JP2003532523A - 単分散二重エマルションの製造方法 - Google Patents
単分散二重エマルションの製造方法Info
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- B01F29/81—Mixers with rotating receptacles rotating about a substantially vertical axis with stationary mixing elements
Abstract
Description
in-oil-in-water)タイプの単分散二重エマルションの製造方法に関する。
はペイントタイプのコーティングのような種々の分野で広く認識されている。
中にカプセル封入することを可能にする。これは、高度に特定の条件下では、そ
の放出の動態を制御しながら、カプセル封入された活性物質の放出を成し遂げる
ことが可能であるからである。
であり:それは、特に活性物質の均一かつ制御可能な放出を可能にする。
方法は、EP 442 831およびEP 517 987に開示されているも
のである。この方法は、連続クリーム化による多分散出発一次エマルションの分
画を含む。それは、長たらしく、面倒であり、工業的規模には容易には適用でき
ない。第2の方法は、FR 97/00690に開示されている。その方法は、
粘弾性の出発一次エマルションを制御された剪断に供し、それで、同じ最大の剪
断が全エマルションに施用されることにある。この方法は種々の利点を有し、特
に得られる単分散エマルションの液滴の大きさを制御することを可能にする。
ションを形成する液滴に合体を引き起こすことによって、または活性な主剤の時
期尚早の漏れを生じさせることによって、二重エマルションを壊さないことが不
可欠である。
ョンに適用することにあるのではない、水中油中水形タイプの単分散二重エマル
ションの製造方法の開発が最も望まれることが理解される。
るための新規な方法を提供することによって、この問題を解決することを目標に
する。
続相(または水性外部相)中に分散された単分散逆エマルションの液滴(または
小滴)からなり、逆エマルションはそれ自体、油性相中に分散された水性内部相
の液滴からなる。
いエマルションを特徴づける。
るとき、分布は非常に狭いと考えられる。
り占められる体積中の変量を示す曲線の標準偏差対液滴の平均直径の比として定
義される。
される。
を表す。
水性相の液滴からなる、油中水形のタイプのエマルションであって、水性相の液
滴の粒径分布が非常に狭い(多分散が30%未満)エマルションを表す。
非常に狭い(多分散が30%未満)二重エマルションをもたらす。
iを、対応する単分散逆エマルションを得るように、制御された剪断に供し、そ
れによって同じ最大剪断が全エマルションに施用されること; b) 転相なしに、該エマルションに、必要量の希釈油性相を添加し、それに
よって、得られるエマルションの水性相がエマルションの全重量の50重量%未
満を表すこと;および c) 得られたエマルションを、水性連続相と一緒に高圧ホモジナイザーに導入
し、該エマルションおよび該水性連続相のそれぞれの量は、得られる単分散二重
エマルションがエマルションの全量に対して50重量%までの逆エマルションの
液滴(または小滴)を含み、かつ該水性連続相は臨界ミセル濃度の0.02倍以
下の親水性界面活性剤の濃度を含むような量であること 段階を含む、水中油中水形タイプの単分散二重エマルションを製造する方法に関
する。
、小滴は、二重エマルションの全重量の多くとも50%を表す単分散二重エマル
ションをもたらす。得られた二重エマルションにおいては、小滴は、油性相中に
分散された水性相の液滴からなり、小滴中に存在する全水性相は全部の小滴の全
重量の多くとも50%を表す。
る多分散逆エマルションEiから出発して行われる。
%の水性相、より良くは70〜95重量%、例えば80〜90重量%の水性相を
含む。
、自体不可欠ではない。
ない、1種以上の適当な界面活性剤の存在下または不在下で水性媒体中に乳化さ
れることができる任意の液体物質を意味すると理解される。
オルガノシロキサン、鉱油、例えばヘキサデカン、植物油、例えば大豆油または
食用塊茎植物油(groundnut oil)または液晶(濃度転移形または
温度転移形)であることができる。
素を含む。例として、油性相はドデカンを含む。
性界面活性剤を含む。
対親油性部分の疎水性の比を示す。HLB値は特に、種々の基礎的ハンドブック
、例えば「医薬品賦形剤のハンドブック(Handbook of Pharmaceutical Excipie
nts)」、ザ ファーマシューティカル プレスThe Pharmaceutical Press)、
ロンドン、1994年に挙げられている。
質は、より特には、エマルションの良好な安定性を確実にすることができるよう
に選択される。
ビトールのエステル、例えばSpan 80を挙げることができる。別のタイプ
の適当な界面活性剤は、ポリグリセロールポリリシノーレートである。
ビトールから誘導された分子混合物である。
酸から誘導される基を表し、少なくとも1つがこの誘導体を表す:
2〜5およびm=4〜10である。
l Wol 1403(クエスト(Quest))、Radiamuls Poly 2253(フィナ(F
ina))およびGrindsted PGPR 90(ダニスコ(Danisco))である。
nが2〜5で変化し(例えば3の値を有する)、mが5〜10で変化する(例え
ば7の値を有する)ものである。
油性相Ei中の界面活性剤の濃度は60〜99重量%で変化する。
転化される。これを行うのに使用される技術は、国際特許出願公開WO97/3
8787に開示されているものである。
を一定の剪断速度に供することにある。
。
り得る。
び/または空間においてエマルションに施用される剪断速度を変えることが可能
である。
各部分はしたがって、時間にわたって変化する剪断速度に供され得る。時間にわ
たる剪断速度のどのような変化にせよ、後者が、エマルション中の1点から別の
点へと異なり得る与えられた瞬間に、エマルションのあらゆる部分について同じ
最大値を通過するとき、剪断は、「制御される」といわれる。
導入される。
97/38787に開示されている。
)であり、クエットセルは、互いに関して回転する2つの同心の円筒からなる。
その間に、多分散逆エマルションが押しやられる。
の間で多分散逆エマルションが動く。
るレオメーターに一般的に使用される(例えば、キャリメド(Carrimed)または
レオメトリクス(Rheometrics))。
よび/または、上記した装置の板、円筒および円盤の運動の往復の振幅に依存す
る。
iの非常に小さい液滴からなるエマルションの形成をもたらすことが見出された
。
の回数、往復の回数および/または、上記した装置の板、円筒および円盤の運動
の往復の振幅を変えることができ、また、表面の動きにより課せられる流れの方
向に垂直の方向で、これら種々の装置のそれぞれのチャンバーの寸法を変えるこ
とができる。
に垂直な方向のチャンバーの寸法と逆比例して、変化することに注目すべきであ
る。
の1つを通過中に均一である(分断がない)ことが重要である。
制御された剪断が行われるとき、均一な流れは、動いている固体表面に垂直な方
向の一定の速度勾配によって特徴づけられる。
直な方向でチャンバーの寸法dを変えることにある。
こでR2およびR3はそれぞれクエット装置の内部円筒および外部円筒の半径で
あることに注目すべきである。
は、垂直な方向に2つの板を離している距離により定義される。
、動いている円盤の回転軸の方向に2つの円盤を離している距離により定義され
る。
に垂直な方向でその寸法を減らすことによって、不均質な流れを均質にすること
ができる。
μmより下、例えば50〜200μm、特におよそ100μmに保持される。
、好ましくは0.1〜10μmを有する逆エマルションが一般に得られる。
加により希釈される。
(好ましい)または、異なる組成を有する油性相を挙げることができる。しかし
ながら、希釈油性相の厳密な性質は、本発明に従えば重大ではない。
同様である。
油性相を、穏やかな撹拌下に維持した単分散逆エマルションに滴下して添加する
ことにある。このために、100秒−1未満の剪断が一般に適当である。逆エマ
ルションの処方に依存して、特に存在する界面活性剤の量に依存して、他の添加
方法、例えば希釈油性相の全てを一度にエマルションに添加し、これの撹拌を維
持することを考えることが可能である。
0.5未満、好ましくは0.35未満、なお良くは0.20未満にすることが重
要である。
は、0.1Pa・秒未満、好ましくは0.01Pa・秒未満である。
が、高圧ホモジナイザーで処理される。
相から安定なエマルションを製造するのに一般に使用されるタイプのものである
。
ョンの理論およびその技術的処理(The theory of emulsions and their techni
cal treatment)」、第5版、チャーチル リビングストーン(Churchill Livin
gstone)、ロンドン、1954年;またはL.W.フィップス(Phipps)、「高
圧乳製品用ホモジナイザー(The high pressure dairy homogenizer)」、ザ
ナショナル インスティテュート フォー リサーチ イン デアリーイング
(The National Institute for Research in Dairying)、1985年;または
H.マルダー(Mulder)およびP.ワルストラ(Walstra)、「乳脂肪滴(The m
ilk fat globule)」、センター フォー アグリカルチュラル パブリッシン
グ アンド ドキュメンテーション(Centre for Agricultural Publishing and
Documentation)、ウェゲニンゲン(Wegeningen)、オランダ国、1974年;
またはP. ワルストラ(Walstra)、「エマルションの形成(Formation of em
ulsion)」、エンサイクロペディア オブ エマルション テクノロジー(Ency
clopedia of Emulsion Technology)、ポール ベッカー(Paul Becher)、第1
巻、57−127頁(マルセル デッカー(Marcel Dekker)、ニューヨークに
より出版、1983年)に記載されている。
100〜400バール)でミリメートルまたはマイクロメートルの大きさの非常
に狭い開口を強制的に通過させられる。この開口は一般に、弁系に置かれるが、
溝(slot)または簡単な円形の穴であることができる。開口は一般に、10
μm〜1mmの直径を有する。この狭い開口を通過すると、エマルションは激し
い加速および圧力の突然の低下(開口の下流の圧力は1バールの大きさである)
に供される。キャビテーションまたは剪断力およびそれから生じる乱流が、乳化
を提供する。
して知られる水性相は、強制的に均質化弁または穴に押しやられる。該水性連続
相は、高圧ホモジナイザーから出てくる二重エマルションの水性外部相を構成す
る。水性連続相が水性溶液であることを理解すべきである。
例えばラブプラント リミテッド(LabPlant Limited)により販売されているモ
デルである。このモデルは好ましくは相の予備混合を必要としない。段階b)の
結果生じた逆エマルションおよび水性相は、均質化チャンバーの下流に配置され
た2つのピストンを載せた2つの別々の円筒タンクに最初に存在している。ピス
トンを押すことによって、円形の出口の穴を通過させる前に、圧迫が、2つの液
体を同時に均質化チャンバーに強制的に入れる。
ある: − 水性相および単分散逆エマルションの注入の速度は、100〜500m/秒
、なお良くは150〜350m/秒で変化する; − 逆エマルションおよび水性連続相が接触されるチャンバー内の圧力は、10
0〜400バール(0.1×108Pa〜0.4×108Pa)である; − 均質化チャンバーの円形の出口の穴は、0.1〜1mmである。
、最終的な二重エマルションにおける小滴の部分を決定する。
ンが回収される。
くとも50%を示すという事実; − 小滴中に存在する全水性相は、小滴全部の全重量の多くとも50%を示す。
親水性界面活性剤を含むことができる。
減少させる危険がある。これは、活性主剤の水性外部相への時期尚早な漏れをも
たらす。
02倍未満である;好ましくは、臨界ミセル濃度の0.01倍未満である。
して、ミセルとして知られる球状凝集物を形成する濃度として定義される(例え
ば、ガレニカ5、界面活性剤および乳化剤(Galenica 5, surfactants and emul
sifiers)、第5.1巻、101頁、テクニークス エト ドキュメンテーショ
ン(Techniques et Documentation)(ラヴォアジェ(Lavoisier))参照)。
。この場合、安定剤として追加の界面活性剤を、高圧ホモジナイザーから出てく
る単分散二重エマルションに、有利には高圧ホモジナイザーの出口でできるだけ
速く添加するのが非常に望ましい。
剤は、希釈水性相に任意的に存在するのと同じタイプであり、親水性界面活性剤
である。
活性剤は、非イオン性、イオン性、両イオン性または両性であることができる。
は30より上の親油性−親水性の比(HLB値)を示す。
す。
ンオキシド、プロピレンオキシドまたはエチレンオキシドとプロピレンオキシド
との任意の割合での混合物であることができる。そのような界面活性剤の例は、
ラウリルアルコール(またはn−ドデシルアルコール)と30モルのエチレンオ
キシドとの縮合生成物である; − アルキル鎖がC8〜C22アルキル鎖であるアルキルフェノールとC2〜
C3アルキレンオキシドとの縮合生成物。ここで再び、エチレンオキシド、プロ
ピレンオキシドまたはエチレンオキシドとプロピレンオキシドとの任意の割合で
の混合物との縮合生成物がまた有利である。そのような界面活性剤の例として、
n−ノニルフェノールと10モルのエチレンオキシドとの縮合生成物を挙げるこ
とができる; − 脂肪酸、好ましくはC8〜C22脂肪酸とC2〜C3アルキレンオキシド、
例えばエチレンオキシド、プロピレンオキシドまたはエチレンオキシドとプロピ
レンオキシドとの任意の割合での混合物との縮合生成物。これらの縮合生成物は
、カルボキシル基のヒドロキシル官能基にアルコキシル化鎖を示す。この群から
の好ましい界面活性剤は、オレイン酸、パルミチン酸およびステアリン酸から得
られる縮合生成物である; − C8〜C22脂肪酸グリセリドとC2〜C3アルキレンオキシド、例えば
エチレンオキシドおよび/またはプロピレンオキシドとの縮合生成物。なかでも
、エトキシル化グリセリルパルミテートが好ましい; − ソルビトールのC8〜C22脂肪酸エステルと、エチレンオキシド、プロピ
レンオキシドまたはその混合物であることができるC2〜C3アルキレンオキシ
ドとの縮合生成物。これらの化合物はポリソルベートである。好ましい例は、T
ween 80の名称の下に販売されている。 − ポリアクリロニトリル; − ポリアルキレングリコール、好ましくはオキシアルキレン部分がC2〜C3 部分であるポリアルキレングリコール; − エチレンオキシドおよびプロピレンオキシドの水溶性ブロックコポリマー。 好ましくは、式(I):
いる。
〜14,000g/モル、好ましくは8,000〜12,000g/モルを示す
ものが有利に選択される。
00℃で150〜1,200mm2・秒−1であり、なお良くは500〜1,1
00 mm2・秒−1である。
r 188である。
であって、ここで、RはC8〜C20、好ましくはC10〜C16アルキル基を
表し、R’はC1〜C6、好ましくはC1〜C3アルキル基であり、Mはアルカ
リ金属カチオン(ナトリウム、カリウムもしくはリチウム)、置換もしくは非置
換のアンモニウム(メチル−、ジメチル−、トリメチル−もしくはテトラメチル
アンモニウム、ジメチルピペリジニウム等))またはアルカノールアミン(モノ
エタノールアミン、ジエタノールアミン、テトラエタノールアミン等)の誘導体
である。特に、R基がC14〜C16基であるメチルエステルスルホネートを挙
げることができる; − 式ROSO3Mのアルキルサルフェートであって、ここで、RはC10〜C24 、好ましくはC12〜C20、特にC12〜C18アルキルまたはヒドロキ
シアルキル基であり、Mは水素原子または上記と同じ定義を有するカチオンであ
り、それらのエトキシレン化(EO)および/またはプロポキシレン化(PO)
誘導体は、平均して、0.5〜6のEOおよび/またはPO単位、好ましくは0
.5〜3のEOおよび/またはPO単位を示し、なかでも、ナトリウムドデシル
サルフェートが好ましい; − 式RCONHR’OSO3Mのアルキルアミドサルフェートであって、ここ
で、RはC2〜C22、好ましくはC6〜C20のアルキル基を表し、R’はC2 〜C3アルキル基であり、Mは水素原子または上記と同じ定義を有するカチオ
ンを表し、それらのエトキシレン化(EO)および/またはプロポキシレン化(
PO)誘導体は、平均して、0.5〜60のEOおよび/またはPO単位を示す
; − 飽和もしくは不飽和のC8〜C24、好ましくはC14〜C20脂肪酸の塩
、C9〜C20アルキルベンゼンスルホネート、1級もしくは2級C8〜C22 アルキルスルホネート、アルキルグリセロールスルホネート、GB−A−1,0
82,179に記載されたスルホン化ポリカルボン酸、パラフィンスルホネート
、N−アシル−N−アルキルトーレート、アルキルホスフェート、アルキルイセ
チオネート、アルキルスクシンナメート、アルキルスルホスクシネート、スルホ
スクシネートのモノエステルもしくはジエステル、N−アシルサルコシネート、
アルキルグリコシドのサルフェート、またはポリエトキシカルボキシレートであ
り、カチオンは、アルカリ金属(ナトリウム、カリウムもしくはリチウム)、置
換もしくは非置換のアンモニウム残基(メチル−、ジメチル−、トリメチル−も
しくはテトラメチルアンモニウム、ジメチルピペリジニウム等))またはアルカ
ノールアミン(モノエタノールアミン、ジエタノールアミン、テトラエタノール
アミン等)の誘導体である; − ホスフェートまたはアルキルホスフェートエステル;および −アルギネート。
ド、および − 脂肪族アミンと酸との付加塩。「脂肪族アミン」という語は、長い炭化水素
鎖を含む、すなわち8〜24個の炭素原子を含むアミンを意味すると理解される
。好ましい脂肪族アミンの例はドデシルアミンである。
ベタイン、スルホベタイン、アルキルスルタインまたはアルキルトリメチルスル
ホベタイン、 − 脂肪酸とタンパク質加水分解物との縮合生成物、 − アルキルアンフォプロピオネートまたは−ジプロピオネート、 − アルキルポリアミンの両性誘導体、例えばAmphionic XL(ロー
ヌ−プーラン(Rhone−Poulenc)により販売)またはAmphol
ac 7T/XおよびAmpholac 7C/X(ベロール ノーベル(Be
rol Nobel)により販売)、 − ココアンフォアセテートおよびココアンフォジアセテート。
ソルビトールの脂肪酸エステル;ソルビトールの脂肪酸エステルとアルキレンオ
キシドとの縮合生成物;アルキルサルフェートまたは後者のエトキシレン化およ
び/またはプロポキシレン化誘導体;4級アンモニウム塩;およびそれらの混合
物から選択される。
追加の親水性界面活性剤が、ソルビトールの脂肪酸エステル;ソルビトールの脂
肪酸エステルとアルキレンオキシドとの縮合生成物;エチレンオキシドおよびプ
ロピレンオキシドの水溶性ブロックコポリマーおよびそれらの混合物から選択さ
れるのが好ましい。
ションの破壊を避けるように、当業者により調節されるべきものである。指摘と
しては、親水性界面活性剤のHLBが30より上なら、該界面活性剤の濃度は、
好ましくはそのCMCの1倍未満である。親水性界面活性剤のHLBが20未満
なら、該界面活性剤の濃度は、好ましくはそのCMCの100倍未満である。
少なくとも1種の水溶性活性物質を含む。
野および/またはペイントにおいて一般的に使用される任意のタイプの活性物質
であることができる。
、抗炎症薬または抗緑内障剤、ワクチン、抗癌剤、麻薬拮抗物質、解毒剤(サリ
チレート、バルビツレート)、脱毛剤、味覚を矯正するかまたは遮蔽するための
剤、水に可溶な塩、酸、塩基、酢、グルコース、着色剤、防腐剤またはそれらの
混合物から選択することができる。
該水性内部相に、塩、例えばアルカリ金属塩化物(NaClもしくはKCl)ま
たは水溶性ポリマー、例えばアルギネート、ヒドロキシエチルセルロース、カル
ボキシメチルセルロースもしくはポリ(アクリル酸)、あるいは単糖グルシド、
例えばフルクトース、リキソース、アラビノース、リボース、キシロース、グル
コース、アルトロース、マンノース、イドース、ガラクトース、エリトロース、
トレオース、ソルボース(sorbose)、フコースまたはラムノースを添加するの
が有利であり、グルコースが著しく好ましい。
浸透圧のバランスをとるための1種以上の剤を含むことが望ましい。
で一般に使用されるバランス剤の任意の1種を使用することができる。
ンモニウム塩およびアルカリ金属もしくはアルカリ土類金属の塩である。
キソース、アラビノース、リボース、キシロース、グルコース、アルトロース、
マンノース、イドース、ガラクトース、エリトロース、トレオース、ソルボース
(sorbose)、フコースまたはラムノースが使用され、グルコースが著し
く好ましい。
ランスをとるための剤の濃度を、容易に設定するであろう。
と、二重エマルションの水性外部連続相との間の浸透圧バランスを確実にするよ
うに決定される。それは、親水性活性物質(水性内部相に存在する)の重量オス
モル濃度および、水性連続相中の該バランス剤の重量オスモル濃度に依存する。
〜10μmで変化する小滴の大きさを有する二重エマルションを製造することを
可能にする。
ることによって測定でき、これらの方法のうちの2つが当技術分野で一般に使用
される。
ある。少なくとも65重量%の分散相からなるエマルションの場合に適当な第3
の方法は、入射光の少なくとも80%の透過を可能にするセルを、二重エマルシ
ョンで満たすことにある。レーザービームをセルを通して送り、セルの後の光路
にスクリーンを置くことによって、散乱の輪が観察され、その位置が、標準的な
式:
ン中の小滴の大きさを決定する。
なる。
造される単分散逆エマルションの油性相中に存在する親油性界面活性剤の全量を
制御することを含む。この量は、逆エマルションEiに最初に存在する親油性界
面活性剤と、段階b)で添加された希釈油性相中に任意的に存在する親油性界面
活性剤の和に正確に対応するわけではないが、それより少ない。
着される。
存界面活性剤(未吸着)の量の良い近似値は、以下の等式によって与えられる:
ョンEi中に最初に存在する界面活性剤と段階b)で添加された希釈油性相中に
存在する親油性界面活性剤の和であり; φは、水性相の液滴の体積分率、すなわち、逆エマルションの水性相の体積対
逆エマルションの全体積の比であり; Rは、水滴の平均半径であり; Naは、アボガドロ数であり; a0は、油−水の界面で吸着された界面活性剤により占められる表面積であり
; a0は、ギブズの吸着式(この計算方法は、当技術分野でよく知られている;
特に、物理化学(Physical Chemistry)、第5版、P.W.アトキンス(Atk
ins)、オックスフォード ユニバーシティ プレス(Oxford University Pr
ess)、1994年)を用いて、親油性界面活性剤の濃度の関数として、水−油
界面の張力の変化を与える曲線から得ることができる。
性剤の量を調節することが可能であり、この量は、水−油界面で吸着された界面
活性剤を考慮しない。
がわかっていない)を、わかっている濃度の界面活性剤を有する交替の油性相で
交換することで十分である。
うに、相の定着による分離まで、遠心分離すること。遠心力は、好ましくは15
,000g(ここで、gは重力の加速度であり、すなわち約9.8m・秒−2)
より下に保持する。この遠心分離は通常、30分間未満行われる。遠心分離が終
わったら、2相:水性相の液滴からなる第1相および油性相が得られ;多くの場
合、油性相は上清相であり、沈殿相は、水性相の液滴からなる; ii) 自体公知の方法で、例えばピペットを用いた除去によって、油性相を分
離する; iii) わかっている処方の、特に、わかっている濃度の親油性界面活性剤を
有する交替油性相を添加する; iv) 逆エマルションの次の分別を避けるように、適当な剪断下で、エマルシ
ョンを再分散させる。穏やかな機械的撹拌が一般に適当である。これを行うため
に、例えば機械的振動器が使用される。代替の形式では、エマルションを数時間
放置することができる。次いで簡単な手動撹拌が、それを再分散させることを可
能にする。
、この順序で繰り返され、段階iii)で添加される油性相は各連続処理におい
て同一である。
終的二重エマルションの小滴の大きさの完全な制御を可能にする。
ディスプレー分野、植物保護の分野および水性ペイントにおける用途を見出す。
本発明のエマルションはまた、表面の処理に役に立つ。
ョンの製造に使用した装置は、図1に示されたクエットセルであり:後者は、互
いに関して一定の回転をする2つの同心の円筒2および3からなる。図1におい
ては、内部円筒2は固定されており、それに対して外部円筒3は、運転軸15に
関して均一な回転運動で運転される。同心の円筒2および3は、環状のチャンバ
ー4を規定する。2つの環状の耐漏洩(leaktight)ボールベアリング
5および6は、チャンバー4の上端および底端に位置される。ふた7(その寸法
は、外部円筒3に対応する)は、装置1の上部を閉じる。
set)、それによって、内部円筒の底部分8が平らな支持体9上にある。
部11に出てくる多分散エマルションのための供給パイプ10を含む。供給パイ
プの他端は、多分散エマルションを含むタンク12に連結される。多分散エマル
ションの供給流速は、ピストン13によって制御される。点11とまさに反対側
のチャンバー4の底部分は、平らな支持体9を通過する単分散エマルションのた
めの排出パイプ14を備える。
中、チャンバー4は、パイプ10によって多分散エマルションを連続的に供給さ
れる。多分散エマルションは、外部円筒3のそれ自体のまわりの均一な回転によ
って生じる剪断力に供されながら、チャンバー4を通って動く。
剪断速度は、ここでは、外部円筒3の表面と接触する点における線速度対差(R3 −R2)の比と規定され、ここでR2およびR3はそれぞれ、内部円筒2およ
び外部円筒3の半径である。
ーザー粒子サイジングによって決定された。実施例1 単分散二重エマルションの製造 この実施例においては、水性内部相における活性物質の存在は、塩化ナトリウ
ムを後者に導入することによってシミュレートした。
多分散エマルションを製造し:Span 80は、油としてかつ界面活性剤とし
て、両方で働く。この逆エマルションは、0.4Mの塩化ナトリウム水性溶液を
、一定の撹拌下に維持され、ソルビタンモノオレートからなる連続相中に導入す
ることによって製造される。添加した水性溶液の量は、水性分散相が、エマルシ
ョンの全量の85%を示すような量である。
装置中で1,890秒−1の剪断速度で剪断される。得られた逆エマルションE
i°は単分散であり、水性内部相の液滴の平均直径は0.35μmである。
相は、エマルションの全量の約20%を示す。この希釈操作は、穏やかで一定の
撹拌を維持しながら、ドデカンを逆エマルションEi°に徐々に添加することに
ある。
うに、「洗浄される」。これを行うためには、3回の遠心分離サイクルを行うか
、または上清油性相を、ドデカンおよび2重量%のソルビタンモノオレートから
なる溶液で取り替える。
は、液滴の直径の関数としての、分散された物質により占められる体積中の変量
を示す曲線の標準偏差対水性相の液滴の平均直径の比として定義される。
た逆エマルションの導入のための2個のタンクを含む。先の逆エマルションは、
タンクのうちの1つに導入され、最終的な二重エマルションの水性連続相(水性
連続相)は他方に導入される。水性連続相は、水、10.5重量%のグルコース
(グルコースのこの量は、0.4M塩からなる逆エマルションの水性分散相と浸
透圧のバランスをとるために選択された)および臨界ミセル濃度の0.005倍
のナトリウムドデシルサルフェートからなる。2つの流体は次いで、約300バ
ールの圧力で、ホモジナイザーの混合チャンバー中で乳化される。選ばれた出口
の開口部の直径は0.62mmである。
界ミセル濃度の0.1倍の濃度を得るように、ナトリウムドデシルサルフェート
が直ちに添加される。
倍のナトリウムドデシルサルフェート; ・ 分散相の組成:先の逆エマルションの組成; ・ 逆エマルション分散相の体積対二重エマルションの全体積の比:約50%; ・ 逆エマルションの小滴の平均直径:3.5μm; ・ 逆エマルションの小滴の大きさの体積による分布の多分散性:約25%、多
分散性は、小滴の直径の関数としての、分散された物質により占められる体積中
の変量を示す曲線の標準偏差対逆エマルションの小滴の平均直径の比として定義
される。
マルションの水性連続相中のナトリウムドデシルサルフェートの濃度の、二重エ
マルションの小滴の直径への影響の研究 逆エマルションは、実施例1と同じ方法で、ドデカンおよび1重量%および2
重量%のソルビタンモノオレートからなる連続相で洗浄される。連続油性相中に
2つのソルビタンモノオレートの濃度を含む2つの逆エマルションが、このよう
にして得られる。
.003倍、0.005倍および0.02倍)のナトリウムドデシルサルフェー
トを水性連続相中に含む水性連続相から、4つの二重エマルションが製造される
。得られた二重エマルションのそれぞれについて、小滴の平均直径が測定される
。逆エマルションの油性連続相中のソルビタンモノオレートの2つの濃度につい
て、二重エマルションの水性連続相中のナトリウムドデシルサルフェートの濃度
の関数としてのこの直径の変化を図4に示す。横座標で、SDS/CMCは、ナ
トリウムドデシルサルフェート濃度対臨界ミセル濃度の比を表すことに注意すべ
きである。
きさの低下が観察される。
ルションの小滴の大きさが、ソルビタンモノオレート濃度が増加するにつれて低
下することが見出される(図4参照)。
Claims (20)
- 【請求項1】 水中油中水形(water-in-oil-in-water)タイプの単分散二
重エマルションの製造方法であって、 a) 50〜99重量%の水性相を含む油中水形タイプの多分散エマルションE
iを、対応する単分散逆エマルションを得るように、制御された剪断に供し、そ
れによって同じ最大剪断が全エマルションに施用されること; b) 転相なしに、該エマルションに、必要量の希釈油性相を添加し、それによ
って、得られるエマルションの水性相がエマルションの全重量の50重量%未満
を表すこと;および c) 得られたエマルションを、水性連続相と一緒に高圧ホモジナイザーに導入
し、該エマルションおよび該水性連続相のそれぞれの量は、得られる二重エマル
ションがエマルションの全量に対して50重量%までの逆エマルションの液滴を
含み、かつ該水性連続相は臨界ミセル濃度の0.02倍以下の親水性界面活性剤
の濃度を含むような量であること 段階を含むことを特徴とする方法。 - 【請求項2】 該多分散エマルションEiを動いている固体表面と接触させ
ることによって、制御された剪断が行われ、エマルションの流れを特徴づける速
度勾配は、該動いている固体表面に垂直な方向で一定である請求項1記載の方法
。 - 【請求項3】 互いに関して回転する2つの同心の円筒からなるセルを用い
て、剪断が行われる請求項1および2のいずれか1項記載の方法。 - 【請求項4】 互いに関して往復運動する2つの平行板からなるセルを用い
て、剪断が行われる請求項1および2のいずれか1項記載の方法。 - 【請求項5】 互いに関して回転する2つの同心の円盤からなるセルを用い
て、剪断が行われる請求項1および2のいずれか1項記載の方法。 - 【請求項6】 剪断速度の最大値が1〜1×105秒−1、好ましくは10
0〜5000秒−1である請求項1〜5のいずれか1項記載の方法。 - 【請求項7】 エマルションEiが、70〜95重量%、好ましくは80〜
90重量%の水性相を含む請求項1〜6のいずれか1項記載の方法。 - 【請求項8】 段階b)において、添加される油性相の量が、得られるエマ
ルションの水性相が、エマルションの全重量の35重量%以下、好ましくは20
重量%以下を示すような量である請求項1〜7のいずれか1項記載の方法。 - 【請求項9】 段階c)において、一方では高圧ホモジナイザーに導入され
るエマルションの粘度、他方では水性連続相の粘度が、0.1Pa・秒未満、好
ましくは0.01 Pa・秒未満である請求項1〜8のいずれか1項記載の方法
。 - 【請求項10】 段階c)の水性連続相に存在する界面活性剤が、20より
上、好ましくは30より上の親油性−親水性比(HLB値)を示す請求項1〜9
のいずれか1項記載の方法。 - 【請求項11】 段階c)の水性連続相が、界面活性剤として、ソルビトー
ルの脂肪酸エステル;ソルビトールの脂肪酸エステルとアルキレンオキシドとの
縮合生成物;アルキルサルフェートもしくは後者のエトキシレン化および/もし
くはプロポキシレン化誘導体;4級アンモニウム塩またはそれらの混合物を含む
請求項1〜10のいずれか1項記載の方法。 - 【請求項12】 段階c)の水性連続相中の界面活性剤の濃度が、臨界ミセ
ル濃度の0.01倍未満である請求項1〜11のいずれか1項記載の方法。 - 【請求項13】 エマルションEiの水性相が活性物質を含み、段階c)の
水性連続相が浸透圧のバランスをとるための剤を含む請求項1〜12のいずれか
1項記載の方法。 - 【請求項14】 追加の界面活性剤が、安定剤として、段階c)から得られ
る単分散二重エマルションに添加される請求項1〜13のいずれか1項記載の方
法。 - 【請求項15】 該界面活性剤が、12より上の親油性−親水性比(HLB
値)を示す請求項14記載の方法。 - 【請求項16】 界面活性剤が、ソルビトールの脂肪酸エステル;ソルビト
ールの脂肪酸エステルとアルキレンオキシドとの縮合生成物;エチレンオキシド
とプロピレンオキシドとの水溶性ブロックコポリマーおよびそれらの混合物から
選択される請求項14および15のいずれか1項記載の方法。 - 【請求項17】 段階c)の水性連続相中の親水性界面活性剤の濃度が、最
終的な二重エマルションにおける逆エマルションの液滴の大きさを変えるために
調節される請求項1〜16のいずれか1項記載の方法。 - 【請求項18】 段階b)の結果得られる単分散逆エマルションの油性相に
存在する親油性界面活性剤の真の濃度が、最終的な二重エマルションにおける逆
エマルションの液滴の大きさを変えるために調節される請求項1〜16のいずれ
か1項記載の方法。 - 【請求項19】 親油性界面活性剤の真の濃度が、段階b)の後で段階c)
の前に: i) 段階b)から得られる逆エマルションを、水性相の液滴の合体をもたらす
ことなく、相の定着による分離まで、遠心分離すること; ii) 自体公知の方法で油性相を分離すること; iii) 親油性界面活性剤により安定化された水性相の沈殿した液滴からなる
残存する相に、所定濃度の親油性界面活性剤を有する交替油性相を添加すること
; iv) 水性相の液滴の後の分離を避けるように、適当な剪断下でエマルション
を再分散させること に存する段階からなる連続処理を行うことによって調節される請求項18記載の
方法。 - 【請求項20】 段階b)から得られる逆エマルションが、少なくとも2回
、この順序で、段階i)〜iv)からなる該連続処理に供され、これは段階c)
を行う前に行われる請求項19記載の方法。
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