JP2003088747A - 中空かつ多孔性外殻を有するマイクロカプセルおよびその製造法ならびに活性物質を封入する方法 - Google Patents
中空かつ多孔性外殻を有するマイクロカプセルおよびその製造法ならびに活性物質を封入する方法Info
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Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【課題】微生物を効率良く内包できるように単核構造
で、また基質や反応生成物のカプセル外への拡散を良く
し、かつ内包微生物が外部に漏出しない合成高分子を提
供する。 【解決手段】微生物を保護するためにゲル微粒子内に包
括固定化する。これをポリマーを含有する混合有機溶媒
相（ポリマー良溶媒とポリマー貧溶媒からなる）中に分
散させ（Ｓ／Ｏ相）、これを水相中に懸濁させることに
よりＳ／Ｏ／Ｗ系エマルションを得る。良溶媒（貧溶媒
より揮発性が高い）と貧溶媒を異なる２つの温度におい
て別々に蒸発させる、２段階液中乾燥法を本系に対して
採用することにより課題のマイクロカプセルを調製する
ことができる。
で、また基質や反応生成物のカプセル外への拡散を良く
し、かつ内包微生物が外部に漏出しない合成高分子を提
供する。 【解決手段】微生物を保護するためにゲル微粒子内に包
括固定化する。これをポリマーを含有する混合有機溶媒
相（ポリマー良溶媒とポリマー貧溶媒からなる）中に分
散させ（Ｓ／Ｏ相）、これを水相中に懸濁させることに
よりＳ／Ｏ／Ｗ系エマルションを得る。良溶媒（貧溶媒
より揮発性が高い）と貧溶媒を異なる２つの温度におい
て別々に蒸発させる、２段階液中乾燥法を本系に対して
採用することにより課題のマイクロカプセルを調製する
ことができる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は微生物、細菌、酵素に代
表される活性物質の固定化担体マイクロカプセルとして
発酵や水処理分野に関するものである。
表される活性物質の固定化担体マイクロカプセルとして
発酵や水処理分野に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】マイクロカプセルの調製技術の代表的な
例を表１にあげた。マイクロカプセルは芯物質を内包さ
せたサブミクロンから数千ミクロン程度の小さな容器で
あり、多くの製法が提案されている。
例を表１にあげた。マイクロカプセルは芯物質を内包さ
せたサブミクロンから数千ミクロン程度の小さな容器で
あり、多くの製法が提案されている。
【０００３】たとえば、液中乾燥法は、高分子を溶かし
た有機溶媒中に芯物質を乳化分散させ、これを水溶液中
に移して、有機溶媒を徐々に除去することによって生ず
る高分子の皮膜に中に芯物質を被覆する方法である。
た有機溶媒中に芯物質を乳化分散させ、これを水溶液中
に移して、有機溶媒を徐々に除去することによって生ず
る高分子の皮膜に中に芯物質を被覆する方法である。
【０００４】活性物質の固定化担体としてのマイクロカ
プセルは従来から広く知られており、アルギン酸やκ−
カラギーナンの海藻類から抽出される多糖体が最も多く
用いられている。これらの多糖体は、カルシウムやアル
ミニウムのような多価金属イオンと接触すると容易にゲ
ル化する性質がある。これらの材料を用いるマイクロカ
プセル化の操作は簡単でしかも緩和な条件で行える（特
許公開平９−１４４９３７）。
プセルは従来から広く知られており、アルギン酸やκ−
カラギーナンの海藻類から抽出される多糖体が最も多く
用いられている。これらの多糖体は、カルシウムやアル
ミニウムのような多価金属イオンと接触すると容易にゲ
ル化する性質がある。これらの材料を用いるマイクロカ
プセル化の操作は簡単でしかも緩和な条件で行える（特
許公開平９−１４４９３７）。
【０００５】しかしながら、これらのマイクロカプセル
材料は長期使用するとカプセル材料の崩壊や微生物の漏
出などの欠点をもっている。これらの問題を克服するた
めに、多の高分子と混合したり、カプセル材料を二重膜
にしたり、あるいは他の高分子で被覆することによって
担体の強度を高くするなどの様々な試みがされている。
決定的な方法は未だ見出せていないのが現状であり、微
生物、細菌、酵素に代表される活性物質のカプセル化材
料として恒久的に使用することには適していない。
材料は長期使用するとカプセル材料の崩壊や微生物の漏
出などの欠点をもっている。これらの問題を克服するた
めに、多の高分子と混合したり、カプセル材料を二重膜
にしたり、あるいは他の高分子で被覆することによって
担体の強度を高くするなどの様々な試みがされている。
決定的な方法は未だ見出せていないのが現状であり、微
生物、細菌、酵素に代表される活性物質のカプセル化材
料として恒久的に使用することには適していない。
【０００６】中空多孔性微小球体の製造法（特許公開平
７−２０４４９５）として機械的な製造法に関して報告
されているが、本発明のような合成高分子材料をカプセ
ル材とし、高効率な活性物質の内包を実現した固体のマ
イクロカプセルにつての報告例はない。
７−２０４４９５）として機械的な製造法に関して報告
されているが、本発明のような合成高分子材料をカプセ
ル材とし、高効率な活性物質の内包を実現した固体のマ
イクロカプセルにつての報告例はない。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】このように、これらの
マイクロカプセルは化学的、機械的に不安定で、バイオ
リアクターに利用した場合、カプセルの崩壊や微生物の
漏洩などの問題が起こっている。一方、ポリスチレン、
ポリメタクリル酸、ポリアクリル酸等に代表される合成
高分子材料をカプセル材として使用した固体のマイクロ
カプセルは化学的、機械的な安定性をもっているが、微
生物、細菌、酵素に代表される活性物質が効率よく反応
体としての機能を発揮できる形態の検討例は未だない。
本発明は、高強度を有する高分子材料をカプセル材質と
した中空かつ膜厚や微細孔を制御した多孔質外殻よりな
るマイクロカプセルを機能化し、活性物質を効率よく内
包した好適な材料を提供することである。
マイクロカプセルは化学的、機械的に不安定で、バイオ
リアクターに利用した場合、カプセルの崩壊や微生物の
漏洩などの問題が起こっている。一方、ポリスチレン、
ポリメタクリル酸、ポリアクリル酸等に代表される合成
高分子材料をカプセル材として使用した固体のマイクロ
カプセルは化学的、機械的な安定性をもっているが、微
生物、細菌、酵素に代表される活性物質が効率よく反応
体としての機能を発揮できる形態の検討例は未だない。
本発明は、高強度を有する高分子材料をカプセル材質と
した中空かつ膜厚や微細孔を制御した多孔質外殻よりな
るマイクロカプセルを機能化し、活性物質を効率よく内
包した好適な材料を提供することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明では、化学的、機
械的に優れた活性物質固定化担体用のポリスチレン、ポ
リメタクリル酸、ポリアクリル酸等に代表される合成高
分子材料のマイクロカプセルを開発した。
械的に優れた活性物質固定化担体用のポリスチレン、ポ
リメタクリル酸、ポリアクリル酸等に代表される合成高
分子材料のマイクロカプセルを開発した。
【０００９】活性物質とは、酵母、細菌、酵素に代表さ
れる生体関連物質を示す。
れる生体関連物質を示す。
【００１０】マイクロカプセルの特徴は、図１に示した
ように、中空を有する構造をとっており、かつカプセル
壁は多孔質の構造を有する。このカプセル壁の多孔質
は、カプセルの内部の中空と制御された微細孔を通して
つながっている構造を有する。調製条件により、カプセ
ル壁材の膜厚は数μｍ〜２００μｍ、微細孔は数ｎｍ−
２０μｍの範囲で、自由に制御可能なマイクロカプセル
である。この構造は、カプセル壁への基質および反応生
成物の拡散を良くし、かつカプセル内部に内包した活性
物質が外部に漏出しないために必要である。
ように、中空を有する構造をとっており、かつカプセル
壁は多孔質の構造を有する。このカプセル壁の多孔質
は、カプセルの内部の中空と制御された微細孔を通して
つながっている構造を有する。調製条件により、カプセ
ル壁材の膜厚は数μｍ〜２００μｍ、微細孔は数ｎｍ−
２０μｍの範囲で、自由に制御可能なマイクロカプセル
である。この構造は、カプセル壁への基質および反応生
成物の拡散を良くし、かつカプセル内部に内包した活性
物質が外部に漏出しないために必要である。
【００１１】さらに、本発明は、中空構造を利用して活
性物質を高効率で内包できるマイクロカプセルでもあ
る。内包の対象となる活性物質の大きさに合わせて、マ
イクロカプセルの中空、膜厚そして微細孔の大きさを自
由に制御を行える。
性物質を高効率で内包できるマイクロカプセルでもあ
る。内包の対象となる活性物質の大きさに合わせて、マ
イクロカプセルの中空、膜厚そして微細孔の大きさを自
由に制御を行える。
【００１２】以上の構造を持つマイクロカプセルは、有
機溶液系の相分離法とＯ／Ｗエマルションの液中乾燥法
を組み合わせることで調製する。すなわちＯ／Ｗエマル
ション系のＯ相はポリマーを含む０−５０℃の低い沸点
を持つ揮発性ポリマー良溶媒と２０−９０℃の比較的低
い沸点を持つ揮発性ポリマー貧溶媒からなる混合有機溶
媒である。低沸点良溶媒としては、クロロホルム、ジク
ロロメタン、アセトン等の有機溶媒が望ましい。また、
高沸点貧溶媒としては、イソオクタン、オクタン、ノナ
ン、ヘキサン等の有機溶媒が望ましい。この混合有機溶
媒の組み合わせ、組成比また低沸点溶媒と比較的低い低
沸点を持つ溶媒に対する２段階の液中乾燥法の昇温速度
や温度を変化させることで膜厚や膜の細孔径をコントロ
ールすることが可能となる。
機溶液系の相分離法とＯ／Ｗエマルションの液中乾燥法
を組み合わせることで調製する。すなわちＯ／Ｗエマル
ション系のＯ相はポリマーを含む０−５０℃の低い沸点
を持つ揮発性ポリマー良溶媒と２０−９０℃の比較的低
い沸点を持つ揮発性ポリマー貧溶媒からなる混合有機溶
媒である。低沸点良溶媒としては、クロロホルム、ジク
ロロメタン、アセトン等の有機溶媒が望ましい。また、
高沸点貧溶媒としては、イソオクタン、オクタン、ノナ
ン、ヘキサン等の有機溶媒が望ましい。この混合有機溶
媒の組み合わせ、組成比また低沸点溶媒と比較的低い低
沸点を持つ溶媒に対する２段階の液中乾燥法の昇温速度
や温度を変化させることで膜厚や膜の細孔径をコントロ
ールすることが可能となる。
【００１３】図２に示した調製原理の概略図より、有機
相としてカプセル材である合成高分子材料１−３０ｗｔ
％、低沸点高分子良溶媒０−１５ｗｔ％、高沸点高分子
貧溶媒０−１５ｗｔ％を水相に分散させる。この時の撹
拌速度は、５０−３００ｒｐｍであることが望ましい。
撹拌下において、第１段階の液中乾燥温度では０−５０
℃で、ポリマーの良溶媒を蒸発させ、Ｏ相を外殻を形成
するポリマー相と中空部分を形成する貧溶媒相とに相分
離させる。第２段階の液中乾燥温度では２０−９０℃
で、貧溶媒を蒸発させ、貧溶媒を外相（Ｗ相）の水と置
換した。
相としてカプセル材である合成高分子材料１−３０ｗｔ
％、低沸点高分子良溶媒０−１５ｗｔ％、高沸点高分子
貧溶媒０−１５ｗｔ％を水相に分散させる。この時の撹
拌速度は、５０−３００ｒｐｍであることが望ましい。
撹拌下において、第１段階の液中乾燥温度では０−５０
℃で、ポリマーの良溶媒を蒸発させ、Ｏ相を外殻を形成
するポリマー相と中空部分を形成する貧溶媒相とに相分
離させる。第２段階の液中乾燥温度では２０−９０℃
で、貧溶媒を蒸発させ、貧溶媒を外相（Ｗ相）の水と置
換した。
【００１４】上記マイクロカプセルに活性物質を内包す
る前に、活性物質の活性保持の目的のために次の方法を
採用した。微生物をあらかじめＰＶＡ水溶液、アルギン
酸やκ−カラギーナン等の多糖類ナトリウム塩水溶液に
懸濁内包させておき、これを天ぷら油、オリーブ油、オ
クタン、イソオクタン等の比較的菌体に対して毒性の低
い有機溶媒中に懸濁させてＷ／Ｏ系エマルションを調製
する。
る前に、活性物質の活性保持の目的のために次の方法を
採用した。微生物をあらかじめＰＶＡ水溶液、アルギン
酸やκ−カラギーナン等の多糖類ナトリウム塩水溶液に
懸濁内包させておき、これを天ぷら油、オリーブ油、オ
クタン、イソオクタン等の比較的菌体に対して毒性の低
い有機溶媒中に懸濁させてＷ／Ｏ系エマルションを調製
する。
【００１５】上記Ｗ／Ｏ系エマルションのゲル化は、こ
のＷ／Ｏ系エマルションに塩化カルシウムを粉末又は水
溶液として投入することで達成して成る。このようにし
て、活性物質は、アルギン酸又はκ−カラギーナンのカ
ルシウムゲル粒子で保護することができる。
のＷ／Ｏ系エマルションに塩化カルシウムを粉末又は水
溶液として投入することで達成して成る。このようにし
て、活性物質は、アルギン酸又はκ−カラギーナンのカ
ルシウムゲル粒子で保護することができる。
【００１６】結果的には、活性物質を含有する２０−３
００μｍの範囲の任意の大きさを持つカルシウムゲル粒
子を得ることができる。
００μｍの範囲の任意の大きさを持つカルシウムゲル粒
子を得ることができる。
【００１７】この活性物質を包括したゲル粒子を、カプ
セルの中空に内包する方法は、以下のようにした。上記
のポリマーを含む高分子低沸点良溶媒と高分子高沸点貧
溶媒の混合有機溶媒に懸濁させた状態で水相中に懸濁さ
せることでＳ／Ｗ／Ｏエマルションを形成させる。
セルの中空に内包する方法は、以下のようにした。上記
のポリマーを含む高分子低沸点良溶媒と高分子高沸点貧
溶媒の混合有機溶媒に懸濁させた状態で水相中に懸濁さ
せることでＳ／Ｗ／Ｏエマルションを形成させる。
【００１８】その後、上述の如く２段階の液中乾燥法を
経ることで活性物質を包括したカルシウムゲル粒子を内
包した中空マイクロカプセルを得ることができる。
経ることで活性物質を包括したカルシウムゲル粒子を内
包した中空マイクロカプセルを得ることができる。
【００１９】内包したＰＶＡは水で溶解させることが、
アルギン酸やκ−カラギーナンカルシウムゲルは、塩
酸、酢酸等の０．０５−３Ｎの酸により溶解させること
で、高活性かつ高効率で活性物質を内包した、外殻を多
孔質膜で被覆したマイクロカプセルを得ることができ
る。
アルギン酸やκ−カラギーナンカルシウムゲルは、塩
酸、酢酸等の０．０５−３Ｎの酸により溶解させること
で、高活性かつ高効率で活性物質を内包した、外殻を多
孔質膜で被覆したマイクロカプセルを得ることができ
る。
【００２０】この場合、貧溶媒は濃度を高くする程、薄
い外殻膜を持つマイクロカプセルが得られる。また、
（第１段階、第２段階）液中乾燥温度を高くする程、外
殻膜が薄くなる。かつ、当然のことながらポリマー含有
率を大きくすれば、厚くかつ細孔径の小さい外殻膜をも
つマイクロカプセルが得られる。以上のようなマイクロ
カプセルは、活性物質の大きさに合わせてカプセルの調
製条件を変化させ、活性物質の漏洩を防ぐことが可能と
なる。
い外殻膜を持つマイクロカプセルが得られる。また、
（第１段階、第２段階）液中乾燥温度を高くする程、外
殻膜が薄くなる。かつ、当然のことながらポリマー含有
率を大きくすれば、厚くかつ細孔径の小さい外殻膜をも
つマイクロカプセルが得られる。以上のようなマイクロ
カプセルは、活性物質の大きさに合わせてカプセルの調
製条件を変化させ、活性物質の漏洩を防ぐことが可能と
なる。
【００２１】高活性かつ高効率で活性物質を内包した、
外殻を多孔質膜で被覆したマイクロカプセルを反応に利
用する場合、何度も利用可能でなければならない。当
然、何度も利用することにより、活性物質の失活、劣化
が予想される。そこで本発明は、表２に示すＹａｓｔ
Ｃａｒｂｏｎ Ｂａｓｅ１−５ｗｔ％、Ｃａｓａｍｉｎ
ｏ Ａｃｉｄｓ ０．１−３ｗｔ％、Ｇｌｕｃｏｓｅ
１−２０ｗｔ％を定期的に反応系内に供給してやること
で失活、劣化した活性物質の速やかな回復が得られ、恒
久的なリアクターとして使用可能となる。
外殻を多孔質膜で被覆したマイクロカプセルを反応に利
用する場合、何度も利用可能でなければならない。当
然、何度も利用することにより、活性物質の失活、劣化
が予想される。そこで本発明は、表２に示すＹａｓｔ
Ｃａｒｂｏｎ Ｂａｓｅ１−５ｗｔ％、Ｃａｓａｍｉｎ
ｏ Ａｃｉｄｓ ０．１−３ｗｔ％、Ｇｌｕｃｏｓｅ
１−２０ｗｔ％を定期的に反応系内に供給してやること
で失活、劣化した活性物質の速やかな回復が得られ、恒
久的なリアクターとして使用可能となる。
【００２２】
【発明の実施の形態】カプセル中空部分に微生物を内包
し、外殻多孔質膜の厚さや細孔径をそれぞれ数ｎｍ−２
０μｍおよび数μｍ−２００μｍに制御した２０−２０
００μｍ径を持つマイクロカプセルの調製を実現した。
し、外殻多孔質膜の厚さや細孔径をそれぞれ数ｎｍ−２
０μｍおよび数μｍ−２００μｍに制御した２０−２０
００μｍ径を持つマイクロカプセルの調製を実現した。
【００２３】本マイクロカプセルは、骨格を合成高分子
で形成されているために化学的にも機械的にも従来の海
藻類由来の微生物内包マイクロカプセルに比較して格段
の強度を持つという特徴がある。
で形成されているために化学的にも機械的にも従来の海
藻類由来の微生物内包マイクロカプセルに比較して格段
の強度を持つという特徴がある。
【００２４】
【実施例】以下に、本発明の特徴をさらに明らかにする
ため実施例を示すが本発明は実施例に制限されるもので
はない。
ため実施例を示すが本発明は実施例に制限されるもので
はない。
【００２５】〔実施例１：単核構造を有する多孔性ポリ
スチレンマイクロカプセルの調製法〕単核構造を有する
多孔性ポリスチレンマイクロカプセルの調製法を図３に
示す。有機相は、１０ｗｔ％ポリスチレンと３ｗｔ％Ｓ
ｐａｎ８０をジクロロメタンに溶かし、さらに所定濃度
のイソオクタンを添加したもの６０ｇを用いた。水相は
１ｗｔ％ＰＶＡと５０ｗｔ％ＴＣＰ−１０Ｕの水溶液５
００ｇを用いた。
スチレンマイクロカプセルの調製法〕単核構造を有する
多孔性ポリスチレンマイクロカプセルの調製法を図３に
示す。有機相は、１０ｗｔ％ポリスチレンと３ｗｔ％Ｓ
ｐａｎ８０をジクロロメタンに溶かし、さらに所定濃度
のイソオクタンを添加したもの６０ｇを用いた。水相は
１ｗｔ％ＰＶＡと５０ｗｔ％ＴＣＰ−１０Ｕの水溶液５
００ｇを用いた。
【００２６】水相を８００ｍｌのガラス製セパラブルフ
ラスコに入れ、２００ｒｐｍで撹拌しながら有機相を分
散し、Ｏ／Ｗエマルションを調製した。次に、系内の温
度を低温に保ちながら、１２時間低温液中乾燥を行い、
ジクロロメタンを除去した。さらに、系内を高温に保ち
ながら、１８時間高温液中乾燥を行い、イソオクタンを
除去した。得られたマイクロカプセルを酸洗浄した後、
ろ過してさらに自然乾燥した。
ラスコに入れ、２００ｒｐｍで撹拌しながら有機相を分
散し、Ｏ／Ｗエマルションを調製した。次に、系内の温
度を低温に保ちながら、１２時間低温液中乾燥を行い、
ジクロロメタンを除去した。さらに、系内を高温に保ち
ながら、１８時間高温液中乾燥を行い、イソオクタンを
除去した。得られたマイクロカプセルを酸洗浄した後、
ろ過してさらに自然乾燥した。
【００２７】ここでは、有機相中のイソオクタン濃度を
０−７ｗｔ％に変化し、マイクロカプセルの構造に及ぼ
す影響を調べた。また、液中乾燥の温度において、低温
液中乾燥を３０または３５℃に、高温液中乾燥を４５、
５０または５５℃に変化し、マイクロカプセルの構造に
及ぼす影響を調べた。その結果をそれぞれ図４，５に示
す。
０−７ｗｔ％に変化し、マイクロカプセルの構造に及ぼ
す影響を調べた。また、液中乾燥の温度において、低温
液中乾燥を３０または３５℃に、高温液中乾燥を４５、
５０または５５℃に変化し、マイクロカプセルの構造に
及ぼす影響を調べた。その結果をそれぞれ図４，５に示
す。
【００２８】〔実施例２：単核中に酵母を内包したポリ
スチレンマイクロカプセルの調製法〕酵母を保護するた
めのアルギン酸カルシウムビーズはＷ／Ｏ型エマルショ
ン法によって調製した。水相として、１ｗｔ％のアルギ
ン酸ナトリウムと２ｇの酵母を含む１０ｇの０．１ｍＭ
Ｔｒｉｓ−ＨＣｌ緩衝液（ｐＨ７．２）を用いた。有機
相として、ソルビタンモノオレエート（Ｓｐａｎ８０）
を３ｗｔ％含む５０ｇのイソオクタンを用いた。
スチレンマイクロカプセルの調製法〕酵母を保護するた
めのアルギン酸カルシウムビーズはＷ／Ｏ型エマルショ
ン法によって調製した。水相として、１ｗｔ％のアルギ
ン酸ナトリウムと２ｇの酵母を含む１０ｇの０．１ｍＭ
Ｔｒｉｓ−ＨＣｌ緩衝液（ｐＨ７．２）を用いた。有機
相として、ソルビタンモノオレエート（Ｓｐａｎ８０）
を３ｗｔ％含む５０ｇのイソオクタンを用いた。
【００２９】これらを混合した後、ホモジナイザーを用
いて３０００−４０００ｒｐｍで高速撹拌し、Ｗ／Ｏエ
マルションを調製した。この操作を１０分間続けた後、
この高速撹拌下にて、１０ｗｔ％の塩化カルシウム（Ｃ
ａＣｌ２）を５０ｇ添加し、さらに１０分間撹拌を続け
た。
いて３０００−４０００ｒｐｍで高速撹拌し、Ｗ／Ｏエ
マルションを調製した。この操作を１０分間続けた後、
この高速撹拌下にて、１０ｗｔ％の塩化カルシウム（Ｃ
ａＣｌ２）を５０ｇ添加し、さらに１０分間撹拌を続け
た。
【００３０】得られたビーズをさらに固化するため、マ
グネチックスターラーで２時間撹拌した。この一連の操
作の終了後、桐山ロートで濾過を行い、酵母包括アルギ
ン酸カルシウムビーズを回収して、１時間自然乾燥し
た。
グネチックスターラーで２時間撹拌した。この一連の操
作の終了後、桐山ロートで濾過を行い、酵母包括アルギ
ン酸カルシウムビーズを回収して、１時間自然乾燥し
た。
【００３１】上記で調製した酵母を包括したアルギン酸
カルシウムビーズ０．２５ｇを、１０ｗｔ％ポリスチレ
ン、３ｗｔ％ソルビタンモノオレエート（Ｓｐａｎ８
０）と５ｗｔ％イソオクタンを含むジクロロメタン溶液
からなる有機相６０ｇに入れた。水相としてポリビニル
アルコール（ＰＶＡ）１ｗｔ％と第三リン酸カルシウム
微粒子（ＴＣＰ−１０Ｕ）５０ｗｔ％の水溶液５００ｇ
を用いた。
カルシウムビーズ０．２５ｇを、１０ｗｔ％ポリスチレ
ン、３ｗｔ％ソルビタンモノオレエート（Ｓｐａｎ８
０）と５ｗｔ％イソオクタンを含むジクロロメタン溶液
からなる有機相６０ｇに入れた。水相としてポリビニル
アルコール（ＰＶＡ）１ｗｔ％と第三リン酸カルシウム
微粒子（ＴＣＰ−１０Ｕ）５０ｗｔ％の水溶液５００ｇ
を用いた。
【００３１】水相を８００ｍｌのガラス製セパラブルフ
ラスコに入れ、２００ｒｐｍで撹拌しながら上述の有機
相を水相中に分散し、Ｏ／Ｗエマルションを調製した
（相分離を起こさせた）。
ラスコに入れ、２００ｒｐｍで撹拌しながら上述の有機
相を水相中に分散し、Ｏ／Ｗエマルションを調製した
（相分離を起こさせた）。
【００３２】次に、３５℃で１２時間低温液中乾燥を行
い、ジクロロメタンを除去した。さらに、５０℃で１８
時間高温液中乾燥を行い、イソオクタンを除去した。得
られたマイクロカプセルをろ過して、自然乾燥した。
い、ジクロロメタンを除去した。さらに、５０℃で１８
時間高温液中乾燥を行い、イソオクタンを除去した。得
られたマイクロカプセルをろ過して、自然乾燥した。
【００３３】自由な酵母を固定化したマイクロカプセル
を得るために、次に酵母の保護に用いたアルギン酸カル
シウムビーズを溶解させ、取り除く必要がある。そこ
で、得られたポリスチレンマイクロカプセルを０．２５
−１．０Ｍの塩酸水溶液を用いて、マグネチックスター
ラーにて６時間撹拌し、塩酸洗浄を行うことによって、
ポリスチレンマイクロカプセルの単核中に内包されたア
ルギン酸カルシウムビーズを溶解させて除去した。その
結果を図６に示す。
を得るために、次に酵母の保護に用いたアルギン酸カル
シウムビーズを溶解させ、取り除く必要がある。そこ
で、得られたポリスチレンマイクロカプセルを０．２５
−１．０Ｍの塩酸水溶液を用いて、マグネチックスター
ラーにて６時間撹拌し、塩酸洗浄を行うことによって、
ポリスチレンマイクロカプセルの単核中に内包されたア
ルギン酸カルシウムビーズを溶解させて除去した。その
結果を図６に示す。
【００３４】〔実施例３：単核中に酵母を内包したポリ
スチレンマイクロカプセルの発酵〕非固定化酵母、アル
ギン酸カルシウムビーズに包括した酵母、あるいはポリ
スチレンマイクロカプセルに固定化した酵母を、表２に
示すエタノール発酵用培地５ｍｌを含む２０ｍｌ容のサ
ンプル瓶に入れ、ふたをした後、恒温槽にて３０℃、１
２０ｒｐｍでエタノール発酵を行った。
スチレンマイクロカプセルの発酵〕非固定化酵母、アル
ギン酸カルシウムビーズに包括した酵母、あるいはポリ
スチレンマイクロカプセルに固定化した酵母を、表２に
示すエタノール発酵用培地５ｍｌを含む２０ｍｌ容のサ
ンプル瓶に入れ、ふたをした後、恒温槽にて３０℃、１
２０ｒｐｍでエタノール発酵を行った。
【００３５】３００ｍｌ容の三角フラスコに表２に示す
エタノール発酵用培地１００ｍｌを入れ、これに０．５
Ｍの塩酸水溶液で洗浄した酵母固定化ポリスチレンマイ
クロカプセル２．０ｇを加え、恒温槽にて３０℃、１２
０ｒｐｍでエタノール発酵を行った。
エタノール発酵用培地１００ｍｌを入れ、これに０．５
Ｍの塩酸水溶液で洗浄した酵母固定化ポリスチレンマイ
クロカプセル２．０ｇを加え、恒温槽にて３０℃、１２
０ｒｐｍでエタノール発酵を行った。
【００３６】この場合、空気が入らないようにフラスコ
口を密封した。反応終了後、マイクロカプセルを桐山ロ
ートを用いて回収した後、新たなエタノール発酵培地に
入れて、同様にエタノール発酵を行った。この回分式エ
タノール発酵は３回繰り返して行った。３回使用後のエ
タノール発酵試験の結果を図７に示す。繰り返し使用が
可能であることを示している。
口を密封した。反応終了後、マイクロカプセルを桐山ロ
ートを用いて回収した後、新たなエタノール発酵培地に
入れて、同様にエタノール発酵を行った。この回分式エ
タノール発酵は３回繰り返して行った。３回使用後のエ
タノール発酵試験の結果を図７に示す。繰り返し使用が
可能であることを示している。
【図１】活性物質の固定化担体として中空構造を有する
多孔性合成高分子のマイクロカプセルの１例を示す図で
ある。
多孔性合成高分子のマイクロカプセルの１例を示す図で
ある。
【図２】中空および微細孔構造を有するマイクロカプセ
ルの調製原理図である。
ルの調製原理図である。
【図３】中空構造を有する多孔性合成高分子のマイクロ
カプセルの調製法の一例を示す。
カプセルの調製法の一例を示す。
【図４】本発明の中空および微細孔を有するマイクロカ
プセルの製造するに当たって、高沸点高分子貧溶媒が中
空と微細孔の大きさへの影響を示す走査電子顕微鏡写真
である。
プセルの製造するに当たって、高沸点高分子貧溶媒が中
空と微細孔の大きさへの影響を示す走査電子顕微鏡写真
である。
【図５】本発明の中空および微細孔を有するマイクロカ
プセルの製造するに当たって、低温および高温液中乾燥
の温度が中空の大きさへの影響を示す走査電子顕微鏡写
真である。
プセルの製造するに当たって、低温および高温液中乾燥
の温度が中空の大きさへの影響を示す走査電子顕微鏡写
真である。
【図６】活性物質を内包した中空マイクロカプセルを示
した走査電子顕微鏡写真である。
した走査電子顕微鏡写真である。
【図７】酵母包括した単核マイクロカプセルの３回使用
後におけるエタノール発酵試験の結果を示したものであ
る。
後におけるエタノール発酵試験の結果を示したものであ
る。
【表１】
マイクロカプセル化法の分類を表にまとめたものであ
る。
る。
【表２】
エタノール発酵用培地の組成をまとめたものである。
フロントページの続き
Ｆターム(参考） 4B033 NA01 NA14 NA22 NB12 NB34
NB35 NB48 NB62 NB66 NB68
NC06 NC08 ND02 ND03 ND08
NE03 NF06
4G005 AA01 AB06 AB14 BA12 BB06
BB08 BB13 DB25X DD15Z
DD59Z EA03 EA04
Claims (6)
- 【請求項１】中空かつ膜厚や微細孔を制御した多孔質外
殻よりなるマイクロカプセル。 - 【請求項２】請求項１の中空部に微生物、細菌、酵素に
代表される活性物質を生体適合性のある担体に包括した
マイクロカプセル。 - 【請求項３】請求項２のマイクロカプセルから担体部分
を除去し、効率よく活性物質を内包したマイクロカプセ
ル。 - 【請求項４】請求項１のマイクロカプセルの有機溶媒系
の相分離とＯ／Ｗエマルションの液中乾燥法を組み合わ
せた調製法。 - 【請求項５】生体適合性のある固定化担体とし多糖体ゲ
ル、ＰＶＡを使用した請求項２のマイクロカプセル。 - 【請求項６】請求項２の固定化担体を溶出させる請求項
３のマイクロカプセルの調製法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001330006A JP2003088747A (ja) | 2001-09-19 | 2001-09-19 | 中空かつ多孔性外殻を有するマイクロカプセルおよびその製造法ならびに活性物質を封入する方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| JP2001330006A JP2003088747A (ja) | 2001-09-19 | 2001-09-19 | 中空かつ多孔性外殻を有するマイクロカプセルおよびその製造法ならびに活性物質を封入する方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003088747A true JP2003088747A (ja) | 2003-03-25 |
Family
ID=19145808
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|---|---|---|---|
| JP2001330006A Pending JP2003088747A (ja) | 2001-09-19 | 2001-09-19 | 中空かつ多孔性外殻を有するマイクロカプセルおよびその製造法ならびに活性物質を封入する方法 |
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|---|---|
| JP (1) | JP2003088747A (ja) |
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006067956A (ja) * | 2004-09-06 | 2006-03-16 | Nippon Yuki Kk | 発酵型土壌形成のための有用微生物内包生分解マイクロカプセル製剤及びその製造方法ならびに土壌改質方法 |
| WO2007043545A1 (ja) | 2005-10-05 | 2007-04-19 | Teijin Engineering Ltd. | 成形体およびその製造方法 |
| JP2007222807A (ja) * | 2006-02-24 | 2007-09-06 | Nisso Engineering Co Ltd | 修復型マイクロカプセルの製造方法 |
| JP2008088351A (ja) * | 2006-10-04 | 2008-04-17 | Teijin Entech Co Ltd | 成形体およびその製造方法 |
| WO2009142170A1 (ja) | 2008-05-19 | 2009-11-26 | 森下仁丹株式会社 | シームレスカプセル |
| US20130029397A1 (en) * | 2010-01-12 | 2013-01-31 | Purdue Research Foundation | Materials and methods for producing cell-surface directed and associated non-naturally occurring bioinorganic membrances and uses thereof |
| US9677065B2 (en) | 2009-07-21 | 2017-06-13 | Purdue Research Foundation | Cell-mediated silica sol-gel encapsulation of living cells and tissues |
| WO2017150729A1 (ja) * | 2016-03-03 | 2017-09-08 | 合同会社ＩＰ Ｂｒｉｄｇｅ１号 | 多孔性カプセルおよびその製造方法 |
| CN109261086A (zh) * | 2018-09-07 | 2019-01-25 | 中国水产科学研究院南海水产研究所 | 一种活性微囊及其制备方法和应用 |
| CN113355313A (zh) * | 2021-04-27 | 2021-09-07 | 浙江工业大学 | 一种聚合物微球及其制备与应用 |
| CN115090106A (zh) * | 2022-06-28 | 2022-09-23 | 广东中微环保生物科技有限公司 | 生物净化颗粒及其制备方法，及含该颗粒的净化装置 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH05125127A (ja) * | 1985-11-28 | 1993-05-21 | Japan Synthetic Rubber Co Ltd | 単一の内孔を有するポリマー粒子 |
| JPH07137432A (ja) * | 1993-11-15 | 1995-05-30 | Toyobo Co Ltd | インクジェット記録用専用紙 |
| JPH0889789A (ja) * | 1994-09-21 | 1996-04-09 | Dainippon Ink & Chem Inc | 中空粒子の製造方法 |
-
2001
- 2001-09-19 JP JP2001330006A patent/JP2003088747A/ja active Pending
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH05125127A (ja) * | 1985-11-28 | 1993-05-21 | Japan Synthetic Rubber Co Ltd | 単一の内孔を有するポリマー粒子 |
| JPH07137432A (ja) * | 1993-11-15 | 1995-05-30 | Toyobo Co Ltd | インクジェット記録用専用紙 |
| JPH0889789A (ja) * | 1994-09-21 | 1996-04-09 | Dainippon Ink & Chem Inc | 中空粒子の製造方法 |
Cited By (16)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006067956A (ja) * | 2004-09-06 | 2006-03-16 | Nippon Yuki Kk | 発酵型土壌形成のための有用微生物内包生分解マイクロカプセル製剤及びその製造方法ならびに土壌改質方法 |
| JP4657658B2 (ja) * | 2004-09-06 | 2011-03-23 | 日本有機株式会社 | 有用微生物固定化生分解マイクロカプセルの製造方法 |
| US8629194B2 (en) | 2005-10-05 | 2014-01-14 | Teijin Engineering Ltd. | Formed article and process for the production thereof |
| WO2007043545A1 (ja) | 2005-10-05 | 2007-04-19 | Teijin Engineering Ltd. | 成形体およびその製造方法 |
| JP2007222807A (ja) * | 2006-02-24 | 2007-09-06 | Nisso Engineering Co Ltd | 修復型マイクロカプセルの製造方法 |
| JP2008088351A (ja) * | 2006-10-04 | 2008-04-17 | Teijin Entech Co Ltd | 成形体およびその製造方法 |
| WO2009142170A1 (ja) | 2008-05-19 | 2009-11-26 | 森下仁丹株式会社 | シームレスカプセル |
| US20110117622A1 (en) * | 2008-05-19 | 2011-05-19 | Masatomo Yoshikado | Seamless capsule |
| US9677065B2 (en) | 2009-07-21 | 2017-06-13 | Purdue Research Foundation | Cell-mediated silica sol-gel encapsulation of living cells and tissues |
| US20130029397A1 (en) * | 2010-01-12 | 2013-01-31 | Purdue Research Foundation | Materials and methods for producing cell-surface directed and associated non-naturally occurring bioinorganic membrances and uses thereof |
| WO2017150729A1 (ja) * | 2016-03-03 | 2017-09-08 | 合同会社ＩＰ Ｂｒｉｄｇｅ１号 | 多孔性カプセルおよびその製造方法 |
| CN109261086A (zh) * | 2018-09-07 | 2019-01-25 | 中国水产科学研究院南海水产研究所 | 一种活性微囊及其制备方法和应用 |
| CN113355313A (zh) * | 2021-04-27 | 2021-09-07 | 浙江工业大学 | 一种聚合物微球及其制备与应用 |
| CN113355313B (zh) * | 2021-04-27 | 2022-05-24 | 浙江工业大学 | 一种聚合物微球及其制备与应用 |
| CN115090106A (zh) * | 2022-06-28 | 2022-09-23 | 广东中微环保生物科技有限公司 | 生物净化颗粒及其制备方法，及含该颗粒的净化装置 |
| CN115090106B (zh) * | 2022-06-28 | 2023-09-12 | 广东中微环保生物科技有限公司 | 生物净化颗粒及其制备方法，及含该颗粒的净化装置 |
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