(57)【要約】  微粒子調製の方法及び粒子の特性を変化させる手段を開示について述べている。
2005514186.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
所望の物質の粒子を製造する方法であって：
（ａ）所望の周波数にて表面を振動させ；
（ｂ）液滴を形成するように、少なくとも一つの溶媒と前記所望の物質とを有する分散液を、前記の振動表面上あるいは該表面近傍へと適用し；かつ
（ｃ）超臨界状態又は該状態に近い逆溶媒を、前記液滴に適用し、前記所望の物質を粒子型へともたらす；
ことから構成され、
前記溶媒は、前記逆溶媒と混和性であり；かつ
前記所望の物質は、前記逆溶媒中に実質的に不溶性である；
ことを特徴とする、方法。
【請求項２】
前記表面に振動強度を変化させることにより、前記粒子径を変化させることを含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記表面の振動強度を変化させることにより、前記粒子の分布を変化させることを含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記表面の振動は、圧電性手段によることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記表面の振動は、マグネットレストリクティブな手段によることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項６】
前記表面の振動強度を変化させることにより前記粒子の凝集を軽減させること含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項７】
連続的な様式にて前記粒子を採取することを含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項８】
前記所望の物質を含有する前記分散液は、連続的に適用されることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項９】
前記逆溶媒は、二酸化炭素、プロパン、ブタン、イソブタン、亜酸化窒素、六フッ化硫黄、トリフルオロメタン及びこれらの組合せ物からなる群から選択されることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項１０】
前記所望の物質は、薬品であることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項１１】
（ｉ）前記粒子の径を測定し；かつ
（ｉｉ）前記表面の振動強度を変化させることにより前記粒子径を変化させる；
ことを含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項１２】
前記表面の振動強度を変化させることにより、前記粒子の形態を変化させることを含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項１３】
前記所望の周波数は、０．５ｋｈｚ以上１．０Ｍｈｚ以下の範囲であることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項１４】
１波長又はその近傍にて行うことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項１５】
前記分散液及び前記逆溶媒は、連続的に適用されることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項１６】
前記逆溶媒は、０．７Ｔｃ（Ｋ）以上１．５Ｔｃ（Ｋ）以下の温度であり、かつ、０．２Ｐｃ以上１０Ｐｃ以下の圧力であることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項１７】
前記分散液は、０以上９０°以下なる角度にて適用されることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項１８】
所望の物質を有するカプセル化されたコア粒子の製造方法であって：
（ａ）所望の周波数にて表面を振動させ；
（ｂ）少なくとも一つの溶媒、コア粒子及び前記所望の物質を有する分散液を、前記の振動表面上又は該表面の近傍に適用し；かつ
（ｃ）超臨界状態又は該状態に近い逆溶媒を、前記分散液へと適用し、前記所望の物質をコア粒子にカプセル化させる；
ことから構成され、かつ
前記溶媒は、前記逆溶媒に混和性を有し、かつ
前記所望の物質は、前記逆溶媒に実質的に不溶性である
ことを特徴とする、方法。
【請求項１９】
前記表面の振動強度を変化させることにより、前記のカプセル化されたコア粒子径を変化させることを含むことを特徴とする請求項１８に記載の方法。
【請求項２０】
前記表面の振動強度を変化させることにより、前記のカプセル化されたコア粒子に分布を変化させることを含むことを特徴とする請求項１８に記載の方法。
【請求項２１】
前記表面の振動は、圧電性手段によることを特徴とする請求項１８に記載の方法。
【請求項２２】
前記表面の振動は、マグネットレストリクティブな手段によることを特徴とする請求項１８に記載の方法。
【請求項２３】
前記表面の振動強度を変化させることにより、前記のカプセル化されたコア粒子の凝集を軽減させることを含むことを特徴とする請求項１８に記載の方法。
【請求項２４】
連続的な様式にて、前記のカプセル化されたコア粒子を採取することを含むことを特徴とする請求項１８に記載の方法。
【請求項２５】
前記分散液は、連続的に適用されることを特徴とする請求項１８に記載の方法。
【請求項２６】
前記逆溶媒は、二酸化炭素、プロパン、ブタン、イソブタン、亜酸化窒素、六フッ化硫黄、トリフルオロメタン及びこれらの組合せ物からなる群から選択されることを特徴とする請求項１８に記載の方法。
【請求項２７】
前記所望の物質は、薬品であることを特徴とする請求項１８に記載の方法。
【請求項２８】
（ｉ）前記カプセル化粒子の径を測定し；かつ
（ｉｉ）前記表面の振動強度を変化させることにより前記カプセル化粒子径を変化させる；
ことを含むことを特徴とする請求項１８に記載の方法。
【請求項２９】
前記表面の振動強度を変化させることにより、前記カプセル化粒子の形態を変化させることを含むことを特徴とする請求項１８に記載の方法。
【請求項３０】
所望の物質の粒子を製造する方法であって：
（ａ）０．５ｋｈｚ以上１．０ｋｈｚ以下の範囲の所望の周波数にて表面を振動させ；
（ｂ）液滴を形成するように、少なくとも一つの溶媒と前記所望の物質とを有する分散液を、前記の振動表面上あるいは該表面近傍へと、０以上９０°以下なる角度を以て連続的に適用し；かつ
（ｃ）  ０．７Ｔｃ（Ｋ）以上１．５Ｔｃ（Ｋ）以下の温度であり、かつ、０．２Ｐｃ以上１０Ｐｃ以下の圧力なる逆溶媒を、前記液滴に、連続的に適用し、前記所望の物質を粒子型へともたらす；
ことから構成され、
前記溶媒は、前記逆溶媒と混和性であり；かつ
前記所望の物質は、前記逆溶媒中に実質的に不溶性である；
ことを特徴とする、方法。
【請求項３１】
前記表面に振動強度を変化させることにより、前記粒子径を変化させることを含むことを特徴とする請求項３０に記載の方法。
【請求項３２】
前記表面に振動強度を変化させることにより、前記粒子の分布を変化させることを含むことを特徴とする請求項３０に記載の方法。
【請求項３３】
前記表面の振動は、圧電性手段によることを特徴とする請求項３０に記載の方法。
【請求項３４】
前記表面の振動は、マグネットレストリクティブな手段によることを特徴とする請求項３０に記載の方法。
【請求項３５】
前記表面の振動強度を変化させることにより前記粒子の凝集を減弱させること含むことを特徴とする請求項３０に記載の方法。
【請求項３６】
連続的な様式にて前記粒子を採取することを含むことを特徴とする請求項３０に記載の方法。
【請求項３７】
前記逆溶媒は、二酸化炭素、プロパン、ブタン、イソブタン、亜酸化窒素、六フッ化硫黄、トリフルオロメタン及びこれらの組合せ物からなる群から選択されることを特徴とする請求項３０に記載の方法。
【請求項３８】
前記所望の物質は、薬品であることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３９】
（ｉ）前記粒子の径を測定し；かつ
（ｉｉ）前記表面の振動強度を変化させることにより前記粒子径を変化させる；
ことを含むことを特徴とする請求項３０に記載の方法。
【請求項４０】
前記表面の振動強度を変化させることにより、前記粒子の形態を変化させることを含むことを特徴とする請求項３０に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【発明の詳細な説明】
【０００１】
本発明は、沈殿によりマイクロサイズ又はナノメートルサイズの粒子を製造するための方法に関する。該方法は、マイクロ粒子又はナノ粒子を最大限形成すべく、目的物質を含有する分散物を、超臨界状態あるいはその近傍にて、超臨界流体逆溶媒に接触させる。また、本発明は、粒子径、粒子径分布、及び粒子形態を制御するための技術を供する。また、本発明は、超臨界流体コーティング又は複合材料粒子形成も含み、この超臨界流体逆溶媒中にて、別の物質にて一つの物質をカプセル化し、かつ、マイクロ粒子又はナノ粒子の形態に、複数の物質を共沈することを達成している。
【０００２】
（技術的背景）
ナノ粒子は、数多くの技術的適用において、大変重要なものである。事実、ナノ粒子材料は、より大きな径を有する同様の材料とは有意に異なる特性を示す。新規の特性を有するいくつかのナノ構造の材料には、フラーレン、ゼオライト、有機水晶、非線形光学材料、高温超電導体、分子性磁気材料、星型デンドリマー、圧電性材料、形状変化合金、及び医薬品などが含まれる。これらナノ構造を有する材料の新規な特性は、利用可能であり、異なる工業分野にこの材料を使用することにより、多くの適用可能性を開発可能である。ナノ粒子を特に必要としている一つの工業には、医薬品工業であって、放出及び標的化を制御するため、「薬物送達システム」へと、異なる医薬品材料のナノ粒子が使用されている。
【０００３】
ナノ粒子の製造に、過去、いくつかの技術が使用されてきたが、これらの技術は、いくつかの根源的な制限にみまわれている。常套的な技術のいくつかには、粒子形成において公知の技術の一つであり、５μｍ以下の粒子を製造するために使用可能な噴霧乾燥が含まれる。この技術の主たる欠点は、使用する溶媒を蒸発させるために高い温度を必要とすることであり、生物学的及び医薬的物質を処理するには適していない。さらに、小規模での適用では、最終生成物の収量が低く得られることである。１０から５０μｍの範囲の粒子を製造するため、製粉技術を使用することもできるが、この方法により製造された粒子は、広範なサイズに分布してしまう。流体エネルギ研磨（Ｆｌｕｉｄ  ｅｎｅｒｇｙ  ｇｒｉｎｄｉｎｇ）は、１から１０μｍの範囲の粒子を製造することができるが、この工程は、静電気的に荷電した粒子を供する、高速圧縮空気を使用することを含んでいる。加えて、この規定による粒子径の減少は、塩やミネラルなどの堅く脆い材料により効果的であるが、医薬品やその他の生物学的物質などの柔らかい物質にはむかない。凍結乾燥は、所望の範囲の粒子を製造するが、広範な分布を示すようになる。この工程の主たる欠点は、医薬品物質に適しない可能性のある有機溶媒を使用することである。加えて、粒子径の調節も難しく、残留する溶媒を除去するために、二次的な乾燥ステップを必要とする。タンパク粒子を沈殿させる場合では、すべてのタンパクを安定な物質へと凍結乾燥することができず、この工程は、個々のタンパクに関して調節されなければならない。
【０００４】
したがって、これらの方法はどれも完全に満足のいくものではなく、したがって、５μｍ以下であり、かつ１０ｎｍ以下の粒子を製造することのできる代替的な方法を探求することは重要である。
【０００５】
（超臨界流体に基づいた粒子技術）
粒子形成に初めて利用された超臨界流体の一つは、取り扱いが困難な種々の固体を加工するために、Ｋｒｕｈｏｎｉｓらにより１９８４年に提案されたものである。それ以来、この技術を用いて、粒子形成方法の開発が、いくつかの実験的検討にて行われてきた。粒子加工に関する超臨界流体技術を利用した初期的な二つの方法には、超臨界逆溶媒（ＳＡＳ）沈殿技術及びＲＥＳＳ法（Ｒａｐｉｄ  Ｅｘｐａｎｓｉｏｎ  ｏｆ  Ｓｕｐｅｒｃｒｉｔｉｃａｌ  Ｓｏｌｕｔｉｏｎｓ）が含まれる。数年来、これら技術は、首尾よく種々の化合物のマイクロ粒子を製造するために使用されてきた。これら化合物には、持ち運び困難な爆発物（Ｇａｌｌａｇｈｅｒら、１９８９年）、ライソザイム、トリプシン（Ｗｉｎｔｅｒら、１９９３年）、インスリン（Ｙａｏら、１９９３年；Ｗｉｎｔｅｒら、１９９３年）、酢酸プレドニゾロン（米国特許第５，８０３，９６６号明細書）、ポリスチレン（Ｄｉｘｏｎら、１９９３年）、ＨＹＡＦＦ−１１ポリマー（Ｂｅｎｅｄｅｔｔｉら、１９９７年）、種々のステロイド類（Ｌａｒｓｏｎ及びＫｉｎｇ、１９８５年）、及び種々のその他の有機物質などが含まれる。超臨界流体の適用に関するその他の領域には、治療物質の薬物放出を制御するための、溶媒を含まず、薬物をマイクロサイズの球体ポリマーに形成したもの（Ｔｏｍら、１９９２年；Ｍｕｅｌｌｅｒ及びＦｉｓｃｈｅｒ、１９８９年）、超微細で化学的に純粋なセラミック前駆体（Ｍａｔｓｏｎら、１９８５年；Ｐｅｔｅｒｓｏｎら、１９８５年）、セラミック前駆体の親和性を有する混合物の形成（Ｍａｔｓｏｎら、１９８７年）、及び不安定な医薬品の結晶粉末の形成などがある。Ｄｉｘｏｎ及びその共同者（１９９３年）らは、ポリマー／トルエン溶液を、種々の密度の二酸化炭素中へ噴霧することにより、０．１から２０μｍの範囲の粒子のポリスチレンを製造するための、超臨界二酸化炭素逆溶媒工程を使用した。超臨界流体沈殿工程の主たる利点は、その他の常套的な工程が広範な径分布を供する一方で、狭い範囲の径分布を有する粒子を製造することが可能であることである。さらに、超臨界流体沈殿工程により形成された粒子は、有機溶媒を含まず、粉末化混合物の形成、材料の薄膜化及びマイクロカプセル化が直接行われる。
【０００６】
（ＲＥＳＳ技術の実用性）
ＲＥＳＳ工程において、対象の固形物は、第１に、超臨界的二酸化炭素に溶解され、その後、ノズルを介して、低圧ガス媒体へと噴霧される。ノズルを通過した起こる溶液の急速な膨張は、二酸化炭素密度の減少を生じ、また、超臨界に酸化炭素の溶媒粉末の減少を生じ、これにより、この固形物が微粒子の形状に再結晶化する。
【０００７】
ＲＥＳＳは、沈殿された粉末の径及び形状の制御に有用な手段を供する。この工程における制御条件の影響は、種々の研究者により検討されてきており、時折、異なった結果及び一致しない結果をもたらしている（Ｌａｒｓｏｎ及びＫｉｎｇ、１９８５年；Ｍｏｈａｍｅｄら、１９８９年；Ｐｅｔｅｒｓｏｎら、１９８５年）。ＲＥＳＳが通常の様式にて行われた場合、溶媒フリーな粒子は、医薬品物質の加工に利点を有する技術的な方法により得られる。結晶核形成を惹起するため、界面活性剤や人工降雨剤などは必要なく、この溶媒は、簡単な機械的分離により除去される。
【０００８】
ＲＥＳＳ工程の開発における主要な制約の一つは、超臨界流体溶媒の許容性にある。例えば、種々の適用において好適な溶媒である二酸化炭素は、極性物質に対して低い溶解性を有している。異なる超臨界流体を選択することも可能である。二酸化炭素の溶媒許容性を促進すべく、第２溶媒（共溶媒）を使用することも可能であるが、これらの溶媒は、沈殿された製品中に不純物として残存する。一般に、ポリマーは、（共溶媒を含むあるいは含まない）二酸化炭素を含めた超臨界流体中に低い溶解性を有しており、このような材料に対しては、その他の加工方法がより適している。
【０００９】
（ＳＡＳ工程の実用性）
ＳＡＳ工程において、超臨界流体は、逆溶媒として使用されている。第１に、対象の固体は、適切な有機溶媒に溶解される。その後、この溶液は、ノズルを使って超臨界流体へと導かれる。この超臨界流体は、溶媒に溶解し、微粒子として固形物として沈殿する。
【００１０】
この液体の容量膨張は、この工程において、ＳＣＦと接触した際、重要な役割を演じている。例えば、Ｙａｏら（１９９３ａ、ｂ）らにより行われた、二つの温度にて行われたジメチルスルフォキシド（ＤＭＳＯ）−二酸化炭素システムに関する実験が示しているのは、二酸化炭素は、混液の臨界点近傍にて、ＤＭＳＯの高い容量膨張率（１０００％近く）を引き起こすということである。この混合溶媒における逆溶媒の量の増加及び有機溶媒のＳＣＦへの蒸発は、最終的に、この溶質の沈殿を引き起こし、微粒子が形成される。
【００１１】
ＳＡＳ技術を適用したいくつかの方法も提案されてきた。このＳＣＦは、セミバッチモードにおいて、開口部に連続的に導入され、固定されたバルクの液体相へと圧縮される（Ｇａｌｌａｇｈｅｒら、１９８９年；Ｋｒｕｋｏｎｉｓ、１９８８年）。もし、この液体溶液及びＳＣＦが沈殿タンクへと連続的に供給されるならば、連続的なＳＡＳ工程が起こる（Ｙｅｏら、１９９３ａ、ｂ）。高い揮発性を有する溶媒を使用した場合、溶液及び超臨界流体を沈殿容器へと連続的に供給することが可能であり、同時に、乾燥沈殿粒子の放出も可能である（Ｒａｎｄｏｌｐｈら、１９９３年）。最終的に、初期状態が１気圧から始まり高圧へと、超臨界溶媒を荷重することにより、フルバッチモードが行われる（Ｙｅｏら、１９９３年ａ、ｂ）。
【００１２】
すべての場合において、記すべきなのは、液体溶媒を粒子から完全に取り除くため、沈殿ステップの後、クリーニングステップが必要である。ＳＡＳの興味ある特徴の一つは、粒子は二酸化炭素により乾燥されてもよく、二酸化炭素は、超臨界流体状態にて圧抜きされてもよい。液体が、マトリックスから蒸発される際、収縮する液滴の表面張力は、毛管力により、しばしば、マトリックスを崩壊させる。超臨界流体に関し、その構造が保持されるため、表面張力はなく、吸着による表面応力も最小限である。実際、世界的に最も顕著な固体は、臨界点噴霧を用いて形成されている（Ｒａｎｇａｒａｊａｎ及びＬｉｒａ、１９９１年）。
【００１３】
（ＳＡＳ工程の現時点における制約）
ＳＡＳ技術は、１から１０μｍの寸法範囲の狭い径分布を有する粒子を使用するために使用されてもよい。あいにく、これらの技術は、ナノメートル範囲なるより小型の粒子を製造することはできない。ナノメートルサイズの粒子は、多くの医薬品への適用において、非常に重要である。また、ナノ粒子が首尾よく製造される場合、その他の物質のナノ粒子における新しい適用も出現可能である。いくつかのＳＡＳ技術において、逆溶媒の液滴への質量移行率は、高い過飽和率及びより小さな粒子径を得るために重要な因子であり、したがって、ＳＡＳ工程において、質量移行は、制約となる因子である。質量移行を促進可能でありかつ二酸化炭素の液滴への急速な拡散を供することが可能な技術は、したがって、より狭い径分布を有する小型の粒子の形成に必要である。制御温度、圧力、注入溶液の濃度及び溶液の流率を制御することは、径制御パラメーターとして長い間検討されてきたが、これらのパラメーターのどれも、広い範囲の粒子径に関し、有意な効果を見出すことはできていない。
【００１４】
過去二、三年において、いくつかの制限を克服するために、ＳＡＳ工程に関するいくつかの変法（主として噴流ブレークアップ（Ｊｅｔ  ｂｒｅａｋ  ｕｐ）の様式にて）が提案されてきた。例えば、ＰＣＴ出願ＷＯ９５／０１２２１号パンフレットでは、超臨界流体及び溶液の共導入に関する共軸ノズルの利用が提案されている。このノズルは、溶液の小さな液滴へのブレークアップや噴霧化を効果的に生じさせる。しかし、正確な径制御工程の可変性は欠除している。噴霧化に関し、高周波音波の利用も、数年来、液体表面を小さな液滴へ噴霧することに関し公知である。高周波音波は、種々のタイプのトランスデューサー、例えば、圧電性物質、磁気抵抗物、電磁石、及び圧縮装置などを使って発生させることができる。
【００１５】
専門的な超音波ノズル（Ｓｏｎｏｔｅｋ、１２０ｋｈｚ）は、Ｒａｎｄｏｌｐｈらによって（１９９３年）、ＳＡＳ技術を使用して、ポリ（Ｌ−酪酸）粒子の沈殿に、使用された。しかし、彼らは、超音波の使用したことを結果として、粒子径を減少させることには成功しなかった。米国特許第５，８３３，８９１号明細書及び第５，８７４，０２９号明細書では、小型粒子製造において、超音波の使用が開示されている。これらは、液滴噴霧化に関し、市販の超音波ノズル（Ｓｏｎｏｍｉｓｔ、Ｍｏｄｅｌ６００−１）の使用を開示している。この場合における音波は、エネルギ化したガスが音速にて共鳴キャビティーを通過する際、発生されている。発生した音波の周波数は一定ではなく、発生する音波の周波数を特定することが困難である。音波エネルギを変化させる試みは、その他の工程条件に影響を受ける可能性があり、結果として、径制御可変性として使用することは可能ではない。
【００１６】
（発明の概略）
（促進型質量移行工程による超臨界逆溶媒沈殿（ＳＡＳ−ＥＭ）工程）
本発明は、狭い径分布を有するナノメートル範囲の非常に小型の粒子を製造するための新規な方法を提供する。本発明に含まれている工程及び方法は、ポリマー、化学物質、殺虫剤、爆薬、コーティング、酵素、及び医薬品などの広範で種々の材料のナノ粒子の製造に使用されてもよい。また、ＳＡＳ技術と同様に、本発明は、逆溶媒として、超臨界流体を使用しているが、本発明では、分散噴流は振動表面によって屈曲され、マイクロ液滴へと噴霧化している。超臨界流体へと導入され、かつ振動表面上に導入された分散噴流は、液体薄膜を形成する表面に均一に塗布される。その後、小波のセットは、振動表面に起因して、フリー液体層を形成する。この液体表面の振動は、この小波が中断され、かつ液滴がこの表面から超臨界流体媒体へと放出されるまで、これら小波の振幅を増加させる。二酸化炭素のこれら液滴への急速な移行及びこれら液体からの溶媒の除去は、急速に膨張させ、微粒子としてこの分子の沈殿を引き起こす、溶解された溶媒分子を保持するこの液滴の能力の減少を導く。超臨界位相中の振動表面により発生される振動領域は、増加される乱流と混和に起因して、この溶媒とこの超臨界流体との質量移行を促進するのを補助する。この超臨界位相中にて促進された乱流に結合された、減少された液滴の平均径は、粒子の急速な沈殿をひきおこし、したがって、ナノ粒子の形成に関する主要な因子として機能する。
【００１７】
本発明は、噴霧に関し、高周波振動を使用している。この噴霧工程は、高周波における表面振動に対する分散を導入することによりもたらされる。本発明には、専門的なノズルは必要ない。分散液をホーン表面上へと噴霧するため、標準的な材料（例えば、ステンレス鋼、石英ガラスなど）でできたチューブを使用してもよい。このチューブの径は、マイクロ化される粒子の所望の径及び所望の収量に基づいて変化されてもよい。
【００１８】
バッチモードにおいて、ＳＡＳ−ＥＭ技術を使った粒子加工に使用される装置の概略図を図１に示している。粒子沈殿の実行のすべては、本発明における方法を使用することによりバッチモード又はセミバッチモードにて行われてもよい。超臨界流体を含む逆溶媒沈殿技術としての第１ステップでは、この逆溶媒を粒子製造容器に充填する。この工程は、この逆溶媒の超臨界圧近傍又はそれ以上の所望の制御圧以上にて行われる。逆溶媒には、二酸化炭素、プロパン、ブタン、イソブタン、亜酸化窒素、六フッ化硫黄及び三フッ化メタンを使用することができるが、低コスト性、環境適合性及び容易な利用性ゆえ、最も好適な逆溶媒は、二酸化炭素である。容器内の温度は、温度制御領域に配置することにより、所望の値にて一定に保持される。この温度は、逆溶媒の臨界温度以上であるかその近傍である。所望の物質を含んだ分散液が調製される。その後、容器内部のホーンは、振動源へと調節されることにより、所望の振幅にて振動を与えられる。事実、このホーンは、分散噴流噴霧及び増加された混和の両者に関して、超臨界位相内部にて、振動表面を供する。この分散液は、その後、シリカ毛細管を介して、沈殿チャンバー内部の振動表面へと注入される。この沈殿工程を実行すべく、異なる径を有するチューブを使用することができることをここに記すことは、重要なことであり、我々の場合、７５μｍ（内径）毛細管を使用した。分散噴流は、振動しているホーン表面に接触することから、小型の液滴へと噴霧され、超臨界二酸化炭素により、この液滴から溶媒が急速に除去されるため、粒子が形成される。チャンバー内部の粒子間の動きは、活発化される。これは、振動表面により発生する振動領域によるものであり、互いの凝集を阻止し、二酸化炭素の液滴への質量移行を増加させ、かつ、この液滴からの溶媒の除去を増加させている。
【００１９】
本発明の好適実施例の一つにおいて、ＳＡＳ−ＥＭを用いた沈殿又は再結晶工程は、連続的な様式に行われる。本発明の形態において、超臨界流体は、前加熱され、所望の流率にて、連続的な様式で容器内部に送液される。少なくとも一つの適切な溶媒に溶解された対象の固体の少なくとも一つを有する前加熱された分散液は、その後、所望の流率にて、連続的な様式で、沈殿容器内部の、振動表面上に注入される。二酸化炭素の流率は、粒子が完全に乾燥され、すべての溶媒が除去されるのに十分高く保持される。
【００２０】
本発明において、超臨界流体粒子沈殿技術のその他の形態に関する主要な利点は、この技術により形成される粒子径が、屈折表面の振動強度を変化させることにより、言い換えれば、振動表面に対する入力電力を調節することにより調整可能であるということである。例えば、ＳＡＳ工程の範囲内で検討される径調整パラメーターは、逆溶媒の圧力及び温度、分散液の濃度、並びに分散液の超臨界流体溶媒への流率である。これらすべてのパラメーターは、粒子径を顕著に変化させるために十分しっかりしたものではない。さらに、粒子径及び粒子径分布に及ぼすこれらパラメーターの実際の効果に関して、複数の研究者により一致しない結果が得られ、一般的な傾向は確立されていない。
【００２１】
本発明のその他の主要な利点は、ＳＡＳ工程では得ることができない、ナノ粒子サイズの化合物を使用するために使用可能であることである。言い換えれば、ＳＡＳ技術を使って、長い繊維又は大型の結晶を与える化合物は、ナノ粒子又はマイクロ粒子を形成すべく、ＳＡＳ−ＥＭ技術を用いて加工可能である。
【００２２】
種々の適用例におけるこれら小型粒子の主要な要求性の一つは、狭い範囲の粒子径分布である。ＳＡＳ−ＥＭ工程は、単一な液滴噴霧化の結果、狭い範囲の径分布を有する粒子の製造が可能である。
【００２３】
本発明のその他の好適実施例において、一つの物質のカプセル化は、コートされたナノ粒子を形成すべく、別の物質を用いて達成することができる。コートされるべきコア粒子は、適切な媒体に分散され、所望の物質を含有する分散液へと混和され、所望の物質をコートされた非常に小型の粒子を得るべく、容器の屈折表面上へと噴霧される。コートされ又はカプセル化されたこのような粒子の粒子径を減少すべく、振動強度が変更される。二つ以上の物質を含有する複合ナノ粒子は、本発明の好適実施例を用いて得ることもできる。本発明のこの面において、注入する分散液は、共沈すべき物質を適切な溶媒又は溶媒の混液に溶解することにより調製される。いくつかの物質を適切な媒体又は溶媒に分散すべく、界面活性剤を用いてもよい。その後、上述の分散液は、噴霧及び粒子を製造するため、屈折振動表面上に噴霧される。例えば、薬物の放出及びターゲッティングのために使用されるポリマーナノ粒子を負荷された薬物又はポリマーナノ粒子をカプセル化された磁鉄鉱を製造するために共沈を用いてもよい。
【００２４】
（本発明の詳細な説明）
定義：
「粒子」とは、所定の材料の比較的小型の分離部分であることを意味している。
「所望の物質」とは、一種類以上の対象物質からなる材料を意味している。
「分散剤」とは、材料を媒体中に分散又は散乱させるのを補助する流体を意味する。
「分散液」とは、分散剤またはコア粒子を含む又は含まず、一種類以上の適切な溶媒中に所望の物質が、均一又は不均一に混和されているものを意味する。
「溶媒」とは、均質な溶液を形成するため、所望の物質を溶解することができる、流体又は流体の組合せ物を意味している。
「表面」とは、分散液が噴霧されるノズルの表面を除いた、ホーンチップの外側又は境界を意味している。
「表面を振動させる」とは、外部ソースにより急速な割合で表面を動かすことを意味する。
「所望の周波数」とは、０．５から１Ｍｈｚの範囲の周波数、好ましくは１０から２００ｋｈｚの周波数を意味する。
「逆溶媒」とは、実質的に所望の物質を溶解していない流体を意味する。
「超臨界状態又はそれに近い状態」とは、流体の温度及び圧力が、それぞれ、流体の臨界温度及び臨界圧力の近傍であるか、又はそれらよりも高い状態であることを意味している。好ましくは、この温度は、０．７Ｔｃ（Ｋ）から１．５Ｔｃ（Ｋ）の範囲であり、この圧力は０．２Ｐｃから１０Ｐｃの範囲である。
「混和性」とは、二つの物質が互いに溶解可能であるということを意味している。
「逆溶媒に実質的に不溶」とは、所望の物質が、逆溶媒に対して全く溶解しないか、又は非常に低い溶解度を有していることを意味している。
「液滴」とは、超臨界流体媒体の存在に依存せず存在可能な、比較的小型の滴を意味している。
「超臨界流体」とは、その温度及び圧力がそれぞれの臨界温度及び臨界圧力以上に保たれている流体を意味している。
「粒子径」とは、沈殿した粒子の半径を意味している。典型的には、完全な球体である場合の粒子の径であり、ロッドまたはニードルの形態である場合の粒子の長さ及び幅である。
「粒子の分布」とは、異なる粒子径に関する粒子の分布をカウントしたものを意味している。
「振動の強度」とは、表面を振動させる振動の度合い又は程度を意味している。直接的には、入力電力の振動源に対する比率である。振動の強度が高くなると、表面の振動の振幅は増大する。
「圧電性物質」とは、電圧を印加した際、振動を生じる可能性のある材料を意味している。
「マグネットレストリクティブ（Ｍａｇｎｅｔｏｒｅｓｔｒｉｃｔｉｖｅ）」とは、磁化状態を変化させた際、振動を発生することのできる材料を意味している。
「粒子の凝集体」とは、粒子が互いに集塊し、より大きなメッシュ又は球体に類似した構造を形成したものを意味している。
「粒子を連続的に採取する」とは、粒子の製造を停止する必要のない様式にて製造された粒子を採取することを意味している。
「コア粒子」とは、所望の物質によりコートされるか又は周囲を取り巻かれている粒子を意味している。
「カプセル化されたコア粒子」とは、コア粒子が所望の物質により取り巻かれているか、コートされているものを意味している。
「薬物」とは、疾病の診断、処置、又は予防に使用され、かつ、有機的機能を回復、修正、又は改変するために使用される物質を意味している。
「粒子の形態」とは、粒子の外的な構造外観や形態を意味している。
「振動表面に近づける」とは、少なくとも一つの振動波長に曝露すべく、振動表面に近づけることを意味している。典型的には、容器に関し、２０ｋｈｚなる周波数を有する一つの振動の波長は、約２ｃｍである。
【００２５】
（記述）
本発明の現在の形態は、粒子採取に関して、バッチモード又は連続様式のいずれでも実行可能である。図１は、ＳＡＳ−ＥＭを使った粒子製造に使用される装置の概略図である。ポンプ１は、一定の圧力と所望の流速にて、二酸化炭素を送るために使用される。同様に、ポンプ４は、一定の圧力と所望の流速にて分散液を流動させるために使用される。両方の流れは、粒子製造容器１７内にて、所望の注入温度を保持すべく、ここに制御された温度領域を介して送られる。二酸化炭素の注入口は、容器の底部近傍に配置され、個々の注入口の流率は、コントロール弁１６により制御されてもよい。分散液３は、ホーン表面１３に対して、０から９０°の角度にて、分散インレット１４を介して噴霧される。ホーン表面１３は、圧電性物質及びマグネットレストリクティブの両者を介して振動される。トランスデューサー１０は、振動の振幅を制御する振動源に対する強度又は入力エネルギの制御を可能としている。容器は、温度制御領域７にて保持され、二酸化炭素出力口１１は、容器の上部に配置されており、二酸化炭素は、さらに再利用される。ウィンドー１５は、視覚的な検査やオンラインでの粒子測定に使用されている。温度センサー及び圧力センサーは、種々の位置に従って使用されている。以下のステップは、本発明の実施に関する好適実施例を説明している。
【００２６】
・粒子製造容器１７は、逆溶媒により満たされており、所定の制御圧（逆溶媒の臨界圧力近傍又はそれ以上）以上で、かつ、所望の制御温度（逆溶媒の臨界温度近傍又はそれ以上）に保持されている。ソース２由来の逆溶媒は、温度制御領域６を介して送液され、所望の流率で、連続様式にて容器１７に入れられている。
【００２７】
・その後、容器１７内部のホーン表面１３は、トランスデューサー１０に対して入力電力を調節することにより、所望の振幅にて振動されている。振動の周波数は、一般に一定の２０ｋｈｚにて保持されている。また、振動は、マグネットレストリクティブ、電磁石又は圧縮手段により生ぜられてもよい。このホーンは、表面１３を供しており、分散液噴流は、噴霧のため注入されている。振幅の変化は、最終的に、より小型の沈殿された粒子に変換される液滴径の減少をもたらす。
【００２８】
・一種類以上の適切な溶媒に一種類以上の対象物質を含有している分散液２は、注入温度を制御するために、温度制御領域６を介して送液され、分散インレット１４を介して噴霧される。分散インレット１４の出口とホーン表面１３との距離は、短く保たれており、分散インレット１４チップの目詰まりを阻止すべく改変可能である。
【００２９】
・分散液３の噴流が振動表面に接触すると、小型の液滴が噴霧され、液滴に由来する超臨界二酸化炭素により、溶媒の急速な除去に起因して、粒子が形成される。溶媒と超臨界二酸化炭素との質量移行率は、大幅に促進される。これは、ホーン表面１３により発生された振動領域により起こる混和性が増加されるためである。混和性が増加されると、沈殿容器１７内部での粒子の動きは増加し、これにより、さらに、沈殿粒子の凝集が阻止される。
【００３０】
・ホーン表面１３により発生される振動領域は、粒子を一定の動きの保持している粒子製造容器１７内部での振動ストリーミングを生じる。
【００３１】
・二酸化炭素の流率は、乾燥粒子を得るべく、分散液３におけるすべての溶媒が除去されるのに十分高く保たれている。
【００３２】
・乾燥粒子は、粒子バリア９にて採取される。この採取は、沈殿領域から採取領域を移動することにより連続的に行われてもよい。
【００３３】
・また、粒子形態は、振動源に対する入力電力強度を変化させることにより、制御されている。これにより、ホーン表面における振動の振幅が変化する。また、強度に関する変化は、より狭い粒子径分布をもたらす。
【００３４】
本発明における種々の面及び顕著な特性は、技術、工程パラメーター、制御条件及びまた、得られた実験結果のリストを開示している以下の例により示されている。沈殿工程の結果として、沈殿化合物の構造的又は生物学的変化が起こっていないことを証明するための試験結果も列挙されている。例１から３は、ライソザイム、テトラサイクリン及びグリセオフルビン（ＧＦ）などの医薬品の沈殿に関連している。例４は、フラーレンナノ粒子の沈殿を示している。これらナノ粒子に関する可能性のある適用例は、ひとたび、製造の後に、これらの独特な物理的特性及び化学的特性が同定されるとき、想像可能となる。例５は、一種類以上の所望の物質を伴ったコア粒子のコーティングに関連している。このコア粒子は、界面活性剤を使用し、選択された溶媒中に分散され、この混液は、所望の物質を含有する溶液に混和される。得られた分散液は、粒子製造容器１７の内部の屈折表面上に注入される。この例において、磁鉄鉱粒子をカプセル化されたポリマーは、本発明の方法を使用して、製造されている。
【００３５】
（１）ライソザイム粒子の形成
ＳＡＳ−ＥＭ技術は、径調節パラメーターとしてホーンに適用された電力を用いて、異なる径のライソザイム粒子の形成に適用された。粒子製造容器は、９６．５気圧、３７℃にて一定に保たれ、ホーン振動の周波数は、２０ｋｈｚに保持されている。ジメチルスルフォキシド（ＤＭＳＯ）に溶解したライソザイム（濃度５ｍｇ／ｍＬ）を含有する溶液は、０から１２０Ｗの入力電力供給に対応した異なるホーン振動振幅にてこの容器内に導入された。溶液が注入されるとすぐに、ライソザイム粒子は、容器内部で形成され、その後採取され、分析の用に供される。図４ａから４ｆは、異なる振動振幅を実行した実験により得られた粒子の走査型電子顕微鏡図（ＳＥＭ）を示している。
【００３６】
振動を行わない場合（つまり、入力電力／振幅がゼロの場合）、粒子の容量平均径分布は、およそ２μｍであり、標準偏差は１μｍである。ゼロなる振幅を行ったこの実験は、常套的なＳＡＳ技術のものと同様であり、この場合におけるノズルは、ホーン表面１３と平行に保持されていたことを記すのは重要なことである。ＳＡＳ−ＥＭ実験において、ノズルは、ホーン表面１３に対する角度を０から９０°にて配置されている。これらは、溶液噴流のホーン表面１３への曝露を最大限にするためである。表２に示すように、ホーンの振幅値は、増加されるので、６０Ｗなる電力供給に対応した振幅において、粒子径が０．２６μｍ以下に顕著に減少する。図５ａから５ｆは、これらのそれぞれの実験にて得られたライソザイム粒子の粒子径分布の比較を示している。図６は、製造者から得られたサンプルとして、加工していないライソザイムのＳＥＭ顕微鏡図である。図４ａから４ｆと図６とを比較すると、明らかに、ＳＡＳ−ＥＭ加工に起因して、形態の変化及び粒子径の変化を示している。図７は、異なる振動振幅に対応して、平均粒子径と入力電力との関係を示している。これらの実験が示しているのは、容量平均粒子径（Ｓｖｏｌ）と数平均粒子径（Ｓｎｕｍ）の両者が、以下の式１及び２に従って、振動源（Ａ）に対する入力電力の増加に伴って減少していることである。
【００３７】
Ｓｖｏｌ＝０．０００２Ａ２−０．０３５８Ａ＋１．７４４８・・・（１）
Ｓｎｕｍ＝０．０００１Ａ２−０．０２１１Ａ＋１．１１３７・・・（２）
したがって、所望の粒子径を与える装置を調節するために、振動の入力電力／振幅を使用することができる。
【００３８】
興味深いことは、粒子径は、入力電力が９０Ｗの時、最小値をとるということである。さらにこの電力を増加させても、有意に粒子径は変化しない。
【００３９】
粒子径の減少から離れるが、図８に示すように、この電力を増加させると、（粒子の）標準偏差が顕著に減少する。これらは、単一な径を有する粒子の形成へと導く、ＳＡＳ−ＥＭ技術により得られた、液滴の狭い径分布によるものである。
【００４０】
振動は、粒子径の減少に関して、有利に補助している。しかし、生物学的分子に関しては、化学的な変化を起こしていなくとも、物質の活性が減少する可能性があるということも重要なことである。従って、振動を曝露されたタンパク性粒子の生物学的活性を検討するための実験も行われた。
【００４１】
２０ｍｇのｍｉｃｒｏｃｏｃｃｕｓ  ｌｙｓｏｄｅｉｋｔｉｃｕｓを、９０ｍＬのリン酸緩衝液（ｐＨ７）及び１０ｍＬの１％ＮａＣｌ溶液に混和することにより微生物懸濁液を調製した。リン酸緩衝液（ｐＨ７）を用い、０．０４ｍｇ／ｍＬの濃度のライソザイム溶液も調製された。ここで、０．２５ｍＬのタンパク溶液を２．５ｍＬの微生物懸濁液に加え、混和した。ライソザイムの生物学的活性は、分光光度計（Ｓｐｅｃｔｒｏｎｉｃ  Ｇｅｎｅｓｙｓ−２）を用いて、４５０ｎｍの紫外光の変化率を測定することにより同定された。この結果を図９に示す。４分までは、吸光度の変化率は線形であり、ライソザイムの生物学的活性の濃度と比例関係にある。この結果に基づくと、６０Ｗの電力供給に対応した振動振幅にてＳＡＳ−ＥＭ技術により得られたライソザイム粒子は、８７±５％なる活性を保持していると結論づけることができる。従って、ＳＡＳ−ＥＭ技術により得られた粒子の酵素活性の有意な低下は見られないことが明らかとなった。
【００４２】
（２）テトラサイクリン粒子の形成
異なる径のテトラサイクリン粒子を製造するため、ホーン表面１３に異なる振動振幅を与え、ＳＡＳ−ＥＭ技術を実行した。粒子製造容器は、９６．５気圧、３５℃にて一定に保たれ、ホーン振動の周波数は、２０ｋｈｚに保持されている。その後、テトラヒドロフラン（ＴＨＦ）中に存在しているテトラサイクリンを含有する溶液（５ｍｇ／ｍＬ）は、０から１２０Ｗの入力電力に対応した、ホーンの異なる振幅にて、この容器に導入される。図１０ａ１からｄ２は、異なるホーンの振幅を実施した実験により得られた粒子のＳＥＭ顕微鏡図である。振動を行わない場合（つまり、入力電力／振幅がゼロの場合）、テトラサイクリン繊維の径はおよそ２μｍであった。また、平均径が８００ｎｍの粒子も少量であるが得られたが、大部分の固体は、図１１ａからｄに示したように、低い機械的強度を有するファイバー状の細かい網目状態であった。ここに記すべき重要なことは、ゼロなる振幅にて実行された実験は、常套的なＳＡＳと同様であったことである。ＳＡＳ工程に関し、ノズルは、ホーンに接することなくホーン表面１３と平行に配されていた。ＳＡＳ−ＥＭ実験において、ノズルは、ホーン表面１３に対して溶液噴流の曝露が最大限となるように、ホーン表面に対して一定の角度（０から９０°）にて配されている。図３に示すように、ホーンに対する電力供給が増加するにつれ、粒子径は顕著に減少する。図１２ａからｄは、ホーンにおいて、異なる振動振幅にて実行した実験より得られたテトラサイクリン粒子の粒子径分布の比較を示している。
【００４３】
（粒子径を調節するための振動強度（入力電力供給））
表３の結果から、記すべき興味深いのは、供給力の増加にともない（つまり、ホーンにおける振動振幅の増加にともない）、粒子径は顕著に減少する。１２０Ｗでは、１００ｎｍ以下の粒子が得られる。平均粒子径とホーンに対する力との関係を示している図１３は、この傾向を示している。容量平均粒子径（Ｓｖｏｌ）及び数平均粒子径（Ｓｎｕｍ）は、入力電力に対して以下の関係を有している。つまり、
Ｓｖｏｌ＝−０．００１６Ｐ３＋０．３６４４Ｐ２−２６．４６１Ｐ＋７９５．８
Ｓｎｕｍ＝−０．００１８Ｐ３＋０．４２９８Ｐ２−３４．１４１Ｐ＋１０９７．１
である。ここで、Ｓｖｏｌ及びＳｎｕｍはｎｍで示されており、Ｐはワットで示されている。
【００４４】
粒子径の減少とは別に、図１４に示しているように、ホーンに対してより高い振動振幅を与えることにより粒子径の標準偏差が顕著に減少する。これは、より単一な寸法を有する粒子の形成へと導く、ＳＡＳ−ＥＭ技術により得られる狭い範囲の液滴径に起因している。
【００４５】
（テトラサイクリン粒子のフーリエ変換赤外分光（ＦＴＩＲ）分析）
ＦＴ−ＩＲ分析は、オリジナルのテトラサイクリン（製造者により供給されたもの）と１２０ＷにてＳＡＳ−ＥＭ技術を使って行った実験の沈澱物から得られたものとの構造的な差があるかどうかをチェックするために行われた。図１５は、両ケースにて得られたＩＲスペクトルを示している。二つのスペクトルを比較すると、二つのテトラサイクリンの分子構造に差異は見られない。テトラサイクリンの場合、１５００から１６００ｃｍ−１のカルボニル領域及び３０００から４０００ｃｍ−１のアミド領域は、その化学構造において最も重要な部分である。これら領域は、オリジナル及びＳＡＳ−ＥＭにより沈殿させたテトラサイクリンサンプルの両ケースにおいて同様であるようにみえ、ＳＡＳ−ＥＭ工程を実行しても、構造的な変化がないことが確認できる。
【００４６】
（３）グリセオフルビン（ＧＦ）ナノ粒子の形成
異なる粒子径を有するグリセオフルビンを製造すべくＳＡＳ−ＥＭ技術が使用された。異なる沈殿工程を行った結果は、表４にまとめられている。ＧＦの沈殿は、ジクロロメタン（ＤＣＭ）及びテトラヒドロフラン（ＴＨＦ）なる二つの異なる溶媒を用いて行われた。ＳＡＳ−ＥＭ粒子形成実験のすべては、９６．５気圧、３５℃にて行われた。ホーン表面１３の振動周波数は、振動の振幅が、振動源に対する入力電力供給の変化により種々変化しつつも、２０ＫＨｚにて一定に保たれた。この沈殿工程において使用されたＧＦ溶液の濃度は、５ｍｇ／ｍＬの溶媒溶液であった。図１６ａからｆ及び図１８ａからｅは、それぞれＤＣＭ及びＴＨＦを溶媒として用い、ホーンに対して異なる振幅を施した実験により得られた粒子のＳＥＭ顕微鏡図である。
【００４７】
溶媒としてＤＣＭを使用し、トランスデューサーに対して電力供給を行わない場合、長い針状の結晶で数ミリメートルの粒子が得られた（図１６ａ参照）。ここに記すべき重要なのは、振幅を施さない実験は基本的にＳＡＳ工程と同様であるということである。これらのケースにて得られた結果は、ＳＡＳ工程実験を施したＲｅｖｅｒｃｈｏｎら（１９９９年）により得られたものと同様である。ＳＡＳ−ＥＭを用いた実験において、ホーン表面１３に対して最大限溶液噴流を曝露すべく、ノズルは、ホーン表面１３に対して一定の角度（０から９０°）にて配置された。振動源に対する電力供給が増加するにつれ、ＧＦの長い針状形状の混合物及び小型の球型のＧＦナノ粒子が得られた。図１７ａからｄは、異なる電力供給値に一致したこれらの実験のそれぞれにより得られた球型のＧＦナノ粒子に関するＳＥＭ顕微鏡図である。全体の電力供給が９０Ｗである場合、より狭くかつより短い針状型のＧＦ結晶が得られた（図１６ｃ参照）。また、球型ＧＦ粒子の収量は低かったが、大部分の固体は、５０μｍ長及び２．５μｍ幅なる長い針状型結晶の形態であった。
【００４８】
トランスデューサーに対する電力供給が増加されるにつれ、粒子の劇的な変化が観察された。トランスデューサーに対する全体の電力供給が１２０Ｗである場合、比較的少量の長い針状型のＧＦ結晶が得られた。この場合、ＧＦ結晶と同様なより長い針状型の結晶が７．３μｍ長であり、２．７μｍ幅である一方で（図１６ｄ）、得られる球型のＧＦナノ粒子の容量平均値は、０．１３μｍ（図１７ｂ）であった。１２０Ｗを超えて電力供給が増加すると、球型ＧＦナノ粒子の収量はさらに増加した。ＧＦ結晶の長い針状型が、３．８μｍ長かつ１．４μｍ幅であったのに対して（図１５ｅ）、全体の電力が１５０Ｗに対応して得られる球型ＧＦ粒子の容量平均値は、０．５μｍであった（図１７ｃ参照）。１８０Ｗの電力供給の場合、球型のＧＦナノ粒子の容量平均値は０．４μｍであった（図１７ｄ）。また、２．０μｍ長及び１．６μｍ幅なる大型のＧＦ粒子も得られた。
【００４９】
ＴＦＨを溶媒として使用した場合、トランスデューサーに対する電力供給を行わない場合、長い繊維状のＧＦが得られた（図１８ａ参照）。全体の電力供給を９０Ｗに増加すると、粒子の形態が変化し、４５μｍ長かつ２．５μｍ幅なる長い針状結晶のＧＦが得られた（図１８ｂ）。電力供給をさらに１２０Ｗへと増加すると、粒子の形態が再び変化し、球型及び長い針状型粒子のＧＦが得られた。図１９ａからｃは、異なる全体の電力供給値に一致したそれぞれの実験により得られた球型ＧＦナノ粒子に関するＳＥＭ顕微鏡図である。長い針状型のナノ粒子に関する平均径が８．０μｍ長かつ１．０μｍ幅であった一方で（図１８ｃ参照）、球型のナノ粒子の容量平均径は、０．２μｍであった（図１９ａ参照）。電力供給が１５０Ｗである場合、針状型ＧＦ結晶の平均径が、３．８μｍ長かつ１．６μｍ幅であったのに対して（図１８ｄ参照）、球型ＧＦ粒子の容量平均は０．３μｍであった（図１９ｂ参照）。１８０Ｗなる電力供給の場合、０．２μｍの容量平均径を有する球型ＧＦ粒子が得られた。また、２．１μｍ長かつ１・７μｍ幅なる長い針状型ＧＦ粒子は、若干量得られるのみであった。
【００５０】
グリセオフルビンナノ粒子の寸法及び形態に及ぼす振動強度の影響
上述の結果から記すべき興味深いことは、電力供給の増加に伴い（つまり、ホーンに対する振動振幅の増加に伴い）、小型の球型グリセオフルビンナノ粒子の収量が増加するということである。さらに、得られるより大型の針状型のグリセオフルビン結晶の寸法及び収量が減少するということである。これは、図１６ａからｆ、図１８ａからｅ及び図２０に示されており、視覚的な検討に関し、電力供給の増加に伴い、粒子の形態の変化が観察でき、かつ、長い針状型グリセオフルビン結晶の収量が減少することがわかる。図２１は、球型粒子の平均径と異なるホーン振動振幅に対応する入力電力供給との関係を示したグラフである。この図から推論できることは、１３０ｎｍ以下の容量平均径を有するグリセオフルビンナノ粒子は、１２０Ｗの電力供給及びＤＣＭを溶媒として使用した場合に得られることである。図２２は、大型針状型グリセオフルビン結晶の容量と入力電力供給との関係を示したグラフである。両溶媒を用いた場合、電力供給の増加に伴い、グリセオフルビン結晶の容量が顕著に減少する。図２１及び図２２に基づくと、グリセオフルビン粒子の寸法及び剣状に対する溶媒の影響は、特に傾向を有していない。
【００５１】
（４）フラーレン粒子の形成
医薬品物質とは別の材料を加工するための、本発明における有効性を示すために、フラーレンＣ６０ナノ粒子の沈殿に関して、ＳＡＳ−ＥＭ技術を適用した。この場合、粒子形成容器は、９６．５気圧、３７℃にて一定に保ち、ホーンに対する振動周波数は、２０ｋＨｚにて保持された。すべての沈殿実験に、トルエン中のフラーレン溶液（０．６ｍｇ／ｍＬ）を使用した。より初期のすべてのケースとしての第１実験は、振動を用いず、粒子の沈殿に関しＳＡＳ技術と同様に行われた。この技術により得られる粒子は、９６ｎｍの径であり、その標準偏差は約４３ｎｍであった。
【００５２】
次に、粒子形成実験は、容器内部のホーン表面に、３０Ｗなる入力電力セットにて振動させて行われた。この場合の７５μｍなる毛細管は、ホーン表面に完全に接触し、平行に配された。この場合に形成された粒子は、極度に小型であり、３０ｎｍの平均径を有し、その標準偏差は１３ｎｍであった。
【００５３】
（５）磁鉄鉱粒子をカプセル化又はコートした粒子の形成
複合ナノ粒子を形成すべく、一つ以上の化合物によりコア粒子をカプセル化又はコーティングすべく、ＳＡＳ−ＥＭ技術を使って示された。初期実験と同様に、ＳＡＳ−ＥＭ沈殿実験は、９６．５気圧、３５℃にて行われた。ホーン表面１３の振動周波数は、２０ＫＨｚに保たれ、振動の振幅は、振動源に対する全体の電力供給の変化により種々変化させられた。市販の磁鉄鉱粒子（Ｆｅｒｒｏｆｌｕｉｄ）なるサンプルは、脂肪酸を界面活性剤として用い、炭化水素ミネラルオイル中に懸濁された磁鉄鉱粒子（１０ｎｍ）にて得られた。粒子径正容器に注入される溶液は、ポリマー（ポリ（ラクチド共重合−グリコライド）（ＰＬＧＡ）、１００ｍｇ）と、１０ｍＬのジクロロメタン（ＤＣＭ）中の上述のＦｅｒｒｏｆｌｕｉｄ（４９ｍｇ）に溶解することにより調製された。
【００５４】
振動を与えない場合（つまり、ＳＡＳ実験と同様の場合）、図２３ａに示すように、１．７μｍなる平均径を有する磁鉄鉱粒子をカプセル化したＰＬＧＡが得られた。図２４は、得られた複合粒子のＴＥＭ顕微鏡図であって、ポリマーマトリックス内にカプセル化された磁鉄鉱粒子を明快に示している。振動源に対する電力供給を６０Ｗに増加した際、図２３ｂに示すように、平均粒子径は０．７μｍへと減少した。電力供給を増加するにつれて、図２３ｃに示すように、０．４μｍなる平均粒子径へとさらに減少する。
【００５５】
（６）大口径ノズルを用いたテトラサイクリン粒子の形成
前述のすべての実験において、少なくとも一つの溶媒中に存在する少なくとも一つの対象物質を有する溶液をホーン表面又はその近傍に噴霧すべく、７５μｍのシリカ毛細管を使用した。この実験では、ノズル径の増加が、粒子の寸法及び形態に及ぼす影響を検討するために、より大きな口径を有するノズルを使用した。
【００５６】
異なる寸法及び形態を有するテトラサイクリン粒子を製造すべく、初期実験と同様に、ＳＡＳ−ＥＭ技術を、振動ホーン表面の異なる振動振幅にて実行した。この場合のステンレス鋼毛細管の径は、７６０μｍであった。この場合の沈殿セルは、９６．５気圧、３５℃にて一定に保たれ、チタン製ホーンの振動周期は２０ｋＨｚにて保持された。その後、溶液噴流は、０から１２０Ｗの電力供給に一致した異なるホーン振幅にてセル内に導入された。図２５ａからｆは、これら実験により得られた粒子に関するＳＥＭ顕微鏡図である。振動がない場合、つまり、ホーン振幅がゼロの場合、厚みが１から２μｍのテトラサイクリン繊維が得られた。ほとんどの固体は、図２５ａ及びｂに示すように、低い機械的強度を有する細い網目状の繊維形態であった。ここに記すべき重要なことは、ゼロなる振幅にて行われた実験は、常套的なＳＡＳと同様であるということである。ＳＡＳ実験の場合、ノズルは、ホーンに接することなく、ホーン表面と平行に配されている。ホーンに対する電力供給が増加するにつれ、粒子の形態は劇的に変化する。電力供給が６０Ｗである場合、図２５ｃ及びｄに示すように、５．０μｍ長で１．０幅のフレーク状のテトラサイクリン結晶が得られた。さらに電力供給を増加すると、粒子の形態は劇的に変化する。電力供給が１２０Ｗである場合、０．２８μｍなる容量平均径であり、その標準偏差が０．１３μｍである微細なテトラサイクリンナノ粒子が得られた。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】ＳＡＳ−ＥＭ技術を用いた、粒子製造のために使用される装置の概略図である。
【図２】粒子製造容器の概略図である。
【図３】ホーン表面上での、液体膜崩壊に関する機構の説明図である。
【図４】ホーンへの電力供給を（ａ）０Ｗ、（ｂ）１２Ｗ、（ｃ）３０Ｗ、（ｄ）６０Ｗ、（ｅ）９０Ｗ、（ｆ）１２０Ｗとして行った実験により得られた粒子のＳＥＭ顕微鏡図である。
【図５】異なるホーン入力電力を行った実験により得られたライソザイム粒子の粒子径分布を示した図である。
【図６】製造者からえら得た未処理ライソザイムサンプルのＳＥＭ顕微鏡図である。固体は、フレークの形態中に数ミリメートルのサイズで存在している。
【図７】ホーンに対する電力供給とライソザイム粒子の平均径との関係を示している。
【図８】ライソザイム粒子に関する標準偏差の変化と、ホーンに対する全体の電力供給値の変化との関係を示した図である。
【図９】ライソザイムアッセイの結果である。上図には、製造者から供給されたライソザイムを、下図には、９６．５気圧、３７℃、６０Ｗの電力供給にて得られたライソザイム粒子に関して示している。ＳＡＳ−ＥＭ技術にて得られたライソザイム粒子は、約８７％の活性を保持していた。
【図１０−１】９６．５気圧、３７℃にて、ＳＡＳ−ＥＭ工程を行い得られたテトラサイクリンに関するＳＥＭ顕微鏡図であり、電力供給は、（ａ１、ａ２）３０Ｗ、（ｂ１、ｂ２）６０Ｗ、（ｃ１、ｃ２）９０Ｗで行った。
【図１０−２】９６．５気圧、３７℃にて、ＳＡＳ−ＥＭ工程を行い得られたテトラサイクリンに関するＳＥＭ顕微鏡図であり、電力供給は、（ｄ１、ｄ２）１２０Ｗで行った。
【図１１】９６．５気圧、３５℃で振動を与えずに行ったＳＡＳ−ＥＭ工程により製造されたテトラサイクリン繊維及び粒子のＳＥＭ顕微鏡図である。固体のほとんどは、（ａからｃ）に示すように繊維の形態で存在していた。若干の粒子は、（ｄ）に示す形で得られた。
【図１２】種々の入力電力にて行った実験により得られた、ライソザイム粒子の径分布を示した図である。
【図１３】テトラサイクリン粒子の平均径とホーンに対する電力供給との関係を示しており、（ａ）は平均数を、（ｂ）は容量平均に関して示している。
【図１４】ライソザイム粒子径に関する標準偏差と振動ホーンへ供給されている電力供給との関係を示した図である。
【図１５】製造者により得られたテトラサイクリン及びＳＡＳ−ＥＭ技術を用いて加工した後のテトラサイクリンに関するＩＲスペクトルである。
【図１６】溶媒としてＤＣＭを用い、振動源に異なる電力供給を行った実験により得られたグリセオフルビンに関する形態的な変化を示したＳＥＭ顕微鏡図である。
【図１７】溶媒としてＤＣＭを用い、異なる入力電力供給を行った実験により得られた球型グリセオフルビン粒子に関するＳＥＭ顕微鏡図である。
【図１８】溶媒としてＴＨＦを用い、振動源に異なる入力電力供給を行った実験により得られたグリセオフルビンに関する形態的な変化を示したＳＥＭ顕微鏡図である。
【図１９】溶媒としてＴＨＦを用い、異なる入力電力供給を行った実験により得られた球型グリセオフルビン粒子に関するＳＥＭ顕微鏡図である。
【図２０】溶媒としてＤＣＭを用い、ホーンに対する電力供給を増加させた場合の、グリセオフルビン粒子に関する形態的変化を示したＳＥＭ顕微鏡図である。
【図２１】得たグリセオフルブン粒子の半球体の容量平均径と電力供給との関係を示した図である。
【図２２】得られた、長いニードル型のグリセオフルビン結晶の容量と電力供給との関係を示した図である。
【図２３】ＤＣＭを溶媒として使用し、種々の入力電力にて行った実験により得られた磁鉄鉱粒子をカプセル化した半球体型のポリマーに関するＳＥＭ顕微鏡図である。
【図２４】磁鉄鉱粒子をカプセル化したＰＬＧＡに関するＴＥＭ顕微鏡図である。黒及び影の部分は、ＰＬＧＡ内部の磁鉄鉱粒子によるものである。
【図２５】９６．５気圧、３５℃、２０ｋＨｚなる振動周波数にてＳＡＳ−ＥＭ技術を使って得られたテトラサイクリン粒子に関するＳＥＭ顕微鏡図である。ここに用いたノズルは、７６０μｍのステンレス鋼チューブである。
【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８】
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【図９】
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【図１０−１】
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【図１０−２】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【国際調査報告】
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