JP2008001651A - 骨形成促進用組成物の製造方法および前記方法により製造された骨形成促進用組成物 - Google Patents

Abstract

【課題】ミネラル分を豊富に含む海洋深層水を利用し、高血圧などの副作用を引き起こさない骨形成促進用組成物および該組成物の製造方法を提供する。
【解決手段】カルシウムイオン、マグネシウムイオン、ホウ素イオン、珪素イオンおよびアルカリ金属イオンを少なくとも含む海洋深層水から、アルカリ金属イオンを脱塩除去（特に、モザイク荷電膜を有する透析装置により処理）する骨形成促進用組成物および該組成物の製造方法。さらに、該組成物にトクサ科植物、それら抽出成分およびトレハロース化合物から選ばれる少なくとも１種を添加する骨形成促進用組成物。
【選択図】なし

Description

本発明は、ミネラル分を豊富に含む海洋深層水を利用した骨形成促進用組成物の製造方法および前記方法により製造された骨形成促進用組成物に関する。

近年では、高齢者の骨粗鬆症や骨折が原因となり、寝たきり生活を余儀なくされる人の割合が増加する傾向にあり、高齢化社会における大きな問題となっている。骨はカルシウム、リンを主成分とし、その他マグネシウム、ナトリウム、カリウム、鉄、銅、塩素、フッ素、ホウ素、ケイ素および有機成分から構成されていることが知られている。主成分であるカルシウムの１日あたりの目標摂取量は６００〜７００ｍｇとされているが、日本人の平均的な食生活では、この目標を下回る傾向にあり、骨形成や骨の強度維持のためには、乳製品などのカルシウム含量の多い食品を積極的に摂るなどの配慮が必要である。また、カルシウム摂取量を増やすだけではなく、吸収性の良いカルシウム剤やカルシウム吸収促進剤、カルシウム代謝改善剤などの併用も重要となっている。

各種骨疾患の予防および治療には、骨組織での骨の生成と分解吸収のバランスの調整、すなわち骨の分解吸収を抑制し、骨形成を促進する方法が行われている。具体的には、炭酸カルシウムやリン酸カルシウムといったカルシウム塩や、骨粉、貝殻または卵殻などの天然カルシウム剤を含んだ健康食品、牛乳、カゼイン結合カルシウムなどの乳製品、小魚といった食事によりカルシウムを補給する方法、ウォーキングなどの運動による方法、摂取カルシウムの腸管吸収を促進する活性型ビタミンＤの補給または日光浴によるビタミンＤの生体内での増加、女性ホルモン剤、イプリフラボン、カルシトニンなどの薬物投与による方法が行われている。

また、これらの方法は、多額の費用を要し、また、乳児や体の弱った老人には不向きであるなどの問題点を持っているため、これらの方法に代わり、カルシウム、マグネシウム、ホウ素および／または珪素を含有した骨形成促進用組成物を摂取することにより、カルシウムの生体保持率を上昇させ、骨の強度を上昇させる方法が知られている（特許文献１）。

深度２００ｍ以上の海洋から採取される海洋深層水は、ミネラル分を豊富に含み、また、上記したカルシウム、マグネシウム、ホウ素および珪素も含有する。従って、海洋深層水から上記骨形成促進用組成物を製造することができれば、従来の製造で行っていた複数の試薬を正確に秤量したり、溶解順序に留意するなどの煩雑な調製操作が不必要となるため、望まれる。しかしながら、海洋深層水は、過剰摂取により高血圧を引き起こす塩化ナトリウムなど不必要な成分も多量に含むため、これを除去する必要がある。
特開平１０−２７３４４２号公報

従って、本発明の目的は、海洋深層水を利用することにより、カルシウムの生体保持率を上昇させ、骨の強度を上昇させる骨形成促進用組成物を提供することである。

上記目的を達成する本発明の構成は、下記の通りである。
１．カルシウムイオン、マグネシウムイオン、ホウ素イオン、珪素イオンおよびアルカリ金属イオンを少なくとも含む海洋深層水から、アルカリ金属イオンを脱塩除去することを特徴とする骨形成促進用組成物の製造方法。
２．脱塩除去を、モザイク荷電膜を有する透析装置により行う前記１に記載の骨形成促進用組成物の製造方法。
３．海洋深層水を濃縮後に、脱塩除去を行う前記２に記載の骨形成促進用組成物の製造方法。
４．脱塩除去した海洋深層水を濃縮する前記２に記載の骨形成促進用組成物の製造方法。
５．前記１〜４のいずれかに記載の方法により得られた骨形成促進用組成物に、トクサ科植物、それらの抽出成分およびトレハロース化合物から選ばれる少なくとも１種を添加してなることを特徴とする骨形成促進用組成物。
６．水溶液１Ｌ中に含まれるホウ素イオン濃度が１〜５０ｐｐｍ、珪素イオン濃度が１〜１００ｐｐｍの液剤である前記５に記載の骨形成促進用組成物。

本発明によれば、海洋深層水を脱塩処理することにより、カルシウムの生体保持率を上昇させ、骨の強度を上昇させる骨形成促進用組成物を提供することができる。

次に好ましい実施の形態を挙げて本発明をさらに詳しく説明する。
本発明の方法は、カルシウムイオン、マグネシウムイオン、ホウ素イオン、珪素イオンおよびアルカリ金属イオンを少なくとも含む海洋深層水から、アルカリ金属イオンを脱塩除去し、骨形成促進用組成物を製造することを特徴としている。

本発明で使用するカルシウムイオン、マグネシウムイオン、ホウ素イオン、珪素イオンおよびアルカリ金属イオンを少なくとも含む海洋深層水は、深度２００ｍ以上の海洋から採取されるものである。この海洋深層水は、低温性、清浄性（生菌、汚染物質が少ない）および栄養塩類が多いなどの特徴を有し、食品、医薬品などに利用されており、また、本発明の原料としても有用といえる。

本発明の方法であるアルカリ金属イオンを脱塩除去する方法は、従来公知の脱塩方法、例えば、逆浸透膜法または電気透析法などが使用できる。特にモザイク荷電膜を有する透析装置を用いて行うことが好ましい。

上記のモザイク荷電膜は、カチオン性重合体成分およびアニオン性重合体成分からなるカチオン性およびアニオン性のイオンチャンネルが、互いに相接しかつ膜の表裏両面間を貫通している構造を有し、膜のイオンチャンネルを透過しやすい塩類などのイオンと透析されにくい非イオン性または分子量の大きい分子とが容易に分離される特異な分離膜である。工業的に使用できる大型のモザイク荷電膜を製造する方法は、特許第２８９５７０５号公報、特許第３０１２１５３号公報、特許第３２３４４２６号公報、特許第３２３６７５４号公報、特許第３１５６９５５号公報、特許第３４５３０６７号公報および特許第３６２６６５０号公報に例示されている。特に荷電性重合体成分の少なくとも一成分が架橋した粒状重合体を成膜したモザイク荷電膜を有する透析装置を使用する方法が好ましい。

モザイク荷電膜を使用する脱塩方法は、蒸留法のような加熱エネルギーを必要とせず、また、電気透析のような塩類のイオン量に対応する電気エネルギーを必要とせず、イオン交換樹脂のような再生は不要であり、装置も構造が簡単で安価に製造できるため、初期投資、ランニングコストともに安く、非常に経済的である。また、操作中における液温上昇が小さい、熱変性しやすい物質の変質、劣化などが起こりにくい、無孔膜のため分画分子量が非常に小さく、栄養塩類、有機物の漏れが実質的にない、さらに、脱塩処理時に原水（本発明では海洋深層水のことを示す）の流速、透析水の流速、膜面の線速を調整することで、得られる脱塩水のイオン含有比率およびイオン含有濃度を制御することができるなど他の分離方法に見られないような優れた特長を有する脱塩システムである。

次に本発明の具体的な実施の態様を図１に基づき説明する。モザイク荷電膜１を装着した透析槽２には原水（海洋深層水）通水部分３と透析水通水部分４とがあり、３および４は膜１を介して接触している。原水は原水貯槽５から原水送液ポンプ６により３に供給され、透析水は透析水貯槽７から透析水送液ポンプ８により４に供給される。原水と透析水とは１を介し接触する際、原水中のアルカリ金属イオンは拡散により透析水中に移動する。透析槽より取り出された脱塩水および透析水はそれぞれ受槽９および１０に貯められる。

ここで、原水および透析水の流速比および膜面線速（＝流速／膜面積）を調製することで、受槽に得られる脱塩水および透析水の塩濃度や塩組成をコントロールすることができる。

受槽９に得られた液は、再度透析操作の原水として供することも可能である。また、透析槽より取り出された脱塩水および透析水を受槽に入れず、それぞれ原水貯槽５および透析水貯槽７に直接戻すことも可能である。

また、原水中のイオンの拡散透析速度は、原水と透析水とのイオン濃度差が大きいほうが高くなるので、原水を予め濃縮しておくことにより、脱塩速度を向上させることができる。上記の濃縮方法としては、例えば、逆浸透膜処理、電気透析処理、減圧処理およびかん水処理などが使用でき、特に限定されない。

一方、上記した原水を予め濃縮し脱塩する方法は、濃縮された水中で塩が析出する恐れもあるため、原水を脱塩処理した後に、脱塩処理された原水の濃縮をし、本発明である骨形成促進用組成物を作成できる。

本発明により製造された骨形成促進用組成物は、該組成物中の塩化ナトリウム濃度を約１質量％以下にまで行うことが好ましい。上記濃度が１質量％を超えると骨形成促進用組成物と同時に塩化ナトリウムを高濃度で摂取することになり、塩分摂取過多になる危険性がある。このような濃度を達成するためには、モザイク荷電膜による脱塩を複数回繰り返すことによって達成される。

本発明で製造される骨形成促進用組成物に含まれるカルシウムイオンの濃度は、該組成物の水溶液１Ｌあたり、好ましくは、１０ｐｐｍから１０，０００ｐｐｍ、さらに好ましくは、５０ｐｐｍから５００ｐｐｍである。カルシウムイオン濃度が１０ｐｐｍ未満では、骨形成促進効果が充分ではない。一方、カルシウムイオン濃度が１０，０００ｐｐｍを上回る場合は、海洋深層水以外の原料の添加量が増えるため、コストパフォーマンスが悪くなり、好ましくはない。ただし、得られた骨形成促進用組成物を、さらに濃縮、乾燥、固化させるなどして、錠剤、顆粒剤、粉末剤などの形態で用いられる場合は、カルシウムイオンは上記より濃い濃度で使用される。

本発明で製造される骨形成促進用組成物に含まれるマグネシウムイオンの濃度は、該組成物の水溶液１Ｌあたり、好ましくは１０ｐｐｍから４，０００ｐｐｍ、さらに好ましくは２０ｐｐｍから２００ｐｐｍである。マグネシウムイオン濃度が１０ｐｐｍ未満では、骨形成促進効果が充分ではない。一方、マグネシウムイオン濃度が４，０００ｐｐｍを上回る場合は、海洋深層水以外の原料の添加量が増えるため、コストパフォーマンスが悪くなり、好ましくはない。ただし、得られた骨形成促進用組成物を、さらに濃縮、乾燥、固化させるなどして、錠剤、顆粒剤、粉末剤などの形態で用いられる場合は、マグネシウムイオンは上記より濃い濃度で使用される。

本発明で製造される骨形成促進用組成物に含まれるホウ素イオンの濃度は、該組成物の水溶液１Ｌあたり、好ましくは１〜５０ｐｐｍ、特に好ましくは１〜２ｐｐｍである。ホウ素イオン濃度が１ｐｐｍ未満では、骨形成促進効果が充分ではない。一方、５０ｐｐｍを上回る場合は、海洋深層水以外の原料の添加量が増えるため、コストパフォーマンスが悪くなり、好ましくはない。ただし、得られた骨形成促進用組成物を、さらに濃縮、乾燥、固化させるなどして、錠剤、顆粒剤、粉末剤などの形態で用いられる場合は、ホウ素イオンは上記より濃い濃度で使用される。

また、上記骨形成促進用組成物のホウ素イオン濃度を向上させるためには、ホウ素の供給源として、無機体および有機体を添加することができ、ホウ酸、無水ホウ酸、ボログリシン、ブロモジメチルボランテトラホウ酸ナトリウムなどが例示できる。

本発明で製造される骨形成促進用組成物に含まれる珪素イオンの濃度は、該組成物の水溶液１Ｌあたり、好ましくは１〜１００ｐｐｍ、特に好ましくは１〜５ｐｐｍである。珪素イオン濃度が１ｐｐｍ未満では、骨形成促進効果が充分ではない。一方、１００ｐｐｍを上回る場合は、海洋深層水以外の原料の添加量が増えるため、コストパフォーマンスが悪くなり、好ましくはない。ただし、得られた骨形成促進用組成物を、さらに濃縮、乾燥、固化させるなどして、錠剤、顆粒剤、粉末剤などの形態で用いられる場合は、珪素イオンは上記より濃い濃度で使用される。

また、上記骨形成促進用組成物の珪素イオン濃度を向上させるためには、珪素の供給源として、無機体および有機体を添加でき、珪酸、珪酸アルミニウムなどの珪酸塩、シリコーン油、珪酸樹脂、二酸化ケイ素などが例示できる。好ましくは、珪素含有量の高いトクサ科植物、それらの抽出物である。

また、本発明で得られる骨形成促進用組成物に含まれるカルシウムイオン、マグネシウムイオン、ホウ素イオンおよび珪素イオンの濃度比率は１００／１００／１／１であることが好ましい。

上記した固形状における各イオンの濃度は、解離しているイオンと、塩を形成しているイオンの両方を含む。

本発明で製造された骨形成促進用組成物には、海洋深層水から得られる成分以外に、カルシウムおよびマグネシウムの供給源を添加することができ、例えば、乳カゼイン結合性カルシウム、カルシウム−カゼインホスホペプチド、骨粉、苦汁などを用いることができる。また、該骨形成促進用組成物には、カルシウム吸収促進剤として、トレハロースを添加するのが好ましい。

上記した各添加剤は、海洋深層水中または骨形成促進用組成物中など、いずれにおいても添加することができ、特に限定されない。

本発明の骨形成促進用組成物の形態は特に限定されないが、錠剤、顆粒剤、粉末状、カプセル剤、液剤、ドリンク剤またはゼリー剤などの形で、経口あるいは非経口的に投与することができる。

本発明で製造される骨形成促進用組成物は、カルシウムイオン、マグネシウムイオン、ホウ素および珪素を含有するものである。本発明の骨形成促進用組成物は特許文献１に例示されているとおり、カルシウムの生体保持率を上昇させ、骨の強度を上昇させることに優れている。

次に実施例を挙げて本発明をさらに具体的に説明する。
なお、以下のイオン濃度の測定は、パーセントオーダーでは東亜電波工業（株）電気伝導率計を、ｐｐｍオーダーでは島津製作所（株）ＬＣ−ＶＰイオンクロマトグラフ（ＬＣ−１０ＡＤＶＰ）を使用した。

［実施例１］
駿河湾海洋深層水（水深６８７ｍ）１０Ｌを減圧濃縮し、１Ｌの濃縮海洋深層水を得た。これを、モザイク荷電膜を装着した透析装置を用いて、透析水流速を１０ｍｌ／ｍｉｎ、原水流速４ｍｌ／ｍｉｎとして脱塩処理をし、本発明の骨形成促進用組成物を作成した。これについてイオン濃度の測定をしたところ、該組成物中の塩化ナトリウム濃度を０．０６質量％まで減らすことができ、また、該組成物はカルシウムイオン８０ｐｐｍ、マグネシウムイオン１２０ｐｐｍ、ホウ素イオン２ｐｐｍ、珪素イオン１ｐｐｍを含むことがわかった。

［実施例２］
実施例１で得られた骨形成促進用組成物１Ｌにトレハロース２００ｍｇを混合させ、溶解した。これを凍結乾燥したのち粉砕したところ粉末状の骨形成促進用組成物を１．２ｇ得ることができた。これについてイオン濃度の測定をしたところ、カルシウムイオン７７ｍｇ、マグネシウムイオン１１２ｍｇ、ホウ素イオン２ｍｇ、珪素イオン１ｍｇを含むことがわかった。

［実施例３］
実施例１で得られた骨形成促進用組成物５００ｍｌ、砂糖１５ｇ、トレハロース５ｇ、ゼラチン１０ｇおよびオレンジフレーバー適量を混合させ、９０℃で加熱溶解した。これを型に入れ冷却することでオレンジ風味ゼリーを得ることができた。

以上の通り、海洋深層水からアルカリ金属イオンを脱塩除去する方法により、骨形成促進用組成物の製造ができ、また、該骨形成促進用組成物は粉剤、ゼリー剤など各種形態に加工できることが示された。

本発明によれば、海洋深層水を原料として脱塩除去することにより、カルシウムイオン、マグネシウムイオン、ホウ素イオンおよび珪素イオンを含有する骨形成促進用組成物を提供することができる。前記骨形成促進用組成物は、特許文献１に示すとおり、カルシウムの生体保持率が上昇し、骨強度が上昇するため、成長の盛んな乳幼児をはじめとする小児、青年、成人、さらには、骨疾患にかかりやすい老人に医薬、食品などとして有用である。

本発明に用いたモザイク荷電膜装着透析装置の一実施形態を説明するための図である。

符号の説明

１．モザイク荷電膜
２．透析槽
３．原水通水部分
４．透析水通水部分
５．原水貯槽
６．原水送液ポンプ
７．透析水貯槽
８．透析水送液ポンプ
９．受槽
１０．受槽

Claims (6)

1. カルシウムイオン、マグネシウムイオン、ホウ素イオン、珪素イオンおよびアルカリ金属イオンを少なくとも含む海洋深層水から、アルカリ金属イオンを脱塩除去することを特徴とする骨形成促進用組成物の製造方法。
2. 脱塩除去を、モザイク荷電膜を有する透析装置により行う請求項１に記載の骨形成促進用組成物の製造方法。
3. 海洋深層水を濃縮後に、脱塩除去を行う請求項２に記載の骨形成促進用組成物の製造方法。
4. 脱塩除去した海洋深層水を濃縮する請求項２に記載の骨形成促進用組成物の製造方法。
5. 請求項１〜４の何れか１項に記載の方法により得られた骨形成促進用組成物に、トクサ科植物、それらの抽出成分およびトレハロース化合物から選ばれる少なくとも１種を添加してなることを特徴とする骨形成促進用組成物。
6. 水溶液１Ｌ中に含まれるホウ素イオン濃度が１〜５０ｐｐｍ、珪素イオン濃度が１〜１００ｐｐｍの液剤である請求項５に記載の骨形成促進用組成物。
   

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