JP2017165701A

JP2017165701A - ｐＨ応答溶出性被覆造粒物および食品

Info

Publication number: JP2017165701A
Application number: JP2016055139A
Authority: JP
Inventors: 勇輝上岡; Yuki Kamioka; 宮崎　厚徳; Atsunori Miyazaki; 厚徳宮崎
Original assignee: NOF Corp
Current assignee: NOF Corp
Priority date: 2016-03-18
Filing date: 2016-03-18
Publication date: 2017-09-21
Anticipated expiration: 2036-03-18
Also published as: JP6801203B2

Abstract

【課題】本発明の課題は、アルギン酸塩を使用することで食品素材のみを用いながら、平均粒子径が１０〜３０００μｍの生理活性物質にｐＨ応答溶出性をもたせた被覆粒子を提供することにある。【解決手段】上記課題を解決するために、生理活性物質を含有する芯材（Ｓ）の外周上に、下記のアルギン酸塩（Ａ１）、（Ａ２）からなるアルギン酸塩（Ａ）の被覆層を有するｐＨ応答溶出性被覆造粒物であって、芯材（Ｓ）／アルギン酸塩（Ａ）の質量比が５０／５０〜９７／３であり、平均粒子径が１０〜３０００μｍであるｐＨ応答溶出性被覆造粒物を提供する。アルギン酸塩（Ａ１）：２０℃における１質量％水溶液の粘度が２０〜１０００ｍＰａ・ｓとなるアルギン酸塩アルギン酸塩（Ａ２）：２０℃における１質量％水溶液の粘度が２０ｍＰａ・ｓ未満となるアルギン酸塩【選択図】なし

Description

本発明は、食品に好適に用いることのできる、酸性である胃では不溶性であり、中性となる腸では溶出を起こすｐＨ応答溶出性を有する被覆造粒物に関する。

酵素や乳酸菌、ローヤルゼリーなどの生理活性物質は酸に弱いため、胃酸から保護され小腸へ到達することが望まれる。トウガラシやニンニク、鉄といった大量に摂取することで胃に負担をかけてしまう生理活性物質においても、腸まで保護された状態で到達することが望まれる。また、打錠後の錠剤のフィルムコーティングの省略、錠剤やカプセル以外の剤型設計が可能になり消費者の負担が低減されるため、とりわけ粒子径の小さい粉末や顆粒への腸溶性付与が望まれる。生理活性物質を胃では保護し、腸まで到達させるための保護剤として、酸性条件下では溶解せず、中性条件下で溶解する成分が用いられる。例えば、メタクリル酸コポリマー、ツェイン、シェラックなどが一般的に使用されている。

しかしながら、メタクリル酸コポリマーは医薬品用途に限られ、食品には使用することができない。また、ツェインやシェラックは食品にも使用することができるが、水に不溶性であるため有機溶媒を使用することが一般的であり、有機溶媒の残存や環境への配慮、作業場に対する安全対策の点より、有機溶媒の使用は好ましくない。水溶性でありながら、酸性条件下で不溶化し保護材となりうる物質として、アルギン酸塩やペクチン、ジェランガムなどが考えられる。従来より、上記のような物質を使用した腸溶性付与の提案がなされてきた。

例えば、乳酸菌粉末にアルギン酸ナトリウムを被覆し、さらに徐放性被膜を被覆する方法（特許文献１）、ラクトフェリンを融解させた硬化油により被膜させた方法（特許文献２）、などが提案されている。しかしながら、特許文献１の方法では１次コートとなるアルギン酸ナトリウムは１重量％以下であり、腸溶性の効果はアルギン酸ナトリウムによるものではなくツェインやシェラックなどの徐放性被膜による効果が大きい。また、人口腸液での崩壊時間も遅く、耐酸性の効果も不十分である。特許文献２の方法では、硬化油を溶解させるために品温を７０℃まで上げる必要があり、乳酸菌や酵素など熱に弱い物質は製造工程中に活性を失ってしまい、汎用性のある方法ではない。

以上の通り、食品に使用可能な材料を使用しながら、被覆される生理活性物質を損なうことなく、胃では保護し腸まで到達させる被覆粒子が求められている。

国際公開第２００５／０２５６０９号特表２００２−５０５２５１号公報

本発明の課題は、アルギン酸塩を使用することで食品素材のみを用いながら、平均粒子径が１０〜３０００μｍの生理活性物質にｐＨ応答溶出性をもたせた被覆造粒物を提供することにある。

本発明者らは、上記の課題を解決するために鋭意研究を重ねた結果、特定の粘度のアルギン酸塩を組合せて用いることによって意外にも、上記の課題を解決することの知見を見出し、本発明を完成するに至った。
すなわち、本発明は下記の〔１〕〜〔３〕である。
〔１〕生理活性物質を含有する芯材（Ｓ）の外周上に、下記のアルギン酸塩（Ａ１）、（Ａ２）からなるアルギン酸塩（Ａ）の被覆層を有するｐＨ応答溶出性被覆造粒物であって、芯材（Ｓ）／アルギン酸塩（Ａ）の質量比が５０／５０〜９７／３であり、平均粒子径が１０〜３０００μｍであるｐＨ応答溶出性被覆造粒物。
アルギン酸塩（Ａ１）：２０℃における１質量％水溶液の粘度が２０〜１０００ｍＰａ・ｓとなるアルギン酸塩
アルギン酸塩（Ａ２）：２０℃における１質量％水溶液の粘度が２０ｍＰａ・ｓ未満となるアルギン酸塩
〔２〕アルギン酸塩（Ａ）のＡ１／Ａ２の質量比が１０／９０〜９０／１０である、前記の〔１〕に記載のｐＨ応答溶出性被覆造粒物。
〔３〕前記の〔１〕または〔２〕に記載のｐＨ応答溶出性被覆造粒物を用いた食品。

本発明によって、食品に使用可能な材料を使用しながら、被覆される生理活性物質を損なうことなく、胃では保護し腸まで到達させる被覆造粒物が提供される。また、さらに本発明の被覆造粒物をハードカプセルや錠剤、顆粒品などの食品の粉末原料として使用して食品となすことで、食品製品中の生理活性物質について、体内に有効に吸収される処方量を的確に設定でき、消費者にとって魅力のある食品製品を提供できるようになる。

以下、本発明を詳細に説明する。
本発明のｐＨ応答溶出性被覆造粒物は、生理活性物質を含有する芯材（Ｓ）の外周上に、下記のアルギン酸塩（Ａ１）、（Ａ２）からなるアルギン酸塩（Ａ）の被覆層を有するｐＨ応答溶出性被覆造粒物である。
アルギン酸塩（Ａ１）：２０℃における１質量％水溶液の粘度が２０〜１０００ｍＰａ・ｓとなるアルギン酸塩
アルギン酸塩（Ａ２）：２０℃における１質量％水溶液の粘度が２０ｍＰａ・ｓ未満となるアルギン酸塩

＜生理活性物質を含有する芯材（Ｓ）＞
本発明のｐＨ応答溶出性被覆造粒物において、芯材（Ｓ）は、粉末状の生理活性物質または、生理活性物質を不活性な固体材料と混合して濃度調整した生理活性物質である。芯材（Ｓ）に含まれる生理活性物質としては、酵素や機能性ペプチド、乳酸菌、ローヤルゼリーといった酸に弱い生理活性物質、トウガラシやニンニク、鉄といった大量に摂取した場合に胃に負担を与える生理活性物質が挙げられる。その他にも腸で吸収される生理活性物質が挙げられ、例えば、チアミン、リボフラビン、ピリドキシン、シアノコバラミン、ナイアシン、葉酸、パントテン酸、ビオチン、アスコルビン酸といった水溶性ビタミンおよびこれらの誘導体、ビタミンＡ、Ｄ、Ｅ、Ｋなどの脂溶性ビタミン、アミノ酸、コラーゲン、ヒアルロン酸、ハーブ類、天然抽出エキス末などがある。

本発明のｐＨ応答溶出性被覆造粒物にもちいる芯材（Ｓ）として、生理活性物質に混合して濃度調整して用いる不活性な固体材料としては、一般的な賦形剤であるセルロース、デキストリン等が挙げられる。本発明のｐＨ応答溶出性被覆造粒物において、芯材（Ｓ）中の生理活性物質の濃度は、配合する生理活性物質の目安摂取量に応じて適宜合わせてよい。

＜アルギン酸塩（Ａ）＞
アルギン酸塩としては、アルギン酸ナトリウム、アルギン酸カリウム、アルギン酸アンモニウム等の一価かつ水溶性塩が好ましい。本発明におけるアルギン酸水溶液の粘度は、ＢＬ型回転粘度計（東機産業（株）製「ＢＬII」、回転数：６０ｒｐｍ、６０秒、粘度が２００ｍＰａ・ｓ未満の場合はローターＮｏ．１、２００ｍＰａ・ｓ以上の場合はローターＮｏ．２）を用いて測定することができる。
アルギン酸塩の粘度は、アルギン酸塩の分子量により変化し、分子量が大きいものは高い粘度を示し、分子量が低いものは低い粘度を示す。上記アルギン酸塩（Ａ１）の重量平均分子量（Ｍｗ）は５０以上となり、アルギン酸塩（Ａ２）の重量平均分子量は５０以下となる。

＜アルギン酸塩（Ａ１）＞
本発明に用いるアルギン酸塩（Ａ１）は、２０℃における１質量％水溶液の粘度は２０ｍＰａ・s〜１０００ｍＰａ・ｓであり、２０ｍＰａ・s〜４００ｍＰａ・ｓが好ましく、５０ｍＰａ・s〜２００ｍＰａ・ｓがさらに好ましい。

＜アルギン酸塩（Ａ２）＞
本発明に用いるアルギン酸塩（Ａ２）は、２０℃における１質量％水溶液の粘度が２０ｍＰａ・ｓ未満であり、１ｍＰａ・s〜１０ｍＰａ・ｓが好ましい。

２０℃における１質量％水溶液の粘度が２０〜１０００ｍＰａ・ｓとなるアルギン酸塩（Ａ１）を用いることで耐酸性を十分にすることができ、２０℃における１質量％水溶液の粘度が２０ｍＰａ・ｓ未満となるアルギン酸塩（Ａ２）を用いることで被膜の柔軟性が高まることで被膜性が向上し、酸性条件での生理活性物質の溶出をより抑制することができ、かつ、中性条件での溶出を早めることができる。また粒子径のコントロールも容易になる。
アルギン酸塩（Ａ１）およびアルギン酸塩（Ａ２）の質量比Ａ１／Ａ２は、特に制限されないが、１０／９０〜９０／１０が好ましく、１０／９０〜５０／５０がより好ましく、１０／９０〜３０／７０が特に好ましい。質量比Ａ１／Ａ２が１０／９０を下回ると耐酸性が低下し、酸性条件の溶出が起こりやすくなる。一方、９０／１０を上回ると、被膜の柔軟性が乏しく結着性が高まるため、粒子に均一に被覆することができずに粒子の粗大化が起こりやすく、また中性条件での溶出遅延が生じる。

本発明のｐＨ応答溶出性被覆造粒物においては、生理活性物質からなる芯材（Ｓ）およびアルギン酸塩（Ａ）の質量比率Ｓ／Ａは、５０／５０〜９７／３であり、好ましくは６０／４０〜９５／５であり、より好ましくは７０／３０〜９０／１０である。アルギン酸塩（Ａ）が３％未満では耐酸性が十分に得られない。アルギン酸塩（Ａ）が５０％を超える場合では中性条件での溶出が遅延されたり、製造工程が長時間化し、粒子径のコントロールが難しくなり粒子の粗大化が発生したりする。

＜ｐＨ応答溶出性被覆造粒物＞
また、本発明のｐＨ応答溶出性被覆造粒物は、平均粒子径が１０〜３０００μｍであり、好ましくは５０〜１５００μｍ、より好ましくは１００〜８００μｍである。平均粒子径が小さすぎると粒子の表面積が大きくなり、酸性条件で十分に溶出を抑制させることが難しく、大きすぎると工程中の荷重により粒子に欠損が生じ、良好な被膜形成ができない。
本発明における平均粒子径とは、体積平均径を意味し、レーザー回折式粒度分布測定装置を用いて測定することができる。

本発明のｐＨ応答溶出性被覆造粒物の製法は、公知の流動造粒コーティング方法を用いることができる。例えば、流動運動又は転動運動する芯材（Ｓ）に、アルギン酸塩（Ａ）の溶解した溶液を吹き付け、芯材（Ｓ）の外周上で該溶液を乾燥することによりアルギン酸塩（Ａ）の被覆層を形成する。具体的には、流動層造粒コーティング装置（例えばフロイント産業（株）「ＦＬＯＷＣＯＡＴＥＲ」など）、転動流動層造粒機、遠心転動造粒コーティング装置、などを用いた公知の方法により行うことができる。装置下部に回転盤が設置された装置が好ましく、回転盤の遠心力が加わることで粒子の結合よる造粒が抑制されるため、粒子径のコントロールが容易になる。また、粒子の転動により被膜が展延作用を受けるため、芯材粒子の表面に均一に被膜を形成させることができる。

本発明のｐＨ応答溶出性被覆造粒物は、胃のような酸性条件下では溶出せずに保護され、腸のような中性条件下では速やかに溶出するｐＨ応答溶出性を必要とする食品において、ｐＨ応答溶出性被覆造粒物をそのまま、あるいは各種製剤に加工して利用することができる。

以下に実施例を挙げて本発明を具体的に説明する。
以下に示す各例において、用いた試験方法、評価方法を次に示す。

（１）溶出試験
実施例および比較例で得られたｐＨ応答溶出性被覆造粒物に含まれる生理活性物質の溶出試験液への溶出性について、「日本薬局方６．１０溶出試験法」により定められた方法に準じて行った。試験液としては胃液相当のｐＨ１．２水溶液または腸液相当のｐＨ６．８水溶液を９００ｍＬ用いた。本発明における腸溶性とは、ｐＨ１．２水溶液にて１時間後の溶出率が５０％以下、ｐＨ６．８水溶液にて３０分後の溶出率が７０％以上をいう。
（２）平均粒子径
（株）島津製作所のレーザー回折式粒度分布測定器「ＳＡＬＤ−２１００」にて測定した。

実施例および比較例において、ｐＨ応答溶出性被覆造粒物の調製に用いた材料の詳細を次に示す。表中には略号で示した。
リボフラビン：ＢＡＳＦ製「リボフラビンＨＦ１００」
大豆ペプチド：不二製油（株）製「ハイニュートＤＬ」
クエン酸第一鉄ナトリウム：エーザイフードケミカル（株）製「サンフェロール」
プラセンタエキス末：スノーデン製「スノープラセンタゴールド純末ＰＪ」
セルロース：旭化成ケミカルズ製「セオラスＳＴ−０２」
ＣＡ−ＩＬ−６：（株）キミカ製商品名「キミカアルギンＩＬ−６」（粘度６５ｍＰａ・ｓ、重量平均分子量約６９万）
ＴＡ−ＮＳＰＨＲ：キッコーマンバイオケミファ（株）製商品名「タックアルギン−ＮＳＰＨＲ」（粘度５５０ｍＰａ・ｓ、重量平均分子量約１８８万）
ＣＡ−ＩＬ−２：（株）キミカ製商品名「キミカアルギンＩＬ−２」（粘度３０ｍＰａ・ｓ、重量平均分子量約５５万）
ＣＡ−Ｉ−８：（株）キミカ製商品名「キミカアルギンＩ−８」（粘度８５０ｍＰａ・ｓ、重量平均分子量約２１０万）
ＣＡ−Ｉ−１：（株）キミカ製商品名「キミカアルギンＩ−１」（粘度１２０ｍＰａ・ｓ、重量平均分子量約１０７万）
ＣＡ−ＵＬＶ−１：（株）キミカ製商品名「キミカアルギンＵＬＶ−１」（粘度１０ｍＰａ・ｓ、重量平均分子量約１８万）
ＣＡ−ＵＬＶ−Ｌ３：（株）キミカ製商品名「キミカアルギンＵＬＶ−Ｌ３」（粘度１ｍＰａ・ｓ、重量平均分子量約４万）

［実施例１］
リボフラビン２９１ｇをセルロース２９１ｇと混合し転動流動層造粒機に仕込み、被覆液３６０ｇを噴霧し、被覆した。噴霧液の組成はアルギン酸ナトリウム（キミカアルギンＩＬ−６［粘度６５ｍＰａ・ｓ］９％、キミカアルギンＵＬＶ−１［粘度１０ｍＰａ・ｓ］１％）５％、水９５％、である。配合組成を評価結果とともに表１に示す。
上記記載の粘度は、２０℃における１質量％水溶液の粘度であり、ＢＬ型回転粘度計（東機産業（株）製「ＢＬＩＩ」、回転数：６０ｒｐｍ、６０秒、粘度が２００ｍＰａ・ｓ未満の場合はローターＮｏ．１、２００ｍＰａ・ｓ以上の場合はローターＮｏ．２）を用いて測定した粘度である。

［実施例２〜８］
実施例１と同じ操作にて、材料の種類または量を変えて本発明のｐＨ応答溶出性被覆造粒物を調製した。配合組成を評価結果とともに表１に示す。

［比較例１〜４］
実施例１と同じ操作にて、材料の種類または量を変えて本発明のものでないｐＨ応答溶出性被覆造粒物を調製した。配合組成を評価結果とともに表２に示す。

実施例１〜８に示した結果より、本発明のｐＨ応答溶出性被覆造粒物は酸性条件下では溶出せず、中性条件下では速やかに溶出することがわかった。

一方、アルギン酸塩（Ａ２）を配合していない比較例１では粒子径のコントロールが難しく粗大化が起こった。また、アルギン酸塩の柔軟性が不十分なため被膜性が悪く酸性条件での溶出抑制が不十分であった。比較例２ではアルギン酸塩（Ａ１）を配合していないため、耐酸性が不十分であり酸性条件で溶出がみられた。比較例３ではアルギン酸塩の含量が少ないため、溶出制御能が不十分であり酸性条件下での溶出制御が不十分であった。比較例４ではアルギン酸塩の含量が多すぎるため、粒子径の粗大化および中性条件での溶出遅延がみられた。

Claims

生理活性物質を含有する芯材（Ｓ）の外周上に、下記のアルギン酸塩（Ａ１）、（Ａ２）からなるアルギン酸塩（Ａ）の被覆層を有するｐＨ応答溶出性被覆造粒物であって、芯材（Ｓ）／アルギン酸塩（Ａ）の質量比が５０／５０〜９７／３であり、平均粒子径が１０〜３０００μｍであるｐＨ応答溶出性被覆造粒物。
アルギン酸塩（Ａ１）：２０℃における１質量％水溶液の粘度が２０〜１０００ｍＰａ・ｓとなるアルギン酸塩
アルギン酸塩（Ａ２）：２０℃における１質量％水溶液の粘度が２０ｍＰａ・ｓ未満となるアルギン酸塩
アルギン酸塩（Ａ）のＡ１／Ａ２の質量比が１０／９０〜９０／１０である、請求項１に記載のｐＨ応答溶出性被覆造粒物。
請求項１または２に記載のｐＨ応答溶出性被覆造粒物を用いた食品。