JPS60110331A - マイクロカプセルの製造方法 - Google Patents

マイクロカプセルの製造方法

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JPS60110331A
JPS60110331A JP21737683A JP21737683A JPS60110331A JP S60110331 A JPS60110331 A JP S60110331A JP 21737683 A JP21737683 A JP 21737683A JP 21737683 A JP21737683 A JP 21737683A JP S60110331 A JPS60110331 A JP S60110331A
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Kaoru Obuchi
大淵 薫
Hidekatsu Maeda
前田 英勝
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Agency of Industrial Science and Technology
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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
    • B01J13/06Making microcapsules or microballoons by phase separation
    • B01J13/10Complex coacervation, i.e. interaction of oppositely charged particles

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Immobilizing And Processing Of Enzymes And Microorganisms (AREA)
  • Enzymes And Modification Thereof (AREA)
  • Manufacturing Of Micro-Capsules (AREA)

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】 本発明は、イオン−ペアーコンプレックスからなるハイ
ドロゲル膜を殻皮とするマイクロカブセの場合のマイク
ロカプセル化は、一般に、マイクロカプセル化の対象物
質(芯物質)の水溶液又は懸濁液を有機溶液に乳化懸濁
させて、油中水型(k110型)のエマルジョンとし、
そのfi110界面で高分子殻皮を形成させる方法が行
われている。この方法においては、殻皮の形成の仕方に
よって、(1)有機相分離法、(2)界面重合法、(3
)水中乾燥法の3つの方法が知られている。
近年、限外濾過膜や医用高分子材料として、イオンペア
ーコンプレックスからなるハイドロゲル膜の開発が行わ
れている。このハイドロゲル膜の形成原理は、カチオン
性高分子電解質とアニオン性高分子電解質とを接触させ
る時には、それらの静電的相互作用は、高分子効果によ
って極めて強くなり、相互に電荷を相殺して、安定な水
不溶性ゲルを形成することに基づいている。このような
γ理を適用したマイクロカプセル化法も従来知られてい
るが(例えば、特公昭42−6055号公報、特公昭4
9−34302号公報、米国特許第2800457号明
細書)、従来のものはいずれも殻皮強度が不十分であっ
たり、あるいは芯物質の生理活性を損うなどの欠点を有
していて、未だ満足すべきものではなかった。
本発明者らは、物理的及び化学的に温和な条件下で行う
ことができ、芯物質の持つ生理活性等を損うことのない
マイクロカプセル化法を開発すべく鋭で、研究を重ねた
結果、本発明を完成するに到った。
即ち、本発明によれば、芯物質を含む水性媒体からなる
第1水相(w□)と、水性媒体からなる第2水相(W2
)との間に、未荷電型の弱塩基性高分子電解質の有機溶
媒溶液からなる油相(0)を介在させた(W 110)
/il+ 2型の2次乳化液から、該有機溶媒を蒸発除
去させた後、第2水相(vl)を形成する水性媒体のp
)lを低下させて該未荷電型の弱塩基性高分子電解質を
荷電型に変化させると共に、該荷電特徴とするポリ−イ
オンコンプレックス層を殻皮とするマイクロカプセルの
製造方法が提供される。
本発明において、ポリ−イオンコンプレックス形成用の
一方の成分として用いる弱塩基性高分子電解質には従来
公知の種々のものが含まれ、一般には、全塩基性残基の
1/2が解離するpl+が3〜1181度、好ましくは
6〜8程度の弱塩基性を有し、被膜形成に適した分子量
、通常、千以−ヒ、好ましくは1万以上の平均分子量を
有する高分子が使用される。このような高分子電解質と
しては、一般には、ピリジン等の塩基性複素環や、アミ
ノ基を有する芳香族又は脂肪族残基を有するものが使用
され、このようなものの具体例としては、例えば、ビニ
ルピリジン重合体、ビニルベンジルアミンおよびその二
級又は三級アミン型誘導体の重合体、ビニルアニリンお
よびその°二級又は三級アミン型誘導体の重合体、アル
キレンイミンおよびその三級アミン型誘導体の重合体、
ビニルアミンおよびそのまた、ポリイオンコンプレック
ス形成用の他方の成分として用いる強酸性高分子電解質
には従来公知の種々のものが含まれ、一般には、被膜形
成に適した分子量、通常、千以上、好ましくは敵方以上
の分子量を有する水溶性高分子が使用される。
このような高分子電解質としては、一般に、スルホン酸
残基や、モノアルキル硫酸残基、ジアルキルリン酸残基
などを有するものが使用され、このようなものには、ビ
ニル硫酸系重合体、スチレンスルホン醇系重合体、アル
キルビニルリン酸系重合体、硫酸セルロース等が挙げら
れる。
芯物質としては、酵素、ビタミン類等の物理的、化学的
、生理・学的に安定性を欠く物質が好ましく適用される
が、それらのものに限定されるものではなく、医薬品や
化学品も適用される。また、本発明の場合、芯物質は水
溶性のものである必要はなく、細胞や、細胞内機関、生
体組織、固定理財の弱塩基性高分子電解質の有機溶媒溶
液を油層(0)とし、その油相中に分散された芯物質の
水溶液又は水分散液を第1水相(vl)とするり、10
型の1次乳化液を形成する。この場合、有機溶媒として
は、水に対して非混和性で、好ましくは低沸点のものが
用いられ、このようなものとしては、例えば、ジエチル
エーテル、ジメチルエーテル、酢酸エチル、ベンゼン、
クロロホルム、シクロヘキサン、及びそれらの混合物が
挙げられる。有機溶媒中の弱塩基性高分子電解質の濃度
は平均分子量1万未満のものについては、通常、0.5
重量%以上、好ましくは1〜5重景%であり、平均分子
量1万以上、殊に10万以上の場合には、低濃度でもよ
く、好ましくは0.1〜1重景%程度である。芯物質の
水性媒体中濃度は、通常0.01〜60重量%、好まし
くは0.1〜IO重量%である。第1水相と油相との比
11110は、一般的には、容積比で、1/100〜3
/1、好ましくは115〜1/1であるが、油相中の高
分子濃度が1重量%程度である時には、0.2/2〜1
/2程度が好ましい。本発明↓こおいて、有機溶媒溶液
は、芯物質の水溶液又は水分散液を安定に乳化し得るこ
とが必要であり、一般には有機溶媒溶液には界面活性剤
が添加されるが、弱塩基性高分子電解質は界面活性剤と
しての作用を示すことから、その添加は特に必要とされ
ないが、もちろん、従来一般に適用されている界面活性
剤を添加することもできる。
次に、前記のようにして得た1次乳化液を、水性媒体か
らなる第2水相(W2)に添加して、(W 110)l
vZ型の2次乳化液を得る。この場合、Wl相は(ll
1110)型の1次乳化液を安定に乳化し得るように、
一般には、保護コロイド形成用の親水性高分子の添加が
有効であり、例えば、ゼラチンやポリビニルアルコール
を濃度0.1〜5重量%の割合で添加する。本発明にお
いては、これら保護コロイ1〜剤の添加は好ましいもの
ではあるが、単核のカプセルを必要としない場合は、有
機溶媒中の弱塩基性高台である。単核のカプセルを多く
得るためには、Wl:O:ll’2(7)容積比は、l
 : 0.5−2.5 : 10〜40程度、好ましく
は1:1〜2:15〜25程度にするのがよい。本発明
により得られるカプセルの殻皮の厚さは、1次乳化液に
おける油相中の高分子濃度及び水相と油相との容積比1
i11 :0によって決定されるが、標章条件下では、
1μmをピークに分布する。
また、この讐2相は、乳化に際し、弱塩基性高分子電解
質が荷電型になるのを抑制するように、そのpl+を高
く、通常、7以」二に保持する。
本発明においては、前記の2次乳化液から、油相に含ま
れる有機溶媒をw2相を介して、蒸発除去するが、この
場合、芯物質の変性等をきたさない範囲で高温加熱を採
用して溶媒除去工程を短縮することができる。グルコア
ミラーゼのように比較的安定な酵素を芯物質として用い
、2次乳化液の組成を標準条件とした場合、有機溶媒と
してベンゼンを用いれば室温下約3時間で溶媒除去を終
了させることができ、酵素活性は80%程度に維持する
ことができる。水に対する溶解度がベンゼンより大きい
酢酸エチルを溶媒にすると、溶媒除去時間を2.5時間
程度に短縮させることができるし、また、沸点の低いジ
エチルエーテルを用いると、2時間程度に短縮すること
ができる。
本発明においては、前記溶媒除去の後、2次乳化液の第
2水性媒体相(vl)のpl+を低下させ1弱塩基性高
分子電解質を荷電型に変化させる。水性媒体相のpHの
低下は、水性媒体相に酸性物質、例えば、塩酸、硫酸、
硝酸、リン酸等の無機酸や、酢酸、有機スルホン酸等の
有機酸を加えることによって行うことができる。形成す
べき具体的1〕11条件は、具体的に用いる高分子電解
質の種類によるが、いずれにしても、電解質を荷電型に
するpi、即ち、高分子電解質を解離させるpH範囲で
ある。そして、この荷電型に変化させた弱塩基性高分子
電解質は。
1次乳化液の水相(vl)及び/又は2次乳化液の水相
点はpl+低下操作以前であれば、任意であり、例えば
、1次乳化液の水相l111や2次乳化液の水相ψ2に
あらかじめ存在させておくことができる他、2次乳化液
形成後に、2次乳化液の水相1l12に添加することが
できる。
本発明の方法では、前記から明らかなように、物理的及
び化学的に温和な条件が採用されることから、芯物質を
何ら損傷することなく効率よくマイクロカプセル化する
ことができ、しかも得られたマイクロカプセルの殻皮は
、高電荷密度の高分子電解質同志の均一なイオンコンプ
レックスから形成されることから、安定かつ十分な強度
を有する。
次に、本発明を実施例によりさらに詳細に説明する。
実施例1 数平均分子量7000のポリ(クロロメチルスチレン)
(111体と9体比が60740混合物)とジメチルア
ミンをベンゼン−ジオキサン混合物(混合比=1./1
)中で反応させてポリ(N、N−ジメチルアミノメチル
スチレン)を得る。このものは、コロイド滴定から、ス
チレンモノマー当りのアミノ化率は96%以上で、水溶
液中で全アミン残基の半数がプロトン化されて荷電する
時のpl+は、8.5±0.4であった。この弱塩基性
高分子電解質の1%(W/v)ベンゼン溶液2容に、1
%(Ill/V)ヘモグロビンと500Uのグルコアミ
ラーゼを含む水溶液1容を加えて激しく攪拌し、−次乳
化液とした。次に、2%(11/V)ゼラチン水溶液2
0容のpl+を0.INのカセインソーダ水溶液で8.
5に調整した後、前記1次乳化液を加えて激しく攪拌し
て2次乳化液を得た。この2次乳化液を攪拌を継続し、
2時間牛後にベンゼン臭が微弱になった時点で、1%(
W/V)のポリ(ビニル硫酸カリウム)(重合度160
0以上)水溶液2容を加えてから0.IN塩酸を加えて
P115に調整した。約30分間攪拌を行ってベンゼン
臭が微弱になった時点でカプセルを遠心分浄液中のヘモ
グロビンの吸光度から算出した包括率は95%以上、カ
プセル化グルコアミラーゼの1%(IN/V)マルトー
ス溶液を基質とした場合の見掛けの活性は約4000(
80%)であった。カプセルの粒度は、20μmをピー
クに100μn1から数μmの間に分布した。
実施例2 数平均分子量約12000のポリ(2−ビニルピリジン
)1.2%(fil/V)ベンゼン溶液1容に、1%(
W/V) ヘモグロビンと1%(W/V)ポリ(ビニル
硫酸カリウム)とを含む水溶液0.8容を加え、激しく
攪拌して1次乳化液を得た。2%(W/V)ゼラチン水
溶液10容のpl+を0.1カセインソーダ水溶液で9
にした後、前記1次乳化液を加えて激しく攪拌し、2次
乳化液を得た。
室温で攪拌を続け、ベンゼン臭が消滅したところでカプ
セルを遠心分離し、回収した。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)芯物質を含む水性媒体からなる第1水相(ll1
    1)と、水性媒体からなる第2水相(W2)との間に、
    未荷電型の弱塩基性高分子型N質の有機溶媒溶液からな
    る油相(0)を介在させた(W 110)/W 2型の
    2次乳化液から、該有機溶媒を蒸発除去させた後、第2
    水相(l[’2)を形成する水性媒体のpHを低下させ
    て該未荷電型の弱塩基性高分子電解質を荷電型に変化さ
    せると共に、該荷電型の弱塩基性高分子電解質と第1水
    相及び/又は第2水相に存在させた強酸性高分子型M質
    との間でポリ−イオンコンプレックスを形成させること
    を特徴とするポリ−イオンコンプレックス層を殻皮とす
    るマイクロカプセルの製造方法。
JP21737683A 1983-11-18 1983-11-18 マイクロカプセルの製造方法 Granted JPS60110331A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0510119A1 (en) * 1990-01-11 1992-10-28 Temple University - Of The Commonwealth System Of Higher Education Aqueous core microcapsules and method for their preparation
WO1999017871A1 (en) * 1997-10-08 1999-04-15 Givaudan Roure (International) S.A. Method of encapsulated flavors and fragrances by controlled water transport into microcapsules
KR20030020789A (ko) * 2001-09-04 2003-03-10 서경도 고분자 가교망에 의한 수용성 물질의 포집법

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EP0510119A1 (en) * 1990-01-11 1992-10-28 Temple University - Of The Commonwealth System Of Higher Education Aqueous core microcapsules and method for their preparation
WO1999017871A1 (en) * 1997-10-08 1999-04-15 Givaudan Roure (International) S.A. Method of encapsulated flavors and fragrances by controlled water transport into microcapsules
KR20030020789A (ko) * 2001-09-04 2003-03-10 서경도 고분자 가교망에 의한 수용성 물질의 포집법

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