JP2013070768A

JP2013070768A - 機能性微粒子放出装置

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Publication number: JP2013070768A
Application number: JP2011210856A
Authority: JP
Inventors: Takeyuki Imai; 健之今井; Yukiyasu Asano; 幸康浅野; Hiroshi Suda; 洋須田; Yukiko Mishima; 有紀子三嶋; Junpei Oe; 純平大江; Yasuhiro Komura; 泰浩小村; Ayaka Sumimoto; 彩香住元
Original assignee: Panasonic Corp
Current assignee: Panasonic Corp
Priority date: 2011-09-27
Filing date: 2011-09-27
Publication date: 2013-04-22
Also published as: WO2013047037A1

Abstract

【課題】機能性物質が親水性を有するものであっても、これを効率的に経皮吸収させることのできる機能性微粒子放出装置を提供する。
【解決手段】本発明は、機能性微粒子を放出する機能性微粒子放出装置である。ここで放出する機能性微粒子は、アミノ酸等の機能性物質を脂溶化し、これを微粒子化したものである。機能性物質を脂溶化する手段としては、化学結合や、非結合性の分子間相互作用を用いる。
【選択図】図１

Description

本発明は、機能性微粒子を放出するための技術に関する。

生体に対して美容・健康等の作用を及ぼす機能性物質を、皮膚等を経由して吸収させようとするものが、従来から提案されている。特許文献１等には、これら機能性物質を効率的に吸収させるために、種々の経皮吸収促進剤を配合することが記載されている。

特開２００６−１６４０１号公報

しかし、皮膚の最外層である角質層には疎水性の脂質が存在し、これがバリア機能を発揮するため、特に機能性物質が親水性である場合には、吸収性が得られにくいという問題がある。

本発明は前記問題点に鑑みて発明したものであり、機能性物質が親水性を有するものであっても、これを効率的に経皮吸収させることのできる機能性微粒子放出装置を提供することを、課題とする。

前記課題を解決するため、本発明は、機能性微粒子を放出する機能性微粒子放出装置であって、前記機能性微粒子は、脂溶化された機能性物質からなることを特徴とする。

前記機能性物質は、化学結合によって脂溶化されたものであることが好適である。

また、前記機能性物質は、非結合性の分子間相互作用によって脂溶化されたものであることも好適である。

また、前記機能性物質は、化学結合と非結合性の分子間相互作用の両方を用いて脂溶化されたものであることも好適である。

また、前記機能性物質は、帯電されたものであることが好適である。

また、前記機能性物質は、分子間距離又は分子量を制御されたものであることが好適である。

本発明は、機能性物質が親水性を有するものであっても、これを効率的に経皮吸収させることができるという効果を奏する。

本発明の実施形態１の機能性微粒子放出装置を示す概略図である。同上の機能性微粒子放出装置で用いる機能性物質のミセル化を説明する概略図である。他の界面活性物質でミセル化された機能性物質を示す概略図である。架橋形成を説明する概略図である。分子量制御を説明する概略図である。

本発明を、添付図面に示す実施形態に基づいて説明する。図１には、本発明の実施形態１の機能性微粒子放出装置を示している。以下においては、まず、本実施形態の機能性微粒子放出装置の基本的な構造について説明する。

本実施形態の機能性微粒子放出装置は、脂溶化された機能性物質１０を用いて形成される放電電極１と、この放電電極１の先端面１ａと距離をあけて対向する対向電極２と、放電電極１と対向電極２との間に電圧を印加する電圧印加部３とを備えている。

この機能性物質１０が例えばアミノ酸である場合、放電電極１を形成する手段としては、脂溶化されたアミノ酸を液体に溶解させて溶液を生成し、この溶液を乾燥及び固化させたものを用いて、圧縮等の手段で放電電極１に成型する手段がある。これらの手段によって、脂溶化された機能性物質１０で放電電極１の全てを成型してもよいし、脂溶化された機能性物質１０で放電電極１の表面をコーティング（メッキ）してもよい。

本実施形態の機能性微粒子放出装置においては、脂溶化された機能性物質１０を、スパッタリングによって微粒子化し、外部空間に放出する。即ち、放電電極１が陰極、対向電極２が陽極となるように両者１，２間に高電圧を印加すると、放電によりプラスイオンが生じ、このプラスイオンによって放電電極１の先端面１ａでスパッタリングが生じる。このスパッタリングによって、脂溶化された機能性物質１０が微粒子となって放出され、さらに対向電極２の中央孔を通じて外部に放出される。

ここで放出される微粒子が、本実施形態の機能性微粒子放出装置において生成及び放出される機能性微粒子である。

なお、脂溶化された機能性物質１０からなる微粒子を放出するための構成は、図１に示す方式のものに限定されない。つまり、超音波振動によって外部に放出する方式や、脂溶化された機能性物質１０を溶解させた溶液を蒸発させる方式等の、他の方式も採用可能である。

次に、機能性物質１０について説明する。この機能性物質１０は、前記したように、生体に対して美容・健康の作用を及ぼす物質であり、具体的には、アミノ酸、ペプチド、タンパク等に加えて、バナジウム、亜鉛等の金属が挙げられる。

以下においては、機能性物質１０がアミノ酸である場合を例に挙げて説明する。機能性物質１０であるアミノ酸の脂溶化は、化学結合を用いて行うことや、非結合性の分子間相互作用を用いて行うことや、或いはその両方を用いて行うことができる。

下記の式１には、機能性物質１０である親水性のアミノ酸に、化学結合（ペプチド結合）によって疎水性部位を追加し、これによりアミノ酸を脂溶化する場合の反応を示している。ここでの−（ＣＨ_２）_ｎ−のｎを増減することにより、疎水化（脂溶化）の強度が制御される。

図２には、機能性物質１０である親水性のアミノ酸を、界面活性物質１２を用いてミセル化し、これによりアミノ酸を脂溶化する場合を概略的に示している。界面活性物質１２は親水部１２ａと疎水部１２ｂを有し、親水性であるアミノ酸と親水部１２ａとの間に分子間相互作用が働くことによって、親水部１２ａを内側、疎水部１２ｂを外側としたミセルが形成される。このミセル形成によって、アミノ酸が疎水化（脂溶化）される。

界面活性物質１２の疎水部１２ｂは、アルキル基の結合、重合等の化学結合によってその長さが調整自在である。図３には、疎水部１２ｂの長さを図２のものと比較して増大させたものを示している。疎水部１２ｂの長さが増大するほどに、界面活性物質１２ひいてはこれら界面活性物質１２によってミセル化される機能性物質１０の疎水性が増大する。これは、化学結合と分子間相互作用の両方を用いて、機能性物質１０を脂溶化する場合の例である。

同様の脂溶化は、アミノ酸以外の機能性物質１０においても可能である。例えば、機能性物質１０が、バナジウム等の親水性（水溶性）の金属である場合、これの金属カチオンを疎水性のクラウンエーテルに取り込ませることで、疎水化（脂溶化）することが可能となる。これは、金属である機能性物質１０を化学結合的に脂溶化する場合の例である。

以上のように、本実施形態の機能性微粒子放出装置では、親水性のアミノ酸である機能性物質１０を脂溶化し、これを用いて放電電極１を形成したうえでスパッタリングにより微粒子化し、脂溶化された機能性物質１０からなる機能性微粒子として、外部にむけて放出することができる。放出された機能性微粒子は、空気中を漂ったうえで人体の肌表面に付着する。前記したように、皮膚の最外層である角質層には疎水性の脂質が存在するが、この機能性物質１０は脂溶化されているため、皮膚を経由して効率的に吸収される。

ここで、機能性微粒子である脂溶化された機能性物質１０はマイナス帯電されるため、帯電によって反発力が働くことにより、機能性物質１０の分子間の凝集が防止され、分散状態が維持されやすくなる。つまり、機能性物質１０は吸収されやすいサイズに維持されやすくなり、経皮吸収が一層促進されることになる。機能性物質１０の帯電手段としては、イオン照射等の他の手段を用いることも好適である。

また、機能性物質１０のサイズ（分子間距離や分子量）も、経皮吸収がより高効率となるように制御することが好適である。ここでのサイズ制御の手段としては、図４に概略的に示すように、化学結合の架橋１３を形成することで分子間距離を制御する手段や、図５に概略的に示すように、機能性物質１０やこれの疎水部の数や長さを制御して分子量を制御する手段がある。また、凝集阻害剤によって分子の凝集抑制を行う手段もある。

物質が細胞に吸収される場合、吸収に適したサイズがその吸収部位の構造によって異なることが知られている。前記手段を用いることにより、狙いの吸収部位に適したサイズに機能性物質１０を制御することが可能となる。

以上、説明したように、本発明の実施形態１の機能性微粒子放出装置は、機能性微粒子を放出する機能性微粒子放出装置であって、前記機能性微粒子は、脂溶化された機能性物質１０からなる。

したがって、この機能性微粒子放出装置によれば、脂溶化された機能性物質１０を微粒子として放出し、生体の皮膚を通じて、この脂溶化された機能性物質１０を効率的に吸収させることができる。

機能性物質１０は、化学結合によって脂溶化することや、非結合性の分子間相互作用によって脂溶化することや、その両方を用いて脂溶化することができる。

また、機能性物質１０は帯電されたものであり、これにより、この機能性物質１０の経皮吸収が一層促進される。

また、機能性物質１０は、分子間距離又は分子量を制御されたものであり、これにより、狙いの吸収部位に適したサイズに機能性物質１０を制御し、吸収性を向上させることができる。

以上、本発明を添付図面に示す実施形態に基づいて説明したが、本発明は実施形態に限定されるものではなく、本発明の意図する範囲内であれば、適宜の設計変更を行うことが可能である。

１放電電極
１ａ先端面
２対向電極
３電圧印加部
１０機能性物質
１２界面活性物質
１２ａ親水部
１２ｂ疎水部
１３架橋

Claims

機能性微粒子を放出する機能性微粒子放出装置であって、前記機能性微粒子は、脂溶化された機能性物質からなることを特徴とする機能性微粒子放出装置。
前記機能性物質は、化学結合によって脂溶化されたものであることを特徴とする請求項１に記載の機能性微粒子放出装置。
前記機能性物質は、非結合性の分子間相互作用によって脂溶化されたものであることを特徴とする請求項１に記載の機能性微粒子放出装置。
前記機能性物質は、化学結合と非結合性の分子間相互作用の両方を用いて脂溶化されたものであることを特徴とする請求項１に記載の機能性微粒子放出装置。
前記機能性物質は、帯電されたものであることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の機能性微粒子放出装置。
前記機能性物質は、分子間距離又は分子量を制御されたものであることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の機能性微粒子放出装置。