JP2011127251A - 薬剤の徐放方法 - Google Patents

Abstract

【課題】繊維を用いた薬剤の徐放方法において、より容易に薬剤の徐放性を制御できる徐放方法を提供する。
【解決手段】本発明は、セルロース繊維に薬剤を添着させる薬剤の徐放方法であって、前記薬剤が親水性薬剤であれば、前記セルロース繊維の酢化度を３０％以下とし、前記薬剤が疎水性薬剤であれば、前記セルロース繊維の酢化度を５０％以上とすることを特徴とする。
【選択図】なし

Description

本発明は、薬剤成分を長期間にわたって放出させる技術に関するものである。

抗菌性、忌避性、芳香性などを有する薬剤成分を長期間にわたって放出させる方法として、従来様々な技術が提案されている。

このような薬剤を徐放させる技術の中には、繊維を用いた技術も提案されており、例えば、再生セルロース繊維、ヒノキチオール（hinokitiol）とから成る抗菌性、防虫性に優れた断熱材において、担体（carrier）を併用し、前記ヒノキチオールの諸特性を持続させる方法（特許文献１（請求項１、段落００２６）参照）；繊維材料を、界面活性剤で酢酸α−トコフェノールを水に乳化させた溶液で処理し、人体の皮膚の表面に存在する皮脂等の油分により薬剤を徐放出する方法（特許文献２（請求項１、段落００３４）参照）；繊維表面から中空部まで貫通溝を有する繊維形成用ポリマーからなる中空繊維の中空部に、マイクロカプセルに内包または無機系多孔質マイクロカプセルに吸着した香料を付着させ、香料を徐放する方法（特許文献３（請求項１〜３、段落００３７）参照）；単糸の太さが７〜１５０μｍ、強度が１〜７ｇ／デニール、中空率が３〜６０％の中空繊維の中空部に、耐溶媒性を有する薬物を含有させ、繊維の物性を制御することで薬物を徐放させる方法（特許文献４（請求項１、段落００２７〜００３１）参照）；高吸水性ポリマーに薬物を保持させて、患部において滲出液などを吸収することで薬物を放出させる方法（特許文献５（請求項１、段落００１６、００１７）参照）；アルキル系樹脂及びフルオロアルキル系樹脂をそれぞれ少なくとも１種含有する処理液でもってセルロース系繊維を処理した後、このように処理した前記セルロース系繊維に機能性オイルを付与し機能性オイルを徐放させる方法（特許文献６（請求項１、段落００３３）参照）；などが提案されている。

特開２００３−１２９５８１号公報 特開２００２−３０９４８０号公報 特開平６−２２８８８０号公報 特開平７−２６８７７２号公報 特開平５−２４６８４１号公報 特開２００７−８４９３７号公報

従来、薬剤を徐放する技術において繊維を用いる場合には、薬剤の徐放性を制御するために、担体を併用したり、繊維を複合化したりする必要があり、より安価で簡便な徐放性の制御方法が望まれていた。

本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、繊維を用いた薬剤の徐放方法において、より容易に薬剤の徐放性を制御できる徐放方法を提供することを目的とする。

上記課題を解決することができた本発明の薬剤の徐放方法は、セルロース繊維に薬剤を添着させる薬剤の徐放方法であって、前記薬剤が親水性薬剤であれば、セルロース繊維の酢化度を３０％以下とし、前記薬剤が疎水性薬剤であれば、セルロース繊維の酢化度を５０％以上とすることを特徴とする。繊維に添着させる薬剤の水との親和性に応じて、セルロース繊維の酢化度を調節することにより、セルロース繊維と薬剤と親和性を制御することができ、薬剤の徐放性を調節することができる。

前記親水性薬剤の水に対する溶解度（２０℃）は１０ｇ／１００ｇ超であり、前記疎水性薬剤の水に対する溶解度（２０℃）は１ｇ／１００ｇ以下であることが好ましい。

前記セルロース繊維は、綿繊維または麻繊維が好適である。前記親水性薬剤および疎水性薬剤は、抗菌剤、抗ウィルス剤、殺菌剤および防腐剤よりなる群から選択される少なくとも１種が好適であり、特に、前記親水性薬剤としてはポリヘキサメチレンビグアナイド塩酸塩が好ましく、前記疎水性薬剤としてはチモールまたは３−ヨード−２−プロパルギルブチルカーバメートが好ましい。

本発明によれば、繊維の物性や、薬剤をマイクロカプセルに内包させるなどの作業を必要とせず、添着する薬剤に応じてセルロース繊維の酢化度を調製するだけで、容易に薬剤の徐放性を調整することができる。

試験例１の溶出試験回数と溶出濃度の関係を示す図である。 試験例２，３の溶出試験回数と溶出濃度の関係を示す図である。

本発明の薬剤の徐放方法は、セルロース繊維に薬剤を添着させる薬剤の徐放方法であって、前記薬剤が親水性薬剤であれば、セルロース繊維の酢化度を３０％以下とし、前記薬剤が疎水性薬剤であれば、セルロース繊維の酢化度を５０％以上とすることを特徴とする。繊維に添着させる薬剤の水に対する親和性に応じて、セルロース繊維の酢化度を調節することにより、セルロース繊維と薬剤と親和性を制御することができ、薬剤の徐放性を調節することができる。

前記セルロース繊維としては、綿、麻などの植物繊維；古紙、段ボール、木材廃材などを再生処理して得られる再生セルロース繊維；などが挙げられる。これらのセルロース繊維は単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。

前記セルロース繊維の酢化度を調節する方法は、特に限定されず、従来用いられている方法を採用すればよい。例えば、セルロース繊維が有する水酸基のほぼ全てを無水酢酸によりアセチル化しセルローストリアセテートとした後、得られたセルローストリアセテートを水に浸漬し、エステル基を部分的に加水分解することで所望の酢化度に調節することができる。なお、セルロース繊維は、種々の酢化度に調節されたものが市販されているため、これらを使用してもよい。

セルロース繊維に添着する薬剤が親水性薬剤の場合には、前記セルロース繊維の酢化度は３０％以下とし、好ましくは２０％以下、より好ましくは１０％以下である。一方、セルロース繊維に添着する薬剤が疎水性薬剤の場合には、前記セルロース繊維の酢化度は５０％以上とし、好ましくは５５％以上、より好ましくは６０％以上である。セルロース繊維の酢化度を前記範囲に調節することにより、薬剤との親和性を高めることができ、薬剤の徐放性をより高めることができる。なお、セルロース繊維の酢化度は、ＪＩＳ Ｌ１０１３（１９９９）Ａ法により測定すればよい。

前記薬剤は、特に限定されず、セルロール繊維に添着し得るものであれば使用できる。前記薬剤としては、抗菌剤、抗ウィルス剤、殺菌剤、防腐剤などが挙げられる。

本発明において、親水性薬剤とは水に対する溶解度（２０℃）が３．３ｇ／１００ｇ超の薬剤を指し、疎水性薬剤とは水に対する溶解度（２０℃）が３．３ｇ／１００ｇ以下の薬剤を指す。なお、薬剤の水に対する溶解度（２０℃）は、第十五改正日本薬局方 通則２９に記載の方法で確認することができる。具体的には、薬剤粉末を水（２０℃）に入れ、５分ごとに強く３０秒間振り混ぜるとき、３０分以内に溶ける質量を確認すればよい。

前記親水性薬剤は、水に対する溶解度（２０℃）が１０ｇ／１００ｇ超が好ましく、１００ｇ／１００ｇ超がより好ましい。また、前記疎水性薬剤の水に対する溶解度（２０℃）は１ｇ／１００ｇ以下が好ましく、０．１ｇ／１００ｇ以下がより好ましい。親水性薬剤または疎水性薬剤の溶解度が前記範囲であれば、セルロース繊維との親和性を高めることができ、薬剤の徐放性をより高めることができる。

前記親水性薬剤の具体例としては、例えば、ポリヘキサメチレンビグアナイド塩酸塩などのビグアナイド系化合物などが挙げられる。前記疎水性薬剤としては、例えば、チモールなどのフェノール系化合物；３−ヨード−２−プロパルギルブチルカーバメートなどのカーバメート系化合物；などが挙げられる。

前記セルロース繊維に薬剤を添着させる方法は、特に限定されない。例えば、薬剤を水、有機溶媒、またはこれらの混合溶液に溶解させ、この薬剤溶液にセルロース繊維を浸漬させた後、セルロース繊維を取り出し、水および有機溶媒を乾燥除去すればよい。

前記有機溶媒としては、メタノール、エタノールなどのアルコール類；酢酸エチルなどのエステル類；アセトン、メチルエチルケトンなどのケトン類；トルエンなどを用いることができる。セルロース繊維を浸漬する薬剤溶液の濃度ならびに浸漬時間および浸漬温度は、用いる薬剤の種類や、繊維に添着させる薬剤量に応じて調節すればよい。なお、セルロース繊維は薬剤溶液に浸漬する前に、十分に乾燥させ、繊維が吸収している水分を除去しておくことが好ましい。

本発明の薬剤の徐放方法は、薬剤をセルロース繊維に添着させることにより徐放させるものであるが、徐放の態様としては、空気中への揮散、水中への溶出などが挙げられる。

本発明の薬剤の徐放方法を採用する具体例としては、タンク内に充填された水に対する徐放が挙げられる。特に、本発明はタンクに随時供給される水に対して持続的な徐放が可能であるため、水噴霧式の加湿器に備えられる噴霧水タンクに好適に使用できる。すなわち、水噴霧式加湿器の噴霧水タンク内に、薬剤を添着させたセルロース繊維を取り付け、随時供給される水に、薬剤を徐放する態様が好適である。

水噴霧式加湿器の噴霧水タンクに採用すれば、随時供給される水に対して長期間にわたって薬剤を一定濃度で徐放できる。そのため、噴霧する前の水中に生存する細菌、ウィルス等の生育、活動を阻止することができ、噴霧水中への細菌、ウィルス等の混入を抑制する効果が長期にわたって持続する。また、水と薬剤を同時に噴霧できるため、室内の空気中に生存する細菌、ウィルス等の生育、活動も長期にわたって阻止できる。さらに、本発明では、タンクに供給された水に対して薬剤が自動的に徐放されるため、水を供給するたびに薬剤を添加する必要がなく、作業が容易となる。

以下に実施例を挙げて本発明をより具体的に説明するが、本発明は、下記実施例によって限定されるものではなく、前・後記の趣旨に適合しうる範囲で適宜変更して実施することも可能であり、それらはいずれも本発明の技術的範囲に包含される。

試験例１−１
綿繊維（酢化度５％以下）からなる布帛（ＫＢセーレン社製（綿１００質量％））２．０７ｇをシャーレに入れ、１２５℃に設定した恒温槽中で２時間乾燥させ、綿布帛が吸収していた水分を除去した。乾燥後の綿布帛は１．９９ｇであった。

乾燥後、綿布帛を入れたシャーレに、濃度１００００ｐｐｍ（１質量％）のポリヘキサメチレンビグアナイド塩酸塩（以下、「ＰＨＭＢ」）水溶液１００ｍｌを添加し、綿布帛を完全に浸漬させた状態で1時間静置した。なお、ＰＨＭＢは親水性薬剤であり、水に対する溶解度（２０℃）が１０ｇ／１００ｇ以上である。その後、綿布帛を取り出し別のシャーレに入れて、１２５℃の恒温槽中で２時間乾燥させた。乾燥後の綿布帛には０．０４ｇのＰＨＭＢが添着していた。

ＰＨＭＢ添着後の布帛を０．５３ｇ量り採ってサンプル瓶に入れた後、純水４５ｍｌを添加し、２４時間後のＰＨＭＢ溶出濃度を測定した。続いて、サンプル瓶中のＰＨＭＢ溶出液を廃棄し、新たに純水４５ｍｌを添加して２回目の溶出試験を行った。同様の操作を行い、５回溶出試験を繰り返した。１回目から５回目までの溶出試験において、ＰＨＭＢの溶出濃度は、それぞれ１９２ｐｐｍ、１８ｐｐｍ、５ｐｐｍ、２ｐｐｍ、２ｐｐｍであった。なお、ＰＨＭＢ添着後の布帛０．５３ｇに添着していたＰＨＭＢは１０．４ｍｇであり、５回の溶出試験で溶出したＰＨＭＢの総質量は９．９ｍｇであった。

試験例１−２
綿繊維からなる布帛を、麻繊維（酢化度５％以下）と綿繊維（酢化度５％以下）からなる布帛（帝国繊維社製（麻９８質量％、綿２質量％））に変更したこと以外は試験例１−１と同様にして、繊維にＰＨＭＢを添着させた。乾燥後の布帛には０．０３ｇのＰＨＭＢが添着していた。

ＰＨＭＢ添着後の布帛について、試験例１−１と同様に溶出試験を行った。１回目から５回目までの溶出試験において、ＰＨＭＢの溶出濃度は、それぞれ８３ｐｐｍ、１６ｐｐｍ、７ｐｐｍ、４ｐｐｍ、５ｐｐｍであった。なお、ＰＨＭＢ添着後の布帛０．５３ｇに添着していたＰＨＭＢは８．５ｍｇであり、５回の溶出試験で溶出したＰＨＭＢの総質量は５．２ｍｇであった。

試験例１−３
綿繊維からなる布帛を、酢酸セルロース繊維（酢化度６０％以上）からなる布帛（三菱レイヨン社製（トリアセテート１００質量％））に変更したこと以外は試験例１−１と同様にして、繊維にＰＨＭＢを添着させた。乾燥後の布帛には０．０８ｇのＰＨＭＢが添着していた。

ＰＨＭＢ添着後の布帛について、試験例１−１と同様に溶出試験を行った。１回目から５回目までの溶出試験において、ＰＨＭＢの溶出濃度は、それぞれ４２０ｐｐｍ、２７ｐｐｍ、２ｐｐｍ、０．１ｐｐｍ、０．１ｐｐｍであった。なお、ＰＨＭＢ添着後の布帛０．５３ｇに添着していたＰＨＭＢは２１．１ｍｇであり、５回の溶出試験で溶出したＰＨＭＢの総質量は２０．２ｍｇであった。

試験例２−１
酢酸セルロース繊維（酢化度６０％以上）からなる布帛（三菱レイヨン社製（トリアセテート１００質量％））２．００ｇをシャーレに入れ、１２５℃に設定した恒温槽中で２時間乾燥させ、布帛が吸収していた水分を除去した。乾燥後の布帛は１．９３ｇであった。

乾燥後、布帛を入れたシャーレに、濃度１００００ｐｐｍ（１質量％）のチモール溶液（溶媒は、エタノール：水（体積比）＝５０：５０）１００ｍｌを添加し、布帛を完全に浸漬させた状態で1時間静置した。なお、チモールは疎水性薬剤であり、水に対する溶解度（２０℃）が０．１ｇ／１００ｇ以下である。布帛を取り出し別のシャーレに入れて、排風ドラフト内で２時間風乾した。乾燥後の布帛には０．８６ｇのチモールが添着していた。

チモール添着後の布帛を０．５３ｇ量り採ってサンプル瓶に入れた後、純水４５ｍｌを添加し、２４時間後のチモール溶出濃度を測定した。続いて、サンプル瓶中のチモール溶出液を廃棄し、新たに純水４５ｍｌを添加して２回目の溶出試験を行った。同様の操作を行い、３回溶出試験を繰り返した。１回目から３回目までの溶出試験において、チモールの溶出濃度は、それぞれ２５ｐｐｍ、２１ｐｐｍ、１７ｐｐｍであった。なお、チモール添着後の布帛０．５３ｇに添着していたチモールは１６３．４ｍｇであり、３回の溶出試験で溶出したチモールの総質量は２．８ｍｇであった。

試験例２−２
酢酸セルロースからなる布帛を、綿繊維（酢化度５％以下）からなる布帛（ＫＢセーレン社製（綿１００質量％））に変更したこと以外は試験例２−１と同様にして、繊維にチモールを添着させた。乾燥後の布帛には１．４１ｇのチモールが添着していた。

チモール添着後の布帛について、試験例２−１と同様に溶出試験を行った。１回目から３回目までの溶出試験において、チモールの溶出濃度は、それぞれ５０ｐｐｍ、２ｐｐｍ、０．１ｐｐｍであった。なお、チモール添着後の布帛０．５３ｇに添着していたチモールは２１９．８ｍｇであり、３回の溶出試験で溶出したチモールの総質量は２．３ｍｇであった。

試験例３−１
酢酸セルロース繊維（酢化度６０％以上）からなる布帛（三菱レイヨン社製（トリアセテート１００質量％））２．０４ｇをシャーレに入れ、１２５℃に設定した恒温槽中で２時間乾燥させ、布帛が吸収していた水分を除去した。乾燥後の布帛は１．９２ｇであった。

乾燥後、布帛を入れたシャーレに、濃度１００００ｐｐｍ（１質量％）の３−ヨード−２−プロパルギルブチルカーバメート（以下、「ＴＰＰ」）溶液（溶媒は、エタノール：水（体積比）＝５０：５０）１００ｍｌを添加し、布帛を完全に浸漬させた状態で1時間静置した。なお、ＴＰＰは疎水性薬剤であり、水に対する溶解度（２０℃）が０．０１５６ｇ／１００ｇ以下である。その後、布帛を取り出し別のシャーレに入れて、１２５℃の恒温槽中で２時間乾燥させた。乾燥後の布帛には０．２０ｇのＴＰＰが添着していた。

ＴＰＰ添着後の布帛を０．５３ｇ量り採ってサンプル瓶に入れた後、純水４５ｍｌを添加し、２４時間後のＴＰＰ溶出濃度を測定した。続いて、サンプル瓶中のＴＰＰ溶出液を廃棄し、新たに純水４５ｍｌを添加して２回目の溶出試験を行った。同様の操作を行い、３回溶出試験を繰り返した。１回目から３回目までの溶出試験において、ＴＰＰの溶出濃度は、それぞれ１７２ｐｐｍ、１１６ｐｐｍ、８６ｐｐｍであった。なお、ＴＰＰ添着後の布帛０．５３ｇに添着していたＴＰＰは５０ｍｇであり、３回の溶出試験で溶出したＴＰＰの総質量は１６．８ｍｇであった。

試験例３−２
酢酸セルロースからなる布帛を、綿繊維（酢化度５％以下）からなる布帛（ＫＢセーレン社製（綿１００質量％））に変更したこと以外は試験例３−１と同様にして、繊維にＴＰＰを添着させた。乾燥後の布帛には０．１８ｇのＴＰＰが添着していた。

ＴＰＰ添着後の布帛について、試験例３−１と同様に溶出試験を行った。１回目から３回目までの溶出試験において、ＴＰＰの溶出濃度は、それぞれ７１３ｐｐｍ、２３１ｐｐｍ、２６ｐｐｍであった。なお、ＴＰＰ添着後の布帛０．５３ｇに添着していたＴＰＰは４７．０ｍｇであり、３回の溶出試験で溶出したＴＰＰの総質量は４３．７ｍｇであった。

各試験例の溶出試験結果を表１および表２にまとめて記載し、また、試験例１の溶出試験結果を図１に、試験例２，３の溶出試験結果を図２に示した。

試験例１−１，１−２は、セルロース繊維の酢化度を３０％以下に調節して、親水性薬剤であるＰＨＭＢを添着させた場合である。これらの場合、溶出試験回数が増加するのにつれてＰＨＭＢ溶出濃度は低下しているが、５回目でも溶出濃度は２ｐｐｍ（試験例１−１）、５ｐｐｍ（試験例１−２）である。これに対して、試験例１−３は、セルロース繊維の酢化度を３０％超に調節して、親水性薬剤であるＰＨＭＢを添着させた場合である。この場合、１回目の溶出試験ではＰＨＭＢの溶出濃度は４１９．８ｐｐｍと非常に高い値であるが、３回目で２．０ｐｐｍにまで低下し、５回目ではわずか０．１０ｐｐｍであった。

これらの結果から、親水性薬剤を添着させる場合において、セルロース繊維の酢化度を３０％以下に調節することにより、親水性薬剤の徐放性がより高められていることがわかる。

試験例２−１，３−１は、セルロース繊維の酢化度を５０％以上に調節して、疎水性薬剤であるチモールまたはＴＰＰを添着させた場合である。これらの場合、溶出試験回数が増加するのにつれて溶出濃度は低下しているが、３回目でもチモール溶出濃度１７ｐｐｍ、ＴＰＰ溶出濃度８６ｐｐｍである。これに対して、試験例２−２，３−２は、セルロース繊維の酢化度を５０％未満に調節して、疎水性薬剤であるチモールまたはＴＰＰを添着させた場合である。この場合、１回目の溶出試験ではチモール溶出濃度５０ｐｐｍ、ＴＰＰ溶出濃度７１３ｐｐｍと非常に高い値であるが、３回目ではチモール溶出濃度０．１ｐｐｍ、ＴＰＰ溶出濃度２６ｐｐｍにまで低下している。

これらの結果から、疎水性薬剤を添着させる場合において、セルロース繊維の酢化度を５０％以上に調節することにより、疎水性薬剤の徐放性がより高められていることがわかる。

本発明は、抗菌剤、抗ウィルス剤などの薬剤成分を長期間にわたって放出させるものであり、例えば、タンク中の水へと薬剤を徐々に溶出させることに利用できる。

Claims (5)

1. セルロース繊維に薬剤を添着させる薬剤の徐放方法であって、
   前記薬剤が親水性薬剤であれば、前記セルロース繊維の酢化度を３０％以下とし、前記薬剤が疎水性薬剤であれば、前記セルロース繊維の酢化度を５０％以上とすることを特徴とする薬剤の徐放方法。
2. 前記親水性薬剤の水に対する溶解度（２０℃）が１０ｇ／１００ｇ超であり、前記疎水性薬剤の水に対する溶解度（２０℃）が１ｇ／１００ｇ以下である請求項１に記載の薬剤の徐放方法。
3. 前記セルロース繊維が、綿繊維または麻繊維である請求項１または２に記載の薬剤の徐放方法。
4. 前記親水性薬剤および疎水性薬剤が、抗菌剤、抗ウィルス剤、殺菌剤および防腐剤よりなる群から選択される少なくとも１種である請求項１〜３のいずれか一項に記載の薬剤の徐放方法。
5. 前記親水性薬剤がポリヘキサメチレンビグアナイド塩酸塩であり、前記疎水性薬剤がチモールまたは３−ヨード−２−プロパルギルブチルカーバメート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薬剤の徐放方法。

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