JP2005517031A

JP2005517031A - 水分散性コエンザイムｑ−１０乾燥粉末

Info

Publication number: JP2005517031A
Application number: JP2003567203A
Authority: JP
Inventors: チェン，チー−チェン; ロイエンベルガー，ブルーノ; ウルム，ヨハン
Original assignee: DSM IP Assets BV
Current assignee: DSM IP Assets BV
Priority date: 2002-02-14
Filing date: 2003-02-06
Publication date: 2005-06-09
Also published as: DE60320380T2; ES2302913T3; EP1476032A1; WO2003068008A1; CN1633245A; EP1476032B1; ATE392152T1; DE60320380D1; AU2003205738A1; US20050142123A1

Abstract

改質多糖類またはゼラチンのマトリクス中に分散されたコエンザイムＱ−１０の液滴を含む新規な粉末組成物が、マトリクスの成分の溶液中でコエンザイムＱ−１０を乳化することによって得られる。

Description

本発明は、コエンザイムＱ−１０を含む水分散性組成物に関するものである。体系的命名法により６−デカプレニル−２，３−ジメトキシ−５−メチル−１，４−ベンゾキノンであるコエンザイムＱ−１０は、その生理活性ゆえに、ヒトおよび動物の栄養物摂取用のサプリメントとして使用される。しかし、コエンザイムＱ−１０は、実際には、水に不溶性であり、それゆえ経口投与した時に低い生物学的利用能を持つ。コエンザイムＱ−１０の溶解性を増大させる努力が、例えば可溶化剤、例えばポリソルベートまたはレシチンなどの界面活性剤（米国特許第６，０５４，２６１号および米国特許第４，４８３，８７３号を参照）、ポリエトキシル化水素添加ヒマシ油（欧州特許第５２２，４３３号を参照）、またはデカグリセリルステアレート（日本国特許第２０００２１２０６６号を参照）を用いて溶液またはエマルジョンを形成することによって、固体化合物の安定化された細かい水性分散物を提供することによって（米国特許第６，１９７，３４９号を参照）、または化合物の誘導体のミセル状またはリポソーム凝集体を形成することによって（米国特許第４，８８３，６７０号を参照）行われている。

本発明は、向上した生物学的利用能を備えたコエンザイムＱ−１０調合物を提供する。１つの態様において、本発明は、コエンザイムＱ−１０の液滴（droplets）を含む新規な粉末組成物に関し、液滴は改質多糖類またはゼラチンのマトリクス中に分散されている。本発明は更に、改質多糖類またはゼラチンマトリクス中に分散された、コエンザイムＱ−１０の新規な水性エマルジョンに関する。なお更に本発明は、そのようなコエンザイムＱ−１０調合物を含む、食物、飲料、飼料、化粧品、および医薬製品に関する。

別の態様において、本発明は、コエンザイムＱ−１０の液滴であって、改質多糖類またはゼラチンのマトリクス中に分散された液滴を含む、新規な粉末組成物の調製のための新規な方法に関する。

「改質多糖類」という用語は、親油性部分、例えば直鎖中に好ましくは炭素原子５〜１８個の鎖長を持つ炭化水素部分を含有する多糖類を意味する。好ましくは、改質多糖類は、少なくとも動物消費用に許容されるべきである。ヒト消費の場合には、好ましい改質多糖類は、ＧＲＡＳ（一般に安全と認められる物質）または各種規制当局によって世界的に決定された食品消費用に認証された物質であるべきである。好ましい改質多糖類は、改質デンプンである。デンプンは親水性であり、それゆえ乳化能力を持たない。しかし、改質デンプンは、既知の化学的方法によって疎水性部分で置換されたデンプンから作成される。例えばデンプンを、アルキルまたはアルケニル基によって置換された、環状ジカルボン酸無水物、例えばコハク酸およびグルタル酸無水物を用いて処理する。本発明の特に好ましい改質デンプンは、以下に示す構造

（式中、Ｓｔはデンプンであり、Ｒは、アルキレン基であり、そしてＲ’は、疎水性基である）を持つ。好ましくは、アルキレン基は、ジメチレンまたはトリメチレンなどの低級アルキレンである。Ｒ’は、アルキルまたはアルケニル基であり、好ましくは炭素原子５〜１８個を含有する。式Ｉの好ましい改質デンプンは、デンプンナトリウムオクテニルスクシネートである。それは、他にも供給源はあるが、ニュージャージー州ブリッジウォーターのNational Starch and Chemical CompanyからCapsul（登録商標）として市販されている。この化合物および一般に式１の化合物の作成は、当業界で既知である（Modified Starches:Properties and Uses,O.B.Wurzburg編,CRC Press,Inc.,Boca Raton,Florida(1991)を参照）。

本明細書で使用される「ゼラチン」という用語は、皮膚または骨から酸または塩基加水分解によってそれぞれ入手または製造されるあらゆるゼラチンを指す。本発明での使用に好ましいゼラチンは、魚ゼラチンである。

本発明の組成物は、マトリクス中に乾燥重量ベースで、約６０重量％までのコエンザイムＱ−１０を含み得る。好ましくは、マトリクス中のコエンザイムＱ−１０のパーセンテージは、約１０〜約４０重量％、最も好ましくは約２５重量％である。

組成物は、少量の残留水を含有してもよい。残留水の量は、使用される乾燥技術に依存するが、これは当業者に明白であろう。残留水の量は、組成物中のマトリクス物質の割合にも依存し、高いマトリクス割合を持つ組成物の約１０重量％までであり、典型的には約５重量％である。あるいは、粉末組成物に一般的な他の成分、例えばスクロース、マルトデキストリンもしくは抗酸化剤を単独または併用して加えてもよく、コエンザイムＱ−１０および多糖類またはゼラチンの量はそれに従って調節する。

本発明による新規な粉末組成物は、
ａ）改質多糖類またはゼラチンの水性溶液を供給することと、
ｂ）コエンザイムＱ−１０を工程ａ）の溶液に添加することと、
ｃ）所望のサイズの液滴のエマルジョンを得るために、工程ｂ）の生成物を乳化することと、そして
ｄ）粉末組成物を得るために、工程ｃ）のエマルジョンを乾燥させることと、
を含む方法によって製造できる。

本発明の１つの実施態様において、コエンザイムＱ−１０を加熱して溶融物を得て、マトリクス構成要素、すなわち改質多糖類およびゼラチンのわずかに加温された（例えば４０〜５０℃）溶液に溶融した形態で加える。適切には、ｄｌ−トコフェロールなどの抗酸化剤をコエンザイムＱ−１０溶融物に添加する。望ましい場合には、スクロースまたはマルトデキストリンなどの更なる構成要素をマトリクス溶液に加えてもよい。次に従来の装置を用いて、エマルジョン粒子の所望のサイズが得られるまで、混合物を乳化する。

本発明の方法の特定の実施態様において、粉末組成物を、
ａａ）改質多糖類またはゼラチンの水性溶液を供給することと、
ｂｂ）エマルジョン液滴が２０００nm以下の平均直径を持つ、粗エマルジョン、好ましくは約３０〜約５０％、更に好ましくは約４５％の固体含有量を持つプレエマルジョンを形成するために、溶融形のコエンザイムＱ−１０を改質多糖類またはゼラチンの水性溶液に混合しながら加えることと、
ｃｃ）粗エマルジョンを高圧ホモジナイザー中で、温度約５〜約７５℃および圧力約６００〜約４０００バールにて更に乳化することと、および
ｄｄ）エマルジョンをスプレー乾燥することと、
によって製造される。

工程ａ）およびａａ）はそれぞれ、改質多糖類の水への溶解を可能にし、そしてその機能を完全に利用する、あらゆる合理的な温度で実施できる。

合理的な量の時間内で改質多糖類の溶解を完了させるためには、約４０℃または８０℃に加熱することが好ましく、その後、得られた溶液を好都合には約４０℃まで冷却する。次に溶融した形態のコエンザイムＱ−１０を加え、混合物を、液滴サイズが好ましくは２０００nm以下になるまで（例えばコロイドミルまたはその他の従来の混合手段によって）均質化して、粗エマルジョンとする。液滴サイズは、あらゆる従来の粒径アナライザーによって測定できる。好ましい測定手段は、レーザ光散乱技法である。Malvern ZetaSizer（マサチューセッツ州サウスバローのMalvern Instruments）は、レーザ光散乱測定装置の一例である。

次に粗エマルジョンを、この目的のための高圧均質化装置および容器を用いて更に乳化する。選択した装置は、十分な高圧を供給すべきである。BEE International（イスラエルのMigdalHa’emek）のモデルＤｅＢＥＥ２０００などの高圧均質化装置は、この目的に適している。水ジェット（ミネソタ州ミネアポリスのJet Edge Inc.が製造するものなど）を使用することも可能である。高圧ホモジナイザーの目詰まりを防止するために、粗エマルジョンを保持容器から適切なふるいにより乳化装置に移動できる。（更なる乳化を意味する）均質化が行われる温度は、高圧において温度を制御するための氷水浴などの冷却システムを用いて、最も良好には室温、例えば約３０〜約７５℃までの間に維持する。乳化装置の圧力ポンプは、適切な圧力（所望の液滴サイズによって６００〜４０００バール）に設定するべきである。

均質化は、所望の液滴サイズのエマルジョンを得るために、十分な回数のパスを続ける。一般に、工程の圧力が安定すればするほど、同じ液滴サイズを達成するために必要とされるパスの回数は少なくなるはずである。次に本発明の粉末を得るために、エマルジョンを乾燥させる。乾燥は、あらゆる標準的な方法、例えばＮｉｒｏ／ＡＳ（ソボー、デンマーク）からのModel Mobile Minorなどの適切なスプレー乾燥機でのスプレー乾燥によって実施できる。

所望の液滴のサイズを達成するために、エマルジョンの工程ｃｃ）は、必要に応じて１以上のパスを通じて反復できる、すなわち粗エマルジョンを、均質化容器内に移し、乳化し、均質化容器から出し、所望の液滴サイズが達成されるまで均質化容器を再度通過させる。通例、使用される乳化圧に応じて、最大２０回のパスが必要となるであろう。これらのパスは通常、同じ圧力および同じ系パラメータですべて実施されるが、異なるパスに異なる圧力を使用できる（他の系パラメータも、異なるパス用に変更することができる）。１回のパスの時間は重要ではない。１回のパスあたりの時間は、エマルジョン粘度、バッチサイズ、流量、および圧力を含む系パラメータに依存するであろう。これらのパラメータは、選択した精密な処理形式に依存し、所望の結果を得るために当業者が変更することができる。試験が、粒径解析によって決定されたように、所望の液滴サイズが達成されることを示すまで、乳化パスは継続すべきである。適切には、本発明のコエンザイムＱ−１０エマルジョンの平均液滴サイズは、約５００nm以下、好ましくは約２００nm未満、および最も好ましくは１３０nm以下である。１３０nm以下の液滴直径を得るには、エマルジョンの液滴サイズを所望のサイズに効率的に縮小するために、先に記載したような超高圧にて均質化工程を実施することが重要である。ホモジナイザーで使用される圧力は、好ましくは１０００バールより高く、最も好ましくは１５００バールより高い。ホモジナイザーの出口で測定される均質化温度は、好ましくは７０℃以下である。次にエマルジョンを、凍結乾燥、流動床乾燥、ビーズレット形成などの既知の技術、好ましくはスプレー乾燥によって粉末に変換し、約５００nm以下の、好ましくは約２００nm未満の、そして最も好ましくは１３０nm以下の直径を持ち、マトリクス中に分散された、コエンザイムＱ−１０の液滴を含む粉末組成物が得られる。

本発明のコエンザイムＱ−１０組成物は、食品および飲料を栄養強化するために使用できる。それらは、コエンザイムＱ−１０の補充を与えるよう設計された医薬組成物にも使用できる。コエンザイムＱ−１０で栄養強化された飲料は、飲料に本発明の粉末組成物を加えることによって得られる。本発明の粉末組成物を液体に加えることは、特別の手順や完璧な混合を必要としない。粉末を単に液体に加え、粉末粒子が裸眼でもはや視認されなくなるまで、振盪または攪拌によって混合する。

本発明の粉末組成物は、コエンザイムＱ−１０を化粧品に混和することが望ましい場合、化粧品にも加えることができる。化粧品が光学的に透明ならば、本発明の好ましい組成物は、化粧品の濁度の上昇を防止するために使用できる。化粧品は、皮膚、毛髪、または爪への利用のために設計されたあらゆる物質、例えばバーム、ローション、またはスティック、各種の軟膏などのスキンケア製品、顔、目、または唇に使用するためのメイクアップ組成物、シャンプーならびにコンディショナー、マニキュア液などを含む。化粧品は、他の活性成分を含有することができる。軟膏、ローションなどの形の局所利用のための医薬組成物も考慮できる。化粧品調合物は当業者に周知である。本発明の粉末組成物は、化粧品中に完全に混和されるように、生産工程の適切な時に加える。

以下の実施例は、本発明を具体的に説明するためのものであるが、本発明を決して制限することを意図するものではない。

魚ゼラチン５８ｇ（ブルーム数０）およびスクロース５８ｇを５００ml容器に入れ、次に脱イオン水６０mlを加えた。同時にミンサーディスクによって１０００rpmで４０℃にて攪拌しながら、混合物を溶液中に導入し、コエンザイムＱ−１０のマトリクス４０ｇが得られ、それをｄｌ−α−トコフェロール２ｇと混合して、５５℃にて溶融させた。そこでこの混合物をマトリクス中で乳化して、１５分間攪拌した。乳化および攪拌の間、ミンサーディスクを４８００rpmで回転させた。この時間の後、エマルジョンの内部相は、平均粒径約２６０nmを有していた。次にエマルジョンを脱イオン水７０mlで希釈し、６０℃に加熱した。次にトウモロコシデンプン１３００ｇを実験用スプレータンクに入れ、少なくとも０℃に冷却した。エマルジョンは、回転スプレーノズルを用いてスプレータンク内にスプレーした。そのようにして得た粒子とトウモロコシデンプンをふるいにかけて（ふるい画分１６０〜６３０μm）、過剰なトウモロコシデンプンを除去し、次に空気流を用いて粒子を室温で乾燥させ、コエンザイムＱ−１０を１６．３％含有する乾燥粒子２３７ｇを得た。

実施例１と類似した実験において、魚ゼラチンの代りにデンプンナトリウムオクテニルスクシネート（ニュージャージー州ブリッジウォーターのNational Starch and Chemical Company）を使用した。内部相の粒径は、約１６０nmであった。収量は２８８ｇであり、コエンザイムＱ−１０の含有率は１３．４％であった。

デンプンナトリウムオクテニルスクシネート（ニュージャージー州ブリッジウォーターのNational Starch and Chemical Company）２６７．４ｇを、８０℃の脱イオン水２８７．８ｇに溶解させた。デンプン溶液を約４０℃に冷却した後、コエンザイムＱ−１０５０ｇおよびｄｌ−α−トコフェロール２．５ｇの溶液を５５℃にて調製し、デンプンナトリウムオクテニルスクシネート溶液に徐々に加え、実験用ホモジナイザーを用いて、エマルジョンの液滴サイズが、２０００nm以下になるまで均質化した。次に粗エマルジョンを、高圧ホモジナイザーを用いて２０００バールにて均質化した。エマルジョンは、エマルジョンの液滴が１３０nm以下に達するまで、均質化工程中で再循環させた。

エマルジョンをスプレー乾燥させて（デンマーク、ソボーのNiro A/S,Soeorg,Denmark, Model Mobile Minor）、コエンザイムＱ−１０を約１５％含む粉末を得た。

Claims

改質多糖類またはゼラチンのマトリクス中に分散されたコエンザイムＱ−１０の液滴を含む、粉末組成物。
マトリクスが、改質多糖類である、請求項１記載の粉末組成物。
改質多糖類が、改質デンプンである、請求項２記載の粉末組成物。
改質デンプンが、デンプンナトリウムオクテニルスクシネートである、請求項３記載の粉末組成物。
マトリクスが、ゼラチンである、請求項１記載の粉末組成物。
ゼラチンが、魚ゼラチンである、請求項１記載の粉末組成物。
マトリクスが、更に単糖類または二糖類、あるいは多糖類を含む、請求項１〜６のいずれか一項記載の粉末組成物。
マトリクスが、更にスクロースを含む、請求項７記載の粉末組成物。
マトリクスが、更にマルトデキストリンを含む、請求項７記載の粉末組成物。
コエンザイムＱ−１０の量が（乾燥重量に基づいて）、約１〜約６０重量％である、請求項１〜９のいずれか一項記載の粉末組成物。
コエンザイムＱ−１０の量が、（乾燥重量に基づいて）、約１０〜約４０重量％である、請求項１〜９のいずれか一項記載の粉末組成物。
改質多糖類またはゼラチンの水性溶液中に分散されたコエンザイムＱ−１０の液滴を含む、水性エマルジョン組成物。
平均液滴直径が、約５００nm以下である、請求項１２記載のエマルジョン組成物。
平均液滴直径が、約２００nm以下である、請求項１２記載のエマルジョン組成物。
平均液滴直径が、約１３０nm以下である、請求項１２記載のエマルジョン組成物。
請求項１〜１１のいずれか一項記載の粉末組成物または請求項１２〜１５のいずれか一項記載のエマルジョンを含む、飲料または食品。
改質多糖類またはゼラチンのマトリクス中に分散されたコエンザイムＱ−１０の液滴を含む粉末組成物を生産するための方法であって、
ａ）改質多糖類またはゼラチンの水性溶液を供給することと、
ｂ）コエンザイムＱ−１０を工程ａ）の溶液に加えることと、
ｃ）工程ｂ）の生成物を乳化して、所望のサイズの液滴のエマルジョンを得ることと、そして
ｄ）工程ｃ）のエマルジョンを乾燥させて、粉末組成物を得ることと、
を含む方法。
ａａ）改質多糖類またはゼラチンの水性溶液を供給することと、
ｂｂ）溶融形のコエンザイムＱ−１０を改質多糖類またはゼラチンの水性溶液に混合しながら加えて、エマルジョン液滴が、２０００nm以下の平均直径を持つ、粗エマルジョン、好ましくは約３０〜約５０％、より好ましくは約４５％の固体含有量を持つプレエマルジョンを形成することと、
ｃｃ）粗エマルジョンを高圧ホモジナイザー中で、温度約５〜約７５℃および圧力約６００〜約４０００バールにて更に乳化することと、そして
ｄｄ）エマルジョンをスプレー乾燥することと、
を含む、請求項１７記載の方法。
特に実施例に関連して、先に記載したような発明。