JPH0463127A - マイクロカプセルの製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （Ａ）産業上の利用分野 本発明は、酵母菌をマイクロカプセル皮膜として有する
マイクロカプセルの製造方法に関するものである。

（Ｂ）従来の技術 マイクロカプセルは１μｍ〜数百μｍまでの大きさの微
粒子として液体、固体、気体を内包し、そのまわりを薄
い皮膜で均一に覆ったものであり、具体的には、無色及
び有色染料、医薬品、農薬、香料、飼料素材及び食品素
材等を内包させたマイクロカプセルが工業的に製品化さ
れている。

マイクロカプセルは、ある特性をもった物質の外側に薄
膜を形成させることでその特性も同時に封じ込めてしま
うことが可能で、必要時に皮膜を破壊すれば内包された
物質を取り出すことができるものである。

従来より知られているマイクロカプセルの製造方法とし
ては、 （１）ゼラチンによるコアセルベーション法（米国特許
第２．．８００．４５７号、同２．８００．　４５８号
明細書など） （２）外相（水相）より皮膜を形成するｉｎ　ｓｏｕ法
（特公昭３６−９１６８号、同４７−２３１６５号、特
開昭４８−５７８９２号、同５１−９０７９号、同５４
−４９９８４号、同５４−２５２７７号公報等） （３）内相と外相間の皮膜形成反応を利用した界面重合
法 が有力な方法として知られている。

また、米国特許第４００１４８０号明細書においては脂
質含有量が４０〜６０％の真菌類中に、その脂質に可溶
性の物質をカプセル化する方法が紹介されている。

さらに、特開昭５８−１０７１８９号公報では、成長微
生物の脂質含量の増量方法として、培地から回収した脂
質含量１０ｗｔ％以上の成長微生物（例えば油脂形成性
酵母菌、麦酒酵母菌など）に脂質増量用有機物質（例え
ば脂肪族アルコール類、エステル類、芳香族炭化水素類
、水添芳香族炭化水素類）から選択される液体を包含せ
しめた後、これら脂質増量用有機物質に可溶な芯物質と
なるべき液体をカプセル化してなる微生物カプセルを挙
げている。

（Ｃ）発明が解決しようとする課題 上記カプセル化法においては、内包物の保護力に優れた
緻密な皮膜を有するマイクロカプセルが得られ、工業的
にも広く応用されているものであるが、製造面について
数々の問題点を有していることも事実である。すなわち
、（１）のコアセルベーション法については反応に係わ
るｐＨ１温度、時間操作が複雑であり、またカプセル化
工程に長時間を要する等の問題点を有する。

（２）のｉｎ　５ｉｊｕ法及び（３）の界面重合法につ
いては、反応性の高い皮膜基材を比較的高温で反応させ
るため、不安定な物質あるいは熱変性しやすい物質のカ
プセル化には向かない、等の欠点を有している。

また、微生物を利用したマイクロカプセル化法は天然物
、しかも生物体の一部を素材として用い、カプセル化の
メカニズムも従来の方法とは全く性質を異にしたもので
ある。しかし、これらの前記特許明細書中の実施例を見
るに、初期添加酵母菌（膜材）が内包し得る疎水性液体
の量が現在工業的に用いられている方法に比べ相対的に
少なく、しかも多量に摂取させようとすればカプセル化
に長時間を要するという欠点を有している。

また、本発明者らは、これらの提案に基づき、微生物を
利用したマイクロカプセルを作成し、感圧複写紙を製造
し、タイプライタ−筆記等による発色性の比較を行なっ
たところ、前記（１）コアセルベーション法や（２）ｉ
ｎ　ｓｉｔυ法により得られるマイクロカプセルと比較
して皮膜となる部分の物理的強度が高いためか、得られ
たシート上には同等量の染料が塗抹されているのにもか
かわらず相対的に低い発色濃度しか得られず、特に多数
枚の複写を得ることは困難であった。

本発明は微生物を利用したマイクロカプセル化法におい
て、単位菌体量に多量の疎水性液体を迅速に摂取し得る
ことを可能にし、しがも通常の取扱い時には堅牢性に富
む皮膜であるが内包された物質を取出したい際には効率
よく破壊し得る皮膜を有するマイクロカプセルの製造方
法を提供するものである。

（Ｄ）課題を解決するための手段 本発明者らは、微生物を用いたカプセル化法の前記問題
点を解決するべく検討したところ、次の手法により解決
されることを見いだした。

すなわち、酵母菌体内に疎水性液体を内包してなるマイ
クロカプセルの製造方法において酵母菌をアルカリ性水
溶液中で処理することにより前記問題点を解決すること
が可能となった。

さらに詳しくは、本発明により得られるマイクロカプセ
ルの細胞壁は、グルカン、マンナン、キチン層等から構
成される物理的、化学的に比較的丈夫な皮膜であるが、
本発明者らはマイクロカプセルとして具備すべき内包物
質の保護機能を損なうことなく、上記細胞壁の強度を制
御する方法を種々検討したところ、酵母菌をアルカリ性
水溶液中で所定時間、加熱、撹拌を施した後、内包せし
める疎水性液体と混合しカプセル化操作を行なうことに
より、迅速に多量の疎水性液体を内包し得ることが可能
となり、しかもアルカリ性水溶液中での処理条件を変化
させることによりマイクロカプセルとしての物理的強度
や徐放性を自由に制御することが可能になった。

本発明で用いられるアルカリ性水溶液のｐＨは、好まし
くは９．０〜１３．０、さらに好ましくは１Ｏ００〜１
２．０の範囲で処理される。これ以上のｐＨであると、
マイクロカプセルとしての保護機能が著しく低下するこ
とが判明し、好ましくない。

処理時間は１時間以上、好ましくは３時間以上である。

処理温度は系のｐＨ，イオン強度により実験的に定めら
れるが、２０℃以上１００℃以下、好ましくは３０℃以
上６０℃以下で行なわれる。

本発明に用いられるアルカリ性物質としては、水酸化ナ
トリウム、水酸化カルシウム、珪酸ナトリウム、水酸化
カリウムの如き無機塩類、アンモニア、モノエタノール
ジアミン、エチレンジアミン、ジエチレントリアミンの
如き有機窒素化合物等が用いられるが特に限定はされな
い。

処理に際しては、各種有機溶剤、分散剤、防腐剤等を添
加することも可能である。

本発明の実施に際しては基本的に次の工程を経て行なわ
れる。

■酵母菌分散液の調製工程 ■酵母菌をアルカリ水溶液で処理する工程■疎水性液体
の調製及び酵母菌分散液と混合する工程 ■加熱、撹拌を伴ったカプセル化工程 ここで、■と■の工程は同時に行なうことも可能である
。

この他必要に応じ、酵母菌の洗浄、脱水、乾燥工程等を
組み入れることも可能である。本発明で使用される酵母
菌とは、出芽もしくは分裂により増殖する微生物の総称
である。具体的には、サツカロマイセス属の サツカロマイセス・セレビツシエ （Ｓａｃｃｈａｒｏｍｙｃｅｓ　ｃｅｒｅｖｉｓｉａｅ
）サツカロマイセス・ルーキシ （Ｓａｃｃｈａｒｏｍ７ｃｅｓ　ｒｏｕｘｉｉ）サッカ
ロマイセスーカールスバーゲンシス（Ｓａｃｃｈａｒｏ
ｍｙｃｅｓ　ｃａｒｌｓｂｅｒｇｅｎｓｉｓ）キャンデ
ィダ属の キャンディダ・ウテイリス （Ｃａｎｄｉｄａ　１ｉｌｉｓ） キャンディダ・トロピカリス （Ｃａｎｄｉｄａ　ｊｒｏｐｉｃａｌｌｉｓ　）キャン
ディダ・リポリティカ （Ｃａｎｄｉｄａ　１７ｐｏ１７ｊｉｃａ）キャンディ
ダ・フレーベリ （Ｃａｎｄｉｄｘ　ｌ１ａｙｅ＋ｉ　）等が使用できる
。

酵母菌の形状は酵母の種類により卵円形、球形、レモン
形、柱状、楕円形など各種の形態の物があるが、球形、
楕円形、卵円形の如き形態のものが好ましい。また、粒
径は１〜２０μｍが好ましい。

本発明で用いられるこれら酵母菌は、生のままでも乾燥
した状態でもよく、さらに死滅した状態でもよい。

これらの酵母菌中には、水もしくは極性溶剤に可溶性の
酵素及びタンパク質、アミノ酸成分、糖質分、核酸成分
等の菌体内組織が存在しているが、本発明においてはこ
れら菌体内成分（酵母エキスとも称される）を種々の方
法で抽出した後の酵母菌残渣を用いることもできる。

これらの酵母菌、もしくは酵母菌残渣は、適当な分散剤
を用い、水溶液中に分散される。

本発明で用いられる、酵母菌中に内包される疎水性液体
は、実質的に水不溶性の液体、もしくは加熱により液体
となるものであれば使用可能であり、綿実油、大豆油、
コーン油、オリーブ油、ヒマシ油、魚油、各種脂肪酸、
各種ステロイド等の動植物から抽出される油性液体、ま
た特に感圧複写紙用として利用する場合にはパラフィン
油、塩素化パラフィン、塩素化ジフェニル、ジブチルフ
タレート、ジオクチルフタレート、ジブチルマレエート
、Ｏ−ジクロルベンゼン、ジイソプロピルナフタレンの
如きアルキル化ナフタレン、１−フェニル−１−キシリ
ルエタン等が挙げられる。これらの疎水性液体には必要
に応じ、染料、香料、薬理活性物質、食品素材、飼料素
材などが溶解もしくは分散され、得られるマイクロカプ
セルは感圧複写紙の他、化粧品、医薬品、食品、飼料、
農薬等に使用される。当該物質はまた、水溶性液体に非
混和性の疎水性液体であれば単独での使用も可能である
。

疎水性液体と酵母分散液との混合は、通常酵母分散液中
に疎水性液体を添加することにより行われる。この場合
、疎水性液体の酵母分散液中への添加は、単独でそのま
ま添加しても良いが、より均一な状態で酵母菌と存在さ
せるためには、適当な乳化剤を含む水溶液で分散させて
乳化状態とした後、添加した方が好ましい。

カプセル化工程における温度は特に限定はされないが、
好ましくは２０〜７０℃である。時間は１時間以上必要
であるが、内包される疎水性液体の量、カプセル化温度
により適宜変えることができる。

カプセル化工程時に必要であれば、前記溶出促進剤、酵
素剤、乳化剤の他、触媒、硬膜剤、ｐＨ調節剤、防腐剤
、各種劣化防止剤等を添加することも可能である。

（Ｅ）実施例 以下に、本発明を実施例により詳細に説明する。

なお、本発明は実施例に限定されるものではない。

実施例、及び比較例中に示された酵母菌重量は、全て乾
燥状態での重量である。

実施例１ ［菌体内成分の溶出処理工程］ 市販のパン酵母（鐘淵化学工業製生酵母［サツカロマイ
セス・セレビッシェ］１０ｇを含む分散液１００ｇに、
エタノール１０ｇを添加した後、回転式振盪培養機中で
温度４０℃の条件下で２４時間振盪し、菌体内の水溶性
成分を菌体外に溶出させた。遠心分離操作により溶出液
と酵母菌残渣を分離した後、溶出液の全量を１０５℃の
乾燥型中で水分を蒸発させたところ、６．０ｇの不揮発
成分が残り、初期添加酵母菌重量のの４０ｖｔ％が溶出
したことが確認できた。

［アルカリ処理工程］ この酵母菌分散液を遠心分離し濾液を排除した後、残渣
分のみをｐＨ１ｏ、０に調整したリン酸−水酸化ナトリ
ウムバファ−１００ｇに再分散させ、５０℃で３時間加
熱、撹拌処理を行なった。

［カプセル化工程］ 次に、乳化剤として０，５ｗｔ％のノニオン系界面活性
剤（花王アトラス製、商品名Ｔ　ｗ　ｅ　ｅ　ｎ　８０
）水溶液２０ｇ中に、疎水性液体として３−Ｎメチルシ
クロへキシルアミノ−６−メチル−７−アニリノフルオ
ラン（新日曹化学製黒色発色染料、商品名ＰＳＤ−１５
０）１．１ｇを含む高沸点疎水性液体（日本石油化学制
、商品名ハイゾールＳＡＳ　　ＮＮ−２９６）２２を、
激しく撹拌しながら添加し、平均粒径８μｍの疎水性液
体の乳化液を得た。この乳化液をアルカリ性水溶液で処
理した酵母菌残渣分散液中に添加した後、回転式振盪機
中で温度５０℃、撹拌スピード２００ｒｐｍの条件下で
３時間振盪を続けた。その結果、疎水性液体は全て酵母
菌中に内包され、マイクロカプセル化が完了した。この
マイクロカプセル分散液をそのまま坪量４０ｇ／ｆｆｌ
の上質紙に約５ｇ／−の塗抹量でバーコードを施したと
ころ、発色良好な感圧複写紙用上用紙が得られた。

実施例２ 実施例１で用いた市販のパン酵母１０ｇを水酸化ナトリ
ウムでｐＨ１２，０に調整した０、５％アロンＴ−４０
（東亜合成化学工業製、ポリアクリル酸ナトリウム４０
％溶液）水溶液１００ｇに添加し、４０℃で６時間加熱
撹拌処理を行なった。

処理終了後、遠心分離法により濾液を除去した後、再度
０．５％アロンＴ−４０水溶液で全量を１００ｇとした
後、酢酸を用いｐＨを７．０に調整し酵母菌分散液を調
整した。以下、実施例１と同様にしてマイクロカプセル
を得た。得られたマイクロカプセルを坪量４０　ｇ／ｒ
ＩＫの上質紙に塗抹することにより発色良好な感圧複写
紙用上用紙が得られた。

比較例１ 実施例１において、アルカリ処理工程を行なうことなく
酵母菌残渣分散液中に疎水性液体の乳化液を添加し同様
にカプセル化を行なったところ、添加した疎水性液体全
てが内包されるのに約６時間を要した。また、このマイ
クロカプセルを用いて実施例１と同様にして感圧複写紙
用上用紙を得た。

比較例２ 実施例１のアルカリ処理工程において溶出処理工程を終
えた酵母菌残渣を遠心分離した後処理溶液としてｐＨ６
，０のリン酸−水酸化ナトリウムバファ−１００ｇに再
分散させ５０℃３時間加熱撹拌処理を行なった。

この酵母菌分散液を用いて実施例１と同様にして約６時
間カプセル化を行なったところ、得られた酵母菌分散液
中には酵母菌体中に内包しきれなかった乳化粒子が多量
に存在していた。

この分散液をそのまま用い、実施例１と同様にして感圧
複写紙用上用紙を得た。

上記実施例及び比較例で得られた感圧複写紙用上用紙の
発色性とマイクロカプセルの堅牢性を次の方法により評
価比較した。

発色性：上用紙を市販の感圧複写紙用下用紙（三菱製紙
製　三菱ＮＣＲ紙スーパー品Ｎ−４０）と対向させ、１
５　ｋ　ｇ　／　ｃ　ｍの圧力が加えられた１対のロー
ル間に１回通過させて発色させ、１時間後の発色部分の
発色濃度を市販の色差計（日本重色工業■製カラーディ
ファレンシャルメーターＮＤ−１０１Ｐ型）を用いて測
定した。（値が小さいほど発色濃度が高いことを示す） 堅牢性二上用紙と発色性試験で用いたものと同じ下用紙
を塗布面が対向するように重ね合わせ、５ｋｇ／ｃａｒ
の軽荷重を加え、１０５℃の雰囲気で１２時間放置した
後の下用紙面の反射率を測定した。

（評価は値が大きいものほどマイクロカプセル皮膜の堅
牢性は優れている。すなわち皮膜の堅牢性に劣るものは
、熱処理中にマイクロカプセルが破壊され内包されてい
た染料が対向する下用紙に転写する結果、反射率は低い
値が得られる。）　また、数値は次の算式により得られ
た値を用いて判定を行なった。

発色部分の反射率 堅牢性＝　　　　　　　　　　　　Ｘ１００　（％）未
処理部分の反射率 以上の測定方法に基づき、各シートを評価した結果を表
１に示す。

表１ （Ｆ）発明の効果 本発明に示されるように、マイクロカプセルの壁材とな
る酵母菌をアルカリ性水溶液中で処理することにより、
その操作を行なわない場合に比べ摂取される疎水性液体
が多量がっ迅速に内包されることが可能になった。

さらに、本発明を感圧紙用マイクロカプセルに応用した
場合、従来までに知られているマイクロカプセル化法と
比較しても何ら遜色のない発色性と皮膜の堅牢性が得ら
れることが可能になった。

以上の如く、本発明は微生物を用いたマイクロカプセル
化法として品質的、工業的に優れた手段である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、酵母菌体内に疎水性液体を内包してなるマイクロカ
   プセルの製造方法において、酵母菌をアルカリ性水溶液
   中で処理することを特徴とするマイクロカプセルの製造
   方法。 ２、アルカリ性水溶液のｐＨが、９．０〜１３．０の範
   囲である請求項１記載のマイクロカプセルの製造方法。