JP2014114247A - 水中油型の乳剤およびその製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 (a)カルニチン類、(b)多価アルコール、(c)水、および(d)脂溶性物質を含む水中油型の乳剤。
【選択図】なし
Description
例えば、特許文献1には、天然または合成の精油、色素、ビタミン、香料より選ばれる非水溶性物に対して、乳化剤であるポリグリセリン脂肪酸エステル、水、多価アルコールを混合し可溶化することを特徴とする可溶化液の製造法が記載されている。また、特許文献2には、脂溶性物質に乳化剤、多価アルコールを加え均一化した後に、高圧処理することによって、保存安定性を高めた脂溶性物質の水性液剤を開示している。
しかしながら、このようにして得られた乳剤は、添加する乳化剤の割合が高く、結果として乳剤中の脂溶性物質の含有率が低くなってしまう。さらに、乳剤を食品や医薬品に用いる場合、近年の自然派志向の高まりから合成界面活性剤の使用を可能な限り抑えたいとの要求が多い。しかしながら、上記で開示される製法により製造される乳剤は、このような要求を満たすものではなかった。
すなわち本発明は、一態様において、水中油型の乳剤であって、(a)カルニチン類、(b)多価アルコール、(c)水、および(d)脂溶性物質を含むことを特徴とする水中油型の乳剤を提供する。
また、本発明の水中油型の乳剤は、一実施の形態として、前記(a)カルニチン類が、L−カルニチンまたはその塩であることを特徴とする。
また、本発明の水中油型の乳剤は、一実施の形態として、前記(a)カルニチン類が、L−カルニチン酒石酸塩、L−カルニチンフマル酸塩、およびL−カルニチン塩酸塩からなる群より選択されることを特徴とする。
また、本発明の水中油型の乳剤は、一実施の形態として、前記(d)脂溶性物質が、植物由来の脂溶性物質、または動物由来の脂溶性物質であることを特徴とする。
また、本発明の水中油型の乳剤は、一実施の形態として、水難溶性の生理活性物質をさらに含むことを特徴とする。
また、本発明の水中油型の乳剤は、一実施の形態として、前記(e)乳化剤が合成界面活性剤を含み、前記(e)合成界面活性剤を3質量%未満で含むことを特徴とする。
また、本発明の水中油型の乳剤は、一実施の形態として、前記(e)乳化剤が、レシチン類であることを特徴とする。
また、本発明の水中油型の乳剤は、一実施の形態として、前記(a)カルニチン類を、10〜40質量%で含むことを特徴とする。
また、本発明の水中油型の乳剤は、一実施の形態として、前記(b)多価アルコールを、30〜60質量%で含み、前記(c)水を、10〜30質量%で含み、前記(d)脂溶性物質を、25質量%以下で含むことを特徴とする。
また、本発明の別の態様によれば、水中油型の乳剤の製造方法であって、(A)(a)カルニチン類、(b)多価アルコール、および(c)水を含む水相を調製するステップと、(B)(d)脂溶性物質を含む油相を調製するステップと、(C)前記水相へ前記油相を混合することにより乳化させるステップとを含むことを特徴とする製造方法を提供する。
また、本発明の製造方法は、一実施の形態において、前記水相及び/又は油相に、(e)乳化剤が含まれていることを特徴とする。
また、本発明の別の態様によれば、水中油型の乳剤における合成界面活性剤の使用量を低減させるためのカルニチン類の使用に関する。
また、本発明の水中油型の乳剤によれば、特定量のカルニチン類をその水相に含むため、例えば、本発明の乳剤を含むカプセル剤等を生体内に投与した際、乳剤に含まれるカルニチン自体の効果も得ることが可能となる。
なお、本明細書において、「合成界面活性剤を実質的に含まない」とは、乳剤が全く合成界面活性剤を含まない、あるいは、合成界面活性剤の機能を発揮しない程度の量または態様でのみ合成界面活性剤を含むことをいう。
本発明の水中油型の乳剤に含まれる「カルニチン類」の濃度は、10〜40質量%とすることが好ましく、20〜35質量%とすることがより好ましい。乳剤に含まれるカルニチン類が10質量%未満であると、期待する脂溶性物質の乳化作用を得ることができない。また、乳剤に含まれるカルニチン類が40質量%を超えるとカルニチン類が水相に溶解しづらくなる。
なお、本発明の水中油型の乳剤に含まれる「多価アルコール」の濃度は、30〜60質量%とすることが好ましく、35〜56質量%とすることがより好ましい。
また、本発明の水中油型の乳剤においては、カルニチン類と多価アルコールとの配合比を、質量比で1:0.8〜1:2.5とすることが好ましく、1:1〜1:2とすることがより好ましい。カルニチン類と多価アルコールとの配合比を1:0.8〜1:2.5とすることでカルニチン類の機能性を期待できる量を含有することができ、かつ、脂溶性物質を水相へ乳化するに十分なカルニチン類を含有できるため好ましい。
なお、乳化剤として合成界面活性剤を使用する場合には、本発明の水中油型の乳剤に含まれる「乳化剤」の濃度は、3質量%未満とすることが好ましく、2質量%未満することがより好ましく、1質量%未満とすることがさらに好ましい。とりわけ、脂溶性物質が水相に乳化可能である限り、合成界面活性剤を含まないことが最も好ましい。なお、本発明の水中油型の乳剤は、その水相中にカルニチン類を特定量含むため、3質量%未満の乳化剤の使用であっても、脂溶性物質を水相へ乳化させることを可能とする。
また、特に、食品や医薬品として生体内に投与することを目的とする場合には、乳化剤としては、レシチン類、サポニン類、カゼイン類(例えば、カゼインナトリウム)等の当業者に公知の乳化剤として使用可能な天然由来の化合物を用いることが好ましい。なお、本発明に使用し得るレシチン類としては、例えば、ダイズ、コメ、ナタネ、サフラワー等の植物より得ることのできるレシチン、卵黄等の動物より得ることのできるレシチン、これらのレシチンを化学的または酵素処理することにより得られるレシチン誘導体を挙げることができる。なお、レシチン誘導体としては、例えば、酵素分解レシチン、水素添加酵素分解レシチン、ヒドロキシレシチン、ホスファチジルグリセロール、ホスファチジン酸、アセチル化レシチン等を挙げることができる。
本発明の水中油型の乳剤に水溶性の機能性物質をさらに含む場合、「機能性物質」の濃度は、脂溶性物質の乳化の作用を妨げない程度で添加することができる。
(A)(a)カルニチン類、(b)多価アルコール、および(c)水を含む水相を調製する方法は、(a)カルニチン類、(b)多価アルコール、および(c)水が充分に混合される手法であれば限定されない。例えば、ミキサーや撹拌子(例えば、マグネチックスターラー)等を用いる撹拌混合、浸とう混合、回転混合、超音波を利用した混合などを挙げることができ、好ましくは、ミキサーや撹拌子(例えば、マグネチックスターラー)等を用いる撹拌混合である。
また、乳剤に油滴として乳化される油相は、(d)脂溶性物質より調製される。なお、脂溶性物質を含む油相を調製時において、例えば、油相に他の成分を含ませる場合には、上記と同様の手法により混合することで、(d)脂溶性物質と当該成分とを含む油相を調製することができる。
(C)調製した水相へ調製した油相を混合することにより乳化させる方法も、上記と同様の手法により混合することで、油相を水相へ乳化させることができる。
(e)乳化剤は、例えば、水相を調製するステップにおいて、(a)カルニチン類、(b)多価アルコール、および(c)水とともに混合することにより水相へ添加することができる。または、油相を調製するステップにおいて、(d)脂溶性物質とともに混合することにより、脂溶性物質および乳化剤を含む油相を予め調製することができる。
また、乳化剤を水相または油相と混合する際は、水相または油相を加温状態とする事が好ましく、例えば、水相または油相を50〜65℃とすることが好ましい。
なお、水中油型の乳剤に含まれる油滴の平均粒径は、例えば、レーザ回析式粒度分布測定装置を用いた油滴の粒度分布の測定結果より求めることができる。
ここで、本明細書において、上記の製造方法により「得られうる」乳剤とは、上記製造方法により「得られた」乳剤に限らず、上記製造方法以外の製造方法により得られた乳剤であって、本発明の乳剤と同じ成分について同じ割合または同じ配合比で含む構造を有する乳剤も含まれる。
なお、本発明の食品組成物は、例えば、飲料水、菓子、パン類、食肉加工製品、油脂加工製品、水産加工製品、発酵食品、冷凍食品等として提供することができる。また、本発明の別の態様によれば、例えば本発明の水中油型乳剤を配合する化粧料組成物を提供することもできる。化粧料組成物としては、例えば、香水、制汗剤、歯磨き剤、化粧水、乳液、クリーム、石鹸、皮膚・毛髪洗浄料、毛髪用化粧品、ボディケア製品等として提供することができる。
また、本発明の医薬組成物は、例えば、エアゾル剤、チンキ剤、エキス剤、洗口剤、エリキシル剤、顆粒剤、カプセル剤、液剤、シロップ剤、ゼリー剤、注射剤等として提供することができる。なお、医薬組成物が対象とする医薬用途は、乳剤に含まれる生理活性物質や機能性物質が関与する疾患、疾病を対象とするものであってよい。
したがって、上記の用途に資するため、本発明の医薬組成物または食品組成物は、以下に限定されないが、例えば、水中油型の乳剤とともに公知の賦形剤や薬理学的に許容される担体等を含むことができる。
なお、分散剤としては、例えば、デキストリン、シュクロース、マンニトール、マルトース等を挙げることができる。添加する分散剤の量は、乾燥粉末が水に均一に分散される量であればよい。
12質量%のグリセリンを、12.5質量%の水へ加え、撹拌することによりグリセリンが均一に溶解した溶液を作製した。次に、上記で作製したグリセリンが均一に溶解する溶液に25質量%のL−カルニチン結晶性粉末(純度98%以上、ロンザ社製)を添加した。マグネチックスターラーを用いて撹拌することによりL−カルニチン結晶性粉末を溶解させ、グリセリンおよびL−カルニチン含有の水相を得た。その後、グリセリンおよびL−カルニチンを溶解させた水相をホットマグネチックスターラー(Heidolph社製)を用いて60〜65℃まで加熱した。加熱後、60〜65℃を維持したままジグリセリン脂肪酸エステルからなる乳化剤であるポエムDO−100V(理研ビタミン株式会社製)を1質量%の割合で添加し、マグネチックスターラーを用いた撹拌により溶解させた。ポエムDO−100Vを添加した後、アスタキサンチン5%含有のヘマトコッカス藻色素製剤(食用油脂ベース製剤、富士化学工業社製)からなる油相を12質量%の割合で、上記で得られた水相に添加した。なお、ヘマトコッカス藻色素製剤は、生理活性物質としてアスタキサンチン5%を含有する脂溶性物質である。マグネチックスターラーを用いて撹拌することにより油相を乳化させ、生理活性物質および脂溶性物質からなる油相が油滴(ミセル)として水相に均一に拡散した水中油型の乳剤を製造した。なお、油相添加時の水相の温度、およびその後の撹拌の工程は、室温で行った。
アスタキサンチン5%含有のヘマトコッカス藻色素製剤(食用油脂ベース製剤、富士化学工業社製)からなる油相の添加割合を6質量%とし、かつ、グリセリンの添加割合を55.5質量%とした以外は、上記処方例1と同様にして、水中油型の乳剤を製造した。
L−カルニチン結晶性粉末の添加割合を33.4質量%とし、アスタキサンチン5%含有のヘマトコッカス藻色素製剤(食用油脂ベース製剤、富士化学工業社製)からなる油相の添加割合を16質量%とし、グリセリンの添加割合を32.46質量%とし、水を16.8質量%とし、かつ、ポエムDO−100Vの添加割合を1.34質量%として、上記処方例1と同様に、水中油型の乳剤を製造した。
L−カルニチン結晶性粉末の添加割合を33.4質量%とし、アスタキサンチン5%のヘマトコッカス藻色素製剤(食用油脂ベース製剤、富士化学工業社製)からなる油相の添加割合を8質量%とし、グリセリンの添加割合を41.14質量%とし、水を16.8質量%とし、かつ、ポエムDO−100Vの添加割合を0.66質量%として、上記処方例1と同様に、水中油型の乳剤を製造した。
処方例5では、乳化剤であるポエムDO−100Vを添加せずに、水中油型の乳剤を作製した。
すなわち、41.8質量%のグリセリンを、16.8質量%の水へ加え、撹拌することによりグリセリンが均一に溶解した溶液を作製した。次に、上記で作製したグリセリンの均一溶液に33.4質量%のL−カルニチン結晶性粉末を添加した。マグネチックスターラーを用いて撹拌することによりL−カルニチン結晶性粉末を溶解させ、グリセリンおよびL−カルニチン含有の水相を得た。その後、グリセリンおよびL−カルニチンを溶解させた水相にアスタキサンチン5%含有のヘマトコッカス藻色素製剤(食用油脂ベース製剤、富士化学工業社製)からなる油相を8質量%の割合で添加した。マグネチックスターラーを用いて撹拌することにより脂溶性物質を乳化させ、脂溶性物質が油滴(ミセル)として水相に均一に拡散した水中油型の乳剤を作製した。
処方例1〜5において、乳化剤として添加していた合成界面活性剤であるポエムDO−100Vの代わりに、天然由来の化合物であり、ホスファチジルコリン(PC)を35%含有するレシチンPC35%(EPIKRON 135F、Cargill社製)を乳化剤として用いて水中油型の乳剤を製造した。
すなわち、50.5質量%のグリセリンを、12.5質量%の水へ加え、撹拌することによりグリセリンが均一に溶解した溶液を作製した。次に、上記で作製したグリセリンの均一溶液に25質量%のL−カルニチン結晶性粉末を添加した。マグネチックスターラーを用いて撹拌することによりL−カルニチン結晶性粉末を溶解させ、グリセリンおよびL−カルニチン含有の水相を得た。一方、生理活性物質であるコエンザイムQ10(三菱ガス化学社製)を脂溶性物質であるMCT(中鎖脂肪酸トリグリセライド、三栄源エフ・エフ・アイ社製)に対して加えた。その後、ホットマグネチックスターラー(Heidolph社製)を用いて60〜65℃まで加熱・撹拌し、コエンザイムQ10をMCT中へ溶解させ、油相を調製した。なお、コエンザイムQ10とMCTとの配合比が、コエンザイムQ10:MCTが1:4となるように調製した。この油相を放置冷却し、室温(約23〜25℃)になったところで、7.5質量%の油相を取り出した。7.5質量%の油相に対してレシチンPC35%を4.5質量%の割合で添加し、マグネチックスターラーを用い撹拌し均一な溶解溶液とした。この溶液を生理活性物質、脂溶性物質、および乳化剤を含む油相とし、先に調製した水相に添加し、マグネチックスターラーを用い撹拌することで、油相を乳化させ、生理活性物質、脂溶性物質、および乳化剤を含む油相が油滴(ミセル)として水相に均一に拡散した水中油型の乳剤を製造した。
処方例6と同様に、処方例1〜5において乳化剤として添加していた合成界面活性剤であるポエムDO−100Vの代わりに、レシチンPC35%のみを乳化剤として用いて水中油型の乳剤を製造した。
すなわち、36.25質量%のグリセリンを、15質量%の水へ加え、撹拌することによりグリセリンが均一に溶解した溶液を作製した。次に、上記で作製したグリセリンの均一溶液に25質量%のL−カルニチンを添加した。マグネチックスターラーを用いて撹拌することによりL−カルニチンを溶解させ、グリセリンおよびL−カルニチン含有の水相を得た。一方、15質量%のドコサヘキサエン酸(Docosahexaenoic acid:DHA、DHAid CL−400、ロンザ社製)に、乳化剤としてレシチンを8.75質量%の割合で添加し、マグネチックスターラーを用い撹拌し均一な油相を調製した。この油相を、先に調製した水相に添加し、マグネチックスターラーを用い撹拌することで、DHA含有の油相を乳化させ、水相に油滴が均一に拡散した水中油型の乳剤を製造した。
上記処方例3、処方例4、処方例5、処方例6、および処方例7により製造された各乳剤について、乳化の状態を観察した。その結果を図1に示す。図1中、Aは処方例通りに製造した乳剤の原液を示し、Bは、当該原液を水で100倍薄めたものを示す。
図1から明らかなように、いずれの処方例においても、脂溶性物質は水相へ均一に分散しており、乳濁した状態を示していた。ここで、処方例5においては、乳化剤を全く添加していないにも関わらず、脂溶性物質を水相へ乳化させることができた。なお、処方例3、処方例4、および処方例5は、色素であるアストキサンチンを含むため、赤みがかった色を有していたが、上述の通り、脂溶性物質は問題なく水相へ乳化していた。
図1に示すように、処方例5により製造される水中油型の乳剤は、脂溶性物質を水相へ乳化することが可能である。ここで、カルニチン類の添加の有無の影響を検証するために、処方例5においてL−カルニチンを無添加とする処方により製造した水中油型の乳剤の乳化状態を観察した。処方例5においてL−カルニチンを無添加とした乳剤は、すなわち、アスタキサンチン5%含有の脂溶性物質:グリセリン:水の配合比を、8:75.2:16.8としてL−カルニチン含量分を、グリセリンで補正し調製した溶液乳剤である。L−カルニチンの添加の有無による乳化状態を比較した結果を図2に示す。
図2から明らかな通り、L−カルニチンを無添加とした処方例を100倍に薄めたところ、油滴の大きな粒が水中に存在しており、また液面に油成分が浮いていた。このように、水相全体へ乳濁した状態は観察できず、水相本来の透過性を維持していたことにより容器の反対側を観察することができた。
この結果より、L−カルニチンの添加は、脂溶性物質が水相へ乳化するのを促していることが明らかとなった。
上記処方例4で製造した水中油型の乳剤を、40℃、75%相対湿度下で1ヶ月および2ヶ月保存した際の、乳剤中に含まれる油的(ミセル)の粒度分布を測定した。また、その測定結果より、積算分布および頻度分布のグラフを作成した。また、比較として、処方例4で製造した直後の水中油型の乳剤について、乳剤中に含まれる油的(ミセル)の粒度分布を測定した。
粒度分布の測定には、レーザ回析式粒度分布測定装置SALD−2200型(株式会社 島津製作所)を用いた。また、測定条件は下記の通りとした。
屈折率:1.70−0.20i(標準屈折率)
分散媒:水
分散:スターラー
また、処方例4により製造した水中油型の乳剤を上記の条件で2ヶ月保存した際の粒度分布の測定結果を下記表6に示す。また、表6の結果を積算分布のグラフで表わしたものを図7に示し、表6の結果を頻度分布のグラフで表わしたものを図8に示す。
次に、処方例7により製造された水中油型の乳剤について、製造直後の粒度分布を測定した。
粒度分布の測定には、レーザ回析式粒度分布測定装置SALD−2200型(株式会社 島津製作所)を用いた。また、測定条件は下記の通りとした。
屈折率:1.70−0.20i(標準屈折率)
分散媒:水
分散:スターラー
処方例7においては、粒度分布に2つのピークが認められているが、撹拌方法を検討することで、よりシャープな分布を持つ乳剤を製造できる可能性はある。
このように、本発明の乳剤の製造方法によれば、合成界面活性剤を用いない場合であっても、好適な油滴の平均粒径を有する水中油型の乳剤を製造することができる。
Claims (19)
- (a)カルニチン類、
(b)多価アルコール、
(c)水、および
(d)脂溶性物質を含むことを特徴とする
水中油型の乳剤。 - 請求項1に記載の水中油型の乳剤であって、合成界面活性剤を実質的に含まないことを特徴とする水中油型の乳剤。
- 請求項1に記載の水中油型の乳剤であって、
前記(a)カルニチン類が、L−カルニチンまたはその塩であることを特徴とする
水中油型の乳剤。 - 請求項3に記載の水中油型の乳剤であって、
前記(a)カルニチン類が、L−カルニチン酒石酸塩、L−カルニチンフマル酸塩、およびL−カルニチン塩酸塩からなる群より選択されることを特徴とする
水中油型の乳剤。 - 請求項1に記載の水中油型の乳剤であって、
前記(b)多価アルコールが、グリセリン、ポリスチレングリコール、およびソルビトールからなる群より選択されることを特徴とする
水中油型の乳剤。 - 請求項1に記載の水中油型の乳剤であって、
前記(d)脂溶性物質が、植物由来の脂溶性物質、または動物由来の脂溶性物質であることを特徴とする
水中油型の乳剤。 - 請求項1に記載の水中油型の乳剤であって、
水難溶性の生理活性物質をさらに含むことを特徴とする
水中油型の乳剤。 - 請求項1に記載の水中油型の乳剤であって、
(e)乳化剤をさらに含むことを特徴とする
水中油型の乳剤。 - 請求項8に記載の水中油型の乳剤であって、
前記(e)乳化剤が合成界面活性剤を含み、
前記(e)合成界面活性剤を3質量%未満で含むことを特徴とする
水中油型の乳剤。 - 請求項8に記載の水中油型の乳剤であって、
前記(e)乳化剤が、レシチン類であることを特徴とする
水中油型の乳剤。 - 請求項1に記載の水中油型の乳剤であって、
水溶性の機能性物質をさらに含むことを特徴とする
水中油型の乳剤。 - 請求項1〜11のいずれか一項に記載の水中油型の乳剤であって、
前記(a)カルニチン類を、10〜40質量%で含むことを特徴とする
水中油型の乳剤。 - 請求項12に記載の水中油型の乳剤であって、さらに
前記(b)多価アルコールを、30〜60質量%で含み、
前記(c)水を、10〜30質量%で含み、
前記(d)脂溶性物質を、25質量%以下で含むことを特徴とする
水中油型の乳剤。 - 請求項1〜11のいずれか一項に記載の水中油型の乳剤であって、
(a)カルニチン類と(b)多価アルコールとの配合比が、質量比で、(a)カルニチン類:(b)多価アルコールが1:0.8〜1:2.5であることを特徴とする
水中油型の乳剤。 - 請求項1〜14のいずれか一項に記載の水中油型の乳剤を含む医薬組成物または食品組成物。
- 水中油型の乳剤の製造方法であって、
(A)(a)カルニチン類、(b)多価アルコール、および(c)水を含む水相を調製するステップと、
(B)(d)脂溶性物質を含む油相を調製するステップと、
(C)前記水相へ前記油相を混合することにより乳化させるステップとを含むことを特徴とする
製造方法。 - 請求項16に記載の水中油型の乳剤の製造方法であって、
前記水相及び/又は油相に、(e)乳化剤が含まれていることを特徴とする
製造方法。 - 請求項16および17に記載の水中油型の乳剤の製造方法により得られうる乳剤。
- 水中油型の乳剤における合成界面活性剤の使用量を低減させるためのカルニチン類の使用。
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