JP4659253B2

JP4659253B2 - エマルション組成物の製造方法

Info

Publication number: JP4659253B2
Application number: JP2001098143A
Authority: JP
Inventors: 昌史後藤; 忠夫中島; 正高清水
Original assignee: Sunstar Inc; Miyazaki Prefecture
Current assignee: Sunstar Inc; Miyazaki Prefecture
Priority date: 2001-03-30
Filing date: 2001-03-30
Publication date: 2011-03-30
Anticipated expiration: 2021-03-30
Also published as: JP2002292263A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、安定性に優れたエマルション組成物の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
通常、エマルションは、ホモジナイザーのような機械的な撹拌を利用して調製しているが、エマルション粒子径がばらつくなどにより、乳化安定性を確保するために、界面活性剤の選定や量の検討などかなりの労力を要していた。また、粒子径は、化粧品においては使用実感、食品においては食感に大きく影響するが、粒子径をコントロールすることが困難であった。これを解決するための技術として、特許第２７６８２０５号に開示されているごとく、予備乳化物を均一な孔径を有する多孔質膜に通して再乳化する方法がある。この方法によれば、予備乳化物を多孔質に通過させることで平均粒子径が多孔質膜の孔径の１〜３倍になるように再乳化することを要しており、この平均粒子径を満たすためには、透過スピードは低く限定され生産性が非常に悪く、工業上の実用化が困難である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、安定性に優れたエマルション組成物の製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
そこで本発明者らは、かかる実情に鑑み、種々検討した結果、予め調製したエマルション組成物を０．１〜５ＭＰａの加圧によって混合させることにより微細化したエマルション組成物は、安定性に優れており、０．１〜５ＭＰａの加圧によって混合させて調製したエマルション組成物の平均粒子径が、予め調製したエマルション組成物の平均粒子径の１／２５〜１／３０００になるように微細化させることでさらに安定性が向上することを見出し、本発明を完成した。
【０００４】
即ち本発明は、下記の各項に示す発明を提供するものである。
項１予め調製したエマルション組成物を０．１〜５ＭＰａの加圧によって混合させることを特徴とするエマルション組成物の製造方法。
項２０．１〜５ＭＰａの加圧によって混合させて調製したエマルション組成物の平均粒子径が、予め調製したエマルション組成物の平均粒子径の１／２５〜１／３０００に微細化させることを特徴とする請求項１に記載のエマルション組成物の製造方法。
項３予め調製したエマルション組成物がＯ／Ｗ組成物であることを特徴とする請求項１に記載のエマルション組成物の製造方法。
項４予め調製したエマルション組成物がＷ／Ｏ／Ｗ組成物であることを特徴とする請求項１に記載のエマルション組成物の製造方法。
【０００５】
【発明の実施の形態】
本発明エマルション組成物は、予め調製したエマルション組成物を０．１〜５ＭＰａの加圧によって混合させることを特徴とする。０．１MPa以下では微細化が困難であり、５MPa以上では微細化が激しすぎるため安定なエマルションの調製が困難となる。より好ましい圧力範囲は０．２〜３MPa、特に好ましい圧力範囲は０．３〜２MPaである。加圧は特に限定されないが、窒素ガスを用いる方法、各種ポンプを用いる方法などがある。
【０００６】
本発明エマルション組成物において、Ｏ／Ｗエマルションの場合、非イオン性界面活性剤、アニオン性界面活性剤、両性界面活性剤から適宜選択することができる。例えば、非イオン性界面活性剤としては、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンソルビット脂肪酸エステル、ポリオキシエチレン硬化ヒマシ油、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル、ポリグリセリン脂肪酸エステルなどが挙げられる。アニオン界面活性剤としては、アルキル硫酸エステル塩、ポリオキシエチレンアルキルエーテル硫酸エステル塩、αーオレフィンスルホン酸塩、モノアルキルリン酸エステル塩、ポリオキシエチレンモノアルキルエーテルリン酸エステル塩、モノアルキルスルホコハク酸エステル塩、ポリオキシエチレンアルキル酢酸エステル塩、脂肪酸石鹸、ポリオキシエチレンアルキルモノエタノールアミド硫酸エステル塩、Ｎ−アシルグルタミン酸塩、Ｎ−アシル−Ｎ−アルキルアミノ酸、アシル化ペプチド、αースルホ脂肪酸メチルエステル塩などが挙げられる。
【０００７】
両性界面活性剤としては、アルキルジメチルアミノ酢酸ベタイン、アルキルアミドジメチルアミノ酢酸ベタイン、２-アルキル-N-カルボキシ-N-ヒドロキシイミダゾリニウムベタインなどが挙げられる。
【０００８】
Ｗ／Ｏ／Ｗエマルションの場合、最初に調製されるＷ／Ｏに用いる界面活性剤は、非イオン性界面活性剤、アニオン性界面活性剤、カチオン性界面活性剤、両性界面活性剤から適宜選択することができる。Ｗ／ＯをＷ／Ｏ／Ｗに調製する際に用いられる界面活性剤は、Ｏ／Ｗの場合と同様、非イオン性界面活性剤、アニオン性界面活性剤、両性界面活性剤から適宜選択することができる。これら界面活性剤は、単独で又は２種以上を組み合わせて用いることができる。
【０００９】
本発明エマルション組成物は、医薬品、化粧品、食品等の分野で用いることができる。本発明エマルション組成物は、上記に示したような界面活性剤の他、基剤、希釈剤、添加剤等を用いて調製することができる。
【００１０】
基剤、希釈剤、添加剤等としては、具体的には、水等の希釈剤；オリーブ油、アルモンド油等の油脂類；流動パラフィン、スクワラン等の炭化水素類；ジメチルシリコーン、環状シリコーンなどのシリコーン類；オレイン酸、ステアリン酸等の脂肪酸類；パルミチン酸イソプロピル、オクタン酸セチルなどのカルボン酸エステル油；ミツロウ、ラノリン等のロウ類；ヒドロキシエチルセルロース、カチオン化セルロース、ポリエチレングリコール、タンパク質誘導体、各種樹脂等の高分子類；グリセリン、１，３−ブチレングリコール、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、ピロリドンカルボン酸ナトリウム等の保湿剤；エチルアルコール、イソプロピルアルコール等の低級アルコール；セチルアルコール、ステアリルアルコール、オレイルアルコール等の高級アルコール；ジブチルヒドロキシトルエン等の酸化防止剤；紫外線吸収剤；パラベン等の防腐剤；エチレンジアミン四酢酸ナトリウム、１−ヒドロキシエタン−１，１−ジホスホン酸ナトリウム等のキレート剤；アミノ酸類；ビタミン類；ホルモン類；着色剤；香料；有機酸及び無機酸等のｐＨ調整剤；塩化ナトリウム、塩化マグネシウム等の無機塩類；クエン酸ナトリウム、酢酸ナトリウム等の有機塩類等が挙げられる。これら基剤、希釈剤、添加剤等は、エマルション組成物の用途、形態等に応じて適宜選択され、適宜配合される。
【００１１】
また、本発明におけるエマルション粒子（Ｗ／Ｏ／Ｗ型エマルションの場合は、最外水相中に分散したＷ／Ｏエマルション粒子）は特に限定されず適宜設定することができるが、通常、０．3〜３０μｍであり、好ましくは１〜２５μｍ程度である。Ｗ／Ｏ／Ｗ型エマルションの場合、０．3μｍ以下では、内包成分の内包率が悪く、３０μｍ以上では、経時での安定性が悪くなる。
【００１２】
なお、油相の容量は、特に限定されず適宜設定することができるが、通常、Ｏ／Ｗ型エマルションの場合、全容量に基づいて、０．００００１〜６０容量％、Ｗ／O／Ｗ型エマルションの場合、全容量に基づいて、０．００００１〜４０容量％である。またＷ／Ｏ／Ｗ型エマルションの最内水相の容量も、特に限定されず適宜設定することができるが、通常、全容量に基づいて、０．００００１〜４０容量％程度である。
【００１３】
以下に、本発明エマルション組成物の製造方法の一例を挙げる。
１．Ｏ／Ｗ型エマルションの調製の場合
油相を、界面活性剤を含有する水相中に予備分散させたエマルション組成物を０．１〜５ＭＰａの加圧によって混合させ微細化することで調製することができる。予備分散させたエマルション組成物の平均粒子径を１／２５〜１／３０００の範囲に微細化すると、より好ましい。
予備分散の方法は特に限定しないが、高圧ホモジナイザーのような強力な剪断力を持つものを避け、一般的なプロペラ撹拌や高速攪拌機を用いる。ここでの剪断が強すぎても弱すぎても、最終的に得られるＷ／Ｏ／Ｗ型エマルションの安定性が悪くなる。
【００１４】
加圧による混合・微細化の方法は、例えば、特公昭５９−３９１７３号公報に開示されているような流体混合装置（ラモンドミキサー）、多孔質膜体に通過させて微細化する方法などがある。
【００１５】
ラモンドミキサーを用いる場合は、例えば、特公昭５９−３９１７３号公報に開示されている装置を用いて、０．１〜５ＭＰａ程度の圧力にて、室温又は必要に応じて加熱しながら混合することができる。
【００１６】
多孔質膜体に通過させて微細化する方法を用いる場合、多孔質膜体の一方から、窒素ガスやポンプなどにより、０．１〜５ＭＰａ程度の圧力にて加圧し、予め調製したエマルションを透過させる。これによって、該エマルション粒子は多孔質膜体の細孔径の０．５〜１倍に微細化されるから、多孔質膜体の細孔径を適宜選択することにより、希望するエマルション粒子径を自在に調整することができる。多孔質膜体は、ほぼ均一な細孔径を有しているものであれば無機質または有機質のいずれであってもよく、例えば、特公昭６２−２５６１８号公報に開示されたＣａＯ−Ｂ₂Ｏ₃−ＳｉＯ₂−Ａｌ₂Ｏ₃系多孔質ガラス、特開昭６１−４０８４１号公報及び米国特許第４，６５７，８７５号公報に開示されたＣａＯ−Ｂ₂Ｏ₃−ＳｉＯ₂−Ａｌ₂Ｏ₃−Ｎａ₂Ｏ系多孔質ガラス及びＣａＯ−Ｂ₂Ｏ₃−ＳｉＯ₂−Ａｌ₂Ｏ₃−Ｎａ₂Ｏ−ＭｇＯ系多孔質ガラスなどを膜状体にしたガラス多孔質膜体などを用いることができる。この多孔質膜に予め調製したエマルション組成物を０．１〜５ＭＰａの加圧により通す事で、エマルション組成物の平均粒子径は、多孔質膜の細孔平均径の０．6〜１倍に微細化される。多孔質膜の細孔の平均径は、特に限定されるものではないが０．３〜５０μｍが望ましい。
なお、多孔質膜体の膜厚は、特に限定されるものではないが、通常、０．４〜２ｍｍ程度である。
【００１７】
予備的なエマルション調製に続く微細化において例示した製法の中で、本発明のエマルション組成物の製法としては、多孔質膜体を用いる方法が好ましい。
【００１８】
２．Ｗ／Ｏ／Ｗ型エマルションの調製の場合
ｉ）Ｗ／Ｏ型エマルションの調製
Ｗ／Ｏ型エマルションの調製は、常法に従って行うことができ、その方法は特に限定されるものではないが、例えば、高速攪拌機、高圧ホモジナイザー、超音波乳化機等を用いた乳化方法により調製することができる。
【００１９】
ii）Ｗ／Ｏ／Ｗ型エマルションの調製
次いで、得られたＷ／Ｏ型エマルションを、界面活性剤を含有する水相中に予備分散させたエマルション組成物を０．１〜５ＭＰａの加圧によって混合させることにより微細化することで調製することができる。予備分散させたエマルション組成物の平均粒子径を１／２５〜１／３０００の範囲に微細化すると、より好ましい。
【００２０】
予備分散及び加圧による混合・微細化の方法は、上記１．Ｏ／Ｗ型エマルションの調製の場合と同様である。
【００２１】
【実施例】
次に実施例および比較例を挙げて本発明をさらに詳しく説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。なお、実施例中の配合量は、いずれもエマルション組成物全重量に基づく重量％を意味する。
【００２２】
実施例１Ｏ／Ｗ型エマルションの製造
表１の（１）を分散相、（２）、（３）を連続相とし、プロペラ撹拌機［商品名：ＭＡＺＥＬＡＺ−１２００、東京理化機械社製］でＳ字パドルを用い、２００ｒｐｍにて５分撹拌し、予備分散した後、ラモンドミキサー［商品名：ラモンドスーパーミキサー、環境科学工業社製］を用い、０．５Mpaにて透過し微細化を行い、Ｏ／Ｗ型エマルションを得た。
【００２３】
実施例２Ｏ／Ｗ型エマルションの製造
表１の（１）を分散相、（２）、（３）を連続相とし、プロペラ撹拌機［商品名：ＭＡＺＥＬＡＺ−１２００、東京理化機械社製］でＳ字パドルを用い、１００ｒｐｍにて５分撹拌し、予備分散した後、平均細孔径０．４μｍの多孔質膜［ＳＰＧテクノ社製］を用い、２MPaにて透過し微細化を行い、Ｏ／Ｗ型エマルションを得た。
【００２４】
実施例３Ｏ／Ｗ型エマルションの製造
表１の（１）を分散相、（２）、（３）を連続相とし、高速撹拌機［商品名：ＴＫホモミキサーＨＶ−Ｍ、特殊機化工業社製］を用い、１，０００ｒｐｍにて３分撹拌し、予備分散した後、平均細孔径１．０μｍの多孔質膜［ＳＰＧテクノ社製］を用い、１MPaにて透過し微細化を行い、Ｏ／Ｗ型エマルションを得た。
【００２５】
比較例１〜３Ｏ／Ｗ型エマルションの製造
表１に示す組成、予備分散方法、微細化方法に従い、Ｏ／Ｗ型エマルションを実施例１と同様の手順により調製した。
【００２６】
実施例４〜６、比較例４〜６Ｗ／Ｏ／Ｗ型エマルションの製造
表２の（１）、（２）を分散相、（３）、（４）を連続相とし、高速撹拌機［商品名：ＴＫホモミキサーＨＶ−Ｍ、特殊機化工業社製］を用い、６，０００ｒｐｍにて５分撹拌し、Ｗ／Ｏ型エマルションを得た。
次いで、上記で得られたＷ／Ｏ型エマルションを分散相、（５）、（６）を連続相として、表１に示す組成、予備分散方法、微細化方法に従い、Ｗ／Ｏ／Ｗ型エマルションを調製した。
なお、表１及び表２中の予備分散後の平均粒子径及び微細化後の平均粒子径は、光学顕微鏡にて無作為に選定した２０個のエマルション粒子の直径を測定し、それらを平均することにより求めた。
【００２７】
試験例
実施例１〜３及び比較例１〜３において得られたＯ／Ｗ型エマルション及び実施例４〜６及び比較例４〜６において得られたＷ／Ｏ／Ｗ型エマルションをサンプルとし、それらの安定性について、下記の基準により評価を行った。
【００２８】
平均粒子径測定
光学顕微鏡にて無作為に抽出した数十個程度のエマルション粒子（Ｗ／Ｏ／Ｗ型エマルションの場合は、最外水相中に分散したＷ／Ｏエマルション粒子）の直径を測定し、それらの平均を算出した。粒子径が小さく光学顕微鏡で測定できない場合は、レーザー回折／散乱式粒度分布計により粒子径を求めた。
【００２９】
外観安定性試験
各サンプルを４０℃にて１ヶ月放置し、目視による外観観察及び顕微鏡観察を行った。評価は、以下の基準により評価を行った。
（Ｏ／Ｗ型エマルションの場合）
オイル浮きが全くなく、エマルション粒子の合一も全くない・・・・・・ ◎
オイル浮きはないが、エマルション粒子の合一がややある・・・・・・ ○
オイル浮きがややあり、エマルション粒子の合一がかなりある・・・・・・ △
オイル浮きがかなりあり、エマルション粒子がほとんど残存しない・・・・・・ ×
【００３０】
（Ｗ／Ｏ／Ｗ型エマルションの場合）
オイル浮きが全くなく、Ｗ／Ｏ／Ｗ型エマルションが完全に残存・・・・・・ ◎
オイル浮きはないが、Ｗ／Ｏ／Ｗ型エマルションが一部変化・・・・・・ ○
オイル浮きがややあり、Ｗ／Ｏ／Ｗ型エマルションが一部変化・・・・・・ △
オイル浮きがかなりあり、Ｗ／Ｏ／Ｗ型エマルションがほとんど変化・・・・・・ ×
【００３１】
漏洩量定量（Ｗ／Ｏ／Ｗ型エマルション）
各サンプルの内水相に、水溶性色素である食用黄色５号を、全組成物中０．００１重量％となるように配合し、サンプルを４０℃にて１ヶ月放置後、遠心分離（１，０００ｒｐｍ、５分間）を行い、外水相を分取した。１つのサンプルについて遠心分離及び分取を計３回行い、分取した外水相の４８０ｎｍにおける吸光度を分光光度計にて測定し、下記式により漏洩率を求めた。漏洩率は、３回の平均値を示した。結果を下記表１及び表２に示す。
【００３２】
【式１】

【００３３】
【表１】

【００３４】
Ｏ／Ｗ型エマルション
予備分散したＯ／Ｗ型エマルション組成物を０．１〜５ＭＰａの加圧によって平均粒子径が１／２５〜１／３０００になるように微細化させた本発明品（実施例１〜３）は、予備分散の平均粒子径を１／２５〜１／３０００の範囲からはずれて微細化した比較例1、２及び、加圧を用いないで微細化した比較例３と比べ、安定性が優れていた。
【００３５】
【表２】

【００３６】
Ｗ／Ｏ／Ｗ型エマルション
予備分散したＷ／Ｏ／Ｗ型エマルション組成物を０．１〜５ＭＰａの加圧によって平均粒子径が１／２５〜１／３０００になるように微細化させた本発明品（実施例４〜６）は、予備分散の平均粒子径を１／２５〜１／３０００の範囲からはずれて微細化した比較例４、５及び、加圧を用いないで微細化した比較例６と比べ、安定性が優れ、内包成分の漏洩も少なかった。
【００３７】
【発明の効果】
本発明のエマルション組成物は、極めて優れた安定性を有しており、医薬品、化粧品、食品等の分野で用いることができる。

Claims

予め調製したエマルション組成物を、０．３〜５ＭＰａの加圧によって多孔質膜体に通過させ、混合させて、エマルション粒子の平均粒子径が予め調製したエマルション組成物の平均粒子径の１／２５〜１／３０００であって、前記エマルション粒子が前記多孔質膜体の細孔平均径の０．５〜１倍である、エマルション組成物を製造する方法。
前記多孔質膜体の細孔平均径が０．３〜５０μｍである、請求項１に記載のエマルション組成物を製造する方法。
前記エマルション粒子が０．３〜３０μｍであることを特徴とする請求項１に記載のエマルション組成物を製造する方法。
予め調製したエマルション組成物がＯ／Ｗ組成物またはＷ／Ｏ／Ｗ組成物であることを特徴とする請求項１に記載のエマルション組成物を製造する方法。
多孔質膜体がガラス多孔質膜体である請求項１〜４のいずれかに記載のエマルション組成物を製造する方法。