JP2005528435A - ポリコサノール組成物、新規供給源からの抽出、およびその使用 - Google Patents

ポリコサノール組成物、新規供給源からの抽出、およびその使用 Download PDF

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Abstract

組成物、新規の単離供給源およびプロセス、ならびに組成物を含有する独特なポリコサノールの使用を開示する。種子および植物プロセシング副産物および/または「廃物」流は、多様な相対量の多様な長鎖脂肪酸/ワックスアルコールを有するポリコサノールを含有することを開示する。ポリコサノールを単離し、他の植物化学/プロセシング生成物と組み合わせることができ、多数の食物、飲料、健康および/または栄養補助アプリケーションに使用される。

Description

発明の背景
発明の分野
本発明は、一般に、新規供給源からポリコサノールを得る方法、およびそのような方法によって得られる組成物に関する。また、本発明は、ヒトおよび動物のコレステロールレベルを減少させる方法に関する。さらに、本発明は、コレステロールの減少に有効な濃度で、さらなる添加物を伴うかまたは伴わずに、ポリコサノールを含む組成物に関する。
関連技術
現在、米国の人口の約20%が、心臓病の主な原因として指摘されている高脂血症または高レベルの血清コレステロールを有している。さらに最近では、現代世界に対する冠動脈性心疾患(CHD)の影響を精力的に理解し、軽減する中で、脂質プロファイルがより厳密に調査されている。総コレステロールレベルは明白な危険因子であるが、血流中の高いレベルのバルキーな低密度リポタンパク質(LDL)もまた懸念材料である。これらのバルキーな巨大タンパク質は、循環器系に容易に粘着し、さらなる閉塞を生じる。さらに、低いレベルの「浄化」リポタンパク質も有害である。高密度リポタンパク質(HDL)は、より正確に該循環器系を介して移動するコンパクトな重い巨大タンパク質であり、実際に、それらが動脈を一掃し、進路に沿って粘着物質を解放するときに有益な効果を有する。
血中コレステロールレベルを減少するための従来のストラテジーは、通例、コレステロールの食事摂取を減少または排除することである。しかし、ほとんどの西洋文明国の個体の通常の食事はこれらのストラテジーを満たさない。それ以来、医療従事者は、コレステロールの低下を支援するための薬学的ツールを多大に重要視してきた。これらのスタチン薬、またはロバスタチン(Lovastatin)(登録商標)などの高コレステロール治療薬は有効性が証明されているが、改善の余地がある。スタチン系薬剤は、該薬剤を服用する人の50%にしか有効ではなく、肝疾患および筋肉の脆弱などの副作用を引き起こす。
植物由来の長鎖脂肪またはワックスアルコール(本明細書では、総称してポリコサノールと呼ぶ)は、脂質効果ならびに循環器、脳および筋肉系における有益性を有する運動能力向上補助(ergogenic)効果を含む生物学的活性を有することが実証されている。また、これらの化合物は、植物の成長調節因子としての活性を有する。1−トリアコンタノール、またはミシリルアルコールは、広範な植物に対する成長刺激因子であることが実証されている(米国特許第4,150,970号明細書)。近年、そのような化合物は、コレステロールの生合成を阻害することおよびLDL受容体依存性プロセシングを増加することに関連し(メネンデス(Menendez)ら、Biol.Res.27:199(1994);Brit.J.Nutrition、77:923(1997))、そのような効果は、非インシュリン依存型糖尿病に関連するII型高コレステロール血症および異常脂質血症患者において実証されている(ミルキン(Mirkin)ら、Int.J.Clin.Pharm.Res.21:31−41(2001))。文献で報告されている他のアプリケーションには、血小板凝集能亢進、虚血および血栓症、薬物誘導性胃潰瘍の予防ならびに男性の性活動の改善が挙げられる(国際公開第94/07830号パンフレット)。
多くの植物ワックス、例えば、多くの植物の葉、樹皮および幹のワックスにおいて、遊離の第1級アルコールが見出されている。天然の植物ワックスは、ヤシ、草およびカヤツリグサ、広葉樹、ならびに針葉樹のワックスに分類することができる(アルビン H(Albin H.)、Warth in The Chemistry and Technology of Waxes、1956、ラインホールド・パブリッシング・コーポレーション(Reinhold Publishing Corporation)、ニューヨーク州(NY.)76−341頁)。サトウキビ、イネ目(Graminenae)イネ科サトウキビ(Saccharum officinarum L.)には、茎の表面上にワックスの堆積が認められる。このワックスは、長鎖脂肪族アルコールに富む場合、経済的にかなりの価値がある。
多くの特許ならびに特許出願に、長鎖脂肪族アルコールの単離および精製のための方法が記載されている(例えば、特開昭第60−119514号公報;特開昭第62−87537号公報、米国特許第5,856,316号明細書および国際公開第94/07830号パンフレットを参照のこと)。植物供給源由来のワックスは、炭化水素、第2級アルコール、エステル、ケトン、アルデヒド、遊離のアルコールおよび酸などの異なるクラスに画分される。通常、植物の長鎖の遊離のアルコールは、遊離のアルコールまたはこれらのアルコールと酸とのエステルとして存在する。そのようなエステルは、通常、C20〜C54の範囲の偶数個の炭素原子を含有する。通常見出される長鎖の遊離のアルコールは、直鎖の第1級アルコールであり、主に偶数の長さである(C20〜C36)。たとえば、トウモロコシのワックスは、26%までの遊離およびエステル化された長鎖アルコールを含有することができる一方、ブラジルロウヤシ(Carnauba)のワックスは、52.5%までの遊離およびエステル化された長鎖アルコールを含有することができる(ハミルトン(Hamilton)ら、Plant waxes in Topics in Lipid Chemistry、3:199−269(1972)、F.D.ガンストーン(F.D.Gunstone)(編)、ジョン・ウィリー・アンド・サンズ社(John Wiley and Sons,Inc.)、ニューヨーク州(NY))。
ポリコサノールと称される長鎖脂肪族ワックスアルコールが、抗コレステロール効果を有することは周知である。ゴウニ−バートホールド(Gouni−Berthold)らは、1日あたり10〜20mgの用量のポリコサノールが総コレステロールを低下させることを明らかにしている(ゴウニ−バートホールド、I.(Gouni−Berthold,I.)ら、Am.Heart J、143:356−65(2002))。米国特許第5,952,393号明細書および米国特許出願第20010034338A1号明細書には、植物ステロールおよびポリコサノールを含んでなる組成物にあるといわれる抗コレステロール相乗効果が開示されている。米国特許第6,197,832号明細書は、植物ステロールおよびポリコサノールの該組成物を投与する方法を開示している。
欧州特許出願第EP1 108 365 A2号明細書は、食物アプリケーションにおける使用のためのカプセル化されたポリコサノールを開示している。
米国特許第3,031,376号明細書は、酸素利用を増加する方法における所定の長鎖脂肪族アルコールの薬学的使用を開示している。
欧州特許出願第EP1 108 363 A1号明細書は、食用油における長鎖アルコールの組み入れのためのプロセスを開示している。
欧州特許出願第EP1 108 364 A2号明細書は、ステロール化合物における長鎖アルコールの混合のための方法を開示している。
米国特許第6,277,403号明細書は、他の成分のほかに、アルコール鎖中に少なくとも20個の炭素原子を有する長鎖アルコールを含有する脂肪連続エマルジョンを開示している。
米国特許第4,981,699号明細書は、臨界未満または超臨界条件で24〜34個の炭素原子のアルコールを抽出し、それとペプチドとを混合することによって食用組成物を調製するための方法を開示している。
米国特許出願第2002/0016314A1号明細書は、ポリコサノールエステルを含有する血中コレステロールおよびトリグリセリドを減少するための組成物を開示している。
米国特許第5,865,316号明細書および同第5,663,156号明細書、ならびにPCT公開国際公開第94/07830号パンフレットは、トウモロコシワックスからのポリコサノールの抽出方法およびそれらのポリコサノール混合物の高コレステロールの治療のための使用を開示している。
米国特許第6,328,998号明細書は、L−カルニチンおよびヘキサコサノールの薬学的に許容可能な塩によって高コレステロールを治療する方法について開示している。
植物供給源からの長鎖アルコールの抽出の分野では、他にも多くの報告がある。たとえば、ステイビー(Staby)およびデ・ハートグ(De Hertogh)(Hortscience 74:411−412(1972))は、「ウェッジウッド(Wedgwood)」のアイリスショット(iris shot)由来の抽出物におけるオクタコサノールの分別のためのプロセスについて記載しており;ジョーシ(Joshi)およびシング(Singh)は、グメリナ・アルボレア(Gmelina arborea)(心材)由来の オクトサノールの抽出に関して報告しており(Z.Naturforsch,25:693−694(1970));ピアタク(Piatak)およびレイマン(Reimann)は、ユーヒルビア・コロラタ(Euphorbia Corollata)由来のオクトサノールの単離について記載している(Phytochemistry、9:2585−2586(1970))。油およびワックス中の遊離の第1級アルコールの他の供給源には、胚、仁ならびに堅果、種子、果実および穀物の他の成分が含まれている(カワサキ(Kawanishi)ら、JAOCS 68:869−872(1991))。
当該分野においては、長鎖の遊離のアルコールの精製のための方法が記載されている。これらには、結晶化、クロマトグラフィー分離(ハミトン(Hamiton)ら、Plant waxes in Topics in Lipid Chemistry、3:199−269(1972)、F.D.ガンストーン(F.D.Gunstone)(編)、ジョン・ウィリー・アンド・サンズ社(John Wiley and Sons,Inc.)、ニューヨーク州(NY))、ゲル浸透クロマトグラフィー(国際公開第99/48853号パンフレット);異なる溶媒における複数の結晶化(米国特許第6,225,354号明細書;EP 0654262号明細書)が含まれる。
ポリコサノールは、スタチン薬と直接比較して試験されており、該ポリコサノールは同類かもしくはそれ以上の総コレステロール減少を示す一方、ポリコサノールはHDL値も改善した(Clinical reviews of Dalmer Laboratories)。
ポリコサノールまたは他の添加物と組み合わせたポリコサノールを食物に添加することは、コレステロールを低下することを関心がある消費者に、より容易な選択肢およびより受け入れられやすいオプションを付与するであろう。たとえば、1999年、FDAは、冠動脈性心疾患の危険率を減少するためのダイズタンパクの健康表示を承認した。研究により、毎日の食事に添加された25グラムのダイズタンパク(もしくはそれより多い)は、コレステロール低下効果を有することが示された。しかし、平均的な消費者が25グラムのダイズタンパクを消費することは困難であることが認められている。本発明の1つの目的は、ダイズタンパクをすでに含有している食物にポリコサノールを添加することである。ポリコサノールの抗コレステロール効果をダイズタンパクの同効果と組み合わせることは相加的であり、従って、消費者は、冠動脈性心疾患の危険性を減少するための1日あたりのダイズタンパクをより少ない量で消費するはずである。また、ダイズタンパクがコレステロールをどのようにして減少するかについて具体的には知られていないため、ポリコサノールおよびダイズタンパクは、相加的効果だけではなく、相乗的効果を有する可能性もある。
発明の概要
本発明は、新規供給源、特に、種子もしくは穀粒プロセス流または植物油プロセス流からポリコサノールを単離する工程を含む、ポリコサノールを得る方法を提供する。また、本発明は、本発明の方法によって得られる組成物を提供する。本発明は、コレステロール減少のための食物、飲料、もしくは栄養補助アプリケーションにおける使用に有効な濃度で、ポリコサノールおよびダイズタンパク単離物、またはポリコサノールおよびジアシルグリセロール油を含む組成物をさらに提供する。さらに、本発明は、コレステロール減少のための食物、飲料、もしくは栄養補助アプリケーションにおける使用に有効な濃度で、本発明の方法によって得られる組成物および1つもしくはそれ以上の植物化学物質を含む成物を提供する。本発明は、本発明の方法に従って有効量の組成物を投与することを含む、ヒトおよび動物のコレステロールレベルを減少する方法をさらに提供する。
本発明の多様な目的、利点、および実施態様については、以下の説明から明らかになるであろう。
発明の詳細な説明
本発明は、血清コレステロールレベルを減少するための組成物(他の添加物に依存し、他の健康問題に取り組む)であって、独特な長鎖脂肪酸アルコール比を有し、新規の供給源から誘導されるポリコサノール、および食物、栄養補助/健康製品などへの添加物として有用な他の成分と組み合わされたポリコサノールを含む該組成物に関する。食物および栄養補助/健康品へ上記のようなポリコサノールを含む組成物を添加することは、身体へのより良好な導入態様を消費者に付与し、一旦消化器官に入れば、ポリコサノールは容易に分解される。また、本発明は本発明の有効量の組成物を投与することによるヒトおよび動物のコレステロールレベルを減少する方法に関する。本発明の目的のために、ポリコサノールという用語は、好ましくはC20〜C36の炭素鎖長を含んでなる長鎖の脂肪族ワックスまたは脂肪族アルコールとして規定される。本発明のポリコサノール組成物と他の有効成分(ダイズタンパクまたはイソフラボン、フラックス・リグナン、および他の植物化学物質)との組み合わせは、さらなるコレステロール低下活性または他の多様な健康利益(更年期症状の減少、骨の健康、前立腺の健康、潜在的抗癌効果など)のいずれかの機会を提供する(米国特許第6,261,565B1号明細書を参照のこと)。
さらに、本発明は、多様な供給源からポリコサノールを抽出する方法に関する。これらのポリコサノールは、蜜蝋、糠油、およびサトウキビカスから抽出することができることは当該分野において周知であるが、しかし、本発明の目的は、ポリコサノールが植物材料/脂肪種子からも抽出することができることである。そのような材料から抽出する方法は、脱臭剤蒸留物および油の精製のための脂肪種子のプロセシング中に作製される他の副産物/プロセス流を回収することである。そのような新規の供給源は、ポリコサノールの単離および精製に適切な抽出/分離技術に供される。
本発明のポリコサノール組成物は、該組成物が新規の供給源材料、特に、植物油/脂肪種子プロセス流および/または副産物から誘導される点で独特である。本発明者らは、たとえば、ダイズ、トウモロコシ、アマニ、ヒマワリ、イネ、アマ、コムギ、およびナタネ種子プロセシングから多様な相対量の長鎖脂肪族アルコールを含有するポリコサノールを含む副産物流が生じることを見出した。ポリコサノールは、トール油などの湯を含む他の供給源からも誘導することができる。多様な脱臭剤蒸留物は潜在的な供給源である。脱臭剤蒸留物のステロール単離から得られる濾過物を有する所定のビタミンEプロセス流もポリコサノールを含有することを見出した。
本発明者らが開発した手順に従えば、ダイズ、アマニ、ヒマワリおよびコムギのような穀物の部分などの植物供給源は、前記アルコールの抽出のための生原料としての役割を果たすことができる。アルコールは、これらの植物のプロセシングにおいて通常回収される外食物のワックス部分から抽出することができる。例えば、アマニおよびヒマワリ由来のワックスは、通常、該プロセスの一部としてのアマニ油およびヒマワリ油によって抽出される。抽出によって精製される植物油は、通常、脱蝋処理され、製品の澄明性および外観が改善される。植物油の脱蝋処理のプロセスは、油を冷却してワックスを沈殿させ、続いて珪藻土により濾過して該ワックスを除去することに関与する。フィルター援助および他のフィルター媒体のそのような流は、長鎖アルコールの供給源としての役割を果たし得る。これらの供給源は、処分のための良好な機構が欠乏するため現在埋め立てられている土地である。本発明の実施態様を実践することによって、当業者は、そのような供給源から長鎖アルコールに富む流を抽出することが可能である。そのような化合物の他の供給源は、小麦製粉操作における流であり得、コムギの胚画分に富む。コムギ胚は、油の含有量が高く、また、長鎖の遊離のアルコールを含有する。そのような流は、長鎖の遊離のアルコールの精製のための生原料を提供するための方法としての役割を果たす。
本発明の特に有用な実施態様は、本発明のポリコサノールとダイズタンパク濃縮物または単離物との併用に関与する。ポリコサノールとダイズタンパクとの相乗的組み合わせは、食物、飲料、または健康補助/栄養補助アプリケーションにおけるか否かにかかわらず高められた抗コレステロール効果を提供することが予想される。さらに、さらなる実施態様では、本発明のポリコサノールとビタミン、ステロール、サポニン、リグナンおよびイソフラボンなどの植物エストロゲン、フラビノイド(flavinoid)、ポリフェノール、カテキンなどのような植物化学物質と組み合わされる(米国特許第6,261,565B1号明細書を参照のこと)。
本開示の目的のために、「食物」を極めて総称的に使用し、摂取されたあらゆる栄養素および/またはエネルギー源を含むものとする。たとえば、焼いた食品、必需食料品、飲み物および飲料、冷凍または非冷凍の包装された食物などの調製された食物などは、本発明の組成物ならびに使用のための有用なビヒクルである。調理用または添加油、スプレッドおよびドレッシングなどの脂肪または油を主成分とする食物もまた含まれることを意図する。そのような製品は、ジアシルグリセリド(DAG)油技術に基づく場合、さらに有益である(例えば、米国特許第6,004,611号明細書を参照のこと)。従来通りに規定されている食物以外にも、もちろん、本発明は、朝食および/またはエネルギーバー、シェークおよび他の飲み物または飲料などの「健康食物」製品に加えて、健康および食事補助食品などの栄養補助製品の調製および消費において有用である。ポリコサノール/ビタミンE飲料は、ビタミン補助食品に加えて、コレステロール低下に特に有益である。アイスクリーム、および他のより高脂肪の乳製品、ならびにチョコレートおよび糖菓などの典型的にあまり「健康的」ではない製品でさえも、本発明を消費者に提示するのに適切である。もちろん、健康バーまたは砂糖菓子(chew)などの健康によいチョコレートを主成分とする製品を本発明のビヒクルとして使用することもできる。
本発明のポリコサノールは、好ましくは、C20〜C36の炭素長鎖を含んでなる長鎖のワックスまたは脂肪族アルコールである。これまで、本発明によって分析した新規の植物/脂肪種子プロセス流供給源において見出されたポリコサノール成分は、C30アルコール、トリアコンタノールであるようであるが、C20〜C36アルコールもまた存在し認められているように、特定のアルコールの相対量は、供給源によってばらつきがあるようである。
本発明による組成物は、特定の長鎖脂肪酸アルコール比を有する。1つの実施態様において、本発明の組成物は、約57%未満、好ましくは約50%未満、より好ましくは約45%未満、より好ましくは約40%未満、より好ましくは約35%未満、より好ましくは約30%未満、より好ましくは約25%未満、より好ましくは約20%未満、より好ましくは約15%未満、より好ましくは約10%未満、より好ましくは約5%未満のオクタコサノール(C28)含有量を有する。別の実施態様では、オクタコサノールは、0%〜約57%の間、好ましくは約2%〜約30%の間、より好ましくは約2%〜約25%の間、より好ましくは約2%〜約20%の間の量で組成物中に存在する。さらなる実施態様では、組成物は、少なくとも約17%、好ましくは少なくとも約20%、より好ましくは少なくとも約25%、より好ましくは少なくとも約30%、より好ましくは少なくとも約35%、より好ましく少なくとも約40%のトリアコンタノール(C30)含有量を有する。別の実施態様では、本発明の組成物は、少なくとも約3%、好ましくは少なくとも約4%、より好ましくは少なくとも約5%、より好ましくは少なくとも約10%、より好ましくは少なくとも約15%、より好ましくは少なくとも約20%、より好ましくは少なくとも約25%、より好ましくは少なくとも約30%、より好ましくは少なくとも約33%のテトラコサノール(C24)含有量を有する。別の実施態様において、本発明の組成物は、少なくとも約10%、好ましくは少なくとも約15%、より好ましくは少なくとも約20%、より好ましくは少なくとも約25%のヘキサコノール(C26)含有量を有する。
1つの好適な実施態様では、ポリコサノールの供給源は固−液抽出に供され、ここで、天然のアルコール混合物が適切な有機溶媒によって選択的に抽出される。適切な溶媒の例として、トルエン、ヘプタン、アセトン、メタノール、エタノール、クロロホルム、ブタノン、プロパノール、酢酸エチル、およびそれらの混合物を含む他の溶媒が挙げられる。抽出は、約6〜約24時間範囲の期間で行われる。生成物は、上記の溶媒およびそれらの混合物で再結晶化され、減圧乾燥に供することができる。減圧乾燥段階中は、約25mmHgの圧力を使用することができる。得られるポリコサノール混合物の純度は、少なくとも約50%、好ましくは少なくとも約60%、好ましくは約70%、好ましくは少なくとも約80%、好ましくは約90%であり、アルコールは22〜34個の炭素原子の範囲である。達成されるアルコール混合物の融点の範囲は約81.7〜86.3℃である。
別の好適な実施態様では、プロセス流は、至適溶媒と混合され、約45℃〜約70℃の間、好ましくは約50℃〜約65℃の間、より好ましくは約60℃の温度に加熱されて、均一な溶液を得、徐々に冷却される。好ましくは、混合物は、室温、約5℃、または約0℃のいずれかで撹拌される。
さらに好適な実施態様では、第2段階の精製手順が実施されて、再結晶化されたポリコサノールが精製される。第2段階の精製は、固−液抽出、ソックスレー抽出、順相クロマトグラフィー、逆相クロマトグラフィーおよび錯形成を含むいくらかの異なる手順を使用して、実施することができる。錯形成研究における特定の手順は、一定の加熱(約45℃〜約70℃の間、好ましくは約50℃〜約65℃の間、より好ましくは約60℃)でメチルイソブチルケトン(MIBK)において固相抽出物と臭化カルシウムとを混合し、約1時間撹拌することを伴う。濾過後、固相を洗浄し、約45℃〜約70℃の間、好ましくは約50℃〜約65℃の間、より好ましくは約60℃で約12時間、減圧下に置く。次いで、固相を水中で撹拌し、濾過し、生成サンプルを得る。次いで、サンプルを至適溶媒で洗浄する。固相抽出物をジイソプロピルエーテルまたはメチルエチルケトンで洗浄すると、増強されたポリコサノール含有量の濾過物が得られる。
より高い高分子量の第1級脂肪族アルコールを得るために提唱した手順は、先に報告された手順についていくつかの利点を有する。これらの利点の1つは、このプロセスが大規模生産により適切であるほどに簡単であることに関連する。本発明のさらに別の利点は、先行技術の精製と比較して、有意に低い百分率のポリコサノールの出発供給源から高い程度の精製が施されることに関連する。他の利点は、当業者によって報告されるよりも純度および実用的な収量があることに関する。
実施例1
多様なワックス流は、アーチャー−ダニエル−ミッドランド(ADM)カンパニー(Archer−Daniels−Midland (ADM) Company)、イリノイ州ディケーター(Decatur,Illinois)の油処理部門(Oil Processing Division)由来の植物油の精製から得た。これらの流は、油が典型的に脱蝋処理される植物油の製油所の濾過工程段かまたは植物油の精製のための脱臭工程から得た。これらのプロセスは当該分野において周知である。分析した流は:ヒマワリ/ナタネ脱臭剤蒸留物(Sun/Rape Deodorizer Distillate);ヒマワリ脱臭剤蒸留物(Sunflower Deodorizer Distillate);ナタネ蒸留物(Rape Distillate);ダイズ脱臭剤蒸留物(Soy Deodorizer Distillate);ナタネ種子脱臭剤蒸留物(Rape Seed Deodorizer Distillate);カノーラ脱臭剤蒸留物(Canola Deodorizer Distillate);および米糠脱臭剤蒸留物(Rice Bran Deodorizer Distillate)であった。各流は、少なくとも4種のC24〜C30長鎖脂肪族アルコールを含有することを見出した。
エタノール性水酸化カリウムを使用して、多様な供給源から得られる材料の部分をエステル交換し、長鎖アルコールと脂肪酸との間のエステル結合を切断した。流は:トウモロコシ脱蝋ケーキ(Corn Dewax Cake);イネ脂肪酸蒸留物(Rice Fatty Acid Distillate);綿実脱臭剤蒸留物(Cotton Seed Deodorizer Distillate);ダイズ外皮(Soy Hulls);ヒマワリ外皮(Sunflower Hulls);アマニ珪藻土(Linseed Diatomaceous Earth);ヒマワリ油脱蝋ケーキC(Sunflower Oil Dewaxing Cake C);およびヒマワリ油脱蝋ケーキ(Sunflower Oil Dewaxing Cake)であった。エステル化後の異なる流の組成物は、予想通り様々であったが、エステルの形態のC20〜C30アルコールの存在が実証され、抽出プロセスとして鹸化が使用できることが示唆された。
これらの生材料が長鎖アルコールの混合物の精製のための供給源として使用できることは、当業者には明らかであろう。これらの長鎖アルコールは遊離またはエステル化された形態であってもよく、ステロールおよびトコフェロールなどの他の植物化学物質と共に生じることができる。
ポリコサノール、ステロールおよびトコフェロール
実施例2
現在得られている分析結果は、ビタミンEを精製するための脂肪種子のプロセシング中に誘導される流は、長鎖脂肪族アルコールの多様な相対量で多様なレベルのポリコサノールを含有することを示唆する。
一方のポリコサノール対他方のポリコサノールの比は、その供給源に依存して変動することも留意するべきである。1つのADMビタミンE流の分析は、トリアコンタノールが最も豊富であることを示している。比較すると、別のADMビタミンE流はヘキサコサノールが最も豊富であることを示している。
この調査の大部分は、カラムクロマトグラフィーを介する精製に関与した。多様なDODおよびビタミンE流を含むいくらかの供給源について調べた。これまでに得られた結果は、最も高いレベルのポリコサノールは少なくとも90%であることを示している。1つの調査では、シリカゲルおよびヘプタン:ヘプタン/アセトン溶出を使用して、ビタミンEからポリコサノールを単離した。1つの研究では、少なくとも約45%でスクアレンを単離し、少なくとも約60%の純度でステロールを単離した。ビタミンE流およびヘプタン:ヘプタン/アセトンの極めて緩徐な溶出を伴うシリカを使用する別の分離は、少なくとも約62%のスクアレンを提供した。
固−液抽出も最近関心の高い領域である。至適溶媒はヘプタン、メタノール、水、アセトン、イソプロパノールおよびそれらの混合物である。極めて興味深いことに、2つの流を同じ抽出条件(ヘプタン:メタノール:水 94:5:1)に供すると、ポリコサノールは一方は濾過物および他方は固相に出現する。第3のワックス流で実施した研究はイソプロパノールではほとんどまたはまったく分離を示さなかったが、ヘプタン/メタノール/水ではかなり良好な分離を示した。
液−液抽出は精製のもう1つの可能な態様である。ポリコサノールの溶解度をさらに精力的に理解するために、いくらかに試験を実施した。最近の実験はポリコサノールがエーテルおよび芳香族化合物に最もよく溶けることを示している。
ポリコサノールのもう1つの可能な出発供給源はDODのステロール単離から得られる濾過物である。出発DODのうちのいくらかは、ポリコサノールの量がステロールの単離によって増強された可能性があることを示した。
実施例3
米糠油由来のポリコサノールを、効果的用量を提供する量のダイズタンパク単離物またはカゼインと混合した。この材料をげっ歯類の飼料に混ぜて、6週間の期間、ハムスターに給餌した。この後、動物から血液を採取し、それらの血清コレステロールレベルを決定した。
材料および方法
実験動物および食餌
70匹の8週齢雄性FBゴールデン・シリアン(Golden Syrian)ハムスター(メソクリセタス・アウラタス(Mesocricetus auratus))(バイオブリーダー社(BioBreeders,Inc.)、マサチューセッツ州ウォータータウン(Watertown,MA))を約9週齢目に個々に、室温、12時間の明:暗サイクルでステンレス製懸垂式ワイヤ底ケージに収容し、非精製の標準的な食餌(プリナ・ローデント・チョウ(Purina Rodent Chow)、ミズーリ州セントルイス(St.Louis,MO))を1週間給餌し、施設に順応させた。次いで、ハムスターに、25%カゼイン、20%硬化ヤシ油、2%コーン油、および0.12%コレステロール(wt/wt)を含有する半精製高コレステロール食餌(HCD)(リサーチ・ダイエット(Research Diets)、ニュージャージー州ニューブランズウィック(New Brunswick,NJ))を2週間の期間、給餌した。1晩(12時間)断食させた後、ハムスターから血液を採取し、血漿コレステロール濃度を測定した(0週目)。次いで、ハムスターを、類似の血漿コレステロール濃度に基づく10匹からなる2つのグループに分け、6週間、実験食餌下に置いた。グループ1にはHCDを給餌した。グループ2にはHCD+アルコール抽出ワックスを給餌した。処置食餌の完全な組成を表3に示す。研究期間中、食物の減り方と体重を1週間単位でモニターし、コミティ・オン・アニマルズ・オブ・ザ・ユニバーシティー・オブ・マサチューセッツ・ローウェル・リサーチ・ファウンデーション(Committee on Animals of the University of Massachusetts Lowell Research Foundation)の指針およびザ・コミティ・オン・ケア・イン・ユース・オブ・ラボラトリー・アニマルズ・リソーシズ(Committee on Care in Use of Laboratory Animals Resources)、国立研究評議会(National Research Council)(DHEW発行番号8523、1985年改訂)によって作成された指針に従って、ハムスターを維持した。
血漿リポタンパク質コレステロールおよびトリグリセリド測定
1晩(16時間)絶食後、血中サンプルを回収し、0、3、および6週間目に血漿リポタンパク質コレステロール濃度を測定した。超高純度の50:50 CO:O(ノースイースト・エアガス(Northeast Airgas)、ニューハンプシャー州セーレム(Salem,NH))で麻酔した絶食させたハムスター由来の血液を眼後静脈洞を介してヘパリン処理したチューブに回収し、2500×g、15分間、室温で低速遠心分離後に血漿を回収した。血漿総コレステロール(TC)、高密度リポタンパク質コレステロール(HDL−C)、超低および低密度リポタンパク質コレステロール(非HDL−C)、ならびにトリアシルグリセロール(TAG)の分析まで血漿を−80℃で凍結した。血漿コレステロール[21]およびトリアシルグリセロール[22]を酵素的に測定し、アポB含有リポタンパク質VLDLおよびLDLをリンタングステン酸試薬[23]で沈殿させた後、上清をHDL−Cについて分析した(シグマ(Sigma)、ミズーリ州セントルイス(St.Louis,MO))。血漿非HDL−Cは、TCとHDL−Cとの間の差異から計算した。血漿脂質およびリポタンパク質決定の確度ならびに精度は、疾病対策センター(Center for Disease Control)−国立心臓・肺・血液研究所(National Heart, Lung, and Blood Institute)標準化プログラム(Standardization Program)への参加によって維持した。
大動脈コレステロールの測定
暴露期間(6週間)の終了時に、ハムスターをペントバルビタールナトリウムの腹腔内注射で麻酔し、コレステロール濃度の決定のために大動脈組織を得た。心臓および胸部大動脈を取り出し、以後の分析のためにリン酸緩衝化生理食塩水(PBS)中、4℃で保存した。大動脈弓のコレステロール濃度を測定するために、できるだけ心臓に近い場所から左鎖骨下動脈枝へ延在する大動脈組織の一片を使用した(約20〜40mg)。組織を浄化し、秤量し、4mLのメタノールおよび10mLのクロロホルムを含有するバイアルに置いた。サンプルを激しく混合して、抽出前の48時間、室温で静置した。次いで、溶液を、N下、37℃水浴に置いた。約半量の溶液をエバポレートし、1%トリトン−100(Triton−100)を有する1mLのクロロホルムを添加し、混合し、37℃、N下で乾燥状態になるまでエバポレートした。250μLの蒸留水をサンプルに添加し、ボルテックス撹拌し、37℃で20分間、振盪水浴に置いて、脂質を溶解させた。インキュベーション後、大動脈総および遊離コレステロール濃度を、25μLのサンプル(ワコーケミカルス(Wako Chemicals)、バージニア州リッチモンド(Richmond,VA))を使用し、酵素的にELISAアッセイを使用して、3回反復で決定した。大動脈コレステリルエステル濃度は、総および遊離コレステロール濃度間の差異として決定した。パイロット研究を行い、この手順が組織コレステロールを除去する程度を評価した。大動脈コレステロール濃度は、組織を溶媒(4mLのメタノールおよび10mLのクロロホルム)に、激しく混合しながら1晩置いた後に決定し、先に報告されている(24)ように、組織を細かく切断するかまたは均質化後に得た濃度と比較した。異なるコレステロール抽出手順間では、大動脈コレステロール含有量に有意な差は観察されなかった。
実施例4
ポリコサノールをチョコレート(ダイズ由来を含む)に基づく栄養飲料に撹拌しながら添加した。製品は、心地よい風味および口あたりを有した。5mgのポリコサノールを、激しく撹拌しながら直接添加することによって、180gの標準的なミール・リプレイスメント・ドリンクに組み入れた。ポリコサノールを、かろうじて目視できる程度にまでよく懸濁したところ、飲み物に対する刺激感の影響は認められなかった。このタイプのアプリケーションにおけるポリコサノールの送達は、2つの成分を共に乾燥するか、または飲み物の混合物を処方する前にタンパク質生成物に対して溶媒中ポリコサノールを噴霧することによって、改善することができる。
実施例5
A.ポリコサノールを、ビタミンE、エチルアルコールおよび界面活性剤の澄明な水性ナノエマルジョン処方に添加した。添加後、溶液はペーストを形成した。次いで、この混合物を、約100mg〜50mgの量の水に希釈し、加熱した。溶液はわずかな濁りを呈していたが、その後保持されたポリコサノールが10分間を越えて懸濁した。
B.ポリコサノールをADM230澄明ビタミンE(界面活性剤、エタノール、および酢酸ビタミンEを含有する成分)に溶解して、以下の量のポリコサノールおよびビタミンEを送達した。
3.82%組み入れ比=5mgポリコサノール/30IUビタミンE
1.15%組み入れ比=5mgポリコサノール/100IUビタミンE
成分を組み合わせ、溶液が透明になるまで温水浴(<80℃)に中に置くことによって両方のサンプルを調製した。冷却時、両方の溶液はかなり粘稠かつ不透明となり、3.82%のサンプルは一貫してワックス様となった。
次いで、約100ml水中の上記で得られたサンプルから5mgポリコサノールの等価物を送達することを試みた。両サンプルの成分を水に溶解したところ、濃厚化または沈殿物が最小限の良好に懸濁された若干不透明な乳状溶液になった。
実施例6
ポリコサノールを40%イソフラボン濃縮物と混合し、健康バーに添加した。
実施例7
A.ポリコサノールを、14グラムの油あたり5ミリグラムの量で市販のジアシルグリセロール油(DAG)に添加した。サンプルは澄明であり、1単位あたり有効な用量を提供した。それより高い濃度の油中ポリコサノールは、さらに混濁および粘稠なサンプルを生じた。
B.(上記の230澄明ビタミンEについて記載したのと同じ方法を使用して)ポリコサノールをDAG油に、0.036%〜8%の多様な割合で溶解した。
0.036%〜0.1%の範囲のサンプルは、「澄明」または非混濁に分類することができる。0.1%を超える濃度はさらに混濁および粘稠になった。
実施例8
ポリコサノールをアイスクリーム(ダイズタンパクを主成分とするが、ダイズに限定されない)に添加した。口あたりはクリーミーであり、十分な脂肪の風味を伴った。
実施例9
10mgのポリコサノールを57gの健康ヌガータイプバーに、直接添加することによって組み入れた。機械的に組み入れることは困難であったが、バーに対する刺激感に対する影響は認められなかった。
健康ヌガータイプバーの成分は:ミルクチョコレート、ショ糖、ダイズ単離物、コーンシロップ、高フルクトースコーンシロップ、濃縮ミルク、アルカリ化ココア、天然および人工のフレーバー、ステロールエステル、パーム核油、食用植物油から誘導されるジアシルグリセロール、トリアシルグリセロールおよびモノアシルグリセロール油、ビタミンおよび鉱物(リン酸二カルシウム、酸化マグネシウム、アスコルビン酸、酢酸ビタミンE、ナイアシンアミド、フマル酸第一鉄、d−パントテン酸カルシウム、酸化亜鉛、ピリドキシン、リボフラビン、パルミチン酸ビタミンA、チアミン一硝酸塩、葉酸、ビオチン、ヨウ化カリウム、塩化クロム、モリブデン酸ナトリウム、フィトナジオン、セレン酸ナトリウム、コレカルシフェロール、シアノコバラミン)、塩、修飾されたセルロース、ダイズイソフラボン濃縮物、天然の酢酸ビタミンE、ならびにポリコサノールである。
実施例10
実施例11
ポリコサノールバー
20g/バー
目的:5mgポリコサノール/20gバーの割合でポリコサノールを組み入れたバーを製造する。
1.コーンシロップ、油、およびエチルバニリンを、流動可能な粘稠度になるまで緩徐に加熱する。
2.ダイズタンパクおよび粉末ミルクをコーンシロップ/エステル溶液に加えて撹拌する。混合して均一な粘稠度にする。
3.糖、ココア、ポリコサノール、およびマスキングフレーバーを乾燥混和する。
4.成分を組み合わせ、混合して均一な粘稠度にする。
5.所望の粘稠度が達成されるまで1mlずつ水を添加する。
6.鋳型に入れて冷ます。
実施例12
溶媒として1.5Lのメタノールを使用して、20時間、50gのADMビタミンE流に対してソックスレー抽出プロセスを実施した。得られた抽出物を25℃に冷却し、ブフナー濾過により固体を回収した。次いで、メタノールで固体を洗浄した。2〜10℃の温度範囲で溶媒としてトルエンを使用して、メタノール抽出固体を結晶化し、減圧オーブン中、25インチHgで乾燥した。得られたアルコール混合物(0.92g)は、純度が92.34%にまで達した。融点の範囲は81.3〜86.9℃であった。表6は、本手順によって提供される高分子量第1級脂肪族アルコールの定性的および定量的組成を示す。
実施例13
混合トコフェロール脱蝋(33g)由来のビタミンE流ケーキ画分の植物サンプルをトルエン(500mL)と混合し、20℃で20時間、撹拌した。混合物をブフナー濾過に供し、さらなる50mLのトルエンで濯いだ。固体を減圧オーブン中、25インチHgで乾燥し、77.64%の純度の4.65gのポリコサノール混合物を得た。本混合物の組成の概要を表7に示す。
実施例14
混合トコフェロール脱蝋(16.7g)由来のビタミンE流ケーキ画分の植物サンプルを98:2ヘプタン:アセトン(500mL)の250mL溶液と混合し、18時間5℃に冷却した。混合物をブフナー濾過に供し、さらなる30mLのヘプタン:アセトンで濯いだ。固体を減圧オーブン中、25インチHgで乾燥し、69.88%の純度のポリコサノール混合物を得た。本混合物の組成の概要を表8に示す。
実施例15
単離したクロマトグラフィーサンプルおよび市販の材料(B&D、アジアン(Asian))の分析比較を実施した。表9は、得られた結果を示す。表10は、錯形成を使用して得られた代表的結果を示す。本発明の方法に従って再結晶化されたポリコサノールおよび市販のサンプル(B&D、アジアン(Asian))の分析比較も実施した。代表的結果を表11に示す。
ここまで、明確な理解を目的として、例示および例証をもっていくらか詳細に本発明を十分に説明してきたが、広範および等価な範囲の本発明の条件、処方および他のパラメータにより本発明を改変または変更することにより、本発明を実践することができ、そのような改変は添付の特許請求の範囲内に包含されることを意図することは当業者に明白である。
本明細書において言及したすべての刊行物、特許および特許出願は、本発明が関する在来技術の水準を示し、およびそれぞれ個々の刊行物、特許または特許出願があたかも具体的かつ個々に本明細書において参考として援用されるが如く同程度に、本明細書において参考として援用される。
市販のポリコサノール製品(B&D ニュートリショナル・イングレディエンツ・カールスバット CA(B&D Nutritional Ingredients Carlsbad CAなど)由来のサンプルおよびアジア(Asia)由来のサンプル)対本発明の方法による再結晶化ポリコサノール生成物の比較を表す。 市販のポリコサノール製品(B&D ニュートリショナル・イングレディエンツ・カールスバット CA(B&D Nutritional Ingredients Carlsbad CA)由来のサンプルおよびアジア(Asia)由来のサンプルなど)対本発明の方法によるクロマトグラフィーポリコサノール生成物(通常の順相または逆相クロマトグラフィーを使用して得られる)の比較を表す。

Claims (28)

  1. 種子もしくは穀粒プロセス流または植物油プロセス流からポリコサノールを単離する工程を含む、ポリコサノールを得る方法。
  2. 前記種子もしくは穀粒プロセス流は、トウモロコシ、ダイズ、ナタネ、ヒマワリ、アマニ、アマ、コムギおよびイネよりなる群から選択される種子または穀粒のプロセシングにおいて生成される、請求項1に記載の方法。
  3. 前記種子もしくは穀粒プロセス流または前記植物油プロセス流は、油の脱蝋画分、脱臭剤蒸留物または脱臭剤蒸留物画分である、請求項1に記載の方法。
  4. 前記単離工程は、固−液抽出を使用して、前記ポリコサノールを抽出することを含み、前記ポリコサノールは、有機溶媒によって選択的に抽出され、抽出されたポリコサノールが得られる、請求項1に記載の方法。
  5. 前記有機溶媒は、トルエン、ヘプタン、アセトン、メタノール、エタノール、クロロホルム、ブタノン、プロパノール、酢酸エチルおよびそれらの混合物からなる群から選択される、請求項4に記載の方法。
  6. 前記抽出工程は、前記プロセス流と前記有機溶媒とを混合し、続いて、約60℃に加熱し、徐々に冷却することを含む、請求項4に記載の方法。
  7. 前記抽出は、約6〜約24時間の期間で行われる、請求項4に記載の方法。
  8. 前記抽出は、約室温、約5℃および約0℃からなる群から選択される温度で行われる、請求項4に記載の方法。
  9. 再結晶化有機溶媒を使用して、前記抽出されたポリコサノールを再結晶化することをさらに含み、再結晶化されたポリコサノールが得られる、請求項4に記載の方法。
  10. 前記再結晶化有機溶媒は、トルエン、ヘプタン、アセトン、メタノール、エタノール、クロロホルム、ブタノン、プロパノール、酢酸エチルおよびそれらの混合物からなる群から選択される、請求項9に記載の方法。
  11. 前記再結晶化されたポリコサノールを乾燥することをさらに含む、請求項9に記載の方法。
  12. 前記乾燥は減圧下で実施される、請求項11に記載の方法。
  13. 前記再結晶化されたポリコサノールを精製することをさらに含む、請求項9に記載の方法。
  14. 前記精製は、固−液抽出、ソックスレー抽出、順相クロマトグラフィー、逆相クロマトグラフィーおよび錯形成からなる群から選択される手順を使用して実施される、請求項13に記載の方法。
  15. 請求項1に記載の方法によって得られる組成物。
  16. 少なくとも約50%ポリコサノールを含む、請求項15に記載の組成物。
  17. 少なくとも約60%ポリコサノールを含む、請求項16に記載の組成物。
  18. 少なくとも約70%ポリコサノールを含む、請求項17に記載の組成物。
  19. 少なくとも約80%ポリコサノールを含む、請求項18に記載の組成物。
  20. 少なくとも約90%ポリコサノールを含む、請求項19に記載の組成物。
  21. 請求項1に記載の組成物の有効量を投与することを含む、ヒトおよび動物のコレステロールレベルを減少させる方法。
  22. コレステロール減少のための食物、飲料、もしくは栄養補助アプリケーションにおける使用に有効な濃度で、ポリコサノールおよびダイズタンパク単離物またはポリコサノールおよびジアシルグリセロール油を含む組成物。
  23. 請求項22に記載の組成物の有効量を投与することを含む、ヒトおよび動物のコレステロールレベルを減少させる方法。
  24. 請求項15に記載の組成物、ならびにビタミン、フラビノイド、植物エストロゲン、ポリフェノールおよびステロールよりなる群から選択される、1つもしくはそれ以上の植物化学物質を含み、
    コレステロール減少のための食物、飲料、もしくは栄養補助アプリケーションにおいて使用される場合、有効量の各成分を提供するように処方される組成物。
  25. 前記植物化学物質はビタミンEである、請求項24に記載の組成物。
  26. 請求項24に記載の組成物の有効量を投与することを含む、ヒトおよび動物のコレステロールレベルを減少させる方法。
  27. トウモロコシ、綿実、ダイズ、ヒマワリ、アマニ、ステアリン、ナタネ、カノーラ、カンデリア、またはトール油のワックスから前記ポリコサノールを単離する工程を含む、ポリコサノールを単離する方法。
  28. 請求項27に記載の方法によって得られる組成物。
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