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エマルションの製造装置、反応装置、この反応装置を用いたマイクロカプセルの製造方法、マイクロチューブの製造方法およびマイクロチューブ

国内特許コード P06A008371
整理番号 機械・加工・装置-186
掲載日 2006年4月14日
出願番号 特願2004-097793
公開番号 特開2005-279458
登録番号 特許第3818384号
出願日 平成16年3月30日(2004.3.30)
公開日 平成17年10月13日(2005.10.13)
登録日 平成18年6月23日(2006.6.23)
発明者
  • 中嶋 光敏
  • 杉浦 慎治
  • 小田 竜也
  • 佐竹 光夫
出願人
  • 国立研究開発法人農業・食品産業技術総合研究機構
発明の名称 エマルションの製造装置、反応装置、この反応装置を用いたマイクロカプセルの製造方法、マイクロチューブの製造方法およびマイクロチューブ
発明の概要 【課題】 粒径が均一なエマルションおよびマイクロカプセルを大量に製造できる方法を提供する。
【解決手段】 開孔の周囲に突部を有する多数の細孔を形成したプレートによって仕切られる一方の室に分散相を供給し、他方の室に連続相を供給し、連続相の流れの中に細孔を介して分散相を供給し、連続相の流れのせん断力によりエマルションを調製する。また、高分子電解質溶液を第一の分散相に使用し、分散相とは逆電荷の高分子電解質溶液または多価イオン溶液を第二の分散相として連続相の流れの中に供給し、第一の分散相と第二の分散相を連続相の流れの中で反応せしめ、高分子電解質相互作用によりマイクロカプセルを得る。
【選択図】 図2
従来技術、競合技術の概要


水相中(連続相)に油相(分散相)が微粒子として存在するO/W型エマルション、油相中(連続相)に水相(分散相)が微粒子として存在するW/O型エマルションなどを製造する手段(装置)として従来から種々提案されている。



非特許文献1には、エマルションの一般的な製法として、ミキサー、コロイドミル、ホモジナイザー等を用いる方法や超音波等で分散させる方法が記載されている。この方法では、連続相中の分散相液滴の粒径分布の幅が大きいという欠点がある。
そこで、ポリカーボネイトからなる膜を用いて濾過を行う方法(非特許文献2)、PTFE(ポリテトラフルオロエチレン)膜を用いて繰り返し濾過を行う方法(非特許文献3)、均一な細孔を持つ多孔質ガラス膜を通して連続相に送り込み均質なエマルションを製造する方法(特許文献1)も提案されている。また、ノズルや多孔板を用いるエマルションの製造方法として、層流滴下法も知られている(非特許文献4)。



上述した方法によって製造されたエマルション中の液滴は均一性の点で満足できるものではないため、本発明者らは、非円形の開口部を介して分散相を連続相中に送り込む方法を提案している(特許文献2)



またエマルションを経由しないでマイクロカプセルを製造する方法として、アルギン酸溶液などのポリアニオン溶液をポリカチオン溶液に滴下し、高分子電解質反応を利用してゲル層を形成する方法が知られている(非特許文献5)。
更に、アルギン酸水溶液の微粒子を噴霧によって作製し、この噴霧によって作製したアルギン酸水溶液の微粒子をフィルム状に流下するCa2+水溶液に衝突させることで、100~400μmのマイクロカプセルが提案されている(特許文献3)。しかしながら、作製されるマイクロカプセルの粒径はあまり均一ではない。



【特許文献1】
特開平2-95433号公報
【特許文献2】
特開2002-119841号公報
【特許文献3】
特表2002-507473号公報
【非特許文献1】
エマルションの化学(朝倉書店:1971)
【非特許文献2】
Biochimica et Biophysica Acta, 557(1979) North-Holland Biochemical Press
【非特許文献3】
化学工学会第26回秋期大会 講演要旨集:1993
【非特許文献4】
化学工学第21巻第4号:1957
【非特許文献5】
Biotechnology Progress 13 562-568 1997

産業上の利用分野


本発明は、医薬品、食品、化粧品製造等に利用されるエマルションの製造装置、このエマルションの製造装置を用いたマイクロカプセルの製造方法、更にはチューブ状のマイクロカプセル(マイクロチューブ)に関する。

特許請求の範囲 【請求項1】
貫通孔を形成したプレートにて分散相と連続相を分離し、前記貫通孔を介して分散相を連続相の流れの中に押し出すようにし、連続相の流れにより分散相をせん断するようにしたエマルションの製造装置において、前記プレートの連続相側表面に一体的に形成した突部に前記貫通孔の開口が形成されるか、前記プレートの連続相側表面に前記貫通孔の開口を囲む環状部材が設けられていることを特徴とするエマルションの製造装置。

【請求項2】
請求項1に記載のエマルションの製造装置において、前記貫通孔の連続相側の開口形状は非円形であることを特徴とするエマルションの製造装置。

【請求項3】
請求項1または請求項2に記載のエマルションの製造装置を用いた液滴反応装置であって、連続相流路の上流側に分散相として第1の反応液を送り込んでエマルションとし、このエマルションが流下する連続相流路の下流側に分散相として前記第2の反応液を送り込み、前記エマルション中に存在する第1の反応液と第2の反応液とを接触せしめて化学反応を起こさせる反応装置。

【請求項4】
請求項3に記載の反応装置であって、反応液に2種類以上の反応液を用いて反応させる反応装置。

【請求項5】
請求項3に記載の液滴反応装置を用いたマイクロカプセルの製造方法であって、第1の高分子電解質溶液と前記第1の高分子電解質溶液とは逆の電荷を持つ第2の高分子電解質溶液または多価イオン溶液の高分子電解質反応によりエマルション中に存在する第1の高分子電解質溶液の粒子表面に電解質複合体からなるゲル層を形成することを特徴とするマイクロカプセルの製造方法。

【請求項6】
請求項5に記載のマイクロカプセルの製造方法において、高分子電解質溶液中には、予め所定の物質を生産する細胞を添加しておくことを特徴とするマイクロカプセルの製造方法。

【請求項7】
請求項5または請求項6に記載のマイクロカプセルの製造方法において、前記第1の高分子電解質は、アルギン酸、カルボキシメチルセルロース、ペクチン、カラギーナン、硫酸セルロース、コンドロイチン硫酸の何れかであり、前記第1の高分子電解質と高分子電解質反応にてゲル層を形成する第2の高分子電解質は、ポリアミノ酸、第一級アミン基、第二級アミン基、第三級アミン基またはピリジニル窒素を含むポリマー、またはアミノ化多糖類の何れかであり、前記第1の高分子電解質と高分子電解質反応にてゲル層を形成する多価イオンはCa2+、Ba2+、Pb2+、Cu2+、Cd2+、Sr2+、Co2+、Ni2+、Zn2+またはMn2+の何れかであることを特徴とするマイクロカプセルの製造方法。

【請求項8】
貫通孔を形成したプレートにて第1の高分子電解質溶液と第2の高分子電解質溶液または多価イオン溶液を分離し、前記貫通孔を介して第1の高分子電解質溶液を第2の高分子電解質溶液または多価イオン溶液の流れの中に押し出すようにして、細長い棒状の高分子電解質溶液の流れの表面に高分子電解質複合体からなるゲル層を形成することを特徴とするマイクロチューブの製造方法において、前記貫通孔を形成したプレートとして、前記第2の高分子電解質溶液または多価イオン溶液側表面に一体的に形成した突部に前記貫通孔の開口が形成されるか、前記第2の高分子電解質溶液または多価イオン溶液側表面に前記貫通孔の開口を囲む環状部材が設けられているプレートを用いることを特徴とするマイクロチューブの製造方法。
国際特許分類(IPC)
Fターム
画像

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JP2004097793thum.jpg
出願権利状態 登録


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