JP2023530140A - 界面活性剤の製造方法 - Google Patents

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Abstract

C16アルキルグリコシド及び/又はC18アルキルグリコシドを、単糖残基を含むグリコシルドナーと反応させてアルキルポリグリコシド中間体を形成することによるC16アルキルポリグリコシド及び/又はC18アルキルポリグリコシドの酵素的製造方法であって、アルキルポリグリコシド中間体は、分画して、グリコシド鎖のモル平均重合度(平均DP)が3.0単位以上であり、アルキルトリグリコシド(DP3)のモル濃度がアルキルモノグリコシド(DP1)よりも高いアルキルポリグリコシド生成物を形成することができる、方法。C16/C18アルキルポリグリコシド生成物は、ヘルスケア製剤において、特に有効薬剤成分(API)と組み合わせて及び/又はAPIのための可溶化剤として、特に有用である。【選択図】なし

Description

本発明は、酵素反応によるアルキルポリグリコシドの製造方法、アルキルポリグリコシド組成物それ自体及びその使用に関する。
アルキルグリコシド非イオン性界面活性剤、特にアルキルポリグリコシド非イオン性界面活性剤、特にアルキルポリグルコシド非イオン性界面活性剤は、化粧・美容用途、家庭用途、ヘルスケア用途及び産業用途において広く使用されている。既存の市販のアルキルポリグルコシドは化学的な経路により製造される。酵素反応の使用によりアルキルポリグリコシドを製造する方法が文献に開示されているが、アルキルポリグリコシド、例えばアルキルポリグルコシドの酵素的合成のための好適な商業的に実行可能な方法は現在のところ存在しない。酵素反応の効率及び/又は収率を向上させる必要性が存在する。
市販のアルキルポリグリコシドは、複数種の分子の複雑な混合物であり、一般的に「ポリ(poly)」と呼称されるにもかかわらず、ポリグリコシド鎖の平均長さは短く、アルキル鎖1つ当たりのグリコシド単位、好ましくはグルコース単位は約1~1.5個である。これは界面活性剤の有用性を制限するため、より長いグリコシド/グルコシド鎖を有し、及び/又は組成物中のグリコシド鎖の分布を変動させてアルキルポリグリコシドの界面活性特性を改変/改善することができるアルキルポリグリコシド、特にアルキルポリグルコシドが必要とされている。これらの特性の一部は、化学的合成方法を使用して達成することは困難である。
アルキルポリグリコシドが、水性媒体中で改善された透明度、及び/又は、材料、特に有効薬剤成分(active pharmaceutical ingredient;API)の改善された可溶化及び/又は安定性を達成することも、特に薬剤用途で必要とされている。
本発明者らは、驚くべきことに、上述の問題の少なくとも1つを克服するか、又は著しく軽減する、酵素反応によりアルキルポリグリコシドを製造する方法、その後のその精製/分画、アルキルポリグリコシド組成物それ自体及びその使用を発見した。
よって、本発明は、
(a)C16アルキルグリコシド及び/又はC18アルキルグリコシドを、単糖残基を含むグリコシルドナーと酵素的に反応させて、グリコシド鎖のモル平均重合度(平均DP)が2.0単位以上であり、アルキルモノグリコシド(DP1)のモル濃度がアルキルトリグリコシド(DP3)よりも高いアルキルポリグリコシド中間体を形成すること;及び
(b)アルキルポリグリコシド中間体を分画して、(i)グリコシド鎖の平均DPが3.0単位以上であり、DP3のモル濃度がDP1よりも高いアルキルポリグリコシド生成物と、任意選択的に(ii)グリコシド鎖の平均DPが2.5単位以下であるアルキルポリグリコシド副生成物とを形成すること、
による、C16アルキルポリグリコシド及び/又はC18アルキルポリグリコシドの製造方法を提供する。
本発明は、さらに、C16アルキルポリグリコシド及び/又はC18アルキルポリグリコシドの製造方法であって;
(a)酵素によって、
(i)単糖残基を含むグリコシルドナーと、
(ii)式R-Gのアルキルグリコシド(式中、Rは、m個の炭素原子を含むアルキル基であり、mは16及び/又は18であり、Gは少なくとも1種の単糖残基であり、nは単糖残基の数である)
を反応させて、
(iii)式R-Gのアルキルポリグリコシド中間体を形成すること(式中、Rは、m個の炭素原子を含むアルキル基であり、mは16及び/又は18であり、Gは少なくとも1種の単糖残基であり、pは単糖残基の数であり、pの平均値は2.0以上であり、p=(n+q)であり、ここで、nはアルキルグリコシド中の単糖残基の数であり、qは酵素反応の間に生じる単糖残基の数の増加分であり、qの平均値は1.0以上である。);及び
(b)アルキルポリグリコシド中間体を分画して、式R-Gのアルキルポリグリコシド生成物を形成すること(式中、Rは、m個の炭素原子を含むアルキル基であり、mは16及び/又は18であり、Gは少なくとも1種の単糖残基であり、sは単糖残基の数であり、sの平均値は3.0以上であり、s=(p+t)であり、ここで、pはアルキルポリグリコシド中間体中の単糖残基の数であり、tは分画の間に生じる単糖残基の数の増加分であり、tの平均値は0.3以上である。)
による、C16アルキルポリグリコシド及び/又はC18アルキルポリグリコシドの製造方法を提供する。
本発明は、酵素によって、C16アルキルグリコシド及び/又はC18アルキルグリコシドを、単糖残基を含むグリコシルドナーと反応させて、グリコシド鎖のモル平均重合度(平均DP)が2.0単位以上であるアルキルポリグリコシド中間体を形成することによる、C16及び/又はC18アルキルポリグリコシド中間体の製造方法も提供する。
本発明は、さらに、C16アルキルポリグリコシド及び/又はC18アルキルポリグリコシドを含むアルキルポリグリコシド組成物であって、グリコシド鎖のモル平均重合度(平均DP)が3.0単位以上であり、アルキルトリグリコシド(DP3)のモル濃度がアルキルモノグリコシド(DP1)よりも高い、アルキルポリグリコシド組成物も提供する。
本発明は、さらに、透明組成物であって、(ii)0.01~75.0質量%(wt%)の、C16アルキルポリグリコシド及び/又はC18アルキルポリグリコシドを含むアルキルポリグリコシドであって、グリコシド鎖のモル平均重合度(平均DP)が3.5単位以上であり、アルキルトリグリコシド(DP3)のモル濃度がアルキルモノグリコシド(DP1)よりも高いアルキルポリグリコシドにより可溶化された、(i)0.001~10.0wt%の少なくとも1種の水不溶性材料と、(iii)15.0~99.99wt%の水とを含む透明組成物も提供する。
本発明は、さらに、(i)0.001~10.0wt%の少なくとも1種の有効薬剤成分(API)と、(ii)0.01~75.0wt%の、C16アルキルポリグリコシド及び/又はC18アルキルポリグリコシドを含むアルキルポリグリコシドであって、グリコシド鎖のモル平均重合度(平均DP)が3.0単位以上であり、アルキルトリグリコシド(DP3)のモル濃度がアルキルモノグリコシド(DP1)よりも高い、アルキルポリグリコシドと、(iii)15.0~99.99wt%の水とを含む薬剤組成物を提供する。
本発明は、さらに、材料を可溶化する方法であって、材料を、C16アルキルポリグリコシド及び/又はC18アルキルポリグリコシドを含むアルキルポリグリコシドであって、グリコシド鎖のモル平均重合度(平均DP)が3.0単位以上であり、アルキルトリグリコシド(DP3)のモル濃度がアルキルモノグリコシド(DP1)よりも高い、アルキルポリグリコシド0.01~75.0wt%の水溶液と混合し、混合物を10℃~100℃で撹拌して、可溶化された材料を得る方法も提供する。
本発明は、さらに、有効薬剤成分(API)を可溶化するため及び/又は安定化させるための、C16アルキルポリグリコシド及び/又はC18アルキルポリグリコシドを含むアルキルポリグリコシド組成物であって、グリコシド鎖のモル平均重合度(平均DP)が3.0単位以上であり、アルキルトリグリコシド(DP3)のモル濃度がアルキルモノグリコシド(DP1)よりも高い、アルキルポリグリコシド組成物の使用を提供する。
本発明は、さらに、有効薬剤成分(API)を含む薬剤組成物中のポリソルベート80を部分的に又は完全に置き換えるための、C16アルキルポリグリコシド及び/又はC18アルキルポリグリコシドを含むアルキルポリグリコシド組成物であって、グリコシド鎖のモル平均重合度(平均DP)が3.0単位以上であり、アルキルトリグリコシド(DP3)のモル濃度がアルキルモノグリコシド(DP1)よりも高い、アルキルポリグリコシド組成物の使用を提供する。
本発明は、さらに、C16アルキルポリグリコシド及び/又はC18アルキルポリグリコシドを含むアルキルポリグリコシド組成物であって、グリコシド鎖のモル平均重合度(平均DP)が1.2~2.5単位であり、アルキルトリグリコシド(DP3)のモル分率が0.20以下である、アルキルポリグリコシド組成物を提供する。
本発明は、さらに、乳化剤、湿潤剤及び/又は分散剤としての、C16アルキルポリグリコシド及び/又はC18アルキルポリグリコシドを含むアルキルポリグリコシド組成物であって、グリコシド鎖のモル平均重合度(平均DP)が1.2~2.5単位であり、アルキルトリグリコシド(DP3)のモル分率が0.20以下である、アルキルポリグリコシド組成物の使用を提供する。
本発明の方法における使用のためのアルキルグリコシド出発材料は、アルキルモノグリコシド、アルキルジグリコシド、アルキルオリゴグリコシド及び/又はアルキルポリグリコシドであることができる。アルキルグリコシドのグリコシド成分は、好適には、例えば、グルコースの、フルクトースの、マンノースの、ガラクトースの、アラビノースの、及びこれらの混合物の単糖残基であり、及び/又はグリコシド結合により結合されて、例えば二糖鎖、オリゴ糖鎖及び/又は多糖鎖を形成した、これらの単糖残基の1種以上である。単糖残基は、好適には、グルコース残基を含むか、から実質的になるか、又はからなる。そのため、好ましい出発材料は、アルキルモノグルコシド、アルキルジグルコシド、アルキルオリゴグルコシド、アルキルポリグルコシド、及びこれらの混合物から、より好ましくはアルキルモノグルコシド、アルキルジグルコシド、アルキルオリゴグルコシド、及びこれらの混合物から、特にアルキルモノグルコシド及びアルキルジグルコシド、例えばアルキルマルトシド、及びこれらの混合物からなる群から選択されるアルキルグルコシドである。
一実施形態では、アルキルグリコシド出発材料は、複数種の化合物の混合物を含む組成物、例えば、異なるアルキル及び/又はグリコシド鎖を含む複数種の化合物の混合物を含む組成物である。市販のアルキルグリコシド、好ましくはアルキルグルコシドを出発材料として使用することができる。アルキルグリコシドの一部の市販の混合物は、グリコシド/グルコシド鎖の平均長さ又はモル平均重合度(平均DP)が一般的に1.5単位未満である場合であっても、一般的に、アルキルポリグリコシド又はアルキルポリグルコシドと称される。
誤解を避けるために、本開示における「アルキルグリコシド」及び「アルキルグルコシド」という用語の使用は、文脈から他のものを指すことが明らかでない限り、酵素反応のための出発材料を一般的に指すものとする。酵素反応の結果として生じる生成物、すなわち組成物又は混合物は、本開示において「アルキルポリグリコシド」及び/又は「アルキルポリグルコシド」と称する。
アルキルグリコシドのアルキル鎖、好ましくはアルキルグルコシドのアルキル鎖は、直鎖又は分枝鎖であることができ、好ましくは直鎖を含むか、から実質的になるか、又はからなる。アルキル鎖中の炭素原子の長さ又は数は、好ましくは、C16及び/又はC18を含むか、から実質的になるか、又はからなり、より好ましくは、C16及びC18を含むか、から実質的になるか、又はからなる。
一実施形態では、アルキルグリコシドのアルキル鎖には、C16アルキル基とC18アルキル基が混在し、C16アルキル基:C18アルキル基のモル比は、好適には、0.3~3.0:1.0、好ましくは0.5~2.0:1.0、より好ましくは0.7~1.5:1.0、特に0.8~1.2:1.0、特に0.9~1.1:1.0の範囲内である。
一実施形態では、アルキルグリコシドは、α-アノマー形態又はβ-アノマー形態のみであってもよいが、両方のアノマーを含んでもよく、好適には、0.2~20.0:1.0、好ましくは1.0~10.0:1.0、より好ましくは1.5~5.0:1.0、特に1.8~3.5:1.0、特に2.0~3.0:1.0の範囲内のα:βアノマー比を有する。
一実施形態では、アルキルグリコシドは、アルキルモノグリコシド及び/又はアルキルジグリコシド、好ましくはアルキルモノグルコシド及び/又はアルキルジグルコシド、特にC16及び/又はC18アルキルグルコシド、特にC16及びC18アルキルグルコシドを含むか、から実質的になるか、又はからなる。
一実施形態では、アルキルグリコシド、好適にはアルキルグルコシドは、複数種の化合物の混合物を含み、グリコシド鎖の平均DPは、アルキル鎖1つ当たり、1.0~1.7個、好適には1.0~1.5個、より好ましくは1.0~1.3個、特に1.0~1.15個、特に1.0~1.1個のグリコシド単位、好ましくはグルコース単位の範囲内である。
アルキルグリコシド出発材料は、式R-Gにより表すことができ、
ここで、Rは、両方とも本開示で定義したとおりの、m個の炭素原子を含むアルキル基であり、
Gは、本開示で定義したとおりの少なくとも1種の単糖残基であり、
nは単糖残基の数であり、nの平均値は本開示で定義したとおりである(平均DP)。
グリコシルドナー出発材料は、好適には、環状、直鎖状又は分枝鎖状のオリゴ糖又は多糖、あるいは、これらの混合物である。グリコシルドナーは、環状炭水化物、すなわち単糖残基の鎖が閉じたループを形成している炭水化物(例えばα-、β-、γ-シクロデキストリン、又はより大きい環状のα-グルカン)、直鎖状オリゴ糖、例えばマルトデキストリン、及び多糖、例えばデンプン等を含んでもよい。
好ましい一実施形態では、グリコシルドナーは、マルトデキストリン、シクロデキストリン、デンプン及びこれらの混合物、好ましくはマルトデキストリン、シクロデキストリン及びこれらの混合物、より好ましくはシクロデキストリンからなる群から選択される。
一実施形態では、グリコシルドナーは、デンプン、特にワキシー(もち種)デンプンを含むか、から実質的になるか、又はからなる。デンプンは、いかなる植物供給源、例えばトウモロコシ、コムギ、メイズ、オオムギ、ジャガイモ、タピオカ、コメ、サゴ、及びソルガム粒に由来するものであってもよい。粗デンプン材料、例えば粉砕された穀物、浸軟された塊茎、又はそれらからの部分的に精製されたデンプンが使用されてもよい。本開示において使用される「デンプン」という用語は、未変性デンプンの他に、酸、アルカリ、酵素、熱等を用いる処理により変性されたデンプンを包含する。様々なタイプの可溶性又は部分的に可溶性の変性デンプン、デキストリン、糊化生成物及びデンプン誘導体もグリコシルドナーとして使用することができる。ワキシー(すなわち高アミロペクチン)デンプンが好ましく、例えば、ジャガイモアミロペクチン、メイズアミロペクチン、ワキシーメイズデンプン、ワキシーオオムギデンプン、ワキシージャガイモデンプン、及びこれらの混合物からなる群から選択されたものが好ましい。
一実施形態では、グリコシルドナーは、マルトデキストリンを含むか、から実質的になるか、又はからなる。マルトデキストリンは、いかなる植物供給源、例えばジャガイモ、メイズ及びコムギに由来するものであってもよい。ジャガイモマルトデキストリンは1つの好ましい形態である。
一実施形態では、マルトデキストリンのデキストロース当量(DE)値は、好適には、0.1~20、好ましくは0.5~10、より好ましくは0.8~5、特に0.9~2、特に1~1.5単位の範囲内である。
一実施形態では、グリコシルドナーは、α-、β-及び/又はγ-シクロデキストリン、好ましくはα-及び/又はβ-シクロデキストリン、より好ましくはβ-シクロデキストリンを含むか、から実質的になるか、又はからなる。
本発明の方法において使用される酵素は、少なくとも1つの、好ましくは少なくとも2つの単糖残基を一度にグリコシルドナーからアルキルグリコシドへと転移させることができる。この酵素は、好ましくはグリコシド(若しくはグリコシル)ヒドロラーゼ及び/又はグリコシドトランスフェラーゼである。
一実施形態では、酵素は、グリコシドヒドロラーゼ又はグリコシルトランスフェラーゼ、好ましくはグリコシドヒドロラーゼ、特にグリコシドヒドロラーゼファミリー13又は57に属するものである。1つの好ましいグリコシドヒドロラーゼファミリー13酵素はシクロデキストリングリコシルトランスフェラーゼであり、これはシクロデキストリングルカノトランスフェラーゼもしくはシクロデキストリングルカニルトランスフェラーゼ又はシクロデキストリングリコシルトランスフェラーゼとしても知られている(全てCGTaseと略記される)。1つの好ましいCGTase酵素はシクロマルトデキストリングルカノトランスフェラーゼ(EC番号2.4.1.19)((1-4)-α-D-グルカン:(1-4)-α-D-グルカン4-α-D[(1-4)-α-D-グルカノ]-トランスフェラーゼ)である。好適な酵素としては、バチルス・マセランス(Bacillus macerans)のCGTase(Amano Enzyme Europe、英国)及びサーモアナエロバクター属細菌(Thermoanaerobacter sp.)のCGTase(Novozymes AJS、デンマーク)が挙げられる。
ファミリー13及びファミリー57に分類される他の好適なグリコシドヒドロラーゼ酵素としては、4-α-グルカノトランスフェラーゼ、E.C.番号2.4.1.25;体系名:(1-4)-α-D-グルカン:(1-4)-α-D-グルカン4-α-D-グリコシルトランスフェラーゼ(GTase)が挙げられる。
さらに、他のファミリーに属するグリコシルヒドロラーゼ又はグリコシルトランスフェラーゼも、本開示に記載したように少なくとも1つの、好ましくは少なくとも2つの単糖残基を一度にグリコシルドナーからアルキルグリコシドに転移できる限り、本発明の方法において使用することができる。
一実施形態では、本発明の方法の反応混合物において、グリコシルドナー中に存在する単糖残基は、好ましくは、アルキルグリコシドに対してモル過剰である。
一実施形態では、反応混合物における、グリコシルドナー中、好ましくはマルトデキストリン中に存在する単糖残基とアルキルグリコシドとのモル比は、(i)40超:1.0、好適には50以上:1.0、好ましくは55以上:1.0、より好ましくは60以上:1.0、特に65以上:1.0、特に70以上:1.0であり、及び/又は(ii)好適には200以下:1.0、好ましくは150以下:1.0、より好ましくは120以下:1.0、特に90以下:1.0、特に80以下:1.0である。
一実施形態では、反応混合物における、グリコシルドナー中、好ましくはマルトデキストリン中に存在する単糖残基とアルキルグリコシドとのモル比は、好適には49~95:1.0、好ましくは56~88:1.0、より好ましくは62~82:1.0、特に67~77:1.0、特に71~73:1.0の範囲内である。
一実施形態では、反応混合物における、グリコシルドナー中、好ましくはシクロデキストリン中に存在する単糖残基とアルキルグリコシドとのモル比は、(i)好適には2.0超:1.0、好ましくは3.0以上:1.0、より好ましくは4.0以上:1.0、特に4.5以上:1.0、特に5.0以上:1.0であり、及び/又は(ii)好適には30.0未満:1.0、好ましくは25.0以下:1.0、より好ましくは20.0以下:1.0、特に17.0以下:1.0、特に15.0以下:1.0である。
一実施形態では、反応混合物における、グリコシルドナー中、好ましくはシクロデキストリン中に存在する単糖残基とアルキルグリコシドとのモル比は、好適には10.0~23.0:1.0、好ましくは12.0~21.0:1、より好ましくは14.0~20.0:1.0、特に16.0~19.0:1.0、特に17.0~18.0:1.0の範囲内である。
一実施形態では、反応混合物における、すなわち本発明の方法において使用される、グリコシルドナー、好ましくはマルトデキストリンと、アルキルグリコシドとの質量比は、好適には5~70:1.0、好ましくは10~55:1.0、より好ましくは15~45:1.0、特に20~35:1.0、特に25~30:1.0の範囲内である。
一実施形態では、反応混合物における、すなわち本発明の方法において使用される、グリコシルドナー、好ましくはシクロデキストリンと、アルキルグリコシドとの質量比は、好適には2.0~12.0:1.0、好ましくは3.5~9.0:1.0、より好ましくは4.5~7.5:1.0、特に5.0~7.0:1.0、特に5.5~6.5:1.0の範囲内である。
一実施形態では、反応混合物中のアルキルグリコシドの濃度、好ましくはマルトデキストリンがグリコシルドナーである場合の反応混合物中のアルキルグリコシドの濃度は、(i)好適には0.20wt%以上、好ましくは0.40wt%以上、より好ましくは0.60wt%以上、特に0.65wt%以上、特に0.70wt%以上であり、及び/又は(ii)好適には6.0wt%以下、好ましくは3.0wt%以下、より好ましくは1.5wt%以下、特に1.0wt%以下、特に0.75wt%以下であり、ここで、上記(i)及び(ii)は両方とも、当該混合物の総質量に基づく。
一実施形態では、反応混合物中のアルキルグリコシドの濃度、好ましくはシクロデキストリンがグリコシルドナーである場合の反応混合物中のアルキルグリコシドの濃度は、(i)好適には1.3wt%以上、好ましくは1.6wt%以上、より好ましくは1.8wt%以上、特に2.0wt%以上、特に2.1wt%以上;及び/又は(ii)好適には3.0wt%以下、好ましくは2.8wt%以下、より好ましくは2.6wt%以下、特に2.4wt%以下、特に2.3wt%以下であり、ここで、上記(i)及び(ii)は両方とも、当該混合物の総質量に基づく。
一実施形態では、反応混合物中のグリコシルドナー、好ましくはマルトデキストリンの濃度は、混合物の総質量に基づいて、好適には5.0~35.0wt%、好ましくは10.0~30.0wt%、より好ましくは15.0~26.0wt%、特に18.0~23.0wt%、特に19.5~21.5wt%の範囲内である。
一実施形態では、反応混合物中のグリコシルドナー、好ましくはシクロデキストリンの濃度は、混合物の総質量に基づいて、好適には9.0~20.0wt%、好ましくは11.0~18.0wt%、より好ましくは13.0~16.5wt%、特に14.0~15.5wt%、特に14.5~15.0wt%の範囲内である。
反応混合物中の水の量は、混合物の総質量に基づいて、好適には60.0~95.0wt%、好ましくは65.0~90.0wt%、より好ましくは70.0~87.0wt%、特に75.0~84.0wt%、特に78.0~82.0wt%の範囲内である。
一実施形態では、反応混合物中の酵素の濃度は、混合物の総質量に基づいて、好適には0.005~2.0wt%、好ましくは0.01~1.0wt%、より好ましくは0.03~0.10wt%、特に0.04~0.06wt%、特に0.05wt%の範囲内である。
一実施形態では、反応混合物1kg当たりの酵素の活性は、好適には0.15~60、好ましくは0.3~30、より好ましくは0.9~3.0、特に1.2~1.8、特に1.4~1.6KNU-CPの範囲内である。
一実施形態では、本発明の方法は、好ましくはマルトデキストリンがグリコシルドナーである場合に、好適には40~80℃、好ましくは50~74℃、より好ましくは55~71℃、特に60~69℃、特に63~67℃の範囲内の温度で実施される。
一実施形態では、本発明の方法は、好ましくはシクロデキストリン、特にβ-シクロデキストリンがグリコシルドナーである場合に、好適には、65~85℃、好ましくは70~80℃、より好ましくは72~78℃、特に74~76℃、特に75℃の範囲内の温度で実施される。
一実施形態では、酵素反応は、好ましくは、5.0~9.0、より好ましくは6.0~8.5、特に7.5~8.3、特に7.9~8.1の範囲内のpHで行われる。
酵素反応は、好適には、1~72時間、好ましくは4~48時間、より好ましくは8~42時間、特に12~36時間、特に16~32時間の範囲内の時間にわたって行われる。酵素反応は、この時間の後、例えば、熱により、又は酸、塩基若しくは他の作用物質の添加により酵素を不活性化することで、あるいは、反応混合物からの酵素の除去により、好適に停止される。一実施形態では、酵素は、反応混合物を、最高で100℃、好適には最高で70℃、好ましくは最高で80℃、より好ましくは最高で85℃、特に最高で90℃、特に最高で95℃で、好適な時間、例えば最長で2時間、好ましくは最長で3時間、加熱することにより不活性化される。
一実施形態では、グリコシド単位、好ましくはグルコース単位の変換のレベル、又は酵素反応の間にアルキルグリコシド出発材料に転移されるグリコシルドナー中、好ましくはマルトデキストリン中に存在する単糖残基の量は、(i)好適には1.0wt%以上、好ましくは2.0wt%以上、より好ましくは3.0wt%以上、特に4.0wt%以上、特に4.5wt%以上;及び/又は(ii)好適には10.0wt%以下、好ましくは8.0wt%以下、より好ましくは6.5wt%以下、特に5.5wt%以下、特に5.0wt%以下であり、ここで、上記(i)及び(ii)は両方ともグリコシルドナー出発材料中に当初存在する単糖残基の質量に基づく。
一実施形態では、グリコシド単位、好ましくはグルコース単位の変換のレベル、又は酵素反応の間にアルキルグリコシド出発材料に転移されるグリコシルドナー中、好ましくはシクロデキストリン中に存在する単糖残基の量は、(i)好適には5.0wt%以上、好ましくは10.0wt%以上、より好ましくは12.0wt%以上、特に14.0wt%以上、特に16.0wt%以上;及び/又は(ii)好適には35.0wt%以下、好ましくは30.0wt%以下、より好ましくは25.0wt%以下、特に20.0wt%以下、特に18.0wt%以下であり、ここで、上記(i)及び(ii)は両方ともグリコシルドナー出発材料中に当初存在する単糖残基の質量に基づく。
一実施形態では、粗反応生成物混合物中のアルキルポリグリコシドの濃度、すなわち、いずれの精製又は分離ステップよりも前のアルキルポリグリコシドの濃度は、当該混合物の総質量に基づいて、好適には0.2~12.0wt%、好ましくは1.0~8.0wt%、より好ましくは1.2~7.0wt%、特に1.4~6.0wt%、特に1.5~5.5wt%の範囲内である。
一実施形態では、好ましくは、マルトデキストリンがグリコシルドナーである場合、粗反応生成物混合物中のアルキルポリグリコシドの濃度は、当該混合物の総質量に基づいて、好適には0.2~5.0wt%、好ましくは1.0~2.5wt%、より好ましくは1.2~2.0wt%、特に1.4~1.8wt%、特に1.5~1.7wt%の範囲内である。
一実施形態では、好ましくは、シクロデキストリンがグリコシルドナーである場合に、粗反応生成物混合物中のアルキルポリグリコシドの濃度は、当該混合物の総質量に基づいて、好適には2.0~12.0wt%、好ましくは3.0~9.0wt%、より好ましくは3.5~6.5wt%、特に3.8~5.0wt%、特に4.2~4.7wt%の範囲内である。
粗反応生成物混合物中のアルキルポリグリコシド、すなわち、いずれの下流の分画よりも前のアルキルポリグリコシドは中間生成物であり、本開示においてアルキルポリグリコシド中間体と呼称される。
本発明による酵素反応におけるアルキルポリグリコシド中間体とアルキルグリコシド出発材料の質量比は、好適には1.2~4.0:1.0、好ましくは1.5~3.0:1.0、より好ましくは1.7~2.6:1.0、特に1.9~2.4:1.0、特に2.0~2.3:1.0の範囲内である。
アルキルポリグリコシド中間体のアルキル鎖成分は、好適には、本開示で定義したとおりのアルキルグリコシド出発材料のアルキル鎖成分を反映する/と実質的に同じである。一実施形態では、アルキルポリグリコシド中間体のアルキル鎖にはC16アルキル基とC18アルキル基が混在し、C16:C18アルキル基のモル比は、好適には0.3~3.0:1.0、好ましくは0.5~2.0:1.0、より好ましくは0.7~1.5:1.0、特に0.8~1.2:1.0、特に0.9~1.1:1.0の範囲内である。
アルキルポリグリコシド中間体中のグリコシド成分の化学組成は、アルキルグリコシド及びグリコシルドナーの両方の化学組成に依存する。一実施形態では、アルキルグリコシド及びグリコシルドナーのグリコシド成分の化学組成は同じであり、好ましくは両方とも、グルコース残基を含むか、から実質的になるか、又はからなる。そのため、アルキルポリグリコシド中間体のグリコシド成分の化学組成は、好ましくは、グルコース残基を含むか、から実質的になるか、又はからなる。
アルキルポリグリコシド中間体、好ましくはアルキルポリグルコシド中間体のグリコシド鎖の平均長さ又はモル平均重合度(平均DP)は、アルキル鎖1つ当たり、(i)好適には2.0個以上、より好適には2.5個以上、好ましくは3.0個以上、より好ましくは3.5個以上、特に3.8個以上、特に4.0個以上のグリコシド単位、好ましくはグルコース単位であり、及び/又は(ii)好適には6.5個以下、より好適には6.0個以下、好ましくは5.5個以下、より好ましくは5.0個以下、特に4.8個以下、特に4.6個以下のグリコシド単位、好ましくはグルコース単位である。
一実施形態では、アルキルポリグリコシド中間体のグリコシド鎖の平均DPは、好ましくは、マルトデキストリンがグリコシルドナーである場合に、好適には3.4~5.2個、好ましくは3.8~4.7個、より好ましくは4.1~4.5個、特に4.2~4.4個、特に4.25~4.35個のグリコシド単位、好ましくはグルコース単位の範囲内である。
一実施形態では、アルキルポリグリコシド中間体のグリコシド鎖の平均DPは、好ましくは、シクロデキストリンがグリコシルドナーである場合に、好適には、3.0~4.5個、好ましくは3.2~4.2個、より好ましくは3.4~4.0個、特に3.5~3.9個、特に3.6~3.8個のグリコシド単位、好ましくはグルコース単位の範囲内である。
一実施形態では、アルキルグリコシドのグリコシド鎖の平均DPは、アルキルポリグリコシド中間体を形成させるための酵素反応の間に、アルキル鎖1つ当たり、1.0個以上、好適には1.5~5.0個、好ましくは2.0~4.5個、より好ましくは2.5~4.0個、特に2.8~3.5個、特に3.0~3.3個のグリコシド単位、好ましくはグルコース単位の範囲内の量の分増加する。
アルキルポリグリコシド中間体、好ましくはアルキルポリグルコシド中間体は、好適には、1~10個のグリコシド単位を含む、すなわち1(アルキルモノグリコシド(DP1))、2(アルキルジグリコシド(DP2))、3(アルキルトリグリコシド(DP3))、4(アルキルテトラグリコシド(DP4))、5(アルキルペンタグリコシド(DP5))、6(アルキルヘキサグリコシド(DP6))、7(アルキルヘプタグリコシド(DP7))、8(アルキルオクタグリコシド(DP8))、9(アルキルノナグリコシド(DP9))、10(アルキルデカグリコシド(DP10))、及びこれらの混合物からなる群から選択されるグリコシド鎖、好ましくはグルコシド鎖の組成物又は混合物を含む。10を超えるグリコシド単位(例えばDP11~DP15)のグリコシド鎖を有するアルキルポリグリコシドもまた混合物中に存在することができるが、これらは、一般的に、より少ない量である。
一実施形態では、アルキルポリグリコシド中間体組成物、好ましくはアルキルポリグルコシド中間体組成物は、(i)好適には0.50以下、より好適には0.45以下、好ましくは0.40以下、より好ましくは0.35以下、特に0.30以下、特に0.25以下のモル分率のDP1を含み、及び/又は(ii)好適には0.05以上、より好適には0.10以上、好ましくは0.14以上、より好ましくは0.16以上、特に0.18以上、特に0.20以上のモル分率のDP1を含み、ここで、上記(i)及び(ii)は両方とも、当該組成物中のDP1~DP15アルキルポリグリコシドの総量に基づく。
アルキルポリグリコシド中間体のアルキルモノグリコシド(DP1)成分は、アルキルグリコシド出発材料の少なくとも一部と同じ化学構造を有してもよい。すなわち、アルキルポリグリコシド中間体のアルキルモノグリコシド(DP1)成分は、未反応の出発材料であると考えることができるが、理論に縛られるわけではないが、恐らく、アルキルモノグリコシド出発材料の実質的に全ては、カップリング反応においてグリコシド残基の付加により伸長され、その後、酵素反応の間の不均化反応及び加水分解反応においてグリコシド残基の除去により短縮されて、DP1、DP2、DP3、及びより長いグリコシド鎖を有する他の成分を形成すると考えられる。
一実施形態では、アルキルポリグリコシド中間体組成物、好ましくはアルキルポリグルコシド中間体組成物は、(i)好適には0.40以下、より好適には0.35以下、好ましくは0.30以下、より好ましくは0.25以下、特に0.20以下、特に0.18以下のモル分率のDP2を含み、及び/又は(ii)好適には0.03以上、より好適には0.06以上、好ましくは0.09以上、より好ましくは0.12以上、特に0.14以上、特に0.16以上のモル分率のDP2を含み、ここで、上記(i)及び(ii)は両方とも、当該組成物中のDP1~DP15アルキルポリグリコシドの総量に基づく。
一実施形態では、アルキルポリグリコシド中間体組成物、好ましくはアルキルポリグルコシド中間体組成物は、(i)好適には0.40以下、より好適には0.30以下、好ましくは0.25以下、より好ましくは0.20以下、特に0.16以下、特に0.14以下のモル分率のDP3を含み、及び/又は(ii)好適には0.02以上、より好適には0.05以上、好ましくは0.07以上、より好ましくは0.09以上、特に0.11以上、特に0.12以上のモル分率のDP3を含み、ここで、上記(i)及び(ii)は両方とも、当該組成物中のDP1~DP15アルキルポリグリコシドの総量に基づく。
一実施形態では、アルキルポリグリコシド中間体組成物、好ましくはアルキルポリグルコシド中間体組成物は、(i)好適には0.35以下、より好適には0.25以下、好ましくは0.20以下、より好ましくは0.16以下、特に0.14以下、特に0.13以下のモル分率のDP4を含み、及び/又は(ii)好適には0.02以上、より好適には0.04以上、好ましくは0.06以上、より好ましくは0.08以上、特に0.10以上、特に0.11以上のモル分率のDP4を含み、ここで、上記(i)及び(ii)は両方とも、当該組成物中のDP1~DP15アルキルポリグリコシドの総量に基づく。
一実施形態では、アルキルポリグリコシド中間体組成物、好ましくはアルキルポリグルコシド中間体組成物は、(i)好適には0.80以下、より好適には0.70以下、好ましくは0.65以下、より好ましくは0.60以下、特に0.56以下、特に0.54以下モル分率のDP1~DP3を含み、及び/又は(ii)好適には0.20以上、より好適には0.30以上、好ましくは0.40以上、より好ましくは0.45以上、特に0.48以上、特に0.50以上のモル分率のDP1~DP3を含み、ここで、上記(i)及び(ii)は両方とも、当該組成物中のDP1~DP15アルキルポリグリコシドの総量に基づく。
一実施形態では、アルキルポリグリコシド中間体組成物、好ましくはアルキルポリグルコシド中間体組成物は、(i)好適には0.65以下、より好適には0.60以下、好ましくは0.55以下、より好ましくは0.50以下、特に0.45以下、特に0.42以下のモル分率のDP4~DP10を含み、及び/又は(ii)好適には0.20以上、より好適には0.25以上、好ましくは0.30以上、より好ましくは0.33以上、特に0.36以上、特に0.38以上のモル分率のDP4~DP10を含み、ここで、上記(i)及び(ii)は両方とも、当該組成物中のDP1~DP15アルキルポリグリコシドの総量に基づく。
一実施形態では、アルキルポリグリコシド中間体組成物、好ましくはアルキルポリグルコシド中間体組成物は、(i)好適には0.25以下、より好適には0.20以下、好ましくは0.15以下、より好ましくは0.12以下、特に0.09以下、特に0.08以下のモル分率のDP11~DP15を含み、及び/又は(ii)好適には0.01以上、より好適には0.02以上、好ましくは0.03以上、より好ましくは0.04以上、特に0.05以上、特に0.06以上のモル分率のDP11~DP15を含み、ここで、上記(i)及び(ii)は両方とも、当該組成物中のDP1~DP15アルキルポリグリコシドの総量に基づく。
一実施形態では、(i)アルキルポリグリコシド中間体組成物、好ましくはアルキルポリグルコシド中間体組成物中のDP1対DP2のモル分率の比は、好適には1.0~3.0:1.0、より好適には1.1~2.5:1.0、好ましくは1.15~2.0:1.0、より好ましくは1.2~1.8:1.0、特に1.23~1.7:1.0、特に1.25~1.6:1.0の範囲内であり、及び/又は(ii)アルキルポリグリコシド中間体組成物、好ましくはアルキルポリグルコシド中間体組成物中のDP3対DP1のモル分率の比は、好適には0.1~1.0:1.0、より好適には0.2~0.9:1.0、好ましくは0.3~0.8:1.0、より好ましくは0.35~0.75:1.0、特に0.4~0.7:1.0、特に0.45~0.65:1.0の範囲内であり、及び/又は(iii)アルキルポリグリコシド中間体組成物、好ましくはアルキルポリグルコシド中間体組成物中のDP2対DP3のモル分率の比は、好適には、0.8~2.5:1.0、より好適には1.0~2.0:1.0、好ましくは1.05~1.8:1.0、より好ましくは1.1~1.7:1.0、特に1.15~1.6:1.0、特に1.2~1.5:1.0の範囲内であり、及び/又は(iv)アルキルポリグリコシド中間体組成物、好ましくはアルキルポリグルコシド中間体組成物中のDP3対DP4のモル分率の比は、好適には0.7~2.0:1.0、より好適には0.8~1.7:1.0、好ましくは0.85~1.4:1.0、より好ましくは0.9~1.3:1.0、特に0.95~1.25:1.0、特に1.0~1.2:1.0の範囲内である。
一実施形態では、アルキルポリグリコシド中間体組成物、好ましくはアルキルポリグルコシド中間体組成物は、フローリー-シュルツ分布の形態にある。そのような分布が、本開示に記載したとおりの酵素反応から得られることは驚くべきことである。
アルキルポリグリコシド中間体は、式R-Gによって表すことができ、
ここで、
Rは、m個の炭素原子を含むアルキル基であり、R及びmは、両方とも本開示で定義したとおりであり、
Gは、本開示で定義したとおりの、少なくとも1種の単糖残基であり、
pは単糖残基の数であり、
p=(n+q)であり、
ここで、nはアルキルグリコシド出発材料中の単糖残基の数であり、qは、酵素反応の間に生じる単糖残基の数の増加分であり、
nの平均値は本開示で定義されており(アルキルグリコシド出発材料の平均DP)、
pの平均値は本開示で定義されており(酵素反応後の平均DP)、及び
qの平均値は本開示で定義されている(酵素反応の間に生じる平均DPの増加分)。
主にDP1及びDP2を除去してアルキルポリグリコシド組成物を形成するために、当該技術分野で知られている様々な方法によって、例えばフラッシュクロマトグラフィー又は抽出を使用することによって、アルキルポリグリコシド中間体を分画することができ、アルキルポリグリコシド組成物は、本開示に記載の用途で使用することができる。このアルキルポリグリコシド、好ましくはアルキルポリグルコシドは、本開示においてアルキルポリグリコシド生成物、好ましくはアルキルポリグルコシド生成物と呼称される。主にDP1及びDP2を含有する画分も有用な特性を有し、例えば、乳化剤、湿潤剤、分散剤、レオロジー調整剤及び/又は増粘剤として使用することができる。この材料は、本開示においてアルキルポリグリコシド副生成物と呼称される。
そのため、アルキルポリグリコシド生成物及び任意選択的にアルキルポリグリコシド副生成物を形成するためにアルキルポリグリコシド中間体を分画することができる。一実施形態では、アルキルポリグリコシド中間体は、分画の前に精製も単離もされず、好適には、分画は、アルキルポリグリコシド中間体を含む粗酵素反応混合物に対して実施される。
一実施形態では、アルキルポリグリコシド生成物のアルキル鎖成分は、好適には、本開示で定義したとおりのアルキルグリコシド出発材料及び/又はアルキルポリグリコシド中間体のアルキル鎖成分を反映する/と実質的に同じである。一実施形態では、アルキルポリグリコシド生成物のアルキル鎖成分には、好適には、C16及びC18アルキル基が混在し、C16:C18アルキル基のモル比は、好適には、1.0~12.0:1.0、好ましくは2.0~8.0:1.0、より好ましくは2.5~5.0:1.0、特に3.0~4.0:1.0、特に3.3~3.4:1.0の範囲内である。
アルキルポリグリコシド中間体に関して、アルキルポリグリコシド生成物のグリコシド成分の化学組成は、アルキルグリコシド及びグリコシルドナーの両方、すなわち、好ましくは、グルコース残基を含むか、から実質的になるか、又はからなる、アルキルグリコシド及びグリコシルドナーの両方の化学組成に依存する。そのため、アルキルポリグリコシド生成物のグリコシド成分の化学組成は、好ましくは、グルコース残基を含むか、から実質的になるか、又はからなる。
アルキルポリグリコシド生成物はまた、アルキルポリグリコシド中間体に関して本開示で定義したとおりのDP1~DP15成分の殆どを含むが、個々の成分、特にDP1及びDP2の詳細な組成及び濃度は、アルキルポリグリコシド中間体とは大きく異なり、特に本開示に記載したとおりの有効薬剤成分(API)と組み合わせて使用された場合に、著しく改善された特性をもたらす。
アルキルポリグリコシド生成物、好ましくはアルキルポリグルコシド生成物のグリコシド鎖の平均長さ又はモル平均重合度(平均DP)は、アルキル鎖1つ当たり、(i)好適には3.0個以上、より好適には3.5個以上、好ましくは4.0個以上、より好ましくは4.5個以上、特に4.8個以上、特に5.0個以上のグリコシド単位、好ましくはグルコース単位であり、及び/又は(ii)好適には8.0個以下、より好適には7.5個以下、好ましくは7.0個以下、より好ましくは6.6個以下、特に6.2個以下、特に6.0個以下のグリコシド単位、好ましくはグルコース単位である。
一実施形態では、アルキルポリグリコシド生成物組成物のグリコシド鎖の平均DPは、好適には3.9~7.3個、好ましくは4.4~6.8個、より好ましくは4.8~6.4個、特に5.1~6.1個、特に5.3~5.8個のグリコシド単位、好ましくはグルコース単位の範囲内である。
一実施形態では、アルキルポリグリコシドのグリコシド鎖の平均DPは、アルキルポリグリコシド生成物を形成するためのアルキルポリグリコシド中間体の分画によって、アルキル鎖1つ当たり、0.3個以上、好適には0.5~3.5個、好ましくは0.6~2.5個、より好ましくは0.7~2.0個、特に0.8~1.5個、特に0.9~1.1個のグリコシド単位、好ましくはグルコース単位の範囲内の量の分増加する。
一実施形態では、アルキルポリグリコシドのグリコシド鎖の平均DPは、アルキルポリグリコシド生成物を形成するためのアルキルポリグリコシド中間体の分画によって、アルキル鎖1つ当たり、0.7個以上、好適には1.0~3.5個、好ましくは1.3~3.0個、より好ましくは1.6~2.5個、特に1.8~2.3個、特に1.9~2.1個のグリコシド単位、好ましくはグルコース単位の範囲内の量の分増加する。
一実施形態では、アルキルポリグリコシド生成物組成物、好ましくはアルキルポリグルコシド生成物組成物は、当該組成物中のDP1~DP15アルキルポリグリコシドの総量に基づいて、好適には、0から0.20以下、より好適には0.15以下、好ましくは0.10以下、より好ましくは0.05以下、特に0.03以下、特に0.02以下のモル分率のDP1を含む。
一実施形態では、アルキルポリグリコシド生成物組成物、好ましくはアルキルポリグルコシド生成物組成物は、当該組成物中のDP1~DP15アルキルポリグリコシドの総量に基づいて、好適には、0から0.30以下、より好適には0.20以下、好ましくは0.15以下、より好ましくは0.10以下、特に0.05以下、特に0.03以下のモル分率のDP2を含む。
一実施形態では、アルキルポリグリコシド生成物組成物、好ましくはアルキルポリグルコシド生成物組成物は、(i)好適には0.30以下、より好適には0.25以下、好ましくは0.23以下、より好ましくは0.21以下、特に0.19以下、特に0.17以下のモル分率のDP3を含み、及び/又は(ii)好適には0.05以上、より好適には0.07以上、好ましくは0.09以上、より好ましくは0.11以上、特に0.13以上、特に0.14以上のモル分率のDP3を含み、ここで、上記(i)及び(ii)は両方とも、当該組成物中のDP1~DP15アルキルポリグリコシドの総量に基づく。
一実施形態では、アルキルポリグリコシド生成物組成物、好ましくはアルキルポリグルコシド生成物組成物は、(i)好適には0.40以下、より好適には0.35以下、好ましくは0.30以下、より好ましくは0.27以下、特に0.25以下、特に0.24以下のモル分率のDP4を含み、及び/又は(ii)好適には0.05以上、より好適には0.10以上、好ましくは0.15以上、より好ましくは0.18以上、特に0.20以上、特に0.21以上のモル分率のDP4を含み、ここで、上記(i)及び(ii)は両方とも、当該組成物中のDP1~DP15アルキルポリグリコシドの総量に基づく。
一実施形態では、アルキルポリグリコシド生成物組成物、好ましくはアルキルポリグルコシド生成物組成物は、(i)好適には0.35以下、より好適には0.30以下、好ましくは0.25以下、より好ましくは0.22以下、特に0.20以下、特に0.19以下のモル分率のDP1~DP3を含み、及び/又は(ii)好適には0.05以上、より好適には0.08以上、好ましくは0.10以上、より好ましくは0.12以上、特に0.13以上、特に0.14以上のモル分率のDP1~DP3を含み、ここで、上記(i)及び(ii)は両方とも、当該組成物中のDP1~DP15アルキルポリグリコシドの総量に基づく。
一実施形態では、アルキルポリグリコシド生成物組成物、好ましくはアルキルポリグルコシド生成物組成物は、(i)好適には0.95以下、より好適には0.90以下、好ましくは0.88以下、より好ましくは0.86以下、特に0.84以下、特に0.82以下のモル分率のDP4~DP10を含み、及び/又は(ii)好適には0.50以上、より好適には0.60以上、好ましくは0.70以上、より好ましくは0.74以上、特に0.76以上、特に0.78以上のモル分率のDP4~DP10を含み、ここで、上記(i)及び(ii)は両方とも、当該組成物中のDP1~DP15アルキルポリグリコシドの総量に基づく。
一実施形態では、アルキルポリグリコシド生成物組成物、好ましくはアルキルポリグルコシド生成物組成物は、(i)好適には0.15以下、より好適には0.10以下、好ましくは0.08以下、より好ましくは0.07以下、特に0.06以下、特に0.05以下のモル分率のDP11~DP15を含み、及び/又は(ii)好適には0.005以上、より好適には0.010以上、好ましくは0.0150以上、より好ましくは0.020以上、特に0.025以上、特に0.030以上のモル分率のDP11~DP15を含み、ここで、上記(i)及び(ii)は両方とも、当該組成物中のDP1~DP15アルキルポリグリコシドの総量に基づく。
一実施形態では、アルキルポリグリコシド生成物組成物、好ましくはアルキルポリグルコシド生成物組成物は、組成物中のDP1~DP15アルキルポリグリコシドの総量に基づいて、(i)好適には0.040以下、より好適には0.030以下、好ましくは0.025以下、より好ましくは0.020以下、特に0.015以下、特に0.010以下のモル分率のDP11~DP15を含む。かかるアルキルポリグリコシド生成物組成物、好ましくはアルキルポリグルコシド生成物組成物は、水溶液中で驚くべき程に改善された透明度を有することができる。
一実施形態では、アルキルポリグリコシド生成物組成物、好ましくはアルキルポリグルコシド生成物組成物中のDP3対DP1のモル分率の比は、好適には2.0超:1.0、より好適には10超:1.0、好ましくは30超:1.0、より好ましくは60超:1.0、特に80超:1.0、特に100超:1.0である。
一実施形態では、アルキルポリグリコシド生成物組成物、好ましくはアルキルポリグルコシド生成物組成物中のDP3対DP4のモル分率の比は、好適には、0.20~2.0:1.0、より好適には0.30~1.0:1.0、好ましくは0.40~0.95:1.0、より好ましくは0.50~0.90:1.0、特に0.55~0.85:1.0、特に0.60~0.80:1.0の範囲内である。
一実施形態では、アルキルポリグリコシド生成物組成物、好ましくはアルキルポリグルコシド生成物組成物は、(i)好適には、DP1のモル分率よりも、好適には0.30以下高い、より好適には0.25以下高い、好ましくは0.20以下高い、より好ましくは0.19以下高い、特に0.18以下高い、特に0.17以下高いモル分率(すなわちDP3マイナスDP1)のDP3を含み、及び/又は(ii)DP1のモル分率よりも好適には0.03以上高い、より好適には0.08以上高い、好ましくは0.10以上高い、より好ましくは0.12以上高い、特に0.13以上高い、特に0.14以上高いモル分率(すなわちDP3マイナスDP1)のDP3を含み、ここで、上記(i)及び(ii)は両方とも、当該組成物中のDP1~DP15アルキルポリグリコシドの総量に基づく。
本発明によるアルキルポリグリコシド生成物は、式R-Gにより表すことができ、ここで、Rは、m個の炭素原子を含むアルキル基であり、Rとmは、両方とも本開示で定義したとおりであり、
Gは、本開示で定義したとおりの、少なくとも1種の単糖残基であり、
sは単糖残基の数であり、
sは(p+t)であり、ここで、pはアルキルポリグリコシド中間体中の単糖残基の数であり、tは、アルキルポリグリコシド中間体の分画の間に生じる単糖残基の数の増加分であり、
sの平均値は本開示で定義されており(アルキルポリグリコシド生成物の平均DP)、
pの平均値は本開示で定義されており(アルキルポリグリコシド中間体の平均DP)、及び
tの平均値は本開示で定義されている(アルキルポリグリコシド中間体の分画の間に生じる平均DPの増加分)。
一実施形態では、上記のアルキルポリグリコシド副生成物組成物、好ましくはアルキルポリグルコシド副生成物組成物のアルキル鎖成分は、好適には、本開示で定義したとおりのアルキルグリコシド出発材料、アルキルグリコシド中間体及びアルキルポリグリコシド生成物のアルキル鎖成分を反映する/と実質的に同じである。一実施形態では、アルキルポリグリコシド副生成物のアルキル鎖成分には、好適には、C16アルキル基とC18アルキル基が混在し、C16:C18アルキル基のモル比は、好適には、0.1~5.0:1.0、好ましくは0.3~3.0:1.0、より好ましくは0.5~1.5:1.0、特に0.7~1.0:1.0、特に0.8~0.9:1.0の範囲内である。
アルキルポリグリコシド中間体及びアルキルポリグリコシド生成物の両方に関して、アルキルポリグリコシド副生成物のグリコシド成分の化学組成はアルキルグリコシド及びグリコシルドナーの両方の化学組成に依存し、すなわち好ましくはグルコース残基を含むか、から実質的になるか、又はからなる。そのため、アルキルポリグリコシド副生成物のグリコシド成分の化学組成は、好ましくは、グルコース残基を含むか、から実質的になるか、又はからなる。
アルキルポリグリコシド副生成物は、主に、全て本開示で定義したとおりの、DP1、DP2、DP3及びDP4成分と、少量のDP5~DP10成分と、非常に少量又は実質的に0のDP11~DP15成分を含む。
一実施形態では、アルキルポリグリコシド副生成物組成物のグリコシド鎖の平均DPは、2.5未満、好適には1.2~2.3、好ましくは1.4~2.2、より好ましくは1.5~2.1、特に1.6~2.0、特に1.7~1.9のグリコシド単位、好ましくはグルコース単位の範囲内である。
一実施形態では、アルキルポリグリコシド副生成物組成物は、(i)好適には0.80以下、より好適には0.70以下、好ましくは0.65以下、より好ましくは0.60以下、特に0.56以下、特に0.53以下のモル分率のDP1を含み、及び/又は(ii)好適には0.25以上、より好適には0.30以上、好ましくは0.35以上、より好ましくは0.40以上、特に0.45以上、特に0.49以上のモル分率のDP1を含み、ここで、上記(i)及び(ii)は両方とも、当該組成物中のDP1~DP15アルキルポリグリコシドの総量に基づく。
一実施形態では、アルキルポリグリコシド副生成物組成物は、(i)好適には0.50以下、より好適には0.45以下、好ましくは0.40以下、より好ましくは0.36以下、特に0.34以下、特に0.33以下のモル分率のDP2を含み、及び/又は(ii)好適には0.15以上、より好適には0.20以上、好ましくは0.25以上、より好ましくは0.28以上、特に0.30以上、特に0.31以上のモル分率のDP2を含み、ここで、上記(i)及び(ii)は両方とも、当該組成物中のDP1~DP15アルキルポリグリコシドの総量に基づく。
一実施形態では、アルキルポリグリコシド副生成物組成物は、(i)好適には0.20以下、より好適には0.17以下、好ましくは0.14以下、より好ましくは0.12以下、特に0.11以下、特に0.10以下のモル分率のDP3を含み、及び/又は(ii)好適には0.01以上、より好適には0.03以上、好ましくは0.05以上、より好ましくは0.06以上、特に0.07以上、特に0.08以上のモル分率のDP3を含み、ここで、上記(i)及び(ii)は両方とも、当該組成物中のDP1~DP15アルキルポリグリコシドの総量に基づく。
一実施形態では、アルキルポリグリコシド副生成物組成物は、(i)好適には0.10以下、より好適には0.08以下、好ましくは0.07以下、より好ましくは0.065以下、特に0.06以下、特に0.055以下のモル分率のDP4を含み、及び/又は(ii)好適には0.01以上、より好適には0.02以上、好ましくは0.03以上、より好ましくは0.035以上、特に0.04以上、特に0.045以上のモル分率のDP4を含み、ここで、上記(i)及び(ii)は両方とも、当該組成物中のDP1~DP15アルキルポリグリコシドの総量に基づく。
一実施形態では、アルキルポリグリコシド副生成物組成物は、(i)好適には0.080以下、より好適には0.070以下、好ましくは0.060以下、より好ましくは0.050以下、特に0.045以下、特に0.040以下のモル分率のDP5~DP10を含み、及び/又は(ii)好適には0.001以上、より好適には0.005以上、好ましくは0.010以上、より好ましくは0.015以上、特に0.018以上、特に0.020以上のモル分率のDP5~DP10を含み、ここで、上記(i)及び(ii)は両方とも、当該組成物中のDP1~DP15アルキルポリグリコシドの総量に基づく。
一実施形態では、アルキルポリグリコシド副生成物組成物は、当該組成物中のDP1~DP15アルキルポリグリコシドの総量に基づいて、好適には0.020以下、より好適には0.015以下、好ましくは0.010以下、より好ましくは0.005以下、特に0.003以下、特に0.001以下のモル分率のDP11~DP15を含む。
一実施形態では、(i)アルキルポリグリコシド副生成物組成物、好ましくはアルキルポリグルコシド副生成物組成物中のDP1対DP2のモル分率の比は、好適には1.0~3.0:1.0、より好適には1.1~2.5:1.0、好ましくは1.2~2.2:1.0、より好ましくは1.3~2.0:1.0、特に1.4~1.8:1.0、特に1.5~1.7:1.0の範囲内であり、及び/又は(ii)アルキルポリグリコシド、好ましくはアルキルポリグルコシド、副生成物組成物中のDP1対DP3のモル分率の比は、好適には3.0~15.0:1.0、より好適には3.5~9.0:1.0、好ましくは4.0~7.0:1.0、より好ましくは4.5~6.7:1.0、特に4.8~6.5:1.0、特に5.0~6.3:1.0の範囲内であり、及び/又は(iii)アルキルポリグリコシド、好ましくはアルキルポリグルコシド、副生成物組成物中のDP2対DP3のモル分率の比は、好適には2.0~10.0:1.0、より好適には2.5~7.0:1.0、好ましくは3.0~5.0:1.0、より好ましくは3.1~4.5:1.0、特に3.2~4.0:1.0、特に3.3~3.8:1.0の範囲内である。
アルキルポリグリコシド副生成物、好ましくはアルキルポリグルコシド副生成物は、例えば、広範囲の用途、例えばパーソナルケア製剤、作物ケア製剤及びヘルスケア製剤において、例えば、乳化剤、湿潤剤、レオロジー改質剤、増稠剤及び/又は分散剤として使用することができる。
本発明によるアルキルポリグリコシド生成物の1つの驚くべき利点は、水溶液中での改善された透明度である。一実施形態では、本開示で定義したとおりのアルキルポリグリコシド生成物は、最大1.0wt%までの任意の濃度の水溶液で、85.0%超、好適には90.0%超、好ましくは92.0%超、より好ましくは94.0%超、特に96.0%超、特に97.0%超の、400nmで本開示で記載したとおり測定される透過率値を有する。
アルキルポリグリコシド生成物は、特にパーソナルケア製剤、及び特にヘルスケア製剤における使用のため、広範囲にわたる油中水型エマルション中、及び好ましくは水中油型エマルション中で、有効な乳化剤として作用することができる。油相の濃度は、好適には、組成物全体の1~90質量%、好ましくは3~60質量%、より好ましくは5~40質量%、特に8~20質量%、特に10~15質量%の範囲内である。エマルション中に存在する水の量は、好適には、組成物全体の5質量%超、好ましくは30~90質量%、より好ましくは50~90質量%、特に70~85質量%、特に75~80質量%の範囲内である。そのようなエマルション中で乳化剤として使用されるアルキルポリグリコシド生成物の量は、好適には、組成物全体の0.01~10質量%、好ましくは0.1~6.0質量%、より好ましくは0.5~3.0質量%、特に0.8~2.0質量%、特に1.0~1.5質量%の範囲内である。
エマルションの油相は、好ましくは、化粧品・美容品的に又は薬学的に許容される材料である。好適な材料は、例えば、パーソナルケア製品又は化粧品・美容品において広く使用されているタイプの油、例えば、米国化粧品工業会(Cosmetics, Toiletries and Fragrances Association)により溶媒として登録されているものを包含する。好適なヘルスケア又は薬学的に許容される材料は、国家の及び国際的な薬局方(例えば米国薬局方、欧州薬局方、国際薬局方及び日本薬局方)に列記されており、またFDA(米国食品医薬品局)により「一般に安全とみなされている」(generally recognised as safe;GRAS)と指定されている材料の中にも見出される。
油相は、好ましくは、1種以上の油性材料、例えば、グリセリド油、植物油、エステル油、例えば、ミリスチン酸イソプロピル、脂肪族アルコールアルコキシレート、アルキルカーボネート、ラノリン、鉱油及びシリコーン油、並びにこれらの混合物からなる群から選択されるものを含むか、から実質的になるか、又はからなる。好適なシリコーン油又はシロキサン流体としては、環状オリゴマージアルキルシロキサン、例えばシクロメチコンとして知られているジメチルシロキサンの環状五量体が挙げられる。代替的なシロキサン流体としては、好適な流動性を有するジメチルシロキサン直鎖オリゴマー又はポリマー、及びフェニルトリス(トリメチルシロキシ)シラン(フェニルトリメチコンとしても知られている)が挙げられる。
本発明によるアルキルポリグリコシド生成物は有効な可溶化剤であり、水に不溶性又は難溶性の広範囲にわたる化合物を可溶化するために使用することができる。そのような化合物は、活性成分又は溶質、例えば、脂質、界面活性剤、特に非イオン性界面活性剤、香料(perfumes)、精油、着色剤、顔料、タンパク質、ステロイド、及び有効薬剤成分(APIs)であることができる。特に、アルキルポリグリコシド生成物は、パーソナルケア及びヘルスケア分野用の可溶化剤として使用することができる。これらの分野において、最も一般的に使用されている可溶化剤は、一般的に、少なくとも1種の再生不能なポリオキシエチレン化誘導体を含む。例えば、ポリソルベート80は、薬剤組成物にしばしば使用される。ポリエトキシル化可溶化剤の代替物は、一般的に、同等のレベルの有効性を有しない。驚くべきことに、本開示で定義したとおりのアルキルポリグリコシド生成物は、パーソナルケア及びヘルスケア組成物において、特に薬剤組成物におけるポリソルベート80の代替のために、ポリオキシエチレン化誘導体の完全な又は部分的な代替物として使用することができる。
可溶化剤としてのアルキルポリグリコシド生成物の使用は、驚くべき程に改善された透明度を有する組成物をもたらすこともできる。そのため、一実施形態では、本発明の主題は、(ii)0.01~75.0wt%、好ましくは0.05~50.0wt%、より好ましくは0.1~30.0wt%、特に0.5~20.0wt%、特に0.1~10.0wt%の範囲内の本開示で定義したとおりのアルキルポリグリコシド生成物により可溶化された、(i)0.001~10.0wt%、好ましくは0.005~5.0wt%、より好ましくは0.01~3.0wt%、特に0.05~2.0wt%、特に0.1~1.0wt%の範囲内の少なくとも1種の水不溶性材料と、(iii)15.0~99.99wt%、好ましくは45.0~99.95wt%、より好ましくは67.0~99.89wt%、特に78.0~99.45wt%、特に89.0~98.9wt%の範囲内の水とを含む透明組成物を含む。
水不溶性材料は、好適には、有効な化粧品成分又は薬剤成分、特に有効薬剤成分(API)、例えばステロイド又は疎水性ペプチドなどである。
透明組成物は、他の材料、例えば、水に可溶性の賦形剤、特に、非イオン性、陰イオン性及び陽イオン性界面活性剤、塩類、pH調整剤、水和剤、キレート剤、金属イオン、ポリマー、分散剤、着色剤、防腐剤及びヒドロトロープを含んでもよい。
上で定義した透明組成物は、好適には75.0%超、より好適には80.0%超、好ましくは85.0%超、より好ましくは90.0%超、特に93.0%超、特に95.0%超の、400nmで本開示に記載したとおりに測定される透過率値を有する。
一実施形態では、本発明の主題は、(i)0.001~10.0wt%、好ましくは0.005~5.0wt%、より好ましくは0.01~3.0wt%、特に0.05~2.0wt%、特に0.1~1.0wt%の範囲内の少なくともAPIと、(ii)0.01~75.0wt%、好ましくは0.05~50.0wt%、より好ましくは0.1~30.0wt%、特に0.5~20.0wt%、特に0.1~10.0wt%の範囲内の本開示で定義したとおりのアルキルポリグリコシド生成物と、(iii)15.0~99.99wt%、好ましくは45.0~99.95wt%、より好ましくは67.0~99.89wt%、特に78.0~99.45wt%、特に89.0~98.9wt%の範囲内の水とを含む薬剤組成物を含む。
薬剤組成物は、他の材料、例えば、水に可溶性の賦形剤、特に、非イオン性、陰イオン性及び陽イオン性界面活性剤、塩類、pH調整剤、水和剤、キレート剤、金属イオン、ポリマー、分散剤、着色剤、防腐剤及びヒドロトロープを含んでもよい。
少なくとも1種のAPIを含有する薬剤組成物における本開示で定義したアルキルポリグリコシド生成物の存在は、驚くべきことに、安定な組成物、すなわち、API、例えばブデソニドの低い又は(例えばポリソルベート80と比較して)いっそう低減された分解をもたらすこともできる。そのため、一実施形態では、薬剤組成物は、60℃で3か月後、好ましくは6か月後に、87%超、好ましくは89%超、より好ましくは91%超、特に93%超、特に95%超の、懸濁液及び/又は溶液において本開示に記載したように測定される、API回収率を有する。
アルキルポリグリコシド生成物は、ペプチド及びタンパク質、例えば、インスリン、モノクローナル抗体、成長ホルモン、融合タンパク質、エリスロポエチン及びインターフェロンを安定化させるため、例えば、水性媒体中でのそれらの凝集及び/又は沈殿を低減又は防止するために使用されてもよい。
一実施形態では、本発明の主題は、(i)0.001~10.0wt%、好ましくは0.005~5.0wt%、より好ましくは0.01~3.0wt%、特に0.05~2.0wt%、特に0.1~1.0wt%の範囲内の少なくとも1種のタンパク質及び/又はペプチドと、(ii)0.01~75.0wt%、好ましくは0.05~50.0wt%、より好ましくは0.1~30.0wt%、特に0.5~20.0wt%、特に0.1~10.0wt%の範囲内の本開示で定義したアルキルポリグリコシド生成物と、(iii)15.0~99.99wt%、好ましくは45.0~99.95wt%、より好ましくは67.0~99.89wt%、特に78.0~99.45wt%、特に89.0~98.9wt%の範囲内の水とを含む薬剤組成物を含む。
本開示に記載した特徴(features)は全て、上記の態様のいずれかと任意の組み合わせで組み合わされてもよい。
以下の試験方法を使用した。
1)アルキルポリグリコシドの組成
アルキルポリグリコシドを、C-18カラムを備えたHPLC(高速液体クロマトグラフ)システムを使用して分析した。このシステムに試料の適切な希釈物を注入し、デュアル移動相を使用して上記カラムで分離した。移動相は、疎水性成分(例えばアセトニトリル)及び親水性成分(例えば0.1%酢酸)を有していた。この方法を、移動相中の低い疎水性成分含有量で開始し、疎水性成分含有量を分析の間に徐々に増加させた。カラムから溶出する成分を同定及び定量するためにCAD検出器(荷電化粒子検出器(Charged Aerosol Detector))及び質量分析器を使用した。この検出器への移動相の一定の組成を得るために、逆グラジエントを使用し、それを検出器の直前で分析フローに接続した。この方法は、酵素反応のアルキルポリグリコシド及びグリコシド(又はグルコース)単位変換速度のDPプロファイル(平均DPなどを含む)を算出することを可能にする。
2)アルキルポリグリコシドの透過率値
脱イオン水中のアルキルポリグリコシドの1.0%w/w溶液を調製し、使い捨て可能な1.6mlポリスチレンマイクロキュベットに移し入れた。測定をJenway Spectrophotometer 6300により400nmの波長で行った。各測定の前に、機器を固有の較正方法を使用して脱イオン水に対して較正した。
3)アルキルポリグリコシドへのAPIの溶解度
a)最大溶解度試料の調製
小数点以下5桁表示の秤を使用して脱イオン水に溶解させることによりアルキルポリグリコシドの1.0%w/w溶液を調製した。溶液をStuart Roller Mixに入れ、過剰な泡を生じずに、溶液を約15分間混合した。最大溶解度を評価するために、約5mgのAPIを、1.0mlのアルキルポリグリコシド溶液を入れた遠心分離チューブに加えた。ボルテックスしてAPIの粗懸濁液を生成させた後に、遠心分離チューブを、4rpmに設定した回転ミキサーに設置し、試料を48時間かけて25℃の温度で平衡化させた。試料の定期的な視覚的評価によって、さらなるAPIが必要かどうか、又はアルキルポリグリコシド溶液がAPIで飽和したことを示す不溶性APIが48時間の終了時に残存するかどうかを決定した。次に、試料がHPLC分析の前に粒子状物質を含有しないように試料を遠心分離フィルターを通して再び遠心分離する前に、試料を遠心分離(10,000rpmで5分間)して、過剰なAPIを沈降させた。次に、飽和API/アルキルポリグリコシド溶液を、希釈を必要とせずに、ピペットで分析用のHPLCバイアルに入れた。試料を、次に、ダイオードアレイ検出器を備えたAgilent 1260 Infinity II HPLCで試験した。各活性物質の濃度を、ピーク面積及び検量線を使用して算出した。
b)検量線の作成
1又は2mg・ml-1の濃度を有するメタノール中の各APIのストック溶液を調製することにより検量線を生成した(APIの実際の質量及び濃度を記録した)。次に、これらのストック溶液を使用して、希釈物、及び各APIのための適切な移動相で希釈することによりその後の一連の希釈物を調製した。1.0、0.5、0.1、0.05、0.01、0.005、0.001及び0.0005mg・ml-1の濃度を有する一連の較正標準をHPLC分析のために調製した。
Figure 2023530140000001
4)アルキルポリグリコシド中のAPIの透過率値
小数点以下5桁表示の秤を使用して脱イオン水に溶解させることによりアルキルポリグリコシドの1.0%w/w溶液を調製した。溶液をStuart Roller Mixに入れ、過剰な泡を生じずに、溶液を約15分間混合した。アルキルポリグリコシド/API溶液の透過率を評価するために、約10mgのAPIを2.0mlのアルキルポリグリコシド溶液を入れた遠心分離チューブに加えた。ボルテックスしてAPIの粗懸濁液を生成させた後に、遠心分離チューブを、4rpmに設定した回転ミキサーに置き、試料を48時間かけて25℃の温度で平衡化させた。試料の定期的な視覚的評価によって、さらなるAPIが必要かどうか、又は界面活性剤溶液がAPIで飽和したことを示す不溶性APIが48時間の終了時に残存するかどうかを決定した。次に、試料が粒子状物質を含有しないように試料を遠心分離フィルターを通して再び遠心分離する前に、試料を遠心分離(10,000rpmで5分間)して、過剰なAPIを沈降させた。試料を、使い捨て可能な1.6mlポリスチレンマイクロキュベットに移し入れ、測定をJenway Spectrophotometer 6300により400nmの波長で行った。各測定の前に、機器を固有の較正方法を使用して脱イオン水に対して較正した。
5)アルキルポリグリコシド中でのブデソニドの化学的安定性
a)懸濁液の調製
精製水中に5mg・ml-1の安息香酸ナトリウム、2.5mg・ml-1のクエン酸ナトリウム、1.4mg・ml-1のクエン酸、42.5mg・ml-1のNaCl、及び0.5mg・ml-1のEDTAを含有する緩衝液を調製した。100mgのアルキルポリグリコシドを200mlの精製水に撹拌して溶解させた。62.5mgのブデソニドを加え、系をUltra Turrax高せん断混合装置で3~4分間かけて均質化した。100mlの緩衝液を200rpmで数分間の撹拌下で系に加えた。懸濁液を500mlメスフラスコに定量的に移し、精製水で満たして、0.125mg・ml-1のブデソニドの濃度を生じさせた。10mlのアリコートを14mlバイアルに移し入れ、このバイアルに蓋をし、さらにパラフィルムでシールした。
b)溶液の調製
上記5a)と同じ緩衝液中のアルキルポリグリコシドの1%溶液を調製した。ブデソニドを各アルキルポリグリコシド溶液に加えて0.150mg・ml-1の濃度(行った溶解度の検討に基づく)とした。これらを短時間混合して、全てのブデソニドが溶液中に存在するようにした。2mlの各ストック溶液をHPLCバイアルに分注した。
c)安定性の測定
溶液及び懸濁液試料を6か月間貯蔵し、0、1、2、3及び6か月時に分析した。試料を、25℃、40℃及び60℃のインキュベーター内に貯蔵した。各時点及び温度について、ダイオードアレイ検出器を備えたAgilent 1260 Infinity II HPLCを使用して、ブデソニドについて上記の3)に記載したものと同じクロマトグラフィー法を適用して、試料を分析した。ブデソニドエピマーピーク面積を合計することによって、API回収率を初期濃度の百分率として測定した。さらに、ブデソニドの2つの主な分解生成物、すなわち21-デヒドロブデソニド及び17α-カルボン酸の濃度を、上記の3)に記載した方法と類似の方法で検量線を生成することにより定量化した。
6)アルキルポリグリコシド中でのインスリンの化学的安定性
a)溶液の調製
pH7.0のクエン酸緩衝液の1リットルのストック溶液を、1.2gのクエン酸、1.0gのEDTA及び1.0gの水酸化ナトリウムを水に溶解させることにより調製した。ストック溶液を二等分に分け、それぞれ、0.1Mクエン酸溶液及び0.1M水酸化ナトリウムの添加によりpHを6.8及び7.4に調整した。140mgのアルキルポリグリコシドを100mlの2つの異なるpHのクエン酸緩衝液に溶解させることによって、緩衝アルキルポリグリコシド溶液を調製した。適切な量のインスリンを2つの異なるクエン酸緩衝液(pH6.8及び7.4)に溶解させることによって、4mg・ml-1のインスリンストック溶液を調製した。2mlのインスリン溶液を14mlの適切な緩衝アルキルポリグリコシド溶液と混合して、pH6.8及びpH7.4のクエン酸緩衝液中に0.5mg・ml-1のインスリン、1.225mg・ml-1のアルキルポリグリコシド及び1.1mg・ml-1のEDTAを含有する溶液を得ることによって、安定性測定用の試料を調製した。各試料に1mg・ml-1のメチルパラベンを抗微生物防腐剤として加えた。
b)検量線の作成
ガラスバイアル内の10mlの移動相に約20mgのインスリンが溶解したストック溶液を調製した。両方の質量を小数点以下5桁表示の秤で記録した。適切な体積のストック溶液及び移動相をピペットで加えて、2.0、1.0、0.5、0.25、0.1、0.05、0.01及び0.005mg・ml-1の濃度範囲にわたる、較正標準の範囲を得た。全ての質量を正確に記録して、mg・g-1での濃度を得た。
c)安定性の測定
試料を12週間貯蔵し、0、1、2、4、5、8、10及び12週時に分析した。試料を25℃及び40℃のインキュベーター内で貯蔵し、さらなる組を、25℃のインキュベーター内で3の速度設定で回転するStuart Rotary Mixing Wheelに試料を設置することにより撹拌した。各時点及び温度について、ダイオードアレイ検出器を備えたAgilent 1260 Infinity II HPLCを使用して、試料を分析した。インスリン回収率を、ピーク面積及び検量線を使用して初期濃度の百分率として測定した。
Figure 2023530140000002
7)アルキルポリグリコシドを使用したエマルション安定性
0.5wt%のアルキルポリグリコシドを乳化剤として使用してヘンプオイル及び水(体積比1:1)を室温で混合することによりエマルション試料を調製した。試料を室温で放置し、次に7日間かけて相分離について評価した。
実施例1
1kgのワキシーオオムギデンプンを計量して10リットル反応器に加え、穏やかな撹拌により25℃で3.7kgの水に分散させた。25mlのサーモアナエロバクター属細菌CGTase酵素調製物(反応混合物1kg当たり15KNU-CPに相当)を加え、デンプンを予備加水分解するために温度を72℃に上昇させた。温度が72℃に達したとき(1.5時間後)に、セテアリルグルコシドの154g・l-1溶液230mlを加えた。温度を63℃に下げ、反応を一定温度で5.5時間続けた。次に、温度を91℃に上昇させ、4.5時間維持することにより酵素を不活性化させた。次に、反応混合物を20℃に冷却した。
アルキルポリグリコシド中間体を含有する粗反応混合物の精製を、Biotage Isolera LS機器を使用してフラッシュクロマトグラフィーにより行った。カラムに装入する前に、粗反応混合物を前処理して過剰なオリゴ糖を除去した。1リットルの反応混合物を最初に約40℃に加熱すると、その温度で反応混合物は視覚的に透明となった。1リットルのエタノールを徐々に加えて沈殿物を得た。上澄みからデカンテーションにより沈殿物を分離して1.7リットルの上澄みを得た。上澄みを約40℃に再加熱し、20%のエタノールの最終溶媒組成まで水で希釈して総体積を4.25リットルとした。この溶液を、Acros Chemicalsにより供給された120グラムC8フラッシュカラムに装入し、20%から100%までのエタノールに及ぶエタノール:水グラディエントを使用して溶出を行った。画分3~17(20~35%の溶出液組成物に対応)を収集し、プールし、ロータベーパーにより濃縮した。最後に、濃縮物をフリーズドライして、易流動性の白色粉末としてアルキルポリグリコシド生成物を得た。
アルキルポリグルコシド中間体及びアルキルポリグルコシド生成物を本開示に記載した試験手順に供したところ、以下の特性を示した:
a)アルキルポリグルコシド中間体:
i)DP1=0.23モル分率
ii)DP2=0.16モル分率
iii)DP3=0.13モル分率
iv)DP4=0.12モル分率
v)DP4~DP10=0.40モル分率
vi)平均DP=3.7グルコース単位
vii)平均DPの増加分(出発材料に対する)=2.6グルコース単位
viii)グルコース変換=4.6wt%
ix)透過率=22.9%
x)APIの溶解度:
ブデソニド=0.272%
プロゲステロン=0.178%
xi)APIの透過率:
ブデソニド=18.7%
プロゲステロン=19.8%
デキサメタゾン=17.1%
xii)インスリンの安定性:
12週後の回収
Figure 2023530140000003
b)アルキルポリグルコシド生成物:
i)DP1=0.02モル分率
ii)DP2=0.01モル分率
iii)DP3=0.11モル分率
iv)DP4=0.21モル分率
v)DP4~DP10=0.83モル分率
vi)DP11~DP15=0.03モル分率
vii)平均DP=5.6グルコース単位
viii)平均DPの増加分(中間体に対する)=1.9グルコース単位
ix)透過率=96.8%
x)APIの溶解度:
ブデソニド=0.395%
プロゲステロン=0.260%
xi)APIの透過率:
ブデソニド=77.9%
プロゲステロン=87.9%
デキサメタゾン=84.3%
xii)60℃で3か月間のAPIの回収率:
懸濁液中のブデソニド=98.5%
溶液中のブデソニド=95.8%
xiii)インスリンの安定性:
12週後の回収
Figure 2023530140000004
比較目的のために、ポリソルベート80も本開示に記載した試験手順の一部に供したところ、以下の特性を示した:
i)APIの溶解度:
ブデソニド=0.195%
プロゲステロン=0.083%
ii)60℃で3か月間のAPIの回収率:
懸濁液中のブデソニド=96.9%
溶液中のブデソニド=85.9%
iii)インスリンの安定性:
12週後の回収
Figure 2023530140000005
実施例2
317kgの水を1,000リットル反応器に装入した。周囲温度のこの反応器に、撹拌下で、80kgのジャガイモマルトデキストリン(DE=1)及び2.9kgのセテアリルグルコシドを加えた。反応器の温度を連続的な撹拌下で65℃に上昇させた。目標温度に達した後に、0.2kgのサーモアナエロバクター属細菌CGTase酵素調製物(反応混合物1kg当たり1.5KNU-CPに相当)を加え、反応を24時間続けた。反応混合物を95℃に加熱し、2.5時間維持することにより反応を停止させた。次に、溶液を30℃に冷却し、防腐剤を加えた。最後に、反応混合物を周囲温度に冷却した。次に、アルキルポリグルコシド中間体を含有する粗反応混合物を、実施例1に記載したように精製すると、アルキルポリグルコシド生成物が生じた。さらに、画分20~40(50~70%の溶出液組成物に対応する)を収集し、プールし、ロータベーパーにより濃縮した。この濃縮物をフリーズドライして、易流動性の白色粉末としてアルキルポリグリコシド副生成物を得た。
アルキルポリグルコシド中間体、アルキルポリグルコシド生成物及びアルキルポリグルコシド副生成物を本開示に記載した試験手順に供したところ、以下の特性を示した:
a)アルキルポリグルコシド中間体:
i)DP1=0.22モル分率
ii)DP2=0.17モル分率
iii)DP3=0.14モル分率
iv)DP4=0.12モル分率
v)DP4~DP10=0.40モル分率
vi)平均DP=4.3グルコース単位
vii)平均DPの増加分(出発材料に対する)=3.2グルコース単位
viii)グルコース変換=4.8wt%。
b)アルキルポリグルコシド生成物:
i)DP1=0.000モル分率
ii)DP2=0.001モル分率
iii)DP3=0.17モル分率
iv)DP4=0.24モル分率
v)DP4~DP10=0.79モル分率
vi)DP11~DP15=0.04モル分率
vii)平均DP=5.3グルコース単位
viii)平均DPの増加分(中間体に対する)=1.0グルコース単位。
c)アルキルポリグルコシド副生成物:
i)DP1=0.49モル分率
ii)DP2=0.32モル分率
iii)DP3=0.10モル分率
iv)DP4=0.05モル分率
v)DP5~DP15=0.04モル分率
vi)平均DP=1.9グルコース単位
vii)エマルション安定性試験において相分離なし(相分離は0.5wt%のセテアリルグルコシドを乳化剤として使用して一晩行った)。
実施例3
8.041kgの水を10リットル反応器に装入した。75℃のこの反応器に、0.2205kgのセテアリルグルコシド及び1.733kgのβ-シクロデキストリン11水和物を加え、一晩撹拌し、次に6mlのサーモアナエロバクター属細菌CGTase酵素調製物(反応混合物1kg当たり1.8KNU-CPに相当)を加えた。反応を28時間続け、次に温度を98℃に上昇させ、3時間維持することによって、酵素を不活性化させた。次に、反応混合物を60℃に冷却し、貯蔵のために99.9%エタノールで50%に希釈した。
アルキルポリグリコシド中間体を含有する粗反応混合物の精製を、Biotage Isolera LS装置を使用して、フラッシュクロマトグラフィーにより行った。カラムに装入する前に、340mlの粗反応混合物を、Milli-Q水及び99.9%エタノールの添加により1リットル体積中20%エタノールに希釈した。混合物を約70℃に加熱し、その温度で混合物は視覚的に透明になった。この溶液を、Acros Chemicalsにより供給された120グラムC8フラッシュカラムに装入し、20%から100%までのエタノールに及ぶエタノール:水グラディエントを使用して溶出を行った。画分4~17(20~35%の溶出液組成物に対応)を収集し、プールし、ロータベーパーにより濃縮した。最後に、濃縮物をフリーズドライして、易流動性の白色粉末としてアルキルポリグリコシド生成物を得た。
アルキルポリグルコシド中間体及びアルキルポリグルコシド生成物を本開示に記載した試験手順に供したところ、以下の特性を示した:
a)アルキルポリグルコシド中間体:
i)DP1=0.30モル分率
ii)DP2=0.17モル分率
iii)DP3=0.10モル分率
iv)DP4=0.11モル分率
v)DP4~DP10=0.41モル分率
vi)平均DP=3.7グルコース単位
vii)平均DPの増加分(出発材料に対する)=2.7グルコース単位
viii)グルコース変換=15.7wt%。
b)アルキルポリグルコシド生成物:
i)DP1=0.00モル分率
ii)DP2=0.01モル分率
iii)DP3=0.14モル分率
iv)DP4=0.22モル分率
v)DP4~DP10=0.82モル分率
vi)DP11~DP15=0.03モル分率
vii)平均DP=5.7グルコース単位
viii)平均DPの増加分(中間体に対する)=2.0グルコース単位
ix)透過率=96.7%
上記の実施例は、本発明によるアルキルポリグルコシド生成物、アルキルポリグルコシド副生成物の改善された特性、及びそれらの使用を例示する。

Claims (23)

  1. C16アルキルポリグリコシド及び/又はC18アルキルポリグリコシドの製造方法であって、
    (a)C16アルキルグリコシド及び/又はC18アルキルグリコシドを、単糖残基を含むグリコシルドナーと酵素的に反応させて、グリコシド鎖のモル平均重合度(平均DP)が2.0単位以上であり、アルキルモノグリコシド(DP1)のモル濃度がアルキルトリグリコシド(DP3)よりも高いアルキルポリグリコシド中間体を形成すること;及び
    (b)前記アルキルポリグリコシド中間体を分画して、(i)グリコシド鎖の平均DPが3.0単位以上であり、DP3のモル濃度がDP1よりも高いアルキルポリグリコシド生成物と、任意選択的に(ii)グリコシド鎖の平均DPが2.5単位以下であるアルキルポリグリコシド副生成物とを形成すること、
    による、方法。
  2. C16アルキルポリグリコシド及び/又はC18アルキルポリグリコシドの製造方法であって;
    (a)酵素によって、
    (i)単糖残基を含むグリコシルドナーと、
    (ii)式R-Gのアルキルグリコシド(式中、Rは、m個の炭素原子を含むアルキル基であり、mは16及び/又は18であり、Gは少なくとも1種の単糖残基であり、nは単糖残基の数である。)
    を反応させて;
    (iii)式R-Gのアルキルポリグリコシド中間体を形成すること(式中、Rは、m個の炭素原子を含むアルキル基であり、mは16及び/又は18であり、Gは少なくとも1種の単糖残基であり、pは単糖残基の数であり、pの平均値は2.0以上であり、p=(n+q)であり、ここで、nは前記アルキルグリコシド中の単糖残基の数であり、qは、酵素反応の間に生じる単糖残基の数の増加分であり、qの平均値は1.0以上である。);及び
    (b)前記アルキルポリグリコシド中間体を分画して、式R-Gのアルキルポリグリコシド生成物を形成すること(式中、Rは、m個の炭素原子を含むアルキル基であり、mは16及び/又は18であり、Gは少なくとも1種の単糖残基であり、sは単糖残基の数であり、sの平均値は3.0以上であり、s=(p+t)であり、ここで、pは前記アルキルポリグリコシド中間体中の単糖残基の数であり、tは分画の間に生じる単糖残基の数の増加分であり、tの平均値は0.3以上である。)
    による、方法。
  3. 酵素によって、C16アルキルグリコシド及び/又はC18アルキルグリコシドを、単糖残基を含むグリコシルドナーと反応させて、グリコシド鎖のモル平均重合度(平均DP)が2.0単位以上であるアルキルポリグリコシド中間体を形成することによる、C16及び/又はC18アルキルポリグリコシド中間体の製造方法。
  4. 前記アルキルポリグリコシド中間体が2.5~6.0の平均DPを有する、請求項1~3のいずれか一項に記載の方法。
  5. 前記アルキルポリグリコシド生成物が4.0~7.5の平均DPを有する、請求項1、2及び4のいずれか一項に記載の方法。
  6. 前記アルキルポリグリコシド生成物が0.05~0.3モル分率のDP3を含み、及び/又はDP3:DP1のモル比が2.0超:1.0である、請求項1、2、4及び5のいずれか一項に記載の方法。
  7. C16アルキルポリグリコシド及び/又はC18アルキルポリグリコシドを含むアルキルポリグリコシド組成物であって、グリコシド鎖のモル平均重合度(平均DP)が3.0単位以上であり、アルキルトリグリコシド(DP3)のモル濃度がアルキルモノグリコシド(DP1)よりも高い、アルキルポリグリコシド組成物。
  8. 0.05~0.3モル分率のDP3を含み、及び/又はDP3:DP1のモル比が2.0超:1.0である、請求項7に記載の組成物。
  9. アルキルトリグリコシド:アルキルテトラグリコシド(DP3:DP4)のモル比が0.2~2.0:1.0である、請求項7及び8のいずれか一項に記載の組成物。
  10. 前記平均DPが4.5~7.0である、請求項7~9のいずれか一項に記載の組成物。
  11. 水溶液中で1.0質量%において、400nmでの透過率値が85.0%超であり、任意選択的に96%超である、請求項7~10のいずれか一項に記載の組成物。
  12. 透明組成物であって、(ii)0.01~75.0質量%の、C16アルキルポリグリコシド及び/又はC18アルキルポリグリコシドを含むアルキルポリグリコシドであって、グリコシド鎖のモル平均重合度(平均DP)が3.0単位以上であり、アルキルトリグリコシド(DP3)のモル濃度がアルキルモノグリコシド(DP1)よりも高いアルキルポリグリコシドにより可溶化された、(i)0.001~10.0質量%の少なくとも1種の水不溶性材料と、(iii)15.0~99.99質量%の水とを含む透明組成物。
  13. 前記不溶性材料が有効薬剤成分(API)である、請求項12に記載の透明組成物。
  14. 400nmでの透過率値が75.0%超である、請求項12及び13のいずれか一項に記載の透明組成物。
  15. 薬剤組成物であって、(i)0.001~10.0質量%の少なくとも1種の有効薬剤成分(API)0.001~10.0質量%と、(ii)0.01~75.0質量%の、C16アルキルポリグリコシド及び/又はC18アルキルポリグリコシドを含むアルキルポリグリコシドであって、グリコシド鎖のモル平均重合度(平均DP)が3.0単位以上であり、アルキルトリグリコシド(DP3)のモル濃度がアルキルモノグリコシド(DP1)よりも高いアルキルポリグリコシドと、(iii)15.0~99.99質量%の水とを含む、薬剤組成物。
  16. API回収率が87%よりも高い、請求項15に記載の薬剤組成物。
  17. 材料を可溶化する方法であって、前記材料を、C16アルキルポリグリコシド及び/又はC18アルキルポリグリコシドを含むアルキルポリグリコシドであって、グリコシド鎖のモル平均重合度(平均DP)が3.0単位以上であり、アルキルトリグリコシド(DP3)のモル濃度がアルキルモノグリコシド(DP1)よりも高い、アルキルポリグリコシド0.01~75.0質量%の水溶液と混合し、混合物を10℃~100℃で撹拌して、可溶化された材料を得る、方法。
  18. 前記材料が有効薬剤成分(API)である、請求項17に記載の方法。
  19. 有効薬剤成分(API)を可溶化するため及び/又は安定化させるための、C16アルキルポリグリコシド及び/又はC18アルキルポリグリコシドを含むアルキルポリグリコシド組成物の使用であって、グリコシド鎖のモル平均重合度(平均DP)が3.0単位以上であり、アルキルトリグリコシド(DP3)のモル濃度がアルキルモノグリコシド(DP1)よりも高い、アルキルポリグリコシド組成物の使用。
  20. 有効薬剤成分(API)を含む薬剤組成物中のポリソルベート80を部分的に又は完全に置き換えるための、C16アルキルポリグリコシド及び/又はC18アルキルポリグリコシドを含むアルキルポリグリコシド組成物の使用であって、グリコシド鎖のモル平均重合度(平均DP)が3.0単位以上であり、アルキルトリグリコシド(DP3)のモル濃度がアルキルモノグリコシド(DP1)よりも高い、アルキルポリグリコシド組成物の使用。
  21. C16アルキルポリグリコシド及び/又はC18アルキルポリグリコシドを含むアルキルポリグリコシド組成物であって、グリコシド鎖のモル平均重合度(平均DP)が1.2~2.5単位であり、アルキルトリグリコシド(DP3)のモル分率が0.20以下である、アルキルポリグリコシド組成物。
  22. C16アルキルポリグリコシド及び/又はC18アルキルポリグリコシドを含むアルキルポリグリコシド組成物の、乳化剤、湿潤剤、分散剤、レオロジー調整剤及び/又は増粘剤としての使用であって、グリコシド鎖のモル平均重合度(平均DP)が1.2~2.5単位であり、アルキルトリグリコシド(DP3)のモル分率が0.20以下であるアルキルポリグリコシド組成物の使用。
  23. パーソナルケア、作物ケア及び/又はヘルスケア製剤における、請求項22に記載の使用。
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