JP2019516845A - オメガ3脂肪酸塩を含む組成物を製造する方法 - Google Patents

オメガ3脂肪酸塩を含む組成物を製造する方法 Download PDF

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Abstract

本発明は、1種または複数種のオメガ3脂肪酸塩を含む組成物を製造する方法、この方法によって得ることができる、または得られる当該組成物、ならびに食料品、栄養補助食品、または製薬品のためのこの組成物の使用に関する。

Description

ここ数十年にわたって科学的証拠が広範に集められたことにより、多数の健康利点が、多価不飽和脂肪酸(PUFA)の補助摂取に関連付けられてきた。中でも、心血管疾患の予防および炎症の症状の緩和は、最も重要な例であり、とりわけ、いくつかのタイプの癌の促進および進行フェーズの予防、血圧およびコレステロールレベルの低減、ならびにうつ病、統合失調症、アルツハイマー病、失読症、注意欠陥障害、および運動亢進の治療への好影響が報告されている。いくつかのPUFAは、脳、神経系、および目の発育にとって必須であると考えられているため、近年、調整粉乳に対してある特定のPUFAを富化することも日常的である。
しかしながら、PUFAの酸化に対する感度の高さが、PUFAを含む食料品、栄養補助食品、または製薬品の調製を困難にしている。PUFAの酸化は、好ましくない栄養生理学的および感覚刺激性の結果、例えば、重要な脂肪酸の分解による栄養素含有量の変化;異臭(flavour taint)および著しい臭気を生じる酸敗臭;油脂の暗色化などの色変化;ならびに風味の減少など、を有する。PUFAの酸化的分解は、揮発性の二次酸化生成物の複合混合物を発生させ、これらは、特に、不快な異臭を生じさせる。
本発明の文脈において、用語「PUFA」および「多価不飽和脂肪酸」は、同じ意味において使用され、以下のように定義される:脂肪酸は、長さおよびそれらの炭素鎖の飽和に従って分類される。短鎖脂肪酸は、2個から約6個の炭素原子を有し、典型的に、飽和または不飽和である。中鎖脂肪酸は、約6個から約14個の炭素原子を有し、それらも、典型的に、飽和または不飽和である。長鎖脂肪酸は、約16個から24個またはそれ以上の炭素原子を有し、飽和または不飽和であり得る。長鎖脂肪酸は、1つまたは複数の不飽和部位を有し得、その場合、用語「単不飽和」または「多価不飽和」となる。本発明の文脈において、18個以上の炭素原子を有する長鎖多価不飽和脂肪酸は、「多価不飽和脂肪酸」または「PUFA」と呼ばれる。
正式名称では、PUFAは、二重結合の数および位置に従って分類される。PUFAには、脂肪酸のメチル末端の最も近くの二重結合の位置に応じて、いくつかのシリーズまたはファミリーが存在する。特定の栄養生理学的な意味において2つのシリーズ:三番目の炭素原子に1つの二重結合を有するオメガ3シリーズと、6番目の炭素原子まで二重結合を持たないオメガ6シリーズ、が存在する。したがって、ドコサヘキサエン酸(「DHA」)は、メチル末端から三番目の炭素原子を最初として6個の二重結合を伴う22個の炭素原子の鎖長を有し、「22:6n−3」(全−cis−4,7,10,13,16,19−ドコサヘキサエン酸)と呼ばれる。別の重要なオメガ3脂肪酸は、エイコサペンタエン酸(「EPA」)であり、これは、「20:5n−3」(全−cis−5,8,11,14,17−エイコサペンタエン酸)と呼ばれる。重要なオメガ6脂肪酸は、アラキドン酸(「ARA」)であり、これは、「20:4n−6」(全−cis−5,8,11,14−エイコサテトラエン酸)と呼ばれる。
塩基性アミノ酸による多価不飽和オメガ3脂肪酸の塩は公知であり、例えば、欧州特許第0734373(B1)号などに記載される。オメガ3脂肪酸のL−リジン塩は、遊離オメガ3脂肪酸ならびにオメガ3脂肪酸のアルカリ金属塩およびアルカリ土類金属塩と比べて、酸化に対して安定であることが分かっている。オメガ3脂肪酸のアルカリ金属塩およびアルカリ土類金属塩、ならびのそれらの調製は、例えば、欧州特許出願公開第1260496(A1)号に記載されている。
したがって、これまで、オメガ3脂肪酸のL−リジン塩は、極性溶媒または極性溶媒混合物中において遊離オメガ3脂肪酸をL−リジンと反応させ、結果として得られる混合物を乾固するまで蒸発させることによって調製される。水または水−アルコール混合物が、溶媒または溶媒混合物として使用される。当該オメガ3脂肪酸L−リジン塩は、例えば、欧州特許第0734373(B1)号に記載されるように、ろう状の粘度を有する固体として得られるか、または、例えば、独国特許第3907649(C2)号に記載されるように、およそ190℃の分解を伴う融点を有する結晶性物質として得られる。
減圧下での水または水−アルコール混合物中におけるオメガ3脂肪酸L−リジン塩の溶液の蒸発は、非常にエネルギー消費型のプロセスである。その上、当該プロセスは、達成するのが技術的に非常に困難であり、というのも、オメガ3脂肪酸L−リジン塩は界面活性剤特性を有しており、したがって、その溶液は、蒸発するときに泡を形成する傾向があり、蒸発の際、当該溶液の粘度は、粘着性のゲルが形成されるまで著しく増加し、さらなる乾燥の際には、固形発泡体を形成するためである。
当該オメガ3脂肪酸L−リジン塩を単離するためのさらなる可能性は、>50重量%のオメガ3脂肪酸L−リジン塩の濃度において水性エタノール溶液を噴霧乾燥する工程からなる。しかしながら、噴霧乾燥における有機溶媒の使用は、特定の安全対策、例えば、不活性ガス雰囲気などを必要とする。さらに、必要な溶媒の凝縮によって、コストも著しく増加される。
したがって、エネルギー効率的およびコスト効率的の両方において、ならびに特定の安全対策を用いずに標準的な機器を使用して実施することができ、食品添加物としての使用に必要な純度においてオメガ3脂肪酸塩を提供する、オメガ3脂肪酸塩を調製するための最もシンプルで効率的な方法が依然として必要とされている。
驚くべきことに、オメガ3脂肪酸塩は、単純に、1種または複数種のオメガ3脂肪酸と、1種または複数種の塩基性アミンと、ペーストの総重量に対して20重量%以下の水とを含むペーストを、130℃以下の温度において混錬することによって得ることができることが見出された。
したがって、本発明は、第一態様において、1種または複数種のオメガ3脂肪酸と、1種または複数種の塩基性アミンと、ペーストの総重量に対して20重量%以下の水とを含むペーストが、130℃以下の温度において、均一なペーストが得られるまで、30秒間から60分間の間において混錬されることを特徴とする、1種または複数種のオメガ3脂肪酸塩を含む組成物を調製する方法に関する。
本発明の文脈において、おそらく当該塩基性アミン中に存在する結晶水は、水分含有量の計算において考慮される。
本発明の文脈において、用語「ペースト」は、十分な大きさの負荷または応力が加えられるまで固体として振る舞い、その時点において流体のように流動する、懸濁物として理解される。当該ペーストは、背景流体(水)中における粒状材料の懸濁物からなる。権利請求されるプロセスにおいて、当該ペーストは、練り粉のような材料であり、固く、可鍛性で、弾性のペーストを意味する。権利請求されるプロセス内において、当該ペーストは、混錬することができ、従来の練り粉のように取り扱うことができる。
当該ペーストは、水中において、30秒間から60分間の間において、オメガ3脂肪酸を塩基性アミンと混合する(最大20重量%)ことによって得られる。当該ペーストは、背景流体中に粒状材料と油相とが均一に分配されるとき、均一であるとみなされる。当該ペーストは、従来の練り粉と比較することができる。
本発明の文脈において、用語「混錬する」は、分散物が、「worked into a uniform mixture by pressing(加圧によって均一な混合物にする)」という「辞書」における定義に一致すると理解される。
最も単純な例では、例えば、実験施設において、分散物は、ミキサーを使用することによって混錬され得る。工業的用途では、分散物の混錬は、例えば、押出機によって行われる。したがって、本発明によりここで説明される方法を継続的に実施することも可能である。
反応の転化率は、この場合、IR分光法によって、詳細には、遊離オメガ3脂肪酸の約1707cm−1から、塩形成後の約1578cm−1へのC=O吸収帯のシフトによって定量的に特定することができる。したがって、オメガ3脂肪酸からオメガ3脂肪酸塩への90重量%以上の転化は、10%以下へのオメガ3脂肪酸の1707cm−1のC=O吸収帯の減少に対応する。IRスペクトルの定量評価を可能にする好適なソフトウェアは、例えば、Bruker Optics製のプログラムOpus バージョン7.5である。
各場合において、オメガ3脂肪酸の90重量%以上をオメガ3脂肪酸塩に転化ために必要な時間は、使用される水の量および温度設定に相互的に関連する。本発明により、オメガ3脂肪酸の90重量%以上をオメガ3脂肪酸塩に転化するために必要な時間は、30秒間から60分間の間、好ましくは1分間から30分間の間である。
最初に言及したように、オメガ3脂肪酸は、酸化および温度に影響を受けやすい。酸化分解の1つの指標として、典型的には、アニシジン価(AN)および過酸化物価(PN)が、特定される。熱分解に対しては、ゲルクロマトグラフィによって特定することができるオリゴマー含有量が、好適な指標である。
過酸化物価(PN)は、一次酸化生成物(二重結合のヒドロペルオキシド形成)の指標であり、アニシジン価(AN)は、二次分解生成物(カルボニル化合物)の指標である。TOTOX価は、TOTOX=2*PN+AN(ここで、PNは、試料の1kgあたりのOのミリ当量において述べられる)として計算される。過酸化物価(PN)およびアニシジン価(AN)を特定する方法は、例えば、David Firestoneによって発行された「Official Methods and Recommended Practices of the AOCS」,第6版 2013年、ISBN978−1−893997−74−5などの文献に記載されているため、参照されたい。PNは、Ph.Eur.2.5.5(01/2008:20505)により特定することもでき、ANは、Ph.Eur.2.5.36(0172008:20536)により特定することもできる。
試料の過酸化物価(PN)を特定する方法の例は、以下のように実施される。

試薬および溶液:
1.酢酸−クロロホルム溶液(7.2mlの酢酸と4.8mlのクロロホルム)。
2.ヨウ化カリウム飽和溶液。光から保護して保管。
3.チオ硫酸ナトリウム溶液、0.1N。商業的に入手可能。
4.1%デンプン溶液。商業的に入手可能。
5.蒸留水または脱イオン水。

方法:
試薬のブランク値の決定を実施する。
1.スライドガラスストッパを備える100mlの三角フラスコに2.00(±0.02)gの試料を計量する。0.01gの精度まで重量を計量する。
2.メスシリンダを使用して12mlの酢酸−クロロホルム溶液を加える。
3.試料が完全に溶解するまで三角フラスコを回し振る(ホットプレート上において注意深く加熱する必要の可能性もある)。
4.メスピペットによって0.2mlのヨウ化カリウム飽和溶液を加える。
5.ストッパで三角フラスコに封をし、正確に1分間、フラスコの内容物を回し振る。
6.すぐにメスシリンダによって12mlの蒸留水または脱イオン水を加え、ストッパでフラスコの封をし、クロロホルム層からヨウ素を分離するために激しく振盪する。
7.ビュレットを0.1Nのチオ硫酸ナトリウムで満たす。
8.溶液の出発色が深い赤橙色の場合、色がより明るくなるまで当該混合物でゆっくりと滴定する。溶液が最初から明るい琥珀色の場合、ステップ9に進む。
9.計量装置を使用して、指示薬として1mlのデンプン溶液を加える。
10.水相(上側の層)の青灰色が消えるまで滴定する。
11.小数第2位まで滴定剤の正確なml値を記録する。

計算:
S=試料の滴定
B=ブランクの滴定
過酸化物価=(S−B)*チオ硫酸のN*1000/試料重量
試料のアニシジン価(AN)を特定する方法の例は、以下のように実施した。

当該アニシジン価は、以下の方法に従って、溶媒と試薬との混合物100ml中における調査対象物質1gを含む溶液の、1cmのセルにおいて測定される光学濃度の100倍として定義される。作業手順は、可能な限り迅速に実施されなければならず、化学光の導入を避けなければならない。
試料溶液(a):0.500gの調査対象の溶液をトリメチルペンタンに溶解させ、25.0mlの同じ溶媒で希釈する。
試料溶液(b):氷酢酸中におけるp−アニシジンの2.5g/l溶液の1.0mlを、5.0mlの試料溶液(a)に加え、振盪し、光から保護しながら保管する。
比較溶液:氷酢酸中におけるp−アニシジンの2.5g/l溶液の1.0mlを、5.0mlのトリメチルペンタンに加え、振盪し、光から保護しながら保管する。補償液体としてトリメチルペンタンを使用した場合の最大値である350nmにおいて、試料溶液(a)の吸光度を測定する。補償液体として比較溶液を使用した調製から正確に10分後に、350nmにおいて試料溶液(b)の吸光度を測定する。アニシジン価(AN)を以下の方程式から算出する。

AN=(25*(1.2*A1−A2))/m

A1=350nmでの試料溶液(b)の吸光度
A2=350nmでの試料溶液(a)の吸光度
m=試料溶液中における調査対象の物質のグラムでの質量
酸化に対する試料の安定性が、(1)酸化度を測定する工程、(2)試料を酸化条件に晒す工程、および(3)酸化度を再び測定する工程、によって比較される場合、工程(1)および(3)における、本発明の文脈における酸化度は、好ましくは、過酸化物価(PN)および/またはアニシジン価(AN)を特定することによって評価され、さらに、工程(2)における酸化条件は、好ましくは、以下のうちの1つから選択される:少なくとも10日の所定の期間にわたっての、室温において空気に晒されている状態での、開放された容器での貯蔵;少なくとも3日の所定の期間にわたっての、50℃において空気に晒されている状態での、開放された容器での貯蔵。
驚くべきことに、本発明に従って調製されたオメガ3脂肪酸塩の酸化に対する感度は、調製プロセスにおいて設定された温度だけでなく、調製プロセスにおいて使用された水分含有量にも依存することが見出された。
本発明による方法の好ましい実施形態において、塩基性アミンは、リジン、アルギニン、オルニチン、または様々な比率でのそれらの混合物から選択される塩基性アミノ酸である。
塩基性アミンとして、L−リジンまたはL−リジンとL−アルギニンとの混合物を使用すること、ならびにL−リジンとL−アルギニンとの比率が、10:1から1:1の間であることは、さらに好ましい。
さらに有利な実施形態において、当該組成物は、さらに、1重量%から10重量%の間、好ましくは3重量%から7重量%の間のアルカリ土類金属塩、好ましくはマグネシウム塩を含む。ステアリン酸マグネシウムまたは水酸化マグネシウムから選択されるマグネシウム塩の使用は、さらに好ましい。
さらなる好ましい実施形態において、1重量%から10重量%の間の賦形剤を当該組成物に加えることができる。「賦形剤」は、有効成分と共に配合される物質であり、長期安定化、固形製剤の嵩増しまたは吸収の促進、粘度の低下、溶解性の向上、または有効物質の取り扱いを助力するために製造プロセスにおいて有用にするなどの目的のために含ませられる。
好ましい賦形剤は、崩壊剤:水酸化マグネシウム(Mg(OH))、ステアリン酸マグネシウム、PUFAナトリウム塩、PUFAカリウム塩、グリシン、塩化ナトリウム(NaCl)、グリセリン、または可塑剤:水酸化マグネシウム(Mg(OH))、ステアリン酸マグネシウム、コリン、アルギニン、グリセリンから選択される。矯味のため、グリシンまたはグリセリンを使用することができる。その上、モノアシルグリセリド、クレアチン、または必須アミノ酸、例えば、ロイシン、イソロイシン、バリン、ヒスチジン、メチオニン、フェニルアラニン、およびトレオニンなど、から選択される、追加の健康効果を有するさらなる物質を、当該組成物に加えることができる。
本発明による方法の好ましい構成において、使用される分散液は、当該分散液の総重量に対して、5重量%から10重量%の水、好ましくは7重量%から8重量%水を含む。
本発明による方法のさらなる好ましい構成において、調節された温度は、25℃から100℃の範囲、好ましくは40℃から80℃の範囲である。
本発明の好ましい態様において、好ましい出発分散液は、かなりの量の遊離脂肪酸を含む。したがって、脂肪酸(すなわち、遊離カルボキシル基を有する脂肪酸)の総量は、好ましくは、揮発性成分を考慮に入れずに、出発分散液の少なくともx重量パーセントであり、この場合、xは、30、40、50、60、65から選択される。
本発明の好ましい態様において、好ましい出発分散液は、かなりの量の塩基性アミノ酸を含む。したがって、当該塩基性アミノ酸の総量は、好ましくは、揮発性成分を考慮に入れずに、出発分散液の少なくともy重量パーセントであり、この場合、xは、15、20、25、30から選択される。
オメガ3脂肪酸は、本発明による方法において個別にまたは任意の組み合わせにおいて使用することができ、例えば、α−リノレン酸(ALA)18:3(n−3)(cis,cis,cis−9,12,15−オクタデカトリエン酸)、ステアリドン酸(SDA)18:4(n−3)(全−cis−6,9,12,15,−オクタデカテトラエン酸)、エイコサトリエン酸(ETE)20:3(n−3)(全−cis−11,14,17−エイコサトリエン酸)、エイコサテトラエン酸(ETA)20:4(n−3)(全−cis−8,11,14,17−エイコサテトラエン酸)、ヘネイコサペンタエン酸(HPA)21:5(n−3)(全−cis−6,9,12,15,18−ヘネイコサペンタエン酸)、ドコサペンタエン酸(クルパノドン酸)(DPA)22:5(n−3)(全−cis−7,10,13,16,19−ドコサペンタエン酸、テトラコサペンタエン酸24:5(n−3)(全−cis−9,12,15,18,21−テトラコサペンタエン酸)、テトラコサヘキサエン酸(ニシン酸)24:6(n−3)(全−cis−6,9,12,15,18,21−テトラコサヘキサエン酸)を含む。
本発明による方法において使用され得る多価不飽和オメガ3脂肪酸は、任意の好適な出発材料から得ることができ、さらに任意の好適な方法によって処理することができる。典型的な出発材料としては、魚の全ての部分、野菜および他の植物、ならびに微生物発酵または藻の発酵由来の材料が挙げられる。そのような出発材料に対する典型的な処理方法は、とりわけ、粗油抽出のための工程、例えば、出発物質の抽出および分離、ならびに粗油精製のための工程、例えば、析出および脱ガム、脱酸、脱色、および脱臭など、である(例えば、「EFSA Scientific Opinion on Fish Oil for Human Consumption」を参照されたい)。出発材料として様々な植物油、例えば、亜麻仁油、藻油、麻実油、なたね油、ボラージオイル、亜麻仁油、カノーラ油、大豆油など、を使用することは有利である。さらなる処理方法としては、とりわけ、対応する遊離オメガ3脂肪酸またはそれらの無機塩への、オメガ3脂肪酸エステルの少なとも部分的転化が挙げられる。
本発明のさらなる好ましい実施形態において、オメガ3脂肪酸の供給源は、以下:魚油、イカ油、オキアミ油、亜麻仁油、ボラージオイル、藻油、麻実油、なたね油、亜麻仁油、カノーラ油、大豆油、のうちの少なくとも1つから選択される。
本発明による方法において使用され得る多価不飽和オメガ3脂肪酸は、オメガ3脂肪酸エステルを切断する工程と、それに続く、主にオメガ3脂肪酸エステルからなる組成物からのエステルとして前もって結合されたアルコールの除去によっても得ることができる。エステルの切断は、好ましくは、塩基性条件下で実施される。エステル切断の方法は、先行技術から周知である。
本発明の文脈において、使用される好ましいオメガ3脂肪酸は、エイコサペンタエン酸(「EPA」)およびドコサヘキサエン酸(「DHA」)である。エイコサペンタエン酸(「EPA」)とドコサヘキサエン酸(「DHA」)とによる混合物を使用することは、さらに好ましい。
本発明による方法の好ましい構成において、脂肪酸の総重量に対して、合計で30重量%以上、好ましくは50重量%以上、特に好ましくは70重量%以上、とりわけ好ましくは90重量%以上のエイコサペンタエン酸およびドコサヘキサエン酸を含むオメガ3脂肪酸の混合物が使用される。
全ての塩基性アミン分子の総和に対する当該脂肪酸の全てのカルボキシル基の総和のモル比Mは、最大量での塩形成を可能にするために、可能な限り等モルであるべきである。
本発明による方法の好ましい構成において、全ての塩基性アミン分子の総和に対する当該脂肪酸の全てのカルボキシル基の総和のモル比Mは、0.8≦M≦1.2の範囲、より好ましくは0.9≦M≦1.1の範囲、さらにより好ましくは0.95≦M≦1.05の範囲、とりわけ好ましくは0.98≦M≦1.02の範囲である。
驚くべきことに、本発明に従って調製されたオメガ3脂肪酸塩は、難なく乾燥することができる。
したがって、本発明による方法の好ましい構成において、結果として得られる組成物は、固体が得られるまで、好ましくは50℃−60℃の温度範囲および20mbar以下の圧力において乾燥される。結果として得られる固体は、好ましくは、カールフィッシャー滴定によって測定した場合の、≦2重量%、特に好ましくは≦1重量%の水分含有量を有する。
代替の実施形態において、当該組成物は、固体材料を得るために、連続プロセスにおいて混錬後に押し出される。
驚くべきことに、本発明に従って調製されたオメガ3脂肪酸塩は、非常に脆く、標準的ミル、例えば、Retschボールミルなど、によって容易に粉砕することができることも見出されたが、これは、前に説明したオメガ3脂肪酸塩の特性により、必ずしも予想されたわけではない。
したがって、本発明による方法の好ましい構成において、得られた固体は、粉砕される。
90重量%以上のオメガ3脂肪酸を含む本発明による組成物は、典型的には、当該組成物を、毎分250回転の粉砕速度および30mmの粉砕ボール直径において、Retschボールミル タイプSM1で30秒間粉砕した場合の、100μm以上の粒径D90および17μm以上の粒径D50および5μm以上の粒径D10を有する。
したがって、本発明は、90重量%以上のオメガ3脂肪酸を含む組成物であって、当該組成物が、当該組成物を、毎分250回転の粉砕速度および30mmの粉砕ミル直径において、Retschボールミル タイプSM1で30秒間粉砕した場合の、100μm以上、好ましくは120μm以上、特に好ましくは140μm以上の粒径D90、および17μm以上、好ましくは19μm以上、特に好ましくは21μm以上の粒径D50、および5μm以上、好ましくは6μm以上、特に好ましくは7μm以上の粒径D10を有することを特徴とする、組成物にも関する。
本発明は、さらなる態様において、ここで説明される本発明による方法によって得ることができる、または得られる組成物にも関する。したがって、本発明は、1種または複数種のオメガ3脂肪酸と、1種または複数種の塩基性アミンと、ペーストの総重量に対して20重量%以下の水とを含むペーストが、130℃以下の温度において、均一なペーストが得られるまで、30秒間から60分間の間において混錬されることを特徴とする方法によって得ることができる、または得られる組成物にも関する。当該組成物は、粉砕された生成物に関して、高密度、特に高嵩密度の利点を有する。得られた生成物の嵩密度は、少なくとも0.3g/ml、好ましくは少なくとも0.5g/ml、より好ましくは少なくとも0.6g/mlである。
本発明は、食料品、栄養補助食品、または製薬品の調製のための、本発明による組成物の使用にも関する。
本発明の文脈において、食料品および栄養補助食品は、これらに限定されるわけではないが、パン製品、ビタミン添加剤、飲料粉末、練り生地、バター、焼き菓子、例えば、ケーキ、チーズケーキ、パイ、カップケーキ、ビスケット、パン、ロールパン、クッキー、マフィン、ペストリー、スコーン、およびクルトンなど;液体食料品、例えば、飲料、栄養ドリンク、調整粉乳、流動食、果実ジュース、総合ビタミンシロップ、ミールリプレイスメントなど;半固体食料品、例えば、調製粉乳、ヨーグルト、チーズ、シリアルフレーク、パンケーキミックスなど;栄養バー、例えば、エネルギーバーなど;加工肉;アイスクリーム;フローズンデザート;冷凍ヨーグルト;ウェハ混合物;サラダドレッシング;卵の代用品混合物;クッキー、クラッカー、菓子、スナック食品、ミューズリー/スナックバー、ポップターツ、塩味のニブル、例えば、ポテトチップ、コーンチップ、トルティヤチップ、押出しスナック、ポップコーン、およびナッツなど;特定のスナック、例えば、ディップ、ドライフルーツ、ミートスナック、フライスナック、健康バー、および米/コーンのウェハなど;菓子、例えば、スウィーツなど;インスタント食品、例えば、即席めん、インスタントの固形スープ、または即席粉末などを含む。
本発明の文脈において、製薬品は、ここで説明されるオメガ3脂肪酸塩に加えて、薬学的に許容される助剤および薬学的有効成分、例えば、スタチン、降圧薬、抗糖尿病薬、抗痴呆薬、抗うつ薬、抗肥満薬、食欲抑制剤、ならびに記憶および/または認識機能を改善する薬剤などを含み得る。
既に述べたように、塩基性アミノ酸と多価不飽和脂肪酸とによる塩は、先行技術により公知であるが(欧州特許第0734373(B1)号を参照されたい)、L−リジンまたは他の塩基性アミンと多価不飽和脂肪酸とによる塩が、多価不飽和脂肪酸と、L−リジンもしくは他の塩基性アミノ酸と、水とによるペーストを混錬することによって調製することができることは知られていなかった。この文脈において、塩基性アミノ酸と多価不飽和脂肪酸とによる塩が、これまで、「非常に濃く、透明な油であり、低温においてろう状の外観およびろう状の性質を有する固体へと変化する」として説明されてきたことは重要である(欧州特許第0734373(B1)号、第1頁、第47−48行を参照されたい)。その結果、当業者は、オメガ3脂肪酸塩が、オメガ3脂肪酸と、L−リジンもしくは他の塩基性アミンと、水とによるペーストを混錬することによって調製することができるとは予想していなかったであろう。したがって、本発明の文脈において、実際にオメガ3脂肪酸塩を混錬によって容易に得ることができるということが見出されたことは、驚くべきことである。既に最初に説明したように、当該混錬条件は、各場合における温度設定および使用される水の量に対して調節することができる。しかしながら、そのような調節は、平均的な当業者の日常的な実験研究の一部である。
以下において、本発明による方法について、オメガ3脂肪酸による使用に対して詳細に説明する。ただし、オメガ6脂肪酸の使用も可能である。
オメガ6脂肪酸は、本発明による方法において個別にまたは任意の組み合わせにおいて使用することができ、例えば、γ−リノレン酸(GLA)18:3(n−6)(全−cis−6,9,12−オクタデカトリエン酸)、リノール酸(LA)18:2(n−6)((9Z,12Z)−9,12−オクタデカジエン酸)、エイコサジエン酸20:2(n−6)(全−cis−11,14−エイコサジエン酸)、ジホモガンマリノレン酸(DGLA)20:3(n−6)(全−cis−8,11,14−エイコサトリエン酸)、アラキドン酸(ARA)20:4(n−6)(全−cis−5,8,11,14−エイコサテトラエン酸)、ドコサジエン酸22:2(n−6)(全−cis−13−16−ドコサジエン酸)、アドレン酸22:4(n−6)(全−cis−7,10,13,16−ドコサテトラエン酸)、ドコサペンタエン酸(オスボンド酸)22:5(n−6)(全−cis−4,7,10,13,16−ドコサペンタエン酸)、テトラコサテトラエン酸24:4(n−6)(全−cis−9,12,15,18−テトラコサテトラエン酸)、テトラコサペンタエン酸24:5(n−6)(全−cis−6,9,12,15,18−テトラコサペンタエン酸)を含む。
本発明を、以下の非限定的な実験によって詳細に説明する。
実験:
分析方法:
一次酸化生成物(二重結合におけるヒドロ過酸化物)は、Ph.Eur.2.5.5(01/2008:20505)に従って過酸化物価(PN)の特定によって定量的に特定した。二次酸化生成物(カルボニル化合物)は、Ph.Eur.2.5.36(01/2008:20536)に従ってアニシジン価(AN)の特定によって定量的に特定した。
オリゴマー性オメガ3脂肪酸成分およびそれらの誘導体(まとめて、オリゴマー含有量と呼ぶ)は、ゲルクロマトグラフィ(GPC、溶離液として、トリフルオロ酢酸を含有するテトラヒドロフランを用いたスチレン−ジビニルベンゼン相)によって定量した。当該特定のために、屈折率検出器(RI)を使用した。試料の構成に特定の反応因子は不明であったため、量的比率は、クロマトグラムの総面積の屈折率比に基づいて計算した。
水分含有量は、カールフィッシャー滴定によって特定した。
酸価は、水酸化カリウムによる滴定によって特定した。
1. 3.8%の水の添加による実験
178.85mgKOH/gの酸価を有する脂肪酸(50%のEPAおよび20%のDHAの脂肪酸含有量の魚油から調製した)の270.0gと、141.4gのリジン一水和物(これは、125.9gのL−リジンおよび15.5gの水に相当する)を、混錬機(サーモフィッシャー Rheomix 3000E、容積:約310ml、ローラロータ(R3)を備える)に装入し、続いて、最初に70−90℃で混錬した。最初、均一な混合物が形成されなかったため、温度を120℃に上げた。泡状の水蒸気が放出され、均一な溶融物が形成された。120℃において約10分後、当該混合物を混錬機から排出させた。これにより、339gの生成物が得られ、冷却すると固化した。294.2gの当該湿った生成物を、乾燥キャビネットにおいて50−60℃および20mbarで一晩乾燥させた。細かく粉砕した後、0.665g/mlの嵩密度を有する固体283gが得られた。
2. 7.5%の水の添加による実験
実験1と類似して、178.85mgKOH/gの酸価を有する脂肪酸(50%のEPAおよび20%のDHAの脂肪酸含有量の魚油から調製した)の250.0gと、131.0gのリジン一水和物(これは、116.6gのL−リジンおよび14.4gの水に相当する)を、15.3gの水を添加して、50℃で10分間反応させた。これにより、塑性固体として、376gの湿った生成物を得た。335.8gの当該湿った生成物を、乾燥キャビネットにおいて50−60℃および20mbarで一晩乾燥させた。これを細かく粉砕した後、0.585g/mlの嵩密度を有する固体313gが得られた。
3. 15%の水の添加による実験
実験1と類似して、175.3mgKOH/gの酸価を有する脂肪酸(50%のEPAおよび20%のDHAの脂肪酸含有量の魚油から調製した)の230.0gと、117.8gのリジン一水和物(これは、104.9gのL−リジンおよび12.9gの水に相当する)を、46.2gの水を添加して、25℃で60分間反応させた。これにより、クリーム状の373gの湿った生成物を得た。333gの当該湿った生成物を、乾燥キャビネットにおいて50−60℃および20mbarで一晩乾燥させたところ、固体発泡体が形成された。これを細かく粉砕した後、0.375g/mlの嵩密度を有する固体282gが得られた。
4. 20.4%の水の添加による実験
実験1と類似して、175.3mgKOH/gの酸価を有する脂肪酸(50%のEPAおよび20%のDHAの脂肪酸含有量の魚油から調製した)の200.0gと、102.5gのリジン一水和物(これは、91.2gのL−リジンおよび11.3gの水に相当する)を、63.5gの水を加えて、25℃で60分間反応させた。これにより、粘着性のペースト状の371gの湿った生成物を得た。330gの当該湿った生成物を、乾燥キャビネットにおいて50−60℃および20mbarで一晩乾燥させたところ、固体発泡体が形成された。これを細かく粉砕した後、0.347g/mlの嵩密度を有する固体265gが得られた。
5. 水を添加しない比較実験
175.3mgKOH/gの酸価を有する脂肪酸(50%のEPAおよび20%のDHAの脂肪酸含有量の魚油から調製した)の250.0gと、114gの無水リジンを、混錬機(サーモフィッシャーRheomix 3000E、容積:約310ml、ローラロータ(R3)を備える)に装入し、続いて、最初に100℃で混錬した。最初、均一な混合物が形成されなかったため、温度を段階的に150℃まで上げた。150℃において20分後、実験を停止し、当該混合物を混錬機から排出させた。これにより、330gの生成物が得られ、これは、かなりの固体リジンを依然として含んでいることは明白であった。
サーモフィッシャーRheomix 3000Eでの混錬実験の条件および50−60℃/20mbarでの乾燥後の水分含有量を表1にまとめる。当該実験において、生成物は、冷却後に機械的に混錬機からかき取った。
Figure 2019516845
20.4%および15.0%の水の場合、室温で混錬することによって均一な混合物が既に得られたが、7.5%および3.8%の実験では(これは、リジン一水和物の使用に対応する)、これに対して55℃および130℃の温度を適用しなければならなかった。水を添加しない実験において、150℃において20分後でさえ、均一な混合物は達成されなかった。固体リジンのある特定の量は、その後の生成物において、依然として目についた。
0%、3.8%、および7.5%の水を用い、減圧下において50−60℃で乾燥させた生成物は、それらの形態を顕著には変化しなかったが、15%および20.4%の水を用いた生成物は、固体発泡体を形成したが、容易に細かく粉砕することができた。しかしながら、発泡体形成は、乾燥状態の粉砕固体の嵩密度において際立った減少を生じる(表1)。3.8%および7.5%の水を用いた生成物は、それぞれ、0.665g/mlまたは0.585g/mlであるが、15%および20.4%の水を用いた生成物は、それぞれ、0.375g/mlまたは0.347g/mlの嵩密度しか有さないものが得られた。ただし、ミル粉砕後は、有意な差は認められなかった。全ての場合において、0.5%未満の残留水分含有量が達成された。
サーモフィッシャーRheomix 3000Eでの混錬実験による生成物のアニシジン価(AN)および過酸化物価(PN)ならびにオリゴマー含有量を、表2にまとめる。
Figure 2019516845
当該試料から特定された値が示すように、TOTOX価およびオリゴマー含有量の両方は、温度と共に増加している。3.8%の水を用いた試料の場合、値は、依然として許容可能であるが、水を添加していない試料では、TOTOX価およびオリゴマー含有量の両方は、著しく増加している。
6. 実験1−5からの生成物によるミル粉砕実験
各場合において、実験1−4からの乾燥試料の約70gを、Retschボールミル タイプSM1により、毎分250回転の粉砕速度および30mmの粉砕ボール直径において、30分間、ミル粉砕した。ミル粉砕ポットの容量は、250mlであり、ミル粉砕ポットおよびボールミルの両方は、Achat製であった。ミル粉砕された生成物の粒径分布を表3にまとめる。
Figure 2019516845
標準的ボールミルを使用することにより、混錬実験の全ての生成物を、乾燥後に50μm未満の平均粒径にミル粉砕することができた。水を添加しない実験から得られた生成物は、塩形成が完了しなかったが、約5mmの直径のボールミルにおいて、薄いフレークが得られ、それは、容易に曲げることができた。より高い残留水分含有量を有する生成物に対して、同様の結果を予想することができる。
7. ピンドディスクミル(pinned disc mill)によるミル粉砕実験
200μmの平均粒径を有する約200gの粒状生成物を、Jehmlichピンドディスクミル Rekord 224において17,000rpmでミル粉砕した。当該生成物は、当該ミル粉砕において認識可能な粘結を生じることなく、13.2μmのd90および3.2μmのd50の粒径にミル粉砕することができた。
様々な比率(モル%に関して)のリジンおよびアルギニンを塩形成に使用して、混錬実験を行った。
8. リジン−アルギニン混合物(モル比95:5)による実験
123.2gのリジン一水和物(これは、109.7gのL−リジンおよび13.5gの水に相当する)と6.9gのアルギニンを、27.5gの水を添加して、混錬機(Cooking Chef Major、モデルKM096、ケンウッド)に装入し、続いて、最初に50−60℃で混錬した。3.2mmolKOH/gの酸価を有する脂肪酸(50%のEPAおよび20%のDHAの脂肪酸含有量を有する魚油から調製した)の250.0gの添加の後、当該混合物を、さらに、均一なペーストが形成されるまで、50−60℃においてプラネタリー型混錬フックにより約60rpmで混錬した。これにより、押し出された407.6gの生成物ペーストが得られ、当該押し出されたストランドを60℃で乾燥させ、当該押出物の構造を維持するために、穏やかな窒素フロー下に維持した。得られた練り粉状のペーストは、脆く、不十分な結着性を有していた。当該押出物は容易に壊れた。
9. リジン−アルギニン混合物(モル比90:10)による実験
実験8と類似して、116.7gのリジン一水和物(これは、103.9gのL−リジンおよび7gの水に相当する)と13.8gのアルギニンを、27.6gの水および、3.2mmolKOH/gの酸価を有する脂肪酸(50%のEPAおよび20%のDHAの脂肪酸含有量を有する魚油から調製した)の250.0gと反応させた。これにより、押し出された408.1gの生成物ペーストが得られ、当該押し出されたストランドを実験8において説明したように乾燥させた。得られた練り粉状のペーストは、安定であり、許容可能な結着性により良好に加工可能であった。当該押出物は安定であった。
10. リジン−アルギニン混合物(モル比70:30)による実験
実験8と類似して、181.6gのリジン一水和物(これは、161.7gのL−リジンおよび19.9gの水に相当する)と82.6gのアルギニンを、55.8gの水および、3.2mmolKOH/gの酸価を有する脂肪酸(50%のEPAおよび20%のDHAの脂肪酸含有量を有する魚油から調製した)の500.0gと反応させた。これにより、押し出された820.0gの生成物ペーストが得られ、当該押し出されたストランドを実験8において説明したように乾燥させた。得られた練り粉状のペーストは、優れた結着性により非常に良好に加工可能であった。当該押出物は安定であった。
11. リジン−アルギニン混合物(モル比30:70)による実験
実験8と類似して、77.8gのリジン一水和物(これは、69.3gのL−リジンおよび8.5gの水に相当する)と192.7gのアルギニンを、38.1gの水および、3.2mmolKOH/gの酸価を有する脂肪酸(50%のEPAおよび20%のDHAの脂肪酸含有量を有する魚油から調製した)の500.0gと反応させた。これにより、押し出された808.6gの生成物ペーストが得られ、当該押し出されたストランドを実験8において説明したように乾燥させた。得られた練り粉状ペーストは、非常に硬く、混錬機ではほとんど加工可能でなかった。当該押出物は粘着性であった。
12. リジン−アルギニン混合物(モル比95:5)による実験
実験8と類似して、123.2gのリジン一水和物(これは、109.7gのL−リジンおよび13.5gの水に相当する)と9.6gのコリン溶液(50重量%のコリン、これは4.8gのコリンを含有する)を、10.0gの水および、3.2mmolKOH/gの酸価を有する脂肪酸(50%のEPAおよび20%のDHAの脂肪酸含有量を有する魚油から調製した)の250.0gと反応させた。これにより、押し出された406.3gの生成物ペーストが得られ、当該押し出されたストランドを実験8において説明したように乾燥させた。得られた練り粉状のペーストは、許容可能な結着性により良好に加工可能であった。当該押出物は安定であった。
13. 水酸化マグネシウムの添加を伴う実験
実験8と類似して、116.7gのリジン一水和物(これは、103.9gのL−リジンおよび7gの水に相当する)と4.6gの水酸化マグネシウム(1.9gのマグネシウムに相当する)を、20.0gの水および、3.2mmolKOH/gの酸価を有する脂肪酸(50%のEPAおよび20%のDHAの脂肪酸含有量を有する魚油から調製した)の250.0gと反応させた。これにより、押し出された398.8gの生成物ペーストが得られ、当該押し出されたストランドを実験8において説明したように乾燥させた。得られた練り粉状のペーストは、許容可能な結着性により良好に加工可能であった。当該押出物は安定であった。
14. 亜麻仁油およびリジン−アルギニン混合物(モル比90:10)を使用した実験
実験8と類似して、133.0gのリジン一水和物(これは、118.4gのL−リジンおよび14.6gの水に相当する)と15.7gのアルギニンを、28.8gの水および、3.6mmolKOH/gの酸価を有する脂肪酸(亜麻仁油から調製した)の250.0gと反応させた。これにより、押し出された427.5gの生成物ペーストが得られ、当該押し出されたストランドを実験8において説明したように乾燥させた。得られた練り粉状のペーストは、安定であり、優れた結着性により良好に加工可能であった。当該押出物は安定であった。
同様の結果が、亜麻仁油から調製した脂肪酸とL−リジン一水和物とにおいて得られた。さらに、添加剤として10mol%の水酸化マグネシウムを伴うボラージオイルを使用して混錬実験を実施し、同様の安定な押出物が生成された。このことは、当該方法が、魚油調製物によってだけでなく、さらなる非動物性PUFA源によっても使用することができることを示している。
当該押し出された試料の乾燥後の水分含有量のおよび密度、ならびにKenwoodフードプロセッサでの混錬実験の生成物のアニシジン価(AN)および過酸化物価(PN)を表4にまとめる。
Figure 2019516845
当該押し出された試料の密度は、0.91−0.97g/ccmの範囲であった。当該生成物は、押出加工後にミル粉砕しなかったため、当該押出加工されたストランドの密度を測定したところ、全ての実験において0.90g/ccmより高かった。押出加工のためのノズル直径は、3.2mmであり、押し出されたストランドの直径は、3.3mmであった。
L−リジンおよびL−オルニチンがEPAと反応して脂肪酸塩を生成することを示すことができた。さらに、EPA/DHA混合物もL−アルギニンおよびL−オルニチンによって試験し、脂肪酸塩の形成が認められた。さらに、いくつかのオメガ6脂肪酸(アラキドン酸、γ−リノレン酸、リノレン酸、リノール酸)を試験し、これらは、L−リジンおよびL−アルギニンとの塩の形成を生じた。これら全ての実験は、エタノール−水混合物中において実施し、全ての実験において、固体が得られた。脂肪酸塩の形成は、これらの全ての実験において達成されたため、これらの混合物も、混錬を使用して、本発明による方法により加工することができると予想される。

Claims (17)

  1. 1種または複数種のオメガ3脂肪酸と、1種または複数種の塩基性アミンと、ペーストの総重量に対して20重量%以下の水とを含む該ペーストが、130℃以下の温度において、均一なペーストが得られるまで、30秒間から60分間の間において混錬されることを特徴とする、1種または複数種のオメガ3脂肪酸塩を含む組成物を製造する方法。
  2. 前記塩基性アミンは、リジン、アルギニン、オルニチン、コリン、またはそれらの混合物から選択されることを特徴とする、請求項1に記載の方法。
  3. 塩基性アミンとして、L−リジンまたはL−リジンとL−アルギニンとの混合物が使用され、ならびにL−リジンとL−アルギニンとの比率が、10:1から1:1の間であることを特徴とする、請求項1または2に記載の方法。
  4. オメガ3脂肪酸の供給源が、以下:魚油、イカ油、オキアミ油、亜麻仁油、ボラージオイル、藻油、麻実油、なたね油、亜麻仁油、カノーラ油、大豆油、のうちの少なくとも1つから選択されることを特徴とする、請求項1から3のいずれかに記載の方法。
  5. 前記組成物は、さらに、1重量%から10重量%の間、好ましくは3重量%から7重量%の間のアルカリ土類金属塩、好ましくはマグネシウム塩を含むことを特徴とする、請求項1から4のいずれかに記載の方法。
  6. 前記組成物は、さらに、グリシン、水酸化マグネシウム(Mg(OH))、ステアリン酸マグネシウム、PUFAナトリウム塩、PUFAカリウム塩、塩化ナトリウム(NaCl)、モノアシルグリセリド、コリン、アルギニン、グリセリン、クレアチン、あるいはロイシン、イソロイシン、バリン、ヒスチジン、メチオニン、フェニルアラニン、およびトレオニンから選択される必須アミノ酸からなる群より選択される、1重量%から10重量%の間の賦形剤を含むことを特徴とする、請求項1から5のいずれかに記載の方法。
  7. 前記分散液は、該分散液の総重量に対して、5重量%−10重量%の水、好ましくは7重量%−8重量%水を含むことを特徴とする、請求項1から6のいずれかに記載の方法。
  8. 前記温度は、25℃−100℃の範囲、好ましくは40℃−80℃の範囲であることを特徴とする、請求項1から7のいずれかに記載の方法。
  9. 前記オメガ3脂肪酸は、該脂肪酸の総重量に対して、合計で30重量%以上、好ましくは50重量%以上、特に好ましくは70重量%以上、とりわけ好ましくは90重量%以上のエイコサペンタエン酸およびドコサヘキサエン酸を含むことを特徴とする、請求項1から8のいずれかに記載の方法。
  10. 全ての塩基性アミン分子の総和に対する前記脂肪酸の全てのカルボキシル基の総和のモル比Mが、0.8≦M≦1.2の範囲、好ましくは0.9≦M≦1.1の範囲、より好ましくは0.95≦M≦1.05の範囲、とりわけ好ましくは0.98≦M≦1.02の範囲であることを特徴とする、請求項1から9のいずれかに記載の方法。
  11. 前記組成物は、固体が得られるまで、好ましくは50℃−60℃の温度範囲において乾燥されることを特徴とする、請求項1から10のいずれかに記載の方法。
  12. 前記組成物は、固体材料を得るために、連続プロセスにおいて、混錬後に押し出されることを特徴とする、請求項1から10のいずれかに記載の方法。
  13. 前記固体は、カールフィッシャー滴定によって測定した場合の、≦2重量%、好ましくは≦1重量%の水分含有量を有することを特徴とする、請求項11または12に記載の方法。
  14. 前記固体はミル粉砕されることを特徴とする、請求項11から13のいずれかに記載の方法。
  15. 90重量%以上のオメガ3脂肪酸塩を含む、請求項1から13のいずれかに記載の方法によって得ることができる、または得られる組成物であって、少なくとも0.3g/mlの嵩密度を有することを特徴とする組成物。
  16. 90重量%以上のオメガ3脂肪酸塩を含む、請求項1から13のいずれかに記載の方法によって得ることができる、または得られる組成物であって、前記組成物は粉砕された場合、100μm以上の粒径d90および17μm以上の粒径d50および5μm以上の粒径d10を有することを特徴とする組成物。
  17. 食料品、栄養補助食品、または製薬品の製造のための、請求項15または16に記載の組成物の使用。
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