【発明の詳細な説明】
長時間持続する満腹効果を生み出すための材料
本発明は、水および胃腸液中で不溶性または難溶性の材料をスポンジ状の形成
物の形で含有する経口摂取のための材料、その製造方法および満腹効果を生み出
すための材料を製造するため、ならびに遅延され、かつ保護された作用物質放出
を有する経口投与可能な医薬品、栄養補助剤または食品を製造するためのその使
用に関する。
ヒトの体の中の過剰な脂肪の蓄積を薬物による方法で減少させるか、もしくは
その発生を阻止するという数多くの試みが行われた。例えば生化学的な方法で体
が栄養摂取を拒否するようにし向ける、いわゆる食欲抑制剤が存在する。この薬
剤は一部、著しく有害な副作用を有する。
数多くの公知のダイエット提案以外に、適切に脂肪を減少させる、もしくは筋
肉を減少させる機械的および電気機械的な手段が存在する。しかしこのような手
段の効果は極めて疑わしい。
ドイツ特許明細書ＤＥ４０２５９１２号から、胃の中で可溶性であり、かつ含
有物質を放出するケーシングからなる、経口摂取のための材料が公知である。該
ケーシングは、胃の中でその放出後に体積が増大し、
かつこのことにより体に満腹感を引き起こす物質が充填されている。
前記の系の欠点は、特殊な殻の製造が必要であることである。材料が胃の中で
その作用を展開する前に、相応していくらかの時間が経過する。さらに殻および
圧縮された形の材料の製造は著しいコストと結びついている。
従って本発明の課題は、従来の材料の前記の欠点を有していない、満腹効果を
有する経口摂取のための材料を提供することである。特に圧縮された形を製造す
るためのコストは低下し、かつ食品と同様に飲食することが可能である。
前記課題は本発明により、
該材料が弾性の原料からなり、
咀嚼運動および口蓋嚥下運動により変形可能であり、形を減少させることがで
き、かつ圧縮可能であるので、食道を通過することができ、かつ
食道を出た後で胃の中の飲料液および胃腸液中で体積を築きながら膨張可能で
あり、
胃の中に滞留中に生理学的な満腹効果を生み出し、かつ結合されている作用物
質および含有物質を遅延して放出し、かつ
胃の中に数時間滞留した後に吸収されないか、またはわずかに吸収されて腸を
経由して再び体から出ていく、
ことにより解決される。
言い換えれば、該材料は、単純な咀嚼運動および嚥下運動および液体摂取によ
る支持によりヒトの食道を通過する際に圧縮され、かつ食道を出た後で、胃の中
の水ならびに胃腸液中で膨張し、ここでその本来の空間体積を十分に取り戻す。
スポンジ状の形成物とは本発明によれば、気体を充填した球−多面体形の気泡
からなる発泡体と解釈し、該気泡は高粘性または固体の気泡壁により仕切られて
いる。本発明によれば、天然由来のスポンジも合成により製造したスポンジ状の
形成物も使用することができる。
スポンジ状もしくはスポンジ形の形成物の製造は、従来技術により自体公知の
方法で行う。使用される出発材料に依存して、最も容易なケースでは適切なガス
雰囲気下での吹き込み、泡立て、振とう、飛散または撹拌により発泡体が得られ
る。ポリマーの場合、発泡体構造は、化学反応に基づいて生じる。例えばポリウ
レタンの場合、加工の間、一定の温度でガスを発生させながら分解する発泡剤を
添加することにより、あるいは重合の間、液状の溶剤を添加することにより発泡
させる。発泡は押出機から出る際に、つまり押し出し成形または射出成形に引き
続き行うか、あるいはオープンな型の中で行う。硬化はそれぞれの原料の化合物
にとって特徴的な条件下で行う。
本発明による原料の利用性およびスポンジ構造にとって不可欠な前提は、該原
料の気泡壁を壊すことなく圧縮可能であることである。つまり本発明による材料
を経口摂取に使用することができるためには、泡形の、もしくは泡状の原料が、
食道を通過する際に容易に圧縮可能でなくてはならない。特に食道の通過の際に
困難が生じてはならない。
さらに原料の選択および発泡体形成の種類にとって、該原料の気泡壁を壊すこ
となく膨潤性を保持することは重要である。食道の通過後に、スポンジ状の形成
物は、少なくとももう１度、該形成物が食道に入る前に有していた大きさに増大
するべきである。場合により該原料は、本来の体積を越える大きさに膨潤しても
よい。
膨張したスポンジ状の形成物の体積は、２ｃｍ3、有利には４０ｃｍ3である。
圧縮された状態での体積は０．５ｃｍ3、有利には３ｃｍ3である。
スポンジ状の形成物は、膨張した状態でそれぞれ任意の形を有していてもよい
。しかし有利には、直方体または方形または円形の形態である。表面積はこの場
合、６〜６０ｃｍ2である。
有利には該原料は、スポンジ状の形成物が、その体積もしくはその大きさの１
／２〜１／２０、有利には１／４〜１／１０に圧縮可能であるように設定する。
生理学的な条件下で、咀嚼運動および嚥下運動により
形を減少させ、かつ圧縮された原料は、食道を出た後で、有利には胃の中でその
体積の２倍〜２０倍、特に有利には４〜１０倍に広がることができる。
スポンジ状の形成物のための原料として、本発明によれば天然、半合成または
合成のポリマーを使用することができる。適切な合成ポリマーの例は、ポリウレ
タン、ポリアクリレート、ポリ（メタ）アクリル酸エステル、酢酸ビニルのホモ
ポリマーおよびコポリマーである。天然および半合成ポリマーには、特にセルロ
ース、エーテル、ジエチルセルロースまたはセルロースエステル、例えばセルロ
ースジアセテート、セルローストリアセテート、セルロースアセテート−プロピ
オネートおよびセルロースアセテート−ブチレートが挙げられる。本発明によれ
ば、例えばセルロース誘導体、特に相応するエーテル、例えばメチルセルロース
、ヒドロキシプロピルセルロース、ヒドロキシプロピル−メチルセルロースまた
はナトリウムカルボキシメチルセルロース（有利には高い粘度を有する化合物）
、特定のポリマー、例えばポリアクリル酸およびこれらの塩、天然の（アニオン
性）粘性物質、例えばキサンタンゴム、グアーゴム、トラガカントまたはアルギ
ン酸およびその塩などが適切である。さらに不溶性の多糖類、例えばキチンもし
くはキチン誘導体またはマイクロクリスタルセルロースが考えられる。本発明に
よれば、直鎖状の高分子量のポリマーが特に有利であ
る。特に本発明によれば、繊維構造を有するポリマーを使用することができる。
この様な物質の例は、硬蛋白質、例えばケラチン、コンチャジン(conchagene)、
フィブリン、エラスチン、キチンおよびコラーゲンである。コラーゲンは本発明
によれば特に有利である。本発明による材料は、特に製薬学的に有効な物質、食
品もしくは栄養補助剤、無機質、例えばビタミン、繊維質、タンパク質ならびに
その他の食品物質または芳香物質を含有していてもよい。
前記の物質以外に、担体材料にその他の助剤を添加してもよい。特に製薬学的
に有効な物質を使用する場合には、さらに付加的な遅延物質が該当する場合もあ
る。
さらに本発明による材料は付加的に充填剤、崩壊剤、結合剤および滑剤ならび
に担持物質を含有していてもよい。
本発明は、上記の材料の製造方法にも関する。この場合、原則としてまずスポ
ンジ状の形成物のための原料の懸濁液を製造し、かつ引き続き凍結乾燥する。場
合により予めスポンジ状の形成物のための原料を粉砕し、かつ／またはアルカリ
性および／または酸性の予備処理を行う。凍結乾燥は有利には、−５０℃〜−１
５０℃、特に−８０℃〜−１２０℃で実施する。
スポンジ状の形成物を製造する前、製造している間または製造後に、原料に上
記の製薬学的に有効な物質
、食品もしくは栄養補助剤、無機質、例えばビタミン、繊維質、タンパク質なら
びにその他の食品物質または芳香物質を添加してもよい。このために全ての通常
の方法が該当する。これは最も容易なケースでは、スポンジ原料の製造段階の間
に、担体材料と作用物質との混合により行うことができる。同様に医薬品、芳香
物質または嗜好物質、例えばチョコレート、糖衣または類似の物質を表面上に構
成させてもよい。
本発明による方法の目的は、食道を通過する際に十分に圧縮可能であり、かつ
さらに胃の中での滞留時間が比較的長くても分解しない原料を得ることである。
この目的は、前記のプロセス工程により達成される。短時間で胃液により分解さ
れるか、またはすでに破砕された状態で胃に到達し、ひいては短時間で再度胃を
通過する（胃から出る）その他の食品−／栄養補助−／ダイエットまたは医薬品
生成物に対して、天然または合成繊維からなり、前記の方法で製造されたスポン
ジ体または発泡体は特別な繊維架橋箇所により数時間にわたり本来存在していた
その形を維持するので、数時間たってからようやく胃を通過する。繊維スポンジ
は胃の中で吸収されずに、未吸収のまま排出される。
本発明による方法の１変法では、若いウシまたはブタ（動物）の皮膚からの可
溶性コラーゲンを使用することができる。というのも動物の皮膚の中の可溶性の
コラーゲン成分は、生体の加齢と共にますます減少す
る。というのはコラーゲンは分子間の架橋により不溶性の三次元の網状構造を形
成するからである。架橋箇所は、個々のコラーゲン分子の固定した化学結合であ
る。
従ってスポンジ製造のために必要なコラーゲン懸濁液を製造する場合、皮膚は
１〜２歳の動物（オウシ）からのものでなくてはならない。この場合にもまた、
コラーゲンはすでに不溶性の網状構造を形成している。皮膚を強アルカリ性およ
び酸性で予備処理し、かつスポンジの懸濁液を製造する際に機械的な力をかける
ことより、コラーゲン中の個々の化学的および物理的架橋箇所をほどくことがで
きる。
有利には−１２０℃までの凍結乾燥によるスポンジの乾燥の際に、再度新しい
架橋箇所が比較的高い温度によりスポンジ原料中に導入される。このことにより
、胃液の中でのスポンジ体の長時間持続する不溶性が生じる。この相対的な胃液
不溶性は、胃の中でのスポンジの長時間の滞留により持続する満腹効果のための
前提である。
本発明は、記載した方法に限定されるのではなく、相対的な水不溶性および胃
液不溶性により、およびこのことにより生じる胃の中での長い滞留時間により、
持続性の満腹効果を達成するべき、あるいは達成できるようなスポンジまたはス
ポンジ様の形成物を製造する全てのその他の方法にも該当する。
本発明による材料は、経口摂取される。固体のスポンジ体または発泡体が飲料
液の添加およびわずかな咀嚼運動または嚥下運動により口、喉および食道を通過
し、胃の中で胃液により有利にはその本来の体積に再び膨張する。場合により該
体積は本来のものよりも大きいか、または小さくてもよい。
本発明による材料の経口摂取により、固体のスポンジ体または固体の発泡体は
、胃の中で難溶性であるために数時間にわたり胃の中に滞留する。従って持続性
の満腹感または飽食感が達成され、その結果、食物摂取量が減少する。
所望の満腹度に応じて一日に１〜１５個のスポンジ体を種々の時間間隔で摂取
することができる。胃の中に存在するスポンジ体積により反応する「満腹センサ
(Saettigungseffekt)」は、間脳を介して満腹効果を発生させ、これは胃が空に
なると再び戻る。従ってスポンジの滞留時間および体積の大きさにより満腹時間
を制御することができる。
以下に本発明を図面に基づいて詳細に説明する。
１．耐胃液性および耐水性の発泡体キューブ。
２．若干の液体の供給により乾燥した発泡体キューブはその固体の形を失い、か
つその水性の滑らかな形でその他の食品と同様に問題なく暎下することができる
。
３．滑らかに変形した発泡体キューブは食道を通過す
る。
４．該スポンジは胃に到達し、胃の中に存在する胃液および飲料液を吸収し、か
つ再び元の空間体積となる。
５．その特別な繊維構造により消化することができない発泡体キューブは、その
体積を維持することにより胃の中に２〜２０時間滞留する。その体積により胃の
出口を通過しない。
６．絶え間ない胃の運動（蠕動、１〜２０時間）および胃酸の作用によりようや
く該スポンジは（吸収されることなく）再びそのキューブ形を失い、かつこのこ
とにより１〜２０時間後にようやく胃の出口を通過して腸を経由して排泄される
可能性を有する。通常の食品、例えば肉または野菜は、すでに短時間で胃酸によ
り分解され、かつ溶解し、次いで数分後には胃の出口を通過する。これに対して
本発明による材料は、前記の特別な繊維構造により胃の中での耐胃液性によりそ
の本来の体積を保持するので、その結果、数時間の、ひいては満腹感を与える胃
の滞留を生物学的に（生理学的に）条件づけるのである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Materials for Producing a Long-lasting Satiety Effect The present invention relates to a method for oral ingestion containing materials which are insoluble or poorly soluble in water and gastrointestinal fluids in the form of a sponge-like product. The present invention relates to a material, a method for its production and to its use for producing a satiety effect, and to its use for producing an orally administrable medicament, a nutritional supplement or a food product having a delayed and protected active substance release. . Numerous attempts have been made to reduce or prevent the development of excess fat accumulation in the human body in a drug-based manner. For example, there are so-called appetite suppressants that direct the body to refuse nutrition in a biochemical manner. This drug has, in part, significant adverse side effects. In addition to the many known diet proposals, there are mechanical and electromechanical means to properly reduce fat or muscle. However, the effect of such measures is extremely doubtful. German Patent Specification DE 40 25 912 discloses a material for oral ingestion which consists of a casing which is soluble in the stomach and releases the substance contained. The casing is filled with substances that increase in volume after its release in the stomach and thus cause the body to feel full. A disadvantage of the above systems is that special shells need to be manufactured. A certain amount of time passes before the material develops its action in the stomach. Furthermore, the manufacture of shells and materials in compressed form is associated with significant costs. It is therefore an object of the present invention to provide a material for oral intake with a satiety effect, which does not have the above-mentioned disadvantages of the conventional materials. In particular, the cost for producing the compressed form is reduced and it is possible to eat and drink as well as food. According to the present invention, the object is to pass through the esophagus because the material is made of an elastic raw material, can be deformed by mastication and palatal swallowing, can be reduced in shape, and is compressible. An agent that is inflatable while building up volume in drinking and gastrointestinal fluids in the stomach after exiting the esophagus, producing a physiological satiety effect during retention in the stomach, and being bound And delayed release of the contained substance and, after several hours in the stomach, not being absorbed or being slightly absorbed and leaving the body again via the intestine. In other words, the material is compressed as it passes through the human esophagus by support of simple chewing and swallowing movements and fluid intake, and after exiting the esophagus, expands in water in the stomach and in gastrointestinal fluids. Then, the original space volume is sufficiently recovered. According to the invention, a sponge-like formation is to be understood as a foam consisting of gas-filled sphere-polyhedral cells, which are separated by highly viscous or solid cell walls. According to the present invention, both sponges of natural origin and spongy shaped products produced by synthesis can be used. The preparation of the sponge-like or sponge-like shaped products takes place in a manner known per se from the prior art. Depending on the starting materials used, in the simplest case the foam is obtained by blowing, whipping, shaking, scattering or stirring under a suitable gaseous atmosphere. In the case of polymers, the foam structure occurs based on a chemical reaction. For example, polyurethane is foamed by adding a foaming agent which decomposes while generating gas at a certain temperature during processing, or by adding a liquid solvent during polymerization. Foaming takes place on exit from the extruder, ie following extrusion or injection molding, or in an open mold. Curing is carried out under conditions characteristic of the respective starting compounds. An essential prerequisite for the availability and sponge structure of the raw material according to the invention is that it can be compressed without breaking the cell walls. Thus, in order for the material according to the invention to be able to be used for oral ingestion, the foamed or foamed material must be easily compressible as it passes through the esophagus. Especially when passing through the esophagus, difficulties should not arise. In addition, it is important to the choice of raw material and the type of foam formation to maintain swellability without breaking the cell walls of the raw material. After passage through the esophagus, the sponge-like formation should at least once again increase to the size it had before entering the esophagus. Optionally, the raw material may swell to a size that exceeds its original volume. The volume of the expanded spongy formation is 2 cm 3 , preferably 40 cm 3 . The volume in the compressed state is 0.5 cm 3 , preferably 3 cm 3 . The sponge-like formations may each have any shape in the expanded state. However, advantageously, it is in the form of a cuboid or a square or a circle. The surface area is in this case between 6 and 60 cm 2 . Preferably, the raw materials are set such that the sponge-like formation is compressible to 1/2 to 1/20, preferably 1/4 to 1/10, of its volume or its size. Under physiological conditions, the shape of the material, reduced by chewing and swallowing movements, and compressed, after exiting the esophagus, is advantageously between 2 and 20 times its volume in the stomach, particularly advantageous Can be spread 4 to 10 times. According to the invention, natural, semi-synthetic or synthetic polymers can be used as raw materials for the sponge-like formations. Examples of suitable synthetic polymers are polyurethanes, polyacrylates, poly (meth) acrylates, vinyl acetate homopolymers and copolymers. Natural and semi-synthetic polymers include, in particular, cellulose, ether, diethylcellulose or cellulose esters such as cellulose diacetate, cellulose triacetate, cellulose acetate-propionate and cellulose acetate-butyrate. According to the invention, for example, cellulose derivatives, in particular the corresponding ethers, such as methylcellulose, hydroxypropylcellulose, hydroxypropyl-methylcellulose or sodium carboxymethylcellulose (preferably compounds having a high viscosity), certain polymers such as polyacrylic acid and Suitable are these salts, natural (anionic) gums such as xanthan gum, guar gum, tragacanth or alginic acid and its salts. Furthermore, insoluble polysaccharides such as chitin or chitin derivatives or microcrystalline cellulose are conceivable. According to the invention, linear high molecular weight polymers are particularly advantageous. In particular, according to the present invention, a polymer having a fiber structure can be used. Examples of such substances are hard proteins, such as keratin, conchagene, fibrin, elastin, chitin and collagen. Collagen is particularly advantageous according to the invention. The materials according to the invention may in particular contain pharmaceutically active substances, food or nutritional supplements, minerals, such as vitamins, fibres, proteins and other food substances or fragrances. In addition to the substances mentioned above, other auxiliaries may be added to the carrier material. Particularly when using pharmaceutically active substances, additional delay substances may also be applicable. Furthermore, the materials according to the invention can additionally contain fillers, disintegrants, binders and lubricants and carrier substances. The invention also relates to a method for producing the above-mentioned material. In this case, as a rule, a suspension of the raw materials for the sponge-like product is first produced and subsequently freeze-dried. If appropriate, the raw materials for the sponge-like product are ground beforehand and / or subjected to an alkaline and / or acidic pretreatment. Freeze-drying is advantageously carried out at from -50C to -150C, in particular from -80C to -120C. Before, during or after the production of the sponge-like formation, the pharmaceutically active substances mentioned above as raw materials, food or nutritional supplements, minerals such as vitamins, fibres, proteins and other foods Substances or fragrances may be added. All the usual methods apply for this. This can be done in the easiest case during the production stage of the sponge raw material by mixing the carrier material and the active substance. Similarly, pharmaceuticals, fragrances or palatables, such as chocolate, sugar coating or similar substances may be constituted on the surface. The purpose of the method according to the invention is to obtain a raw material which is sufficiently compressible as it passes through the esophagus and which does not decompose even if it has a relatively long residence time in the stomach. This object is achieved by the process steps described above. Other food- / nutrition- / diet or pharmaceutical products that are broken down by gastric juice in a short time or reach the stomach in a state of being already crushed and thus pass through the stomach again (exit the stomach) in a short time On the other hand, sponge bodies or foams made of natural or synthetic fibers and produced in the above-described manner maintain their original shape for several hours due to special fiber bridging points, so that only a few hours later. Passes through the stomach. The fiber sponge is not absorbed in the stomach and is excreted unabsorbed. In a variant of the method according to the invention, soluble collagen from young bovine or porcine (animal) skin can be used. This is because the soluble collagen component in animal skin decreases with the aging of the living body. This is because collagen forms an insoluble three-dimensional network by crosslinking between molecules. Crosslinks are the fixed chemical bonds of individual collagen molecules. Thus, when producing the collagen suspension required for sponge production, the skin must be from a 1-2 year old animal (ox). Again, the collagen has already formed an insoluble network. Pretreatment of the skin with strong alkali and acid, and the application of mechanical force in producing the sponge suspension, can unravel the individual chemical and physical cross-links in the collagen. During drying of the sponge, preferably by freeze-drying to −120 ° C., new crosslinking sites are again introduced into the sponge raw material at a relatively high temperature. This results in a long lasting insolubility of the sponge body in gastric juice. This relative gastric insolubility is a premise for a satiety effect that is sustained by prolonged residence of the sponge in the stomach. The present invention is not limited to the method described, but should achieve a sustained satiety effect due to the relative water insolubility and gastric juice insolubility and the resulting long residence time in the stomach, Alternatively, all other methods for producing sponges or sponge-like formations that can be achieved are also applicable. The material according to the invention is taken orally. The solid sponge or foam passes through the mouth, throat and esophagus with the addition of a beverage and a slight chewing or swallowing movement, and expands again in the stomach by gastric juice, advantageously to its original volume. In some cases, the volume may be larger or smaller than the original. Upon oral ingestion of the material according to the invention, the solid sponge or solid foam stays in the stomach for several hours due to its poor solubility in the stomach. A sustained satiety or satiety sensation is thus achieved, resulting in reduced food intake. One to fifteen sponge bodies a day can be taken at various time intervals depending on the desired satiety. A "satiety sensor", which responds to the sponge volume present in the stomach, produces a satiety effect via the diencephalon, which returns again when the stomach is empty. Therefore, the filling time can be controlled by the residence time and the volume of the sponge. Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings. 1. Gastric and water resistant foam cubes. 2. With some supply of liquid, the dried foam cube loses its solid form and can be succulently exuded in its aqueous, smooth form like other foods. 3. The smoothly deformed foam cube passes through the esophagus. 4. The sponge reaches the stomach, absorbs gastric and drinking fluids present in the stomach and regains its original volume. 5. Foam cubes, which cannot be digested due to their special fiber structure, stay in the stomach for 2-20 hours by maintaining their volume. Due to its volume it does not pass through the stomach outlet. 6. Only after constant gastric movements (peristalsis, 1-20 hours) and the action of stomach acid does the sponge again lose its cube shape (without being absorbed), and this only allows the stomach to exit after 1-20 hours. It has the potential to pass and be excreted via the intestine. Normal foodstuffs, such as meat or vegetables, are already decomposed and dissolved by stomach acid in a short time and then pass the stomach outlet a few minutes later. In contrast, the material according to the invention retains its original volume due to the gastric resistance in the stomach due to the special fibrous structure, so that the stomach stays for several hours and thus gives a feeling of fullness. Is biologically (physiologically) conditioned.