(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ポリマーナノ粒子、及び、該ポリマーナノ粒子と会合した少なくとも１つの中性の非イオン性有機化合物を含み、
前記ポリマーナノ粒子が、折り畳まれた（collapsed）水溶性高分子電解質を含み、
前記の折り畳まれた（collapsed）水溶性高分子電解質は、少なくとも１００，０００ダルトンの分子量を有する、架橋しているランダム共重合体であり、
前記ポリマーナノ粒子は、直径１００ｎｍ未満であり、そして、
前記中性の非イオン性有機化合物が、染料、顔料、着色剤、油、ＵＶ光吸収分子、香料、香味分子、保存料、導電性化合物、熱可塑性化合物、接着促進剤、浸透促進剤、防錆剤及びこれらの組み合わせからなる群より選択される、組成物。
【請求項２】
前記ポリマーナノ粒子が、５０ｎｍ未満の直径である、請求項１に記載の組成物。
【請求項３】
前記ポリマーナノ粒子が、２０ｎｍ未満の直径である、請求項１に記載の組成物。
【請求項４】
前記ポリマーナノ粒子が、多数の高分子電解質分子を含む、請求項１に記載の組成物。
【請求項５】
前記中性の非イオン性有機化合物が、疎水性である、請求項１に記載の組成物。
【請求項６】
前記高分子電解質が、電磁波放射誘発性架橋、化学誘発性架橋、又は、熱誘発性架橋のいずれか１つによって架橋される、請求項１に記載の組成物。
【請求項７】
前記中性の非イオン性有機化合物が、ポリマーナノ粒子の非存在下における溶解度よりも高い濃度で分散する、請求項１に記載の組成物を含んだ分散液。
【請求項８】
前記高分子電解質が、ポリ（アクリル酸）、ポリ（メタクリル酸）、ポリ（スチレンスルホン酸塩）、キトサン、ポリ（ジメチルジアリルアンモニウムクロライド）、ポリ（アリルアミンヒドロクロライド）又は、これらの組み合わせを含む、請求項１に記載の組成物。
【請求項９】
前記中性の非イオン性有機化合物の少なくとも一部が、前記ポリマーナノ粒子の内部に存在する、請求項１に記載の組成物。
【請求項１０】
前記中性の非イオン性有機化合物の少なくとも一部が、前記ポリマーナノ粒子の表面に存在する、請求項１に記載の組成物。
【請求項１１】
前記中性の非イオン性有機化合物が、溶媒に曝露された後も、前記ポリマーナノ粒子と会合したままである、請求項１に記載の組成物。
【請求項１２】
適用後に持続放出又は徐放をもたらす、請求項１に記載の組成物。
【請求項１３】
前記中性の非イオン性有機化合物が、誘発性放出によって放出される、請求項１に記載の組成物。
【請求項１４】
前記中性の非イオン性有機化合物が、５〜９のｐＨで中性である、請求項１に記載の組成物。
【請求項１５】
前記中性の非イオン性有機化合物が、６〜８のｐＨで中性である、請求項１に記載の組成物。
【請求項１６】
前記高分子電解質は、分子量が少なくとも２５０，０００ダルトンである、請求項１に記載の組成物。
【請求項１７】
前記中性の非イオン性有機化合物が、塩でも、塩由来のイオンでもない、請求項１に記載の組成物。
【請求項１８】
前記ポリマーナノ粒子が、空洞を有する、請求項１に記載の組成物。
【請求項１９】
前記ポリマーナノ粒子が、網目構造を有する、請求項１に記載の組成物。
【請求項２０】
前記ポリマーナノ粒子が、乾燥形態で回収されるか、又は、適当な溶媒中に再分散し得る、請求項１に記載の組成物。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願は、その全体の内容が引用によって本明細書に組み込まれる２０１０年３月２４日出願の米国仮特許出願第６１／３１７，００２号の優先権を主張する。
【背景技術】
【０００２】
ナノ粒子は、ナノメートルサイズの物質、例えば、金属、半導体、ポリマー、有機物等であり、これらは、その小さなサイズのため、ユニークな特徴を有することが多い。生理活性及び非生理活性な活性成分（ＡＩ）のポリマーナノ粒子は、配合成分の使用の低減の可能性、改善した利用可能性、改善した溶解性／分散性、改良された輸送、接着、又は、制御された放出特性のため、特に興味深い。内部が中空のポリマーナノ粒子は、多くの用途、例えば、医薬品の薬物、農業における活性成分（ＡＩ）、化粧品、パーソナルケア及び食品の制御放出等における広範な用途が見出されている。それらは、生理活性な化学種を分解から保護することも見出され、環境から汚染物質を除去するのに使用することができる。
【発明の概要】
【０００３】
本発明は、種々のタイプの活性成分がポリマーナノ粒子と会合し、活性成分の性能を改善することができるという発見を包含する。特に、本発明は、改善した活性成分の製造及び使用方法をいくつか提供する。
【０００４】
種々の態様において、本発明は、ポリマーナノ粒子と、該ナノ粒子と組み合わせた少なくとも１つの活性化合物とを含んだ組成物を提供する。いくつかの実施形態において、ナノ粒子は、直径が１００ｎｍ未満である。いくつかの実施形態において、ポリマーは高分子電解質を含む。いくつかの実施形態において、活性化合物は有機化合物である。
【０００５】
種々の態様において、本発明は、ポリマーナノ粒子を含んだ組成物を提供し、該ポリマーナノ粒子は、直径が１００ｎｍ未満である。ポリマーナノ粒子は、相対的極性領域と相対的非極性領域との双方を有していてもよい。極性領域は、イオン化可能な又はイオン化した化学基から構成されていてもよい。
【０００６】
いくつかの実施形態において、活性化合物は、農業活性化合物（ダニ駆除剤、防カビ剤、殺菌剤（bactericide）、除草剤、抗生剤、抗菌剤（antimicrobial）、抗線虫剤、殺鼠剤、昆虫病原物質、フェロモン、不妊化剤、ウイルス、誘引物質、植物成長調整剤、昆虫成長調整剤、防虫剤、植物栄養素、摂食刺激物質、殺菌剤（germicide）及びこれらの組み合わせのような）からなる群より選択される。いくつかの実施形態において、活性成分は、アゾキシストロビン、エマメクチン及びその塩、アバメクチン及びその塩、チアメトキサム、グリホサート、２，４−ジクロロフェノキシ）酢酸、アトラジン、ピクロラム、イマゼタピル又はチフェンスルフロン−メチル、並びに、これらの組み合わせからなる群より選択される。いくつかの実施形態において、活性成分は、アトラジン、ネオニコチノイド、光合成阻害剤、アミノ酸合成阻害剤、成長調整物質、ピレトリン、アベルメクチン及びストロビルリンからなる群より選択される。
【０００７】
いくつかの実施形態において、ナノ粒子は、５０ｎｍ未満の大きさである。いくつかの実施形態において、ナノ粒子は、２０ｎｍ未満の大きさである。いくつかの実施形態において、ポリマーは、多数のポリマー分子を含んでいる。いくつかの実施形態において、ポリマーナノ粒子は架橋している。いくつかの実施形態において、架橋工程は、電磁波放射誘発性架橋、化学誘発性架橋、又は、熱誘発性架橋のうちのいずれか１つによって達成される。
【０００８】
種々の実施形態において、本願発明は、ポリマーナノ粒子と、該ナノ粒子と組み合わせた少なくとも１つの活性化合物とを含んだ分散液を提供し、該活性成分は、該ポリマーナノ粒子の非存在下における溶解度よりも高い濃度で分散する。
【０００９】
いくつかの実施形態において、ポリマーは、ポリ（アクリル酸）、ポリ（メタクリル酸）、ポリ（スチレンスルホネート）、キトサン、ポリ（ジメチルジアリルアンモニウムクロライド）、ポリ（アリルアミンヒドロクロライド）又はこれらのコポリマー若しくはグラフトポリマー、及び、これらの組み合わせからなる群より選択される。
【００１０】
いくつかの実施形態において、活性成分の少なくとも一部は、該ポリマーナノ粒子の内部に存在する。いくつかの実施形態において、活性成分の少なくとも一部は、該ポリマーナノ粒子の表面に存在する。いくつかの実施形態において、活性成分は、溶媒に曝露した後もポリマーナノ粒子と会合したままである。
【００１１】
種々の実施形態において、本発明は、適用後に持続放出又は徐放を提供する。いくつかの実施形態において、放出の誘因は、ｐＨ変化、温度変化、気圧変化、浸透圧変化、水への曝露、溶媒への曝露、せん断力の変化、配合物の適用、細菌への曝露、酵素への曝露、電磁波放射線への曝露、及び、フリーラジカルへの曝露からなる群より選択される。いくつかの実施形態において、活性成分は、誘発性放出によって放出される。いくつかの実施形態において、ポリマーナノ粒子は、空洞を有する。いくつかの実施形態において、ポリマーナノ粒子は、網目構造を有する。いくつかの実施形態において、ポリマーナノ粒子と会合した活性成分は、土壌中で、ポリマーナノ粒子と会合していない場合とは異なる移動度を有する。いくつかの実施形態において、ポリマーは、親水性領域と疎水性領域とを有する。いくつかの実施形態において、ポリマーナノ粒子を、乾燥形態で回収するか又は適当な溶媒中に再分散させてもよい。
【００１２】
いくつかの実施形態において、活性成分は、アゾキシストロビン、エマメクチン及びその塩、アバメクチン及びその塩、チアメトキサム、グリホサート、２，４−ジクロロフェノキシ）酢酸、アトラジン、ピクロラム、イマゼタピル又はチフェンスルフロン−メチル、並びに、これらの組み合わせである。いくつかの実施形態において、活性成分は、アトラジン、ネオニコチノイド、光合成阻害剤、アミノ酸合成阻害剤、成長調整物質、ピレトリン、アベルメクチン及びストロビルリンである。
【００１３】
種々の態様において、本発明は、ポリマーナノ粒子を製造する方法を提供し、該方法は、高分子電解質を帯電させる溶液条件で水溶液に高分子電解質を溶解させる工程と、該条件下で逆帯電した化学種を添加して該ポリマーを折り畳ませる（collapse）工程と、該ポリマーを架橋する工程とを含む。いくつかの実施形態において、架橋する工程は、電磁波放射誘発性架橋、化学誘発性架橋、又は、熱誘発性架橋のうちの１つによって達成される。
【００１４】
いくつかの実施形態において、逆帯電した化学種は、活性成分である。
【００１５】
いくつかの実施形態において、逆帯電した化学種は、ポリマーナノ粒子から除去される。いくつかの実施形態において、逆帯電した化学種は、ｐＨ調節、ろ過、透析又はこれらの組み合わせによってポリマーナノ粒子から除去される。
【００１６】
いくつかの実施形態において、該方法は、活性成分とポリマーナノ粒子とを会合させる工程を更に含む。
【００１７】
いくつかの実施形態において、該方法は、溶媒を除去する工程を含む。いくつかの実施形態において、溶媒は、凍結乾燥、蒸留、抽出、選択的溶媒除去、ろ過、透析又は蒸発によって除去される。いくつかの実施形態において、該方法は、ナノ粒子を適当な溶媒に再分散させる工程を含む。
【００１８】
いくつかの実施形態において、方法は、ダニ駆除剤、防カビ剤、殺菌剤（bactericide）、除草剤、抗生剤、抗菌剤（antimicrobial）、抗線虫剤、殺鼠剤、昆虫病原物質、フェロモン、不妊化剤、ウイルス、誘引物質、植物成長調整剤、昆虫成長調整剤、防虫剤、植物栄養素、摂食刺激物質、殺菌剤（germicide）、及び、これらの組み合わせからなる群より選択される農業活性化合物を含む。
【００１９】
いくつかの実施形態において、組成物又は方法は、活性成分を含み、該活性成分は、生理活性であっても非生理活性であってもよく、該活性成分は、例えば、親水性、疎水性又は中性有機染料若しくは顔料、着色剤、油、ＵＶ光及び非ＵＶ光吸収有機分子、有機小分子、香料、香味分子、無機塩及び錯体、中性若しくは荷電有機錯体、溶媒、気体、保存料、導電性化合物、熱可塑性化合物、接着促進剤、浸透促進剤、防錆剤、触媒、並びに、これらの組み合わせからなる群であるが、これらに限定されない。
【００２０】
いくつかの実施形態において、ポリマーナノ粒子は、生理活性若しくは非生理活性成分又はこれらの組み合わせを含んだ分散液を作製するために用いられる。分散液は、エアロゾル、ゾル、エマルション及びゲル等のいくつかの形態をとっていてもよく、該活性成分は、活性成分が不溶性であるか若しくは効果的には分散することができない溶媒又は相中で、ナノ粒子によって可溶性又は分散性とされる。
【００２１】
いくつかの実施形態において、方法は、５０ｎｍ未満の大きさのナノ粒子を含む。いくつかの実施形態において、方法は、２０ｎｍ未満の大きさのナノ粒子を含む。いくつかの実施形態において、方法は、多数のポリマー分子を含む。いくつかの実施形態において、方法は、架橋したポリマーナノ粒子を含む。
【００２２】
いくつかの実施形態において、ポリ（アクリル酸）、ポリ（メタクリル酸）、ポリ（スチレンスルホン酸塩）、キトサン、ポリ（ジメチルジアリルアンモニウムクロライド）、ポリ（アリルアミンヒドロクロライド）又はこれらのコポリマー若しくはグラフトポリマー、及び、これらの組み合わせからなる群より選択されるポリマーを含む。いくつかの実施形態において、方法は、活性成分の一部を含み、該活性成分の一部は、ポリマーナノ粒子の表面上に存在する。
【００２３】
いくつかの実施形態において、方法は、会合させる工程を含み、それ自体は、ポリマーナノ粒子を適当な第１溶媒に溶解又は分散させる工程と、活性成分を含んだ第２溶媒を添加することによりポリマーナノ粒子を膨張させる工程と、第２溶媒を除去する工程とを含む。
【００２４】
いくつかの実施形態において、方法は、会合させる工程を含み、それ自体は、ポリマーナノ粒子を溶解又は分散させる工程と、活性成分を適当な第１溶媒に溶解させる工程と、第２溶媒を添加する工程と、第１溶媒を除去する工程とを含む。
【００２５】
いくつかの実施形態において、方法は、会合させる工程を含み、それ自体は、ポリマーナノ粒子を溶解又は分散させる工程と、活性成分を適当な溶媒に溶解させる工程と、溶媒を除去する工程とを含む。
【００２６】
種々の態様において、本発明は、活性成分とポリマーナノ粒子とを会合させる方法を提供し、該方法は、ポリマーナノ粒子を適当な第１溶媒に溶解させるか又は分散させる工程と、活性成分を含んだ第２溶媒を添加することによってポリマーナノ粒子を膨張させる工程と、第２溶媒を除去する工程とを含む。
【００２７】
種々の態様において、本発明は、活性成分とポリマーナノ粒子とを会合させる方法を提供し、該方法は、ポリマーナノ粒子を溶解させるか又は分散させる工程と、活性成分を適当な第１溶媒に溶解させる工程と、第２溶媒を添加する工程と、第１溶媒を除去する工程とを含む。
【００２８】
種々の態様において、本発明は、活性成分とポリマーナノ粒子とを会合させる方法を提供し、該方法は、ポリマーナノ粒子を溶解させるか又は分散させる工程と、活性成分を適当な溶媒に溶解させる工程と、溶媒を除去する工程とを含む。
【００２９】
方法に関するいくつかの実施形態において、第１溶媒は水である。方法に関するいくつかの実施形態において、第２溶媒は、第１溶媒とは混和しない。方法に関するいくつかの実施形態において、第２溶媒は、第１溶媒と部分的に混和する。
【００３０】
種々の態様において、本発明は、活性成分を含んだポリマーナノ粒子の製造方法を提供し、該製造方法は、高分子電解質を適当な溶媒に溶解させる工程と、活性成分と高分子電解質とを会合させる工程と、高分子電解質を折り畳む工程とを含む。
【００３１】
いくつかの実施形態において、活性成分と高分子電解質との会合は、高分子電解質の折り畳みを生ずる。いくつかの実施形態において、折り畳みは、溶媒条件の変化、温度変化、ｐＨ変化によって生ずる。
【００３２】
いくつかの実施形態において、活性成分を含んだポリマーナノ粒子は架橋している。いくつかの実施形態において、活性成分は化学的に修飾されている。
【００３３】
種々の態様において、本発明は、ポリマーナノ粒子と、該ナノ粒子と組み合わせた少なくとも１つの活性化合物とを含んだ組成物の、該組成物を植物、種子、土壌又は基板に適用することによる使用方法を提供する。いくつかの実施形態において、組成物はエアロゾルとして作物又は面に噴霧される。いくつかの実施形態において、組成物は、溶液中に他の成分を含んだ配合物の一部である。いくつかの実施形態において、処理方法は、添加された界面活性剤と、ポリマーナノ粒子以外の分散剤とを実質的に含まない。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】図１は、活性成分を含んだ典型的なポリマーナノ粒子の説明である。活性成分は、ナノ粒子の内部又は表面で会合している可能性がある。
【図２】図２は、活性成分の周りにおける高分子電解質の直接的な折り畳みの典型的な説明図である。Ａ：拡張立体配置の高分子電解質、Ｂ：活性成分の添加と活性成分の周囲での高分子電解質の折り畳み、Ｃ：架橋。
【図３】図３は、修飾された高分子電解質からのポリマーナノ粒子の形成を説明する。Ａ：疎水基を含んだ拡張立体配置の高分子電解質、Ｂ：修飾された高分子電解質の折り畳み、Ｃ：架橋。
【図４】図４は、無機金属イオンからのポリマーナノ粒子の形成を説明する。Ａ：拡張立体配置の高分子電解質、Ｂ：金属塩を含んだ高分子電解質の折り畳み、Ｃ：折り畳まれた高分子電解質の架橋、Ｄ：金属イオンの除去、Ｅ：ポリマーナノ粒子。
【図５】図５は、金属水酸化物ナノ粒子からのポリマーナノ粒子の形成を説明する。Ａ：拡張立体配置の高分子電解質、Ｂ：金属水酸化物前駆体イオンを含んだ高分子電解質の折り畳み、Ｃ：折り畳まれた高分子電解質の架橋、Ｄ：金属水酸化物の形成、Ｅ：金属水酸化物の除去、Ｆ：ポリマーナノ粒子。
【図６】図６は、金属水酸化物ナノ粒子からのポリマーナノ粒子の形成を説明する。Ａ：拡張立体配置における高分子電解質、Ｂ：金属酸化物前駆体を含んだ高分子電解質の折り畳み、Ｃ：折り畳まれた高分子電解質の架橋、Ｄ：金属酸化物の形成、Ｅ：金属水酸化物の除去、Ｆ：ポリマーナノ粒子。
【図７】図７は、中空ナノ粒子に活性成分を装填する方法を説明する。Ａ：ＡＩの存在下、適当な溶媒を使用してナノカプセルを膨張させる、Ｂ：混和性溶媒系を使用してナノカプセルにＡＩを分配する、Ｃ：ＡＩの存在下、非混和性溶媒を使用してナノカプセルを膨張させる。
【図８】図８は、折り畳み剤及び架橋剤としてジアミノ化合物を使用して形成したポリマーナノ粒子の典型的な特性評価を示す。２４時間の還流の（ａ）前、及び、（ｂ）後のＰＡＡ／１，８−ジアミノオクタン混合物のＴＥＭ画像。
【図９】図９は、折り畳み剤及び架橋剤としてジアミノ化合物を使用して形成したポリマーナノ粒子の典型的な特性評価を示す。（ａ）ＮａＣｌの非存在下および存在下、及び、（ｂ）添加ＮａＣｌの存在下において還流した後のＰＡＡ／１，６−ジアミノヘキサンのＴＥＭ画像。スケールバーは、１００ｎｍである。
【図１０】図１０は、典型的な制御放出の試験装置及び試験結果を示す。Ａ．制御放出の実験機構、Ｂ．ＴＭＸの制御放出特性。
【図１１】図１１は、ホスタソールイエローを装填したポリマーナノ粒子の典型的な土壌移動度を示す。Ａ：ホスタソールイエローを装填した中空ポリマーナノ粒子の溶出液のＵＶ−ｖｉｓスペクトル、Ｂ：中空ポリマーナノ粒子を含まないホスタソールイエローの溶出液のＵＶスペクトル。
【図１２】図１２は、水中でのピレン（実線）、及び、Ｎａ＋−折り畳まれたＰ（ＭＡＡ−ｃｏ−ＥＡ）ナノ粒子存在下でのピレン（点線）の発光スペクトルを示す。
【図１３】図１３：（Ａ）水酸化アルミニウムを含む、及び、（Ｂ，Ｃ）水酸化アルミニウム除去後の高分子電解質粒子の、原子間力顕微鏡法（Ａ，Ｂ）及び透過電子顕微鏡法（ＴＥＭ）（Ｃ）の画像。
【発明を実施するための形態】
【００３５】
種々の態様において、本発明は、高分子電解質を使用して、平均サイズが１ｎｍ〜８００ｎｍの範囲のポリマー粒子及びポリマーゲル粒子を製造する方法を説明する。これらの粒子は、一般的に、形状は球状であり（例えば、楕円形、長円等）、膨張しようとしまいと、中心は中空であるか又は空洞を含んでいてよい。粒子は、活性成分を含んでいてもよい。
【００３６】
本発明について更に説明する前に、本明細書における用語の使用に関する全般的な説明を提供することが有用であろう。
【００３７】
本明細書で使用する通り、「活性成分」の語は、殺虫剤の処方における活性化合物若しくは活性化合物の混合物、又は、活性薬剤成分若しくは活性薬剤成分の混合物をいう。典型的には活性成分とは見なされない生理活性物質、例えば、香料、香味化合物、ホルモン、ホモ、オリゴ若しくはポリ核酸、又は、ペプチド等を含んでいてもよい。親水性、疎水性又は中性有機染料若しくは顔料、着色剤、油、ＵＶ光及び非ＵＶ光吸収有機分子、有機小分子、香料及び香味分子、無機塩及び錯体、中性又は帯電有機錯体、溶媒、気体、保存料、導電性化合物、熱可塑性化合物、接着促進剤、浸透促進剤、防錆剤、触媒、並びに、これらの組み合わせ等、生理活性又は非生理活性物質を含んでいてもよい。いくつかの実施形態において、活性成分は、有機化合物である。いくつかの実施形態において、活性成分は中性有機化合物である。いくつかの実施形態において、活性成分は、約４〜約１０、約５〜約９、又は、約６〜約８のｐＨで中性である。いくつかの実施形態において、活性成分は、上記値のいずれかの範囲のｐＨで中性である。いくつかの実施形態において、活性成分は非イオン性化合物である。いくつかの実施形態において、活性成分は塩でもなく、塩の成分でもない。
【００３８】
本発明の活性成分の典型的な種類としては、ダニ駆除剤、除藻剤、殺鳥剤、殺菌剤（bactericide）、防カビ剤、除草剤、殺虫剤、ダニ殺虫剤、軟体動物駆除剤、殺線虫剤、殺鼠剤、殺ウイルス剤、除藻剤、鳥忌避剤、交信攪乱剤、植物活性化剤、摂食阻害剤、昆虫誘引剤及び防虫剤が挙げられる。
【００３９】
除草剤の活性成分は、アミノ酸合成阻害剤、細胞膜破壊剤、脂質合成阻害剤、色素合成阻害剤、苗木成長阻害剤、成長調整剤、光合成阻害剤として機能し得る。
【００４０】
アミノ酸合成阻害剤としての活性成分の例としては、限定するものではないが、例えば、イマゼタピル（２−［４，５−ジヒドロ−４−メチル−４−（１−メチルエチル）−５−オキソ−１Ｈ−イミダゾール−２−イル］−５−エチル−３−ピリジンカルボン酸）、チフェンスルフロン（３−［［［［（４−メトキシ−６−メチル−１，３，５−トリアジン−２−イル）アミノ］カルボニル］アミノ］スルホニル］−２−チオフェンカルボン酸）、チフェンスルフロン−メチル（メチル３−［［［［（４−メトキシ−６−メチル−１，３，５−トリアジン−２−イル）アミノ］カルボニル］アミノ］スルホニル］−２−チオフェンカルボキシレート）、グリホサート（Ｎ−（ホスホノメチル）グリシン）が挙げられる。
【００４１】
細胞膜破壊剤としての活性成分の例としては、限定するものではないが、ジクワット（６，７−ジヒドロジピリド［１，２−ａ：２’，１’−ｃ］ピラジンジイウム）、パラコート（１，１’−ジメチル−４，４’−ビピリジニウム）が挙げられる。
【００４２】
脂肪合成阻害剤としての活性成分の例としては、限定するものではないが、クロジナホッププロパルギル（２−プロピニル（２Ｒ）−２−［４−［（５−クロロ−３−フルオロ−２−ピリジニル）オキシ］フェノキシ］プロパノエート）、トラルコキシジム（２−［１−（エトキシイミノ）プロピル］−３−ヒドロキシ−５−（２，４，６−トリメチルフェニル）−２−シクロヘキセン−１−オン）が挙げられる。
【００４３】
色素合成阻害剤としての活性成分の例としては、限定するものではないが、メソトリオン、（２−［４−（メチルスルホニル）−２−ニトロベンゾイル］−１，３−シクロヘキサンジオン、クロマゾン（２−［（２−クロロフェニル）メチル］−４，４−ジメチル−３−イソキサゾリジノンが挙げられる。
【００４４】
苗木成長阻害剤としての活性成分の例としては、限定するものではないが、メトラクロル（２−クロロ−Ｎ−（２−エチル−６−メチルフェニル）−Ｎ−（２−メトキシ−１−メチルエチル）アセタミド）、トリフルアリン（２，６−ジニトロ−Ｎ，Ｎ−ジプロピル−４−（トリフルオロメチル）ベンゼンアミン）、ジフルフェンゾピル（２−［１−［［［（３，５−ジフルオロフェニル）アミノ］カルボニル］ヒドラゾノ］エチル］−３−ピリジンカルボン酸）が挙げられる。
【００４５】
成長調整剤としての活性成分の例としては、限定するものではないが、２，４−Ｄ（２，４−ジクロロフェノキシ）酢酸）、ジカンバ（３，６−ジクロロ−２−メトキシ安息香酸）、ＭＣＰＡ（（４−クロロ−２−メチルフェノキシ）酢酸）、ピクロラム（４−アミノ−３，５，６−トリクロロ−２−ピリジンカルボン酸）、トリクロピル（［（３，５，６−トリクロロ−２−ピリジニル）オキシ］酢酸）が挙げられる。
【００４６】
光合成阻害剤としての活性成分の例としては、限定するものではないが、アトラジン（６−クロロ−Ｎ−エチル−Ｎ’−（１−メチルエチル）−１，３，５−トリアジン−２，４−ジアミン）、メトリブジン（４−アミノ−６−（１，１−ジメチルエチル）−３−（メチルチオ）−１，２，４−トリアジン−５（４Ｈ）−オン）、ブロマシル（５−ブロモ−６−メチル−３−（１−メチルプロピル）−２，４（１Ｈ，３Ｈ）−ピリミジンジオン、テブチウロン（Ｎ−［５−（１，１−ジメチルエチル）−１，３，４−チアジアゾール−２−イル］−Ｎ，Ｎ’−ジメチルウレア）、プロパニル（Ｎ−（３，４−ジクロロフェニル）プロパンアミド）、ベンタゾン（３−（１−メチルエチル）−１Ｈ−２，１，３−ベンゾチアジアジン−４（３Ｈ）−オン２，２−ジオキシド）、ブロモキシニル（３，５−ジブロモ−４−ヒドロキシベンゾニトリル）、ピリデート（Ｏ−（６−クロロ−３−フェニル−４−ピリダジニル）Ｓ−オクチルカルボノチオエートが挙げられる。
【００４７】
殺虫剤の活性成分は、アセチルコリンステラーゼ阻害剤、ＧＡＢＡ作動性塩素チャネルアンタゴニスト、ナトリウムチャネルモジュレータ、ニコチン性アセチルコリン受容体アゴニスト、塩素チャネルアクチベータ、幼若ホルモン模倣体、非特異的（多部位）阻害剤、選択的同翅類摂食遮断剤、ダニ類成長阻害剤、ミトコンドリアＡＴＰシンターゼ阻害剤、プロトン勾配の崩壊を通じた酸化的リン酸化脱共役剤、ニコチン性アセチルコリンレセプターチャネル遮断剤、キチン生合成阻害剤（タイプ０及び１）、脱皮撹乱物質、エクジソンレセプターアゴニスト、オクトパミンレセプターアゴニスト、ミトコンドリア複合体Ｉ電子輸送阻害剤、ミトコンドリア複合体ＩＩＩ電子輸送阻害剤、ミトコンドリア複合体ＩＶ電子輸送阻害剤、電圧依存性ナトリウムチャネル遮断剤、アセチルＣｏＡカルボキシラーゼ阻害剤、リアノジンレセプターモジュレータとして作用し得る。
【００４８】
アセチルコリンステラーゼ阻害剤としての活性成分の例としては、限定するものではないが、カルバメート（例えば、カルボフラン（２，３−ジヒドロ−２，２−ジメチル−７−ベンゾフラニルメチルカルバメート）、カルボスルファン（２，３−ジヒドロ−２，２−ジメチル−７−ベンゾフラニル［（ジブチルアミノ）チオ］メチルカルバメート））、及び、オルガノホスフェート化学物質（例えば、クロルピリホス−メチル（Ｏ，Ｏ−ジメチルＯ−（３，５，６−トリクロロ−２−ピリジニル）ホスホロチオエート））のファミリーが挙げられる。
【００４９】
ＧＡＢＡ作動性塩素チャネルアンタゴニストとしての活性性分の例は、限定するものではないが、クロルデン（１，２，４，５，６，７，８，８−オクタクロロ−２，３，３ａ，４，７，７ａ−ヘキサヒドロ−４，７−メタノ−１Ｈ−インデン）、エンドスルファン（６，７，８，９，１０，１０−ヘキサクロロ−１，５，５ａ，６，９，９ａ−ヘキサヒドロ−６，９−メタノ−２，４，３−ベンゾジオキサチエピン３−オキシド）、エチプロル（５−アミノ−１−［２，６−ジクロロ−４−（トリフルオロメチル）フェニル］−４−（エチルスルフィニル）−１Ｈ−ピラゾール−３−カルボニトリル）、フィプロニル（５−アミノ−１−［２，６−ジクロロ−４−（トリフルオロメチル）フェニル］−４−［（トリフルオロメチル）スルフィニル］−１Ｈ−ピラゾール−３−カルボニトリル）が挙げられる。
【００５０】
ナトリウムチャネルモジュレータとしての活性成分の例としては、限定するものではないが、ＤＤＴ（１，１’−（２，２，２−トリクロロエチリデン）ビス［４−クロロベンゼン］）、メトキシクロル（１，１’−（２，２，２−トリクロロエチリデン）ビス［４−メトキシベンゼン］）、ピレトリン化合物（例えば、ビフェントリン（（２−メチル［１，１’−ビフェニル］−３−イル）メチル（１Ｒ，３Ｒ）−ｒｅｌ−３−［（１Ｚ）−２−クロロ−３，３，３−トリフルオロ−１−プロペニル］−２，２−ジメチルシクロプロパンカルボキシレート）、ラムダ−シハロトリン（（Ｒ）−シアノ（３−フェノキシフェニル）メチル（１Ｓ，３Ｓ）−ｒｅｌ−３−［（１Ｚ）−２−クロロ−３，３，３−トリフルオロ−１−プロペニル］−２，２−ジメチルシクロプロパンカルボキシレート）、ピレトリン（（ＲＳ）−３−アリル−２−メチル−４−オキソシクロペント−２−エニル（１Ｒ，３Ｒ）−２，２−ジメチル−３−（２−メチルプロプ−１−エニル）シクロプロパンカルボキシレート）、テトラメトリン（（１，３，４，５，６，７−ヘキサヒドロ−１，３−ジオキソ−２Ｈ−イソインドール−２−イル）メチル２，２−ジメチル−３−（２−メチル−１−プロペニル）シクロプロパンカルボキシレート））が挙げられる。
【００５１】
ニコチン性アセチルコリン受容体アゴニストとしての活性成分の例としては、限定するものではないが、ニコチン及びネオニコチノイド（例えば、アセタミプリド、イミダクロプリド、チアメトキサム）が挙げられる。
【００５２】
塩素チャネルアクチベータとしての活性成分の例としては、限定するものではないが、ミルベマイシン（例えば、（６Ｒ，２５Ｒ）−５−Ｏ−デメチル−２８−デオキシ−６，２８−エポキシ−２５−メチルミルベマイシンＢとのミルベメクチン（（６Ｒ，２５Ｒ）−５−Ｏ−デメチル−２８−デオキシ−６，２８−エポキシ−２５−エチルミルベマイシンＢ混合物）及びアベルメクチン（例えば、アバメクチン（８０％の（２ａＥ，４Ｅ，８Ｅ）−（５’Ｓ，６Ｓ，６’Ｒ，７Ｓ，１１Ｒ，１３Ｓ，１５Ｓ，１７ａＲ，２０Ｒ，２０ａＲ，２０ｂＳ）−６’−［（Ｓ）−ｓｅｃ−ブチル］−５’，６，６’，７，１０，１１，１４，１５，１７ａ，２０，２０ａ，２０ｂ−ドデカヒドロ−２０，２０ｂ−ジヒドロキシ−５’，６，８，１９−テトラメチルー１７−オキソスピロ［１１，１５−メタノ−２Ｈ，１３Ｈ，１７Ｈ−フロ［４,３,２−ｐｑ］［２，６］ベンゾジオキサシクロオクタデシン−１３，２’−［２Ｈ］ピラン］−７イル２，６−ジデオキシ−４−Ｏ−（２，６−ジデオキシ−３−Ｏ−メチル−ａ−Ｌ−アラビノ−ヘキサピラノシル）−３−Ｏ−メチル−ａ−Ｌ−アラビノ−ヘキソピラノシドと２０％の（２ａＥ，４Ｅ，８Ｅ）−（５’Ｓ，６Ｓ，６’Ｒ，７Ｓ，１１Ｒ，１３Ｓ，１５Ｓ，１７ａＲ，２０Ｒ，２０ａＲ，２０ｂＳ）−５’，６，６’，７，１０，１１，１４，１５，１７ａ，２０，２０ａ，２０ｂ−ドデカヒドロ−２０，２０ｂ−ジヒドロキシ−６’−イソプロピル−５’，６，８，１９−テトラメチル−１７−オキソスピロ［１１，１５−メタノ−２Ｈ，１３Ｈ，１７Ｈ−フロ［４，３，２−ｐｑ］［２，６］ベンゾジオキサシクロオクタデシン−１３，２’−［２Ｈ］ピラン］−７−イル２，６−ジデオキシ−４−Ｏ−（２，６−ジデオキシ−３−Ｏ−メチル−ａ−Ｌ−アラビノ−ヘキソピラノシル）−３−Ｏ−メチル−ａ−Ｌ−アラビノ−ヘキサピラノシドとの混合物、又は、アベルメクチンＢ１）、及び、エマメクチンベンゾエート（（４’Ｒ）−４’−デオキシ−４’−（メチルアミノ）アベルメクチンＢ１ベンゾエート（塩））が挙げられる。
【００５３】
ミトコンドリアＡＴＰシンターゼ阻害剤としての活性成分の例としては、限定するものではないが、ジアフェンチウロン（Ｎ−［２，６−ビス（１−メチルエチル）−４−フェノキシフェニル］−Ｎ’−（１，１−ジメチルエチル）チオウレア）、プロパルギット（２−［４−（１，１−ジメチルエチル）フェノキシ］シクロヘキシル２−プロピニルスルファイト）、テトラジホン（１，２，４−トリクロロ−５−［（４−クロロフェニル）スルホニル］ベンゼン）が挙げられる。
【００５４】
キチン生合成阻害剤（タイプ０）としての活性成分の例としては、限定するものではないが、ベンゾイルウレア（例えば、ビストリフロン（Ｎ−［［［２−クロロ−３，５−ビス（トリフルオロメチル）フェニル］アミノ］カルボニル］−２，６−ジフルオロベンズアミド）、ジフルベンズロン（Ｎ−［［（４−クロロフェニル）アミノ］カルボニル］−２，６−ジフルオロベンズアミド）、テフルベンズロン（Ｎ−［［（３，５−ジクロロ−２，４−ジフルオロフェニル）アミノ］カルボニル］−２，６−ジフルオロベンズアミド）が挙げられる。
【００５５】
アセチルＣｏＡカルボキシラーゼ阻害剤としての活性成分の例としては、限定するものではないが、テトロン酸及びテトラミン酸誘導体（例えば、スピロジクロフェン（３−（２，４−ジクロロフェニル）−２−オキソ−１−オキサスピロ［４．５］ｄｅｃ−３−エン−４−イル２，２−ジメチルブタノエート））が挙げられる。
【００５６】
防カビ剤の活性成分は、核酸合成、有糸及び細胞分裂、呼吸、タンパク質合成、信号伝達系、脂質及び膜合成、膜中のステロール生合成、グルカン合成、ホスト植物防衛誘導、多部位接触活性、及び、他の未知の作用機構を標的としてもよい。
【００５７】
核酸合成を標的とする活性成分の例としては、限定するものではないが、アシルアラニン（例えば、メタルキシル−Ｍ（メチルＮ−（２，６−ジメチルフェニル）−Ｎ−（メトキシアセチル）−Ｄ−アラニネート））、イソチアゾロン（例えば、オクチリノン（２−オクチル−３（２Ｈ）−イソチアゾロン））が挙げられる。
【００５８】
有糸及び細胞分裂を標的とする活性成分の例としては、限定するものではないが、ベンズイミダゾール（例えば、チアベンダゾール（２−（４−チアゾリル）−１Ｈ−ベンズイミダゾール））、チオファネート（例えば、チオファネート−メチル（ジメチル［１，２−フェニレンビス（イミノカルボノチオイル）］ビス［カルバメート］））、トルアミド（例えば、ゾキサミド（３，５−ジクロロ−Ｎ−（３−クロロ−１−エチル−１−メチル−２−オキソプロピル）−４−メチルベンズアミド）、ピリジニルメチル−ベンズアミド（例えば、フルオピコリド（２，６−ジクロロ−Ｎ−［［３−クロロ−５−（トリフルオロメチル）−２−ピリジニル］メチル］ベンズアミド））が挙げられる。
【００５９】
呼吸を標的とする活性成分の例としては、限定するものではないが、カルボキサミド化合物（例えば、フルトラニル（Ｎ−［３−（１−メチルエトキシ）フェニル］−２−（トリフルオロメチル）ベンズアミド］、カルボキシン（５，６−ジヒドロ−２−メチル−Ｎ−フェニル−１，４−オキサチイン−３−カルボキサミド））、ストロビルリン化合物（例えば、アゾキシストロビン（メチル（αＥ）−２−［［６−（２−シアノフェノキシ）−４−ピリミジニル］オキシ］−α−（メトキシメチレン）ベンゼンアセテート）、ピラクロストロビン（メチル［２−［［［１−（４−クロロフェニル）−１Ｈ−ピラゾール−３−イル］オキシ］メチル］フェニル］メトキシカルバメート）、トリフロキシストロビン（メチル（αＥ）−α−（メトキシイミノ）−２−［［［［（１Ｅ）−１−［３−（トリフルオロメチル）フェニル］エチリデン］アミノ］オキシ］メチル］ベンゼンアセテート）、及び、フロキサストロビン（（１Ｅ）−［２−［［６−（２−クロロフェノキシ）−５−フルオロ−４−ピリミジニル］オキシ］フェニル］（５，６−ジヒドロ−１，４，２−ジオキサジン−３−イル）メタノンＯ−メチルオキシム））が挙げられる。多部位接触活性を標的とする活性成分の例としては、限定するものではないが、ジチオカルバメート化合物（例えば、チラム（テトラメチルチオペルオキシジカルボニック（dicarbonic）ジアミン））、フタルイミド化合物（例えば、キャプタン（３ａ，４，７，７ａ−テトラヒドロ−２−［（トリクロロメチル）チオ］−１Ｈ−イソインドール−１，３（２Ｈ）−ジオン））、クロロニトリル化合物（例えば、クロロタロニル（２，４，５，６−テトラクロロ−１，３−ベンゼンジカルボニトリル））が挙げられる。
【００６０】
非生理活性な活性成分の例は、赤色染料２番及びホスタソールイエローを含む疎水性染料、ピレン及びその誘導体を含む有機小分子、並びに、メタノール、エタノール、エチルアセテート及びトルエンを含む溶媒である。
【００６１】
本明細書で使用される通り、「高分子電解質」の語は、イオン化された又はイオン化可能な基を含んだポリマーをいう。イオン化された又はイオン化可能な基は、カチオン性、アニオン性又は両性イオン性であってよい。好ましいカチオン性基は、アミノ又は第４級アンモニウム基であるのに対し、好ましいアニオン性基は、カルボキシレート、スルホネート及びホスフェートである。高分子電解質は、ホモポリマー、コポリマー（ランダム、交互（alternate）、グラフト又はブロック）であってよい。それらは、合成されるか、又は、天然に存在してもよく、直鎖、分岐、超分岐又は樹状であってもよい。カチオン性ポリマーについては、限定するものではないが、例えば、ポリ（アリルアミン）、ポリ（エチレンイミン）（ＰＥＩ）、ポリ（ジアリルジメチルアンモニウムクロリド）（ＰＤＤＡ）、ポリ（リシン）、キトサン、又は、任意のポリカチオン性ポリマーの混合物が挙げられる。アニオン性ポリマーについては、限定するものではないが、例えば、ポリ（アクリル酸）（ＰＡＡ）、ポリ（メタクリル酸）（ＰＭＡＡ）、ポリ（スチレンスルホン酸）（ＰＳＳ）、ポリ（グルタミン酸）、アルギニン酸、カルボキシメチルセルロール（ＣＭＣ）、フミン酸、又は、ポリアニオン性ポリマーの混合物が挙げられる。いくつかの実施形態において、ポリマーは水溶性である。
【００６２】
本明細書で使用される通り、「媒質」の語は、ポリマー溶液を形成するために使用される溶媒（又は溶媒の混合物）をいう。溶媒は、均質又は不均質であり、限定するものではないが、とりわけ、水、有機、全フッ素置換された、イオン性液体若しくは液体二酸化炭素（ＣＯ２）、又は、溶媒の混合物であってよい。種々の実施形態において、溶媒は水である。
【００６３】
組成物
一態様において、本発明は、活性成分を含んだポリマーナノ粒子を提供する。図１は、典型的なナノ粒子−活性成分組成物を説明する。ポリマーナノ粒子活性成分複合材料は、成分単独では見られない改善した物理的及び化学的特徴を有し得る。例えば、ポリマーナノ粒子は、活性成分の有効性を変化させることなく、活性成分の水溶性を改善することができる。いくつかの実施形態において、ポリマーナノ粒子は、活性成分単独と比較して、又は、典型的な活性成分配合物中と比較して、活性成分の土壌移動度を増加させるか若しくは低下させることができる。いくつかの実施形態において、ポリマーナノ粒子は、土壌の標的領域への土壌移動度を制御するために使用することができる。いくつかの活性成分は、示された使用には概して効果的であるが、低い水溶性を原因とする使用効率の悪さ、葉での広がり（又は葉表面の湿潤性）の効率の悪さ、クチクラ浸透性の効率の悪さ、又は、植物全体に亘る総じて不十分な転流に悩まされている。これは、配合における追加の化合物の使用と、より高濃度の活性成分を必要とする。活性成分配合物は典型的には、これらの問題を解決するために界面活性剤（例えば、アミンエトキシレート）及び有機溶媒を使用するが、これらの界面活性剤と有機溶媒とは、毒性、環境又は他の負の影響を有することもある。本発明における活性成分を含んだポリマーナノ粒子は、有効性を同様のレベルに保ちつつも、界面活性剤、有機溶媒の必要性を低減するか又は排除することさえ可能であり、且つ、活性成分の濃度要求を低下させることも可能である。いくつかの実施形態において、ポリマーナノ粒子は、活性成分に対して一般的には親和性を持たない表面又は塗膜に対する、活性成分の親和性を制御するために使用することができる。
【００６４】
ポリマーナノ粒子は、高分子電解質を含んでいてもよく、且つ、本発明の方法に従って調製されてもよい。ポリマーナノ粒子は、１以上のポリマー分子を含んでいてもよく、これは、同じ種類のポリマーであっても又は異なるポリマーであってもよい。ポリマー又はポリマーナノ粒子中のポリマーの分子量は、約１００，０００〜２５０，０００ダルトン、約２５０，０００ダルトンを超える、約３００，０００ダルトンを超える、約３５０，０００ダルトンを超える、約４００，０００ダルトンを超える、約４５０，０００ダルトンを超える、約５００，０００ダルトンを超える、及び、約５，０００〜１００，０００ダルトン、又は、約５，０００ダルトン未満であってよい。ポリマー又はナノ粒子中のポリマーの分子量は、上記分子量のいずれかの範囲内であってよい。多数のポリマーが使用される場合、それらは、分子量が異なっていてもよく、例えば、ポリマーナノ粒子は、高分子量及び低分子量のポリ（アクリル酸）ポリマーを含んでいてもよい。
【００６５】
分子量の差は、低分子量ポリマー及び高分子量ポリマーが相補的な官能基；例えば、上記の「クリック（Click）」ケミストリーに関連する能力を有している場合に効果的であってもよい。この場合、低分子量ポリマーは、ナノ粒子中の高分子量ポリマーの架橋剤として作用している。
【００６６】
ポリマーナノ粒子は、化学的に又は光若しくは微粒子照射（例えば、ガンマ線照射）によって架橋されてもよい。架橋密度は、ポリマーナノ粒子の内部からナノ粒子の周囲に物質を輸送することを制御すべく変更されてもよい。ポリマーナノ粒子は、その内部に不連続な空洞を含むか、又は、多孔質の網目であってもよい。種々の実施形態において、ナノ粒子は、平均径が、約１ｎｍ〜約１０ｎｍ；約１０ｎｍ〜約３０ｎｍ；約１５ｎｍ〜約５０ｎｍ；約５０ｎｍ〜約１００ｎｍ；約１００ｎｍ〜約３００ｎｍのうちの１以上の範囲である。「平均径」の語は、複合ナノ粒子のある程度の特定の対称性（例えば、球体、楕円体など）を暗示するものではない。むしろ、ナノ粒子は、非常に不規則且つ非対称である可能性がある。
【００６７】
ポリマーナノ粒子は、親水性（イオン化した、イオン化可能な、又は、極性非電荷の）、及び、疎水性領域を含んでいてもよい。いくつかの実施形態では、ポリマーは両親媒性である。いくつかの実施形態において、ポリマーは両親媒性でなくてもよい。ポリマーナノ粒子が、極性又は親水性溶媒中、高分子電解質を含んでいる場合、高分子電解質は、その表面においてイオン化された又はイオン化可能な基が豊富となり、且つ、その内部において疎水基が豊富となるように、それ自体で組織化することができる。いくつかの実施形態において、高分子電解質は、両親媒性である。いくつかの実施形態において、高分子電解質は両親媒性ではない。これは、相対的に親水性の又は極性の溶媒中で生じてもよい。疎水性溶媒中では、逆のプロセスが生じてもよい；即ち、高分子電解質は、その表面において疎水基が豊富となり、且つ、その内部においてイオン化された又はイオン化可能な基が豊富となるように、それ自体で組織化することができる。この効果は、親水性及び疎水性領域を有する高分子電解質の適切な選択によって増強されてもよく；また、高分子電解質の修飾、例えば、高分子電解質への疎水性領域の付加によって増強されてもよい。このプロセスは、蛍光プローブ、例えば、ピレン及びその誘導体等を使用して調べることができ、これらは、極性感受性の発光スペクトルを有する。より高い極性は通常、より親水性のミクロ環境に関連するのに対し、より低い極性は、より疎水性のミクロ環境に関連する。ピレンを使用して調べる場合に、さらに高い水溶性又は分散性を有する低極性のポリマーナノ粒子は、ピレンを装填する疎水性領域と、該ポリマーナノ粒子を溶解させるか又は分散させる親水性領域とを有することが予想される。
【００６８】
ポリマーの修飾は、接合、共重合、グラフト及び重合、又は、フリーラジカルへの曝露を含む種々の方法で行われてよい。修飾は、ポリマーナノ粒子の調製の前、その間又はその後に予定されてもよい。ポリマーナノ粒子調製中のポリマー修飾の例は、ポリ（アクリル酸）に関連する。適当な条件下、ＵＶに曝露されるポリ（アクリル酸）は、その酸基の一部からカルボキシル基を除去し、それによって系の疎水性を増加させる。同様の処理が、他の種類のポリマーに使用されてもよい。ポリマーの修飾は、適当な条件下、滴定、分光法又は核磁気共鳴（ＮＭＲ）を使用して観察することができる。ポリマーの修飾は、サイズ排除又は親和性クロマトグラフィーを使用して観察することもできる。ポリマーナノ粒子の疎水性及び親水性領域は、溶媒効果を使用して観察することができる。ナノ粒子が、水等の第１極性溶媒中に分散することが可能な場合、曝露表面疎水性を持たなければならないことは明らかである。このことは、ゼータ電位測定等の表面電位分析を使用して確認することもできる。ポリマーを、第１極性溶媒よりも疎水性の、混和性、部分的混和性又は非混和性の第２溶媒の添加によっても膨張させることができる場合、このことは、ナノ粒子の内部に疎水性が存在することを実証する。膨張は、光散乱を使用して観察される粒径の変化、又は、溶媒のナノ粒子への分配による非混和性の第２溶媒相の消滅によって観察することができる。第１疎水性溶媒及び第２親水性溶媒を用いた逆の実験を使用して、ナノ粒子表面上の疎水基及びナノ粒子内部の親水基の富化を観察することができる。
【００６９】
本発明のポリマーナノ粒子は、活性成分を含んでいる。活性成分は、ポリマーに共有結合するか、又は、ポリマーと物理的に会合してもよい。ポリマーに化学的に会合した活性成分を含んだポリマーナノ粒子を生成させる例示的な方法は、本明細書の別の部分で説明した。活性成分は、非共有結合的な方法でポリマーナノ粒子のポリマーに、物理的又は化学的に会合してもよい。ポリマーナノ粒子は、多数のポリマーを含んでいてもよく、活性成分は、ポリマーナノ粒子中で、１つ又は多数のポリマーと物理的又は化学的に会合してもよい。物理的会合は、非共有的相互作用、例えば、電荷−電荷相互作用、疎水性相互作用、ポリマー鎖の絡み合い、親和性対相互作用、水素結合、ファンデルワールス力、又は、イオン性相互作用等によって定義される。
【００７０】
また、活性成分とポリマーナノ粒子との間で相互作用はほとんどないが、活性成分は、ポリマーナノ粒子から抜け出ることを物理的に防ぐため（例えば、立体的に）、ポリマーナノ粒子の内部に捕捉されるか又はポリマーナノ粒子と会合していてもよい。活性成分は、主にポリマーナノ粒子の内部、ポリマーナノ粒子の表面、又は、ポリマーナノ粒子全体に亘って存在していてもよい。ポリマーナノ粒子が空洞を有する場合、活性成分は、主に該空洞の内部に存在していてもよい。ポリマーナノ粒子が疎水性領域を有する場合、活性成分は、該活性成分の化学的性質に応じて、該疎水性領域又は非疎水性領域と会合していてもよい。
【００７１】
本発明はまた、活性成分を含んだポリマーナノ粒子の配合物を提供する。本発明の活性成分を含んだポリマーナノ粒子は、種々の方法で配合することができる。一部の例では、それらは、凍結乾燥、噴霧乾燥、トレー乾燥、真空乾燥、又は、他の乾燥方法によって乾燥して固体とすることができる。一旦乾燥すると、それらは、一定時間保存され、そして、使用する必要があるときに、適当な溶媒に再懸濁される。特定の実施形態において、乾燥固体は、ハンドリングのために、粒状化されるか、錠剤化されてもよい。
【００７２】
いくつかの実施形態において、溶媒中に活性成分を含んだポリマーナノ粒子は、ゲルに処方されてもよい。これは、ゲル化が生じるまで溶媒を除去することによって行われてもよい。いくつかの実施形態において、この溶媒は、水性である。一旦ゲル化が生ずると、得られるゲルは保存され、溶媒の添加によって溶媒に直接的に供給するか又は再分散させることができる。いくつかの実施形態において、活性成分を含んだポリマーナノ粒子は、懸濁液又はエマルションへと処方されてもよい。これは、当該分野で既知の標準的な配合技術を使用して行うことができる。
【００７３】
いくつかの実施形態において、ポリマーナノ粒子は、改善した溶解度、分散性、安定性又は他の機能性を、それと会合する活性成分に提供することができる。この一例は、活性成分を含んだ高分子電解質系ポリマーナノ粒子が水性溶媒中に分散する場合である。活性成分の溶解度が、高分子電解質よりも低い場合、高分子電解質ナノ粒子との会合は、活性成分が溶媒に溶解又は分散する能力を向上させることができる。このことは特に、処方又は使用が、増加した水溶性又は分散性を必要とする場合、水溶性が低い活性成分に有益である。特定の場合には、ポリマーナノ粒子が、活性成分に更なる溶解性、分散性、安定性又は他の機能性を提供するため、特定の製剤補助剤、例えば、製剤化剤、界面活性剤、分散剤又はアジュバント等の使用を低減するか又は排除することができる。種々の実施形態において、得られる系は、界面活性剤の添加を必要としない。活性成分が会合するポリマーナノ粒子は、アニオン性及び非イオン性界面活性剤成分の両方を有していてもよい。このことは、ナノ粒子が、葉のクチクラに対して優れた浸透性を有する可能性があることを意味しており、更に、ナノ粒子中に存在する非イオン性又はイオン性成分の量に応じて、水性又は非水性分散液中での増加した分散性を意味する可能性もある。調節可能なポリ（エチレンオキシド）部分を有する界面活性剤は、雑草防除に必要なグリホサートの量を実質的に低下させることができる。この増加した効果は、増加した水和及び植物全体に亘る増加した移動（転流）による改善したクチクラ浸透性に起因する可能性がある。
【００７４】
更には、適用される活性成分の量は、特には、グリホサート等の帯電活性成分のため、硬水適用で増加する可能性がある。これは、活性成分が硬水のイオンによって不活性化される可能性があるためであり、同じ効果を有するためにより多くの活性成分を使用する必要がある。ポリマーナノ粒子が、イオン化された又はイオン化可能な基を有する場合、該基は、天然の硬水イオンスカベンジャーであろう。種々の実施形態において、７００ｐｐｍの硬水で、それらは、典型的な適用率で硬水イオンの全てを実質的に除去するであろう。
【００７５】
いくつかの実施形態において、活性成分を含んだポリマーナノ粒子が、活性物質の物理的及び化学的特性（例えば、土壌移動度及び水溶性を含む）を増強する。特定の実施形態において、活性成分を含んだポリマーナノ粒子は、活性物質の土壌移動度を増加させることができる。低い移動度の活性物質は、活性成分の土壌表面又は有機物質への結合によって、又は、低い水溶性に起因する活性成分の不十分な拡散によって生じさせてもよい。活性成分を含んだポリマーナノ粒子を提供することによって、土壌移動度が増強されてもよい。活性成分を含んだポリマーナノ粒子が水溶性又は分散性である場合、土柱全体に亘る増強した拡散を提供することができる。ポリマーナノ粒子が安定であり、土壌中の土壌粒子又は有機物質の表面に付着しない場合に、これが増強されてもよい。この効果は、ポリマーナノ粒子を含まない活性成分と比較して増加した水溶性又は分散性、土壌中の孔よりも小さい粒径に起因した土柱全体に亘る増加した拡散を含む、いくつかの現象によって生ずる可能性がある。
【００７６】
特定の実施形態において、ポリマーナノ粒子の結合が、調節されるか又は変更されてもよい。これは、ポリマーの表面化学の修飾によって達成することができる。土壌は、種々の帯電部分を含んでおり、土壌に応じて陰性及び陽性部分を含んでいてもよい。ポリマーナノ粒子と土壌表面との相互作用は、異なる高分子電解質又はポリマーの混合物を使用することによって調整することができる。ナノ粒子のポリマー組成を変更することによって、土壌表面に対するその親和性を変更することができ、故に、ナノ粒子の移動度が変化する可能性がある。例えば、ポリマーが、土壌表面に対して高い親和性を有する基を含む場合、それらは、例えば、土壌表面に対するその親和性の減少を促進する非イオン性界面活性剤系ポリマーによって修飾されてもよい。また、ポリマーが、土壌表面に対して高い親和性を有する基を含まないが、土壌中でナノ粒子を固定することが望ましい場合には、ポリマーは、土壌表面に対して高い親和性を有する基によって修飾されてもよい。かかる基としては、限定するものではないが、アミン、アミド、第４級アンモニウム、特定の条件においては、カルボキシルが挙げられる。これは、既に化学基を有する活性成分を含んだポリマーナノ粒子に、土壌表面に対して高い親和性を提供することによっても達成されてもよい。
【００７７】
活性成分を含んだポリマーナノ粒子は、活性成分の誘発性放出、持続放出又は制御放出を有するように処理されてもよい。ポリマーナノ粒子が、適当な溶媒に配合される場合、ポリマーナノ粒子からの活性成分の放出は、いくつかの方法で生じ得る。第１に、放出は、拡散介在性であってよい。拡散介在性放出の速度は、ポリマーナノ粒子の架橋密度を増加又は減少させることによって調節されてもよい。該速度は、ポリマーナノ粒子中の活性成分の位置、即ち、ポリマーナノ粒子の内部に主に存在するか、ポリマーナノ粒子の表面に主に存在するか、又は、ポリマーナノ粒子の全体に亘って分散しているかに応じて調節されても良い。
【００７８】
特定の実施形態において、活性成分がポリマーナノ粒子表面とポリマーナノ粒子の内部とに存在する場合、放出は、２つの段階、即ち、ポリマーナノ粒子表面上の活性成分の放出に関連する「破裂」放出と、その後の該ナノ粒子内部からの活性成分の、より緩徐な拡散介在性の放出を含んでいてもよい。放出速度は、活性成分が、ポリマー又はポリマーナノ粒子を含んだポリマーに対して化学的親和性又は会合を有するかによっても左右される。活性成分とポリマーナノ粒子との間のより強力な化学的親和性又は会合は、ポリマーナノ粒子からの活性成分のより緩徐な放出を意味し、その逆もまた同様である。従って、様々な疎水性を有するポリマーナノ粒子は、化学的修飾によって調整され、「同類は同類に溶解する」の原則に基づいて、異なる疎水性を有する活性成分を装填する要件を充足させることができる。
【００７９】
一部の例では、ナノ粒子の放出が誘発されてもよい。誘発のメカニズムは、限定するものではないが、ｐＨ変化、溶媒条件、塩の添加若しくは除去、温度変化、浸透圧若しくは大気圧変化、光の存在、又は、（酵素、細菌及びフリーラジカルのような）ポリマー分解剤の添加が挙げられる。例えば、ポリマーナノ粒子がポリ酸を含んでおり、ナノ粒子の周囲のｐＨが変化する場合、ポリ酸は、プロトン化状態から非プロトン化状態へと変化してもよく、その逆も同様である。これは、ポリマーナノ粒子と会合した活性成分のポリマーへの親和性を変更してもよい。親和性が減少する場合、これは、活性成分の誘発性応答を生じてもよい。周囲の塩又はイオン濃度の変化、並びに、周囲の温度及び気圧の変化は、ナノ粒子を含んだポリマーの再組織化を生じてもよい。ポリマーの再組織化は、会合した活性成分をナノ粒子の外部へと移動させてもよい。ナノ粒子の光（例えば、ＵＶ放射）への暴露又は（触媒及びフリーラジカルのような）他のポリマー分解剤は、ポリマーの分解によって活性成分の放出を開始してもよい。ナノ粒子からの活性成分の放出は、ナノ粒子と会合した活性成分の量を測定し、それをナノ粒子環境における「フリーの」活性成分量と比較することによって観察することができる。これは、ナノ粒子とその周囲とを別々にサンプリングすることにより、即ち、例えば、膜濾過及びその後のＨＰＬＣ又はＵＶ分光法による各々の画分中の活性成分の測定によってナノ粒子を分離することにより、行うことができる。実施例で記載するように、これを行う１つの方法は、接線流量濾過カプセルの使用を含む。一部の例において、ナノ粒子と会合した活性成分は、溶媒の添加によって抽出する必要があるだろう。
【００８０】
いくつかの実施形態において、ピレン等その誘導体のいくつか等の活性成分を環境感受性蛍光プローブとして使用して、ポリマーナノ粒子ミクロ環境の相対的疎水性を特徴付けることができる。ピレンモノマーの発光スペクトルにおける第１及び第３の振電バンドの強度比（Ｉ１／Ｉ３）は、モノマーのミクロ環境に対して感受性が強く、本明細書に記載された方法を使用して製造した異なるポリマーナノ粒子の疎水性を測定するための測定基準として使用されてもよい。本明細書で記載される方法を使用して作製したナノ粒子の疎水性は、ポリマーナノ粒子を作製するために使用される、溶液のｐＨ及びポリマーによって決まる。ｐＨ３〜６では、ｏ−ジクロロベンゼン（光化学及び光生物学（Photochem. Photobiol.）１９８２年，３５，１７）に類似したポリマーナノ粒子のミクロ環境が、ポリ（メタクリル酸）（ＰＭＡＡ）又はポリ（メタクリル酸−ｃｏ−エチルアクリレート）（Ｐ（ＭＡＡ−ｃｏ−ＥＡ）からポリマーナノ粒子を作製することによって得られるのに対し、ジオキサンに類似した、より疎水性の低いミクロ環境が、Ｚｎ２＋−折り畳まれたポリアクリル酸ナノ粒子から得られる。グリセロールに類似したミクロ環境が、Ｎａ＋−折り畳まれたポリアクリル酸ナノ粒子を作製することによって得ることができる。同様に、６〜１０のｐＨ範囲では、ナノ粒子を作製するのに使用されるポリマーに応じて、異なるミクロ環境を得ることができる。メチレンクロリドに類似したミクロ環境が、ＰＭＭＡ又はＰ（ＭＡＡ−ｃｏ−ＥＡ）ナノ粒子から得られるのに対し、グリセロールに類似した、より疎水性の弱いミクロ環境が、Ｎａ＋−折り畳まれたポリアクリル酸ナノ粒子から得られる。
【００８１】
いくつかの実施形態において、ポリマーナノ粒子は、中性有機染料（例えば、ホスタソールイエロー及び赤色染料２番）等の疎水性分子及び他の分子の水溶液中での分散性を増加させてもよい。これらの中性有機染料又は分子は、水溶液中でポリマーナノ粒子よりも溶解度が非常に低いが、ポリマーナノ粒子の疎水性領域との会合は、溶媒中で溶解又は分散する能力を増加させてもよい。特定の場合には、ポリマーナノ粒子が、更なる溶解性、分散性、安定性又は他の機能性を活性成分に提供するため、これらの活性成分を溶解性にする更なる分散剤の必要性がない。
【００８２】
ポリマーの折り畳み
溶液中でのポリマーのコンフォメーションは、溶媒との相互作用、濃度、及び、存在する可能性のある他の化学種の濃度を含む種々の溶液条件によって決定される。ポリマーは、ｐＨ、イオン強度、架橋剤、温度及び濃度に応じて、コンフォメーション変化を生じてもよい。高分子電解質は、高い電荷密度で、例えば、ポリマーの「モノマー」単位が完全に帯電する場合、類似する帯電モノマー単位間の静電反発力によって拡張したコンフォメーションを取る。塩の添加又はｐＨ変化によるポリマーの電荷密度の減少は、拡張したポリマー鎖の、より密に充填した球形への、即ち、折り畳みコンフォメーションへの転移をもたらすことができる。折り畳み転移は、十分に小さい電荷密度で静電反発力を覆す、ポリマーセグメント間の引力相互作用によって促進される。同様の転移が、ポリマーの溶媒環境の変化によって誘発され得る。この折り畳まれたポリマーは、それ自体、ナノスケールの寸法であり、それ自体、ナノ粒子である。非帯電ポリマー、例えば、低い臨界溶液温度を有するポリマー（例えばポリ−（ｎ−イソプロピルアクリルアミド）（「ＮＩＰＡＭ」）等）に関しては、溶媒条件の変化を使用して同様の折り畳み転移を促進することができる。また、非帯電ポリマーの折り畳みは、適当な条件下、非溶媒の添加によって生じさせることができる。本明細書及び特許請求の範囲において、「折り畳まれたポリマー」の語は、ほぼ球状の形状、一般的には回転楕円体、及び、細長い又は多葉性コンフォメーションの、ナノメートル寸法の折り畳まれたポリマーをいう。この折り畳みコンフォメーションは、粒子内架橋によって永久的なものとされてもよい。架橋化学には、水素結合形成、新規な結合を形成する化学反応、又は、多価イオンとの配位が含まれる。架橋剤は、ポリマーが折り畳まれる前又は後に添加されてもよい。
【００８３】
接合（conjugation）
高分子電解質等のポリマーの官能基の一部は、接合に使われるか、又は、他の官能基に変換されてもよい。これらの官能基は、他の用途の中でも、例えば、架橋、連結部位、重合、粒子内及び粒子間安定化のために使用することができる。例えば、二官能性分子である、アルコール基と潜在的なメタクリレート基とを含んだ２−ヒドロキシエチルメタクリレート（ＨＥＭＡ）は、エステル結合形成によって、ポリ（アクリル酸）（ＰＡＡ）のカルボン酸基と反応し、カルボン酸基をメタクリレート基へと変換することができる。メタクリレート基は、ＵＶ放射又は高温に曝露した場合に架橋することができる。結果として、ＰＡＡ鎖に沿って連結した多くのメタクリレート基が設計され、故に、架橋の程度が制御され得る。別の例では、酸クロリドと潜在的なメタクリレート基とを含んだメタクリロイルクロリドを、アミド結合の形成によってキトサンのアミン基と反応させ、アミン基をメタクリレート基に変換することができる。メタクリレート基は、ＵＶ放射又は高温に曝露した場合に、架橋剤であってもよい。結果として、キトサン骨格に沿って連結した多くのメタクリレート基を設計することができ、故に、架橋の程度も制御することができる。
【００８４】
別の例として、末端アルコール基を含んだメトキシ終端ポリ（エチレングリコール）（ｍＰＥＧ）が、ポリ（アクリル酸）のカルボン酸基と反応してエステル結合を形成し、ｍＰＥＧをＰＡＡポリマーに付着させることができる。結果的に、ポリマー鎖に沿って連結した多くのＰＥＧ基を設計し、制御することができる。ＰＡＡ等のｍＰＥＧ修飾ポリマーはいくつかの特徴を有する。
【００８５】
ｍＰＥＧ修飾ポリマーから形成したナノ粒子は、カルボン酸基からの静電相互作用若しくはＰＥＧ基からの立体反発、又は、これら双方の組み合わせによって安定化されてもよい。別の例としては、アリル、ビニル、スチリル、アクリレート及びメタクリレート基を、高分子電解質に接合し、重合可能部分として機能させることができる。アニオン性ポリマー中のカルボン酸部分と反応することができ、且つ、架橋のために重合可能な基を残す可能性のある二官能性分子の例としては、限定するものではないが、２−ヒドロキシエチルメタクリレート（「ＨＥＭＡ」）、２−ヒドロキシエチルアクリレート（「ＨＥＡ」）、Ｎ−（２−ヒドロキシプロピル）メタクリルアミド、Ｎ−（２−アミノプロピル）メタクリルアミドヒドロクロリド、Ｎ−（２−アミノエチル）メタクリルアミドヒドロクロリド、２−アミノエチルメタクリレートヒドロクロリド、アリルアミン、アリルアルコール、１，１，１−トリメチロールプロパンモノアリルエーテルが挙げられる。薬剤分子、活性成分化合物又は生体分子もまた、標的送達のために高分子電解質に接合させることができる。蛍光分子を、高分子電解質に組み込み、蛍光プローブとして機能させることもできる。ポリマーのｐＨ感受性を増加させるため、又は、他の理由により、短いアルキル鎖等の単純な疎水基を、高分子電解質に連結することができる。相補的な反応基を、同じポリマー鎖又は別のポリマー分子に組み込み、架橋を改善することもできる。これらの分子の組み合わせを、同じポリマー鎖又は別のポリマー分子に組み込み、個々の分子が異なる目的を果たしてもよい。例えば、重合可能な基、ＨＥＭＡ及び活性成分分子は、修飾され、同じポリマー鎖に連結することができるのに対し、ＨＥＭＡ基は架橋に使用され、活性成分は、活性成分の装填を強化すること又は活性を提供するために使用される。
【００８６】
接合は、ポリマーナノ粒子の調製前又は調製後に行われてよい。
【００８７】
架橋
特定の実施形態では、本発明のポリマー粒子を架橋することが望ましい。架橋は、光、温度、化学量論的試薬によって、又は、塩若しくは触媒の存在下、誘発することができる。架橋は、折り畳まれたナノ粒子内の表面層若しくは特定の位置、又は、粒子全体に亘って生じてもよい。光誘発性架橋は、種々の波長のＵＶ及び可視光によって、空気中又は不活性環境で、光開始剤を使用するか又は使用せずに誘発することができる。ＵＶ波長領域において活性化する光開始剤の例としては、限定するものではないが、フェニルビス（２，４，６−トリメチルベンゾイル）−ホスフィンオキシド（イルガキュア８１９、チバビジョンコーポレーション）、アセトフェノン、及び、ベンゾフェノン（例えば２−ヒドロキシ−２−メチルプロピオフェン等）が挙げられる。可視光波長領域で活性化する光開始剤の例としては、限定するものではないが、例えば、ベンジル及びベンゾイン化合物、並びに、カンファキノンが挙げられる。架橋反応は、触媒の存在下又は非存在下、外部架橋剤の添加によって誘発されてもよい。ＰＡＡを架橋するために使用される外部架橋剤の例としては、限定するものではないが、例えば、二官能性又は多官能性アルコール（例えば、エチレングリコール、エチレンジオキシ−ビス（エチルアミン）、グリセロール、ポリエチレングリコール）、二官能性又は多官能性アミン（例えば、エチレンジアミン、１，６−ジアミノヘキサン、１，８−ジアミノオクタン、ＪＥＦＦＡＭＩＮＥ（登録商標）ポリエーテルアミン（ハンツマン）、ポリ（エチレンイミン））が挙げられる。これらの多官能性アミンは、アルカリ性の性質のため、折り畳み剤として使用することができ、ポリマーに更なる官能基を付与することを促進することができ、蛍光プローブとしてピレンを使用して特徴付けられる修飾された疎水性又は極性を含む。この反応には往々にして触媒が必要とされる。かかる触媒としては、限定するものではないが、カルボジイミド化合物、例えば、Ｎ−（３−ジメチルアミノプロピル）−Ｎ’−エチルカルボジイミドヒドロクロリド）（「ＥＤＣ」）が挙げられる。化学架橋剤の他の例としては、限定するものではないが、二官能性若しくは多官能性アジリジン（例えば、ＸＡＭＡ−７、バイエルマテリアルサイエンス有限責任会社）、二官能性若しくは多官能性エポキシ、又は、２価若しくは多価イオンが挙げられる。
【００８８】
光又は熱によって開始される架橋反応を増強するべく、高分子電解質鎖に沿って、重合可能な基を共有結合的に連結させてもよい。重合可能基を高分子電解質鎖に連結させる方法は周知である。かかる反応の例としては、限定するものではないが、例えば、エステル化、アミド化、付加又は縮合反応が挙げられる。重合可能基の例としては、アリル、ビニル、スチリル、アクリレート及びメタクリレート部分が挙げられる。アニオン性ポリマー中のカルボン酸部分と反応することができ、且つ、架橋のための重合可能基を残すことのできる分子の例としては、限定するものではないが、２−ヒドロキシエチルメタクリレート、２−ヒドロキシエチルアクリレート、Ｎ−（２−ヒドロキシプロピル）メタクリルアミド、Ｎ−（２−アミノプロピル）メタクリルアミドヒドロクロリド、Ｎ−（２−アミノエチル）メタクリルアミドヒドロクロリド、２−アミノエチルメタクリレートヒドロクロリド、アリルアミン、アリルアルコール、１，１，１−トリメチロールプロパンモノアリルエーテルが挙げられる。
【００８９】
いくつかの実施形態において、相補的な反応性対と組み合わせた高分子電解質が使用される。これらの反応基は、特異的な条件で活性化し、且つ、制御されてもよい。ポリマー粒子の形成後、これらの反応基は、触媒が添加されるまで反応しない。アジドとアルキン基との典型的な反応は、「クリック反応」として既知であり、この反応のための一般的な触媒系は、Ｃｕ（ＳＯ４）／アスコルビン酸ナトリウムである。特定の実施形態において、この種の反応は、化学的架橋に用いられてもよい。
【００９０】
特定の実施形態において、カルボキシレート又はアミンを含んだ高分子電解質は、適当なジアミン又はジカルボキシ官能性架橋剤と活性化剤とを使用して、カルボジイミド化学によって架橋することができる。アミド形成のためカルボキシ基を活性化するのに使用される典型的な化学物質としては、限定するものではないが、Ｎ−エチル−Ｎ’−（３−ジメチルアミノプロピル）カルボジイミドヒドロクロリド、ジシクロヘキシルカルボジイミド、Ｎ，Ｎ’−ジイソプロピルカルボジイミドが挙げられる。ジ−アミン官能性架橋剤としては、限定するものではないが、エチレンジアミン、Ｏ，Ｏ’−ビス（２−アミノエチル）オクタデカエチレングリコール、ＰＥＧ−ジアミン、１，３−ジアミノプロパン、２，２’（エチレンジオキシ）ビス（エチルアミン）、ジェファミン（登録商標）ポリエーテルアミン（ハンツマン）、ポリ（エチレンイミン）が挙げられる。
【００９１】
ポリマーの折り畳みによるポリマー粒子の形成
種々の態様において、本発明は、活性成分を含んだポリマーナノ粒子の製造方法を説明する。一態様において、ポリマーは、高分子電解質を含み、ナノ粒子は、高分子電解質ナノ粒子と称される。活性成分を含んだ高分子電解質ナノ粒子は、種々の方法で製造することができる。例えば、高分子電解質は、例えば、ミセル、液滴形成、又は、活性成分を含んだ高分子電解質ナノ粒子を生成するための類似する他の配合技術を使用して活性成分へと吸着させることができる。
【００９２】
種々の実施形態において、高分子電解質ナノ粒子は、活性成分の周囲における高分子電解質の折り畳みを使用して製造することもできる。このことは図２に示される。高分子電解質については、高い電荷密度で、例えば、ポリマーの「モノマー」単位が完全に帯電している場合、類似する帯電モノマー単位間の静電反発力のため、拡張されたコンフォメーションを取る。塩の添加によるポリマーの電荷密度の減少によって、拡張されたポリマーを、より密に充填した球状の、即ち、折り畳まれたコンフォメーションへと転移させてもよい。折り畳み転移は、十分に小さい電荷密度で静電反発力を無効にする、ポリマーセグメント間の引力相互作用により促進される。いくつかの実施形態において、必要であれば、折り畳まれたコンフォメーションは、ポリマーを架橋することによって永続的なものとしてもよい。一実施形態において、活性成分を含んだポリマーナノ粒子は、（ａ）高分子電解質を、それを帯電させる溶液条件下で水溶液に溶解させる工程と、（ｂ）これらの条件下で逆帯電した活性成分を添加する工程とを含んだ方法を使用して製造することができる。必要であれば、活性成分と会合した得られるポリマーナノ粒子は、ナノ粒子と会合した活性成分を安定化すべく、粒子内架橋を形成するよう誘発することができる。架橋の程度は、活性成分のナノ粒子環境への放出を制御するために使用されてもよい。いくつかの実施形態において、水を一部除去して濃縮した分散液を提供するか、完全に除去して乾燥固体を生成してもよい。いくつかの実施形態において、第２溶媒は、得られた分散液に添加され、活性成分を含んだナノ粒子を沈殿させることができる。一部の例において、第２溶媒は、ナノ粒子にとって非溶剤である。
【００９３】
他の方法で、高分子電解質からポリマー粒子を生成することも可能である。いくつかの実施形態において、これは、（ａ）ポリマーを水溶液に溶解させる工程と、（ｂ）活性成分をポリマーと会合させる工程と、（ｃ）ポリマーを折り畳む工程とを含んでいる。必要であれば、金属イオン又は他の化学種を、活性成分の代わりに使用してもよい。例えば、ポリマーに対して親和性を有する活性成分が折り畳みの前に添加される場合、得られる物質は、活性成分を含んだポリマーナノ粒子であろう。更なる実施形態では、水を一部除去して濃縮した分散液を提供するか、又は、完全に除去して乾燥固体を生成してもよい。更なる実施形態では、第２溶媒を得られた分散液に添加し、活性物質を含んだナノ粒子を沈殿させてもよい。いくつかの実施形態において、第２溶媒はナノ粒子にとって非溶剤である。
【００９４】
ポリマーとポリマーに会合した化学種との電位親和性は、互いに親和性を有することが見出される任意の化学基を含んでいてもよい。これらは、特異的又は非特異的相互作用を含んでいてもよい。非特異的相互作用としては、静電相互作用、水素結合、ファンデルワールス相互作用、疎水性−疎水性会合、π−πスタッキングが挙げられる。ポリマーが、親和性対の一方の半分の官能基を有し、且つ、ポリマーと会合した化学種（例えば、活性成分）が、他の半分を有する場合、特異的相互作用には、ヌクレオチド−ヌクレオチド、抗体−抗原、ビオチン−ストレプトアビジン又は糖−糖相互作用が含まれてもよい。
【００９５】
ポリマーに会合した又は会合する活性成分（例えば、活性成分）の周囲でポリマーを折り畳む潜在的方法は、溶媒中でポリマーの溶解度を低下させることを含んでもよい。いくつかの実施形態において、これは、ポリマーにとっての非溶剤を添加することによってなされてもよい。例えば、ポリマーがポリアクリル酸であり、溶媒が水である場合、高塩エタノール溶液を添加して、ポリマーを濃縮させて折り畳みコンフォメーションとし、溶液から沈殿させてもよい。得られる生成物を回収し、水に再懸濁してもよい。ポリマーを折り畳む他の方法は、例えば、低い臨界溶液温度を有する系、例えば、ポリ−（ｎ−イソプロピルアクリルアミド）（「ＮＩＰＡＭ」）等について、溶液の温度を変化させることにより溶解度を変更することを含む。ポリマーが高分子電解質である場合、ポリマーは、活性成分とポリマーとの会合が生じた後の塩の添加又はｐＨの変更によって折り畳みを誘発してもよい。
【００９６】
種々の実施形態において、高温では限られた程度水に溶解させることができるが、室温では比較的不溶性である疎水性活性成分について、同様のプロセスが使用されてもよい。一実施形態において、方法は、（ａ）ポリマー及び塩の存在下、高温で活性成分を水に飽和させる工程と、（ｂ）混合物を冷却する工程とを含む。混合物の冷却後、活性成分は沈殿し、ポリマーは、活性成分とポリマーとの特異的又は非特異的相互作用のため、活性成分の周囲で折り畳まれるであろう。例えば、溶液中のポリ（スルホン酸ナトリウム）及び飽和したクロロタロニル（防カビ剤）をＮａＣｌの存在下、高温で混合してもよい。混合物を低温まで冷却する際、双方の化学種が沈殿するが、ポリ（スルホン酸ナトリウム）が、クロロタロニルの周囲に沈殿してもよい。必要であれば、得られたポリマーカプセル化活性成分ナノ粒子は、粒子内架橋の形成が誘発され、ナノ粒子中で活性成分を安定化してもよい。架橋の程度は、活性成分のナノ粒子環境への放出を制御するのに利用されてもよい。
【００９７】
いくつかの実施形態において、修飾高分子電解質からポリマー粒子を製造する方法は、（ａ）高分子電解質鎖に沿って疎水基を接合する工程と、（ｂ）それを帯電させて疎水基を分子内で会合させる溶液条件下、疎水性修飾した高分子電解質を水溶液に溶解させる工程と、（ｃ）ポリマーを架橋する工程とを含む。高分子電解質が疎水基によって修飾される場合、折り畳み転移は、図３に示すように、塩の非存在下、疎水性相互作用によって促進される。
【００９８】
いくつかの実施形態において、高分子電解質からポリマー粒子を製造する方法は、（ａ）高分子電解質を架橋剤によって折り畳む工程と、（ｂ）塩を添加する工程と、（ｃ）温度又は触媒の存在によって架橋反応を誘発する工程とを含む。例えば、ポリ（アクリル酸）を、酸−塩基相互作用のため、１，６−ジアミノヘキサンで処理することによって折り畳んでもよい。アミド結合を形成する架橋反応は、混合物を還流することによって誘発してもよい。
【００９９】
折り畳みは、例えば、粘度計を使用してモニターされてもよい。典型的には、ポリマー溶液は、それが溶解した溶媒よりも高い粘度を示す。特に高分子電解質については、事前折り畳みポリマー溶液は、非常に高い粘度を有し、シロップ様の濃度を有していてもよい。折り畳みを利用した活性成分のポリマーカプセル化ナノ粒子の形成の後、ナノ粒子の十分に分散した試料は、非常に低い粘度を示してもよい。折り畳み後及びその間の、この減少した粘度は、振動粘度計、例えばオストワルト粘度計、又は、当該分野で既知の他の方法によって適当な条件下測定されてもよい。
【０１００】
ナノ粒子の形成は、動的光散乱（ＤＬＳ）、原子間力顕微鏡法（ＡＦＭ）又は透過電子顕微鏡法（ＴＥＭ）を使用して立証することができる。ＤＬＳにおいて、ナノ粒子の形成は、同じ濃度の活性成分溶液の粒径又は同じ濃度のポリマーカプセル剤溶液の粒径と比較して減少した平均粒径により立証される。ＴＥＭ又はＡＦＭにおいて、ナノ粒子は、直接目で見ることができる。
【０１０１】
必要であれば、ポリマーナノ粒子は、上述の通り、粒子内又は粒子間架橋を形成するように誘発されてもよい。特定の実施形態において、この架橋は、ポリマーナノ粒子に会合した活性成分又は逆帯電した化学種の安定化をもたらすことができる。架橋の程度は、活性成分又は逆帯電した化学種のナノ粒子環境への放出を制御するのに使用することができる。
【０１０２】
本発明に従って調製した再分散可能な固体は、特定条件下、活性成分の溶解度よりも高い濃度で再分散してもよい。ポリマーカプセル化ナノ粒子の再分散性は、ポリマーカプセル化剤の溶解度によって決定されてもよい。例えば、ポリマーカプセル化剤が高水溶性である場合、活性成分自体が高水溶性でなくても、そのポリマーによってカプセル化された活性成分のナノ粒子は、高濃度で水に分散することができるであろう。このことは、その溶解性限界を超えて再分散する場合に、活性成分の沈殿がないことにより観察することができる。高濃度で再分散するこの能力は、種々の処方に適用性を有する可能性がある。
【０１０３】
無機金属塩からのポリマー粒子の形成
いくつかの実施形態において、ポリマーナノ粒子は、会合した活性成分を含まずに形成される。活性成分は、ナノ粒子が完全に形成された後にナノ粒子と会合する。会合工程は、いくつかの異なる方法で達成されてよく、各々は、いくつかの異なる工程を含む。
【０１０４】
一実施形態において、ポリマーナノ粒子の製造方法は、（ａ）それを帯電させる溶液条件下、高分子電解質を水溶液に溶解させる工程と、（ｂ）これらの条件で逆帯電する化学種を添加して、ポリマーを折り畳む工程と、（ｃ）架橋する工程と、（ｄ）逆帯電した化学種を除去する工程とを含む。この方法の一実施形態の概略説明が図４に示される。得られるポリマーナノ粒子は、中空構造、空洞を有するか、又は、多孔質の網目構造を有していてもよい。ポリマーナノ粒子には、活性成分を装填することができる。特定の実施形態においては、逆帯電した化学種は、例えば、金属塩からの金属イオンである。得られたポリマーナノ粒子は、上記方法のいずれかによって架橋することができる。
【０１０５】
無機金属塩の例としては、限定するものではないが、アルカリ及びアルカリ土類金属塩（ＮａＣｌ、ＫＣｌ、ＫＩ、ＮａＦ、ＬｉＣｌ、ＬｉＢｒ、ＬｉＩ、ＣｓＣｌ、ＣｓＩ、ＭｇＣｌ２、ＭｇＢｒ、ＣａＣｌ２のような）が挙げられる。特定の実施形態において、金属塩は、遷移金属系の硝酸塩又は塩化物塩であってもよい。遷移金属塩の例は、限定するものではないが、Ｚｎ（ＮＯ３）２、ＺｎＣｌ２、ＦｅＣｌ２、ＦｅＣｌ３、Ｃｕ（ＮＯ３）２である。硝酸アルミニウム、硝酸ビスマス、硝酸セリウム、硝酸鉛のような他の金属塩も使用することができる。他の実施形態において、塩は、アンモニウムの硝酸塩、塩化物、ヨウ化物、臭化物又はフッ化物塩であってもよい。
【０１０６】
逆帯電した化学種の除去は、ｐＨ調節によってなされてもよい。例えば、高分子電解質がイオン化可能な基としてカルボン酸を有する場合、逆帯電した化学種は、鉱物又は有機酸の添加によって系を酸性化することにより除去することができる。これは、逆帯電した化学種を置き換え、カルボン酸をプロトン化するであろう。強若しくは弱酸又は強若しくは弱塩基であるイオン化可能な化学種に同様の方法を使用してもよい。
【０１０７】
透析又は類似した膜分離法を使用して、帯電化学種を、活性成分の交換又は装填の影響をより受けやすい可能性のある異なる帯電化学種と置き換えてもよい。置き換えの程度は、逆帯電化学種とイオン化可能基との親和性によって決定され、イオン化可能基のイオン化の容易さ（例えば、酸若しくは塩基の強さ又は弱さ）によっても決定されるであろう。
【０１０８】
置き換えの程度は、溶液が調節されるｐＨによっても決定される。例えば、ポリマーが高分子量ポリ（アクリル酸）である場合、逆帯電した化学種は、ｐＨが約０．１〜約３．５、特定の実施形態では約１．５〜約２．０の場合に、水中で大部分除去されてもよく、同じｐＨ値で水に対して透析することによって除去されてもよい。特定の実施形態において、逆帯電した化学種が除去され、ポリマーナノ粒子への活性成分の装填を妨げない、より穏やかな帯電化学種によって置き換えられてもよい。例えば、Ｆｅ（ＩＩＩ）が折り畳み剤として使用される場合、Ｎａ＋に対する透析によってＦｅ（ＩＩＩ）を移動させ、Ｎａ＋によって置き換えてもよい。
【０１０９】
いくつかの実施形態において、ポリマーナノ粒子の製造方法は、（ａ）高分子電解質を、それを帯電させる溶液条件下で水溶液に溶解させる工程と、（ｂ）これらの条件で逆帯電する化学種を添加してポリマーを折り畳む工程と、（ｃ）溶液条件を変更し、逆帯電した化学種から不溶性ナノ粒子を形成する工程と、（ｄ）架橋する工程と、（ｅ）溶液条件を変更し、ナノ粒子を除去する工程とを含む。特定の実施形態において、ナノ粒子は、水酸化物、酸化物、炭酸塩又はオキシ水酸化物である。
【０１１０】
特定の実施形態において、逆帯電した化学種は、例えば、金属塩由来の金属イオンであり、工程（ｃ）をｐＨ調節によって達成することができる場合、水酸化物は金属水酸化物である。逆帯電した化学種が金属イオンである場合、ｐＨ調節によってそれを水酸化物に変換してもよい。分散液のｐＨは、金属イオンを金属水酸化物に変換する重要な役割を果たす。金属イオンは典型的には、溶液を、ｐＨが約７〜約１４（例えば、約７．５〜約８．５；約８．５〜約１０；約１０〜約１４）の塩基性とすることによって金属水酸化物に変換することができる。金属水酸化物の金属酸化物への変換は、種々の方法によって達成することができ、例えば、加熱して、例えば水酸化物を脱水させ、酸化物を形成することを含む。脱水が部分的な場合、オキシ水酸化物と称される混合した酸化物／水酸化物が生ずる可能性がある。溶液中で加熱が行われる場合、温度は、２５〜１００℃；５０〜１００℃；又は７０〜９０℃の範囲であってもよい。いくつかの実施形態において、酸化物は、ポリマー粒子と水酸化物とを含んだ溶液から乾燥固体を回収し、加熱することによって水酸化物から形成することができる。加熱温度は、水酸化物を生じさせて酸化物に変換するのに十分高く、ポリマーに悪影響を与える（例えば、ポリマーを分解させる）ことがないものでなければならない。温度範囲は、金属及びポリマー、並びに、望まれる結果によって決定されるであろう。いくつかの実施形態において、金属水酸化物、酸化物、又は、オキシ水酸化物が、錯体の分解によって形成されてもよい。例えば、チタニウム（ＩＶ）ビス（アンモニウムラクテート）ジヒドロキシド（ＴＡＬＨ）は、水溶液中でＴｉＯ２を形成するための前駆体として使用することができる。酸性（ｐＨ３）又は塩基性（ｐＨ１０）でのＴＡＬＨの分解は、ＴｉＯ２の形成をもたらす。金属酸化物ナノ粒子からのポリマーナノ粒子の形成を説明する例は、図６に示される。不溶性ナノ粒子が炭酸塩の場合、工程（ｃ）で炭酸塩を添加することによって形成することができ、同様の技術を使用して除去してもよい。
【０１１１】
工程（ｅ）のナノ粒子の除去は、溶液中でナノ粒子の溶解をもたらす可能性のある条件へｐＨを調節することによって達成することができる。分散液のｐＨもまた、ナノ粒子を除去する重要な役割を果たす。金属水酸化物は典型的には、酸性ｐＨで水中に溶解し、約０．１〜約２．５；約１．５〜約２．０；約１〜約６；約２〜約５；又は約２〜約４の範囲のｐＨを含んでいてもよい。金属水酸化物は、同様のｐＨ値で水に対して透析することによって溶解させてもよい。酸化物、オキシ水酸化物又は炭酸塩を同様の方法で除去してもよい。
【０１１２】
修飾高分子電解質を使用したポリマー粒子の形成
修飾高分子電解質は、上述の通り、２種類以上の官能基、例えば、重合可能な基（ＨＥＭＡ）及び活性成分分子を同じポリマー骨格に沿って、又は、反応性対（クリック反応のためのアルキンとアジド）の２つの官能基を含んでいてもよい。更に、各々が反応性対のうちの１つの反応基を含んだ２つの高分子電解質の混合物が、ポリマー粒子、例えば、アルキン修飾ＰＡＡ及びアジド修飾ＰＡＡを生成してもよい。一実施形態において、修飾高分子電解質は、ポリマー粒子を生成してもよい。図３は、これらの粒子を製造する工程を説明する。これらの工程は、（ａ）先に説明した手順に従ってＰＰＡを、例えばＨＥＭＡによって修飾し、ｐＨ感受性ポリマーを生成することと、（ｂ）ＨＥＭＡ修飾ＰＰＡをｐＨ＞６の水中に溶解させることと、（ｃ）溶解のｐＨを低下させる（ｐＨ＜６）ことと、（ｄ）架橋することとを含む。この方法によって製造されるポリマー粒子の平均径は、５０〜１０００ｎｍの範囲である。いくつかの実施形態において、粒径は、ｐＨ値によって制御されてもよい。大きな径は、ｐＨ値が約５〜約６の範囲にある場合に生じ、小さな径は、ｐＨ値が約３〜約５の範囲にある場合に生じた。
【０１１３】
活性成分の装填
本明細書で記載するポリマー粒子は、活性成分を運ぶために使用することができる。ポリマー粒子に活性成分を装填するのに使用される方法のいくつかは、適当な溶媒に粒子を溶解させることを含む。ポリマーナノ粒子が溶解する場合（例えば、溶媒中で別々の個々の粒子として見出される）、該ナノ粒子を装填することが可能であるのに加えて、それらが凝集するか又は分散した形態にある場合にもポリマーナノ粒子を装填することが可能である。一実施形態において、活性成分をポリマーと会合させる方法は、（ａ）活性成分を溶解し、適当な溶媒に高分子電解質粒子を溶解又は分散させる工程と、（ｂ）溶媒を除去する工程とを含む。会合した活性成分を含んだ得られるポリマー粒子は、（ｃ）適当な条件で望ましい溶媒に粒子を再懸濁する工程と、任意に（ｄ）活性成分を含んだ乾燥粒子を溶媒から回収する工程とを含んだ方法によって更に処理することができる。いくつかの実施形態において、活性成分とナノ粒子との間の会合を促進することのできる化学物質を添加してもよい。この化学物質は、架橋剤、配位剤、又は、活性成分若しくはナノ粒子の化学官能基を変更する化学物質であってもよく、例えば、活性成分若しくはナノ粒子の電荷又はプロトン化状態を変化させるｐＨの変化を含む。
【０１１４】
特定の実施形態において、工程（ｂ）の適当な溶媒は、高分子電解質粒子が溶解又は分散することができ、且つ、活性成分が溶解することのできる有機溶媒である。適当な溶媒の例としては、メタノール、エタノール及び他の極性親水性溶媒が挙げられる。活性成分を水中に懸濁することが望まれる特定の用途において、工程（ｃ）における溶媒は、水性溶媒又は共溶媒である。工程（ｃ）に適当な条件は、会合した活性成分を含んだポリマーの再懸濁をもたらすべく、温度、ｐＨ、イオン強度又は他の溶液条件を調節することを含んでいてもよい。
【０１１５】
活性成分を含んだカルボキシ系ポリマー粒子については、ｐＨを約５〜約１１、一部の例では約７〜約８に調節することができる。他の高分子電解質について、それらを水性溶媒に再懸濁する適当な条件は往々にして、ポリマー上の十分なイオン化可能基がイオン化され、それらを溶媒中に再懸濁することができるようにｐＨを調節することを含む。工程（ｄ）は、得られた粒子が乾燥粒子として回収される必要がある場合に任意に使用され、これは、凍結若しくは噴霧乾燥、空気乾燥、真空乾燥又は他の方法を使用して達成し得る。
【０１１６】
ポリマー粒子は、未修飾又は修飾高分子電解質から得られ、上述の手順から調製することができる。それらは、金属イオン、金属水酸化物又は金属酸化物を含んでいてもよい。それらの寸法は、約５〜約３００ｎｍの範囲であってもよい。それらは、内部が中空のポリマー粒子のみを含んでいるか、又は、動的な可能性のある空洞を含んでいてもよい。それらは、多孔質であるが、別々の空洞を持たなくてもよい。また、それらは、比較的密に充填しているが、膨張するか又は活性成分を取り込むことができる。
【０１１７】
いくつかの実施形態において、異なる方法を使用してポリマーナノ粒子と活性成分とを会合させてもよく、該方法は、（ａ）ポリマーナノ粒子を適当な第１溶媒に溶解又は分散させる工程と、（ｂ）活性成分を含んだ第２溶媒を添加することによってポリマーナノ粒子を膨張させる工程と、（ｃ）第２溶媒を除去する工程とを含んでいる。別の方法は、（ａ）ポリマーナノ粒子を適当な第１溶媒に溶解又は分散させる工程と、（ｂ）第２溶媒を添加することによってポリマーナノ粒子を膨張させる工程と、（ｃ）活性成分を添加するか、代わりに、活性成分を含んだ更なる第２溶媒を添加する工程と、（ｄ）第２溶媒を除去する工程とを含む。特定の実施形態において、第１溶媒は、親水性であってもよく、第２溶媒は、第１溶媒よりも疎水性であってよい。特定の実施形態において、第１溶媒の特性（温度、ｐＨ等）を変更して、ポリマーナノ粒子の親水性を増加若しくは低下させるか、又は、より拡張した若しくは折り畳まれたコンフォメーションとしてもよい。特定の実施形態では、第１溶媒は水性であってもよい。特定の実施形態では、水性溶媒のｐＨは、イオン化可能基を含んだポリマーナノ粒子がイオン化されるように調節することができる。特定の実施形態において、水性溶媒のｐＨは、イオン化可能基を含んだポリマーナノ粒子がイオン化されないように調節されてもよい。この例として、カルボキシ基を有するポリマーナノ粒子は、酸形態のカルボキシ基を有するｐＨ条件下での膨張に対して、より敏感な可能性がある。特定の実施形態では、ポリマーナノ粒子は、第１溶媒に分散するか又は部分的に溶解性であってもよい。特定の実施形態において、第２溶媒は、蒸発、蒸留、抽出、選択的溶媒除去又は透析を使用して除去することができる。特定の実施形態において、第２溶媒は、第１溶媒よりも蒸気圧が高い。ポリマーの膨張量は、ポリマーナノ粒子の種類に応じて決定されてもよい。例えば、親水性ポリマーナノ粒子の膨張の傾向は、第２溶媒の特性に応じて決定されてもよい。特定の実施形態では、親水性ポリマーナノ粒子は、極性第２溶媒によって、より膨張させることが可能であろう。特定の実施形態では、疎水性ポリマーナノ粒子は、疎水性溶媒によってより膨張させることが可能であろう。互いに親和性を有する溶媒中の化学基、例えば、カルボキシとアミン、酸と塩基等とポリマーナノ粒子とを含ませることによって膨張を増強することもできる。ポリマーナノ粒子の膨張は、光散乱、クロマトグラフィー、極低温透過電子顕微鏡法、溶液系原子間力顕微鏡法によって測定される粒子径の変化によって観察することができる。また、非混和性の第２溶媒によるポリマーナノ粒子の膨張が、溶媒のポリマーナノ粒子への分配に起因する観察可能な第２溶媒相の消失によって観察することができる。膨張は、粘度の変化によっても観察することができる。膨張は、分光法によっても観察することができる。典型的な実施形態としては、活性成分を保持する溶媒が、活性成分に分光的特徴を付与する場合、その分光的特徴は、ポリマーナノ粒子による組み込みによって変更され、このことは、膨張及び活性成分の組み込みを立証することができる。これらの特性を示す分子はピレンであり、ピレンは、そのミクロ環境の疎水性及び親水性に応じてその発光特性を変更する。
【０１１８】
適当な第２有機溶媒の例としては、限定するものではないが、メタノール、エタノール、エチルアセテート、イソプロパノール、メトキシプロパノール、ブタノール、ＤＭＳＯ、ジオキサン、ＤＭＦ、ＮＭＰ、ＴＨＦ、アセトン、ジクロロメタン、トルエン、又は、該溶媒のうちの２以上の混合物が挙げられる。これらの溶媒のうちのいくつかは、蒸発によって除去することができる。いくつかの実施形態において、第１溶媒は、第２溶媒に混和性である。いくつかの実施形態において、第１溶媒と第２溶媒とは部分的に混和することができる。いくつかの実施形態において、第１溶媒と第２溶媒とは混和することができない。
【０１１９】
いくつかの実施形態において、ポリマーナノ粒子と活性成分とを会合させるべく、別の方法が使用され、該方法は、（ａ）ポリマーナノ粒子を溶解又は分散させ、且つ、活性成分を適当な第１溶媒に溶解させる工程と、（ｂ）第２溶媒を添加する工程と、（ｃ）第１溶媒を除去する工程とを含む。
【０１２０】
適当な第１溶媒の例としては、限定するものではないが、メタノール、エタノール、イソプロパノール、メトキシプロパノール、ブタノール、ＤＭＳＯ、ジオキサン、ＤＭＦ、ＮＭＰ、ＴＨＦ、アセトン、又は、該溶媒のうちの２以上の混合物が挙げられる。これらの溶媒は、蒸発によって除去することができる。これらの実施形態において、第２溶媒は、第１溶媒に混和するが、活性成分にとっては良好な溶媒ではない。第２溶媒は水性であってよい。
【０１２１】
ポリマーナノ粒子と会合した活性成分は、ポリマーナノ粒子全体に亘って分散していてもよい。それらは、ポリマーナノ粒子の領域で豊富であり、主にポリマーナノ粒子の表面に存在するか、又は、主にポリマーナノ粒子内に含まれるかのいずれかであってよい。ポリマーナノ粒子が１以上の別々の空洞を有する場合、活性成分は空洞内に含まれていてもよい。活性成分を装填するために使用される別の方法を説明する図が図７に示される。
【０１２２】
活性成分の界面活性剤の形成
種々の態様において、本発明はまた、活性成分の界面活性剤（例えば、界面活性な活性成分）の製造方法を提供する。これらの界面活性な活性成分は、種々の手法により製造することができる。一実施形態において、このことは、（ａ）官能基を含んだ水に不溶な活性成分と、相補的な反応基を含んだ水溶性化学物質とを混合する工程と、（ｂ）反応を進行させ、室温又は高温で、必要であれば副産物の除去によって完了させる工程と、任意に、（ｃ）使用する場合には有機溶媒を除去する工程とを含んでいてもよい。必要であれば、反応のために触媒を使用することもできる。特定の条件下、活性成分の界面活性剤は、製造時に活性を有する。他の条件では、活性成分の界面活性剤は、活性成分の界面活性剤からの活性成分の解放を生じ得るような溶液条件、例えばｐＨ等で活性化されるに過ぎない。
【０１２３】
活性成分の界面活性剤は、多くの機能を提供し得る。それらは、所定の配合物に装填することができる活性成分量を増加することを促進し得る。それらは、その界面活性剤特性のため、所定の配合物に安定性を付加することもできる。それらは、前駆体又はモノマーとして使用され、活性成分を装填したポリマーナノ粒子を製造することもできる。活性成分の１つ又は両方が、界面活性な活性成分として提供される場合、それらを使用して、配合物において多数の活性成分を装填することができる。
【０１２４】
種々の態様において、本発明は、活性成分の界面活性剤の製造方法を提供する。これらの界面活性な活性成分は、種々の方法で製造することができ、水溶性化学物質と水不溶性活性成分との化学反応を含む。種々の実施形態において、水不溶性活性成分の官能基と、水溶性化学物質の相補性基との化学反応が使用されてもよい。種々の実施形態において、化学反応は、限定するものではないがエステル化であってもよい。
【０１２５】
エステル化反応は、アルコール基とカルボン酸基とを結合し、エステル結合を形成する。エステル化反応の条件は、有機溶媒の存在又は非存在下で、触媒の存在又は非存在下で、室温又は高温であってもよい。一実施形態において、エステル化反応は、カルボン酸部分を含んだ水不溶性活性成分と、アルコール部分を含んだ水溶性化学物質との間で生じてもよい。逆に、エステル化反応は、カルボン酸部分を含んだ水溶性活性成分と、アルコール部分を含んだ水不溶性化学物質との間で生じてもよい。
【０１２６】
カルボン酸基を含んだ適切な活性成分は、限定するものではないが、安息香酸、アリールオキシフェノキプロピオン酸、フェノキシ酢酸、フェノキシプロピオン酸、フェノキシブチル酸、ピコリン酸及びキノロン薬剤を含んだ除草性酸性基が挙げられ、更には、限定するものではないが、シノキサシン、ナリジクス酸、ピペミド酸、オフロキサシン、レボフロキサシン、スパルフロキサシン、トスフロキサシン、クリナフロキサシン、ゲミフロキサシン、モキシフロキサシン、ガチフロキサシンが挙げられる。
【０１２７】
適当な水溶性化学物質としては、限定するものではないが、適切に終端したポリ（エチレングリコール）又はポリ（プロピレングリコール）が挙げられる。一実施形態において、２，４−ジクロロフェノキシ酢酸（「２，４−Ｄ」と称する）とメトキシ終端したポリ（エチレングリコール）の末端アルコール基との間でエステル化反応が生じ、エステル結合の形成によって、疎水性２，４−Ｄ分子を親水性ポリ（エチレングリコール）に結合し、２，４−Ｄの界面活性剤を生成する。一実施形態において、エステル化反応は、トルエン中、濃縮Ｈ２ＳＯ４の存在下、還流温度で行われた。一実施形態において、エステル化反応は、有機分子の非存在下、シリカゲル触媒の下、１５０℃で行われた。
【０１２８】
活性成分の界面活性剤と、活性成分を含んだポリマーナノ粒子との組み合わせ
種々の態様において、界面活性な活性成分と、活性成分を含んだポリマーナノ粒子とを一緒に使用して、活性成分の装填量を増加させたナノ粒子を製造することができ、それは分散液としてより安定性が高い。界面活性な活性成分は、ナノ粒子に吸着される可能性がある。種々の実施形態において、これは、（ａ）界面活性な活性成分を合成する工程と、（ｂ）本発明に従う活性成分を含んだポリマーナノ粒子を調製する工程と、（ｃ）界面活性成分と、活性成分を含んだポリマーナノ粒子の分散液とを混合する工程とを含んでいてもよい。工程（ｃ）は、種々の方法で行われてよい。界面活性成分は、ナノ粒子分散液に直接的に添加してもよい。種々の実施形態において、界面活性成分がまず、ｐＨがナノ粒子分散液と同じ水中に溶解され、次いで、ナノ粒子分散液に添加される。いくつかの実施形態において、逆の順序で添加が行われてもよい。いくつかの実施形態において、分散液及び活性成分溶液のｐＨは、５〜９であってもよい。添加される界面活性成分の量は、ナノ粒子に結合しない界面活性成分の別々のミセルを形成するのに十分な濃度よりも低くてもよい。種々の実施形態において、界面活性成分が、薄めずにナノ粒子分散液に添加されてもよい。いくつかの実施形態において、界面活性成分が、活性成分を含んだポリマーナノ粒子の調製の間に添加されてもよい。
【０１２９】
活性成分から形成したポリマー
種々の態様において、本発明は、活性成分を含んだナノ構造を含むポリマー水溶液の製造方法を提供する。活性成分を含んだナノ構造を含むポリマー水溶液は、種々の方法で製造されてよい。例えば、限定するものではないが、活性成分を既存の水溶性モノマーにグラフトすること、活性成分を含んだモノマーと水溶性部分を含んだモノマーとをランダムに又は制御可能に共重合することが挙げられる。一実施形態において、活性成分を既存のポリマーにグラフトすることは、（ａ）活性成分を既存の水溶性ポリマーにグラフトする工程と、（ｂ）グラフトしたポリマーを溶媒中に溶解させる工程とを含むであろう。いくつかの実施形態において、これは、（ａ）活性成分を官能化する工程と、（ｂ）活性成分を既存の水溶性ポリマーにグラフトする工程と、（ｃ）グラフトしたポリマーを溶媒に溶解させる工程とを含むであろう。特定の実施形態において、ポリマーは、折り畳むことのできる又はできない高分子電解質である。
【０１３０】
ナノ構造の形成の背後にある駆動力は、グラフトした活性成分によって中断される水分子間の水素結合、及び／又は、活性成分群内の会合性相互作用のうちの１以上によって生じてもよい。低いポリマー濃度では、同じポリマー鎖にグラフトした活性成分群内の分子間相互作用が、ポリマーを折り畳ませ、ナノ粒子を形成してもよい。ポリマー濃度が増加するにつれ、１つの折り畳みポリマーから隣のポリマーへの活性成分群の分子間相互作用が始まり、２つの折り畳みポリマー間を橋架けしてもよい。ポリマー濃度が更に増加すると、ポリマー鎖は、互いにより近くに移動し、従って、１つのポリマー鎖から隣のポリマー鎖への活性成分の分子間相互作用が優勢となるだろう。
【０１３１】
いくつかの実施形態において、ナノ粒子は、先に記載した技術を使用してポリマーを折り畳ませることにより形成することができる。いくつかの実施形態において、ポリマーは、ポリ−（ｎ−イソプロピルアクリルアミド）（ＮＩＰＡＭ）等の折り畳み可能な非帯電ポリマーを含んでいてもよい。活性成分群内での会合相互作用は、ポリマーの濃度に応じて、分子内の若しくは分子間の又は双方の組み合わせであってもよい。
【０１３２】
いくつかの実施形態において、活性成分を既存のポリマーにグラフトすることは、（ａ）活性成分を官能化する、即ち、２，４−Ｄをエチレングリコールでモノエステル化し、ジオール分子の一端に２，４−Ｄ分子を連結させる工程、（ｂ）アルコール基を含んだ合成活性成分を、エステル化反応によってカルボキシ含有ポリマーにグラフトする工程と、（ｃ）ＡＩグラフトポリマーを水に溶解させ、活性成分を含んだナノ構造を形成する工程とを含むであろう。
【０１３３】
種々の実施形態において、活性成分を含んだナノ構造を含む水溶性ポリマー溶液は、活性成分を含んだモノマーと、水溶性部分を含んだモノマーとを共重合させることによって製造することができる。水溶性部分を含んだモノマーの例としては、限定するものではないが、Ｎ−イソプロピルアクリルアミド（ＮＩＰＡＭ）、アクリレート終端ＰＥＧ、アクリル酸、メタクリル酸、２−ヒドロキシエチルメタクリレート、スチレンスルホネート、ビニルピリジン、アリルアミン、Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノエチルアクリレート、Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノエチルメタクリレートが挙げられる。
【０１３４】
いくつかの実施形態において、活性成分を含んだランダムコポリマーの水溶液は、（ａ）活性成分を含んだモノマーを合成する工程と、（ｂ）合成したモノマーを、水溶性部分を含んだモノマー又はモノマーの混合物と共重合する工程と、（ｃ）コポリマーを水に溶解させる工程とを含む方法を使用して製造することができる。工程（ｂ）における共重合条件は、有機溶媒中、開始剤の存在下、高温で行われてもよい。いくつかの実施形態において、活性成分を含んだランダムコポリマーの水溶液は、（ａ）活性成分を含んだモノマーを合成する工程と、（ｂ）活性成分を含んだモノマーとＮＩＰＡＭとを、ポリ（ＮＩＰＡＭ）の低臨界溶液温度を超える温度でエマルション共重合して、活性成分を含んだコポリマー粒子を形成する工程と、（ｃ）反応温度を室温まで冷却する工程とを含む方法を使用して製造することができる。冷却後、ミクロンスケールのポリマー−活性成分粒子は分解し、コポリマーが水に溶解し、同じ又は隣接するポリマー上の活性成分が会合してナノ構造を形成する。
【０１３５】
いくつかの実施形態において、活性成分を含んだランダムコポリマーの水溶液は、（ａ）活性成分を含んだモノマーを合成する工程と、（ｂ）活性成分を含んだモノマーとメタクリル酸又はアクリル酸とを低ｐＨでエマルション共重合して、活性成分を含んだコポリマー粒子を形成する工程と、（ｃ）カルボン酸基をイオン化する工程とを含んだ方法を使用して製造することができる。工程（ｃ）は、代わりに又は更に、系を冷却することを含んでいてもよい。冷却又はイオン化工程は、ミクロスケールのポリマー−活性成分粒子を分解させ、コポリマーを水に溶解させ、同じ又は隣接するポリマー鎖上の活性成分を会合させてナノ構造を形成させる。
【０１３６】
いくつかの態様において、活性成分を含んだブロックコポリマーの水溶液は（ａ）活性成分を含んだモノマーを合成する工程と、（ｂ）水溶性マクロ開始剤を添加する工程と、（ｃ）水溶性マクロ開始剤を使用して、合成したモノマーを重合し、１つの親水性及び１つの疎水性ブロックを含んだブロックコポリマーを形成する工程とを含む方法を使用して製造することができる。水溶液中では、個々のポリマーの疎水性ブロックが会合し、活性成分を含んだナノ構造を形成する。
【０１３７】
ポリマー粒子の製造における活性成分の界面活性剤の使用
種々の態様において、活性成分の界面活性剤を使用して、活性成分のナノ構造を含んだポリマー溶液への活性成分の装填を増加させてもよい。また、活性成分の界面活性剤を使用して、ポリマー粒子の調製の間、ポリマー平均径を減少させてもよい。最終的には、活性成分の界面活性剤を使用して、ポリマー溶液の粘度を減少させてもよい。
【０１３８】
一実施形態において、これは、（ａ）活性成分を含んだモノマーを合成する工程と、（ｂ）活性成分の界面活性剤を合成する工程と、（ｃ）活性成分を含んだモノマーとイオン性基を含んだモノマーとを共重合する工程とを含むであろう。共重合は、エマルション重合であってもよい。特定の実施形態において、共重合は、低ｐＨにおける水中でのエマルション重合であってもよい。得られるポリマー粒子は、その後イオン化され、水中に分散され、同じ又は隣接したポリマーに会合した活性成分を含んだナノ構造を含むポリマー粒子を使用して水性ポリマー溶液を生じさせてもよい。
【実施例】
【０１３９】
動的光散乱（ＤＬＳ）を使用して、粒径及び径分布を測定した。粒径は、少なくとも２５回の測定の平均から記録し、体積割合で示す。
【０１４０】
オスワルト粘度計を使用して２１℃で粘度を測定した。個々の溶液又は分散液の粘度を、粘度計の２つの印の間を溶液又は分散液が移動するのにかかった時間で記録した。
【０１４１】
ＵＶランプは２５４ｎｍであった。
【０１４２】
なお、ＭｘＮｙ／ＰＡＡの命名は、ポリ（アクリル酸）に会合したＭｘＮｙナノ粒子をいう。ＭｘＮｙは、イオン、例えばＺｎ２＋／ＰＡＡであってもよく、この場合、Ｚｎ２＋を含んだポリ（アクリル酸）ナノ粒子をいう。
【０１４３】
Ａ．一般的な塩（ＮａＣｌ）とＵＶ処理との組み合わせを使用したポリマーナノ粒子の形成
例１：ＮａＣｌを使用したポリ（アクリル酸）（ＰＡＡ）溶液の処理によるポリマーナノ粒子の製造：
磁気攪拌子を具えた２５０ｍＬビーカー中、固体ＰＡＡ（０．１００ｇ、Ｍｗ＝４５０，０００ダルトン）及び脱イオン化水（１００ｇ）の重量を量った。ＰＡＡが完全に溶解するまで溶液を磁気攪拌し、次いで、１Ｎ ＮａＯＨ水溶液を使用して、ｐＨを９．６３に調節した。
【０１４４】
磁気攪拌子を具えた別のビーカーに、ＰＡＡ水溶液（０．１重量％）５０ｇを移した。攪拌の間、５ｍＬの３Ｍ ＮａＣｌを滴下した。溶液は透明なままであった。
【０１４５】
各々が磁気攪拌子を具えた別々の２つのビーカーに、ＰＡＡ水溶液２５ｇ及びＮａＣｌを含んだＰＡＡ水溶液２５ｇを移した。攪拌の間、溶液をＵＶランプに５分間曝露した。
【０１４６】
【表１】
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【０１４７】
例２：ＮａＣｌを使用したＨＥＭＡ修飾ＰＡＡ溶液の処理によるポリマーナノ粒子の製造
ＨＥＭＡ修飾ＰＡＡの合成（低度のＨＥＭＡグラフト）：２５０ｍｌの丸底フラスコに、固体ＰＡＡ（３．０ｇ、Ｍｗ＝４５０，０００ダルトン）及び液体ＤＭＳＯ（１００ｇ）を移動した。ＰＡＡが完全に溶解するまで、フラスコを磁気攪拌した。固体４−（ジメチルアミノピリジン）（ＤＭＡＰ，０．３４ｇ）及び液体２−ヒドロキシエチルメタクリレート（ＨＥＭＡ，１０．８ｇ）を反応フラスコに移した。ＤＭＡＰが完全に溶解するまで反応混合物を攪拌し、その後、固体Ｎ−（３−ジメチルアミノプロピル）−Ｎ’−エチルカルボジイミドヒドロクロリド（ＥＤＣ，０．５３ｇ）を移動させた。反応混合物を室温で１６時間攪拌した。１６時間後、混合物を７００ｍＬの２−プロパノールを含んだ１Ｌビーカーに滴下し、沈殿を得た。上清を廃棄し、沈殿物を２−プロパノールで２回洗浄した（各々１００ｍｌ）。真空下で一晩、残余の２−プロパノールを除去することにより、固体ＨＥＭＡ修飾ＰＡＡを得た。
【０１４８】
ＨＥＭＡ修飾ＰＡＡ水溶液（０．８３重量％）の調製：磁気攪拌子を具えた１００ｍＬビーカー中で、固体ＨＥＭＡ修飾ＰＡＡ（０．３３２ｇ，Ｍｗ＝４５０，０００ダルトン）及び脱イオン水（４０ｇ）の重量を量った。混合物を攪拌している間、１Ｎ ＮａＯＨ溶液を添加することにより、溶液のｐＨを約８．０に一定に維持した。塩基性ｐＨは、固体ＨＥＭＡ修飾ＰＡＡを、より素早く溶解させるであろう。固体ポリマーが完全に溶解した後、溶液は透明であり、溶液のｐＨは、７．９と測定された。
【０１４９】
ＰＡＡ粉末（１６．６ｍｇ，Ｍｗ＝１８００Ｄ）及び１３３ｍＬのＤＩ水を上記ＨＥＭＡ修飾ＰＡＡ溶液に添加し、溶液が透明になるまで攪拌した。ｐＨは、７．３であった。ＮａＣｌ溶液（１２．４ｍＬ，３Ｍ）を、磁気攪拌子で攪拌しながら、ゆっくりと添加した。次いで、２−ヒドロキシ−２−メチル−プロピオフェノン（１８ｍｇ，９７％）を添加して、３時間攪拌した。溶液を１時間ＵＶ照射した。ＵＶ照射の前後において、表２に示す粘度及び粒径により、溶液の特性を明らかにした。
【０１５０】
次いで、上記溶液のｐＨを２に調節し、溶液からポリマー粒子を沈殿させた。沈殿をｐＨ２のＤＩ水ですすぎ、遠心分離して上清を除去した。これを３回繰り返し、最終的に沈殿を水に溶解させ、ｐＨを６．５に調節した。
【０１５１】
【表２】
0005957437.tif 000003
【０１５２】
Ｂ．ポリ（アクリル酸）と架橋剤との混合物からのポリマーナノ粒子の形成及び混合物の還流：
例３：外部塩の非存在下における、ポリ（アクリル酸）と架橋剤との混合物からのポリマーナノ粒子の製造：ポリ（アクリル酸）の水溶液（５００ｍＬ）（Ｍｗ＝４５０，０００Ｄ）２ｍｇ／ｍＬを、２Ｌビーカー中で調製した。ＮａＯＨ水溶液（１０Ｎ）を使用して、混合物のｐＨを６．８に調節した。別のビーカー（１Ｌ）に、固体１，８−ジアミノヘキサン（０．４０３１ｇ）及び逆浸透（ＲＯ）水（５００ｍＬ）を添加した。ジアミノヘキサンは完全には溶解しなかった。混合物のｐＨをｐＨメータでモニターし、ＨＣｌ（２Ｎ）水溶液を使用して３．７０まで低下させ、室温で３０分間攪拌した。溶液は、まだほとんど沈殿を含まなかったが、２層のキムワイプを介して濾過することにより除去した。濾過したジアミノヘキサン混合物は透明であり、溶液を激しく攪拌しながらポリ（アクリル酸）溶液を含んだビーカーに注いだ。得られた混合物を１時間攪拌し続け、ｐＨを５．８０と測定した。次いで、混合物（３００ｍＬ）を、冷却器に連結した５００ｍＬの１口反応フラスコに移動した。その後、反応混合物を２４時間還流し、架橋反応を生じさせた。２４時間後、反応フラスコを室温まで冷却し、ｐＨを５．９６と測定した。図８：２４時間の還流前後でのＰＡＡ／１，８−ジアミノオクタン混合物のＴＥＭ画像。
【０１５３】
例４：外部塩の存在下における、ポリ（アクリル酸）と架橋剤との混合物からのポリマーナノ粒子の製造：ポリ（アクリル酸）（Ｍｗ＝４５０，０００Ｄ、５００ｍＬ、２ｍｇ／ｍＬ，ｐＨ３．４５）の水溶液を２Ｌビーカー中で調製した。別のビーカー（１Ｌ）中で、固体１，６−ジアミノヘキサン（０．３３１０ｇ）及び逆浸透（ＲＯ）水（５００ｍＬ）を添加した。ジアミノヘキサンは数分で完全に溶解し、混合物のｐＨを１１．１２と測定した。ジアミノヘキサン水溶液を、約１時間激しく攪拌しながらポリ（アクリル酸）溶液に添加した。混合物のｐＨを５．６５と測定し、その後、２Ｎ ＮａＯＨ水溶液（約１ｍＬ）を添加することにより６．４７まで増加させた。この混合物の一部（３００ｍｌ）を、５００ｍＬの１口反応フラスコに移動し、２４時間還流した。混合物の別の一部（３００ｍＬ）を、５００ｍＬの別の１口反応フラスコに移動し、激しく攪拌しながらＮａＣｌ水溶液（２．５ｇの３Ｍ ＮａＣｌ＋１．７５ｇのＲＯ水）を滴下した。混合物のｐＨを６．０３と測定し、２４時間の還流に供した。図９：ＮａＣｌの非存在下及び存在下における還流後のＰＡＡ／１，６−ジアミノヘキサンのＴＥＭ画像。
【０１５４】
無機金属塩を使用した、中空構造及び空洞を有するポリマーナノ粒子の形成及び架橋、並びに、得られた金属酸化物／水酸化物のその後のエッチング：
例５：Ａｌ（ＮＯ３）３を使用したポリ（アクリル酸）溶液の処理による、中空構造及び空洞を有するポリマーナノ粒子の製造（図１）
水酸化アルミニウムカプセル化ＰＡＡナノ粒子の調製：Ａｌ（ＮＯ３）３水溶液（２５ｍＭ，３００ｍＬ）を、磁気攪拌子を具えた１Ｌビーカー（Ａ）に装填し、ＮａＯＨ水溶液（１００ｍＭ，１４５ｍＬ）を、供給ポンプによってビーカーにゆっくりと添加した。別の１Ｌビーカー（Ｂ）に、ポリアクリル酸水溶液（Ｍｗ＝４５０ＫＤ，ｐＨ ７．４ｍｇ／ｍＬ，３００ｍＬ）を装填し、磁気攪拌子によって攪拌した。ビーカー（Ａ）の溶液を、供給ポンプによって３時間に亘って、ビーカー（Ｂ）にゆっくりと添加し、その間、ＮａＯＨ水溶液（１００ｍＭ）を継続的に添加することによってビーカー（Ｂ）の溶液のｐＨを７に維持した。得られた溶液を、攪拌条件下、ＵＶランプ（２５２ｎｍ）の下、２時間ＵＶ照射した。ＶｉｒＳｏｎｉｃ超音波装置を使用して（５０％の出力で）溶液を超音波分解に供し、その後、ＮａＯＨ水溶液（１００ｍＭ）を添加することによってｐＨ８．５に調節した。上記溶液を、ロータリーエバポレータ（「ｒｏｔｏｖａｐ」）で１０倍濃縮した。ＮａＣｌ／エタノール溶液を添加することによって、形成されたＰＡＡカプセル化Ａｌ（ＯＨ）３粒子を沈殿させた。沈殿物を遠心分離し、７０％エタノールで３回すすいだ。沈殿物をＤＩ水に再懸濁し、凍結乾燥して乾燥粉末を得た。ＤＬＳによってＰＡＡカプセル化Ａｌ（ＯＨ）３粒子の特性決定を行い、平均径を２０ｎｍと決定した。
【０１５５】
ＥＤＣによる架橋反応：ＰＡＡ／Ａｌ（ＯＨ）３水溶液（５ｍｇ／ｍＬ，５００ｍＬ）を、磁気攪拌子を具えた２Ｌビーカー中に装填した。２，２’−（エチレンジオキシ）ビス（エチルアミン）（５０ｍＬのＤＩ水中、２．５ｍｍｏｌ，０．３７０５ｇ）溶液を、０．５ｍＬ／分の供給速度で、上記攪拌した溶液にゆっくりと添加した。溶液を更に２時間、室温で攪拌した。その後、この混合物に、１−エチル−３−［３−ジメチルアミノプロピル］カルボジイミドヒドロクロリド溶液（５００ｍＬのＤＩ水中０．９８５ｇ）を、１２時間に亘ってゆっくりと添加した。反応混合物を一晩攪拌した。ＮａＣｌ／エタノール溶液を添加することによって架橋ポリマー／無機粒子を沈殿させた。沈殿を遠心分離し、７０％エタノールで３回すすいだ。沈殿物をＤＩ水中に再懸濁した。
【０１５６】
水酸化アルミニウム粒子の除去：架橋ポリマー／無機粒子の攪拌した水溶液（１５ｍｇ／ｍＬ）に、ｐＨが１．５に達するまでＨＣｌ溶液（２Ｎ）を添加した。得られた透明溶液を透析チューブ（Ｓｐｅｃｔｒａ／Ｐｏｒ透析膜、ＭＷＣＯ １２−１４，０００）に移動し、１日３回水を交換し、ｐＨ１．５のＤＩ水に対して３日間透析を行った。ＮａＯＨ（０．５Ｎ）を添加することにより、透析した溶液をｐＨ８．５に調節し、その後、３回水を交換し、ＤＩ水に対して１日間透析した。得られた溶液を凍結乾燥し、ポリマーカプセルの乾燥粉末を得た。ＤＬＳによってポリマーカプセルの特性決定を行い、平均径を２０ｎｍと決定した。
【０１５７】
図１０は、（Ａ）水酸化アルミニウムナノ粒子を含んだＰＡＡポリマー粒子、及び（Ｂ）（Ａ）水酸化アルミニウムを除去した後のポリマー粒子のＡＦＭ画像を示す。水酸化アルミニウム粒子を含んだＰＡＡは、水酸化アルミニウム粒子を除去した後のものよりも大きく且つ硬かった。図１０Ｃもまた、水酸化アルミニウム粒子を除去した後の、ＰＡＡ粒子のＴＥＭ画像を示す。
【０１５８】
Ｄ．酸性化とＵＶ／可視光処理との組み合わせによるポリマー粒子の形成
例６：酸を使用したＨＥＭＡ修飾ポリ（アクリル酸）の処理によるポリマー粒子の製造：
ＨＥＭＡ修飾ＰＡＡの合成（高度のＨＥＭＡグラフト）：２５０ｍＬの丸底フラスコに、固体ＰＡＡ（２．０ｇ，Ｍｗ＝４５０，０００ダルトン）及び液体ＤＭＳＯ（１００ｇ）を添加した。フラスコをＰＡＡが完全に溶解するまで磁気攪拌した。固体４−（ジメチルアミノ）ピリジン（ＤＭＡＰ，０．３４ｇ）と液体２−ヒドロキシエチルメタクリレート（ＨＥＭＡ，２１．７ｇ）とを反応フラスコに添加した。反応混合物を、ＤＭＡＰが完全に溶解するまで攪拌し、その後、固体Ｎ−（３−ジメチルアミノプロピル）−Ｎ’−エチルカルボジイミドヒドロクロリド（ＥＤＣ，２．６７ｇ）を添加した。反応混合物を１６時間室温で攪拌した。１６時間後、混合物を、９００ｍＬの脱イオン水を含んだ１Ｌビーカーに滴下し、沈殿を生成した。上清を廃棄し、沈殿を脱イオン水で２回（各回５００ｍＬ）洗浄した。沈殿を、標準０．１００Ｎ ＮａＯＨ（１１８ｍＬ）を用いて脱イオン水（４００ｍＬ）中に再溶解し、固体含有率０．７３％、ｐＨ９．７５の透明溶液を得た。これらの結果から、ＨＥＭＡグラフトのレベルを算出し、２７モル％を得た。
【０１５９】
ＨＥＭＡ修飾ＰＡＡ水溶液（０．２重量％）の調製：磁気攪拌子を具えた２５０ｍＬビーカー中で、２７．４ｇのＨＥＭＡ修飾ＰＡＡ溶液（０．７３重量％）及び脱イオン水（７２．６ｇ）の重量を量った。得られた混合物は透明で、ｐＨは８．９０であった。混合物を攪拌しながら、ＨＣｌ（０．１Ｎ）水溶液を滴下した。透明溶液は、ｐＨ約６．５で半透明になり、その後、６．０３で不透明となった。不透明な性質は、大きい径のポリマー粒子が形成されていることを示す。ＤＬＳによってポリマー粒子の特性決定を行い、平均径を２１１ｎｍと決定した（１００％体積強度）。
【０１６０】
ＵＶ及び可視光によるＨＥＭＡ修飾ＰＡＡ粒子の架橋：不透明混合物の一部（５ｍＬ）を４つのバイアルに移した。１つのバイアルには、微量のＵＶ光開始剤（２−ヒドロキシ−２−メチルプロピオフェノン，ＨＭＰＰ，０．０００８８ｇ）を添加した。可視光光開始剤、ベンジル（０．００１３７ｇ）及びカンファキノン（０．００２１ｇ）を第２及び第３のバイアルに添加した。４番目のバイアルは、光開始剤を含まなかった。４つのバイアル全ての蓋をし、アルミホイルで包み、室温で１６時間に亘って攪拌した。光開始剤を含んでいないバイアルとＵＶ光開始剤を含んだバイアルの蓋を外し、ＵＶランプに５分間曝露した。他の２つのバイアルを窒素で５分間パージし、太陽灯に１０分間、曝露した。
【０１６１】
【表３】
0005957437.tif 000004
【０１６２】
例７：酸を使用したアジド修飾ＰＡＡとアルキン修飾ＰＡＡとの混合物の処理によるポリマー粒子の製造
３−アジドプロパノールの合成：１００ｍＬの丸底フラスコ中で、液体３−クロロプロパノール（１０．０ｇ，１．０等量）、固体アジドナトリウム（１７．１９ｇ，２．５等量）をＤＭＦ中、１００℃で４０時間反応させた。反応混合物を室温まで冷却し、分液漏斗に注ぎ、ジエチルエーテル（３００ｍＬ）と塩水溶液（５００ｍＬ）とで抽出した。有機層を分離して、ＭｇＳＯ４上で乾燥した。回転蒸発によって室温でジエチルエーテル溶媒を除去し、粗製３−アジドプロパノール（１２．５ｇ）を生成した。１Ｈ−ＮＭＲ（δ，ｐｐｍ）ＣＤＣｌ３：３．７６〜３．７３（ｔ，２Ｈ，ＨＯＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２Ｎ３），３．４６〜３．４３（ｔ，２Ｈ，ＨＯＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２Ｎ３），２．０９（ｂｒ−ｓ，１Ｈ，ＯＨ），１．８６〜１．８０（ｍ，２Ｈ，ＨＯＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２Ｎ３）。ＩＲ ｎｅａｔ（ｃｍ−１）：２１００（Ｎ＝Ｎ＝Ｎ）。
【０１６３】
Ｎ３修飾ＰＡＡの合成：２５０ｍＬの丸底フラスコに、固体ＰＡＡ（２．０ｇ，Ｍｗ＝４５０，０００ダルトン）及び液体ＤＭＳＯ（１００ｇ）を添加した。ＰＡＡが完全に溶解するまで、フラスコを磁気攪拌した。固体４−（ジメチルアミノ）ピリジン（ＤＭＡＰ，０．３４ｇ）及び粗製液体３−アジドプロパノール（１２．５ｇ）を、反応フラスコに添加した。反応混合物を、全てのＤＭＡＰが完全に溶解するまで攪拌し、その後、固体Ｎ−（３−ジメチルアミノプロピル）−Ｎ’−エチルカルボジイミドヒドロクロリド（ＥＤＣ，２．６７ｇ）を添加した。反応混合物を室温で１６時間攪拌した。１６時間後、混合物を、９００ｍＬの脱イオン水を含んだ１Ｌビーカーに滴下し、沈殿を得た。上清を廃棄し、沈殿を脱イオン水で２回（各回５００ｍＬ）２回洗浄した。沈殿を０．１Ｎ ＮａＯＨを使用して脱イオン水（４００ｍＬ）中に再溶解させ、固体含有率０．７８重量％、ｐＨ９．７０の透明溶液を得た。
【０１６４】
アルキン修飾ＰＡＡの合成：２５０ｍＬの丸底フラスコに、固体ＰＡＡ（２．０ｇ，Ｍｗ＝４５０，０００ダルトン）及び液体ＤＭＳＯ（１００ｇ）を添加した。ＰＡＡが完全に溶解するまでフラスコを磁気攪拌した。固体４−（ジメチルアミノピリジン（ＤＭＡＰ，０．３４ｇ）及び液体プロパルギルアルコール（９．３４ｇ）を反応フラスコに添加した。全ＤＭＡＰが完全に溶解するまで反応混合物を攪拌し、その後、固体Ｎ−（３−ジメチルアミノプロピル）−Ｎ’−エチルカルボジイイミドヒドロクロリド（ＥＤＣ，２．６７ｇ）を添加した。反応混合物を室温で１６時間攪拌した。１６時間後、９００ｍＬの脱イオン水を含んだ１Ｌビーカーに混合物を滴下し、沈殿を得た。上清を廃棄し、沈殿を脱イオン水で２回（各回５００ｍＬ）洗浄した。沈殿を、０．１Ｎ ＮａＯＨを用いて脱イオン水（６００ｍＬ）に再溶解し、固体含有率０．５０重量％、ｐＨ９．７５の透明溶液を得た。
【０１６５】
Ｎ３修飾ＰＡＡ／アルキン修飾ＰＡＡの混合物からのポリマー粒子の調製、及び、触媒としてＣｕＳＯ４／アスコルビン酸ナトリウムを使用した架橋反応：
攪拌子を具えた２５０ｍＬビーカーに、Ｎ３修飾ＰＡＡ水溶液（０．７８重量％の１２．８５ｇ）、アルキン修飾ＰＡＡ水溶液（０．５０重量％の２０．０４ｇ）、及び脱イオン水（１６７．１１ｇ）の重量を量った。得られた混合物は、０．１重量％のポリマーを含み、ｐＨ値は８．０３、粘度は３５９秒であった。５０ｍＬの混合物を、攪拌子を具えた１００ｍＬビーカーに移した。攪拌及びｐＨメータによるｐＨのモニターの間、ＨＣｌ水溶液（１Ｎ）をビーカーに滴下した。透明溶液は、ｐＨ約６．２で半透明となり、その後、約５．７で不透明となった。酸性化を止め、分散液の粘度と粒子径とを測定した。ＤＬＳ測定により、平均粒径は１２８ｎｍ（１００％体積強度）、粘度は２２℃で６８秒と決定した。
【０１６６】
不透明な混合物（２５ｇ）を攪拌子とともに５０ｍＬビーカーに移した。調製したばかりのＣｕＳＯ４（０．０６３Ｍの０．０５０ｇ）及びアスコルビン酸ナトリウム（０．１６Ｍの０．０５０ｇ）を混合物に添加した。反応混合物を室温で１６時間攪拌した。反応混合物のＤＬＳ測定は、平均粒径１４２ｎｍを示した（１００％体積強度）。分散液のｐＨを１０まで増加させたとき、不透明な混合物は不透明なままであり、平均径は、２２２ｎｍまで増加した（１００％体積強度）。ＣｕＳＯ４／アスコルビン酸ナトリウムで処理されていない試料とは異なり、分散液のｐＨが６．５より上まで増加すると、不透明な混合物は、透明になった。結果は、ＣｕＳＯ４／アスコルビン酸ナトリウム試薬の存在が、アジドとアルキン基との架橋反応を触媒し、ポリマー粒子構造を固定した。
【０１６７】
Ｅ．活性成分と会合したポリマーナノ粒子の形成：
例８：ポリマー粒子を使用したピクロラムの装填
２．５ｍＬメタノール、例３に従って調製した８．９ｍｇのポリマー粒子、及び、２０．６４ｍｇのピクロラム（４−アミノ−３，５，６−トリクロロ−２−ピリジンカルボン酸）を、１０ｍＬのガラスバイアル中で混合した。２Ｎ ＨＣｌ溶液を添加することによって溶液のｐＨを２に維持した。上記溶液を、透明になるまでボルテックスに供した。メタノールを蒸発によって除去した。２ｍＬのＤＩ水を乾燥混合物に添加し、０．５Ｎ ＮａＯＨ溶液を添加することにより、溶液のｐＨを８に維持した。溶液を、透明になるまでボルテックスに供した。この溶液を凍結乾燥し、ピクロラムを装填したポリマー粒子の乾燥粉末を得た。各工程で保持されるピクロラムの量を、ＵＶ−Ｖｉｓ分光法を使用して測定した。
【０１６８】
例９：ポリマー粒子を使用したイマゼタピルの装填
１ｍＬのメタノール、例３に従って調製した６．８ｍｇのポリマー粒子、及び、１０ｍｇのイマゼタピル（２−［４，５−ジヒドロ−４−メチル−（１−メチルエチル）−５−オキソ−１Ｈ−イミダゾール−２−イル］−５−エチル−３−ピリジンカルボン酸）を、５ｍＬのガラスバイアル中で混合した。２Ｎ ＨＣｌ溶液を添加することによって、溶液のｐＨを２に維持した。上記溶液を、透明になるまでボルテックスに供した。メタノールを蒸発によって除去した。１ｍＬのＤＩ水を乾燥混合物に添加し、０．５Ｎ ＮａＯＨ溶液を添加することにより、溶液のｐＨを８に維持した。溶液を透明になるまでボルテックスに供した。この溶液を凍結乾燥して、イマゼタピルを装填したポリマー粒子の乾燥粉末を得た。各工程で保持されるイマゼタピルの量を、ＵＶ−Ｖｉｓ分光法を使用して測定した。
【０１６９】
例１０：ポリマー粒子を使用したチフェンスルフロン−メチルの装填
８ｍＬのメタノール、例３に従って調製した２．１ｍｇのポリマー粒子、及び、１８．２ｍｇのチフェンスルフロン−メチル（メチル３−［［［［（４−メトキシ−６−メチル−１，３，５−トリアジン−２−イル）アミノ］カルボニル］アミノ］スルホニル］−２−チオフェンカルボキシレート）を、１０ｍＬのガラスバイアル中で混合した。２Ｎ ＨＣｌ溶液を添加することによって溶液のｐＨを２に維持した。上記溶液を透明になるまでボルテックスに供した。メタノールを蒸発によって除去した。１ｍＬのＤＩ水を乾燥混合物に添加し、０．５Ｎ ＮａＯＨ溶液を添加することによって溶液のｐＨを８に維持した。溶液を透明になるまでボルテックスに供した。この溶液を凍結乾燥し、チフェンスルフロン−メチルを装填したポリマー粒子の乾燥粉末を得た。各工程で保持されるチフェンスルフロン−メチルの量を、ＵＶ−Ｖｉｓ分光法を使用して測定した。
【０１７０】
例１１：ポリマー粒子を使用したチアメトキサムの装填
４ｍＬのメタノール、例３に従って調製した３．１ｍｇのポリマー粒子、及び、２８．５ｍｇのチアメトキサムを、１０ｍＬのガラスバイアル中で混合した。２Ｎ ＨＣｌ溶液を添加することによって溶液のｐＨを２に維持した。上記溶液を透明になるまでボルテックスに供した。メタノールは蒸発によって除去した。１ｍＬのＤＩ水を乾燥混合物に添加し、０．５Ｎ ＮａＯＨ溶液を添加することによって溶液のｐＨを８に維持した。溶液を透明になるまでボルテックスに供した。この溶液を凍結乾燥し、チアメトキサムを装填したポリマー粒子の乾燥粉末を得た。各工程で保持されるチアメトキサムの量は、ＵＶ−Ｖｉｓ分光法を使用して測定した。
【０１７１】
例１２：ポリマー粒子を使用したチアメトキサムの装填
４ｍＬのメタノール、例１に従って調製した３．１ｍｇのポリマー粒子、及び、２８．５ｍｇのチアメトキサム（３−［（２−クロロ−５−チアゾリル）メチル］テトラヒドロ−５−メチル−Ｎ−ニトロ−４Ｈ−１，３，５−オキサジアジン−４−イミン）を、１０ｍＬのガラスバイアル中で混合した。２Ｎ ＨＣｌ溶液を添加することによって溶液のｐＨを２に維持した。上記溶液を透明になるまでボルテックスに供した。メタノールは蒸発によって除去した。１ｍＬのＤＩ水を乾燥混合物に添加し、０．５Ｎ ＮａＯＨ溶液を添加することによって溶液のｐＨを８に維持した。溶液を透明になるまでボルテックスに供した。この溶液を凍結乾燥し、チアメトキサムを装填したポリマー粒子の乾燥粉末を得た。各工程で保持されるチアメトキサムの量は、ＵＶ−Ｖｉｓ分光法を使用して測定した。
【０１７２】
例１３：ＨＥＭＡ修飾ＰＡＡ（ＮａＣｌ及びＵＶ処理）を使用したチアメトキサムの装填
４ｍＬのメタノール、例４に従って調製した３．２ｍｇのＨＥＭＡ修飾ＰＡＡ、及び、２８．４ｍｇのチアメトキサム（３−［（２−クロロ−５−チアゾリル）メチル］テトラヒドロ−５−メチル−Ｎ−ニトロ−４Ｈ−１，３，５−オキサジアジン−４−イミン）を、１０ｍＬのガラスバイアル中で混合した。ＨＥＭＡ修飾ＰＡＡをＮａＣｌの存在下、ＵＶ放射によって処理した。２Ｎ ＨＣｌ溶液を添加することによって溶液のｐＨを２に維持した。上記溶液を透明になるまでボルテックスに供した。メタノールは蒸発によって除去した。２ｍＬのＤＩ水を乾燥混合物に添加し、０．５Ｎ ＮａＯＨ溶液を添加することによって溶液のｐＨを８に維持した。溶液を透明になるまでボルテックスに供した。この溶液を凍結乾燥し、チアメトキサムを装填したＨＥＭＡ修飾ＰＡＡの乾燥粉末を得た。各工程で保持されるチアメトキサムの量は、ＵＶ−Ｖｉｓ分光法を使用して測定した。
【０１７３】
例１４：ポリマーナノ粒子からのチアメトキサム（「ＴＭＸ」）の持続放出
例９に従って調製した１０ｍｇの固体ナノカプセル配合物及び２０ｍＬのＤＩ水を、（封止用ケープを有する）５０ｍｌガラスバイアルに添加した。ＤＩ水の添加による持続放出試験の時間を計った。そして、ミニメイト接線流動濾過カプセル（Minimate Tangential Flow Filtration capsule）（ＴＦＦ，３Ｋ，オメガ膜，ＰＡＬＬ）によって上記溶液を継続的に汲み出した。試験装置を以下の図１０Ａに示す。放出媒質からの試料を、浸透液から必要な時間間隔で０．２ｍｌ回収し、残りの浸透液を迅速にガラスバイアルに戻した。
【０１７４】
得られた試料の全てをＤＩ水によって、適当なＴＭＸ濃度まで希釈し、ＵＶ−Ｖｉｓによって分析し、水中のＴＭＸの較正曲線からＴＭＸの濃度を定量した。特異的な試験時間における持続放出速度を、試験の間に得た試料中のＴＭＸの定量化に基づき算出し、各々の時点に応じた放出割合をプロットすることにより示した。典型的な持続放出特性を図１０Ｂに示した。
【０１７５】
例１５：ＨＭＥＡ修飾ＰＡＡ粒子を使用したアトラジンの装填
５０μｌのエチルアセテート、例２に従って調製した１．２ｍｇのポリマー粒子、及び、１ｍＬのＤＩ水を５ｍＬのガラスバイアル中で混合した。溶液のｐＨは３と測定された。上記溶液を、油相が消失するまで攪拌した。次いで、アトラジン（６−クロロ−Ｎ−エチル−Ｎ’−（１−メチルエチル）−１，３，５−トリアジン−２，４−ジアミンの１２０μＬエチルアセテート溶液（溶液中のアトラジン濃度：２２ｍｇ／ｍＬ）を添加し、油相が消失するまで攪拌した。蒸発によってエチルアセテートを除去し、懸濁液を形成した。この溶液を凍結乾燥して、アトラジンを装填したポリマー粒子の乾燥粉末を得た。各工程で保持されたアトラジンの量は、ＵＶ−Ｖｉｓ分光法を使用して測定した。
【０１７６】
例１６：ＨＥＭＡ修飾ＰＡＡ粒子を使用したチアメトキサムの装填
１００μｌのエチルアセテート、例２に従って調製した１．２ｍｇのポリマー粒子、及び、１ｍＬのＤＩ水を５ｍＬのガラスバイアル中で混合した。溶液のｐＨは３と測定された。上記溶液を、油相が消失するまで攪拌した。次いで、ＴＭＸが消失するまで、６．５ｍｇのチアメトキサム（ＴＭＸ，９５％）を添加して攪拌した。蒸発によってエチルアセテートを除去し、懸濁液を形成した。この溶液を凍結乾燥して、ＴＭＸを装填したポリマー粒子の乾燥粉末を得た。各工程で保持されたＴＭＸの量は、ＵＶ−Ｖｉｓ分光法を使用して測定した。
【０１７７】
例１７：ＨＥＭＡ修飾ＰＡＡ粒子を使用したアゾキシストロビンの装填
例２に従って調製した１１．３２ｍｇのポリマー粒子、５．９ｍｇのアゾキシストロビン（メチル（αＥ）−２−［［６−（２−シアノフェノキシ）−４−ピリミジニル］オキシ］−α−（メトキシメチレン）ベンゼンアセテート）、及び、４ｍＬのメタノールを１０ｍＬのガラスバイアル中で混合した。溶液のｐＨは３と測定された。攪拌条件下、８．１５ｇの水をゆっくりと（０．１１９ｍＬ／分）添加した。蒸発によってメタノールを除去し、懸濁液を形成した。この溶液を凍結乾燥して、アゾキシストロビンを装填したポリマー粒子の乾燥粉末を得た。各工程で保持されたアゾキシストロビンの量は、ＵＶ−Ｖｉｓ分光法を使用して測定した。
【０１７８】
例１８：ＰＡＡ粒子を使用したアゾキシストロビンの装填
３ｍＬのメタノール、例３に従って調製した１１．０ｍｇのポリマー粒子、及び５．３ｍｇのアゾキシストロビンを１０ｍＬのガラスバイアル中で混合した。上記溶液を、透明になるまでボルテックスに供した。メタノールは蒸発によって除去した。５ｍＬのＤＩ水を乾燥混合物に添加し、０．５Ｎ ＮａＯＨ溶液を添加することによって溶液のｐＨを７に調節した。溶液を攪拌して懸濁液を形成した。この溶液を凍結乾燥して、アゾキシストロビンを装填したポリマー粒子の乾燥粉末を得た。各工程で保持されたアゾキシストロビンの量は、ＵＶ−Ｖｉｓ分光法を使用して測定した。
【０１７９】
例１９：ＰＡＡ粒子を使用したアゾキシストロビンの装填
例３に従って調製した１２．８ｍｇのポリマー粒子、６．０ｍｇのアゾキシストロビン及び４ｍＬのメタノールを、１０ｍＬのガラスバイアル中で混合した。溶液のｐＨを３と測定した。攪拌条件下、６．０ｇの水をゆっくりと（０．１１９ｍＬ／分）添加した。メタノールを蒸発によって除去し、懸濁液を形成した。この溶液を凍結乾燥して、アゾキシストロビンを装填したポリマー粒子の乾燥粉末を得た。各工程で保持されたアゾキシストロビンの量は、ＵＶ−Ｖｉｓ分光法を使用して測定した。
【０１８０】
Ｆ．活性成分を使用して折り畳んだ高分子電解質
例２０：カチオン性ポリ（アリルアミン）により被覆した２，４−ジクロロフェノキシ酢酸（２，４−Ｄ）のナノ粒子の製造
固体２，４−ジクロロフェノキシ酢酸（２，４−Ｄ）（０．１５８ｇ，０．７２ｍｍｏｌ）及び作製したばかりの脱イオン化水（５０ｍＬ）を、攪拌子と共に１００ｍＬのガラスビーカーに添加した。媒質をｐＨメータに連結し、測定値は２．７６であった。攪拌した分散液に、ＮａＯＨ（１０Ｎ）水溶液を滴下した。ｐＨが増加すると、より多くの固体２，４−Ｄを溶解した分散液は、より透明になった。最終的には、固体２，４−Ｄの全てが完全に溶解し、溶液は透明であった。溶液のｐＨ及び粘度は、１０．７６及び２５．４℃で０．９３ｃＰと測定された。参照のため、同じ機器を使用して純水の粘度を測定し、２６．４℃で０．９２ｃＰの値を示した。
【０１８１】
磁気攪拌子を具えた別のビーカー（２５０ｍＬ）中、固体ポリ（アリルアミン）（ＰＡＨ，Ｍｗ＝７０，０００）（０．５ｇ，５．５ｍｍｏｌ）及び５０ｍＬの脱イオン水を添加し、１重量％のＰＡＨ水溶液を得た。溶液は、ｐＨ値３．４７、２６．０℃における粘度３００ｃＰで透明であった。その後、供給ポンプにより、攪拌しているＰＡＨに２，４−Ｄ水溶液を供給し、ＰＡＨで被覆された活性成分のナノ粒子を製造した。添加を完了するのに約１５分かかった。ナノ粒子分散液は、透明な薄黄色であった。分散液のｐＨ及び粘度を測定し、４．７９及び２５．１℃で１．６９ｃＰの値を示した。なお、ナノ粒子分散液中のＰＡＨの最終濃度は、原液の半分であった。比較のため、この濃度で調製したＰＡＨの粘度を測定し、２４．６℃で２．２５ｃＰの値を得て、該値は、折り畳まれたナノ粒子のもの（２５．１℃で１．６９ｃＰ）よりも高い。粘度測定の結果から、帯電した２，４−Ｄが添加されたとき、拡張立体配置から折り畳み生ずることが示された。更には、体積強度分布によって分析された動的光散乱（ＤＬＳ）は、折り畳まれた粒子の平均径が約７ｎｍであることを示した。
【０１８２】
例２１：カチオン性ポリ（ジアリルメチルアンモニウムクロリド）（ＰＤＤＡ）で被覆した２，４−ジクロロフェノキシ酢酸（２，４−Ｄ）のナノ粒子の製造
固体２，４−ジクロロフェノキシ酢酸（２，４−Ｄ）（１６．０ｇ，７２．４ｍｍｏｌ）を、２Ｌのガラスビーカーに移す前に微粉末に粉砕した。作製したばかりの脱イオン水（１Ｌ）を、１Ｌメスシリンダーで計量し、攪拌子と共にビーカーに移した。媒質をｐＨメータに接続し、測定値は２．６０を示した。攪拌した分散液に、１０ＮのＮａＯＨ水溶液を滴下した。ｐＨが増加すると、より多くの２，４−Ｄが溶解し、分散液はより透明になった。最終的には、固体２，４−Ｄの全てが完全に溶解し（約７ｍＬの１０Ｎ ＮａＯＨを添加した）、溶液は透明であった。溶液のｐＨは、７．４４であった。
【０１８３】
機械的攪拌子を具えた別のビーカー（４Ｌ）に、カチオン性ポリ（ジアリルジメチルアンモニウムクロリド）（ＰＤＤＡ）（１４６．３ｇの２０重量％ＰＤＤＡ（２９．２６ｇ固体ＰＤＤＡ，１８１．０ｍｍｏｌ）及び８５４ｍＬの脱イオン水を移した。溶液は透明であった。ｐＨは、４．７４と測定された。供給ポンプによって、攪拌しているＰＤＤＡ溶液に２，４−Ｄ水溶液を供給した。添加を完了するまでに約３．５時間かかった。混合物は透明であり、８．０ｇ／Ｌの活性成分（２，４−Ｄ）を含んでいた。ｐＨは６．３５と測定され、粘度は２６．０℃で６．７５ｃＰであった。ナノ粒子分散液中のＰＤＤＡの最終濃度は、原液の半分であった。比較のため、この濃度で調製したＰＤＤＡの粘度を測定し、２５．３℃で９．３２ｃＰの値が得られ、この値は、折り畳まれたナノ粒子のもの（２６．０℃で６．７５ｃＰ）よりも高い。粘度測定の結果は、帯電した２，４−Ｄが添加されたとき、ＰＤＤＡポリマーが、拡張立体配置から折り畳まれたことを示唆した。更には、体積強度分布によって分析した動的光散乱（ＤＬＳ）は、折り畳まれた粒子の平均径が約７ｎｍであることを示した。
【０１８４】
例２２：カチオン性低分子量キトサンポリマーで被覆した２，４−ジクロロフェノキシ酢酸（２，４−Ｄ）ナノ粒子の製造
固体２，４−ジクロロフェノキシ酢酸（２，４−Ｄ）（１８．０ｇ，８１．４ｍｍｏｌ）を、２Ｌのガラスビーカーに移す前に微粉末に粉砕した。作製したばかりの脱イオン水（１０６２ｍＬ）を、１Ｌメスシリンダーで計量し、攪拌子と共にビーカーに移した。媒質をｐＨメータに接続し、ｐＨは２．５６であった。攪拌した分散液に、１０ＮのＮａＯＨ水溶液を滴下した。ｐＨが増加すると、より多くの２，４−Ｄが溶解し、分散液はより透明になった。最終的には、固体２，４−Ｄの全てが完全に溶解し（約８ｍＬの１０Ｎ ＮａＯＨが添加された）、溶液は透明であった。溶液のｐＨは、７．６０であった。
【０１８５】
機械的攪拌子を備えた別のビーカー（４Ｌ）に、固体キトサン（低分子量，３２．９ｇ，２０４ｍｍｏｌ）及び脱イオン水１０６２ｍＬを移した。溶液は、完全には溶解しないキトサンのため、低粘度であり、薄黄色であった。液体酢酸（１１．０ｇ，１８３ｍｍｏｌ）をキトサン分散液に滴下した。分散液の粘度は、酢酸が添加されると大幅に増加した。分散液は、固体キトサンの全てが完全に溶解するまで約１時間、攪拌を維持した。その後、２，４−Ｄ水溶液を、供給ポンプによって攪拌しているキトサン溶液に供給した。添加の間に、溶液は発泡し始めた。２，４−Ｄ溶液の添加は、約３．５時間で完了した。混合物は、透明な薄黄色であった。溶液を一晩室温に置き、泡を表面に移動させた。次の日、泡を除去した。ｐＨ及び粘度は、それぞれ、５．１６及び２３．４℃で１７．４ｃＰであった。比較のため、この濃度における低分子量キトサン単独の粘度は、２４．０℃で２３．３ｃＰであり、値は、折り畳まれたナノ粒子の値よりも高い（２３．４℃で１７．４ｃＰ）。粘度測定の結果により、２，４−Ｄが添加されたとき、キトサンポリマーが、それらの拡張された立体配置から折り畳まれることを示す。体積強度分布によって分析された動的光散乱（ＤＬＳ）は、折り畳まれた粒子の平均径が約４ｎｍであることを示した。
【０１８６】
例２３：ポリマーナノ粒子に会合した活性成分を使用した植物の処理
例２０で調製した２，４−Ｄを含んだ水性ポリマーナノ粒子を、植物の処理に直接に使用した。この配合物の２，４−Ｄ濃度は、８ｇ／Ｌである。２つの活性濃度（８ｇ／Ｌ及び４ｇ／Ｌ）を、植物の試験に使用した。植物は、処理までにトレーの中で２週間育てられ、処理の間にランダム化ブロック構造に組織化された。１つのトレーには６つの植物（オオムギ、イヌエビ、シロザ、アオビユ、ヒメチチコグサ（low cudweed）及びハッカ）が存在し、これらは、種々の作物種及び雑草種を代表する。噴霧ボトルを使用して植物に噴霧することによって処理を適用し、１ヘクタール当たり２００リットルと同等の割合で噴霧液を適用することによって較正した。目視による植物毒性（％植物損傷）の評価は、処理の４、８、１２及び１５日後に行われた。評価は、統計的ソフトウェアプログラムに入力され、分散分析をデータに基づいて行った。分散分析が、処理間で著しい差を示唆した場合には、平均分離（mean separation）が行われた。
【０１８７】
キトサンポリマーを使用せずに調製した２，４−Ｄを同量（８ｇ／Ｌ及び４ｇ／Ｌ）含んだ２つの水溶液を比較のためにコントロールとして使用した。
【０１８８】
結果は、２，４−Ｄによって折り畳まれたキトサンナノ粒子を含んだ配合物が、コントロールと比較して、わずかに増加したレベルの植物損傷をもたらしたことを示す。
【０１８９】
例２４：カチオン性高分子量キトサンポリマーで被覆した２，４−ジクロロフェノキシ酢酸（２，４−Ｄ）のナノ粒子の製造
固体２，４−ジクロロフェノキシ酢酸（２，４−Ｄ）（８．０ｇ，３６．２ｍｍｏｌ）を、２Ｌのガラスビーカーに移す前に微粉末に粉砕した。作製したばかりの脱イオン水（１Ｌ）を１Ｌのメスシリンダーによって計量し、攪拌子とともにビーカーに移した。媒質をｐＨメータに接続し、測定値は２．７６であった。攪拌している分散液に、１０ＮのＮａＯＨ水溶液を滴下した。ｐＨが増加すると、より多くの固体２，４−Ｄが溶解し、分散液はより透明になった。最終的には、固体２，４−Ｄの全てが完全に溶解し、溶液は透明であった。溶液のｐＨは、８．５０であった。
【０１９０】
機械的攪拌子を具えた異なるビーカー（４Ｌ）に、固体キトサン（高分子量，１４．６ｇ，９０．５ｍｍｏｌ）及び脱イオン水１Ｌを添加した。溶液は、キトサンが完全には溶解しないため、低粘度であり、薄黄色であった。液体酢酸（４．８９ｇ，８１．４ｍｍｏｌ）をキトサン分散液に滴下した。分散液の粘度は、酢酸が添加されると大幅に増加した。全ての固体キトサンが完全に溶解するまで、分散液を約２時間攪拌し続けた。その後、２，４−Ｄ水溶液を、供給ポンプによって、攪拌しているキトサン溶液に供給した。添加の間、溶液は発泡し始めた。２，４−Ｄ溶液の添加は約３．５時間で完了した。混合物は透明な薄黄色であった。溶液を一晩室温に置き、泡を表面に移動させた。次の日、泡を除去した。ｐＨ及び粘度は、それぞれ、２３．３℃で５．１６及び４６．３ｃＰであった。比較のため、この濃度における高分子量キトサン単独の粘度は、２３．４℃で６４．３ｃＰであり、値は、折り畳まれたナノ粒子の値（２３．３℃で４６．３ｃＰ）よりも高かった。粘度測定は、帯電した２．４−Ｄが添加されたときに、キトサンポリマーがその拡張した立体配置から折り畳まれたことを示唆した。更には、体積強度分布によって分析された動的光散乱は、折り畳まれた粒子の平均径が約４ｎｍであることを示した。
【０１９１】
例２５：カチオン性ＰＤＤＡで被覆したグリホサートのナノ粒子の製造
固体グリホサート（Ｎ−（ホスホノメチル）グリシン）（８．０ｇ，９４．６ｍｍｏｌ）及び作製したばかりの脱イオン水（１Ｌ）を、攪拌子と共に２Ｌビーカーに添加した。媒質をｐＨメータに連結し、測定値は２．２０であった。攪拌している分散液に、ＮａＯＨ（５０重量％）水溶液を滴下した。ｐＨが３まで増加すると、固体グリホサートの全てが完全に溶解し、分散液はより透明になった。ＮａＯＨ水溶液（５０重量％）を、媒質のｐＨが７．２に達するまで添加した。
【０１９２】
機械的攪拌子を具えた別のビーカー（４Ｌ）に、カチオン性ポリ（ジアリルメチルアンモニウムクロリド）（ＰＤＤＡ）（水中に２０重量％のＰＤＤＡを１９１ｇ，２３７ｍｍｏｌ）及び脱イオン水８１９ｍＬを移動した。溶液は透明であった。ｐＨは、４．７４であった。グリホサート水溶液を、攪拌しているＰＤＤＡ溶液に、供給ポンプによって供給した。２，４−Ｄ溶液の添加は、約３．５時間で完了した。混合物は透明であり、４．０ｇ／Ｌの活性成分（グリホサート）を含み、ｐＨは６．７５、粘度は２４℃で７．４２ｃＰであった。更には、体積強度によって分析された動的光散乱（ＤＬＳ）は、２つの分布を示した。折り畳まれた粒子の平均径は２ｎｍ（６７％）及び８ｎｍ（３３％）であった。
【０１９３】
Ｇ．活性成分の界面活性剤の合成、その配合物、及び、活性成分によって折り畳まれたナノ粒子中への活性成分の増加した装填におけるそれらの使用：
例２６：溶媒としてトルエンを、触媒として濃縮Ｈ２ＳＯ４を使用した、カルボワックスＭＰＥＧ３５０（ダウから供給、メトキシ終端ポリ（エチレングリコール）、Ｍｎ＝３５０）を使用した２，４−Ｄのエステル化
固体２，４−Ｄ（３．０ｇ，１３．６ｍｍｏｌ）、液体カルボワックスＭＰＥＧ３５０（５．０ｇ，１４．３ｍｍｏｌ）、トルエン（１５０ｍＬ）を、２５０ｍＬの丸底フラスコに攪拌子と共に添加した。反応フラスコをディーン−スタークトラップ及び冷却器に連結した。反応混合物を２４時間還流し、その後、室温まで冷却した。エチルアセテートとトルエンとの混合物（５０／５０，ｖ／ｖ）を移動溶媒として用いた薄層クロマトグラフィーを使用して、反応の完了を確認した。トルエンをロータリーエバポレータで除去し、２，４−Ｄ活性成分の界面活性剤の薄黄色液体を得た。残余のトルエンをさらに、真空ポンプで除去した。１Ｈ−ＮＭＲ（３００ＭＨｚ,Ｄ２Ｏ）：δ３．３８（ｓ，３Ｈ，ＣＨ３（ＯＣＨ２ＣＨ２）ｎ−ＯＣＨ２ＣＨ２−Ｏ（Ｏ）Ｃ−），３．３６〜３．７３（ｍ，ＰＥＧ，−（ＣＨ３−（ＯＣＨ２ＣＨ２）ｎ−ＯＣＨ２ＣＨ２−Ｏ（Ｏ）Ｃ−），４．３６（ｔ，２Ｈ，ＣＨ３−（ＯＣＨ２ＣＨ２）ｎ−ＯＣＨ２ＣＨ２−Ｏ（Ｏ）Ｃ−），６．８１（ｄ，１Ｈ，芳香性のＨ），７．１８（ｄｄ，１Ｈ，芳香族のＨ），７．３８（ｄ，１Ｈ，芳香族のＨ）。
【０１９４】
例２７：１５０℃で有機溶媒の非存在下シリカゲルを触媒として使用した、カルボワックスＭＰＥＧ７５０（ダウから提供、メトキシ終端ポリ（エチレングリコール）、実際のＭｎ＝７５６）による２，４−Ｄのエステル化
固体２，４−Ｄ（２０．０ｇ，９０．５ｍｍｏｌ）、液体カルボワックスＭＰＥＧ７５０（６８．４ｇ，９０．５ｍｍｏｌ）、シリカゲル６０Ａ（２００〜４００メッシュ）（１．０ｇ）を２５０ｍＬの丸底フラスコに攪拌子とともに添加した。反応フラスコをディーンスタークトラップと冷却器とに連結した。反応混合物を、窒素ガスの緩流の下、１５０℃に加熱した。反応の間、エステル化反応の副産物と水とをディーンスタークトラップ中で濃縮し、回収した。薄層クロマトグラフィーを使用して、反応の完了をモニターした。反応は３時間で完了した。粗製生成物を濾過してシリカゲルを除去し、２，４−Ｄ活性成分からなる界面活性剤の薄黄色液体を得た。１Ｈ−ＮＭＲ（３００ＭＨｚ，Ｄ２０）： δ３．３８（ｓ，３Ｈ，ＣＨ３−（ＯＣＨ２ＣＨ２）ｎ−ＯＣＨ２ＣＨ２−Ｏ（Ｏ）Ｃ−），３．３６〜３．７３（ｍ，ＰＥＧ，−（ＣＨ３−（ＯＣＨ２ＣＨ２）ｎ−ＯＣＨ２ＣＨ２−Ｏ（Ｏ）Ｃ−），４．３６（ｔ，２Ｈ，ＣＨ３−（ＯＣＨ２ＣＨ２）ｎ−ＯＣＨ２ＣＨ２−Ｏ（Ｏ）Ｃ−），６．８１（ｄ，１Ｈ，芳香族のＨ），７．１８（ｄｄ，１Ｈ，芳香族のＨ），７．３８（ｄ，１Ｈ，芳香族のＨ）。
【０１９５】
例２８：２，４−Ｄの界面活性剤の配合
例２４に従って製造した液体２，４−Ｄ界面活性剤（２，４−Ｄ自体の４．０ｇに相当する３４．７２ｇ）及び２Ｌ脱イオン化水を、攪拌子と共に３Ｌのプラスチックビーカーに移した。２，４−Ｄ界面活性剤を完全に溶解させ、溶液は、薄黄色であったが、ｐＨ値２．７６で透明であった。ＮａＯＨ（１０Ｎ）水溶液２、３滴を溶液に添加し、ｐＨを６．６５まで増加させた。このｐＨで、溶液の粘度は、２４．０℃で１．０８ｃＰａであり、体積分布分析により得られた動的光散乱の結果は、平均径２５２ｎｍの単一分布を示した。
【０１９６】
Ｈ．活性成分の界面活性剤と、活性成分のポリマーカプセル化ナノ粒子との組み合わせ
例２９：２，４−Ｄの増加した装填を含んだナノ粒子の製造
固体２，４−ジクロロフェノキシ酢酸（２，４−Ｄ）（４．０ｇ，１８．１ｍｍｏｌ）を、２Ｌのガラスビーカーに移す前に微粉末に粉砕した。作製したばかりの脱イオン水（１ｌ）を１Ｌのメスシリンダーで計量し、攪拌子と共にビーカーに移した。媒質をｐＨメータに接続した。攪拌している分散液に、ＮａＯＨ（１０Ｎ）水溶液を滴下した。ｐＨが増加すると、より多くの固体２，４−Ｄが溶解し、分散液はより透明になった。最終的には、全ての２，４−Ｄが完全に溶解し、溶液は透明であった。溶液のｐＨは、９．２０と測定された。
【０１９７】
機械的攪拌子を具えた別のビーカー（４Ｌ）中に、カチオン性ポリ（ジアリルジメチルアンモニウムクロリド）（ＰＤＤＡ）（２０重量％ＰＤＤＡ水３６．５７ｇ，４５．２ｍｍｏｌ）及び脱イオン水９００ｍＬを移した。溶液は透明であった。２，４−Ｄ水溶液を、攪拌しているＰＤＤＡ溶液に供給ポンプによって供給した。２，４−Ｄ溶液の添加は、約３．５時間で完了した。混合物は透明であり、２．０ｇ／Ｌの活性成分（２，４−Ｄ）を含んでいた。ナノ粒子分散液のｐＨ及び粘度は、それぞれ、７．０６及び２４．１℃で３．１８ｃＰであった。体積強度分布によって分析された動的光散乱（ＤＬＳ）は、折り畳まれた粒子の平均径が約３ｎｍであることを示した。攪拌子を具えた２５０ｍＬビーカーに、（例２４に従って作製した）活性成分の界面活性剤の液体（１７．３５ｇ）及び脱イオン水（６４ｍＬ）を移した。活性成分の界面活性剤が完全に溶解するまで混合物を攪拌した。活性成分の界面活性剤のｐＨを測定し、値は２．６４を示した。ＮａＯＨ（１０Ｎ）水溶液を使用して、活性成分の界面活性剤のｐＨを５．９８まで増加させた。その後、活性成分の界面活性剤の溶液を、ＰＤＤＡによってカプセル化した活性成分のナノ粒子の分散液に滴下した。得られた混合物は、薄黄色の透明であり、ｐＨ値が６．２３、粘度が２３．１℃で２．５１ｃＰであった。このポリマー溶液のＤＬＳ結果は、平均径４ｎｍの単一分布を示した。
【０１９８】
Ｉ．土壌移動度
この例は、ＰＡＡカプセルが、活性成分を装填し、オタワ砂を介して移動することができることを示した。疎水性蛍光染料（修飾したホスタソールイエロー）が、モデル活性成分として使用された。
【０１９９】
例３０：
標準的なオタワ砂（ＶＷＲ，ＣＡＳ＃１４８０８−６０−７）を脱イオン水で２回洗浄し、使用前に空気中で乾燥させた。乾燥した砂を、カラム中で固相として使用し、ＰＡＡカプセルを含んだ及び含まない染料をカラムに装填した。
【０２００】
ＰＡＡカプセルを含んだ及び含まない調製試料：２０ｍＬバイアル中で、修飾ホスタールイエロー染料（０．００３５ｇ）、乾燥オタワ砂（２．０ｇ）及びメタノール（１０ｇ）を計量した。混合物を、染料の全てが完全に溶解するまで攪拌した。メタノールをロータリーエバポレータによって完全に除去した。このプロセスによって、染料を砂の粒子に吸着させた。
【０２０１】
別の２０ｍＬバイアル中で、修飾ホスタソールイエロー染料（０．００３５ｇ）、例１に従って調製したＰＡＡカプセル（０．０１０ｇ）及びメタノール（１０ｇ）を計量した。混合物を、染料の全てが完全に溶解するまで攪拌した。メタノールを部分的にロータリーエバポレータによって除去した。乾燥砂（２．０ｇ）を溶液に添加し、その後、メタノールを完全に除去した。
【０２０２】
カラムの準備：２つのピペットをカラムとして使用した。乾燥砂（１．８ｇ）を高さ２インチまで各々のカラムに装填した。各々のカラムを１０ｍＬの脱イオン水で洗浄した。溶出した水をＵＶ分析のために回収した。２つの乾燥試料（各々０．５ｇ）をカラムに装填し、脱イオン水（１０ｇ）で溶出した。ＰＡＡカプセルを含んだ試料からの溶出液は黄色であったのに対し、カプセルを含まない試料からの溶出液は透明であった。更には、ＰＡＡカプセルを含まない試料を含んだカラムが、ＰＡＡカプセル分散水溶液によって溶出された（１０ｇの脱イオン水、０．０１０ｇのＰＡＡカプセル）。この実験からの溶出液は透明であった。
この結果は、修飾ホスタソールイエローが、カラムからカプセルへ移動しなかったことを示す。
【０２０３】
図１１：Ａ）ＰＡＡカプセルを装填した試料を含んだカラムから回収した溶出液のＵＶスペクトル。修飾ホスタソールイエローは、４８０ｎｍで最大の吸収ピークを示し，９Ｂ）ＰＡＡカプセルに装填しない試料を含んだカラムから回収した溶出液。なお、このカラムでは、空のＰＡＡカプセルを含んだ水性分散液を使用した溶出試験の後に洗い流した。
【０２０４】
Ｊ．非生理活性な活性成分の配合
例３１：ミクロ環境感受性蛍光プローブとしてのピレンの使用
異なるポリマーナノ粒子に由来するピレンミクロ環境を、以下のナノ粒子：Ｎａ＋−折り畳まれたポリアクリル酸（Ｎａ−ＰＡＡ）、ＺｎＯ／ポリアクリル酸ナノ粒子（ＺｎＯ−ＰＡＡ）、Ｚｎ２＋−折り畳まれたナノ粒子（Ｚｎ−ＰＡＡ）、Ｎａ＋−折り畳まれたＰＭＡＡナノ粒子（Ｎａ−ＰＭＡＡ）、Ｎａ＋−折り畳まれたＰ（ＭＡＡ−ｃｏ−ＥＡ）ナノ粒子（Ｎａ−Ｐ（ＭＡＡ−ＥＡ）、ポリ（ビニルピロリドン）−折り畳まれたポリアクリル酸ナノ粒子（ＰＶＰ／ＰＡＡ）について検査した。ピレンナノ粒子水溶液を以下のようにして調製した。１．０ｍｇのピレンを１０ｍＬのジクロロメタンに溶解し、ストックピレン溶液（０．１ｍｇ／ｍＬ）として使用した。ピレンナノ粒子水溶液を調製するために、１０マイクロリットルのストックピレン溶液を２０ｍＬのシンチレーションバイアルに添加し、ドラフト中で１時間空気乾燥した。その後、８０ｍｇの固体ナノ粒子又はポリマー、１０ｇの脱イオン水及び磁気攪拌子をバイアルに加えた。次いで、バイアルの蓋を固く閉め、アルミニウムホイルで覆い、溶液を室温で２日攪拌した。異なるナノ粒子及びポリマーの全てについて同じ手順を使用した。ＨＣｌ（０．１Ｎ及び１Ｎ）並びにＮａＯＨ（０．１Ｎ及び１Ｎ）水溶液を使用して、溶液のｐＨを調節した。励起及び発光の双方のスリット幅が２．５ｎｍであり、励起波長３４０ｎｍを使用した発光スペクトルを、パーキンエルマーＬＳ５５発光スペクトロメータで測定した。図１０は、水中のピレン及び低ｐＨのＮａ−Ｐ（ＭＡＡ−ｃｏ−ＥＡ）ナノ粒子中でのピレンの発光スペクトルを示す。第１（Ｉ１，〜３７３ｎｍ）及び第３（Ｉ３，〜３８４ｎｍ）の振電バンドの発光強度を記録し、種々のポリマーナノ粒子系について比（Ｉ１／Ｉ３）を算出した。種々のポリマーナノ粒子のこれらの比を表４に示す。
【０２０５】
【表４】
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【０２０６】
例３２：赤色染料２番の可溶化
赤色染料２番の溶解度について、いくつかのナノ粒子配合物中での溶解度と、水単独中での溶解度とを比較した。１００ｍｇのナノ粒子（Ｎａ＋−折り畳まれたポリアクリル酸ナノ粒子（Ｎａ−ＰＡＡ）、ＺｎＯ／ポリアクリル酸ナノ粒子（ＺｎＯ−ＰＡＡ）、Ｚｎ２＋−折り畳まれたナノ粒子（Ｚｎ−ＰＡＡ）、Ｎａ＋−折り畳まれたＰＭＡＡナノ粒子（Ｎａ−ＰＭＡＡ）、Ｎａ＋−折り畳まれたＰ（ＭＡＡ−ｃｏ−ＥＡ）ナノ粒子（Ｎａ−Ｐ（ＭＡＡ−ＥＡ）、Ｚｎ２＋−折り畳まれたナノ粒子（Ｚｎ−ＰＡＡ））を、０．５ｍｇの赤色染料２番及び脱イオン水３０ｍＬと混合した。１時間激しく混合した後、赤色染料２番及びナノ粒子の種々の溶液を３５００ｒｐｍで１０分間遠心分離し、分散していない染料を分離した。ポリマーナノ粒子を含んだ溶液からの上清液体は、明るい赤色であったが、水のみを含んだ溶液からの上清液体は、無色であった。ポリマーナノ粒子を含んだ溶液からの上清液体の赤色は、ポリマーナノ粒子とそれらを配合することによって染料の溶解度が増加したことを示す。
【０２０７】
例３３：ＰＡＡナノ粒子による香料／香味料、バニリンのカプセル化
１００ｍｇのバニリン及び１００ｍｇのＰＡＡ粒子を２ドラムガラスバイアルに入れた。メタノール５ｍＬをガラスバイアルに添加した。溶液を、磁気攪拌プレートにおいて攪拌子を使用して３０分間攪拌した。５０ｍＬのＲＯ水を、別の２５０ｍｌガラスビーカーに取り、磁気攪拌子を使用して攪拌した。メタノール混合物を、攪拌した水中に滴下した（１ｍｌ／分）。上記溶液を２時間攪拌した。得られた溶液は、半透明であった。ロータリーエバポレータを使用して、溶液からメタノールを除去した。得られた溶液を凍結乾燥し、乾燥粉末を得た。凍結乾燥した固体は、ＲＯ水中の２００ｐｐｍのバニリン溶液として、再分散させた。
【０２０８】
均等
上記は、本発明の特定の非限定的な説明である。当業者は、本明細書で説明した発明の特定の実施形態に対する多くの均等物を認識するか、又は、日常の実験を使用して確認することができるであろう。当業者は、以下の特許請求の範囲で定義される発明の精神又は範囲を逸脱することなく、本明細書の種々の変更及び修正が行われ得ることを理解するであろう。
【０２０９】
特許請求の範囲において、「ａ」、「ａｎ」及び「ｔｈｅ」等の冠詞は、文脈と反対のことを示すか又は文脈から明白でない限り、１以上を意味することがある。反対の意味を示すか又は文脈から明白でない限り、群の１以上要素の間の「又は」を含む請求項及び記載は、群の要素の１、２以上又は全てが、所定の製造物若しくは方法に存在するか、使用されるか、又は、関連するかを充足するかが考慮される。本発明は、群の要素のうちの厳密に１つが、所定の製造物又は方法中に存在するか、使用されるか、又は、関連する実施形態を含む。更に、本発明は、群の要素のうちの２以上又は全てが、所定の製造物若しくは方法中に存在するか、使用されるか、又は、関連する実施形態を含む。更には、本発明は、１以上の請求項又は明細書の関連部分からの１以上の限定、要素、節、記述用語等が別の請求項に導入される変化、組合せ及び置換の全てを包含することが理解されるべきである。例えば、別の請求項から独立した任意の請求項は、同じ基礎クレームに従属する他の任意の請求項に見出される１以上の限定を含むよう変更されてもよい。更には、請求項に組成物が記載される場合、他に示さない限り、又は、矛盾若しくは不整合が生じないことが当業者に明らかでない限り、本明細書に開示される目的のうちのいずれかの目的で該組成物を使用した方法が含まれ、本明細書で開示される任意の製造方法に従う組成物の調製方法、又は、当該分野で既知の他の方法が含まれることが理解されるべきである。更には、本発明は、本明細書に開示された組成物を調製する方法のうちのいずれかに従って作製された組成物を包含する。
【０２１０】
要素が、リストとして、例えば、マーカッシュグループの形式で提示される場合、要素の各々のサブグループも開示され、且つ、任意の要素が該グループから除去されてもよいことが理解されるべきである。「含む（comprising）」の語は、開放性であり、且つ、更なる要素又は工程の含有を許容することが意図されることにも留意すべきである。一般的には、発明、発明の態様は、特定の要素、特徴、工程等を含み、発明の特定の実施形態又は発明の態様は、かかる要素、特徴、工程等からなるか若しくは実質的にこれらからなることが理解されるべきである。簡潔さのため、実施形態は、本明細書のこれらの言葉では詳細には説明されない。従って、１以上の要素、特徴、工程等を含む発明の各々の実施形態において、発明は、これらの要素、特徴、工程等からなるか又は実質的になる実施形態も提供する。
【０２１１】
範囲が示される場合、終点が含まれる。更には、他に示さない限り、若しくは、文脈及び／又は当業者の理解から明白でない限り、範囲で示された値は、明確に別の内容が示されない限り、該範囲の下限の１０分の１の単位にまで、本発明の別の実施形態中で示した範囲内の任意の特定の値と見なすことができることが理解されるべきである。他に示さない限り、若しくは、文脈及び／又は当業者の理解から明白でない限り、範囲で示された値は、所定の範囲内の任意の副範囲と見なされてよく、この中では、副範囲の終点は、該範囲の下限値の１０分の１の単位と同レベルの精度まで表現されることも理解されるべきである。
【０２１２】
更には、本発明の任意の特定の実施形態が、任意の１以上の請求項から明確に除外されてもよいことが理解されるべきである。本発明の任意の実施形態、要素、特徴、適用、若しくは、組成物及び／又は方法の態様が、任意の１以上の請求項から除外されてもよい。簡潔さのため、１以上の要素、特徴、目的又は態様が除外される態様の全てが本明細書において明確に示されるわけではない。
【０２１３】
引用による組み込み
本明細書で言及する刊行物及び特許文献の全ては、個々の刊行物又は特許文献の各々の内容が本明細書に組み込まれるのと同程度、引用によってその全体が組み込まれる。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８ａ】
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【図８ｂ】
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【図９ａ】
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【図９ｂ】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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