深海の極限環境にヒントを得た 超高速ナノ乳化プロセス

出口 茂

独立行政法人海洋研究開発機構

海洋生命理工学研究開発センター長

乳化物の比較

エマルション ナノエマルション

ナノエマルションの用途

• ナノリアクター

• 機能性化粧品

• ドラッグキャリアー

トップダウンの乳化

剪断力

ラプラス圧

トップダウンの乳化の限界

ナノ粒子の合成

ボトムアップで調製

技術のポイント

• 本来混ざり合わない水と油を混合するのが乳化技術。ところがボトムアップの乳化を行うためには「油の水溶液」が必要

• 高温・高圧の極限の水（超臨界水）が示す特異な性質を利用して問題を解決

水の状態図（相図）

水の比誘電率の変化

物質の極性（比誘電率）

物質 比誘電率

水 80

グリセリン 47

エチレングリコール 39

エタノール 25

ドデカン 2

流動パラフィン 2~3

シリコンオイル 2~3

物質の極性（比誘電率）

物質 比誘電率

超臨界水（400℃、250気圧） 3

グリセリン 47

エチレングリコール 39

エタノール 25

ドデカン 2

流動パラフィン 2~3

シリコンオイル 2~3

超臨界水は油と自由に

混ざる

MAGIQとは？

• Monodisperse nAnodroplet Generation

In Quenched hydrothermal solution

• 超臨界水を利用したボトムアップのナノ乳化手法

• 油を超臨界水に溶解させた後、冷却して相分離を誘起し、油滴を再析出

MAGIQ乳化装置

10秒以内でナノ乳化

モデル系での実験

• １体積％のドデカンを水に乳化

• 乳化剤（Brij97、Polyoxyethylene 10

oleoyl ether）

乳化剤濃度

油滴のサイズ分布

S. Deguchi, N. Ifuku, Angew. Chem. Int. Ed. 52, 6409-6412

(2013).

油滴の保存安定性

ドデカンの熱分解

混合温度の効果

冷却速度の効果

従来技術（トップダウン）

剪断力

MAGIQ（ボトムアップ）

相分離

MAGIQの特徴

• 10秒以内にナノ乳化

• 乳化物組成を自由に選択できる

• O/W、W/O双方に適用できる

• 乳化剤の選択の幅が広い

本技術に関する知的財産権

• 発明の名称 :乳化物の製造方法

• 公開番号 ： 2013-39547

• 公開日 ：2013年2月28日

• 出願人 ：海洋研究開発機構

• 発明者 ：出口 茂、伊福菜穂

お問い合わせ先

海洋研究開発機構

事業推進部 産学連携課

課長 笠谷 岳郎

ＴＥＬ ０４６－８６７－９２３０

ＦＡＸ ０４６－８６７－９１９５

e-mail sanren@jamstec.go.jp