KR880001996B1 - 미세캡슐화 방법 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

미세캡슐화 방법

본 발명은 미세캡슐화 방법에 관한 것으로, 특히 소수성 연속상에서 친수성 액체의 미세액적을 캡슐화 하기 위한 방법에 관한 것이다.

종래 적합한 계면 활성제의 첨가에 의하여 유기액체중에서 수용액을 유화시키고 계면 중합에 의하여 이액적 주위에 고분자막을 형성시켜서 아민 수용액을 함유하는 미세캡슐을 제조하는 방법이 제안되었다.

예를 들면, 염화세바코일, 석신오일, 아디포일, 프탈오일, 테르프탈오일 또는 시트로일 또는 석신 무수물을 연속상에 폴리아미드막을 제조하는 것이 제안되었다. 미세캡슐을 제조할때, 연속상을 소수성 액체로 부터 친수성 액체, 특히 물로 변화시키는 것이 바람직하다.

이는 대부분의 소수성 액체의 대부분을 디켄테이션 또는 원심분리하고 세척하고, 대량의 계면 활성제를 함유하는 친수성 액체에서 수희 미세캡슐을 재 분산시켜서 일반적으로 행한다.

종래 기술에서 제안된 방법에서는, 캡슐이 서로 접근하고, 또 예를들어, 하나의 캡슐 고분자막중의 유리 산염화물기가 제2의 캡슐 고분자막에 잔존하고 있는 유리 아미노기와 축합하고 이에 의하여 양 캡슐 사이에 화학 결합이 형성되도록 예를 들면 반응 매체중에 잔존하고 있는 산염화물 또는 무수물이 2개 또는 그 이상의 근접한 캡슐상에 잔존하는 유리 아미노기와 축합하도록, 상기 방법의 상-변환단계에서는, 미세 캡슐의 응집을 피하기 위하여 어느 정도의 주의를 해야 한다.

캡슐의 응집 또는 캡슐의 결합은 여러 용도에서 크게 바람직하지 못하고 중합 반응을 완성하므로서, 캡슐응집의 어떠한 가능성도 피하는 것은 확실히 하기 위하여 노력해야 한다.

영국 특허 제 2040863호는, 다수의 유리 아민기를 함유하는 친수성 단백질의 수용액을 함유하는 미세 캡슐의 제조방법을 열거하고 있는데, 본 제조방법은 연속상으로서 실제 무극성 용매중에, 분산상으로서의 단백질 수용액의 에멀션을 형성하고, 이로서 아민기와 반응하여 고분자를 형성한다.

특히, 폴리아미드를 형성할 수 있는 다수의 기를 함유하는 화합물의 용액을 이 에멀션에 가하는 것이 기술되어 있다.

특허명세서 제2040863호와 같이 조작될때, 거의 또는 전혀 응집이 일어나지 않는 미세 캡슐의 뱃치를 얻으나, 이 방법을 행하기 위하여 많은 주의를 해야 하며 따라서 캡슐의 응집을 방지 또는 억제하기 위하여 모순이 없는 구체적인 방법이 제시되어야 하는 것이다.

본 발명은 유기 액체에서 아민 수용액을 유화시키고, 그리고 다염기산 염화물 또는 무수물과의 반응에 의한 계면 중합에 의하여 액적 주위에 고분자 막을 형성시키므로서 상기 아민수용액의 미세 캡슐화 방법을 제공하는 것으로, 여기서 반응이 원하는 범위까지 진행될때 반응 매체에 물을 가하여 잔류 산염화물 또는 무수물과 반응시켜 분해하므로서 반응이 정지한다.

에멀션의 소수상에 용해된 산염화물 또는 무수물과 또는 캡슐의 고분자 막에서 잔유한 산염화물 또는 무수물기와 물을 밀접한 접촉을 시키는 방법에 의하여 물을 반응매체에 도입시킬 수 있다.

용액이 에멀션의 소수상과 실제 혼화할 수 있는, 유기 액체중의 수용액을 반응 매체용액에 가하므로서 물을 반응 매체에 도입시키는 것이 바람직하다. 이 유기액체는 에멀션의 소수상에 물을 도입시키기 위한 운반체로서 사용하고, 이는 산염화물 또는 무수화물과 즉시 반응하므로 이로서 다시 반응이 진행될 수 없도록한다.

따라서 캡슐이 상당이 접근될때, 예를 들면 소수성 액체가 디켄데이션될때, 아민그룹과 더 반응하는데 이용할 수 있는 잔유산염화물 또는 무수물 기는 없다. 유기액체는 5개 이하의 탄소 원자를 함유하는 저급 지방족 알콜이 바람직하나, 에멀션의 소수상과 혼화할 수 있는 용액을 만들고, 모든 산염화물, 또는 무수물기를 중화시키는데 충분한 양을 용해시킬 수 있는 액체이면 어떠한 액체도 좋다.

바람직하기로는 이 용매는 적어도 1%, 바람직하기로는 적어도 3%의 양으로 물을 용해시키는 것이 것이다.

알콜을 운반 용매로서 사용할때, 캡슐이 벽이 본 발명의 방법에 의하여 반응이 정지 되지 않을때 생성된 것 보다 더 강한 것으로 알려졌으며, 이것은 알콜과 유리 산염화물 또는 무수물 기 사이의 반응에 의한 어떠한 양의 에스테르 형성에 기인한 것으로 생각된다. 이 방법에 사용하는데 바람직한 알콜류는 메탄올, 에탄올, n-프로판올, 이소프로판올, n-부탄올, 이소부탄올과 n-아밀 알콜이 있다. 이 방법에 사용할 수 있는 다른 액체는, 형광분석 또는 정량분석과 같은 조작에서 유기 용매에 물을 도입하기 위하여 통상 사용되는 여러가지 용매 혼합물이 있다. 이러한 용매 혼합물중에는 상표명 "pico-fluor 30" 과 "Instagel"로 시판되는 물질이 있다. pico-fluor 30은 프세우도쿠멘을 주재로 하고 근거한 "Instagel"은 디옥산과 나프탈렌의 혼합물을 주재로 한다.

유기액체와 혼합하여 물을 도입하는데 있어 가스를 아주 미세하게 분산된 형태로 액체에 도입할 수 있으면 물을 이 가스와 혼합물의 형태로 도입하는 것이 가능하다. 예를 들면 습한 공기를 에어스톤 또는 공기의 주입 장치를 갖는 교반기를 통하여 액체에 도입할 수 있다.

반응이 종료되면 소수상으로 부터 캡슐을 분리시키는 복잡한 과정을 사용하는 것이. 필요치 않다. 필요한 모든 것은 용매 상을 디캔테이숀하거나 예를 들면, 스크린상에서 캡슐을 체질하는 것이다.

이에따라, 필요하면 캡슐을 냉동 건조 같은 다른 방법을 사용할 수 있지만 스크린상의 캡슐에 공기의 기류를 통과시켜 간단하게 건조시킬 수 있다. 이러한 건조 과정에서 흡수된 소수성 액체는 캡슐로 부터 제거 할 수 있다. 또한 건조는 캡슐내의 물을 제거할 수 있으므로, 캡슐의 밀도를 감소시킨다. 이러한 방법으로 건조된 캡슐을 물에 넣을때, 캡슐은 급속히 재수화되어 사용에 편리하다.

캡슐을 건조한 다음, 캡슐사이에서 물리적 결합에 의하여 생긴 약간의 응결이 일어나고, 이는 캡슐을 교반할때 부숴질 수 있으나 어떠한 양의 응집이 캡슐의 사용에 필요치 않으면 화학결합에 의한 캡슐의 응집은 없다.

반응을 즉시 정지시킬 수 있기 때문에 원하는 정도의 응집이 일어나는 단계까지 캡슐을 함께 접근시키고 그 단계에서 반응이 정지되도록 반응계의 용량을 감소시켜 본 발명의 방법을 개량하는 것이 가능하다. 따라서 예를 들면 주어진 직경을 갖는 응집된 캡슐을 제조할 것을 원하면 중합 반응의 정지를 이러한 목적을 성취하기 위하여 행할 수 있다.

또한 본 발명의 방법은 아민과 산염화물 또는 무수물 사이의 계면 중합 반응을 포함하는 어떠한 미세캡슐화 방법에 사용할 수 있으며, 특히 이 방법은 영국 특허 명세서 2040863호에 기술된 방법에 사용할 수 있는데, 원하는 크기의 단일 캡슐을 매우 간단한 방법으로 응집에 대해 크게 주의하지 않고 얻을 수 있기 때문에 미세 캡슐은 고기 먹이용 또는 약제용으로 적합하다.

본 발명의 방법을 사용하여 영국특허 명세서 제2040863호의 명세서에 의한 방법을 정지시켜서 제조된 미세캡슐은 이것 이전에 사용한 캡슐에 관한 모든 이점을 가지며, 여러가지 부가적 이점을 갖는다. 따라서 이의 반복 세척 조작을 수반하는 특별한 상변환 조작을 행할 필요성도 없지만, 미량의 계면활성제를 제거하기 위하여 약간의 세척은 필요하다 ;

상변환 조작이 없기 때문에 삼투 압력에 의한 변화에 기인하는 캡슐 파괴의 위험이 거의 없고, 상변환 조작에 사용된 계면 활성제를 제거할 필요가 없고 ; 응집의 가능성이 적기 때문에 본 방법에 사용된 소수성 액체의 양을 감소시킬 수 있고, 소수성 액체의 수상에 대한 비는 2 : 1 또는 그 이하로 감소시킬 수 있다.

다음 실시예는 본 발명을 설명한 것이다.

실시예 1 내지 6에서는 식품 혼합을 10 : 1 : 1 : 1의 비율로 균질화한 대구알, 수용성 어분, 분무 건조된 백색달걀과 글리세롤을 사용했다.

[실시예 1]

고속 교반기로 교반하면서 13.5g의 달걀을 사이클로헥산 2,200ml에 용해시킨다. 교반을 계속하면서 이에 700g의 식품을 가하고 혼합물을 6분간 다시 혼합하여 균질화시켜 에멀션을 만든다. 사이클로헥산 800ml에 가한 이염화석신노일 10ml를 가하고 반응을 10분간 계속시킨다. 콜레스테롤 1g과 달걀레시틴 4g을 사이클로헥산 210ml에 용해시킨 용액을 다시 가한 다음, 교반을 3분간 계속한다. 에탄올에 물을 3% 용해시킨 용액 200ml를 가한 다음, 교반을 2분간 계속한다. 용매를 디켄테이숀하고 캡슐을 냉동 건조시키면, 응집이 없는 양질의 건조된 270g을 얻는다. 건조된 캡슐은 해수 또는 신선한 물에서 파괴되지 않고 재수화된다.

[실시예 2]

콜레스테롤/달걀레시틴 용액이 콜레스테롤 1g과 사이클로헥산 190ml에 용해시킨 레시틴 2.66g을 함유하고 190ml의 양으로 가하는 것을 제외하고는 실시예 1을 반복한다. 유사한 양질의 캡슐을 얻는다.

[실시예 3]

유화를 2분간 정지시키고 더 적은 날을 갖는 회전자로 더 빠른 속도로 재출발시키는 것을 제외하고는 실시예 1을 반복한다. 유사한 양질의 캡슐을 얻으나 실시예 1에서 얻은 캡슐 보다 적고 밀도가 낮다. 이것은 변화된 유화조건의 결과로서 냉동 건조 조작동안 흡수되어 있는 사이클로헥산이 제거되기 때문에 일어나다.

[실시예 4]

더 빠른 속도와 더 적은 회전자를 사용하여 유화기간을 5분으로 단축시키는 것을 제외하고는 실시예 1을 반복한다. 실시예 1에서 얻어진 것 보다 약간 작은 크기의 유사한 양질의 캡슐을 얻는다.

[실시예 5]

에멀션 제조에 사용된 사이클로헥산의 양을 1500ml로 감소시키고, 산과 함께 도입된 사이클로헥산의 양을 500ml로 감소시키고, 반응시간을 9분으로 증가시키는 것을 제외하고는 실시예 1을 반복한다. 유사한 양질의 캡슐을 얻는다.

[실시예 6]

콜레스테롤 1g과 에그렉틴 4g을 5리터의 비이기에서 고속 교반기를 사용하여 교반하면서 사이클로헥산 2010ml에 용해시킨다. 식품 700g을 가하고, 교반을 5분간 계속하여, 혼합물을 균질화하여 에멀션을 형성시킨다. 다음, 사이클로헥산 800ml에 용해시킨 염화석신노일 10ml를 가하고 반응을 8분간 계속한다. 반응은 에탄올에 물을 3% 용해시킨 용액 200ml를 가하고, 혼합을 2분간 계속하면 반응이 정지된다. 캡슐을 침강시키고, 사이클로헥산을 디켄테이숀한다. 생성된 캡슐은 만족스럽게 동결 건조할 수 있으므로, 실시예 1에서 제조된 것과 같은 양질의 캡슐을 얻는다.

[실시예 7]

4 : 1 : 1 : 14의 비율로 카페린유, 분무 건조된 백색 달걀과분무 건조된 헤모글로빈과 물로 이루어진 혼합식품 1000g을 사용하여 실시예 1을 반복한다. 이 식품은 오일, 백색달걀과 헤모글로빈을 페이스트로 한 다음, 물에 분산시켜서 만든다. 양질의 캡슐 300g을 얻는다.

[실시예 8]

식품 중에서 분무 건조된 헤모글로빈을 분무 건조된 전체 혈액으로 대치하는 것을 제외하고는 실시예 7을 반복한다. 유사한 양질의 캡슐을 얻는다.

[실시예 9]

소의 헤모글로빈의 20% 수용액 700g을 사용하여 실시예 1을 반복한다.

[실시예 10]

사이클로헥산에 달걀레시틴을 6.25 중량%용해시킨 용액 200ml를 교반하면서 사이클로헥산 200ml에 가하고, 교반을 계속하면서 물에 용해시킨 달걀 알부민 20 중량%의 용액 70g을 가한다. 교반을 5분간 계속하면 에멀션이 제조된다. 사이클로헥산 80ml에 용해시킨 이염화석신오일 1ml를 가하고, 교반을 5분간 계속한다.

다음, 물 0.4ml를 함유하는 n-부탄올 20ml를 가하고 다시 교반을 2분간 계속한 후, 용매를 디켄테이숀하여 분리하고,캡슐을 냉동 건조시킨다. 양질의 건조된 캡슐이 얻으며, 이 캡슐은 해수 또는 신선한 물에서 파괴 없이 재수화 한다.

[실시예 11]

물 0.2ml을 함유하는 이소프로판을 n-부탄올 대신에 사용하여 실시예 10을 반복한다. 비슷한 결과를 얻는다.

[실시예 12]

n-부탄올 대신에 물 0.6ml를 함유하는 n-브로판올 20ml를 사용하여 실시예 10을 반복한다. 유사하게 양호한 결과를 얻는다.

[실시예 13]

n-부탄올 대신에 물 0.2ml를 함유하는 n-아민 알콜 20ml를 사용하여 실시예 10을 반복한다.유사하게 양호한 결과를 얻는다.

[실시예 14]

n-부탄올 대신에 물 0.6ml를 함유하는 에탄올 20ml를 사용하여 실시예 10을 반복한다. 유사하게 양호한 결과를 얻는다.

Claims (10)

1. 유기액체에서 수용액을 유화시키고, 물을 반응매체에 도입하여 잔유 산염화물 또는 무수물기와 반응하여 분해함에 의하여 중합 반응을 정지시키는 공정을 갖는 다염기성 산의 염화물 또는 무수물과의 반응에 의한 계면 중합에 의하여 액적주위에 고분자 막을 형성하므로서 상기 아민 수용액을 미세 캡슐화 하는 방법.
2. 제1항에 있어서, 에멀션의 소수상과 혼화할 수 있는 유기액체중의 수용액을 반응매체에 가하므로서, 물을 반응매체중에 도입시킴을 특징으로 하는 미세 캡슐화 방법.
3. 제2항에 있어서, 유기액체가 5개 이하의 탄소원자를 함유하는 지방족알콜임을 특징으로 하는 미세캡슐화 방법.
4. 제3항에 있어서, 알콜이 메탄올, 에탄올, n-프로판올, 이소프로판올, n-부탄올, 부탄-2-올, 또는 n-아밀 알콜임을 특징으로 하는 미세캡슐화 방법.
5. 제3항에 있어서, 에탄올에 몰을 3% 가한 용액의 첨가에 의하여 반응이 정지됨을 특징으로 하는 미세 캡슐화 방법.
6. 제1항에 있어서, 아미 수용액이 둘 또는 그 이상의 유리 아민기를 함유하는 친수성 단백질의 수용액임을 특징으로 하는 미세캡슐화 방법.
7. 제6항에 있어서, 아민 수용액을 무극성 용매를 함유하고 있는 유기액체에서 유화시킴을 특징으로 하는 미세캡슐화 방법.
8. 제1항에 잇어서, 산염화물 또는 무수물이 염화세바코일, 염화석신오일, 염화아디포일, 염화프탈오일, 염화테레프탈오일이나 염화시트로일 또는 석신무수물임을 특징으로 하는 미세캡슐화 방법.
9. 제8항에 있어서, 반응의 정지 다음에 용매층을 디켄테이숀하여 캡슐을 분리함을 특징으로 하는 미세캡슐화 방법.
10. 제9항에 있어서, 용매층에서 캡슐을 분리한 다음, 건조시킴을 특징으로 하는 미세캡슐화 방법.