JP2016518814A - 固体脂質ナノ粒子(i) - Google Patents

固体脂質ナノ粒子(i) Download PDF

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Abstract

本発明は、新規な(食品グレード)固体脂質ナノ粒子、並びに、この固体脂質ナノ粒子の製造及びこの固体脂質ナノ粒子の使用に関する。【選択図】なし

Description

発明の詳細な説明
本発明は、新規な(食品グレード)固体脂質ナノ粒子、並びに、この固体脂質ナノ粒子の製造及びこの固体脂質ナノ粒子の使用に関する。
例えば、固体脂質ナノ粒子(SLN)は、経口の並びに元になる親油性又は両親媒性活性成分送達のための新規手法として用いられる。今日、こうした送達のための最も一般的な方法は、乳化である。
SLNは、
(i)親油性並びに両親媒性活性成分の取り込み、及び
(ii)非毒性、及び
(iii)有機溶媒の回避、及び
(iv)制御活性成分放出の可能性、及び
(v)優れた安定性(機械的及び化学的)、及び
(vi)噴霧乾燥のための使用可能性、及び
(vii)良好な光学特性(非混濁製剤の製造を可能にする)、及び
(viii)滅菌可能性
などのいくつかの重要な利点のため、こうした使用に適する。
SLNは、10〜1000nmの直径を備える(おおよそ)球形を有する。非混濁製剤が製造される場合、SLNの直径は、50〜300nmでなければならない。
SLNは、乳化剤によって安定化する固体脂質の核を有する。
SLNは、Mehnert et al.,Adv.Drug Del.Rev.47(2001),165−196などの従来技術で周知である。
SLNの脂質相(脂質核)は、固相(結晶化としても知られる)で存在する。この相は、親油性及び/又は両親媒性活性成分(抗菌剤、抗酸化剤、ポリフェノール、ビタミン、ポリ不飽和脂肪酸(PUFA)、染料等)を含むことができ、(固相で含まれる場合)劣化から保護される。
これは、高度な方法における親油性又は両親媒性活性成分の保存期間の延長を可能にする、非常に重要な更なる利点である。
結晶化脂質は、通常、α、β’、及びβ結晶の、3つの異なる種類の結晶を形成することができる。
X線回折パターンにおいて最も短い間隔線で、α−結晶の鎖は、六角形の配列を有する。更に、この結晶の種類は、最も少ない密度で充填された脂質構造を有し、且つ、その他の結晶のものより低い温度で溶融する。
β’−結晶は、α−及びβ−結晶間の遷移形態であり、これらは斜方晶系である。β’−結晶は、α−結晶より規則的に配列されており、より高い温度で溶融する。
β−結晶は、三斜晶系の配列で充填されており、高度に規則的に配列された血小板状構造を有する。β−結晶は、最も安定な形態であり、従って、最も高い温度で溶融する。動力学的理由で、結晶は、より規則性が低く配列されたα−結晶から、高度に規則的に配列されたβ−結晶に再配列し、このことは、球形からプレート形状の粒子へ形状が変化することを示唆している(Bunjes,Steiniger,&Richter,2007)。このことから、油−水表面積によって、疎水パッチの凝集及びゲル形成が増加することになる。
しかし、前述の相分離を起こすことなく、SLNの脂質核に生物活性成分を含むためには、不安定なα及び/又はβ’−結晶構造が好ましい。
本発明の目的は、安定であり、従って、多形体になりβ結晶構造を形成することがないα及び/又はβ’−結晶構造を有するSLNを提供するための方法を見出すことである。SLNは、数週間にわたり(保存)安定でなければならない。
驚くべきことに、特定の乳化剤が使用された場合(少なくとも1つのサポニンである)、固体脂質がα及び/又はβ’−結晶構造を有する安定なSLNが得られることが判明した。
従って、本発明は、
(a)
(i)固相における脂質相と、
(ii)任意選択的に少なくとも1つの親油性及び/又は両親媒性活性成分と、
を含む核と、
(b)
(i)少なくとも1つの乳化剤
を含む乳化剤系であって、少なくとも1つのサポニンを含むことを特徴とする、乳化剤系と、
を含む固体脂質ナノ粒子(I)に関する。
更に、SLNの乳化剤系は、SLNの核の結晶化点より低い結晶化点を有することが好ましい。これは、核が結晶化する前に、乳化剤系が結晶化するはずであることを意味する。
従って又、本発明は、乳化剤系が核の結晶化点より低い結晶化点を有する固体脂質ナノ粒子(I)である、固体脂質ナノ粒子(II)に関する。
脂質相は、SLNの保存温度で固体である、任意の油(油の混合物)であることができる。例えば、適切な油は、トリグリセリド、部分グリセリド、脂肪酸、ステロイド、及びワックスである。
従って又、本発明は、脂質相がSLNの保存温度で固体である油(油の混合物)である固体脂質ナノ粒子(I)又は(II)である、固体脂質ナノ粒子(III)に関する。例えば、適切な油は、トリグリセリド、部分グリセリド、脂肪酸、ステロイド、及びワックスである。
従って又、本発明は、脂質相が、トリグリセリド、部分グリセリド、脂肪酸、ステロイド、及びワックスからなる群から選択される油(油の混合物)である固体脂質ナノ粒子(I)、(II)、又は(III)である、固体脂質ナノ粒子(III’)に関する。
親油性及び/又は両親媒性活性成分は、例えば、抗菌剤、抗酸化剤、ポリフェノール、ビタミン、PUFA、又は染料、並びに、こうした成分の混合物であることができる。
従って又、本発明は、親油性及び/又は両親媒性活性成分が、抗菌剤、抗酸化剤、ポリフェノール、ビタミン、PUFA、又は染料、並びに、こうした成分の混合物からなる群から選択される固体脂質ナノ粒子(I)、(II)、(III)、又は(III’)である、固体脂質ナノ粒子(IV)に関する。
サポニンは、現象学に関しては、水溶液において振り混ぜられる場合にサポニンが生成する石鹸状の泡によって、且つ、構造に関しては、親油性トリテルペン誘導体と組み合わされた1つ以上の親水性グリコシド部位の組成によって、分類される両親媒性のグリコシドである。
歴史的には、サポニンは植物由来であるものと理解されてきたが、海生生物からも単離されている。実際には、サポニンは多くの植物で見られ、シャボンソウ植物(サポナリア(Saponaria)属、ナデシコ(Caryophyllaceae)科)からその名を得、歴史的にはその根は石鹸として使用された。
又、サポニンは、その特徴的なムクロジ(Sapindus)属(ムクロジの高木又はムクロジ)を有する、植物のムクロジ(Sapindaceae)科、及び密接に関連したカエデ(Aceraceae)科(カエデ)、及びトチノキ(Hippocastanaceae)科(トチノキ、参照が必要)にて見られる。
ギペノシドと称される形態でアマチャズル(Gynostemma pentaphyllum)(アマチャズル属(Gynostemma)、ウリ科(Cucurbitaceae))、並びに、ジンセノサイドと称される形態でチョウセンニンジン又は紅チョウセンニンジン(トチバニンジン属(Panax)、ウコギ科(Araliaceae))にてもかなり見られる。これらの科の中で、この分類の化学物質は、葉、茎、根、球、花、及び果物の、植物の様々な部分で見られる。
例えば、キラヤの木(キラヤの木)、キラヤサポニン(Quillaja saponaria)からなどの、植物由来のサポニンの市販製剤。
サポニンは、例えば、Desert King International及びNational Starchなどから市販されている。
本発明に関連して好ましいサポニン化合物は、キラヤサポナリア(quillaja saponaria)(E999)である。E数(即ち、E999)は、欧州連合及びスイス連邦(「E」は「欧州」を表す)の中で使用される食品添加物として使用されることができる化学物質用のコードである。
従って又、本発明は、サポニンがキラヤサポナリア(quillaja saponaria)である固体脂質ナノ粒子(I)、(II)、(III)、(III’)、又は(IV)である、固体脂質ナノ粒子(V)に関する。
又、本発明の実施形態の乳化剤系は、その他の乳化剤(=共乳化剤)を含むことができる。こうした1つ以上の共乳化剤が使用される場合、核が結晶化する前に、乳化剤系は、更に結晶化しなければならない。
適切な共乳化剤は、即ち、ポリソルベート40(ポリオキシエチレン(20)ソルビタンモノパルミテート)、ポリソルベート60(ポリオキシエチレン(20)ソルビタンモノステアレート)、及びポリソルベート80(ポリオキシエチレン(20)モノオレイン酸ソルビタン)などのポリソルベート(ポリソルベートは、脂肪酸でエステル化されたPEG化ソルビタン(ソルビトールの誘導体)から誘導された油性液体である)、ホスファチジン酸(ホスファチデート)、ホスファチジルエタノールアミン(セファリン)、ホスファチジルコリン(レシチン)、水素化レシチン、ホスファチジルセリン、ホスファチジルイノシトールリン酸、ホスファチジルイノシトール二リン酸、ホスファチジルイノシトール三リン酸、セラミドホスホリルコリン(スフィンゴミエリン)、セラミドホスホリルエタノールアミン(スフィンゴミエリン)、及びセラミドホスホリルグリセリンなどのリン脂質、ナトリウム−ステアロイル−2−ラクチル酸(E481)などのステアロイル−2−ラクチル酸、並びに、モノグリセリド及びジグリセリドのクエン酸エステル、好ましくは脂肪酸(E472c)のモノグリセリド及びジグリセリドのクエン酸エステルである。
従って又、本発明は、乳化剤系が少なくとも1つの共乳化剤を含む固体脂質ナノ粒子(I)、(II)、(III)、(III’)、(IV)、又は(V)である、固体脂質ナノ粒子(VI)に関する。
従って又、本発明は、乳化剤系が、ポリソルベート、リン脂質、ステアロイル−2−ラクチル酸、並びに、モノグリセリド及びジグリセリドのクエン酸エステルからなる群から選択される少なくとも1つの共乳化剤を含む固体脂質ナノ粒子(I)、(II)、(III)、(III’)、(IV)、(V)、又は(VI)である、固体脂質ナノ粒子(VI’)に関する。
従って又、本発明は、乳化剤系が、ポリソルベート40(ポリオキシエチレン(20)ソルビタンモノパルミテート)、ポリソルベート60(ポリオキシエチレン(20)ソルビタンモノステアレート)、ポリソルベート80(ポリオキシエチレン(20)モノオレイン酸ソルビタン)、ホスファチジン酸(ホスファチデート)、ホスファチジルエタノールアミン(セファリン)、ホスファチジルコリン(レシチン)、水素化レシチン、ホスファチジルセリン、ホスファチジルイノシトールリン酸、ホスファチジルイノシトール二リン酸、ホスファチジルイノシトール三リン酸、セラミドホスホリルコリン(スフィンゴミエリン)、セラミドホスホリルエタノールアミン(スフィンゴミエリン)、セラミドホスホリルグリセリン、ステアロイル−2−ラクチル酸、並びに、モノグリセリド及びジグリセリドのクエン酸エステルからなる群から選択される少なくとも1つの共乳化剤を含む固体脂質ナノ粒子(I)、(II)、(III)、(III’)、(IV)、(V)、(VI)、又は(VI’)である、固体脂質ナノ粒子(VI’’)に関する。
従って又、本発明は、乳化剤系が、レシチン、水素化レシチン、ナトリウム−ステアロイル−2−ラクチル酸(E481)、並びに脂肪酸(E472c)のモノグリセリド及びジグリセリドのクエン酸エステルからなる群から選択される少なくとも1つの共乳化剤を含む固体脂質ナノ粒子(I)、(II)、(III)、(III’)、(IV)、(V)、(VI)、又は(VI’)である、固体脂質ナノ粒子(VI’’’)に関する。
少なくとも1つのサポニンの濃度は、SLNの総重量に基づいて、0.1〜30重量%、好ましくは0.5〜20重量%である。
従って又、本発明は、少なくとも1つのサポニンの濃度が、SLNの総重量に基づいて、0.1〜30重量%である固体脂質ナノ粒子(I)、(II)、(III)、(III’)、(IV)、(V)、(VI)、(VI’)、(VI’’)、又は(VI’’’)である、固体脂質ナノ粒子(VII)に関する。
従って又、本発明は、少なくとも1つのサポニンの濃度が、0.5〜20重量%である固体脂質ナノ粒子(I)、(II)、(III)、(III’)、(IV)、(V)、(VI)、(VI’)、(VI’’)、又は(VI’’’)である、固体脂質ナノ粒子(VII’)に関する。
少なくとも1つのクエン酸エステルの濃度は、SLNの総重量に基づいて、0.1〜30重量%(重量%)、好ましくは0.5〜20重量%である。
従って又、本発明は、少なくとも1つのクエン酸エステルの濃度が、SLNの総重量に基づいて0.1〜30重量%(重量%)である固体脂質ナノ粒子(I)、(II)、(III)、(III’)、(IV)、(V)、(VI)、(VI’)、(VI’’)、又は(VI’’’)である、固体脂質ナノ粒子(VII)に関する。
従って又、本発明は、少なくとも1つのクエン酸エステルの濃度が、0.5〜20重量%である固体脂質ナノ粒子(I)、(II)、(III)、(III’)、(IV)、(V)、(VI)、(VI’)、(VI’’)、又は(VI’’’)である、固体脂質ナノ粒子(VII’)に関する。
親油性及び/又は両親媒性活性成分の濃度は、SLNの総量に基づいて、60重量%までであることができる。
従って又、本発明は、親油性及び/又は両親媒性活性成分の濃度が、SLNの総量に基づいて、60重量%までである固体脂質ナノ粒子(I)、(II)、(III)、(III’)、(IV)、(V)、(VI)、(VI’)、(VI’’);(VI’’’)、(VII)、(VII’)、(VIII)、又は(VIII’)である、固体脂質ナノ粒子(IX)に関する。
SLNは、従来技術の周知の方法に従って調製されることができる。例えば、加熱均質化及び加熱微乳化などの、高温(脂質の溶融温度を超える)での調製方法、並びに、粉砕技術(Kakran,et al.,2012;R.H.Mueller,Gohla,&Keck,2011;Rainer H.Mueller,et al.,2000)などの、室温以下(即ち、脂質の溶融温度未満)での方法がある。
好ましくは、本発明によるSLNは、加熱均質化を用いることによって製造される。
従って又、本発明は、プロセスが加熱均質化プロセスであることを特徴とする、固体脂質ナノ粒子(I)、(II)、(III)、(III’)、(IV)、(V)、(VI)、(VI’)、(VI’’);(VI’’’)、(VII)、(VII’)、(VIII)、(VIII’)、又は(IX)である、固体脂質ナノ粒子(IX)の製造プロセスに関する。
本発明によるSLNは、様々な適用分野に使用されることができる。
通常、適用分野は、取り込まれる親油性及び/又は両親媒性活性成分に依存する。
SLNは、そのまま使用されることができ、或いは食品、飼料、又はパーソナルケア製品の製造のために使用されることができる。
従って、本発明の更なる実施形態は、食品、飼料、又はパーソナルケア製品の製造における、固体脂質ナノ粒子(I)、(II)、(III)、(III’)、(IV)、(V)、(VI)、(VI’)、(VI’’);(VI’’’)、(VII)、(VII’)、(VIII)、(VIII’)、又は(IX)の使用に関する。
こうした製品におけるSLN(並びに親油性及び/又は両親媒性活性成分)の量は、製品の種類並びに親油性及び/又は両親媒性活性成分に依存する。
更に又、本発明は、固体脂質ナノ粒子(I)、(II)、(III)、(III’)、(IV)、(V)、(VI)、(VI’)、(VI’’);(VI’’’)、(VII)、(VII’)、(VIII)、(VIII’)、又は(IX)を含む、食品、飼料、及びパーソナルケア製品に関する。
本発明を以下の実施例により説明する。温度はすべて℃で示され、且つ、部及びパーセントはすべて重量に関する。
[実施例1:(0.6重量%のキラヤ抽出液)]
この実施例の50gの試料重量は、90重量%の界面活性剤(キラヤ抽出物、0.6重量%)/リン酸ナトリウム緩衝液(10mM、pH=7)及び10重量%のトリパルミチン酸グリセリルからなる。トリパルミチン酸グリセリルは、完全に脂質を溶融させるために85℃まで加熱した。同一温度(85℃)で界面活性剤緩衝液を別に加熱した後、脂質溶融物及び界面活性剤水相をともに混合し、ホモジナイザー標準装置(homogenizer standard unit)(Labworld−online、独国シュタウフェン)を使用することによって、1分間撹拌した。キラヤ抽出物の含有量は、試料の総重量に基づいて、0.54重量%であった。こうして形成した加熱プレミックスを、高圧ホモジナイザー(EmulsiFlex−C3,AvestinInc.、カナダ国オタワ)によって10.000psi(約700バール)で5回、乳化物を通すことによって、直接均質化した。均質化に先立って、高圧ホモジナイザーを、機械を通して5回沸騰水を循環することによって加熱し、乳化物の結晶化を防止した。均質化の際、すでに均質化した試料をフラスコに収集し、これを水浴中に置いた。次いで、微細乳化物を2つの部に分け、これを、1時間、氷浴中で保存して油脂の結晶化を誘発した。その後、2つの分散部を、それぞれ7℃又は25℃で保存した。
[実施例2:(3.6重量%のキラヤ抽出液)]
キラヤ抽出物の含有量が、試料の総重量に基づいて、3.24重量%まで増加した以外は、実施例2を実施例1と同様に行った。
[実施例3:0.6重量%のキラヤ抽出物を有する2.4重量%のホスファチジルコリン]
界面活性剤溶液が、それぞれ4:1の比でホスファチジルコリンとキラヤ抽出物の混合物を含む以外は、実施例3を実施例1と同様に行った。試料の総重量に基づいて、2.7重量%(キラヤ0.54重量%とホスファチジルコリン2.16重量%のものである)である界面活性剤の総量の含有量。
[実施例1〜3の保存安定性:]
実施例1〜3に記載のすべての試料の物理的安定性を、3週間の期間にわたり測定した(7℃で)。
3週間の保存の後、すべての試料は、依然として均質であり流動性であった。ゲル化、凝集、又は沈降は観察されなかった。
[実施例4:(0.005重量%のβ−カロテン)]
3.3%の界面活性剤−共界面活性剤水溶液を、1.5gの80Hホスホリポンレシチン及び1.5gのキラヤ抽出物を87gの10mMナトリウムリン酸緩衝液(pH=7)において混合し調製した。こうして生成した界面活性剤溶液を、振動水浴において、30分間、85℃まで加熱した。別に、10gのトリステアリン酸グリセリンを、完全に脂質を溶融させるために85℃まで加熱し、0.005gのβ−カロテン活性物を、封止され80℃で30〜60分間、暗所で撹拌された(200rpm)脂質溶融物に加え、活性物の溶解を可能にした。加熱した脂質相を、80℃に維持された界面活性剤水溶液と混合し、24000/分で2分間、ホモジナイザー標準装置によって撹拌して、粗い乳化物を生成した。キラヤ抽出物及びレシチン両方の含有量は、試料の総重量に基づいて、1.5重量%であった。次いで、加熱したプレミックスを、微細流動装置(H−チャンバ、500バール、4サイクル)を使用して均質化し、最終乳化物を生成した。微細流動装置及びチャンバを、均質化の前に熱水を用いて加熱して、乳化物の結晶化を防止した。収集した微細乳化物を、1時間、氷浴中で保存して油脂の結晶化を誘発した。その後、分散物を室温で暗所にて保存した。SLNにおけるカプセル化したβ−カロテンの含有量は、試料の総重量に基づいて、0.005重量%であった。
[実施例5:(0.005重量%のビタミンAアセテート)]
異なる活性物を用いた以外は、実施例4と同一の条件を使用した。ビタミンAアセテートを、β−カロテンと同様に処理した。
[実施例4及び5の保存安定性]
実施例4及び5に記載の試料の物理的安定性を、3週間の期間にわたり測定した(7℃及び25℃で)。
3週間の保存の後、すべての試料は、依然として均質であり流動性であった。ゲル化、凝集、又は沈降は観察されなかった。
室温で7日間保存の際のβ−カロテン(5mg)が処方されたSLN(10mMナトリウムリン酸緩衝液、pH7における、10%のトリステアリン、1.5%の水素化レシチン、1.5%のキラヤ抽出物)の(A)平均粒径及びPDI、並びに(B)ゼータ電位を示す。 室温で7日間保存の際のビタミンA(5mg)が処方されたSLN(10mMナトリウムリン酸緩衝液、pH7における、10%のトリステアリン、1.5%の水素化レシチン、1.5%のキラヤ抽出物)の(A)平均粒径及びPDI、並びに(B)ゼータ電位を示す。

Claims (12)

  1. (a)
    (i)固相における脂質相と、
    (ii)任意選択的に少なくとも1つの親油性及び/又は両親媒性活性成分と、
    を含む核と、
    (b)
    (i)少なくとも1つの乳化剤
    を含む乳化剤系であって、少なくとも1つのサポニン化合物を含むことを特徴とする、乳化剤系と、
    を含む固体脂質ナノ粒子。
  2. 前記乳化剤系は、前記核の結晶化点より低い結晶化点を有する、請求項1に記載の固体脂質ナノ粒子。
  3. 前記脂質相は、トリグリセリド、部分グリセリド、脂肪酸、ステロイド、及びワックスからなる群から選択される少なくとも1つの油である、請求項1又は2に記載の固体脂質ナノ粒子。
  4. 前記親油性及び/又は両親媒性活性成分は、抗菌剤、抗酸化剤、ポリフェノール、ビタミン、PUFA、及び染料からなる群から選択される、請求項1〜3のいずれか一項に記載の固体脂質ナノ粒子。
  5. 前記サポニンはキラヤサポナリア(quillaja saponaria)である、請求項1〜4のいずれか一項に記載の固体脂質ナノ粒子。
  6. 前記乳化剤系は、少なくとも1つの共乳化剤を含む、請求項1〜5のいずれか一項に記載の固体脂質ナノ粒子。
  7. 前記共乳化剤は、ポリソルベート、リン脂質、ステアロイル−2−ラクチル酸、並びに、モノグリセリド及びジグリセリドのクエンエステルからなる群から選択される、請求項6に記載の固体脂質ナノ粒子。
  8. 前記少なくとも1つのサポニンの濃度は、前記SLNの総重量に基づいて、0.1〜30重量%、好ましくは0.5〜20重量%である、請求項1〜7のいずれか一項に記載の固体脂質ナノ粒子。
  9. 前記少なくとも共乳化剤の濃度は、前記SLNの前記総重量に基づいて、0.1〜30重量%、好ましくは0.5〜20重量%である、請求項1〜8のいずれか一項に記載の固体脂質ナノ粒子。
  10. 前記親油性及び/又は両親媒性活性成分の濃度は、前記SLNの総量に基づいて、60重量%までであることができる、請求項1〜9のいずれか一項に記載の固体脂質ナノ粒子。
  11. 食品、飼料、又はパーソナルケア製品の製造における、請求項1〜10のいずれか一項に記載の固体脂質ナノ粒子の使用。
  12. 請求項1〜10のいずれか一項に記載の固体脂質ナノ粒子を含む、食品、飼料、及びパーソナルケア製品。
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