JP6923155B2 - Liposomal manufacturing method and multilamellar liposome - Google Patents
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Description
本発明は、スフィンゴリン脂質を含むリポソームの製造方法およびマルチラメラリポソームに関する。 The present invention relates to a method for producing a liposome containing a sphingolipid and a multilamellar liposome.
リポソームは、脂質二分子膜からなる閉鎖小胞体である。細胞モデルとして使用されるほか、閉鎖空間に医薬品などを封入した薬物送達システム(Drug Delivery System:DDS)等へ応用されている。リポソームの製造方法として、例えば、リン脂質とコレステロールとを含むクロロホルム溶液をフラスコに仕込み、溶媒のみを除去してフラスコ内壁に脂質膜を形成し、リン酸や乳酸などの緩衝液を加えてリン脂質の転移温度以上に加温し、撹拌装置で水和および分散させる方法がある(非特許文献1)。当該方法によれば、多層リポソームを生成させることができ、この多層リポソームに超音波を照射すると百数十ナノメートルの単層リポソームが生成するという。 Liposomes are closed endoplasmic reticulum consisting of lipid bilayer membranes. In addition to being used as a cell model, it is also applied to a drug delivery system (DDS) in which a drug or the like is enclosed in a closed space. As a method for producing liposomes, for example, a chloroform solution containing phospholipids and cholesterol is placed in a flask, only the solvent is removed to form a lipid film on the inner wall of the flask, and a buffer solution such as phosphoric acid or lactic acid is added to the phospholipids. There is a method of heating above the transition temperature of the flask and hydrating and dispersing it with a stirrer (Non-Patent Document 1). According to this method, multilayer liposomes can be produced, and when these multilayer liposomes are irradiated with ultrasonic waves, monolayer liposomes of a hundred and several tens of nanometers are produced.
一方、有機溶媒に代えて超臨界二酸化炭素を使用する方法もある。圧力容器内で40〜65℃、10〜30MPaの条件下、超臨界二酸化炭素とリポソーム膜構成成分、医薬化合物、および製剤助剤とを混合し反応させるものである。圧力容器内を減圧して二酸化炭素を除去すると、前記医薬化合物が内包されたリポソームの水性分散液を得ることができるという(特許文献1)。前記製剤助剤として、トロメタモールなどの緩衝剤、キレート剤、無機塩類、薬理的活性物質、浸透圧調節剤、安定化剤、抗酸化剤、粘度調節剤、保存剤などが記載されている。実施例では、リポソーム原料としてジパルミトイルホスファチジルコリン(DPPC)、水素添加大豆ホスファチジルコリン(HSPC)を用い、トロメタモールとEDTANa2−Caとを併用してリポソームを製造している。なお、リポソーム製造後に整粒操作を行い、平均粒径が0.26〜0.30μmの多層リポソームを得ている。 On the other hand, there is also a method of using supercritical carbon dioxide instead of the organic solvent. In a pressure vessel, supercritical carbon dioxide is mixed and reacted with a liposome membrane component, a pharmaceutical compound, and a pharmaceutical additive under the conditions of 40 to 65 ° C. and 10 to 30 MPa. It is said that when the pressure vessel is depressurized to remove carbon dioxide, an aqueous dispersion of liposomes containing the pharmaceutical compound can be obtained (Patent Document 1). As the pharmaceutical additive, a buffer such as tromethamole, a chelating agent, an inorganic salt, a pharmacologically active substance, an osmoregulator, a stabilizer, an antioxidant, a viscosity modifier, a preservative and the like are described. In an embodiment, dipalmitoylphosphatidylcholine as a liposomal material (DPPC), using hydrogenated soybean phosphatidylcholine (HSPC), manufactures liposomes in combination with trometamol and EDTANa 2 -Ca. After the liposome production, a granulation operation is performed to obtain a multilayer liposome having an average particle size of 0.26 to 0.30 μm.
また、水溶性もしくは親水性物質又は物質の混合物の封入のためのリポソームの製造方法もある(特許文献2)。水、リン脂質および助剤を臨界圧力及び臨界温度より高い二酸化炭素及び極性有機溶媒と反応させるものである。実施例では、リン脂質〔1−n−ヘキサデカノイル−2−(9−シス−オクタデセノイル)−3−sn−ホスファチジルコリン(POPC)〕とコレステロールとを使用し、POPC:コレステロールのモル比が3:1のリポソームを製造している。 There is also a method for producing liposomes for encapsulation of a water-soluble or hydrophilic substance or a mixture of substances (Patent Document 2). Water, phospholipids and auxiliaries are reacted with carbon dioxide and polar organic solvents above the critical pressure and temperature. In the examples, phospholipids [1-n-hexadecanoyl-2- (9-cis-octadecenoyl) -3-sn-phosphatidylcholine (POPC)] and cholesterol were used, and the molar ratio of POPC: cholesterol was 3: 1 liposome is produced.
更に、超臨界状態または臨界点以上の温度もしくは圧力条件下の二酸化炭素とリン脂質または糖脂質の均一混合流体中に、封入物質を含む水相を加えることを特徴とする封入物質を内包したリポソームの製造方法もある(特許文献3)。リン脂質と超臨界二酸化炭素との均一混合物にエタノールなどの助溶媒を併用し、難溶性の封入物質の溶解度を増加させるものである。この方法によれば、直径50nm〜800nmの単層ラメラリポソームを製造することができる。なお、超臨界二酸化炭素法を使用する方法は、超臨界状態でリポソームが形成されるのではなく、減圧により溶解度が急激に低下し、微粒子状に析出するリン脂質に水溶液を混合することによりリポソームが製造される、という。実施例では、ジパルミトイルホスファチジルコリン(DPPC)、水添大豆レシチン(HSPC)、水添卵黄レシチン、ジオレイルホスファチジルコリン(DOPC)、ジステアロイルホスファチジルコリン(DSPC)を用いて、単層リポソームを製造している。 Further, a liposome containing an encapsulating substance, which comprises adding an aqueous phase containing an encapsulating substance to a homogeneous mixed fluid of carbon dioxide and phospholipids or glycolipids under a supercritical state or a temperature or pressure condition above the critical point. There is also a manufacturing method of (Patent Document 3). A homogeneous mixture of phospholipids and supercritical carbon dioxide is combined with an auxiliary solvent such as ethanol to increase the solubility of the sparingly soluble encapsulant. According to this method, monolayer lamellar liposomes having a diameter of 50 nm to 800 nm can be produced. In the method using the supercritical carbon dioxide method, liposomes are not formed in a supercritical state, but the solubility rapidly decreases due to reduced pressure, and liposomes are obtained by mixing an aqueous solution with phospholipids that precipitate in the form of fine particles. Is manufactured. In Examples, monolayer liposomes are produced using dipalmitoylphosphatidylcholine (DPPC), hydrogenated soybean lecithin (HSPC), hydrogenated egg yolk lecithin, dioleylphosphatidylcholine (DOPC), and distearoylphosphatidylcholine (DSPC).
一方、卵黄由来フォスファチジルコリンを溶解したクロロホルム溶液を試験管に仕込み、溶媒のみを除去して試験管内壁に脂質膜を形成し、この試験管にガラスビーズと緩衝液とを加えた後に、20〜50kHzの低周波超音波と、500kHz〜20MHzの高周波超音波とを照射するリポソームの製造方法もある(特許文献4)。単に超音波を照射しただけではリポソーム内包物の損傷や、溶液温度の上昇による原料の分解・変性するなどの問題が生じるが、原料に20〜50kHzの低周波超音を照射してキャビテーションによる微細化を行い、次いでキャビテーション損傷の少ない条件下でリポソーム粒径をナノレベルまで極微細化・均一化する500kHz〜20MHzの高周波超音波照射を併用すると、数十nmから150nmの大きさにおいて粒径分布の狭い、異物混入のない高品質のリポソームを調製することができるという。 On the other hand, a chloroform solution in which egg yolk-derived phosphatidylcholine is dissolved is charged in a test tube, only the solvent is removed to form a lipid film on the inner wall of the test tube, glass beads and a buffer solution are added to the test tube, and then the test tube is added. There is also a method for producing liposomes that irradiates low-frequency ultrasonic waves of 20 to 50 kHz and high-frequency ultrasonic waves of 500 kHz to 20 MHz (Patent Document 4). Simply irradiating with ultrasonic waves causes problems such as damage to liposome inclusions and decomposition / denaturation of the raw material due to an increase in the solution temperature. When high-frequency ultrasonic irradiation of 500 kHz to 20 MHz is used in combination to make the liposome particle size extremely fine and uniform to the nano level under conditions with little cavitation damage, the particle size distribution is distributed in the size of several tens of nm to 150 nm. It is possible to prepare high-quality liposomes that are narrow and free of foreign substances.
しかしながら、上記非特許文献1記載や特許文献2記載の方法は、リン脂質と共にコレステロールを併用するものである。コレステロールはリポソームの脂質二分子膜の構成成分として使用され、コレステロールを含まないリポソームは得られていない。
However, the methods described in
また、特許文献1記載の方法は超臨界二酸化炭素を使用して多層リポソームを製造する方法である。リン脂質と共にトロメタモールやキレート剤などの製剤助剤を併用する必要がある。従って、製剤助剤を使用せず、多層リポソームを製造する方法の開発が望まれる。
Further, the method described in
特許文献3記載の方法も特許文献1と同様に超臨界二酸化炭素を使用するものであるが、実施例では、単層リポソームのみを製造している。超臨界二酸化炭素を使用し、かつ同じリン脂質を膜構成成分として使用して多層リポソームを製造する特許文献1と比較すると、特許文献1はリン脂質と共にコレステロールを併用して多層リポソームを調製するのに対し、特許文献3ではコレステロールを使用せず、単層リポソームのみを調製している。したがって、コレステロールを使用せず、マルチラメラリポソームを製造する方法の開発が望まれる。
The method described in Patent Document 3 also uses supercritical carbon dioxide as in
上記特許文献1〜4は、いずれもリン脂質としてグリセロリン脂質を使用するものであり、スフィンゴリン脂質を膜構成成分とするリポソームを製造するものではない。リポソームは、DDSなどに応用されるが、グリセロリン脂質とスフィンゴリン脂質とは生体内での代謝も相違する。したがって、スフィンゴリン脂質を主たる構成成分とするリポソームの製造方法の開発が望まれる。
All of the
更に、特許文献4記載の方法は、予め有機溶媒を使用してリン脂質膜を調製した後に2段階に超音波を照射するものである。有機溶媒を使用するため、製造環境および製品の安全性に影響する場合があり、複数回の超音波照射の工程も複雑である。したがって、有機溶媒を使用せず、より簡便にスフィンゴリン脂質を含むリポソームの製造方法の開発が望まれる。 Further, the method described in Patent Document 4 is to prepare a phospholipid membrane in advance using an organic solvent and then irradiate ultrasonic waves in two steps. Since an organic solvent is used, it may affect the manufacturing environment and product safety, and the process of multiple ultrasonic irradiations is also complicated. Therefore, it is desired to develop a method for producing a liposome containing a sphingolipid more easily without using an organic solvent.
上記現状に鑑み本発明は、コレステロールや助剤などを使用せずにスフィンゴリン脂質のリポソームを製造する方法を提供することを目的とする。 In view of the above situation, it is an object of the present invention to provide a method for producing a liposome of sphingolipid without using cholesterol or an auxiliary agent.
更に本発明は、スフィンゴリン脂質を構成成分とするマルチラメラリポソームを提供することを目的とする。 A further object of the present invention is to provide a multilamellar liposome containing a sphingolipid as a constituent.
本発明者らは、スフィンゴリン脂質と臨界状態の二酸化炭素との混合物に特定の周波数の波動を照射して反応させたところ、二酸化炭素除去後に得られるリポソーム懸濁液にマルチラメラリポソームが含まれることを見出し、本発明を完成させた。なお、スフィンゴリン脂質と共にグリセロリン脂質やステロール類を併用することもできる。 The present inventors reacted a mixture of sphingolipid and carbon dioxide in a critical state by irradiating it with a wave of a specific frequency, and the liposome suspension obtained after carbon dioxide removal contained multilamella liposomes. We found that and completed the present invention. In addition, glycerophospholipids and sterols can be used in combination with sphingolipids.
すなわち本発明は、高圧反応器に、水系溶媒に分散したスフィンゴリン脂質を収納し、温度30〜70℃、圧力0.1〜50MPaの二酸化炭素を封入し、かつ周波数10〜500kHzの波動を照射して反応させることを特徴とする、リポソームの製造方法を提供するものである。 That is, in the present invention, a sphingolipid dispersed in an aqueous solvent is stored in a high-pressure reactor, carbon dioxide having a temperature of 30 to 70 ° C. and a pressure of 0.1 to 50 MPa is sealed, and a wave having a frequency of 10 to 500 kHz is irradiated. The present invention provides a method for producing a liposome, which comprises reacting with the same.
また本発明は、前記水系溶媒には、前記スフィンゴリン脂質と共にグリセロリン脂質および/またはステロール類が分散されることを特徴とする、前記リポソームの製造方法を提供するものである。 The present invention also provides a method for producing the liposome, which comprises dispersing glycerophospholipids and / or sterols together with the sphingolipid in the aqueous solvent.
また本発明は、前記スフィンゴリン脂質は、スフィンゴミエリンであることを特徴とする、前記リポソームの製造方法を提供するものである。 The present invention also provides a method for producing the liposome, wherein the sphingolipid is sphingomyelin.
また本発明は、前記二酸化炭素を温度40〜60℃、圧力10〜30MPaとし、周波数20〜100kHzの波動を照射させ、マルチラメラリポソームを製造することを特徴とする、前記リポソームの製造方法を提供するものである。
また、本発明は、前記マルチラメラリポソームは、スフィンゴリン脂質で構成され、粒径が30〜150nmであることを特徴とする、前記リポソームの製造方法を提供するものである。
また、本発明は、前記マルチラメラリポソームは、スフィンゴミエリンと共にグリセロリン脂質および/またはステロール類とを含む、前記リポソームの製造方法を提供するものである。
The present invention also provides a method for producing a liposome, which comprises producing a multilamella liposome by irradiating the carbon dioxide with a wave of a frequency of 20 to 100 kHz at a temperature of 40 to 60 ° C. and a pressure of 10 to 30 MPa. Is what you do.
The present invention also provides a method for producing the liposome, wherein the multilamellar liposome is composed of a sphingolipid and has a particle size of 30 to 150 nm.
The present invention also provides a method for producing the liposome, wherein the multilamellar liposome contains sphingomyelin and glycerophospholipids and / or sterols.
また本発明は、スフィンゴリン脂質のみから構成され、粒径が30〜150nmのマルチラメラリポソームを提供するものである。 The present invention also provides multilamellar liposomes composed only of sphingolipids and having a particle size of 30 to 150 nm.
本発明によれば、有機溶媒や製剤助剤、ステロール類を使用せずに、スフィンゴリン脂質を含むリポソームを製造することができる。 According to the present invention, liposomes containing sphingolipids can be produced without using an organic solvent, a pharmaceutical additive, or sterols.
また、スフィンゴリン脂質を含むマルチラメラリポソームが提供される。 Also provided are multilamellar liposomes containing sphingolipids.
本発明の第一は、高圧反応器に、水系溶媒に分散したスフィンゴリン脂質を収納し、温度30〜70℃、圧力0.1〜50MPaの二酸化炭素を封入し、かつ周波数10〜500kHzの波動を照射して反応させることを特徴とする、リポソームの製造方法である。以下、本発明を詳細に説明する。 The first of the present invention is that a sphingolipid dispersed in an aqueous solvent is stored in a high-pressure reactor, carbon dioxide having a temperature of 30 to 70 ° C. and a pressure of 0.1 to 50 MPa is sealed, and a wave having a frequency of 10 to 500 kHz. It is a method for producing a liposome, which comprises irradiating and reacting with. Hereinafter, the present invention will be described in detail.
本発明の製造方法は、スフィンゴリン脂質をリポソームの構成成分として含むことを特徴とする。後記する実施例に示すように、ステロール類、緩衝液やキレート剤等の助剤、エタノールやクロロホルムなどの有機溶媒を使用することなく、スフィンゴリン脂質のみからなるリポソームを製造できることが判明したからである。スフィンゴリン脂質としては、スフィンゴイドに脂肪酸が酸アミド結合したセラミドを含み、更に、リン酸および塩基が結合した化合物である。例えば、スフィンゴミエリン、セラミドホスリルエタノールアミン、セラミドホスリルグリセロール、セラミドホスリルグリセロールホスファート、1,2−ジミリストイルアミド−1,2−デオキシホスファチジルコリンなどがある。 The production method of the present invention is characterized by containing sphingolipid as a constituent component of liposome. As shown in the examples described later, it was found that liposomes consisting only of sphingolipids can be produced without using sterols, auxiliaries such as buffers and chelating agents, and organic solvents such as ethanol and chloroform. be. The sphingolipid is a compound containing ceramide in which a fatty acid is acid-amide bonded to sphingoid, and further, phosphoric acid and a base are bonded. For example, sphingomyelin, ceramide phosphatidylethanolamine, ceramide phosphatidylglycerol, ceramide phosphatidylglycerol phosphate, 1,2-dimyristylamide-1,2-deoxyphosphatidylcholine and the like.
本発明の製造方法は、ステロール類を使用せずにリポソームを製造できる点に特徴があるが、前記スフィンゴリン脂質と共にステロール類を併用するものであってもよい。ステロール類としては、コレステロール、ジヒドロコレステロール、コレステロールエステル、フィトステロール、シトステロール、スチグマステロール、カンペステロール、コレスタノール、ラノステロールなどがある。また1−O−ステロールグルコシド、1−O−ステロールマルトシドまたは1−O−ステロールガラクトシドなどのステロール誘導体であってもよい。 The production method of the present invention is characterized in that liposomes can be produced without using sterols, but sterols may be used in combination with the sphingolipid. Examples of sterols include cholesterol, dihydrocholesterol, cholesterol ester, phytosterol, cytosterol, stigmasterol, campesterol, cholestanol, lanosterol and the like. It may also be a sterol derivative such as 1-O-sterol glucoside, 1-O-sterol maltoside or 1-O-sterol galactoside.
また、ステロール類に代えて、またはステロール類と共にグリセロリン脂質を併用するものであってもよい。グリセロリン脂質としては、例えばホスファチジルコリン、ジパルミトイルホスファチジルコリン、ジステアロイルホスファチジルコリン、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、ホスファチジン酸、ホスファチジルグリセロール、ホスファチジルイノシトール、ジミリストイルホスファチジルコリン、カルジオピン、卵黄レシチン、水添卵黄レシチン、大豆レシチン、水添大豆レシチン、水素添加大豆ホスファチジルコリン等がある。 In addition, glycerophospholipids may be used in combination with sterols or instead of sterols. Examples of glycerophospholipid lipids include phosphatidylcholine, dipalmitoylphosphatidylcholine, distearoylphosphatidylcholine, phosphatidylethanolamine, phosphatidylserine, phosphatidic acid, phosphatidylglycerol, phosphatidylinositol, dimyristylphosphatidylcholine, cardiopine, egg yolk lecithin, and hydrogenated egg lecithin. There are supplemented soybean lecithin, hydrogenated soybean phosphatidylcholine and the like.
リポソーム構成成分におけるスフィンゴリン脂質の割合は、50〜100質量%、より好ましくは60〜100質量%である。グリセロリン脂質およびステロール類を併用することができ、これらを併用する場合の配合量は、これらの合計がリポソーム構成成分の50質量%を越えず、それぞれ50質量%未満、より好ましくは0〜30質量%、特に好ましくは0〜20質量%である。 The proportion of sphingolipid in the liposome component is 50 to 100% by mass, more preferably 60 to 100% by mass. Glycerophospholipids and sterols can be used in combination, and the total amount of these in combination does not exceed 50% by mass of the liposome constituents, and each is less than 50% by mass, more preferably 0 to 30% by mass. %, Especially preferably 0 to 20% by mass.
本発明では、水系溶媒に分散したスフィンゴリン脂質を使用する。これに所定条件の二酸化炭素を混合し特定周波数の波動照射を照射すると、有機溶媒や助剤等を使用せずにリポソームを製造できる点に特徴がある。水系溶媒に分散したスフィンゴリン脂質を使用することで、リポソームに前記水系溶媒が封入されたリポソームが製造される。したがって、水系溶媒としては、精製水、蒸留水、純水などの水が好適である。水系溶媒に他の成分の添加は不要である。 In the present invention, a sphingolipid dispersed in an aqueous solvent is used. When carbon dioxide under predetermined conditions is mixed with this and irradiated with wave irradiation of a specific frequency, liposomes can be produced without using an organic solvent or an auxiliary agent. By using a sphingolipid dispersed in an aqueous solvent, liposomes in which the aqueous solvent is encapsulated are produced. Therefore, as the aqueous solvent, purified water, distilled water, pure water or the like is suitable. It is not necessary to add other components to the aqueous solvent.
一方、任意の化合物Aが封入されたリポソームを製造することもできる。この場合には、水等に成分Aを溶解または分散したものを水系溶媒として使用することができる。この際、成分Aの溶解助剤として緩衝液、キレート、アルコールなどの有機溶媒などを含ませることができる。 On the other hand, liposomes in which any compound A is encapsulated can also be produced. In this case, a solvent in which the component A is dissolved or dispersed in water or the like can be used as the aqueous solvent. At this time, a buffer solution, a chelate, an organic solvent such as alcohol, or the like can be included as a solubilizing agent for the component A.
スフィンゴリン脂質、グリセロリン脂質、ステロール類などのリポソーム構成成分は常温で固体である。これを水に分散させるには、例えばリポソーム構成成分と水系溶媒とを仕込んだ容器をバス型ソニーケーターのバス部に収納してソニーケーションし、リポソーム構成成分を微細化すればよい。有機溶媒を使用することなく、水中にリポソーム構成成分を分散させることができる。なお、リポソーム構成成分の添加量は、水100質量部に対して0.001〜10質量部であり、好ましくは0.01〜1質量部である。 Liposomal constituents such as sphingolipids, glycerophospholipids, and sterols are solid at room temperature. In order to disperse this in water, for example, a container in which the liposome constituent component and the aqueous solvent are charged may be stored in the bath portion of the bath-type Sony Kata and Sonyation may be performed to make the liposome constituent component finer. Liposomal constituents can be dispersed in water without the use of organic solvents. The amount of the liposome constituent component added is 0.001 to 10 parts by mass, preferably 0.01 to 1 part by mass with respect to 100 parts by mass of water.
リポソーム構成成分が分散された水系溶媒を、高圧反応器に収納する。次いで、同反応器に温度30〜70℃、好ましくは30〜60℃、より好ましくは40〜60℃、特に好ましくは50〜60℃、圧力0.1〜50MPa、好ましくは0.1〜30MPa、より好ましくは1〜30MPaとなるように二酸化炭素を供給する。 The aqueous solvent in which the liposome constituents are dispersed is stored in a high-pressure reactor. Next, the reactor was charged with a temperature of 30 to 70 ° C., preferably 30 to 60 ° C., more preferably 40 to 60 ° C., particularly preferably 50 to 60 ° C., a pressure of 0.1 to 50 MPa, preferably 0.1 to 30 MPa. Carbon dioxide is supplied so as to be more preferably 1 to 30 MPa.
次いで、この混合物に周波数10〜500kHz、より好ましくは10〜300kHz、特に好ましくは20〜100kHzの波動を照射する。波動照射後に二酸化炭素を減圧除去すると、得られる懸濁液中にリポソームが形成される。非特許文献2に記載するように、MLV(multi lameller vesicle;多重層リポソーム)に超音波処理を行うと百数十ナノメートルの粒子径の小さいSUV(small unilameller vesicle;小さな一枚膜リポソーム)となる。しかしながら本発明では、超臨界状態の二酸化炭素にスフィンゴリン脂質を混合し、更に所定の波動を照射すると、その機序は不明であるが、スフィンゴリン脂質からなるマルチラメラリポソームが製造されることが判明した。反応時間、すなわち波動照射時間は、10分以上であれば特に制限はない。例えば10分〜5時間、好ましくは30分から2時間である。なお、本発明の方法は、スフィンゴリン脂質のみでリポソームが構成される点に特徴があり、製造されるリポソームはマルチラメラリポソームに限定されず、ユニラメラリポソームを含むものであってもよい。 The mixture is then irradiated with waves at a frequency of 10-500 kHz, more preferably 10-300 kHz, particularly preferably 20-100 kHz. When carbon dioxide is removed under reduced pressure after wave irradiation, liposomes are formed in the resulting suspension. As described in Non-Patent Document 2, when MLV (multi lameller vesicles) are subjected to sonication, SUVs (small unilameller vesicles) having a particle size of a hundred and several tens of nanometers are obtained. Become. However, in the present invention, when sphingolipid is mixed with carbon dioxide in a supercritical state and further irradiated with a predetermined wave, the mechanism is unknown, but multilamellar liposomes composed of sphingolipid can be produced. found. The reaction time, that is, the wave irradiation time is not particularly limited as long as it is 10 minutes or more. For example, 10 minutes to 5 hours, preferably 30 minutes to 2 hours. The method of the present invention is characterized in that liposomes are composed only of sphingolipids, and the liposomes produced are not limited to multilamella liposomes, and may include unilamella liposomes.
本発明では、上記範囲で温度、圧力、周波数、反応時間を調整することで、層構成や平均粒径を調整することができる。例えば、後記する実施例に示すように、温度40〜60℃、圧力10〜30MPa、周波数20〜100kHz、好ましくは20〜50kHzの照射により、主としてマルチラメラリポソームを生成することができる。上記温度範囲で圧力15MPaで反応させる場合は、温度40〜60℃の範囲で粒子径が略均一のマルチラメラリポソームを製造することができる。また、温度40℃よりも高温で反応させると、マルチラメラリポソームの分離性を向上させることができる。また、28〜45kHzの超音波照射により、温度40〜60℃の範囲で、より多層のマルチラメラリポソームを製造することができる。 In the present invention, the layer structure and the average particle size can be adjusted by adjusting the temperature, pressure, frequency, and reaction time within the above ranges. For example, as shown in Examples described later, multilamellar liposomes can be mainly produced by irradiation at a temperature of 40 to 60 ° C., a pressure of 10 to 30 MPa, a frequency of 20 to 100 kHz, preferably 20 to 50 kHz. When the reaction is carried out at a pressure of 15 MPa in the above temperature range, multilamellar liposomes having a substantially uniform particle size can be produced in a temperature range of 40 to 60 ° C. Further, when the reaction is carried out at a temperature higher than 40 ° C., the separability of the multilamellar liposome can be improved. In addition, more multi-layered multilamellar liposomes can be produced in the temperature range of 40 to 60 ° C. by ultrasonic irradiation at 28 to 45 kHz.
なお、リポソームは脂質二分子膜から構成される。本明細書において、ユニラメラリポソームとは、1層の脂質二分子膜で構成されるリポソームを意味し、マルチラメラリポソームとは、2以上の脂質二分子膜で構成されるリポソームを意味するものとする。 The liposome is composed of a lipid bilayer membrane. In the present specification, the unilamella liposome means a liposome composed of one layer of lipid bilayer membrane, and the multilamella liposome means a liposome composed of two or more lipid bilayer membranes. do.
本発明の製造方法で製造されるリポソームは、ステロール類などの膜成分を使用せずに、マルチラメラ構造を形成する。従来は、マルチラメラリポソームの調製には、ステロール類などの膜成分を併用する必要があり(特許文献1参照)、リン脂質のみのマルチラメラリポソームやその製造方法は知られていない。しかしながら、本発明においてステロール類その他の併用を排除するものではなく、リポソーム構成成分として、ステロール類やグリセロリン脂質を併用することもできる。 Liposomes produced by the production method of the present invention form a multilamellar structure without using membrane components such as sterols. Conventionally, in the preparation of multilamella liposomes, it is necessary to use a membrane component such as sterols in combination (see Patent Document 1), and a phospholipid-only multilamella liposome and a method for producing the same are not known. However, the present invention does not exclude the combined use of sterols and others, and sterols and glycerophospholipids can also be used in combination as liposome constituents.
本発明で製造されるリポソームはスフィンゴリン脂質を必須の成分とする。リポソームの大きさは、原理的には水和水などを含んだリン脂質分子の形態に基づく自発曲率に依存し、形成に至る調製環境に影響され、例えば、温和な条件の静置水和法では、巨大な単層リポソーム(GUV:Giant Unilamellar Vesicle)となり、ボルテックス処理のような渦流下ではマルチラメラリポソームとなり、超音波処理では平均粒径が200nm以下のユニラメラリポソームとなる(非特許文献2)。しかしながら本発明によれば、後記する実施例に示すように、スフィンゴリン脂質のみからなるマルチラメラリポソームを製造することができる。なお、粒度分布測定装置で測定した平均分子量から換算した場合の平均粒径は1,000nm超であったが、電子顕微鏡像に基づく算出によればマルチラメラリポソームの粒径は5〜200nmであった。ただし、本発明で製造できるリポソームはマルチラメラリポソームに限定されない。また、層構成によらず、GUVなどの平均粒径が大きいリポソームは、生体膜の研究材料として使用することができる。 The liposome produced in the present invention contains sphingolipid as an essential component. In principle, the size of liposomes depends on the spontaneous curvature based on the morphology of phospholipid molecules containing hydrated water, etc., and is affected by the preparation environment leading to the formation. Then, it becomes a huge monolayer liposome (GUV: Giant Unilamellar Vesicle), becomes a multilamella liposome under a vortex such as vortex treatment, and becomes a unilamella liposome having an average particle size of 200 nm or less by sonication (Non-Patent Document 2). ). However, according to the present invention, as shown in Examples described later, multilamellar liposomes composed only of sphingolipids can be produced. The average particle size when converted from the average molecular weight measured by the particle size distribution measuring device was more than 1,000 nm, but the particle size of the multilamellar liposome was 5 to 200 nm according to the calculation based on the electron microscope image. rice field. However, the liposomes that can be produced in the present invention are not limited to multilamellar liposomes. Further, regardless of the layer structure, liposomes having a large average particle size such as GUV can be used as a research material for biological membranes.
本発明の第二は、スフィンゴリン脂質で構成されるマルチラメラリポソームである。このリポソームは、本発明の第一の方法で製造することができる。ただし、製造方法はこれに限定されるものではない。 The second of the present invention is a multilamellar liposome composed of sphingolipids. The liposome can be produced by the first method of the present invention. However, the manufacturing method is not limited to this.
本発明のマルチラメラリポソームの粒径は、医療用のリポソーム製剤として好適な5〜200nmである。リポソームを生体内の標的部位に送達させるために、血管透過性を利用するという方法がある。癌組織や炎症部位などの血管新生が活発な血管壁では透過性が亢進しているため、正常組織では通過困難な数10〜200nmの粒子が透過することができる。本発明のマルチラメラリポソームの粒径は、好ましくは30〜150nm、より好ましくは50〜120nmである。この粒径のマルチラメラリポソームは、癌組織や炎症部位に到達することができる。 The particle size of the multilamella liposome of the present invention is 5 to 200 nm, which is suitable as a liposome preparation for medical use. There is a method of utilizing vascular permeability to deliver liposomes to a target site in vivo. Since the permeability is enhanced in the blood vessel wall where angiogenesis is active such as cancer tissue and inflamed site, particles having a diameter of several to 200 nm, which are difficult to pass through in normal tissue, can permeate. The particle size of the multilamellar liposome of the present invention is preferably 30 to 150 nm, more preferably 50 to 120 nm. Multilamellar liposomes of this particle size can reach cancerous tissues and inflamed sites.
次に実施例を挙げて本発明を具体的に説明するが、これらの実施例は何ら本発明を制限するものではない。 Next, the present invention will be specifically described with reference to examples, but these examples do not limit the present invention in any way.
(実施例1)
スフィンゴミエリンを精製水に濃度0.1wt%となるように投入し、超音波洗浄機(株式会社エスエヌディUSM)で10分間撹拌した。その3mlを、高圧反応器に仕込み、二酸化炭素を、温度40℃で、圧力10MPaとなるように封入した。更に、28kHzの超音波を照射し、60分間反応させた。反応終了後に、二酸化炭素を減圧除去し、リポソーム懸濁液を回収した。
(Example 1)
Sphingomyelin was added to purified water to a concentration of 0.1 wt%, and the mixture was stirred with an ultrasonic cleaner (SND USM Co., Ltd.) for 10 minutes. 3 ml of the mixture was charged into a high-pressure reactor, and carbon dioxide was sealed at a temperature of 40 ° C. and a pressure of 10 MPa. Further, it was irradiated with ultrasonic waves of 28 kHz and reacted for 60 minutes. After completion of the reaction, carbon dioxide was removed under reduced pressure and the liposome suspension was recovered.
反応時間60分で得た前記リポソーム懸濁液を蒸留水で10倍に希釈し、カーボン支持膜つき400メッシュCuグリッドで、室温または80℃にて分散し2%リンタングステン酸、室温または80℃でネガティブ染色法による電子染色を行った。電子顕微鏡像を図1に示す。複数の層で構成されるマルチラメラリポソームが含まれていた。 The liposome suspension obtained with a reaction time of 60 minutes was diluted 10-fold with distilled water and dispersed at room temperature or 80 ° C. on a 400 mesh Cu grid with a carbon support membrane, and 2% phosphotung acid, room temperature or 80 ° C. Electronic staining was performed by the negative staining method. An electron microscope image is shown in FIG. It contained multilamellar liposomes composed of multiple layers.
(実施例2〜15)
温度、圧力、超音波条件を表1に変更した以外は実施例1に準じてリポソーム懸濁液を回収した。また、粒度分布測定装置(Shimadzu SALD−2200)を用いて平均分子量を測定しリポソームの平均粒径に換算した。結果を表1に示す。表中「−」は、未測定を意味する。また、リポソーム懸濁液に含まれるリポソームの電子顕微鏡像を図2〜9に示す。
(Examples 2 to 15)
The liposome suspension was recovered according to Example 1 except that the temperature, pressure, and ultrasonic conditions were changed to Table 1. In addition, the average molecular weight was measured using a particle size distribution measuring device (Shimadzu SALD-2200) and converted to the average particle size of liposomes. The results are shown in Table 1. "-" In the table means unmeasured. In addition, electron microscopic images of liposomes contained in the liposome suspension are shown in FIGS. 2 to 9.
(実施例16)
温度を50℃、圧力を20MPaとなるように封入し、超音波照射に代えて1,500rpmで60分間撹拌した以外は、実施例1と同様に操作してリポソーム懸濁液を得た。リポソーム懸濁液を構成するリポソームは、マルチラメラリポソームであった。粒度分布測定装置を用いて測定した平均分子量から得られたリポソームの平均粒径を換算したところ、3,421±392nmであった。リポソーム懸濁液の光学顕微鏡像を図10(A)に、電子顕微鏡像を図10(B)に示す。
(Example 16)
A liposome suspension was obtained in the same manner as in Example 1 except that the mixture was sealed so that the temperature was 50 ° C. and the pressure was 20 MPa, and the mixture was stirred at 1,500 rpm for 60 minutes instead of ultrasonic irradiation. The liposomes constituting the liposome suspension were multilamella liposomes. The average particle size of the liposomes obtained from the average molecular weight measured using the particle size distribution measuring device was converted to 3,421 ± 392 nm. An optical microscope image of the liposome suspension is shown in FIG. 10 (A), and an electron microscope image is shown in FIG. 10 (B).
(結果)
(1)高圧反応器に、水系溶媒に分散したスフィンゴリン脂質を収納し、温度40〜60℃、圧力10〜30MPaで反応させると、いずれの条件でもマルチラメラリポソームが生成することが判明した。
(2)実施例2、実施例6および実施例14の結果を示す図2、図5、図8の電子顕微鏡像に示すように、温度40〜60℃の範囲で圧力15MPaで反応させる場合に、マルチラメラリポソームの粒径が均一になる傾向が観察された。
(3)実施例1、実施例5および実施例13の結果を示す図1、図4、図7の電子顕微鏡像に示すように、圧力10MPaで反応させた場合は、温度40℃よりも50℃、60℃の方が、マルチラメラリポソームの分離性に優れた。
(4)実施例7、実施例8、実施例11の結果によれば超音波の照射時間に依存し、実施例3、実施例7、実施例15の結果によれば反応温度に依存した。温度50℃、圧力20MPa、超音波28kHzの場合には、照射時間が60分の場合に平均粒径が最も短径となり、圧力20MPa、超音波28kHzの場合には、温度50℃の場合に平均粒径が最も短径となった。
(5)実施例7と実施例16の結果を示す図6と図10(B)との比較に示されるように、温度50℃、圧力20MPaの場合、超音波処理または撹拌処理に依存して層厚が異なり、28kHzの超音波を照射した方がより多層となる傾向が観察された。
(result)
(1) It was found that when sphingolipids dispersed in an aqueous solvent were stored in a high-pressure reactor and reacted at a temperature of 40 to 60 ° C. and a pressure of 10 to 30 MPa, multilamellar liposomes were produced under any of the conditions.
(2) As shown in the electron microscope images of FIGS. 2, 5 and 8 showing the results of Examples 2, 6 and 14, when the reaction is carried out at a pressure of 15 MPa in a temperature range of 40 to 60 ° C. , It was observed that the particle size of the multilamellar liposomes tended to be uniform.
(3) As shown in the electron microscope images of FIGS. 1, 4, and 7 showing the results of Examples 1, 5, and 13, when the reaction was carried out at a pressure of 10 MPa, the temperature was 50 rather than 40 ° C. The separability of the multilamellar liposome was superior at ° C. and 60 ° C.
(4) According to the results of Examples 7, 8 and 11, it depended on the irradiation time of ultrasonic waves, and according to the results of Examples 3, 7 and 15, it depended on the reaction temperature. When the temperature is 50 ° C. and the pressure is 20 MPa and the ultrasonic wave is 28 kHz, the average particle size is the shortest when the irradiation time is 60 minutes, and when the pressure is 20 MPa and the ultrasonic wave is 28 kHz, the average particle size is the average when the temperature is 50 ° C. The particle size was the shortest.
(5) As shown in the comparison between FIGS. 6 and 10 (B) showing the results of Example 7 and Example 16, when the temperature is 50 ° C. and the pressure is 20 MPa, it depends on the ultrasonic treatment or the stirring treatment. It was observed that the layer thickness was different and the layer was more multi-layered when irradiated with ultrasonic waves of 28 kHz.
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