JP2004300426A - Process and apparatus for preparation of fine gel particle - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は微細ゲル粒子の製造方法および製造装置に関する。 The present invention relates to a method and an apparatus for producing fine gel particles.
アルギン酸ゲル粒子を含有してなる水溶液は、その溶液の粘度特性や流動特性のみならず、該微粒子自体の変形特性もが血液に極めて近似した性状を備えていることから、従来、血液に関わる各種機器の研究開発のための模擬血液として、有効に利用できることが知られている（特許文献１）。
斯かる模擬血液においては、前記アルギン酸ゲル粒子が、血液の成分である赤血球等と同程度の粒径、即ち、平均粒径２０μｍ以下、好ましくは１〜１０μｍとすることが必要である。
そこで、該特許文献１では、このようなアルギン酸ゲル粒子を得る方法として、図１３に示すように、２つのノズル１００、１００から噴霧されるアルギン酸塩水溶液Ａ’を衝突させ、そのアルギン酸塩水溶液の液滴をゲル化剤水溶液Ｂ’の液面に落下させてゲル化させるという方法が採用されている。
斯かる方法によれば、２つのノズルから噴霧される高速の液滴同士が衝突して分裂するため、アルギン酸塩溶液の微細な霧滴を得ることができる。
An aqueous solution containing alginic acid gel particles has properties not only of viscosity and flow properties of the solution but also of deformation properties of the microparticles very similar to blood. It is known that it can be effectively used as simulated blood for research and development of equipment (Patent Document 1).
In such simulated blood, the alginate gel particles need to have a particle size similar to that of red blood cells and the like, ie, an average particle size of 20 μm or less, preferably 1 to 10 μm.
In Patent Document 1, as a method for obtaining such alginate gel particles, as shown in FIG. 13, an alginate aqueous solution A ′ sprayed from two nozzles 100, 100 is collided, and A method is employed in which the droplets are dropped on the surface of the aqueous solution of the gelling agent B 'to gel.
According to such a method, high-speed droplets sprayed from the two nozzles collide with each other and break up, so that fine mist droplets of the alginate solution can be obtained.
しかしながら、このような製造方法によって生成されたアルギン酸ゲル粒子は、霧化用気流の流線から外れてゲル化剤水溶液の液面に落下又は衝突し、しかも表面張力による反発に打ち勝ってゲル化剤水溶液中に沈降し得るに必要なある大きさ以上の滴径を有している必要があり、その結果、生成されるゲル粒子は最小約５μｍから最大１００μｍ程度までの広い粒度分布を有するものである。よって、模擬血液として有用な平均粒径１０μｍ以下のアルギン酸ゲル粒子を得るには、そのゲル粒子を含むゲル化剤液をメッシュフィルターに通す等の手段によって粒径の小さい粒子のみを分取する必要があるため、収率が極端に低くなり、実際上、十分な量の１０μｍ以下のゲル粒子を得ることはほとんど出来ないという問題がある。 However, the alginate gel particles produced by such a production method fall out of the streamline of the atomizing air stream and fall or collide with the liquid surface of the gelling agent aqueous solution, and overcome the repulsion due to the surface tension to cause the gelling agent. It is necessary to have a droplet diameter larger than a certain size necessary for sedimentation in an aqueous solution, and as a result, the generated gel particles have a wide particle size distribution from a minimum of about 5 μm to a maximum of about 100 μm. is there. Therefore, in order to obtain alginate gel particles having an average particle size of 10 μm or less useful as simulated blood, it is necessary to separate only particles having a small particle size by means such as passing a gelling agent solution containing the gel particles through a mesh filter. Therefore, there is a problem that the yield becomes extremely low, and practically, it is almost impossible to obtain a sufficient amount of gel particles of 10 μm or less.
また、該アルギン酸ゲル粒子のような粒径の小さいゲル粒子（微細ゲル粒子ともいう）は、模擬血液以外の種々の用途としても利用されており、より一層微細な粒子が必要とされることも多い。 In addition, gel particles having a small particle size (also referred to as fine gel particles) such as the alginate gel particles are used for various purposes other than the simulated blood, and more fine particles may be required. Many.
そこで本発明は、このような従来技術の問題点に鑑み、微細ゲル粒子を効率的に得るための製造方法および製造装置を提供することを課題とする。 In view of such problems of the related art, an object of the present invention is to provide a manufacturing method and a manufacturing apparatus for efficiently obtaining fine gel particles.
上記課題に鑑み、本発明は、霧状の高分子溶液と、霧状のゲル化剤溶液とを接触させ、前記高分子をゲル化させることを特徴とする微細ゲル粒子の製造方法を提供する。
ゲル化剤溶液を霧状とすることにより、該ゲル化剤溶液の単位体積当たりの表面積が増加し、且つ、霧状となった高分子溶液との接触頻度も増すこととなる。よって、霧状の高分子溶液と霧状のゲル化剤溶液とが速やかに接触し、霧状の高分子溶液は、その微小な滴径のままゲル化されることとなるため、非常に微細な微細ゲル粒子を得ることができる。
高分子溶液としては、例えばアルギン酸塩溶液を好適に使用でき、アルギン酸をゲル化させることによってアルギン酸ゲル粒子を得ることができる。
In view of the above problems, the present invention provides a method for producing fine gel particles, which comprises contacting a mist-like polymer solution with a mist-like gelling agent solution to gel the polymer. .
By atomizing the gelling agent solution, the surface area per unit volume of the gelling agent solution increases, and the frequency of contact with the atomized polymer solution also increases. Therefore, the atomized polymer solution and the atomized gelling agent solution come into rapid contact with each other, and the atomized polymer solution is gelled with its fine droplet diameter. Fine gel particles can be obtained.
As the polymer solution, for example, an alginate solution can be suitably used, and alginate gel particles can be obtained by gelling alginic acid.
また、本発明の微細ゲル粒子の製造方法は、好ましくは、前記霧状のアルギン酸塩溶液として滴径１〜１０μｍの霧滴を用い、また、好ましくは、前記霧状のゲル化剤溶液として滴径１０〜１００μｍの霧滴を用いるものとする。 In the method for producing fine gel particles of the present invention, preferably, a mist droplet having a droplet diameter of 1 to 10 μm is used as the mist-like alginate solution. It is assumed that mist droplets having a diameter of 10 to 100 μm are used.
滴径１〜１０μｍの霧滴となったアルギン酸塩溶液は沈降し難く、且つ微細なために衝突断面積が小さくなるため、互いに衝突して滴径が大きくなることなく、長時間にわたって浮遊した微粒子状のまま衝突断面積の大きな前記ゲル化剤溶液の霧滴と接触し易くなる。 The alginate solution in the form of a mist having a droplet diameter of 1 to 10 μm is unlikely to settle, and because of its small size, the cross-sectional area of collision is small. It becomes easy to come into contact with the mist droplet of the gelling agent solution having a large collision cross-sectional area as it is.
また、滴径１０〜１００μｍの霧滴となったゲル化剤溶液は、単位体積当たりの表面積が広く、しかも沈降し易いものとなるため、前記アルギン酸塩溶液の霧滴との衝突頻度がより一層増すとともに、ゲル化した粒子を滴内部に抱えたまま沈降して効率的にアルギン酸ゲル粒子を得ることができる。
こうして得られたアルギン酸ゲル粒子は粒径が１〜１０μｍで、均一な粒径分布を有するものとなり、模擬血液として有効に使用することができる。
In addition, the gelling agent solution having a droplet diameter of 10 to 100 μm has a large surface area per unit volume and easily sediments, so that the frequency of collision of the alginate solution with the droplets is further increased. As the particle size increases, the gelled particles are settled while being held inside the droplets, so that alginate gel particles can be efficiently obtained.
The alginate gel particles thus obtained have a particle size of 1 to 10 μm and have a uniform particle size distribution, and can be effectively used as simulated blood.
また、本発明の微細ゲル粒子の製造方法は、好ましくは前記アルギン酸塩溶液の濃度を０．５〜３．０重量％とする。濃度が０．５〜３．０重量％のアルギン酸塩溶液を用いることにより、粒径の小さいアルギン酸ゲル粒子をより効率的に得ることができる。 In the method for producing fine gel particles of the present invention, the concentration of the alginate solution is preferably set to 0.5 to 3.0% by weight. By using an alginate solution having a concentration of 0.5 to 3.0% by weight, alginate gel particles having a small particle size can be obtained more efficiently.
本発明の微細ゲル粒子の製造方法は、好ましくは前記霧状の高分子溶液として、滴径０．１〜２μｍの霧滴を用いることを特徴とする。また、好ましくは電気流体力学的噴霧法により、前記霧状の高分子溶液を作成することを特徴とする。さらに、電気流体力学的噴霧法においては、好ましくは、高分子溶液が供給されたニードル型ノズルの先端にコーンジェットが形成されるように電圧を印加し、微粒化された霧滴を発生させるものとする。
斯かる方法によれば、粒径が０．１〜２μｍという極めて微細な、且つ均一な粒径の微細ゲル粒子を効率的に得ることができる。
The method for producing fine gel particles of the present invention is preferably characterized in that a mist having a droplet diameter of 0.1 to 2 μm is used as the mist-like polymer solution. Preferably, the mist-like polymer solution is prepared by an electrohydrodynamic spraying method. Further, in the electrohydrodynamic spraying method, preferably, a voltage is applied so that a cone jet is formed at a tip of a needle type nozzle to which a polymer solution is supplied, and atomized droplets are generated. And
According to such a method, it is possible to efficiently obtain extremely fine and uniform gel particles having a particle size of 0.1 to 2 μm.
さらに、本発明は、高分子溶液を霧状にする第一霧化手段と、ゲル化剤溶液を霧状にする第二霧化手段とを備え、前記第一霧化手段によって霧状にされた高分子溶液と、前記第二霧化手段によって霧状にされたゲル化剤溶液とを接触させるための誘導手段とを備えたことを特徴とする微細ゲル粒子の製造装置を提供する。
斯かる構成の製造装置によれば、霧状となった高分子溶液と、霧状となったゲル化剤溶液とを接触させることにより、微細ゲル粒子を効率的に得ることができる。
Further, the present invention comprises first atomizing means for atomizing the polymer solution, and second atomizing means for atomizing the gelling agent solution, wherein the first atomizing means atomizes the polymer solution. And a guide means for bringing the polymer solution into contact with the gelling agent solution atomized by the second atomizing means.
According to the manufacturing apparatus having such a configuration, fine gel particles can be efficiently obtained by bringing the atomized polymer solution into contact with the atomized gelling agent solution.
前記第一霧化手段としては、電気流体力学的噴霧法によるものが好適であり、より一層微細かつ均一な粒径の微細ゲル粒子を得ることができる。 As the first atomizing means, an electrohydrodynamic spraying method is suitable, and it is possible to obtain finer gel particles having a finer and more uniform particle size.
このように、本発明に係る微細ゲル粒子の製造方法および製造装置によれば、従来、製造が困難であった粒径１０μｍ以下の微細ゲル粒子を効率よく製造することができる。
また、製造された微細ゲル粒子は、例えば、模擬血液を構成するための模擬血球として有効に利用することができる。
As described above, according to the method and apparatus for producing fine gel particles according to the present invention, fine gel particles having a particle size of 10 μm or less, which have been difficult to produce, can be efficiently produced.
In addition, the manufactured fine gel particles can be effectively used, for example, as simulated blood cells for constituting simulated blood.
以下、図面を参照しつつ、本発明に係る微細ゲル粒子の製造方法および製造装置について、詳細に説明する。
図１は、微細ゲル粒子の製造装置の第一実施形態を示した概念図である。図１に示す如く、本実施形態の微細ゲル粒子の製造装置１は、高分子溶液を霧状にするための第一霧化手段を上部に備えた高分子溶液霧化室１０と、ゲル化剤溶液を霧状にするための第二霧化手段を上部に備えたゲル化剤溶液霧化室２０とを備え、該高分子溶液霧化室１０とゲル化剤溶液霧化室２０とが筒状の案内ダクト３０を介して流通自在に接続されて構成されている。
Hereinafter, a method and an apparatus for producing fine gel particles according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
FIG. 1 is a conceptual diagram showing a first embodiment of a device for producing fine gel particles. As shown in FIG. 1, an apparatus 1 for producing fine gel particles according to the present embodiment includes a polymer solution atomizing chamber 10 having a first atomizing means for atomizing a polymer solution at an upper portion thereof, A gelling agent solution atomizing chamber 20 provided with a second atomizing means for atomizing the agent solution at an upper portion thereof, wherein the polymer solution atomizing chamber 10 and the gelling agent solution atomizing chamber 20 It is configured so as to be freely circulated through a cylindrical guide duct 30.
第一霧化手段としては、２流体型のエアインジェクションノズル１１が採用されている。２流体型のエアインジェクションノズル１１は、供給された液体を、別途供給されたガスの流れによって微細化し、１０μｍ以下の滴径で液体を噴霧し得るものである。斯かる２流体型のエアインジェクションノズル１１としては、例えば、商品名「２流体型ペンシルノズル」（藤崎電機株式会社製）などを使用できる。 As the first atomizing means, a two-fluid type air injection nozzle 11 is employed. The two-fluid air injection nozzle 11 is capable of atomizing the supplied liquid by a separately supplied gas flow and spraying the liquid with a droplet diameter of 10 μm or less. As such a two-fluid air injection nozzle 11, for example, a trade name "two-fluid pencil nozzle" (manufactured by Fujisaki Electric Co., Ltd.) can be used.
本実施形態では、該エアインジェクションノズル１１には、高分子溶液タンク１２に貯留された高分子溶液Ａとしてのアルギン酸塩溶液と、高圧ボンベ１４に貯留された不活性ガスとがそれぞれ所定の圧力で供給されるように構成されている。
より具体的には、高分子溶液タンク１２内の高分子溶液Ａとしてのアルギン酸塩溶液は、高圧ボンベ１３から供給される不活性ガス（例えば、窒素ガス）によって加圧されており、前記エアインジェクションノズル１１へ至る経路に配された圧力計１８およびバルブ１６を用いて圧力調整自在に供給されるよう構成されている。また、高圧ボンベ１４に貯留された不活性ガス（例えば、窒素ガス）は、前記エアインジェクションノズル１１へ至る経路に配された圧力計１７およびバルブ１５を用いて圧力調整自在に供給されるよう構成されている。
In the present embodiment, the alginate solution as the polymer solution A stored in the polymer solution tank 12 and the inert gas stored in the high-pressure cylinder 14 are each supplied to the air injection nozzle 11 at a predetermined pressure. It is configured to be supplied.
More specifically, the alginate solution as the polymer solution A in the polymer solution tank 12 is pressurized by an inert gas (for example, nitrogen gas) supplied from the high-pressure cylinder 13, and the air injection is performed. The pressure is supplied so as to be freely adjustable using a pressure gauge 18 and a valve 16 arranged on a path leading to the nozzle 11. In addition, the inert gas (for example, nitrogen gas) stored in the high-pressure cylinder 14 is supplied so as to be pressure-adjustable using a pressure gauge 17 and a valve 15 arranged on a path leading to the air injection nozzle 11. Have been.
一方、第二霧化手段としては、１流体型のソリッドインジェクションノズル２１が採用されている。ソリッドインジェクションノズル２１は、加圧状態で供給された液をノズルの形状により微粒化し、噴霧するものである。斯かる１流体型のソリッドインジェクションノズルとしては、例えば、商品名「１流体型スプレーノズル」（株式会社いけうち製）などを使用できる。 On the other hand, a one-fluid type solid injection nozzle 21 is employed as the second atomizing means. The solid injection nozzle 21 atomizes the liquid supplied in a pressurized state according to the shape of the nozzle and sprays the atomized liquid. As such a one-fluid type solid injection nozzle, for example, a product name "one-fluid type spray nozzle" (manufactured by Ikeuchi Co., Ltd.) can be used.
本実施形態では、該ソリッドインジェクションノズル２１には、ゲル化剤溶液タンク２２に貯留されたゲル化剤溶液Ｂが所定の圧力で供給されるように構成されている。
より具体的には、ゲル化剤溶液タンク２２内のゲル化剤溶液Ｂは、高圧ボンベ２３から供給される不活性ガス（例えば、窒素ガス）によって加圧されており、前記ソリッドインジェクションノズル２１へ至る経路に配された圧力計２５およびバルブ２４を用いてで圧力調整自在に供給されるよう構成されている。
In the present embodiment, the gelling agent solution B stored in the gelling agent solution tank 22 is supplied to the solid injection nozzle 21 at a predetermined pressure.
More specifically, the gelling agent solution B in the gelling agent solution tank 22 is pressurized by an inert gas (for example, nitrogen gas) supplied from a high-pressure cylinder 23 and is supplied to the solid injection nozzle 21. The pressure is adjusted by using a pressure gauge 25 and a valve 24 arranged in a path leading to the supply path.
また、ゲル化剤溶液霧化室２０には、排気ダクトを介して吸引ファン４０が配設されており、高分子溶液霧化室１０からゲル化剤溶液霧化室２０へと所定の流速で気体を導くように構成されている。 A suction fan 40 is provided in the gelling agent solution atomizing chamber 20 via an exhaust duct, and flows from the polymer solution atomizing chamber 10 to the gelling agent solution atomizing chamber 20 at a predetermined flow rate. It is configured to conduct gas.
さらに、高分子溶液霧化室１０とゲル化剤溶液霧化室２０には、各々、高分子溶液回収タンク１９とゲル化剤溶液回収タンク２６とが接続されており、下部に溜まった液を適宜回収し得るように構成されている。 Further, a polymer solution recovery tank 19 and a gelling agent solution collecting tank 26 are connected to the polymer solution atomizing chamber 10 and the gelling agent solution atomizing chamber 20, respectively. It is configured so that it can be collected appropriately.
本実施形態においては、前記高分子溶液Ａとして、アルギン酸ナトリウム水溶液が使用されている。
該高分子溶液Ａは、アルギン酸ナトリウム水溶液に限定されず、ゲル化剤の作用によってゲル化する高分子を含む溶液であれば、製造される微細ゲル粒子の用途に応じて種々のものを使用することができる。
斯かる高分子としては、例えば、ビニル系重合体やアルギン酸塩が挙げられる。ビニル系重合体としては、例えば、ポリアクリル酸およびその塩等が挙げられ、アルギン酸アルカリ金属塩としては、例えば、アルギン酸ナトリウム等が挙げられる。
特に、得られた微細ゲル粒子を模擬血液として使用する場合には、その微粒子を含む水溶液の粘度特性や流動特性のみならず、該微細ゲル粒子自体の変形特性もが血液に極めて近似した性状を備えていることからアルギン酸ナトリウムが好適に使用できる。アルギン酸ゲル粒子を含む水溶液は、血液に関わる各種機器の研究開発のための模擬血液として、有効に利用できる。
In the present embodiment, an aqueous solution of sodium alginate is used as the polymer solution A.
The polymer solution A is not limited to the sodium alginate aqueous solution, and any solution containing a polymer that gels by the action of a gelling agent may be used depending on the use of the fine gel particles to be produced. be able to.
Such polymers include, for example, vinyl polymers and alginates. Examples of the vinyl polymer include polyacrylic acid and salts thereof, and examples of the alkali metal alginate include sodium alginate.
In particular, when the obtained fine gel particles are used as simulated blood, not only the viscosity and flow characteristics of the aqueous solution containing the fine particles, but also the deformation characteristics of the fine gel particles themselves are very similar to blood. Since it is provided, sodium alginate can be suitably used. The aqueous solution containing alginate gel particles can be effectively used as a simulated blood for research and development of various devices related to blood.
一方、ゲル化剤溶液Ｂとしては、前記高分子を架橋してゲル化させうる種々のゲル化剤を含むものを使用することができる。
例えば、前記高分子がポリアクリル酸又はその塩である場合には、これをゲル化させるゲル化剤として、２価以上の金属塩を使用することができ、具体的にはこのような金属としてマグネシウム、カルシウム、銅等が挙げられ、その塩としては塩化マグネシウム、塩化カルシウム、硫酸銅等を使用できる。
また、前記高分子がアルギン酸塩である場合には、これをゲル化させるゲル化剤としては、塩化カルシウム、塩化マグネシウム、塩化亜鉛等を使用することができる。
特に、得られた微粒子を模擬血液の成分として使用する場合には、生体にも無害であるという観点からカルシウムイオン、バリウムイオンの何れかを含むものを好適に使用することができる。
On the other hand, as the gelling agent solution B, a solution containing various gelling agents capable of cross-linking the polymer to form a gel can be used.
For example, when the polymer is polyacrylic acid or a salt thereof, a divalent or higher valent metal salt can be used as a gelling agent for gelling the same. Specifically, as such a metal, Examples include magnesium, calcium, copper and the like, and as salts thereof, magnesium chloride, calcium chloride, copper sulfate and the like can be used.
When the polymer is alginate, calcium chloride, magnesium chloride, zinc chloride, or the like can be used as a gelling agent for gelling the alginate.
In particular, when the obtained microparticles are used as components of simulated blood, those containing either calcium ion or barium ion can be suitably used from the viewpoint that they are harmless to living bodies.
次に、斯かる構成の微細ゲル粒子の製造装置を用いて、アルギン酸の微細ゲル粒子を製造する手順を説明する。 Next, a procedure for producing fine gel particles of alginic acid using the apparatus for producing fine gel particles having such a configuration will be described.
まず、バルブ１５、バルブ１６、及びエアインジェクションノズル１１を調節し、噴霧されるアルギン酸塩溶液の霧滴の滴径を調整する。エアインジェクションノズル１１より噴霧するアルギン酸塩溶液の霧滴は、得ようとするアルギン酸ゲル粒子の粒径と同程度、或いはそれ以下とすることが好ましい。特に、滴径１〜１０μｍの霧滴とすれば、従来、製造困難であった１〜１０μｍのアルギン酸ゲル粒子を効率良く製造することができる。 First, the valve 15, the valve 16, and the air injection nozzle 11 are adjusted to adjust the droplet diameter of the sprayed alginate solution. It is preferable that the size of the droplets of the alginate solution sprayed from the air injection nozzle 11 be equal to or smaller than the particle size of the alginate gel particles to be obtained. In particular, if it is a mist droplet having a droplet diameter of 1 to 10 μm, alginate gel particles of 1 to 10 μm, which were conventionally difficult to produce, can be efficiently produced.
また、該アルギン酸ゲル粒子を用いて、赤血球や血小板等の診断用または体外試験用の模擬血球を個別に製造しようとする場合には、各々の血球粒径に応じた大きさとすることが好ましく、例えば、模擬赤血球であれば滴径８〜９μｍ、模擬血小板であれば滴径１〜５μｍの霧滴とすればよい。
さらに、医療用の超音波造影剤や医療機器校正用の試験液として使用するためのアルギン酸ゲル粒子を製造する場合には、滴径１〜１０μｍの霧滴とすることが好ましい。
In addition, using the alginate gel particles, when trying to individually produce simulated blood cells for diagnostic or in vitro tests such as red blood cells and platelets, it is preferable to have a size according to each blood cell particle size, For example, a simulated red blood cell may have a droplet diameter of 8 to 9 μm, and a simulated platelet may have a droplet diameter of 1 to 5 μm.
Further, when manufacturing alginate gel particles to be used as a medical ultrasonic contrast agent or a test solution for calibrating medical equipment, it is preferable that the droplets have a droplet diameter of 1 to 10 μm.
さらに、前記アルギン酸塩溶液のアルギン酸濃度は、微細ゲル粒子を効率的に得るという観点では０．５〜３．０重量％とすることが好ましく、より一層真球に近い微細ゲル粒子を得るという観点では１．０〜２．５重量％とすることが好ましく、さらに、粒度分布幅の狭い均一粒径の微細ゲル粒子を得るという観点では１．５〜２．５重量％とすることが好ましい。 Further, the alginic acid concentration of the alginate solution is preferably 0.5 to 3.0% by weight from the viewpoint of efficiently obtaining fine gel particles, and from the viewpoint of obtaining fine gel particles that are more nearly spherical. Is preferably 1.0 to 2.5% by weight, and more preferably 1.5 to 2.5% by weight from the viewpoint of obtaining fine gel particles having a narrow particle size distribution width and a uniform particle size.
尚、アルギン酸塩溶液の濃度を３．０重量％よりも高くすることも可能であるが、その場合、アルギン酸塩溶液の粘度が該濃度とともに急激に増大するため、ノズルに於いてより高い噴射圧力が必要となり、好ましくない。 It is possible to make the concentration of the alginate solution higher than 3.0% by weight. In this case, however, since the viscosity of the alginate solution increases rapidly with the concentration, the injection pressure at the nozzle becomes higher. Is required, which is not preferable.
また、バルブ２４及びソリッドインジェクションノズル２１等を調節し、噴霧されるゲル化剤溶液Ｂの霧滴の滴径を調整する。該ソリッドインジェクションノズ２１から噴霧される霧滴の滴径は、前記エアインジェクションノズル１１から噴射される霧滴よりも大きい滴径とすることが好ましく、具体的には滴径１０〜１００μｍの霧滴とすることが好ましい。 Further, the valve 24 and the solid injection nozzle 21 are adjusted to adjust the diameter of the atomized droplet of the gelling agent solution B to be sprayed. The droplet diameter of the mist droplet sprayed from the solid injection nozzle 21 is preferably larger than the mist droplet ejected from the air injection nozzle 11, and specifically, the mist droplet having a droplet diameter of 10 to 100 μm. It is preferable that
そして、吸引ファン４０を起動し、高分子溶液霧化室１０で噴霧された前記アルギン酸塩溶液Ａの霧滴を、筒状の案内ダクト３０を介してゲル化剤溶液霧化室２０へと導く。ゲル化剤溶液霧化室２０へと導かれたアルギン酸塩溶液の霧滴には、ゲル化剤溶液の霧滴がその上方から噴霧されることとなり、両者は接触させられることとなる。 Then, the suction fan 40 is started, and the mist of the alginate solution A sprayed in the polymer solution atomizing chamber 10 is guided to the gelling agent solution atomizing chamber 20 via the cylindrical guide duct 30. . The spray of the alginate solution is sprayed from above onto the spray of the alginate solution led to the spraying chamber 20 for the gelling agent solution, and the two are brought into contact with each other.
ゲル化剤溶液Ｂの霧滴と接触したアルギン酸塩溶液の霧滴は、ゲル化剤溶液Ｂに含まれる多価金属イオンによってゲル化され、アルギン酸ゲル粒子が生成されることとなる。ゲル化したアルギン酸ゲル粒子は、ゲル化剤溶液と共に沈降するため、ゲル化剤溶液霧化室２０の下部からゲル化剤溶液回収タンク２６へと排出することにより、ゲル化剤溶液中に懸濁した状態で得ることができる。
その後、濾過等の公知の方法によってゲル化剤溶液Ｂと分離すれば、アルギン酸ゲル粒子を単独で得ることもできる。
The alginate solution droplets in contact with the gelling agent solution B droplets are gelled by the polyvalent metal ions contained in the gelling agent solution B, and alginate gel particles are generated. The gelled alginate gel particles settle down together with the gelling agent solution. Therefore, the gel particles are discharged from the lower part of the gelling agent solution atomizing chamber 20 to the gelling agent solution recovery tank 26 to be suspended in the gelling agent solution. It can be obtained in a state where it is done.
Thereafter, if the gelling agent solution B is separated by a known method such as filtration, the alginate gel particles can be obtained alone.
斯かる方法によれば、まず、高分子溶液霧化室１０で噴霧された前記アルギン酸塩溶液は、１〜１０μｍという少さい滴径であるために沈降し難く、室内に漂った状態となる。仮に、滴径の大きい霧滴が含まれている場合には、該霧滴は下方へ沈降することとなり、滴径の小さい霧滴のみが案内ダクト３０を介してゲル化剤溶液霧化室２０へと導かれることとなる。そして、斯かる滴径の小さい霧滴となったアルギン酸塩溶液に対して、該霧滴よりも大きな滴径のゲル化剤溶液が上方から噴霧されるため、アルギン酸塩溶液の霧滴に対するゲル化剤溶液の衝突頻度が増し、水面に沈降させて接触させる場合よりも効率的に両溶液が接触されることとなる。 According to such a method, first, the alginate solution sprayed in the polymer solution atomization chamber 10 has a small droplet diameter of 1 to 10 μm, so that it is difficult for the alginate solution to settle, and is suspended in the room. If fog droplets having a large diameter are included, the fog droplets will settle downward, and only the fog droplets having a small diameter will be introduced through the guide duct 30 into the gelling agent solution atomization chamber 20. Will be led to. Then, since the gelling agent solution having a larger droplet diameter than the mist droplet is sprayed from above onto the alginate solution which has become such a small mist droplet, the gelation of the alginate solution with respect to the mist droplet The frequency of collision of the agent solution increases, and both solutions come into contact with each other more efficiently than when the solution is settled on the water surface and brought into contact.
さらに、滴径の大きいゲル化剤溶液の霧滴と衝突したアルギン酸塩溶液の霧滴は、ゲル化剤溶液の霧滴と一体化されることとなるが、多価金属イオンの作用によって直ちにゲル化反応が起こり、霧滴の滴径と略同程度、即ち、粒径１〜１０μｍの非常に微細なアルギン酸ゲル粒子を得ることができる。
よって、噴霧するアルギン酸塩溶液の霧滴の滴径を調節することにより、模擬赤血球や模擬血小板などのような用途に応じた粒径のアルギン酸ゲル粒子を製造することが可能となる。
Furthermore, the alginate solution mist which collides with the gelling solution having a large droplet diameter is integrated with the mist of the gelling agent solution. An alginate gel particle having a diameter substantially equal to the droplet diameter of the mist droplet, that is, a particle diameter of 1 to 10 μm can be obtained.
Therefore, by adjusting the diameter of the mist droplets of the alginate solution to be sprayed, it becomes possible to produce alginate gel particles having a particle size suitable for applications such as simulated red blood cells and simulated platelets.
また、該アルギン酸ゲル粒子の製造方法によれば、ガス中に漂った状態でアルギン酸をゲル化させることができるため、従来の方法と比べて、より真球に近いゲル化粒子を得ることができる。 In addition, according to the method for producing alginate gel particles, since alginate can be gelled in a state of being suspended in a gas, gel particles closer to a true sphere can be obtained as compared with the conventional method. .
また、本実施形態の製造装置によれば、滴径の大きなアルギン酸塩溶液の霧滴は、アルギン酸塩溶液霧化室１０の下部へと沈降し、ゲル化されていない状態で回収することができるため、再度、噴霧して使用することができる。 Further, according to the manufacturing apparatus of the present embodiment, the mist of the alginate solution having a large droplet diameter settles to the lower portion of the alginate solution atomization chamber 10 and can be collected in a non-gelled state. Therefore, it can be sprayed and used again.
尚、上記第一実施形態では、第一霧化手段としてエアインジェクションノズルを用いたが、本発明はこれに限定されるものではなく、滴径１〜１０μｍ程度の微少な霧滴を作成できるものであれば、他の霧化装置を使用することもできる。また、第二霧化手段としてソリッドインジェクションノズルを用いたが、本発明はこれに限定されるものではなく、滴径１０〜１００μｍ程度の霧滴を作成できるものであれば、他の霧化装置を使用することもできる。 In the first embodiment, the air injection nozzle is used as the first atomizing means. However, the present invention is not limited to this, and it is possible to create fine mist droplets having a droplet diameter of about 1 to 10 μm. If so, other atomizing devices can be used. Further, although a solid injection nozzle is used as the second atomizing means, the present invention is not limited to this, and other atomizing devices can be used as long as they can produce atomized droplets having a droplet diameter of about 10 to 100 μm. Can also be used.
次に、第一実施形態よりも更に微細なゲル粒子を製造する場合の実施形態について説明する。
図２は、微細ゲル粒子の製造装置の第二実施形態を示した概念図である。図２に示す如く、本実施形態の微細ゲル粒子の製造装置５０は、高分子溶液Ａとしてのアルギン酸塩溶液を噴霧するための第一霧化手段を備えた高分子溶液霧化室６０と、ゲル化剤溶液Ｂを霧状にするための第二霧化手段を備えたゲル化剤溶液霧化室７０とを備え、ゲル化剤溶液霧化室７０で作成されたゲル化剤溶液Ｂを、前記高分子溶液霧化室６０へ誘導するように構成されている。
Next, an embodiment in the case of producing finer gel particles than the first embodiment will be described.
FIG. 2 is a conceptual diagram showing a second embodiment of the apparatus for producing fine gel particles. As shown in FIG. 2, the apparatus 50 for producing fine gel particles of the present embodiment includes a polymer solution atomizing chamber 60 provided with first atomizing means for spraying an alginate solution as the polymer solution A, A gelling agent solution atomizing chamber 70 provided with a second atomizing means for atomizing the gelling agent solution B; , And into the polymer solution atomization chamber 60.
また、本実施形態では、第一霧化手段として電気流体力学的噴霧法（ＥＨＤ噴霧法）を用いた噴霧手段が採用されている。ＥＨＤ噴霧法とは、ノズル先端に供給された液体に電場をかけ、該液体を電場の作用によって霧状に噴出させる方法である。
具体的には、本実施形態における第一霧化手段は、図２に示す如く、高分子溶液Ａを供給するための細いニードル型ノズル６１と、該ニードル型ノズル６１の噴出方向前方に該ニードル型ノズル６１と離間させて設置した容器６２と、前記ニードル型ノズル６１と前記容器６２との間に設置したワッシャー形電極６３とを備えて構成されている。また、前記ニードル型ノズル６１には直流高圧電源６４から高電圧が印加されように構成され、容器６２およびワッシャー形電極６３はアースされた状態で備えられている。
さらに、ニードル型ノズル６１には、高分子溶液供給装置６５から高分子溶液Ａとしてのアルギン酸ナトリウム溶液が一定速度で供給されるように構成されている。
Further, in the present embodiment, a spraying unit using an electrohydrodynamic spraying method (EHD spraying method) is employed as the first atomizing unit. The EHD spraying method is a method in which an electric field is applied to a liquid supplied to a nozzle tip, and the liquid is ejected in a mist state by the action of the electric field.
Specifically, as shown in FIG. 2, the first atomizing means in the present embodiment includes a thin needle type nozzle 61 for supplying the polymer solution A, and the needle type nozzle 61 provided in front of the ejection direction of the needle type nozzle 61. It is provided with a container 62 installed separately from the mold nozzle 61, and a washer-shaped electrode 63 installed between the needle type nozzle 61 and the container 62. A high voltage is applied to the needle type nozzle 61 from a DC high voltage power supply 64, and the container 62 and the washer-type electrode 63 are provided in a grounded state.
Further, the needle-type nozzle 61 is configured to be supplied with a sodium alginate solution as the polymer solution A from the polymer solution supply device 65 at a constant rate.
斯かる構成の第一噴霧手段によれば、前記ニードル型ノズル６１と前記容器６２とを電極とし、両電極間に電場を形成するとともに、前記ニードル型ノズル６１に高分子溶液Ａを供給して該高分子溶液Ａを該電場中へ流出させることにより、該電場の作用によって高分子溶液Ａを分裂させ、微細且つ均一粒径の霧滴を作成することができる。 According to the first spraying means having such a configuration, the needle type nozzle 61 and the container 62 are used as electrodes, an electric field is formed between the two electrodes, and the polymer solution A is supplied to the needle type nozzle 61. By causing the polymer solution A to flow into the electric field, the polymer solution A is split by the action of the electric field, and fine droplets having a uniform particle size can be formed.
本実施形態の製造装置を用いてより微細なゲル化粒子を得ようとする場合には、前記ニードル型ノズル６１の先端に、高分子溶液Ａのコーンジェットが形成されるように電圧を印加することが好ましい。コーンジェットが形成される状態とは、図３に示す如く、ニードル型ノズル６１の先端に供給された高分子溶液Ａが電場の作用によってコーン状（円錐状）となり、しかもその先端から、例えば径が１〜３μｍであるような極めて細い線状（図中、Ａ’で示す）となって高分子溶液Ａが流下する状態である。
このような場合には、線状となって流下する高分子溶液Ａ’が電場の作用によって分裂され、例えば、０．１〜２μｍという非常に微細な、しかも滴径の均一な霧滴を発生させることができる。
When obtaining finer gelled particles using the manufacturing apparatus of the present embodiment, a voltage is applied to the tip of the needle type nozzle 61 so that a cone jet of the polymer solution A is formed. Is preferred. As shown in FIG. 3, the state in which a cone jet is formed means that the polymer solution A supplied to the tip of the needle type nozzle 61 becomes cone-shaped (cone-shaped) by the action of an electric field, and furthermore, for example, from the tip to a diameter Is a very thin linear shape (indicated by A ′ in the figure) of 1 to 3 μm, and the polymer solution A flows down.
In such a case, the polymer solution A 'flowing linearly and falling is split by the action of an electric field, for example, generating extremely fine mist droplets of 0.1 to 2 μm and uniform droplet diameters. Can be done.
ニードル型ノズル６１と容器６２との間で形成する電場は、高分子溶液Ａの粘度や表面張力、又は得ようとする微細ゲル粒子の粒径によって適宜調整することができるが、例えば、アルギン酸ナトリウム溶液を用いて上述のようなコーンジェットを形成し、０．１〜２μｍという微細なゲル粒子を得ようとする場合には、該電場は０．０２〜１０ＫＶ／ｍｍの範囲とすることが好適である。０．０２ＫＶ／ｍｍよりも低ければ高分子溶液が微粒化されにくく、１０ＫＶ／ｍｍよりも大きければ粒径が均一となりにくい。 The electric field formed between the needle type nozzle 61 and the container 62 can be appropriately adjusted according to the viscosity and surface tension of the polymer solution A or the particle size of the fine gel particles to be obtained. When the above-mentioned cone jet is formed using a solution to obtain fine gel particles of 0.1 to 2 μm, the electric field is preferably in the range of 0.02 to 10 KV / mm. It is. If it is lower than 0.02 KV / mm, it is difficult to atomize the polymer solution, and if it is higher than 10 KV / mm, it is difficult to make the particle size uniform.
さらに、図２に示す如く、該第一噴霧手段を備えた高分子溶液霧化室６０には、ガスボンベ６６から高分子溶液Ａのゲル化に関して不活性なガスが供給されるように構成されている。
このような不活性なガスを高分子溶液霧化室６０に充満させることにより、前記ニードル型ノズル６１からのコロナ放電の発生を防止し、電場を安定させることができ、高分子溶液を微細がつ均一な粒径の霧滴とすることができる。
不活性なガスとしては、炭酸ガス、窒素ガス等を好適に使用できる。
Further, as shown in FIG. 2, the polymer solution atomizing chamber 60 provided with the first spraying means is configured such that an inert gas with respect to gelation of the polymer solution A is supplied from a gas cylinder 66. I have.
By filling the polymer solution atomizing chamber 60 with such an inert gas, the occurrence of corona discharge from the needle type nozzle 61 can be prevented, the electric field can be stabilized, and the polymer solution can be finely divided. It is possible to form a mist having a uniform particle size.
As the inert gas, carbon dioxide gas, nitrogen gas and the like can be suitably used.
一方、本実施形態の第二霧化手段としては、超音波ネブライザー７１が採用されている。超音波ネブライザー７１は、超音波振動子７２によって超音波を発生させ、この超音波振動をゲル化剤溶液Ｂに作用させることにより、該ゲル化剤溶液Ｂを霧化するものである。
超音波ネブライザー７１を用いてゲル化剤溶液Ｂを霧化させた場合、通常、１〜１０μｍ程度の滴径の霧滴を発生させることができる。
On the other hand, an ultrasonic nebulizer 71 is employed as the second atomizing means of the present embodiment. The ultrasonic nebulizer 71 atomizes the gelling agent solution B by generating ultrasonic waves by the ultrasonic vibrator 72 and causing the ultrasonic vibration to act on the gelling agent solution B.
When the gelling agent solution B is atomized using the ultrasonic nebulizer 71, usually, an atomized droplet having a droplet diameter of about 1 to 10 μm can be generated.
そして、本実施形態の製造装置では、第二霧化手段７１によって発生させたゲル化剤溶液Ｂの霧滴が、ゲル化剤溶液霧化室７０に備えたファン７５によってダクト８０を介して高分子溶液霧化室６０へと導かれ、前記第一霧化手段によって微細な霧状となった高分子溶液Ａと接触させるように構成されている。
具体的には、前記ニードル型ノズル６１と容器６２との間を、前記第二霧化室から導かれたゲル化剤溶液Ａの霧滴が横方向へ通過するように構成されており、言い換えると、前記ニードル型ノズル６１から容器６２へと垂直方向に落下する高分子溶液Ａの霧滴に対して、前記第二霧化室７０から導かれたゲル化剤溶液の霧滴が横方向から衝突するように構成されている。
In the manufacturing apparatus according to the present embodiment, the mist droplets of the gelling agent solution B generated by the second atomizing means 71 are raised by the fan 75 provided in the gelling agent solution atomizing chamber 70 through the duct 80. It is configured to be guided to the molecular solution atomization chamber 60 and to be brought into contact with the finely atomized polymer solution A by the first atomization means.
Specifically, it is configured such that the mist of the gelling agent solution A guided from the second atomizing chamber passes in the lateral direction between the needle type nozzle 61 and the container 62, in other words. With respect to the mist droplets of the polymer solution A vertically falling from the needle type nozzle 61 to the container 62, the mist droplets of the gelling agent solution guided from the second atomization chamber 70 from the lateral direction. It is configured to collide.
斯かる構成の微細ゲル粒子の製造装置５０を用いてアルギン酸ゲル粒子を製造するには、ガスボンベ６６から高分子溶液霧化室６０に不活性ガスを供給し充満させた後、前記第一霧化手段から霧状の高分子溶液Ａ（アルギン酸ナトリウム溶液）を発生させ、同時に前記第二霧化手段から霧状のゲル化溶液Ｂ（塩化カルシウム溶液）を発生させ、該ゲル化溶液Ｂを高分子溶液霧化室６０へと導き、前記ニードル型ノズル６１と容器６２との間を通過させればよい。
これにより、ニードル型ノズル６１から容器６２へと落下するアルギン酸ナトリウム溶液の霧滴は、塩化カルシウム溶液の霧滴と接触してゲル化され、アルギン酸ゲル粒子が生成されることとなる。ゲル化したアルギン酸ゲル粒子は、ゲル化剤溶液と共に沈降するため、容器６２上で捕集することができる。
また、濾過等の公知の方法によってゲル化剤溶液Ｂと分離すれば、アルギン酸ゲル粒子を単独で得ることもできる。
In order to produce alginate gel particles using the apparatus 50 for producing fine gel particles having such a configuration, an inert gas is supplied from a gas cylinder 66 to a polymer solution atomization chamber 60 to fill the same, and then the first atomization is performed. A mist-like polymer solution A (sodium alginate solution) is generated from the means, and a mist-like gelling solution B (calcium chloride solution) is generated from the second atomizing means. What is necessary is just to guide to the solution atomizing chamber 60 and to pass between the needle type nozzle 61 and the container 62.
As a result, the mist of the sodium alginate solution that falls from the needle type nozzle 61 to the container 62 contacts the mist of the calcium chloride solution to be gelled, whereby alginate gel particles are generated. The gelled alginate gel particles sediment with the gelling agent solution and can be collected on the container 62.
Also, if the gelling agent solution B is separated by a known method such as filtration, the alginate gel particles can be obtained alone.
尚、上記第二実施形態では、第二噴霧手段として超音波ネブライザーを用いたが、これに代えて第一実施形態で用いたソリッドインジェクションノズルなど、滴径１０〜１００μｍ程度の霧滴を噴霧できるものであれば、他の噴霧装置を使用することもできる。 In the above-described second embodiment, an ultrasonic nebulizer is used as the second spraying means, but instead of this, it is possible to spray mist droplets having a droplet diameter of about 10 to 100 μm, such as the solid injection nozzle used in the first embodiment. Other spraying devices can be used as well.
以下に、実施例を挙げて本発明をより具体的に説明する。 Hereinafter, the present invention will be described more specifically with reference to examples.
（実施例１）
前記第一実施形態で説明した微細ゲル粒子の製造装置を使用し、濃度が２．０重量％のアルギン酸ナトリウム水溶液を滴径１〜５μｍとなるように２流体型エアインジェクションノズル（藤崎電機（株）製、商品名「２流体型ペンシルノズル」）を用いて噴霧し、一方、濃度が３０重量％の塩化カルシウム水溶液を滴径１０〜１００μｍとなるように１流体型ソリッドインジェクションノズル（株式会社いけうち製、商品名「１流体型スプレーノズル」）を用いて噴霧し、アルギン酸ゲル粒子を製造した。製造されたアルギン酸ゲル粒子の顕微鏡写真および粒径分布図を図４および図５に示す。
(Example 1)
Using the apparatus for producing fine gel particles described in the first embodiment, a two-fluid air injection nozzle (Fujisaki Electric Co., Ltd.) is used so that a sodium alginate aqueous solution having a concentration of 2.0% by weight has a droplet diameter of 1 to 5 μm. ) And a trade name “two-fluid pencil nozzle”), while a one-fluid solid injection nozzle (Ikeuchi Co., Ltd.) is used so that an aqueous solution of calcium chloride having a concentration of 30% by weight has a droplet diameter of 10 to 100 μm. And a product name, "one-fluid spray nozzle") to produce alginate gel particles. FIGS. 4 and 5 show a micrograph and a particle size distribution diagram of the manufactured alginate gel particles.
（実施例２）
濃度が１．０重量％のアルギン酸ナトリウム水溶液を用いる以外は、実施例１と同様にしてアルギン酸ゲル粒子を製造した。製造されたアルギン酸ゲル粒子の顕微鏡写真および粒径分布図を図６および図７に示す。
(Example 2)
Alginate gel particles were produced in the same manner as in Example 1, except that a sodium alginate aqueous solution having a concentration of 1.0% by weight was used. FIGS. 6 and 7 show a micrograph and a particle size distribution diagram of the manufactured alginic acid gel particles.
図４〜７より、いずれの実施例においても、粒径１〜５μｍ程度の微細なアルギン酸ゲル粒子のみが得られており、本発明によって効率的に微細なアルギン酸ゲル粒子が得られることが判る。
また、実施例１と実施例２とを比較すると、アルギン酸ナトリウム水溶液の濃度を２重量％とした実施例１の方が、該濃度を１重量％とした実施例２よりも一層粒径分布の狭いアルギン酸ゲル粒子が得られていることが判る。
さらに、粒子の形状を観察したところ、いずれの実施例においてもアルギン酸ゲル粒子の形状は、極めて真球に近いものであることが認められた。
4 to 7, in each of the examples, only fine alginate gel particles having a particle size of about 1 to 5 μm were obtained, and it can be seen that fine alginate gel particles were efficiently obtained by the present invention.
In addition, comparing Example 1 and Example 2, Example 1 in which the concentration of the aqueous sodium alginate solution was 2% by weight had a larger particle size distribution than Example 2 in which the concentration was 1% by weight. It can be seen that narrow alginate gel particles were obtained.
Further, when the shape of the particles was observed, it was confirmed that the shape of the alginate gel particles was extremely close to a true sphere in each of the examples.
（実施例３）
前記第二実施形態で説明した微細ゲル粒子の製造装置を使用して微細ゲル粒子を作成した。高分子溶液Ａとしては、濃度が１．０重量％のアルギン酸ナトリウム水溶液を用い、ゲル化剤溶液Ｂとしては濃度が５重量％の塩化カルシウム水溶液を用いた。
また、第一霧化手段としては、ニードル型ノズル６１としてステンレス鋼製でノズル先端の口径が０．１ｍｍのもの、容器６２としてステンレス鋼製で直径７０ｍｍのもの、ワッシャー形電極６３として内径５．６ｍｍ、外径９．８ｍｍのものをそれぞれ使用し、ノズル６１先端と容器６２上縁との距離を３ｍｍに設定した。そして、ノズル６１に５．０ＫＶの直流電圧を印加した状態で、ノズル６１先端から流量０．３３ｍｌ／ｓでアルギン酸ナトリウム溶液を流下させた。一方、第二霧化手段としては、超音波ネブライザー
（オムロン社製、ＮＥ−Ｕ０７）を用い、前記塩化カルシウム水溶液を霧化させた。そして、該塩化カルシウム水溶液の霧滴をニードル型ノズル６１と容器６２との間に向けて送り込み、アルギン酸の微細ゲル粒子を作成した。霧化されたアルギン酸ナトリウム溶液の粒度分布を図８に、得られた粒子の顕微鏡写真および粒度分布を図９および図１０にそれぞれ示す。
(Example 3)
Fine gel particles were prepared using the fine gel particle manufacturing apparatus described in the second embodiment. An aqueous solution of sodium alginate having a concentration of 1.0% by weight was used as the polymer solution A, and an aqueous solution of calcium chloride having a concentration of 5% by weight was used as the gelling agent solution B.
As the first atomizing means, the needle-type nozzle 61 is made of stainless steel and has a diameter of 0.1 mm at the tip of the nozzle, the container 62 is made of stainless steel and has a diameter of 70 mm, and the washer-shaped electrode 63 is 5. Each having a diameter of 6 mm and an outer diameter of 9.8 mm was used, and the distance between the tip of the nozzle 61 and the upper edge of the container 62 was set to 3 mm. Then, while a DC voltage of 5.0 KV was applied to the nozzle 61, the sodium alginate solution was allowed to flow down from the tip of the nozzle 61 at a flow rate of 0.33 ml / s. On the other hand, as the second atomizing means, an ultrasonic nebulizer (NE-U07, manufactured by OMRON Corporation) was used to atomize the calcium chloride aqueous solution. Then, the mist of the calcium chloride aqueous solution was sent between the needle type nozzle 61 and the container 62 to prepare fine gel particles of alginic acid. FIG. 8 shows the particle size distribution of the atomized sodium alginate solution, and FIG. 9 and FIG. 10 show the micrograph and particle size distribution of the obtained particles, respectively.
（実施例４）
ゲル化剤溶液として３０重量％の塩化カルシウム水溶液を用い、第二霧化手段として実施例１に示した１流体型ソリッドインジェクションノズル（株式会社いけうち製、商品名「１流体型スプレーノズル」）を用いた以外は、実施例３と同様にしてアルギン酸の微細ゲル粒子を作成した。
得られた粒子の顕微鏡写真および粒度分布を図１１および図１２にそれぞれ示す。
(Example 4)
A 30% by weight aqueous solution of calcium chloride was used as a gelling agent solution, and the one-fluid solid injection nozzle (trade name “I-Fluid spray nozzle” manufactured by Ikeuchi Co., Ltd.) shown in Example 1 was used as the second atomizing means. Except for using, a fine gel particle of alginic acid was prepared in the same manner as in Example 3.
Micrographs and particle size distributions of the obtained particles are shown in FIGS. 11 and 12, respectively.
図９〜１２より、実施例３および４によれば、粒径０．５〜２μｍ程度の極めて微細な、しかも均一な粒径のゲル粒子が得られていることが認められる。
尚、図８、１０、１２に示した粒度分布においては、粒径約０．５μｍ以下の粒子が存在しないように見えるが、これは光学機器の測定限界（可視光線の波長の下限）に起因するものと思われ、実際には少数ながら粒子が存在しているものと推定される。
9 to 12, it can be seen that according to Examples 3 and 4, gel particles having an extremely fine and uniform particle diameter of about 0.5 to 2 μm were obtained.
In the particle size distributions shown in FIGS. 8, 10, and 12, it appears that there is no particle having a particle size of about 0.5 μm or less. This is due to the measurement limit of optical equipment (the lower limit of the wavelength of visible light). It is presumed that particles actually exist in a small number.
本発明の微細ゲル粒子の製造方法および製造装置によれば、微細で且つ比較的均一な粒径のゲル粒子を得ることができ、該微細ゲル粒子は、模擬血液、人工血液、超音波造影剤、ドラッグデリバリーシステム用マイクロカプセル、血液検査分析機器用テスト液などの医療機器・医薬品分野で好適に使用することができ、また、その他化粧品分野、食品分野等においても好適に使用することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to the manufacturing method and manufacturing apparatus of the fine gel particles of the present invention, it is possible to obtain gel particles having a fine and relatively uniform particle size, and the fine gel particles are simulated blood, artificial blood, an ultrasonic contrast agent. It can be suitably used in the field of medical devices and pharmaceuticals such as microcapsules for drug delivery systems and test liquids for blood test and analysis instruments, and can also be suitably used in other fields such as cosmetics and foods.
１、５０ … 微細ゲル粒子の製造装置
１０、６０ … 高分子溶液霧化室
１１ … エアインジェクションノズル
２０、７０ … ゲル化剤溶液霧化室
２１ … ソリッドインジェクションノズル
３０、８０ … 案内ダクト
６１ … ニードル型ノズル
６２ … 容器
６３ … ワッシャー形電極
Ａ … 高分子溶液
Ｂ … ゲル化剤溶液
1, 50: production apparatus for fine gel particles 10, 60: polymer solution atomizing chamber 11: air injection nozzle 20, 70 ... gelling agent solution atomizing chamber 21: solid injection nozzle 30, 80: guide duct 61: needle Mold nozzle 62 Container 63 Washer electrode A Polymer solution B Gelling agent solution
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