JP2001158798A - 固体形状で、安定且つ濃縮した、生物学的に同化可能なオルト珪酸を含有する複合体及びその製造方法 - Google Patents

固体形状で、安定且つ濃縮した、生物学的に同化可能なオルト珪酸を含有する複合体及びその製造方法

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 固体形状において安定且つ濃縮した生物学的
に同化可能なオルト珪酸を含有する複合体と、その複合
体の製造方法を提供すること。 【解決手段】 オルト珪酸と水素結合を形成することに
より安定剤として作用するポリペプチドとオルト珪酸と
の複合体を形成させる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の技術分野】本発明は、固体形状で、安定且つ濃
縮した、生物学的に同化可能なオルト珪酸を含有する複
合体、及び前記複合体の製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】シリコン(珪素)は生命に必須の元素で
ある。それは、結合組織基質に見られるタンパク質−グ
リコサミノグリカン複合体の構成成分であるという構造
的役割と、増殖及び骨形成(シリコンは骨の石灰化過程
に働く)における代謝的役割との両方を有する。従っ
て、シリコンは、骨及び結合組織の正常な発生に必須で
ある。
【0003】また、シリコンはオルト珪酸Si(OH)
4の形状でAl3+イオンに高い親和性を有し、その排泄
を高めることが示された。従って、それは、骨及び脳に
おける、特にアルツハイマー病のような神経変性疾患に
おいてアルミニウムの毒性効果に対抗して作用すること
ができる可能性がある。
【0004】このようなデータは、時間的に正確なシリ
コンの供給は、例えば成長期、又は特別な病状において
非常に役立つことを示唆している。
【0005】それでもやはり、シリコンの欠乏を防ぐこ
とも重要である:ヒトで行われた幾つかの研究は、本質
的に時が経つにつれて胃腸からのシリコンの吸収が低下
するために、加齢と共に皮膚及び動脈壁においてシリコ
ンが減少することを示した。
【0006】シリコン代謝に関する主な問題は、その同
化作用が困難であることから生じている。シリコンは極
めて豊富な元素であるけれども、天然では水に不溶の金
属の形状で存在し(結晶酸化物(シリカ、珪酸塩)又は
非晶質(粘土、オパール)、それは、生物にとって同化
可能なシリコン源であることを意味しない。
【0007】同様に、シリコンは天然に我々の食物の中
に、即ち、本質的にアルミノ珪酸塩又はシリカの形状で
存在するので、極めてわずかしか同化できない。植物性
産物の精製及び純化という現実的な技術(食用穀物及び
食物繊維が主なシリコン源である)は、シリコンが豊富
な部分を捨てる傾向があり(鞘)、やはりこの供給を減
らしている。
【0008】生物活性のあるシリコンの形状は水溶性で
なければならず、その溶解性はシリコン原子上の遊離の
OH基(シラノール官能基)の量に依存していることが
今や認められていると思われる。
【0009】血液及び血管外液では、シリコンはオルト
珪酸の水酸化物という形状で(Si(OH)4)、生体
のpHでは解離しない、ほとんど完全に遊離型で生理学
的に存在する。更に、研究は、単量体又はオリゴ体(ご
く僅かに重合している)のオルト珪酸だけが腸管バリア
を通過することができることを示した(P.Creac
h, J.Adrian,Med.et Nut.19
90年26(2)、73〜90)。
【0010】シリコン原子上に遊離のOH基が存在する
ということは、その生物学的役割と密接に関係する。実
際、このような官能基は、アミド、水、アルコール、ケ
トン、エステルなどと共有結合又は水素結合を作ること
ができる。従って、生体媒質では、膜リン脂質、タンパ
ク質、グリコサミノグリカン及び多糖類との結合が形成
されうる。
【0011】従って、シリコンが珪酸の形状又はできる
だけ類似の形状であるようなシリコンの供給を考えるこ
とが必要である。
【0012】溶液中の単量体オルト珪酸は、約10-4
ol.1-1の濃度まで相対的に安定である;しかし、濃
度が増した場合、Si(OH)4分子は会合してオルト
珪酸のオリゴマー及び重合体を作り(シロキサン結合S
i−O−Siの形成)、最終的には、水にほとんど溶け
ない又は全く溶けない、及びシリコンの生分解性が極め
て弱いコロイド状溶液又はシリカゲルを形成する。
【0013】非常に希釈した安定な溶液の形状でのオル
ト珪酸の供給は、シリコンの1日の補給を満たさない
し、十分に高い量で、栄養物、又は食事用、化粧用又は
治療用組成物に組み入れるのも不可能となる。
【0014】生物活性があり、濃縮されたシリコンで、
すでに利用できるシリコン源は、数個の水酸基を提示
し、溶液又は固体の形状で見ることができる有機珪素化
合物である(欧州特許第0289366号及びフランス
第2761074号特許)。
【0015】また、更に濃縮したオルト珪酸溶液も利用
でき、その中のオルト珪酸はシロキサン結合、Si−O
−Siを加水分解することによって重合化を防ぐ強い酸
性pHによって安定化されている。(日本特許第581
76115号)。
【0016】特許WO95/21124号も安定剤によ
って安定化したオルト珪酸の濃縮調製物を提案してい
る。溶液中でオルト珪酸及びコリンの間で複合体が形成
されるが、酸性pHを維持しなければ良好な安定性を得
ることができない。
【0017】摂取の間、pH条件は維持されないので
(生理的pH)、そのような酸性溶液は最適な同化を提
供しない。オルト珪酸の重要な部分は同化される前に重
合する。
【0018】医学研究の範囲内で、老化した皮膚、傷み
易い毛髪及び脆弱な爪を改善するためにコロイド状珪酸
の局所塗布が経口摂取と組み合わせられた(Lassu
sA.,Journal of Internatio
nal MedicalResearch 1993
年、21巻、209〜215)。しかしながら、多くの
シロキサン結合が存在するために、この形状の生分解性
は弱い。
【0019】
【発明の解決しようとする課題】このことは、発明の目
的が同化可能で、濃縮し且つ安定的なオルト珪酸の形状
を提案している理由である。
【0020】その上、経口で同化できるには、オルト珪
酸が、様々な生理的pH、即ち、酸性、中性又は弱アル
カリ性の媒質において可溶性で且つ化学的に安定でなけ
ればならない。従って、発明の他の目的は、このような
様々なpHで安定であるオルト珪酸の形状を得ることで
ある。
【0021】最後に、もう1つの目的は、経口投与のた
めに水性ではない形状:カプセル、顆粒、又は錠剤で、
食事用、化粧用又は治療用組成物、及び栄養補助剤に組
み入れることができる固体形状を得ることであった。
【0022】
【課題を解決するための手段】これらの目的は、オルト
珪酸と水素結合を形成することにより安定剤として作用
するポリペプチドとオルト珪酸との複合体を形成させる
ことによって達することができる。これはシロキサン結
合及びオルト珪酸の重合形成を妨げる。
【0023】従って、オルト珪酸の安定な固体形状(粉
末)が得られ、それは、摂取後、生体液で可溶化され、
同化可能で且つ生物活性のあるオルト珪酸(単量体又は
オリゴ体)の可溶性形状を解離する。
【0024】濃縮した固体形状の優れた安定性にもかか
わらず、発明の重要な特徴は、消化管を通過する間、安
定性を保つ能力であり、これは、その重合化に有利に働
く様々な生理的pHの存在に関わりない。
【0025】これは、シリコン及びポリペプチドの間に
存在する特に強い相互作用によって説明することができ
る。溶解する際、シリコン原子によって支えられている
ポリペプチド鎖及び水酸官能基の間の複合体はそのまま
残る;複合体の結合力は弱い結合(水素結合)基の形成
及びおそらくポリペプチド鎖の構造的構成につながって
いる。
【0026】徐放性形状を調製する見通しにおいて、薬
理的な活性を有するペプチドの中にはシリコンを含有す
る天然鉱物又は珪酸でできた合成鉱物に会合するものが
あることに注目すべきである(特許N°BE77823
9)。このようなシリコン化合物のすべてに共通の特徴
は、ペプチドの支持体として好適なコロイド状懸濁液を
形成することである;この特許で扱われている技術的な
問題が本発明に関係のないことは明らかである。
【0027】
【発明の実施の形態】本発明の主題は、オルト珪酸がポ
リペプチドと複合体を形成し、固体で、安定且つ濃縮し
た形状である、生体が同化可能なオルト珪酸を含有する
複合体を提案することである。
【0028】本発明の主題はまた、オルト珪酸を含有す
る前記複合体の調製工程を提供することであり、以下の
段階を含んでいる: −ポリペプチドを1容量の蒸留水に溶解する −pHを2及び4の間に調整する −1/4及び1容量の間を含む比率で、水溶性アルコー
ル、好ましくはエタノールを撹拌しながら加える −オルト珪酸の加水分解可能な前駆体、好ましくはテト
ラアルコキシシランを1滴ずつ加える −前駆体の加水分解が完了するまで撹拌しながら混合物
を維持する −アルコール及び水を蒸発させる このようにしてオルト珪酸−ポリペプチド複合体が得ら
れる。それは粉末状の、わずかに着色した固体で、10
%までのシリコン含量を有する。好ましくはシリコン含
量は1及び5%の間で含まれる。
【0029】発明の有利な実施態様に従って、ポリペプ
チドは動物又は植物起源に由来するタンパク質の加水分
解物である。
【0030】実際、強い加水分解の後得られたポリペプ
チドが発明の目的の具現化に最も適していることが確証
された。
【0031】高分子量のポリペプチド及び特に特定のタ
ンパク質は不良な安定剤であると思われる。これは、オ
ルト珪酸との配置を安定させるのに好適ではない、この
ようなタンパク質の3次構造によって説明される可能性
がある。
【0032】発明の好ましい実施態様に従って、ポリペ
プチドはブタ又は魚類コラーゲンのようなコラーゲン加
水分解物である。
【0033】実際、動物起源に由来するタンパク質加水
分解物の中で、コラーゲン加水分解物は、コラーゲン
が、オルト珪酸との複合体形成に有利に働く構造を有す
るので、特に好適である。
【0034】また、シリコンは生体内でコラーゲンと強
く会合している(CarlisleEM,The Sc
ience of Total Environmen
t,1988年、73巻、95〜106)。
【0035】最後に、本発明のもう1つの目的は、何ら
かの好適な賦形剤と関連して、そのような複合体を含有
する化粧用又は治療用組成物及び栄養補助剤を提案する
ことである。
【0036】このような栄養組成物及び補助剤の数多く
の用途の中では、以下を挙げることができる:シリコン
欠乏症、妊婦にとっての重要な摂取の必要性、成長期の
子供、シリコン同化能及び組織結合の低下した高齢者、
皮膚、毛髪、爪の再生と強化のために、又は骨粗鬆症又
はアテローム性動脈硬化症のような疾患の予防及び治
療。
【0037】[実施例]以下の実施例は、非限定的方法
で本発明を説明することを意図している。
【0038】実施例1:ブタ起源の加水分解した栄養に
なるゼラチンによる、シリコンが1.5%のオルト珪酸
粉末の調製 90gのブタのタンパク質の加水分解物を撹拌しながら
250mlの蒸留水に溶解する。6Nの塩酸溶液でpH
を3及び4の間に調整する。次いで270mlの無水エ
タノールを撹拌しながらゆっくり加える。均一な橙黄色
の溶液が得られ、それはごくわずかに乳白光を放つ。次
に撹拌しながら、テトラエトキシシラン(11.25
g)を一滴ずつ混合物に加える。前駆体の加水分解が完
了するまで撹拌しながら溶液を維持する。減圧下でアル
コール及び水を蒸発させる。92gの粉末状の、わずか
に着色した(黄色っぽい)固体が得られ、水の残留含量
は約5.5%である。
【0039】実施例2:小麦タンパク質の加水分解物に
よるオルト珪酸の粉末の調製 180gの小麦タンパク質加水分解物を、500gの蒸
留水に撹拌しながら溶解する。400mlの無水エタノ
ールを加える。希釈した塩酸溶液で混合物を酸性化す
る。次いで、撹拌しながら、23gのテトラエトキシシ
ランを一滴ずつ混合物に加える。次に、減圧下蒸留によ
ってエタノール及び水を除く。わずかに着色した固体が
得られ、粉砕して完全に水に溶け、シリコン含量が約
2.5%の粉末を得ることができる。
【0040】実施例3:安定性試験 本試験は0.075%のシリコン含量を有する水溶液中
で、胃のpH(1.2)及び腸のpH(7.5)にて3
7℃((3℃)で行った。安定性の基準はシリコンの溶
解性である。
【0041】
【表1】
【0042】実施例4:十二指腸における拡散試験 水溶液中の様々な形状のシリコン(Siの比率は0.6
%)の同化を十二指腸壁レベルで測定し、比較する。調
べた様々な形状は以下のとおりである;コラーゲン・ポ
リペプチドにより安定化されたオルト珪酸の粉末を溶解
することによって得た溶液、安定化されていないオルト
珪酸を含有する溶液及び珪酸ナトリウム溶液。
【0043】ペントバルビタール2ナトリウムを心臓内
に注射することにより、スプレーグ・ドーリー系ラット
を屠殺する。屠殺後直ちに、各ラットから十二指腸を再
回収し、NaCl溶液(0.9%)で洗浄する。およそ
正確に1mlのシリコン溶液を中にいれ、臓器を綿の縫
い糸で縛って37℃にて10mlの緩衝等張液に入れ
る。試験の様々な時間で1mlの緩衝等張液を試料とし
て採取し、濾過する。
【0044】原子吸光分析法によって可溶性シリコンの
濃度を測定する。十二指腸用のシリコン溶液は十二指腸
独特のpH(8.5)に調整する。 結果
【0045】
【表2】
【0046】これらの結果は、ポリペプチドとの複合体
を形成したオルト珪酸は、安定化されていないオルト珪
酸の2倍及び珪酸ナトリウムの3倍拡散したことを示し
ている(これら後者の形状は弱い拡散を有す)。複合体
形成した形状のみが拡散し、従って同化された。
【0047】これは、生物活性のあるオルト珪酸は水に
可溶性であり、組織のpHで安定であるべきであるとい
うことを裏付けている。実施例5 :飲用に適する溶液のための粉末形状による、
目に見える部位、毛髪及び爪の伸びを改善する栄養補助
剤。
【0048】 植物性タンパク質 90g ビタミンE 100mg 鉄 60mg 亜鉛 14mg マグネシウム 450mg シリコンが1.5%の複合体を形成したオルト珪酸粉末
状のシリコン70mg 賦形剤(重炭酸ナトリウム、サッカロース)qsp 1
00g
【0049】この補助剤は、7gの小袋の中の飲用に適
した溶液のための粉末形状である。薬量学では1つの小
袋/日であり、それはシリコンが1.5%の粉末状オル
ト珪酸複合体の形状に基づいて5mgのシリコンを摂取
することに相当する(複合体の0.33gに相当す
る)。
【0050】実施例6:骨粗鬆症、関節症、下肢のアテ
ローム性動脈硬化症のための治療用組成物 シリコンが1.5%の複合体を形成したオルト珪酸の形
状に基づくシリコン 750mg ラクトース qsp 100g この組成物は各0.33gの錠剤の形状に基づき、シリ
コンが1.5%のオルト珪酸複合体の形状に基づいた
2.47mgのシリコンに相当する(複合体の0.16
5gと等量)。推奨される1日の摂取は錠剤2個であ
る。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) A23L 1/305 A23L 1/305 A61K 7/00 A61K 7/00 E C 33/00 33/00 47/42 47/42 47/48 47/48 A61P 19/04 A61P 19/04 19/08 19/08 25/28 25/28 43/00 105 43/00 105 (71)出願人 598036872 ジャン ギュイーヌ モナコ、エムセ 98000 モナコ、ブルバ ール ディタリ、44 (72)発明者 マリー−クリスチーヌ スジュアン モナコ、98000 モナコ、ブルバール デ ィタリ、44 (72)発明者 ジャン ギュイーヌ モナコ、98000 モナコ、ブルバール デ ィタリ、44

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 生物学的に同化可能なオルト珪酸を含有
    する複合体であって、オルト珪酸がポリペプチドと複合
    体を形成し、固体で、安定且つ濃縮された形状のもとに
    ある複合体。
  2. 【請求項2】 前記ポリペプチドが動物又は植物起源の
    タンパク質加水分解物である請求項1に記載の複合体。
  3. 【請求項3】 前記ポリペプチドが、ブタ又は魚類のコ
    ラーゲンのようなコラーゲン加水分解物である請求項1
    に記載の複合体。
  4. 【請求項4】 請求項1に記載の複合体の製造方法であ
    って、以下の工程を含む: −ポリペプチドを1容量の蒸留水に溶解する、 −pHを2及び4の間に調整する、 −1/4及び1容量の間を含む比率で、水溶性アルコー
    ル(好ましくはエタノール)を撹拌しながら加える、 −オルト珪酸の加水分解可能な前駆体、好ましくはテト
    ラアルコキシシランを1滴ずつ加える、 −前駆体の加水分解が完了するまで撹拌しながら混合物
    を維持する、 −アルコール及び水を蒸発させる。
  5. 【請求項5】 何らかの好適な補助剤と関連して、請求
    項1に記載の生物学的に同化可能なオルト珪酸を含有す
    る複合体を含んでなる化粧用又は治療用組成物。
  6. 【請求項6】 何らかの好適な補助剤と関連して、請求
    項1に記載の生物学的に同化可能なオルト珪酸を含有す
    る複合体を含んでなる栄養補助剤。
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