン溶液を粒子に加え、表面に吸着させる。プライミング後、７層のＰＳＳおよびＰＡＨ７０，０００（色素Ｃｙ５で標識）を、０．５ｍｏｌ／ｌの塩を含む１ｇ／ｌのポリマー溶液を用いて、交互に適用する。コーティング工程の合間に、水洗を実施する。共焦点照射が示す通り（図７ａ、ｂ）、ＰＡＨ／ＲｈｏがＣＳ粒子の内部に検出され、一方Ｃｙ５で標識したＰＡＨが殻を形成する。２１．５ｇ／ｌの濃度のＰＡＨ／Ｒｈｏが定量された。シリカテンプレートを、ｐＨ４の１ｍｏｌ／ｌの酢酸緩衝液中の２ｍｏｌ／ｌのフッ化ナトリウム溶液１００ｍｌを用いて溶解除去した。３時間後、テンプレートは完全に溶解し、ＰＳＳ／ＰＡＨ−Ｒｈｏを充填したカプセルが残る（図７ｃ）。カプセル内部に、１６．９ｇ／ｌの濃度のＰＡＨ／Ｒｈｏが定量されたが、これは複合体骨格に起こる自己消光のため、著しく高いことが保障される。慣用のカプセルと比較して、これらのカプセルは、安定な骨格のため、乾燥中に崩壊しない（図７ｄ、ｅ）。さらに、内部の繊細な骨格の位置の安定性が、領域の漂白（中央の左右の２点）および続く共焦点顕微鏡によるスキャンニング（図７ｃ）によって実証された。
【００５２】
図７は、ＰＡＨ−Ｒｈｏ／ＰＳＳ複合体を充填し、キトサン（ＰＳＳ／ＰＡＨ）3ＰＳＳで囲んだＣＳ粒子およびカプセルの共焦点画像を示す；ａ）ローダミンチャンネルＰＭＴ２ ６００ＶにおけるＣＳ粒子、画像サイズ４０μｍ×４０μｍ；ｂ）Ｃｙ５チャンネルＰＭＴ１ ５００ＶにおけるＣＳ粒子、画像サイズ４０μｍ×４０μｍ；ｃ）多層構造のローダミンおよびＣｙ５チャンネルにおけるカプセル。位置安定な２つの穴が、高レーザー力でカプセル内で燃焼した。画像サイズ８０μｍ×８０μｍ；ｄ）乾燥後の、実施例１で製造されたカプセル（ＰＡＨ−Ｒｈｏ充填）、画像サイズ４０μｍ×４０μｍ；ｅ）乾燥後の、ＰＡＨ−Ｒｈｏ／ＰＳＳ骨格を有するカプセル、画像サイズ４０μｍ×４０μｍ。
【００５３】
図８は、微小テンプレート１６の製造のための個々の方法工程を示し、ここでは、高分子電解質および／またはナノ粒子層１４の微細な骨格からなる。このため、交互に荷電する高分子電解質および／またはナノ粒子層１４を有する多孔質テンプレート２が充填され、即ち、これらの物質はテンプレート２の内部表面（孔表面）および任意にテンプレートの外部表面もコートする。テンプレート２の溶解後、微小テンプレート１６が残るが、これは部分的またはほとんど閉じた高分子電解質および／またはナノ粒子層によって囲むことができる。
【００５４】
文献
［１］Ｅ．ドナス(Donath)、Ｇ．Ｂ．シュコルコフ(Sukhorukov)、Ｆ．カルソ(Caruso)、Ｓ．Ａ．デービス(Davis)、Ｈ．ムーワルド(Moehwald)、アンゲバンド・ケミエ−インターナショナル・エディション(Angewandte Chemie-International Edition)、1998年、37巻、2202-2205頁.
［２］Ｌ．デーネ(Daehne)、Ｓ．レポラッティ(Leporatti)、Ｅ．ドナス(Donath)、Ｈ．ムーワルド(Moehwald)、ジャーナル・オブ・ザ・アメリカン・ケミカル・ソサイエティ(Journal of the American Chemical Society)、2001年、123巻、5431-5436頁.
［３］Ａ．Ａ．アンティポフ(Antipov)、Ｇ．Ｂ．シュコルコフ(Sukhorukov)、Ｓ．レポラッティ(Leporatti)、Ｉ．Ｌ．ラドチェンコ(Radtchenko)、Ｅ．ドナス(Donath)、Ｈ．ムーワルド(Moehwald)、コロイドおよび表面 ａ−物理化学的および工学的様相(Colloids and Surfaces a-Physicochemical and Engineering Aspects)、2002年、198巻、535-541頁.
［４］Ｇ．イバルツ(Ibarz)、Ｌ．デーネ(Daehne)、Ｅ．ドナス(Donath)、Ｈ．ムーワルド(Moehwald)、アドバンスト・マテリアルズ(Advanced Materials)、2001年、13巻、1324-1327頁.
［５］Ｉ．Ｌ．ラドチェンコ(Radtchenko)、Ｇ．Ｂ．シュコルコフ(Sukhorukov)、Ｈ．ムーワルド(Moehwald)、コロイドおよび表面 ａ−物理化学的および工学的様相(Colloids and Surfaces a-Physicochemical and Engineering Aspects)、2002年、202巻、127-133頁.
［６］Ｈ．ムーワルド(Moehwald)、Ｅ．ドナス(Donath)、Ｇ．シュコルコフ(Sukhorukov)、多層薄層フィルム(Multilayer Thin Films)（Ｊ．Ｂ．シュレノフ(Schlenoff)編）、ウィレイ(Wiley)ＶＣＨ、ニューヨーク／ベイスル(Basle)、2003年、363-391頁.
［７］Ｌ．デーネ(Daehne)、Ｃ．ペイラトートマーセル・デッカー社、ニューヨーク、2004年
［８］Ｄ．Ｇ．シュチュキン(Shchukin)、Ｇ．Ｂ．シュコルコフ(Sukhorukov)、Ｈ．ムーワルド(Moehwald)、アンゲバンド・ケミエ−インターナショナル・エディション(Angewandte Chemie-International Edition)、2003年、42巻、4472-4475頁.
［９］Ｄ．Ｖ．ヴォロドキン(Volodkin)、Ａ．Ｉ．ペトロフ(Petrov)、Ｍ．プレヴォット(Prevot)、Ｇ．Ｂ．シュコルコフ(Sukhorukov)、ラングムイル(Langmuir)、2004年、20巻、3398-3406頁.
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】図１は、本発明による方法の個々の方法工程、およびこの方法で得られるＣＳ粒子またはマイクロカプセルを示す。
【図２】図２は、封入された陽性ポリマーを含有する、ａ）およびｂ）ＣＳ粒子およびｃ）マイクロカプセルを示す。
【図３】図３は、封入された陰性ポリマーを含有する、ａ）ＣＳ粒子およびｂ）マイクロカプセルを示す。
【図４】図４は、封入された両性イオン性タンパク質を含有する、ａ）ＣＳ粒子およびｂ）マイクロカプセルを示す。
【図５】図５は、多数の封入された活性化合物を含有する、ａ）およびｂ）ＣＳ粒子およびｃ）およびｄ）マイクロカプセルを示す。
【図６】図６は、ａ）ナノ粒子を充填したカプセル、ｂ）ナノ粒子を充填したカプセル中の超常磁性を示す。
【図７】図７は、ＰＡＨ−Ｒｈｏ／ＰＳＳ複合体骨格を充填したａ）およびｂ）ＣＳ粒子およびｃ）およびｄ）マイクロカプセルを示す。
【図８】図８は、微小テンプレートの製造のための方法工程を示す。
【符号の説明】
【００５６】
２ 多孔質テンプレート
４ 活性化合物
５ 活性化合物を充填したテンプレート
６ プライマー層
８ カプセル殻の層
９ カプセル殻
１０ ＣＳ粒子
１２、１３ マイクロカプセル
１４ 高分子電解質／ナノ粒子
１６ 内部骨格／微小テンプレート
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＣＳ粒子および／またはマイクロカプセルの製造方法であって、
−直径１００μｍ未満の多孔質の有機および／または無機の微粒子である、多孔質テンプレート（２）を製造する工程；
−封入される少なくとも１つの活性化合物（４）を多孔質テンプレート（２）に吸着させる工程；
−少なくとも１つのプライマー層を多孔質テンプレート（２）に適用する工程；および
−交互に荷電した高分子電解質および／またはナノ粒子層を多孔質テンプレートに適用することによって、カプセル殻（８）をプライマー層を備えた多孔質テンプレート（２）の周囲に形成する工程；
−多孔質テンプレート（２）の孔を閉じ、カプセル殻の製造に使用されるコーティング材料に概して不浸透性の材料で、プライマー層（６）を形成する工程
を含む方法。
【請求項２】
請求項１に記載の方法であって、多孔質テンプレート（２）が、孔幅０．３ｎｍ〜１００ｎｍ、好ましくは１ｎｍ〜３０ｎｍの孔を含有する方法。
【請求項３】
前記の請求項のうちの１項に記載の方法であって、テンプレート（２）が、多孔質シリカ粒子および／または多孔質ゼオライト粒子および／または多孔質ポリスチレン粒子である方法。
【請求項４】
請求項３に記載の方法であって、多孔質シリカ粒子が、１００ｎｍ〜１００μｍ、好ましくは５００ｎｍ〜３０μｍの範囲の大きさである方法。
【請求項５】
請求項３に記載の方法であって、多孔質ゼオライト粒子が、孔幅０．３ｎｍ〜１０ｎｍである方法。
【請求項６】
前記の請求項のうちの１項に記載の方法であって、封入される少なくとも１つの活性化合物（４）が、少なくとも１つのポリマーおよび／またはタンパク質および／または分子量１００ｇ／ｍｏｌを超える有機分子および／またはナノ粒子、特に１つの酵素および／または触媒および／または色素および／または医薬品または化粧品活性化合物である方法。
【請求項７】
前記の請求項のうちの１項に記載の方法であって、少なくとも１つの助剤を少なくとも１つの活性化合物（４）の吸着の媒介に使用する方法。
【請求項８】
前記の請求項のうちの１項に記載の方法であって、高分子電解質および／またはナノ粒子を活性化合物として使用し、かつ、孔の空洞の表面を交互に荷電した高分子電解質および／またはナノ粒子の多数の層でコートする方法。
【請求項９】
前記の請求項のうちの１項に記載の方法であって、多孔質テンプレート（２）が溶液中で製造され、かつ、助剤に付加的に、または、助剤の代わりに、少なくとも１つの活性化合物（４）の吸着を該溶液のｐＨを変えることによって制御する方法。
【請求項１０】
前記の請求項のうちの１項に記載の方法であって、カプセル殻（８）の形成後に、マイクロカプセルが形成された結果として、多孔質テンプレート（２）を溶解する、方法。
【請求項１１】
請求項１０に記載の方法であって、シリカおよび／またはゼオライトテンプレートをｐＨ３．５〜６の緩衝溶液の存在下、フッ化物塩で溶解する方法。
【請求項１２】
ＣＳ粒子であって、
−直径１００μｍ未満；
−少なくとも１つの活性化合物（４）が吸着される、多孔質コア（２）；
−多孔質コア（２）を囲む、プライマー層（６）；および
−交互に荷電する高分子電解質および／またはナノ粒子層の多数の層のカプセル殻（８）；
−多孔質コア（４）の孔を閉じ、カプセル殻（８）を成すコーティング材料に概して不浸透性の材料より成るプライマー層（６）
を有するＣＳ粒子。
【請求項１３】
請求項１２に記載のＣＳ粒子であって、多孔質コア（２）が、孔幅０．３ｎｍ〜１００ｎｍ、好ましくは１ｎｍ〜３０ｎｍの孔を含有するＣＳ粒子。
【請求項１４】
請求項１２または１３に記載のＣＳ粒子であって、コア（２）が、直径１００μｍ未満の多孔質有機および／または無機微粒子であるＣＳ粒子。
【請求項１５】
請求項１２〜１４のうちの１項に記載のＣＳ粒子であって、コア（２）が多孔質シリカ粒子および／または多孔質ゼオライト粒子および／または多孔質ポリスチレン粒子であるＣＳ粒子。
【請求項１６】
請求項１２〜１５のうちの１項に記載のＣＳ粒子であって、コア（２）が１００ｎｍ〜１００μｍ、好ましくは５００ｎｍ〜３０μｍの範囲の大きさの多孔質シリカ粒子であるＣＳ粒子。
【請求項１７】
請求項１２〜１６のうちの１項に記載のＣＳ粒子であって、コア（２）が孔幅０．３ｎｍ〜１０ｎｍの多孔質ゼオライト粒子であるＣＳ粒子。
【請求項１８】
マイクロカプセルであって、
−直径１００μｍ未満；
−交互に荷電する高分子電解質および／またはナノ粒子層の多数の層のカプセル殻（８）；
−カプセル殻の内側のプライマー層（６）；および
−プライマー層およびカプセル殻で囲まれる、高分子電解質複合体および／または高分子電解質／ナノ粒子複合体の内部骨格（１６）
を有するマイクロカプセル。
【請求項１９】
請求項１２〜１８のうちの１項に記載のＣＳ粒子またはマイクロカプセルであって、プライマー層（６）およびカプセル殻（８）が異なる材料から成る、ＣＳ粒子またはマイクロカプセル。
【請求項２０】
請求項１２〜１９のうちの１項に記載のＣＳ粒子またはマイクロカプセルであって、少なくとも１つの活性化合物（４）が、タンパク質および／またはポリマーおよび／または酵素および／または触媒および／または色素および／またはナノ粒子である、ＣＳ粒子またはマイクロカプセル。
【請求項２１】
マイクロカプセルの製造方法であって、
−少なくとも１つの多孔質テンプレート（２）を製造する工程であって、テンプレート（２）は直径１００μｍ未満の多孔質の有機および／または無機の微粒子である；
−多孔質テンプレート（２）の孔の空洞の表面を、交互に荷電した高分子電解質（１４）および／またはナノ粒子（１４）の多数の層でコートする工程；
−少なくとも１つのプライマー層（６）を多孔質テンプレート（２）に適用する工程；
−交互に荷電した高分子電解質および／またはナノ粒子層を多孔質テンプレートに適用することによって、カプセル殻（８）をプライマー層（６）を備えた多孔質テンプレート（２）の周囲に形成し、多孔質テンプレート（２）の孔を閉じ、カプセル殻の製造に使用されるコーティング材料に概して不浸透性の材料で、プライマー層（６）を形成する工程；および
−多孔質テンプレート（２）を溶解する工程
を含む方法。
【請求項２２】
請求項１２〜２０のうちの１項に記載のＣＳ粒子および／またはマイクロカプセルの使用、および／または、請求項１〜１１および２１のうちの１項に記載の通り製造されたＣＳ粒子および／またはマイクロカプセルの使用であって、
−診断、センサーの分野における物質の封入のため；および／または
−水精製、診断、核化学等における適用のための溶液からの物質の選択的蓄積のため；および／または
−化学または生化学反応の触媒のための触媒作用を有する物質、特に、金属および／または金属酸化物および／または酵素の包含のため、；および／または
−診断または医療適用のための、ナノ粒子の封入のため、特に、蛍光または磁性マイクロカプセルの製造のため；および／または
−医薬品または化粧品産業における活性化合物の封入および放出のため；および／または
−例えば、クロマトグラフィーにおける分離のため；および／または
−食品産業および農業および林業における適用のため
の使用。
【請求項１】
ＣＳ粒子および／またはマイクロカプセルの製造方法であって、
−直径１００μｍ未満の多孔質の有機および／または無機の微粒子である、多孔質テンプレート（２）を製造する工程；
−封入される少なくとも１つの活性化合物（４）を多孔質テンプレート（２）に吸着させる工程；
−少なくとも１つのプライマー層を多孔質テンプレート（２）に適用する工程；および
−交互に荷電した高分子電解質および／またはナノ粒子層を多孔質テンプレートに適用することによって、カプセル殻（８）をプライマー層を備えた多孔質テンプレート（２）の周囲に形成する工程；
−多孔質テンプレート（２）の孔を閉じ、カプセル殻の製造に使用されるコーティング材料に概して不浸透性の材料で、プライマー層（６）を形成する工程
を含む方法。
【請求項２】
請求項１に記載の方法であって、多孔質テンプレート（２）が、孔幅０．３ｎｍ〜１００ｎｍ、好ましくは１ｎｍ〜３０ｎｍの孔を含有する方法。
【請求項３】
前記の請求項のうちの１項に記載の方法であって、テンプレート（２）が、多孔質シリカ粒子および／または多孔質ゼオライト粒子および／または多孔質ポリスチレン粒子である方法。
【請求項４】
請求項３に記載の方法であって、多孔質シリカ粒子が、１００ｎｍ〜１００μｍ、好ましくは５００ｎｍ〜３０μｍの範囲の大きさである方法。
【請求項５】
請求項３に記載の方法であって、多孔質ゼオライト粒子が、孔幅０．３ｎｍ〜１０ｎｍである方法。
【請求項６】
前記の請求項のうちの１項に記載の方法であって、封入される少なくとも１つの活性化合物（４）が、少なくとも１つのポリマーおよび／またはタンパク質および／または分子量１００ｇ／ｍｏｌを超える有機分子および／またはナノ粒子、特に１つの酵素および／または触媒および／または色素および／または医薬品または化粧品活性化合物である方法。
【請求項７】
前記の請求項のうちの１項に記載の方法であって、少なくとも１つの助剤を少なくとも１つの活性化合物（４）の吸着の媒介に使用する方法。
【請求項８】
前記の請求項のうちの１項に記載の方法であって、高分子電解質および／またはナノ粒子を活性化合物として使用し、かつ、孔の空洞の表面を交互に荷電した高分子電解質および／またはナノ粒子の多数の層でコートする方法。
【請求項９】
前記の請求項のうちの１項に記載の方法であって、多孔質テンプレート（２）が溶液中で製造され、かつ、助剤に付加的に、または、助剤の代わりに、少なくとも１つの活性化合物（４）の吸着を該溶液のｐＨを変えることによって制御する方法。
【請求項１０】
前記の請求項のうちの１項に記載の方法であって、カプセル殻（８）の形成後に、マイクロカプセルが形成された結果として、多孔質テンプレート（２）を溶解する、方法。
【請求項１１】
請求項１０に記載の方法であって、シリカおよび／またはゼオライトテンプレートをｐＨ３．５〜６の緩衝溶液の存在下、フッ化物塩で溶解する方法。
【請求項１２】
ＣＳ粒子であって、
−直径１００μｍ未満；
−少なくとも１つの活性化合物（４）が吸着される、多孔質コア（２）；
−多孔質コア（２）を囲む、プライマー層（６）；および
−交互に荷電する高分子電解質および／またはナノ粒子層の多数の層のカプセル殻（８）；
−多孔質コア（４）の孔を閉じ、カプセル殻（８）を成すコーティング材料に概して不浸透性の材料より成るプライマー層（６）
を有するＣＳ粒子。
【請求項１３】
請求項１２に記載のＣＳ粒子であって、多孔質コア（２）が、孔幅０．３ｎｍ〜１００ｎｍ、好ましくは１ｎｍ〜３０ｎｍの孔を含有するＣＳ粒子。
【請求項１４】
請求項１２または１３に記載のＣＳ粒子であって、コア（２）が、直径１００μｍ未満の多孔質有機および／または無機微粒子であるＣＳ粒子。
【請求項１５】
請求項１２〜１４のうちの１項に記載のＣＳ粒子であって、コア（２）が多孔質シリカ粒子および／または多孔質ゼオライト粒子および／または多孔質ポリスチレン粒子であるＣＳ粒子。
【請求項１６】
請求項１２〜１５のうちの１項に記載のＣＳ粒子であって、コア（２）が１００ｎｍ〜１００μｍ、好ましくは５００ｎｍ〜３０μｍの範囲の大きさの多孔質シリカ粒子であるＣＳ粒子。
【請求項１７】
請求項１２〜１６のうちの１項に記載のＣＳ粒子であって、コア（２）が孔幅０．３ｎｍ〜１０ｎｍの多孔質ゼオライト粒子であるＣＳ粒子。
【請求項１８】
マイクロカプセルであって、
−直径１００μｍ未満；
−交互に荷電する高分子電解質および／またはナノ粒子層の多数の層のカプセル殻（８）；
−カプセル殻の内側のプライマー層（６）；および
−プライマー層およびカプセル殻で囲まれる、高分子電解質複合体および／または高分子電解質／ナノ粒子複合体の内部骨格（１６）
を有するマイクロカプセル。
【請求項１９】
請求項１２〜１８のうちの１項に記載のＣＳ粒子またはマイクロカプセルであって、プライマー層（６）およびカプセル殻（８）が異なる材料から成る、ＣＳ粒子またはマイクロカプセル。
【請求項２０】
請求項１２〜１９のうちの１項に記載のＣＳ粒子またはマイクロカプセルであって、少なくとも１つの活性化合物（４）が、タンパク質および／またはポリマーおよび／または酵素および／または触媒および／または色素および／またはナノ粒子である、ＣＳ粒子またはマイクロカプセル。
【請求項２１】
マイクロカプセルの製造方法であって、
−少なくとも１つの多孔質テンプレート（２）を製造する工程であって、テンプレート（２）は直径１００μｍ未満の多孔質の有機および／または無機の微粒子である；
−多孔質テンプレート（２）の孔の空洞の表面を、交互に荷電した高分子電解質（１４）および／またはナノ粒子（１４）の多数の層でコートする工程；
−少なくとも１つのプライマー層（６）を多孔質テンプレート（２）に適用する工程；
−交互に荷電した高分子電解質および／またはナノ粒子層を多孔質テンプレートに適用することによって、カプセル殻（８）をプライマー層（６）を備えた多孔質テンプレート（２）の周囲に形成し、多孔質テンプレート（２）の孔を閉じ、カプセル殻の製造に使用されるコーティング材料に概して不浸透性の材料で、プライマー層（６）を形成する工程；および
−多孔質テンプレート（２）を溶解する工程
を含む方法。
【請求項２２】
請求項１２〜２０のうちの１項に記載のＣＳ粒子および／またはマイクロカプセルの使用、および／または、請求項１〜１１および２１のうちの１項に記載の通り製造されたＣＳ粒子および／またはマイクロカプセルの使用であって、
−診断、センサーの分野における物質の封入のため；および／または
−水精製、診断、核化学等における適用のための溶液からの物質の選択的蓄積のため；および／または
−化学または生化学反応の触媒のための触媒作用を有する物質、特に、金属および／または金属酸化物および／または酵素の包含のため、；および／または
−診断または医療適用のための、ナノ粒子の封入のため、特に、蛍光または磁性マイクロカプセルの製造のため；および／または
−医薬品または化粧品産業における活性化合物の封入および放出のため；および／または
−例えば、クロマトグラフィーにおける分離のため；および／または
−食品産業および農業および林業における適用のため
の使用。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公表番号】特表２００７−５２９３０３（Ｐ２００７−５２９３０３Ａ）
【公表日】平成１９年１０月２５日（２００７．１０．２５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−５０３２８６（Ｐ２００７−５０３２８６）
【出願日】平成１７年３月１６日（２００５．３．１６）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＥＰ２００５／００２８１０
【国際公開番号】ＷＯ２００５／０８９７２７
【国際公開日】平成１７年９月２９日（２００５．９．２９）
【出願人】（５０５０４０１２１）カプサルーション ナノサイエンス アクチェン ゲゼルシャフト (7)
【Ｆターム（参考）】
【公表日】平成１９年１０月２５日（２００７．１０．２５）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年３月１６日（２００５．３．１６）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＥＰ２００５／００２８１０
【国際公開番号】ＷＯ２００５／０８９７２７
【国際公開日】平成１７年９月２９日（２００５．９．２９）
【出願人】（５０５０４０１２１）カプサルーション ナノサイエンス アクチェン ゲゼルシャフト (7)
【Ｆターム（参考）】
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