JP2016052613A - Core-shell particle - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、内包物を多量に封入することができ、内包物の封入安定性及び徐放性を両立させることが可能なコアシェル粒子に関する。 The present invention relates to a core-shell particle that can encapsulate a large amount of inclusions, and can achieve both the encapsulation stability and sustained release properties of the inclusions.
界面活性剤等の両親媒性物質の集合体の内部に、機能性液体や気体を内包したミセル状の粒子が知られており、例えば、特許文献1には、親水性ブロックと疎水性ブロックを有するブロックポリマーからなり、ポリヌクレオチドを含むポリマーミセルが記載されている。
しかしながら、このようなポリマーミセルは、分子が自己集合しているだけであるため、内包物の意図しない漏出が発生して内包物の封入安定性が低いものとなっていた。
There are known micelle-like particles encapsulating a functional liquid or gas inside an assembly of amphiphilic substances such as surfactants. For example, Patent Document 1 discloses a hydrophilic block and a hydrophobic block. Polymeric micelles comprising a block polymer having a polynucleotide are described.
However, since such polymer micelles are only self-assembled with molecules, unintentional leakage of inclusions occurs and the inclusion stability of the inclusions is low.
これに対して、ラジカル重合による析出相分離法により、シェルを重合させることで得られるマイクロカプセルが開示されている。
しかしながら、このような方法で得られるマイクロカプセルは、サイズが大きいために透明性が得られないという問題があった。また、得られるマイクロカプセルは、分散性が悪く、小さな隙間への浸透性に劣るという問題もあった。更に、シェルの膜厚が大きくなるため、機能性液体等の内包率が低くなったり、機能性液体等の放出性が悪化したりするという問題も生じていた。
On the other hand, a microcapsule obtained by polymerizing a shell by a precipitation phase separation method by radical polymerization is disclosed.
However, the microcapsules obtained by such a method have a problem that transparency cannot be obtained due to their large size. Further, the obtained microcapsules have a problem of poor dispersibility and inferior permeability to small gaps. Furthermore, since the thickness of the shell becomes large, there have been problems that the inclusion rate of the functional liquid or the like is lowered, or the release of the functional liquid or the like is deteriorated.
一方、界面重合によって、エポキシ樹脂が油滴と水の界面で硬化することで被膜を形成してマイクロカプセルを得る方法が知られている。
このような方法では、マイクロカプセルのサイズは小さくなるが、内包物の保持及び放出の役割をエポキシ樹脂のみで担っているため、シェルが薄いと封入安定性が低下し、シェルが厚いと内包量が少なくなるという問題があった。更に、得られるマイクロカプセルは、高い内包率の状態で安定させることができないという問題もあった。
On the other hand, there is known a method of obtaining a microcapsule by forming a film by curing an epoxy resin at an interface between oil droplets and water by interfacial polymerization.
In such a method, the size of the microcapsules is reduced, but since the role of holding and releasing the inclusions is only played by the epoxy resin, the encapsulation stability decreases when the shell is thin, and the amount of inclusions when the shell is thick There was a problem that there were fewer. Furthermore, the obtained microcapsules have a problem that they cannot be stabilized in a state of a high encapsulation rate.
本発明は、上記現状に鑑み、ナノサイズでありながら、内包物を多量に封入することができ、かつ、内包物の封入安定性及び徐放性を両立させることが可能なコアシェル粒子を提供することを目的とする。 The present invention provides a core-shell particle that can encapsulate a large amount of inclusions while being nano-sized, and can achieve both encapsulation stability and sustained-release properties of the inclusions in view of the above-mentioned present situation. For the purpose.
本発明は、親水性ブロックと疎水性ブロックとを有するブロックポリマーを用いて得られるコアシェル粒子であり、内部に固体、液体又は気体を有し、シェルは、前記ブロックポリマーとは異なる有機物を含有し、かつ、前記有機物とブロックポリマーとが架橋していることを特徴とするコアシェル粒子である。
以下、本発明につき詳細に説明する。
The present invention is a core-shell particle obtained by using a block polymer having a hydrophilic block and a hydrophobic block, and has a solid, liquid, or gas inside, and the shell contains an organic substance different from the block polymer. The core-shell particles are characterized in that the organic substance and the block polymer are crosslinked.
Hereinafter, the present invention will be described in detail.
本発明者は、鋭意検討した結果、コアシェル粒子の原料として、親水性ブロックと疎水性ブロックとを有するブロックポリマーを用い、かつ、シェルに上記ブロックポリマーとは異なる有機物を含有し、かつ、有機物とブロックポリマーとが架橋していることで、ナノサイズでありながら、内包物を多量に封入することができ、かつ、内包物の封入安定性及び徐放性を両立させることが可能なコアシェル粒子とすることができること、並びに、透明性及び分散性に優れるコアシェル粒子とすることが可能となることを見出し、本発明を完成させるに至った。 As a result of intensive studies, the present inventor has used a block polymer having a hydrophilic block and a hydrophobic block as a raw material for the core-shell particles, and the shell contains an organic substance different from the block polymer, and the organic substance A core-shell particle capable of encapsulating a large amount of inclusions and having both the encapsulation stability and sustained release properties of the inclusions by being cross-linked with the block polymer. And the present inventors have found that it is possible to obtain core-shell particles having excellent transparency and dispersibility, and have completed the present invention.
本発明のコアシェル粒子は、親水性ブロックと疎水性ブロックとを有するブロックポリマーを用いて得られる。上記ブロックポリマーを用いることで、ナノサイズ(ナノメートルオーダーのサイズ)の状態に保つことが可能となる。
なお、上記ブロックポリマーは、ノニオン性、アニオン性、カチオン性、両性の何れであっても使用できるが、ノニオン性であることが好ましい。
The core-shell particle of the present invention is obtained using a block polymer having a hydrophilic block and a hydrophobic block. By using the block polymer, it becomes possible to maintain a nano-size (size on the order of nanometers) state.
The block polymer may be nonionic, anionic, cationic or amphoteric, but is preferably nonionic.
上記ブロックポリマーを構成する親水性ブロックとしては、例えば、少なくとも一つの不飽和結合を含む線状、分岐状,環状の脂肪族又は芳香族の炭化水素化合物のモノマーからなり、親水性基を有する重合物等が挙げられる。
上記親水性基としては、例えば、アミノ基、水酸基、カルボキシル基、イソシアネート基、アミド基、スルホン酸基、エチレンオキシ基、リン酸基、ウレア基、チオール基、硫酸基等が挙げられる。なかでも、アミノ基、水酸基、カルボキシル基、イソシアネート基、アミド基が好ましい。
As the hydrophilic block constituting the block polymer, for example, a polymer comprising a monomer of a linear, branched, or cyclic aliphatic or aromatic hydrocarbon compound containing at least one unsaturated bond and having a hydrophilic group Thing etc. are mentioned.
Examples of the hydrophilic group include an amino group, a hydroxyl group, a carboxyl group, an isocyanate group, an amide group, a sulfonic acid group, an ethyleneoxy group, a phosphoric acid group, a urea group, a thiol group, and a sulfuric acid group. Of these, an amino group, a hydroxyl group, a carboxyl group, an isocyanate group, and an amide group are preferable.
上記親水性ブロックとしては、具体的には例えば、(メタ)アクリル酸、ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、メトキシポリエチレングリコール(メタ)アクリレート、(メタ)アクリルアミド、N−イソプロピル(メタ)アクリルアミド、N−シクロプルピル(メタ)アクリルアミド、N−n−プロピル(メタ)アクリルアミド、N−エトキシエチル(メタ)アクリルアミド、N,N−ジメチル(メタ)アクリルアミド、2−(N,N−ジエチルアミノ)エチル(メタ)アクリレート等の重合物が挙げられる。なかでも、ジメチルアミノエチルメタアクリレートの重合物(PDMAEMA)が好ましい。これらは単独で用いても良く、2種以上を併用してもよい。 Specific examples of the hydrophilic block include (meth) acrylic acid, hydroxyethyl (meth) acrylate, hydroxypropyl (meth) acrylate, methoxypolyethylene glycol (meth) acrylate, (meth) acrylamide, N-isopropyl ( (Meth) acrylamide, N-cyclopropyl (meth) acrylamide, Nn-propyl (meth) acrylamide, N-ethoxyethyl (meth) acrylamide, N, N-dimethyl (meth) acrylamide, 2- (N, N-diethylamino) Polymers such as ethyl (meth) acrylate are exemplified. Of these, a polymer of dimethylaminoethyl methacrylate (PDMAEMA) is preferable. These may be used alone or in combination of two or more.
上記ブロックポリマーを構成する疎水性ブロックとしては、少なくとも一つの不飽和結合を含む線状、分岐状、環状の脂肪族又は芳香族の炭化水素化合物のモノマーの重合物等が挙げられる。
上記重合物としては、例えば、芳香族ビニル系樹脂、脂肪族ビニル系樹脂、アクリル酸エステル系樹脂が挙げられる。具体的には例えば、スチレン,α−メチルスチレン,酢酸ビニル、(メタ)アクリロニトリル、ブタジエン,イソプレン、メイルビニルエーテル、塩化ビニル、塩化ビニリデン、メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、プロピル(メタ)アクリレート、ブチル(メタ)アクリレート等の重合物が挙げられる。中でも、スチレンの重合物が好ましい。これらは単独で用いても良く、2種以上を併用してもよい。
Examples of the hydrophobic block constituting the block polymer include a polymer of a monomer of a linear, branched, or cyclic aliphatic or aromatic hydrocarbon compound containing at least one unsaturated bond.
Examples of the polymer include aromatic vinyl resins, aliphatic vinyl resins, and acrylic ester resins. Specifically, for example, styrene, α-methylstyrene, vinyl acetate, (meth) acrylonitrile, butadiene, isoprene, male vinyl ether, vinyl chloride, vinylidene chloride, methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, propyl (meth) Polymers such as acrylate and butyl (meth) acrylate are exemplified. Among these, a polymer of styrene is preferable. These may be used alone or in combination of two or more.
上記ブロックポリマーにおける親水性ブロックと疎水性ブロックとの重量比は、10:90〜90:10であることが好ましい。上記重量比を上述の範囲内とすることで、粒子がより小さい状態で高い内包率と保持性を得ることが可能になる。上記重量比は20:80〜80:20であることがより好ましい。 The weight ratio of the hydrophilic block to the hydrophobic block in the block polymer is preferably 10:90 to 90:10. By setting the weight ratio within the above-mentioned range, it is possible to obtain a high inclusion rate and retention with a smaller particle size. The weight ratio is more preferably 20:80 to 80:20.
上記ブロックポリマーの数平均分子量は、特に限定されないが、2,000〜100,000であることが好ましい。上記範囲内であることで、コアシェル粒子のサイズを小さく、かつ、内包率を高く、かつ、良好な分散性を得ることができる。より好ましい数平均分子量は、4,000〜40,000である。
また、上記ブロックポリマーの分子量分布(重量平均分子量/数平均分子量)は、1.00〜2.00であることが好ましい。上記範囲内にあることで、サイズや内包率の均一性を向上できる。
The number average molecular weight of the block polymer is not particularly limited, but is preferably 2,000 to 100,000. By being within the above range, the size of the core-shell particles can be reduced, the encapsulation rate can be increased, and good dispersibility can be obtained. A more preferred number average molecular weight is 4,000 to 40,000.
The molecular weight distribution (weight average molecular weight / number average molecular weight) of the block polymer is preferably 1.00 to 2.00. By being in the said range, the uniformity of a size or an inclusion rate can be improved.
本発明のコアシェル粒子は、上記ブロックポリマーが会合体(ミセル)となった形態で有することが好ましく、特に、疎水性ブロックを内側に有し、親水性ブロックを外側に有する状態で放射状に配置されていることが好ましい。これにより、優れた分散性を実現することができる。 The core-shell particles of the present invention preferably have a form in which the block polymer is in the form of an aggregate (micelle). In particular, the core-shell particles are arranged radially with a hydrophobic block on the inside and a hydrophilic block on the outside. It is preferable. Thereby, the outstanding dispersibility is realizable.
本発明のコアシェル粒子を構成するシェルは、上記ブロックポリマーとは異なる有機物を含有し、かつ、上記有機物とブロックポリマーとが架橋した構造を有している。
上記有機物としては、ブロックポリマーの官能基と反応性を有する官能基を一分子に二つ以上有する化合物(多官能性有機物)、ブロックポリマーの官能基と水素結合性を有する化合物(水素結合性化合物)等が挙げられる。
上記多官能性有機物としては、例えば、1,2−ビス−(ヨードエトキシ)エタン(BIEE)等のビス(ハロアルコキシ)アルカン、エポキシ樹脂のようなグリシジル基を複数有する熱硬化性樹脂、アジピン酸ジクロリドのような酸ハライド基を複数有する化合物、1,6−ジクロロヘキサン等ハロゲンを複数有する化合物、ヘキサメチレンジアミンのようなポリアミン化合物等が挙げられる。
上記水素結合性化合物としては、例えば、ポリビニルアルコール、ポリビニルブチラール、カルボキシメチルセルロース、ヒドロキシプロピルメチルセルロース等の水溶性ポリマー等が挙げられる。
The shell constituting the core-shell particle of the present invention contains an organic substance different from the block polymer, and has a structure in which the organic substance and the block polymer are crosslinked.
Examples of the organic substance include a compound having two or more functional groups reactive with the functional group of the block polymer (polyfunctional organic substance), a compound having hydrogen bonding properties with the functional group of the block polymer (hydrogen bonding compound) ) And the like.
Examples of the polyfunctional organic material include bis (haloalkoxy) alkanes such as 1,2-bis- (iodoethoxy) ethane (BIEE), thermosetting resins having a plurality of glycidyl groups such as epoxy resins, and adipic acid Examples thereof include compounds having a plurality of acid halide groups such as dichloride, compounds having a plurality of halogens such as 1,6-dichlorohexane, and polyamine compounds such as hexamethylenediamine.
Examples of the hydrogen bonding compound include water-soluble polymers such as polyvinyl alcohol, polyvinyl butyral, carboxymethylcellulose, and hydroxypropylmethylcellulose.
上記シェルは、ブロックポリマーとは異なる有機物を含有し、かつ、上記有機物とブロックポリマーとが架橋した構造を有している。上記架橋とは、上記有機物とブロックポリマーとが化学結合又は水素結合している状態を意味する。特に、上記ブロックポリマーの親水性ブロックが有する親水性基と、有機物が有する官能基との間で化学結合または水素結合していることが好ましい。これにより、上記ブロックポリマーの親水性ブロック間に強固な架橋構造が形成されるため、上記有機物が緻密な膜状になり、その結果、より高い内包量で高い封入安定性を得ることができる。
なお、化学結合又は水素結合の有無は、IRやNMR等から観察できる。
The shell contains an organic substance different from the block polymer and has a structure in which the organic substance and the block polymer are crosslinked. The cross-linking means a state where the organic substance and the block polymer are chemically bonded or hydrogen bonded. In particular, it is preferable that a chemical bond or a hydrogen bond is formed between the hydrophilic group of the hydrophilic block of the block polymer and the functional group of the organic substance. Thereby, since a strong cross-linked structure is formed between the hydrophilic blocks of the block polymer, the organic substance becomes a dense film, and as a result, high encapsulation stability can be obtained with a higher inclusion amount.
The presence or absence of chemical bonds or hydrogen bonds can be observed from IR, NMR, and the like.
上記ブロックポリマーと有機物との化学結合としては、上記ブロックポリマーと多官能性有機物との化学結合が挙げられ、具体的には例えば、上記ブロックポリマーが有するアミド基と、多官能性有機物等の有機物が有するハロゲン含有基との間で化学結合が行われることが好ましい。
特に、多官能性有機物としてビス(ハロアルコキシ)アルカン等を用いることで、上記ブロックポリマーの親水性ブロック間に強固な架橋構造が形成されるため、上記有機物が緻密な膜状になり、その結果、より高い内包量で高い封入安定性を得ることができる。
また、上記ブロックポリマーと有機物との水素結合としては、例えば、上記ブロックポリマーと水素結合性化合物との水素結合等が好ましい。
Examples of the chemical bond between the block polymer and the organic substance include a chemical bond between the block polymer and a polyfunctional organic substance. Specifically, for example, an amide group of the block polymer and an organic substance such as a polyfunctional organic substance. It is preferable that a chemical bond is formed with the halogen-containing group of
In particular, by using bis (haloalkoxy) alkane or the like as the polyfunctional organic substance, a strong cross-linked structure is formed between the hydrophilic blocks of the block polymer, so that the organic substance becomes a dense film. High encapsulation stability can be obtained with a higher encapsulation amount.
Moreover, as a hydrogen bond of the said block polymer and organic substance, the hydrogen bond of the said block polymer and a hydrogen bonding compound etc. are preferable, for example.
本発明のコアシェル粒子は、上記有機物の含有量が1〜50重量%であることが好ましい。上記有機物の含有量を上記範囲内とすることで、内包量を多いまま、より高い封入安定性を得ることができる。より好ましくは5〜30重量%である。 The core-shell particles of the present invention preferably have an organic content of 1 to 50% by weight. By making content of the said organic substance in the said range, higher enclosure stability can be obtained with much inclusion amount. More preferably, it is 5 to 30% by weight.
本発明のコアシェル粒子は、内部に固体、液体又は気体(以下、内部物質ともいう)を有する。
なお、上記固体、液体又は気体には、固体と液体の中間状態である液晶は含まれない。
また、上記内部物質は、ブロックポリマー及び有機物とは異なるものである。
The core-shell particles of the present invention have a solid, liquid or gas (hereinafter also referred to as an internal substance) inside.
The solid, liquid, or gas does not include liquid crystal that is in an intermediate state between the solid and the liquid.
The internal substance is different from the block polymer and the organic substance.
上記固体としては、例えば、ポリマー微粒子、ワックス、イミダゾール等のアミン類、塩類、シリカ等の無機粉体、金ナノ粒子等の金属ナノ粒子、金属錯体等が挙げられる。
上記ポリマー微粒子としては、例えば、アクリル樹脂、ポリスチレン、ポリエステル、ポリウレタン、エポキシ樹脂、ポリアミド、オレフィン樹脂等から構成される微粒子が挙げられる。
上記ワックスとしては、炭素数20以上のノルマルパラフィンが挙げられ、例えば、蜜蝋や鯨蝋等の動物ワックス、木蝋や米糠蝋等の植物ワックス、モンタンワックスやオゾケライト等の鉱物ワックス、パラフィンワックスやマイクロクリスタリンワックス等の石油ワックス、フィッシャートロプシュワックスやポリエチレンワックス等の合成ワックス等が挙げられる。
上記アミン類としては、例えば、ヒドラジド化合物、脂肪族ポリアミン化合物、一級アミン化合物、三級アミン化合物、イミダゾール化合物等が挙げられる。より具体的には、マロン酸ジヒドラジド、ジシアンジアミド、2−メチルイミダゾール、1−シアノエチル−2−ウンデシルイミダゾール、1−ドデシル−2−メチル−3−ベンジルイミダゾリウムクロライド、及び、これらの付加体等が挙げられる。
上記塩類としては、例えば、塩酸塩、硫酸塩、マロン酸塩、酒石酸塩、マレイン酸塩、リン酸塩、クエン酸塩、酢酸塩等が挙げられる。
上記無機粉体としては、例えば、シリカ(二酸化ケイ素)、チタニア(二酸化チタン)、アルミナ(酸化アルミニウム)、ジルコニア(酸化ジルコニウム)、セリア(酸化セリウム)、マグネシア(酸化マグネシウム)、フェライト(酸化鉄)、炭化ケイ素、窒化ケイ素、窒化アルミニウム、窒化ホウ素、チタン酸バリウム、チタン酸ジルコン酸鉛等が挙げられる。
上記金属ナノ粒子としては、例えば、金、銀、銅、ニッケル、鉄、白金、タングステン、コバルト等が挙げられる。
上記金属錯体としては、例えば、ジアンミン銀錯体、テトラアンミン銅錯体、ヘキサシアノ鉄錯体、テトラクロリド鉄錯体等が挙げられる。
Examples of the solid include polymer fine particles, amines such as wax and imidazole, salts, inorganic powders such as silica, metal nanoparticles such as gold nanoparticles, metal complexes, and the like.
Examples of the polymer fine particles include fine particles composed of acrylic resin, polystyrene, polyester, polyurethane, epoxy resin, polyamide, olefin resin, and the like.
Examples of the wax include normal paraffins having 20 or more carbon atoms, such as animal waxes such as beeswax and spermaceti, plant waxes such as wood wax and rice bran wax, mineral waxes such as montan wax and ozokerite, paraffin wax and microcrystalline. Examples include petroleum wax such as wax, synthetic wax such as Fischer-Tropsch wax and polyethylene wax.
Examples of the amines include hydrazide compounds, aliphatic polyamine compounds, primary amine compounds, tertiary amine compounds, and imidazole compounds. More specifically, malonic acid dihydrazide, dicyandiamide, 2-methylimidazole, 1-cyanoethyl-2-undecylimidazole, 1-dodecyl-2-methyl-3-benzylimidazolium chloride, and adducts thereof Can be mentioned.
Examples of the salts include hydrochloride, sulfate, malonate, tartrate, maleate, phosphate, citrate, acetate, and the like.
Examples of the inorganic powder include silica (silicon dioxide), titania (titanium dioxide), alumina (aluminum oxide), zirconia (zirconium oxide), ceria (cerium oxide), magnesia (magnesium oxide), and ferrite (iron oxide). , Silicon carbide, silicon nitride, aluminum nitride, boron nitride, barium titanate, lead zirconate titanate and the like.
Examples of the metal nanoparticles include gold, silver, copper, nickel, iron, platinum, tungsten, and cobalt.
Examples of the metal complex include a diammine silver complex, a tetraammine copper complex, a hexacyanoiron complex, and a tetrachloride iron complex.
上記液体としては、例えば、芳香族炭化水素、脂肪族炭化水素、脂環族炭化水素、塩類の水溶液、イミダゾール等のアミン類等が挙げられる。
上記芳香族炭化水素としては、例えば、トルエン、キシレン、ベンゼン等が挙げられる。上記脂肪族炭化水素としては、例えば、ペンタン、ヘキサン、ヘプタン、オクタン、デカン等の炭素数が5以上19以下の脂肪族炭化水素及び異性体が挙げられる。
上記脂環族炭化水素としては、シクロヘキサン、シクロヘキセン、シクロヘプタン等が挙げられる。
上記塩類の水溶液としては、塩化ナトリウム、アミン類としては、ヒドラジド化合物、脂肪族ポリアミン化合物、一級アミン化合物、三級アミン化合物、イミダゾール化合物等が挙げられる。より具体的には、1−ベンジル−2−メチルイミダゾール、1,2−ジメチルイミダゾール、2−エチル−4−メチルイミダゾール、1−ベンジル−2−フェニルイミダゾール、1−シアノエチル−2−メチルイミダゾール、1−シアノエチル−2−エチル−4−メチルイミダゾール、及び、これらの付加体等が挙げられる。塩類の水溶液としては、上述の固体で例示した塩類の水溶液等が挙げられる。
Examples of the liquid include aromatic hydrocarbons, aliphatic hydrocarbons, alicyclic hydrocarbons, aqueous solutions of salts, amines such as imidazole, and the like.
Examples of the aromatic hydrocarbon include toluene, xylene, benzene and the like. Examples of the aliphatic hydrocarbon include aliphatic hydrocarbons having 5 to 19 carbon atoms and isomers such as pentane, hexane, heptane, octane, and decane.
Examples of the alicyclic hydrocarbon include cyclohexane, cyclohexene, cycloheptane and the like.
Examples of the aqueous salt solution include sodium chloride, and examples of the amines include hydrazide compounds, aliphatic polyamine compounds, primary amine compounds, tertiary amine compounds, and imidazole compounds. More specifically, 1-benzyl-2-methylimidazole, 1,2-dimethylimidazole, 2-ethyl-4-methylimidazole, 1-benzyl-2-phenylimidazole, 1-cyanoethyl-2-methylimidazole, 1 -Cyanoethyl-2-ethyl-4-methylimidazole, adducts thereof and the like. Examples of the aqueous salt solution include an aqueous salt solution exemplified in the above solid.
上記気体としては、例えば、空気、窒素、低沸点炭化水素ガス等が挙げられる。低沸点炭化水素ガスとしては、ブタン、プロパン等、炭素数が4以下の脂肪族炭化水素等が挙げられる。 Examples of the gas include air, nitrogen, low boiling point hydrocarbon gas, and the like. Examples of the low boiling point hydrocarbon gas include butane and propane, and aliphatic hydrocarbons having 4 or less carbon atoms.
本発明のコアシェル粒子は、上記内部物質の含有量が5〜90重量%であることが好ましい。上記内部物質の含有量を上記範囲内とすることで、使用時に内部物質が周囲に高濃度かつ均一に拡散することができる。より好ましくは10〜80重量%である。 The core-shell particles of the present invention preferably have a content of the internal substance of 5 to 90% by weight. By setting the content of the internal substance within the above range, the internal substance can be diffused at a high concentration and uniformly to the surroundings during use. More preferably, it is 10 to 80% by weight.
本発明のコアシェル粒子は、上記ブロックポリマーの会合体の内部に固体、液体又は気体を有する形状であってもよく、上記ブロックポリマーの会合体から疎水性ブロックに相当する部分を除去した中空粒子の内部に固体、液体又は気体を有する形状であってもよい。 The core-shell particle of the present invention may have a shape having a solid, liquid, or gas inside the block polymer aggregate, and is a hollow particle obtained by removing a portion corresponding to a hydrophobic block from the block polymer aggregate. A shape having a solid, liquid, or gas inside may be used.
本発明のコアシェル粒子は、平均粒子径の好ましい下限が10nm、好ましい上限が100nmである。上記範囲であると、良好な透明性や分散性が得られる。上記平均粒子径のより好ましい下限は20nm、より好ましい上限は70nmである。 The core shell particles of the present invention have a preferred lower limit of the average particle diameter of 10 nm and a preferred upper limit of 100 nm. Within the above range, good transparency and dispersibility can be obtained. A more preferable lower limit of the average particle diameter is 20 nm, and a more preferable upper limit is 70 nm.
また、本発明のコアシェル粒子の平均粒子径は、CV値の好ましい上限が50%である。CV値が上記範囲であると、良好な透明性や分散性が得られる。CV値のより好ましい上限は40%である。なお、CV値は、標準偏差を平均粒子径で割った値の百分率(%)で示される数値である。 The average upper limit of the CV value of the average particle diameter of the core-shell particles of the present invention is 50%. When the CV value is in the above range, good transparency and dispersibility can be obtained. A more preferable upper limit of the CV value is 40%. The CV value is a numerical value indicated by a percentage (%) of a value obtained by dividing the standard deviation by the average particle diameter.
本発明のコアシェル粒子は、シェルの厚みの好ましい下限は1nm、好ましい上限30nmである。厚みが上記範囲であると、内包量を多いまま、より高い封入安定性を得ることができる。上記厚みのより好ましい下限は2nm、より好ましい上限は20nmである。さらに好ましい下限は3nm、さらに好ましい上限は10nmである。 In the core-shell particles of the present invention, the preferred lower limit of the shell thickness is 1 nm, and the preferred upper limit is 30 nm. When the thickness is in the above range, higher encapsulation stability can be obtained with a large amount of inclusion. The more preferable lower limit of the thickness is 2 nm, and the more preferable upper limit is 20 nm. A more preferred lower limit is 3 nm, and a more preferred upper limit is 10 nm.
本発明のコアシェル粒子は、ドラッグデリバリー担体、診断薬担体、細菌あるいは細胞分離担体、核酸あるいは蛋白分離・精製担体、酵素反応担体、細胞培養担体、X線造影剤、接着剤の硬化制御剤、ゴムの加硫制御剤、触媒の反応制御剤等として好適に用いることができる。 The core-shell particles of the present invention include drug delivery carrier, diagnostic agent carrier, bacteria or cell separation carrier, nucleic acid or protein separation / purification carrier, enzyme reaction carrier, cell culture carrier, X-ray contrast agent, adhesive curing control agent, rubber It can be suitably used as a vulcanization control agent, a catalyst reaction control agent, and the like.
本発明のコアシェル粒子を製造する方法としては、例えば、親水性ブロックと疎水性ブロックとを有するブロックポリマーを作製する工程、上記ブロックポリマーを含有する水相に、内部物質を含有する油相を添加してブロックポリマーの会合体(エマルション)を形成する工程、上記ブロックポリマーとは異なる有機物を添加、反応させる工程を有する方法等が挙げられる。
図1は、本発明のコアシェル粒子を製造する工程を模式的に示した図である。図1に示すように、上記製造方法を用いることで、本発明のコアシェル粒子を一連の工程で簡便に作製することができる。
Examples of the method for producing the core-shell particles of the present invention include a step of producing a block polymer having a hydrophilic block and a hydrophobic block, and an oil phase containing an internal substance is added to the aqueous phase containing the block polymer. And a method of forming a block polymer aggregate (emulsion) and a step of adding and reacting an organic substance different from the block polymer.
FIG. 1 is a diagram schematically showing a process for producing core-shell particles of the present invention. As shown in FIG. 1, by using the above production method, the core-shell particles of the present invention can be easily produced in a series of steps.
上記親水性ブロックと疎水性ブロックとを有するブロックポリマーを作製する工程としては、例えば、イニファータ重合やリビング重合であるリビングラジカル重合,リビングカチオン重合,リビングアニオン重合等が可能である。特に,リビングラジカル重合を用いて作成することが好ましく,原子移動ラジカル重合(Atom Transfer Radical Polymerization: ATRP),可逆的付加開裂連鎖移動(Reversible Addition Fragmentation chain Transfer: RAFT)重合,ニトロキシドを用いる重合(Nitroxide-Mediated Polymerization: NMP)等用いて、上記親水性ブロックを形成するモノマーと、疎水性ブロックを形成するモノマーを重合反応させることにより、作製してもよい。 As a process for producing the block polymer having the hydrophilic block and the hydrophobic block, for example, living radical polymerization, living cation polymerization, living anion polymerization, and the like that are iniferter polymerization and living polymerization are possible. In particular, it is preferable to use living radical polymerization, and atom transfer radical polymerization (ATRP), reversible addition fragmentation chain transfer (RAFT) polymerization, polymerization using nitroxide (Nitroxide) -Mediated Polymerization: NMP), etc., may be prepared by polymerizing the monomer that forms the hydrophilic block and the monomer that forms the hydrophobic block.
上記ブロックポリマーを含有する水相に、内部物質を含有する油相を添加する工程を行うことで、内部物質を内包するブロックポリマーの会合体(エマルション)を形成(乳化)することができる。
具体的には、転相乳化法、D相乳化法、ゲル乳化法、液晶乳化法、可溶化法(凝集法)、転相乳化法等を用いることが好ましい。転相乳化法においては、特に、ブロックポリマーを含有する水相に、内部物質を含有する油相を添加し、ブロックポリマーの転相温度以下に保持した後、撹拌下で転相温度以上まで加熱、転相温度以下に急冷することによる転相温度乳化法が、微小かつ均一なサイズの粒子を簡便に得る方法として好ましい。
By performing the step of adding the oil phase containing the internal substance to the aqueous phase containing the block polymer, an aggregate (emulsion) of the block polymer containing the internal substance can be formed (emulsified).
Specifically, it is preferable to use a phase inversion emulsification method, a D phase emulsification method, a gel emulsification method, a liquid crystal emulsification method, a solubilization method (aggregation method), a phase inversion emulsification method, or the like. In the phase inversion emulsification method, in particular, an oil phase containing an internal substance is added to an aqueous phase containing a block polymer, and the temperature is kept below the phase inversion temperature of the block polymer, and then heated to above the phase inversion temperature with stirring. The phase inversion temperature emulsification method by rapidly cooling to the phase inversion temperature or lower is preferable as a method for easily obtaining fine and uniform size particles.
次いで、上記ブロックポリマーとは異なる有機物を添加、反応させる工程を行う。
このような工程を行うことで、上記ブロックポリマーの親水性ブロックが有機物を介して架橋構造を形成するため、コアシェル構造を有する粒子とすることが可能となる。
Next, a step of adding and reacting an organic substance different from the block polymer is performed.
By performing such a process, the hydrophilic block of the block polymer forms a crosslinked structure via an organic substance, and therefore, particles having a core-shell structure can be obtained.
本発明によれば、内包物を多量に封入することができ、内包物の封入安定性及び徐放性を両立させることが可能なコアシェル粒子を得ることができる。また、本発明のコアシェル粒子は、粒子径が小さく、透明性及び分散性に優れたものとすることができる。 According to the present invention, it is possible to obtain core-shell particles that can encapsulate a large amount of inclusions and can achieve both the encapsulation stability and sustained release properties of the inclusions. The core-shell particles of the present invention can have a small particle size and excellent transparency and dispersibility.
以下に実施例を掲げて本発明を更に詳しく説明するが、本発明はこれら実施例のみに限定されるものではない。 Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to examples. However, the present invention is not limited to these examples.
(実施例1)
(1)ブロックポリマーの合成
DMAEMA7.9g、N,N,N’,N’’,N’’−ペンタメチルジエチレントリアミン0.17g、メタノール2.0mLを加えた。また、別の容器にメタノール2.0mL、2−ヒドロキエチル−2−ブロモイソブチレートを加え、これら二つの溶液の凍結脱気を行った。DMAEMAを加えた溶液に窒素雰囲気下で塩化銅(I)0.050gを加えた後、2−ヒドロキエチル−2−ブロモイソブチレート溶液を加え、25℃恒温水槽で3時間反応することによってPDMAEMAを合成した。反応終了後、アルミナカラムを通し、貧溶媒としてn−ヘキサンを用いた再沈殿によって精製を行った。
次いで、合成したPDMAEMA0.34g、スチレン0.47g、N,N,N’,N’’,N’’−ペンタメチルジエチレントリアミン0.010gを加え、凍結脱気を行った。つづいて、窒素雰囲気下で塩化銅(I)0.0030gを加え、110℃オイルバスで2時間反応を行った。反応終了後、アルミナカラムを通し、n−ヘキサンを用いた再沈殿によって精製を行った。
なお、得られたブロックポリマーの数平均分子量及び分子量分布をゲル浸透クロマトグラフィーを用いて測定した。また、PDMAEMA(親水性ブロック)とポリスチレン(疎水性ブロック)との重量比率を「親水・疎水比」とした。
(Example 1)
(1) Synthesis of block polymer DMAEMA (7.9 g), N, N, N ′, N ″, N ″ -pentamethyldiethylenetriamine (0.17 g) and methanol (2.0 mL) were added. Further, 2.0 mL of methanol and 2-hydroxyethyl-2-bromoisobutyrate were added to another container, and freeze deaeration of these two solutions was performed. To the solution to which DMAEMA was added, 0.050 g of copper (I) chloride was added under a nitrogen atmosphere, and then a 2-hydroxyethyl-2-bromoisobutyrate solution was added and reacted in a constant temperature water bath at 25 ° C. for 3 hours to give PDMAEMA. Was synthesized. After completion of the reaction, purification was performed by reprecipitation using n-hexane as a poor solvent through an alumina column.
Next, 0.34 g of synthesized PDMAEMA, 0.47 g of styrene, 0.010 g of N, N, N ′, N ″, N ″ -pentamethyldiethylenetriamine were added, and freeze deaeration was performed. Subsequently, 0.0030 g of copper (I) chloride was added under a nitrogen atmosphere, and the reaction was performed in a 110 ° C. oil bath for 2 hours. After completion of the reaction, purification was performed by reprecipitation using n-hexane through an alumina column.
The number average molecular weight and molecular weight distribution of the obtained block polymer were measured using gel permeation chromatography. The weight ratio of PDMAEMA (hydrophilic block) to polystyrene (hydrophobic block) was defined as “hydrophilic / hydrophobic ratio”.
(2)エマルションの合成
合成したブロックポリマー0.030gをトルエン0.030gに溶解させ、超純水6.0gを加えた。45℃で10分間攪拌した後、素早く氷浴に移して10分間攪拌した。
(2) Synthesis of emulsion 0.030 g of the synthesized block polymer was dissolved in 0.030 g of toluene, and 6.0 g of ultrapure water was added. After stirring at 45 ° C. for 10 minutes, the mixture was quickly transferred to an ice bath and stirred for 10 minutes.
(3)コアシェル粒子の作製
合成したエマルション液2.0mLに1,2−ビス(2−ヨードエトキシ)エタン2.2μLを加え、3日間反応させた後、メタノールで透析することにより、トルエンを内部に有し、架橋した有機物をシェルに有するコアシェル粒子を作製した。
(3) Preparation of core-shell particles To 2.0 mL of the synthesized emulsion liquid, 2.2 μL of 1,2-bis (2-iodoethoxy) ethane was added and reacted for 3 days. And core-shell particles having a crosslinked organic substance in the shell.
(実施例2)
実施例1の「(2)エマルションの合成」を以下の方法に変更した以外は実施例1と同様にして、トルエンを内部に有し、架橋した有機物をシェルに有するコアシェル粒子を作製した。
(Example 2)
Core-shell particles having toluene inside and having a crosslinked organic substance in the shell were produced in the same manner as in Example 1 except that “(2) Synthesis of emulsion” in Example 1 was changed to the following method.
(2)エマルションの合成
実施例1で合成したブロックポリマー0.030gをトルエン0.060gに溶解させ、超純水6.0gを加えた。45℃で10分間攪拌した後、素早く氷浴に移して10分間攪拌した。
(2) Synthesis of emulsion 0.030 g of the block polymer synthesized in Example 1 was dissolved in 0.060 g of toluene, and 6.0 g of ultrapure water was added. After stirring at 45 ° C. for 10 minutes, the mixture was quickly transferred to an ice bath and stirred for 10 minutes.
(実施例3)
実施例1の「(1)ブロックポリマーの合成」を以下の方法に変更した以外は実施例1と同様にして、トルエンを内部に有し、架橋した有機物をシェルに有するコアシェル粒子を作製した。
(Example 3)
Core-shell particles having toluene in the interior and a crosslinked organic substance in the shell were produced in the same manner as in Example 1 except that “(1) Synthesis of block polymer” in Example 1 was changed to the following method.
(1)ブロックポリマーの合成
DMAEMA15.7g、2,2’−ビピリジン0.47g、メタノール4.0mLを加えた。また、別の容器にメタノール4.0mL、2−ヒドロキシエチル−2−ブロモイソブチレート0.21gを加え、これら二つの溶液の凍結脱気を行った。DMAEMAを加えた溶液に窒素雰囲気下で塩化銅(I)0.099gを加えた後、2−ヒドロキエチル−2−ブロモイソブチレート溶液を加え、25℃恒温水槽で6時間反応を行った。反応終了後、アルミナカラムを通し、n−ヘキサンを用いた再沈殿によって精製を行った。
次いで、合成したPDMAEMA1.4g、スチレン1.0g、トリス[2−(ジメチルアミノ)エチル]アミン0.092g、N,N−ジメチルホルムアミド1.0mLを加え、凍結脱気を行った。つづいて、窒素雰囲気下で塩化銅(I)0.020gを加え、110℃オイルバスで26時間反応を行った。反応終了後、アルミナカラムを通し、n−ヘキサンを用いた再沈殿を行った後、トルエン/メタノール=1/1(v/v)で透析を行うことによって精製した。
得られたブロックポリマーの数平均分子量及び分子量分布をゲル浸透クロマトグラフィーを用いて測定した。
(1) Synthesis of block polymer 15.7 g of DMAEMA, 0.47 g of 2,2′-bipyridine, and 4.0 mL of methanol were added. Further, 4.0 mL of methanol and 0.21 g of 2-hydroxyethyl-2-bromoisobutyrate were added to another container, and these two solutions were freeze-degassed. To the solution to which DMAEMA was added, 0.099 g of copper (I) chloride was added under a nitrogen atmosphere, and then a 2-hydroxyethyl-2-bromoisobutyrate solution was added, and the reaction was performed in a 25 ° C. constant temperature water bath for 6 hours. After completion of the reaction, purification was performed by reprecipitation using n-hexane through an alumina column.
Next, 1.4 g of synthesized PDMAEMA, 1.0 g of styrene, 0.092 g of tris [2- (dimethylamino) ethyl] amine, and 1.0 mL of N, N-dimethylformamide were added, and freeze deaeration was performed. Subsequently, 0.020 g of copper (I) chloride was added under a nitrogen atmosphere, and the reaction was performed in a 110 ° C. oil bath for 26 hours. After completion of the reaction, the mixture was passed through an alumina column, reprecipitated with n-hexane, and then purified by dialysis with toluene / methanol = 1/1 (v / v).
The number average molecular weight and molecular weight distribution of the obtained block polymer were measured using gel permeation chromatography.
(実施例4)
実施例3の「(2)エマルションの合成」を以下の方法に変更した以外は実施例3と同様にして、トルエンを内部に有し、架橋した有機物をシェルに有するコアシェル粒子を作製した。
Example 4
Core-shell particles having toluene inside and having a crosslinked organic substance in the shell were prepared in the same manner as in Example 3 except that “(2) Synthesis of emulsion” in Example 3 was changed to the following method.
(2)エマルションの合成
実施例3で合成したブロックポリマー0.030gをトルエン0.060gに溶解させ、超純水6.0gを加えた。45℃で10分間攪拌した後、素早く氷浴に移して10分間攪拌した。
(2) Synthesis of emulsion 0.030 g of the block polymer synthesized in Example 3 was dissolved in 0.060 g of toluene, and 6.0 g of ultrapure water was added. After stirring at 45 ° C. for 10 minutes, the mixture was quickly transferred to an ice bath and stirred for 10 minutes.
(実施例5)
実施例1で得られたコアシェル粒子を、アルミカップに投入し、真空乾燥機で50℃24時間加熱することにより、内包物が除去された中空粒子を得た。
(Example 5)
The core-shell particles obtained in Example 1 were put into an aluminum cup and heated in a vacuum dryer at 50 ° C. for 24 hours to obtain hollow particles from which inclusions were removed.
(実施例6)
実施例3で得られたコアシェル粒子を、アルミカップに投入し、真空乾燥機で50℃24時間加熱することにより、内包物が除去された中空粒子を得た。
(Example 6)
The core-shell particles obtained in Example 3 were put into an aluminum cup and heated in a vacuum dryer at 50 ° C. for 24 hours to obtain hollow particles from which inclusions were removed.
(比較例1)
ドデシル硫酸ナトリウム(親水部として硫酸基、疎水部としてドデシル基、分子量288)を1.0gを水200gの中に溶解させた溶液に、トルエン1gを加え、超音波ホモジナイザーで乳化分散させ、トルエンがコア、コアに対し、ドデシル基が接し、水相側に硫酸基が広がった、シェルが架橋されていない、コア/コロナ粒子を得た。
(Comparative Example 1)
To a solution of 1.0 g of sodium dodecyl sulfate (sulfate group as hydrophilic part, dodecyl group as hydrophobic part, molecular weight 288) dissolved in 200 g of water, 1 g of toluene is added and emulsified and dispersed with an ultrasonic homogenizer. Core / corona particles in which a dodecyl group was in contact with the core and the core, a sulfate group was spread on the aqueous phase side, and the shell was not crosslinked were obtained.
(比較例2)
親水性ブロックとしてポリエチレングリコール(PEG、親水基として水酸基)、疎水性ブロックとしてポリ乳酸(PLGA)1gを水200gの中に溶解させた溶液に、トルエン1gを加え、超音波ホモジナイザーで乳化分散させ、トルエンがコア、コアに対し、PLGAブロックが接し、水相側にPEGが広がった、シェルが架橋されていない、コア/コロナ粒子を得た。
(Comparative Example 2)
1 g of toluene is added to a solution obtained by dissolving polyethylene glycol (PEG, hydroxyl group as a hydrophilic group) as a hydrophilic block and 1 g of polylactic acid (PLGA) as a hydrophobic block in 200 g of water, and emulsified and dispersed with an ultrasonic homogenizer. The core / corona particles in which the PLGA block was in contact with the core and the core with toluene, the PEG spread on the water phase side, and the shell was not crosslinked were obtained.
(比較例3)
メタクリル酸メチル0.9g、エチレングリコールジメタクリレート0.1g、トルエン1.0g、アゾビスイソブチロニトリル0.1gを溶解し、油相とした。ドデシル硫酸ナトリウム(親水部として硫酸基、疎水部としてドデシル基、分子量288)0.1gを水10gに溶解し、水相とした。水相に油相を添加し、超音波ホモジナイザーで乳化分散させ、撹拌しながら70℃、8時間加熱することにより、重合反応を行い、トルエンがコア、コアに対し、メタクリル酸メチル架橋ポリマーがシェルとして被覆し、シェル表面にドデシル硫酸ナトリウムが付着した、コアシェル粒子を得た。
(Comparative Example 3)
Methyl methacrylate 0.9 g, ethylene glycol dimethacrylate 0.1 g, toluene 1.0 g, and azobisisobutyronitrile 0.1 g were dissolved to obtain an oil phase. 0.1 g of sodium dodecyl sulfate (sulfate group as hydrophilic part, dodecyl group as hydrophobic part, molecular weight 288) was dissolved in 10 g of water to obtain an aqueous phase. Add the oil phase to the aqueous phase, emulsify and disperse with an ultrasonic homogenizer, and heat at 70 ° C. for 8 hours with stirring to perform the polymerization reaction. Toluene is the core and the methyl methacrylate cross-linked polymer is the shell As a result, core-shell particles having sodium dodecyl sulfate attached to the shell surface were obtained.
(比較例4)
ジャパンエポキシレジン社製ビスA型エポキシ樹脂(JER828)1.0g、トルエン1.0gを溶解し、油相とした。ドデシル硫酸ナトリウム(親水部として硫酸基、疎水部としてドデシル基、分子量288)0.1gを水10gに溶解し、水相とした。水相に油相を添加し、超音波ホモジナイザーで乳化分散させ、撹拌しながら、25wt%アンモニア水溶液0.02gをシリンジポンプを用いて約30分かけて添加を行い、トルエンがコア、コアに対し、架橋エポキシ樹脂がシェルとして被覆し、シェル表面にドデシル硫酸ナトリウムが付着した、コアシェル粒子を得た。
(Comparative Example 4)
1.0 g of bis A type epoxy resin (JER828) manufactured by Japan Epoxy Resin Co., Ltd. and 1.0 g of toluene were dissolved to obtain an oil phase. 0.1 g of sodium dodecyl sulfate (sulfate group as hydrophilic part, dodecyl group as hydrophobic part, molecular weight 288) was dissolved in 10 g of water to obtain an aqueous phase. Add the oil phase to the water phase, emulsify and disperse with an ultrasonic homogenizer, add 0.02 g of 25 wt% ammonia aqueous solution over about 30 minutes using a syringe pump while stirring. Then, a core-shell particle was obtained in which a cross-linked epoxy resin was coated as a shell and sodium dodecyl sulfate was adhered to the shell surface.
(比較例5)
実施例1において、1,2−ビス(2−ヨードエトキシ)エタン2.2μLを添加しない以外は実施例1と同様にして、トルエンがコア、コアに対し、ポリスチレンブロックが接し、水相側にポリDMAEMAが広がった、シェルが架橋されていない、コア/コロナ粒子を得た。
(Comparative Example 5)
In Example 1, except that 2.2 μL of 1,2-bis (2-iodoethoxy) ethane was not added, toluene was the core, the polystyrene block was in contact with the core, and the water phase side Core / corona particles were obtained in which the poly DMAEMA was spread and the shell was not crosslinked.
<評価>
実施例及び比較例で得られたコアシェル粒子について以下の評価を行った。結果を表1に示した。
<Evaluation>
The following evaluation was performed on the core-shell particles obtained in Examples and Comparative Examples. The results are shown in Table 1.
(1)内包率(中空率)
コアシェル粒子約0.0003gを日本電子社製の熱分解GC/MS(Q1000)にて、熱分解温度550℃で測定した。内包物(コア)のピーク面積を、内包物(コア)に相当する化合物で予め作成した検量線と比較、解析することにより、コアシェル粒子に含まれるコアの量を算出し、内包率とした。
(1) Inclusion rate (hollow rate)
About 0.0003 g of core-shell particles were measured with a pyrolysis GC / MS (Q1000) manufactured by JEOL Ltd. at a pyrolysis temperature of 550 ° C. By comparing and analyzing the peak area of the inclusion (core) with a calibration curve prepared in advance with a compound corresponding to the inclusion (core), the amount of core contained in the core-shell particles was calculated and used as the inclusion rate.
(2)平均粒子径
コアシェル粒子と水が約0.05gと約6.0gとなるように10mLのサンプル瓶内に調整し、上下に激しく30秒間振り、その後、大塚電子社製動的光散乱装置「LPA−3100」にて測定を行い、得られた体積平均粒子径を平均粒子径とした。
(2) Average particle diameter Core-shell particles and water are adjusted in a 10 mL sample bottle so that they are about 0.05 g and about 6.0 g, shaken vigorously up and down for 30 seconds, and then dynamic light scattering manufactured by Otsuka Electronics Co., Ltd. Measurement was performed with an apparatus “LPA-3100”, and the obtained volume average particle diameter was defined as the average particle diameter.
(3)透明性
コアシェル粒子と水が約0.05gと約6.0gとなるように10mLのサンプル瓶内に調整し、上下に激しく30秒間振り、5分間静置した。静置後の液の外観について、以下の基準で透明性を判断した。
◎:透明で液の向こうがクリアに見える
○:やや透明で液の向こうがぼやけて見える
△:白く濁っていて液の向こうがほとんど見えない
×:白く濁っていて液の向こうが全く見えない
(3) The sample was adjusted in a 10 mL sample bottle so that the transparent core-shell particles and water were about 0.05 g and about 6.0 g, shaken up and down for 30 seconds, and allowed to stand for 5 minutes. For the appearance of the liquid after standing, transparency was judged according to the following criteria.
◎: Transparent and clear beyond the liquid ○: Slightly transparent and the other side of the liquid is blurred △: White and cloudy and almost the other side of the liquid cannot be seen ×: White and cloudy and the other side of the liquid cannot be seen at all
(4)分散性
コアシェル粒子と水が約0.05gと約6.0gとなるように10mLのサンプル瓶内に調整し、上下に激しく30秒間振り、5分間静置した。静置後の液の外観について、以下の基準で分散性を判断した。
◎:透明で液中に目視で判別できる塊が無い
○:やや濁っているが液中に目視で判別できる塊が無い
△:液中に目視で判別できる塊がわずかに見える
×:液中に目視で判別できる塊がたくさん見える
(4) The dispersible core-shell particles and water were adjusted in a 10 mL sample bottle so as to be about 0.05 g and about 6.0 g, shaken up and down for 30 seconds and allowed to stand for 5 minutes. About the external appearance of the liquid after standing, dispersibility was judged according to the following criteria.
◎: Transparent and there is no lump that can be visually discerned ○: Slightly cloudy, but there is no lump that can be visually discerned Δ: Slightly lump that can be visually discerned is visible in the liquid ×: In the liquid You can see many lumps that can be identified visually
(5)封入安定性(保持性)
(5−1)内包保持性
コアシェル粒子と水が約0.05gと約6.0gとなるように10mLのサンプル瓶内に調整し、上下に激しく30秒間振り、その後真空乾燥オーブンにて50℃1昼夜乾燥させ、水・熱処理済コアシェル粒子粉体を得た。得られた粉体約0.0003gを日本電子社製の熱分解GC/MS(Q1000)にて、熱分解温度550℃で測定した。内包物(コア)のピーク面積を、内包物(コア)に相当する化合物で予め作成した検量線と比較、解析することにより、水・熱処理済コアシェル粒子に含まれるコアの量を算出した。水・熱処理前の内包率X(「(1)内包率(中空率)」で得られた内包率)に対する、水・熱処理後の内包率Y、Y/Xにより、内包保持性を判断した。
◎:0.8以上
○:0.3以上
△:0.1以上
×:0.1未満
(5−2)形状保持性
コアシェル粒子をシートメッシュに散布し、余分な粉体を飛ばした後、透過型電子顕微鏡TEMで観察した。円形状に見える粒子と、割れ、つぶれ等、破片状に見える粒子の数を計測し、粒子30個中の円形状に見える粒子の個数で判断した。
◎:27個以上が円形状
○:25個以上が円形状
△:20個以上が円形状
×:19個以下が円形状
(5) Encapsulation stability (retainability)
(5-1) Encapsulation Retention Core shell particles and water are adjusted in a 10 mL sample bottle so as to be about 0.05 g and about 6.0 g, shaken vigorously up and down for 30 seconds, and then 50 ° C. in a vacuum drying oven. The powder was dried for 1 day and night to obtain water / heat-treated core-shell particle powder. About 0.0003 g of the obtained powder was measured with a pyrolysis GC / MS (Q1000) manufactured by JEOL Ltd. at a pyrolysis temperature of 550 ° C. By comparing and analyzing the peak area of the inclusion (core) with a calibration curve prepared in advance with a compound corresponding to the inclusion (core), the amount of core contained in the water-heat treated core-shell particles was calculated. The inclusion retention was determined by the inclusion rate Y, Y / X after the water / heat treatment relative to the inclusion rate X before the water / heat treatment (the inclusion rate obtained by “(1) inclusion rate (hollow rate)”).
◎: 0.8 or more ○: 0.3 or more Δ: 0.1 or more ×: less than 0.1 (5-2) Shape-retaining core-shell particles are dispersed on a sheet mesh, and excess powder is blown off. Observation was performed with a transmission electron microscope TEM. The number of particles that looked like a circle and the number of particles that looked like fragments such as cracks and crushing were counted, and the number of particles that looked like a circle out of 30 particles was judged.
◎: 27 or more in a circular shape ○: 25 or more in a circular shape Δ: 20 or more in a circular shape ×: 19 or less in a circular shape
本発明によれば、内包物を多量に封入することができ、内包物の封入安定性及び徐放性を両立させることが可能なコアシェル粒子を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide core-shell particles that can encapsulate a large amount of inclusions and can achieve both the encapsulation stability and sustained release properties of the inclusions.
Claims (4)
内部に固体、液体又は気体を有し、
シェルは、前記ブロックポリマーとは異なる有機物を含有し、かつ、前記有機物とブロックポリマーとが架橋している
ことを特徴とするコアシェル粒子。 Core-shell particles obtained using a block polymer having a hydrophilic block and a hydrophobic block,
Has a solid, liquid or gas inside,
A core-shell particle, wherein the shell contains an organic substance different from the block polymer, and the organic substance and the block polymer are crosslinked.
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