JP2020138941A - Bicelle and use thereof - Google Patents

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Noriyuki Uchida
紀之 内田
ケニー ロウ ジウェイ
Zhi wei kenny LOW
ケニー ロウ ジウェイ
康博 石田
Yasuhiro Ishida
康博 石田
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Abstract

To provide a bicelle that can maintain a disk-like structure under dilution conditions and in vivo environments, is easy to prepare, and has excellent biocompatibility and skin permeability.SOLUTION: A bicelle containing 50 mass% or more of a phospholipid with the whole molecule negatively charged in a region of pH 6-8, and cosmetics, carrier materials, photonic materials and NMR orientation agents containing the bicelle.SELECTED DRAWING: Figure 2

Description

本発明はバイセル及びバイセルを含む各種材料に関する。 The present invention relates to bicelle and various materials including bicelle.

バイセルは、リン脂質二分子膜のディスク状分子集合体である。バイセルの模式図を図１に示す。従来、（１）ディスク状の平面部分１を構成する疎水性基が長い長鎖リン脂質及び（２）ディスク状の屈曲部分２を構成する疎水性基が短い短鎖リン脂質又は界面活性剤、の少なくとも２成分から構成されるバイセルが知られている。
このようなバイセルは最小の脂質二分子膜モデルとして生体膜の研究に利用されている。バイセルは、磁場配向する性質からNMRを用いた膜タンパク質の解析に利用されたり、薬物送達システムのキャリア材料、化粧料及び皮膚外用剤等に利用されている（特許文献１−２、非特許文献１−７）。 Bicell is a disk-like molecular assembly of phospholipid bimolecular membranes. A schematic diagram of the bicelle is shown in FIG. Conventionally, (1) long-chain phospholipids having a long hydrophobic group forming a disk-shaped flat portion 1 and (2) short-chain phospholipids having a short hydrophobic group forming a disc-shaped bent portion 2 or surfactants. A bicelle composed of at least two components of is known.
Such bicelles are used in biological membrane research as the smallest lipid bilayer model. Bisel is used for analysis of membrane proteins using NMR due to its magnetic field orientation property, and is also used as a carrier material for drug delivery systems, cosmetics, and external preparations for skin (Patent Documents 1-2, Non-Patent Documents). 1-7).

特開２０１１−０８９９４６号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2011-089946 国際公開第２０１７／０９０７４０号International Publication No. 2017/090740

Durr, U. H. N. Gildenberg, M.; Ramamoorthy, A. Chem. Rev. 2012, 112, 6054-6074Durr, U.H.N. Gildenberg, M .; Ramamoorthy, A. Chem. Rev. 2012, 112, 6054-6074 Lin, L. et al. RSC Adv. 2016, 6, 79811-79821Lin, L. et al. RSC Adv. 2016, 6, 79811-79821 Marcotte, I.; Auger, M. Concepts Magn. Reson. Part A 2005, 24, 17-37Marcotte, I .; Auger, M. Concepts Magn. Reson. Part A 2005, 24, 17-37 Isabettini, S. ACS Appl. Mater. Interfaces 2018, 10, 8926-8936Isabettini, S. ACS Appl. Mater. Interfaces 2018, 10, 8926-8936 Barbosa-Barros, L. et al. Small 2012, 8, 807-818Barbosa-Barros, L. et al. Small 2012, 8, 807-818 Shapiro, R. A.; Brindley, A. J.; Martin, R. W. J. Am. Chem. Soc. 2010, 132, 11406-11407Shapiro, R. A .; Brindley, A. J .; Martin, R. W. J. Am. Chem. Soc. 2010, 132, 11406-11407 Barbosa-Barros, L. et al. Langmuir 2008, 24, 5700-5706Barbosa-Barros, L. et al. Langmuir 2008, 24, 5700-5706

しかしながら、従来のバイセルは、（１）長鎖リン脂質及び（２）短鎖リン脂質又は界面活性剤の種類に応じて、構成成分の配合量や配合割合などディスク状構造を形成する条件の検討が必要であった。
また、従来の少なくとも２成分で構成されるバイセルの分散液は、希釈すると、その構成成分である（２）短鎖リン脂質又は界面活性剤が乖離してしまい、ディスク状の構造体を維持することができないという問題があった。同様に、生体内の夾雑物が多い環境などでも（２）短鎖リン脂質又は界面活性剤が乖離してしまい、ディスク状の構造体を維持することができず、また乖離した界面活性剤は生体に有害なため、使用条件や使用環境に制限があった。 However, in the conventional bicelle, the conditions for forming a disk-like structure such as the blending amount and blending ratio of the constituent components are examined according to the types of (1) long-chain phospholipid and (2) short-chain phospholipid or surfactant. Was needed.
Further, when the conventional dispersion of Bicell composed of at least two components is diluted, the constituent components (2) short-chain phospholipids or surfactants are separated, and a disk-shaped structure is maintained. There was a problem that it could not be done. Similarly, even in an environment with a large amount of impurities in the living body, (2) short-chain phospholipids or surfactants are separated, and a disk-shaped structure cannot be maintained, and the separated surfactants are Since it is harmful to the living body, there are restrictions on the conditions of use and the environment in which it is used.

従って、本発明の目的は、希釈条件や生体内環境でもディスク状の構造体を維持することができ、調製が容易で、生体適合性及び皮膚透過力に優れるバイセルを提供することにある。 Therefore, an object of the present invention is to provide a bicelle that can maintain a disk-shaped structure even under dilution conditions and an in vivo environment, is easy to prepare, and has excellent biocompatibility and skin permeability.

本発明者らは、上記課題を解決するため鋭意研究した結果、下記のバイセルが上述した課題を解決できることを見出し、本発明を完成した。
即ち、本発明は、次の発明を提供するものである。
＜１＞
pH6〜8の領域において分子全体が負に帯電しているリン脂質を５０質量％以上含む、バイセル。
＜２＞
前記リン脂質は、ホスファチジン酸、ホスファチジルグリセロール、ホスファチジルセリン、及びホスファチジルイノシトールから選ばれる一種以上のリン脂質である＜１＞に記載のバイセル。
＜３＞
平面部分の大きさが10nm〜10μmである＜１＞又は＜２＞に記載のバイセル。
＜４＞
＜１＞〜＜３＞のいずれか１項に記載のバイセルを含む、化粧料。
＜５＞
＜１＞〜＜３＞のいずれか１項に記載のバイセルを含む、キャリア材料。
＜６＞
＜１＞〜＜３＞のいずれか１項に記載のバイセルを含む、フォトニック材料。
＜７＞
＜１＞〜＜３＞のいずれか１項に記載のバイセルを含む、ＮＭＲ配向剤。
＜８＞
下記工程１及び工程２を有する方法により製造することを特徴とする、＜１＞〜＜３＞のいずれか１項に記載のバイセルの製造方法。
〈工程１〉
pH6〜8の領域において分子全体が負に帯電しているリン脂質を、2質量％以上の濃度で、前記リン脂質の相転移温度未満の温度で、水系分散液に分散する工程
〈工程２〉
前記リン脂質の水系分散液を、前記リン脂質の相転移温度以上の温度に加熱する工程 As a result of diligent research to solve the above-mentioned problems, the present inventors have found that the following bicelle can solve the above-mentioned problems, and have completed the present invention.
That is, the present invention provides the following invention.
<1>
A bicell containing 50% by mass or more of phospholipids in which the entire molecule is negatively charged in the pH 6 to 8 region.
<2>
The bisel according to <1>, wherein the phospholipid is one or more phospholipids selected from phosphatidic acid, phosphatidylglycerol, phosphatidylserine, and phosphatidylinositol.
<3>
The bicell according to <1> or <2>, wherein the size of the flat surface portion is 10 nm to 10 μm.
<4>
A cosmetic containing the bicelle according to any one of <1> to <3>.
<5>
A carrier material containing the bicelle according to any one of <1> to <3>.
<6>
A photonic material containing the bicelle according to any one of <1> to <3>.
<7>
An NMR alignment agent containing the bicelle according to any one of <1> to <3>.
<8>
The method for producing a bicelle according to any one of <1> to <3>, which comprises producing by a method having the following steps 1 and 2.
<Process 1>
Step of dispersing phospholipids in which the entire molecule is negatively charged in the pH range of 6 to 8 in an aqueous dispersion at a concentration of 2% by mass or more and at a temperature lower than the phase transition temperature of the phospholipids <Step 2>
A step of heating the aqueous dispersion of phospholipids to a temperature equal to or higher than the phase transition temperature of the phospholipids.

本発明のバイセルは、希釈条件や生体内環境でもディスク状の構造体を維持することができ、調製が容易で、経皮透過力に優れる。また、本発明のバイセルは分散液中の濃度に応じて異なる構造色を呈する。従って、本発明のバイセルは、化粧料、フォトニック材料、キャリア材料及びNMR配向剤等に有用である。 The bicelle of the present invention can maintain a disk-like structure even under dilution conditions and in vivo environment, is easy to prepare, and has excellent transdermal penetrating power. Further, the bicelle of the present invention exhibits a different structural color depending on the concentration in the dispersion liquid. Therefore, the bicelle of the present invention is useful for cosmetics, photonic materials, carrier materials, NMR alignment agents, and the like.

バイセルの模式図を表す。Shows a schematic diagram of Bisel. 実施例１のDPPGバイセル分散液の調製手順を表す図である。It is a figure which shows the preparation procedure of the DPPG bicell dispersion liquid of Example 1. 実施例及び比較例で調製した各バイセルの31P NMRのスペクトルである。 31 P NMR spectra of each bicelle prepared in Examples and Comparative Examples. 実施例１のDPPGバイセルのTEM画像である。It is a TEM image of DPPG bicell of Example 1. 実施例１のDPPGバイセルの濃度を変化した場合（図５Ａ）及び分散液中の食塩濃度を変化した場合（図５Ｂ）の31P NMRのスペクトルである。It is a spectrum of 31 P NMR when the concentration of DPPG bicell of Example 1 was changed (FIG. 5A) and when the concentration of salt in the dispersion was changed (FIG. 5B). 実施例１のDPPGバイセルのSAXS解析結果を表す図である。It is a figure which shows the SAXS analysis result of DPPG bicell of Example 1. 実施例１のDPPGバイセルに所定時間超音波処理した場合のDLS測定結果（図７Ａ）及びSAXS解析結果（図７Ｂ）を表す図である。It is a figure which shows the DLS measurement result (FIG. 7A) and SAXS analysis result (FIG. 7B) when the DPPG bicell of Example 1 was ultrasonically treated for a predetermined time. 蛍光ラベルしたパクリタキセルを内包したDPPGバイセルの写真（図８Ａ）及びSAXS解析結果（図８Ｂ）を表す図である。It is a figure which shows the photograph (FIG. 8A) of the DPPG bicell containing fluorescently labeled paclitaxel, and the result of SAXS analysis (FIG. 8B). 蛍光ラベルしたDPPGバイセルの経皮浸透試験における概念図（図９Ａ、Ｂ）及び投与時間に対する透過量を示したグラフ（図９Ｃ）である。It is a conceptual diagram (FIGS. 9A, B) in the transdermal penetration test of a fluorescently labeled DPPG bicell, and the graph (FIG. 9C) which showed the permeation amount with respect to administration time. 蛍光ラベルしたDPPGバイセルの経皮浸透試験における皮膚組織中への集積量を示したグラフである。It is a graph which showed the accumulation amount in the skin tissue in the transdermal penetration test of the fluorescently labeled DPPG bicell. 経皮浸透試験において皮膚組織を透過した透過物のSAXS解析結果を表す図である。It is a figure which shows the SAXS analysis result of the permeate which permeated the skin tissue in the transdermal penetration test. 実施例１のDPPGバイセル及び比較用のDMPGミセルのがん細胞に対する細胞毒性試験の結果を表す図である。It is a figure which shows the result of the cytotoxicity test with respect to the cancer cell of DPPG bicell and DMPG micelle for comparison of Example 1. 実施例１のDPPGバイセルの各濃度における吸収スペクトル及び分散液の写真である。It is a photograph of the absorption spectrum and the dispersion liquid at each concentration of DPPG bicell of Example 1. 磁場配向後の実施例１のDPPGバイセルの各濃度における吸収スペクトル及び分散液の写真である。It is a photograph of the absorption spectrum and the dispersion liquid at each concentration of DPPG bicell of Example 1 after magnetic field orientation. 実施例１のDPPGバイセルの各温度における2D SAXS解析結果を表す図である。It is a figure which shows the 2D SAXS analysis result at each temperature of DPPG bicell of Example 1. 実施例１のDPPGバイセルの温度変化させた場合の吸収スペクトルの変化を表す図である。It is a figure which shows the change of the absorption spectrum when the temperature of the DPPG bicell of Example 1 is changed. 実施例１のDPPGバイセルをアクリルアミドゲルに包埋したゲルの写真である。It is a photograph of the gel in which the DPPG bicell of Example 1 was embedded in an acrylamide gel. 実施例１のDPPGバイセルをアクリルアミドゲルに包埋したゲルの温度を変化させた場合のゲルの写真（図１８Ａ）及び吸収スペクトル（図１８Ｂ）である。It is a photograph (FIG. 18A) and an absorption spectrum (FIG. 18B) of the gel when the temperature of the gel in which the DPPG bicell of Example 1 was embedded in the acrylamide gel was changed. 実施例１のDPPGバイセルの写真（図１９Ｂ）及びDPPGベシクルの写真（図１９Ａ）である。It is a photograph of the DPPG bicell of Example 1 (FIG. 19B) and a photograph of the DPPG vesicle (FIG. 19A).

以下本発明のバイセルについて詳細に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。また、本発明において「室温」とは周囲環境温度をいう。
［バイセル］
本発明のバイセルは、pH6〜8の領域で分子全体が負に帯電しているリン脂質を５０質量％以上含む。一実施形態においては、バイセルの平面部分及びバイセルの屈曲部分（周縁部）いずれも当該リン脂質を含んでいる。
前記リン脂質のバイセル中の含有量は５０質量％以上であり、７０〜１００質量％であることが好ましく、９０〜１００質量％であることがより好ましく、９５〜１００質量％であることが更に好ましく、１００質量％であることが特に好ましい。
バイセル中に含まれるリン脂質は１種類であってもよいし複数種類であってもよい。
本発明のバイセルは、前記リン脂質を主成分とするものであり、調製が容易であり、希釈した場合等でもディスク状の構造体を維持することができる。また、本発明のバイセルは、Ｎａ+、Ｋ+、ＮＨ4 +、Ｌｉ+、Ｍｇ2+、Ｃａ2+、テトラメチルアンモニウム（Ｍｅ4Ｎ+）、テトラエチルアンモニウム（Ｅｔ4Ｎ+）、テトラプロピルアンモニウム（Ｐｒ4Ｎ+）、テトラブチルアンモニウム（Ｂｕ4Ｎ+）、トリスヒドロキシメチルアミノメタンイオン（Ｔｒｉｓ）等の対イオンを有していてもよい。 Hereinafter, the bicelle of the present invention will be described in detail, but the present invention is not limited thereto. Further, in the present invention, "room temperature" means the ambient temperature.
[Buysell]
The bicelle of the present invention contains 50% by mass or more of phospholipids in which the entire molecule is negatively charged in the pH 6 to 8 region. In one embodiment, both the flat portion of the bicelle and the bent portion (peripheral portion) of the bicelle contain the phospholipid.
The content of the phospholipid in the bicelle is 50% by mass or more, preferably 70 to 100% by mass, more preferably 90 to 100% by mass, and further preferably 95 to 100% by mass. It is preferably 100% by mass, and particularly preferably 100% by mass.
The phospholipid contained in the bicelle may be one type or a plurality of types.
The bicelle of the present invention contains the phospholipid as a main component, is easy to prepare, and can maintain a disk-like structure even when diluted. Further, bi-cell of the present invention, Na +, K +, NH 4 +, Li +, Mg 2+, Ca 2+, tetramethylammonium (Me 4 N +), tetraethylammonium (Et 4 N +), tetrapropyl It may have a counterion such as ammonium (Pr 4 N + ), tetrabutylammonium (Bu 4 N + ), trishydroxymethylaminomethane ion (Tris) and the like.

pH6〜8の領域で分子全体が負に帯電しているリン脂質は、pH6〜8の領域で陰イオン性の親水基を有するアニオン性のリン脂質であり、例えば、ホスファチジン酸、ホスファチジルグリセロール、ホスファチジルセリン、及びホスファチジルイノシトール等が挙げられ、これらを１種単独で用いても２種以上を用いてもよい。また、該リン脂質は、バイセルに所望の機能性を付与するため置換基（蛍光ラベル化剤、がん細胞表面等に存在する標的分子に対して結合するリガンド分子、薬剤分子等）を有していてもよい。前記リン脂質として、例えば、下記一般式（１）で表される化合物又はその塩（以下、塩も含めて「一般式（１）で表される化合物」という場合がある）が挙げられる。 Phospholipids whose entire molecule is negatively charged in the pH 6-8 region are anionic phospholipids having anionic hydrophilic groups in the pH 6-8 region, such as phosphatidic acid, phosphatidylglycerol, phosphatidyl. Examples thereof include serine and phosphatidylinositol, and these may be used alone or in combination of two or more. In addition, the phospholipid has a substituent (fluorescent labeling agent, ligand molecule that binds to a target molecule existing on the surface of cancer cells, drug molecule, etc.) in order to impart desired functionality to the bicell. May be. Examples of the phospholipid include a compound represented by the following general formula (1) or a salt thereof (hereinafter, the salt may also be referred to as a “compound represented by the general formula (1)”).

一般式（１）中、Ｒ1は互いに独立にアルキル基を示す。Ｒ1としては、炭素数１０〜２０の直鎖のアルキル基が好ましく、具体的には、デシル基、ウンデシル基、ドデシル基、トリデシル基、テトラデシル基、ペンタデシル基、ヘキサデシル基、ヘプタデシル基、オクタデシル基、ノナデシル基及びエイコシル基等が挙げられる。これらのうち、室温でバイセルを調製する場合、Ｒ1としては、ペンタデシル基、ヘキサデシル基、ヘプタデシル基、オクタデシル基、ノナデシル基及びエイコシル基が好ましく、さらに入手のしやすさの面から、ペンタデシル基及びヘプタデシル基がより好ましい。 In the general formula (1), R 1 represents an alkyl group independently of each other. As R 1 , a linear alkyl group having 10 to 20 carbon atoms is preferable, and specifically, a decyl group, an undecyl group, a dodecyl group, a tridecyl group, a tetradecyl group, a pentadecyl group, a hexadecyl group, a heptadecyl group, and an octadecyl group. , Nonadesyl group, Eikosyl group and the like. Of these, when bicelle is prepared at room temperature, pentadecanoic group, hexadecanoic group, heptadecanoic group, octadecyl group, nonadecylic group and eicosyl group are preferable as R 1 , and the pentadecanoic group and the pentadecanoic group are preferable from the viewpoint of availability. A heptadecyl group is more preferred.

一般式（１）中、Ｒ2は下記式（２−１）〜（２−４）で表される基から選ばれるいずれかの基を示す。
In the general formula (1), R 2 represents any group selected from the groups represented by the following formulas (2-1) to (2-4).

上記一般式（１）において、水素原子は置換基により置換されていてもよい。置換基としては、ハロゲン原子、炭素数１〜４のアルコキシ基や、蛍光分子や薬剤分子を有する基等が挙げられる。 In the above general formula (1), the hydrogen atom may be substituted with a substituent. Examples of the substituent include a halogen atom, an alkoxy group having 1 to 4 carbon atoms, a group having a fluorescent molecule or a drug molecule, and the like.

一般式（１）で表される化合物の具体例として、以下の化合物が挙げられる。
ジパルミトイルホスファチジルグリセロール（DPPG；相転移温度４１℃）
ジステアロイルホスファチジルグリセロール（DSPG；相転移温度５５℃）
ジパルミトイルホスファチジルセリン（DPPS；相転移温度５４℃）
ジパルミトイルホスファチジン酸（DPPA；相転移温度６５℃） Specific examples of the compound represented by the general formula (1) include the following compounds.
Dipalmitoylphosphatidylglycerol (DPPG; phase transition temperature 41 ° C)
Distearoylphosphatidylglycerol (DSPG; phase transition temperature 55 ° C)
Dipalmitoylphosphatidylserine (DPPS; phase transition temperature 54 ° C)
Dipalmitoylphosphatidic acid (DPPA; phase transition temperature 65 ° C)

一般式（１）で表される化合物には、上記例示した化合物のナトリウム塩、カリウム塩などの金属塩、及びアンモニウム塩などの有機塩も含まれる。
一般式（１）で表される化合物は、１種でも単独で用いても、異なる２種以上を組み合わせて用いてもよい。 The compound represented by the general formula (1) also includes metal salts such as sodium salts and potassium salts of the above-exemplified compounds, and organic salts such as ammonium salts.
The compound represented by the general formula (1) may be used alone or in combination of two or more different compounds.

本発明のバイセルは、前記リン脂質以外の化合物を含んでもよい。前記リン脂質以外の化合物としては、前記リン脂質以外のリン脂質、コレステロールといった疎水性分子等が挙げられるが、これらのバイセル中の含有量は０〜５０質量％であり、好ましくは０〜３０質量％であり、より好ましくは０〜１０質量％であり、更に好ましくは０〜５質量％である。
また、本発明のバイセルに機能性を付与するため、前記リン脂質以外の化合物には、蛍光ラベル化剤、リガンド、薬剤分子等を結合したものを用いてもよい。 The bicelle of the present invention may contain a compound other than the phospholipid. Examples of the compound other than the phospholipid include hydrophobic molecules such as phospholipid and cholesterol other than the phospholipid, and the content of these in the bicelle is 0 to 50% by mass, preferably 0 to 30% by mass. %, More preferably 0 to 10% by mass, still more preferably 0 to 5% by mass.
Further, in order to impart functionality to the bicelle of the present invention, a compound to which a fluorescent labeling agent, a ligand, a drug molecule or the like is bound may be used as the compound other than the phospholipid.

本発明において、バイセルの大きさとは、ディスク状の平面部分の長径をいい、透過型電子顕微鏡観察で測定される値をいう。本発明のバイセルの大きさは調製条件によっても異なるが、通常10nm〜10μm程である。また、動的光散乱法によって測定した粒径（体積基準の頻度分布において累積頻度が５０％となる粒径）から、バイセルの大きさを測定することもできる。例えば、バイセル分散液に、超音波処理を施した場合、超音波処理時間が長いほどバイセルの大きさが小さくなることが動的光散乱法によって測定した粒径から把握される。
また、本発明において、バイセルの厚さは通常2〜6nm程である。 In the present invention, the size of the bicelle refers to the major axis of the disk-shaped flat surface portion, and refers to a value measured by observation with a transmission electron microscope. The size of the bicelle of the present invention varies depending on the preparation conditions, but is usually about 10 nm to 10 μm. It is also possible to measure the size of the bicell from the particle size measured by the dynamic light scattering method (the particle size at which the cumulative frequency is 50% in the volume-based frequency distribution). For example, when the bicelle dispersion is subjected to ultrasonic treatment, it can be understood from the particle size measured by the dynamic light scattering method that the size of the bicelle becomes smaller as the ultrasonic treatment time becomes longer.
Further, in the present invention, the thickness of the bicelle is usually about 2 to 6 nm.

［バイセルの製造方法］
本発明のバイセルは、以下の工程１及び工程２を有する方法により製造することができる。 [Manufacturing method of Bisel]
The bicelle of the present invention can be produced by a method having the following steps 1 and 2.

〈工程１〉
工程１では、pH6〜8の領域において分子全体が負に帯電しているリン脂質を、２質量％以上の濃度で、前記リン脂質の相転移温度未満の温度で、水系分散液に分散する。 <Process 1>
In step 1, phospholipids in which the entire molecule is negatively charged in the pH 6 to 8 region are dispersed in an aqueous dispersion at a concentration of 2% by mass or more and at a temperature lower than the phase transition temperature of the phospholipids.

前記リン脂質の、工程１の水系分散液における濃度は、２〜１０質量％であり、好ましくは３〜７質量％、より好ましくは５質量％である。本発明のバイセルが前記リン脂質以外の化合物を含む場合も、工程１における水系分散液における混合物の濃度は、前記の範囲とすることが好ましい。 The concentration of the phospholipid in the aqueous dispersion of Step 1 is 2 to 10% by mass, preferably 3 to 7% by mass, and more preferably 5% by mass. Even when the bicelle of the present invention contains a compound other than the phospholipid, the concentration of the mixture in the aqueous dispersion in step 1 is preferably in the above range.

工程１において水分散媒を調製する際の温度は、前記リン脂質の相転移温度未満の温度であり、好ましくは、室温である。 The temperature at which the aqueous dispersion medium is prepared in step 1 is a temperature lower than the phase transition temperature of the phospholipid, preferably room temperature.

工程１における分散媒は、水系分散液であり、例えば、水（脱イオン水、蒸留水、純水等）及びpH6〜8に調整可能な、リン酸緩衝液、クエン酸リン酸緩衝液、トリス塩酸緩衝液、トリスＥＤＴＡ緩衝液、ＨＥＰＥＳ緩衝液等の各種緩衝液が挙げられる。 The dispersion medium in step 1 is an aqueous dispersion, for example, water (deionized water, distilled water, pure water, etc.) and a phosphate buffer, citrate phosphate buffer, Tris, which can be adjusted to pH 6 to 8. Examples thereof include various buffer solutions such as hydrochloric acid buffer solution, Tris EDTA buffer solution, and HEPES buffer solution.

〈工程２〉
工程２では、工程１で調製した水系分散液を、前記リン脂質の相転移温度以上の温度に加熱する。前記リン脂質を２種以上用いる場合は、加熱温度を最も相転移温度が高い化合物の相転移温度以上とする。加熱する温度は、前記リン脂質の相転移温度より２℃以上３０℃以下の温度であることが好ましい。加熱する方法は、分散液全体が所望とする温度以上になる方法であれば特に限定されず、例えば、容器に入れた分散液を湯浴に浸漬して温める方法、電子レンジでマイクロ波を照射する方法などが挙げられる。加熱する時間は、加熱する方法にもよるが、１５分程度であることが好ましい。 <Process 2>
In step 2, the aqueous dispersion prepared in step 1 is heated to a temperature equal to or higher than the phase transition temperature of the phospholipid. When two or more kinds of the phospholipids are used, the heating temperature is set to be equal to or higher than the phase transition temperature of the compound having the highest phase transition temperature. The heating temperature is preferably a temperature of 2 ° C. or higher and 30 ° C. or lower than the phase transition temperature of the phospholipid. The method of heating is not particularly limited as long as the temperature of the entire dispersion is higher than the desired temperature. How to do it. The heating time depends on the heating method, but is preferably about 15 minutes.

工程２の後、必要に応じて以下の工程３を行なってもよい。
〈工程３〉
工程３では、工程２で加熱した水系分散液を、前記リン脂質の相転移温度未満の温度に冷却する。冷却する温度は、前記リン脂質の相転移温度より好ましくは２℃以下の温度、より好ましくは１５℃以下の温度である。冷却する方法は、分散液全体が所望とする温度以下になる方法であれば特に限定されず、例えば、容器に入れた分散液を室温で静置する、氷浴に浸漬する方法が挙げられる。冷却する時間は、冷却する方法にもよるが、１時間程度であることが好ましい。 After the step 2, the following step 3 may be performed if necessary.
<Step 3>
In step 3, the aqueous dispersion heated in step 2 is cooled to a temperature lower than the phase transition temperature of the phospholipid. The cooling temperature is preferably a temperature of 2 ° C. or lower, more preferably 15 ° C. or lower, which is higher than the phase transition temperature of the phospholipid. The method for cooling is not particularly limited as long as the temperature of the entire dispersion is below the desired temperature, and examples thereof include a method in which the dispersion in a container is allowed to stand at room temperature and immersed in an ice bath. The cooling time depends on the cooling method, but is preferably about 1 hour.

必要に応じて、工程３の後得られるバイセルの分散液を分散媒で希釈してもよい。本発明のバイセルは、その分散液中での前記リン脂質の濃度が１０〜０.２質量％であり、この濃度に応じて分散液は構造色を示す。特に、前記リン脂質の濃度が0.5〜1.5質量％の濃度範囲において、ＵＶ領域（350nm）から可視光領域（650nm）まで、幅広い波長の構造色を調整することができる。 If necessary, the dispersion of Bicell obtained after step 3 may be diluted with a dispersion medium. In the bicelle of the present invention, the concentration of the phospholipid in the dispersion liquid is 10 to 0.2% by mass, and the dispersion liquid shows a structural color according to this concentration. In particular, in the concentration range of the phospholipid concentration of 0.5 to 1.5% by mass, the structural color of a wide range of wavelengths can be adjusted from the UV region (350 nm) to the visible light region (650 nm).

また、本発明のバイセルの分散液は、分散液の温度変化に応じて可逆的に異なる色を呈する。この温度変化により生じる構造色の変化は、バイセルの第一の構造と第二の構造とに起因するものである。第一の構造は前記リン脂質が平面的な集合構造（ゲル相）であり、第二の構造は前記リン脂質が波状の集合構造（リップル相）であり、バイセルがいずれの構造となるかは、前記リン脂質の相転移温度によって決まる。 Further, the Bisel dispersion liquid of the present invention reversibly exhibits a different color according to the temperature change of the dispersion liquid. The change in structural color caused by this temperature change is due to the first structure and the second structure of the bicelle. The first structure is a planar aggregate structure (gel phase) of the phospholipid, the second structure is a wavy aggregate structure (ripple phase) of the phospholipid, and which structure the bicelle has is , Determined by the phase transition temperature of the phospholipid.

［用途］
本発明のバイセルは、生体に対する有害性が懸念される界面活性剤を必要とせず、生体適合性に優れるリン脂質を主成分とするものであり、生体適合性に優れる。また、本発明のバイセルは、希釈条件や生体内環境でもディスク状の構造体を維持することができ、皮膚透過力にも優れる。したがって、本発明のバイセルはスキンケア材料をはじめとする各種化粧料や薬物送達システム用のキャリア材料に有用である。 [Use]
The bicelle of the present invention does not require a surfactant which may be harmful to the living body, and contains a phospholipid having excellent biocompatibility as a main component, and is excellent in biocompatibility. In addition, the bicelle of the present invention can maintain a disk-shaped structure even under dilution conditions and in vivo environment, and has excellent skin permeability. Therefore, the bicelle of the present invention is useful as a carrier material for various cosmetics including skin care materials and drug delivery systems.

特に前記リン脂質がホスファチジルグリセロールである（一般式（１）で表される化合物においてＲ2が式（２−２）である）場合、該化合物は極性基に親水性に優れるヒドロキシル基を２つ有する。このようなジオール構造を有する化合物（例えば、セラミドなど）は、保湿剤として利用されており、本発明のバイセルはそれ自身が高い保湿力を有し、かつ皮膚透過力が高い化粧料として期待される。化粧料は、本発明のバイセル及び目的に応じて添加される各種成分を含む組成物として使用できる。目的に応じて添加される各種成分として、酸化防止剤、ｐＨ調整剤、粘度調整剤、香料、顔料、消毒剤、抗菌活性剤、医薬活性剤等が挙げられる。 In particular, when the phospholipid is phosphatidylglycerol (R 2 is the formula (2-2) in the compound represented by the general formula (1)), the compound has two hydroxyl groups having excellent hydrophilicity as polar groups. Have. Compounds having such a diol structure (for example, ceramide) are used as moisturizers, and the bicelle of the present invention is expected to be a cosmetic having high moisturizing power and high skin penetrating power. Ru. The cosmetic can be used as a composition containing the bicelle of the present invention and various components added according to the purpose. Examples of various components added according to the purpose include antioxidants, pH adjusters, viscosity regulators, fragrances, pigments, disinfectants, antibacterial activators, pharmaceutical activators and the like.

また、本発明のバイセルは、その構造中に疎水性物質を内包できる。したがって、例えば、調製時に疎水性物質を内包させることで、キャリア材料として利用できる。本発明のバイセルは、皮膚透過力に優れ、皮膚表面（表皮）のみならず、真皮及び皮下組織にまで透過するため、経皮吸収用の薬物等のキャリアに有用である。また、目的部位に結合するリガンドを配合したバイセルを作成することで標的指向性を付与させることが可能になる。 In addition, the bicelle of the present invention can contain a hydrophobic substance in its structure. Therefore, for example, it can be used as a carrier material by including a hydrophobic substance at the time of preparation. The bicelle of the present invention has excellent skin permeability and penetrates not only the skin surface (epidermis) but also the dermis and subcutaneous tissue, and is therefore useful as a carrier for drugs for percutaneous absorption. In addition, it is possible to impart target directivity by creating a bicelle containing a ligand that binds to a target site.

本発明のバイセルは、分散液中の濃度や温度に応じて構造色が変化するため、フォトニック材料に有用である。外部環境の変化に応じて色が変わることを生かして、センサーとしての利用も期待される。また、標的に対するリガンドを配合したバイセルを作成することで標的を認識するセンサーへの応用が期待される。 The bicelle of the present invention is useful as a photonic material because its structural color changes depending on the concentration and temperature in the dispersion. It is also expected to be used as a sensor by taking advantage of the fact that the color changes according to changes in the external environment. In addition, it is expected to be applied to a sensor that recognizes a target by creating a bicell containing a ligand for the target.

本発明のバイセルは、磁場中で一方向に配向するため、NMR配向剤に有用である。 The bicelle of the present invention is useful as an NMR alignment agent because it orients in one direction in a magnetic field.

［試験例１］バイセル分散液の調製
下記の例に示す方法で、バイセル分散液を調製した。 [Test Example 1] Preparation of bicelle dispersion The bicelle dispersion was prepared by the method shown in the following example.

［実施例１］ジパルミトイルホスファチジルグリセロール(DPPG)バイセル分散液の調製
図２にDPPGバイセルの調製手順を示す。まず、室温（25℃）でDPPGの粉末を容器に入れ、DPPGの粉末が5wt%となるように水を添加し、DPPGの水分散液を調製した。次に、このDPPGの水分散液を60℃で15間加熱した後、室温（25℃）へと冷却することで積層したDPPGバイセル同士を剥離させ、水中にDPPGバイセルが分散したDPPGバイセル分散液を得た。得られた5wt%のDPPG分散液は、必要に応じて希釈して、下記試験例に示す試験に供した。 [Example 1] Preparation of dipalmitoylphosphatidylglycerol (DPPG) bicell dispersion FIG. 2 shows the procedure for preparing DPPG bicell. First, DPPG powder was placed in a container at room temperature (25 ° C.), and water was added so that the DPPG powder content was 5 wt% to prepare an aqueous dispersion of DPPG. Next, this aqueous dispersion of DPPG was heated at 60 ° C. for 15 minutes and then cooled to room temperature (25 ° C.) to separate the laminated DPPG bicelles, and the DPPG bicelle dispersion in which DPPG bicelle was dispersed in water. Got The obtained 5 wt% DPPG dispersion was diluted as necessary and subjected to the test shown in the following test example.

［実施例２］ジステアロイルホスファチジルグリセロール(DSPG)バイセル分散液の調製
DPPGの代わりにDSPGを用いた以外は実施例１と同様にしてDSPGバイセル分散液を得た。 [Example 2] Preparation of distearoylphosphatidylglycerol (DSPG) bicell dispersion
A DSPG bicell dispersion was obtained in the same manner as in Example 1 except that DSPG was used instead of DPPG.

［実施例３］ジパルミトイルホスファチジルセリン(DPPS)バイセル分散液の調製
DPPGの代わりにDPPSを用いた以外は実施例１と同様にしてDPPSバイセル分散液を得た。 [Example 3] Preparation of dipalmitoylphosphatidylserine (DPPS) bicelle dispersion.
A DPPS bicell dispersion was obtained in the same manner as in Example 1 except that DPPS was used instead of DPPG.

［実施例４］ジパルミトイルホスファチジン酸(DPPA)バイセル分散液の調製
DPPGの代わりにDPPAを用い、工程２の加熱時間を70℃とした以外は実施例１と同様にしてDPPAバイセル分散液を得た。 [Example 4] Preparation of dipalmitoylphosphatidic acid (DPPA) bicell dispersion
DPPA was used instead of DPPG, and a DPPA bicell dispersion was obtained in the same manner as in Example 1 except that the heating time in step 2 was 70 ° C.

［比較例１］ジパルミトイルホスファチジルコリン(DPPC)分散液の調製
DPPGの代わりにDPPCを用いた以外は実施例１と同様の手順で分散液の調製を行なった。 [Comparative Example 1] Preparation of dipalmitoylphosphatidylcholine (DPPC) dispersion
The dispersion was prepared in the same procedure as in Example 1 except that DPPC was used instead of DPPG.

［試験例２］31P NMRスペクトル測定によるバイセル形成の確認
実施例又は比較例で調製した各バイセル分散液（リン脂質濃度0.9wt%）の31P NMRスペクトルを室温で測定し、分散液中にバイセルが形成されていることの確認を行なった。31P NMRスペクトルの測定結果を図３に示す。実施例１〜４ではディスク状の形状を示す負のピークが観察されたのに対し、比較例１〜２では負のピークが観察されずバイセルが形成されていないことがわかった。 [Test Example 2] 31 P NMR each bi-cell dispersion prepared in the confirmation Examples or Comparative Examples of bi-cell formation by spectrum measuring 31 P NMR spectra of (phospholipid concentration 0.9 wt%) was measured at room temperature, in the dispersion It was confirmed that the bicelle was formed. The measurement results of the 31 P NMR spectrum are shown in FIG. In Examples 1 to 4, negative peaks showing a disk-like shape were observed, whereas in Comparative Examples 1 and 2, no negative peaks were observed and it was found that bicelle was not formed.

［試験例３］TEMによるバイセルの構造確認
実施例１のDPPGバイセルの水分散液（リン脂質濃度0.2wt%）のTEM画像を図４に示す。図４から、DPPGが大きさ50〜2000nmのディスク状の集合体を形成していることが確認できた。 [Test Example 3] Confirmation of Bisel Structure by TEM FIG. 4 shows a TEM image of the aqueous dispersion of DPPG Bisel (phospholipid concentration 0.2 wt%) of Example 1. From FIG. 4, it was confirmed that DPPG formed a disk-shaped aggregate having a size of 50 to 2000 nm.

［試験例４］バイセル分散液の希釈安定性及び塩耐性
DPPG濃度が0.5wt%、1.0wt%、2.0wt%及び5.0wt%のバイセル分散液に対して上記と同様に、31P NMRスペクトル測定によるバイセル形成の確認を行なった。結果を図５Ａに示す。
また、DPPG濃度2.0wt%のバイセル分散液に対して、10mM又は100mMとなるように食塩を添加し、塩存在下でのバイセル形成の確認を31P NMRスペクトル測定により行なった。結果を図５Ｂに示す。
図５Ａと図５Ｂとから、DPPG濃度が0.5wt%と薄くても、また食塩添加後でも、31P NMRスペクトルにおける負のピークが観察され、DPPG濃度が低濃度であっても、また塩存在下でもバイセル構造が形成されていることが確認できた。 [Test Example 4] Dilution stability and salt tolerance of Bicell dispersion
Bisel formation was confirmed by 31 P NMR spectrum measurement in the same manner as above for the bicell dispersions having DPPG concentrations of 0.5 wt%, 1.0 wt%, 2.0 wt% and 5.0 wt%. The results are shown in FIG. 5A.
In addition, salt was added to the bicelle dispersion having a DPPG concentration of 2.0 wt% so as to be 10 mM or 100 mM, and the formation of bicelle in the presence of the salt was confirmed by 31 P NMR spectrum measurement. The results are shown in FIG. 5B.
From FIGS. 5A and 5B, a negative peak was observed in the 31 P NMR spectrum even when the DPPG concentration was as low as 0.5 wt% and after salt addition, and even when the DPPG concentration was low, salt was present. It was confirmed that the bicell structure was also formed below.

［試験例５］SAXSによるバイセル形成の確認
実施例１のDPPGバイセル水分散液（リン脂質濃度0.5wt%）のSAXS解析の結果を図６に示す。強度の傾きがディスク状の構造が形成されている場合に特徴的な「-2」の傾きを示しており、DPPGバイセルが確かにディスク状の構造体を形成していることが確認できた。 [Test Example 5] Confirmation of bicell formation by SAXS FIG. 6 shows the results of SAXS analysis of the DPPG bicell aqueous dispersion (phospholipid concentration 0.5 wt%) of Example 1. The slope of the strength shows the characteristic "-2" slope when the disc-shaped structure is formed, and it was confirmed that the DPPG bicell certainly formed the disc-shaped structure.

［試験例６］超音波処理によるDPPGバイセルのサイズ制御
実施例１のDPPGバイセル水分散液（リン脂質濃度5wt%）を超音波処理した際のサイズ変化を示したDLSデータを図７に示す。超音波処理を行わなかった場合の流体力学半径は1000nm程であり、超音波処理を15分行なった場合の流体力学半径は200nm程であり、超音波処理を3時間行なった場合の流体力学半径は30nm程であった。したがって、超音波処理時間に応じてバイセルのサイズが小さくなることがわかった。
また、超音波処理を3時間行なった後に、上記試験例５と同様にSAXSによりバイセルの形成確認を行なったところ（図７Ｂ）、ディスク形状が維持されていることが確認できた。 [Test Example 6] Size control of DPPG bicell by ultrasonic treatment DLS data showing the size change when the DPPG bicell aqueous dispersion (phospholipid concentration 5 wt%) of Example 1 is ultrasonically treated is shown in FIG. The hydrodynamic radius without sonication is about 1000 nm, the hydrodynamic radius with sonication for 15 minutes is about 200 nm, and the hydrodynamic radius with sonication for 3 hours. Was about 30 nm. Therefore, it was found that the size of the bicelle decreases according to the ultrasonic treatment time.
Further, after the ultrasonic treatment was performed for 3 hours, the formation of the bicell was confirmed by SAXS in the same manner as in Test Example 5 above (FIG. 7B), and it was confirmed that the disk shape was maintained.

［試験例７］パクリタキセル内包型DPPGバイセルの作成
実施例１のDPPG水分散液（リン脂質濃度5wt%）の調製において、蛍光ラベルされたパクリタキセルを0.0025wt%となるように添加し、通常のバイセル作製と同様に昇温・冷却操作を行うことでバイセルの形成と共にパクリタキセル内包を行った際の、DPPGバイセル分散液の写真を図８Ａに示す。また、このパクリタキセル内包DPPGバイセル分散液のSAXS解析の測定結果を図８Ｂに示す。水に不溶性のパクリタキセルがDPPG膜に取り込まれることによって、分散液は透明であった。また、SAXS解析において小さなq領域においてディスク状の形状に特徴的な「-2」の傾きが観察され、DPPGバイセルはパクリタキセル内包後もディスク状の形状を維持していることがわかった。 [Test Example 7] Preparation of Paclitaxel-encapsulating DPPG Bisel In the preparation of the DPPG aqueous dispersion (phospholipid concentration 5 wt%) of Example 1, fluorescently labeled paclitaxel was added so as to be 0.0025 wt%, and normal bicell was added. FIG. 8A shows a photograph of the DPPG bicell dispersion liquid when paclitaxel was encapsulated together with the formation of bicell by performing the temperature raising and cooling operations in the same manner as in the production. The measurement results of SAXS analysis of this paclitaxel-encapsulated DPPG bicell dispersion are shown in FIG. 8B. The dispersion was transparent as water-insoluble paclitaxel was incorporated into the DPPG membrane. In SAXS analysis, a "-2" inclination characteristic of the disc-shaped shape was observed in the small q region, and it was found that DPPG bicell maintained the disc-shaped shape even after inclusion of paclitaxel.

［試験例８］蛍光ラベルDPPGバイセルの経皮浸透試験
蛍光性NBDでラベルされたジパルミトイルホスファチジルエタノールアミン(DPPE-NBD)：DPPG＝3：97（質量比）となるようにバイセルを調製し、DPPGを97％含む蛍光ラベルされたバイセルの分散液（リン脂質濃度2.0wt%）を得た。このバイセル分散液に対して、試験例６と同様に超音波処理を行ない、DLS測定において200nmの粒径を有するバイセル分散液及び30nmの粒径を有するバイセル分散液をそれぞれ得た。
ヘアレスラットから摘出した皮膚をフランツセルにセットし、皮下投与実験を行なった。フランツセルに対する初期の投与は2wt%のバイセル分散液を使用した。皮下投与実験の概要を図９Ａに、皮膚組織からの透過量を図９Ｂにそれぞれ示す。サイズが小さい30nmのバイセルの場合だけでなく、サイズが大きい200nmのバイセルの場合でも24時間後に皮膚組織を透過したバイセルからの蛍光が観察できた。
また、過去に報告されている界面活性剤とリン脂質の二成分から構成されるバイセルを用いた例においては20wt%のバイセルを用いて皮下投与を行っても皮膚を透過するバイセルは観察されていない（非特許文献５）。 [Test Example 8] Transdermal Penetration Test of Fluorescent Label DPPG Bisel A bicell was prepared so that dipalmitoylphosphatidylethanolamine (DPPE-NBD) labeled with fluorescent NBD: DPPG = 3: 97 (mass ratio). A fluorescently labeled Bicell dispersion containing 97% DPPG (phospholipid concentration 2.0 wt%) was obtained. The bicelle dispersion was subjected to sonication in the same manner as in Test Example 6 to obtain a bicelle dispersion having a particle size of 200 nm and a bicelle dispersion having a particle size of 30 nm in DLS measurement, respectively.
The skin removed from the hairless rat was set in Franzcel, and a subcutaneous administration experiment was performed. The initial dose to Franzcel used a 2 wt% Bicell dispersion. The outline of the subcutaneous administration experiment is shown in FIG. 9A, and the permeation amount from the skin tissue is shown in FIG. 9B. Fluorescence from the bicelle that penetrated the skin tissue was observed after 24 hours not only in the case of the small size 30 nm bicelle but also in the case of the large size 200 nm bicelle.
In addition, in the previously reported examples using bicelle composed of two components, a surfactant and a phospholipid, bicelle that penetrates the skin was observed even when subcutaneously administered using 20 wt% bicelle. None (Non-Patent Document 5).

［試験例９］蛍光ラベルDPPGバイセルの皮膚組織の集積量測定
試験例８のバイセルのうち、DLS測定において200nmの粒径のバイセルを皮膚組織へ投与して24時間後の皮下における各々の組織中への集積量を図１０に示す。DPPGバイセルは、最表層から20μm以内の角質だけでなく、それよりも深部である表皮や真皮、さらには皮膚組織を透過するバイセルを確認できた。 [Test Example 9] Measurement of Accumulation Amount of Skin Tissue of Fluorescent Label DPPG Bisel Among the Bisel of Test Example 8, in each tissue under the skin 24 hours after administration of Bisel having a particle size of 200 nm to the skin tissue in DLS measurement. The amount accumulated in is shown in FIG. With DPPG Bisel, not only the stratum corneum within 20 μm from the outermost layer, but also the deeper epidermis, dermis, and even the skin tissue could be confirmed.

［試験例１０］皮下透過試験における透過サンプルのSAXS解析
試験例８におけるDPPGバイセルの皮下浸透試験において、投与して24時間後の皮膚組織からの透過物をSAXS解析した結果を図１１に示す。ディスク状の構造体が形成されている場合に特徴的な「-2」の傾きを示しており、皮膚組織透過後もDPPGバイセルはディスク状の形状を維持していることがわかった。 [Test Example 10] SAXS analysis of permeation sample in subcutaneous permeation test In the subcutaneous permeation test of DPPG bicell in Test Example 8, the result of SAXS analysis of permeate from skin tissue 24 hours after administration is shown in FIG. It showed a characteristic "-2" inclination when a disc-shaped structure was formed, and it was found that DPPG bicell maintained the disc-shaped shape even after permeation into the skin tissue.

［試験例１１］DPPGバイセル及びDMPGミセルの細胞毒性試験
実施例１のDPPGバイセル（リン脂質濃度0.01-1wt%）をがん細胞（Hep3B細胞）に投与して24時間後の細胞生存率をCell Counting Kitにより評価した。
比較として、常法により調製したジミリストイルホスファチジルグリセロール(DMPG)ミセル（リン脂質濃度0.01-1wt%）も同様にがん細胞（Hep3B細胞）に投与して24時間後の細胞生存率をCell Counting Kitにより評価した。結果を図１２に示す。
DPPGバイセルを使用した場合、0.1wt%の濃度で添加した場合においても大部分の細胞が生存しており、DPPGバイセルはDMPGミセルと比較して細胞毒性が低いことがわかった。 [Test Example 11] Cytotoxicity test of DPPG bicell and DMPG micelles Cell viability 24 hours after administration of DPPG bicell (phospholipid concentration 0.01-1 wt%) of Example 1 to cancer cells (Hep3B cells) Evaluated by Counting Kit.
For comparison, dimyristylphosphatidylglycerol (DMPG) micelles (phospholipid concentration 0.01-1 wt%) prepared by a conventional method were also administered to cancer cells (Hep3B cells), and the cell viability after 24 hours was measured by the Cell Counting Kit. Was evaluated by. The results are shown in FIG.
When DPPG bicelle was used, most of the cells were alive even when added at a concentration of 0.1 wt%, and it was found that DPPG bicelle was less cytotoxic than DMPG micelle.

［試験例１２］DPPGバイセルの構造色
DPPGバイセル分散液をリン脂質濃度5.0wt%から希釈（2.0~0.7wt%）した際の25℃における分散液の吸収スペクトル及び目視による観察結果を図１３に示す。分散液中のDPPGの重量を変化させることでUV光から可視光まで幅広い波長の構造色の溶液を調製することができることがわかった。 [Test Example 12] Structural color of DPPG bicell
FIG. 13 shows the absorption spectrum of the dispersion at 25 ° C. and the visual observation results when the DPPG bicell dispersion was diluted (2.0 to 0.7 wt%) from a phospholipid concentration of 5.0 wt%. It was found that by changing the weight of DPPG in the dispersion, it is possible to prepare a solution with a wide range of wavelengths from UV light to visible light.

［試験例１３］磁場配向したDPPGバイセルの構造色
2.0wt%から0.7wt%のDPPGバイセル分散液を9Tの回転磁場中で静置させた際の25℃における分散液の吸収スペクトル及び目視による観察結果を図１４に示す。回転磁場を印加する前と比較してスペクトルが鋭くなるとともに均一な構造色へと変化することがわかった。 [Test Example 13] Structural color of magnetic field oriented DPPG bicell
FIG. 14 shows the absorption spectrum of the dispersion liquid at 25 ° C. and the visual observation result when the DPPG bicell dispersion liquid of 2.0 wt% to 0.7 wt% was allowed to stand in a rotating magnetic field of 9 T. It was found that the spectrum became sharper and changed to a uniform structural color as compared with before the application of the rotating magnetic field.

［試験例１４］DPPGフォトニック構造体のSAXS解析
リン脂質濃度1.2wt%のバイセル分散液における2D SAXS解析の結果を図１５に示す。フォトニック構造体の繰り返し構造に由来する円状のピークが室温から37℃までの温度領域で観察されることがわかった。 [Test Example 14] SAXS analysis of DPPG photonic structure The results of 2D SAXS analysis in a bicelle dispersion having a phospholipid concentration of 1.2 wt% are shown in FIG. It was found that a circular peak derived from the repeating structure of the photonic structure was observed in the temperature range from room temperature to 37 ° C.

［試験例１５］DPPG構造色の温度応答性
リン脂質濃度0.9wt%のDPPGバイセル分散液を35℃から37℃の間で繰り返し温度変化させた際の外観及び吸収スペクトルの変化を図１６に示す。わずか2℃の温度変化にも関わらず、波長が鋭敏に変化し、この変化が可逆的であることがわかった。 [Test Example 15] Temperature responsiveness of DPPG structural color FIG. 16 shows changes in appearance and absorption spectrum when a DPPG bicell dispersion having a phospholipid concentration of 0.9 wt% was repeatedly temperature-changed between 35 ° C. and 37 ° C. .. Despite a temperature change of only 2 ° C, the wavelength changed sharply, and this change was found to be reversible.

［試験例１６］DPPGバイセル内包型ゲルの外観
DPPGバイセルの分散液（リン脂質濃度0.9、1.1、1.2wt％）を、5wt%のアクリルアミドゲルに包埋した際のゲルの外観を図１７に示す。全ての濃度において、ハイドロゲルからDPPGフォトニック構造体から生ずる構造色を観察することができた。 [Test Example 16] Appearance of DPPG Bicell Encapsulating Gel
FIG. 17 shows the appearance of the gel when the dispersion of DPPG bicell (phospholipid concentration 0.9, 1.1, 1.2 wt%) was embedded in a 5 wt% acrylamide gel. At all concentrations, the structural color resulting from the DPPG photonic structure could be observed from the hydrogel.

［試験例１７］DPPGバイセル内包型ゲルにおける温度応答性
リン脂質濃度0.8wt%のバイセル分散液を、2wt%のアクリルアミドゲルに包埋した際におけるゲルの温度に依存した色変化の外観及びスペクトル変化を図１８に示す。DPPGバイセルによる構造色はハイドロゲル中においても鋭敏な色変化を起こしていることがわかった。 [Test Example 17] Temperature response in DPPG bicell-encapsulated gel When a bicell dispersion having a phospholipid concentration of 0.8 wt% is embedded in a 2 wt% acrylamide gel, the appearance and spectral change of the color change depending on the gel temperature Is shown in FIG. It was found that the structural color of DPPG Bisel caused a sharp color change even in hydrogel.

［試験例１８］DPPGバイセルのみのゲル化挙動
DPPGバイセルの5.0wt%水分散液における目視観察画像を図１９に示す。
1wt%のDPPG分散液に対して加熱・冷却操作を行うことで調製したDPPGベシクル（リン脂質濃度5.0wt%）は溶液状態なのに対し、DPPGバイセルの溶液は高分子ネットワークを導入することなくゲル化していることがわかった。 [Test Example 18] Gelation behavior of DPPG bicell only
A visual observation image of DPPG Bisel in a 5.0 wt% aqueous dispersion is shown in FIG.
The DPPG vesicle (phospholipid concentration 5.0 wt%) prepared by heating and cooling the 1 wt% DPPG dispersion is in a solution state, whereas the DPPG bicelle solution gels without introducing a polymer network. It turned out that.

本発明のバイセルは、生体に対する有害性が懸念される界面活性剤を必要とせず、生体適合性に優れるリン脂質を主成分とするものであり、また希釈条件や生体内環境でもディスク状の構造体を維持することができ、皮膚浸透力に優れるため、スキンケア材料や薬物送達システム用のキャリア材料として期待される。また、本発明のバイセルは、その分散液の濃度や温度に応じて異なる構造色を呈するため、フォトニック材料やセンサーとしても期待される。さらに、本発明のバイセルは、磁場配向性を有するため、ＮＭＲ配向剤としても期待される。 The bicelle of the present invention does not require a surfactant which may be harmful to the living body, and contains a phospholipid having excellent biocompatibility as a main component, and has a disk-like structure even under dilution conditions and in vivo environment. Since it can maintain the body and has excellent skin penetration, it is expected as a carrier material for skin care materials and drug delivery systems. Further, the bicelle of the present invention exhibits a different structural color depending on the concentration and temperature of the dispersion liquid, and is therefore expected as a photonic material or a sensor. Furthermore, since the bicelle of the present invention has magnetic field orientation, it is also expected as an NMR alignment agent.

１ バイセルの平面部分
２ バイセルの屈曲部分 1 Plane part of Bisel 2 Bent part of Bisel

Claims (8)

pH6〜8の領域において分子全体が負に帯電しているリン脂質を５０質量％以上含む、バイセル。 A bicell containing 50% by mass or more of phospholipids in which the entire molecule is negatively charged in the pH 6 to 8 region. 前記リン脂質は、ホスファチジン酸、ホスファチジルグリセロール、ホスファチジルセリン、及びホスファチジルイノシトールから選ばれる一種以上のリン脂質である請求項１に記載のバイセル。 The bispholipid according to claim 1, wherein the phospholipid is one or more phospholipids selected from phosphatidic acid, phosphatidylglycerol, phosphatidylserine, and phosphatidylinositol. 平面部分の大きさが10nm〜10μmである請求項１又は２に記載のバイセル。 The bicelle according to claim 1 or 2, wherein the size of the flat portion is 10 nm to 10 μm. 請求項１〜３のいずれか１項に記載のバイセルを含む、化粧料。 A cosmetic comprising the bicelle according to any one of claims 1 to 3. 請求項１〜３のいずれか１項に記載のバイセルを含む、キャリア材料。 A carrier material comprising the bicelle according to any one of claims 1 to 3. 請求項１〜３のいずれか１項に記載のバイセルを含む、フォトニック材料。 A photonic material comprising the bicelle according to any one of claims 1 to 3. 請求項１〜３のいずれか１項に記載のバイセルを含む、ＮＭＲ配向剤。 An NMR alignment agent comprising the bicelle according to any one of claims 1 to 3. 下記工程１及び工程２を有する方法により製造することを特徴とする、請求項１〜３のいずれか１項に記載のバイセルの製造方法。
〈工程１〉
pH6〜8の領域において分子全体が負に帯電しているリン脂質を、2質量％以上の濃度で、前記リン脂質の相転移温度未満の温度で、水系分散液に分散する工程
〈工程２〉
前記リン脂質の水系分散液を、前記リン脂質の相転移温度以上の温度に加熱する工程 The method for producing a bicelle according to any one of claims 1 to 3, wherein the product is produced by a method having the following steps 1 and 2.
<Process 1>
Step of dispersing phospholipids in which the entire molecule is negatively charged in the pH range of 6 to 8 in an aqueous dispersion at a concentration of 2% by mass or more and at a temperature lower than the phase transition temperature of the phospholipids <Step 2>
A step of heating the aqueous dispersion of phospholipids to a temperature equal to or higher than the phase transition temperature of the phospholipids.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2023282728A1 (en) * 2021-07-09 2023-01-12 Luca Aicell, Inc. Lipid blocking agents for analyte detection

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
ES2364771B1 (en) * 2010-03-01 2013-01-29 Consejo Superior De Investigaciones Científicas (Csic) BICELAS ENCAPSULADAS IN LIPOSOMAS AND ITS APPLICATION IN DILUIDED SYSTEMS.
CN105288589A (en) * 2011-02-07 2016-02-03 塞勒尼斯医疗控股公司 Lipoprotein complexes and manufacturing and uses thereof
CN108289821B (en) * 2015-11-26 2021-12-28 株式会社高丝 Composition containing bilayer-film micelle structure
JP6792268B2 (en) * 2017-05-26 2020-11-25 国立研究開発法人理化学研究所 Alignment agent for NMR measurement containing nanosheets

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2023282728A1 (en) * 2021-07-09 2023-01-12 Luca Aicell, Inc. Lipid blocking agents for analyte detection

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