包含多羟基烷酸（PHA）的微粒及其制造方法与流程

本发明涉及一种微粒及其制造方法，所述微粒包含多羟基烷酸(pha)，其特征在于，所述微粒包含3-羟基丁酸(3-hb)单元作为多羟基烷酸(pha)的重复单元，且粒径为0.2μm～小于10μm。

背景技术：

1、由合成树脂构成的微粒在作为塑料树脂改性剂、化妆品用改性剂等改性剂的用途、作为涂料用添加剂、调色剂用添加剂、化妆品用添加剂等添加剂的用途、作为液晶用间隔物、层析填充剂、粘接胶带用填充剂等填充剂的用途等的基础上，还具有药物递送系统(dds)、医疗诊断用检查颗粒等医疗领域中的各种用途，因此成为在众多产业领域中不可或缺的原材料。但是，迫切需要在全世界范围内解决如下问题：在由合成树脂构成的微粒中，在作为原料的石油价格变动、原料供给不固定这样的问题的基础上，作为对环境的负面影响，产生温室效应气体，并且在制造过程中或制造后使用后，直接或穿过排水处理厂，流入河川、海洋等，由此产生各种问题等。

2、尤其是最近，海洋中的微塑料的污染成为问题。例如，当塑料垃圾被波浪、紫外线粉碎时，变为长度为5毫米以下的微塑料，微塑料积蓄在鱼的体内。认为在50年后大海中的塑料垃圾将超过鱼的总重量，削减塑料垃圾对于人类来说成为紧迫的问题。尤其是，由合成树脂构成的微粒由于其自身为微塑料，因此其使用已经受到较大的限制。因而，在必须使用由合成树脂构成的微粒的产业领域中，迫切需要将微粒的原料从以往的合成树脂进行转换(非专利文献1)。

3、另外，由合成树脂构成的微粒如上所述在医疗领域中也以应用于药物递送系统(dds)等为目的而受到很大的期待，但在医疗领域中，在上述的由合成树脂构成的微粒所具有的问题的基础上，为了能够在生物体内安全地使用，还需要满足生物相容性等条件(非专利文献2)。

4、作为这些问题的解决方法之一，提出了使用生物降解性生物聚合物作为微粒的原料。已经提出了使用聚乳酸(pla)、多羟基烷酸(pha)、纤维素等生物聚合物的微粒的开发(专利文献1以及专利文献2)，但也指出了不是在堆肥等高温多湿环境中，而是在实际的河川、海洋环境中也可以说是“生物降解性”的情况仅是使用多羟基烷酸(pha)和纤维素作为原料的情况。

5、另一方面，关于作为生物降解性生物聚合物而使用多羟基烷酸(pha)作为微粒的原料的微粒的制造，主要进行了使用了聚-3-羟基丁酸(3-phb)的开发。在专利文献3中记载了一种微粒，该微粒由生物相容性及生物降解性的聚合物构成，可利用注射器注入，且使用了3-羟基丁酸与4-羟基丁酸的共聚物(聚(4-羟基丁酸酯-共-3-羟基丁酸酯))作为聚合物。另外，在专利文献4中记载了一种化妆品组合物，其为包含聚羟基烷酸酯(pha)的微粒形态，作为pha，举例示出了聚-3-羟基丁酸酯(phb)、聚-3-羟基己酸酯(phh)、聚(3-羟基丁酸酯-共-4-羟基丁酸酯)。另外，在专利文献5中，记载了一种包含聚羟基烷酸酯的多孔质树脂颗粒，作为聚羟基烷酸酯，以优选例列举了作为3-羟基丁酸酯单元与3-羟基己酸酯单元的共聚物的聚(3-羟基丁酸酯-共-3-羟基己酸酯)。进一步地，在专利文献6中记载了一种无纺布，该无纺布包含聚羟基烷酸酯，更优选包含聚-4-羟基丁酸酯及其共聚物，该无纺布通过具备具有特定的平均直径及破裂强度的微细纤维的干式纺纱工序而得到。

6、然而，聚-3-羟基丁酸在脆性、硬度等物性方面存在问题，另外，由于耗费生产、纯化的成本，因此尚未达到以聚-3-羟基丁酸为主原料、且具有所期望的物性的微粒的实用化。

7、现有技术文献

8、专利文献

9、专利文献1：日本专利第5133478号公报

10、专利文献2：美国专利申请公开第2006/0177513号说明书

11、专利文献3：美国专利第10463619号说明书

12、专利文献4：国际公开第2018/178899号

13、专利文献5：国际公开第2017/056908号

14、专利文献6：日本特表2013-534978号公报

15、非专利文献

16、非专利文献1：平成28年度化学物质安全对策(微塑料国内排放实态调查)报告书平成29年2月jfe technoresearch株式会社平成28年度经济产业省委托调查报告书

17、非专利文献2：microparticles,microspheres,and microcapsules foradvanced drug delivery,sci.pharm.2019,87,20

技术实现思路

1、发明所要解决的问题

2、因此，为了提供可用于包含医疗用途在内的广泛用途的微粒，要求用于制造具有在各个用途中所要求的物性、尤其是作为重要物性的适当的粒径分布以及其他物质的保持性这样的物性的微粒的合适的生物降解性聚合物，并且要求确立由这些生物降解性聚合物更简便地制造具有可用于广泛用途的物性的微粒的方法。

3、用于解决问题的手段

4、本发明的发明人为了解决上述问题而进行了研究的结果是，通过包含准备产生多羟基烷酸(pha)的微生物的步骤、使上述微生物在培养基内增殖的步骤、使动物摄取增殖后的上述微生物的步骤、以及从上述动物的排泄物中回收多羟基烷酸(pha)的步骤的方法，可产生熔融流动性优异的多羟基烷酸(pha)，基于该见解发现了包含3-羟基丁酸(3-hb)作为该多羟基烷酸(pha)的重复单元、且粒径为0.2μm～小于10μm的微粒具有所期望的物性，从而完成了本发明(关于上述见解，参照日本特愿2019-086889：提出日平成31年4月26日)。

5、即，确认到以下情况：作为包含多羟基烷酸(pha)的微粒，包含3-羟基丁酸(3-hb)单元作为其重复单元、且粒径为0.2μm～小于10μm的微粒具有所期望的物性，从而完成了本发明。

6、本发明通过以下的特定事项来确定。

7、(1)一种微粒，其包含多羟基烷酸(pha)，其特征在于，所述微粒包含3-羟基丁酸(3-hb)作为多羟基烷酸(pha)的重复单元，所述微粒的粒径为0.2μm～小于10μm。

8、(2)根据(1)所述的微粒，其中，所述微粒的粒径为7μm以下。

9、(3)根据(1)或(2)所述的微粒，其中，多羟基烷酸(pha)还包含3-羟基己酸(3-hh)作为其重复单元。

10、(4)根据(3)所述的微粒，其中，3-羟基己酸(3-hh)的比例是相对于多羟基烷酸(pha)的重复单元的总重量为27％(重量比)以下。

11、(5)根据(3)或(4)所述的微粒，其中，多羟基烷酸(pha)包含3-羟基丁酸(3-hb)与3-羟基己酸(3-hh)的共聚物。

12、(6)根据(1)～(5)中任一项所述的微粒，其中，多羟基烷酸(pha)还包含4-羟基丁酸(4-hb)单元作为其重复单元。

13、(7)根据(6)所述的微粒，其中，4-羟基丁酸(4-hb)的比例是相对于多羟基烷酸(pha)的重复单元的总重量为40～50％(重量比)。

14、(8)根据(6)或(7)所述的微粒，其中，多羟基烷酸(pha)包含3-羟基丁酸(3-hb)与4-羟基丁酸(4-hb)的共聚物。

15、(9)根据(1)～(8)中任一项所述的微粒，其中，多羟基烷酸(pha)的平均分子量(mw)为10万至130万。

16、(10)根据(1)～(9)中任一项所述的微粒，其中，多羟基烷酸(pha)的熔点为55℃以上且170℃以下。

17、(11)根据(1)～(10)中任一项所述的微粒，其中，微粒包含多羟基烷酸(pha)以外的树脂。

18、(12)根据(11)所述的微粒，其中，多羟基烷酸(pha)以外的树脂为生物降解性树脂。

19、(13)根据(1)～(12)中任一项所述的微粒，其中，微粒为球状。

20、(14)根据(1)～(13)中任一项所述的微粒，其中，微粒为多孔质。

21、(15)根据(1)～(14)中任一项所述的微粒，其中，微粒在其表面和/或内部保持有其他物质。

22、(16)根据(1)～(15)中任一项所述的微粒，其中，微粒的10％压缩强度为0.23～2.20(mpa)。

23、(17)根据(1)～(16)中任一项所述的微粒，其中，微粒能够分散于水系溶剂中。

24、(18)一种微粒的制造方法，其是(1)～(17)中任一项所述的微粒的制造方法，其中，

25、所述微粒的制造方法包含以下工序：

26、工序1：准备产生多羟基烷酸(pha)的微生物的工序；

27、工序2：在培养基内增殖工序1的微生物的工序；

28、工序3：使动物摄取增殖后的微生物的工序；

29、工序4：从工序3的动物的排泄物中回收、纯化多羟基烷酸(pha)的工序；以及

30、工序5：将通过工序4得到的多羟基烷酸(pha)微粒化的工序。

31、(19)根据(18)所述的微粒的制造方法，其中，工序5是将包含通过工序4得到的多羟基烷酸(pha)的树脂组合物微粒化的工序。

32、发明效果

33、根据本发明，通过形成为包含多羟基烷酸(pha)的微粒、且包含3-羟基丁酸(3-hb)作为多羟基烷酸(pha)的重复单元，从而该包含多羟基烷酸(pha)的微粒在自然环境下的生物降解性以及加工性优异。另外，根据本发明，通过使包含多羟基烷酸(pha)的微粒的粒径为0.2μm～小于10μm，作为可用于广泛用途的物性，能够具有熔点、粒径、多孔质性、压缩强度、物质保持性等。另外，根据本发明，提供该包含多羟基烷酸(pha)的微粒的简便的制造方法。

34、因而，根据本发明，能够提供具有生物降解性、加工性优异、具有具备生物相容性的可用于广泛用途的物性的包含多羟基烷酸(pha)的微粒。

35、而且，本发明所涉及的微粒能够作为自然环境下的生物降解性优异的微粒来提供，因此能够有助于解决海洋污染、微塑料问题等。另外，在废弃处理中能够进行生物降解处理，因此还能够期待减少焚烧处理、降低对环境的负荷的效果。进一步地，本发明所涉及的微粒在多羟基烷酸(pha)所具有的生物相容性、生物体内降解性的基础上，还能够具有可用于广泛用途的物性，因此在迄今为止的用途的基础上，在医疗用途中能够广泛使用的可能性高。