JP2019059740A - 高度分岐α−Ｄ−グルカン - Google Patents

Abstract

【課題】溶質化合物の溶解性及び安定性を向上させるための組成物に関し、特に、食品業界、栄養補助食品業界、パーソナルケア業界、スキンケア業界、化粧料業界、製薬業界、医療業界、塗料及びコーティング業界、農業の業界向けに、溶質化合物の溶解性、安定性及び／又は生体適合性を改善するのに使用できる高度分岐多糖を含む組成物の提供。【解決手段】高度分岐α−Ｄ−グルカン又はその修飾型と、前記高度分岐α−Ｄ−グルカンが存在しない場合より向上した水溶解性を有する溶質化合物とを含む、溶質化合物の溶解性を向上させるための組成物。【選択図】なし

Description

本開示は、広義には、溶質化合物の溶解性および安定性を向上させるための組成物に関し、特に、食品業界、栄養補助食品業界、パーソナルケア業界、スキンケア業界、化粧料業界、製薬業界、医療業界、塗料およびコーティング業界、農業の業界向けに、溶質化合物の溶解性、安定性および／または生体適合性を改善するのに使用できる高度分岐多糖を含む組成物に関する。

食品、飼料、農業、薬剤、動物用薬剤、パーソナルケア、スキンケアなどの業界では、特定の成分または抽出物を使用するのが困難である。これは、当該成分または抽出物を構成する物質が水に対して低溶解性または難溶であり、それが安定性やアクセシビリティ、アベイラビリティまたは生体適合性の低さにつながるためである。このような成分、合成化合物または抽出物の例として、フェノール化合物（たとえば、フラボノイド、クルクミノイド）、カロテノイド、医薬品有効成分（ＡＰＩ、たとえば、薬剤）ならびに、ハーブ、微生物、動物からの粗抽出物または精製抽出物があげられる。

このような成分または抽出物の特定の一例に、クェルセチンおよびクルクミンなどのフェノール化合物がある。クェルセチンおよびクルクミンは、強力な酸化防止剤であり、抗炎症作用、抗ウイルス作用、抗がん作用を有する。特に、クルクミンは、臨床的に使用可能な強力な抗がん薬である。しかしながら、これらの化合物は、溶解性が低いため、食品や栄養補助食品、化粧料、医療用の調製物に使用することができない。この問題に対処するために、このような低溶解性または不溶性のフェノール化合物の水溶性を改善するための多岐にわたる技術が用いられてきた。たとえば、クルクミンを分散させてその溶解性を改善するための特定の化合物（たとえば、ピペリン）、ポリマーナノ粒子のカプセル化または界面活性剤のミセルを使用して、クルクミンの溶解性を改善することが提案されている。しかしながら、これらの方法は費用がかかるおよび／またはフェノール化合物を可溶化できるにも限度がある。また、これらの戦略のいくつかは、単に効果がないだけである。

複数の薬剤など、いくつかの医薬品有効成分（ＡＰＩ）の水溶性の乏しさは、薬剤の調製と薬剤の吸収における主要な問題のひとつである。これらの薬剤の水溶性を改善するための系は、当該薬剤の生体適合性を得るには必須である。たとえば、パクリタキセルは水溶性が低いため、がんの治療への適用にも限度があり、パクリタキセルを溶解させる現在の実務では、通常、薬剤分子がすぐに沈殿して物理的に安定するのは短い時間である。パクリタキセルの溶解性と物理的安定性を向上させるために、ハイドロトロープを使用して、薬剤分子との複合体が形成されてきた。しかしながら、効果を得るにはハイドロトロープの濃度を極めて高くする必要があり、これが調製および投与時の障害につながる場合がある。

もうひとつの例が、イブプロフェンである。イブプロフェンは、非ステロイド系の抗炎症薬（ＮＳＡＩＤ）であり、ＷＨＯ必須医薬品モデルリストの中核医薬品である。これは、関節炎および発熱の症状を緩和するのに、また、炎症要素および月経困難症がある場合の鎮痛剤として、広く用いられている。イブプロフェンは、Biopharmaceutics Classification System(BCS)のクラスＩＩに属しているが、このクラスでは、薬剤の溶解速度または薬剤の溶解性が吸収における律速段階となっている。

もうひとつの例がグリセオフルビンである。グリセオフルビンは、皮膚、髪、爪の糸状菌による疾患の治療に広く用いられている抗真菌薬である。グリセオフルビンは、水に難溶で、薬剤の生体適合性を向上させるための研究調査における標準として用いられてきている。

ハーブエキス、漢方薬、着色料など、植物、微生物、または動物の生体からの医療用物質、栄養物質、または機能的物質の抽出および調製に関わる業界でも、同様の問題が続いている。このような業界には、（１）水性抽出、（２）溶媒ベースの抽出、（３）超臨界抽出を含む多数の抽出プロセスがある。多くの状況で、溶質化合物（または物質）は水溶性が低く、そのことが、製品としての調製を困難にしている。また、飼料、動物用の薬剤、パーソナルケア、化粧料、塗料、殺虫剤、除草剤に関する業界あるいは、他の食品および非食品の分野では、製品に含まれる特定の物質の溶解性の低さが、このような製品の調製、加工、および／または機能における多くの障害を引き起こしている。

溶質化合物の溶解性および安定性を向上させるための組成物が、本明細書に記載される。特に、食品業界、栄養補助食品業界、パーソナルケア業界、スキンケア業界、化粧料業界、製薬業界、医療業界、塗料およびコーティング業界、農業の業界向けに、溶質化合物の溶解性、安定性、および／または生体適合性を改善するのに使用できる高度分岐α−Ｄ−グルカンを含む組成物が記載される。

本発明者らは、驚くべきことに、フィトグリコーゲン（およびその修飾型）などの高度に分岐したα−Ｄ−グルカンを使用して、いくつかのフェノール化合物（たとえば、クェルセチンおよびクルクミン）あるいは、イブプロフェン、グリセオフルビンなどの薬剤といった、比較的水不溶性の多岐にわたる化合物の溶解性を有意に向上させられることを発見した。また、本発明者らは、高度分岐α−Ｄ−グルカンと溶質化合物とによって形成される組成物が、通常の保管条件下で、高度分岐α−Ｄ−グルカンのない場合よりも安定していることも発見した。従って、高度分岐α−Ｄ−グルカンは、次のように機能する：（１）溶質化合物を安定させる、たとえば、固体分散体に含まれる医薬品有効成分（ＡＰＩ）のアモルファス状態を安定させて、水との接触時に溶質が放出されて過飽和溶液を形成可能にする（この場合、必ずしも水中で溶質化合物と高度分岐α−Ｄ−グルカンとの複合体が形成されるとはかぎらない）；そして、（２）溶質化合物と高度分岐α−Ｄ−グルカンとの可溶性複合体を形成させて、当該複合体の溶解性が薬剤の全体としての溶解性に影響を与える。

継続出願データ
本出願は、２０１２年４月１９日にファイルされた米国仮特許出願第６１／６３５，４５３号の優先権の利益を主張し、その内容を本明細書に援用する。

政府資金援助
本発明は、少なくとも部分的に、補助金ＤＭＲ１００６３０１のもとで、米国国立科学財団による政府の援助により支援された。このため、本発明には、米国政府が一定の権利を保有する。

以下の図面を参照することにより、本発明を、より一層容易に理解できるであろう。

グリコーゲン分子の樹状構造を示す、グリコーゲンの概略図である。 フィトグリコーゲンナノ粒子の透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）画像である。 ２２℃およびｐＨ６．６で、クェルセチンの溶解性がフィトグリコーゲン濃度に影響されることを示すグラフである。 ２２℃およびｐＨ６．６で、クルクミンの溶解性がフィトグリコーゲンおよびフィトグリコーゲンオクテニルコハク酸（ＰＧ−ＯＳ）の濃度に影響されることを示すグラフである。 様々な系におけるグリセオフルビンの正規化されたＤＳＣ曲線を示すグラフである。Ｇ：グリセオフルビン。Ｇ−ＤＭＳＯ：ＤＭＳＯに溶解させた後、溶媒を除去したグリセオフルビン。ＰＧ−Ｇ、ＰＧＳ−Ｇ、ＰＧＳＰＥＧ−Ｇ：ＤＭＳＯを溶媒として使用した後、溶媒を除去することで、ネイティブなＰＧ、ＰＧ−コハク酸（ＰＧ−Ｓ）およびＰＧ−コハク酸−ＰＥＧ（ＰＧ−Ｓ−ＰＥＧ）の各々と複合体形成したグリセオフルビン。これらの複合体を２２℃で３７日間おいてから、ＤＳＣ試験を実施した。ＰＧ−Ｇ／ＰＭ、ＰＧＳ−Ｇ／ＰＭ、ＰＧＳＰＥＧ−Ｇ／ＰＭ：ネイティブなＰＧ、ＰＧ−Ｓ、ＰＧ−Ｓ−ＰＥＧの各々と乳鉢および乳棒を用いて物理的に混合したグリセオフルビン。すべての混合物について、グリセオフルビン／キャリア比は１／３（ｗ／ｗ）であった。 ＰＧ複合体形成前後のイブプロフェンの組織化された（結晶化された）構造の内容を示すグラフである。Ａ：ＤＳＣの熱流曲線；Ｂ：Ｘ線粉末回折結晶写真。試料のラベルは図Ａと図Ｂで揃えてある。ＰＧ：ネイティブＰＧ；ＰＧ−Ｄ：ＤＭＳＯで処理したＰＧ（溶解後に溶媒除去）；Ｉｂｕ：未処理のイブプロフェン；Ｉｂｕ−Ｄ：ＤＭＳＯで処理したイブプロフェン（溶解後に溶媒除去）；１／３：イブプロフェン（１部）とＰＧ（３部）とのＤＭＳＯを用いた複合体形成；１／３ ＰＭ−Ｄ：ＤＭＳＯ処理したイブプロフェン（１部）とＰＧ（３部）との物理的混合物；１／３ ＰＭ：未処理のイブプロフェン（１部）とＰＧ（３部）との物理的混合物；１／５：イブプロフェン（１部）とＰＧ（５部）とのＤＭＳＯを用いた複合体形成；１／５ ＰＭ：未処理のイブプロフェン（１部）とＰＧ（３部）との物理的混合物。 クルクミンの溶解性とｉｎ ｖｉｔｒｏでの透過性の改善を示すグラフである。図Ａは、Ｎａ₂ＨＰＯ₄−クエン酸緩衝液（ｐＨ３．０〜６．６）中におけるフィトグリコーゲン（ＰＧ）のクルクミン溶解性向上作用を示す。ＰＧなし：ＰＧを使用せず、緩衝液中でクルクミンを均質化；１％ＰＧ：１．０％ＰＧを用いた、ＰＧ−クルクミン複合体の分散液；５％ＰＧ：５．０％ＰＧを用いた、ＰＧ−クルクミン複合体の分散液。図Ｂは、ＰＧ複合体形成ならびに、（Ｃａｃｏ−２細胞単分子膜モデルの）頂端コンパートメントに加えた酵素（α−アミラーゼおよびアミログルコシダーゼ）が、側底コンパートメントにおけるクルクミンの蓄積におよぼす影響を示す。ＨＢＳＳ−ＣＣＭ：ハンクス平衡塩溶液（ＨＢＳＳ）中で均質化したクルクミン粉末；ＨＢＳＳ−ＣＣＭ−Ｅｎｚ：ＨＢＳＳ中で均質化した後、酵素を加えたクルクミン粉末；ＰＧ−ＣＣＭ：ＨＢＳＳ中のＰＧ−クルクミン複合体；ＰＧ−ＣＣＭ−Ｅｎｚ：ＨＢＳＳ中のＰＧ−クルクミン複合体に酵素を加えたもの。すべての試験で、頂端コンパートメントでのクルクミンの開始濃度は６０μｇ／ｍＬであった。 フィトグリコーゲン−チモール複合体およびチモール単独の調製物におけるチモールの最小発育阻止濃度（ＭＩＣ）の検出を示す写真である。無色透明の液体が、細菌増殖が無視できるものであることを示している。

水溶液とは、本明細書で使用する場合、水が主な溶媒である任意の溶液である。この水溶液は、水溶液状態のままであるならば、他の溶媒や、１種類以上の追加の溶質を含んでもよい。水溶液の例としては、緩衝液、塩水ならびに、珈琲、茶、ビール、ワイン、果汁、酢などの飲料があげられる。また、水溶液は、エマルション（たとえば、クリーム、ローション）、コロイド、懸濁液、またはエアロゾルの相であってもよい。

溶解性とは、本明細書で使用する場合、溶質化合物が、液体溶媒に溶解して、当該溶媒中に溶質を含む均質な溶液を形成できることをいう。溶質化合物の溶解性は、溶液の温度、圧力、ｐＨなどの複数の要素次第で変わることがある。向上した溶解性とは、本明細書で使用する場合、より多くの溶質が、特定の組成の水溶液中に特定の一組の条件下で溶解できることをいう。特定の溶媒に対する物質の溶解度は、溶質をさらに追加しても溶液の濃度が上がらず、過剰量の溶質が沈殿しはじめる、速度論的に安定した濃度として測定される。溶解性は一般に、濃度で表される。

溶質化合物の溶解性を向上させるための組成物を、本明細書に記載する。この組成物は、高度分岐α−Ｄ−グルカンおよび溶質化合物を含む。高度分岐α−Ｄ−グルカンが存在すると、溶質化合物は、溶解性の向上、溶解速度の向上、安定性の向上、および／または膜透過性の向上など、特性が改善される。いくつかの実施形態では、薬学的キャリアなどの他の成分が存在してもよいが、溶質化合物の溶解性を向上させるのに不可欠な主な化合物は、高度分岐α−Ｄ−グルカン（たとえば、フィトグリコーゲン）である。

＜高度分岐α−Ｄ−グルカン＞
「高度分岐アルファ−Ｄ−グルカン」（高度分岐α−Ｄ−グルカン）という用語は、本明細書で使用する場合、グリコーゲン、フィトグリコーゲン、アミロペクチン、またはそれらの修飾型などの、α−Ｄ−グルコース分子から形成される高度に分岐した多糖をいう。いくつかの実施形態では、多糖は、α−Ｄ−１，４グルコシド結合およびα−Ｄ−１，６グルコシド結合によって結合されている。しかしながら、他の実施形態では、化学修飾（たとえば、焙焼デキストリン化）を利用して、α−Ｄ−１，２結合およびα−Ｄ−１，３結合などの他のタイプの結合を含む高度分岐α−Ｄ−グルカンを提供してもよい。高度分岐α−Ｄ−グルカンは、植物素材、微生物（たとえば、細菌）あるいは、人間または人間以外の動物から得られるか、誘導できるか、抽出することが可能であり、グルコース、グルカン、または他の物質から合成することも可能である。一例では、高度分岐α−Ｄ−グルカンは、グリコーゲン、フィトグリコーゲン、アミロペクチン、および／またはそれらの修飾型、たとえばオクテニルコハク酸（ＯＳ）またはポリエチレングリコール（ＰＥＧ）で修飾されたもの、を含む。

本明細書で使用する場合、高度分岐多糖は、分岐密度が少なくとも約４％の多糖である。いくつかの実施形態では、高度分岐α−Ｄ−グルカンの分岐密度は、約５％から約３０％の範囲であってもよい。他の実施形態では、分岐密度は、少なくとも５％、少なくとも６％、少なくとも７％、または少なくとも８％である。他の実施形態では、分岐密度は、たとえば、約７％から約１６％の範囲であってもよい。たとえば、アミロペクチンの分岐密度は、約４％〜６％であってもよく、グリコーゲンおよびフィトグリコーゲンの分岐密度は、約８％〜１１％であってもよい。たとえば、α−Ｄ−１，４グルコシド結合およびα−Ｄ−１，６グルコシド結合のみを含むグルカンの場合、分岐密度は、下記のようにして、α−Ｄ−１，４グルコシド結合とα−Ｄ−１，６グルコシド結合の数を比較することによって決定できる。
分岐密度のパーセンテージ＝α−Ｄ−１，６グルコシド結合数／（α−Ｄ−１，４グルコシド結合数＋α−Ｄ−１，６グルコシド結合数）×１００
通常、分岐密度は、グルカン分子中のすべてのグルコシド結合をもとにした分岐点のパーセンテージである。

いくつかの実施形態では、高度分岐α−Ｄ−グルカンは、樹状構造を有する。樹状構造では、多糖鎖が、構造のコアでプライマーとして作用する中央の位置から始まって樹木の枝のように球状に組織化されている。

分岐したα−Ｄ−グルカンの分岐密度は、還元末端分析、ＮＭＲ、クロマトグラフィー分析などの複数の方法で求められる。Shin et al., Journal of Agricultural and Food Chemistry, 56: 10879-10886 (2008)、Yao et al., Plant Physiology, 136: 3515-3523 (2004)およびYun and Matheson, Carbohydrate Research, 243: 307-321 (1993)を参照のこと。酵素処理は、α−Ｄ−１，４−グルコシド結合および／またはα−Ｄ−１，６−グルコシド結合を生成または切断することで、分岐密度に影響することがある。これらの酵素は、α−アミラーゼ、β−アミラーゼ、脱分枝酵素（たとえば、プルラナーゼおよびイソアミラーゼ）、トランスグルコシダーゼ、アミログルコシダーゼなどであってもよい。酸処理またはアルカリ処理などの他の手法ならびに酸化も、α−Ｄ−グルカンの分岐密度に影響することがある。一例では、高度分岐α−Ｄ−グルカンは、単一タイプの高度分岐α−Ｄ−グルカンであってもよい。あるいは、高度分岐α−Ｄ−グルカンは、複数の異なる高度分岐α−Ｄ−グルカンを含む混合物であってもよい。

いくつかの実施形態では、α−Ｄ−グルカンは、フィトグリコーゲンである。フィトグリコーゲンは、植物によって作られる水溶性でグリコーゲン様のα−Ｄ−グルカンである。フィトグリコーゲンの最も大きな源のひとつが、スイートコーンの主要な遺伝子型であるトウモロコシ変異体ｓｕｇａｒｙ−１（ｓｕ１）の穀粒である。ｓｕ１変異は、イソアミラーゼタイプのデンプン脱分枝酵素（ＤＢＥ）であるＳＵ１の欠乏につながる（James et al., Plant Cell, 7: 417-429 (1995)）。デンプンの生合成時には、デンプン合成酵素、デンプン分枝酵素、ＤＢＥが協働して、デンプン顆粒が作られる（Yao, "Biosynthesis of starch," Comprehensive Glycoscience, edited by Hans Kamerling. Elsevier (2007)）。ＤＢＥの主な役割は、デンプンの結晶や顆粒の形成を阻止する異常な枝を切断することである。Myers et al. Plant Physiology, 122; 989-997 (2000)およびNakamura, Plant and Cell Physiology, 43: 718-725 (2002)を参照のこと。ＤＢＥが存在しないと、高度分岐フィトグリコーゲンが形成され、デンプン顆粒を置き換える。ほとんどの粒子が４０〜５０ｎｍ前後の範囲である。

それぞれのフィトグリコーゲン粒子は、高密度構造を形成している数百または数千のグルカン鎖を含む。高度分岐構造であるがゆえに、フィトグリコーゲンは、分散状態での分子密度が著しく高くなる。コメでは、ＰＧの分散分子密度がデンプンの１０倍を上回る（Wong et al., Journal of Cereal Science, 37: 139-149 (2003)）。トウモロコシ由来のＰＧは、分子密度が１１９８ｇ／ｍｏｌ・ｎｍ³前後であり、これに対してデンプンのアミロペクチンでは、約６２ｇ／ｍｏｌ・ｎｍ³である（Huang & Yao, Carbohydrate Polymers, 83, 1665-1671 (2011)）。密度が高いことで、ＰＧは構造的に一体となり、官能基の密なグラフトが可能になる。完全には理解されていないが、フィトグリコーゲンのナノ粒子が、鎖の周期的な分枝と伸長によって、表面でグルカン鎖の非還元末端から成長している可能性がある。

いくつかの実施形態では、高度分岐α−Ｄ−グルカンは、修飾された高度分岐α−Ｄ−グルカンである。修飾高度分岐α−Ｄ−グルカンは、化学的手法、酵素的手法、物理的手法、生物学的手法、あるいはこれらの組み合わせを用いて修飾された高度分岐α−Ｄ−グルカンである。高度分岐α−Ｄ−グルカンを修飾するこことによって、異なる電荷、異なる疎水性、変化した分子量、長くなったまたは短くなった側鎖長、化学的官能基または生化学的官能基、増加または低下した分岐密度、変化した粒度あるいは、これらの組み合わせを有するようにしてもよい。

いくつかの実施形態では、修飾高度分岐α−Ｄ−グルカンは、アセトキシ、リン酸、オクチルコハク酸、コハク、ヒドロキシプロピル、ヒドロキシエチル、四級アンモニウムカチオンを含有するなどのカチオン基（たとえば、２，３−エポキシプロピルトリメチルアンモニウムクロリドすなわちＥＰＴＡＣ、（３−クロロ−２−ヒドロキシプロピル）トリメチルアンモニウムクロリドすなわちＣＨＰＴＡＣを用いて形成される）、カルボキシメチル、ポリエチレングリコール（ＰＥＧまたはポリエチレンオキシド）、ポリプロピレングリコール（またはポリプロピレンオキシド）、またはこれらの組み合わせから選択される官能基を含むように修飾されてもよい。

いくつかの実施形態では、高度分岐α−Ｄ−グルカンは、漂白、酸加水分解、酸化、焙焼デキストリン化、またはこれらの組み合わせによって修飾されていてもよい。

いくつかの実施形態では、高度分岐α−Ｄ−グルカンは、剪断力、高圧プロセス、均質化、水熱プロセス、マイクロ波、放射線、乾燥加熱、またはこれらの組み合わせによって処理することも可能である。

いくつかの実施形態では、高度分岐α−Ｄ−グルカンは、抗体、抗原、アプタマー、タンパク質、ペプチド、アミノ酸、シクロデキストリン、糖類、脂質、核酸およびヌクレオチド、デンドリマー、酵素、蛍光基または蛍光染料、磁性基（magnetic group）、金属イオン、金属ナノ粒子、量子ドット、ポリマーおよびブロックコポリマー、放射性基（radioactive group）、または上記の組み合わせなどの、生理活性基または官能基、あるいは生理活性リガンドまたは官能リガンドとコンジュゲートすることによっても処理可能である。

いくつかの実施形態では、高度分岐α−Ｄ−グルカンは、α−アミラーゼ、β−アミラーゼ、脱分枝酵素（たとえば、プルラナーゼおよびイソアミラーゼ）、トランスグルコシダーゼ、アミログルコシダーゼ、プロテアーゼなどの酵素、またはこれらの組み合わせによって修飾可能である。

いくつかの実施形態では、高度分岐α−Ｄ−グルカンの修飾は、酵素的方法、物理的方法、化学的方法、生物学的方法、または上述した他の方法の組み合わせを用いて行うことができる。修飾高度分岐α−Ｄ−グルカンは、エタノールなどの非水性溶媒に対する溶解性の向上など、異なる溶解度の特性を持つものであってもよいし、ｐＨ、イオン強度、温度、生物学的環境、磁場またはさまざまなタイプの放射線の存在、あるいはこれらの組み合わせといったような環境に応じた溶解性、溶解速度、および／または他の特性を有するものであってもよい。

＜溶質化合物＞
一態様では、本明細書に記載の発明は、溶質化合物の溶解性を向上させるための組成物を提供する。「溶質化合物」という用語は、本明細書では、都合のよい言い回しとして用いられているが、高度分岐α−Ｄ−グルカンは、溶質化合物の物理的、化学的、または物理化学的な安定性を向上させる目的のような、溶解性を向上させる以外の目的でも使用可能であることに注意されたい。溶質化合物の物理的安定性は、溶質化合物のアモルファス形態、結晶サイズ、結晶構造、または結晶形態（たとえば、多形）、またはこれらの組み合わせについての安定性を含む。溶質化合物の化学的安定性は、酸化、還元、化学反応、構造の変化または分解に対する耐性、あるいはこれらの組み合わせについての安定性を含む。物理化学的安定性は、物理的安定性、化学的安定性、またはこれらの組み合わせを含む。

多岐にわたる異なる溶質化合物を用いることができる。理論に拘泥されることを意図するものではないが、高度分岐α−Ｄ−グルカン（およびその修飾型）は、溶質化合物がα−Ｄ−グルカンの高度分岐鎖と会合またはこれに包埋される結果として溶質化合物の溶解性を向上させ、これらの化合物の溶解性が、当該化合物単独での溶解性よりも、当該化合物が懸濁している高度分岐α−Ｄ−グルカンのほうに近い特性を生じると思われる。実質的に異なる疎水性を有する複数の溶質化合物が、高度分岐α−Ｄ−グルカンの構造内に包埋された状態になり得るため、本発明は特に、疎水性化合物または親油性化合物、特に、生理活性のある疎水性化合物の水溶解性を向上させるのに特に有用である。多くの生理活性化合物は疎水性が高く、これは、それらの生理活性化合物が脂質（油）やいくつかの有機溶媒には可溶となりやすいが、水溶液には実質的に不溶であることを意味する。水溶液に対する生理活性化合物の溶解性の欠如は、それらの化合物の治療用途を制限する重要な一要素である。

もうひとつの態様では、グリセオフルビンなどのいくつかの溶質化合物が、強固な結晶構造を有する。熱力学的に安定な結晶構造は、化合物がアモルファス形態から結晶化に速やかに変化するのを促進し、これがアモルファス形態の安定性の低さをもたらしてしまう。これらの化合物が高度分岐α−Ｄ−グルカンまたはその誘導体と会合すると、結晶化速度が低下することがある。これは、溶質化合物の安定性および溶解性の向上に寄与することになる。場合によっては、レモン油やビタミンＥなど、酸化または分解されやすい溶質化合物もある。これらの化合物が高度分岐α−Ｄ−グルカンまたはその修飾型と会合すると、酸化速度が低下することがある。

通常、溶質化合物は、溶液（たとえば、水）に対する溶解性または溶解速度が改善されると望ましい物質のうちの１つまたは組み合わせを含み得る。これらの化合物は、水に対する溶解性の低さまたは溶解速度の低さがゆえ、単独で使用される場合にアクセシビリティおよび生体適合性に限度がある。よって、本方法の組成物は、高度分岐α−Ｄ−グルカンまたはその修飾型が存在しないときの水溶性および／または溶解速度よりも向上した水溶性および／または溶解速度を有するような、少なくとも１種類の溶質化合物を含み得る。場合によっては、溶質化合物は、栄養素、ビタミン、薬剤、着色剤、農薬、殺虫剤、除草剤、酸化防止剤、着色剤、ホルモン、エッセンシャルオイル、ならびに、植物や漢方薬、動物または微生物からの抽出物、これらの組み合わせからなる群から選択される化合物、またはこれら化合物の混合物であってもよい。

溶質化合物は、多岐にわたる異なる方法で分類可能である。場合によっては、高度分岐α−Ｄ−グルカンまたはその修飾型を、大きさが約１０，０００ダルトンから約１００，０００ダルトンの比較的大きな溶質化合物と併用してもよい。他の実施形態では、溶質化合物は、分子量または平均分子量が約１０，０００ダルトン未満である。別の実施形態では、溶質化合物は、分子量または平均分子量が約１，０００ダルトン未満である。他の実施形態では、溶質化合物は、生理活性のある疎水性化合物である。疎水性化合物の例として、植物化学物質、カロテノイド、植物や動物、微生物からの抽出物、薬剤があげられる。

植物化学物質は、カテキン、クルクミン、クェルセチン、ルチン、レスベラトロール、ゲニステイン、ダイゼイン、ケンフェロールなどのフェノール化合物、ならびに、カロテノイド、たとえば、リコペン、β−カロテン、ルテインを含む。

植物、動物、または微生物からの抽出物（たとえば、栄養補助食品または医療用エキス）の例としては、ブドウ種子、ザクロ、オリーブの葉、ウコン、緑茶、紅茶、ココア（カカオ）、昆虫、甲殻類、酵母、真菌、キノコ、ニンジン、クローブ、スベリヒユ属、ウコギ属、ガンタケ、クズ属、レイシ、サジオモダカ属、セイヨウカリン、シシウド属、クチナシ属、スイカズラ属、エンジュ、クララ、チョウセンゴミシ、決明子、アキギリ属、根（Radix）、イカリソウ属、甘草、ミシマサイコ属、オキナグサ属、ドクダミ属、オウレン属、クソニンジン、タツナミソウ属、ツルニンジン属、レンギョウ、カンレンボク、センシンレンからの抽出物があげられる。

本発明の溶質化合物は、他の方法では投与するのが困難な疎水性薬剤などの医薬品有効成分（たとえば、薬剤）であってもよい。薬剤の例としては、パクリタキセル、サゴピロン、ドセタキセル、ラパマイシン、ドキソルビシン、ダウノルビシン、イダルビシン、エピルビシン、カペシタビン、マイトマイシンＣ、アムサクリン、ブスルファン、トレチノイン、エトポシド、クロラムブシル、クロルメチン、メルファラン、ベンジルフェニル尿素化合物などの抗悪性腫瘍薬；天然および合成のステロイドならびに、シクロパミンなどのステロイド誘導体などのステロイド化合物；アシクロビル、インジナビル、ラミブジン、スタブジン、ネビラピン、リトナビル、ガンシクロビル、サキナビル、ロピナビル、ネルフィナビルなどの抗ウイルス薬；イトラコナゾール、ケトコナゾール、ミコナゾール、オキシコナゾール、セルタコナゾール、アムホテリシンＢ、グリセオフルビンなどの抗真菌薬；キノロン系抗菌薬、たとえば、シプロフロキサシン、オフロキサシン、モキシフロキサシン、メトキシフロキサシン（methoxyfloxacin）、パフロキサシン、ノルフロキサシン、スパルフロキサシン、テマフロキサシン、レボフロキサシン、ロメフロキサシン、シノキサシンなどの抗菌薬；ペニシリン、たとえば、クロキサシリン、ベンジルペニシリン、フェニルメトキシペニシリンなどの抗菌薬；アミノグリコシド、たとえば、エリスロマイシンおよび他のマクロライドなどの抗菌薬；リファンピシンおよびリファペンチンなどの抗結核薬；イブプロフェン、インドメタシン、ケトプロフェン、ナプロキセン、オキサプロジン、ピロキシカム、スリンダクなどの抗炎症剤があげられる。

いくつかの実施形態では、溶質化合物は、水溶性が低いか難水溶性の医薬品有効成分であり、例えば、アセトアミノフェン、アセタゾラミド、アルベンダゾール、アミオダロン、アンホテリシン、アトルバスタチン、アジスロマイシン、アザチオプリン、ビカルタミド、カルバマゼピン、カルベジロール、セフジニル、セフプロジル、セレコキシブ、クロルプロマジン、クロロチアジド、シサプリド、クラリスロマイシン、クロファジミン、クロピドグレル、コリスチン、シクロスポリン、シプロテロン、ダナゾール、ダプソン、ジクロフェナク、ジフルニサル、ジロキサニド、エファビレンツ、エゼチミブ、フェノフィブラート、フルルビプロフェン、フロセミド、グリベンクラミド、グリメピリド、グリピジド、グリブリド、グリセオフルビン、ハロペリドール、ヒドロクロロチアジド、パモ酸ヒドロキシジン、イブプロフェン、メシル酸イマチニブ、イルベサルタン、イソトレチノイン、インジナビル、インドメタシン、イトラコナゾール、イベルメクチン、ケトコナゾール、ケトプロフェン、ランソプラゾール、ラモトリジン、リネゾリド、ロピナビル、ロバスタチン、ロラタジン、酢酸メドロキシプロゲステロン、メロキシカム、メタキサロン、塩酸メチルフェニデート、モダフィニル、塩酸モキシフロキサシン、ミコフェノール酸モフェチル、メベンダゾール、メフロキン、ナリジクス酸、ナプロキセン、ネオマイシン、ネビラピン、ネルフィナビル、ニフェジピン、ニクロサミド、ナイスタチン、オフロキサシン、オランザピン、オクスカルバゼピン、塩酸オキシコドン、オキサプロジン、オルリスタット、フェナゾピリジン、フェニトイン、ピロキシカム、プラジカンテル、塩酸ピオグリタゾン、ピランテル、クエチアピン、ラロキシフェン、レチノール、リファンピン、リスペリドン、リトナビル、ロフェコキシブ、サキナビル、シンバスタチン、シロリムス、スピロノラクトン、スルファメトキサゾール、スルファサラジン、タクロリムス、タモキシフェン、テルミサルタン、タリノロール、テルフェナジン、トリメトプリム、バルデコキシブ、バルサルタン、バルプロ酸、ワルファリン、などである。

いくつかの実施形態では、溶質化合物は、細胞培養成分であって、例えば、以下の化合物すなわち、６，７−ＡＤＴＮ ＨＢｒ、Ｒ（−）−Ｎ−アリルノルアポモルフィンＨＢｒ、ｐ−アミノクロニジンＨＣｌ、（±）−ｐ−アミノグルテチミド、Ｒ（＋）−アテノロール、Ｓ（−）アテノロール、ブタクラモール、クロラムフェニコール、４’−クロロジアゼパム、クロルタリドン、ＣＮＱＸ、硫酸コデイン、ＣＶ−１８０８、８−シクロペンチル−１，３−ｐ−スルホフェニルキサンチン、デキサメタゾン、ジアゼパム、ジゴキシン、７，９−ジメチル尿酸、７，９−ジメチルキサンチン、３，５−ジニトロカテコール、１，３−ジプロピル−８−ｐ−スルホフェニルキサンチン、ＤＮＱＸ、（Ｓ）−ＥＮＢＡ、エストラジオール、ＦＧ−７１４２、フロセミド、Ｌ−グルタミン酸ＨＣｌ、Ｌ−グルタミン酸ジエチルエステルＨＣｌ、グルテチミド、ハロペリドール、ヘキサヒドロ−シラ−ジフェニドールＨＣｌ、ヘキサヒドロ−シラ−ジフェニドール塩ＨＣｌ、ｐ−フルオロアナログ、ヒドロコルチゾン、６−ヒドロキシドーパミンＨＢｒ、３−ヒドロキシメチル−β−カルボリン、インドメタシン、ヨードツベルシジン、イソブチルメチルキサンチン、（−）−ＭＤＯ−ＮＰＡ ＨＣｌ、メトトレキサート、２−メチルチオＡＴＰ、ナルトリンドールＨＣｌ、クアバイン（Quabain）、パパベリンＨＣｌ、２−フェニルアミノアデノシン、Ｒ（−）−ＰＩＡ、Ｓ（＋）−ＰＩＡ、ピレンペロン、プロクロルペラジン、プロゲステロン、ＤＬ（±）−プロプラノロール、（−）−キスカル酸、ラニチジンＨＣｌ、Ｒｏ １５−４５１３、Ｒｏ ２０−１７２４、ＰＤＥ阻害剤、Ｒｏ ４１−０９６０、ＣＯＭＴ阻害剤、リアノジン、ＳＫＦ−８３５６６ ＨＣｌ、スピペロン ＨＣｌ、スルピリド、テストステロン、テトラヒドロカンナビノール、ベラトリジン、ビタミンＡ、ビタミンＤ、のうち１種類以上を含むが、これらに限定されるものではない。

いくつかの実施形態では、溶質化合物は、フェノール化合物である。フェノール化合物とは、１つ以上の芳香環を有し、かつ、環上に、エステル、メチルエーテル、グリコシド、当業者らに自明な他の誘導体などの機能的誘導体を含む、１つ以上のヒドロキシル置換基を持つ物質である。フェノール類の定義に含まれるのは、複雑な置換パターンを有するポリフェノール、縮合環を有する化合物、１つ以上のアミン部分および／またはカルボン酸部分を有するフェノールである。天然に生じるフェノール化合物の例としては、ベルガプトール、カフェー酸、カプサイシン、クマリン、ダイゼイン、２，５−ジヒドロキシ安息香酸、フェルラ酸、フラボノイド、グリシテイン（イソフラボン）、４−ヒドロキシケイ皮酸、４−ヒドロキシクマリン、イソピンピネリン、レスベラトロール、シナピン酸、バニリン酸、バニリンがあげられるが、これらに限定されるものではない。

アミン基、カルボン酸基またはアミノ酸を含むこともある、合成のフェノール部分および天然に生じるフェノール部分は、多くの薬剤の一部である。これらの医療用フェノール化合物の例としては、アセノクマロール、アセタルソール、アクチノキノール、アドレナロン、アリベンドール、アミノサリチル酸、アモジアキン、アネトール、バルサラジド、バメタン、ベンセラジド、ベンチロミド、ベンザロン、ベンズキナミド、ベバントロール、ビフルラノール、ブクロサミド、ブフェニオデ（bupheniode）、クロロビオシン、クロロトリアニセン、クロロキシレノール、シアニダノール、シネパジド、シニタプリド、シネパジド、シンメタシン、クレボプリド、クレマスチン、クリオキノール、クメルマイシンＡｌ、シクロバロン、シナリン、デノパミン、デキストロイチオキシン（dextroythyroxine）、ジアセレイン、ジクロロフェン、ジエネストロール、ジエチルスチルベストロール、ジフルニサル、ジヨードヒドロキシキノリン、ジラゼプ、ジレバロール、ジメストロール、ジモキシリン、ジオスミン、ジトラノール、ドブタミン、ドネペジル、ドパミン、ドペキサミン、ドキサゾシン、エンタカポン、エパノロール、エピメストロール、エピネフリン、吉草酸エストラジオール、エストリオール、コハク酸エストリオール、エストロン、エタミバン、エタンシラート、エタベリン、エトキシゾラミド、ビスクマ酢酸エチル、エチレフリン、エチロキサート、エキサラミド、エキシホン、フェンドサール、フェノルドパムメシル酸塩、フェノテロール、フェノキセジル、フェンチクロル、フロプロピオン、フロレジル、フルオレセイン、ホレスクトール、フォルモテロール、ガロパミル、ゲンチジン酸、グラジオビン、グリベンクラミド、グルカメタシン、グアヤコール、ハルキノール、ヘキサクロロフェン、ヘキセストロール、ヘキソベンジン、ヘキソプレナリン、ヘキシルレゾルシノール、ヒドロキシエチルサリチル酸塩、イセチオン酸ヒドロキシスチルバミジン、ヒメクロモン、イフェンプロジル、インドメタシン、イプリフラボン、イソエタリン、イソプレナリン、イソクスプリン、塩酸イトプリド、ケトベミドン、ケリン、ラベタロール、ラクチルフェネチジン、レボドパ、レボメプロマジン、レボルファノール、レボチロキシン、メベベリン、メドリルアミン、メフェキサミド、メパクリン、メサラジン、メストラノール、メタラミノール、メトカルバモール、メトキサミン、メトキサレン、メチルドパ、ミドドリン、ミトキサントロン、モルクロホン、ナブメトン、ナプロキセン、ニトロキソリン、ノルフェネフリン、ノルモラキソール、ノボビオシン、オクトパミン、オメプラゾール、オルシプレナリン、オキシロフリン、オキシトリプタン、オキシフェドリン、オキシペルチン、オキシフェンブタゾン、酢酸オキシフェニサチン、オキシキノリン、パパベリン、パラセタモール、パレトキシカイン、フェナカイン、フェナセチン、フェナゾシン、フェノールフタレイン、フェンプロクモン、フェントラミン、フロエドリン（phloedrine）、ピコタミド、ピモベンダン、プレナルテロール、プリマキン、プロガビド、プロパニジド、プロトキロール、プロキシメタカイン、塩酸ラロキシフェン、レパグリニド、レプロテロール、リミテロール、リトドリン、サラセタミド、サラゾスルファピリジン、サルブタモール、サリチルアミド、サリチル酸、サルメテロール、サルサラート、シルデナフィル、シリビニン、スルメトジン、タムスロシン、テラゾシン、テルブタリン、テトロキソプリム、テオドレナリン、チオクロマロール、チオキソロン、α−トコフェロール（ビタミンＥ）、トフィソパム、トルカポン、トルテロジン、トラニラスト、トレトキノール、トリクロサン、トリマゾシン、トリメタジジン、トリメトベンズアミド、トリメトプリム、トリメトジン、グルクロン酸トリメトレキサート、トロキシピド、ベラパミル、ベスナリノン、ベトラブチン、ビロキサジン、ワルファリン、キサモテロールがあげられる。

他の実施形態では、溶質化合物は、植物の粗エキスまたは精製エキス、個々の化合物またはその混合物、および／またはその対応の合成物質としてのエッセンシャルオイルであってもよい。たとえば、チモールは、タイム油の成分である。エッセンシャルオイルは、沈香油、アジュワン油、アンゼリカルート油、アニス油、アサフェティダ、バルサム油、バジル油、ベイ油、ベルガモット油、黒コショウエッセンシャルオイル、シラカバ、カンファー、大麻の花エッセンシャルオイル、キャラウェイ油、カルダモンシードオイル、ニンジンシードオイル、シダーウッド油、カモミール油、ショウブルート油、シナモン油、ゴジアオイ種、シトロネラ油、クラリセージ、クローブリーフオイル、コーヒー、コリアンダー、コストマリー油、コスツス根、クランベリーシードオイル、ヒッチョウカ、クミン油／ブラックシードオイル、ヒノキ、カヤツリグサ、カレーリーフ、ダヴァナ油、ジラ油、オオグルマ、ユーカリ油、ウイキョウシードオイル、フェヌグリーク油、モミ、乳香油、ガランガル、ガルバナム、ゼラニウム油、ジンジャー油、アキノキリンソウ、グレープフルーツオイル、ヘナ油、ヘリクリサム、ヒッコリーナッツ油、セイヨウワサビ油、ヒソップ、アイダホタンジー、ジャスミン油、ジュニパーベリー油、ゲッケイジュ、ラベンダー油、イソツツジ、レモン油、レモングラス、ライム、リツェアクベバ油、マンダリン、マジョラム、メラルーカ、ティートリー油参照、メリッサ油（レモンバーム）、ニホンハッカ油／ハッカ油、ウィンターサボリー、ヨモギ油、マスタード油、ミルラ油、ギンバイカ、ニーム油、ネロリ、ナツメグ、オレンジ油、オレガノ油、オリス油、パロサント、パセリ油、パチョリ油、エゴマエッセンシャルオイル、ペパーミント油、プチグレン、松根油、クローブナツメグ、レッドシダー、ローマンカモミール、ローズ油、ローズヒップ油、ローズマリー油、ローズウッド油、セージ油、ビャクダン油、サッサフラス油、セイボリー油、チョウセンゴミシ油、スペアミント油、スパイクナード、トウヒ油、スターアニス油、タンジェリン、タラゴン油、ティートリー油、タイム油、ツガ、ウコン、カノコソウ、ベチバー油、ウエスタンレッドシダー、ウィンターグリーン、ノコギリソウ油、イランイラン、ガジュツがあげられる。

好ましい実施形態では、溶質化合物は、カロテノイド、クルクミノイド、フラボノイド、ステロール、フィトステロール、サポニン、アグリコン、またはサポニンのアグリコン（すなわち、サポゲニン）のうちの１種類以上から選択される生理活性のある疎水性化合物である。別の実施形態では、溶質化合物は、クルクミン、クェルセチン、レスベラトロール、チモール、パクリタキセル、イブプロフェン、グリセオフルビンからなる群から選択されるものであってもよい。

いくつかの実施形態では、溶質化合物は、ビタミンＡ、ビタミンＥ、ビタミンＤ、ビタミンＫなどの疎水性ビタミンである。

いくつかの実施形態では、溶質化合物は、カロテノイド、ルテイン、カーミン、ウコン、カカオ、アナトー（ビキシン）、パプリカ、ヘマトキシリン、アントシアニン、ラック染料、クロロフィリン、コチニール、リコピンなどの疎水性着色料である。

いくつかの実施形態では、本発明の組成物は、水に対する向上した溶解性を示し、多岐にわたる濃度の水溶液の調製を可能にする。濃縮された溶液を、疎水性化合物を分離または沈殿させずに、広範囲にわたるｐＨ条件で、任意の比率で水性媒質を用いて希釈可能であるため、化合物の溶解性は、生理学的条件下において、たとえば組成物の経口投与または非経口投与の後などでも維持される。これは通常、溶質化合物の改善された生体適合性につながる。

本発明の可溶性組成物は、溶質化合物の生体適合性が改善された、製剤調製物、栄養補助調製物、医療用調製物、または化粧用調製物に容易に取り入れることができる。そのような調製物は、溶媒、界面活性剤、アジュバント、食感改良剤、増量剤、賦形剤、甘味料、充填剤、着色料、香味料、潤滑剤、バインダー、湿潤剤、保存料およびこれらの混合物など、追加の活性成分および／または薬学的にまたは化粧料的に許容される添加剤またはビヒクルをさらに含有してもよい。総称して、これらの追加の調製物質を、薬学的に許容されるキャリアと呼ぶことができる。本明細書で使用する場合、「薬学的に許容される」とは、キャリアが、過度に有害な副作用を引き起こすことなく、本明細書に記載の方法用に被験体に投与するのに適していることを意味する。調製物は、局所投与（たとえば、クリーム、ローション、ゲル、軟膏、皮膚貼付剤）、経口投与（たとえば、カプセル、錠剤、カプレット、顆粒、粉末、液体）、または非経口投与（たとえば、坐薬、滅菌溶液）に適した形態であってもよい。注射による投与に用いられてもよい許容可能なビヒクルおよび溶媒は、水、微酸性水、リンゲル液、および等張塩化ナトリウム溶液である。

他の実施形態では、溶質化合物と高度分岐α−Ｄ−グルカンとを含む可溶性組成物を、他のタイプの調製物に取り入れることが可能である。これらの別の調製物の例としては、食品および飲料、栄養補助食品、細胞培養物、肥料および殺虫剤などの農薬、塗料、コーティングなどがあげられる。このような、栄養調製物、農業用調製物または化学調製物の配合については、当業者に知られている。

生理活性のある疎水性化合物を含む本発明の組成物は、予防または治療を必要とする温血動物、特にヒトに投与してもよい。疾患または障害を治療するための高度分岐α−Ｄ−グルカン（またはその修飾型）と合わせた、生理活性のある疎水性化合物の投与量およびその可溶性組成物の対応する投与量は、投与方法、年齢、性別、被験体の体重、治療対象となる症状に応じて変わり、最終的には主治医または獣医によって決定される。主治医または獣医によって決定される、その水溶性組成物の形での生理活性化合物のそのような量を、本明細書では「治療有効量」と呼ぶ。

溶質化合物と高度分岐α−Ｄ−グルカンとの質量比は、約１００：１から約１：１０００まで変えることができる。溶質化合物と高度分岐α−Ｄ−グルカンとの比は、提供される組成物のタイプに応じて変えることができる。たとえば、乾燥形態で溶質化合物を安定させることを意図した組成物では、溶質化合物と高度分岐α−Ｄ−グルカンに約１００：１から約１：５０の範囲の質量比を使用でき、約２：１から約１：２０の質量比が好ましい。あるいは、溶質化合物の溶解性を向上させるための組成物では、溶質化合物と高度分岐α−Ｄ−グルカンの比をさらに小さくすることができる。たとえば、可溶性組成物について、溶質化合物とα−Ｄ−グルカンの質量比を約１：１から約１：１０００の範囲にすることができ、約１：５から約１：５０の質量比が好ましい。質量比の下限は重要ではなく、高度分岐α−Ｄ−グルカンは、どのような過剰量でも使用できる。しかしながら、これは、用途によっては望ましくない。なぜなら、高度分岐α−Ｄ−グルカンの量が増えると、組成物およびその水溶液中の活性成分の濃度が低下するからである。

＜溶解性、溶解速度、および／または安定性を向上させるための高度分岐α−Ｄ−グルカンの使用＞
高度分岐α−Ｄ−グルカンまたはその修飾型を溶質化合物と混合することは、多岐にわたる利点を与える。いくつかの実施形態では、本発明は、溶質化合物を有効量の高度分岐α−Ｄ−グルカンと混合することで、溶質化合物の溶解性、溶解速度、および／または安定性を向上させる方法を提供する。

本開示は、溶質化合物の溶解性および／または溶解速度を向上させる方法を提供する。この方法は、有効量の少なくとも１種類の高度分岐α−Ｄ−グルカンまたはその修飾型と溶媒とを混合する工程と、溶質化合物と第２の溶媒とを混合する工程と、これらの２つを一緒に加える工程と、を含む。いくつかの実施形態では、先に溶質化合物と高度分岐α−Ｄ−グルカンとを混合した後、溶媒に加える。しかしながら、この方法では、これらの工程を説明した順序に従う必要はない。言葉をかえると、いくつかの実施形態では、溶媒に溶質化合物を加えた後、高度分岐α−Ｄ−グルカンを加えると好ましいこともある。溶媒を使用するプロセスでも溶媒の無いプロセスでも、いったん溶質化合物を高度分岐α−Ｄ−グルカンと一緒にすると、溶解性の向上が呈示される。溶媒は、比較的極性の溶媒であってもよく、いくつかの実施形態では、水性溶媒（たとえば、水）であり、いくつかの実施形態では、水性溶媒と非水性溶媒との混合物である。本明細書に記載するように、高度分岐α−Ｄ−グルカンを溶質化合物に加えると、溶質化合物がα−Ｄ−グルカンの分枝部に会合するか取り込まれるため、溶質化合物が高度分岐α−Ｄ−グルカンと一緒に可溶化する。

いくつかの実施形態では、溶質化合物の溶解性および／または溶解速度の向上を達成するために、溶質化合物と高度分岐α−Ｄ−グルカンまたはその修飾型とを混合するための溶媒が必ずしも必要とされない。なぜなら、この高度分岐α−Ｄ−グルカンまたはその修飾型は、溶媒を使用しなくても、溶質化合物と相互作用し、これを溶解し、あるいは吸収できるからである。そのような溶媒なしでの混合の処理については、押出、プレス、均質化、粉砕、圧延、混練、超音波処理、または上記の組み合わせによって補助することが可能である。

溶質化合物の溶解性を向上させるのに高度分岐α−Ｄ−グルカン（たとえば、フィトグリコーゲン）またはその修飾型を使用すると、溶質化合物、高度分岐α−Ｄグルカンまたはその修飾型の特質ならびに、溶質化合物が入れられる溶液に応じて、様々な度合いで溶質化合物の溶解性を向上させることができる。たとえば、いくつかの実施形態では、この方法は、高度分岐α−Ｄ−グルカンが存在しないときの溶質化合物の溶解性と比較して、当該溶質化合物の溶解性を少なくとも約２倍に向上させる。言葉をかえると、いくつかの例では、溶質化合物は、高度分岐α−Ｄ−グルカンが存在しないときより少なくとも２倍向上した溶解性を有してもよい。他の例では、溶質化合物は、高度分岐α−Ｄ−グルカンが存在しないときより少なくとも５倍向上した溶解性を有してもよい。さらに別の例では、溶質化合物は、高度分岐α−Ｄ−グルカンが存在しないときより少なくとも１０倍向上した溶解性を有してもよく、さらに別の実施形態では、高度分岐α−Ｄ−グルカンと併用すると、溶質化合物の溶解性は少なくとも１００倍向上する。

フェノール化合物は、高度分岐α−Ｄ−グルカンまたはその修飾型によって溶解性が有意に向上する溶質化合物のひとつのタイプである。本発明は、いくつかのフェノール化合物の溶解性を、高度分岐α−Ｄ−グルカンが存在しないときの溶解性と比して少なくとも１０倍向上させることができる。たとえば、フィトグリコーゲンを使用すると、水溶液に対するクルクミンの溶解性を少なくとも１００倍向上させることができ、水溶液に対するクェルセチンの溶解性を少なくとも１０倍向上させることができる。

他の実施形態では、溶質化合物の安定性を向上させる方法が提供される。この方法は、有効量の、少なくとも１種類の高度分岐α−Ｄ−グルカンまたはその修飾型を溶質化合物に加える工程と、溶質化合物を溶媒と混合する工程と、を含む。溶解性を向上させる方法と同様に、この方法の工程も、どのような順序で行ってもよい。高度分岐α−Ｄ−グルカンまたはその修飾型との複合体を形成した溶質化合物は、高度分岐α−Ｄ−グルカンが存在しないときより、結晶化、酸化、還元、構造の変化、劣化および分解、酵素反応、化学反応、またはこれらの組み合わせに対する耐性が高い。また、結晶化は、溶質化合物の溶解性および／または溶解速度を低下させるため、溶質化合物を非結晶形態で安定化すると、溶解性および／または溶解速度が向上する。溶質化合物および高度分岐α−Ｄ−グルカンを含む組成物は、長期間、一実施形態では室温にて１ヶ月以上にわたって、もうひとつの実施形態では１年以上にわたって、優れた安定性を示す。

いくつかの実施形態では、溶質化合物の向上した安定性のために、溶媒は、必ずしも溶質化合物と高度分岐α−Ｄ−グルカンまたはその修飾型とを混合するためのものでなくてもよい。なぜなら、この高度分岐α−Ｄ−グルカンまたはその修飾型は、溶媒を使用しなくても、溶質化合物と相互作用し、これを溶解し、あるいは吸収できるからである。そのような溶媒なしでの組み合わせの処理は、押出、プレス、均質化、粉砕、圧延、混練、超音波処理、または上記の組み合わせであってもよい。

図５は、フィトグリコーゲンの修飾型が、グリセオフルビンのアモルファス（またはアモルファスに近い）形態を安定させて結晶構造に変化しないようにできることを示す。同図での溶質化合物（グリセオフルビン）とフィトグリコーゲンの修飾型との比は、１／３（ｗ／ｗ）である。（胃腸管内などで）水性系と接触させた状態におくと、アモルファス薬剤は、過飽和溶液を形成し、吸収のタイムスケールで、より高い透過率を実現することになる。

＜溶質化合物と高度分岐α−Ｄ−グルカンまたはその修飾型とを含む組成物の調製＞
本発明のもうひとつの態様は、可溶性組成物を調製するための方法に関連する。一実施形態では、この方法は、溶質化合物を溶媒に溶解して溶液を形成し、この溶液を高度分岐α−Ｄ−グルカンまたはその修飾型と混合し、溶媒を除去して可溶性組成物を得ることを含む。いくつかの実施形態では、溶媒は、非水性溶媒と水性溶媒の混合物である。

もうひとつの実施形態では、可溶性組成物を調製するための方法は、少なくとも１種類の溶質化合物を第１の溶媒に溶解または分散させて第１の溶液または分散液を形成する工程と、少なくとも１種類の高度分岐α−Ｄ−グルカンまたはその修飾型を第２の溶媒に溶解または分散させて第２の溶液または分散液を形成する工程と、第１および第２の溶液または分散液を一緒に混合し、混合物を形成する工程と、混合物から溶媒を除去して組成物を得る工程と、を含み、組成物に対する溶質化合物の水溶性は、少なくとも１種類の高度分岐α−Ｄ−グルカンまたはその修飾型が存在しないときの溶質化合物の水溶性より向上している。いくつかの実施形態では、第１の溶媒は、水性溶媒であってもよい。いくつかの実施形態では、第１の溶媒は、非水性溶媒であってもよい。いくつかの実施形態では、第１の溶媒は、非水性溶媒と水性溶媒との混合物を含んでもよい。別の実施形態では、第２の溶媒は、水性溶媒であってもよい。いくつかの実施形態では、第２の溶媒は、非水性溶媒であってもよい。いくつかの実施形態では、第２の溶媒は、非水性溶媒と水性溶媒の混合物を含んでもよい。

他の実施形態では、溶質組成物を調製するための方法は、少なくとも１種類の溶質化合物と少なくとも１種類の高度分岐α−Ｄ−グルカンまたはその修飾型とを混合する工程を含む。この混合は、溶媒中であってもよいし、溶媒なしであってもよい。

いくつかの実施形態では、溶媒は、非水性溶媒である。非水性溶媒の例は、ペンタン、シクロペンタン、ヘキサン、シクロヘキサン；ベンゼン；トルエン；１，４−ジオキサン、クロロホルム、ジエチルエーテル、ジクロロメタン、テトラヒドロフラン、酢酸エチル、アセトン、ジメチルホルムアミド、アセトニトリル、ジメチルスルホキシド、ギ酸、ｎ−ブタノール、イソプロパノール、ｎ−プロパノール、エタノール、メタノール、酢酸、これらの組み合わせからなる群から選択可能である。いくつかの実施形態では、溶媒は、非水性溶媒であってもよい。いくつかの実施形態では、溶媒は、水性溶媒と水性溶媒との混合物を含んでもよい。

いくつかの実施形態では、溶質化合物と、高度分岐α−Ｄ−グルカンまたはその修飾型とを含む可溶性組成物は、追加の処理工程を用いて調製可能である。たとえば、いくつかの実施形態では、高度分岐α−Ｄ−グルカンは、植物源、動物源、または微生物源から誘導または抽出されるか、合成されるか、これらの組み合わせで処理される。別の実施形態では、可溶性組成物の調製はさらに、混練、押出、均質化、超音波、高圧処理、高速処理、マイクロ波処理、放射線処理、熱処理、またはこれらの組み合わせによって、混合物を処理する工程を含む。さらに別の実施形態では、この方法は、噴霧乾燥、真空乾燥、凍結乾燥、ドラム乾燥、熱乾燥、押出、超臨界抽出、またはこれらの組み合わせによって混合物から溶媒を除去することを含む。

溶質化合物と高度分岐α−Ｄ−グルカンとを混合する際、ときに、キャリアと溶質化合物の両方が可溶である単一の溶媒を見つけるのが困難な場合がある。この点で、ＤＭＳＯは特に効果的な溶媒であるが、複合体形成後にＤＭＳＯを除去するのが困難なことがある。このような状況では、エタノール、アセトンまたはこのタイプの低極性溶媒または非極性溶媒に可溶な高度分岐α−Ｄ−グルカンの修飾型を調製すると好ましい場合もある。たとえば、フィトグリコーゲンは、修飾されてフィトグリコーゲンオクテニルコハク酸（ＰＧ−ＯＳ）になっており、これなら非極性溶媒または低極性溶媒に溶解可能である。α−Ｄ−グルカンの溶解性をさらに改善するために、ＰＧ−ＯＳにポリエチレングリコール（ＰＥＧ）鎖を追加して、ＰＧ−ＯＳ−ＰＥＧとしてもよい。この新たな物質は、ＰＧ−ＯＳよりもさらに溶解性が向上している。

いくつかの実施形態では、溶質化合物と高度分岐α−Ｄ−グルカンまたはその修飾型とを混合するために、必ずしも溶媒を必要としない。なぜなら、この高度分岐α−Ｄ−グルカンまたはその修飾型は、溶媒を使用しなくても、溶質化合物と相互作用し、これを溶解し、あるいは吸収できるからである。そのような溶媒なしでの混合の処理については、ブレンド、押出、プレス、タブレット化、均質化、粉砕、圧延、混練、超音波処理、または上記の組み合わせによって補助することが可能である。

本発明を、以下の実施例によって説明する。特定の実施例、物質、量、手順は、本明細書に記載の本発明の範囲および意図に従って解釈されるものであることは、理解されたい。

＜実施例１：クェルセチンおよびクルクミンの溶解性を向上させるためのフィトグリコーゲンおよびＰＧ−ＯＳの使用＞
ｓｕ１含有スイートコーンの熟した穀粒を使用して、フィトグリコーゲンを抽出した。クェルセチンおよびクルクミンは、Sigma-Aldrich（St. Louis, MO）から購入し、さらに精製することなく使用した。クェルセチン（７ｍｇ／ｍＬ）およびクルクミン（４．２５ｍｇ／ｍＬ）のストック溶液をエタノールで調製し、琥珀色のボトルに入れて暗所にて４℃で保管した。使用した他の化学物質的は、分析試薬グレードのものであった。全体をとおして、脱イオン水を使用した。

フィトグリコーゲンの抽出
スイートコーン穀粒を挽いて粗挽きのグリットにした後、４〜６重量比の脱イオン水と混合した。この懸濁液を高速ブレンダー（Waring Laboratory, Torrington, CT）で均質化した後、８０００×ｇで２０分間遠心処理した。上清を回収する一方で、脱イオン水を用いて固体をさらに２回抽出した。その後、それぞれのバッチの上清を合わせ、２７０メッシュのふるいに通した。次に、この液体をエタノールに加えて多糖を沈殿させた。遠心処理および上清のデカント後、沈殿物をエタノールで再分散させ、遠心処理した。最後のエタノール追加後の懸濁液を濾過し、余分な液体を除去した。固体をドラフトに入れ、残留エタノールを除去した。回収された粉末は、フィトグリコーゲンを含有している。

フィトグリコーゲンオクテニルコハク酸（ＰＧ−ＯＳ）の調製
フィトグリコーゲンの懸濁液に、１−オクテニルコハク酸無水物を加えた。ＮａＯＨを用いて、ｐＨを８．５〜９．０の間に維持した。２４時間後、ＨＣｌを用いてｐＨを６．５まで下げることで、反応を終えた。置換されたグルカンを回収するために、３容量のエタノールを反応混合物に加えた。沈殿物を回収し、３サイクルのエタノール懸濁−遠心処理を用いて、さらに脱水した。濾過後に回収した固体をドラフトに入れ、残留エタノールを除去した。

クェルセチンまたはクルクミンとフィトグリコーゲンとの混合
フィトグリコーゲンの水性分散液１０ｍｌを、０．１％、０．５％、１．０％、５．０％で、Ｎａ₂ＨＰＯ₄−クエン酸緩衝液（ｐＨ６．６）にて調製し、ネジ口試験管に充填した。クェルセチンまたはクルクミンのストック溶液のアリコート０．１ｍＬをフィトグリコーゲン分散液に加えた後、２２℃で２時間、攪拌する。その後、溶解しないクェルセチンまたはクルクミンを遠心処理によって除去した。

キャピラリー電気泳動（ＣＥ）によるクェルセチンの定量
水性系中のクェルセチンの濃度を、ＣＥを使用して求めた。このＣＥ実験は、分光光度検出器を備えたBeckman製の機器であるＭＤＱ Ｐ／ＡＣＥ（Palo Alto, CA, USA）を用いて行った。分離は、Polymicro Technologies（Phoenix, AZ, USA）から入手した、コーティングされていない溶融シリカキャピラリー（４７．０ｃｍ×内径５０μｍ×外径３７５μｍ）を用いて行った。キャピラリーの温度は２５℃に維持した。２５４ｎｍで、ＵＶ検出を行った。０．０５Ｍのホウ酸からなるランニングバッファー（ｐＨ９．０）を使用した。印加電圧は正の極性で２０ｋＶとした。標準溶液を含むすべての試料を０．４５μｍのシリンジフィルターで濾過した。移動度の測定を３重に行った。ピーク領域の定量には、Beckman 32 karatソフトウェア（バージョン７．０）を使用した。

クルクミンの分光光度的な測定
クルクミン−フィトグリコーゲン混合物をエタノールに加え、多糖を沈殿させるとともに、クルクミンを抽出した。遠心処理後、上清をＵＶ−Ｖｉｓ分光光度計（Varian Instruments, Walnut Creek, CA）で測定した。溶液の吸光度を、クルクミンを使用しないこと以外は同一の試薬濃度で調製した試薬ブランクを対照として、４２５ｎｍで測定した。８０％エタノール中クルクミン１．０〜８．０μｇ／ｍｌの溶液を用いて、標準曲線を作成した。

フィトグリコーゲンを使用したクェルセチン溶解性の向上
図３は、様々な濃度のフィトグリコーゲン分散液におけるクェルセチンの溶解性を示す。フィトグリコーゲンの濃度を上昇させると、クェルセチンの溶解性の有意な上昇が認められた。クェルセチン単独（０．０％フィトグリコーゲン）の場合と比較して、１．０％および５．０％のフィトグリコーゲンを用いると、クェルセチンの溶解性がそれぞれ５．０倍および９７．４倍ほど上昇した。

フィトグリコーゲンおよびＰＧ−ＯＳを使用する、クルクミンの溶解性の向上
様々な濃度のフィトグリコーゲンにおけるクルクミンの溶解性を図４に示す。クルクミンの推定水溶性は、１１．０ｎｇ／ｍＬと報告されていた（Kaminaga et al. Letters, 555, 311-316 (2003)）。本発明者らの試験では、クルクミンの溶解性は、検出限界（０．３０μｇ／ｍＬ）未満であった。フィトグリコーゲンまたはＰＧ−ＯＳの濃度が高くなるにつれて、クルクミンの溶解性の有意な向上が認められた。たとえば、クルクミンの溶解性は、５．０％フィトグリコーゲンおよびＰＧ−ＯＳ分散液で、それぞれ２９．１および３１．８μｇ／ｍＬであったが、これはクルクミン単独の場合に報告されている値よりも、ほぼ３，０００倍高い。

＜実施例２：フィトグリコーゲンオクテニルコハク酸（ＰＧ−ＯＳ）およびＰＥＧ化フィトグリコーゲンオクテニルコハク酸（ＰＧ−ＯＳ−ＰＥＧ）の調製＞
３グラムのフィトグリコーゲンと５．８５グラムのオクテニルコハク酸無水物（ＯＳＡ）を１５．０ｍＬのジメチルスルホキシド（ＤＭＳＯ）中で混合した後、５０ｍＬの試験管に移した。この試験管を沸騰した湯浴に３時間入れ、反応させた。その後、反応物を２つに分けた。片方の半分をＰＧ−ＯＳ−ＰＥＧの調製に使用し、もう片方の半分をＰＧ−ＯＳを単離させるのに使用した。ＰＧ−ＯＳを単離するために、２０倍の脱イオン水を加えて反応を停止させ、この液体を、ＮａＯＨ溶液を用いてｐＨ６．５まで中和した。次に、この液体に限外濾過プロセスをほどこした。

ＰＧ−ＯＳ−ＰＥＧを調製するために、もう片方の半分のＰＧ−ＯＳ反応物に、３０．６グラムのポリ（エチレングリコール）メチルエーテル（平均Ｍ_n５５０、ｍＰＥＧ−ＯＨ）を加えた。この混合物を、１５分ごとに攪拌しながら１５時間、真空中で１１０℃に維持した。その後、反応物を２０倍の脱イオン水で希釈し、この液体を、ＮａＯＨ溶液を用いてｐＨ６．５まで中和した。次に、この液体に限外濾過プロセスをほどこした。

希釈および中和したＰＧ−ＯＳおよびＰＧ−ＯＳ−ＰＥＧ反応物の両方について、Minimate（商標）タンジェンシャルフロー濾過システム（Pall Life Sciences）を用いて限外濾過を実施した。限外濾過は４サイクル行い、各サイクルで、残余分の容量を元の１／２０に減らした後、脱イオン水を加えて元の容量に戻した。最終的な残余分を凍結乾燥し、固体のＰＧ−ＯＳおよびＰＧ−ＯＳ−ＰＥＧを回収した。

＜実施例３：クルクミンの溶解性を改善するためのＰＧ−ＯＳおよびＰＧ−ＯＳ−ＰＥＧとクルクミンとの複合体形成＞
１４ｍＬの試験管で、３０ｍｇのＰＧ−ＯＳ、ＰＧ−ＯＳ−ＰＥＧ、β−シクロデキストリン（βＣＤ）、ヒドロキシプロピルβ−シクロデキストリン（ＨＰβＣＤ）をそれぞれ２．９７ｍＬの酢酸ナトリウム（ＮａＡＣ）緩衝液（１０ｍＭ、ｐＨ６．５）と混合した。各混合物に、過剰量のクルクミン粉末を加え、この混合物を、高速ホモジナイザ（T25-DS1 Ultra-Turrax（登録商標）、IKA）を用いて７分間、２２，０００ｒｐｍで処理した。その後、各混合物から１．０ｍＬのアリコートを抜き、遠心処理をほどこした。上清をエタノールに加え、クルクミンを抽出した。沈殿物を除去するための遠心処理後、８０％エタノールで上清をさらに希釈し、ＵＶ−Ｖｉｓ分光光度計（Varian Instruments）を用いて４２５ｎｍで、標準曲線に対するクルクミン含有量を求めた。表１は、１０ｍｇ／ｍＬのキャリアと複合体形成した場合のクルクミンの溶解性を示す。明らかに、ＰＧ−ＯＳおよびＰＧ−ＯＳ−ＰＥＧはともにＣＤβおよびＨＰβＣＤよりもクルクミンの水溶解性を改善する機能が高かった。
表１：キャリアによって影響される、ｐＨ６．５の１０ｍＭ ＮａＡｃ緩衝液におけるクルクミンの溶解性

＊βＣＤ：β−シクロデキストリン
＊＊ＨＰβＣＤ：ヒドロキシプロピルβ−シクロデキストリン

＜実施例４：コハク酸フィトグリコーゲン（ＰＧ−Ｓ）およびＰＥＧ化コハク酸フィトグリコーゲン（ＰＧ−Ｓ−ＰＥＧ）の調製＞
ＰＧ−Ｓを調製するために、３グラムのフィトグリコーゲンおよび３．７グラムの無水コハク酸（ＳＡ）を１５．０ｍＬのジメチルスルホキシド（ＤＭＳＯ）中で混合した後、５０ｍＬの試験管に移した。この試験管を沸騰湯浴に３時間入れ、反応させた。ＰＧ−Ｓを単離するために、２０倍の脱イオン水を加えて反応を停止させ、この液体を、ＮａＯＨ溶液を用いてｐＨ６．５まで中和した。次に、この液体に限外濾過プロセスをほどこした。

ＰＧ−Ｓ−ＰＥＧを調製するために、３グラムのフィトグリコーゲンと３．７グラムの無水コハク酸（ＳＡ）を１５．０ｍＬのジメチルスルホキシド（ＤＭＳＯ）中で混合した後、５０ｍＬの試験管に移した。この試験管を沸騰した湯浴に３時間入れ、反応させた。ＰＧ−Ｓ反応物に、３０．６グラムのポリ（エチレングリコール）メチルエーテル（平均Ｍ_n５５０、ｍＰＥＧ−ＯＨ）を加えた。この混合物を、１５分ごとに攪拌しながら７時間、真空を用いて１１０℃に維持した。その後、反応物を２０倍の脱イオン水で希釈し、この液体を、ＮａＯＨ溶液を用いてｐＨ６．５まで中和した。次に、この液体に限外濾過プロセスをほどこした。

希釈および中和したＰＧ−ＳおよびＰＧ−Ｓ−ＰＥＧ反応物の両方について、Minimate（商標）タンジェンシャルフロー濾過システム（Pall Life Sciences）を用いて限外濾過を実施した。限外濾過は４サイクル行い、各サイクルで、残余分の容量を元の１／２０に減らした後、脱イオン水を加えて元の容量に戻した。最終的な残余分を凍結乾燥し、固体のＰＧ−ＳおよびＰＧ−Ｓ−ＰＥＧを回収した。

＜実施例５：ＰＧ−ＳおよびＰＧ−Ｓ−ＰＥＧとグリセオフルビンとの複合体形成＞
グリセオフルビン（Sigma-Aldrich）０．５５グラム、１．６５グラムのＰＧ−ＳまたはＰＧ−Ｓ−ＰＥＧ、６．０５グラムのＤＭＳＯを、乳鉢および乳棒を用いて混合した。この混合物をガラスバイアルに移し、真空乾燥させて、ＤＭＳＯを完全に除去した。対照として、複合体形成の場合と同じ比でグリセオフルビンをＤＭＳＯに溶解し、真空乾燥させてグリセオフルビン固体を回収した。また、対照として、グリセオフルビンとＰＧ−ＳまたはＰＧ−Ｓ−ＰＥＧとの物理的混合物を１／３の比で調製した。

２２℃で３７日後、ＰＧ−ＳおよびＰＧ−Ｓ−ＰＥＧと複合体形成したグリセオフルビンの試料について、いくつかの対照とともに示差走査熱量測定（ＤＳＣ）分析を実施した。ＤＳＣ分析用に、物質（３〜７ｍｇ）を秤量し、PerkinElmerのアルミニウム製の密閉容器に封入した。ＤＳＣ試験は、DSC Q2000（TA Instruments）を走査速度２０℃／分で用いて、２０〜２５０℃にわたって実施した。各試料の熱流（Ｗ／ｇ）を、各試料のグリセオフルビン含有量に従って正規化した。結果を図５に示す。明らかに、グリセオフルビンとＰＧ−ＳまたはＰＧ−Ｓ−ＰＥＧとの複合体形成によって、３７日間の保管後に結晶化は無視できるものであり、グリセオフルビンのアモルファス形態の安定性が高いことを示していた。

＜実施例６：フィトグリコーゲンとの複合体形成によるイブプロフェン結晶化の低減＞
フィトグリコーゲン−イブプロフェン複合体を調製するために、イブプロフェン、フィトグリコーゲン、ＤＭＳＯを、重量比１：３：６または１：５：１０で混合した。得られるペーストを真空にいれてＤＭＳＯを除去し、回収した固体を微粉砕して粉末にした。一方、ＤＭＳＯを用いて同様に（ＤＭＳＯに溶解後に溶媒を除去）してイブプロフェンを処理し、回収された固体をいくつかの対照試料の調製に使用した。フィトグリコーゲンと、もとのイブプロフェンまたはＤＭＳＯ処理したイブプロフェンの乾燥混合物を調製した。これらの物質をＤＳＣおよびＸ線粉末回折分析に使用した。

ＤＳＣ分析では、各固体を秤量し、PerkinElmerのアルミニウム製の密閉容器に封入し、走査速度２０℃／分で、０〜２５０℃にわたってDSC Q2000（TA Instruments）にかけた。各ＤＳＣ曲線を、イブプロフェンの重量を用いて正規化した。Ｘ線粉末回折分析では、固体粉末を秤量し、Bragg-Brentano光学セットアップを装備したShimadzu XRD- 6000Ｘ線粉末回折計を用いて分析した。２θのステップ幅、０．０８°、５〜４０°で試料を走査した。ＤＳＣおよびＸ線回折分析の結果を図６に示す。明らかに、フィトグリコーゲンとイブプロフェンとの複合体形成によって、イブプロフェン含有固体における結晶量が有意に低下または無視できる量となった。

＜実施例７：フィトグリコーゲン複合体形成によって向上した、クルクミンの溶解性およびＣａｃｏ−２細胞単分子膜の透過性＞
１０ｍｇのクルクミンを１．０ｍＬのエタノール中で混合し、ボルテックスし、遠心処理して、上清を回収することで、クルクミンがエタノール中に含まれるストック溶液を調製した。一方、２グラムのフィトグリコーゲンを４０ｍＬのＮａ₂ＨＰＯ₄−クエン酸緩衝液（ｐＨ３．０〜６．６）に分散させた。０．４ｍＬのクルクミンストック溶液をフィトグリコーゲン分散液に加えた。この混合物を遠心処理して、溶解しないクルクミンを除去した。上清を回収し、凍結乾燥させてフィトグリコーゲン−クルクミン複合体形成固体を調製した。

フィトグリコーゲン−クルクミン複合体形成固体を緩衝液に分散させ、１％および５％（ｗ／ｖ）分散液を形成した。遠心処理後、上清を４容量のエタノールに加えて多糖を沈殿させ、クルクミンを抽出した。遠心処理後、上清をＵＶ−Ｖｉｓ分光光度計で測定した。この溶液の吸光度を４２５ｎｍで測定した。クルクミンの８０％エタノール中での標準曲線を用いて、クルクミンの量を求めた。結果を図７−Ａに示す。明らかに、フィトグリコーゲン−クルクミン複合体形成は、緩衝液に対するクルクミンの溶解性を有意に向上させた。

Ｃａｃｏ−２細胞単分子膜透過試験を行うために、もとはＡＴＣＣから得られたＣａｃｏ−２ ＢＢｅ細胞を、ＦＢＳ（１０％）、ピルビン酸ナトリウムおよびペニシリン／ストレプトマイシンを含有するダルベッコ変法イーグル培地（ＤＭＥＭ）にて、３７℃でＣＯ₂５％および空気９５％の中で維持した。Transwellプレートの頂端側に細胞を播種し、播種後２１日間、１００％コンフルエンスに達するようにして分化させた。経上皮電気抵抗（ＴＥＥＲ）値を用いて、各細胞単分子膜の完全性を求めた。Transwellプレート上の十分に分化したＣａｃｏ−２ ＢＢｅ細胞をハンクス平衡塩溶液（ＨＢＳＳ）で洗浄した。頂端から側底コンパートメントへの透過を推定するために、クルクミン調製物を含有する０．５ｍｌのＨＢＳＳを頂端側に加え、１．５ｍｌのＨＢＳＳを側底側に加えた。細胞を３７℃でインキュベートし、３０分ごとに、７５０μｌのＨＢＳＳを側底コンパートメントから抜き取って、容量を保つために等量の新鮮なＨＢＳＳと交換した。側底コンパートメントからのＨＢＳＳアリコート中のクルクミンの量を、ＬＣ−ＭＳを用いて定量し、単分子膜の透過を評価した。

側底コンパートメントからのクルクミン含有緩衝液に、Oasis（登録商標）フィルタ（Waters）を用いて固相抽出をほどこした。吸着されたクルクミンを、アセトニトリル（ＡＣＮ）で溶出し、真空乾燥させた。次に、固体を５０μＬのＡＣＮで溶解し、注射用バイアルに移した後、ＬＣ−ＭＳ分析した。結果を図７−Ｂに示す。明らかに、クルクミンの溶解性が上がったことで、そのＣａｃｏ−２細胞単分子膜への透過性も向上した。重要なことに、頂端コンパートメントでアミラーゼを用いると、クルクミンの透過が改善される。これは、消化酵素がフィトグリコーゲンの分解とクルクミンの放出に影響することを示している。

＜実施例８：病原体であるSalmonella typhimurium阻害用のチモールを可溶化するためのフィトグリコーゲン＞
３グラムのフィトグリコーゲンと３グラムのチモール（Sigma-Aldrich）を酢酸ナトリウム緩衝液（５０ｍＭ、ｐＨ５．５）に分散させ、どちらも１０％（ｗ／ｖ）とした。この混合物に高速均質化処理をした。均質化後、分散液を遠心処理し、水性の液体を回収した。このフィトグリコーゲン−チモール液体ストック中のチモール濃度を求めたところ、約４００μｇ／ｍＬであった。参照用として、チモールを緩衝液に加えてボルテックスすることで、チモールが単独で酢酸ナトリウム緩衝液（５０ｍＭ、ｐＨ５．５）に含まれるストック４００μｇ／ｍＬを調製した。

フィトグリコーゲン−チモールのストックと、チモール単独のストックを、ブレインハートインフュージョン（ＢＨＩ）ブロスに加え、チモール濃度を１２．５μｇ／ｍＬ、２５μｇ／ｍＬ、５０μｇ／ｍＬ、８０μｇ／ｍＬ、１００μｇ／ｍＬ、１２５μｇ／ｍＬにした。これらのブロス液が入ったガラス製の試験管に、Salmonella typhimuriumの培養物（約１０⁹ＣＦＵ／ｍＬ）を１．０％（ｖ／ｖ）の濃度で接種し、すべての液体を３７℃で２４時間インキュベートした。その後、混濁度の比較用に試験管の写真を撮影した。混濁した様相は細菌が増殖していることを示している。

図８に示すように、フィトグリコーゲン−チモール複合体調製物を加えたＢＨＩブロス液について、チモールの最小発育阻止濃度（ＭＩＣ）は８０μｇ／ｍＬであった（すなわち、このチモール濃度以上で、液体は透明であり、細菌の増殖が無視できる程度であることを示している）。チモール単独の調製物を加えたＢＨＩブロスでは、チモール濃度が１２５μｇ／ｍＬと高いときですら、ＭＩＣは検出できなかった。これは、フィトグリコーゲン−チモール複合体形成によって、チモールの溶解性とSalmonellaに対するアベイラビリティとが改善されることを示している。

本明細書で引用したすべての特許、特許出願、公開ならびに電子的に入手可能な資料の完全な開示を本明細書に援用する。上記の詳細な説明および実施例は、理解をはっきりさせるだけのために示されている。そこからは、不要な限定はなされないものと理解されたい。本発明は、図示して説明した詳細に厳密に限定されるものではなく、当業者に自明の変形例も、特許請求の範囲で規定される本発明に含まれることになる。

Claims (28)

1. 高度分岐α−Ｄ−グルカンまたはその修飾型と、前記高度分岐α−Ｄ−グルカンが存在しない場合より向上した水溶解性を有する溶質化合物と、を含む、溶質化合物の溶解性を向上させるための組成物。
2. 前記高度分岐α−Ｄ−グルカンは、パーセンテージ分岐密度が約７％である、請求項１に記載の組成物。
3. 前記高度分岐α−Ｄ−グルカンは、樹状構造を有する、請求項１に記載の組成物。
4. 前記高度分岐α−Ｄ−グルカンは、グリコーゲン、フィトグリコーゲン、またはその修飾型である、請求項１に記載の組成物。
5. 水性溶媒に対する前記溶質化合物の溶解速度は、前記高度分岐α−Ｄ−グルカンが存在しないときの前記溶質化合物の溶解速度よりも向上している、請求項１に記載の組成物。
6. 前記溶解性は、前記高度分岐α−Ｄ−グルカンが存在しないときの前記溶質化合物の溶解性に比して少なくとも約２倍に向上している、請求項１に記載の組成物。
7. 前記高度分岐α−Ｄ−グルカンは、修飾された高度分岐α−Ｄ−グルカンである、請求項１に記載の組成物。
8. 前記修飾された高度分岐α−Ｄ−グルカンは、アセトキシ、リン酸、オクテニルコハク酸、コハク酸、ヒドロキシプロピル、ヒドロキシエチル、カチオン基、カルボキシメチル、ポリエチレングリコール（ＰＥＧ、またはポリエチレンオキシド）、ポリプロピレングリコール（またはポリポロピレンオキシド）、またはこれらの組み合わせから選択される化学基を少なくとも含有する、請求項７に記載の組成物。
9. 前記修飾された高度分岐α−Ｄ−グルカンは、抗体、抗原、アプタマー、タンパク質、ペプチド、アミノ酸、シクロデキストリン、糖類、脂質、核酸およびヌクレオチド、デンドリマー、酵素、蛍光基または染料、磁性基、金属イオン、金属ナノ粒子、量子ドット、ポリマーおよびブロックコポリマー、放射性基、またはこれらの組み合わせから選択される少なくとも１つの基を含有する、請求項７に記載の組成物。
10. 前記修飾された高度分岐α−Ｄ−グルカンは、酸加水分解、酸化、焙焼デキストリン化、α−アミラーゼ、β−アミラーゼ、脱分枝酵素、トランスグルコシダーゼ、アミログルコシダーゼおよび／またはプロテアーゼを用いる酵素処理、漂白、剪断力処理、押出、混練、均質化、水熱処理、乾燥加熱、マイクロ波処理、放射線、またはこれらの組み合わせから選択される少なくとも１つの処理によって調製される、請求項７に記載の組成物。
11. 前記溶質化合物は、疎水性化合物である、請求項１に記載の組成物。
12. 前記溶質化合物は、フェノール化合物である、請求項１に記載の組成物。
13. 前記溶質化合物は、カロテノイド、クルクミノイド、フラボノイド、ステロール、フィトステロール、サポニン、サポゲニンからなる群から選択される、請求項１に記載の組成物。
14. 前記溶質化合物は、薬剤、ビタミン、殺虫剤、除草剤、酸化防止剤、ハーブエキス、漢方薬、着色剤、ホルモン、エッセンシャルオイル、またはこれらの組み合わせからなる群から選択される、請求項１に記載の組成物。
15. 前記溶質化合物は、クルクミン、クェルセチン、ルテイン、レスベラトロール、レシチン、チモール、パクリタキセル、イブプロフェン、グリセオフルビンからなる群から選択される、請求項１に記載の組成物。
16. 前記組成物は、
    少なくとも１種類の溶質化合物を第１の溶媒に溶解または分散させ、第１の溶液または分散液を形成する工程と、
    少なくとも１種類の高度分岐α−Ｄ−グルカンまたはその修飾型を第２の溶媒に溶解または分散させ、第２の溶液または分散液を形成する工程と、
    前記第１および第２の溶液または分散液を一緒に混合し、混合物を形成する工程と、
    前記混合物から前記溶媒を除去して組成物を得る工程と、
    を含む方法を用いて調製され、
    前記組成物中の前記溶質化合物の水溶性は、前記少なくとも１種類の高度分岐α−Ｄ−グルカンが存在しないときの前記溶質化合物の水溶性より向上している、請求項１に記載の組成物。
17. 前記方法は、前記溶質化合物の溶解速度および／または安定性を向上させる、請求項１６に記載の組成物。
18. 混練、押出、均質化、超音波、高圧処理、高速処理、マイクロ波処理、放射線処理、熱処理、またはこれらの組み合わせによって、前記混合物を処理する工程をさらに含む、請求項１６に記載の組成物。
19. 前記溶媒は、噴霧乾燥、真空乾燥、凍結乾燥、ドラム乾燥、押出、超臨界抽出、またはこれらの組み合わせによって、前記混合物から除去される、請求項１６に記載の組成物。
20. 前記組成物は、他の成分をさらに含み、
    前記他の成分は、薬学的に許容されるキャリアを含むがこれに限定されるものではない成分である、請求項１に記載の組成物。
21. 前記溶質化合物および前記高度分岐α−Ｄ−グルカンは、高度分岐α−Ｄ−グルカンに対する溶質化合物の質量比が約１００：１から約１：１０００の範囲で提供される、請求項１に記載の組成物。
22. 溶質化合物の溶解性、溶解速度、および／または安定性を向上させる方法であって、少なくとも１種類の高度分岐α−Ｄ−グルカンまたはその修飾型と、前記溶質化合物とを混合することを含む、方法。
23. 前記混合が、少なくとも溶媒の存在下でなされる、請求項２２に記載の方法。
24. 混練、押出、均質化、超音波、高圧処理、高速処理、マイクロ波処理、放射線処理、熱処理、またはこれらの組み合わせによって、前記混合物を処理する工程をさらに含む、請求項２２に記載の方法。
25. 前記溶媒は、噴霧乾燥、真空乾燥、凍結乾燥、ドラム乾燥、熱乾燥、押出、超臨界抽出、またはこれらの組み合わせによって前記混合物から除去される、請求項２３に記載の方法。
26. ポリエチレングリコール（ＰＥＧ）またはポリエチレンオキシド（ＰＥＯ）の化学基を少なくとも含有する、修飾されたフィトグリコーゲンまたはグリコーゲン物質。
27. 前記物質は、アセトキシ、リン酸、オクテニルコハク酸、コハク酸、ヒドロキシプロピル、ヒドロキシエチル、カチオン基、カルボキシメチル、ポリプロピレングリコール（またはポリプロピレンオキシド）、またはこれらの組み合わせから選択される化学基をさらに含む、請求項２６に記載の物質。
28. 前記物質は、溶質化合物の特性を改善し、
    前記特性は、水溶解性、溶解速度、および／または、結晶化、酸化、分解、劣化、還元もしくは構造変化に対する安定性、あるいはこれらの組み合わせを含む、請求項２６に記載の物質。

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