微粒子の製造装置、乳化剤保持部、微粒子の製造方法および分子膜の製造方法
【課題】本発明の目的は、薬物等の生理活性物質を高活性で効率よく含み、かつ粒径、膜厚及び物質の内包率のばらつきが小さい微粒子を一度に大量に製造する装置を提供することである。
【解決手段】本発明は、流体を入れる流体供給部と、前記流体を流体供給部から押し出す押出し手段と、前記流体供給部から押し出された流体が通過する乳化剤を保持するための少なくとも２以上の貫通孔を有し、かつ前記流体供給部に対して着脱可能である乳化剤保持部とを具備する分子膜または微粒子の製造装置を提供する。
【解決手段】本発明は、流体を入れる流体供給部と、前記流体を流体供給部から押し出す押出し手段と、前記流体供給部から押し出された流体が通過する乳化剤を保持するための少なくとも２以上の貫通孔を有し、かつ前記流体供給部に対して着脱可能である乳化剤保持部とを具備する分子膜または微粒子の製造装置を提供する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、微粒子の製造装置及びその製造方法に関し、特にベシクル、ユニラメラベシクル、多重膜ベシクル、リポソーム、逆ベシクル、多重膜逆ベシクル、気泡等の微粒子の製造装置およびその製造方法に関する。また、本発明は、分子膜の製造装置およびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
微粒子の１種であるベシクルは細胞の機能および隔離、保存、隠蔽、徐放などの特性を有することで、バイオ、医薬品（DDS、遺伝子導入ベクター、人工赤血球）、食品、化粧品、塗料、環境、バイオセンサー、バイオリアクター等の技術分野において幅広く利用されている。ベシクルは、乳化剤として脂質を５０％以上用いた場合、リポソームと呼ばれる。また、ベシクルは、乳化剤もしくは両親媒性分子を水溶媒中に懸濁し、生体膜で観察された二重構造を持つ閉鎖小胞体である場合は、ユニラメラベシクル（一枚膜ベシクルまたは一重膜ベシクル）に分類され、二重以上の構造を持つ小胞体はマルチラメラベシクル（多重膜ベシクル）に分類される。マルチラメラベシクルの内水相はさらに単一のものと複数のものがある。
【０００３】
また、ベシクルはその粒径や構造によってさらに大きな多重膜ベシクルMLV（Multi lamellar vesicle）、小さな一枚膜ベシクルSUV（small unilamellar vesicle）、大きな一枚膜ベシクル（larger unilamellar vesicle）とジャイアントベシクル（giant vesicle）に細分化される。MLVは薄膜法、SUVは超音波法と界面活性剤処理法、LUVは逆相蒸発法および溶媒注入法、フレンチプレス法、コアセルべーション法、マイクロカプセル法（非特許文献１および２）、ジャイアントベシクルはエレクトロフォーメーション法（非特許文献３および４）により作製される。ぞれぞれの方法で製造されるMLV、SUV、LUV、ジャアントベシクルの粒径は0.4〜3.5μｍ、0.025〜0.05μｍ、0.03〜9μｍ、50〜100μｍである。
【０００４】
粒径のばらつきが小さいベシクルを製造するために、上述のベシクルの従来作製法を用いる場合、脂質の乾燥や撹拌、電圧の印加、蒸発、超音波、プレス、遠心分離、ゲルろ過分離、透析等の一連の複雑な工程が必要とされ、作製時間も長い（数時間から一週間以上掛かる）。さらに、ベシクルに物質を内包させるためには、さらに電気ショック法やマイクロキャピラリによる注入法、エレクトロポーレーション法やカルシウム融合法などによる封入工程が必要とされ、工程が非常に煩雑であるわりに、ベシクルへの物質の封入効率が非常に悪い。さらに、作製条件が過酷であるため、生理活性物質の直接封入ができない。また、未封入物質の除去工程も必要とされる。その他、水溶液中に形成されるユニラメラベシクルは水による脂質の加水分解が起こるため、長期保存ができない。通常冷蔵保存（4℃）で最大５〜７日までの保存が可能であるが、２４時間以内での使用が望ましいとされる。
【０００５】
総括すれば、従来法により粒径のばらつきが小さいベシクルの迅速自動製造と穏和な製造条件で生理活性物質内包のベシクルの製造が難しく、製造されたベシクルの粒径は小さいので、単位体積当たり充分量の高分子であるタンパク質、ＤＮＡ、ＲＮＡ等を高活性において封入することができない。
【０００６】
一方、ベシクルは安定性の面から必要な時に、必要な量だけの即時供給が望まれる。また、ベシクルはドラッグデリバリーシステム（DDS）として利用する場合、薬物の投与量と放出の制御、薬物の吸収改善の面から、その粒径と膜厚の制御が必要とされ、安定且つ高い薬物内包率を有するベシクルの供給が望まれる。さらに、薬物の投与方法はベシクルの粒径に依存し、通常、１〜20μｍ径のベシクルは静脈注射、50〜300μｍ径のベシクルは動脈注射、300μｍ径以上のベシクルは腹腔内注射や経口投与などの投与方法が用いられているため、その粒径の制御が不可欠である。しかしながら、均一粒径や高生理活性、高物質内包率を有すベシクルの簡便および迅速作製法がなされていないのが現状である。
【０００７】
他方、分子膜は、バイオセンサー、バイオリアクター、医療、抽出、環境評価などの分野において非常に有用とされる。マイクロチャンネルの2層流間において円筒状などの立体形状を有する分子膜を迅速に形成する手法が既に提案された（特許文献１）。その分子膜の形成方法とは別に、in-situ分析や簡易分析において使用可能であり、小型および着脱、使い捨て（Disposable）可能な構造を有するバラツキが少ない立体形状（三次元構造）の分子膜を製造する簡便な作製キットの提供が望まれる。
【特許文献１】特開2005-185972号公報
【非特許文献１】S. Matsumoto, M. Kohda, and S. Murata, J. Coll. Interface Sci., 62: 147(1977).
【非特許文献２】S. Kim and G. M. Martin, Biochimica et Biophysica Acta, 646: 1(1981).
【非特許文献３】M. I. Angelova, S. Soleau, Ph. Meleard, J. F. Faucon, and P. Bothorel, Progr Colloid Polym Sci., 89: 127(1992).
【非特許文献４】P. Bucher, A. Fischer, P. L. Luisi, T. Oberholzer, and P. Walde, Langmuir, 14, 2712(1998).
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
従来の微粒子の１種であるベシクルの作製法は、前述のように作製条件や作製方法などにおいて様々な課題を抱えている。本発明はこのような課題を解決するためになされたものであり、本発明の目的は、粒径、膜厚及び物質の内包率のばらつきが小さい微粒子の製造装置およびその製造方法を提供することを目的とする。
【０００９】
更に、本発明の目的は、立体形状（三次元構造）のバラツキが少ない分子膜を迅速に形成することができる分子膜の製造装置およびその製造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】
本発明の分子膜または微粒子の製造装置は、流体を入れる流体供給部と、前記流体を流体供給部から押し出す押出し手段と、前記流体供給部から押し出された流体が通過する乳化剤を保持するための少なくとも２以上の貫通孔を有し、かつ前記流体供給部に対して着脱可能である乳化剤保持部とを具備する。
【００１１】
本発明の微粒子の製造方法は、流体供給部から押し出された流体が通過する貫通孔に乳化剤を保持させる工程と、前記流体供給部に流体を入れる工程と、前記流体供給部に入れられた流体を、前記乳化剤が保持された貫通孔を通して前記貫通孔の外に押し出す工程とを具備する。
【００１２】
本発明の分子膜の製造方法は、流体供給部から押し出された流体が通過する貫通孔に乳化剤を保持させる工程と、前記流体供給部に流体を入れる工程と、前記流体供給部に入れられた流体を、前記乳化剤が保持された貫通孔に押し出し、前記貫通孔の先端部に分子膜を形成させる工程とを具備する。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、粒径、膜厚及び物質の内包率のばらつきが小さい微粒子を製造することができる。
【００１４】
更に、本発明によれば、立体形状（三次元構造）のバラツキが少ない分子膜を迅速に形成することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。以下の図面の記載
において、同一又は類似の部分には、同一又は類似の符号を付している。ただし、図面は
模式的なものであり、各寸法の比率等は現実のものとは異なることに留意すべきである。
【００１６】
従って、具体的な寸法等は以下の説明を参照して判断すべきものである。又、図面相互間
においてもお互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれている。
【００１７】
［第１の実施の形態］
本発明の第１の実施の形態は、粒径、膜厚及び封入容量のばらつきが小さい微粒子、詳しくはベシクル、ユニラメラベシクル、多重膜ベシクル、リポソーム、逆ベシクル、多重膜逆ベシクル、気泡等の微粒子、高い封入容量において薬物等の生理活性物質を高活性で効率よく微粒子内に迅速に封入する微粒子の製造装置およびその微粒子の製造方法に関して説明する。
【００１８】
＜微粒子製造装置の基本構造＞
図１に示す微粒子の製造装置は、第１の流体８を入れる流体供給部６と、第１の流体８を流体供給部６から押し出す押出し手段７と、流体供給部６から押し出された第１の流体８が通過する貫通孔２を有する乳化剤保持部１とを具備する。乳化剤保持部１は、流体供給部６に対して着脱可能である。乳化剤保持部１は、嵌め込み或いは挟み込みなどの方法によって流体供給部６の流体供給口７側に装着されている。また、乳化剤保持部１は、少なくとも２以上の貫通孔２を有する。複数の貫通孔を有することにより、押し出し手段７の一回の操作によって多数の微粒子を一度に製造することができる。さらに、貫通孔２には乳化剤が保持される。乳化剤が保持された乳化剤保持部１を流体供給部６に装着し、第１の流体８を流体供給部に入れる。この時点では、貫通孔２は乳化剤で塞がれているので、第１の流体８は貫通孔を通過することなく流体供給部６に留まる。ここで、押し出し手段７の操作によって第１の流体８に圧力をかけると、第１の流体８が乳化剤とともに貫通孔２を通過して第２の流体９内に押し出される。このとき、第２の流体９内において、第１の流体８を内包し、その外側が乳化剤で覆われた微粒子が製造される。
【００１９】
なお、第１の流体８に液体を用いる場合、流体供給部に第３の流体１１を入れることができる。第３の流体１１が第１の流体８に続いて押し出されることにより、第1の流体８を内包した微粒子は導出口５から流体９に向かって乳化剤保持部１と分離する。この際、流体供給部６に供給する第１の流体８の量を最適化し、さらに「気体」の第３の流体１１を流体供給部６に入れることが望ましい。この場合は、第１の流体８の第２の流体９への意図しない混入を低減することができる。
【００２０】
図２に示す微粒子の製造装置は、円筒状の乳化剤保持部１を具備する。乳化剤保持部１は、流体供給部６に対して着脱可能であり、かつ環状の壁面に少なくとも２以上の貫通孔２を有する。貫通孔２には乳化剤が保持される。その他の構成は図１に示す装置と同様である。
【００２１】
図３に示す微粒子の製造装置は、針状の乳化剤保持部１を具備する。乳化剤保持部１は、流体供給部６に対して着脱可能であり、かつ針状の壁面に少なくとも２以上の貫通孔２を有する。貫通孔２には乳化剤が保持される。その他の構成は図１に示す装置と同様である。
【００２２】
その他、乳化剤保持部１は、用途に応じて適宜適当な形状にすることができる。例えば、図３に示す針状の乳化剤保持部ではその側面に貫通孔を設けているが、先端部に貫通孔を設けてもよい。この態様は図６に詳述する。また、乳化剤保持部１が流体供給部６に対して着脱可能ではなく、乳化剤保持部と流体供給部が一体型の製造装置でもよい。また、流体供給部６と押出し手段７は、材質や形状に制限はなく、上記目的を達成できる全ての態様を含む。
【００２３】
図４に示す乳化剤保持部１は、流体供給部６に対して着脱可能なフィルム状部材４を有し、フィルム状部材４に貫通孔２が少なくとも２以上設けられている。貫通孔２は、流体供給部６から押し出された第１の流体８が通過する細孔であり、流体供給部側から導出口５側に向かって貫通している。また、貫通孔２には乳化剤３が保持される。乳化剤３は貫通孔２に予め保持されていても、使用時に別途保持させてもよい。
【００２４】
図５は、乳化剤保持部１の他の例である。貫通孔２（ｂ）の口径は貫通孔２（ａ）の口径より大きくする。第２の流体９側に接したフィルム状部材４（ａ）に充填される乳化剤３（ａ）で第１の流体８（ａ）を含む微粒子２０（ａ）を作製した後に、このフィルム状部材４(ａ)の貫通孔２（ａ）が空になる。貫通孔２（ａ）が空になったフィルム状部材４(ａ)が、流体供給部側に近いフィルム状部材４（ｂ）で作製された多重膜ベシクル（２０ｂ）のろ過フィルムとして使われる。すなわち、流体供給部側に近いフィルム状部材４(ｂ)で作製された比較的に大きな多重膜ベシクル（２０ｂ）は、空になった貫通孔径が比較的に小さい次のフィルム状部材４（ａ）を透過することによって、その粒径および膜厚をより小さくすることができる（ベシクル２０（ｂｆ））。
【００２５】
より詳述すると、図５に示された乳化剤保持部１２において、第２の流体９側にある乳化剤保持部１（ａ）の片側の導出口にフィルム状部材４（ａ）を設け、その貫通孔２（ａ）にさらに乳化剤３(ａ)を予め保持して置き、次に、乳化剤保持部１（ａ）に第１の流体８（ａ）を入れる。一方、乳化剤保持部１（ｂ）の片側の導出口も同様にフィルム状部材４（ｂ）を設置し、この貫通孔２（ｂ）に乳化剤３（ｂ）を予め保持して置き、さらに乳化剤保持部1（ｂ）に第１の流体８（ｂ）を入れた後に、第１の流体８を保持する流体供給部６の導出口１５(図１)に接続する。次に、乳化剤保持部1（ｂ）のフィルム状部材４（ｂ）側に乳化剤保持部１（ａ）のもう片側を接続する。
【００２６】
または、乳化剤３（ｂ）および第１の流体８（ｂ）を保持させた後の乳化剤保持部1（ｂ）のフィルム状部材４（ｂ）側に、乳化剤３(ａ)と第１の流体８(ａ)を保持させた乳化剤保持部１（ａ）のもう片側を接続し、乳化剤保持部１２として先に組み立てた後に、図１に示された乳化剤保持部１と同様な手法で、乳化剤保持部１２の乳化剤保持部1（ｂ）の第１の流体８（ｂ）を有する側に、流体供給部６を取り付る。
【００２７】
また、微粒子２０の作製方法としては、図１に示した方法と同様に、押し出し手段７を用いて、流体供給部６の第１の流体８を押し出すことにより、第２の流体９へ導出口５（ａ）から乳化剤３（ａ）と第１の流体８（ａ）、または第１の流体８（ａ）へ導出口５（ｂ）から乳化剤３（ｂ）と第１の流体８（ｂ）が順次に押し出されることにより、粒径の大きさが異なる多重膜ベシクル２０（ａ）と多重膜ベシクル２０（ｂ）をそれぞれ作製する。貫通孔２（ｂ）の口径は貫通孔２（ａ）の口径より大きいため、作製される多重膜ベシクル２０（ｂ）の粒径が多重膜ベシクル２０（ａ）の粒径よりも大きい。また、作製される多重膜ベシクル２０（ａ）の膜厚が多重膜ベシクル２０（ｂｆ）の膜厚よりも厚い。異なる膜厚のベシクルを作製することができ、薬物の徐放速度を制御することができる。すなわち、この方法で作製されたベシクルをDDSとして使用する場合、治療効果の期間を適宜に制御することができる。
【００２８】
図６には、変形例として、乳化剤保持部１に設けられた貫通孔２に乳化剤３と第１の流体８とを交互に保持させる態様を示した。乳化剤３と第１の流体８とを交互に保持させることによって１つの貫通孔当り複数の微粒子を製造することができる。このとき、流体供給部６には空気が入っており、押し出し手段７によって流体供給部内の空気が圧縮され、乳化剤保持部１の貫通孔２内部に交互に保持された乳化剤３と第１の流体８とが導出口５から順次に押し出される。理論的には乳化剤３と第１の流体８の繰り返しの数だけ微粒子が製造される。
【００２９】
図７〜１２については後述する。
【００３０】
次に、フィルム状部材４についてさらに詳述する。
【００３１】
ナノポーラスフィルムを用いることができる。また、微細孔を有する金属フィルム、合成樹脂フィルム、可撓性を有する金属層の片面に樹脂層が被覆されているフィルムを用いることができる。樹脂性シートおよび前記樹脂層は、１種類以上の樹脂もしくは２種類以上の樹脂からそれぞれ形成させることができる。一方、金属層は、１種類の金属もしくは２種類以上の金属から形成することができる。合成樹脂として、例えば、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリ酢酸ビニル樹脂、ポリメタクリル酸メチル樹脂、ゴム系樹脂、ポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂、タールエポキシ樹脂、エポキシ樹脂、ビニル樹脂、アクリル樹脂、尿素樹脂、アミノアルキド樹脂、アルキド樹脂、フェノール樹脂、メラミン樹脂、ポリフッ化ビニリデン（PVｄF）などを用いることができる。また、合成樹脂を不織布に加工して用いることができる。その他、微細孔を有するゴム材料、テフロン(登録商標)膜などを用いることもできる。
【００３２】
アルミニウム、チタン、シリコンなどの材料により作製されたナノポーラスフィルムは貫通孔の孔径（微細孔径）だけではなく、貫通孔（微細孔）の深さ方向（膜厚）も作製条件により制御することができる。これらの材料を使用する場合、貫通孔（微細孔）の外部材料の表面または貫通孔（微小孔）の先端壁面は乳化剤との親和力が高い特性を有することが望ましい。微細孔内部または外部の親和力は電解めっき、または無電解めっきを適切に施すことにより実現することができる。
【００３３】
また、乳化剤保持部１として可撓性のある部材を用い、変形させることによって貫通孔２の孔径を広げることができる。例えば、乳化剤保持部１に弾力性の部材または変形可能な部材を用いる場合、乳化剤保持部１を流体供給部６に取り付けることにより、その貫通孔２の孔径を拡大させることができる。または、乳化剤保持部１を流体供給部６に取り付けた後に、乳化剤保持部１を伸長などの方法により、変形させることで、貫通孔２の孔径を拡大させることができる。
【００３４】
次に、乳化剤３についてさらに詳述する。
【００３５】
乳化剤保持部１の貫通孔２に保持されている乳化剤３は、一種類以上の乳化剤である。乳化剤３には、脂質と境界脂質、スフィンゴ脂質、蛍光脂質、陽イオン性界面活性剤、陰イオン性界面活性剤、両性界面活性剤、非イオン性界面活性剤、合成高分子、タンパク質などの天然高分子等を適宜選択して使用することができる。乳化剤３を使用して安定な微粒子２０を製造することができる限り、乳化剤３の種類と組み合わせについて特に限定はない。
【００３６】
乳化剤３として脂質を用いる場合、例えばトリオレイン、モノオレイン、卵黄レシチン、リン脂質類、合成脂質類、リゾリン脂質類、グリコシルジアシルグリセロール類、プラズマローゲン類、スフィンゴミエリン類、ガングリオシド類、蛍光脂質、スフィンゴ脂質、スフィンゴ糖脂質、レシチン、ステロイド、ステロール類、コレステロール、酸化コレステロール、ジヒドロコレステロール、グリセリルジステアレート、グリセリルモノオレエート、グリセリルジオレエート、イソソルベイトモノブラシデイド、ソルビタントリステアレート、ソルビタンモノオレエート、ソルビタンモノパルミトレエート、ソルビタンモノラウレート、ソルビタンモノブラシデート、ドデシル酸リン酸塩、ジオクタデシルリン酸塩、トコフェノール、クロロフィル、キサントフィル、ホスファチジルエタノールアミン、ホスファチジルセリン、イノシトール、臭化へキサデシルトリメチルアンモニウム、ジグルコシルジグリセリド、ホスファチジルコリン、レチナール／酸化コレステロール／レクチン／ロドプシン、脳全脂質、ヒト赤血球全脂質等を使用することができるが、その他の微粒子２０の製造を実現する脂質及び合成脂質であれば、本発明は特に限定するものではない。
【００３７】
また、乳化剤３として各種界面活性剤を用いる場合、例えば、アルキル四級アンモニウム塩（CTAB、TOMAC等）、アルキルピリジニウム塩（CPC等）、ジアルキルスルホコハク酸塩（AOT等）、ジアルキルリン酸塩、アルキル硫酸塩（SDS等）、アルキルスルホン酸塩、ポリオキシエチレン系界面活性剤（Tween系、Brij系、Triton系等）、アルキルソルビタン（Span系等）、レシチン系界面活性剤、ベタイン系界面活性剤、蔗糖脂肪酸エステル等の界面活性剤を用いることができるが、本発明は特にこれらに限定されるものではない。
【００３８】
また、乳化剤３として高分子乳化剤を使用する場合、例えば、ポリソープ、ポリエチ
レングリコール、ポリビニルアルコール、プロピレングリコール等を使用することができ
る。
【００３９】
また、乳化剤３としてタンパク質の乳化剤を用いる場合、例えば、カゼイン等を使用
することができる。
【００４０】
また、乳化剤３の融点およびHLB値、粘度、比重は、異なる融点、HLB値、粘度、比重を有する乳化剤を適切に混合させることにより制御することができ、または、乳化剤を溶かす溶媒の種類や混合率を適切に選択することにより制御することができる。本発明は、ベシクルを簡便、迅速に製造する面から、すなわち、微粒子を製造した後に、溶媒を除去する工程を必要としないことが好ましいので、除去必要な溶媒を使用しない、若しくは最少量に抑えることが望ましい。
【００４１】
また、乳化剤３に少なくとも１種類以上の他の物質を含ませることができる。例えば、蛋白質（例えば、酵素、分子シャペロン、抗原、抗体、ホルモン等）、核酸、核酸関連物質、光感応性分子、糖脂質、コレステロール、蛍光色素、リガンド、光感応性分子、イオンチャンネル、電子共役系の物質、助界面活性剤、クラウンエーテル、フラーレン、カーボンナノチューブ、カーボンナノホーン、ポルフィリン類、シクロデキストリン、分子トング、微粒子、デンドリマー、ステロイド、ペプチド、ポリペプチド、糖類などを他の物質として含ませることができる。本発明は、乳化剤３に各種物質を含ませることにより、各種物質で修飾される微粒子を製造することができる。なお、製造された微粒子が安定して存在し、前記他の物質が乳化剤分子から形成される集合体の中に、若しくはベシクル、逆ベシクルの内膜及び外膜に安定して存在することができれば、乳化剤と、乳化剤に含まれる他の物質の種類およびそれらの組み合わせについて特に限定はない。
【００４２】
次に、第１の流体８についてさらに詳述する。
【００４３】
第１の流体８は、製造された微粒子に内包される流体である。第１の流体は、液体、液晶、気体の何れか１つ、またはこれらの混合物である。変形例として、例えば図６に示した態様では、乳化剤保持部１の貫通孔２に乳化剤３と第１の流体８とを予め交互に保持させている。この場合、微粒子が安定して存在する限りにおいて、第１の流体８として水、油といった液体、液晶、気体、またはこれらの混合物を適宜選択して使用することができる。例えば、第１の流体８に空気を用いた場合、押し出し手段７によって流体供給部内の空気が圧縮され、乳化剤保持部１の貫通孔２内部に交互に保持された乳化剤と第１の流体とが導出口５から押し出される。理論的には乳化剤と第１の流体の繰り返しの数だけ微粒子が製造される。
【００４４】
また、第１の流体８には他の物質を添加することができる。第１の流体８に添加する物質として、例えば香り物質、匂い物質、薬物、薬品、色素、蛍光剤、糖類、酸化還元剤、ペプチド、ポリペプチド、タンパク質、核酸、核酸関連物質、金属微粒子、デンドリマー、カーボンナノホーン、微粒子、金属微粒子、油溶性の薬物を含むミセル、ウォータープールに水溶性の薬物やタンパク質を含む逆ミセル、乳酸菌や大腸菌などの細胞、液晶などを単独もしくは混合で適宜に使用することができる。また、第１の流体８に添加される物質は乳化剤３によって形成される分子膜の中において存在する前記物質であってもよい。
【００４５】
最後に、第２の流体９について説明する。第２の流体９には水や油といった液体を用いることができる。また、複合型微粒子２０の安定性を増すために、第２の流体９に界面活性剤、高分子、糖類などを適宜添加してもよい。また、第２の流体９は気体であってもよく、例えば、作製された微粒子が直接空気中に放出されてもよい。
【００４６】
＜微粒子の製造方法＞
図１〜３に示す微粒子の製造装置において、本発明の微粒子の製造方法は、流体供給部６から押し出された第１の流体８が通過する貫通孔２の内部に乳化剤３を保持させる工程と、流体供給部６に第１の流体８を入れる工程と、流体供給部６に入れられた第１の流体８を、乳化剤３が保持された貫通孔２を通して第２の流体９の中に押し出す工程とを具備する。乳化剤保持部１が着脱可能である場合、貫通孔２に乳化剤３を充填して貫通孔を塞いだ後、乳化剤保持部１を流体供給部６に装着し、その後、第１の流体８を流体供給部６に入れる。この時点では、貫通孔２は乳化剤で塞がれているので、第１の流体８は貫通孔を通過することなく流体供給部６に留まる。ここで、押し出し手段７の操作によって第１の流体８に圧力をかけると、第１の流体８が乳化剤とともに貫通孔２を通過して第２の流体９内に押し出される。このとき、第２の流体９内において、第１の流体８を内包し、その外側が乳化剤で覆われている微粒子が製造される。
【００４７】
また、図６に示す変形例では、流体供給部６に第１の流体８を入れる代わりに、貫通孔２の内部に乳化剤３と第１の流体８とを交互に保持させ、押出し手段７を流体供給部６に押し込むことによって流体供給部内の空気を圧縮し、前記貫通孔内部に交互に保持された乳化剤３と第１の流体８とを第２の流体の中に押し出すことができる。この態様では、１つの貫通孔当り複数の微粒子を製造することができる。
【００４８】
作製された微粒子には、ベシクル、ユニラメラベシクル、多重膜ベシクル、リポソーム、逆ベシクル、多重膜逆ベシクル、気泡などがある。図７に単層膜ベシクル、図８に多重膜ベシクルの模式図を示した。図８の多重膜ベシクルは乳化剤３が多重層構造を形成し、その内部に第１の流体８を内包している。乳化剤の量を適宜調節することで所望の層数のベシクルを製造することができる。
【００４９】
次に、分子膜または微粒子が製造されるメカニズムを図９および図１０に基づいて説明する。乳化剤保持部１の貫通孔２内部に保持された乳化剤３が第１の流体８とともに導出口５に向かって押し出される。乳化剤は、親和力によって導出口５に付着したまま、この位置でしばらくの間留まる。このとき、貫通孔２内部から押し出された第１の流体８と、系外の第２の流体９との間に半球状の分子膜１０が形成される。分子膜１０は、導出口５の内径寸法よりも大きな半球状の形態をなす。ここで、第１の流体８をさらに系外に向かって押し出すと、前記半球形状の分子膜は微小粒子まで膨張、熟成し、乳化剤は親和力に抗して導出口５から離脱し、乳化剤３の中に第１の流体８を内包する微粒子２０が第２の流体９の中で製造される。
【００５０】
ここで、図９は、特にＷ１/Ｏｓ/Ｗ２型の分子膜または微粒子が製造されるメカニズムの模式図である。乳化剤保持部１の貫通孔（例えばマイクロチャンネル）の内壁面および導出口５の外壁面は疎水性である。そして、貫通孔２内に親油性の乳化剤３（Ｏs）を保持させ、流体供給部６に入れられた第１の流体８（Ｗ１）を、前記乳化剤３（Ｏｓ）が保持された貫通孔２を通して導出口５から水相である第２の流体９（Ｗ２）内に押し出すことにより、乳化剤３内に第１の流体８を内包させる単一水相型のＷ１/Ｏｓ/Ｗ２エマルションやベシクルの分子膜１０、並びにベシクル、ユニラメラベシクル、多重膜ベシクル、リポソームなどの微粒子２０を製造することができる。この場合、図９に示すように、乳化剤３の疎水基は、疎水性の導出口５の外壁面との間の疎水性相互作用によって、導出口５の外壁面に付着する。更に、乳化剤３と、第１の流体８、第２の流体９のそれぞれとが接触する界面において、乳化剤３の親水基が第１の流体８、第２の流体９のそれぞれの側に向かって整列され、乳化剤３内への第１の流体８の注入に伴い、乳化剤３を境界膜（分子膜）とした半球状又は微小球状へと膨張し、脱離期の大きさになると導出口５の外壁面から離れてゆき、単一水相型のＷ１/Ｏｓ/Ｗ２エマルション、またはベシクル、ユニラメラベシクル、多重膜ベシクル、リポソームなどの微粒子２０を製造することができる。
【００５１】
同様の原理により、貫通孔２内に親油性の乳化剤３（Ｏs）を保持させ、流体供給部６に入れられた第１の流体８（Ｖ）を、前記乳化剤３（Ｏｓ）が保持された貫通孔２を通して導出口５から水相である第２の流体９（Ｗ2）内に押し出すことにより、乳化剤３内に第１の流体８を内包させる単一気相型のＶ/Ｏｓ/Ｗ２エマルションの分子膜１０並びに気泡の微粒子２０を製造することができる。乳化剤３の疎水基は疎水性の導出口５の外壁面との間の疎水性相互作用によって導出口５の外壁面に付着する。なお、単一気相型のＶ/Ｏｓ/Ｗ２エマルションの場合には、乳化剤３と第１の流体８、第２の流体９のそれぞれとが接触する界面において、乳化剤３の疎水基が第１の流体８(Ｖ)、親水基が第２の流体９(Ｗ2)に向かって整列される（図示省略）。
【００５２】
そして、図１０は、特にＯ1/Ｗｓ/Ｏ２型の分子膜または微粒子が製造されるメカニズムの模式図である。貫通孔の内壁面は親水性を備え、貫通孔２内に親水性の乳化剤３（Ｗs）を保持させ、流体供給部６に入れられた第１の流体８（Ｏ１）を、前記乳化剤３（Ｗｓ）が保持された貫通孔２を通して導出口５から油相である第２の流体９（Ｏ２）内に押し出すことにより、乳化剤３内に第１の流体８を内包させる単一油相型のＯ1/Ｗｓ/Ｏ２エマルションや逆ベシクルの分子膜１０、並びに、単一油相型のＯ1/Ｗｓ/Ｏ２エマルション、または逆ベシクル、多重膜逆ベシクルなどの微粒子２０を製造することができる。この場合、乳化剤３は、親水性の貫通孔２との間の親水性相互作用によって、導出口５に付着する。更に、乳化剤３と、第１の流体８、第２の流体９のそれぞれとが接触する界面において、乳化剤３の疎水基が第１の流体８、第２の流体９のそれぞれの側に向って整列され、乳化剤内への第１の流体８の注入に伴い、乳化剤３を境界膜とした半球状又は微小球状へと膨張し、脱離期の大きさになると導出口５から離れてゆき、単一水相型のＯ1/Ｗｓ/Ｏ２エマルション、または逆ベシクル、多重膜逆ベシクルの微粒子２０を製造することができる。
【００５３】
同様の原理により、貫通孔２内に親水性の乳化剤３（Ｗs）を保持させ、流体供給部６に入れられた気相である第１の流体８（Ｖ）を、前記乳化剤３（Ｗｓ）が保持された貫通孔２を通して導出口５から油相である第２の流体９（Ｏ２）内に押し出すことにより、単一気相型のＶ/Ｗｓ/Ｏ２エマルション、または気泡の分子膜１０、さらに、単一気相型のＶ/Ｗｓ/Ｏ２エマルションまたは気泡の微粒子２０を製造することができる（図示省略）。
【００５４】
貫通孔２の導出口５には、乳化剤３を親和力により付着させる材料が使用されている。この貫通孔２の導出口５の表面特性、特に濡れの特性は、乳化剤３と第１の流体８とによって相対的に決定することができる。なお、導出口５の材料の選定に代えて、導出口５の表面処理によっても表面特性を制御することができる。例えば、導出口５の表面を粗面加工することにより、乳化剤３が付着する濡れの特性を向上させることができる。
【００５５】
また、上述した図６の変形例のように、乳化剤３と第１の流体８が乳化剤保持部１の貫通孔２内部に交互に保持される場合、第１の流体８のセグメント毎に異なる各種物質を含ませることにより、図１１に示すように異なる物質（8a、8b、8c）を封入するベシクル、逆ベシクル（微粒子20a、20b、20c）を製造することができ、内膜と外膜とに異なる物質により修飾されるベシクル、逆ベシクルを製造することができる。
【００５６】
第１の実施の形態に係わる微粒子２０の製造方法においては温度並びに圧力の制御が大切である。例えば、系の昇温にはジュール熱を利用することできる。また、局所加熱にはレーザー光を利用することができる。製造系の温度を制御する場合、例えば流体供給部６または貫通孔２の内部や外部から直接的若しくは間接的に乳化剤３、第１の流体８の温度、または第１の流体８を部分的に若しくは全体的に制御することができれば、本発明はその温度制御の手段を限定するものではない。
【００５７】
また、微粒子の製造装置において、微粒子２０を製造する場合、貫通孔２へ乳化剤３を供給した後に乳化剤保持部１を乳化剤３の融点以下に冷却し、乳化剤３と第１の流体８とを第２の流体９に押し出す前に、乳化剤保持部１を乳化剤３の融点以上に加熱して、微粒子２０を製造することができる。
【００５８】
微粒子２０を製造するための乳化剤３としては、乳化剤のみを使用することもできる。もちろん、乳化剤の溶媒としての水と油を除いて、少なくとも１種類以上の物質を含ませた乳化剤を使用することができる。この場合微粒子２０を製造する時、乳化剤の温度を融点、或いは分子膜の相転移以上にすることによって使用することができる。また、乳化剤３は少なくとも１種類以上の異なる融点の乳化剤を混合させて使用することができる。融点の低い乳化剤と融点の高い乳化剤を混合して使用する場合、融点の高い乳化剤をその融点未満の条件で使用し、微粒子を製造することができる。例えば、融点が比較的に高い乳化剤であるモノオレインとレシチンは融点が比較的低い乳化剤であるソルビタンモノオレアート（融点10〜20℃）と混合して得られた乳化剤混合物の融点はモノオレインの融点（α形25℃、β形35℃）以下であり、微粒子をその乳化剤混合物の融点以上、モノオレインの融点以下において製造することができる。
【００５９】
一方、融点の高い乳化剤を使用する場合は、融点未満の条件で乳化剤を保持部品１に保持しておき、使用直前に融点以上に温度をあげ、微粒子２０を製造することができる。従って、保持部品１において、光や熱などの外部環境条件に不安定なリン脂質や二重結合を有する乳化剤はこの方法で長期保存することができる。
【００６０】
また、本発明は、乳化剤を溶かすための溶媒、特に非水溶媒を用いず、乳化剤３を用いて、微粒子を製造することができる。この場合は乳化剤と保持部品との親和力に基づいて所定のHLB値を有する乳化剤もしくは乳化剤混合物を適切に選択して、使用すれば、乳化剤を溶かすための溶媒を使用せず、微粒子を製造することができる。
【００６１】
通常、HLB値の低い乳化剤は油に対する親和力が高く、親油性を示す。また、HLB値の高い乳化剤は高い親水性を示す。従って、上述のように異なるHLB値を有する乳化剤を適宜に混合して、広い範囲のHLBを有する乳化剤混合物を用いて微粒子を製造することができる。例えば、低いHLB値を有するソルビタン脂肪酸エステル（以下ソルビタンエステルと略称する）の系列と高いHLB値を有するツィーンの系列を適宜に混合することにより、４から１７のHLB値を有する乳化剤混合物を調製することができる。例えば、ソルビタンモノラウレートとポリオキシエチレンソルビタンモノラウレートとを適当な割合で混合することにより、HLB値が９から１７までの乳化剤混合物を得ることが出来る。また、ソルビタンモノステアレートとポリオキシエチレンソルビタンモノステアレートと、またはソルビタンモノオレアートとポリオキシエチレンソルビタンモノオレートとを適当な割合で混合することにより、HLB値が５から１５までの乳化剤混合物を得ることが出来る。さらに、蔗糖脂肪酸エステルの系列においても、異なるHLB値を有するものを適当な割合で混合することにより、HLB値が１から１９までの蔗糖脂肪酸エステル系の乳化剤混合物を得ることが出来る。
【００６２】
前記より本発明は、乳化剤混合物３と乳化剤保持部品の導出口５との親和力関係の兼ね合いで乳化剤混合物のHLB値を考慮すべきであり、乳化剤混合物が親和力によって導出口５に留まるとき、乳化剤混合物に第１の流体８を注入しつつ、この乳化剤混合物を第２の流体９内に押し出すことにより、分子膜１０を製造し、更にこの分子膜１０から乳化剤混合物内に第１の流体８を内包させる微粒子２０を製造できる適宜なHLB値を有する乳化剤混合物を使用すればよい。
【００６３】
また、乳化剤を溶かすための溶媒を含まない乳化剤３、あるいは各種物質を含む乳化剤３を使用して、微粒子を製造する場合、熱力学的安定なリポソーム、ユニラメラベシクル、多重膜ベシクル或いは多重膜逆ベシクル、逆ベシクルが製造される。
【００６４】
本発明は乳化剤を溶かすための溶媒を含む乳化剤３を用いる場合、最初に微粒子２０の１種であるダブルエマルションが製造される。エマルションは熱力学的に不安定であり、時間経過と共にクリーミングや凝集、オストワルド熟成や合一を起こすことによって油相と水相の相分離に至るが、ダブルエマルションが製造された直後に昇温或いは減圧・昇温、不活性ガス（アルゴンガス、窒素ガスなど）のバブリングなどの工程をさらに加えることにより、乳化剤を溶かすための溶媒を微粒子から除去することで、リポソーム、ユニラメラベシクル、多重膜ベシクル或いは多重膜逆ベシクル、逆ベシクルを製造することができる。この場合、微粒子の迅速作製の面から考えた場合、望ましくないが、作製の速度および溶媒の影響を考慮する必要がない場合、ダブルエマルションから上述の昇温或いは減圧・昇温、不活性ガス（アルゴンガス、窒素ガスなど）のバブリングなどの方法によりリポソーム、ユニラメラベシクル、多重膜ベシクル或いは多重膜逆ベシクル、逆ベシクルを製造しても良い。
【００６５】
（応用例）
前述の図１に示す第１の実施の形態に係る製造装置において、気体、液体もしくは液晶などからなる混合物(不均一系)(多相系)の流体を「第３の流体」とし、順次に乳化剤３内に導入することにより同じ微粒子内に不均一系の流体（気体、液体もしくは液晶）を同時に内包させることができる。勿論、第１の流体８を構成するそれぞれの相内に含有される物質も同様に微粒子に内包されることになる。
【００６６】
［第２の実施の形態］
本発明の第２の実施の形態は、立体構造（三次元構造）、詳しくは二分膜、多重層分子、逆二分子膜、多重層逆分子膜を製造する装置と方法に関して説明する。
【００６７】
＜分子膜製造装置の基本構造＞
分子膜の製造装置の基本構造は、微粒子の製造装置の基本構造と同一である。従って、図１〜５に示した微粒子の製造装置によって分子膜を製造することができる。説明の便宜上、分子膜の製造装置を図１２に別途表わした。
【００６８】
図１２に示す分子膜の製造装置は、第１の流体８を入れる流体供給部６と、第１の流体８を流体供給部６から押し出す押出し手段７(図示せず)と、流体供給部６から押し出された第１の流体８が通過する貫通孔２を有する乳化剤保持部１とを具備する。乳化剤保持部１は、流体供給部６に対して着脱可能である。乳化剤保持部１は、嵌め込み或いは挟み込みなどの方法によって流体供給部６の流体供給口に装着されている。また、乳化剤保持部１は、少なくとも２以上の貫通孔２を有する。複数の貫通孔を有することにより、押し出し手段７(図示せず)の一回の操作によって多数の分子膜を一度に作製することができる。さらに、貫通孔２には乳化剤が保持される。これらの点については微粒子の製造装置と同様である。
【００６９】
分子膜を製造するための乳化剤および乳化剤に含まれる物質、第１の流体、第２の流体の種類と使用方法については微粒子の製造装置と同様であるため、ここでは説明を省略する。
【００７０】
＜分子膜の製造方法＞
図１２に示す分子膜の製造装置において、本発明の分子膜の製造方法は、流体供給部６から押し出された流体が通過する貫通孔２の内部に乳化剤３を保持させる工程と、流体供給部６に第１の流体８を入れる工程と、流体供給部６に入れられた第１の流体８を、乳化剤３が保持された貫通孔２に押し出し、前記貫通孔の先端部に分子膜１０を形成させる工程とを具備する。乳化剤保持部１が着脱可能である場合、貫通孔２に乳化剤を充填した後、乳化剤保持部１を流体供給部６に装着し、その後、第１の流体８を流体供給部６に入れる。ここで、押し出し手段７(図示せず)の操作によって第１の流体８に圧力をかけると、第１の流体８が乳化剤保持部の貫通孔内部に保持された乳化剤３とともに前記貫通孔の導出口５に向かって押し出される。乳化剤は、親和力によって導出口５に付着したまま、この位置でしばらくの間留まる。このとき、貫通孔２内部から押し出された第１の流体８と、系外の第２の流体９との間に半球状の分子膜１０が形成される。分子膜１０は、導出口５の内径寸法よりも大きな半球状の形態をなす。
【００７１】
分子膜は微粒子２０を製造する過程において得られるものであり、その製造方法は基本的に微粒子の製造方法と同様であるので、ここでは作製方法の詳細について省略する。ただし、微粒子２０を作製する場合は第１の流体８が完全に乳化剤３に内包されることに対して、分子膜１０の場合には第１の流体８は乳化剤３の中に閉じ込められないのが特徴である。
【００７２】
例えば、図９に示すような親油性の乳化剤（Ｏｓ）と水相である第１の流体８（Ｗ1）と水相である第２の流体９（Ｗ2）の系を用いて、分子膜を製造する場合は、乳化剤の親水基がそれぞれ第１の流体８と第２の流体９に向けられ、二重層もしくは多重層の分子膜を形成させることができる。分子膜１０の膜厚と形状は、貫通孔に保持されている乳化剤３の量、乳化剤３と導出口５との親和力の強さ、および第１の流体８の注入量を制御することにより制御することができる。本発明により立体構造（三次元構造）を有する分子膜を製造することができる。例えば、図９に示すような半球状型の二分子膜を製造することができる。また、乳化剤３を溶かす溶媒を使用せず、乳化剤３の量が十分である場合、乳化剤の親水基がそれぞれ第１の流体８と第２の流体９に向けられ、その乳化剤の内側にさらに何層かの乳化剤３が規則正しく配置される多重層（ラメラ）の分子膜を製造することができる（図８を参照。但し、図８は多重層の微粒子）。
【００７３】
一方、乳化剤３に物質を含ませる場合は、物質は分子膜１０を構成する乳化剤の分子集合体に取り込まれて存在することができる。その他、乳化剤３に含まれる物質の存在形態は基本的に微粒子での存在形態と同様であるので、その詳細の説明については省略する。
【００７４】
また、例えば、図１０に示すような親水性の乳化剤（Ｗｓ）と油相である第１の流体８（Ｏ1）と油相である第２の流体９（Ｏ2）の系を用いて、分子膜１０を製造する場合は、乳化剤の疎水基がそれぞれ第１の流体８と第２の流体９に向けられ、二重層（逆二分子膜）もしくは多重層の分子膜１０（多重層逆分子膜）を形成させることができる。分子膜１０の膜厚と形状は、貫通孔に保持されている乳化剤３の量、乳化剤３と導出口５との親和力の強さ、および第１の流体８の注入量を制御することにより制御することができる。また、図９の系と同様に、図１０の系を用いて、立体構造（三次元構造）を有する分子膜を製造することができる。
【００７５】
［実施例］
以下、第１の実施の形態および第２の実施の形態に係わる具体的な実施例について詳述する。
【００７６】
［実施例１］
乳化剤３としてソルビタンモノオレアートを用い、第１の流体８として空気を用い、第２の流体９として純水を用いた。
【００７７】
ソルビタンモノオレアートを乳化剤保持部１であるナイロン製のフィルム状不織布（平均細孔の大きさ：７０μｍ）の片面に塗布した。ソルビタンモノオレアートを塗布したナイロン不織布を流体供給部６である注射用シリンジの先端にゴムリングで固定した後に、純水に浸漬し押し出し手段７によりシリンジ内部の空気を押し出した。すると、ソルビタンモノオレアートの分子膜および気泡を製造することができた。
【００７８】
乳化剤ソルビタンモノオレアートを用いて製造された気泡をそのまま純粋中で3時間放置し、その安定性を観察した。その結果、放置中、気泡の凝集や合一による粒径の変化や崩壊が観測されず、非常に安定に存在できることを確認できた。
【００７９】
上記のように本実施例で製造された気泡は乳化剤ソルビタンモノオレアートのみを用いて製造されたため、V/O/W中の油相（O）に乳化剤であるソルビタンモノオレアート以外の親油性溶媒が含まれていない。従って、この油相（O）としてはソルビタンモノオレアート分子のみがその疎水基の部分を第１の流体である空気相に向け、親水基の部分を第２の流体である水に向けて規則的に多重層に配列されるため、熱力学的に安定したベシクル構造の気泡を製造することができた。
【００８０】
また、本作製法で乳化剤としてモノオレインを用いた場合も同様に粒径のバラツキが少ない気泡を製造することができた。
【００８１】
［実施例２］
乳化剤３としてソルビタンモノオレアートのみを用い、第１の流体８として空気を用いた。第２の流体９として純水を用いた。乳化剤保持部１としてシリコンチューブ（肉厚約１０００μｍ）を用いた。
【００８２】
シリコンチューブにマイクロシリンジの針で孔を開け、そのチューブの外側にソルビタンモノオレアート（乳化剤３）のみを塗布して、チューブの片側をクリップで留め、乳化剤保持部１とした。図２に示された構成図のように、乳化剤保持部１であるシリコンチューブのもう片側を図２に示した流体供給部６であるシリンジの導出口１５（流体供給部６の導出口１５）に接続させた。シリコンチューブの導出口５を第２の流体９である純水中に水平に浸漬し、クリップで留めてある片側のシリコンチューブを引っ張りながら、導出口５よりソルビタンモノオレアートと空気８を導出口５より順次に押し出した。すると、チューブに穴が開けられた位置から、ソルビタンモノオレアートの分子膜１０または粒径のバラツキが少ないソルビタンモノオレアートの気泡（微粒子２０）を作製することができた。
【００８３】
この実施例により図２に挙げた基本構造で、乳化剤３のみで分子膜１０または分子膜微粒子２０を作製できることを示した。また、乳化剤保持部に変形可能部材を用いる場合、予め貫通孔の孔径を拡大させた後に、分子膜１０または粒径のバラツキが少ない微粒子２０を作製できることを示した。
【００８４】
［実施例３］
乳化剤３としてソルビタンモノオレアートを用い、第１の流体８として空気を用い、第２の流体９として純水を用いた。
【００８５】
図１に示された作製方法で、多数の貫通孔（貫通孔径＝１００μｍ、膜厚=１０μｍ）を有するポリプロピレン製のフィルム状部材４に、予めソルビタンモノオレアートを保持させて、乳化剤保持部１とした。ソルビタンモノオレアートを保持した乳化剤保持部１を図1に示した流体供給部６であるシリンジの導出口１５（流体供給部６の導出口１５）に装着した後に、導出口５を純水に浸漬させ、押し出し手段７を用いて、ソルビタンモノオレアートと空気を導出口５より順次に押し出す。すると、ソルビタンモノオレアートの分子膜１０および粒径のバラツキが少ない気泡２０を製造することができた。
【００８６】
又、多数の貫通孔を有するポリプロピレン製のフィルム状部材４の貫通孔に予めソルビタンモノオレアートと空気のセグメントを交互に保持させた乳化剤保持部１を用いる場合、同様な作製方法で分子膜１０および粒径のバラツキが少ない微粒子２０を作製することができた。
【００８７】
なお、多数の貫通孔を有するフィルム状部材４の膜厚は膜の強度と面積によって、適宜に選択することできる。また、フィルム状部材４の材質として更にテフロン(登録商標)、ナフロン、シリコン、ナイロン、ビニール、フロログラス［フッ素樹脂（ＰＴＦＥ）含浸ガラスクロス］などのものを用いると、上記の手法で微粒子２０を作製することができる。
【００８８】
［実施例４］
第１の流体８として薄いブルーインクを用い、乳化剤３としてモノオレインを用いた。
【００８９】
乳化剤保持部１として三つの貫通孔（貫通孔径＝１００μｍ、膜厚＝１０μｍ）を有するテフロン(登録商標)膜を用いた。その他の製造条件は実施例３と同じである。
【００９０】
モノオレイン（３）とブルーインク（８）を導出口５から純水（９）中に順次に導出することにより、モノオレインにブルーインクが注ぎ込まれた分子膜１０が形成された。次に、さらにブルーインク（８）を導出すると、分子膜１０は膨張し、やがて導出口５から完全に離れた状態の単一水相型（ブルーインク内包）の多重膜モノオレインベシクル（単一水相型多重膜ベシクル）（２０）が製造された。このブルーインク内包の多重膜モノオレインベシクルを外力により強制的に破壊させると、多重膜モノオレインベシクル内に内包されたブルーインクが瞬時に放出された。
【００９１】
又、流体供給部６に第１の流体８として液体のブルーインクを入れた後に、第３の流体１１として気体の空気、酸素などを入れることよって、微粒子２０の製造後、ブルーインクの第１の流体９への流出を防ぐことができた。なお、ブルーインクの量が少ない場合、ブルーインク８と空気１１とを同一の微粒子２０内に内包させることもできる。
【００９２】
［実施例５］
乳化剤３としてソルビタンモノオレアートを用いた。その他の製造条件は実施例４と同じである。
【００９３】
この場合、実施例４のモノオレインの場合と同様に、ソルビタンモノオレアートの分子膜１０と単一水相型（ブルーインク内包）の多重膜ソルビタンモノオレアート微粒子２０（単一水相型多重膜ベシクル２０）を作製することができた。
【００９４】
［実施例６］
乳化剤３として脂質であるレシチンを用いた。フィルム状部材４としてナフロンシート（貫通孔径=100μｍ、膜厚＝1.0mm）を用いた。また第２の流体９としての純水を水温50℃までホット・プレートで温めて使用した。その他の製造条件は実施例４と同じである。
【００９５】
この場合、実施例４のモノオレインの場合と同様に、レシチンの分子膜１０とブルーインク内包の多重膜レシチンベシクル２０（単一水相型多重膜ベシクル２０）を製造することができた。
【００９６】
［実施例７］
第１の流体８として物質を含有する薄いブルーインクを用い、乳化剤３として異なるHLB値を有するソルビタンモノオレアートとレシチンの乳化剤混合物３（混合重量比率3.9：１）を用いた。乳化剤混合物はマイクロ天秤で秤量したソルビタンモノオレアート(1.7g)とレシチン(0.30g)をそのまま超音波で混合させて調製した。なお、混合後の乳化剤混合物をしばらく放置した後、液面にまだ残された少量の泡をスポイト用いて除去した。前記他の物質として非定形の乳化剤凝集物微粒子を用いた。その他の製造条件は実施例６と同様である。
【００９７】
前記乳化剤混合物にブルーインクが注ぎ込まれると、導出口５でソルビタンモノオレアート・レシチンの分子膜１０が形成された。また、分子膜が形成されている状態でブルーインクと共に非定形微粒子（他の物質）を続けて分子膜に注入すると、粒径のバラツキが少ない他の物質とブルーインクを内包したソルビタンモノオレアート・レシチンの乳化剤混合物からなる多重膜ベシクル２０（異なる乳化剤混合物による物質内包の単一水相型多重膜ベシクル）が形成された。
【００９８】
この実施例により、異なるHLB値を有する乳化剤により調製された乳化剤混合物３を用いる場合も単一水相型多重膜ベシクル２０を作製できることが示された。また、物質内包の単一水相型多重膜ベシクル２０も作製できることが示された。
【００９９】
なお、本発明は前述の実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において、変更可能である。
【図面の簡単な説明】
【０１００】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る微粒子の製造装置の概略図１。
【図２】本発明の第１の実施の形態に係る微粒子の製造装置の概略図２。
【図３】本発明の第１の実施の形態に係る微粒子の製造装置の概略図３。
【図４】乳化剤保持部の構造図１。
【図５】乳化剤保持部の構造図２。
【図６】乳化剤と第１の流体とを交互に保持させた貫通孔の拡大図。
【図７】単層膜ベシクルの模式図。
【図８】多重膜ベシクルの模式図。
【図９】Ｗ1／Ｏs／Ｗ2型の分子膜および微粒子の製造メカニズムを示す模式図。
【図１０】Ｏ1／Ｗｓ／Ｏ2型の分子膜および微粒子の製造メカニズムを示す模式図。
【図１１】組成の異なる微粒子を製造する乳化剤保持部の貫通孔の拡大図。
【図１２】本発明の第２の実施の形態に係る分子膜の製造装置。
【符号の説明】
【０１０１】
1, １(b), 1(c)…乳化剤保持部、2, 2(a), 2(b)…貫通孔、3, 3(a), 3(b)…乳化剤、4, 4(a), 4(b)…フィルム状部材、5, 5(a), 5(b)…導出口、6…流体供給部、7…押出し手段、8, 8(a), 8(b)…第１の流体、９…第２の流体、１０…分子膜、１１…第３の流体、１２…図５の乳化剤保持部、１５…流体供給部６の導出口、20、20(a)、20(b)、20(bf)…微粒子。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、微粒子の製造装置及びその製造方法に関し、特にベシクル、ユニラメラベシクル、多重膜ベシクル、リポソーム、逆ベシクル、多重膜逆ベシクル、気泡等の微粒子の製造装置およびその製造方法に関する。また、本発明は、分子膜の製造装置およびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
微粒子の１種であるベシクルは細胞の機能および隔離、保存、隠蔽、徐放などの特性を有することで、バイオ、医薬品（DDS、遺伝子導入ベクター、人工赤血球）、食品、化粧品、塗料、環境、バイオセンサー、バイオリアクター等の技術分野において幅広く利用されている。ベシクルは、乳化剤として脂質を５０％以上用いた場合、リポソームと呼ばれる。また、ベシクルは、乳化剤もしくは両親媒性分子を水溶媒中に懸濁し、生体膜で観察された二重構造を持つ閉鎖小胞体である場合は、ユニラメラベシクル（一枚膜ベシクルまたは一重膜ベシクル）に分類され、二重以上の構造を持つ小胞体はマルチラメラベシクル（多重膜ベシクル）に分類される。マルチラメラベシクルの内水相はさらに単一のものと複数のものがある。
【０００３】
また、ベシクルはその粒径や構造によってさらに大きな多重膜ベシクルMLV（Multi lamellar vesicle）、小さな一枚膜ベシクルSUV（small unilamellar vesicle）、大きな一枚膜ベシクル（larger unilamellar vesicle）とジャイアントベシクル（giant vesicle）に細分化される。MLVは薄膜法、SUVは超音波法と界面活性剤処理法、LUVは逆相蒸発法および溶媒注入法、フレンチプレス法、コアセルべーション法、マイクロカプセル法（非特許文献１および２）、ジャイアントベシクルはエレクトロフォーメーション法（非特許文献３および４）により作製される。ぞれぞれの方法で製造されるMLV、SUV、LUV、ジャアントベシクルの粒径は0.4〜3.5μｍ、0.025〜0.05μｍ、0.03〜9μｍ、50〜100μｍである。
【０００４】
粒径のばらつきが小さいベシクルを製造するために、上述のベシクルの従来作製法を用いる場合、脂質の乾燥や撹拌、電圧の印加、蒸発、超音波、プレス、遠心分離、ゲルろ過分離、透析等の一連の複雑な工程が必要とされ、作製時間も長い（数時間から一週間以上掛かる）。さらに、ベシクルに物質を内包させるためには、さらに電気ショック法やマイクロキャピラリによる注入法、エレクトロポーレーション法やカルシウム融合法などによる封入工程が必要とされ、工程が非常に煩雑であるわりに、ベシクルへの物質の封入効率が非常に悪い。さらに、作製条件が過酷であるため、生理活性物質の直接封入ができない。また、未封入物質の除去工程も必要とされる。その他、水溶液中に形成されるユニラメラベシクルは水による脂質の加水分解が起こるため、長期保存ができない。通常冷蔵保存（4℃）で最大５〜７日までの保存が可能であるが、２４時間以内での使用が望ましいとされる。
【０００５】
総括すれば、従来法により粒径のばらつきが小さいベシクルの迅速自動製造と穏和な製造条件で生理活性物質内包のベシクルの製造が難しく、製造されたベシクルの粒径は小さいので、単位体積当たり充分量の高分子であるタンパク質、ＤＮＡ、ＲＮＡ等を高活性において封入することができない。
【０００６】
一方、ベシクルは安定性の面から必要な時に、必要な量だけの即時供給が望まれる。また、ベシクルはドラッグデリバリーシステム（DDS）として利用する場合、薬物の投与量と放出の制御、薬物の吸収改善の面から、その粒径と膜厚の制御が必要とされ、安定且つ高い薬物内包率を有するベシクルの供給が望まれる。さらに、薬物の投与方法はベシクルの粒径に依存し、通常、１〜20μｍ径のベシクルは静脈注射、50〜300μｍ径のベシクルは動脈注射、300μｍ径以上のベシクルは腹腔内注射や経口投与などの投与方法が用いられているため、その粒径の制御が不可欠である。しかしながら、均一粒径や高生理活性、高物質内包率を有すベシクルの簡便および迅速作製法がなされていないのが現状である。
【０００７】
他方、分子膜は、バイオセンサー、バイオリアクター、医療、抽出、環境評価などの分野において非常に有用とされる。マイクロチャンネルの2層流間において円筒状などの立体形状を有する分子膜を迅速に形成する手法が既に提案された（特許文献１）。その分子膜の形成方法とは別に、in-situ分析や簡易分析において使用可能であり、小型および着脱、使い捨て（Disposable）可能な構造を有するバラツキが少ない立体形状（三次元構造）の分子膜を製造する簡便な作製キットの提供が望まれる。
【特許文献１】特開2005-185972号公報
【非特許文献１】S. Matsumoto, M. Kohda, and S. Murata, J. Coll. Interface Sci., 62: 147(1977).
【非特許文献２】S. Kim and G. M. Martin, Biochimica et Biophysica Acta, 646: 1(1981).
【非特許文献３】M. I. Angelova, S. Soleau, Ph. Meleard, J. F. Faucon, and P. Bothorel, Progr Colloid Polym Sci., 89: 127(1992).
【非特許文献４】P. Bucher, A. Fischer, P. L. Luisi, T. Oberholzer, and P. Walde, Langmuir, 14, 2712(1998).
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
従来の微粒子の１種であるベシクルの作製法は、前述のように作製条件や作製方法などにおいて様々な課題を抱えている。本発明はこのような課題を解決するためになされたものであり、本発明の目的は、粒径、膜厚及び物質の内包率のばらつきが小さい微粒子の製造装置およびその製造方法を提供することを目的とする。
【０００９】
更に、本発明の目的は、立体形状（三次元構造）のバラツキが少ない分子膜を迅速に形成することができる分子膜の製造装置およびその製造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】
本発明の分子膜または微粒子の製造装置は、流体を入れる流体供給部と、前記流体を流体供給部から押し出す押出し手段と、前記流体供給部から押し出された流体が通過する乳化剤を保持するための少なくとも２以上の貫通孔を有し、かつ前記流体供給部に対して着脱可能である乳化剤保持部とを具備する。
【００１１】
本発明の微粒子の製造方法は、流体供給部から押し出された流体が通過する貫通孔に乳化剤を保持させる工程と、前記流体供給部に流体を入れる工程と、前記流体供給部に入れられた流体を、前記乳化剤が保持された貫通孔を通して前記貫通孔の外に押し出す工程とを具備する。
【００１２】
本発明の分子膜の製造方法は、流体供給部から押し出された流体が通過する貫通孔に乳化剤を保持させる工程と、前記流体供給部に流体を入れる工程と、前記流体供給部に入れられた流体を、前記乳化剤が保持された貫通孔に押し出し、前記貫通孔の先端部に分子膜を形成させる工程とを具備する。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、粒径、膜厚及び物質の内包率のばらつきが小さい微粒子を製造することができる。
【００１４】
更に、本発明によれば、立体形状（三次元構造）のバラツキが少ない分子膜を迅速に形成することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。以下の図面の記載
において、同一又は類似の部分には、同一又は類似の符号を付している。ただし、図面は
模式的なものであり、各寸法の比率等は現実のものとは異なることに留意すべきである。
【００１６】
従って、具体的な寸法等は以下の説明を参照して判断すべきものである。又、図面相互間
においてもお互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれている。
【００１７】
［第１の実施の形態］
本発明の第１の実施の形態は、粒径、膜厚及び封入容量のばらつきが小さい微粒子、詳しくはベシクル、ユニラメラベシクル、多重膜ベシクル、リポソーム、逆ベシクル、多重膜逆ベシクル、気泡等の微粒子、高い封入容量において薬物等の生理活性物質を高活性で効率よく微粒子内に迅速に封入する微粒子の製造装置およびその微粒子の製造方法に関して説明する。
【００１８】
＜微粒子製造装置の基本構造＞
図１に示す微粒子の製造装置は、第１の流体８を入れる流体供給部６と、第１の流体８を流体供給部６から押し出す押出し手段７と、流体供給部６から押し出された第１の流体８が通過する貫通孔２を有する乳化剤保持部１とを具備する。乳化剤保持部１は、流体供給部６に対して着脱可能である。乳化剤保持部１は、嵌め込み或いは挟み込みなどの方法によって流体供給部６の流体供給口７側に装着されている。また、乳化剤保持部１は、少なくとも２以上の貫通孔２を有する。複数の貫通孔を有することにより、押し出し手段７の一回の操作によって多数の微粒子を一度に製造することができる。さらに、貫通孔２には乳化剤が保持される。乳化剤が保持された乳化剤保持部１を流体供給部６に装着し、第１の流体８を流体供給部に入れる。この時点では、貫通孔２は乳化剤で塞がれているので、第１の流体８は貫通孔を通過することなく流体供給部６に留まる。ここで、押し出し手段７の操作によって第１の流体８に圧力をかけると、第１の流体８が乳化剤とともに貫通孔２を通過して第２の流体９内に押し出される。このとき、第２の流体９内において、第１の流体８を内包し、その外側が乳化剤で覆われた微粒子が製造される。
【００１９】
なお、第１の流体８に液体を用いる場合、流体供給部に第３の流体１１を入れることができる。第３の流体１１が第１の流体８に続いて押し出されることにより、第1の流体８を内包した微粒子は導出口５から流体９に向かって乳化剤保持部１と分離する。この際、流体供給部６に供給する第１の流体８の量を最適化し、さらに「気体」の第３の流体１１を流体供給部６に入れることが望ましい。この場合は、第１の流体８の第２の流体９への意図しない混入を低減することができる。
【００２０】
図２に示す微粒子の製造装置は、円筒状の乳化剤保持部１を具備する。乳化剤保持部１は、流体供給部６に対して着脱可能であり、かつ環状の壁面に少なくとも２以上の貫通孔２を有する。貫通孔２には乳化剤が保持される。その他の構成は図１に示す装置と同様である。
【００２１】
図３に示す微粒子の製造装置は、針状の乳化剤保持部１を具備する。乳化剤保持部１は、流体供給部６に対して着脱可能であり、かつ針状の壁面に少なくとも２以上の貫通孔２を有する。貫通孔２には乳化剤が保持される。その他の構成は図１に示す装置と同様である。
【００２２】
その他、乳化剤保持部１は、用途に応じて適宜適当な形状にすることができる。例えば、図３に示す針状の乳化剤保持部ではその側面に貫通孔を設けているが、先端部に貫通孔を設けてもよい。この態様は図６に詳述する。また、乳化剤保持部１が流体供給部６に対して着脱可能ではなく、乳化剤保持部と流体供給部が一体型の製造装置でもよい。また、流体供給部６と押出し手段７は、材質や形状に制限はなく、上記目的を達成できる全ての態様を含む。
【００２３】
図４に示す乳化剤保持部１は、流体供給部６に対して着脱可能なフィルム状部材４を有し、フィルム状部材４に貫通孔２が少なくとも２以上設けられている。貫通孔２は、流体供給部６から押し出された第１の流体８が通過する細孔であり、流体供給部側から導出口５側に向かって貫通している。また、貫通孔２には乳化剤３が保持される。乳化剤３は貫通孔２に予め保持されていても、使用時に別途保持させてもよい。
【００２４】
図５は、乳化剤保持部１の他の例である。貫通孔２（ｂ）の口径は貫通孔２（ａ）の口径より大きくする。第２の流体９側に接したフィルム状部材４（ａ）に充填される乳化剤３（ａ）で第１の流体８（ａ）を含む微粒子２０（ａ）を作製した後に、このフィルム状部材４(ａ)の貫通孔２（ａ）が空になる。貫通孔２（ａ）が空になったフィルム状部材４(ａ)が、流体供給部側に近いフィルム状部材４（ｂ）で作製された多重膜ベシクル（２０ｂ）のろ過フィルムとして使われる。すなわち、流体供給部側に近いフィルム状部材４(ｂ)で作製された比較的に大きな多重膜ベシクル（２０ｂ）は、空になった貫通孔径が比較的に小さい次のフィルム状部材４（ａ）を透過することによって、その粒径および膜厚をより小さくすることができる（ベシクル２０（ｂｆ））。
【００２５】
より詳述すると、図５に示された乳化剤保持部１２において、第２の流体９側にある乳化剤保持部１（ａ）の片側の導出口にフィルム状部材４（ａ）を設け、その貫通孔２（ａ）にさらに乳化剤３(ａ)を予め保持して置き、次に、乳化剤保持部１（ａ）に第１の流体８（ａ）を入れる。一方、乳化剤保持部１（ｂ）の片側の導出口も同様にフィルム状部材４（ｂ）を設置し、この貫通孔２（ｂ）に乳化剤３（ｂ）を予め保持して置き、さらに乳化剤保持部1（ｂ）に第１の流体８（ｂ）を入れた後に、第１の流体８を保持する流体供給部６の導出口１５(図１)に接続する。次に、乳化剤保持部1（ｂ）のフィルム状部材４（ｂ）側に乳化剤保持部１（ａ）のもう片側を接続する。
【００２６】
または、乳化剤３（ｂ）および第１の流体８（ｂ）を保持させた後の乳化剤保持部1（ｂ）のフィルム状部材４（ｂ）側に、乳化剤３(ａ)と第１の流体８(ａ)を保持させた乳化剤保持部１（ａ）のもう片側を接続し、乳化剤保持部１２として先に組み立てた後に、図１に示された乳化剤保持部１と同様な手法で、乳化剤保持部１２の乳化剤保持部1（ｂ）の第１の流体８（ｂ）を有する側に、流体供給部６を取り付る。
【００２７】
また、微粒子２０の作製方法としては、図１に示した方法と同様に、押し出し手段７を用いて、流体供給部６の第１の流体８を押し出すことにより、第２の流体９へ導出口５（ａ）から乳化剤３（ａ）と第１の流体８（ａ）、または第１の流体８（ａ）へ導出口５（ｂ）から乳化剤３（ｂ）と第１の流体８（ｂ）が順次に押し出されることにより、粒径の大きさが異なる多重膜ベシクル２０（ａ）と多重膜ベシクル２０（ｂ）をそれぞれ作製する。貫通孔２（ｂ）の口径は貫通孔２（ａ）の口径より大きいため、作製される多重膜ベシクル２０（ｂ）の粒径が多重膜ベシクル２０（ａ）の粒径よりも大きい。また、作製される多重膜ベシクル２０（ａ）の膜厚が多重膜ベシクル２０（ｂｆ）の膜厚よりも厚い。異なる膜厚のベシクルを作製することができ、薬物の徐放速度を制御することができる。すなわち、この方法で作製されたベシクルをDDSとして使用する場合、治療効果の期間を適宜に制御することができる。
【００２８】
図６には、変形例として、乳化剤保持部１に設けられた貫通孔２に乳化剤３と第１の流体８とを交互に保持させる態様を示した。乳化剤３と第１の流体８とを交互に保持させることによって１つの貫通孔当り複数の微粒子を製造することができる。このとき、流体供給部６には空気が入っており、押し出し手段７によって流体供給部内の空気が圧縮され、乳化剤保持部１の貫通孔２内部に交互に保持された乳化剤３と第１の流体８とが導出口５から順次に押し出される。理論的には乳化剤３と第１の流体８の繰り返しの数だけ微粒子が製造される。
【００２９】
図７〜１２については後述する。
【００３０】
次に、フィルム状部材４についてさらに詳述する。
【００３１】
ナノポーラスフィルムを用いることができる。また、微細孔を有する金属フィルム、合成樹脂フィルム、可撓性を有する金属層の片面に樹脂層が被覆されているフィルムを用いることができる。樹脂性シートおよび前記樹脂層は、１種類以上の樹脂もしくは２種類以上の樹脂からそれぞれ形成させることができる。一方、金属層は、１種類の金属もしくは２種類以上の金属から形成することができる。合成樹脂として、例えば、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリ酢酸ビニル樹脂、ポリメタクリル酸メチル樹脂、ゴム系樹脂、ポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂、タールエポキシ樹脂、エポキシ樹脂、ビニル樹脂、アクリル樹脂、尿素樹脂、アミノアルキド樹脂、アルキド樹脂、フェノール樹脂、メラミン樹脂、ポリフッ化ビニリデン（PVｄF）などを用いることができる。また、合成樹脂を不織布に加工して用いることができる。その他、微細孔を有するゴム材料、テフロン(登録商標)膜などを用いることもできる。
【００３２】
アルミニウム、チタン、シリコンなどの材料により作製されたナノポーラスフィルムは貫通孔の孔径（微細孔径）だけではなく、貫通孔（微細孔）の深さ方向（膜厚）も作製条件により制御することができる。これらの材料を使用する場合、貫通孔（微細孔）の外部材料の表面または貫通孔（微小孔）の先端壁面は乳化剤との親和力が高い特性を有することが望ましい。微細孔内部または外部の親和力は電解めっき、または無電解めっきを適切に施すことにより実現することができる。
【００３３】
また、乳化剤保持部１として可撓性のある部材を用い、変形させることによって貫通孔２の孔径を広げることができる。例えば、乳化剤保持部１に弾力性の部材または変形可能な部材を用いる場合、乳化剤保持部１を流体供給部６に取り付けることにより、その貫通孔２の孔径を拡大させることができる。または、乳化剤保持部１を流体供給部６に取り付けた後に、乳化剤保持部１を伸長などの方法により、変形させることで、貫通孔２の孔径を拡大させることができる。
【００３４】
次に、乳化剤３についてさらに詳述する。
【００３５】
乳化剤保持部１の貫通孔２に保持されている乳化剤３は、一種類以上の乳化剤である。乳化剤３には、脂質と境界脂質、スフィンゴ脂質、蛍光脂質、陽イオン性界面活性剤、陰イオン性界面活性剤、両性界面活性剤、非イオン性界面活性剤、合成高分子、タンパク質などの天然高分子等を適宜選択して使用することができる。乳化剤３を使用して安定な微粒子２０を製造することができる限り、乳化剤３の種類と組み合わせについて特に限定はない。
【００３６】
乳化剤３として脂質を用いる場合、例えばトリオレイン、モノオレイン、卵黄レシチン、リン脂質類、合成脂質類、リゾリン脂質類、グリコシルジアシルグリセロール類、プラズマローゲン類、スフィンゴミエリン類、ガングリオシド類、蛍光脂質、スフィンゴ脂質、スフィンゴ糖脂質、レシチン、ステロイド、ステロール類、コレステロール、酸化コレステロール、ジヒドロコレステロール、グリセリルジステアレート、グリセリルモノオレエート、グリセリルジオレエート、イソソルベイトモノブラシデイド、ソルビタントリステアレート、ソルビタンモノオレエート、ソルビタンモノパルミトレエート、ソルビタンモノラウレート、ソルビタンモノブラシデート、ドデシル酸リン酸塩、ジオクタデシルリン酸塩、トコフェノール、クロロフィル、キサントフィル、ホスファチジルエタノールアミン、ホスファチジルセリン、イノシトール、臭化へキサデシルトリメチルアンモニウム、ジグルコシルジグリセリド、ホスファチジルコリン、レチナール／酸化コレステロール／レクチン／ロドプシン、脳全脂質、ヒト赤血球全脂質等を使用することができるが、その他の微粒子２０の製造を実現する脂質及び合成脂質であれば、本発明は特に限定するものではない。
【００３７】
また、乳化剤３として各種界面活性剤を用いる場合、例えば、アルキル四級アンモニウム塩（CTAB、TOMAC等）、アルキルピリジニウム塩（CPC等）、ジアルキルスルホコハク酸塩（AOT等）、ジアルキルリン酸塩、アルキル硫酸塩（SDS等）、アルキルスルホン酸塩、ポリオキシエチレン系界面活性剤（Tween系、Brij系、Triton系等）、アルキルソルビタン（Span系等）、レシチン系界面活性剤、ベタイン系界面活性剤、蔗糖脂肪酸エステル等の界面活性剤を用いることができるが、本発明は特にこれらに限定されるものではない。
【００３８】
また、乳化剤３として高分子乳化剤を使用する場合、例えば、ポリソープ、ポリエチ
レングリコール、ポリビニルアルコール、プロピレングリコール等を使用することができ
る。
【００３９】
また、乳化剤３としてタンパク質の乳化剤を用いる場合、例えば、カゼイン等を使用
することができる。
【００４０】
また、乳化剤３の融点およびHLB値、粘度、比重は、異なる融点、HLB値、粘度、比重を有する乳化剤を適切に混合させることにより制御することができ、または、乳化剤を溶かす溶媒の種類や混合率を適切に選択することにより制御することができる。本発明は、ベシクルを簡便、迅速に製造する面から、すなわち、微粒子を製造した後に、溶媒を除去する工程を必要としないことが好ましいので、除去必要な溶媒を使用しない、若しくは最少量に抑えることが望ましい。
【００４１】
また、乳化剤３に少なくとも１種類以上の他の物質を含ませることができる。例えば、蛋白質（例えば、酵素、分子シャペロン、抗原、抗体、ホルモン等）、核酸、核酸関連物質、光感応性分子、糖脂質、コレステロール、蛍光色素、リガンド、光感応性分子、イオンチャンネル、電子共役系の物質、助界面活性剤、クラウンエーテル、フラーレン、カーボンナノチューブ、カーボンナノホーン、ポルフィリン類、シクロデキストリン、分子トング、微粒子、デンドリマー、ステロイド、ペプチド、ポリペプチド、糖類などを他の物質として含ませることができる。本発明は、乳化剤３に各種物質を含ませることにより、各種物質で修飾される微粒子を製造することができる。なお、製造された微粒子が安定して存在し、前記他の物質が乳化剤分子から形成される集合体の中に、若しくはベシクル、逆ベシクルの内膜及び外膜に安定して存在することができれば、乳化剤と、乳化剤に含まれる他の物質の種類およびそれらの組み合わせについて特に限定はない。
【００４２】
次に、第１の流体８についてさらに詳述する。
【００４３】
第１の流体８は、製造された微粒子に内包される流体である。第１の流体は、液体、液晶、気体の何れか１つ、またはこれらの混合物である。変形例として、例えば図６に示した態様では、乳化剤保持部１の貫通孔２に乳化剤３と第１の流体８とを予め交互に保持させている。この場合、微粒子が安定して存在する限りにおいて、第１の流体８として水、油といった液体、液晶、気体、またはこれらの混合物を適宜選択して使用することができる。例えば、第１の流体８に空気を用いた場合、押し出し手段７によって流体供給部内の空気が圧縮され、乳化剤保持部１の貫通孔２内部に交互に保持された乳化剤と第１の流体とが導出口５から押し出される。理論的には乳化剤と第１の流体の繰り返しの数だけ微粒子が製造される。
【００４４】
また、第１の流体８には他の物質を添加することができる。第１の流体８に添加する物質として、例えば香り物質、匂い物質、薬物、薬品、色素、蛍光剤、糖類、酸化還元剤、ペプチド、ポリペプチド、タンパク質、核酸、核酸関連物質、金属微粒子、デンドリマー、カーボンナノホーン、微粒子、金属微粒子、油溶性の薬物を含むミセル、ウォータープールに水溶性の薬物やタンパク質を含む逆ミセル、乳酸菌や大腸菌などの細胞、液晶などを単独もしくは混合で適宜に使用することができる。また、第１の流体８に添加される物質は乳化剤３によって形成される分子膜の中において存在する前記物質であってもよい。
【００４５】
最後に、第２の流体９について説明する。第２の流体９には水や油といった液体を用いることができる。また、複合型微粒子２０の安定性を増すために、第２の流体９に界面活性剤、高分子、糖類などを適宜添加してもよい。また、第２の流体９は気体であってもよく、例えば、作製された微粒子が直接空気中に放出されてもよい。
【００４６】
＜微粒子の製造方法＞
図１〜３に示す微粒子の製造装置において、本発明の微粒子の製造方法は、流体供給部６から押し出された第１の流体８が通過する貫通孔２の内部に乳化剤３を保持させる工程と、流体供給部６に第１の流体８を入れる工程と、流体供給部６に入れられた第１の流体８を、乳化剤３が保持された貫通孔２を通して第２の流体９の中に押し出す工程とを具備する。乳化剤保持部１が着脱可能である場合、貫通孔２に乳化剤３を充填して貫通孔を塞いだ後、乳化剤保持部１を流体供給部６に装着し、その後、第１の流体８を流体供給部６に入れる。この時点では、貫通孔２は乳化剤で塞がれているので、第１の流体８は貫通孔を通過することなく流体供給部６に留まる。ここで、押し出し手段７の操作によって第１の流体８に圧力をかけると、第１の流体８が乳化剤とともに貫通孔２を通過して第２の流体９内に押し出される。このとき、第２の流体９内において、第１の流体８を内包し、その外側が乳化剤で覆われている微粒子が製造される。
【００４７】
また、図６に示す変形例では、流体供給部６に第１の流体８を入れる代わりに、貫通孔２の内部に乳化剤３と第１の流体８とを交互に保持させ、押出し手段７を流体供給部６に押し込むことによって流体供給部内の空気を圧縮し、前記貫通孔内部に交互に保持された乳化剤３と第１の流体８とを第２の流体の中に押し出すことができる。この態様では、１つの貫通孔当り複数の微粒子を製造することができる。
【００４８】
作製された微粒子には、ベシクル、ユニラメラベシクル、多重膜ベシクル、リポソーム、逆ベシクル、多重膜逆ベシクル、気泡などがある。図７に単層膜ベシクル、図８に多重膜ベシクルの模式図を示した。図８の多重膜ベシクルは乳化剤３が多重層構造を形成し、その内部に第１の流体８を内包している。乳化剤の量を適宜調節することで所望の層数のベシクルを製造することができる。
【００４９】
次に、分子膜または微粒子が製造されるメカニズムを図９および図１０に基づいて説明する。乳化剤保持部１の貫通孔２内部に保持された乳化剤３が第１の流体８とともに導出口５に向かって押し出される。乳化剤は、親和力によって導出口５に付着したまま、この位置でしばらくの間留まる。このとき、貫通孔２内部から押し出された第１の流体８と、系外の第２の流体９との間に半球状の分子膜１０が形成される。分子膜１０は、導出口５の内径寸法よりも大きな半球状の形態をなす。ここで、第１の流体８をさらに系外に向かって押し出すと、前記半球形状の分子膜は微小粒子まで膨張、熟成し、乳化剤は親和力に抗して導出口５から離脱し、乳化剤３の中に第１の流体８を内包する微粒子２０が第２の流体９の中で製造される。
【００５０】
ここで、図９は、特にＷ１/Ｏｓ/Ｗ２型の分子膜または微粒子が製造されるメカニズムの模式図である。乳化剤保持部１の貫通孔（例えばマイクロチャンネル）の内壁面および導出口５の外壁面は疎水性である。そして、貫通孔２内に親油性の乳化剤３（Ｏs）を保持させ、流体供給部６に入れられた第１の流体８（Ｗ１）を、前記乳化剤３（Ｏｓ）が保持された貫通孔２を通して導出口５から水相である第２の流体９（Ｗ２）内に押し出すことにより、乳化剤３内に第１の流体８を内包させる単一水相型のＷ１/Ｏｓ/Ｗ２エマルションやベシクルの分子膜１０、並びにベシクル、ユニラメラベシクル、多重膜ベシクル、リポソームなどの微粒子２０を製造することができる。この場合、図９に示すように、乳化剤３の疎水基は、疎水性の導出口５の外壁面との間の疎水性相互作用によって、導出口５の外壁面に付着する。更に、乳化剤３と、第１の流体８、第２の流体９のそれぞれとが接触する界面において、乳化剤３の親水基が第１の流体８、第２の流体９のそれぞれの側に向かって整列され、乳化剤３内への第１の流体８の注入に伴い、乳化剤３を境界膜（分子膜）とした半球状又は微小球状へと膨張し、脱離期の大きさになると導出口５の外壁面から離れてゆき、単一水相型のＷ１/Ｏｓ/Ｗ２エマルション、またはベシクル、ユニラメラベシクル、多重膜ベシクル、リポソームなどの微粒子２０を製造することができる。
【００５１】
同様の原理により、貫通孔２内に親油性の乳化剤３（Ｏs）を保持させ、流体供給部６に入れられた第１の流体８（Ｖ）を、前記乳化剤３（Ｏｓ）が保持された貫通孔２を通して導出口５から水相である第２の流体９（Ｗ2）内に押し出すことにより、乳化剤３内に第１の流体８を内包させる単一気相型のＶ/Ｏｓ/Ｗ２エマルションの分子膜１０並びに気泡の微粒子２０を製造することができる。乳化剤３の疎水基は疎水性の導出口５の外壁面との間の疎水性相互作用によって導出口５の外壁面に付着する。なお、単一気相型のＶ/Ｏｓ/Ｗ２エマルションの場合には、乳化剤３と第１の流体８、第２の流体９のそれぞれとが接触する界面において、乳化剤３の疎水基が第１の流体８(Ｖ)、親水基が第２の流体９(Ｗ2)に向かって整列される（図示省略）。
【００５２】
そして、図１０は、特にＯ1/Ｗｓ/Ｏ２型の分子膜または微粒子が製造されるメカニズムの模式図である。貫通孔の内壁面は親水性を備え、貫通孔２内に親水性の乳化剤３（Ｗs）を保持させ、流体供給部６に入れられた第１の流体８（Ｏ１）を、前記乳化剤３（Ｗｓ）が保持された貫通孔２を通して導出口５から油相である第２の流体９（Ｏ２）内に押し出すことにより、乳化剤３内に第１の流体８を内包させる単一油相型のＯ1/Ｗｓ/Ｏ２エマルションや逆ベシクルの分子膜１０、並びに、単一油相型のＯ1/Ｗｓ/Ｏ２エマルション、または逆ベシクル、多重膜逆ベシクルなどの微粒子２０を製造することができる。この場合、乳化剤３は、親水性の貫通孔２との間の親水性相互作用によって、導出口５に付着する。更に、乳化剤３と、第１の流体８、第２の流体９のそれぞれとが接触する界面において、乳化剤３の疎水基が第１の流体８、第２の流体９のそれぞれの側に向って整列され、乳化剤内への第１の流体８の注入に伴い、乳化剤３を境界膜とした半球状又は微小球状へと膨張し、脱離期の大きさになると導出口５から離れてゆき、単一水相型のＯ1/Ｗｓ/Ｏ２エマルション、または逆ベシクル、多重膜逆ベシクルの微粒子２０を製造することができる。
【００５３】
同様の原理により、貫通孔２内に親水性の乳化剤３（Ｗs）を保持させ、流体供給部６に入れられた気相である第１の流体８（Ｖ）を、前記乳化剤３（Ｗｓ）が保持された貫通孔２を通して導出口５から油相である第２の流体９（Ｏ２）内に押し出すことにより、単一気相型のＶ/Ｗｓ/Ｏ２エマルション、または気泡の分子膜１０、さらに、単一気相型のＶ/Ｗｓ/Ｏ２エマルションまたは気泡の微粒子２０を製造することができる（図示省略）。
【００５４】
貫通孔２の導出口５には、乳化剤３を親和力により付着させる材料が使用されている。この貫通孔２の導出口５の表面特性、特に濡れの特性は、乳化剤３と第１の流体８とによって相対的に決定することができる。なお、導出口５の材料の選定に代えて、導出口５の表面処理によっても表面特性を制御することができる。例えば、導出口５の表面を粗面加工することにより、乳化剤３が付着する濡れの特性を向上させることができる。
【００５５】
また、上述した図６の変形例のように、乳化剤３と第１の流体８が乳化剤保持部１の貫通孔２内部に交互に保持される場合、第１の流体８のセグメント毎に異なる各種物質を含ませることにより、図１１に示すように異なる物質（8a、8b、8c）を封入するベシクル、逆ベシクル（微粒子20a、20b、20c）を製造することができ、内膜と外膜とに異なる物質により修飾されるベシクル、逆ベシクルを製造することができる。
【００５６】
第１の実施の形態に係わる微粒子２０の製造方法においては温度並びに圧力の制御が大切である。例えば、系の昇温にはジュール熱を利用することできる。また、局所加熱にはレーザー光を利用することができる。製造系の温度を制御する場合、例えば流体供給部６または貫通孔２の内部や外部から直接的若しくは間接的に乳化剤３、第１の流体８の温度、または第１の流体８を部分的に若しくは全体的に制御することができれば、本発明はその温度制御の手段を限定するものではない。
【００５７】
また、微粒子の製造装置において、微粒子２０を製造する場合、貫通孔２へ乳化剤３を供給した後に乳化剤保持部１を乳化剤３の融点以下に冷却し、乳化剤３と第１の流体８とを第２の流体９に押し出す前に、乳化剤保持部１を乳化剤３の融点以上に加熱して、微粒子２０を製造することができる。
【００５８】
微粒子２０を製造するための乳化剤３としては、乳化剤のみを使用することもできる。もちろん、乳化剤の溶媒としての水と油を除いて、少なくとも１種類以上の物質を含ませた乳化剤を使用することができる。この場合微粒子２０を製造する時、乳化剤の温度を融点、或いは分子膜の相転移以上にすることによって使用することができる。また、乳化剤３は少なくとも１種類以上の異なる融点の乳化剤を混合させて使用することができる。融点の低い乳化剤と融点の高い乳化剤を混合して使用する場合、融点の高い乳化剤をその融点未満の条件で使用し、微粒子を製造することができる。例えば、融点が比較的に高い乳化剤であるモノオレインとレシチンは融点が比較的低い乳化剤であるソルビタンモノオレアート（融点10〜20℃）と混合して得られた乳化剤混合物の融点はモノオレインの融点（α形25℃、β形35℃）以下であり、微粒子をその乳化剤混合物の融点以上、モノオレインの融点以下において製造することができる。
【００５９】
一方、融点の高い乳化剤を使用する場合は、融点未満の条件で乳化剤を保持部品１に保持しておき、使用直前に融点以上に温度をあげ、微粒子２０を製造することができる。従って、保持部品１において、光や熱などの外部環境条件に不安定なリン脂質や二重結合を有する乳化剤はこの方法で長期保存することができる。
【００６０】
また、本発明は、乳化剤を溶かすための溶媒、特に非水溶媒を用いず、乳化剤３を用いて、微粒子を製造することができる。この場合は乳化剤と保持部品との親和力に基づいて所定のHLB値を有する乳化剤もしくは乳化剤混合物を適切に選択して、使用すれば、乳化剤を溶かすための溶媒を使用せず、微粒子を製造することができる。
【００６１】
通常、HLB値の低い乳化剤は油に対する親和力が高く、親油性を示す。また、HLB値の高い乳化剤は高い親水性を示す。従って、上述のように異なるHLB値を有する乳化剤を適宜に混合して、広い範囲のHLBを有する乳化剤混合物を用いて微粒子を製造することができる。例えば、低いHLB値を有するソルビタン脂肪酸エステル（以下ソルビタンエステルと略称する）の系列と高いHLB値を有するツィーンの系列を適宜に混合することにより、４から１７のHLB値を有する乳化剤混合物を調製することができる。例えば、ソルビタンモノラウレートとポリオキシエチレンソルビタンモノラウレートとを適当な割合で混合することにより、HLB値が９から１７までの乳化剤混合物を得ることが出来る。また、ソルビタンモノステアレートとポリオキシエチレンソルビタンモノステアレートと、またはソルビタンモノオレアートとポリオキシエチレンソルビタンモノオレートとを適当な割合で混合することにより、HLB値が５から１５までの乳化剤混合物を得ることが出来る。さらに、蔗糖脂肪酸エステルの系列においても、異なるHLB値を有するものを適当な割合で混合することにより、HLB値が１から１９までの蔗糖脂肪酸エステル系の乳化剤混合物を得ることが出来る。
【００６２】
前記より本発明は、乳化剤混合物３と乳化剤保持部品の導出口５との親和力関係の兼ね合いで乳化剤混合物のHLB値を考慮すべきであり、乳化剤混合物が親和力によって導出口５に留まるとき、乳化剤混合物に第１の流体８を注入しつつ、この乳化剤混合物を第２の流体９内に押し出すことにより、分子膜１０を製造し、更にこの分子膜１０から乳化剤混合物内に第１の流体８を内包させる微粒子２０を製造できる適宜なHLB値を有する乳化剤混合物を使用すればよい。
【００６３】
また、乳化剤を溶かすための溶媒を含まない乳化剤３、あるいは各種物質を含む乳化剤３を使用して、微粒子を製造する場合、熱力学的安定なリポソーム、ユニラメラベシクル、多重膜ベシクル或いは多重膜逆ベシクル、逆ベシクルが製造される。
【００６４】
本発明は乳化剤を溶かすための溶媒を含む乳化剤３を用いる場合、最初に微粒子２０の１種であるダブルエマルションが製造される。エマルションは熱力学的に不安定であり、時間経過と共にクリーミングや凝集、オストワルド熟成や合一を起こすことによって油相と水相の相分離に至るが、ダブルエマルションが製造された直後に昇温或いは減圧・昇温、不活性ガス（アルゴンガス、窒素ガスなど）のバブリングなどの工程をさらに加えることにより、乳化剤を溶かすための溶媒を微粒子から除去することで、リポソーム、ユニラメラベシクル、多重膜ベシクル或いは多重膜逆ベシクル、逆ベシクルを製造することができる。この場合、微粒子の迅速作製の面から考えた場合、望ましくないが、作製の速度および溶媒の影響を考慮する必要がない場合、ダブルエマルションから上述の昇温或いは減圧・昇温、不活性ガス（アルゴンガス、窒素ガスなど）のバブリングなどの方法によりリポソーム、ユニラメラベシクル、多重膜ベシクル或いは多重膜逆ベシクル、逆ベシクルを製造しても良い。
【００６５】
（応用例）
前述の図１に示す第１の実施の形態に係る製造装置において、気体、液体もしくは液晶などからなる混合物(不均一系)(多相系)の流体を「第３の流体」とし、順次に乳化剤３内に導入することにより同じ微粒子内に不均一系の流体（気体、液体もしくは液晶）を同時に内包させることができる。勿論、第１の流体８を構成するそれぞれの相内に含有される物質も同様に微粒子に内包されることになる。
【００６６】
［第２の実施の形態］
本発明の第２の実施の形態は、立体構造（三次元構造）、詳しくは二分膜、多重層分子、逆二分子膜、多重層逆分子膜を製造する装置と方法に関して説明する。
【００６７】
＜分子膜製造装置の基本構造＞
分子膜の製造装置の基本構造は、微粒子の製造装置の基本構造と同一である。従って、図１〜５に示した微粒子の製造装置によって分子膜を製造することができる。説明の便宜上、分子膜の製造装置を図１２に別途表わした。
【００６８】
図１２に示す分子膜の製造装置は、第１の流体８を入れる流体供給部６と、第１の流体８を流体供給部６から押し出す押出し手段７(図示せず)と、流体供給部６から押し出された第１の流体８が通過する貫通孔２を有する乳化剤保持部１とを具備する。乳化剤保持部１は、流体供給部６に対して着脱可能である。乳化剤保持部１は、嵌め込み或いは挟み込みなどの方法によって流体供給部６の流体供給口に装着されている。また、乳化剤保持部１は、少なくとも２以上の貫通孔２を有する。複数の貫通孔を有することにより、押し出し手段７(図示せず)の一回の操作によって多数の分子膜を一度に作製することができる。さらに、貫通孔２には乳化剤が保持される。これらの点については微粒子の製造装置と同様である。
【００６９】
分子膜を製造するための乳化剤および乳化剤に含まれる物質、第１の流体、第２の流体の種類と使用方法については微粒子の製造装置と同様であるため、ここでは説明を省略する。
【００７０】
＜分子膜の製造方法＞
図１２に示す分子膜の製造装置において、本発明の分子膜の製造方法は、流体供給部６から押し出された流体が通過する貫通孔２の内部に乳化剤３を保持させる工程と、流体供給部６に第１の流体８を入れる工程と、流体供給部６に入れられた第１の流体８を、乳化剤３が保持された貫通孔２に押し出し、前記貫通孔の先端部に分子膜１０を形成させる工程とを具備する。乳化剤保持部１が着脱可能である場合、貫通孔２に乳化剤を充填した後、乳化剤保持部１を流体供給部６に装着し、その後、第１の流体８を流体供給部６に入れる。ここで、押し出し手段７(図示せず)の操作によって第１の流体８に圧力をかけると、第１の流体８が乳化剤保持部の貫通孔内部に保持された乳化剤３とともに前記貫通孔の導出口５に向かって押し出される。乳化剤は、親和力によって導出口５に付着したまま、この位置でしばらくの間留まる。このとき、貫通孔２内部から押し出された第１の流体８と、系外の第２の流体９との間に半球状の分子膜１０が形成される。分子膜１０は、導出口５の内径寸法よりも大きな半球状の形態をなす。
【００７１】
分子膜は微粒子２０を製造する過程において得られるものであり、その製造方法は基本的に微粒子の製造方法と同様であるので、ここでは作製方法の詳細について省略する。ただし、微粒子２０を作製する場合は第１の流体８が完全に乳化剤３に内包されることに対して、分子膜１０の場合には第１の流体８は乳化剤３の中に閉じ込められないのが特徴である。
【００７２】
例えば、図９に示すような親油性の乳化剤（Ｏｓ）と水相である第１の流体８（Ｗ1）と水相である第２の流体９（Ｗ2）の系を用いて、分子膜を製造する場合は、乳化剤の親水基がそれぞれ第１の流体８と第２の流体９に向けられ、二重層もしくは多重層の分子膜を形成させることができる。分子膜１０の膜厚と形状は、貫通孔に保持されている乳化剤３の量、乳化剤３と導出口５との親和力の強さ、および第１の流体８の注入量を制御することにより制御することができる。本発明により立体構造（三次元構造）を有する分子膜を製造することができる。例えば、図９に示すような半球状型の二分子膜を製造することができる。また、乳化剤３を溶かす溶媒を使用せず、乳化剤３の量が十分である場合、乳化剤の親水基がそれぞれ第１の流体８と第２の流体９に向けられ、その乳化剤の内側にさらに何層かの乳化剤３が規則正しく配置される多重層（ラメラ）の分子膜を製造することができる（図８を参照。但し、図８は多重層の微粒子）。
【００７３】
一方、乳化剤３に物質を含ませる場合は、物質は分子膜１０を構成する乳化剤の分子集合体に取り込まれて存在することができる。その他、乳化剤３に含まれる物質の存在形態は基本的に微粒子での存在形態と同様であるので、その詳細の説明については省略する。
【００７４】
また、例えば、図１０に示すような親水性の乳化剤（Ｗｓ）と油相である第１の流体８（Ｏ1）と油相である第２の流体９（Ｏ2）の系を用いて、分子膜１０を製造する場合は、乳化剤の疎水基がそれぞれ第１の流体８と第２の流体９に向けられ、二重層（逆二分子膜）もしくは多重層の分子膜１０（多重層逆分子膜）を形成させることができる。分子膜１０の膜厚と形状は、貫通孔に保持されている乳化剤３の量、乳化剤３と導出口５との親和力の強さ、および第１の流体８の注入量を制御することにより制御することができる。また、図９の系と同様に、図１０の系を用いて、立体構造（三次元構造）を有する分子膜を製造することができる。
【００７５】
［実施例］
以下、第１の実施の形態および第２の実施の形態に係わる具体的な実施例について詳述する。
【００７６】
［実施例１］
乳化剤３としてソルビタンモノオレアートを用い、第１の流体８として空気を用い、第２の流体９として純水を用いた。
【００７７】
ソルビタンモノオレアートを乳化剤保持部１であるナイロン製のフィルム状不織布（平均細孔の大きさ：７０μｍ）の片面に塗布した。ソルビタンモノオレアートを塗布したナイロン不織布を流体供給部６である注射用シリンジの先端にゴムリングで固定した後に、純水に浸漬し押し出し手段７によりシリンジ内部の空気を押し出した。すると、ソルビタンモノオレアートの分子膜および気泡を製造することができた。
【００７８】
乳化剤ソルビタンモノオレアートを用いて製造された気泡をそのまま純粋中で3時間放置し、その安定性を観察した。その結果、放置中、気泡の凝集や合一による粒径の変化や崩壊が観測されず、非常に安定に存在できることを確認できた。
【００７９】
上記のように本実施例で製造された気泡は乳化剤ソルビタンモノオレアートのみを用いて製造されたため、V/O/W中の油相（O）に乳化剤であるソルビタンモノオレアート以外の親油性溶媒が含まれていない。従って、この油相（O）としてはソルビタンモノオレアート分子のみがその疎水基の部分を第１の流体である空気相に向け、親水基の部分を第２の流体である水に向けて規則的に多重層に配列されるため、熱力学的に安定したベシクル構造の気泡を製造することができた。
【００８０】
また、本作製法で乳化剤としてモノオレインを用いた場合も同様に粒径のバラツキが少ない気泡を製造することができた。
【００８１】
［実施例２］
乳化剤３としてソルビタンモノオレアートのみを用い、第１の流体８として空気を用いた。第２の流体９として純水を用いた。乳化剤保持部１としてシリコンチューブ（肉厚約１０００μｍ）を用いた。
【００８２】
シリコンチューブにマイクロシリンジの針で孔を開け、そのチューブの外側にソルビタンモノオレアート（乳化剤３）のみを塗布して、チューブの片側をクリップで留め、乳化剤保持部１とした。図２に示された構成図のように、乳化剤保持部１であるシリコンチューブのもう片側を図２に示した流体供給部６であるシリンジの導出口１５（流体供給部６の導出口１５）に接続させた。シリコンチューブの導出口５を第２の流体９である純水中に水平に浸漬し、クリップで留めてある片側のシリコンチューブを引っ張りながら、導出口５よりソルビタンモノオレアートと空気８を導出口５より順次に押し出した。すると、チューブに穴が開けられた位置から、ソルビタンモノオレアートの分子膜１０または粒径のバラツキが少ないソルビタンモノオレアートの気泡（微粒子２０）を作製することができた。
【００８３】
この実施例により図２に挙げた基本構造で、乳化剤３のみで分子膜１０または分子膜微粒子２０を作製できることを示した。また、乳化剤保持部に変形可能部材を用いる場合、予め貫通孔の孔径を拡大させた後に、分子膜１０または粒径のバラツキが少ない微粒子２０を作製できることを示した。
【００８４】
［実施例３］
乳化剤３としてソルビタンモノオレアートを用い、第１の流体８として空気を用い、第２の流体９として純水を用いた。
【００８５】
図１に示された作製方法で、多数の貫通孔（貫通孔径＝１００μｍ、膜厚=１０μｍ）を有するポリプロピレン製のフィルム状部材４に、予めソルビタンモノオレアートを保持させて、乳化剤保持部１とした。ソルビタンモノオレアートを保持した乳化剤保持部１を図1に示した流体供給部６であるシリンジの導出口１５（流体供給部６の導出口１５）に装着した後に、導出口５を純水に浸漬させ、押し出し手段７を用いて、ソルビタンモノオレアートと空気を導出口５より順次に押し出す。すると、ソルビタンモノオレアートの分子膜１０および粒径のバラツキが少ない気泡２０を製造することができた。
【００８６】
又、多数の貫通孔を有するポリプロピレン製のフィルム状部材４の貫通孔に予めソルビタンモノオレアートと空気のセグメントを交互に保持させた乳化剤保持部１を用いる場合、同様な作製方法で分子膜１０および粒径のバラツキが少ない微粒子２０を作製することができた。
【００８７】
なお、多数の貫通孔を有するフィルム状部材４の膜厚は膜の強度と面積によって、適宜に選択することできる。また、フィルム状部材４の材質として更にテフロン(登録商標)、ナフロン、シリコン、ナイロン、ビニール、フロログラス［フッ素樹脂（ＰＴＦＥ）含浸ガラスクロス］などのものを用いると、上記の手法で微粒子２０を作製することができる。
【００８８】
［実施例４］
第１の流体８として薄いブルーインクを用い、乳化剤３としてモノオレインを用いた。
【００８９】
乳化剤保持部１として三つの貫通孔（貫通孔径＝１００μｍ、膜厚＝１０μｍ）を有するテフロン(登録商標)膜を用いた。その他の製造条件は実施例３と同じである。
【００９０】
モノオレイン（３）とブルーインク（８）を導出口５から純水（９）中に順次に導出することにより、モノオレインにブルーインクが注ぎ込まれた分子膜１０が形成された。次に、さらにブルーインク（８）を導出すると、分子膜１０は膨張し、やがて導出口５から完全に離れた状態の単一水相型（ブルーインク内包）の多重膜モノオレインベシクル（単一水相型多重膜ベシクル）（２０）が製造された。このブルーインク内包の多重膜モノオレインベシクルを外力により強制的に破壊させると、多重膜モノオレインベシクル内に内包されたブルーインクが瞬時に放出された。
【００９１】
又、流体供給部６に第１の流体８として液体のブルーインクを入れた後に、第３の流体１１として気体の空気、酸素などを入れることよって、微粒子２０の製造後、ブルーインクの第１の流体９への流出を防ぐことができた。なお、ブルーインクの量が少ない場合、ブルーインク８と空気１１とを同一の微粒子２０内に内包させることもできる。
【００９２】
［実施例５］
乳化剤３としてソルビタンモノオレアートを用いた。その他の製造条件は実施例４と同じである。
【００９３】
この場合、実施例４のモノオレインの場合と同様に、ソルビタンモノオレアートの分子膜１０と単一水相型（ブルーインク内包）の多重膜ソルビタンモノオレアート微粒子２０（単一水相型多重膜ベシクル２０）を作製することができた。
【００９４】
［実施例６］
乳化剤３として脂質であるレシチンを用いた。フィルム状部材４としてナフロンシート（貫通孔径=100μｍ、膜厚＝1.0mm）を用いた。また第２の流体９としての純水を水温50℃までホット・プレートで温めて使用した。その他の製造条件は実施例４と同じである。
【００９５】
この場合、実施例４のモノオレインの場合と同様に、レシチンの分子膜１０とブルーインク内包の多重膜レシチンベシクル２０（単一水相型多重膜ベシクル２０）を製造することができた。
【００９６】
［実施例７］
第１の流体８として物質を含有する薄いブルーインクを用い、乳化剤３として異なるHLB値を有するソルビタンモノオレアートとレシチンの乳化剤混合物３（混合重量比率3.9：１）を用いた。乳化剤混合物はマイクロ天秤で秤量したソルビタンモノオレアート(1.7g)とレシチン(0.30g)をそのまま超音波で混合させて調製した。なお、混合後の乳化剤混合物をしばらく放置した後、液面にまだ残された少量の泡をスポイト用いて除去した。前記他の物質として非定形の乳化剤凝集物微粒子を用いた。その他の製造条件は実施例６と同様である。
【００９７】
前記乳化剤混合物にブルーインクが注ぎ込まれると、導出口５でソルビタンモノオレアート・レシチンの分子膜１０が形成された。また、分子膜が形成されている状態でブルーインクと共に非定形微粒子（他の物質）を続けて分子膜に注入すると、粒径のバラツキが少ない他の物質とブルーインクを内包したソルビタンモノオレアート・レシチンの乳化剤混合物からなる多重膜ベシクル２０（異なる乳化剤混合物による物質内包の単一水相型多重膜ベシクル）が形成された。
【００９８】
この実施例により、異なるHLB値を有する乳化剤により調製された乳化剤混合物３を用いる場合も単一水相型多重膜ベシクル２０を作製できることが示された。また、物質内包の単一水相型多重膜ベシクル２０も作製できることが示された。
【００９９】
なお、本発明は前述の実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において、変更可能である。
【図面の簡単な説明】
【０１００】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る微粒子の製造装置の概略図１。
【図２】本発明の第１の実施の形態に係る微粒子の製造装置の概略図２。
【図３】本発明の第１の実施の形態に係る微粒子の製造装置の概略図３。
【図４】乳化剤保持部の構造図１。
【図５】乳化剤保持部の構造図２。
【図６】乳化剤と第１の流体とを交互に保持させた貫通孔の拡大図。
【図７】単層膜ベシクルの模式図。
【図８】多重膜ベシクルの模式図。
【図９】Ｗ1／Ｏs／Ｗ2型の分子膜および微粒子の製造メカニズムを示す模式図。
【図１０】Ｏ1／Ｗｓ／Ｏ2型の分子膜および微粒子の製造メカニズムを示す模式図。
【図１１】組成の異なる微粒子を製造する乳化剤保持部の貫通孔の拡大図。
【図１２】本発明の第２の実施の形態に係る分子膜の製造装置。
【符号の説明】
【０１０１】
1, １(b), 1(c)…乳化剤保持部、2, 2(a), 2(b)…貫通孔、3, 3(a), 3(b)…乳化剤、4, 4(a), 4(b)…フィルム状部材、5, 5(a), 5(b)…導出口、6…流体供給部、7…押出し手段、8, 8(a), 8(b)…第１の流体、９…第２の流体、１０…分子膜、１１…第３の流体、１２…図５の乳化剤保持部、１５…流体供給部６の導出口、20、20(a)、20(b)、20(bf)…微粒子。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
流体を入れる流体供給部と、
前記流体を流体供給部から押し出す押出し手段と、
前記流体供給部から押し出された流体が通過する乳化剤を保持するための少なくとも２以上の貫通孔を有し、かつ前記流体供給部に対して着脱可能である乳化剤保持部と
を具備する分子膜または微粒子の製造装置。
【請求項２】
流体を入れる流体供給部と、
前記流体を流体供給部から押し出す押出し手段と、
前記流体供給部から押し出された流体が通過する少なくとも２以上の貫通孔を有し、かつ前記貫通孔の内部にそれぞれ乳化剤が保持されている乳化剤保持部と
を具備する分子膜または微粒子の製造装置。
【請求項３】
前記貫通孔の内部に乳化剤と流体とを交互に保持させ、１貫通孔当り複数の微粒子を製造することができることを特徴とする請求項１または２に記載の微粒子の製造装置。
【請求項４】
前記乳化剤保持部が、可撓性を有し、かつ前記乳化剤保持部を前記流体供給部に対して取り付ける際に、前記貫通孔の孔径が広がることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載の分子膜または微粒子の製造装置。
【請求項５】
流体供給部から押し出された流体が通過する乳化剤を保持するための少なくとも２以上の貫通孔を有し、かつ前記流体供給部に対して着脱可能であることを特徴とする乳化剤保持部。
【請求項６】
流体供給部から押し出された流体が通過する貫通孔に乳化剤を保持させる工程と、
前記流体供給部に流体を入れる工程と、
前記流体供給部に入れられた流体を、前記乳化剤が保持された貫通孔を通して前記貫通孔の外に押し出す工程と
を具備する微粒子の製造方法。
【請求項７】
流体供給部から押し出された流体が通過する貫通孔に乳化剤と流体とを交互に保持させる工程と、
前記貫通孔に交互に保持された乳化剤と流体とを前記貫通孔の外に押し出す工程と
を具備する、１貫通孔当り複数の微粒子を製造することができる微粒子の製造方法。
【請求項８】
流体供給部から押し出された流体が通過する貫通孔に乳化剤を保持させる工程と、
前記流体供給部に流体を入れる工程と、
前記流体供給部に入れられた流体を、前記乳化剤が保持された貫通孔に押し出し、前記貫通孔の先端部に分子膜を形成させる工程と
を具備する分子膜の製造方法。
【請求項１】
流体を入れる流体供給部と、
前記流体を流体供給部から押し出す押出し手段と、
前記流体供給部から押し出された流体が通過する乳化剤を保持するための少なくとも２以上の貫通孔を有し、かつ前記流体供給部に対して着脱可能である乳化剤保持部と
を具備する分子膜または微粒子の製造装置。
【請求項２】
流体を入れる流体供給部と、
前記流体を流体供給部から押し出す押出し手段と、
前記流体供給部から押し出された流体が通過する少なくとも２以上の貫通孔を有し、かつ前記貫通孔の内部にそれぞれ乳化剤が保持されている乳化剤保持部と
を具備する分子膜または微粒子の製造装置。
【請求項３】
前記貫通孔の内部に乳化剤と流体とを交互に保持させ、１貫通孔当り複数の微粒子を製造することができることを特徴とする請求項１または２に記載の微粒子の製造装置。
【請求項４】
前記乳化剤保持部が、可撓性を有し、かつ前記乳化剤保持部を前記流体供給部に対して取り付ける際に、前記貫通孔の孔径が広がることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載の分子膜または微粒子の製造装置。
【請求項５】
流体供給部から押し出された流体が通過する乳化剤を保持するための少なくとも２以上の貫通孔を有し、かつ前記流体供給部に対して着脱可能であることを特徴とする乳化剤保持部。
【請求項６】
流体供給部から押し出された流体が通過する貫通孔に乳化剤を保持させる工程と、
前記流体供給部に流体を入れる工程と、
前記流体供給部に入れられた流体を、前記乳化剤が保持された貫通孔を通して前記貫通孔の外に押し出す工程と
を具備する微粒子の製造方法。
【請求項７】
流体供給部から押し出された流体が通過する貫通孔に乳化剤と流体とを交互に保持させる工程と、
前記貫通孔に交互に保持された乳化剤と流体とを前記貫通孔の外に押し出す工程と
を具備する、１貫通孔当り複数の微粒子を製造することができる微粒子の製造方法。
【請求項８】
流体供給部から押し出された流体が通過する貫通孔に乳化剤を保持させる工程と、
前記流体供給部に流体を入れる工程と、
前記流体供給部に入れられた流体を、前記乳化剤が保持された貫通孔に押し出し、前記貫通孔の先端部に分子膜を形成させる工程と
を具備する分子膜の製造方法。
【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２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【公開番号】特開２００７−２６８３５０（Ｐ２００７−２６８３５０Ａ）
【公開日】平成１９年１０月１８日（２００７．１０．１８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−９４３５３（Ｐ２００６−９４３５３）
【出願日】平成１８年３月３０日（２００６．３．３０）
【出願人】（０００００３０７８）株式会社東芝 (54,554)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年１０月１８日（２００７．１０．１８）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年３月３０日（２００６．３．３０）
【出願人】（０００００３０７８）株式会社東芝 (54,554)
【Ｆターム（参考）】
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