JP2005125258A - Particulates, and method and apparatus of forming particulates - Google Patents

Particulates, and method and apparatus of forming particulates Download PDF

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method of forming particulates, which can atomize efficiently organic compounds by optical crushing, its producing apparatus, and particulates. <P>SOLUTION: The producing apparatus 1A comprises a treating chamber 3 containing a workpiece 2 of a particulate state (a solid state) consisting of a raw material particle 5 of the organic compound, a cooling medium 41 cooling the workpiece 2 to a predetermined temperature, a pressure device 42 pressurizing the inside of the treating chamber 3, a laser beam source 10 irradiating the workpiece 2 with a laser beam of a predetermined wavelength, and an optical path change apparatus 11 changing a beam-path of the laser beam. The workpiece 2 in a cooled state is irradiated with the laser beam, by which the raw material particle 5 is optically crushed to form the particulates of the organic compound. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

本発明は、薬物などの有機化合物の微粒子、微粒子の製造方法、及び製造装置に関するものである。   The present invention relates to fine particles of organic compounds such as drugs, a method for producing fine particles, and a production apparatus.

有機化合物の微粒子化は、極端な表面積の増大をもたらす。このため、有機化合物を微粒子化することにより、物質固有の性質が出現しやすくなるという利点がある。また、粒子が難溶性・不溶性の物質である場合、その微粒子化により微粒子を水などの溶媒中に擬似的に可溶化した状態(微粒子が溶媒中に懸濁している状態であるが、光散乱が少ないために擬似的に可溶化しているように見える状態)にすることもできる。   The micronization of organic compounds results in an extreme increase in surface area. For this reason, there exists an advantage that the property intrinsic | native to a substance becomes easy to appear by atomizing an organic compound. In addition, when the particles are hardly soluble or insoluble, the particles are pseudo-solubilized in a solvent such as water by the micronization (the particles are suspended in the solvent, but the light scattering It is also possible to make it appear to be pseudo-solubilized because there is little.

このような微粒子化方法としては、従来、特許文献1(特開2001−113159号公報)に開示されている方法がある。ここでは、溶媒中にある有機化合物に対して、レーザ光を照射することにより有機化合物の微粒子を生成する方法が開示されている。また、この方法では、有機化合物として、無機物と有機物の中間の性質を持ち、分子構造が固くて丈夫な有機顔料や芳香族縮合多環化合物が微粒子化の対象とされている。また、レーザ光照射による有機化合物の微粒子化については、非特許文献1〜3にも記載がある。   As such a fine particle forming method, there is a method disclosed in Patent Document 1 (Japanese Patent Laid-Open No. 2001-113159). Here, a method of generating fine particles of an organic compound by irradiating the organic compound in the solvent with laser light is disclosed. In this method, organic pigments and aromatic condensed polycyclic compounds having an intermediate property between an inorganic substance and an organic substance and having a hard molecular structure and an aromatic condensed polycyclic compound are targeted for micronization. Non-patent documents 1 to 3 also describe the formation of fine particles of an organic compound by laser light irradiation.

一方、無機物の微粒子化方法として、特許文献2(特開平11−128730号公報)に開示されている方法がある。ここでは、ガラス基板上に堆積されたアモルファスセラミックス膜に対し、波長248nmのパルスレーザ光を照射することによってセラミックスの微粒子を製造している。
特開2001−113159号公報 特開平11−128730号公報 Y.Tamaki et al., "Tailoring nanoparticles of aromatic and dye molecules by excimer laser irradiation", Applied Surface Science Vol. 168, p.85-88 (2000) Y.Tamaki et al., "Nanoparticle Formation of Vanadyl Phthalocyanine by Laser Ablation of Its Crystalline Powder in a Poor Solvent", J. Phys. Chem. A 2002, 106, p.2135-2139 (2002) B.Li et al., "Enhancement of organic nanoparticle preparation by laser ablation in aqueous solution using surfactants", Applied Surface Science Vol. 210, p.171-176 (2003)
On the other hand, there is a method disclosed in Patent Document 2 (Japanese Patent Laid-Open No. 11-128730) as a method for forming inorganic fine particles. Here, ceramic fine particles are manufactured by irradiating an amorphous ceramic film deposited on a glass substrate with pulsed laser light having a wavelength of 248 nm.
JP 2001-113159 A JP-A-11-128730 Y. Tamaki et al., "Tailoring nanoparticles of aromatic and dye molecules by excimer laser irradiation", Applied Surface Science Vol. 168, p.85-88 (2000) Y. Tamaki et al., "Nanoparticle Formation of Vanadyl Phthalocyanine by Laser Ablation of Its Crystalline Powder in a Poor Solvent", J. Phys. Chem. A 2002, 106, p.2135-2139 (2002) B. Li et al., "Enhancement of organic nanoparticle preparation by laser ablation in aqueous solution using surfactants", Applied Surface Science Vol. 210, p.171-176 (2003)

上述した微粒子化の技術を用いれば、原料物質の新しい調製方法を提供できる可能性があり、幅広い分野での応用が期待される。例えば、創薬においては、合成された新規物質の水などの溶媒に対する溶解度が低い場合、その物質の物理化学的研究やスクリーニングなどの探索ができず、あるいは、ADME試験(吸収・分布・代謝・排泄試験)など、動物での前臨床試験における一般毒性、一般薬理、薬効薬理、生化学的研究ができないこととなる。これに対して、有機化合物の微粒子化を行うことにより、様々な創薬候補物質の研究ができる可能性がある。   If the above-described micronization technique is used, there is a possibility that a new raw material preparation method can be provided, and application in a wide range of fields is expected. For example, in drug discovery, if the solubility of a synthesized new substance in a solvent such as water is low, physicochemical research or screening of the substance cannot be performed, or an ADME test (absorption / distribution / metabolism / General toxicity, general pharmacology, pharmacology, and biochemical studies in preclinical studies in animals such as excretion tests). On the other hand, there is a possibility that various drug discovery candidate substances can be studied by atomizing organic compounds.

ここで、微粒子化の対象となる薬物などの有機化合物では、比較的弱い分子間力に基づく分子と分子の結合により、分子の運動の自由度が大きい構造が形成されている。このため、上述した微粒子化方法では、レーザ光照射による有機化合物に対する光破砕作用がその大きな運動の自由度によって緩和され、高効率で有機化合物の微粒子化を行うことができないという問題があった。また、特許文献2に記載された方法では、微粒子化対象が無機物で熱的安定性が高いため、レーザ光照射時における加熱による対象物の劣化や微粒子の融着等について何らの対策も施されていない。   Here, in an organic compound such as a drug to be microparticulated, a structure having a high degree of freedom of movement of molecules is formed by the binding between molecules based on relatively weak intermolecular forces. For this reason, the above-described micronization method has a problem that the light crushing action on the organic compound due to laser light irradiation is relaxed by the large degree of freedom of movement, and the organic compound cannot be micronized with high efficiency. In addition, in the method described in Patent Document 2, since the object to be microparticulated is an inorganic substance and has high thermal stability, any countermeasures are taken against deterioration of the object due to heating or fusion of microparticles during laser light irradiation. Not.

本発明は、以上の問題点を解決するためになされたものであり、効率良く有機化合物を微粒子化することが可能な微粒子の製造方法、製造装置、及び微粒子を提供することを目的とする。   The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a fine particle production method, a production apparatus, and fine particles capable of efficiently atomizing an organic compound.

本願発明者は、上記課題を解決するため、効率的な有機化合物の微粒子化を可能にするレーザ光の照射方法を追求した結果、微粒子化対象が有機化合物の場合であっても、固体の状態でレーザ光照射による微粒子化が可能であること、及び、有機化合物の固体を冷却することによって微粒子化効率を向上することが可能なことを見出し、本発明を完成するに至った。   In order to solve the above problems, the inventor of the present application has pursued a laser light irradiation method that enables efficient atomization of an organic compound. As a result, even when the object of atomization is an organic compound, the solid state Thus, the inventors have found that it is possible to make fine particles by laser light irradiation and that the solidification efficiency of the organic compound can be improved by cooling the solid of the organic compound, and the present invention has been completed.

すなわち、本発明による微粒子の製造方法は、有機化合物を光破砕してその微粒子を製造する製造方法であって、有機化合物からなる固体状の被処理体に対し、被処理体が所定の温度に冷却された状態で所定波長のレーザ光を照射することによって、被処理体での有機化合物を微粒子化することを特徴とする。   That is, the method for producing fine particles according to the present invention is a method for producing fine particles by photo-crushing an organic compound, and the object to be treated is kept at a predetermined temperature relative to a solid object to be treated comprising the organic compound. By irradiating a laser beam having a predetermined wavelength in a cooled state, the organic compound in the object to be processed is made fine particles.

また、本発明による微粒子の製造装置は、有機化合物を光破砕してその微粒子を製造する製造装置であって、有機化合物からなる固体状の被処理体を収容する処理チャンバと、被処理体を所定の温度に冷却する冷却手段と、冷却された状態の被処理体に対して、被処理体での有機化合物を微粒子化するための所定波長のレーザ光を照射するレーザ光源とを備えることを特徴とする。   The fine particle production apparatus according to the present invention is a production apparatus for photodisrupting an organic compound to produce fine particles, a treatment chamber containing a solid treatment object made of an organic compound, and a treatment object. A cooling means for cooling to a predetermined temperature; and a laser light source for irradiating the cooled object to be processed with a laser beam having a predetermined wavelength for atomizing an organic compound in the object to be processed. Features.

上記した微粒子の製造方法及び装置によれば、微粒子化対象の有機化合物が固体の状態となっている被処理体を用いた微粒子化が可能である。また、その被処理体を冷却しつつレーザ光照射による微粒子化を行っている。このように、被処理体を充分に低温に冷却することにより、有機化合物の分子運動の自由度が低下した状態で微粒子化が行われることとなる。したがって、光破砕エネルギーの分子運動による緩和が抑制されて、効率良く有機化合物を微粒子化することが可能となる。また、溶媒中に有機化合物を含ませた溶液ではなく固体状の被処理体を対象としているため、粉体状の微粒子を得る際に溶媒の除去等の工程が不要となる。   According to the fine particle manufacturing method and apparatus described above, it is possible to make fine particles using an object to be processed in which the organic compound to be atomized is in a solid state. In addition, fine particles are formed by laser beam irradiation while the object to be processed is cooled. Thus, by sufficiently cooling the object to be processed to a low temperature, the fine particles are formed in a state where the degree of freedom of molecular motion of the organic compound is lowered. Therefore, relaxation of the light crushing energy due to molecular motion is suppressed, and the organic compound can be efficiently made into fine particles. In addition, since the object is not a solution in which an organic compound is contained in a solvent but a solid object to be processed, steps such as removal of the solvent are not required when obtaining powdery fine particles.

また、上記した製造方法及び装置において、レーザ光源から照射されるレーザ光の波長は、900nm以上の波長であることが好ましい。これにより、レーザ光照射による有機化合物の微粒子化を好適に実現することができる。   In the manufacturing method and apparatus described above, the wavelength of the laser light emitted from the laser light source is preferably 900 nm or more. Thereby, the fine particle formation of the organic compound by laser light irradiation can be suitably realized.

また、製造方法は、被処理体が収容される処理チャンバ内を加圧した状態でレーザ光を照射することが好ましい。同様に、製造装置は、被処理体が収容される処理チャンバ内を加圧する加圧手段を備えることが好ましい。これにより、レーザ光照射時に被処理体中に生じる熱を効果的に放熱することができる。   Moreover, it is preferable that a manufacturing method irradiates a laser beam in the state which pressurized the inside of the process chamber in which a to-be-processed object is accommodated. Similarly, the manufacturing apparatus preferably includes a pressurizing unit that pressurizes the inside of the processing chamber in which the target object is accommodated. Thereby, the heat which arises in a to-be-processed object at the time of laser beam irradiation can be thermally radiated effectively.

さらに、製造方法及び装置は、被処理体が収容される処理チャンバ内を窒素ガスまたは希ガスで満たした状態でレーザ光を照射することが好ましい。このようなガスを用いることにより、レーザ光照射による光化学反応の発生を防止することができる。   Furthermore, it is preferable that the manufacturing method and apparatus irradiate the laser beam in a state in which the inside of the processing chamber in which the target object is accommodated is filled with nitrogen gas or a rare gas. By using such a gas, generation of a photochemical reaction due to laser light irradiation can be prevented.

また、製造方法は、被処理体が収容される処理チャンバに対しレーザ光の照射方向からみて後面側に冷却手段を配置することとしても良い。同様に、製造装置は、冷却手段が、被処理体が収容される処理チャンバに対しレーザ光の照射方向からみて後面側に配置された冷却媒体を有することとしても良い。   Further, in the manufacturing method, a cooling unit may be disposed on the rear surface side of the processing chamber in which the object to be processed is accommodated when viewed from the laser light irradiation direction. Similarly, in the manufacturing apparatus, the cooling unit may include a cooling medium disposed on the rear surface side when viewed from the laser beam irradiation direction with respect to the processing chamber in which the target object is accommodated.

また、製造方法及び装置は、被処理体に対するレーザ光の照射位置を移動しつつレーザ光の照射を行うことが好ましい。これにより、固体状の被処理体の各位置にレーザ光を照射して、被処理体中の各位置にある有機化合物に対し、レーザ光照射による微粒子化を効率的に実行することができる。   Moreover, it is preferable that a manufacturing method and an apparatus perform laser beam irradiation, moving the irradiation position of the laser beam with respect to a to-be-processed object. Thereby, laser light can be irradiated to each position of the solid object to be processed, and the organic compound at each position in the object can be efficiently atomized by laser light irradiation.

また、有機化合物からなる被処理体は、界面活性剤を含むこととしても良い。   Moreover, the to-be-processed object which consists of an organic compound is good also as a surfactant being included.

また、レーザ光照射による微粒子化対象となる有機化合物を薬物としても良い。この場合、レーザ光照射による薬物での光化学反応等を充分に防止して、薬物の薬効を失うことなくその微粒子を製造することができる。また、薬物の微粒子化により薬物の表面積が増大し、生体組織への吸収性が向上するため、即効性のある薬物微粒子を得ることができる。   In addition, an organic compound that is to be microparticulated by laser light irradiation may be used as a drug. In this case, the photochemical reaction with the drug due to laser light irradiation can be sufficiently prevented, and the fine particles can be produced without losing the drug efficacy. Moreover, since the surface area of the drug is increased by making the drug fine particles and the absorbability to living tissue is improved, drug fine particles having immediate effect can be obtained.

また、本発明による微粒子は、上述した微粒子の製造方法により製造される微粒子である。このような微粒子によれば、効率良く製造された良好な状態の有機化合物の微粒子を得ることができる。   The fine particles according to the present invention are fine particles produced by the above-described fine particle production method. According to such fine particles, fine particles of an organic compound that are efficiently manufactured and in a good state can be obtained.

本発明によれば、液相中の微粒子化である湿式系と比較して、生成微粒子の凝集による光散乱等の妨害がない。このため、高効率の微粒子化が可能となる。また、有機化合物からなる冷却された固体を被処理体としてレーザ光照射による微粒子化を行うことにより、効率良く、かつ、有機化合物の光照射による熱劣化を抑えた微粒子化を実現することが可能となる。ここで、特許文献1及び非特許文献1〜3に記載されている微粒子化法は液相中で行われる湿式系であり、粉体などの状態で微粒子化を行う本発明の乾式系とは異なっている。乾式系のメリットとしては、湿式で問題となる微粒子同士の凝集がなく、かつ、利用範囲の広い微粒子粉体を直接に得られることが挙げられる。   According to the present invention, there is no interference such as light scattering due to agglomeration of the generated fine particles, compared to a wet system in which fine particles are formed in a liquid phase. For this reason, highly efficient fine particle formation is attained. In addition, by using a cooled solid made of an organic compound as an object to be processed and atomizing by laser light irradiation, it is possible to realize particle formation efficiently and with reduced thermal deterioration due to light irradiation of the organic compound. It becomes. Here, the micronization method described in Patent Document 1 and Non-Patent Documents 1 to 3 is a wet system performed in a liquid phase, and the dry system of the present invention in which micronization is performed in a powder state or the like. Is different. As an advantage of the dry system, there can be mentioned that fine particles having a wide use range can be obtained directly without aggregation of fine particles which are problematic in the wet process.

以下、図面とともに本発明による微粒子の製造方法、製造装置、及び微粒子の好適な実施形態について詳細に説明する。なお、図面の説明においては同一要素には同一符号を付し、重複する説明を省略する。また、図面の寸法比率は、説明のものと必ずしも一致していない。   Hereinafter, preferred embodiments of a fine particle production method, production apparatus, and fine particles according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In the description of the drawings, the same elements are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted. Further, the dimensional ratios in the drawings do not necessarily match those described.

図1は、本発明による微粒子の製造装置の一実施形態を概略的に示す構成図である。また、図2は、図1に示した製造装置に用いられる処理チャンバを示す斜視図である。本微粒子の製造装置1Aは、固体状の有機化合物を光破砕して、その微粒子を製造する装置である。本実施形態においては、微粒子化対象となる固体状の被処理体として、有機化合物の原料粒子5からなる粉体状の被処理体2を用いている。   FIG. 1 is a block diagram schematically showing an embodiment of a fine particle production apparatus according to the present invention. FIG. 2 is a perspective view showing a processing chamber used in the manufacturing apparatus shown in FIG. This fine particle production apparatus 1A is an apparatus for producing fine particles by photo-crushing a solid organic compound. In the present embodiment, a powdery object 2 made of organic compound raw material particles 5 is used as a solid object to be finely divided.

図1に示すように、微粒子の製造装置1Aは、被処理体2を収容するための処理チャンバ3を備えている。処理チャンバ3は、例えば石英で構成されている。また、処理チャンバ3内の空間30は、所定のガスで満たされている。このガスについては、レーザ光照射によるガスと原料粒子5との光化学反応の発生を防止するため、窒素ガス、または希ガス(ヘリウム、アルゴン、キセノン、クリプトン等)で空間30を満たすことが好ましい。   As shown in FIG. 1, the fine particle manufacturing apparatus 1 </ b> A includes a processing chamber 3 for accommodating an object 2 to be processed. The processing chamber 3 is made of, for example, quartz. Further, the space 30 in the processing chamber 3 is filled with a predetermined gas. About this gas, in order to prevent generation | occurrence | production of the photochemical reaction of the gas by the laser beam irradiation and the raw material particle 5, it is preferable to fill the space 30 with nitrogen gas or a noble gas (Helium, argon, xenon, krypton, etc.).

この処理チャンバ3に対して、加圧装置42が接続されている。この加圧装置42により、処理チャンバ3内の空間30にあるガスが高圧に加圧される。このような処理チャンバ3への加圧は、レーザ光照射時に被処理体2中に生じる熱を効果的に拡散、放熱する上で有効である。また、処理チャンバ3の後面側には、冷却媒体41が設置されている。冷却媒体41は、被処理体2を所定の温度に冷却する冷却手段である。なお、図2においては、加圧装置42等について図示を省略している。   A pressurizing device 42 is connected to the processing chamber 3. The gas in the space 30 in the processing chamber 3 is pressurized to a high pressure by the pressurizing device 42. Such pressurization to the processing chamber 3 is effective for effectively diffusing and dissipating heat generated in the object to be processed 2 when the laser beam is irradiated. A cooling medium 41 is installed on the rear side of the processing chamber 3. The cooling medium 41 is a cooling unit that cools the workpiece 2 to a predetermined temperature. In FIG. 2, the pressure device 42 and the like are not shown.

また、本製造装置1Aは、処理チャンバ3内に収容され冷却媒体41によって冷却された状態にある被処理体2に対して所定波長のレーザ光を照射する高出力レーザ光源10を備えている。このレーザ光源10は、被処理体2での有機化合物の原料粒子5を微粒子化するために好適な波長のレーザ光を供給する。   The manufacturing apparatus 1 </ b> A also includes a high-power laser light source 10 that irradiates a target object 2 that is contained in the processing chamber 3 and is cooled by the cooling medium 41 with a laser beam having a predetermined wavelength. The laser light source 10 supplies laser light having a wavelength suitable for making the organic compound raw material particles 5 in the object to be processed 2 fine.

レーザ光源10としては、レーザ光に設定すべき波長があらかじめ分かっている場合には、波長固定レーザ光源を用いることができる。あるいは、レーザ光源10として、波長可変レーザ光源を用いても良い。この場合、有機化合物の吸光特性などに基づいて、適切な波長のレーザ光を適宜に設定して照射することができる。また、必要に応じて、レーザ光源10に対して減衰フィルタや光減衰器などの光強度調整手段を設けても良い。   As the laser light source 10, a fixed wavelength laser light source can be used when the wavelength to be set in the laser light is known in advance. Alternatively, a tunable laser light source may be used as the laser light source 10. In this case, laser light with an appropriate wavelength can be set and irradiated appropriately based on the light absorption characteristics of the organic compound. Moreover, you may provide optical intensity adjustment means, such as an attenuation | damping filter and an optical attenuator, with respect to the laser light source 10 as needed.

このレーザ光源10に対し、処理チャンバ3の外面のうちでレーザ光源10と対向する前面側には、光照射窓31が設置されている。光照射窓31の後方には、処理チャンバ3との断熱性を高めるため、断熱材のスペーサ36によって形成された空気層37がある。また、長期的に光照射窓31の外面が結露して良好な条件でのレーザ光の照射が行えなくなることを防止するため、光照射窓31の外面に乾燥ガス(例えば窒素ガス)を吹き付けるための結露防止用の乾燥ガス吹付装置34が設置されている。   With respect to the laser light source 10, a light irradiation window 31 is provided on the front surface side facing the laser light source 10 in the outer surface of the processing chamber 3. Behind the light irradiation window 31, there is an air layer 37 formed by a spacer 36 of a heat insulating material in order to improve heat insulation with the processing chamber 3. Further, in order to prevent the outer surface of the light irradiation window 31 from condensing for a long period of time and the laser beam irradiation under favorable conditions cannot be performed, a dry gas (for example, nitrogen gas) is sprayed on the outer surface of the light irradiation window 31. A dry gas spraying device 34 for preventing condensation is installed.

レーザ光源10と、処理チャンバ3の前面側に位置する光照射窓31との間には、光路変更装置11が設置されている。この光路変更装置11により、図1中に模式的に示すように、レーザ光源10から処理チャンバ3内の被処理体2へのレーザ光の光路がレーザ光照射中に変更される。   An optical path changing device 11 is installed between the laser light source 10 and the light irradiation window 31 located on the front side of the processing chamber 3. As schematically shown in FIG. 1, the optical path changing device 11 changes the optical path of the laser light from the laser light source 10 to the target object 2 in the processing chamber 3 during laser light irradiation.

レーザ光源10、及び光路変更装置11は、コンピュータなどからなる制御装置15に接続されている。また、本実施形態においては、この制御装置15は、乾燥ガス吹付装置34、及び加圧装置42に対しても接続されている。この制御装置15は、上記した製造装置1Aの各部の動作を制御することにより、微粒子の製造を制御する。   The laser light source 10 and the optical path changing device 11 are connected to a control device 15 including a computer. In the present embodiment, the control device 15 is also connected to the dry gas spraying device 34 and the pressurizing device 42. The control device 15 controls the production of fine particles by controlling the operation of each part of the production device 1A.

次に、図1に示した微粒子の製造装置1Aを用いた、本発明による微粒子の製造方法について説明する。   Next, a method for producing fine particles according to the present invention using the fine particle production apparatus 1A shown in FIG. 1 will be described.

まず、有機化合物の原料粒子5からなる粉体状(固体状)の被処理体2を調製する。続いて、処理チャンバ3内の一部または全体に被処理体2を充填し、冷却媒体41によって被処理体2を所定の温度まで冷却するとともに、加圧装置42によって処理チャンバ3内を高圧に加圧する。そして、制御装置15によってレーザ光源10が制御され、原料粒子5を構成する有機化合物の吸光特性などに応じて設定された波長を有するレーザ光が、レーザ光源10から被処理体2へと供給される。   First, a powdery (solid) object 2 made of organic compound raw material particles 5 is prepared. Subsequently, a part or the whole of the processing chamber 3 is filled with the target object 2, the target object 2 is cooled to a predetermined temperature by the cooling medium 41, and the pressure in the processing chamber 3 is increased by the pressurizing device 42. Pressurize. Then, the laser light source 10 is controlled by the control device 15, and laser light having a wavelength set according to the light absorption characteristics of the organic compound constituting the raw material particles 5 is supplied from the laser light source 10 to the target object 2. The

レーザ光源10から供給されたレーザ光は、光路変更装置11、及び光照射窓31を介して被処理体2へと照射される。このレーザ光照射により、処理チャンバ3内の被処理体2において、粉体状の有機化合物の原料粒子5が微粒子化され、有機化合物の微粒子が製造される。   The laser light supplied from the laser light source 10 is irradiated to the object 2 through the optical path changing device 11 and the light irradiation window 31. By this laser light irradiation, the powdery organic compound raw material particles 5 are atomized in the object 2 to be processed in the processing chamber 3 to produce organic compound particles.

また、本実施形態においては、光路変更装置11によってレーザ光源10から処理チャンバ3へのレーザ光の光路を順次連続的に変更しつつ、レーザ光の照射が行われる。これにより、被処理体2に対するレーザ光の照射位置が必要な照射範囲内で短時間のうちに移動され、各照射位置において被処理体2中の原料粒子5の微粒子化が行われる。   In the present embodiment, laser light irradiation is performed while sequentially changing the optical path of the laser light from the laser light source 10 to the processing chamber 3 by the optical path changing device 11. Thereby, the irradiation position of the laser beam with respect to the to-be-processed object 2 is moved within the required irradiation range for a short time, and the raw material particle 5 in the to-be-processed object 2 is atomized in each irradiation position.

本実施形態による微粒子の製造方法及び製造装置の効果について説明する。   The effects of the fine particle production method and production apparatus according to the present embodiment will be described.

上述した微粒子の製造方法及び装置によれば、微粒子化対象の有機化合物が固体の状態となっている被処理体2を用いた微粒子化が可能である。また、その被処理体2を冷却媒体41によって冷却しつつレーザ光照射による微粒子化を行っている。このように、被処理体2を充分に低温に冷却することにより、有機化合物分子の運動の自由度が低下した状態で微粒子化が行われることとなる。したがって、光破砕エネルギーが分子運動によるエネルギーを散逸し難くなるため、レーザ光源10からのレーザ光を被処理体2に照射することによる有機化合物の微粒子化を効率良く実現することが可能となる。また、上記した製造方法で製造される微粒子によれば、効率良く製造された良好な状態の有機化合物の微粒子を得ることができる。   According to the above-described method and apparatus for producing fine particles, it is possible to make fine particles using the target object 2 in which the organic compound to be atomized is in a solid state. In addition, the object to be processed 2 is cooled by the cooling medium 41 and is atomized by laser light irradiation. In this way, by sufficiently cooling the object to be processed 2 to a low temperature, the fine particles are formed in a state where the degree of freedom of movement of the organic compound molecules is lowered. Therefore, the light crushing energy is less likely to dissipate energy due to molecular motion, so that it is possible to efficiently realize fine particles of the organic compound by irradiating the object 2 with the laser light from the laser light source 10. Moreover, according to the fine particles produced by the production method described above, fine particles of an organic compound in a good state produced efficiently can be obtained.

また、上記した製造装置1Aでは、液体状の溶媒中に有機化合物を含ませた溶液ではなく、固体状の被処理体2を対象として直接的に微粒子化を行っている。このため、レーザ光照射後において、粉体状の微粒子を得る際に溶媒の除去等の工程が不要となる。このように、微粒子化対象が有機化合物の場合であっても、固体の状態でレーザ光照射による微粒子化が可能であることは、本願発明者によって初めて見出されたものである。なお、有機化合物の固体状の被処理体については、上記実施形態では粉体状の被処理体としたが、膜状、またはバルク固体状の被処理体を用いても良い。   Further, in the manufacturing apparatus 1A described above, the microparticulation is directly performed on the solid object 2 instead of the solution in which the organic compound is contained in the liquid solvent. For this reason, after the laser light irradiation, a process such as removal of a solvent is not required when obtaining powdery fine particles. Thus, even when the object of atomization is an organic compound, it has been found for the first time by the present inventor that atomization by laser light irradiation in a solid state is possible. In addition, about the solid to-be-processed object of the organic compound, although it was set as the powder-like to-be-processed object in the said embodiment, you may use the to-be-processed object of a film | membrane form or a bulk solid.

あるいは、有機化合物からなる被処理体を、界面活性剤を含むものとしても良い。例えば、粉体状の有機化合物を用いる場合、同様に粉体状の界面活性剤を被処理体に含ませると良い。これは、レーザ光照射によって得られた有機化合物の微粒子を水などの溶媒中に溶かして使用する場合などに有効である。   Alternatively, the object to be processed made of an organic compound may contain a surfactant. For example, when a powdery organic compound is used, a powdery surfactant is preferably included in the object to be treated. This is effective when, for example, organic compound fine particles obtained by laser light irradiation are dissolved in a solvent such as water.

また、上記実施形態では、被処理体2が収容される処理チャンバ3内を加圧装置42によって加圧した状態でレーザ光照射を行うことにより、被処理体2中に生じる熱を効果的に放熱している。これは、被処理体2を充分に冷却された状態に保持して、上記した微粒子化処理を効率的かつ安定的に行う上で有効である。   Moreover, in the said embodiment, the heat which generate | occur | produces in the to-be-processed object 2 is effectively performed by irradiating a laser beam in the state which pressurized the inside of the process chamber 3 in which the to-be-processed object 2 is accommodated with the pressurization apparatus 42. Dissipates heat. This is effective for holding the object to be processed 2 in a sufficiently cooled state and efficiently and stably performing the above-described micronization process.

このように固体状の被処理体2を用いる場合、被処理体2については、冷却媒体41による冷却を効率良く行うとともに、レーザ光照射による有機化合物の微粒子化を深さ方向に対して充分な深さまで行うため、レーザ光の散乱による強度の低下等を考慮してレーザ光の照射方向からみて被処理体2を充分に薄く配置することが好ましい。また、このように被処理体2を配置するため、被処理体2を収容する処理チャンバ3を充分に薄く形成することが好ましい。   Thus, when using the solid to-be-processed object 2, about the to-be-processed object 2, cooling with the cooling medium 41 is performed efficiently, and fine formation of the organic compound by laser beam irradiation is sufficient with respect to the depth direction. In order to carry out to the depth, it is preferable to arrange the object to be processed 2 sufficiently thin when viewed from the laser light irradiation direction in consideration of a decrease in intensity due to scattering of the laser light. Further, in order to arrange the object to be processed 2 in this way, it is preferable that the processing chamber 3 for accommodating the object to be processed 2 is formed sufficiently thin.

また、上記した微粒子の製造方法及び装置においては、被処理体2に対するレーザ光の照射位置を移動しつつレーザ光照射による微粒子化を行っている。これにより、固体状の被処理体2の各位置に順次レーザ光を照射して、被処理体2中の各位置にある有機化合物に対し、レーザ光照射による微粒子化を均一かつ効率的に実行することができる。また、被処理体2中の同じ原料粒子5に対して連続してレーザ光照射を行うと、加熱により、原料粒子5の熱による変質、もしくは微粒子同士の融着が発生する場合がある。これに対して、レーザ光を走査することにより、加熱による原料粒子5の変質等が抑制される。   In the fine particle manufacturing method and apparatus described above, fine particles are formed by laser light irradiation while moving the irradiation position of the laser light on the object 2 to be processed. Thereby, each position of the solid object 2 is sequentially irradiated with laser light, and the organic compound at each position in the object 2 is uniformly and efficiently atomized by laser light irradiation. can do. Further, when laser beam irradiation is continuously performed on the same raw material particles 5 in the object 2 to be processed, the heat deterioration of the raw material particles 5 or the fusion of fine particles may occur due to heating. On the other hand, by scanning the laser beam, alteration of the raw material particles 5 due to heating is suppressed.

また、処理チャンバ3内に収容された被処理体2に対する冷却媒体41を、処理チャンバ3に対してレーザ光の照射方向からみて後面側に配置している。これにより、冷却媒体41による被処理体2の冷却と、被処理体2に対するレーザ光源10からのレーザ光照射とを、好適に実現することができる。なお、冷却媒体41としては、具体的には、ペルチェ素子、ドライアイス、液体窒素、液体アルゴン、液体ヘリウム等を用いることが好ましい。また、具体的な冷却媒体41の構成については、冷却媒体を冷却源として設置するか、あるいは冷却媒体を循環させる構成等を用いることができる。   Further, a cooling medium 41 for the object to be processed 2 accommodated in the processing chamber 3 is arranged on the rear surface side when viewed from the irradiation direction of the laser beam with respect to the processing chamber 3. Thereby, cooling of the to-be-processed object 2 by the cooling medium 41 and laser beam irradiation from the laser light source 10 with respect to the to-be-processed object 2 are suitably realizable. As the cooling medium 41, specifically, a Peltier element, dry ice, liquid nitrogen, liquid argon, liquid helium, or the like is preferably used. As a specific configuration of the cooling medium 41, a configuration in which the cooling medium is installed as a cooling source or the cooling medium is circulated can be used.

ここで、レーザ光源10から被処理体2へと照射されるレーザ光の波長は、赤外域の波長であることが好ましく、さらに、900nm以上の波長であることが好ましい。これにより、光化学反応による有機化合物の劣化を防止しつつ、レーザ光照射による有機化合物の微粒子化を好適に実現することができる。また、レーザ光源10としては、パルスレーザ光源を用いることが好ましい。特に、被処理体2における余分な光化学反応や熱分解の発生、融解による微粒子の融着等を抑制しつつ、充分な効率で微粒子化を行うため、光破砕現象を引き起こす光強度の閾値を超えているのであれば、1パルス当たりの照射エネルギーが低く、高い繰返し周波数を有するパルスレーザ光源を用いることが好ましい。   Here, the wavelength of the laser light emitted from the laser light source 10 to the workpiece 2 is preferably an infrared wavelength, and more preferably 900 nm or more. Thereby, it is possible to suitably realize the formation of fine particles of the organic compound by laser light irradiation while preventing the deterioration of the organic compound due to the photochemical reaction. As the laser light source 10, a pulse laser light source is preferably used. In particular, it suppresses the occurrence of excessive photochemical reaction and thermal decomposition in the object 2 to be processed, and the fusion of fine particles due to melting, etc., and the fine particles are formed with sufficient efficiency. If it is, it is preferable to use a pulse laser light source having a low irradiation energy per pulse and a high repetition frequency.

すなわち、被処理体2へと照射されるレーザ光において1パルス当たりの照射エネルギーが大きくなると、その分だけ冷却媒体41による被処理体2の冷却能を高くしなければならない。したがって、光破砕に用いるレーザ光としては、光破砕のための閾値を超える光強度が得られる範囲内で高周波化し、上記したように1パルス当たりの照射エネルギーが低く、高い繰返し周波数のパルスレーザ光とすることが好ましい。具体的には、レーザ光源10を発振させるための放電用コンデンサの容量を小さくし、短時間で充電した後に早く放電するようにして高周波化する構成がある。   That is, when the irradiation energy per pulse in the laser light irradiated to the object to be processed 2 increases, the cooling ability of the object to be processed 2 by the cooling medium 41 must be increased accordingly. Therefore, the laser light used for light fragmentation has a high frequency within a range where a light intensity exceeding the threshold for light fragmentation can be obtained, and as described above, the pulse laser light with low repetition energy and high repetition frequency. It is preferable that Specifically, there is a configuration in which the capacity of a discharge capacitor for oscillating the laser light source 10 is reduced, and the frequency is increased by charging in a short time and then quickly discharging.

また、近年、医療分野において、薬効の増大や投与薬による副作用の低減を目指し、医薬品粉体の微粒子化が試みられている。機械的な粒子の破砕方法では、粒子同士の衝突によるジェットミル法が有望であるが、この方法では粒径1μmを下回る微粒子を製造することは困難である。   In recent years, in the medical field, attempts have been made to make pharmaceutical powder fine particles with the aim of increasing drug efficacy and reducing side effects caused by the administered drug. As a mechanical particle crushing method, a jet mill method by collision of particles is promising, but it is difficult to produce fine particles having a particle diameter of less than 1 μm by this method.

これに対して、レーザ光照射による微粒子化対象となる原料粒子5の有機化合物を薬物(医薬品関連物質)として上記した製造方法及び装置を適用することにより、医薬品粉体の微粒子化が実現可能である。この場合、微粒子化を効率良く行うことにより、レーザ光照射による薬物での光化学反応が充分に防止される。このため、薬物の薬効を失うことなくその微粒子を製造することができる。また、薬物での光化学反応については、被処理体2に照射されるレーザ光の波長を好適に選択(例えば上記した900nm以上の波長に選択)することにより、光化学反応の発生をさらに抑制することが可能である。   On the other hand, by applying the manufacturing method and apparatus described above using the organic compound of the raw material particles 5 to be microparticulated by laser light irradiation as a drug (pharmaceutical-related substance), it is possible to realize the micronization of pharmaceutical powder. is there. In this case, the photochemical reaction with the drug due to the laser beam irradiation is sufficiently prevented by efficiently performing the fine particle formation. Therefore, the fine particles can be produced without losing the drug efficacy. In addition, for the photochemical reaction with the drug, the generation of the photochemical reaction is further suppressed by suitably selecting the wavelength of the laser beam irradiated to the object 2 (for example, selecting the wavelength of 900 nm or more as described above). Is possible.

詳述すると、薬物として用いられる有機化合物では、分子構造の中に比較的弱い化学結合を含むことが多いが、このような有機化合物に紫外光などの光を照射すると(無機物に関する特許文献2参照)、微粒子を部分的に生成することはできるものの、同時に、一部で電子励起状態を経由して有機化合物の光化学反応が生じて不純物が生成されてしまう場合がある。特に、有機化合物が体内に投与される薬物(医薬品)の場合、そのような不純物は副作用の原因となり、生体に悪影響を与えるおそれもあるため、このような事態は極力避けなければならない。これに対して、光化学反応の発生を抑制することが可能な上記した製造方法で有機化合物の微粒子を製造することにより、不純物の生成を充分に抑制することが可能となる。また、上記した製造方法では、被処理体2が低温とされていることにより、レーザ光照射の際の熱分解による薬物などの有機化合物の劣化も抑制される。   Specifically, an organic compound used as a drug often contains a relatively weak chemical bond in the molecular structure. However, when such an organic compound is irradiated with light such as ultraviolet light (see Patent Document 2 regarding inorganic substances). ), Although fine particles can be partially produced, at the same time, a photochemical reaction of an organic compound may occur through an electronically excited state, and impurities may be produced. In particular, in the case of a drug (medicine) in which an organic compound is administered into the body, such an impurity causes a side effect and may adversely affect the living body. Therefore, such a situation should be avoided as much as possible. On the other hand, the production of impurities can be sufficiently suppressed by manufacturing fine particles of an organic compound by the above-described manufacturing method capable of suppressing the occurrence of a photochemical reaction. Moreover, in the manufacturing method described above, since the object to be processed 2 is at a low temperature, deterioration of organic compounds such as drugs due to thermal decomposition during laser light irradiation is also suppressed.

また、上記のように、薬効を失うことなく保持しつつ薬物の微粒子化を実現することにより、微粒子化前の形態では評価できなかった物理化学的研究、スクリーニングなどの候補化合物の探索、決定や、ADME試験、動物での前臨床試験における一般毒性、一般薬理、薬効薬理、生化学的研究、及び臨床試験などができるようになる。また、上記した製造方法により、極めて多種類の生体に投与可能な薬物を得ることができるため、薬物の投与選択性を飛躍的に拡大することができる。また、薬物の微粒子化により薬物の表面積が増大し、生体組織への吸収性が向上するため、即効性のある薬物微粒子を得ることができる。このような微粒子化処理は、薬物以外の有機化合物に対しても有効である。   In addition, as described above, by realizing the microparticulation of the drug while maintaining its medicinal properties without losing its medicinal effect, search for, and determination of candidate compounds such as physicochemical research and screening that could not be evaluated in the form before microparticulation. , ADME test, general toxicity in animal preclinical test, general pharmacology, pharmacology, biochemical research, clinical test, etc. In addition, since a drug that can be administered to an extremely wide variety of living bodies can be obtained by the above-described production method, the drug administration selectivity can be greatly expanded. Moreover, since the surface area of the drug is increased by making the drug fine particles and the absorbability to living tissue is improved, drug fine particles having immediate effect can be obtained. Such a micronization treatment is also effective for organic compounds other than drugs.

微粒子化の対象となる有機化合物の具体例としては、例えば、薬物である酪酸クロベタゾンやカルバマゼピン等の難溶性、あるいは不溶性薬物がある。また、上記した微粒子の製造方法及び装置は、上記医薬品物質以外にも、医薬品候補物質(天然物、化合物ライブラリー等)、あるいは医薬部外品、化粧品等にも適用可能である。   Specific examples of organic compounds to be microparticulated include poorly soluble or insoluble drugs such as clobetasone butyrate and carbamazepine which are drugs. Further, the above-described method and apparatus for producing fine particles can be applied to drug candidate substances (natural products, compound libraries, etc.), quasi-drugs, cosmetics and the like in addition to the drug substances.

なお、図1に示した微粒子の製造装置1Aにおいて、微粒子の製造時での被処理体2に対するレーザ光の照射の停止については、あらかじめ微粒子化処理に必要なレーザ光の強度及び時間を求めておき、その処理時間に基づいてレーザ光照射を制御することが可能である。あるいは、被処理体2中での原料粒子5の微粒子化状態をモニタするモニタ手段を設置し、そのモニタ結果に応じてレーザ光照射を制御することとしても良い。   In the fine particle manufacturing apparatus 1A shown in FIG. 1, regarding the stop of the irradiation of the laser beam to the workpiece 2 during the production of the fine particles, the intensity and time of the laser light necessary for the fine particle treatment are obtained in advance. In addition, it is possible to control the laser beam irradiation based on the processing time. Alternatively, monitoring means for monitoring the state of atomization of the raw material particles 5 in the object to be processed 2 may be installed, and laser light irradiation may be controlled according to the monitoring result.

また、被処理体2に対するレーザ光の照射位置を移動するための光路変更装置11としては、図3〜図5にその例を示すように、具体的には様々な装置を用いることができる。   As the optical path changing device 11 for moving the irradiation position of the laser beam on the object 2 to be processed, various devices can be used specifically, as shown in the examples in FIGS.

図3に示す光路変更装置11は音響光学素子を用いたものであり、二酸化テルルなどの光学媒体11a中にトランスデューサ11bによって超音波を発生させ、進行する超音波(図3中における破線矢印)の波面によってレーザ光源10からのレーザ光を回折して光を偏向させる。このような光路変更装置11では、機械的な可動部分がないためレーザ光の高速な走査を実現できる。   The optical path changing device 11 shown in FIG. 3 uses an acousto-optic element, and generates ultrasonic waves by a transducer 11b in an optical medium 11a such as tellurium dioxide and travels ultrasonic waves (broken arrows in FIG. 3). The laser beam from the laser light source 10 is diffracted by the wavefront to deflect the light. In such an optical path changing device 11, since there is no mechanical moving part, high-speed scanning of the laser beam can be realized.

図4に示す光路変更装置11は反射ミラーを用いたものであり、反射ミラー11cの一端を回転軸11dに固定し、他端を機械的に円弧運動させることによってレーザ光源10からのレーザ光の反射方向を変化させてレーザ光を走査する。この場合の反射ミラー11cの具体的な駆動方法としては、例えば、スピーカの表面と反射ミラー11cの可動端とを接着し、スピーカを振動させることによって反射ミラー11cを駆動する構成がある。   The optical path changing device 11 shown in FIG. 4 uses a reflection mirror. The one end of the reflection mirror 11c is fixed to the rotating shaft 11d, and the other end is mechanically moved in a circular arc so that the laser light from the laser light source 10 is reflected. The laser beam is scanned while changing the reflection direction. As a specific driving method of the reflecting mirror 11c in this case, for example, there is a configuration in which the reflecting mirror 11c is driven by bonding the surface of the speaker and the movable end of the reflecting mirror 11c and vibrating the speaker.

図5に示す光路変更装置11はプリズムを用いたものであり、プリズム11eの一方を回転軸11fに固定し、他方を図4と同様に機械的に円弧運動させレーザ光源10からのレーザ光の透過方向を変化させてレーザ光を走査する。このような構成は、プリズム以外のレーザ光を透過可能な光学部品に対しても適用可能である。   The optical path changing device 11 shown in FIG. 5 uses a prism. One of the prisms 11e is fixed to the rotating shaft 11f, and the other is mechanically moved in a circular arc as in FIG. The laser beam is scanned while changing the transmission direction. Such a configuration can also be applied to optical components that can transmit laser light other than the prism.

次に、実施例により本発明の内容をより具体的に説明するが、本発明は、以下の実施例に限定されるものではない。   Next, the content of the present invention will be described more specifically by way of examples. However, the present invention is not limited to the following examples.

まず、微粒子化処理による有機化合物の粒径変化について説明する。本実施例においては、微粒子化対象となる原料粒子5の有機化合物として、難溶性の薬物である酪酸クロベタゾン(Clobetasone Butyrate、外用合成副腎皮質ホルモン剤)の微粒子化を試みた。また、処理チャンバ3としては、2枚のスライドガラスの間にスペーサを挟んだ厚さ200μmのスライドガラスセルを用いた。   First, the change in the particle size of the organic compound due to the fine particle treatment will be described. In this example, as an organic compound of the raw material particles 5 to be microparticulated, clobetasone butyrate (Clobetasone Butyrate, an externally used synthetic corticosteroid), which is a poorly soluble drug, was tried. As the processing chamber 3, a slide glass cell having a thickness of 200 μm in which a spacer is sandwiched between two slide glasses was used.

スライドガラスセル内に、原料粒子5である酪酸クロベタゾン粉末2mgを直径がφ5mmの円形に配置して粉体状(固体状)の被処理体2とし、この被処理体2に対してレーザ光源10からのレーザ光を照射した。被処理体2に対するレーザ光の照射条件は、波長1064nm、パルスレーザ光の1パルス当たりの光強度1732mJ/cm、レーザ光のスポット直径φ5mm、繰返し周波数10Hz、パルス時間幅のFWHM5ns、照射時間1分とした。そして、レーザ光照射による光破砕処理を終了した後、凝集を防止するための界面活性剤(ポリソルベート80、2.52×10−5mol/l、臨界ミセル濃度の2.1倍)が添加された水中に光破砕後のサンプルを分散させ、光破砕処理による効果を粒度分布測定装置(島津製作所SALD7000)によって調べた。なお、比較のために行った他のサンプルでも上記同様の界面活性剤を添加し、粒度分布の測定を行っている。 In a slide glass cell, 2 mg of clobetasone butyrate powder as raw material particles 5 is arranged in a circle having a diameter of φ5 mm to form a powdery (solid) object 2, and a laser light source 10 is applied to this object 2. The laser beam from was irradiated. The irradiation condition of the laser beam on the workpiece 2 is as follows: wavelength 1064 nm, light intensity 1732 mJ / cm 2 per pulse of the pulsed laser beam, laser beam spot diameter φ5 mm, repetition frequency 10 Hz, pulse time width FWHM 5 ns, irradiation time 1 Minutes. Then, after finishing the photocrushing treatment by laser light irradiation, a surfactant (polysorbate 80, 2.52 × 10 −5 mol / l, 2.1 times the critical micelle concentration) for preventing aggregation is added. The sample after light crushing was dispersed in water, and the effect of the light crushing treatment was examined by a particle size distribution measuring device (Shimadzu Corporation SALD7000). In addition, the surfactant similar to the above was also added to other samples used for comparison, and the particle size distribution was measured.

図6は、酪酸クロベタゾンの粒子径分布を示すグラフである。このグラフにおいて、横軸は酪酸クロベタゾンの粒子径(μm)を示し、縦軸は相対粒子量を示している。なお、上記測定装置で非常に広い範囲の粒度を測定すると、図6での粒子径0.1μm付近の分布のようにゴーストが現れるため、粒子径0.2μm以上の分布で微粒子化の評価を行った。   FIG. 6 is a graph showing the particle size distribution of clobetasone butyrate. In this graph, the horizontal axis indicates the particle diameter (μm) of clobetasone butyrate, and the vertical axis indicates the relative particle amount. Note that when a very wide range of particle sizes is measured with the above measuring apparatus, a ghost appears like the distribution in the vicinity of the particle size of 0.1 μm in FIG. went.

図6のグラフにおいて、グラフA1は原料粒子である酪酸クロベタゾン粉末自体の粒子径分布、グラフA2は液体窒素で低温処理のみを行った場合の粒子径分布、グラフA3は酪酸クロベタゾンの粉体に対して常温のまま光破砕処理を行った場合の粒子径分布、グラフA4は酪酸クロベタゾンの粉体に対して液体窒素を冷却媒体として冷却(−195.8℃)しつつ光破砕処理を行った場合の粒子径分布をそれぞれ示している。   In the graph of FIG. 6, the graph A1 is the particle size distribution of the raw material clobetasone butyrate powder itself, the graph A2 is the particle size distribution when only low temperature treatment is performed with liquid nitrogen, and the graph A3 is the crobetazone butyrate powder. The particle size distribution when the light crushing treatment is performed at room temperature, graph A4 is the case where the light crushing treatment is performed on the powder of clobetasone butyrate while cooling with liquid nitrogen as a cooling medium (-195.8 ° C.). The particle size distribution of each is shown.

これらのグラフA1〜A4のうち、グラフA1及びA2を比較すると、サンプルを液体窒素温度に冷却するだけでは酪酸クロベタゾンの粒子径はほとんど変化しないことがわかる。また、グラフA1及びA3を比較すると、常温においても、粉体(固体)の状態にある有機化合物に対してレーザ光照射を行うことによって、その微粒子化が可能になっている。さらに、グラフA3及びA4を比較すると、粉体を冷却しつつレーザ光照射を行うことにより、常温の場合に比べて微粒子化効率が向上している。   Comparing graphs A1 and A2 among these graphs A1 to A4, it can be seen that the particle diameter of clobetasone butyrate hardly changes only by cooling the sample to the liquid nitrogen temperature. Further, comparing the graphs A1 and A3, the fine particles can be formed by irradiating the organic compound in a powder (solid) state with laser light even at room temperature. Further, comparing graphs A3 and A4, the efficiency of atomization is improved by performing laser light irradiation while cooling the powder as compared with the case of normal temperature.

次に、微粒子化処理による有機化合物の純度変化について説明する。本実施例においては、上記と同様に、微粒子化対象となる原料粒子5の有機化合物として、難溶性の薬物である酪酸クロベタゾンの微粒子化を試みた。また、処理チャンバ3としては、2枚のスライドガラスの間に厚み200μmのスペーサを挟んだスライドガラスセルを用いた。   Next, changes in the purity of the organic compound due to the fine particle treatment will be described. In this example, as described above, an attempt was made to micronize clobetasone butyrate, which is a poorly soluble drug, as the organic compound of the raw material particles 5 to be micronized. The processing chamber 3 was a slide glass cell in which a spacer having a thickness of 200 μm was sandwiched between two slide glasses.

スライドガラスセル内に、原料粒子5である酪酸クロベタゾン粉末2mgを直径がφ5mmの円形に配置して粉体状(固体状)の被処理体2とし、この被処理体2に対してレーザ光源10からのレーザ光を照射した。被処理体2に対するレーザ光の照射条件は、波長1064nm、パルスレーザ光の1パルス当たりの光強度1732mJ/cm、レーザ光のスポット直径φ5mm、繰返し周波数10Hz、照射時間10分とした。なお、図6の実験では照射時間を1分としたが、過剰に照射した場合の劣化を評価するため、本実験では照射時間を10分とした。そして、レーザ光照射による光破砕処理を終了した後、被処理体2をアセトニトリルで溶解させ、酪酸クロベタゾンの純度を高速液体クロマトグラフィ(HLPC)によって定量した。 In a slide glass cell, 2 mg of clobetasone butyrate powder as raw material particles 5 is arranged in a circle having a diameter of φ5 mm to form a powdery (solid) object 2, and a laser light source 10 is applied to this object 2. The laser beam from was irradiated. The laser beam irradiation conditions for the object 2 were a wavelength of 1064 nm, a light intensity of 1732 mJ / cm 2 per pulse of the pulse laser beam, a laser beam spot diameter of 5 mm, a repetition frequency of 10 Hz, and an irradiation time of 10 minutes. In the experiment of FIG. 6, the irradiation time was 1 minute. However, in this experiment, the irradiation time was 10 minutes in order to evaluate the deterioration caused by excessive irradiation. And after finishing the photocrushing process by laser beam irradiation, the to-be-processed object 2 was melt | dissolved with acetonitrile, and the purity of the clobetasone butyrate was quantified by the high performance liquid chromatography (HLPC).

この定量結果において、上記した冷却媒体による被処理体の冷却を行わずに常温で光破砕処理を行った場合では、被処理体における酪酸クロベタゾンに0.6%の不純物が生成していた。これは、レーザ光照射に伴う熱的な分解による純度低下である。これに対して、冷却媒体として液体窒素を用いた冷却条件下(−195.8℃)で光破砕処理を行ったところ、被処理体における酪酸クロベタゾンに検出できるレベルの不純物は含まれていなかった。これにより、固体状のままで光破砕処理を行う場合に問題となっていた加熱による被処理体の劣化が、被処理体を冷却しつつ光破砕処理を行うことによって抑制されることが確認された。   In this quantitative result, when the light crushing process was performed at room temperature without cooling the object to be processed with the cooling medium, 0.6% impurities were generated in clobetasone butyrate in the object to be processed. This is a decrease in purity due to thermal decomposition accompanying laser beam irradiation. On the other hand, when light crushing treatment was performed under cooling conditions (-195.8 ° C.) using liquid nitrogen as a cooling medium, clobetasone butyrate in the object to be treated did not contain any detectable level of impurities. . This confirms that the degradation of the object to be processed due to heating, which has been a problem when performing the light crushing process in a solid state, is suppressed by performing the light crushing process while cooling the object to be processed. It was.

本発明による微粒子の製造方法、製造装置、及び微粒子は、上記した実施形態及び実施例に限られるものではなく、様々な変形が可能である。例えば、製造装置に用いられる処理チャンバ3については、上記したスライドガラスセルに限らず、粉体状、膜状、バルク固体状などの被処理体の状態や分量などに応じて、様々なものを用いて良い。また、加圧装置42による処理チャンバ3内の加圧については、加圧せずに常圧でレーザ光照射を行っても良い。   The fine particle production method, production apparatus, and fine particles according to the present invention are not limited to the above-described embodiments and examples, and various modifications are possible. For example, the processing chamber 3 used in the manufacturing apparatus is not limited to the above-described slide glass cell, and various types of processing chambers 3 may be used depending on the state and quantity of the object to be processed such as powder, film, and bulk solid. May be used. As for pressurization in the processing chamber 3 by the pressurizing device 42, laser light irradiation may be performed at normal pressure without pressurization.

本発明は、効率良く有機化合物を微粒子化することが可能な微粒子の製造方法、製造装置、及び微粒子として利用可能である。   INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention can be used as a fine particle production method, a production apparatus, and fine particles capable of efficiently atomizing an organic compound.

微粒子の製造装置の一実施形態を概略的に示す構成図である。It is a block diagram which shows roughly one Embodiment of the manufacturing apparatus of microparticles | fine-particles. 図1に示した製造装置に用いられる処理チャンバを示す斜視図である。It is a perspective view which shows the processing chamber used for the manufacturing apparatus shown in FIG. 図1に示した製造装置に用いられる光路変更装置の構成例を示す図である。It is a figure which shows the structural example of the optical path changing apparatus used for the manufacturing apparatus shown in FIG. 図1に示した製造装置に用いられる光路変更装置の構成例を示す図である。It is a figure which shows the structural example of the optical path changing apparatus used for the manufacturing apparatus shown in FIG. 図1に示した製造装置に用いられる光路変更装置の構成例を示す図である。It is a figure which shows the structural example of the optical path changing apparatus used for the manufacturing apparatus shown in FIG. 酪酸クロベタゾンの粒子径分布を示すグラフである。It is a graph which shows the particle diameter distribution of clobetasone butyrate.

符号の説明Explanation of symbols

1A…微粒子の製造装置、2…被処理体、3…処理チャンバ、5…原料粒子(有機化合物)、10…レーザ光源、11…光路変更装置、15…制御装置、30…チャンバ内の空間、31…光照射窓、34…乾燥ガス吹付装置、36…スペーサ、37…空気層、41…冷却媒体、42…加圧装置。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1A ... Fine particle manufacturing apparatus, 2 ... To-be-processed object, 3 ... Processing chamber, 5 ... Raw material particle (organic compound), 10 ... Laser light source, 11 ... Optical path changing apparatus, 15 ... Control apparatus, 30 ... Space in chamber, DESCRIPTION OF SYMBOLS 31 ... Light irradiation window, 34 ... Dry gas spraying apparatus, 36 ... Spacer, 37 ... Air layer, 41 ... Cooling medium, 42 ... Pressurization apparatus.

Claims (17)

有機化合物を光破砕してその微粒子を製造する製造方法であって、
前記有機化合物からなる固体状の被処理体に対し、前記被処理体が所定の温度に冷却された状態で所定波長のレーザ光を照射することによって、前記被処理体での前記有機化合物を微粒子化することを特徴とする微粒子の製造方法。
A method for producing fine particles of an organic compound by photocrushing,
By irradiating a laser beam having a predetermined wavelength with the object to be processed cooled to a predetermined temperature on a solid object to be processed made of the organic compound, the organic compound on the object to be processed is finely divided. A method for producing fine particles, characterized in that
前記レーザ光の波長は、900nm以上の波長であることを特徴とする請求項1記載の製造方法。   The manufacturing method according to claim 1, wherein the laser beam has a wavelength of 900 nm or more. 前記被処理体が収容される処理チャンバ内を加圧した状態で前記レーザ光を照射することを特徴とする請求項1または2記載の製造方法。   The manufacturing method according to claim 1, wherein the laser beam is irradiated in a state where a processing chamber in which the object to be processed is accommodated is pressurized. 前記被処理体が収容される処理チャンバ内を窒素ガスまたは希ガスで満たした状態で前記レーザ光を照射することを特徴とする請求項1〜3のいずれか一項記載の製造方法。   The manufacturing method according to claim 1, wherein the laser beam is irradiated in a state where a processing chamber in which the object to be processed is accommodated is filled with nitrogen gas or a rare gas. 前記被処理体が収容される処理チャンバに対し前記レーザ光の照射方向からみて後面側に冷却手段を配置することを特徴とする請求項1〜4のいずれか一項記載の製造方法。   The manufacturing method according to any one of claims 1 to 4, wherein a cooling unit is disposed on a rear surface side of the processing chamber in which the object to be processed is accommodated when viewed from the irradiation direction of the laser beam. 前記被処理体に対する前記レーザ光の照射位置を移動しつつ前記レーザ光の照射を行うことを特徴とする請求項1〜5のいずれか一項記載の製造方法。   The manufacturing method according to claim 1, wherein the laser light irradiation is performed while moving an irradiation position of the laser light on the object to be processed. 前記被処理体は、界面活性剤を含むことを特徴とする請求項1〜6のいずれか一項記載の製造方法。   The manufacturing method according to claim 1, wherein the object to be processed includes a surfactant. 前記有機化合物は、薬物であることを特徴とする請求項1〜7のいずれか一項記載の製造方法。   The manufacturing method according to claim 1, wherein the organic compound is a drug. 有機化合物を光破砕してその微粒子を製造する製造装置であって、
前記有機化合物からなる固体状の被処理体を収容する処理チャンバと、
前記被処理体を所定の温度に冷却する冷却手段と、
冷却された状態の前記被処理体に対して、前記被処理体での前記有機化合物を微粒子化するための所定波長のレーザ光を照射するレーザ光源と
を備えることを特徴とする微粒子の製造装置。
A manufacturing apparatus for producing fine particles by photocrushing an organic compound,
A processing chamber containing a solid object to be processed made of the organic compound;
Cooling means for cooling the object to be processed to a predetermined temperature;
An apparatus for producing fine particles, comprising: a laser light source for irradiating a laser beam having a predetermined wavelength for making the organic compound on the object to be finely divided into the object to be treated in a cooled state. .
前記レーザ光源から照射される前記レーザ光の波長は、900nm以上の波長であることを特徴とする請求項9記載の製造装置。   The manufacturing apparatus according to claim 9, wherein a wavelength of the laser light emitted from the laser light source is 900 nm or more. 前記処理チャンバ内を加圧する加圧手段を備えることを特徴とする請求項9または10記載の製造装置。   The manufacturing apparatus according to claim 9, further comprising a pressurizing unit that pressurizes the inside of the processing chamber. 前記処理チャンバ内を窒素ガスまたは希ガスで満たした状態で前記レーザ光を照射することを特徴とする請求項9〜11のいずれか一項記載の製造装置。   The manufacturing apparatus according to any one of claims 9 to 11, wherein the laser light is irradiated in a state where the processing chamber is filled with nitrogen gas or a rare gas. 前記冷却手段は、前記処理チャンバに対し前記レーザ光の照射方向からみて後面側に配置された冷却媒体を有することを特徴とする請求項9〜12のいずれか一項記載の製造装置。   The manufacturing apparatus according to claim 9, wherein the cooling unit includes a cooling medium disposed on a rear surface side when viewed from the irradiation direction of the laser beam with respect to the processing chamber. 前記被処理体に対する前記レーザ光の照射位置を移動しつつ前記レーザ光の照射を行うことを特徴とする請求項9〜13のいずれか一項記載の製造装置。   The manufacturing apparatus according to claim 9, wherein the laser light is irradiated while moving an irradiation position of the laser light on the object to be processed. 前記被処理体は、界面活性剤を含むことを特徴とする請求項9〜14のいずれか一項記載の製造装置。   The manufacturing apparatus according to claim 9, wherein the object to be processed includes a surfactant. 前記有機化合物は、薬物であることを特徴とする請求項9〜15のいずれか一項記載の製造装置。   The manufacturing apparatus according to claim 9, wherein the organic compound is a drug. 請求項1〜8のいずれか一項記載の微粒子の製造方法により製造される微粒子。   Fine particles produced by the method for producing fine particles according to claim 1.
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