JP2010260005A - 固体脂を使ったマイクロカプセルの製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】(1)固体脂と親水性生理活性物質含有水溶液の混合物を、固体脂の融点以上の温度で、乳化分散してW/Oエマルションを得る、(2)固体脂の融点以上かつ沸点未満の温度で、上記W/Oエマルション中の水分を除去してS/Oサスペンションを得る、(3)上記S/Oサスペンションを噴霧冷却することによって、S/Oサスペンション液滴を固体脂の融点未満まで冷却して固体脂を固化させる、工程を含有するS/O型マイクロカプセルの製造方法。
【選択図】なし
Description
一方、エマルションを利用して製造されるマイクロカプセルには例えば、S/O型およびW/O型の構造のマイクロカプセルが知られている。
S/O型またはW/O型のマイクロカプセルは、液状もしくは固体状の油相中に有用な成分を含む物質を内包させることにより、食品、栄養機能食品、特定保健用食品、医薬品、化粧品、飼料、農薬等の様々な用途において応用することができる。これらの用途のマイクロカプセル製造においては、カプセル作製時の収率の向上、内包物質の高含量化、カプセル粒子径の幅広い選択範囲、およびDDSの観点から、芯物質の放出パターンのコントロール等の要望があった。
さらに、W/O型の固体状マイクロカプセルの場合、製造方法の面では、例えば、液相でW/O/Wエマルションを形成させた後にW/O型の固体状マイクロカプセルを得る場合、油相中に多分散した生理活性物質を含んだ水相は、表面張力により、油相分散滴の外側への推進力が生じ易く、これが生理活性物質の外水相への漏洩を促し、生理活性物質のマイクロカプセルへの封入収率の低下を招く場合がある。
液相でW/O/Wエマルションを形成させずにW/O型のマイクロカプセルを作製した例に、溶融した固体脂等を油相に使用し、W/O型エマルションを調製した後、得られたW/O型エマルションをそのまま噴霧冷却することによって微細なW/O型マイクロカプセルを作製する方法が知られている(特許文献2)。しかしながら、上記方法で作製したマイクロカプセルにおいては、マイクロカプセル中に封入された水分の腐敗や、水分に溶解している生理活性物質の加水分解等、マイクロカプセルの保存安定性に問題がある。
これに対し、S/O型のマイクロカプセルの場合は、マイクロカプセル中には固体状の生理活性物質が多分散する形態をとっているため、水分含量が比較的少なく、生理活性物質の腐敗や分解が生じにくい。
すなわち本発明は、
(1)固体脂と親水性生理活性物質含有水溶液の混合物を、固体脂の融点以上の温度で、乳化分散してW/Oエマルションを得る
(2)固体脂の融点以上かつ沸点未満の温度で、上記W/Oエマルション中の水分を除去してS/Oサスペンションを得る
(3)上記S/Oサスペンションを噴霧冷却することによって、S/Oサスペンション液滴を固体脂の融点未満まで冷却して固体脂を固化させる、
という3つの工程の操作を行うことを特徴とする固体脂のマトリクス中に親水性生理活性物質が多分散したS/O型マイクロカプセルの製造方法である。
本発明は、下記(1)〜(3)の工程を含む、固体脂のマトリクス中に親水性生理活性物質が多分散したS/O型マイクロカプセルの製造方法である。
(1)固体脂と親水性生理活性物質含有水溶液の混合物を、固体脂の融点以上の温度で、乳化分散してW/Oエマルションを得る。
(2)固体脂の融点以上かつ沸点未満の温度で、上記W/Oエマルション中の水分を除去してS/Oサスペンションを得る。
(3)上記S/Oサスペンションを噴霧冷却することによって、S/Oサスペンション液滴を固体脂の融点未満まで冷却して固体脂を固化させる。
上記油脂としては、例えば、植物油脂としては、例えば、ヤシ油、パーム油、パーム核油、アマニ油、つばき油、玄米胚芽油、菜種油、米油、落花生油、オリーブ油、コーン油、小麦胚芽油、大豆油、エゴマ油、綿実油、ヒマワリ種子油、カポック油、月見草油、シア脂、サル脂、カカオ脂、マンゴー脂、イリッペ脂、ゴマ油、サフラワー油、オリーブ油等を挙げることができ、動物油脂としては、例えば、魚油、牛脂、乳脂、豚脂等を挙げることが挙げることができ、これらを分別、水素添加、エステル交換等により加工した油脂も挙げることができる。言うまでもなく、中鎖脂肪酸トリグリセリド、長鎖脂肪酸トリグリセリド、脂肪酸の部分グリセリド等も使用できる。これら油脂としては、入手しやすく、かつ溶融・冷却固化が容易に行えるという観点から、トリステアリン、トリパルミチン等の飽和長鎖脂肪酸トリグリセリドや、カカオ脂、シア脂などの天然固体油脂、液体油脂を水素添加して得られる硬化油天然油脂の高融点画分を分別した分別油脂の使用が好ましい。
上記ショ糖脂肪酸エステル類としては、ショ糖の水酸基の1つ以上に炭素数が各々6〜22の脂肪酸をエステル化したものが挙げられる。具体的には、ショ糖パルミチン酸エステル、ショ糖ステアリン酸エステル、ショ糖ラウリン酸エステル、ショ糖ベヘニン酸エステル、ショ糖エルカ酸エステル等が挙げられる。
上記ソルビタン脂肪酸エステル類としては、ソルビタン類の水酸基の1つ以上に炭素数が各々6〜18、好ましくは6〜12の脂肪酸をエステル化したものが挙げられる。具体的には、ソルビタンモノステアリン酸エステル、ソルビタンモノオレイン酸エステル等が挙げられる。
上記工程(1)において、油相中の界面活性剤の濃度は特に限定されないが、その濃度が0.01〜20重量%となる範囲で含まれることが好ましく、より好ましくは、濃度0.1〜10重量%の範囲である。
また、上記W/Oエマルションを調製するため行う乳化分散には、各種の汎用されている乳化分散機、例えばホモミキサー、ホモディスパー、ホモジナイザー、高圧ホモジナイザー、コロイドミル、超音波乳化機、膜乳化機等を用いることができる。
本発明の製造方法では、次の上記工程(2)において、工程(1)で得られたW/Oエマルション中の水分を、固体脂の融点以上かつ沸点未満の温度で除去して、S/Oサスペンションを調製する。ここでS/Oサスペンションとは、固体脂が溶融して形成されている液体油相中に、固体状の親水性生理活性物質が分散している懸濁液のことをいう。工程(2)における乾燥中は、W/Oエマルションの分散状態を維持したまま水分を除去することが好ましく、乳化分散機や撹拌機等で剪断を与えながら乾燥することが好ましい。工程(2)における温度条件は、固体脂の融点以上かつ固体脂の沸点未満で、さらに、水の沸点以上に調整する必要がある。水の沸点は常圧では100℃であるが、水分が蒸発、乾燥するような温度、圧力条件であれば特に制限はなく、装置内を減圧して操作を実施することもできる。
本発明の製造方法では、上記工程(2)において前述の方法で調製した親水性生理活性物質のS/Oサスペンションを、次の工程(3)では、冷却場である冷却気相中に噴霧し、S/Oサスペンションを気相中に液滴分散させるとともに、該S/Oサスペンション液滴を固体脂の融点未満に冷却して固体脂を固化させるという、噴霧冷却方式により固形状のS/O型マイクロカプセルを得る。
粒子径測定装置(堀場製作所 LA−950)を使用して測定した。
得られたマイクロカプセルを、使用した固体脂の融点以上の温度に加温して液状化した上で、水と混合し、マイクロカプセル内に封入した親水性生理活性物質を水相中に抽出した。抽出した水相中の親水性生理活性物質濃度をHPLCにより測定し、マイクロカプセル中の正味の親水性生理活性物質の含量を算出した。
工程(1)で仕込んだ親水性生理活性物質の重量と、上記方法により算出したマイクロカプセル中の親水性生理活性物質の含量より、封入収率を算出した。
あらかじめ温度60℃に加熱して、溶融させておいた硬化パーム油(融点58℃)18gおよびテトラグリセリン縮合リシノレイン酸エステル(理研ビタミン製、ポエムPR−100、HLB0.3)0.9gからなる油性成分に、20重量%のグルタチオン(カネカ製)を含有する水溶液5mLを添加し、ホモジナイザーで乳化分散してW/Oエマルションを調製した。つづいて、該W/Oエマルションを、温度70℃、圧力13kPaの減圧条件で30分間撹拌して水分の除去を行い、S/Oサスペンションとした。ここで得たS/Oサスペンションを、あらかじめ60℃に加熱しておいた、アラビアガム(0.5重量%)、デカグリセリンモノオレイン酸エステル(理研ビタミン製、ポエムJ−0381V、HLB12)(0.05重量%)含有水溶液600mLに添加し、ディスクタービン翼を用いて撹拌して、S/O/Wエマルションに調製した。その後、該S/O/Wエマルションを撹拌したまま0.4℃/minの冷却速度で40℃まで冷却してから、吸引濾過、真空乾燥してS/O型マイクロカプセルを得た。得られたマイクロカプセルの平均粒子径は132μmであり、マイクロカプセル中のグルタチオン含量は4.5重量%であった。また、本実施例におけるグルタチオンのマイクロカプセルへの封入収率は89.1%であった。
あらかじめ温度60℃に加熱して、溶融させておいた硬化パーム油(融点58℃)18gおよびテトラグリセリン縮合リシノレイン酸エステル(理研ビタミン製、ポエムPR−100、HLB0.3)0.9gからなる油性成分に、20重量%のグルタチオン(カネカ製)を含有する水溶液5mLを添加し、ホモジナイザーで乳化分散してW/Oエマルションを調製した。ここで得たW/Oエマルションを、あらかじめ60℃に加熱しておいた、アラビアガム(0.5重量%)、デカグリセリンモノオレイン酸エステル(理研ビタミン製、ポエムJ−0381V、HLB12)(0.05重量%)含有水溶液600mLに添加し、ディスクタービン翼を用いて撹拌して、W/O/Wエマルションに調製した。その後、該W/O/Wエマルションを、撹拌したまま0.4℃/minの冷却速度で40℃まで冷却してから、吸引濾過、真空乾燥してW/O型マイクロカプセルを得た。得られたマイクロカプセルの平均粒子径は110μmであり、マイクロカプセル中のグルタチオン含量は2.1重量%であった。また、本実施例におけるグルタチオンのマイクロカプセルへの封入収率は41.7%であった。
表1に実施例1〜4、および比較例1、2における試験条件と、得られたマイクロカプセルの平均粒子径、芯物質含量、封入収率の測定結果を示す。
Claims (6)
- 下記(1)〜(3)の工程を含む、固体脂のマトリクス中に親水性生理活性物質が多分散したS/O型マイクロカプセルの製造方法。
(1)固体脂と親水性生理活性物質含有水溶液の混合物を、固体脂の融点以上の温度で、乳化分散してW/Oエマルションを得る
(2)固体脂の融点以上かつ沸点未満の温度で、上記W/Oエマルション中の水分を除去してS/Oサスペンションを得る
(3)上記S/Oサスペンションを噴霧冷却することによって、S/Oサスペンション液滴を固体脂の融点未満まで冷却して固体脂を固化させる - 固体脂の融点が40℃以上であることを特徴とする請求項1に記載の製造方法。
- 工程(1)における、親水性生理活性物質と固体脂の重量比が0.01/99.99〜70/30の範囲内であることを特徴とする請求項1または2に記載の製造方法。
- 工程(1)において、W/Oエマルションの油相中に、界面活性剤を含有させることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の製造方法。
- 界面活性剤が、HLB10以下の、ショ糖脂肪酸エステル類、グリセリン脂肪酸エステル類、ソルビタン脂肪酸エステル類、およびレシチン類からなる群より選択される少なくとも1種類であることを特徴とする請求項4に記載の製造方法。
- 油相中の界面活性剤の含有量が、0.01重量%以上であることを特徴とする請求項4または5に記載の製造方法。
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