(57)【要約】【課題】  乳化装置の準備や取り扱いの面倒な手間と操作の困難さを解消するばかりでなく、乳化装置が設備されていない場所、例えば、一般の家庭においても簡便にエマルション調製を行なうことができる。【解決手段】  ディスポーザブルシリンジ６又は７と接続可能なコネクター２同士を突き合わせ、その間に円盤状のシラス多孔質ガラス膜製多孔体１を挟んでエマルション調製用デバイス３を作成する。乳化作業を行なう際には、各々のコネクター２の端部に各々、分散相液体あるいは連続相液体を採取したシリンジ６又は７を接続してプランジャ６ａ又は７ａを交互に押動させることにより、分散相液体と連続相液体が多孔体を介して交流しながら混合し、粒子径の揃った乳化エマルションを生成する。【選択図】  図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ポンプ式容器が連通可能に形成された導管部に多孔体を設けたことを特徴とするエマルション調製用デバイス。
【請求項２】
一方に汲み上げ型のポンプ式容器が、他方に静置型の容器が連結可能に形成された導管部に多孔体を設けたことを特徴とするエマルション調製用デバイス。
【請求項３】
ポンプ式容器が注射用シリンジであることを特徴とする請求項１又は請求項２記載のエマルション調製用デバイス。
【請求項４】
ノズルを有する押圧ヘッドと内部に液体汲み上げ用の導管が挿通されると共に、分散相液体と連続相液体との予備混合物が収納された液体収納容器とから成り、前記押圧ヘッドにポンピング式に圧力を加えることにより多孔体を介してノズルより乳化エマルションを生成吐出することを特徴とするエマルション調製用デバイス。
【請求項５】
多孔体を介して区画された少なくとも二つの室の間を、分散相又は連続相あるいは分散相と連続相が予め混合された乳化物を往復移動させることによりエマルションを生成することを特徴とするエマルション調製方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、乳化装置に関し、とくに少量でも粒子径の揃った乳化エマルションを手軽に調製することができるポンピング式の乳化用デバイスに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、エマルション調製に使用される乳化装置として、連続相のあるエマルション形成室内に回転体を設け、この回転体により連続相液体を攪拌しながらその液体中に分散相液室の液体を、ピストンなどの機械的な加圧装置により圧入分散してエマルションを生成するものがある（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】特開平０６−３１５６１７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、これらの乳化装置および乳化方法では、例えば、乳化量が１ｍｌ乃至１００ｍｌの僅かな分量であっても、分散相の圧入のために機械的な加圧手段が必要とされる。また、連続相の液体を攪拌させるための回転体の動力装置も必要で、ごく少量のエマルションの生成にも大掛かりな附帯装置が必要である。
【０００５】
特に少量のエマルションの組成検証や粒子径検証のように、簡易な乳化で済むが頻繁な反復実験が要求されるもの、あるいは一回の乳化エマルションの使用量が極少量でよく、ロスボリュームを極力少なくしたい高価な組成物に対しては、実験の準備時間等も考慮に入れるまでもなく全く相応しない。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
そこで本発明のエマルション調製用デバイスは、ポンプ式容器が連通可能に形成された導管部に多孔体を設けたことを第１の特徴とする。また、一方に汲み上げ型のポンプ式容器が、他方に静置型の容器が連結可能に形成された導管部に多孔体を設けたことを第２の特徴とする。さらに、ポンプ式容器が注射用シリンジであることを第３の特徴とする。さらにまた、ノズルを有する押圧ヘッドと内部に液体汲み上げ用の導管が挿通されると共に、分散相液体と連続相液体との予備混合物が収納された液体収納容器とから成り、前記押圧ヘッドにポンピング式に圧力を加えることにより多孔体を介してノズルより乳化エマルションを生成吐出することを第４の特徴とする。すなわち、多孔体を介して区画された少なくとも二つの室の間を、分散相又は連続相あるいは分散相と連続相が予め混合された乳化物を往復移動させることによりエマルションを生成することを特徴とするエマルション調製方法を提供するものである。
【０００７】
例えば、本発明では、分散相室と連続相室を特段設けることなく、エマルションの調製量に合わせたシリンジ（例えば、入手が容易な市販の注射器等）を利用する事により、粒子径の揃ったエマルションの調製が可能となる。したがって、乳化作業に特段の機器類を要することなく、掌中で手軽にエマルションを調製することができる。
【０００８】
また、薬液のように無菌状態で調製したい場合は、滅菌済のシリンジで分散相並びに連続相を滅菌済のシリンジで各々採取し、これら一対のシリンジを繋ぐ導管内に多孔体を設けた滅菌済みのデバイスの両端に接続し、連続相液体と分散相液体とを、多孔体を介して交互に行き来させることにより次第に粒子径の揃った乳化型エマルションを生成することができる。
【０００９】
また、予め分散相と連続相を混合したものを一方のシリンジで採取し、他方のシリンジ内に圧入していくか、直接容器内に圧入していくことにより粒子径の揃ったエマルションを生成する事も可能である。乳化エマルションの形態には、Ｏ／Ｗ系のエマルションと、Ｗ／Ｏ系のエマルションが存在するが、エマルションの形態に応じて多孔体の表面に親水性処理または疎水性処理を施せば、Ｏ／Ｗ系、Ｗ／Ｏ系のエマルションを生成することができる。これにより、Ｗ／Ｏ型、Ｏ／Ｗ型、Ｏ／Ｗ／Ｏ／Ｗ型、Ｗ／Ｏ／Ｗ／Ｏ型など複合型のエマルションも大掛かりな装置を全く要せず簡便に掌中で調製する事ができる
【発明の効果】
【００１０】
本発明は、滅菌済みのディスポーザブルデバイスとして無菌状態でエマルションを調製することが困難だった点、反復検証実験での乳化装置の洗浄、乾燥、組み立て及び滅菌などの煩わしさなど、乳化装置の準備や取り扱いの面倒な手間と操作の困難さを解消する点に着目したものであり、大掛かりな乳化装置や付帯装置が不要になるばかりでなく、これら装置の準備時間をも全く要せず、乳化装置が設備されていない場所、例えば、一般の家庭においても簡便にエマルション調製を行なうことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明の実施の形態を、図面に示す実施例に基づいて説明するが、本発明が、以下の例示及び説明の内容により何ら限定されるものではないことは言うまでもない。
図１は本発明に係るエマルション調製用デバイスの分解斜視図、図２は図１の本発明に係るエマルション調製用デバイスを組み立てた状態を示す斜視図、図３は円盤状の薄膜多孔体を示す斜視図、図４は管束状の多孔体を示す斜視図、図５は本発明に係るデバイスの両端に一対のシリンジ接続した状態を示す斜視図、図６は本発明に係るデバイスの一方にシリンジを、他方に静置型の容器を取付けた状態を示す斜視図、図７は本発明に係るデバイスの他の使用状態を示す斜視図である。
【実施例】
【００１２】
図１乃至図５に示すように、本実施例に係るエマルション調製用デバイス３は、後述するディスポーザブルシリンジ６又は７と接続可能なコネクター２同士を突き合わせ、その間に円盤状のシラス多孔質ガラス膜製多孔体１を挟んだものである。すなわち、乳化作業を行なう際には、各々のコネクター２の端部に各々、分散相液体あるいは連続相液体を採取したシリンジ６又は７を接続してプランジャ６ａ又は７ａを交互に押動させることにより、分散相液体と連続相液体が多孔体を介して交流しながら混合し、粒子径の揃った乳化エマルションを生成することができる。
【００１３】
尚、本発明における、多孔体としては、例えば、金属製多孔体、ガラス製多孔体、木質製多孔体、メッキ製多孔体などが挙げられるが、本発明においては、均一な細孔径を有し、且つ気孔率の高い無機多孔体が好適である。
【００１４】
また、図６に示すように、デバイス３の一方に、分散相液体と連続相液体との予備混合物を採取したディスポーザブルシリンジ８を、他方に静置型の抽出容器９を取付けるものでも良く、さらに、図７に示すように、ノズル１３を有する押圧ヘッド１１と内部に液体汲み上げ用の導管１２が挿通された液体収納容器１０とからなるポンプ式容器内に、分散相液体と連続相液体との予備混合物を入れておき、ポンピング式に圧力を加えることにより多孔体１４を介してノズル１３より乳化エマルションを生成注出させるものでもよい。
【００１５】
（実験例１）
多孔体に無機多孔質膜として、細孔径が均一で、気孔率の高い０．０５μｍ乃至２０μｍの範囲で細孔径が選定できるシラス多孔質ガラス（以下、ＳＰＧと言う）を用いた。ＳＰＧは本発明で使用する多孔体として好適なものの一つである。Ｏ／Ｗ系のエマルション調製用デバイスに使用する多孔体１には、連続相の水中に濡れやすい親水化溶液で親水化表面処理を施し、また、Ｗ／Ｏ系のエマルション調製用デバイスに使用する多孔体１には、連続相の油中に濡れやすい疎水化溶液で疎水化表面処理を施すことができる。
【００１６】
図５に示すように、多孔体１としてのＳＰＧ膜には外径６．５ｍｍ、厚み０．８ｍｍの円盤形状のものを用い、コネクター３には、一般医療用具としての量産を前提として、優れた成形性と溶剤接着性を有し、耐薬品性のある安価な塩化ビニル樹脂の成形パーツを使用してディスポーザブルポンピングデバイス（図１参照）を製作した。シリンジ６に分散相液体を、シリンジ７に連続相液体を採取して、ポンピングデバイス３の両端に各々接続し、シリンジプランジャ６ａ、７ａを交互に押し込むポンピング操作によりＯ／Ｗ系の乳化エマルションを生成した。表２に、ＳＰＧ膜孔径とポンピング回数、乳化エマルション粒子径の関係を示し、図８にその関係図を示す。
【表１】
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【００１７】
（実験例２）
本発明に係るポンピング式膜乳化と、従来の直接膜乳化で乳化エマルション粒子径約２μｍを生成するのに要する時間を表２に示す。表２からも分かるように、直接膜乳化では、乳化エマルション粒子径が、ＳＰＧ膜孔径の約３倍乃至３．５倍に膨れて生成されるため、目的とする大きさの粒子径を得るために使用する乳化膜には乳化エマルション粒子径より小さな孔径のものが必要になる。このため均一な粒子径の乳化エマルションを得るために要する加圧量も少さくする必要がある。したがって、乳化速度が非常に遅くエマルションの生成時間が長大になる傾向にある。しかしながら、本発明のデバイスによるポンピング式膜乳化によれば、ポンピングを数回繰り返すことのみにより乳化エマルション粒子径を小さくできるために、目的とする大きさの乳化エマルション粒子径より大きいＳＰＧ膜孔径を使用することができ、また、直接膜乳化よりも極めて短時間で乳化エマルションを生成することができる。
【００１８】
【表２】
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【００１９】
（実験例３）
図７に示すように、ノズル１３を有する押圧ヘッド１１と内部に液体汲み上げ用の導管１２が挿通された液体収納容器１０とからなるポンプ式容器内に、分散相液体と連続相液体との予備混合物を入れておき、ポンピング式に圧力を加えることにより多孔体１４を介してノズル１３より乳化エマルションを生成注出させるポンプ式のハンドスプレーで乳化エマルションを生成した。
このときの多孔体１４には、外径１０ｍｍ、内径８．５ｍｍ、長さ２０ｍｍの円筒管状のＳＰＧ膜で細孔径は３μｍのものを使用した。液体収納容器１０内に分散相液体と、連続相液体を投入し、容器１０を振とうして予備乳化した。その後、押圧ヘッド１１を数回ポンピングして多孔体１４を介してろ過乳化することにより、ノズル１３出口より粒子径の揃った乳化エマルションを生成注出した。
【００２０】
図９は、上記ポンプ式のハンドスプレーで最終的に得られた乳化エマルション粒子径と、液体収納容器１０内で予備乳化されたエマルション粒子径と、汲み上げ用導管部１２に多孔体１４を具備しないスプレーを使用してノズル１３から吐出されるエマルション粒子径の分布図である。ここで、分布Ｌ１が、液体収納容器１０に分散相液体と連続相液体を投入し、人手で振とうさせて予備乳化したときの粗いエマルション粒子径分布を示している。分布Ｌ２は、汲み上げ用導管部１２に多孔体１４を設けずにチューブのみで予備乳化エマルションを汲み上げてノズル１３から吐出されたエマルション粒子径分布を示している。分布Ｌ３は、汲み上げ用導管部１２の先端に多孔体１４（ＳＰＧ膜）を設け、予備乳化した粗いエマルションをさらに多孔体１４を介してノズル１３より吐出されたエマルション粒子径分布を示している。
【００２１】
この粒子分布の状態から明らかなように、液体収納容器内で予備乳化されたエマルション粒子径の分布Ｌ１は約２μｍ乃至５００μｍの粒子径分布の広がりを持ち、エマルション粒子径が不均一である。また、分布Ｌ２は、ノズル１３のスプレー作用により小さくはなるが、エマルション粒子径の分布約１μｍ乃至１００μｍという広がりから均一とはいい難い。すなわち、導管部にＳＰＧ膜１４を設けることにより、分布Ｌ３のように約１μｍ乃至９μｍというエマルション粒子径の揃った乳化エマルションを生成することができる。
【産業上の利用可能性】
【００２２】
本発明は、滅菌済みのディスポーザブルデバイスとして無菌的にエマルションを調製することが可能で、医療分野でＤＤＳ療法などエマルション製剤の新薬の開発を行う際、動物実験など種々の薬液のエマルションカプセル化を容易に用事調製し試作することが可能で繰り返し実験も簡単に行うことができる。また、一般家庭でも粒の揃った食品用エマルションカプセルフレーバーなど簡単に調製することができ、ベーカリー店などフレーバー入りベーカリー食品について、例えば１日販売量１ｋｇ生地に対して１０ｍｌ程度で済むものなど、オリジナル性に富んだカプセルフレーバー入りベーカリー食品を容易に作ることができる。また揮発性に富む薬液や肥料を散布する過程で有効成分をカプセル化しながら農薬や養殖で散布したり撒いたりすることが可能である。このように本発明は短時間に簡単に粒子径の揃ったエマルション調製が可能であるため、エマルション化技術開発に大いに役立つもので、実用的で画期的なエマルション調製用デバイスである。また、図７に示すような、ポンプ式デバイスに関しては、水のクラスターを小さく改質する電解水生成装置などあるが、このような大掛りで高価な装置を必要とせずに、ハンディータイプのポンピング式デバイスで小さな細孔を持つ多孔体を介することにより、安価で水のクラスターを小さくした改質水を生成することなども可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明に係るエマルション調製用デバイスの分解斜視である。
【図２】本発明に係るエマルション調製用デバイスを組み立てた状態を示す斜視図である。
【図３】円盤状の薄膜多孔体を示す斜視図である。
【図４】管束状の多孔体を示す斜視図である。
【図５】本発明に係るデバイスの両端に一対のシリンジ接続した状態を示す斜視図である。
【図６】本発明に係るデバイスの一方にシリンジを、他方に静置型の容器を取付けた状態を示す斜視図である。
【図７】本発明に係るデバイスの他の使用状態を示す斜視図である。
【図８】ハンドポンプ式デバイスのポンピング回数と乳化エマルション粒子径を示すグラフである。
【図９】エマルション粒子径を比較した分布図である。
【符号の説明】
【００２４】
１    多孔体
２    コネクター
３    エマルション調製用デバイス
４    薄膜状多孔体
５    管束体
６    液体入りシリンジ
６ａ  プランジャー
７    液体入りシリンジ
７ａ  プランジャー
８    液体入りシリンジ
８ａ  プランジャー
９    乳化エマルション抽出用容器（静置型容器）
１０  液体収納用容器
１１  押圧ヘッド
１２  液体汲み上げ導管
１３  ノズル
１４  円筒状多孔体
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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