JP2008037842A - セラミド微粒子分散液の製造方法 - Google Patents

セラミド微粒子分散液の製造方法 Download PDF

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Abstract

【課題】従来にない新規なセラミド微粒子分散液の製造方法を提供する。
【解決手段】セラミド微粒子分散液の製造方法は、融解したセラミド及び非イオン性界面活性剤を含む油性成分の第1液と、水性成分の第2液とを、それぞれ流動させて、それらが混在状態になるように接触させる液接触ステップと、液接触ステップで混在状態になった第1液及び第2液を混合用細孔に流通させることにより第1液が第2液に分散して乳化した乳化液を作製する液混合ステップと、液混合ステップで作製した乳化液を冷却してセラミドを固化させる冷却ステップと、を備える。
【選択図】なし

Description

本発明は、トイレタリーを含む衛生用途、医薬品用途、食品用途等において有用なセラミド微粒子分散液の製造方法に関する。
セラミドを含有する乳化組成物が医薬品、化粧品等に好適に利用されている。セラミドは、その性質から保存中に結晶が析出するなどの問題があり、その安定化が課題となっている。そこで、セラミドを乳化物或いは可溶化物として化粧料等に安定に配合する試みがなされている(特許文献1及び2参照)。
一方、特許文献3には、スフィンゴ糖脂質を微粒子として化粧料に配合する例が報告されている。しかしながら、この文献に示されている製造方法では、高圧ジェット流を用いるために装置コストが大きくなる懸念があり、また、「予め調整した粗分散液を微粒化処理する」とあるが、微粒化処理中に粗分散液の安定性を十分にするための工夫が必要であり、従って、スケールアップに課題を残すものと思われる。
また、特許文献4には、加熱液化したスフィンゴ脂質構造物質を含有する油性成分を、マイクロチャネルを介して高分子化合物を含有する連続相に分散させて粒径分布の単分散なエマルジョンを得、これを冷却して微粒子化する技術が報告されている。この製造方法によって得られる微粒子の平均粒径は10〜100μmであり、皮膚に塗り広げる際の感触を向上させるために特定の油剤を必要とする。
特開2005−53865号公報 特開2002−338459号公報 特許第3778325号公報 特開2005−213334号公報
本出願の目的は、従来にない新規なセラミド微粒子分散液の製造方法を提供することである。
上記目的を達成する本発明のセラミド微粒子の製造方法は、
融解したセラミド及び非イオン性界面活性剤を含む油性成分の第1液と、水性成分の第2液とを、それぞれ流動させて、それらが混在状態になるように接触させる液接触ステップと、
上記液接触ステップで混在状態になった上記第1液及び上記第2液を混合用細孔に流通させることにより該第1液が該第2液に分散して乳化した乳化液を作製する液混合ステップと、
上記液混合ステップで作製した乳化液を冷却してセラミドを固化させる冷却ステップと、
を備える。
本発明のセラミド微粒子分散液の製造方法は、従来にない新規なものであり、これによれば、従来の方法で得られる同じ組成のものよりも粒子が微細であるセラミド微粒子分散液を容易に製造することができる。また、従来の方法では均一な混合が困難であった組成であっても、粒子が微細であるセラミド微粒子分散液を容易に製造することができる。そして、製造されるセラミド微粒子分散液は、粒子が非常に微細であるため、肌等へ適用する際の付着性や感触の点が優れることが期待される。
以下、本発明の実施形態に係るセラミド微粒子分散液の製造方法について説明する。
(液混合システムA)
まず、有機化合物微粒子の製造に用いる液混合システムAについて説明する。
図1は、その液混合システムAを示す。
この液混合システムAは、2種の液の混合に用いられるものであり、一対の液流入部101及び単一の液流出部102を有するマイクロミキサー100と液供給系等の付帯部とで構成されている。
マイクロミキサー100の一方の液流入部101には、第1液を貯蔵する第1貯槽31aから延びた第1供給管32aが接続されている。第1供給管32aには、第1液を流通させる第1ポンプ33a、第1液の流量を検知する第1流量計34a及び第1液の夾雑物を除去する第1フィルタ35aが上流側から順に介設されており、第1流量計34aと第1フィルタ35aとの間の部分に第1液の圧力を検知する第1圧力計36aが取り付けられている。第1ポンプ33a、第1流量計34a及び第1圧力計36aのそれぞれは、流量コントローラ37に電気的に接続されている。
マイクロミキサー100の他方の液流入部101には、第2液を貯蔵する第2貯槽31bから延びた第2供給管32bが接続されている。第2供給管32bには、第2液を流通させる第2ポンプ33b、第2液の流量を検知する第2流量計34b及び第2液の夾雑物を除去する第2フィルタ35bが上流側から順に介設されており、第2流量計34bと第2フィルタ35bとの間の部分に第2液の圧力を検知する第2圧力計36bが取り付けられている。第2ポンプ33b、第2流量計34b及び第2圧力計36bのそれぞれは、流量コントローラ37に電気的に接続されている。
流量コントローラ37は、第1液の設定流量及び設定圧力の入力が可能に構成されていると共に演算素子が組み込まれており、第1液の設定流量情報、第1流量計34aで検知された流量情報及び第1圧力計36aで検知された圧力情報に基づいて第1ポンプ33aを運転制御する。同様に、流量コントローラ37は、第2液の設定流量及び設定圧力の入力も可能に構成されており、第2液の設定流量情報、第2流量計34bで検知された流量情報及び第2圧力計36bで検知された圧力情報に基づいて第2ポンプ33bを運転制御する。
マイクロミキサー100の液流出部102からは混合液回収管38が延びて回収槽39に接続されている。
マイクロミキサー100は、図2に示すように、液接触部21とそれに連続して設けられた混合用細孔22とを有する。液接触部21は、液流入部101から供給された第1液及び第2液を、それぞれ流動させた状態で且つそれらが混在状態になるように接触させる。混合用細孔22は、混在状態になった第1液及び第2液を流通させて層流混合させる。混合用細孔22は、第1液及び第2液を層流混合させるものであるので非常に小さく、層流混合性を考慮すると、孔径Dが0.1〜1.0mm、或いは、孔面積Sが0.01〜1.0mmであるのが好ましい。ここで、孔径Dが0.1mm以上、或いは、孔面積Sが0.01mm以上であると、圧力損失を小さくできる。かかる観点から、孔径Dについては、0.2mm以上、孔面積Sについては0.04mm以上であるのがより好ましい。一方、孔径Dが1.0mm以下、或いは、孔面積Sが1.0mm以下で、層流混合性が優れている。かかる観点から、孔径Dについては、0.5mm以下、孔面積Sについては0.25mm以下であるのがより好ましい。なお、孔径Dは、混合用細孔22の横断面外郭を内包する最小円の直径である。
上記のように小さい混合用細孔22では、その孔長さLの孔径Dに対する比が40以下であることが好ましい。孔長さLの孔径Dに対する比が40以下であれば、混合用細孔22内での乱流の発達が抑えられ、そのため均一な混合を行うことができる。L/Dが小さい方が圧力損失が小さく、送液系の負担も小さくなることを考慮すると、L/D≦40であることが好ましく、L/D≦20であることがより好ましく、L/D≦10であることがさらに好ましい。一方、耐圧強度の観点から、孔長さLは孔径Dの1/2以上、つまり、L/D≧0.5であることがより好ましく、L/D≧1とするのがさらに好ましい。
混合用細孔22は、その横断面外郭形状が特に限定されるものでなく、例えば、円形、半円形、楕円形、半楕円形、正方形、長方形、台形、平行四辺形、星形、不定形等である。また、混合用細孔22は、長さ方向に沿って均一に形成されていても、長さ方向に沿って不均一に形成されていてもいずれでもよい。
マイクロミキサー100は、第1液及び第2液の合流形態として、対向型、直角型、Y字型、並行型、二重管型等、特に限定されるものではなく、また、管によって構成されたものであっても、溝が形成された基板の積層構造により内部に液流路が構成されたものであってもよい。
以下に、3種類のマイクロミキサー100の具体的構成について説明する。
<第1の構成>
図3は、第1の構成のマイクロミキサー100を示す。
このマイクロミキサー100は、両端部がそれぞれ液流入部101とされた直線管部分110と、その直線管部分110の中央部分から分岐して直交方向に延び管端が液流出部102とされた分岐管部分120とからなるT字管により構成されている。T字管によるこのようなマイクロミキサー100は、装置構成が簡易であり、分解洗浄によるメンテナンスも容易である。
直線管部分110は、中央部分の流路が狭くなっており、その中央部分のうち、一方の液流入部101側が第1液流路11aに、また、他方の液流入部101側が第2液流路11bにそれぞれ構成されている。分岐管部分120には、管軸に沿って延びて直線管部分110内に連通した混合用細孔22が形成されている。そして、直線管部分110の中央部、つまり、分岐管部分120への分岐部の管内が混合用細孔22に連続する液接触部21に構成されている。第1液流路11a及び第2液流路11bのそれぞれは、流路断面積、つまり、孔面積が混合用細孔22と同一乃至同程度であり、また、圧損を小さく抑えることができるように流路長さ、つまり、孔長さも混合用細孔22と同一乃至同程度であることが好ましい。
このマイクロミキサー100は、第1液及び第2液の液接触部21に向かうそれぞれの流動方向と混合用細孔22の延びる方向とが相互に異なる構成となっている。このように、第1液及び第2液の液接触部21に向かうそれぞれの流動方向と混合用細孔22の延びる方向とが相互に異なると、図4に示すように、第1液及び第2液の液接触部21に向かうそれぞれの流動方向のいずれか一方が混合用細孔22の延びる方向と同じである構成に比べて、高い混合性能を得ることができ、その結果、粒径分布の狭い有機化合物微粒子を製造することができる。
なお、図3に示したものは、直線管部分110の中央部分の流路が狭くなった構成であるが、特にこれに限定されるものではなく、図5に示すように、そのような部分がなく、一方の液流入部101から他方の液流入部101まで一様な流路を有する構成であってもよい。
また、図3に示したものは、分岐管部分120に混合用細孔22が形成された構成であるが、特にこれに限定されるものではなく、分岐管部分に連続して混合用細孔が形成された部材を別途接続した構成であってもよい。
<第2の構成>
図6は、第2の構成のマイクロミキサー100を示す。なお、第1の構成と同一名称の部分は第1の構成と同一符号で示す。
このマイクロミキサー100は、基板積層型のものであって、各々、基板面内を延びる第1液流路11a及び第2液流路11b、並びに、基板面に対して角度を有する方向に延びる混合用細孔22がそれぞれ内部に形成されている。第1液流路11a及び第2液流路11bは、一端同士が結合して開くように延びて略V字状の軌跡を形成しており、前者の他端が一方の液流入部101に、また、後者の他端が他方の液流入部101にそれぞれ構成されている。混合用細孔22は、一端が第1液流路11a及び第2液流路11bの結合部に繋がっており、他端が液流出部102に構成されている。そして、この第1液流路11a及び第2液流路11b、並びに、混合用細孔22の結合部が液接触部21に構成されている。
このマイクロミキサー100もまた、第1の構成のものと同様に、第1液及び第2液の液接触部21に向かうそれぞれの流動方向と混合用細孔22の延びる方向とが相互に異なる構成となっている。
なお、図6に示したものは、第1液流路11a及び第2液流路11bがそれぞれ単一のものであるが、特にこれに限定されるものではなく、図7に示すように、第1液流路11a及び第2液流路11bがそれぞれ複数ある構成であってもよい。
また、このように液流路が3以上ある構成の場合、第1液及び第2液とは異なる第3液をいずれかの液流路に流通させることも可能である。
<第3の構成>
図8(a)〜(c)は、第3の構成のマイクロミキサー100を示す。なお、第1の構成と同一名称の部分は第1の構成と同一符号で示す。
このマイクロミキサー100は、配管経路に設けられた液流通管10とその液流出側に連続して設けられた液混合部20とを備えている。
液流通管10は、大径管12とそれに導入されて挿通された1本の小径管13とにより二重管構造に構成されている。これにより、液流通管10は、大径管12の内側で且つ小径管13の外側の部分の第1液流路11aと小径管13の内側の第2液流路11bとの2つの液流路が管内部に相互に並行に延びて長さ方向に沿って構成されている。そして、液流通管10の外部に露出した大径管12の管端が一方の液流入部101に構成され、小径管の管端が他方の液流入部101に構成されている。二重管構造の液流通管10を有するこのようなマイクロミキサー100は、装置構成が簡易であり、分解洗浄によるメンテナンスも容易である。
液混合部20は、液流通管10の液流出端に連続して内部領域を形成している。この内部領域は、液流通管10から流出した第1液及び第2液が接触する液接触部21に構成されている。液混合部20には、液接触部21に連続して設けられた混合用細孔22が穿孔されている。混合用細孔22は、第1液流路11a及び第2液流路11bの延びる方向と同一方向に延びるように形成されている。そして、混合用細孔22に連続して設けられた回収管接続部が液流出部102に構成されている。
このマイクロミキサー100は、第1の構成のものや第2の構成のものとは異なり、第1液及び第2液の液接触部21に向かうそれぞれの流動方向、並びに、混合用細孔22の延びる方向がいずれも同じ構成となっている。
ところで、流体流通管10から流出して液接触部21で接触した第1液及び第2液は、最終的には混合用細孔22により層流混合される。このとき、より高速な混合性能を得るためには、液接触部21でのそれらの混在状態が、各液の微小なセグメントで構成されていればよい。従って、第2液流路11bの数がより多いことが好ましく、図8(a)及び(b)に示すように、小径管13が1本である場合よりも、図9(a)及び(b)に示すように小径管13が複数本である場合の方が、より高速な混合特性を得ることができる。
また、このように液流路が3以上ある構成の場合、第1液及び第2液とは異なる第3液をいずれかの液流路に流通させることも可能である。
(セラミド微粒子分散液の製造方法)
次に、この液混合システムAを用いたセラミド微粒子分散液の製造方法について説明する。このセラミド微粒子分散液の製造方法は、融解したセラミド及び非イオン性界面活性剤を含む油性成分の第1液と水性成分の第2液とをそれぞれ流動させて、それらが混在状態になるように接触させ、それらを混合用細孔22に流通させることにより第1液が第2液に分散して乳化した乳化液を作製し、それを冷却してセラミドを固化させるものである。
<第1液及び第2液>
第1液は、融解したセラミド及び非イオン性界面活性剤を含む油性成分である。
ここで、セラミドは、融点35℃以上の固体のセラミド又はセラミド類似物質である。具体的には、セラミドとしては、例えば、糖セラミド、タイプI〜タイプVIの天然セラミド、N−(2−ヒドロキシ−3−ヘキサデシロキシプロピル)−N−2−ヒドロキシエチルヘキサデカナミド、N−(2−ヒドロキシ−3−ヘキサデシロキシプロピル)−N−2−ヒドロキシエチルデカナミド、N−(テトラデシロキシヒドロキシプロピル−N−ヒドロキシエチルデカナミドなどのセラミドの脂肪族アミド誘導体等が挙げられる。これらのなかでは、コスト及びセラミド微粒子分散液の保存安定性の観点から、N−(2−ヒドロキシ−3−ヘキサデシロキシプロピル)−N−2−ヒドロキシエチルヘキサデカナミドを用いることが好ましい。
非イオン性界面活性剤は、公知のものを使用できる。具体的には、非イオン性界面活性剤としては、例えば、グリセリン脂肪酸エステル、プロピレングリコール脂肪酸エステル、ソルビタン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステル、プロピレン脂肪酸エステル、グリセリン脂肪酸エステル、ショ糖脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンソルビトール脂肪酸エステル、テトラオレイン酸ポリオキシエチレンソルビット、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシプロピレンアルキルエーテル、アルキルグリセリルエーテル、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレングリコール、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレンアルキルエーテル、ポリエチレングリコール脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンヒマシ油、ポリオキシエチレン硬化ヒマシ油等が挙げられる。これらのなかでは、セラミドの融点以上でのセラミドとの相溶性及びセラミド微粒子の粒径を小さくする観点から、HLBが2〜15である非イオン性界面活性剤を用いることが好ましく、3〜14であるものを用いることがより好ましく、4〜12であるものを用いることがさらに好ましい。
なお、HLBは、「乳化・可溶化の技術」工学図書(株)(昭59−5−20)p.8−12に記載の計算式に基づいて求められる。より具体的には、多価アルコール脂肪酸エステルの場合、
式:〔HLB〕=20(1−S/A)
(式中、Sはエステルのケン化価、Aは脂肪酸の酸価を示す)に基づいて求められる。
多価アルコール脂肪酸エステルのオキシエチレン付加物の場合、
式:〔HLB〕=(E+P)/5
〔式中、Eはオキシエチレン含量(質量%)、Pは多価アルコール含量(質量%)を示す〕に基づいて求められる。
高級アルコールのオキシエチレン付加物の場合、
式:〔HLB〕=E/5
(式中、Eは前記と同じ)に基づいて求められる。
前記以外の非イオン性界面活性剤の場合、
式:〔HLB〕=7+1.171log(Mw/Mo)
(式中、Mwは界面活性剤の親水性基の分子量、Moは界面活性剤の疎水性基の分子量、logは底が10の対数を示す)に基づいて求められる。
非イオン性界面活性剤として、界面活性剤Aと界面活性剤Bの2種類を併用する場合、それぞれのHLBをHLB 及びHLB とすると、両者を混合した非イオン性界面活性剤のHLBは、それぞれの質量分率をW、Wとすると、
式:〔HLB〕=〔(W×HLB)+(W×HLB)〕÷(W+W)
に基づいて求められる。また、非イオン性界面活性剤として3種類以上の界面活性剤を併用する場合、前記と同様にしてそれらを混合した非イオン性界面活性剤のHLBを求めることができる。
セラミド及び非イオン性界面活性剤のそれぞれについては、1種のみを用いても、また、2種以上を混合して用いてもいずれでもよい。
また、セラミド及び非イオン性界面活性剤については、後で述べる冷却時にセラミド微粒子を安定に析出させる観点から、第1液における合計の含有量を70質量%以上とすることが好ましく、75質量%以上とすることがより好ましく、80質量%以上とすることが更に好ましい。
さらに、セラミド及び非イオン性界面活性剤については、得られるセラミド微粒子の粒径を小さくする観点及びセラミド微粒子の保存安定性の観点から、セラミドと非イオン性界面活性剤との質量比を、セラミド/非イオン性界面活性剤=30/70〜90/10とすることが好ましく、40/60〜80/20とすることがより好ましく、45/55〜75/25とすることがさらに好ましい。
第1液には、均一に混合された融解液の状態が維持されれば、セラミド及び非イオン性界面活性剤以外に、融点35℃以上の固体油、液体油、水等を含めてもよい。但し、後で述べる冷却時にセラミド微粒子を安定に析出させる観点から、第1液には液体油を含めないことが好ましい。ここで、液体油とは、融点35℃未満の油性成分のことであり、上記非イオン性界面活性剤には該当しない。
一方、第2液は、水性成分であり、主として水、つまり、50質量%以上が水である。
第2液には、その他にエタノールなどの水混和性の有機溶媒やグリセリンなどの多価アルコール類を含めてもよい。また、第2液には、製造後のセラミド微粒子の分散安定化のため、予め、界面活性剤及び/又は高分子分散剤を含有させておいてもよい。界面活性剤は、公知のものが適用可能であり、陰イオン系のものが好ましく、例えば、ドデシル硫酸ナトリウム、ポリオキシエチレンアルキルエーテル硫酸ナトリウム、ポリオキシエチレンアルキルエーテル酢酸ナトリウム等が挙げられる。高分子分散剤も、公知のものが適用可能であり、例えば、ポリビニルピロリドン(PVP)、ポリビニルアルコール、アルキル変性多糖類、カルボマー類等が挙げられる。
<セラミド微粒子分散液の製造>
液混合システムAを稼働させると、第1ポンプ33aは、第1液を、第1貯槽31aから第1供給管32aを介し、第1流量計34a及び第1フィルタ35aを順に経由させてマイクロミキサー100の一方の液流入部101に継続的に供給する。第1流量計34aは、検知した第1液の流量情報を流量コントローラ37に送る。また、第1圧力計36aは、検知した第1圧力計36aの圧力情報を流量コントローラ37に送る。
第2ポンプ33bは、第2液を、第2貯槽31bから第2供給管32bを介し、第2流量計34b及び第2フィルタ35bを順に経由させてマイクロミキサー100の一方の液流入部101に継続的に供給する。第2流量計34bは、検知した第2液の流量情報を流量コントローラ37に送る。また、第2圧力計36bは、検知した第2圧力計36bの圧力情報を流量コントローラ37に送る。
続いて、流量コントローラ37は、第1液の設定流量情報及び設定圧力情報、並びに、第1流量計34aで検知された流量情報及び第1圧力計36aで検知された圧力情報に基づいて、第1液の設定流量及び設定圧力がそれぞれ維持されるように第1ポンプ33aを運転制御する。それと共に、流量コントローラ37は、第2液の設定流量情報及び設定圧力情報、並びに、第2流量計34bで検知された流量情報及び第2圧力計36bで検知された圧力情報に基づいて、第2液の設定流量及び設定圧力がそれぞれ維持されるように第2ポンプ33bを運転制御する。
マイクロミキサー100では、第1液及び第2液が混在状態、つまり、各液の小さいセグメントが混在した状態になるように接触され(液接触ステップ)、それが混合用細孔22に流通され、混合用細孔22において、それが混合用細孔22への縮流及び混合用細孔22内での剪断により引き延ばされて微細なセグメントとなる。このようにマイクロミキサー100を用いることにより、この一連の過程が非常に短時間(0.1秒以内)で進行し、しかも、セグメントサイズのばらつきがほとんど生じず、そのため、第1液と第2液とが微細且つ均一に入り組んだ混在状態が瞬時に得られる。第1液及び第2液がこのような混在状態を経るため、直後に生成する乳化物(O/Wエマルション)は粒子が非常に微細で且つ均一になるものと考えられる(液混合ステップ)。一般的に、乳化物の状態(相)に関しては、水−界面活性剤−油の3成分の組成比と温度とによって決定されるが、乳化物の乳化粒径分布に関しては、各成分の混合手順や槽内の温度分布、濃度分布などによって大きく変化する。そのため、従来の液液混合方法では粒径分布が大きくなりやすく、粒子が微細で且つ均一な乳化物を製造することが困難な場合が多かった。すなわち、従来の液液混合方法では、剪断による液滴の微細化と、2つの液相間の拡散による各成分の物質移動とが、並行して進行するのに対し、上記のようなマイクロミキサー100による液液混合方法では、瞬時に液液界面が著しく増大するために、引き続いて2つの液相間の拡散が瞬時に進行して完結することが可能となり、その結果、乳化物の乳化粒径分布に両者間に大きな差異が生じるものと考えられる。
ここで、混合前の第1液の温度については、少なくともセラミドの融点以上であって、第1液が流動化する温度以上に加温して調温する。具体的には、第1液の温度を40〜95℃に調温するのが好ましく、50〜80℃に調温するのがより好ましい。
混合前の第2液の温度については、第1液と同様に加温して調温することが好ましいが、第1液の温度と同一であっても、また、異なっていてもいずれでもよい。
第1液及び第2液のそれぞれの圧力設定については、送液の圧力が0.01〜3MPaとなるようにすればよい。
第1液及び第2液のそれぞれの流量設定については、マイクロミキサー100で十分な混合を行えるという観点及び冷却後も微粒子の粒径が安定であるという観点から、第1液と第2液との質量比を、第1液/第2液=1/99〜50/50とするのが好ましく、3/97〜30/70とするのがより好ましい。なお、第1液及び第2液を混合して得られる乳化液におけるセラミドの濃度は、濃い方が生産性が高く、一方、薄い方が得られる微粒子が安定である。かかる観点から、第1液及び第2液の混合流体におけるセラミドの濃度が0.5〜20質量%となるようにするのが好ましく、1〜10質量%となるようにするのがより好ましい。
また、第1液及び第2液の流量設定については、微粒子の生成に好適であるという観点及び過大な圧損が生じるのを防止することができるという観点から、第1液及び第2液を合わせた混合用細孔22への流量を1〜50L/hとすることが好ましく、2〜30L/hとすることがより好ましい。
そして、マイクロミキサー100の液流出部102からは第1液及び第2液を混合して得られたセラミドの乳化液が流出し、それが回収管38を介して回収槽39に回収されると共に、このとき、乳化液が冷却されてセラミドが固化してセラミド微粒子の分散液となる(冷却ステップ)。
ここで、乳化液の冷却については、回収管38における熱交換により行っても、また、回収槽39内で行っても、さらに、それらの両方で行ってもよい。
冷却温度は、セラミドの融点未満の温度であるが、典型的には、5〜40℃である。
冷却手段の具体的構成としては、例えば、回収管38に介設された熱交換機や回収槽39の外周に設けられた冷却水が循環するジャケット等が挙げられる。
以上のようなセラミド微粒子分散液の製造方法は、従来にない新規なものであり、これによれば、従来では得られなかったような平均粒径が2μm以下(条件によっては、0.5μm以下、或いは、0.1μm以下)のセラミド微粒子を容易に製造することができる。
以上のようなセラミド微粒子分散液の製造方法は、従来にない新規なものであり、これによれば、従来の方法で得られる同じ組成のものよりも粒子が微細である、具体的には、平均粒径(動的光散乱法を測定原理とする粒度分布測定装置により測定可能な微粒子の平均粒径)が2μm以下(条件によっては、0.5μm以下、或いは、0.1μm以下)であるセラミド微粒子分散液を容易に製造することができる。また、従来の方法では均一な混合が困難であった組成であっても、粒子が微細であるセラミド微粒子分散液を容易に製造することができる。そして、製造されるセラミド微粒子分散液は、粒子が非常に微細であるため、肌等へ適用する際の付着性や感触の点が優れることが期待される。
(試験1)
<試験方法>
以下の実施例1及び2のようにしてセラミド微粒子分散液を製造し、それぞれについて分散粒子の平均粒径を求めた。また、比較例1として、マイクロミキサーを用いずに混合実験を行い、得られた分散粒子の体積基準メジアン径又は平均粒径を求めた。なお、実施例1及び2のそれぞれの条件及び結果を表1に示す。比較例1の結果を表2に示す。
−実施例1−
N−(2−ヒドロキシ−3−ヘキサデシロキシプロピル)−N−2−ヒドロキシエチルヘキサデカナミド(花王(株)社製 商品名:スフィンゴリピッドE、以下「合成セラミド」という。)59.7質量%とポリオキシエチレン(5)ラウリルエーテル(花王(株)社製 商品名:エマルゲン106)40.3質量%とを混合及び加温して得られた融解液を第1液とし、ポリオキシエチレン(4.5)ラウリルエーテル酢酸ナトリウム(花王(株)社製 商品名:カオーアキポRLM−45NV)4.7質量%を含む水溶液を第2液とした。第1液及び第2液をそれぞれ75℃に調温した。
図3に示す第1の構成のマイクロミキサー100を用い、混合用細孔22を流通する第1液及び第2液の液流量を、体積比(第1液/第2液=)10/90及び総流量4.8L/hにそれぞれ設定し、得られた乳化物を冷却したところ半透明状のセラミド微粒子分散液が得られた。平均粒径を求めたところ61nmであった。
マイクロミキサー100の混合用細孔22は、円筒孔であって、孔径が0.3mmで、孔長さが0.9mmであった。平均粒径は、動的光散乱法による粒径分布測定装置(大塚電子(株)社製 ELS−Z2)を用いて求めた。なお、測定は、セラミド濃度が1%になるように分散液を水で希釈して行った。
−実施例2−
合成セラミド46.8質量%とポリオキシエチレン(6)ソルビタンモノオレエート(花王(株)社製 商品名:レオドールTW−O106V)53.2%とを混合及び加温して得られた融解液を第1液とし、第2液は実施例1と同じものとした。第1液及び第2液をそれぞれ80℃に調温した。
実施例1と同じ混合条件で、第1液と第2液との混合を行い、得られた乳化物を冷却したところ薄く乳白濁したセラミド微粒子分散液が得られた。実施例1と同様に平均粒径を求めたところ149nmであった。
−比較例1−
次に示す4つの混合方法により第1液と第2液との混合を行った。
A:第1液40mLと第2液360mLとをビーカー内で一括混合後、ホモミキサー(特殊機化(株)社製 商品名:TKホモミクサーMARKII2.5)を4000r/minの回転数で1分間稼働させて混合液から乳化液を調製したのち冷却した。
B:第1液と第2液とを体積比10/90でビーカー内で一括混合後、実施例1で用いたマイクロミキサー100(一方の液流入部101を閉じて使用)にその混合液を4.8L/hの流量で通過させて乳化液を調製したのち冷却した。
C:管内径1.3mmのT字管(断面形状は円)を用い、向かい合う2ヶ所の管から流入させる第1液及び第2液の液流量を体積比(第1液/第2液=)10/90及び総流量6.0L/hにそれぞれ設定し、得られた乳化物を冷却した。
D:ビーカー内で10mLの第1液を攪拌しながら、第2液90mLを少量ずつ滴下し、得られた乳化物を冷却した。
上記A、B及びDのそれぞれの方法により、実施例1の第1液及び第2液(いずれも液温75℃に調温)を用いてセラミド微粒子分散液を得た。A及びBの方法で得られた分散液については、粒子が大きいために動的光散乱法による平均粒径の測定が不可能であったため、レーザ回折/散乱式粒度分布測定装置(株式会社 堀場製作所社製 LA−910)を用いて体積基準メジアン粒径を求めた。Dの方法で得られた分散液については、実施例1と同様にして平均粒径を求めた。混合方法Aで得られた分散液の粒子の体積基準メジアン粒径は268000nmで、混合方法Bで得られた分散液の粒子の体積基準メジアン粒径は213000nmであった。混合方法Dで得られた分散液の粒子の平均粒径は196nmであった。
上記A、B及びCのそれぞれの方法により、実施例2の第1液及び第2液(いずれも液温80℃に調温)を用いてセラミド微粒子分散液を得た。いずれの方法で得られた分散液についても、粒子が大きいために動的光散乱法による平均粒径の測定が不可能であったため、レーザ回折/散乱式粒度分布測定装置(株式会社 堀場製作所社製 LA−910)を用いて体積基準メジアン粒径を求めた。混合方法Aで得られた分散液の粒子の体積基準メジアン粒径は14300nmで、混合方法Bで得られた分散液の粒子の体積基準メジアン粒径は2200nmで、混合方法Cで得られた分散液の粒子の体積基準メジアン粒径は3100nmであった。
Figure 2008037842
Figure 2008037842
<試験結果>
表1及び2によれば、マイクロミキサー100を用いて第1液と第2液とを混合した実施例1及び2の場合は、比較例1の場合に比べ、得られたセラミド微粒子分散液の粒子の平均粒径が小さいことがわかる。
(試験2)
<試験方法>
以下の実施例3及び4のようにしてセラミド微粒子分散液を製造し、それぞれについて分散粒子の平均粒径を求めた。また、比較例2として、マイクロミキサーを用いずに混合実験を行った。なお、実施例3及び4のそれぞれの条件及び結果を表3に示す。
−実施例3−
合成セラミド66.7質量%とイソデシルグリセリルエーテル(花王(株)社製 商品名:ペネトールGE−ID−H、水を10質量%含有)33.3%とを混合及び加温して得られた融解液を第1液とし、ポリオキシエチレン(4.5)ラウリルエーテル酢酸ナトリウム(花王(株)社製 商品名:カオーアキポRLM−45NV)10.8%を含む水溶液を第2液とした。第1液及び第2液をそれぞれ65℃に調温した。
図3に示す第1の構成のマイクロミキサー100を用い、混合用細孔22を流通する第1液及び第2液の液流量を、体積比(第1液/第2液=)10/90及び総流量4.8L/hにそれぞれ設定し、得られた乳化物を冷却したところ白濁したセラミド微粒子分散液が得られた。平均粒径を求めたところ483nmであった。
マイクロミキサー100の混合用細孔22は、円筒孔であって、孔径が0.3mmで、孔長さが0.9mmであった。平均粒径は、動的光散乱法による粒径分布測定装置(大塚電子(株)社製 ELS−Z2)を用いて求めた。なお、測定は、セラミド濃度が1%になるように分散液をポリオキシエチレン(4.5)ラウリルエーテル酢酸ナトリウムの10%水溶液で希釈した。
−実施例4−
合成セラミド50.0質量%とイソデシルグリセリルエーテル(花王(株)社製 商品名:ペネトールGE−ID−H、水を10質量%含有)50.0%とを混合及び加温して得られた融解液を第1液とし、水を第2液とした。第1液及び第2液をそれぞれ65℃に調温した。
実施例3と同じ混合条件で、第1液と第2液との混合を行い、得られた乳化物を冷却したところ白濁したセラミド微粒子分散液が得られた。実施例3と同様に平均粒径を求めたところ1240nmであった。
−比較例−
上記A、B及びDの方法により、実施例3の第1液及び第2液(いずれも液温65℃に調温)を用いて混合を行ったところ、いずれの方法の場合でも第1液と第2液とをビーカー内に投入した時点で全体がゲル化し、それ以上の混合が困難になったので実験を中止した。
また、上記A、B、Dの方法により、実施例4の第1液及び第2液(いずれも液温65℃に調温)を用いて混合を行ったところ、いずれの方法の場合でも乳化が不十分であり、冷却前の段階でクリーミングを生じてしまい、均一なセラミド微粒子分散液を得ることができなかった。
Figure 2008037842
<試験結果>
表3によれば、比較例2におけるA、B及びDといった第1液と第2液との混合方法では均一な混合が困難な組成であっても、実施例3及び4のように、マイクロミキサーを用いて第1液と第2液とを混合すれば、均一なセラミド微粒子分散液が容易に得られることがわかる。
本発明は、セラミド微粒子分散液の製造方法について有用である。
流体混合システムの構成を示す図である。 液接触部及び混合用細孔を示す説明図である。 第1の構成のマイクロミキサーを示す断面図である。 第1の構成のマイクロミキサーの変形例を示す断面図である。 第1の構成のマイクロミキサーの他の変形例を示す断面図である。 第2の構成のマイクロミキサーを示す図である。 第2の構成のマイクロミキサーの変形例を示す図である。 第3の構成のマイクロミキサーを示す(a)縦断面図、(b)図8(a)におけるVIIIB-VIIIB横断面図及び(c)図8(a)におけるVIIIC-VIIIC横断面図である。 第3の構成のマイクロミキサーの変形例を示す(a)縦断面図及び(b)図9(a)におけるIXB-IXB横断面図である。
符号の説明
22 混合用細孔

Claims (4)

  1. 融解したセラミド及び非イオン性界面活性剤を含む油性成分の第1液と、水性成分の第2液とを、それぞれ流動させて、それらが混在状態になるように接触させる液接触ステップと、
    上記液接触ステップで混在状態になった上記第1液及び上記第2液を混合用細孔に流通させることにより該第1液が該第2液に分散して乳化した乳化液を作製する液混合ステップと、
    上記液混合ステップで作製した乳化液を冷却してセラミドを固化させる冷却ステップと、
    を備えたセラミド微粒子分散液の製造方法。
  2. 上記混合用細孔は、その孔面積が0.01〜1.0mmである請求項1に記載のセラミド微粒子分散液の製造方法。
  3. 上記第1液におけるセラミド及び非イオン性界面活性剤の合計の含有量が70質量%以上である請求項1に記載のセラミド微粒子分散液の製造方法。
  4. 上記第1液が液体油を含まない請求項1に記載のセラミド微粒子分散液の製造方法。
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