JPH0729043B2 - ゲルカプセルの製造方法 - Google Patents

ゲルカプセルの製造方法

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JPH0729043B2
JPH0729043B2 JP28089186A JP28089186A JPH0729043B2 JP H0729043 B2 JPH0729043 B2 JP H0729043B2 JP 28089186 A JP28089186 A JP 28089186A JP 28089186 A JP28089186 A JP 28089186A JP H0729043 B2 JPH0729043 B2 JP H0729043B2
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雄二 坂元
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J13/00Colloid chemistry, e.g. the production of colloidal materials or their solutions, not otherwise provided for; Making microcapsules or microballoons
    • B01J13/02Making microcapsules or microballoons
    • B01J13/20After-treatment of capsule walls, e.g. hardening

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Pretreatment Of Seeds And Plants (AREA)
  • Manufacturing Of Micro-Capsules (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、被包封物が包封されたゲルカプセルの製造方
法に関するものである。
従来の技術 被包封物をゲルカプセル中に包封する技術はゲルカプセ
ルの大きさに比して極く小さい被包封物を包封する場合
など、例えば微生物や培養細胞をゲルビーズ中に固定す
る技術は多数報告されている。例えばフランクリン・リ
ム(Franklin Lim)による“バイオメディカル・アプリ
ケーション・オブ・マイクロエンカプシュレーション
(Biomedical application of microencapsulation)"1
37〜154頁、CRC Precs Inc.(1984年)に記載されてい
る。
一方ゲルカプセルの大きさに対して比較的大きな被包封
物を包封する方法は、被包封物が液状である場合には種
々の方法が知られており、効率のよい方法として例えば
多重ノズル法(特公昭61-9023号公報)がある。しか
し、被包封物が固体である場合には、効率の悪い鋳型を
用いる方法や予め作られたゼラチンカプセル(日本薬局
法)を用いる方法以外は報告例が少ない。上記以外のゲ
ルカプセルの作製方法としては、例えば、ビヨルン・ス
タファン・ハムリンの特許(米国特許第3,688,437号及
び第3,734,987号)に開示されている、ゲルカプセル内
に酸素を発生させることを特徴とする方法がある。しか
し、これらの発明はゲルカプセル中に多数の気泡を発生
させるか、または、ゲル中に包封した種子のまわりに酸
素の気泡をもたせたものであり、気体の発生による分取
を目的とした本発明とは異なる技術思想のものである。
発明が解決しようとする問題点 被包封物を包封するゲルカプセルの製造にあたって、1
個のゲルカプセル中に1個の被包封物を包封するには、
被包封物を正確にカプセル化機械に供給する方法か、ラ
ンダムに被包封物が包封されたゲルカプセルを分取する
方法の何れかが不可欠である。前者のフィーダーによる
被包封物のカプセル化機械への供給法は、殻粒や電子部
品のように硬くて均質な被包封物では可能であるが、シ
ステムが複雑かつ高価なものになると同時に、大きさや
形が一定でなく軟かい被包封物には不適当である。一
方、後者のゲルカプセルの分取法は、CCDカメラなどの
光学的方法を用いれば可能であるが、システムが複雑か
つ高価なものとなる。
そこで本発明者は、被包封物が入っているゲルカプセル
から、被包封物が入っていないカプセルを容易に分取す
る方法を検討した。
問題を解決するための手段 その結果、被包封物をアルギン酸塩などのゲル化能を有
する物質の水溶液中に分散させた後、種々の滴下法で硬
化液に落下させることにより均質なゲルカプセルを形成
させる工程において、被包封物を含むゲルカプセル中に
選択的に気泡が発生する方法を見い出した。
即ち、本発明では、被包封物はガスの発生を触媒する物
質を表面に持ち、ガス発生剤を含有するか又はガスを溶
存させた硬化液中で被包封物が包封されたゲルカプセル
中に選択的に気泡が発生する。したがって被包封物が包
封されたゲルカプセルは、気泡の生成によりゲルカプセ
ルの比重が減少し、硬化液面上に浮遊してくる。それに
対し、被包封物が包封されていないゲルカプセルは硬化
液槽の底に沈み、両者を容易に分離することができる。
本発明の被包封物が包封されたゲルカプセルの製造方法
についてされに詳細に説明すると、被包封物とは特に制
限はないが、フィーダーに載せることが難しい軟らかい
もの、大きさや形状が均質でないものに特に適してい
る。このような例としては、植物種子、植物の分裂組
織、例えば、不定胚、不定芽、プロトコルム状球体など
が挙げられるが、これらに限られるものではない。
ゲル化能を有する物質としては、アルギン酸塩、カラギ
ーナン、ペクチン、ゼラチン、寒天などが挙げられ、単
独でまたは混合して使用することができる。更にそれら
に表1に示す物質を混合して使用することができる。
表 1 グアーガム ローカストビーンガム タマリンドガム キサンタンガム 結晶セルロース ポリビニールアルコール ポリビニルピロリドン カルボキシメチルセルロース メチルセルロース ポリアクリル酸塩 ポリオキシエチレン 大豆タンパク質 硬化液は塩化カルシウム、硝酸カルシウム、塩化カリウ
ム、硫酸銅等を含む溶液であるが、通常は、ゲル化能を
有する物質に対応して、たとえば表2に示すような態様
で使用される。ゼラチンや寒天の場合には、これらの溶
液が硬化する温度以下に設定した液体を硬化液として使
用すればよい。硬化液は更にガス発生剤または溶存ガス
を少なくとも1種類含む。
ガス発生剤としては過酸化水素などの酸素発生剤、溶存
ガスとしては加圧二酸化炭素などが例示されるが、これ
らに限定されるものではない。
被包封物は、包封カプセルを分取するために、ガスの発
生を触媒する物質を付着させている。この触媒物質はガ
スの発生を生起させることができるものであればよい
が、硬化液においてガス発生剤を使用する場合と溶存ガ
スを含有する場合とに分けて説明すると次の通りであ
る。
〈ガス発生剤の場合〉 例えばガス発生剤が過酸化水素の場合の触媒物質として
は、酸素の発生を触媒する物質であればよく、二酸化マ
ンガンやカタラーゼ等が挙げられる。これらの触媒物質
は単独で又は混合して使用することができる。さらに、
表3に示すような非水溶性又は難水溶性の粉体と混合し
て使用することができる。これら粉体は200メッシュを
通過する微粉であることが好ましく、触媒物質の増量剤
として作用する。
表 3 ステアリン酸マグネシウム ベントナイト ステアリン酸カルシウム 結晶セルロース カルナバロウ カオリン 無水軽質ケイ酸 大豆タンパク質 ケイ酸アルミニウム 二酸化チタン ヒドロキシプロピルセルロース 天然物で触媒能力を持つ物質を含有しているものがあ
り、これらも触媒物質として使用することができる。例
えば酸性白土及びタルク等が挙げられる。
なお、ガス発生剤が過酸化水素であって、種皮のない不
定胚等を被包封物とした場合には、酸素発生時のフリー
ラジカルで不定胚が損傷を受けることがある。これを回
避するために保護剤によるプレコーティングを被包封物
に施すことが望ましい。保護剤としては、表4に示すオ
イル状の疎水性物質の他、前述した粉体を使用すること
ができる。また前述した酸性白土及びタルクにあって
は、触媒物質としてのみならず保護剤としても作用する
ものである。
表 4 シリコンオイル 流動パラフィン α−トコフェロール オリーブ油 コーン油 サフラワーオイル 小麦胚芽油 リノール酸 保護剤として疎水性物質を使用する場合には、(1)被
包封物を疎水性物質でコーティングした後に、酸性白土
又はタルクあるいは触媒物質を混入した前記粉体を粉衣
するか、(2)疎水性物質と触媒物質を混合したもので
被包封物をコーティングすることにより触媒物質を付着
させることができる。
他に、さらに前記保護剤に表5に例示した抗酸化剤を保
護助剤として混入するものよい。
表 5 ブチルヒドロキシアニゾール(BHA) ブチルヒドロキシトルエン(BHT) 没食子酸とそのエスエル フェルラ酸とそのエステル ノルシヒドログアヤク酸(NDGA) オイゲノール カテキン グアヤコール フラボン 〈溶存ガスの場合〉 硬化液中に溶存している二酸化炭素等のガス化を促進す
るものを触媒物質として使用する。触媒物質は非水溶性
又は難水溶性の物質であって、例えば表6に示すものが
挙げられる。
表 6 タルク 酸性白土 鹿沼土 カオリン ケイ酸アルミニウム 二酸化チタン 塩化亜鉛 リン酸水素カルシウム 発明の効果 本発明は、軟かくて形状や大きさが一定しない物質をゲ
ルカプセルに包封する場合に特に有効であって、被包封
物を包封したゲルカプセルを容易に且つ多量に得ること
ができる。また複雑な設備を必要としないので、経済的
にも非常に有利である。
以下、実施例により本発明の効果を具体的に説明する。
実施例1 ブロッコリーの種子1gに0.5%の二酸化マンガン(微
粉)のアセトン懸濁液を均質にスプレーした後風乾し
た。これを100mlの2%アルギン酸ナトリウム(Protana
l LF-60)水溶液に分散した後、この水溶液を0.3%の過
酸化水素を含む100mM塩化カルシウム溶液中に滴下し
た。約10分後浮遊してきたゲルカプセルのみを分取した
ところ、その95%は1個(83%)または2個(13%)の
種子を含んでいた。このようにして得られたゲルカプセ
ルを、シャーレの中の湿った濾紙上に置き25℃で4日間
放置したところ、その97%のゲルカプセルから芽が出て
きた。
比較例1 ガス発生の触媒物質を用いることなくブロッコリーの種
子1gを直接、2%アルギン酸ナトリウム水溶液に分散し
た後、実施例1と同様の操作を行った。10分後には種子
包封の有無にかかわらず全てのゲルカプセルは硬化槽の
底に集積した。
実施例2 水切りした人参不定胚250mgに5ppmのオイゲノールを含
むシリコンオイルをスプレーした後、Hi-fresh(酸性白
土の一種、ソフトシリカ社製)とその200分の1量の二
酸化マンガン(微粉)の混合物を粉衣し直ちに100mlの
2%アルギン酸カリウム水溶液に分散させ、この水溶液
を直径が5mmの円形の孔を多数有する板上に供給した。
この多孔板を通過した液滴は30cm下方の硬化槽に落下し
硬化槽には0.3%過酸化水素を含む100mM硝酸カルシウム
溶液が存在し、槽内で5分間ゲルカプセルを硬化させた
後、酸素が発生し液表面に浮遊してきたゲルカプセルの
み分取し、100mM硝酸カルシウム溶液に移しさらに10分
間硬化させた。Murashige&Skoogの液体培地に移し、4
℃で一夜放置した。このようにして得られたゲルカプセ
ルは、その97%は1個又は2個の不定胚を含んでいた。
不定胚の褐変は殆んどなく、バーミキュライト上で25
℃、3000Lux、湿潤条件下で、70%のゲルカプセルから
人参の芽がでてきた。
実施例3 0.5%のグアーガムを含む2%アルギン酸ナトリウム溶
液100mlに、タルク(日本薬局法、松村産業製)を粉衣
した200mgのアルファルファ不定胚を分散させた水溶液
を、75rpmで回転する直径50cmの円盤上に定常的に供給
した。分散液は均一な液滴となり円盤の下方30cmにある
硬化槽に落下した。硬化槽には1.6Kg/cm2のガス圧の二
酸化炭素を含む50mM塩化カルシウム溶液が存在し、約10
分後に浮遊してきたカプセルを分取し、50mM塩化カルシ
ウム溶液でさらに15分間硬化させた。これらのカプセル
のうち92%は不定胚を含んでいた。不定胚を含むカプセ
ルをSchenk&Hildebrandt液体培地中に20分間浸漬後、2
5℃、3000Lux、湿潤条件下のバーミキュライト上に載置
したところ、80%のゲルカプセルからアルファルファの
芽がでてきた。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】ガスの発生を触媒する能力のある物質を付
    着させた被包封物を、ゲル化能を有する物質の水溶液に
    分散させた後、ガス発生剤を含有するかまたはガスを溶
    存している硬化液中に当該分散水溶液を滴下することに
    よりゲルカプセルを製造する方法であって、被包封物が
    包封されていないゲルカプセルは硬化槽の底部に沈むの
    に対して、被包封物が包封されたゲルカプセルでは気泡
    が生じ硬化液面上に浮遊してくることにより、当該包封
    カプセルを分取するゲルカプセルの製造方法。
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