JP2010077062A - ゼラチン粒子の製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】疎水性溶媒中に浸かった状態で、ノズルの先端からゼラチン水溶液を疎水性溶媒中に吐出する工程と、吐出後にノズルを疎水性溶媒から引き上げる工程を有することを特徴とするゼラチン粒子の製造方法。
【選択図】図2
Description
(1)ディスペンサーのノズル先端の吐出口を疎水性溶媒に浸漬し、前記吐出口端から所定量のゼラチン水溶液を疎水性溶媒中に吐出する工程と、吐出工程につづき、吐出口を疎水性溶媒から引き上げる工程と、疎水性溶媒中に形成されたゼラチン水溶液液滴中の水分を脱水溶媒にて脱水する工程と、脱水されたゼラチン粒子をゼラチン粒子の貧溶媒で洗浄する工程と、回収したゼラチン粒子を乾燥する工程と、乾燥させたゼラチン粒子を加熱架橋する工程とからなり、吐出する工程で形成されたゼラチン水溶液液滴を、引き上げる工程で吐出口から離脱させることを特徴とするゼラチン粒子の製造方法。
(2)吐出する工程が、ディスペンサーのバルブに収容されたゼラチン水溶液を、エアー圧により、吐出口から疎水性溶媒中に吐出する工程であり、ゼラチン粒子の粒径を、エアー圧、ピストン・ニードルの移動量、吐出時間、またはノズル吐出口径により調整することができる上記(1)のゼラチン粒子の製造方法。
(3)吐出する工程において、疎水性溶媒中に吐出口が0.2mm〜3mm漬かっていることを特徴とする上記(1)のゼラチン粒子の製造方法。
(4)吐出する工程において、ノズルの上下動の振幅が、1〜5mmであり、上下動の回数が1分当たり1000回以下である上記(1)のゼラチン粒子の製造方法。
(5)疎水性溶媒を攪拌することを特徴とする上記(1)のゼラチン粒子の製造方法。
(6)吐出する工程において、ゼラチン水溶液を吐出口から疎水性溶媒中へ吐出させるときの圧力が0.001MPa以上である上記(1)のゼラチン粒子の製造方法。
(7)ゼラチン水溶液の濃度が2重量%〜20重量%の範囲である上記(1)のゼラチン粒子の製造方法。
(8)吐出する工程が、ゼラチン水溶液を調整する容器と、容器からゼラチン水溶液をディスペンサーのバルブへ輸送する配管と、ゼラチン水溶液を疎水性溶媒中に吐出するノズルを有するディスペンサーと、疎水性溶媒を収容する槽を用いて行われ、各装置はゼラチン水溶液の温度を維持するための保温が可能である上記(1)のゼラチン粒子の製造方法。
(9)疎水性溶媒が、動物油、植物油、鉱物油、シリコン油、脂肪酸、脂肪酸エステル、有機溶媒からなる群から選ばれる少なくとも1種類である上記(1)記載のゼラチン粒子の製造方法。
(10)脱水溶媒並びに洗浄溶媒が、アセトン、イソプロピルアルコール、エタノール、メタノール、トルエン、酢酸エチル、ヘキサン、ハロゲン系有機溶媒からなる群から選ばれる少なくとも1種類若しくは2種類以上である上記(1)のゼラチン粒子の製造方法。
(11)ゼラチン粒子の洗浄方法が、篩過、遠心分離からなる群から選ばれる少なくとも1手段である上記(1)のゼラチン粒子の製造方法。
(12)脱水したゼラチン粒子の乾燥方法が、通風乾燥、減圧乾燥、凍結乾燥からなる群から選ばれる少なくとも1手段である上記(1)のゼラチン粒子の製造方法。
(13)加熱架橋工程において、加熱温度が80℃〜250℃、加熱時間が0.5時間〜120時間である上記(1)のゼラチン粒子の製造方法。
(14)ゼラチン粒子の形状が球形である上記(1)のゼラチン粒子の製造方法。
(15)加熱架橋後のゼラチン粒子の粒径が2000μm以下である上記(1)のゼラチン粒子の製造方法。
(16)吐出する工程において、ノズルの先端は20℃以上に加温され、疎水性溶媒は0℃〜60℃に温度調整可能であることを特徴とする上記(1)のゼラチン粒子の製造方法。
(17)記吐出する工程と引き上げる工程とを交互に複数回繰り返すことにより複数個のゼラチン水溶液液滴を製造する、上記(1)のゼラチン粒子の製造方法。
図2、図3A、3Bに示すように、ゼラチン水溶液調合タンク20中のゼラチン水溶液11は、配管21を経由してディスペンサーのバルブ23に送られる。バルブ23には加圧エアー22が連結されている。バルブ23内のゼラチン水溶液11は、バルブコントロー27に連結された加圧エアー22により加圧され、バルブ23下部の液吐出機構30に連結されたノズル24先端のニードル25の吐出口26から、滴下槽16に収容された疎水性溶媒12中に吐出される。吐出時に重要なことは、必ず吐出口26が疎水性溶媒12に漬かっている状態で、ゼラチン水溶液が疎水性溶媒12中に吐出され、その後、吐出口26が疎水性溶媒12外に出るように、ノズル24を上下運動させることである。なお、図3A、3Bでは、少量滴下に適したニードルノズルを用いて説明している。例えば、ポリプロピレン製ニードルノズル(GPニードルノズル30G、32G、(株)サンエイテック製)。ただし、ノズルの形状はニードルノズルに限定されるわけではない。
滴下槽中に約100mlのオリーブ油を入れ、ディスペンサーの吐出口がオリーブ油に約1mm浸るように設置した。あらかじめゼラチン2gを冷水約18ml中で30分間膨潤させ、膨潤したゼラチンを40〜50℃の温水で約1時間加温しながら溶解してゼラチン水溶液を作製した。作製したゼラチン水溶液を脱泡したのち、ディスペンサー(741MD−SS、(株)サンエイテック製)のバルブ中に充填した。0.01MPaの加圧エアーでバルブ内を加圧し、内径0.10mmのポリプロピレン製ニードルノズル(GPニードルノズル32G、(株)サンエイテック製)をオリーブ油の界面を横切るように上下に約3mmの振幅で振動させながら、ニードルノズルからゼラチン水溶液をオリーブ油内に吐出した。このとき、ゼラチン水溶液は吐出口がオリーブ油に浸漬された状態で定量吐出され、吐出口がオリーブ油から引き上げられる時に、吐出されたゼラチン水溶液が吐出口から離脱してオリーブ油中に分散された。一旦、引き上げられた吐出口を、次の吐出動作のために再度オリーブ油中に浸漬した。この(浸漬〜吐出〜引き上げ)という一連の工程を本実施例1では400回/分の速度で行った。この一連の工程の間、オリーブ油を攪拌した。オリーブ油を攪拌することで、吐出されたゼラチン水溶液液滴がオリーブ油中で沈降することなく、液滴ごとに分散させることができた。次に、オリーブ油を周りから冷水で冷却することで、オリーブ油中に形成されたゼラチン水溶液液滴を冷却して固化させた。その後、オリーブ油中に氷冷したアセトンを投入してゼラチン水溶液液滴を脱水し、ゼラチン粒子を得た。得られたゼラチン粒子を取り出し、氷冷したアセトン中で洗浄することで、残留オリーブ油が除去されたゼラチン粒子を得た。その後、ゼラチン粒子を12〜24時間真空乾燥し、さらに続けて減圧下で140℃、24時間加熱架橋させることで水不溶性ゼラチン粒子を作製した。
0.30MPaの加圧エアーでバルブ内を加圧し、かつ、内径0.20mmのポリプロピレン製ニードルノズルを用いた以外は実施例1と同様の装置、条件で水不溶性ゼラチン粒子を作製した。
1000ml縦型フラスコに700mlのオリーブ油を入れ、攪拌翼をセットした。あらかじめゼラチン2gを冷水18ml中で30分間膨潤させ、膨潤したゼラチンを40〜50℃の温水で約1時間加温しながら溶解してゼラチン水溶液を作製した。攪拌翼を200rpmで回転させてオリーブ油を攪拌しながら、ロートを用いて20gのゼラチン水溶液を投入し、そのまま引き続き、約10〜30分間攪拌を続けることでゼラチン水溶液液滴を形成した。次に、オリーブ油を周りから冷水で冷却することで、オリーブ油中に形成されたゼラチン水溶液液滴を冷却して固化させた。その後、オリーブ油中に氷冷したアセトンを投入してゼラチン水溶液液滴を脱水し、ゼラチン粒子を得た。得られたゼラチン粒子を取り出し、氷冷したアセトン中で洗浄することで、残留オリーブ油が除去されたゼラチン粒子を得た。その後、ゼラチン粒子を12〜24時間真空乾燥し、さらに続けて減圧下で140℃、24時間加熱架橋させることで水不溶性ゼラチン粒子を作製した。
1000ml縦型フラスコに700mlのオリーブ油を入れ、攪拌翼をセットした。あらかじめゼラチン約2gを冷水11ml中で30分間膨潤させ、膨潤したゼラチンを40〜50℃の温水で約1時間加温しながら溶解してゼラチン水溶液を作製した。攪拌翼を100rpmで回転させてオリーブ油を攪拌しながら、ロートを用いて13gのゼラチン水溶液を投入し、そのまま引き続き、約10〜30分間攪拌を続けることでゼラチン水溶液液滴を形成した。以下、比較例1と同様にして水不溶性ゼラチン粒子を作製した。
実施例1、2および比較例1,2で得られた水不溶性ゼラチン粒子を倍率100倍のマイクロスコープで観察した結果を図5(a)〜(d)に示す。図5(a)は、実施例1の方法で作製したゼラチン粒子の粒子形状を示す図であり、図5(b)は、実施例2の方法で作製したゼラチン粒子の粒子形状を示す図であり、図5(c)は、比較例1の方法で作製したゼラチン粒子の粒子形状を示す図であり、図5(d)は、比較例2の方法で作製したゼラチン粒子の粒子形状を示す図である。図5から、どのゼラチン粒子も略球形であることが確認できた。
マイクロスコープを用いて、実施例1,2および比較例1,2で得られたゼラチン粒子の粒径を各100個計測した。粒度分布図を図6〜図9に示す。図6,7、8および9は、それぞれ、実施例1、実施例2、比較例1、比較例2に該当する。図中の横軸は粒径を示し、縦軸は該当する粒径の粒子の頻度(%)を示す。つまり、50μmの粒径で頻度6%というのは、100個の粒子中6個が50μmであることを示す。図8、9に示すように、比較例1、2で得られた粒子では、粒径範囲は数μmから数千μmの範囲に幅広く分布していた。一方、図6、7に示すように、本実施例1、2で得られた粒子は、非常にシャープな粒度分布を示した。
実施例1,2および比較例1,2で得られたゼラチン粒子を、目開き600、425、250、150、106、53μmの篩を用いて分級し、篩に残った狙いとする粒径の粒子の重量を測定することで収率を算出した。結果を表1に示す。
12 疎水性溶媒
13 攪拌翼
14 ゼラチン水溶液液滴
15 冷却水
16 滴下槽
20 ゼラチン水溶液調合タンク
21 配管
22 加圧エアー
23 ディスペンサーのバルブ
24 ノズル
25 ニードル
26 吐出口
27 バルブコントローラ
28 ピストン・ニードル
29 液供給口
30 液吐出機構
31 ゼラチン粒子
Claims (17)
- ディスペンサーの吐出口を疎水性溶媒に浸漬し、前記吐出口から所定量のゼラチン水溶液を前記疎水性溶媒中に吐出する工程と、
前記吐出工程につづき、前記吐出口を前記疎水性溶媒から引き上げる工程と、
前記疎水性溶媒中に形成されたゼラチン水溶液液滴中の水分を脱水溶媒にて脱水する工程と、
脱水されたゼラチン粒子をゼラチン粒子の貧溶媒で洗浄する工程と、
回収したゼラチン粒子を乾燥する工程と、
乾燥させたゼラチン粒子を加熱架橋する工程とからなり、
前記吐出する工程で形成されたゼラチン水溶液液滴を、前記引き上げる工程で前記吐出口から離脱させることを特徴とするゼラチン粒子の製造方法。 - 前記吐出する工程が、ディスペンサーのバルブに収容されたゼラチン水溶液を、エアー圧により、前記吐出口から疎水性溶媒中に吐出する工程であり、ゼラチン粒子の粒径を、エアー圧、ピストン・ニードルの移動量、吐出時間、またはノズル吐出口径により調整することができる請求項1記載のゼラチン粒子の製造方法。
- 前記吐出する工程において、疎水性溶媒中に前記吐出口が0.2mm〜3mm漬かっていることを特徴とする請求項1記載のゼラチン粒子の製造方法。
- 前記吐出する工程において、ノズルの上下動の振幅が、1〜5mmであり、上下動の回数が1分当たり1000回以下である請求項1記載のゼラチン粒子の製造方法。
- 前記疎水性溶媒を攪拌することを特徴とする請求項1記載のゼラチン粒子の製造方法。
- 前記吐出する工程において、ゼラチン水溶液を前記吐出口から疎水性溶媒中へ吐出させるときの圧力が0.001MPa以上である請求項1記載のゼラチン粒子の製造方法。
- ゼラチン水溶液の濃度が2重量%〜20重量%の範囲である請求項1記載のゼラチン粒子の製造方法。
- 前記吐出する工程が、ゼラチン水溶液を調整する容器と、前記容器からゼラチン水溶液をディスペンサーのバルブへ輸送する配管と、ゼラチン水溶液を疎水性溶媒中に吐出するノズルを有するディスペンサーと、疎水性溶媒を収容する槽を用いて行われ、前記各装置はゼラチン水溶液の温度を維持するための保温が可能である請求項1記載のゼラチン粒子の製造方法。
- 疎水性溶媒が、動物油、植物油、鉱物油、シリコン油、脂肪酸、脂肪酸エステル、有機溶媒からなる群から選ばれる少なくとも1種類である請求項1記載のゼラチン粒子の製造方法。
- 脱水溶媒並びに洗浄溶媒が、アセトン、イソプロピルアルコール、エタノール、メタノール、トルエン、酢酸エチル、ヘキサン、ハロゲン系有機溶媒からなる群から選ばれる少なくとも1種類若しくは2種類以上である請求項1記載のゼラチン粒子の製造方法。
- ゼラチン粒子の洗浄方法が、篩過、遠心分離からなる群から選ばれる少なくとも1手段である請求項1記載のゼラチン粒子の製造方法。
- 脱水したゼラチン粒子の乾燥方法が、通風乾燥、減圧乾燥、凍結乾燥からなる群から選ばれる少なくとも1手段である請求項1記載のゼラチン粒子の製造方法。
- 前記加熱架橋工程において、加熱温度が80℃〜250℃、加熱時間が0.5時間〜120時間である請求項1記載のゼラチン粒子の製造方法。
- ゼラチン粒子の形状が球形である請求項1記載のゼラチン粒子の製造方法。
- 加熱架橋後のゼラチン粒子の粒径が2000μm以下である請求項1記載のゼラチン粒子の製造方法。
- 前記吐出する工程において、ノズルの先端は20℃以上に加温され、疎水性溶媒は0℃〜60℃に温度調整可能であることを特徴とする請求項1記載のゼラチン粒子の製造方法。
- 前記吐出する工程と前記引き上げる工程とを交互に複数回繰り返すことにより複数個の前記ゼラチン水溶液液滴を製造する、請求項1記載のゼラチン粒子の製造方法。
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