JPS6117540B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔技術分野〕 本発明は芯物質を高分子の殻皮で包蔵したマイ
クロカプセルの調製方法に関するものである。

〔従来技術〕

従来、酵素、医薬品などの生理活性物質及びそ
の他の水溶性化学薬剤をマイクロカプセル化する
方法としては、有機溶媒からの相分離法、界面沈
殿法、界面重合法などが知られているが、未だ満
足すべきものではなかつた。たとえば相分離法で
は、コアセルベーシヨン領域で界面に適当な厚さ
の相分離を起こさせる条件の設定に著しい困難が
伴い、相分離状態において高分子希薄層に分配さ
れて損失分とする高分子が多いという欠点があ
る。

また界面沈殿法では、二次エマルジヨンの安定
な生成条件の設定が困難で、マイクロカプセル化
率が低くなり易いという問題がある。さらには、
これら二種の方法では、得られるマイクロカプセ
ル殻皮は有機溶媒を含む液体膜状であつて強度や
カプセル芯物質の保持力を高めるためにも架橋剤
処理等を必要とする場合が多い。この場合、芯物
質が架橋剤に敏感なものであるときには、その架
橋剤処理により芯物質が阻害されるという問題が
生じる。

界面重合法では、反応性単量体の重合工程を含
むため操作が複雑になる上、反応性単量体と芯物
質との相互作用を回避することはできず、化学的
に敏感な生理活性物質のマイクロカプセル化には
不適当であるし、またこの方法では、用いる反応
性単量体は界面活性作用を有するものではなく、
界面に対する単量体の浸透が制約されるため、原
理上薄い膜厚のカプセルしか得られないという欠
点がある。

さらに、この界面重合法において、特開昭52−
140479号公報によれば、光重合開始剤、ノニオン
性界面活性剤及び不飽和化合物を主成分とする液
状感光性樹脂を用いる方法が提案されている。し
かしながら、この方法の場合も、用いる光重合性
不飽和化合物は、それ自体が高分子でなく、また
界面活作用を有しないことから、前記した界面重
合法に見られる共通の欠点を有する。

〔目 的〕

本発明は、従来のマイクロカプセル化技術に見
られる前記欠点の克服されたマイクロカプセルの
調製方法を提供することを目的とする。

〔構 成〕

本発明者らは前記したような従来のマイクロカ
プセル化技術における欠点を克服し、芯物質の生
理学的及び化学的活性を損わずに、機械的強度の
良好なマイクロカプセルを工業上有利に調製し得
る方法を開発すべく鋭意研究を重ねた結果、マイ
クロカプセル調製の際の乳化時に高分子の界面へ
の分配系数の大きい乳化系が容易に形成されるよ
うに、カプセル化用高分子としてそれ自体が界面
活性作用を有する。ポリビニルアルコールに適当
な疎水基を導入した構造のものを用いるととも
に、生成するカプセルが架橋処理剤を用いること
なく架橋化し得るようにこの疎水基として光感応
性のものを選定することにより、容易にその目的
が達成され得ることを見出し、本発明を完成する
に到つた。

すなわち、本発明によれば、ポリビニルアルコ
ールを基体とし、これに疎水性光感応基を導入し
た光架橋性でかつ界面活性作用を有する高分子の
有機溶媒溶液に芯物質の水溶液を加えて乳化さ
せ、更にこの乳化液を水溶液中に２次乳化させる
ことによつて、有機溶媒中に芯物質を含む微小粒
子が分散した乳化液滴が更に水溶液中に２次分散
すると共に水層と有機溶媒との界面に前記高分子
が析出した２次乳化液を形成し、次にこの乳化液
に光を照射して析出高分子を光感応基を介して光
架橋化することを特徴とするマイクロカプセルの
調製方法が提供される。

本発明において、マイクロカプセルの殻皮材料
として用いる高分子は、ポリビニルアルコールを
基体としこれに疎水性光感応基が結合した構造を
有する、光架橋性でかつ界面活性作用を有するも
のであり、さらに有機溶媒可溶性のものである。
またこれに結合する疎水性光感応基としては、２
−フリルアクリロイル基、メタクリロイル基、シ
ンナモイル基、α−シアノシンナミリデン酢酸エ
ステル基、Ｐ−アジドベンゾイル基、α−シアノ
−Ｐ−アジドシンナモイル基、Ｐ−フエニレンジ
アクリロイル基等の不飽和カルボキシロイル基な
どを挙げることができる。これらの疎水性光感応
基とポリビニルアルコール分子との結合はポリビ
ニルアルコールの水酸基を介して行うことができ
る。

本発明において好ましく用いられる光架橋性高
分子は、入手容易性から、ポリビニルアルコール
の部分的なシンナモイルエステル、シンナミリデ
ン酢酸エステル、α−シアノシンナミリデン酢酸
エステルなどが挙げられる。

なお、光架橋性親水性高分子において、その親
水基として、非電解質の水酸基とは異なり、電解
質のものを用いる時には、得られるマイクロカプ
セルが水により膨潤するようになり、包蔵した芯
物質が外部へ漏出しやすく、芯物質の保存性が悪
くなるため、所期の目的を達成することができな
い。

本発明の方法を実施するには、前記した高分子
を有機溶媒に溶解した溶液とする。この場合、有
機溶媒は、非水溶性のものであれば任意であり、
芳香族、脂肪族、脂環族の炭化水素系溶媒及びそ
れらのハロゲン化物等の誘導体などが用いられ
る。これらのものは単一又は混合物の形で用いら
れる。有機溶媒中の高分子濃度は0.01〜１重量
％、好ましくは0.05〜0.1重量％である。次にこ
の高分子有機溶媒溶液にカプセル化すべき所望の
芯物質を水溶液の形で加え、激しくかきまぜて乳
化する。乳化温度は０℃〜室温である。この場
合、芯物質としては、酵素、ホルモン、医薬、農
薬、その他の水溶性生理活性物質を用いることが
できる。水溶液中の芯物質濃度は、タンパク質の
場合、0.01〜10重量％であるが、その種類によつ
て適宜変化させる、芯物質の使用量は、高分子の
有機溶媒溶液100重量部に対し芯物質水溶液１〜
10重量部である。この１次乳化処理により有機溶
媒中に溶解する高分子物質は、その界面活性作
用、即ち、親水性−疎水性のバランスにより有機
−水界面に容易に析出する。次いで、有機溶媒１
重量部に対して、界面活性剤水溶液20〜100重量
部を加えて２次乳化することにより、有機溶媒中
に芯物質を含む微小粒子が分散した乳化液滴が更
に水溶液中に２次分散した２次乳化液を得る。こ
の時生成する界面にも高分子が析出する。

次に本発明では、このようにして得られた乳化
液に対して光を照射して、その光感応基を介して
高分子の架橋を行う。このようにして殻皮が光架
橋された機械的強度の良好な高分子からなる所望
芯物質を包蔵するマイクロカプセルが得られる。

２次乳化液中からのマイクロカプセルの分離、
回収は、静置、濾過又は遠心分離などの適当な固
液分離手段により有機溶媒を除去したのち得られ
たマイクロカプセルを水層に懸濁し、有機溶媒を
完全に除くことにより実施される。

本発明において、１次乳化処理を行う場合、安
定乳化液を得るために必要に応じ適当な界面活性
剤その他の乳化助剤を添加することができる。ま
た光照射処理を行う場合、照射光としては250n
ｍ前後の紫外線から可視光線までの利用が可能で
あり、またこの光照射処理に際しては、光架橋反
応に慣用される種々の増感剤、たとえばリポフラ
ビンのような水溶性増感剤、２−ニトロフルオレ
ン、５−ニトロラセナフテンのような有機溶媒可
溶性増感剤を任意に併用することができる。

〔効 果〕

本発明により得られるマイクロカプセルは殻皮
が光架橋化した高分子からなるものであることか
ら機械的強度は大きく、また包蔵する芯物質の固
定化を良好に達成することができる。さらに本発
明によるマイクロカプセルの調製は、従来の界面
重合法とは異なり、高分子自体を殻皮材料とする
もので重合工程を含まないため、実施容易であ
り、また架橋基の架橋化は光照射により行われる
ので従来の架橋処理剤を用いる場合に見られるよ
うな芯物質の活性低下を生じるようなことはな
い。

また、本発明では、マイクロカプセルの調製に
際しては、殻皮材料として、前記したように親水
基（水酸基）と疎水性光感応基とを有する界面活
性作用を有する高分子を用いることから、芯物質
水溶液の高分子有機溶媒溶液中への１次乳化及び
この１次乳化液の水中への２次乳化が容易であ
り、かつ高分子は有機−水界面へ容易に析出し、
カプセル壁厚の調整が容易である。また得られた
マイクロカプセルは電解質の親水基を含まず、水
に膨潤しにくく、包蔵した芯物質は外部へ漏出し
にくいものであるため、芯物質の保存性の良好な
マイクロカプセルを得ることができる。さらに、
本発明の場合、前記したように、高分子の有機−
水界面への析出が容易であるため、乳化液中の高
分子濃度を適当に調節することにより、マイクロ
カプセルの殻皮を適当厚に調節することが可能
で、光照射量を変化させて芯物質の外部への漏洩
あるいは透過度を変化させることも可能である。
本発明によれば粒径10〜数百μｍの範囲のマイク
ロカプセルを容易に得ることができ、その産業上
の意義は大きい。

〔実施例〕

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 重合度約1500の乾燥ポリビニルアルコールを慣
用の方法に従つて乾燥ピリジン中でシンナモイル
クロリドと反応させて得たポリビニルシンナメー
ト（ビニルアルコール単位のシンナモイル化率
0.4）20mgをクロロホルムとベンゼンとヘキサン
の混合溶媒〔体積比；３：４：３、２−ニトロラ
セトフエン；0.1%(W/V)、スパン85；２%(W/V)
含有〕20mlに溶解させる。この溶液にパパイン10
mgを５%(W/V)アルブミン水溶液３mlに溶かした
エステラーゼ酵素水溶液（活性；15×10^-7mol
BAEE／ml・min）を加え、氷冷下乳化し、更に
この乳化液を15%(V/V)のポリオキシエチレンソ
ルビタンモノラウレート水溶液200mlに加えて２
次乳化した後400W高圧水銀灯を８分間照射した
後、室温で撹拌しながら残留する溶媒を完全に除
去した。得られた粒径50〜200μｍのマイクロカ
プセル化パパインエステラーゼ活性は、使用した
パパインの全活性の72％で５回反復使用後の残存
活性は67％であつた。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ ポリビニルアルコールを基体とし、これに疎
   水性光感応基を導入した光架橋性でかつ界面活性
   作用を有する高分子の有機溶媒溶液に芯物質の水
   溶液を加えて乳化させ、更にこの乳化液を水溶液
   中に２次乳化させることによつて、有機溶媒中に
   芯物質を含む微小粒子が分散した乳化液滴が更に
   水溶液中に２次分散すると共に水層と有機溶媒と
   の界面に前記高分子が析出した２次乳化液を形成
   し、次にこの乳化液に光を照射して析出高分子を
   光感応基を介して光架橋化することを特徴とする
   マイクロカプセルの調製方法。