JPH08224454A - 活性成分分散液の製造方法及び装置 - Google Patents
活性成分分散液の製造方法及び装置Info
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Abstract
分の含有された液体ガスを液体中で殆ど完全に溶解し、
次にこの溶液を減圧し、活性成分の含有された液体から
ガスを分離することから成る。 【効果】 固体粒子の凝集が妨止され、分散液中の微小
粒子の高濃度を達成することができる。
Description
製造する方法及び装置に関する。
日、化学工業の多数の分野、例えばカラー及び染料工業
及び薬剤工業においては不可欠である。これに関連し
て、活性成分、例えば染料又は薬剤を水性液体中で直接
分散することは不可能であることが多い。この場合、特
に活性成分粒子は超微粉砕された所望の形で存在してい
ない。
明細書には、水性分散液中の極めて微細に分散された、
超微粉砕カロテノイドの製造が記載されている。この場
合、カロテノイドはオートクレーブで超臨界ガス中で溶
解され、生じる溶液は、第二のオートクレーブに配置さ
れている適当な水性コロイドマトリックス中で撹拌機を
用いて分散される。生じる分散液は水中の活性成分を含
有する液体ガスの液滴から成る。この2相系は減圧さ
れ、この際ガスはオートクレーブから連続的に排出され
るが、液体は方法の終了後に回分的にのみ除去されう
る。この方法は、1ミクロン未満のカロテノイドの平均
粒度を生じる。欠点は、相分離が減圧工程の間に起る可
能性があり、その結果活性成分が液体マトリックスによ
って十分に安定化されないことである。さらに活性成分
の損失も甘受しなければならない。
成分及びキャリヤーから成る薬剤形を製造する方法を提
案している。この方法は、液体ガス、活性成分及びキャ
リヤー材料(液体中に溶解されてもよい)を必要とし、
これらは噴霧塔中に導入され、その結果液体ガスが活性
成分及びキャリヤーを吸収する。液体ガスは次に、セパ
レーターで生じる活性成分/キャリヤー組成物から分離
され、その結果この組成物がセパレーターから取出され
うる。この方法は乾燥活性成分粒子を製造するが、液体
分散液を製造しない。液体ガスは、大気圧下でガス又は
蒸気の形で存在しかつその臨界点の付近に又は臨界点を
超えて圧縮された物質を意味し、従って臨界未満(su
bcritical)又は超臨界(supercrit
ical)液の形で存在している。
液中の活性成分の特に微細な分散を生じる活性成分分散
液を製造するための方法及び装置を提供することであ
る。特に超微粉砕活性成分は凝集してはならない。
液体ガス中で溶解し、活性成分の含有された液体ガスを
液体中で殆ど完全に溶解し、次にこの溶液を減圧し、か
くして活性成分の含有された液体からガスを分離するこ
とから成る方法によって達成されることが判明した。こ
の方法は、液体ガス中に溶解している活性成分を必要と
し、活性成分の含有された液体ガスは液体中で微細に分
散され、この間に殆ど完全に溶解される。固体は、液体
ガスの溶解工程中に形成される。微細に分散された個々
の気泡のそれぞれはわずかな固体しか含有していないの
で、気泡中で形成される固体粒子は極めて小さい。これ
らの粒子は、直接液体(そこで粒子は好ましくは保護コ
ロイド中に結合される)中に入るが、予めわずかな固体
しか含有されないので、微細に分散された個々の気泡の
それぞれの中には凝集は事実上妨止されうる。次に溶液
は減圧され、かくしてガスは活性成分の含有された液体
から分離される。活性成分の含有された液体の除去され
た一部分は、好ましくは液体ガスの溶解液として再利用
される。このようにして、液体ガス中での活性成分の溶
解度に拘わりなく、分散液中の微小粒子の高濃度を達成
することができる。
に完全には減圧されず、その結果活性成分の含有され
た、再利用された液体が液体ガスで負荷される方法であ
る。このようにして固体粒子の形成速度及びその形態の
両方に影響を及ぼすことも可能である。さらに液体中で
のガスの完全な溶解は、活性成分がガスから液体中に完
全に移ることを保証する。該方法は連続的に又は回分的
に実施されうる。両方の場合とも、好ましくは保護コロ
イドによる安定化のために粒子の凝集はないか又は殆ど
無視できる。
溶解され、活性成分の含有された液体ガスが、このガス
で飽和された液体中で分散され、この結果液体及び活性
成分の含有された液体ガスから成る第一分散液が形成さ
れる方法によっても達成される。この場合には、活性成
分が分子拡散によってガスから相境界に移動される。次
に固体が相境界でのみ形成され、ここから直接液体中に
移り、そこで好ましくは保護コロイドによって直ちに安
定化されるので、凝集は妨止される。この第一分散液は
ホールドアップ(holdup)区間を通過されて、活
性成分の含有された液体及び液体ガスから成る第二分散
液を形成する。次に第二分散液は、前減圧なしに、ガス
相及び液体と活性成分とから成る第三分散液に相分離す
ることによって分離される。第三分散液の一部分は最終
的に再利用されて液体ガスと一緒に第一分散液を形成す
る。ガスの大部分は、圧縮を再び行うことなく活性成分
を溶解するために再利用されうる。
中で溶解され、活性成分の含有された液体ガスは減圧さ
れて、ガスと活性成分との第一分散液を形成する。この
第一分散液は液体中で分散されて第二分散液を形成す
る。この分散液はホールドアップ区間中を通過され、ガ
ス相及び液体と活性成分とから成る第三分散液に分離さ
れる。好ましくは、分離された第三分散液の一部分は、
第二分散液を形成するための液体として再利用される。
体ガスとして再利用されるガスを再循環させるのが有利
である。使用される活性成分は好ましくは、多数の活性
成分の混合物から成る。有利な活性成分は染料、ビタミ
ン、カロテノイド、ポリマー、リポソーム、薬剤又は収
穫物保護剤(crop protection age
nts)である。有利な液体ガスはCO2、N2O、エチ
レン、プロパン、H2O、NH3、炭化水素、アルコール
及びこれらの物質の混合物である。使用される有利な液
体は、水又は好ましくは補足的に保護コロイド、例えば
界面活性剤、ポリマー、セルロース、デキストリン又は
ゼラチンのようなタンパク質及び/又は乳化剤等を加え
てある有機溶剤である。
れた装置によっても達成される。ここに記載された装置
は、液体ガス中で活性成分を溶解するための抽出器(e
xtractor)を包含し、このものは1つの管路を
介して、活性成分の含有された液体ガスを液体中で溶解
するための混合機に結合されている。この液体は別の管
路によって混合機に供給される。該装置はさらに、セパ
レーターに結合されたホールドアップ区間(holdu
p section)を包含し、前記セパレーター中で
はガスが活性成分を含有する液体から分離される。セパ
レーターは分離されたガスに用いる排出管及び分離され
た液体用の排出管を有する。該装置はさらに分離された
液体の一部を混合機に戻す帰り管も有する。
セパレーターとの間に取付けられている。有利な実施態
様においては、分離されたガスの排出管は前記ガスをセ
パレーターから抽出器に戻す。
超臨界状態、すなわち液体に変えられる。この液体ガス
3は抽出器4で活性成分5を吸収する。活性成分を吸収
した液体ガスは、管路6によって混合機7に供給され
る。混合機で前記液体ガスは、管路12によって同混合
機に供給される液体と混合される。活性成分を吸収した
液体ガスは、混合機7及び次のホールドアップ(hol
dup)区間8で同液体中に殆ど完全に溶解される。液
体ガス中に溶解した活性成分は、1μm未満の範囲の粒
度を有する極めて微細に分散された粒子の形で液体中に
沈殿する。得られる活性成分/液体分散液は弁9によっ
て減圧され、管路10によってセパレーター11に供給
される。活性成分の含有された液体の一部分は管路15
によって排出され、他の部分は管路16及び圧縮器13
を通り、管路18によって供給される新しい液体と一緒
に管路12によって混合機7に供給される。この部分的
再循環は、液体ガス中の活性成分の溶解度に拘わりな
く、分散液中の活性成分粒子の濃度を測定することを可
能にする。分離されたガスは管路14によって排出さ
れ、圧縮器2の循環上流部(upstream)に復帰
される。溶液はホールドアップ区間の末端で完全に減圧
されうるか、さもなければ大気圧を超える圧力に減圧さ
れる。
は液体が予め液体ガスを負荷する結果になる。これは活
性成分粒子の形成における結晶化速度及び同粒子の形態
に影響を及ぼすことが可能であることを意味する。この
場合にはガスの再循環は分離されたガスによって行われ
る。このガスは管路14によって排出され、圧縮器17
で系の圧力に圧縮されかつ管路20によって圧縮器2の
循環下流部に復帰される。新しい液体は圧縮器19で圧
縮されかつ管路18によって循環路に供給される。
スは同様に、活性成分5を含む抽出器4に供給され、活
性成分を吸収した液体ガスとして混合機7に達する。し
かし、液体ガスは混合機及び次のホールドアップ区間8
で液体中に溶解せず、反対に活性成分を吸収した液体ガ
スは、管路12によって供給されかつ同じガスで飽和さ
れた液体で分散される。液体ガス中に溶解した活性成分
は相境界に拡散し、そこで微粒子の形で沈殿し、次に液
体中で好ましくは保護コロイドによって結合される。新
しく製造される、活性成分の負荷された液体及び液体ガ
スの第二分散液は減圧されず、セパレーター11に直接
供給される。活性成分の負荷された液体の一部分は、減
圧弁21の設けられている排出管15によって取出され
る。この溶液はセパレーター22で溶解ガスから分離さ
れ、管路23によって排出される。ガスは、管路24を
介して圧縮器2の上流部に復帰される。活性成分の負荷
された液体の他の部分は管路16によってセパレーター
から排出され、管路18及び圧縮器19によって新しい
液体が補充され、管路における圧力降下を補償する循環
ポンプ13によって循環される。次いで液体は管路12
によって混合機7に再び供給される。分離された液体ガ
スは、管路14、循環ポンプ17及び管路20によって
抽出器4に復帰される。
分の負荷された液体ガスは混合機7で管路12によって
供給された液体と混合され、同時に減圧される。かくし
て活性成分を含有する液体ガスは液体中に気泡の形で存
在する。活性成分粒子は気泡の相境界で液体中に拡散す
る。生じる分散液はセパレーター11で、気相及び液体
と活性成分とから成る第三分散液に分離される。次いで
活性成分の負荷された液体は排出管15及び16によっ
て排出されるか又は圧縮器で圧縮され、混合機に復帰さ
れる。分離されたガスは液体ガスとして再利用するため
に圧縮器2の上流部に復帰される。
御可能のオートクレーブ中に導入した。N2O流(25
0bar、0.8kg/h)を45℃に予熱して、オー
トクレーブ中に通した。次にカロテンの負荷されたN2
O流を、サーモスタットを備えた管路によって混合ノズ
ルに供給した。このガス流をそこでゼラチン3.8重量
%を含有する水溶液中で分散した。この間温度は45℃
であり、圧力は250barであった。次に分散液はホ
ールドアップ区間中を通過し、そこでガスは水溶液中で
完全に溶解した。最後に分散液をセパレーターで減圧
し、脱着されたガスを溶液から分離した。次に液体を再
び250barに圧縮し、混合ノズルに戻した。最終生
成物中に含有されたカロテンの粒度は明らかに1μm未
満であった。
に導入した。N2O流(45℃、250bar、0.8
kg/h)をオートクレーブ中に通した。カロテンの負
荷されたガスを、例1と同様に、ゼラチン3.8重量%
を含有する水溶液中に分散した。減圧は行わなかった。
ホールドアップ区間における圧縮ガスと水溶液との十分
な混合後に、圧縮ガスを相セパレーターで分離した。水
溶液を混合ノズルに復帰させた。減圧は行われないの
で、循環液は常にN2Oで飽和されており、その結果圧
縮ガスは水溶液中で溶解することはできなかった。循環
路から取り、循環によって減圧された水溶液の試料はカ
ロテン粒子の分散液から成っており、同粒子の粒度は明
らかに1μm未満であった。
て製造した。これを混合ノズルによって減圧し、大気圧
で700l/hで運搬しかつゼラチン3.8重量%を含
有する水溶液中に導入した。生じる分散液を次にセパレ
ーターでガス相及び活性成分の負荷された液体に分離し
た。淡黄橙色を呈する液相を混合ノズルに戻した。その
中に分散されたカロテンの粒度はやはり1μm未満であ
った。
る。
る。
る。
る。
Claims (14)
- 【請求項1】 活性成分分散液を製造するに当り、活性
成分を液体ガス中で溶解し、活性成分の含有された液体
ガスを液体中で殆ど完全に溶解し、次いでこの溶液を減
圧し、次に活性成分の含有された液体からガスを分離す
ることを特徴とする、活性成分分散液の製造方法。 - 【請求項2】 活性成分の含有された液体の、分離され
た一部分が、液体ガスを溶解するための液体として再利
用される、請求項1記載の方法。 - 【請求項3】 溶液が減圧時に大気圧に完全に減圧され
ず、その結果活性成分の含有された再利用液体が液体ガ
スで予め負荷される、請求項2記載の方法。 - 【請求項4】 活性成分分散液を製造するに当り、活性
成分を液体ガス中で溶解し、活性成分の含有された液体
ガスを、このガスで飽和された液体中で分散して液体及
び活性成分の含有された液体ガスの第一分散液を形成
し、第一分散液をホールドアップ区間中を通して、活性
成分の含有された液体及び液体ガスの第二分散液を形成
し、第二分散液を減圧によってガス相及び液体と活性成
分とから成る第三分散液に分離しかつこの第三分散液を
一部分再利用して液体ガスと一緒に第一分散液を形成す
ることを特徴とする、活性成分分散液の製造方法。 - 【請求項5】 活性成分を液体ガス中で溶解し、活性成
分の含有された液体ガスを減圧してガス及び活性成分の
第一分散液を形成し、第一分散液を液体中で分散して第
二分散液を形成し、第二分散液をホールドアップ区間中
を通しかつガス相及び液体と活性成分とから成る第三分
散液に分離することを特徴とする、活性成分分散液の製
造方法。 - 【請求項6】 分離された第三分散液の一部分が第二分
散液を形成するための液体として再利用される、請求項
5記載の方法。 - 【請求項7】 分離されたガスが再循環されかつ活性成
分を溶解するための液体ガスとして再利用される、請求
項5又は6記載の方法。 - 【請求項8】 活性成分が多数の活性成分の混合物から
成る、請求項5から請求項7までのいずれか1項記載の
方法。 - 【請求項9】 活性成分として染料、ビタミン、カロテ
ノイド、ポリマー、リポソーム、薬剤又は収穫物保護
剤、特にタンパク質又はペプチドが使用される、請求項
5から請求項8までのいずれか1項記載の方法。 - 【請求項10】 液体ガスとして、CO2、N2O、エチ
レン、プロパン、H2O、NH3、炭化水素、アルコール
又はこれらの物質の混合物が使用される、請求項5から
請求項9までのいずれか1項記載の方法。 - 【請求項11】 液体として、好ましくは界面活性剤を
加えた水又は有機溶剤、ポリマー、セルロース、デキス
トリン又はゼラチンのようなタンパク質及び/又は乳化
剤が使用される、請求項5から請求項10までのいずれ
か1項記載の方法。 - 【請求項12】 請求項1から請求項11までのいずれ
か1項記載の方法を実施するための装置において、液体
ガス中で活性成分(5)を溶解するための抽出器
(4)、管路(6)を介して抽出器(4)に結合されて
いて、管路(12)を介して混合機(7)に供給される
液体中で活性成分の含有された液体ガスを溶解するため
の混合機(7)、ガスがその中で活性成分を含有する液
体から分離されるセパレーター(11)に結合されてい
るホールドアップ区間(8)、分離されたガスの排出管
(14)、セパレーターから分離された液体の排出管
(15)及び分離された液体の一部を混合機(7)に戻
す帰り管(16)から構成されていることを特徴とす
る、前記方法を実施するための装置。 - 【請求項13】 ホールドアップ区間(8)とセパレー
ター(11)との間に減圧弁(9)を有する、請求項1
2記載の装置。 - 【請求項14】 排出管(14)がセパレーター(1
1)から分離されたガスを抽出器(4)に帰す、請求項
13又は14記載の装置。
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