JP2008184354A - Method of producing spherical silica gel particle - Google Patents
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Description
本発明は、ケイ酸ナトリウム（水ガラス）を原料として、噴霧乾燥法を利用して、均質な球状シリカゲル粒子を製造する方法に関する。 The present invention relates to a method for producing homogeneous spherical silica gel particles by using a spray drying method using sodium silicate (water glass) as a raw material.
シリカゲル（silica gel）とは、メタケイ酸ナトリウム（Na2SiO3）の水溶液を放置することによって生じる酸成分の加水分解で得られるケイ酸ゲルを及びすることによって得られる。多孔質で比が大きいため、乾燥剤や触媒の担体等として利用される。無色半透明であるが、水分の指示薬として塩化コバルト（II）を添加したものは青（水分吸着力が大）から淡桃色（水分吸着力はほとんどない）を呈している。加熱すると水分を放出して、乾燥剤として再生される。 Silica gel is obtained by covering a silicic acid gel obtained by hydrolysis of an acid component generated by leaving an aqueous solution of sodium metasilicate (Na 2 SiO 3 ). Since it is porous and has a large ratio, it is used as a desiccant, a catalyst carrier or the like. It is colorless and translucent, but the one added with cobalt (II) chloride as a water indicator is blue (high water adsorption) to light pink (no water adsorption). When heated, it releases moisture and is regenerated as a desiccant.
農薬や医薬品等の薬物をシリカゲルに内包させるカプセル化技術も幅広く研究されているが、主にゾル−ゲル化法を用いた製造方法であり、テトラエトキシシラン、テトラメトキシシラン等を原料とするためにコスト高にならざるを得ない（非特許文献１）。また、シリカゲルによって内包物をコーティングする方法も提案されているが、コーティングのコントロールが難しいという欠点がある（非特許文献２）。 Encapsulation technology for encapsulating drugs such as agricultural chemicals and pharmaceuticals in silica gel has been extensively studied, but this is a manufacturing method mainly using a sol-gelation method because tetraethoxysilane, tetramethoxysilane, etc. are used as raw materials. However, the cost must be high (Non-patent Document 1). Moreover, although the method of coating an inclusion by silica gel is also proposed, there exists a fault that control of coating is difficult (nonpatent literature 2).
一方、ケイ酸アルカリ水溶液と酸溶液とを反応させ、熱処理して得られたシリカヒドロゲルを湿式粉砕し、噴霧乾燥させて非晶質シリカ粒状体を製造する方法が、特許文献１に開示されている。 On the other hand, Patent Document 1 discloses a method for producing an amorphous silica granule by reacting an alkali silicate aqueous solution with an acid solution and wet-grinding a silica hydrogel obtained by heat treatment and spray drying. Yes.
また、ケイ酸ナトリウムに亜塩素酸ナトリウムを加えて噴霧乾燥させ、硫酸マグネシウム水溶液中でスラリー化した後、さらに噴霧乾燥するシリケート含有粉末の製造方法が、特許文献２に開示されている。 Further, Patent Document 2 discloses a method for producing a silicate-containing powder in which sodium chlorite is added to sodium silicate and spray-dried, slurried in an aqueous magnesium sulfate solution, and further spray-dried.
また、ケイ酸ナトリウムの加水分解で得られるコロイド状シリカを乾燥して粉末とし、クロル基を有するシリコン系処理剤で表面改質することを特徴とするナトリウム非含有シリカ組成物の製造方法が、特許文献３に開示されている。
シリカゲルを粉末又は粒子状とする場合には、特許文献１又は特許文献３に開示されているように、ケイ酸ナトリウムを中和してゲル状とした上で乾燥し、固形化する方法が採用される。これは、ケイ酸ナトリウムが非常に高粘度の物質であるため、中和することによって一旦ゲル状に調整しなければ乾燥して固形化できないためである。このため、粉末又は微粒子状のシリカゲルを得ようとすれば、固形化したシリカゲルを粉砕しなければならず、均質な粒子径のシリカゲル粒子を調整することは困難であった。 When silica gel is powdered or particulate, as disclosed in Patent Document 1 or Patent Document 3, a method of neutralizing sodium silicate into a gel and drying and solidifying is used. Is done. This is because sodium silicate is a very high-viscosity substance and cannot be solidified by drying unless it is once adjusted to a gel by neutralization. For this reason, in order to obtain a silica gel in the form of powder or fine particles, the solidified silica gel has to be pulverized, and it has been difficult to adjust silica gel particles having a uniform particle diameter.
また、特許文献２に開示されているシリケート含有粉末の製造方法では、噴霧乾燥を２回行う必要があり、図１３から明らかなように粒子径の小さな粒子と大きな粒子が混在しており、均質な粒子を調整することはできない。 Moreover, in the manufacturing method of the silicate containing powder currently disclosed by patent document 2, it is necessary to perform spray drying twice, and as FIG. 13 clearly shows, the particle | grains with a small particle diameter and a large particle are mixed, and it is homogeneous. Cannot adjust the particles.
本発明は、安価なケイ酸ナトリウムを原料とし、噴霧乾燥法を利用した簡易な操作で、微細で均質な球状シリカゲル粒子を大量に製造する方法の提供を目的とする。 An object of the present invention is to provide a method for producing a large amount of fine and homogeneous spherical silica gel particles by a simple operation using a spray drying method using inexpensive sodium silicate as a raw material.
本発明者は、ケイ酸ナトリウムにカルシウム、マグネシウム、アルミニウム等の２価又は３価の金属イオンを含む溶解度の低い塩の飽和水溶液又は過飽和水溶液を添加して混合溶液とすれば、噴霧乾燥によってシリカゲル粒子を形成できることを見出した。さらに、このシリカゲル粒子を酸性溶液中で中和すれば、多孔性球状シリカゲル粒子となることも見出し、本発明を完成させるに至った。 If the present inventors add a saturated aqueous solution or a supersaturated aqueous solution of a low-solubility salt containing divalent or trivalent metal ions such as calcium, magnesium, and aluminum to sodium silicate to obtain a mixed solution, the silica gel is obtained by spray drying. It has been found that particles can be formed. Furthermore, when this silica gel particle was neutralized in an acidic solution, it was found that it became porous spherical silica gel particles, and the present invention was completed.
具体的に、本発明は、
ケイ酸ナトリウム水溶液に、２価又は３価の金属イオンを含む溶解度の低い塩の過飽和水溶液を添加して混合溶液とする混合工程と、
前記混合溶液を、噴霧乾燥法によって球状シリカゲル粒子へと固形化する固形化工程と、
前記球状シリカゲル粒子を酸性溶液で中和する中和工程と、を有する球状シリカゲル粒子の製造方法に関する（請求項１）。
Specifically, the present invention
A mixing step of adding a supersaturated aqueous solution of a low-solubility salt containing a divalent or trivalent metal ion to a sodium silicate aqueous solution to form a mixed solution;
A solidification step of solidifying the mixed solution into spherical silica gel particles by spray drying;
And a neutralizing step of neutralizing the spherical silica gel particles with an acidic solution.
ケイ酸ナトリウム水溶液に塩化カルシウム水溶液等を添加すれば、不溶性のケイ酸カルシウム等が形成されるために、非常に短時間のうちに強固なゲル化が起こり噴霧乾燥することができない。しかし、同じカルシウム塩であっても、溶解度の低い塩の過飽和溶液を添加した場合には、ゲル化に時間がかかるために噴霧乾燥によってシリカゲル粒子を形成することができる。 If an aqueous solution of calcium chloride or the like is added to an aqueous solution of sodium silicate, insoluble calcium silicate or the like is formed, so that strong gelation occurs in a very short time and spray drying cannot be performed. However, even when the same calcium salt is used, when a supersaturated solution of a salt having low solubility is added, gelation takes time, so that silica gel particles can be formed by spray drying.
こうして形成される球状シリカゲル粒子は、比表面積がほとんど0m2/g であるが、酸性溶液中で中和工程を行うことにより、500m2/g程度の多孔質とすることができる。これは同じ混合溶液を噴霧乾燥せずに固形化し、粉砕したシリカゲル粒子よりも大きな比表面積である。 The spherical silica gel particles thus formed have a specific surface area of almost 0 m 2 / g, but can be made as porous as about 500 m 2 / g by performing a neutralization step in an acidic solution. This is a specific surface area larger than the silica gel particles obtained by solidifying and grinding the same mixed solution without spray drying.
２価又は３価の金属イオンを含む溶解度の低い塩は、カルシウム又はマグネシウムの水酸化物、硫酸塩、亜硫酸塩、炭酸塩又は重炭酸塩であることが好ましい（請求項２）。 The low-solubility salt containing a divalent or trivalent metal ion is preferably a calcium, magnesium hydroxide, sulfate, sulfite, carbonate or bicarbonate (claim 2).
前記ケイ酸ナトリウム水溶液の濃度は、30重量％以上60重量％以下であることが好ましい（請求項３）。30重量％未満では固形化が困難であり、60重量％を超えると噴霧が困難となるからである。 The concentration of the aqueous sodium silicate solution is preferably 30% by weight or more and 60% by weight or less (Claim 3). If it is less than 30% by weight, solidification is difficult, and if it exceeds 60% by weight, spraying becomes difficult.
前記ゲル化工程におけるケイ酸ナトリウムと前記塩との混合比率は、モル比で10：1〜4：1の範囲内であることが好ましい（請求項４）。 The mixing ratio of sodium silicate and the salt in the gelation step is preferably in the range of 10: 1 to 4: 1 by molar ratio (Claim 4).
前記塩がカルシウムの水酸化物、硫酸塩、亜硫酸塩、炭酸塩又は重炭酸塩であり、前記酸性溶液がリン酸溶液であることが好ましい（請求項５）。ケイ酸ナトリウム溶液にカルシウムイオンを添加してシリカゲル粒子とした場合、リン酸溶液中で中和することにより、アパタイト様物質が表面に形成され、球状シリカゲル粒子がタンパク質吸着能を発揮するためである。 Preferably, the salt is calcium hydroxide, sulfate, sulfite, carbonate or bicarbonate, and the acidic solution is a phosphoric acid solution. This is because, when calcium ions are added to a sodium silicate solution to form silica gel particles, neutralization in the phosphoric acid solution forms an apatite-like substance on the surface, and spherical silica gel particles exhibit protein adsorption ability. .
前記混合工程において、前記混合溶液に薬物を添加することにより、該薬物を球状シリカゲル粒子内に内包させることも可能である（請求項６）。この場合、内包された薬物は、中和工程を行うことによって多孔質化した球状シリカゲル粒子の細孔を通じて、徐放させることができる。このため、薬物を内包させた多孔性球状シリカゲル粒子は、徐放性製剤としての機能を発揮しうる。 In the mixing step, the drug can be encapsulated in spherical silica gel particles by adding the drug to the mixed solution (Claim 6). In this case, the encapsulated drug can be gradually released through the pores of the spherical silica gel particles made porous by performing the neutralization step. For this reason, the porous spherical silica gel particles encapsulating the drug can exhibit a function as a sustained-release preparation.
本発明の球状のシリカゲル粒子の製造方法によれば、均質な球状のシリカゲル粒子を、低コストかつ容易に大量生産することが可能となる。また、得られる球状シリカゲルは、多孔質であり、タンパク質吸着性（生体適合性）を有する。 According to the method for producing spherical silica gel particles of the present invention, homogeneous spherical silica gel particles can be easily mass-produced at low cost. Moreover, the obtained spherical silica gel is porous and has protein adsorptivity (biocompatibility).
以下、本発明の実施の形態について、適宜図面を参照しながら説明する。なお、本発明は、以下の記載に限定されない。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings as appropriate. The present invention is not limited to the following description.
本発明の球状のシリカゲル粒子の製造方法の概略フローチャートを、図１に示す。本発明では、まず、ステップＳ１として、ケイ酸ナトリウム水溶液（濃度30重量％〜60重量％以下）を用意し、これに２価又は３価の金属イオンを含む溶解度の低い塩の飽和水溶液又は過飽和水溶液を添加して混合溶液とする（混合工程）。 A schematic flow chart of the method for producing spherical silica gel particles of the present invention is shown in FIG. In the present invention, first, as step S1, a sodium silicate aqueous solution (concentration of 30 wt% to 60 wt% or less) is prepared, and a saturated aqueous solution or supersaturated salt having a low solubility containing divalent or trivalent metal ions. An aqueous solution is added to obtain a mixed solution (mixing step).
ここで、２価又は３価の金属イオンを含む溶解度の低い塩としては、カルシウム又はマグネシウムの水酸化物、硫酸塩、亜硫酸塩、炭酸塩又は重炭酸塩が好ましいが、これ以外にもアルミニウムの水酸化物、炭酸塩、重炭酸塩等も使用可能である。 Here, as the low-solubility salt containing divalent or trivalent metal ions, calcium or magnesium hydroxides, sulfates, sulfites, carbonates or bicarbonates are preferable. Hydroxides, carbonates, bicarbonates and the like can also be used.
２価又は３価の金属イオンを含む溶解度の低い塩は、飽和溶液又は過飽和溶液としてケイ酸ナトリウム水溶液に添加する。これら溶解度の低い塩とケイ酸ナトリウムとの混合比率は、モル比で10：1〜4：1の範囲内とするのが好ましいが、ケイ酸ナトリウム水溶液に直接固体の塩を添加すると、不均一なゲルとなってしまう。 A low-solubility salt containing a divalent or trivalent metal ion is added to the aqueous sodium silicate solution as a saturated or supersaturated solution. The mixing ratio of these low-solubility salts and sodium silicate is preferably in the range of 10: 1 to 4: 1 in molar ratio, but when a solid salt is added directly to an aqueous sodium silicate solution, it is not uniform. It becomes a gel.
溶解度の低い塩の混合比率が高いほど、ゲル化に要する時間が短縮される。また、ケイ酸ナトリウム水溶液を加熱しておくことによっても、ゲル化に要する時間が短縮される。ここで、溶解度の低い塩の過飽和水溶液として、水酸化カルシウム（Ca(OH)2）過飽和水溶液（9重量％）を45重量％のケイ酸ナトリウム（Na2SiO3）水溶液に添加する場合における、Na2SiO3／Ca(OH)2のモル比とゲル化時間（室温及び70℃）との関係を、表１に示す。 The higher the mixing ratio of the low-solubility salt, the shorter the time required for gelation. Further, the time required for gelation can be shortened by heating the aqueous sodium silicate solution. Here, as a supersaturated aqueous solution of a salt having low solubility, calcium hydroxide (Ca (OH) 2 ) supersaturated aqueous solution (9% by weight) is added to a 45% by weight sodium silicate (Na 2 SiO 3 ) aqueous solution. Table 1 shows the relationship between the molar ratio of Na 2 SiO 3 / Ca (OH) 2 and the gelation time (room temperature and 70 ° C.).
なお、ゲル化時間とは、水酸化カルシウム過飽和水溶液等の２価又は３価の金属イオンを含む溶解度の低い塩の飽和水溶液又は過飽和水溶液を、ケイ酸ナトリウム水溶液に添加して撹拌した直後から、混合溶液がゲル状となるまでに要した時間をいう。例えば、表１に示したゲル化時間は、ビーカー内でこれら２種類の溶液を混合してから、静置状態でビーカーを傾斜させても混合溶液が動かなくなるまでの時間を表示している。 The gelation time is immediately after adding a saturated aqueous solution or supersaturated aqueous solution of a low-solubility salt containing a divalent or trivalent metal ion such as a calcium hydroxide supersaturated aqueous solution to an aqueous sodium silicate solution and stirring. It means the time required for the mixed solution to become a gel. For example, the gelation time shown in Table 1 indicates the time from mixing these two types of solutions in a beaker until the mixed solution does not move even if the beaker is tilted in a stationary state.
次に、ステップＳ２として、ゲル状となった前駆溶液を、噴霧乾燥法によって乾燥させ、シリカゲル粒子へと固形化する（固形化工程）。ケイ酸ナトリウム水溶液（水ガラス）は非常に粘度が高いため、そのまま噴霧乾燥しても固形化させることはできないが、ゲル状の前駆溶液とした後は噴霧乾燥によって固形化が可能となる。噴霧乾燥には公知の装置を用いることが可能であるが、温度は60℃以上100℃以下とすることが好ましい。 Next, as step S2, the gel-like precursor solution is dried by a spray drying method and solidified into silica gel particles (solidification step). Since the sodium silicate aqueous solution (water glass) has a very high viscosity, it cannot be solidified even if spray-dried as it is, but after the gel-like precursor solution is formed, it can be solidified by spray-drying. A known apparatus can be used for spray drying, but the temperature is preferably 60 ° C. or higher and 100 ° C. or lower.
次に、ステップＳ３として、酸性溶液中にシリカゲル粒子を浸漬して中和することによって、シリカゲル粒子を多孔質化し、比表面積を増大させることができる（中和工程）。 Next, as step S3, the silica gel particles can be made porous by increasing the specific surface area by immersing the silica gel particles in the acidic solution for neutralization (neutralization step).
酸性溶液としてはリン酸又は塩化アンモニウム溶液が好ましい。リン酸の場合には濃度を5mol/L以上とすることが好ましく、塩化アンモニウムの場合には濃度を15重量％以上30重量％以下とすることが好ましい。 The acidic solution is preferably phosphoric acid or ammonium chloride solution. In the case of phosphoric acid, the concentration is preferably 5 mol / L or more, and in the case of ammonium chloride, the concentration is preferably 15% by weight or more and 30% by weight or less.
［実施例１］
本発明の実施例１として、以下の方法でシリカゲル粒子を製造した。まず、水酸化カルシウム過飽和水溶液（9重量％）3.67gを、45重量％のケイ酸ナトリウム水溶液6.67gを入れたビーカー中に添加し（Na2SiO3／Ca(OH)2のモル比は5.47、室温）、ガラス棒で撹拌し、混合溶液とした（混合工程）。
[Example 1]
As Example 1 of the present invention, silica gel particles were produced by the following method. First, 3.67 g of a calcium hydroxide supersaturated aqueous solution (9 wt%) was added to a beaker containing 6.67 g of a 45 wt% sodium silicate aqueous solution (Na 2 SiO 3 / Ca (OH) 2 molar ratio was 5.47). , Room temperature) and stirred with a glass rod to obtain a mixed solution (mixing step).
直ちに、混合溶液を図２に示す噴霧乾燥装置の符号６に示す場所へとセットした。この噴霧乾燥装置では、混合溶液はチューブ７からスプレーノズル２へと吸引され、チューブ７を経てエアコンプレッサー３から供給される圧縮空気と混合され、乾燥室９内へと噴霧される。乾燥室９の底面にはフィルター４があり、乾燥窒９内の空気は、チューブ１０を経て吸引ポンプ５へと吸引される。 Immediately, the mixed solution was set in the place indicated by reference numeral 6 of the spray drying apparatus shown in FIG. In this spray drying apparatus, the mixed solution is sucked from the tube 7 to the spray nozzle 2, mixed with the compressed air supplied from the air compressor 3 through the tube 7, and sprayed into the drying chamber 9. There is a filter 4 at the bottom of the drying chamber 9, and the air in the dry nitrogen 9 is sucked into the suction pump 5 through the tube 10.
そして、乾燥室９内部をヒーター１によって約80℃に加熱し、混合溶液をスプレーノズル２から下方に噴霧乾燥し、混合溶液を固形化した（固形化工程）。形成されたシリカゲル粒子は、フィルター４上に粉末として析出した。 And the inside of the drying chamber 9 was heated to about 80 degreeC with the heater 1, and the mixed solution was spray-dried below from the spray nozzle 2, and the mixed solution was solidified (solidification process). The formed silica gel particles were deposited as a powder on the filter 4.
シリカゲル粒子は、ノズルスプレー２からの混合溶液の噴霧終了後に取り出した。そして、その1gをビーカーに入れたリン酸溶液（濃度100％、JIS特級）10mL中に30分間浸漬することによって中和した（中和工程）。その後、中和後のシリカゲル粒子を、精製水を用いて洗浄し、乾燥器内にて120℃で一晩乾燥させた。乾燥後のシリカゲル粒子を、実施例１の球状シリカゲル粒子とした。 The silica gel particles were taken out after the spraying of the mixed solution from the nozzle spray 2 was completed. Then, 1 g of this was neutralized by immersing it in 10 mL of a phosphoric acid solution (concentration 100%, JIS special grade) in a beaker for 30 minutes (neutralization step). Thereafter, the neutralized silica gel particles were washed with purified water and dried overnight at 120 ° C. in a dryer. The dried silica gel particles were the spherical silica gel particles of Example 1.
実施例１の球状シリカゲル粒子の電子顕微鏡写真（1500倍）を、図３に示す。実施例１のシリカゲル粒子は、形の整った球状粒子であることが確認された。 The electron micrograph (1500 times) of the spherical silica gel particles of Example 1 is shown in FIG. The silica gel particles of Example 1 were confirmed to be spherical particles with a uniform shape.
また、実施例１の球状シリカゲル粒子について、粒度分布の測定結果を図４に示す。実施例１のシリカゲル粒子の平均粒径は、3.2μmであり、ほとんどが2〜10μmの粒径範囲内に分布していた。このように、実施例１のシリカゲル粒子は、非常に微細、かつ、均質な球状粒子であることが確認された。 Moreover, the measurement result of a particle size distribution is shown in FIG. 4 about the spherical silica gel particle of Example 1. FIG. The average particle size of the silica gel particles of Example 1 was 3.2 μm, and most were distributed within a particle size range of 2 to 10 μm. Thus, it was confirmed that the silica gel particles of Example 1 were very fine and homogeneous spherical particles.
［比較例１］
次に、本発明の比較例１として、実施例１と同じ混合溶液を、噴霧乾燥せずに室温で完全にゲル化させた塊1gを、実施例１と同様に中和及び乾燥して得られたシリカゲル粒子を、比較例のシリカゲル粒子とした。
[Comparative Example 1]
Next, as Comparative Example 1 of the present invention, 1 g of a lump obtained by completely gelling the same mixed solution as in Example 1 at room temperature without spray drying was obtained by neutralizing and drying in the same manner as in Example 1. The obtained silica gel particles were used as comparative silica gel particles.
実施例１及び比較例１のシリカゲル粒子について、BET法によって比表面積を測定した。その結果、比較例１のシリカゲル粒子は280m2/gであったのに対して、実施例１のシリカゲル粒子は２倍近い520m2/gもあった。このことから、実施例１のシリカゲル粒子は、比較例のシリカゲル粒子と比較して、単に粒径が小さく球状であるというだけでなく、多孔質でもあることが確認された。 The specific surface area of the silica gel particles of Example 1 and Comparative Example 1 was measured by the BET method. As a result, the silica gel particles of Comparative Example 1 were 280 m 2 / g, whereas the silica gel particles of Example 1 were nearly 520 m 2 / g, which was twice as large. From this, it was confirmed that the silica gel particles of Example 1 were not only small in size and spherical but also porous as compared with the silica gel particles in Comparative Example.
［比較例２］
また、実施例１の固形化工程後のシリカゲル粒子について、中和工程を行わず、乾燥器内にて120℃で一晩乾燥させたものを、本発明の比較例２とした。この比較例２のシリカゲル粒子についても比表面積を測定した結果、ほぼ0m2/gであった。このように、本発明の製造方法において、シリカゲル粒子を多孔質化するためには、中和工程が必須であることが確認された。
[Comparative Example 2]
Moreover, about the silica gel particle after the solidification process of Example 1, what was dried at 120 degreeC overnight in a dryer without performing a neutralization process was made into the comparative example 2 of this invention. As a result of measuring the specific surface area of the silica gel particles of Comparative Example 2, it was almost 0 m 2 / g. Thus, in the manufacturing method of this invention, in order to make a silica gel particle porous, it was confirmed that the neutralization process is essential.
［実施例２］
次に、本発明の実施例２として、混合工程において、混合溶液12g当たり蛍光物質として、市販の蛍光ペン（ピンク）のインク0.02gを添加し、中和工程において20重量％の塩化アンモニウム水溶液を使用すること以外、すべて実施例１と同様にして、蛍光物質内包シリカゲル粒子（薬物内包シリカゲル粒子）を製造した。
[Example 2]
Next, as Example 2 of the present invention, 0.02 g of commercially available fluorescent pen (pink) ink was added as a fluorescent substance per 12 g of the mixed solution in the mixing step, and a 20 wt% ammonium chloride aqueous solution was added in the neutralization step. Except for use, fluorescent substance-encapsulated silica gel particles (drug-encapsulated silica gel particles) were produced in the same manner as in Example 1.
そして、実施例２の蛍光物質内包シリカゲル粒子を、内径5mm、長さ150ｍｍのガラス管に充填し、両端をシリコン栓で密封した。このガラス管を、図５に示すような溶出装置にセットし、精製水を90mL/minの流量で流し、ガラス管から流出した精製水について、吸光度を測定した。 The fluorescent substance-encapsulating silica gel particles of Example 2 were filled into a glass tube having an inner diameter of 5 mm and a length of 150 mm, and both ends were sealed with silicon stoppers. This glass tube was set in an elution apparatus as shown in FIG. 5, purified water was flowed at a flow rate of 90 mL / min, and the absorbance of the purified water flowing out of the glass tube was measured.
蛍光物質の1ppm水溶液、ガラス管から１日後、２日後及び３日後に流出した精製水の650nm〜800nmの吸光度測定の結果を、図６に示す。波長による吸光度変化のパターンから、ガラス管から流出した精製水には、少なくとも３日間は蛍光物質が溶出していることが確認された。 FIG. 6 shows the results of measuring the absorbance at 650 nm to 800 nm of purified water flowing out after 1 day, 2 days, and 3 days from a 1 ppm aqueous solution of a fluorescent substance and a glass tube. It was confirmed from the pattern of the change in absorbance depending on the wavelength that the fluorescent substance eluted in the purified water flowing out of the glass tube for at least 3 days.
また、波長750nmにおける吸光度から、蛍光物質内包シリカゲル粒子1gあたりの溶出液（ガラス管から流出した精製水）中蛍光物質濃度を算出した。その結果を、図７に示す。少なくとも３日間は、蛍光物質濃度が2.1〜2.7ppm/gの範囲内にあり、蛍光物質内包シリカゲル粒子から蛍光物質が安定的に徐放出されていることが確認された。 Further, from the absorbance at a wavelength of 750 nm, the concentration of the fluorescent substance in the eluate (purified water flowing out from the glass tube) per 1 g of the fluorescent substance-encapsulated silica gel particles was calculated. The result is shown in FIG. For at least 3 days, the fluorescent substance concentration was in the range of 2.1 to 2.7 ppm / g, and it was confirmed that the fluorescent substance was stably and gradually released from the fluorescent substance-containing silica gel particles.
本発明の製造方法によって得られる球状シリカゲル粒子は多孔質であり、これに薬物を内包させることにより、多数の細孔を通じて薬物を徐放出させることが期待される。実施例２に関する実験結果から、本発明の球状シリカゲル粒子の製造方法によれば、中和工程を行うことで、多孔性球状シリカゲル粒子を薬物の徐放性製剤として利用することも可能である。医薬品を内包させれば医学、薬学分野でドラッグデリバリーシステムとして利用でき、農薬（例えば、除草剤）を内包させれば農業分野においても利用可能である。 The spherical silica gel particles obtained by the production method of the present invention are porous, and it is expected that the drug is gradually released through a large number of pores by encapsulating the drug therein. From the experimental results regarding Example 2, according to the method for producing spherical silica gel particles of the present invention, the porous spherical silica gel particles can be used as a drug sustained-release preparation by performing a neutralization step. It can be used as a drug delivery system in the medical and pharmaceutical fields if it is encapsulated, and it can also be used in the agricultural field if it contains an agrochemical (eg, herbicide).
本発明の球状シリカゲル粒子の製造方法は、化学分野、医薬品分野、農業分野等において、低コストで微細かつ均質な球状シリカゲル粒子を製造するための方法として有用である。 The method for producing spherical silica gel particles of the present invention is useful as a method for producing fine and homogeneous spherical silica gel particles at a low cost in the chemical field, pharmaceutical field, agricultural field and the like.
１：ヒーター
２：スプレーノズル
３：エアコンプレッサー
４：フィルター
５：吸引ポンプ
６：混合溶液
７，８，１０：チューブ
９：乾燥室
１１：精製水
１２：ポンプ
１３：ガラス管
１４：蛍光物質内包シリカゲル粒子
1: Heater 2: Spray nozzle 3: Air compressor 4: Filter 5: Suction pump 6: Mixed solution 7, 8, 10: Tube 9: Drying chamber 11: Purified water 12: Pump 13: Glass tube 14: Silica gel containing fluorescent substance particle
Claims (6)
前記混合溶液を、噴霧乾燥法によって球状シリカゲル粒子へと固形化する固形化工程と、
前記球状シリカゲル粒子を酸性溶液で中和する中和工程と、を有する球状シリカゲル粒子の製造方法。 A mixing step of adding a saturated aqueous solution or a supersaturated aqueous solution of a low-solubility salt containing a divalent or trivalent metal ion to a sodium silicate aqueous solution; and
A solidification step of solidifying the mixed solution into spherical silica gel particles by spray drying;
And a neutralizing step of neutralizing the spherical silica gel particles with an acidic solution.
前記酸性溶液がリン酸溶液である請求項１乃至４のいずれか１項に記載の球状シリカゲル粒子の製造方法。 The salt is calcium hydroxide, sulfate, sulfite, carbonate or bicarbonate;
The method for producing spherical silica gel particles according to any one of claims 1 to 4, wherein the acidic solution is a phosphoric acid solution.
Priority Applications (1)
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