JP2022015833A - 漢方薬活性化剤 - Google Patents
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Abstract
Description
CDI=(組成分布半値幅の実測値)/(組成分布半値幅の理論値)
(ここで、組成分布半値幅の実測値は、酢酸セルロース(試料)の残存水酸基をすべてプロピオニル化して得られるセルロースアセテートプロピオネートをHPLC分析して求めた組成分布半値幅であり、組成分布半値幅の理論値は下記式で求められる値である。
上記式中、DSは、アセチル総置換度であり、DPwは、酢酸セルロース(試料)の残存水酸基をすべてプロピオニル化して得られるセルロースアセテートプロピオネートを用いてGPC-光散乱法により求めた重量平均重合度である。)
本開示に係る漢方薬活性化剤は、アセチル総置換度が0.4以上1.0以下である酢酸セルロース(以下、「低置換度酢酸セルロース」と称する場合がある)を含む。ここで、「漢方薬の活性化」とは、その有効成分の吸収性を向上して、漢方薬の効能が有効に発揮させることを意味する。
本開示に係る漢方薬活性化剤によって活性化される漢方薬(生薬)は、有効成分として配糖体を含む。漢方薬に含まれる配糖体には、糖及び糖以外の化合物(アグリコン)の組み合わせが異なる多くの種類が存在する。
本開示の酢酸セルロースは、アセチル総置換度(置換度)が0.4以上1.0以下である。アセチル総置換度がこの範囲であると水に対する溶解性に優れ、この範囲を外れると水に対する溶解性が低下する傾向となる。経口摂取された酢酸セルロースは、腸内細菌によって、消化管内で酢酸とセルロースに分解される。さらに、セルロースは、オリゴ糖や単糖を経由して、酢酸等の短鎖脂肪酸に分解される。本開示に係る低置換度酢酸セルロースは、特に、配糖体の加水分解能を有する腸内細菌により資化される。酢酸セルロースの酢酸とセルロースへの分解は、菌体外酵素によって生じると考えられる。従って、水に対する溶解性の高い酢酸セルロースの方が分解されやすく、配糖体の加水分解能を有する腸内細菌の増殖につながると考えられる。この観点から、アセチル総置換度は0.4以上1.0以下が好ましく、0.5以上0.9以下がより好ましい。
DS=162.14×AV×0.01/(60.052-42.037×AV×0.01)
DS:アセチル総置換度
AV:酢化度(%)
AV(%)=(A-B)×F×1.201/試料質量(g)
A:0.2N-水酸化ナトリウム規定液の滴定量(ml)
B:ブランクテストにおける0.2N-水酸化ナトリウム規定液の滴定量(ml)
F:0.2N-水酸化ナトリウム規定液のファクター
本開示に係る酢酸セルロースの粘度平均重合度(DPv)は特に限定されないが、好ましくは、10以上400以下である。粘度平均重合度がこの範囲である低置換度酢酸セルロースは、消化酵素等による分解を受けにくいため、腸管内部に到達しやすく、前述した腸内細菌に資化されやすい。この観点から、粘度平均重合度は、15以上300以下がより好ましく、20以上200以下がさらに好ましい。
粘度平均分子量=(極限粘度数[η]/0.171)(1/0.61)
粘度平均重合度(DPv)=粘度平均分子量/(162.14+42.037×DS)
なお、式中、DSは、前述したアセチル総置換度である。
本開示において、酢酸セルロースの組成分布指数(CDI)は特に限定されない。組成分布指数(CDI)は、例えば1.0以上3.0以下であってよい。組成分布指数(CDI)は、1.0以上2.5以下がより好ましく、1.0以上2.0以下がさらに好ましく、1.0以上1.8以下がよりさらに好ましく、1.0以上1.6以下が特に好ましい。
組成分布半値幅(置換度分布半値幅)は確率論的に理論値を算出できる。すなわち、組成分布半値幅の理論値は以下の式(1)で求められる。
m:酢酸セルロース1分子中の水酸基とアセチル基の全数
p:酢酸セルロース1分子中の水酸基がアセチル置換されている確率
q=1-p
DPw:重量平均重合度(GPC-光散乱法による)
なお、重量平均重合度(DPw)の測定法は後述する。
DS:アセチル総置換度
DPw:重量平均重合度(GPC-光散乱法による)
なお、重量平均重合度(DPw)の測定法は後述する。
本開示において、組成分布半値幅の実測値とは、酢酸セルロース(試料)の残存水酸基(未置換水酸基)を全てプロピオニル化して得られるセルロースアセテートプロピオネートを高速液体クロマトグラフィー(HPLC)測定して求めた組成分布半値幅である。
装置: Agilent 1100 Series
カラム: Waters Nova-Pak phenyl 60Å 4μm(150mm×3.9mmφ)+ガードカラム
カラム温度:30℃
検出: Varian 380-LC
注入量: 5.0μL(試料濃度:0.1%(wt/vol))
溶離液: A液:MeOH/H2O=8/1(v/v),B液:CHCl3/MeOH=8/1(v/v)
グラジェント:A/B=80/20→0/100(28min)
流量:0.7mL/min
Z=(X2-Y2)1/2
(式中、Xは、所定の測定装置及び測定条件で求めた置換度分布半値幅(未補正値)である。Y=(a-b)x/3+b(0≦x≦3)である。ここで、aは前記Xと同じ測定装置及び測定条件で求めた総置換度3のセルロースアセテートの見掛けの置換度分布半値幅であり、bは前記Xと同じ測定装置及び測定条件で求めた総置換度3のセルロースプロピオネートの見掛けの置換度分布半値幅である。xは測定試料のアセチル総置換度(0≦x≦3)である)
本開示における分子量分布(重合度分布)の分散度(多分散性、Mw/Mn)は、酢酸セルロース(試料)の残存水酸基をすべてプロピオニル化して得られるセルロースアセテートプロピオネートを用いてGPC-光散乱法により求めた値である。
装置:Shodex製 GPC 「SYSTEM-21H」
溶媒:アセトン
カラム:GMHxl(東ソー)2本、ガードカラム(東ソー製TSKgel guardcolumn HXL-H)
流速:0.8ml/min
温度:29℃
試料濃度:0.25%(wt/vol)
注入量:100μl
検出:MALLS(多角度光散乱検出器)(Wyatt製、「DAWN-EOS」)
MALLS補正用標準物質:PMMA(分子量27600)
本開示における重量平均重合度(DPw)は、低置換度酢酸セルロース(試料)の残存水酸基をすべてプロピオニル化して得られるセルロースアセテートプロピオネートを用いて、前述したGPC-光散乱法により求めた値である。
本開示における低置換度酢酸セルロースは、例えば、(A)中乃至高置換度酢酸セルロースの加水分解工程(熟成工程)、(B)沈殿工程、及び、必要に応じて行う(C)洗浄・中和工程により製造できる。なお、中乃至高置換度酢酸セルロースのアセチル総置換度は、例えば、1.5以上3以下、好ましくは2以上3以下である。
加水分解反応は、有機溶媒中、触媒(熟成触媒)の存在下、原料である中乃至高置換度酢酸セルロース(以下、原料酢酸セルロースと称する)と水とを反応させることにより行うことができる。有機溶媒としては、例えば、酢酸、アセトン、アルコール(メタノール等)、これらの混合溶媒等が挙げられる。これらの中でも、酢酸を少なくとも含む溶媒が好ましい。触媒としては、一般に脱アセチル化触媒として用いられる触媒を使用できる。触媒としては、特に硫酸が好ましい。
この工程では、加水分解反応終了後、反応系の温度を室温まで冷却し、沈殿溶媒を加えて酢酸セルロースを沈殿させる。沈殿溶媒としては、水と混和する有機溶媒若しくは水に対する溶解度の大きい有機溶媒を使用できる。例えば、アセトン、メチルエチルケトン等のケトン;メタノール、エタノール、イソプロピルアルコール等のアルコール;酢酸エチル等のエステル;アセトニトリル等の含窒素化合物;テトラヒドロフラン等のエーテル;これらの混合溶媒などが挙げられる。
沈殿工程(B)で得られた沈殿物(固形物)は、メタノール等のアルコール、アセトン等のケトンなどの有機溶媒(貧溶媒)で洗浄するのが好ましい。また、塩基性物質を含む有機溶媒(例えば、メタノール等のアルコール、アセトン等のケトンなど)で洗浄及び中和することも好ましい。なお、中和工程は、別途、加水分解工程の直後に設けても良く、その場合には塩基性物質又はその水溶液を加水分解反応浴に添加するのが好ましい。
製造されたアセチル総置換度0.4以上1.0以下の酢酸セルロースは、そのまま本開示の漢方薬活性化剤とすることができるが、本発明の効果が阻害されない範囲で既知の添加剤を配合してもよい。このような添加剤として、例えば、賦形剤、流動化剤、結合剤、崩壊剤、滑沢剤、分散剤、界面活性剤、増粘剤、pH調整剤、着色剤、溶解補助剤、香料、風味剤、コーティング剤等が例示される。
必要に応じて、本開示の漢方薬活性化剤と、前述した漢方薬(生薬)とを配合して、漢方薬組成物とすることもできる。即ち、本開示の漢方薬組成物は、アセチル総置換度0.4以上1.0以下の酢酸セルロースと、漢方薬とを含んでいる。この漢方薬組成物に配合する漢方薬の種類及び量は、本発明の効果が得られる範囲内で適宜調製される。有効成分としてサポニンを含む漢方薬が好ましく、ジオール系サポニンを含む漢方薬がより好ましい。
本開示に係る漢方薬活性化剤は、換言すれば、前述した配糖体の加水分解能を有する腸内細菌を選択的に増殖させるアセチル総置換度が0.4以上1.0以下である酢酸セルロース(低置換度酢酸セルロース)を含む、腸内細菌増殖剤(以下、「増殖剤」と称する)を含む。本開示の増殖剤のように有用な腸内細菌の増殖や活性化を通じて宿主に有用な作用をもたらすものはプレバイオティクスとも呼ばれる。本開示の増殖剤における低置換度酢酸セルロースの詳細は、漢方薬活性化剤に関して前述した通りである。
本開示に係る漢方薬活性化剤及び腸内細菌増殖剤は、散剤、顆粒剤、錠剤、糖衣錠剤、カプセル剤、シロップ剤、丸剤、懸濁剤、液剤及び乳剤の種々の形態で用いることができる。この漢方薬活性化剤及び腸内細菌増殖剤は、配糖体分解能を有する腸内細菌の占有率を高めることで、漢方薬の有効成分の吸収を促進することから、腸管内への投与が好ましい。腸管内への投与方法として、例えば、経口摂取や、座薬等による投与が挙げられる。この漢方薬活性化剤及び腸内細菌増殖剤は、漢方薬と同時に投与してもよく、漢方薬の投与前又は投与後に別途投与してもよい。また、漢方薬を配合した漢方薬組成物として投与してもよい。
[実施例1]
[酢酸セルロースの調製]
酢酸セルロース(ダイセル社製、商品名「L-70」、アセチル総置換度2.43、6%粘度:145mPa・s)1質量部に対して、4.4質量部の酢酸及び1.9質量部の水を加えた後、3時間攪拌して酢酸セルロースを溶解した。この溶液に0.58質量部の酢酸及び0.13質量部の硫酸を加え、得られた溶液を70℃に保持して加水分解を開始した。加水分解中、酢酸セルロースの沈殿を防止するため、2回に分けて水の添加をおこなった。具体的には、反応開始から1時間後に0.65質量部の水を5分間にわたって添加した。さらに2時間後、1.29質量部の水を10分間にわたって添加した。その後、さらに4時間反応を継続した。加水分解時間は合計7時間であった。なお、反応開始時から1回目の水の添加開始時までが第1加水分解工程(第1熟成工程)、1回目の水の添加開始時から2回目の水の添加開始時までが第2加水分解工程(第2熟成工程)、2回目の水の添加開始時から反応終了時までが第3加水分解工程(第3熟成工程)である。
バクテロイデス・テタイオタオミクロン(Bacteroides thetaiotaomicron)として菌株ATCC 29148、バクテロイデス・オバタス(Bacteroides ovatus)として菌株ATCC 8483、バクテロイデス・フラジリス(Bacteroides fragilis)として菌株ATCC 25285、バクテロイデス・ユニフォミス(Bacteroides uniformis)として菌株ATCC 8492を準備した(微生物材料開発室(理化学研究所)より入手)。
アセチル総置換度0.78の酢酸セルロースに代えてグルコースを使用した以外は同様にして単菌培養実験をおこない、差ΔOD660を求めた。得られた結果が、下表1に示されている。
この参考例1はControl群である。アセチル総置換度0.78の酢酸セルロースを添加しない以外は同様にして単菌培養実験をおこない、差ΔOD660を求めた。得られた結果が、下表1に示されている。
試験2では、ヒト糞便中の細菌叢分析をおこなって、前述した実施例1の漢方薬活性化剤の効果を確認した。
抗生物質を3か月摂取しなかった4人の健康な男性ボランティア(23±0.71歳)から糞便を採取した。採取した糞便サンプル1質量部を、それぞれ、0.1MのPBSバッファー(8g/L NaCl、0.2g/L KCl、1.15g/L Na2HPO3、0.2g/L KH2PO3)4質量部と混合して、スラリーとした。このスラリーを2層の外科用ガーゼで濾過した。これらの手順は糞便採取後5分以内に行った。
・試薬:MiSeq試薬キットV3
・操作条件:イルミナ社2× 300-bp ペアエンドシーケンシングプロトコル
・データ解析:QIIME2 2018.11.28、DADA2 プラグイン、類似度閾値90%
ボランティア4人の細菌構成の分析結果を平均した結果が、下表2に示されている。
この参考例2はControl群である。アセチル総置換度0.78の酢酸セルロースを添加しない以外は同様にしてヒト糞便中の細菌叢分析をおこなった。得られた結果が、下表2に示されている。
Claims (9)
- アセチル総置換度が0.4以上1.0以下である酢酸セルロースを含む、漢方薬活性化剤。
- 上記酢酸セルロースの粘度平均重合度(DPv)が10以上400以下である、請求項1に記載の漢方薬活性化剤。
- 上記酢酸セルロースの、下記で定義される組成分布指数(CDI)が3.0以下である、請求項1又は2に記載の漢方薬活性化剤。
CDI=(組成分布半値幅の実測値)/(組成分布半値幅の理論値)
(ここで、組成分布半値幅の実測値は、酢酸セルロース(試料)の残存水酸基をすべてプロピオニル化して得られるセルロースアセテートプロピオネートをHPLC分析して求めた組成分布半値幅であり、組成分布半値幅の理論値は下記式で求められる値である。
上記式中、DSは、アセチル総置換度であり、DPwは、酢酸セルロース(試料)の残存水酸基をすべてプロピオニル化して得られるセルロースアセテートプロピオネートを用いてGPC-光散乱法により求めた重量平均重合度である。) - 請求項1から3のいずれかに記載の漢方薬活性化剤と、漢方薬とを含む、漢方薬組成物。
- 上記漢方薬の有効成分がサポニンである、請求項4に記載の漢方薬組成物。
- 上記サポニンがジオール系サポニンである、請求項5に記載の漢方薬組成物。
- アセチル総置換度が0.4以上1.0以下である酢酸セルロースを含む、配糖体分解能を有する腸内細菌の増殖剤。
- 上記腸内細菌が、バクテロイデス・ユニフォミス(Bacteroides uniformis)である、請求項7に記載の増殖剤。
- 請求項7又は8に記載の増殖剤を含む、漢方薬活性化剤。
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