JP2005531408A

JP2005531408A - エマルションの超臨界流体抽出により製造された粒子

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Publication number: JP2005531408A
Application number: JP2004519622A
Authority: JP
Inventors: チャトパディー，プラティブハッシュ; シェクノブ，ボリス，ワイ．; セイツィンガー，ジェフリー，エス．; ハフ，ロバート，ダブリュー．
Original assignee: フエロコーポレーション
Priority date: 2002-07-03
Filing date: 2003-06-20
Publication date: 2005-10-20
Anticipated expiration: 2023-06-20
Also published as: ATE369198T1; WO2004004862A1; AU2003281210A1; DE60315489T2; EP1551523A4; DE60315489D1; JP4421475B2; US20040026319A1; CN1665576A; EP1551523A1; US6998051B2; CA2483563C; CA2483563A1; EP1551523B1; ES2289308T3; CN1318116C

Abstract

超臨界流体を用い、溶質を溶解させた溶媒をエマルション中から抽出して、溶質のマイクロおよびナノ粒子を製造する方法。析出する溶質は、溶液を作るために溶媒中に溶かされており、この溶液を不混和もしくは部分的に混和な流体に分散させてエマルションを形成する。粒子はこのエマルションから超臨界流体を用いて溶媒を抽出することで製造される。工程中に、実質的に非水溶性の粒子の水性懸濁液が製造され、エマルションを形成するために最初に用いた溶媒は、回収、再利用される。

Description

本発明は、超臨界流体を用いた溶媒抽出を経由して粒子を形成する方法、つまり溶質を溶媒に溶かして溶液とし、該溶液を不混和性もしくは部分的に混和性の流体中に分散してエマルションを形成し、溶媒をエマルションから抽出する方法に関する。

従来、粒子の生成は、所望の物質を有機溶媒に溶かして溶液を作り、この溶液を大量の水で乳化することにより行われている。溶媒を蒸発させたり、他の有機溶媒を用いて抽出することで、所望の物質が微粒子の形でエマルションから析出される。エマルションのミセルから有機溶媒が取り除かれることで過飽和となり、所望の物質が微粒子の形で次々に析出することになる。

上記のプロセスには幾つか欠点がある。第一に、このプロセスは非常にゆっくりとした速度で進行し、たいていの場合数時間以上かかる。溶媒の残存レベルを低くするためには、非常に長い蒸発時間を必要とする。第二に、有機溶媒抽出のプロセスをスケールアップすることは難しく、このためには莫大な量の溶媒を用いる必要があり、結果的に多量の廃液流を生むことになる。さらに、ある種の溶媒は完全に取り除くのが難しく、最終的な製品に残留物として残ることがあり、この種の溶媒の使用によって環境および健康へ与え得る影響についての関心が、近年高まっている。

本発明は、溶媒および該溶媒に溶かされた溶質からなる溶液を含むエマルション滴から、溶媒を超臨界流体によって抽出して溶質粒子を形成する方法および装置を提供するものである。エマルションを得るために、溶液は通常不混和な流体内に分散される。本発明の好適な実施形態において、二酸化炭素のような超臨界流体を用いて、水と不混和もしくは部分的に混和な溶媒をエマルションのミセルから抽出することで、実質的に非水溶性の粒子の水性コロイド懸濁液が製造される。本発明にかかる方法において、エマルション滴を形成するのに用いられる溶媒は回収、再利用が可能である。

本発明の上記及びその他の特徴は、以下の記載でさらに詳しく述べられている。以下の記載では、本発明の特定の実施形態を示して詳細に説明しているが、ここには本発明の原理が適用される様々な方法のうち、ごく一部が示されているに過ぎない。

本発明は、エマルションの超臨界流体抽出による粒子製造方法（”ＰＳＦＥＥ”）を提供するものである。粒子を形成するために、溶質を適切な溶媒に溶かし、溶液を作る。次にこの溶液を不混和性の流体中に分散してエマルションを形成する。ここで溶質はこの不混和性の流体中には溶けていない。このようにエマルションは、溶質（溶液中にある）を含む不連続相と、連続相とを含むことになる。溶媒を不連続相から抽出すると、溶質が流体中に析出し、連続相（すなわち、不混和性の流体）に粒子の懸濁液が形成される。

図１には、本発明にかかる方法で使用する装置１００が示されている。装置１００は容器１１０と、超臨界流体源１１２と、エマルション源１１４と、第１および第２出口１２０、１２２とを含む。容器１１０は、好適には軸１２８を有する円筒状であり、側壁１３０と第１および第２端部１３２、１３４とを備えている。軸１２８は好適には鉛直であり、端部１３２、１３４は、相対的に第１端部１３２が下方、第２端部１３４が上方になるよう位置付けられている。側壁１３０と端部１３２、１３４は、抽出チャンバー１３８を形成する連結した内面１３６を備えている。

フリット１４４（０．５μｍ未満の細孔径を持つステンレス鋼が好適である）は、チャンバー１３８内に設置され、第１端部１３２の内面を覆っている。超臨界流体源１１２は、チャンバー１３８に接続されており、フリット１４４を通して超臨界流体を供給する。フリット１４４により超臨界流体を泡立たせて、微細な液滴の形でエマルション中を通し、超臨界流体とエマルション間の接触面積を最大にしている。

エマルション源１１４は入口１４６を通してチャンバー１３８に接続されている。他の実施形態としては、ノズルを有した入口が側壁１３０を通して接続されていてもよい。このノズルは一つもしくは複数の小さな径の開口を有していることが好適である。ノズルによってエマルションをヘッドスペース１４２内に噴霧することで、単に入口１４６を通してエマルション流を注入したものに比較して、より微細なエマルション滴が形成される。その他の例として、充填層（packed bed)を抽出チャンバー１３８内に、好適には第１端部１３２に隣接してそれを覆うように、設置することも可能である。充填層を設置すれば、エマルションと超臨界流体の混合をより促進することになる。チャンバー１３８は、実質的に制限されない自由空間もしくはヘッドスペース１４２を備えている。

背圧調整器１６２は第１出口１２０に接続され、リリースバルブ１６８は第２出口１２２に接続されている。背圧制御器１６２は、２６−１７００型の制御弁が好適であり、Tescom, USA (Elk River, MN)から入手可能である。背圧制御器１６２は、抽出チャンバー１３８から出て行くときの、溶媒を含んだ超臨界流体の流速を制御しており、それにより抽出チャンバー１３８内の圧力Ｐ１を所定の範囲に保っている。リリースバルブ１６８は安全性のために使用され、通常利用可能な標準的なバルブを用いればよく、他の利用可能なバルブと交換可能である。

溶質は非水溶性もしくはわずかに水溶性の物質であることが好適である。このように、本方法は多くの薬剤組成物を製造するのに特に好適である。なぜなら多くの薬剤組成物は水に対して不溶、もしくは僅かにしか溶けず、水性コロイド懸濁液の形で患者に投入されるからである。市場で入手可能な薬剤組成物のうち約４０％が非水溶性、もしくは僅かに水溶性のものであると推定され、それゆえ本発明の方法かかる方法によって生産するのが特に好適である。その他に、コロイド懸濁液を、抽出チャンバー１３８に接続した高圧フィルタを通すことで、凝集した湿性の粒子群を得ることができる。この凝集した湿性の粒子群を凍結乾燥や真空乾燥の技術を用いて乾燥することにより、乾燥粉末を得ることができる。

しかしながら、本発明は薬剤に対する使用に制限されず、他の産業にも有益に適用することができる。したがって、他の好適な溶質としては、例えば、生理活性物質、薬剤、栄養物質、タンパク質、ペプチド、アルカロイド、アルキロイド（alkyloids）、動物及びまたは植物からの抽出物、抗原、核酸、抗生物質、ビタミン、脂質、ポリマー、ポリマー前駆体、顔料、毒素、殺虫剤、ウイルス性物質、診断補助物質、農薬、染料、爆薬、塗料、化粧品、酵素、および触媒が挙げられる。

超臨界流体に可溶な、不連続相を形成する液体もしくは溶媒は、有機溶媒もしくは油であることが好適であり、これらはともに水に不混和もしくは部分的に混和するのみである。水に不混和な溶媒で好適なものは、例えば、トルエン、シクロヘキセン、および高級アルカンが挙げられる。水に部分的にしか混和しない有機溶媒としては、例えば、酢酸エチル、プロピルアセテート、２−ブタノンが挙げられる。

超臨界流体に不溶な連続相を形成する液体としては、水が好適である。水溶性、水、水性という語句は極性溶媒流体を代表した言葉であると理解するのが自然であり、非水溶性、有機溶媒、油などの語句は、非極性溶媒流体を代表した言葉であると理解するのが自然である。それゆえ、本発明において、極性流体および非極性流体をそれぞれ、水（もしくは水溶性のもの）および油（もしくは非水溶性もの）の代用として用いてもよい。

以下に述べるように、界面面活性剤は安定なエマルションを形成するために好適に用いられる。本発明において、界面活性剤の使用は本質的なものでなく、水中油（Ｏ／Ｗ）型、油中油（Ｏ／Ｏ）型、油中水（Ｗ／Ｏ）型、多層型（例えば、Ｗ／Ｏ／Ｗ、等）のマイクロエマルション及びマクロエマルションの形成に用いられる通常の界面活性剤ものならどんなものでも使用可能である。特に適切な界面活性剤として、TWEEN-80（ICI Americas, Inc. (Bridgewater, NJ)から入手可能）のような、ポリオキシエチレンソルビタンモノオレエートがある。本発明で使用される界面活性剤は、安定なエマルションを生成するために適切なＨＬＢを有することが好適である。

エマルションのミセルのサイズは、攪拌速度や乳化器による均質化の度合や界面活性剤、溶媒、溶質の濃度に依存し得る。一般に、均質化の度合いが高く、界面活性剤の濃度が高く、溶質および溶媒の濃度が低いほど、小さなミセルが生じる。乳化器としては、分散器（dispersator）、超音波ホーン（ultrasonic horn）、マイクロフリューダイザ（microfluidizer）、スタティックミキサ、コロイドミル、ジェットミル（fluid energy mill）、タービンミキサ、自発的乳化技術、が好適である。

界面活性剤は、エマルション滴中の溶媒とそれを取り囲む水性の相との間の熱力学的平衡を達成するために用いられる。超臨界流体によってエマルション滴から溶媒を抽出すると、微粒子の形で溶質が析出する。超臨界流体によってエマルションから溶媒が抽出されるため過飽和となり、そのために複数の粒子が形成される。エマルション中にある界面活性剤は、形成直後の粒子を安定化し、粒子が凝集作用により成長していくのを防いでいる。

本発明の好適な実施形態において、エマルションは非水溶性の溶質、例えば薬品、を含む。この溶質は非水溶性、もしくは部分的に水溶性の有機溶媒に分散される。有機溶媒で溶かされた薬品の溶液は、一つまたは複数の安定化剤もしくは界面活性剤とともに水性の媒体に入れられて乳化される。エマルションの安定性を増すために、安定化剤を有機溶媒相、水相、もしくは両方の相に加えることができる。本工程中に粒子が均一に形成されるようにするために、エマルションが安定であることが好適である。しかしながら、安定なエマルション、不安定なエマルションのどちらを用いても、粒子を析出させることができる。つまり、界面活性剤の使用は付加的なものであり、粒子が均一に増加するように安定性を与えることを目的としている。界面活性剤はまた、粒子形成中、粒子形成後、もしくは形成中および形成後に、粒子間の凝集を抑制するのにも利用されている。

超臨界流体としては、超臨界二酸化炭素（”ＣＯ_２”）であることが好適である。ただし、他の超臨界流体として、水、トリフルオロメタン、亜酸化窒素、ジメチルエーテル、直鎖もしくは分岐したＣ１−Ｃ６アルカン、アルケン、アルコール、および以上を組み合わせたもの、も好適に用いることができる。好適なアルカンおよびアルコールとしては、エタン、エタノール、プロパン、プロパノール、ブタン、ブタノール、イソプロパン、イソプロパノール等がある。本発明の他の実施形態において、超臨界流体として、近超臨界状態、例えば圧縮もしくは液化ガス状態にある物質も含む。

プロセスの間、エマルションは抽出チャンバー１３８内に供給される。超臨界流体はエマルションに接触させるために、バブル化されて抽出チャンバー内に入れられる。超臨界流体によってエマルションのミセル／液滴から溶媒を取り去り、溶解する。ミセルからの溶媒の除去は、過飽和状態を引き起こし、溶質を連続相（例えば水）中に、析出させる。溶質は離散的な固体として水性相中に添加もしくは懸濁され、溶媒および超臨界流体は、塔頂留出物（overhaed product)から分離され、回収される。溶質粒子の水性懸濁液はエマルションから溶媒を除去したのちに抽出チャンバーを減圧することによって集められる。

他の好適な実施形態において、ヘッドスペースにエマルション滴を形成するために、キャピラリーノズルを用いてエマルションを抽出チャンバーに噴霧する。その他の実施形態において、噴霧する工程で使われるノズルは、同軸ノズル（coaxial nozzle）、超音波ノズル（ultrasonic nozzle）、もしくは一般に公知な均等物、が挙げられる。超臨界流体をエマルション滴と接触させるために、抽出チャンバーに導入する。振動面（vibrating
surface）もしくはミキサー（例えば、プロペラ型のミキサー）を抽出チャンバー内に設置し、エマルションと超臨界流体間の接触面積を拡大／増大するように作用させてもよい。

工程中に、超臨界流体によって液滴から溶媒が取り去られ、溶かされる。液滴からの溶媒の除去により、溶媒中の溶質の過飽和が生じ、その結果、溶質が連続相中に析出する。各エマルション滴からは一以上の粒子が生じる。エマルション滴当たりの粒子の個数は、工程条件の選択や溶媒、溶質、超臨界流体の種類の選択とともに、液滴のサイズ、エマルションの濃度、溶質の濃度といったパラメータを調整することで制御される。

好適には、溶媒および超臨界流体は塔頂留出物（overhaed product)から分離、回収され、一方溶質は離散した固体粒子群として、連続相もしくは水性相中に添加もしくは懸濁されている。超臨界流体中に溶けた残留溶媒は新しいＣＯ_２でパージされることで、チャンバー内から取り除かれる。残留溶媒を取り除いたのち、粒子の水性懸濁液を収集することができるように、チャンバー内を減圧する。

液滴中の溶媒相と超臨界流体相との間の物質移動によって溶媒中の溶質の過飽和が生じると信じられている。この過飽和によって溶質は微粒子の形で連続相中に析出する。有機媒体相と超臨界流体相間の物質移動率は、移動が極めて早く行われるように、選択される。エマルションが超臨界流体中に注入される場合には、物質移動率は、超臨界流体媒体中における微小液滴の運動によって増大する。さらに、形成された微小核を安定化させ、析出後の粒子が成長するのを防ぐために、界面活性剤分子を加えてもよい。このような工程で得られる粒子の平均粒子径は、典型的にナノメートルからマイクロメートル前半の範囲にある。

高純度の粒子群は、限外ろ過もしくは高速遠心分離によって、水性懸濁液をろ過することで得られる。この実施形態は、連続相（例えば、水）に実質的に不溶な様々な物質の析出に適用することができる。

他の好適な実施形態において、部分的に水溶性の溶媒および水を含む溶液を用いて、エマルションを用意する。溶媒は水によって飽和しており、水は溶媒によって飽和している。エマルション滴中の溶媒と懸濁した水性相間で熱力学的平衡が達成される。超臨界流体は、反溶媒としての働きに加えて、水性相に溶解する溶媒の抽出を行う。抽出により、液滴中の有機溶媒と水性相との間の熱力学的平衡が乱され、その結果、液滴から水性相への迅速な有機溶媒の物質移動が生じる。超臨界流体によってエマルションから溶媒が抽出されると、過飽和のために粒子が生成される。

溶媒抽出の速度は形成される粒子のサイズに影響を与える。一般に、抽出速度が速いほど、形成される粒子は小さなものとなる。超臨界ＣＯ_２抽出は、他の従来技術での抽出速度に比べ速い速度で行われ、比較的小さな粒子が形成される。本発明にかかる方法で得られた粒子は、典型的にナノメータの範囲、もしくは一桁台のマイクロメータの範囲の粒子径を有し、狭い粒子径分布を持つ。好適には、形成される粒子の径は０．１ナノメートルから１．０ミリメートルの範囲である。より好適には、０．１マイクロメートルから４００マイクロメートルのサイズの粒子が形成され、特に好適には１ナノメートルから５００ナノメートルのサイズの粒子が形成される。したがって、溶媒、溶質、超臨界流体の種類や、他のプロセスに関わるパラメータ等を選択することで、粒子サイズを決定することができる。

本発明は、実質的に非水溶性な溶質で、さらに一般に水と不混和な有機溶媒に溶解し得る溶質のナノまたはマイクロ粒子を生成することが特に好適である。そのような粒子は様々な産業に有用である。例えば、医薬品工業では薬剤粒子の加工、粉砕、薬剤のカプセル化、製剤の調整のために用いられ、塗料業界では顔料のナノ粒子の製造、顔料のコーティングに用いられ、電子産業では無機、有機材料のナノ粒子の製造に用いられる。

本発明にかかる方法は、バッチプロセスもしくは連続プロセスとして実行される。連続プロセスにおいては、エマルションを抽出チャンバーに供給する速度と略同じ速度で、得られた固体粒子の懸濁液が抽出チャンバーから取り出される。溶媒を含んだ超臨界流体は、抽出チャンバーへの超臨界流体の供給速度と略同じ速度で、抽出チャンバーから取り除かれる。抽出チャンバー内の圧力を、ほぼ一定値、もしくは圧力変動が狭い範囲に留まるように保つことが好適である。
実施例

以下の実施例は本発明にかかる方法および形態を説明する目的でなされたものであり、特許請求の範囲を制限するものではない。特に指定がない限り、全ての構成成分は、Sigma Aldrich, Inc.(St. Louis, MO)および／またはFisher Scientific International, Inc. (Hanover Park, IL)といった通常の化学製品製造業者から入手可能である。

実施例１
実施例１（ａ）−本発明にかかる方法による非水溶性有機溶媒を用いたポリスチレン粒子の生成

ポリスチレン（ＰＳ）エマルションの用意
初めに０．２５ｇのポリスチレン（ＰＳ）と０．２ｇのＳＰＡＮ−８０（界面活性剤）とを、２０ｇのトルエンに溶かし、溶液を作成した。次にこの溶液を０．３ｇのＴＷＥＥＮ−８０（界面活性剤）が入った２００ｇの水に加え、混合物を得た。この混合物を６０００ｒｐｍで１０分間、分散器を用いて乳化を行い、エマルション１（ａ）を作成した。

ＰＳ粒子の製造：
実施例１（ａ）において、エマルション１（ａ）から分取した４．０ｍｌアリコートを、１０ｍｌ容積の抽出チャンバーに注入した。抽出中に液体のエントレインメントが起こるのを防ぎ、減圧時に残留トルエンが再沈降するのを最小化するために、グラスウールとガラスビーズを抽出チャンバーのデッドボリューム内に充填した。抽出チャンバーの底にある０．５μｍステンレス鋼フリットを通して、超臨界ＣＯ_２を抽出チャンバーに泡立たせて注入した。抽出チャンバー内を圧力８０ｂａｒ、温度４５℃に保ち、ＣＯ_２の流速を分速０．７ｍｌ（ｍｌ／ｍｉｎ）に保った。チャンバーから抽出したトルエンの量は、フォトダイオードアレイＵＶ／ＶＩＳ検知器を用いて測定した。トルエンのほとんど全部が、９０分間でエマルション１（ａ）から抽出された（残留トルエンの量は２０ｐｐｍであった）。抽出チャンバーを減圧して、粒子の水性コロイド懸濁液を得た。

ＰＳ粒子の分析：
得られた水系コロイド懸濁液中にあるＰＳ粒子の形態分析を、透過型電子顕微鏡を用いて行った。粒度分布の分析は、動的光散乱（ＤＬＳ）により行った。透過型電子顕微鏡写真（ＴＥＭ）から、全ての場合において、ポリスチレン粒子群は、ナノメートル範囲のほぼ均一な大きさを持った、孤立した球状粒子として存在していることが分かった。ＤＬＳの結果から、実施例１（ａ）で製造された粒子の平均サイズは、体積平均で２７６ｎｍ、個数平均で１４５ｎｍであり、多分散度は０．２６であった。図２のグラフは実施例１（ａ）で製造されたポリスチレン粒子群の体積粒度分布（ナノメートル単位）を示すものである。

実施例１（ｂ）〜（ｆ）−ＰＳ粒子のサイズに対する圧力および温度の影響
実施例１（ｂ）〜１（ｆ）は、本発明にかかる方法によって製造したポリスチレン粒子の粒子径に対する圧力および温度の影響を調べるために行われたものである。具体的には、実施例１（ｂ）〜１（ｆ）は、下記の表１に示すように、エマルション１（ｂ）を用い、異なる圧力および温度で製造された。

ＰＳエマルションの用意
エマルション１（ｂ）は次に記載する部分を除いて、エマルション１（ａ）とほぼ同様に用意された。初めに０．２１ｇのポリスチレンと０．２ｇのＳＰＡＮ−８０（界面活性剤）とを、２０ｇのトルエンに溶かし、溶液を作成した。この溶液を、０．３ｇのＴＷＥＥＮ−８０（界面活性剤）を入れた２００ｇの水に加え、混合物を得た。この混合物を、一般に入手可能なホモジナイザー（model MY110）を用い、１２０００ｐｓｉの圧力（パス３回）で乳化し、エマルション１（ｂ）を作成した。液滴サイズの分布をＤＬＳによって調べた。エマルションの平均液滴サイズは１８４ｎｍであり、標準偏差は３４ｎｍであった。

ＰＳ粒子の製造
実施例１（ｂ）〜１（ｆ）のＰＳ粒子は、表１に示した部分以外は、実施例１の粒子とほぼ同様な方法で製造した。ＰＳ粒子の粒子径に与える圧力および温度の影響を調べるため、圧力および温度を変化させて製造した（表１参照）。

ＰＳ粒子の分析
これらの実験で得た粒子のサイズ分布はＤＬＳを用いて測定した。ＤＬＳ分析の結果を表１に示す。表１によれば、実施例１（ｂ）〜１（ｆ）の粒子サイズは実施例１（ａ）に比べ、減少していることがわかる。実施例１（ｂ）から分かるように、均質化の度合い（the degree of homogenization）が増加すると、より小さなエマルション滴が生成され、析出後の粒子サイズはより小さなものとなる。

実施例２
実施例２（ａ）〜２（ｍ）は、本発明にかかる方法によって、部分的に水溶性の有機溶剤を用いてEudragit RS (EU)粒子を製造する場合を説明するためのものである。具体的には、実施例２（ａ）〜２（ｄ）は、ＥＵ粒子サイズに対する界面活性剤の濃度の影響を示すためのものであり、実施例２（ｅ）〜２（ｈ）はＥＵ粒子サイズに対する溶媒の濃度の影響を示すためのものであり、実施例２（ｉ）〜２（ｍ）はＥＵ粒子に対する溶液中の溶質濃度の影響を示すためのものである。

実施例２（ａ）〜２（ｄ）ＥＵ粒子のサイズに対する界面活性剤の濃度の影響
ＥＵＤＲＡＧＩＴ（ＥＵ）エマルションの準備：
初めに、一番目の水飽和酢酸エチル（ＥＡ）溶液（２０ｇ）にEudragit RS
(EU)（最終的に５質量％（Ｗ／Ｗ_ＥＡ）となる量）を溶かして、ＥＵ溶液を用意した。次にこのＥＵ溶液を、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）界面活性剤を含む２番目の水飽和酢酸エチル溶液（１８０ｇ）に加え、混合物を得た。したがって、最終的な濃度は、ＥＡが全量中１０ｗ／ｗ％、水が全量中９０ｗ／ｗ％、ＥＵがＥＡに対して５ｗ／ｗ％、ＰＶＡは水に対して１ｗ／ｗ％となった。混合物を３０００ｒｐｍで２分間、分散器により乳化し、エマルション２を得た。

エマルション２は実施例２で使用する標準エマルションであり、実施例２（ａ）〜２（ｄ）において、ＰＶＡの濃度をそれぞれ異なったものとした（表２を参照）。実施例２（ｅ）〜２（ｈ）においては、溶媒の濃度をそれぞれ異なったものとした（表３参照）。実施例２（ｉ）〜（ｍ）においては、溶液中のＥＵ濃度をそれぞれ異なったものとした（表４参照）。他の全てのパラメータは一定に保った。

EUDRAGIT粒子の製造
実施例２（ａ）〜２（ｄ）に対し、エマルション２から分取した４．０ｍｌアリコート（界面活性剤の濃度がそれぞれ異なったもの）を、１０ｍｌ容積の抽出チャンバーに注入した。グラスウールおよびグラスビーズを抽出チャンバーのデッドボリュームに充填し、液体のエントレインメントが起こるのを防ぎ、減圧時に残留トルエンが再沈降するのをできるだけ少なくした。

抽出チャンバーの底にある０．５μｍステンレス鋼フリットを通して、超臨界ＣＯ_２をバブル化し、所与の抽出チャンバー内に導入した。１ｍｌ／ｍｉｎの流量で二酸化炭素を使用した。温度と圧力はそれぞれ３５℃、８０ｂａｒの一定値に保った。

チャンバーから抽出されたＥＡの量をフォトダイオードアレイＵＶ／ＶＩＳ検知器により測定した。３０〜４０分間でほぼ全てのＥＡがエマルション中から抽出された。抽出チャンバーを減圧し、ＥＵポリマー粒子の水性コロイド懸濁液を得た。

EUDRAGIT (EU)粒子の分析
実施例２（ａ）〜２（ｄ）で得られた水性コロイド懸濁液中の粒子に対する形態分析は、透過型電子顕微鏡を用いて行った。粒子の流体力学的な径は動的光散乱（ＤＬＳ）装置により測定した。図３は実施例２（ａ）で製造したEudragit RS粒子のＴＥＭ顕微鏡写真である。図３のＴＥＭ顕微鏡写真の倍率は約２０００００であり、ＥＵ粒子はナノメータ範囲の粒子径を持っている。

意外なことに、界面活性剤の濃度を増加すると、ＥＵ粒子の数粒度平均も増大した。結果を表２に示す。

実施例２（ｅ）〜２（ｈ）−粒子径に対する溶媒濃度の影響
ＥＵエマルションの準備および粒子の製造
実施例２（ｅ）〜２（ｈ）は、表３で示した部分以外は、実施例２（ａ）〜２（ｄ）と同じ方法で用意した。水に対するＥＵ溶液の比、もしくはエマルション濃度、を変更し、粒子径に対する水中の溶液濃度の影響を調べた。ＥＵ粒子の製造は実施例２（ａ）〜２（ｄ）と同じ方法で行った。

ＥＵ粒子の分析
実施例２（ｅ）〜２（ｈ）で製造したＥＵ粒子の粒子径および形態の分析を、実施例２（ａ）〜２（ｄ）で記載したのと同じ方法で、つまり、それぞれＤＬＳおよびＴＥＭを用いて行った。エマルション中の油（ＥＵ溶液）の濃度が増えるにしたがい、ＥＵ粒子の粒径も増加した。これらの結果を表３に示す。図４および５はそれぞれ、実施例２（ｆ）および２（ｈ）で製造したＥＵ粒子径の体積粒度分布を示すグラフである。

実施例２（ｉ）〜２（ｍ）−粒子径に対するポリマー濃度の影響
ＥＵエマルションの準備および粒子の製造
実施例２（ｉ）〜２（ｍ）は、表４で示した部分以外、実施例２（ｅ）〜２（ｈ）と同じ方法で用意した。粒子径に対する溶液中のＥＵの濃度の影響を調べるため、溶液中でのＥＵの比率が異なったものを用意した。ＥＵ粒子の製造は、実施例２（ａ）〜２（ｄ）と同じ方法で行った。

ＥＵ粒子の分析
ＥＵ粒子の粒子径および形態の分析はそれぞれ、実施例２（ａ）〜２（ｄ）で記載したのと同様な方法で、つまり、ＤＬＳとＴＥＭを用いて行った。EUDRAGIT RSの濃度の異なるエマルションを用いて行った析出実験の結果を表４に示す。意外なことに、溶液中のポリマーの含有量が増えるにしたがい、Eudragit RS粒子の粒径は小さくなった。

実施例３
実施例３は、本発明において、部分的に水溶な有機溶媒を用いたときの、ポリ乳酸／グリコール酸（ＰＬＧＡ）マイクロおよびナノ粒子の析出に関する性質を調べるものである。ここで、ＰＬＧＡは、一般には生分解性ポリマーとみなされているものである。特に、実施例３（ａ）〜３（ｄ）は、粒子径に対するエマルション中の溶媒濃度変化の影響を示すものである。実施例３（ｅ）〜３（ｇ）は粒子径に対するエマルション中のポリマー濃度の影響を示すものである。実施例３（ｈ）はポリマーナノ粒子の析出を説明するものであり、実施例３（ｉ）はＣＯ_２をバブル化することなくエマルションへ通した場合のＰＬＧＡ粒子の析出への影響を説明するものである。

実施例３（ａ）〜３（ｄ）−溶媒濃度変化の影響
ＰＬＧＡエマルションの用意
表５に示したように、実施例３（ａ）〜３（ｄ）として、一定のＰＶＡおよびＰＬＧＡ濃度で、異なったＥＡ濃度をもったものを用意した。ポリ乳酸／グリコール酸（ＰＬＧＡ）を、酢酸エチル（ＥＡ）で飽和した水中に溶解させ、表５に示すような配合量の溶液を作成した。この溶液を０．５％（ｗ／ｗ）ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）水溶液に加え、混合物を得た。この混合物を５０００ｒｐｍで３分間、分散器を用いて乳化し、エマルション３（ａ）〜３（ｂ）を製造した。

ＰＬＧＡ粒子の製造
実施例３（ａ）〜３（ｂ）における粒子群は以下のように製造した。エマルション３（ａ）〜３（ｂ）から分取した４．０ｍｌアリコートを、個々に抽出チャンバーに注入した。ＰＬＧＡ粒子は、下記の点を除いて、実施例２で製造した粒子と同様な方法で製造した。抽出チャンバーを一定の動作圧力及び温度に保ち、抽出チャンバーを流れるＣＯ_２の流速を、一定の速度に保った。具体的には、圧力を８０bar、温度を４５℃に保ち、流速１ｍｌ／ｍｉｎでＣＯ_２を供給した。チャンバーから抽出した溶媒の量を、フォトダイオードアレイＵＶ／ＶＩＳ検知器を用いて測定した。ＥＡを完全に抽出したのち、抽出チャンバーを減圧して、粒子の水性コロイド懸濁液を得た。

ＰＬＧＡ粒子の分析
実施例３（ａ）〜３（ｄ）の全ての場合において、６０分後には、ＥＡのほとんど全てがエマルションから抽出され、残留したＥＡは１００ｐｐｍ未満であった。分析の前に、粒子を洗浄、ろ過することでＰＶＡを水性懸濁液から取り除いた。

水性コロイド懸濁液中のＰＬＧＡ粒子の形態分析は走査型電子顕微鏡観察を用いて行った。図６は、実施例３（ａ）で得たＰＬＧＡ粒子のＳＥＭ顕微鏡写真である。スケールは１μｍであり、ＰＬＧＡ粒子群はサブミクロンで、凝集を起こしておらず、形状は球形で、狭い粒子径分布をもつものであった。粒子径分布の分析は、動的光散乱（ＤＬＳ）によって行った。表５に、異なった溶媒濃度もしくはＥＡ濃度を有するエマルションを用いた析出実験の結果を示す。意外なことに、エマルション中の相対ＥＡ比率が増大すると、ＰＬＧＡ粒子径の個数平均および体積平均は小さくなった。

実施例３（ｅ）〜３（ｇ）−ＰＬＧＡポリマー濃度の変化の影響
ＰＬＧＡエマルションの準備
エマルション３（ｅ）〜３（ｇ）は、エマルション３（ａ）〜（ｄ）と同様な方法で製造した。ただし、表６に示すように、ＰＶＡおよびＥＡの濃度を一定にし、ＰＬＧＡの濃度が異なったエマルションを用意した。

ＰＬＧＡ粒子の製造
実施例３（ｅ）〜３（ｇ）における粒子の製造は、実施例３（ａ）〜３（ｄ）で用いられたものと同様な方法で行った。

ＰＬＧＡ粒子群の分析
実施例３（ｅ）〜３（ｇ）で製造されたＰＬＧＡ粒子の粒度および形態の分析は、それぞれＤＬＳおよびＳＥＭを用いて、実施例３（ａ）〜３（ｄ）で記載されたのと同様な方法で行った。表６に、異なったＰＬＧＡ濃度を有するエマルションを用いた析出実験の結果を示す。図７および８は、それぞれ実施例３（ｅ）および３（ｆ）で製造されたＰＬＧＡ粒子の体積粒度分布のグラフである。粒子径の単位はナノメートルで示している。

実施例３（ｈ）−粒子径に対するエマルションの均質化度の影響
ポリ乳酸／グリコール酸（ＰＬＧＡ）エマルションの製造
ポリ乳酸／グリコール酸（ＰＬＧＡ）４．０１ｇを、酢酸エチルで飽和した水４０．１ｇ中に溶解させた。この溶液を、０．５％（ｗ／ｗ）ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）水溶液１６０ｇに加え、混合物を作成した。この混合物を、分散器を用い、５０００ｒｐｍで３分間、乳化を行い、さらに一般に入手可能なマイクロフリューダイザー（ｍｏｄｅｌＭ１１０−Ｌ）を用いて、１４０００ｐｓｉ（パス３回）で均質化を行い、エマルション３（ｈ）を製造した。

ＰＬＧＡ粒子の製造
エマルション３（ｈ）から分取した４．０ｍｌアリコートを抽出チャンバーに注入した。ＰＬＧＡ粒子は、実施例３（ａ）で製造した粒子と同様な方法で製造した。抽出チャンバーは一定の動作圧力および温度に保った。抽出チャンバーを通るＣＯ_２の流速も一定に保った。具体的には、圧力を８０ｂａｒ、温度を４５℃、ＣＯ_２の流速を１ｍｌ／ｍｉｎとした。抽出チャンバーから抽出された溶媒の量は、フォトダイオードアレイＵＶ／ＶＩＳ検知器によって測定した。ＥＡを完全に抽出したのち、抽出チャンバーを減圧して粒子の水性コロイド懸濁液を得た。

ＰＬＧＡ粒子の分析
実施例３（ｈ）で得た粒子の水系コロイド懸濁液の粒度および形態の分析は、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）を用いて行った。ＰＬＧＡ粒子の流体力学的な粒子径は、動的光散乱（ＤＬＳ）装置を用いて測定した。実施例３（ｈ）で得た粒子群のＤＬＳ分析によると、粒度の体積平均および数平均は、それぞれ２１７ｎｍ、１１７ｎｍであった。図９は実施例３（ｈ）で製造したナノ粒子の顕微鏡写真である。

これらの結果は、均質化および液滴サイズが、得られる粒子の粒子径に影響を与えることを示している。したがって、ローターの回転速度、せん断力、シアタイプ（shear type)、均質化を行う時間というようなパラメータ、およびこれらのパラメータの組み合わせなどを選択することによって、粒子径を制御することができる。

実施例３（ｉ）−界面を減少（もしくは一つに）することによるＰＬＧＡ粒子の粒子径に与える影響
実施例３（ｉ）はエマルション３（ｇ）を用い、実施例３（ｇ）と同様な方法で行った。ただし、実施例３（ｉ）では、超臨界ＣＯ_２を抽出チャンバー内のフリットに通して泡立たせてエマルション中に流すことをやめ、超臨界ＣＯ_２を、抽出チャンバーの上部から導入し、エマルション中を通すことなしに、抽出チャンバーの上部から再び取り出すようにした。つまり、超臨界ＣＯ_２が泡立ちながらエマルションを通過、もしくはエマルションを溶解して通過することがないようにして、超臨界ＣＯ_２とエマルションとの接触界面をただ一つの面に限定、もしくは接触界面を減少、させた。

ＰＬＧＡ粒子の分析
ＰＬＧＡ粒子の分析は実施例３（ｈ）と同様な方法で行った。ＰＬＧＡ粒子の粒度の体積平均は２４０８ｎｍであり、数平均は６５６ｎｍであった。図１０は実施例３（ｉ）で製造したＰＬＧＡ粒子の粒子径の体積平均を示すグラフであり、平均径をナノメートル単位で表している。

実施例４
本発明にかかる好適な実施形態に従い、コレステロールアセテート（非水溶性ステロイド）ナノ粒子を析出させた。以下に述べる実施例では、コレステロールアセテート（ＣＡ）エマルションを抽出チャンバーに注入し、微細ノズルを用いて超臨界ＣＯ_２を供給した。

コレステロールアセテート（ＣＡ）エマルションの製造
実施例４（ａ）〜４（ｃ）では、コレステロールアセテート（ＣＡ）を、水飽和ＥＡ１０．０ｇに溶かし、溶液を得た。次にこの溶液を、ＥＡで飽和した１％（ｗ／ｗ水）ＰＶＡ水溶液９０．０ｇに加え、混合物を生成した。この混合物を分散器を用いて５０００ｒｐｍで３分間、均質化を行い、表７に示したようなエマルション４（ａ）〜４（ｃ）を作成した。

コレステロールアセテート（ＣＡ）粒子の製造
ＣＡナノ粒子は図１で示した装置１００とほぼ同様なものを用いて製造した。ただし、入口１４６からエマルションを導入する代わりに、側面から伸びたノズルを通して、チャンバー内にエマルションを噴霧している。使用した装置の構成要素として、１００ｍｌ（ミリリットル）容積の析出チャンバーを備える。エマルション４（ａ）〜４（ｃ）は、ＨＰＬＣポンプを用いて析出チャンバーへ注入される。析出チャンバーは加熱マントル（heating jacket）を用いて一定の温度に保たれる。圧力及び温度はそれぞれ、１００ｂａｒ、４０℃とした。

実施例４（ａ）〜４（ｃ）の方法は連続法で行われた。所望の動作温度において析出チャンバーは、超臨界二酸化炭素により所望の動作圧力にまで加圧される。析出セルを通る二酸化炭素の流速は、１６ｍｌ／ｍｉｎに一定に保たれる。実施例１で製造したエマルションを、５０−ミクロンノズルを通し、一定流速（１．０ｍｌ／ｍｉｎ）で析出チャンバーに注入した。エマルションは析出チャンバーに注入されると、微小液滴に細分化した。ＥＡは超臨界二酸化炭素により連続的に液滴から抽出された。ＥＡの抽出により、溶質粒子が溶液から析出した。

１０分間析出チャンバー内へエマルションを供給したのち、新しい二酸化炭素で１２０〜１８０分間パージして過剰な残留ＥＡを析出チャンバーから洗い流した。それから析出チャンバーを周囲の圧力と同じになるまでゆっくり減圧し、ＣＡ粒子の水性懸濁液を回収し、その分析を行った。

コレステロールアセテート（ＣＡ）粒子の分析
実施例４（ａ）〜４（ｃ）で得た粒子に対する粒度分析は、ＤＬＳを用いて行った。ＣＡ粒子の形態の分析はＳＥＭを用いて行った。図１１にそのＳＥＭ顕微鏡写真を示す。粒子は一様に出現し、小さな球形もしくは円柱径をしている。ＣＡ粒子の粒度分布は狭いものであった。エマルション中のＣＡ濃度が高まるにつれて、ＣＡ粒子の粒子径は大きくなっている。実施例４（ａ）〜４（ｃ）における平均粒子径とＣＡ濃度との関係が、図１２にグラフとして示されており、また表７に結果が記されている。図１３は実施例４（ａ）で製造したＣＡ粒子の体積加重平均を示すグラフである。

実施例４（ｄ）〜４（ｆ）−ＣＯ_２密度を変化させたときの影響
ＣＡエマルションの製造
エマルション４（ｄ）〜４（ｆ）はエマルション４（ｂ）と同様な方法で製造した。

コレステロールアセテート（ＣＡ）粒子の製造
実施例４（ｄ）〜４（ｆ）における粒子は、表８に示したように異なったＣＯ_２密度としたことを除いて、実施例４（ａ）〜４（ｃ）と同様な方法で製造した。

コレステロールアセテート（ＣＡ）粒子の分析
超臨界二酸化炭素の密度変化と関係なく、一様な粒子径が得られた。したがって超臨界流体の密度についてはそれほど考慮にいれなくても、均一な粒子群を製造することができる。これらの結果を表８に示す。

実施例４（ｇ）〜４（ｋ）−粒子径に対する溶媒および溶液濃度の影響
コレステロールアセテート（ＣＡ）粒子の製造
実施例４（ｇ）〜４（ｋ）を、以下に述べることを除き、実施例３（ａ）と同様な方法で製造した。実施例４（ｇ）〜４（ｋ）において、エマルション４（ｇ）〜４（ｋ）として表９に示すようなものを用意した。ＣＡ濃度とＥＡ濃度を変化させ、粒子径に対する溶媒および溶質濃度の影響を調べた。エマルション４（ｇ）〜４（ｋ）は、一般に利用可能なマイクロフリューダイザー（例えば、model M110-L）を用い、１４．５Ｋｐｓｉの圧力（パス３回）で均質化させた。ＰＶＡは濃度が０．５％ｗ／ｗＨ_２Ｏとなるように加えた。実施例４（ｇ）〜４（ｋ）に対し、対応するエマルション４（ｇ）〜４（ｋ）を用いた。

コレステロールアセテート（ＣＡ）粒子の分析
実施例４（ｇ）〜４（ｋ）のＣＡ粒子の粒子径は表９に記されている。図１４（ａ）、図１４（ｂ）、図１４（ｃ）は、実施例４（ｇ）〜４（ｈ）のＣＡとＥＡの濃度（全量に対する質量％）に対する、粒子径の体積平均（単位：ｎｍ）の多次元グラフである。

実施例５
トリパルミチンエマルションの用意
実施例５（ａ）では、５％ｗ／ｗのトリパルミチン（液体）をクロロホルム２０．０ｇに溶解した。５％ｗ／ｗホスファチジルコリンを界面活性剤として使用し、クロロホルムに溶解した。このトリパルミチン溶液を、グリココール酸ナトリウム０．２５ｇを含む水１８０．０ｇに加え、混合物を作った。混合物は、分散器を用いて、圧力５００ｂａｒ、５０００ｒｐｍの回転速度で１パス、次いで一般的に入手可能なマイクロフリューダイザー（model M110-L）を用い、１３００ｂａｒで３パス、均質化を行い、エマルション５（ａ）を得た。

トリパルミチン粒子の製造
エマルション５（ａ）を上記実施例と実質的に同様な方法で処理した。動作圧力を８０ｂａｒ、動作温度を３５℃とした。二酸化炭素の流速は１ｍｌ／ｍｉｎとした。

トリパルミチン粒子の分析
トリパルミチン粒子を上記実施例と実質的に同様な方法で、製造、回収して、分析を行った。結果を表１０に示す。図１５は実施例５（ａ）のトリパルミチンナノ粒子のＳＥＭ写真である。図１６は実施例５（ａ）として製造されたトリパルミチン粒子の粒子径の数平均分布を示すグラフ、図１７は同粒子の粒子径の体積平均分布を示すグラフである。図１６，１７によれば、粒子径の数平均および体積平均分布はともに、５０ｎｍ未満の範囲にあることが分かる。

ここで記載した実施例および工程は、特許請求の範囲で定義した発明の構成要素に対応する構造、システム、方法の例としてあげたものである。ここでの記載から当業者は、特許請求の範囲で定義した構成要素を、対応する他の要素に置き換えた形態で使用および製造することができるであろう。こうして本発明の範囲は、特許請求の範囲の記載と文言上同じ他の構造、機構、方法を含み、さらに特許請求の範囲の記載と本質的でない文言上の違いを有する他の構造、機構、方法をも含む。

本発明にかかる方法において使用される装置の概略図である。実施例１（ａ）で規定された方法を用いて得られたポリスチレン粒子の体積粒度分布のグラフである。実施例２（ａ）で製造したEudragit RS(EU)粒子のＴＥＭ顕微鏡写真である。実施例２（ｆ）で製造されたＥＵ粒子の体積粒度分布のグラフである。実施例２（ｈ）で製造されたＥＵ粒子の体積粒度分布のグラフである。実施例３（ａ）で製造されたポリ乳酸／グリコール酸(PLGA) 粒子のＳＥＭ顕微鏡写真である。実施例３（ｅ）で製造されたＰＬＧＡ粒子の体積粒度分布のグラフである。実施例３（ｆ）で製造されたＰＬＧＡ粒子の体積粒度分布のグラフである。実施例３（ｈ）で製造されたＰＬＧＡ粒子のＳＥＭ顕微鏡写真である。実施例３（ｉ）で製造されたＰＬＧＡ粒子の体積粒度分布のグラフである。実施例４（ａ）で製造されたコレステロールアセテート（ＣＡ）粒子の走査型電子顕微鏡写真である。ＣＡの濃度に対する粒子サイズのグラフである。実施例４（ａ）で製造されたＣＡ粒子の体積粒度分布のグラフである。，，ＣＡおよび酢酸エチルの濃度に対する平均粒子サイズの多次元グラフである。実施例５（ａ）で製造されたトリパルミチンナノ粒子のＳＥＭ顕微鏡写真である。実施例５（ａ）で製造されたトリパルミチン粒子の個数粒度分布のグラフである。実施例５（ａ）で製造されたトリパルミチン粒子の体積粒度分布のグラフである。

Claims

粒子の製造方法において、
連続相と不連続相を有し、不連続相は溶質が溶解した溶媒を含み、溶質が通常連続相に溶解しないものであり、不連続相中の溶媒が超臨界流体に溶解するものであるエマルションを、超臨界流体と接触させ、
該エマルション中の不連続相から溶媒を超臨界流体中へと抽出して溶質を析出させることで、連続相中に懸濁した溶質の粒子を形成することを特徴とする方法。
請求項１で規定された方法において、不連続相が非極性溶媒であり、連続相が水であることを特徴とする方法。
請求項１で規定された方法において、溶質が生物活性物質又は薬剤を含むことを特徴とする方法。
請求項１で規定された方法において、溶質がポリマーを含むことを特徴とする方法。
請求項４で規定された方法において、ポリマーが生分解性ポリマーであることを特徴とする方法。
請求項１で規定された方法において、連続プロセスで溶質粒子が連続相中に懸濁されることを特徴とする方法。
請求項１で規定された方法において、粒子が約０．１ｎｍから約１．０ｍｍの平均粒子径を有することを特徴とする方法。
請求項７で規定された方法において、粒子が約０．１μｍから約４００μｍの平均粒子径を有することを特徴とする方法。
請求項８で規定された方法において、粒子が約１ｎｍから約５００ｍｍの平均粒子径を有することを特徴とする方法。
請求項１で規定された方法において、エマルションがさらに界面活性剤を含むことを特徴とする方法。
請求項１で規定された方法において、超臨界流体が二酸化炭素を含むことを特徴とする方法。
請求項１で規定された方法において、溶質が、薬剤、栄養物質、タンパク質、ペプチド、アルカロイド、アルキロイド、動物及び／又は植物抽出物、抗原、核酸、抗生物質、ビタミン、脂質、ポリマー、ポリマー前駆体、顔料、毒素、殺虫剤、ウイルス性物質、診断補助物質、農薬、染料、爆薬、塗料、化粧料、酵素、及び触媒からなる群から選ばれるものであることを特徴とする方法。
請求項１で規定された方法において、粒子が実質的に球状であることを特徴とする方法。
請求項１で規定された方法において、連続相が水又は水溶性であることを特徴とする方法。
請求項１で規定された方法において、不連続相が非極性溶媒又は部分的に水溶性の有機溶媒を含むことを特徴とする方法。
請求項１で規定された方法において、所望の粒子径を得るために溶媒中の溶質の濃度を選択する工程をさらに含み、溶質濃度を増加することにより粒子径を増大する、及び溶質濃度を減少することにより粒子径を減少することを特徴とする方法。
請求項１で規定された方法において、所望の粒子サイズを得るために連続相中の不連続相の濃度を選択する工程をさらに含み、不連続相の濃度を増加することにより粒子径を増大する、及び不連続相の濃度を減少することにより粒子径を減少することを特徴とする方法。
請求項１で規定された方法において、超臨界流体にエマルションを注入し、連続相および不連続層の一部を含むエマルション滴を形成する工程をさらに含み、不連続相から溶媒を抽出する工程の後に、粒子が前記エマルション滴中の連続相に析出、懸濁することを特徴とする方法。
請求項１８で規定された方法において、所望の粒子径を得るためにエマルションの液滴のサイズを選択する工程をさらに含み、前記エマルション滴のサイズを増大することにより粒子径を増大し、前記エマルション滴のサイズを減少させることにより粒子径を減少させることを特徴とする方法。
請求項１８で規定された方法において、エマルションが所定量の超臨界流体に噴霧されるように、エマルションはノズルを通して注入され、該ノズルはキャピラリーノズル、同軸ノズル、もしくは超音波ノズルであることを特徴とする方法。
請求項１８で規定された方法において、接触工程は混合器を用いてエマルション滴と超臨界流体との接触面積を増大させる操作を含み、前記混合器は振動面、もしくはプロペラミキサーであり、エマルション滴から超臨界流体への物質移動速度を増大させることを特徴とする方法。
請求項１で規定された方法において、所望の粒子径を得るためにエマルション中の不連続相の液滴サイズを選択する工程をさらに含み、不連続相の液滴サイズを増大させることで粒子径を増大させ、不連続相の液滴サイズを減少させることで粒子径を減少させることを特徴とする方法。
請求項１で規定された方法において、接触工程は、エマルションと超臨界流体をチャンバーに注入し、減少した面積を有する界面上でエマルションと超臨界流体とを接触させることを含み、溶媒が不連続相から超臨界流体へ前記界面を通って抽出され、超臨界流体と溶媒とをチャンバーから取り除き、溶媒を抽出させるために超臨界流体を泡立たせてエマルションを通すことを行わないことを特徴とする方法。
請求項１で規定された方法において、極性溶媒を非極性溶媒に、もしくは非極性溶媒を極性溶媒に分散させてエマルションを形成することで、水中油型、油中水型、油中油型、もしくは多層型のエマルションを形成する工程を含み、形成されたエマルションは、マイクロエマルション、マクロエマルション、もしくはマクロエマルション中のマイクロエマルションであることを特徴とする方法。
請求項２４に規定された方法において、エマルションを形成する工程は、マイクロフリューダイザー、超音波ホーン、分散器、スタティックミキサ、コロイドミル、ジェットミル、タービンミキサ、自発的乳化を用いて行うことを特徴とする方法。
請求項１で規定された方法において、凝集した粒子のケークを形成するために懸濁した粒子をろ過し、前記ケークを凍結乾燥して乾燥粒子を得る工程をさらに含むことを特徴とする方法。
請求項１で規定された方法において、超臨界流体は超臨界状態もしくは近超臨界状態にあり、二酸化炭素、水、トリフルオロメタン、亜酸化窒素、ジメチルエーテル、直鎖または分岐したＣ１−Ｃ６アルカン、アルケン、アルコール、もしくはこれらの組み合わせからなることを特徴とする方法。
請求項１で規定した方法で製造した粒子であって、該粒子は非水溶性もしくは僅かに水溶なものであり、水性連続相中に懸濁され、粒子径は約１ｎｍから約１００μｍの範囲にあり、前記粒子は不連続相および超臨界流体の残留量に対し無関係もしくは実質的に無関係であり、該粒子は溶質を含み、該溶質は、生理活性物質、薬剤、栄養物質、タンパク質、ペプチド、アルカロイド、アルキロイド、動物及び／又は植物抽出物、抗原、核酸、抗生物質、ビタミン、脂質、ポリマー、ポリマー前駆体、顔料、毒素、殺虫剤、ウイルス性物質、診断補助物質、農薬、染料、爆薬、塗料、化粧料、酵素、及び触媒からなる群から選ばれるものであることを特徴とする粒子。
超臨界流体をエマルションに接触させる手段を備え、該エマルションは連続相と不連続相とを有し、該不連続相は溶質を溶解させた溶媒を含み、該溶質は通常連続相に不溶なものであり、不連続相の溶媒は超臨界流体に溶解するものであり、
前記エマルションの不連続相から超臨界流体へ溶媒を抽出する手段を備え、溶質を過飽和にし、連続相中に懸濁した溶質粒子を形成することを特徴とする装置。