JP2018115144A - 水含有カプセル、並びに水含有カプセルの製造方法 - Google Patents
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Abstract
Description
例えば、特許文献1には、親水性物質を長期間安定に保持することができ、さらに混合禁忌の成分を同一カプセル内に含有することができるカプセル製剤が開示されている。
特許文献1に記載のカプセル製剤では、多孔性微粒子粉末を含有する油性物質に水溶液が内包されたカプセル用内容物が親水性皮膜で被包されている。
従って、本開示は、水の耐蒸散性に優れる水含有カプセルを提供することを目的とする。
[態様1]
水を含む含水層と、上記含水層の外側に配置された内層と、上記内層の外側に配置された外層とを含む水含有カプセルであって、
上記内層が、親油性材料から構成されており、
上記外層が、親油性粒子又は非水溶性粒子が分散されている親水性材料から構成されている、
上記水含有カプセル。
また、本開示の水含有カプセルは、内層及び外層が、水の耐蒸散性に優れるため、水含有カプセル内の、内層及び外層の比率を相対的に低くし、含水層の比率を相対的に高くすることができる。
上記内層が、固体粒子をさらに含み、上記固体粒子が上記親油性材料に分散されている、態様1に記載の水含有カプセル。
上記固体粒子が、非孔性粒子である、態様2に記載の水含有カプセル。
上記水含有カプセルでは、固体粒子が非孔性粒子であるため、固体粒子が、非孔性粒子でない場合と比較して水分子拡散抑制性をより発揮しやすくなるとともに、固体粒子が親水化しにくいので、内層の水バリア性が低下しにくい。その結果、上記水含有カプセルは、含水層に含まれる水の耐蒸散性に優れる。
上記含水層が、水の蒸気圧を下げる成分をさらに含む、態様1〜3のいずれか一項に記載の水含有カプセル。
上記水含有カプセルでは、含水層が水の蒸気圧を下げる成分をさらに含むので、含水層に含まれる水の蒸気圧が下がりやすくなり、含水層に含まれる水が、内層及び外層を通り抜けにくくなる。その結果、上記水含有カプセルは、含水層に含まれる水の耐蒸散性に優れる。
上記外層が、上記親油性粒子又は非水溶性粒子を、1〜30質量%の比率で含む、態様1〜4のいずれか一項に記載の水含有カプセル。
上記水含有カプセルでは、外層が親油性粒子又は非水溶性粒子を所定の比率で含むので、外層の経路複雑化性が確保されつつ、外層の物性が保持されやすくなる。
上記親油性粒子又は非水溶性粒子が、1〜120μmの平均粒径を有する、態様1〜5のいずれか一項に記載の水含有カプセル。
上記水含有カプセルでは、上記親油性粒子又は非水溶性粒子が所定の平均粒径を有するので、親油性粒子又は非水溶性粒子が、親水性材料中で分散されやすくなり、外層の経路複雑化性が確保されやすくなるとともに、外層の物性が保持されやすくなる。
上記外層が、上記親油性粒子又は非水溶性粒子を、300〜700個/mm2の個数密度で含む、態様1〜6のいずれか一項に記載の水含有カプセル。
上記水含有カプセルでは、外層が、上記親油性粒子又は非水溶性粒子を所定の個数密度で含むので、外層の経路複雑化性が確保されやすくなるとともに、外層の物性が保持されやすくなる。
態様1〜7のいずれか一項に記載の水含有カプセルの製造方法であって、
第1ノズルと、第1ノズルの外側において第1ノズルを囲むように配置された第2ノズルと、第2ノズルの外側において第2ノズルを囲むように配置された第3ノズルとを準備するステップ、
上記含水層を構成する材料と、加熱された、上記内層を構成する材料と、加熱された、上記外層を構成する材料とを、それぞれ、第1ノズル、第2ノズル及び第3ノズルから射出し、水含有プレカプセルを形成するステップ、そして、
上記水含有プレカプセルを冷却用溶媒に放出し、上記水含有プレカプセルを冷却するステップ、
を含む、上記方法。
上記製造方法は、上述の水含有カプセルを、簡易に製造することができる。
[水含有カプセル]
本開示の水含有カプセルは、水を含む含水層と、含水層の外側に配置された内層と、内層の外側に配置された外層とを含む。
上記内層は、親油性材料を含む。親油性材料は、そのガスバリア性の高さに起因する水分子の透過性の低さにより、含水層に含まれる水が水含有カプセルの外に蒸散することを抑制する。なお、本明細書では、水分子の透過性が低いことを、「水バリア性」と称する場合がある。
上記親油性材料の融点は、特に制限されず、例えば、使用される温度において水含有カプセルの形状を保持する観点から、例えば、20℃以上、好ましくは30℃以上、そしてより好ましくは40℃以上の融点を有し、そして好ましくは、100℃以下の融点を有する。
また、上記内層では、本発明の効果を奏する範囲で、上記親油性材料が、固体粒子以外の成分を含むことを許容する。固体粒子以外の成分は、上記親油性材料に溶解していてもよく、そして分散していてもよい。
(1)温度:20±5℃及び湿度:65±5%RHの恒温恒湿室に、キーエンス社製デジタルマイクロスコープ(商品名:VHX−2000,ズームレンズ:×20〜×200)及び付属のソフトウェアを準備する。
(2)粒子のサンプルを、上記恒温恒湿室に3時間静置する。
(3)上記デジタルマイクロスコープでサンプルを撮影する。
(5)付属のソフトウェアにて、粒子1,000個の円相当径CDの粒度分布(個数基準)を作成し、当該粒度分布(個数基準)からメジアン径(50Dp)を決定し、粒子の平均粒径とする。
上記外層は、親油性粒子又は非水溶性粒子が分散されている親水性材料から構成される。上記親水性材料は、水含有カプセルの強度を高め、ひいてはその形状を保持することを補助する成分であり、そして水含有カプセルの保存性を向上させる機能を有する成分である。上記親油性粒子又は非水溶性粒子は、外層に、経路複雑化性を付与する成分である。
上記油脂としては、例えば、植物油及び動物油が挙げられる。上記植物油としては、例えば、ナタネ油、コーン油、大豆油、綿実油、サフラワー油、パーム油、ヤシ油、米糠油、ごま油、カカオ脂、オリーブ油、パーム核油等が挙げられる。上記動物油としては、例えば、魚油、豚脂、牛脂、鶏脂、乳脂等が挙げられる。
(1)水含有カプセルの周縁部を、外層のみを含むように所定平面でカットし、サンプルを準備する。
(2)スライドグラスの上に上記サンプルを配置し、その上にカバーガラスを配置することにより、プレパラートを作成する。
(3)顕微鏡で、焦点深度5μmにてサンプルを観察し、所定面積内の親油性粒子又は非水溶性粒子の個数をカウントする。
(5)異なる水含有カプセルで、測定を計10回繰り返し、平均値を、水含有カプセルの個数密度として採用する。
上記顕微鏡としては、例えば、キーエンス社製のデジタルマイクロスコープ(商品名:VHX−2000,ズームレンズ:×20〜×200)が挙げられる。
上記含水層は、水を含む限りは特に制限されず、水のみから構成されていてもよい。
含水層に含まれる水を蒸散させにくくする観点からは、上記含水層は、水の蒸気圧を下げる成分を含むことができる。含水層が、水の蒸気圧を下げる成分を含むことにより、含水層に含まれる水の蒸気圧が下がり、含水層に含まれる水が蒸散しにくくなる。
上記電解質としては、アルカリ金属、アルカリ土類金属のハロゲン化物塩、硫酸塩、硝酸塩、リン酸塩、例えば、塩化ナトリウム、塩化カルシウム、塩化カリウム、リン酸ソーダ等の塩が挙げられる。
なお、含水層は、本開示の効果を奏する範囲で、水の蒸気圧を下げる成分以外の成分を含むことが許容される。
上記水含有カプセルは、水含有カプセルの総質量を基準として、内層及び外層を、好ましくは15〜50質量%及び5〜50質量%、より好ましくは20〜45質量%及び5〜30質量%、そしてさらに好ましくは25〜40質量%及び5〜20質量%の比率で含む。そうすることにより、含水層に含まれる水を、内層及び外層を通り抜けにくい状態で保持することができる。
また、上記水含有カプセルは、本発明の効果を奏する範囲で、含水層、内層及び外層以外の任意の層を含むことを許容する。
本開示の水含有カプセルの製造方法は、以下のステップを含む。
第1ノズルと、第1ノズルの外側において第1ノズルを囲むように配置された第2ノズルと、第2ノズルの外側において第2ノズルを囲むように配置された第3ノズルとを準備するステップ。
上記含水層を構成する材料と、加熱された、上記内層を構成する材料と、加熱された、上記外層を構成する材料とを、それぞれ、第1ノズル、第2ノズル及び第3ノズルから射出し、水含有プレカプセルを形成するステップ。
上記水含有プレカプセルを冷却用溶媒に放出し、上記水含有プレカプセルを冷却するステップ。
第2ノズル107には、加熱された、内層を構成する材料113を保持しており、加熱装置を備える第2タンク119と、内層を構成する材料113を搬送する第2送液管125と、内層を構成する材料113の搬送速度を調節する第2定量ポンプ131とが連結されている。
第3ノズル109には、加熱された、外層を構成する材料115を保持しており、加熱装置を備える第3タンク121と、外層を構成する材料115を搬送する第3送液管127と、外層を構成する材料115の搬送速度を調節する第3定量ポンプ133とが連結されている。
内層を構成する材料が融点を有する場合には、一般的には、上記温度は、内層を構成する材料の融点を超える温度である。
外層を構成する材料が融点を有する場合には、一般的には、上記温度は、外層を構成する材料の融点を超える温度である。
上記用途としては、例えば、医薬品、食品、化粧品、日用品(例えば、芳香剤、洗剤、冷却シート、マスク、アイマスク、保湿メガネ)等が挙げられる。
[製造例1]
図2及び図3に示される製造装置101を用いて、水含有カプセルNo.1を製造した。水含有カプセルNo.1の平均粒径は、5.0mmであった。
含水層を構成する材料は、脱イオン水に塩化ナトリウム(NaCl)を溶解することにより形成された、濃度20質量%の食塩水であった。内層を構成する材料No.1は、親油性材料としての硬化油(横関油脂工業株式会社製、パーム極度硬化油)に、固体粒子としてのステアリン酸マグネシウム(和光純薬社製、比表面積:16.2m2/g、平均粒径:3.0μm)が分散されており、内層を構成する材料No.1におけるステアリン酸マグネシウム(ステアリン酸Mg)の濃度は、7質量%であった。また、内層を構成する材料No.1は、80℃に加熱されていた。
水含有カプセルNo.1において、含水層と、内層と、外層との質量比は、50.0:40.0:10.0であった。
含水層を構成する材料と、内層を構成する材料と、外層を構成する材料とを、表1に示すように変更した以外は、製造例1と同様にして、水含有カプセルNo.2〜5を製造した。水含有カプセルNo.2〜5のそれぞれの組成を表1に示す。
なお、表1において、親油性材料及び親油性粒子としてのミツロウは、三木化学工業社製のビーズワックスであり、そして親油性粒子としてのナノクレイは、日本粘土学会標準粘土試料(平均粒径:3μm)である。
含水層を構成する材料と、内層を構成する材料と、外層を構成する材料とを、表1に示すように変更した以外は、製造例1と同様にして、水含有カプセルNo.6〜9を製造した。水含有カプセルNo.6〜9の組成を表1に示す。
なお、水含有カプセルNo.8におけるPPは、ポリプロピレン粒子(住友精化社製、フローブレン,平均粒径:5μm)である。
水含有カプセルNo.1〜No.9を、下記水蒸散試験に供した。結果を表1に示す。
[水蒸散試験]
(1)温度:22±3℃及び湿度:60±5%RHの恒温恒湿室に、水含有カプセルNo.1〜No.9のそれぞれを、粒子が重ならないように、開放されている容器に入れ、3時間静置する。
(2)水含有カプセルNo.1〜No.9のそれぞれにおいて、ランダムに採取した20個の粒子が重ならないように、プラスチック製シャーレの上に配置し、プラスチック製シャーレ+20個の粒子の合計の初期質量:M0(mg)を測定し、水蒸散速度の測定を開始する。
(4)横軸を時間(日)とし、縦軸をプラスチック製シャーレ+20個の粒子の合計の質量としてプロットし、一次式として最小二乗法により近似し、その傾きの絶対値を20で除したものを、水蒸散速度(μg/day)として採用する。水蒸散速度は、値が大きいほど、水の蒸散が速いことを意味する。
また、水含有カプセルNo.1〜No.5は、水蒸散試験中、自己崩壊することはなく、そしていずれの時期においても、手でつまむことにより潰れ、含水層に含まれる水を外部に放出させることができた。
3 含水層
5 内層
7 外層
9 固体粒子
11 親油性材料
13 親油性粒子
15 親水性材料
101 製造装置
103 射出ノズル
105 第1ノズル
107 第2ノズル
109 第3ノズル
111 含水層を構成する材料
113 内層を構成する材料
115 外層を構成する材料
117 第1タンク
119 第2タンク
121 第3タンク
123 第1送液管
125 第2送液管
127 第3送液管
129 第1定量ポンプ
131 第2定量ポンプ
133 第3定量ポンプ
135 水含有プレカプセル
137 水含有カプセル
139 冷却用溶媒
141 冷却管
143 分離スクリーン
145 冷却用溶媒保持タンク
147 第4定量ポンプ
149 温度調節器
151 第4送液管
Claims (8)
- 水を含む含水層と、前記含水層の外側に配置された内層と、前記内層の外側に配置された外層とを含む水含有カプセルであって、
前記内層が、親油性材料から構成されており、
前記外層が、親油性粒子又は非水溶性粒子が分散されている親水性材料から構成されている、
前記水含有カプセル。 - 前記内層が、固体粒子をさらに含み、前記固体粒子が前記親油性材料に分散されている、請求項1に記載の水含有カプセル。
- 前記固体粒子が、非孔性粒子である、請求項2に記載の水含有カプセル。
- 前記含水層が、水の蒸気圧を下げる成分をさらに含む、請求項1〜3のいずれか一項に記載の水含有カプセル。
- 前記外層が、前記親油性粒子又は非水溶性粒子を、1〜30質量%の比率で含む、請求項1〜4のいずれか一項に記載の水含有カプセル。
- 前記親油性粒子又は非水溶性粒子が、1〜120μmの平均粒径を有する、請求項1〜5のいずれか一項に記載の水含有カプセル。
- 前記外層が、前記親油性粒子又は非水溶性粒子を、100〜2,000個/mm2の個数密度で含む、請求項1〜6のいずれか一項に記載の水含有カプセル。
- 請求項1〜7のいずれか一項に記載の水含有カプセルの製造方法であって、
第1ノズルと、第1ノズルの外側において第1ノズルを囲むように配置された第2ノズルと、第2ノズルの外側において第2ノズルを囲むように配置された第3ノズルとを準備するステップ、
前記含水層を構成する材料と、加熱された、前記内層を構成する材料と、加熱された、前記外層を構成する材料とを、それぞれ、第1ノズル、第2ノズル及び第3ノズルから射出し、水含有プレカプセルを形成するステップ、そして、
前記水含有プレカプセルを冷却用溶媒に放出し、前記水含有プレカプセルを冷却するステップ、
を含む、前記方法。
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Blount | A Potential Delivery System for Probiotics Via Oleogel and Oleogel-Emulsions |
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