JP7651152B2 - Spontaneously emulsifiable composition and method for producing same - Google Patents
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Description
本発明は、高分子多孔質粒子を基材として用いた新規な自発乳化性組成物及びその製造方法に関する。 The present invention relates to a novel spontaneously emulsifiable composition using polymeric porous particles as a substrate and a method for producing the same.
難水溶性薬物の溶解性改善及び体内への吸収改善のために、oil-in-water(O/W)エマルションの油相へ難水溶性薬物を封入する手法が利用されている。O/Wエマルションは、水中に油がサブミクロンサイズで分散した状態のことであり、その調製方法は、機械的乳化法と物理化学的乳化法に大別される。一般的には、高いせん断力を生み出す高速ホモミキサーなどによる機械的乳化が用いられている。エマルションは物理化学的に準安定系であるため、長期安定性が課題となる。機械的乳化法では、調製条件や組成制御により安定化が目指されている。一方で、エマルションの状態で保存せず、使用時にエマルションを調製する用事調製という考え方もある。用事調製においては、特別な器具を必要とせず、利用したいときに簡便にエマルション調製できる必要があり、これを実現するために物理化学的乳化法の検討が行われてきた。その結果、使用時に容易にエマルション形成ができる製剤技術が開発されている。 To improve the solubility and absorption of poorly water-soluble drugs, a method of encapsulating poorly water-soluble drugs in the oil phase of an oil-in-water (O/W) emulsion is used. An O/W emulsion is a state in which oil is dispersed in water at submicron size, and its preparation methods are broadly divided into mechanical emulsification and physicochemical emulsification. Mechanical emulsification using a high-speed homogenizer that generates high shear force is generally used. Since emulsions are physicochemically metastable systems, long-term stability is an issue. In mechanical emulsification, stabilization is aimed at by controlling the preparation conditions and composition. On the other hand, there is also the idea of preparing an emulsion at the time of use rather than storing it in an emulsion state. In preparing an emulsion at the time of use, it is necessary to be able to easily prepare an emulsion when it is needed without requiring special equipment, and physicochemical emulsification methods have been investigated to achieve this. As a result, formulation technology that allows emulsion formation to be easily performed at the time of use has been developed.
消化液で自発的に乳化するように設計されたエマルションは、自己乳化型製剤又はself-emulsifying drug delivery system(SEDDS)と呼ばれている。特徴は、油と界面活性剤(ときには補助界面活性剤)の混合物に薬剤が溶解又は分散した油状製剤であり、水を加えると瞬時にエマルションを形成する点にある。 Emulsions designed to emulsify spontaneously in digestive fluids are called self-emulsifying drug delivery systems (SEDDS). They are characterized by an oil-based formulation in which the drug is dissolved or dispersed in a mixture of oil and surfactant (and sometimes co-surfactant), and instantly form an emulsion when water is added.
しかし、この方法では油相中に水を取り込み乳化するために大量の界面活性剤の混合を必要とした。そこで、少量の界面活性剤で乳化をする方法として、油を多孔性シリカの細孔に封入する方法が知られている(非特許文献1参照)。該多孔性シリカ粒子を水に添加すると、水の内部への浸透とともに油の放出が進行しO/Wエマルションが形成される。 However, this method requires the mixing of a large amount of surfactant to incorporate water into the oil phase and emulsify it. Therefore, a method of encapsulating oil in the pores of porous silica is known as a method of emulsifying with a small amount of surfactant (see Non-Patent Document 1). When the porous silica particles are added to water, the oil is released as it penetrates into the water, forming an O/W emulsion.
また、(a)医薬品有効成分(API)と、(b)ゲル化剤と、(c)生体接着性ポリマーとを含有する凍結乾燥固体製剤であって、ゲル化剤としてポロキサマー407等、生体接着性ポリマーとしてセルロース誘導体等が用いられていることが知られている(特許文献1参照)。 It is also known that a freeze-dried solid preparation containing (a) an active pharmaceutical ingredient (API), (b) a gelling agent, and (c) a bioadhesive polymer uses poloxamer 407 or the like as the gelling agent and a cellulose derivative or the like as the bioadhesive polymer (see Patent Document 1).
非特許文献1の多孔性シリカ粒子は、界面活性剤の使用量が少ない自己乳化型組成物として有用であるが、シリカ粒子中へ残存する油が多く、乳化効率が低いといった問題や乳化後に不溶性のシリカ粒子が水中に残るという問題があった。
特許文献1の凍結乾燥製剤は、多孔質粒子ではあるが、APIは、多孔質粒子内部に含まれており、ポロキサマー407は、ゲル化剤であって、口腔内の水あるいは唾液に接触したときに、溶媒膨潤して大きな粘着表面を提供したり、粘膜を通じて薬剤が透過するのに必要な時間を確保したりするものであり、また、セルロース誘導体も凍結乾燥製剤を口腔内の粘膜の特定の位置に接着させるものであり、自発乳化性については特に記載も示唆もない。
The porous silica particles of Non-Patent Document 1 are useful as a self-emulsifying composition using a small amount of surfactant, but have problems such as a large amount of oil remaining in the silica particles, low emulsification efficiency, and insoluble silica particles remaining in water after emulsification.
The freeze-dried preparation in Patent Document 1 is in the form of porous particles, but the API is contained inside the porous particles, and poloxamer 407 is a gelling agent that swells with the solvent when it comes into contact with water or saliva in the oral cavity, providing a large adhesive surface and ensuring the time required for the drug to permeate through the mucous membrane. In addition, the cellulose derivative also adheres the freeze-dried preparation to a specific position on the mucous membrane in the oral cavity, and there is no specific description or suggestion of spontaneous emulsification.
本発明は、上記問題にかんがみ、界面活性剤の使用量が少なくても乳化効率がよく、乳化後に不溶物が残らない用事調整可能な自発乳化性組成物を提供することを課題とする。 In consideration of the above problems, the present invention aims to provide a spontaneously emulsifying composition that has good emulsification efficiency even when a small amount of surfactant is used, and that can be adjusted according to use without leaving any insoluble matter after emulsification.
本発明者らは、上記課題を解決すべく鋭意検討した結果、多孔質粒子として親水性高分子を用い、該多孔質粒子の細孔内に親油性物質を吸収させることで上記課題を解決できることを見いだし、本発明を完成するに至った。 As a result of intensive research into solving the above problems, the inventors discovered that the above problems can be solved by using hydrophilic polymers as porous particles and absorbing lipophilic substances into the pores of the porous particles, thus completing the present invention.
すなわち、本発明は、以下の事項により特定される次のとおりのものである。
[1]親水性高分子水溶液の液滴を凍結乾燥し多孔質粒子を調製する工程(I)、
得られた多孔質粒子に親油性物質を含ませる工程(II)、
を含むことを特徴とする自発乳化性組成物の製造方法。
[2]工程(I)における凍結乾燥が、噴霧凍結乾燥であることを特徴とする[1]に記載の自発乳化性組成物の製造方法。
[3]工程(II)が、得られた多孔質粒子に親油性物質を含侵させる工程であることを特徴とする[1]又は[2]に記載の自発乳化性組成物の製造方法。
[4]親油性物質が、油又は油様物質を含むことを特徴とする[1]~[3]のいずれか1つに記載の自発乳化性組成物の製造方法。
[5]工程(II)が、得られた多孔質粒子に親油性物質及び界面活性剤を含ませる工程であることを特徴とする[1]~[4]のいずれか1つに記載の自発乳化性組成物の製造方法。
[6]自発乳化性組成物が経口摂取用又は経鼻摂取用組成物であることを特徴とする[1]~[5]のいずれか1つに記載の自発乳化性組成物の製造方法。
[7]親水性高分子からなる多孔質粒子、及び該多孔質粒子の細孔内に吸収されている親油性物質を含有することを特徴とする用時調製用の自発乳化性組成物。
[8]親油性物質が、油又は油様物質を含むことを特徴とする[7]に記載の自発乳化性組成物。
[9]親油性物質が、油又は油様物質及び界面活性剤を含むことを特徴とする[7]に記載の自発乳化性組成物。
[10]経口摂取用又は経鼻摂取用組成物であることを特徴とする[7]~[9]のいずれか1つに記載の自発乳化性組成物。
That is, the present invention is as follows, which is specified by the following items.
[1] A step (I) of freeze-drying droplets of an aqueous hydrophilic polymer solution to prepare porous particles;
a step (II) of incorporating a lipophilic substance into the obtained porous particles;
A method for producing a spontaneously emulsifiable composition, comprising:
[2] A method for producing the spontaneously emulsifiable composition described in [1], characterized in that the freeze-drying in step (I) is spray freeze-drying.
[3] A method for producing a spontaneously emulsifiable composition according to [1] or [2], characterized in that step (II) is a step of impregnating the obtained porous particles with a lipophilic substance.
[4] A method for producing a spontaneously emulsifiable composition according to any one of [1] to [3], characterized in that the lipophilic substance comprises an oil or an oil-like substance.
[5] The method for producing the spontaneously emulsifiable composition according to any one of [1] to [4], characterized in that step (II) is a step of incorporating a lipophilic substance and a surfactant into the obtained porous particles.
[6] A method for producing a spontaneously emulsifiable composition according to any one of [1] to [5], characterized in that the spontaneously emulsifiable composition is a composition for oral or nasal ingestion.
[7] A spontaneously emulsifiable composition for preparation when used, comprising porous particles made of a hydrophilic polymer, and a lipophilic substance absorbed in the pores of the porous particles.
[8] The spontaneously emulsifiable composition according to [7], characterized in that the lipophilic substance comprises an oil or an oil-like substance.
[9] The spontaneously emulsifiable composition according to [7], characterized in that the lipophilic substance comprises an oil or an oil-like substance and a surfactant.
[10] The spontaneously emulsifiable composition according to any one of [7] to [9], which is a composition for oral or nasal ingestion.
本発明の自発乳化性組成物は、少ない界面活性剤で乳化可能であり、乳化効率がよい。本発明の自発乳化性組成物は、乳化後に不溶物が残らないため、生体内においても固体残存物を残さないで使用できる。本発明の自発乳化性組成物は、使用時に水相に添加するだけで乳化させることができるので用事調整が可能である。本発明の自発乳化性組成物の製造方法は、前記自発乳化性組成物を製造することができる。 The spontaneously emulsifiable composition of the present invention can be emulsified with a small amount of surfactant and has good emulsification efficiency. The spontaneously emulsifiable composition of the present invention leaves no insoluble matter after emulsification, so it can be used in vivo without leaving any solid residue. The spontaneously emulsifiable composition of the present invention can be emulsified simply by adding it to the aqueous phase at the time of use, so it can be adjusted according to the purpose. The method for producing the spontaneously emulsifiable composition of the present invention can produce the spontaneously emulsifiable composition.
本発明の自発乳化性組成物は、親水性高分子からなる多孔質粒子、及び該多孔質粒子の細孔内に吸収されている親油性物質を含有することを特徴とする。又は、本発明の自発乳化性組成物は、用事調製用として用いられる。本発明の自発乳化性組成物は、少ない界面活性剤で乳化可能であり乳化効率がよく、界面活性剤を使用しなくても乳化可能である。 The spontaneously emulsifiable composition of the present invention is characterized by containing porous particles made of a hydrophilic polymer, and a lipophilic substance absorbed in the pores of the porous particles. Alternatively, the spontaneously emulsifiable composition of the present invention is used for preparation just before use. The spontaneously emulsifiable composition of the present invention can be emulsified with a small amount of surfactant, has good emulsification efficiency, and can be emulsified without using a surfactant.
本発明で用いられる「自発乳化」の語句は、異なる物質が接触するときに、外部から力を加えなくても乳化が起こる現象を示し、「自己乳化」を含む概念である。
「自己乳化」は、界面活性剤の作用によって自発乳化する現象を示す。
本発明の乳化性組成物は、界面活性剤を用いなくて用事調製により乳化現象が起こることから、自発乳化性がある。
The term "spontaneous emulsification" used in the present invention refers to the phenomenon in which emulsification occurs when different substances come into contact with each other without the application of external force, and is a concept that includes "self-emulsification."
"Self-emulsification" refers to the phenomenon of spontaneous emulsification due to the action of a surfactant.
The emulsifiable composition of the present invention has spontaneous emulsification properties since emulsification occurs when prepared just before use without using a surfactant.
本発明の自発乳化性組成物に用いられる親水性高分子として、具体的には、カルボキシメチルセルロースナトリウム、架橋ヒドロキシプロピルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース(HPC)、ヒドロキシプロピルメチルセルロース(HPMC)、ヒドロキシイソプロピルセルロース、ヒドロキシブチルセルロース、ヒドロキシフェニルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース(HEC)、ヒドロキシペンチルセルロース、ヒドロキシプロピルエチルセルロース、ヒドロキシプロピルブチルセルロース、ヒドロキシプロピルエチルセルロース等の水膨潤性セルロース誘導体、ポリビニルアルコール、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリエチレングリコールとポリプロピレングリコールの共重合体(例えば、ポロキサマー)等のポリアルキレングリコール、ポリ(エチレンオキシド)、ポリ(プロピレンオキシド)等の熱可塑性ポリアルキレンオキシド、ポリアクリル酸、ポリメタクリル酸、メタクリル酸・メタクリル酸エステル共重合体(例えば、オイドラギット(登録商標)、カルボポール(登録商標))等のアクリルポリマー、アルギン酸塩、寒天、グアーガム、ローカストビーンガム、カッパカラギーナン、イオタカラギーナン、タラ、アラビアガム、トラガカント、ペクチン、キサンタンガム、ジェランガム、マルトデキストリン、ガラクトマンナン、プスツラン、ラミナリン、スクレログルカン、アラビアガム、イヌリン、ペクチン、ゼラチン、ウェラン、ラムザン、ズーグラン、メチラン、キチン、シクロデキストリン、キトサン等の親水コロイド、酸加水分解デンプン、デンプングリコール酸ナトリウム及びその誘導体等の膨潤性デンプンなどのゲル化デンプン、架橋ポリビニルピロリドン、架橋寒天、架橋カルボキシメチルセルロースナトリウム等の膨潤性架橋ポリマーなどを挙げることができる。これらの親水性高分子は、1種単独で、又は2種以上を混合して用いることができる。
用いられる親水性高分子の分子量は、水に対して0.1~50w/v%の濃度で溶解し、室温で固体であれば特に限定されないが、例えば、ポロキサマーの場合には、分子量が1万以上が好ましい。
Specific examples of hydrophilic polymers used in the spontaneously emulsifiable composition of the present invention include water-swellable cellulose derivatives such as sodium carboxymethylcellulose, crosslinked hydroxypropylcellulose, hydroxypropylcellulose (HPC), hydroxypropylmethylcellulose (HPMC), hydroxyisopropylcellulose, hydroxybutylcellulose, hydroxyphenylcellulose, hydroxyethylcellulose (HEC), hydroxypentylcellulose, hydroxypropylethylcellulose, hydroxypropylbutylcellulose, and hydroxypropylethylcellulose; polyvinyl alcohol, polyalkylene glycols such as polyethylene glycol, polypropylene glycol, and copolymers of polyethylene glycol and polypropylene glycol (e.g., poloxamer); and thermoplastic polyalkylenes such as poly(ethylene oxide) and poly(propylene oxide). Examples of suitable hydrophilic colloids include hydrophilic colloids such as cellulose acetate oxide, polyacrylic acid, polymethacrylic acid, and methacrylic acid-methacrylic acid ester copolymers (e.g., Eudragit (registered trademark), Carbopol (registered trademark)), alginates, agar, guar gum, locust bean gum, kappa carrageenan, iota carrageenan, tara, gum arabic, tragacanth, pectin, xanthan gum, gellan gum, maltodextrin, galactomannan, pustulan, laminarin, scleroglucan, gum arabic, inulin, pectin, gelatin, welan, rhamsan, zooglulan, methylan, chitin, cyclodextrin, and chitosan, gelling starches such as acid hydrolyzed starch, swelling starches such as sodium starch glycolate and derivatives thereof, and swelling cross-linked polymers such as cross-linked polyvinylpyrrolidone, cross-linked agar, and cross-linked sodium carboxymethylcellulose. These hydrophilic polymers can be used alone or in combination of two or more.
The molecular weight of the hydrophilic polymer used is not particularly limited as long as it dissolves in water at a concentration of 0.1 to 50 w/v % and is solid at room temperature. For example, in the case of poloxamer, the molecular weight is preferably 10,000 or more.
親水性高分子からなる多孔質粒子の調製工程は、特に制限されないが、親水性高分子水溶液の液滴を凍結乾燥し多孔質粒子を調製する工程(I)が好ましい。
高分子水溶液の液滴を製造する方法は特に限定されず、細い管の排出口から自然又は圧力をかけて滴下することにより生成することができるが、より微細な液滴を得るために、通常のスプレードライ(噴霧乾燥)法で用いられるノズル(ノズル方式)またはディスク(ロータリーアトマイザー方式)により微粒化して噴霧する方法を好ましく挙げることができる。
The step of preparing the porous particles made of a hydrophilic polymer is not particularly limited, but step (I) of preparing the porous particles by freeze-drying droplets of an aqueous solution of the hydrophilic polymer is preferred.
The method for producing droplets of the aqueous polymer solution is not particularly limited, and the solution can be produced by dripping the solution naturally or by applying pressure from the outlet of a thin tube. In order to obtain finer droplets, a preferred example of the method is atomization and spraying using a nozzle (nozzle method) or a disk (rotary atomizer method) used in a conventional spray drying method.
親水性高分子水溶液の液滴を凍結乾燥するとは、上記のようにして得られた親水性高分子水溶液の液滴を0℃以下、好ましくは-30℃以下、-70℃以下、-100℃以下で、凍結し、凍結した液滴を、0℃以下、好ましくは-30℃以下で減圧下に吸引することにより水分を除去して乾燥することをいう。
以下、液滴を噴霧して生成し、生成した液滴を凍結乾燥して本発明に用いられる多孔質粒子を調製する工程について、詳細に説明する。
Freeze-drying droplets of the hydrophilic polymer aqueous solution refers to freezing the droplets of the hydrophilic polymer aqueous solution obtained as described above at 0° C. or lower, preferably −30° C. or lower, −70° C. or lower, or −100° C. or lower, and then drying the frozen droplets by removing water by sucking them under reduced pressure at 0° C. or lower, preferably −30° C. or lower.
The process of spraying droplets to form the porous particles used in the present invention and freeze-drying the formed droplets will be described in detail below.
親水性高分子水溶液の濃度及び粘度は、親水性高分子水溶液を均一溶液の状態で一定の流速で開口部から気相中に噴出し、さらに、噴出した親水性高分子水溶液に一定の周期的な乱れを加えながら均一な大きさの液滴とした後、形成した液滴を冷却して親水性高分子水溶液を粒状に凝固、凍結することのできる領域である必要がある。 The concentration and viscosity of the hydrophilic polymer aqueous solution must be within a range in which the hydrophilic polymer aqueous solution can be sprayed from an opening into the gas phase at a constant flow rate in the form of a homogeneous solution, and then the sprayed hydrophilic polymer aqueous solution can be turned into droplets of uniform size while being subjected to a constant periodic disturbance, and the formed droplets can then be cooled to solidify and freeze the hydrophilic polymer aqueous solution into granules.
このため、親水性高分子水溶液における親水性高分子の濃度は、0.1~50w/v%の範囲が好ましく、さらに1~40w/v%、2~30w/v%、3~25w/v%、4~20w/v%、5~15w/v%の範囲が好ましい。
濃度が0.1w/v%未満の場合、親水性高分子水溶液の液滴を冷却して凝固する際に、液滴又は凝固過程にある液滴の強度が乏しいために、粒状の形態を維持することが困難となり、次工程への移送等、運転操作が困難になるだけでなく、溶媒量が多いために、各工程の設備規模が大きくなってしまう場合がある。また、50w/v%を超える場合は、親水性高分子の溶解や液滴形成が困難であり、多孔質粒子を形成させることが困難となる場合がある。
For this reason, the concentration of the hydrophilic polymer in the aqueous hydrophilic polymer solution is preferably in the range of 0.1 to 50 w/v%, and more preferably in the range of 1 to 40 w/v%, 2 to 30 w/v%, 3 to 25 w/v%, 4 to 20 w/v%, or 5 to 15 w/v%.
If the concentration is less than 0.1 w/v%, when the droplets of the hydrophilic polymer aqueous solution are cooled and solidified, the strength of the droplets or droplets in the process of solidifying is poor, making it difficult to maintain the granular shape, and not only does it make operation such as transportation to the next step difficult, but also the amount of solvent is large, which may result in a large facility scale for each step. Also, if the concentration exceeds 50 w/v%, it may be difficult to dissolve the hydrophilic polymer and form droplets, making it difficult to form porous particles.
親水性高分子水溶液の粘度は、200~1000cPの範囲が好ましく、400~1000cPの範囲がより好ましい。粘度が200cP未満の場合、親水性高分子水溶液の液滴を冷却して凝固する際に、液滴又は凝固過程にある液滴の強度が乏しいために、粒状の形態を維持することが困難となり、次工程への移送等、運転操作に悪影響を及ぼす場合がある。一方、1000cP程度を超えると、親水性高分子水溶液からは均一な液滴形成がされにくくなる場合がある。 The viscosity of the hydrophilic polymer aqueous solution is preferably in the range of 200 to 1000 cP, and more preferably in the range of 400 to 1000 cP. If the viscosity is less than 200 cP, when the droplets of the hydrophilic polymer aqueous solution are cooled and solidified, the strength of the droplets or droplets in the process of solidifying is poor, making it difficult to maintain a granular shape, which may adversely affect operation such as transportation to the next process. On the other hand, if the viscosity exceeds about 1000 cP, it may become difficult to form uniform droplets from the hydrophilic polymer aqueous solution.
親水性高分子水溶液を噴出させる際の温度は、親水性高分子水溶液が均一な溶液状態を維持しうる範囲であり、かつ液滴形成及び凝固物の形状維持が可能である範囲である限り特に限定されないが、-20℃~120℃の範囲が好ましく、10~80℃の範囲がより好ましい。 The temperature at which the hydrophilic polymer aqueous solution is sprayed is not particularly limited as long as it is within a range in which the hydrophilic polymer aqueous solution can maintain a homogeneous solution state and droplets can be formed and the shape of the coagulated product can be maintained, but is preferably in the range of -20°C to 120°C, and more preferably in the range of 10 to 80°C.
親水性高分子水溶液を開口部から気相中に噴出させる際の流速は、開口部の孔径によって異なることから、特に限定されるものではないが、例えば、孔径が0.5~1.6mmの範囲の開口部より親水性高分子水溶液を噴出させる場合、0.3~4.0m/秒の範囲が好ましく、0.5~2.5m/秒の範囲がより好ましい。流速が0.3m/秒未満の場合、均一液滴の形成が困難になるだけではなく、生産性が低下する場合がある。また、4.0m/秒を超える場合、均一液滴に好適な平滑流領域ではなくなることから、霧化により粒径の細かい液滴が生成し、均一液滴の形成が困難になる場合がある。 The flow rate when the hydrophilic polymer aqueous solution is sprayed from an opening into the gas phase varies depending on the aperture diameter of the opening, and is not particularly limited. For example, when the hydrophilic polymer aqueous solution is sprayed from an opening with an aperture diameter in the range of 0.5 to 1.6 mm, the flow rate is preferably in the range of 0.3 to 4.0 m/sec, and more preferably in the range of 0.5 to 2.5 m/sec. If the flow rate is less than 0.3 m/sec, not only is it difficult to form uniform droplets, but productivity may also decrease. Furthermore, if the flow rate exceeds 4.0 m/sec, the smooth flow region suitable for uniform droplets is no longer present, and fine droplets are generated by atomization, which may make it difficult to form uniform droplets.
親水性高分子水溶液を開口部から気相中に噴出させる際に振動を与えるのが好ましい。この振動は、親水性高分子水溶液濃度や粘度、開口部から気相中に噴出させる際の流速、開口部の大きさなどに影響される。本発明において粒状の凝固物を得ようとする場合には、通常、50~600Hzの範囲が必要であり、50Hz未満や600Hzを超える場合、均一液滴の形成が困難になる場合がある。なかでも、50~300Hzの範囲がより好ましく、100~250Hzの範囲が特に好ましい。 It is preferable to apply vibration when the hydrophilic polymer aqueous solution is sprayed from the opening into the gas phase. This vibration is affected by the concentration and viscosity of the hydrophilic polymer aqueous solution, the flow rate when sprayed from the opening into the gas phase, the size of the opening, and the like. In the present invention, when attempting to obtain a granular coagulated material, a range of 50 to 600 Hz is usually required, and if it is less than 50 Hz or exceeds 600 Hz, it may be difficult to form uniform droplets. Of these, the range of 50 to 300 Hz is more preferable, and the range of 100 to 250 Hz is particularly preferable.
前記の開口部とは、装置における複数のノズル若しくはノズルの中央部に設けられた通常複数個の孔のことであり、一般に円形状であり、その孔径が0.1~2.0mmの範囲が好ましく、0.2~1.6mmの範囲がより好ましい。開口部の具体的な大きさ、形状などは得られる高分子多孔質粒子の大きさに応じて適宜選択することができる。 The openings are usually multiple holes provided in the center of multiple nozzles or nozzles in the device, and are generally circular in shape, with a hole diameter preferably in the range of 0.1 to 2.0 mm, more preferably in the range of 0.2 to 1.6 mm. The specific size and shape of the openings can be appropriately selected depending on the size of the polymeric porous particles to be obtained.
ノズルとして、二流体ノズルを用いた場合について説明する。
二流体ノズルを用いた場合に、親水性高分子水溶液を分散させるために該水溶液に噴霧ガスを衝突させる。噴霧ガスとしては、空気を用いてもよいが、不活性ガス、例えば窒素を用いることが好ましい。
溶液に衝突させる噴霧ガスの圧力(噴霧圧力)は、0.05~1MPaの範囲が好ましく、さらに0.1~0.5MPaの範囲がさらに好ましい。噴霧圧力が0.05MPa未満では、噴霧用ガスの衝突による溶液の分散が不足し、得られる多孔質粒子の径が大きくなる場合がある。噴霧圧力が1.0MPaより大きいと液体窒素等の冷却媒に侵入する際の圧力が高くなり、粒子が崩れてしまい、十分な細孔が形成されない場合がある。
噴霧ガスの流量は、1~3L/分の範囲が好ましく、さらに1.5~2.5L/分の範囲が好ましい。
A case where a two-fluid nozzle is used as the nozzle will be described.
When a two-fluid nozzle is used, a spray gas is collided with the aqueous hydrophilic polymer solution to disperse the aqueous solution. Although air may be used as the spray gas, an inert gas such as nitrogen is preferably used.
The pressure of the spray gas colliding with the solution (spray pressure) is preferably in the range of 0.05 to 1 MPa, and more preferably in the range of 0.1 to 0.5 MPa. If the spray pressure is less than 0.05 MPa, the dispersion of the solution due to the collision of the spray gas may be insufficient, and the diameter of the obtained porous particles may be large. If the spray pressure is more than 1.0 MPa, the pressure when entering a cooling medium such as liquid nitrogen becomes high, and the particles may collapse, and sufficient pores may not be formed.
The flow rate of the atomizing gas is preferably in the range of 1 to 3 L/min, and more preferably in the range of 1.5 to 2.5 L/min.
ノズルの開口部に供給される親水性高分子水溶液の送液速度は、1孔当たり100~1000mL/hの範囲が好ましく、さらに150~500/mLの範囲がより好ましい。送液速度が100mL/h未満であると、単位時間あたりに得られる多孔質炭素の量が減少するので、製造効率が低下する場合がある。上記送液速度が1000mL/hより大きいと、液体窒素等の冷却媒による冷却が不十分となり、十分な細孔が形成されない場合がある。 The flow rate of the hydrophilic polymer aqueous solution supplied to the nozzle opening is preferably in the range of 100 to 1000 mL/h per hole, more preferably in the range of 150 to 500 mL/h. If the flow rate is less than 100 mL/h, the amount of porous carbon obtained per unit time decreases, and the production efficiency may decrease. If the flow rate is more than 1000 mL/h, the cooling by the cooling medium such as liquid nitrogen may be insufficient, and sufficient pores may not be formed.
親水性高分子水溶液を気相中に噴出させる際の気相の具体例としては、窒素や空気等を挙げることができる。
液滴が気相中を飛行する距離は、冷却した気相中で急速凍結する場合には特に限定されない。また、形成した液滴を液体窒素等の冷却媒に侵入させるなどして親水性高分子水溶液を粒状に凝固、凍結する場合の飛行距離、厳密には親水性高分子水溶液が噴出される開口部から冷却媒液面の距離も特に限定はなく、液滴が形成可能であればよいが、通常0.2~5.0mの範囲が好ましく、0.5~3.0mの範囲がより好ましい。該距離が0.2m未満になると均一液滴形成が不安定になる傾向があり、該距離が5.0m程度を超えると液滴が冷却媒液面に落ちた際の衝撃が大きくなり、凝固物が粒状の形態を維持することが困難となる場合がある。
Specific examples of the gas phase into which the hydrophilic polymer aqueous solution is ejected include nitrogen and air.
The distance that the droplets fly in the gas phase is not particularly limited when they are rapidly frozen in the cooled gas phase. In addition, the flight distance when the formed droplets are immersed in a cooling medium such as liquid nitrogen to solidify and freeze the hydrophilic polymer aqueous solution into particles, or more precisely, the distance from the opening from which the hydrophilic polymer aqueous solution is ejected to the cooling medium liquid surface, is not particularly limited as long as the droplets can be formed, but is usually preferably in the range of 0.2 to 5.0 m, more preferably in the range of 0.5 to 3.0 m. If the distance is less than 0.2 m, the formation of uniform droplets tends to become unstable, and if the distance exceeds about 5.0 m, the impact when the droplets fall on the cooling medium liquid surface becomes large, and it may be difficult for the solidified product to maintain a granular form.
本発明における親水性高分子水溶液の液滴を凝固させるための冷却媒としては、水に混和可能であり、親水性高分子に非溶解性若しくは難溶解性の溶媒を用いることもできるが、液体窒素等の極低温の冷媒を用いるのが、水分を急速冷凍でき、多孔質粒子とする点で好ましい。前記溶媒を用いる場合には、液滴を侵入させて、急速凍結により凝固させる必要があることから、比較的表面張力の低いもの、凝固点の低い溶媒が好ましい。 As a cooling medium for solidifying the droplets of the hydrophilic polymer aqueous solution in the present invention, a solvent that is miscible with water and insoluble or poorly soluble in the hydrophilic polymer can be used, but it is preferable to use a cryogenic refrigerant such as liquid nitrogen, which can rapidly freeze the water and form porous particles. When using the above-mentioned solvent, it is necessary to penetrate the droplets and solidify them by rapid freezing, so a solvent with a relatively low surface tension and a low freezing point is preferable.
本発明のように噴霧凍結乾燥を行なわず、噴霧乾燥した場合には、水分子を含むナノスケールの相分離構造が形成された粒子が形成されないので多孔質粒子とならない場合がある。 If spray drying is used instead of spray freeze drying as in the present invention, particles with a nanoscale phase separation structure containing water molecules are not formed, and porous particles may not be obtained.
本発明では、親水性高分子水溶液の液滴を凍結させた後、凍結した水を除去する。除去方法としては、凍結乾燥法が好ましい。
乾燥温度、乾燥圧力、乾燥時間等は特に限定されず、目的に応じて適宜選択することができる。
乾燥温度は、-196~0℃の範囲が好ましく、-150~-20℃、-100~-30℃の範囲がより好ましい。
乾燥圧力は、10-5~100Paの範囲が好ましく、0.01~30Pa、1~3Paの範囲がさらに好ましい。
乾燥時間は、通常1~200時間の範囲が好ましく、5~100時間、10~50時間の範囲がより好ましい。
In the present invention, after the droplets of the hydrophilic polymer aqueous solution are frozen, the frozen water is removed, preferably by freeze-drying.
The drying temperature, drying pressure, drying time, etc. are not particularly limited and can be appropriately selected depending on the purpose.
The drying temperature is preferably in the range of -196 to 0°C, more preferably in the range of -150 to -20°C, and more preferably in the range of -100 to -30°C.
The drying pressure is preferably in the range of 10 −5 to 100 Pa, more preferably in the range of 0.01 to 30 Pa, and even more preferably in the range of 1 to 3 Pa.
The drying time is usually preferably in the range of 1 to 200 hours, more preferably in the range of 5 to 100 hours, and even more preferably in the range of 10 to 50 hours.
上記のようにして得られる高分子多孔質粒子のメジアン径は、0.5~30μmの範囲が好ましく、1~20μm、2~10μmの範囲がより好ましい。高分子多孔質粒子のメジアン径は、主に噴霧される親水性高分子水溶液の液滴の大きさにより決まり、この大きさは、主に噴霧圧力及び送液速度で決まるから、高分子多孔質粒子のメジアン径が前記範囲内となるように噴霧圧力及び送液速度を調整するのが好ましい。高分子多孔質粒子のメジアン径が、0.5μm未満であると、それは噴霧された高分子水溶液の液滴の大きさが小さいことを意味し、脱離する水分量が少ないため細孔が十分に形成されない場合がある。高分子多孔質粒子のメジアン径が、30μmより大きい場合には、体積に対して表面積が小さくなるため、自発乳化が円滑に起こらない場合がある。 The median diameter of the polymeric porous particles obtained as described above is preferably in the range of 0.5 to 30 μm, more preferably in the range of 1 to 20 μm, or 2 to 10 μm. The median diameter of the polymeric porous particles is mainly determined by the size of the droplets of the hydrophilic polymer aqueous solution to be sprayed, and this size is mainly determined by the spray pressure and the liquid feed rate, so it is preferable to adjust the spray pressure and the liquid feed rate so that the median diameter of the polymeric porous particles is within the above range. If the median diameter of the polymeric porous particles is less than 0.5 μm, this means that the size of the droplets of the sprayed polymer aqueous solution is small, and the amount of water desorbed is small, so pores may not be formed sufficiently. If the median diameter of the polymeric porous particles is more than 30 μm, the surface area relative to the volume becomes small, and spontaneous emulsification may not occur smoothly.
また、上記のようにして得られる高分子多孔質粒子は、粒子径分布指数(体積平均粒子径/個数平均粒子径)が1.0~2.0の範囲が好ましく、さらに好ましくは、1.1~1.5の範囲であり、平均細孔径は0.001~0.5μmの範囲が好ましく、比表面積は50~150m2/gの範囲が好ましく、多孔度は5~50の範囲が好ましく、空孔率は10~60%の範囲が好ましく、その形状は、球状であるのが好ましい。
以上述べたように、本発明の高分子多孔質粒子の調製工程(I)を用いれば、高分子の種類、濃度、噴霧条件等により、粒子の大きさ、孔密度、溶解性を制御することをできる。
The polymeric porous particles obtained as described above preferably have a particle size distribution index (volume average particle size/number average particle size) in the range of 1.0 to 2.0, more preferably in the range of 1.1 to 1.5, an average pore size in the range of 0.001 to 0.5 μm, a specific surface area in the range of 50 to 150 m 2 /g, a porosity in the range of 5 to 50, a porosity in the range of 10 to 60%, and a spherical shape.
As described above, by using the preparation step (I) of the polymeric porous particles of the present invention, the particle size, pore density and solubility can be controlled by the type, concentration and spraying conditions of the polymer.
本発明の自発乳化性組成物は、該多孔質粒子の細孔内に吸収されている親油性物質を含有する。
親油性物質としては、油や非極性溶媒に溶解しやすい性質を有する物質であれば、特に限定されず、具体的には、油又は油様物質を好ましく挙げることができる。
The spontaneously emulsifying composition of the present invention contains a lipophilic substance absorbed within the pores of the porous particles.
The lipophilic substance is not particularly limited as long as it is a substance that has the property of being easily dissolved in oil or a non-polar solvent, and specifically, preferred examples include oils and oil-like substances.
油として、具体的には、アプリコット油、アーモンド油、アボカド油、ヒマシ油、ココナッツ油、ココアバター、コーン油、綿実油、ぶどう実油、ホホバ油、亜麻仁油、とうもろこし油、オリーブ油、ヤシ油、ピーナッツ油、パーシル(persil)油、けしの実油、なたね油、ゴマ油、大豆油、ひまわり油、アザミ実油、くるみ油、小麦胚芽油、米油、牛脂、ラード、トール油、鯨油等を挙げることができる。 Specific examples of oils include apricot oil, almond oil, avocado oil, castor oil, coconut oil, cocoa butter, corn oil, cottonseed oil, grape seed oil, jojoba oil, linseed oil, corn oil, olive oil, palm oil, peanut oil, persil oil, poppy seed oil, rapeseed oil, sesame oil, soybean oil, sunflower oil, thistle seed oil, walnut oil, wheat germ oil, rice oil, beef tallow, lard, tall oil, and whale oil.
油様物質として、具体的には、直鎖状の飽和炭化水素;ソルビタンエステル;パラフィン;ポリエーテルグリコールエステル;ステアリン酸、ミリスチン酸、パルミチン酸等の高級脂肪酸;セタノール、ステアリルアルコール、ミリスチルアルコール等の高級アルコール;グリセリルモノステアレート、グリセリルモノオレエート等の置換及び/又は非置換モノグリセライド、置換及び/又は非置換ジグリセライド、置換及び/又は非置換トリグリセライド;黄色ミツロウ、白色ミツロウ、カルナバロウ、ヒマシワックス、ジャパンワックス、アセチレートモノグリセライドのような低融点のワックス;ポリ(ビニルピロリドン)、アクリルポリマーなどを挙げることができる。 Specific examples of oil-like substances include linear saturated hydrocarbons; sorbitan esters; paraffin; polyether glycol esters; higher fatty acids such as stearic acid, myristic acid, palmitic acid, etc.; higher alcohols such as cetanol, stearyl alcohol, myristyl alcohol, etc.; substituted and/or unsubstituted monoglycerides such as glyceryl monostearate and glyceryl monooleate, substituted and/or unsubstituted diglycerides, and substituted and/or unsubstituted triglycerides; low-melting waxes such as yellow beeswax, white beeswax, carnauba wax, castor wax, Japan wax, and acetylate monoglycerides; poly(vinylpyrrolidone), acrylic polymers, etc.
本発明の自発乳化性組成物を、医農薬品分野、機能性食品分野等の製剤として利用する場合には、さらに活性成分を含ませることができる。活性成分としては、酢酸アビラテロン、アシトレチン、アリルエストレノール、アルファトコフェロール、アミダロン、アプレピタント、アトルバスタチン、ベキサロテン、ブロモクリプチン、カンデサルタン、シナカルセト、クロミフェン、ジエチルスチルベストロール、ジホモ-ガンマ-リノール酸、エバスチン、エルゴカルシフェロール、フェノフィブラート、フシジン酸、ハロファントリン、イルベサルタン、イソトレチノイン、イトラコナゾール、ラパチニブ、リラグルチド、ロラチジン、デカン酸ナンドロロン、ネルフィナビル、オルメサルタン、オルリスタット、ポサコナゾール、プロブコール、ラロキシフェン、リトナビル、タモキシフェン、テルミサルタン、テプレノン、チプラナビル、バルサルタン、ズクロペンチキソール等の医薬化合物、殺虫剤、除草剤、フェロモン等の農薬、栄養剤、栄養補助食品、薬草等の栄養補助剤等を挙げることができる。
これらの活性成分を親油性物質に溶解、乳化又は懸濁させて、高分子多孔質粒子に吸収させて製剤とすることができる。
When the spontaneously emulsifying composition of the present invention is used as a preparation in the fields of medicine, agrochemicals, functional foods, etc., it may further contain an active ingredient, such as abiraterone acetate, acitretin, allylestrenol, alpha-tocopherol, amidarone, aprepitant, atorvastatin, bexarotene, bromocriptine, candesartan, cinacalcet, clomiphene, diethylstilbestrol, dihomo-gamma-linoleic acid, ebastine, ergocalciferol, fenofibrate, fusidic acid, halofantrine, irbesartan, or isotretinoin. Examples of such pharmaceutical compounds include pharmaceutical compounds such as itraconazole, lapatinib, liraglutide, loratidine, nandrolone decanoate, nelfinavir, olmesartan, orlistat, posaconazole, probucol, raloxifene, ritonavir, tamoxifen, telmisartan, teprenone, tipranavir, valsartan, and zuclopenthixol; agricultural chemicals such as insecticides, herbicides, and pheromones; nutritional supplements such as nutritional supplements and medicinal herbs.
These active ingredients can be formulated by dissolving, emulsifying or suspending them in a lipophilic substance and absorbing them into polymeric porous particles.
活性成分が、親油性物質に十分に溶解しない場合には、界面活性剤を用いるのが好ましい。用いる界面活性剤は、特に限定されず、アニオン系界面活性剤、カチオン系界面活性剤、ノニオン系界面活性剤、両性界面活性剤等のいずれも用いることができる。そのような界面活性剤として、具体的には、アルキル硫酸塩(ラウリル硫酸ナトリウム等)、脂肪酸モノカルボン酸塩(ラウリン酸塩、パルミチン酸塩等)、ポリオキシエチレンアルキルエーテルカルボン酸塩、N-アシルサルコシン塩、N-アシルアミノ酸塩(N-アシルグルタミン酸塩等)、ジアルキルスルホコハク酸塩、アルカンスルホン酸塩(アルキルスルホン酸塩)、α-オレフィンスルホン酸塩、直鎖アルキルベンゼンスルホン酸塩、アルキル(分岐鎖)ベンゼンスルホン酸塩、N-メチル-N-アシルタウリン酸、ポリオキシエチレンアルキルエーテル硫酸塩、アルキルリン酸塩、ポリオキシエチレンアルキルエーテルリン酸塩、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテルリン酸塩等のアニオン系界面活性剤、モノアルキルアミン塩、ジアルキルアミン塩、トリアルキルアミン塩、アルキルトリメチルアンモニウム、ジアルキルジメチルアンモニウム塩、塩化アルキルベンザルコニウム等のカチオン系界面活性剤、ソルビタンモノイソステアレート、ソルビタンモノラウレート、ソルビタンモノパルミテート、ソルビタンモノステアレート、ペンタ-2-エチルヘキシル酸ジグリセロールソルビタン、テトラ-2-エチルヘキシル酸ジグリセロールソルビタン等のソルビタン脂肪酸エステル類;モノラウリル酸ポリオキシエチレン(20)ソルビタン(ポリソルベート20)、モノステアリン酸ポリオキシエチレン(20)ソルビタン(ポリソルベート60)、モノオレイン酸ポリオキシエチレン(20)ソルビタン(ポリソルベート80)、イソステアリン酸ポリオキシエチレン(20)ソルビタン等のポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステル類;モノオレイン酸ポリエチレングリコール、モノラウリン酸ポリエチレングリコール等のポリエチレングリコール脂肪酸エステル類;モノステアリン酸プロピレングリコール等のプロピレングリコール脂肪酸エステル類;ポリオキシエチレン硬化ヒマシ油40(HCO-40)、ポリオキシエチレン硬化ヒマシ油50(HCO-50)、ポリオキシエチレン硬化ヒマシ油60(HCO-60)、ポリオキシエチレン硬化ヒマシ油80等の硬化ヒマシ油誘導体;ラウリン酸ジエタノールアミド等の脂肪酸アルカノールアミド;グリセリンアルキルエーテル;ラウリルグルコシド、デシルグルコシド等のアルキルグルコシド;ポリオキシエチレン(20)オレイルエーテル、ポリオキシエチレンセチルエーテル等のポリオキシアルキレンアルキルエーテル;ポリグリセリン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレングリセリン脂肪酸エステル、ポリオキシアルキレン脂肪酸エステル、モノステアリン酸グリセリル等のグリセリン脂肪酸エステル、ショ糖脂肪酸エステル、マルトース脂肪酸エステル等の糖脂肪酸エステル;マルチトール脂肪酸エステル等の糖アルコール脂肪酸エステル;ポリオキシエチレンラウリルアルコールエーテル等のノニオン系界面活性剤、2-アルキル-N-カルボキシメチル-N-ヒドロキシエチル-N-イミダゾリニウムベタイン等のイミダゾリニウムベタイン;ラウリルスルホベタイン、ラウリルヒドロキシスルホベタイン等のアルキルスルホベタイン;ラウリルジメチルアミノ酢酸ベタイン等の酢酸ベタイン;ヤシ油脂肪酸アミドプロピルベタイン等のヤシ油脂肪酸アミドアルキルベタイン;N-アルキル-1-ヒドロキシエチルイミダゾリンベタインナトリウム等の長鎖アルキルイミダゾリンベタイン塩等の両性界面活性剤などを挙げることができる。 When the active ingredient is not sufficiently dissolved in the lipophilic substance, it is preferable to use a surfactant. The surfactant to be used is not particularly limited, and any of anionic surfactants, cationic surfactants, nonionic surfactants, amphoteric surfactants, etc. can be used. Specific examples of such surfactants include anionic surfactants such as alkyl sulfates (sodium lauryl sulfate, etc.), fatty acid monocarboxylates (laurates, palmitates, etc.), polyoxyethylene alkyl ether carboxylates, N-acylsarcosine salts, N-acylamino acid salts (N-acylglutamates, etc.), dialkyl sulfosuccinates, alkanesulfonates (alkyl sulfonates), α-olefin sulfonates, linear alkyl benzene sulfonates, alkyl (branched) benzene sulfonates, N-methyl-N-acyltaurates, polyoxyethylene alkyl ether sulfates, alkyl phosphates, polyoxyethylene alkyl ether phosphates, polyoxyethylene alkyl phenyl ether phosphates, monoalkylamine salts, dialkylamine salts, trialkylamine salts, alkyl phosphates, polyoxyethylene alkyl ether phosphates, polyoxyethylene alkyl phenyl ether phosphates, etc. cationic surfactants such as trimethylammonium, dialkyldimethylammonium salts, and alkylbenzalkonium chloride; sorbitan fatty acid esters such as sorbitan monoisostearate, sorbitan monolaurate, sorbitan monopalmitate, sorbitan monostearate, diglycerol sorbitan penta-2-ethylhexyl acid, and diglycerol sorbitan tetra-2-ethylhexyl acid; polyoxyethylene (20) sorbitan monolaurate (polysorbate 20), polyoxyethylene (20) sorbitan monostearate (polysorbate 60), polyoxyethylene (20) sorbitan monooleate (polysorbate 80), and polyoxyethylene (20) sorbitan isostearate; polyethylene glycol monooleate, monolaurate, and polyoxyethylene (20) sorbitan fatty acid esters; Polyethylene glycol fatty acid esters such as polyethylene glycol urate; propylene glycol fatty acid esters such as propylene glycol monostearate; hydrogenated castor oil derivatives such as polyoxyethylene hydrogenated castor oil 40 (HCO-40), polyoxyethylene hydrogenated castor oil 50 (HCO-50), polyoxyethylene hydrogenated castor oil 60 (HCO-60), and polyoxyethylene hydrogenated castor oil 80; fatty acid alkanolamides such as lauric acid diethanolamide; glycerin alkyl ethers; alkyl glucosides such as lauryl glucoside and decyl glucoside; polyoxyethylene (20) oleyl ether, polyoxyethylene cetyl ether, and other polyoxyalkylene alkyl ethers; polyglycerin fatty acid esters, polyoxyethylene glycerin fatty acid esters, polyoxyalkylene fatty acid esters, and other polyoxyethylene glycerin fatty acid esters. Examples of such surfactants include glycerin fatty acid esters such as glyceryl esters and glyceryl monostearate, sugar fatty acid esters such as sucrose fatty acid esters and maltose fatty acid esters; sugar alcohol fatty acid esters such as maltitol fatty acid esters; nonionic surfactants such as polyoxyethylene lauryl alcohol ether; imidazolinium betaines such as 2-alkyl-N-carboxymethyl-N-hydroxyethyl-N-imidazolinium betaine; alkyl sulfobetaines such as lauryl sulfobetaine and lauryl hydroxysulfobetaine; acetate betaines such as lauryl dimethylaminoacetate betaine; coconut oil fatty acid amidoalkyl betaines such as coconut oil fatty acid amidopropyl betaine; and amphoteric surfactants such as long-chain alkyl imidazoline betaine salts such as sodium N-alkyl-1-hydroxyethyl imidazoline betaine.
その他の界面活性剤として、例えば、ポリオキシエチレン・メチルポリシロキサン共重合体、ラウリルPEG-9ポリジメチルシロキシエチルジメチコン、PEG-9ポリジメチルシロキシエチルジメチコン等のシリコーン系界面活性剤などが挙げられる。 Other surfactants include, for example, silicone-based surfactants such as polyoxyethylene-methylpolysiloxane copolymer, lauryl PEG-9 polydimethylsiloxyethyl dimethicone, and PEG-9 polydimethylsiloxyethyl dimethicone.
界面活性剤の使用量は、特に限定されず、界面活性剤の種類、活性成分の種類及び含有量、製剤形態、使用方法等に応じて適宜設定されるが、親油性物質の全量に対して、好ましくは0.1~20質量%の範囲であり、より好ましくは0.5~10質量%の範囲、さらに好ましくは1~7.5質量%の範囲、特に好ましくは2~5質量%の範囲である。
さらに、親油性物質に界面活性剤を添加することで乳化粒子の粒径をより小さくできる効果が期待でき、また、有効成分が親水性である場合にも本発明の自発乳化性組成物を使用することができる。
The amount of the surfactant used is not particularly limited and is appropriately set depending on the type of surfactant, the type and content of the active ingredient, the formulation form, the method of use, etc., but is preferably in the range of 0.1 to 20 mass %, more preferably in the range of 0.5 to 10 mass %, even more preferably in the range of 1 to 7.5 mass %, and particularly preferably in the range of 2 to 5 mass %, based on the total amount of the lipophilic substance.
Furthermore, by adding a surfactant to a lipophilic substance, it is expected that the particle size of the emulsified particles can be made smaller, and the spontaneously emulsifying composition of the present invention can be used even when the active ingredient is hydrophilic.
本発明の自発性乳化組成物において、親油性物質は、高分子多孔質粒子の細孔内に吸収されていることを特徴とする。
得られた多孔質粒子に親油性物質を含ませる工程(II)は、特に限定されないが、得られた多孔質粒子に親油性物質を含侵させる工程であるのが好ましく、具体的には、常圧下に親油性物質に浸漬して、毛細管現象により細孔内に取り込む方法、高分子多孔質粒子を親油性物質中に浸漬し、親油性物質を常圧より大きい圧力下に置く方法、高分子多孔質粒子を減圧下に置き、親油性物質を投入して浸漬させる方法等を挙げることができる。
親油性物質を高分子多孔質粒子に含ませる工程は、空気中の水分の影響をさけるために乾燥条件下、例えばデシケーター内で行うのが好ましい。
本発明の自発乳化性組成物では、少ない界面活性剤で乳化可能であり、親油性物質に界面活性剤の添加が無くても4時間程度安定に微細エマルションが維持できることから、界面活性剤が粘膜や皮膚などへ刺激を与えるという問題を解決できる。これは、親水性高分子を多孔質粒子とすることで水相に添加した際、親油性物質が油滴を形成し分散しやすくなり、また、溶解した多孔質粒子を構成する高分子によって分散した油滴が安定に維持されるためと考えられる。そのため、親油性物質を多孔質粒子内に残存させることなく乳化させることができ、乳化効率を向上できる。
The spontaneously emulsified composition of the present invention is characterized in that the lipophilic substance is absorbed into the pores of the polymeric porous particles.
The step (II) of impregnating the obtained porous particles with an oleophilic substance is not particularly limited, but is preferably a step of impregnating the obtained porous particles with an oleophilic substance. Specific examples of the step include a method of immersing the particles in an oleophilic substance under normal pressure and incorporating the oleophilic substance into the pores by capillary action, a method of immersing polymeric porous particles in an oleophilic substance and placing the oleophilic substance under a pressure higher than normal pressure, and a method of placing polymeric porous particles under reduced pressure and introducing and immersing the oleophilic substance.
The step of incorporating a lipophilic substance into the polymeric porous particles is preferably carried out under dry conditions, for example, in a desiccator, in order to avoid the influence of moisture in the air.
The spontaneously emulsifiable composition of the present invention can be emulsified with a small amount of surfactant, and can maintain a stable fine emulsion for about 4 hours even without adding a surfactant to the lipophilic substance, which solves the problem of surfactants irritating mucous membranes, skin, etc. This is thought to be because, by making the hydrophilic polymer into porous particles, when added to the aqueous phase, the lipophilic substance forms oil droplets and is easily dispersed, and the dispersed oil droplets are stably maintained by the polymer that constitutes the dissolved porous particles. Therefore, the lipophilic substance can be emulsified without remaining in the porous particles, and the emulsification efficiency can be improved.
本発明の自発乳化性組成物は、用事調製用として好適に用いることができる。通常は、安定な固形物として保存ができ、使用時に水と接触するだけで、容易にエマルションを得ることができる。エマルションは熱力学的に準安定な状態であるため、時間の経過や保存条件によって不安定化してしまうが、本発明の自発乳化性組成物は、親油性物質を高分子多孔質粒子に含浸させて製剤化するため固体粉体として扱うことができる。そして、使用時に水相に添加するだけで乳化させることができる。そのため安定な状態での保存が可能となる。不溶性の粒子を製剤として使用する際、投与部位によっては固体残存物の生体への影響が懸念されるが、本発明の自発乳化性組成物では、親水性成分で粒子形成するため、固体残存物を生体内に残さない。
また、本発明の自発乳化性組成物は、そのまま経口剤として使用することもできるが、カプセルに入れてカプセル製剤として、また、適当な賦形剤、結合剤とともに錠剤として使用することもできる。
The spontaneously emulsifiable composition of the present invention can be suitably used for preparation when needed. Usually, it can be stored as a stable solid, and can be easily made into an emulsion by simply contacting it with water when used. Since an emulsion is in a thermodynamically metastable state, it becomes unstable over time or under storage conditions, but the spontaneously emulsifiable composition of the present invention can be treated as a solid powder because it is formulated by impregnating a lipophilic substance into a polymeric porous particle. Then, it can be emulsified simply by adding it to the aqueous phase when used. Therefore, it can be stored in a stable state. When insoluble particles are used as a formulation, there is concern about the effect of solid residues on the living body depending on the administration site, but in the spontaneously emulsifiable composition of the present invention, since particles are formed from a hydrophilic component, no solid residues are left in the living body.
The spontaneously emulsifiable composition of the present invention can be used as an oral preparation as it is, but can also be put into a capsule to be used as a capsule preparation, or can be used together with a suitable excipient and binder to be used as a tablet.
以下本発明を、実施例を用いてさらに詳細に説明するが、本発明の技術的範囲は、実施例に限定されるものではない。 The present invention will be described in more detail below using examples, but the technical scope of the present invention is not limited to the examples.
[多孔質粒子の調製]
調製した高分子水溶液を噴霧乾燥機(SD-100、東京理化器械社製)に付属した2流体ノズル(ノズル径:0.4mm)を用いて液体窒素表面に噴霧した。液体窒素は、マグネティックスターラーで撹拌し、液滴間の凝縮を防止した。凍結した液滴を凍結乾燥(FD-1000、東京理化器械社製)し、高分子多孔質粒子を得た。噴霧条件及び凍結乾燥条件を表1にまとめて示す。以上のようにして得られた高分子多孔質粒子1~5を高分子の種類、高分子水溶液の濃度別に表2にまとめて示す。
また、得られた高分子多孔質粒子1~5の表面及び断面の走査型イオン顕微鏡(JEM-9320FIB、日本電子社製)写真を図1~5にそれぞれ示す。
[Preparation of Porous Particles]
The prepared polymer aqueous solution was sprayed onto the surface of liquid nitrogen using a two-fluid nozzle (nozzle diameter: 0.4 mm) attached to a spray dryer (SD-100, manufactured by Tokyo Rikakikai Co., Ltd.). The liquid nitrogen was stirred with a magnetic stirrer to prevent condensation between droplets. The frozen droplets were freeze-dried (FD-1000, manufactured by Tokyo Rikakikai Co., Ltd.) to obtain polymer porous particles. The spraying conditions and freeze-drying conditions are summarized in Table 1. Polymer porous particles 1 to 5 obtained as described above are summarized in Table 2 by type of polymer and concentration of the polymer aqueous solution.
Photographs of the surfaces and cross sections of the obtained polymeric porous particles 1 to 5 taken with a scanning ion microscope (JEM-9320FIB, manufactured by JEOL Ltd.) are shown in FIGS. 1 to 5, respectively.
[自発乳化性組成物の調製]
得られた高分子多孔質粒子をビーカーに入れ、高分子多孔質粒子20mgに対して親油性物質として20μLの大豆油、20μLの大豆油と4.7mgのショ糖エルカ酸エステル(ER290、三菱ケミカルフーズ社製)を入れ、デシケーター内で24時間静置して多孔質粒子に親油性物質を含侵させた自発乳化性組成物1~7を得た。
[Preparation of spontaneously emulsifiable composition]
The obtained polymeric porous particles were placed in a beaker, and 20 μL of soybean oil, or 20 μL of soybean oil and 4.7 mg of sucrose erucate (ER290, manufactured by Mitsubishi Chemical Foods Corporation) were added as a lipophilic substance per 20 mg of polymeric porous particles, and the mixture was left to stand in a desiccator for 24 hours to obtain spontaneously emulsifying compositions 1 to 7 in which the porous particles were impregnated with the lipophilic substance.
以上の製造方法により得られた自発乳化性組成物1~7を、用いた高分子多孔質粒子、ショ糖エルカ酸エステルの有無別に表3にまとめて示す。 The spontaneously emulsifying compositions 1 to 7 obtained by the above manufacturing method are summarized in Table 3 according to the polymeric porous particles used and the presence or absence of sucrose erucate ester.
[自発乳化性の評価-1]
上記した自発乳化性組成物2及び3を0.01gずつ別々にリン酸緩衝生理食塩水(PBS、pH=7.4)3mlに添加して静置し、経時的に分光光度計(ASV11D、アズワン社製)を用いて自発乳化性組成物が添加されたPBSの600nmでの光学密度(OD)を測定し、濁度として評価した。その結果を図6に示す。
[Evaluation of spontaneous emulsification-1]
0.01 g each of the spontaneously emulsifying compositions 2 and 3 was added to 3 ml of phosphate buffered saline (PBS, pH = 7.4) and allowed to stand, and the optical density (OD) of the PBS containing the spontaneously emulsifying compositions was measured at 600 nm over time using a spectrophotometer (ASV11D, AS ONE Corporation) and evaluated as turbidity. The results are shown in Figure 6.
なお、比較例1として、PBS3mlに高分子多孔質粒子2の高分子0.01gを添加した水溶液を用意し、その水溶液にショ糖エルカ酸エステル2.3mgを添加した10μlの大豆油を添加して静置し、上記と同様にして測定して濁度を求めた。その結果を図6に示す。
図6から明らかなように、本発明の自発乳化性組成物2及び3は、添加後瞬時に溶解して微細に乳化し、約30分で乳化が完了することがわかった。
これに対して、比較例1では、まったく乳化は起こらなかった。
In addition, as Comparative Example 1, an aqueous solution was prepared by adding 0.01 g of the polymer of the polymeric porous particle 2 to 3 ml of PBS, and 10 μl of soybean oil containing 2.3 mg of sucrose erucate was added to the aqueous solution and allowed to stand, and the turbidity was determined by measurement in the same manner as above. The results are shown in FIG.
As is clear from FIG. 6, the spontaneously emulsifiable compositions 2 and 3 of the present invention instantly dissolved and finely emulsified after addition, and emulsification was completed in about 30 minutes.
In contrast, in Comparative Example 1, no emulsification occurred at all.
[自発乳化性の評価-2]
自発乳化性評価-1において調製された乳化液中の乳化粒子の粒子径分布をレーザ回折式粒度分布測定装置(SALD-7100、株式会社島津製作所製)を用いて測定した。その結果を図7に示す。
また、前記粒度分布計を用いて、自発乳化性評価-1において調製された自発乳化性組成物2及び3のPBS溶液中の乳化粒子のメジアン径の経時変化(添加後1分、30分及び4時間後)を測定した。その結果を図8に示す。
[Evaluation of spontaneous emulsification property-2]
The particle size distribution of the emulsified particles in the emulsion prepared in spontaneous emulsification evaluation-1 was measured using a laser diffraction particle size distribution analyzer (SALD-7100, manufactured by Shimadzu Corporation). The results are shown in FIG.
In addition, the particle size distribution meter was used to measure the change over time (1 minute, 30 minutes, and 4 hours after addition) in the median size of emulsified particles in the PBS solutions of spontaneously emulsifiable compositions 2 and 3 prepared in spontaneous emulsifiable evaluation-1. The results are shown in FIG.
図7及び図8より、親油性物質として界面活性剤を用いてなくても乳化状態を安定に保つことができることがわかった。 Figures 7 and 8 show that the emulsion can be kept stable even without using a surfactant as a lipophilic substance.
[自発乳化性の評価-3]
自発乳化性組成物1、2及び4について、自発乳化性評価-2と同様に粒子径分布、及びメジアン径の経時変化を測定した。その結果を図9及び図10に示す。
図9及び10より、高分子水溶液の濃度に関係なく、乳化状態を安定に保つことができることがわかった。
[Evaluation of spontaneous emulsification - 3]
The particle size distribution and the change over time in the median size were measured for the spontaneously emulsifying compositions 1, 2, and 4 in the same manner as in spontaneous emulsifying property evaluation 2. The results are shown in Figs. 9 and 10.
9 and 10 show that the emulsified state can be kept stable regardless of the concentration of the aqueous polymer solution.
[自発乳化性の評価-4]
自発乳化性組成物5について、PBS(pH=7.4)とクエン酸リン酸緩衝液(pH=4.0)を用いる以外、自発乳化性評価-1と同様に濁度を測定した。その結果を図11に示す。
pH4では、高分子多孔質粒子が溶解しないため、乳化状態にはならなかった。
[Evaluation of spontaneous emulsification property-4]
For the spontaneously emulsifiable composition 5, the turbidity was measured in the same manner as in spontaneous emulsifiable evaluation-1, except that PBS (pH=7.4) and citrate phosphate buffer (pH=4.0) were used. The results are shown in FIG.
At pH 4, the polymeric porous particles did not dissolve, and therefore no emulsification occurred.
[自発乳化性の評価-5]
自発乳化性組成物5及び6について、自発乳化性の評価-2と同様に粒子径分布とメジアン径の経時変化を測定した。その結果を、図12及び図13に示す。
図12及び図13から明らかなように、親油性物質として界面活性剤を添加しても乳化粒子の状態は、界面活性剤を添加していない場合と変わらなかった。
[Evaluation of spontaneous emulsification-5]
The particle size distribution and the change over time in the median size were measured for the spontaneously emulsifying compositions 5 and 6 in the same manner as in Evaluation of spontaneous emulsifying property-2. The results are shown in Figs. 12 and 13.
As is clear from Figs. 12 and 13, even when a surfactant was added as a lipophilic substance, the state of the emulsified particles did not change from that when no surfactant was added.
上述した図8、図10及び図13に示した自発乳化性組成物の各自発性評価におけるメジアン径の測定結果の数値を表4に示す。 Table 4 shows the median diameter measurement results for each spontaneous emulsifying composition shown in Figures 8, 10, and 13 above.
本発明の自発乳化性組成物は、難吸収性薬物の水中溶解性向上及び粘膜吸収性促進のための製剤とし、又は経口、経鼻、経肺投与等の低侵襲性投与法として、医薬品分野において利用することができる。
さらに、体内への吸収促進が求められる機能性食品分野、化粧品分野において利用することができる。
The spontaneously emulsifiable composition of the present invention can be used in the pharmaceutical field as a preparation for improving the solubility in water and promoting mucosal absorption of poorly absorbed drugs, or as a minimally invasive administration method such as oral, nasal, or pulmonary administration.
Furthermore, it can be used in the fields of functional foods and cosmetics, where enhanced absorption into the body is required.
Claims (8)
得られた多孔質粒子に親油性物質を含ませる工程(II)、
を含むことを特徴とする自発乳化性組成物の製造方法。 A step (I) of freeze-drying droplets of the hydrophilic polymer aqueous solution to prepare porous particles;
a step (II) of incorporating a lipophilic substance into the obtained porous particles;
A method for producing a spontaneously emulsifiable composition, comprising:
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