JP2024513604A - 組成物 - Google Patents

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Abstract

本発明は、ゲル化水中油型エマルジョンの形態で提供される経口投与用組成物、それらの調製方法、並びに医薬品及び栄養補助製品としてのそれらの使用に関する。特に、寒天であるゲル化剤を含むゲル化水相を有する自己支持性の粘弾性固体である経口投与可能なゲル化水中油型エマルジョンに関し、前記エマルジョンは、植物系タンパク質、植物系多糖類、又はそれらの誘導体である界面活性剤によって安定化される。

Description

本発明は、一般に、ゲル化水中油型エマルジョンの形態で提供される経口投与用組成物、それらの調製方法、並びに医薬品及び栄養補助製品としてのそれらの使用に関する。組成物は軟質であるが咀嚼可能であり、嚥下しやすい単位投薬形態で提供され得る。より具体的には、本発明は、動物副産物の消費を控えることを望む患者及び消費者、例えば、菜食主義者(ベジタリアン、vegetarian)用食餌又は完全菜食主義者(ビーガン、vegan)用食餌に従う患者及び消費者に許容される経口組成物に関する。本発明はまた、魚菜食主義者(ペスカタリアン、pescetarians)に許容される口腔用組成物に関する。
軟質で咀嚼可能な投薬形態は、錠剤、カプセル剤、エリキシル剤、及び懸濁剤などの従来の経口投与形態の代替物である。それらは錠剤及びカプセルよりも嚥下が容易であり、小児及び高齢者並びに嚥下障害を患う人々に特に好適である。このような投薬形態は、ビタミン及び/又はミネラルを含有する栄養サプリメント(いわゆる「栄養補助製品」)の一般的な選択肢であり、医薬品活性成分(Active Pharmaceutical Ingredient、API)の送達にもまた好適である。活性成分(栄養補助製品又は医薬品)は、ゲル化水中油型エマルジョン中の脂質の形態で、分散粒子として、又はこのようなエマルジョンの油相若しくは水相中に溶解して存在してもよい。
ある範囲のゲル化剤を、ゲル化水中油型エマルジョンなどの軟質で咀嚼可能な投薬形態の調製において使用し得るが、ゼラチンは、その利用可能性、使用の容易さ、及びそのゾル-ゲル転移温度に起因して、断然最も広く使用されている。ゼラチンは、動物の皮膚、骨、及び結合組織に見出されるコラーゲンの部分加水分解によって生成され、最も一般的には、豚肉、牛、及び魚供給源に由来する。ゼラチンのゾル-ゲル転移温度は、一般に、それが得られる動物の体温に対応する。したがって、哺乳動物源からのゼラチンは、ヒトの体温に類似した転移温度を有し、室温では固体であるが、摂取されると口の中で溶解するゲルをもたらす。したがって、ゼラチン系の投薬形態は、心地よい「口溶け」の質感又は「口当たり」を提供する。ゼラチンはまた、胃腸管における投与単位の迅速かつ一貫した溶解動態を提供するが、これは、任意の活性成分の迅速な取り込みを促進するのに有益であり得る。
ゼラチンは、乳化剤並びにゲル化剤として作用することを可能にする、有意な界面活性特性を有する。このことは、咀嚼可能な水中油型エマルジョンを生成するためのゲル化剤として使用するのに、特に良好な選択となる。ゼラチン系のエマルジョンは、典型的には、油の液滴が周囲のゲルネットワークと強く相互作用する「活性充填剤効果」を経験し、一般に「活性充填剤」と称される。油滴が十分に小さい場合、ゲルネットワークと油滴との間のこの相互作用は、油を含まないゲル、すなわちゲル単独と比較して、ゲル化エマルジョンの貯蔵弾性率を増加させる。対照的に、ゲルネットワークとほとんど又は全く相互作用せずにゲル全体に分布する油滴は、「不活性充填剤」として周知であり、ゲル単独の弾性率よりも低いゲル化エマルジョンの弾性率をもたらす。ゲル化エマルジョンの油滴が「不活性充填剤」として存在する場合、エマルジョンは経時的に安定でない場合がある。これは、エマルジョンの不安定化及び油の「浸出」をもたらし得る。
軟質で咀嚼可能な投薬形態の製造に使用するためのゼラチンの多くの有利な特性にもかかわらず、その動物起源は、宗教的信念又は食事選択に起因して、多くの患者及び消費者にとって許容できないものになっている。動物の副産物として、ゼラチンは、例えば、完全菜食主義者には許容されない。
動物起源ではなく、ゲル化水中油型エマルジョンなどの軟質で咀嚼可能な投薬形態の製造に使用するために以前に提案されたゲル化剤としては、アルギン酸塩、カラギーナン、及びペクチンなどの非タンパク質性物質が挙げられる。しかしながら、これらの材料のゲル化特性は、所望の「ゲル」を生成するために、それらの金属イオンとの錯体化、温度変化及び/又はpH調整が必要であることに起因して、制御が困難であり得る。これは、商業規模で製造される投薬形態に関しては理想的ではない。
食品及びその他の非食品用途に広く使用されている別のゲル化剤は、寒天である。寒天は海洋紅藻類から抽出され、ガラクトースサブユニットを含有する多糖を含む。これは、約30~45℃でゲル化する熱硬化性ポリマーである。寒天は約85~90℃で溶解し、一旦溶解すると、40℃に冷却されるまで液体状態を保持する。ゲル化温度と溶解温度との間のその大きなヒステリシスに起因して、それは、ゲル化水中油型エマルジョンから形成される投与単位の大規模生産における使用の可能性を有する。しかしながら、壊れる前に高度の圧縮に耐え得る軟質で可撓性のゲルを生成するゼラチンとは異なり、寒天系のゲルは硬くて脆い。ゼラチン系のゲルは、壊れる前に70~90%までの圧縮に耐えることができるが、例えば、寒天系のゲルは、典型的には、20%程度の変形下で断片化するであろう。これは、軟質で咀嚼可能であり、心地よい口当たりを有する必要がある任意の投与単位の製造におけるその使用を、深刻に制限する。
ゼラチンに基づくゲルとは異なり、寒天に基づくゲルはまた、シネレシス(syneresis、離液現象)、すなわち老化によるゲルからの水の自然放出の傾向がある。ゲルは、互いに架橋してそれらの構造内に水を捕捉するポリマーの3Dネットワークである。ポリマーネットワークが乱されない場合、水はその場に留まる。しかしながら、時間が経つにつれて、ゲルを形成するポリマーは収縮するか、又はそれらの立体配座を変化させて、水を排出させ、ゲルを収縮させる場合がある。ゲルからの水の滲出は「シネレシス」として周知であるが、これは、それが適切な貯蔵寿命を有する必要があることに起因して、任意の経口投与単位において最小化されなければならない、すなわち、それは長期間にわたって安定したままであるべきである。寒天ゲルのシネレシスの問題が元来対処されてきた方法の1つは、寒天濃度を増加させることによるものである。しかしながら、それは、軟質で咀嚼可能な投薬形態を提供しようとする場合に望ましくない、より硬く、より固体で、より脆いゲルをもたらし得る。
したがって、菜食主義者、魚菜食主義者及び完全菜食主義者に好適な医薬品及び/又は栄養補助製品の経口送達のための、代替的な、軟質だが咀嚼可能な組成物が、引き続き必要とされている。特に、従来のゼラチン系の水中油型エマルジョンに対して、それらの「咀嚼」及び口当たり特性に関して許容可能な代替物を提供し得るこのような組成物が、必要とされている。このような組成物は、商業規模で製造することができ、医薬品及び/又は栄養補助製品として使用するのに適切な安定性(すなわち、貯蔵寿命)を有するべきである。
本発明は、これらの必要性の少なくともいくつかに対処する。
本出願人は、菜食主義者、魚菜食主義者、又は完全菜食主義者である患者及び消費者、特に菜食主義者用食餌又は完全菜食主義者用食餌に従う患者及び消費者に許容されるゲル化水中油型エマルジョンを提案する。エマルジョンはゲル化剤として寒天を用い、特定の植物系界面活性剤を使用して安定化される。特に、エマルジョンは、植物又はその誘導体に由来する少なくとも1種の界面活性タンパク質又は多糖類によって安定化される。寒天系のゲル化水中油型エマルジョンを安定化するために使用される場合、本出願人は、これらの高分子量(すなわち、「超分子」)の植物系界面活性剤が、低分子量界面活性剤と比較して有利であることを見出した。特に、本発明者らは、これらの超分子界面活性剤が、安定であり、かつ軟質だが咀嚼可能な投薬形態で活性剤を経口送達するのに望ましいレオロジー特性を有するゲル化エマルジョンを提供することを見出した。
一態様では、本発明は、寒天であるゲル化剤を含むゲル化水相を有する自己支持性の粘弾性固体である経口投与可能なゲル化水中油型エマルジョンを提供し、前記エマルジョンは、植物系タンパク質、植物系多糖類、又はそれらの誘導体である界面活性剤によって安定化される。
別の態様では、本発明は、本明細書に記載されるようなゲル化水中油型エマルジョンの調製のための方法を提供し、前記方法は、1種以上の生理学的に許容可能な脂質を含む油相を形成する工程と、寒天であるゲル化剤を含む水相を形成する工程と、前記油相と前記水相とを組み合わせて、植物系タンパク質、植物系多糖、又はそれらの誘導体である界面活性剤の存在下で水中油型エマルジョンを形成する工程と、前記エマルジョンをゲル化させる工程と、を含む。
更なる態様では、本発明は、薬剤としての経口使用又は療法における経口使用のための、本明細書に記載されるようなゲル化水中油型エマルジョンを提供する。
別の態様では、本発明は、少なくとも1種の薬学的活性成分を含有する、本明細書に記載されるようなゲル化水中油型エマルジョンであって、前記薬学的活性成分に応答する状態の治療における経口使用のためのゲル化水中油型エマルジョンを提供する。
別の態様では、本発明は、薬学的活性成分に応答する状態の治療における経口使用のための薬剤の製造における、前記薬学的活性成分の使用であって、前記薬剤が本明細書に記載されるようなゲル化水中油型エマルジョンの形態で提供される、使用を提供する。
別の態様では、本発明は、薬学的活性成分に応答する状態に対処するための、ヒト又は非ヒト動物被検体(例えば、患者)の治療方法を提供し、前記方法は、薬学的有効量の前記剤を、本明細書に記載されるようなゲル化水中油型エマルジョンの形態で、前記被検体に経口投与する工程を含む。
別の態様では、本発明は、栄養補助製品として本明細書に記載されるようなゲル化水中油型エマルジョンの使用を提供する。
次に、以下の非限定的な実施例及び付随する図を参照して、本発明を更に説明する。
異なる界面活性剤を含有する寒天系のゲル化水中油型エマルジョンの動的貯蔵弾性率(G’max)を示す。 本発明によるゲル化水中油型エマルジョンについての動的貯蔵弾性率(G’max)を示す。 テクスチャプロファイル分析(Texture Profile Analysis、TPA)試験に従って測定された、本発明によるゲル化水中油型エマルジョンの硬度(力)を示す。 本発明によるゲル化水中油型エマルジョンについての動的貯蔵弾性率(G’max)を示す。 大規模変形に供した場合の、本発明によるゲル化水中油型エマルジョンの硬度(力)を示す。 グリセロール含量を増加させた水性寒天ゲルの測定された水分活性を示す。 純粋な寒天ゲルと比較した、本発明によるゲル化水中油型エマルジョンの硬度(力)を示す。 ゲル化剤としてゼラチンを含有するゲル化水中油型エマルジョンの硬度(力)を示す。
定義
用語「ゲル」とは、固体と液体との中間にある物質の形態を指す。「ゲル」の形成は、典型的には、ポリマー鎖を結合又は架橋して、その中に溶媒(例えば、水)を捕捉又は固定化して、周囲温度、すなわち、約25℃未満、好ましくは約20℃未満の温度での流れに耐性である十分に剛性の構造を形成する、三次元ネットワークを形成することを含むであろう。レオロジー用語では、「ゲル」は、材料の弾性(エネルギー貯蔵)を表すその貯蔵弾性率(又は「弾性率」)G’、及び材料の粘性(エネルギー損失)を表すその損失弾性率(又は「粘性率」)G’’に従って定義されてもよい。貯蔵弾性率と損失弾性率との比率であるtanδ(G’’/G’に等しい)は、「損失正接」とも称され、応力及び歪みが互いにどれだけ位相からずれているかの程度を提供する。
「粘弾性」である材料は、部分的に粘性流体のレオロジー挙動に、また部分的に弾性固体のレオロジー挙動に類似しているレオロジー特性によって、特徴付けられる。
本発明によるゲル化水中油型エマルジョンは、「自己支持性の粘弾性固体」である。このことは、それらが固体と液体との中間の特性を示すが、支配的な固体の挙動を有する、すなわち、それらが液体よりも固体のレオロジー特性に類似したレオロジー特性を有することを意味することを、意図する。「固体の支配的な挙動」は、より多くの溶媒を追加することによって希釈(つまり破壊)され得ない。対照的に、安定した(すなわち長寿命の)分子間架橋を欠く弱い(又は絡み合った)ゲルの場合、ゲルの絡み合ったネットワーク構造は、溶媒を追加することによって除去され得、非常に低い剪断速度/剪断応力でも容易に破壊され得る。
本発明のゲル化水中油型エマルジョンは、機械的剛性を示すが、固体とは対照的に、それらは変形可能である。具体的には、本明細書に記載されるゲル化エマルジョンは、周囲温度(すなわち、18℃~25℃の範囲の温度、例えば20℃)及び0.1%の歪みで測定した場合、広い周波数範囲、例えば、0.001~10Hzの周波数範囲にわたって、それらの損失弾性率G’’よりも大きい(すなわち、G’>G’’)貯蔵弾性率G’を有する。貯蔵弾性率及び損失弾性率は、例えば、C4/40の測定ジオメトリを適用するKinexus Ultra+Rheometerを使用する周知の方法を使用して、測定されてもよい。線形粘弾性範囲内でその他の種類のレオメータを使用して測定した場合、貯蔵弾性率及び損失弾性率の値に違いはないと予想される。
より具体的には、本明細書に記載されるゲル化水中油型エマルジョンは、以下の特性を有するであろう。0.1%の歪みで0.001~10Hzの周波数範囲にわたってG’>G’’である、及び周囲温度(すなわち、18℃~25℃の範囲の温度、例えば、20℃)での貯蔵弾性率(G’)が、10~200,000Pa、好ましくは100~100,000Pa、より好ましくは500~50,000Paの範囲である。
弱いゲルは、典型的には、tanδ>0.1の損失正接を有するであろう。強いゲル、又は完全に発達したゲルについては、G’>>G’’及びより低いtanδ値(<0.1)が観察される。本明細書に記載されるゲル化水中油型エマルジョンは、一般に、周囲温度、すなわち、18℃~25℃の範囲の温度、例えば、20℃で「強いゲル」と見なされるであろう。
本明細書で使用される場合、用語「ゲル化」とは、「ゲル」の形成を指す。本用語は、本明細書では、エマルジョンの水相の物理的性質及び水中油型エマルジョンの物理的性質の両方に関連して使用される。理解されるように、油滴は、本発明の主題である水中油型エマルジョンのゲル化水相全体に分散される場合に、多かれ少なかれ固体のように作用する。したがって、水相の「ゲル化」の性質は、水中油型エマルジョンの特徴でもある、すなわち、本明細書に記載されるように「ゲル化」とも見なされ得る。
別段の定義がない限り、本明細書で使用される用語「液体」とは、自由に流れ、かつ一定の体積を維持する物質を指す。これには、流動する濃厚な液体及び粘稠液体が含まれる。「液体」は、その貯蔵弾性率(G’)よりも大きい損失弾性率(G’’)及び1超の損失正接(tanδ)を有する。
本明細書で使用される場合、用語「界面活性剤」とは、2つの不混和性液体間(例えば、油と水との間の界面)の界面張力を減少させることが可能な表面活性化合物又は表面活性組成物を指す。典型的には、界面活性剤は本質的に両親媒性であり、疎水性構成成分と親水性構成成分との両方を含むであろう。それは、単一構成成分からなってもよい、又は構成成分の混合物であってもよい。界面活性剤が構成成分の混合物である場合、個々の構成成分は、典型的には、必ずしもそうではないが、構造が類似しているであろう。本発明における使用のための界面活性剤が天然物から(すなわち、植物又は植物部分から)得られる限りにおいて、それは、典型的には、異なる構成成分の混合物を含むことが理解されよう。界面活性剤は、植物若しくは植物の一部から得られる天然に存在する生成物であってもよい、又は本明細書に記載されるその誘導体であってもよい(すなわち、半合成であってもよい)。
本明細書で使用される場合、用語「脂肪酸」とは、一方の末端にカルボン酸(-COOH)基を有し、慣例的にα(アルファ)末端と呼ばれる、非分岐鎖又は分岐鎖の、好ましくは非分岐鎖の炭化水素鎖を指す。炭化水素鎖は、飽和又は(モノ若しくはポリ)不飽和であってもよい。慣例により、カルボン酸基の炭素原子が炭素原子番号1となるように、炭素原子の番号付けはα末端から始まる。もう一方の末端は、通常、メチル(-CH3)基であり、慣例的に、末端の炭素原子がω-炭素であるようにω(オメガ)と呼ばれる。存在するあらゆる二重結合は、シス又はトランスの構成であってもよい。命名法「ω-x」は、末端炭素(すなわちω-炭素)からカルボニル炭素に向かって数えて、二重結合がx番目の炭素-炭素結合上にあることを示すために使用される。
「生理学的に許容可能な」とは、ヒト又は非ヒト動物体への投与に好適な、特に経口投与に好適な任意の構成成分を意味する。
「医薬品」とは、医療目的、例えば、ヒト又はヒト以外の動物の体の疾患、状態若しくは障害の治療若しくは予防、又はその再発の予防、又はこのような疾患、状態若しくは障害のいずれかの症状の軽減又は排除を目的としたあらゆる製品を意味する。「医薬品」としての製品の使用及び作製は、政府機関によって厳しく規制されるであろう。製品は、医師によって処方される場合があるが、必ずしもそうである必要はない。例えば、製品は、「店頭で(over the counter)」、すなわち処方箋なしで入手されてもよい。
「治療」又は「治療すること」としては、ヒト又は非ヒト動物(例えば、非ヒト哺乳動物)に利益をもたらし得るあらゆる治療用途が挙げられる。ヒト及び動物の両方の治療が本発明の範囲内であるが、主に、本発明はヒトの治療を目的としている。獣医学的治療には、家畜(livestock)及び家畜(domestic animals)(例えば、ネコ、イヌ、ウサギなどのペット等)の治療が含まれる。治療は、既存の障害に関するものであってもよい、又は予防的であってもよい。
医薬品とは対照的に、「栄養補助製品」は、規制当局の承認の対象である必要はない。用語「栄養補助製品」は、本明細書では、ヒト又は非ヒト動物被検体の健康及び/又は一般的な幸福感を維持あるいは増強するために一般に有益であると考えられる製品を指すために、使用される。このような物質としては、特に、被検体(例えば、ヒト被検体)の健康を増強することを目的とした、ビタミン及びミネラルなどの栄養補助製品が挙げられる。
理解されるように、いくつかの物質は「医薬品」及び「栄養補助製品」の両方と見なされてもよい。いずれか、又は実際には両方としての物質の分類は、医薬品に関連する地域の規制に応じて、国によって異なる場合がある。また、特定の物質の推奨される1日投与量にも依存する場合がある。例えば、ビタミンDなどの特定のビタミンのより多い1日投与量は、医薬品として規制される場合があるが、より少ない1日投与量は栄養補助製品と見なされる場合がある。
「医薬組成物」とは、医薬目的で使用するのに好適な任意の形態の組成物を意味する。
「栄養補助製品組成物」とは、栄養補助製品の目的に使用するのに好適な任意の形態の組成物を意味する。
「薬学的有効量」は、所望の薬理学的効果及び/又は治療効果をもたらすであろう量、すなわち、その意図された医薬目的を達成するのに有効な薬剤の量に関する。個々の患者のニーズは異なる場合があるが、任意の活性剤の有効量の最適範囲の決定は、当業者の能力の範囲内である。
「栄養補助有効量」は、所望の栄養補助効果をもたらすであろう量、すなわち、その意図された栄養補助目的を達成するために有効である薬剤の量に関する。被検体の個々のニーズは変化する場合があるが、任意の活性剤の有効量の最適範囲の決定は、当業者の能力の範囲内である。
用語「カプセル」は、本明細書で定義されるようなゲル化水中油型エマルジョンを封入するケーシング又はコーティング(本明細書では「カプセルシェル」と称される)を有する単一投薬形態を指すために、本明細書で使用される。
本明細書で使用される場合、「水分活性」は、特定の温度での組成物中の水の部分蒸気圧を、同じ温度での水の標準状態部分蒸気圧で割ったものである。したがって、水分活性は、組成物中の遊離の(すなわち、結合していない)水の量の程度として機能する。水分活性は、当該技術分野で周知の方法によって、例えば、Rotronic Hygrolab機器を使用することによって測定されてもよい。
本明細書で使用される場合、「動物副産物」は、動物の身体の1つ以上の部分(例えば、骨、皮膚、組織、肉、軟骨、蹄、角等)に由来するか、それらから単離されるか、又はそれらから精製される、任意の産物を指すことが意図される。それはまた、動物副産物を加工することによって調製される任意の組成物、例えば、誘導体化された、官能化された、又はそうでなければ化学的に修飾された若しくは物理的に修飾された動物副産物を指すことが意図される。本明細書で使用される場合、「動物副産物」は、乳、卵、又は動物乳若しくは動物卵に由来するか、動物乳若しくは動物卵から単離されるか、若しくは動物乳若しくは動物卵から精製される、任意の化合物若しくは組成物を含むことを意図しない。用語「動物副産物」は、いかなる合成材料も、又はいかなる植物、真菌、細菌、若しくは藻類源から得られるいかなる材料をも含まない。
本明細書で使用される場合、用語「菜食主義者用食餌」は、一般に、任意の肉を欠き、そしてまた、本明細書で定義されるような任意の動物副産物を欠く食餌を指す。「菜食主義者用食餌」は、動物乳及び動物卵、並びにそれらに由来するか、それらから単離されるか、又はそれらから精製される、任意の産物を含んでもよい。このような食餌は、一般に、「卵-乳菜食主義者(オボ・ラクト・ベジタリアン、ovo-lactovegetarian)」食餌、又は「乳-卵菜食主義者(ラクト・オボ・ベジタリアン、lacto-ovovegetarian)」食餌としても周知であり、植物からの食物に加えて、乳、チーズ、その他の乳製品及び卵を含む。「魚菜食主義者用食餌」は、食肉の唯一の供給源が魚及び海産物である食餌を指す。「完全菜食主義者用食餌」とは、完全に菜食主義であり、植物(例えば、果実、野菜、穀物、豆果、種子、及び堅果)からの食物のみを含む食餌を指す。所与の食餌に「好適な」製品、物質、組成物、又は製剤への本明細書における任意の言及は、その特定の食餌に従うものに許容されることを意味する。用語「菜食主義者」、「魚菜食主義者」、及び「完全菜食主義者」は、それぞれ菜食主義者、魚菜食主義者、又は完全菜食主義者に従う者を指すことが意図される。
第1の態様では、本発明は、寒天であるゲル化剤を含むゲル化水相を有する自己支持性の粘弾性固体である経口投与可能なゲル化水中油型エマルジョンを提供し、前記エマルジョンは、植物系タンパク質、植物系多糖類、又はそれらの誘導体である界面活性剤によって安定化される。
本発明によるエマルジョンの水相は水を含み、ゲル化剤として寒天を使用してゲル化される。水相は、本明細書ではエマルジョンの「連続相」とも称される。ゲル化剤は、単一の種類のゲル化剤であってもよい、又は異なる種類のゲル化剤の混合物であってもよい。2種以上のゲル化剤が使用される場合、少なくとも1種のゲル化剤は寒天であろう。
寒天は周知であり、当該技術分野において、例えば、食品及びその他の非食品用途において使用されている。任意の周知の種類の寒天が本発明において使用されてもよいことが、想定される。本明細書で使用される場合、用語「寒天」は、紅藻(すなわち、紅藻類科の海藻)から抽出された親水コロイド多糖類を含有する任意の製品を広く定義することが、意図される。寒天中に存在する親水コロイド多糖類は、ガラクトースのサブユニットから構成される1つ以上のポリマーを含有する。寒天の供給源としては、以下の属に属する海藻が挙げられる:テングサ属(Gelidium)、オゴノリ属(Gracilaria)、オバクサ属(Pterocladia)、及びシマテングサ属(Gelidiella)。オゴノリ属は、世界的に寒天の主要な供給源である。
寒天の性質及びその特性(例えば、そのゲル化能)は、寒天が抽出される種及びその製造に使用される抽出方法に応じて変化するが、任意の周知の寒天が本発明において使用されてもよいことが想定される。オゴノリ属種から得られる寒天は、典型的には、より硫酸化されており、したがって、より低いゲル化能を有する。しかしながら、それらのゲル化特性は、抽出に先立って、海藻材料のアルカリ加水分解によって増強され得る。これは、L-ガラクトース6-硫酸単位を、ポリマーのゲル化特性の原因であると考えられる3,6-アンヒドロ-L-ガラクトース残基へと変換する。あるいは、抽出前及び/又は抽出後の寒天を酵素処理に供して、硫酸基を除去してもよい。
寒天は、交互のβ(1,3)-及びα(1,4)-結合ガラクトピラノース残基から構成される線状多糖類である。α-ガラクトース残基の実質的な部分は、3,6-無水物誘導体として存在してもよい。(1,3)-結合残基はD-鏡像異性体であり、一方(1,4)-結合残基はL-鏡像異性体である。酸性基(すなわち、硫酸、ウロン酸、及びピルビン酸)並びに非イオン性メトキシ基によるこれらの構造の天然の化学修飾が同定されている。初期の研究は、寒天が2つの主要な分割:高いゲル化能力を有する「アガロース」と呼ばれる中性分割、及びより低いゲル化能力を有する「アガロペクチン」と呼ばれる荷電分割、からなることを示唆した。より最近の研究は、寒天が本質的に中性から荷電ガラクタン分子までの範囲の多糖類の複合混合物であることを示している。用語「アガロース」とは、アガロビオース、すなわち、4-O-(β-D-ガラクトピラノシル)-3,6-アンヒドロ-α-L-ガラクトピラノースの反復二糖単位から構成される高いゲル化能を有する、中性多糖類を指す。無水物架橋が存在しない4-O-(β-D-ガラクトピラノシル)-α-L-ガラクトピラノースの反復二糖単位を有する多糖類は、「アガラン」と呼ばれる。寒天のアルカリ処理は、4-結合ガラクトース単位のC6上の硫酸エステルを除去し、対応する3,6-無水物形態を形成する。本処理は、オゴノリ属種からの工業用寒天抽出において広く使用されており、そのゲル化特性を改善する。寒天のより詳細な概要は、例えば、Handbook of Hydrocolloids(Sousaら、2021年)の第24章に見出され得、その全体が参照として本明細書に組み込まれている。
寒天は、食品添加物(E-406)として欧州食品安全機関(European Food Safety Authority、EFSA)及び食品医薬品局(Food and Drug Administration、FDA)を含む食品安全機関によって、食品製品において世界的に認可されている。寒天は、水への高い溶解度、例えば、(80℃で)少なくとも85%の溶解度を有する粉末として供給される。そのゲル強度は変化し得るが、典型的には、約700~約1100g/cm2の範囲内であろう(20℃の水中、1.5重量%の濃度に関して測定される)。寒天のゲル化点は、典型的には、30~45℃の範囲である(20℃の水中、1.5重量%の濃度で測定される)。寒天の融点は、例えば、80~95℃の範囲であってもよい(20℃の水中、1.5重量%の濃度で測定される)。約35~約45℃の範囲のゲル化点(20℃の水中、1.5重量%の濃度で測定される)及び/又は約80~95℃、例えば、約85~92℃の融点(20℃の水中、1.5重量%の濃度で測定される)を有する寒天が、本発明における使用のために特に好ましい。
本発明における使用のための寒天は、様々な商業的供給源から得られ得る。使用され得る寒天の非限定的な例としては、Gelagar HDR 800(B.&V.srl、Italyから)、並びにQsol(商標)High Solubility Agar、及びQsol Agar(Hispanagar、Spainから)である。
本発明によるゲル化水中油型エマルジョンの水相は、唯一のゲル化剤として寒天を含み得る、又は追加の非寒天ゲル化剤を含んでもよい。その他のゲル化剤が存在する場合、これらは、当該技術分野において周知のその他のゲル化剤から選択されてもよい。本明細書で定義される製品のいずれかの意図される「菜食主義者」又は「完全菜食主義者」の性質と一致して、任意の追加のゲル化剤は、任意の動物副産物であるべきではない。例えば、哺乳動物ゼラチンは存在しないであろう。好ましくは、任意の供給源からのゼラチン(魚ゼラチンを含む)は存在しないであろう。
ゲル化剤又はゲル化剤の組み合わせは、本明細書に記載される所望の程度のゲル化を提供するのに好適な量で、水相中に存在することになる。この量は、ゲル化剤(複数可)(例えば、用いられる寒天の種類)及び/又は水相のその他の構成成分の正確な性質に依存してある程度変化するが、好適な量は、当業者によって容易に決定され得る。寒天以外のゲル化剤もまた使用される場合、適切な量は、当業者によって容易に選択され得る。寒天の量は、それに応じて調節されてもよい。
一組の実施形態では、寒天は、約0.1~約7.5重量%、好ましくは、約0.25~約5重量%、特に約0.3~約3.5重量%、例えば、約0.5~約3重量%(すなわち、水相の重量に基づく)の濃度で水相中に存在してもよい。例えば、(水相の重量に基づいて)0.5、1.0、1.5、2.0、2.5、又は3.0重量%の濃度で存在してもよい。組成物の全重量に基づく寒天の濃度は、約0.1~約5重量%、好ましくは、約0.15~約4.5重量%、より好ましくは、約0.2~約4重量%、例えば、約0.25~約3.5重量%、又は約0.25~約3重量%の範囲であってもよい。例えば、それは、(組成物の総重量に基づいて)0.25、0.50、0.75、1.0、1.25、1.50、1.75、2.0、2.25、2.5、2.75、又は3.0重量%の濃度で存在してもよい。
本明細書に記載されるゲル化エマルジョンは、植物系タンパク質又は多糖類である界面活性剤によって安定化される。本明細書で使用される場合、用語「植物系」とは、植物、又は植物の果実若しくは種子などの植物の任意の部分に由来する(例えば、抽出される)材料を指すことが意図される。このような材料には、植物又は植物部分の任意の天然に存在する構成成分の誘導体、例えば、化学修飾によって得られる誘導体が含まれる。したがって、本発明における使用のための植物系界面活性剤は、天然物であってもよく、半合成物であってもよい。
本発明における使用のための界面活性剤は、本明細書に記載されるようなゲル化水中油型エマルジョンを安定化することが可能である。本機能を果たすために、界面活性剤は、エマルジョンを生成するために使用される条件下で、エマルジョンの水相に十分に可溶性であるべきであることが、理解されよう。本発明で使用するために提案された界面活性剤のいくつか、特に植物性タンパク質を含有するものの性質に起因して、溶解度は水相のpHを考慮に入れるべきである。一実施形態では、界面活性剤は、約50℃の温度及び約1atmの圧力で測定した場合に、pH4.5の水溶液中で少なくとも約5mg/mLの溶解度を有する。
本発明における使用のための界面活性剤は、経口医薬品又は食品製品における使用に好適なものである。それは、例えば、食品製品における使用に許容される任意の界面活性剤、すなわち、ヒトの消費に好適な食品グレードのタンパク質、多糖類、又はそれらの任意の誘導体であってもよい。典型的には、それは、食品関連行政機関(例えば、欧州食品安全機関又は米国食品医薬品局によって食品添加物としての使用が認可されている界面活性剤である。E数を有し、したがって、欧州連合内で食品添加物としての使用が認可されている界面活性剤は、本発明における使用のために特に好適である。
本発明における使用のための植物系界面活性剤は、植物性タンパク質、植物性多糖類、又はそれらの任意の誘導体若しくは組み合わせを含む。誘導体としては、植物性タンパク質、植物性多糖類及びこれらの混合物の化学修飾及び/又は物理修飾によって得られる生成物が挙げられる。化学修飾は、例えば、1つ以上の官能基を導入するための官能化、又は材料の分子量を減少させるための加水分解を含んでもよい。官能化は、生成物の疎水性特性/親水性特性を調節するために用いられ得るので、特に好適である。好適な官能基及びそれらの導入方法は、当該技術分野において周知である。官能基の非限定的な例としては、例えば、脂肪族基、カルボキシル基、アミン基、及びアミド基が挙げられる。官能化はまた、複合体を形成するための別の化合物との反応、例えば、プロピレングリコール(「Propylene Glycol、PG」)などのグリコールとの反応を含んでもよい。物理的方法としては、例えば、材料の分子量分布を調整するための超精製が挙げられてもよいが、これに限定されない。
本発明における使用のために好適な植物性タンパク質誘導体としては、例えば、加水分解タンパク質が挙げられる。本発明における使用のための植物性多糖類の誘導体としては、例えば、所望の界面活性特性及び/又は水溶性を付与するために疎水変性された多糖類が挙げられる。
本発明における使用のための植物性タンパク質及び植物性多糖類界面活性剤は、分子量が多く、一般に「超分子」と考えられる。一実施形態では、植物系界面活性剤は、約10kDa以上、例えば、約15kDa以上、20kDa以上、又は25kDa以上の重量平均分子量Mwを有する。典型的には、本発明における使用のための植物系界面活性剤は、約10~約500kDa、例えば、約20~約450kDa、又は約25~約450kDa、又は約30~約450kDa、約40~約450kDa、約50~約450kDa、約60~約450kDa、又は70~約450kDa、又は80~約450kDaの範囲の重量平均分子量を有する。別の一連の実施形態では、本発明における使用のための界面活性剤は、約10~約80kDa、好ましくは、約20~約70kDa、例えば約30~約70kDaの範囲の重量平均分子量を有してもよい。分子量の測定方法は、当該技術分野において周知である。任意のタンパク質の分子量を測定するために典型的に使用されるものは、例えば、SEC-MALLS(サイズ排除クロマトグラフィ-多角度レーザ光散乱法、Size Exclusion Chromatography-Multiple Angle Laser Light Scattering)である。
界面活性特性を有し、本発明における使用のために好適な植物性タンパク質及びその誘導体は、当該技術分野で周知である。植物性タンパク質は、典型的には、2つの主要な形態で供給されるが、単離、及び濃縮である。特に明記しない限り、本明細書における「タンパク質」への任意の言及は、単離物及び濃縮物の形態のタンパク質を含む。濃縮物は、例えば、脂肪、炭水化物及び生物活性化合物を含んでもよい。単離物は、脂肪及び炭水化物を除去するために処理され、場合によっては、任意の生物活性化合物においてより低水準でもよい。
マメ科植物(マメ科(Fabaceae)又はマメ科(Leguminosae))の植物は、食品製品中での使用が知られているタンパク質の重要な供給源であり、本発明において使用されてもよい。典型的には、このようなタンパク質は、植物の果実又は種子から得られる。マメ科としては、例えば、Glycine max(ダイズ)、Phaseolus sp.(インゲンマメ)、Pisum sativum(エンドウマメ)、Cicer arietinum(ヒヨコマメ)、及びArachis hypogaea(ピーナッツ)が挙げられる。本発明における使用のためのタンパク質材料が由来し得るマメ科植物の例としては、エンドウマメ、インゲンマメ、ヒヨコマメ、レンズマメ、ダイズ(大豆としても知られている)、及びピーナッツが挙げられるが、これらに限定されない。本発明において使用され得るその他の植物系タンパク質としては、例えば、イネ、ヒマワリ、ジャガイモ、及びチアから得られるタンパク質が挙げられる。
マメ科植物中のタンパク質としては、水溶性アルブミン、及び塩可溶性グロブリン貯蔵タンパク質(7Sビシリン分割及び/又は11Sレグミン分割)が挙げられる(例えば、Boyeら、「Pulse proteins:Processing,characterization,functional properties and applications in food and feed」-Food Research International 43(2):414-431,2010年を参照されたく、その全内容は参照により本明細書に組み込まれる)。これらの球状タンパク質は、主に、非特異的疎水性相互作用によって一緒に結合された多型サブユニットからなる。ビシリンは三量体であり、一方、レグミンは六量体である(例えば、Schwenkeの「Reflection about the functional potential of legume proteins A Review」-Food/Nahrung 45(6):377-381,2001年(その内容全体が参照により本明細書に組み込まれる)を参照のこと)。豆類タンパク質は、穀類又は動物タンパク質と比較してβシート構造が比較的多く、高い構造的可撓性を付与する。これは、タンパク質がエマルジョン液滴に吸着し、疎水性残基を油相に曝露し、高度に安定的な界面層を形成する際に著しい立体配座変化を受けるので、エマルジョンの安定化を補助する(例えば、Tangら、「A comparative study of physicochemical and conformational properties in three vicilins from Phaseolus legumes:Implications for the structure-function relationship」-Food Hydrocolloids 25(3):315-324,2011年、及びSharifら、「Current progress in the utilization of native and modified legume proteins as emulsifiers and encapsulants-A review」-Food Hydrocolloids 76:2-16,2018年(その内容全体が参照により本明細書に組み込まれる)を参照のこと)。
本発明における使用のために特に好適なのは、エンドウマメ又はインゲンマメから得られるタンパク質であり、このようなタンパク質の単離物及び濃縮物が含まれる。ダイズ及びソラマメ由来のものが、特に好適である。
エンドウマメタンパク質単離物及びインゲンマメタンパク質単離物は、エンドウマメタンパク質又はインゲンマメタンパク質の高度に精製又は精製された形態である。エンドウマメタンパク質単離物は、典型的には、約80%(乾燥基準)の最小タンパク質含量を有するが、インゲンマメタンパク質単離物は、約65%、時には90%(乾燥基準)の程度の最小タンパク質含量を有してもよい。エンドウマメタンパク質は、エンドウマメの様々な種から得られ得る。豆タンパク質は、ソラマメ及びダイズを含む様々な種の豆から得られ得るが、これらに限定されない。ダイズタンパク質単離物は、約90%(乾燥基準)の最小タンパク質含量を有するダイズタンパク質の高度に精製又は精製された形態である。ダイズタンパク質単離物は、脂肪及び炭水化物などの非タンパク質構成成分の大部分が除去された脱脂ダイズ粉から作製される。単離物及び濃縮物を含むエンドウマメタンパク質及びインゲンマメタンパク質は、菜食主義者及び完全菜食主義者の食事に好適である。エンドウマメタンパク質の商業的供給源としては、Nutralys及びHill Pharmaが挙げられる。豆タンパク質、例えば、ソラマメタンパク質の商業的供給源としては、Vestkorn及びHill Pharmaが挙げられる。ダイズタンパク質の商業的供給源としては、PHH(Supro590)が挙げられる。
界面活性特性を有し、本発明において界面活性剤として使用するのに好適な植物性多糖類及びそれらの誘導体は、当該技術分野において周知である。これらとしては、例えば、セルロース、デンプン、アルギン酸塩、及びそれらの誘導体が挙げられる。多くの場合、これらの材料は、必要とされる表面活性特性を付与するために、及び/又は所望の程度の水溶性を提供するために、化学修飾される。
一実施形態では、本発明における使用のための多糖類は、疎水性修飾多糖類である。「疎水性修飾多糖類」とは、1つ以上の疎水基を組み込む多糖類を意味する。典型的には、このような材料は、ポリマー主鎖に沿った側鎖の一部を少なくとも1つの疎水性基と反応させることによって生成される。このような疎水性基としては、例えば、アルキル基、アルケニル基、シクロアルキル基、アリール基、及びアリールアルキル基が挙げられる。アルキル基及びアルケニル基は、直鎖状又は分岐鎖状であってもよい。疎水性基は、約22個までの炭素原子を含んでもよい。場合によっては、このような基は、短鎖アルキル基、例えば、C16又はC13アルキル基であってもよい。メチル基、エチル基、及びプロピル基が特に好適である。
天然セルロース材料は、典型的には、水溶性ではない。それらは多くのヒドロキシル基を含有するが、これらは、水分子の接近を妨げる強い分子間水素結合を形成する。ヒドロキシル基の水素原子のいくつかを、メチル基(-CH3)、ヒドロキシプロピル基(-CH2CHOHCH3)、又はヒドロキシエチル基(-CH2CH2OH)などの置換基で置換するためのセルロースの化学修飾は、分子間水素結合を中断して、セルロースを水溶性にする。本発明における使用のために好適な変性セルロース材料の例としては、メチルセルロース(Methyl Cellulose、MC)、ヒドロキシプロピルメチルセルロース(Hydroxy Propyl Methyl Cellulose、HPMC)、及びカルボキシメチルセルロース(Carboxy Methyl Cellulose、CMC)が挙げられる。
本発明において界面活性剤として使用され得る変性デンプンとしては、アセチル化デンプン、ヒドロキシプロピルデンプン、ヒドロキシプロピル二デンプンホスフェート、デンプンオクテニルコハク酸ナトリウム、及びアセチル化酸化デンプンが挙げられる。好適なデンプンの具体例としては、以下の食品グレードデンプンが挙げられる:E1401変性デンプン、E1402アルカリ変性デンプン、E1403漂白デンプン、E1404酸化デンプン、E1410リン酸モノデンプン、E1412リン酸二デンプン、E1413リン酸化二デンプンホスフェート、E1414アセチル化リン酸二デンプン、E1420アセチル化デンプン、酢酸モノデンプン、E1422アセチル化アジピン酸二デンプン、E1430グリセリン二デンプン、E1440ヒドロキシプロピルデンプン、E1441ヒドロキシプロピルデンプン、E1442ヒドロキシプロピル二デンプンホスフェート、E1450デンプンオクテニルコハク酸ナトリウム、及びE1451アセチル化酸化デンプン。本発明における使用のために好ましいのは、以下のE番号:E1414、E1420、E1422、E1440、E1441、E1442、E1450、及びE1451を有するデンプンである。
本発明における界面活性剤としての使用に好適なアルギン酸塩は、疎水変性されたものである。本発明において使用され得る化学修飾されたアルギン酸塩は、アルギン酸プロピレングリコール(Propylene Glycol Alginate、PGA)である。PGAは、カルボキシル基の一部がプロピレングリコールでエステル化され、一部が適切なアルカリで中和され、一部が遊離したままであるアルギン酸のエステルである。PGAは、E番号E405で入手可能である。
特定の実施形態では、本発明における使用のための植物系界面活性剤は、タンパク質と多糖類との組み合わせを含んでもよい。例えば、多糖類-タンパク質の錯体又は複合体であってもよい。あるいは、それは、タンパク質及び多糖類の混合物を含んでもよい。
植物性ゴム滲出物もまた、本発明における界面活性剤としての使用に好適であり、例えば、アラビアゴム及びガティゴムが挙げられる。アラビアゴムは、アラビアゴムノキ(Acacia senegal)及びアカシア・セヤル(Acacia seyal)の2種のサハラ以南種から得られる物質である。これは、E番号E-414で食品産業において広く使用されている。それは、主にアラビノース及びガラクトースからなる糖タンパク質及び多糖類の複合混合物である。ガティゴムは、シクシン科ガティノキ(Anogeissus latifolia)の木の乾燥滲出物であり、複雑な水溶性多糖類である。
本明細書に記載される植物系界面活性剤のいずれかを組み合わせて使用してもよい。本発明の一実施形態では、例えば、本明細書に記載される植物系タンパク質又はその誘導体は、アラビアゴムと組み合わせて使用されてもよい。好ましい組み合わせは、エンドウ豆タンパク質若しくはインゲンマメタンパク質、タンパク質単離物、又はタンパク質濃縮物、及び植物性ゴム滲出物(例えば、アラビアゴム)であり、例えば、ソラマメタンパク質とアラビアゴムとの組み合わせである。
界面活性剤(又は界面活性剤の組み合わせ)は、エマルジョンに所望の安定性を提供するのに有効な量で存在する。その量は、界面活性剤(複数可)の正確な性質、油相と水相との相対比率、及び乳化剤として作用し得るエマルジョンの任意のその他の構成成分の存在(及び量)などの要因に応じて変化する。これらの要因を考慮して、植物系界面活性剤(複数可)の適切な量は、当業者によって容易に決定されてもよい。好適な量は、例えば、0.1~5.0重量%、好ましくは、0.25~4.0重量%、特に0.5~3.0重量%、例えば、1.0~2.5重量%(全組成物の総重量に基づく)の範囲であってもよい。例えば、界面活性剤(複数可)の量は、組成物の総重量に基づいて、1.0、1.25、1.5、1.75、2.0、2.25、又は2.5重量%であってもよい。界面活性剤の組み合わせが使用される場合、それらの相対量は、当業者によって容易に選択されてもよい。
エンドウマメタンパク質若しくはインゲンマメタンパク質、タンパク質単離物、又はタンパク質濃縮物(例えば、ソラマメタンパク質)などの植物系タンパク質又はその誘導体と、植物性ゴム滲出物(例えば、アラビアゴム)との組み合わせを含む界面活性剤を使用する場合、各構成成分は、(組成物の総重量に基づいて)0.5~2.0重量%、好ましくは、1.0~1.5重量%の範囲の量で存在してもよい。例えば、1.0~2.0重量%のソラマメタンパク質、及び0.5~1.5重量%のアラビアゴムを含む界面活性剤が、特に好適であり得る。
一組の実施形態では、グリセロールは、エマルジョンの水相中に存在してもよい。有利には、グリセロールは、組成物の水分活性を低下させ、したがって、微生物増殖を低下させるのに有効な量で存在してもよい。水分活性は、例えば、約0.8未満に、例えば、0.5~0.8の範囲、又は0.6~0.75の範囲、又は0.65~0.75の範囲内に減少させられてもよい。エマルジョンの水相中の水の比率は、例えば、グリセロールによって置換されてもよい。例えば、90重量%までの水をグリセロールで置換してもよい。その他の実施形態では、水の10~90重量%、好ましくは、50~85重量%、例えば、55~75重量%を、グリセロールで置換してもよい。グリセロールが存在する場合、これは、適切な貯蔵寿命を有する製品を提供するために必要とされ得る任意の保存剤の量を減少され得る。場合によっては、保存剤が存在する必要性を回避することができる。本明細書に記載されるように、水相中の糖アルコールの存在は、水分活性の低下にも寄与する。グリセロールの量は、存在し得る任意の糖アルコールの量を考慮して調節されてもよい。いくつかの実施形態では、グリセロールが糖アルコールに置換されてもよい、又はグリセロールの存在が糖アルコールの量を減少させてもよい。
存在する場合、グリセロールは、組成物の総重量に基づいて、60重量%まで、好ましくは、20~60重量%、例えば、30~60重量%の量で提供されてもよい。
エマルジョンの油相は、生理学的に許容可能な脂質、又は異なる生理学的に許容可能な脂質の混合物を含む。脂質(又は複数の脂質)の性質に依存して、油相自体は、栄養補助的特性及び/又は薬学的特性を有する場合がある。したがって、いくつかの実施形態では、エマルジョンの油相を構成する脂質は、栄養補助製品又は医薬品であってもよい。このような脂質の例としては、例えば、本明細書中に記載される必須脂肪酸が挙げられる。あるいは、油相は、親油性医薬品の担体又は親油性栄養補助剤の担体として作用してもよい。この場合、活性剤は、油相中に溶解又は分散されてもよい。
医薬品及び/又は栄養補助製品での経口使用については、広範な異なる脂質が周知であり、これらのいずれも、本明細書に記載されるエマルジョンの油相で使用されてもよい。脂質供給源としては、菜種油、ヒマワリ油、トウモロコシ油、オリーブ油、ゴマ油、パーム核油、ココナッツ油、ナッツ油(例えば、アーモンド油又はピーナッツ油)、藻類油及びヘンプ油などの植物油が挙げられるが、これらに限定されない。魚油及び魚油から得られる脂質もまた、本発明による特定の組成物における使用に好適である。これらの産物を含有する組成物は、例えば魚菜食主義者に受容される。
天然物に由来する脂質は、典型的には、異なる脂質成分の混合物を含む。したがって、一実施形態では、油相は、異なる脂質の混合物を含むであろう。例えば、油相は、異なる鎖長及び/又は異なる飽和度を有する脂質の混合物を含んでもよい。
本発明における使用のための脂質は、周囲温度(すなわち、約18℃~約25℃の温度)で液体、固体、又は半固体であってもよい。このような温度で液体であるものが、一般的に好ましい。液体脂質、固体脂質、及び半固体脂質の任意の組み合わせもまた、使用されてもよい。約100℃未満、好ましくは約70℃未満、例えば、約50℃未満の融点を有する固体脂質が、本発明で使用されてもよい。使用され得る固体脂質としては、バター、固体ココナッツ分割、カカオバター又はカカオ脂肪等が挙げられる。所望であれば、油相を構成する脂質の全体的な融点は、異なる脂質を混合することによって、例えば、固体脂質(例えば、バター)を液体油と混合することによって、調整されてもよい。45~50℃の範囲の全体的な融点が望ましい場合がある。
本発明における使用のための脂質としては、特に、脂肪酸及びそれらの誘導体が挙げられる。これらとしては、天然に存在する脂肪酸及びその誘導体、並びに合成類似体、の両方が挙げられる。一実施形態では、油相は、異なる脂肪酸の混合物、又は脂肪酸誘導体を含んでもよい。
脂肪酸又は脂肪酸誘導体の炭化水素鎖は、飽和又は不飽和であってもよく、それは、非分岐鎖状又は分岐鎖状であってもよい。好ましくは、それは非分岐鎖状であろう。典型的には、炭化水素鎖は4~28個の炭素原子を含み、一般に偶数個の炭素を有するであろう。脂肪酸はそれらの鎖長が異なり、「短」、「中」、「長」、又は「超長」鎖脂肪酸に分類されてもよい。5個以下の炭素の炭化水素鎖を有するものは、「短鎖脂肪酸」と称され、6~12個の炭素原子の炭化水素鎖を有するものは、「中鎖脂肪酸」と称され、13~21個の炭素の炭化水素鎖を有するものは、「長鎖脂肪酸」と称され、22個以上の炭素の炭化水素鎖を有するものは、「超長鎖脂肪酸」と称される。これらのいずれかが、本発明で使用されてもよい。
一実施形態では、油相は、飽和脂肪酸、又は本明細書に記載される誘導体のいずれかを含むがこれらに限定されない、飽和脂肪酸の誘導体を含むであろう。中鎖飽和脂肪酸及びそれらの誘導体は、本発明において特定の用途を見出す。炭化水素鎖に8~12個、例えば、8、10又は12個の炭素原子を有するもの、すなわちカプリル酸(C8)、カプリン酸(C10)、又はラウリン酸(C12)、及びそれらの任意の誘導体が特に好ましい。典型的には、飽和脂肪酸又はその誘導体は、油相中の1種以上の活性成分のための担体として、例えば、医薬品又は栄養補助剤のための担体として、使用されてもよい。
本発明における使用のための飽和脂肪酸及びそれらの誘導体は、天然に存在し得るか、又はそれらは合成的に生成されてもよい。最も典型的には、それらは天然に存在するであろうから、異なる脂肪酸及び/又は異なる脂肪酸誘導体の混合物の形で使用されてもよい。飽和脂肪酸及びそれらの誘導体の供給源としては、例えば、ココナッツ油及びパーム核油が挙げられる。
別の実施形態では、油相は、炭素鎖が1つ以上の炭素-炭素二重結合を含む不飽和脂肪酸又はその誘導体を含んでもよい。二重結合は、シス配置若しくはトランス配置であってもよい、又は1つ以上の二重結合が存在するそれらの任意の組み合わせであってもよい。二重結合がトランス配置に存在するものは、健康的な食事の一部としていわゆる「トランス脂肪」の消費を減らす必要があるため、一般的にはあまり好ましくない。したがって、シス配置二重結合を有する脂肪酸及びそれらの誘導体が好ましい。モノ不飽和脂肪酸及びポリ不飽和脂肪酸並びにそれらの誘導体は、当該技術分野で周知である。このような脂肪酸は、典型的には、12~26個の炭素、より一般的には、16~22個の炭素を含み、モノ不飽和炭化水素鎖又はポリ不飽和炭化水素鎖を有する。それらとしては、特に、必須脂肪酸などの多価不飽和脂肪酸(Poly Unsaturated Fatty Acids、PUFA)が挙げられる。
長鎖不飽和脂肪酸及びそれらの誘導体を含有する油は、本発明において、例えば、栄養補助製品としての使用が意図される任意の組成物において、特定の用途を見出す。使用され得る特に重要な必須脂肪酸としては、ω-3脂肪酸、ω-6脂肪酸、及びω-9脂肪酸が挙げられる。ω-3脂肪酸の例としては、α-リノレン酸(Alpha-Linolenic Acid、ALA)、ステアリドン酸(Steari Donic Acid、SDA)、エイコサトリエン酸(Eicosa Tri Enoic acid、ETE)、エイコサテトラエン酸(Eicosa Tetraenoic Acid、ETA)、エイコサペンタエン酸(Eicosa Pentaenoic Acid、EPA)、ドコサペンタエン酸(Docosa Pentaenoic Acid、DPA)、ドコサヘキサエン酸(Docosa Hexaenoic Acid、DHA)、テトラコサペンタエン酸、及びテトラコサヘキサエン酸が挙げられる。ω-6脂肪酸の例としては、リノール酸、γ-リノレン酸、エイコサジエン酸、ジホモ-γ-リノレン酸(Dihomo-Gamma-Linolenic Acid、DGLA)、アラキドン酸(Arachidonic Acid、AA)、ドコサテトラエン酸、アドレニン酸、ドコサペンタエン酸、及びカレンジン酸が挙げられる。ω-9脂肪酸の例としては、オレイン酸、エイコセン酸、ミード酸、エルカ酸及びネルボン酸が挙げられる。
不飽和脂肪酸及びその誘導体の供給源としては、種々の魚、植物、藻類、及び微生物の供給源から得られる油が挙げられる。特に好適な供給源は、藻類油及び植物油であるが、魚油もまた、魚菜食主義者の食餌に従うものに好適であり得る。これらの油は全て、ω-3脂肪酸、ω-6脂肪酸、及びω-9脂肪酸に富んでいる。魚油は、例えば、カタクチイワシ、イワシ及びサバから得られる場合がある。
脂肪酸のあらゆる周知の誘導体が、本発明で使用されてもよい。これらとしては、特に、カルボン酸エステル、カルボン酸無水物、グリセリド(すなわち、モノ-、ジ-、又はトリグリセリド)及びリン脂質が挙げられる。本明細書で使用される場合、脂肪酸の文脈における用語「誘導体」はまた、脂肪酸のあらゆる薬学的に許容可能な塩を包含する。好適な塩は当業者に周知であり、リチウム塩、ナトリウム塩、カリウム塩、アンモニウム塩、メグルミン塩、及びジエチルアミン塩が挙げられるが、これらに限定されない。
脂肪酸のカルボン酸エステルの例としては、Rが直鎖状アルキル基又は分岐鎖状アルキル基、典型的には、短鎖アルキル、好ましくは、例えば、メチル、エチル、n-プロピル、イソプロピル、n-ブチル、sec-ブチル、及びn-ヘキシルから選択されるC1-6アルキル基である末端-CO2R基を有する化合物が挙げられる。
脂肪酸誘導体がカルボン酸無水物である場合、それは、Rが直鎖状アルキル基又は分岐鎖状アルキル基、典型的には、短鎖アルキル、好ましくは、例えば、メチル、エチル、n-プロピル、イソ-プロピル、n-ブチル、sec-ブチル及びn-ヘキシルから選択されるC1-6アルキル基である末端-CO2COR基を含んでもよい。
グリセリドは、グリセロール及び最大3つの脂肪酸から誘導されるエステルである。存在する脂肪酸は、本明細書に記載されているもののいずれかであってもよく、したがって、それらは、例えば、飽和又は不飽和であってもよい。ジグリセリド及びトリグリセリドの場合、脂肪酸構成成分は同じでも異なっていてもよい。例えば、これらは異なる鎖長のものであってもよい。
一実施形態では、本発明における使用のための脂質担体は、中鎖トリグリセリド(Medium Chain Triglyceride、MCT)を含んでもよい。MCTは、同一又は異なる可能性のある2つ又は3つの中鎖脂肪酸を含むトリグリセリドである。MCTの供給源としては、例えば、ココナッツ油及びパーム核油が挙げられる。MCTに存在する脂肪酸は、典型的には、飽和中鎖脂肪酸である。例えば、ココナッツ油のMCTとしては、C6-12脂肪酸、主にC8及びC10脂肪酸が挙げられる。ココナッツ油から得られるMCT油の典型的な脂肪酸組成物は、例えば、0.1重量%のカプロン酸(C6:0)、55重量%のカプリル酸(C8:0)、44.8重量%のカプリン酸(C10:0)、及び0.1重量%のラウリン酸(C12:0)を含んでもよい。
リン脂質は一般に、2つの脂肪酸(「テール」基)及びリン酸基からなる親水性の「ヘッド」基に結合したグリセロール分子で構成される。リン酸基は、コリン、エタノールアミン、又はセリンへの結合によって修飾されてもよい。一実施形態では、油相は、リン脂質、例えば植物レシチンによって全体又は一部が構成されてもよい。
本発明の組成物中に存在する油の量は、油の性質、存在する可能性のある医薬品又は栄養補助食品の性質及び所望の配合量などの要因に依存し、必要に応じて変化し得る。油相は、例えば、5~50重量%、好ましくは、10~45重量%、例えば、15~40重量%、15~30重量%、又は20~25重量%のゲル化水中油型エマルジョンを構成してもよい。
理解されるように、本発明の組成物において、油は、ゲル化される連続水相内に不連続相を提供する。したがって、油は、油滴(本明細書では油「粒子」とも称される)の形態で、ゲル化水相全体に分散される。水相のゲル化は、例えば、液滴間の物理的衝突の防止のために、油の液滴の集合を防ぐ安定したエマルジョンを提供する。ゲル化エマルジョンを調製する場合、植物系界面活性剤は、最初に水相に溶解されるが、油-水界面に移動し、そこで油相を安定化するのに役立つ。理論に束縛されるものではないが、油滴の周りの界面活性剤の大きな分子の不均一な分布は、「半活性充填剤」効果を提供する摩擦層を提供するように作用すると考えられる。
ゲル化水中油型エマルジョン中の油粒子のサイズは、特に制限されない。例えば、約100nm~約100μm、好ましくは、約500nm~約75μm、特に、約750nm~約50μm、例えば、約1000nm~約40μmの範囲内の体積基準サイズを有する油粒子が提供されてもよい。体積基準平均粒子サイズは、約5nm~50μm、好ましくは、約5~30μm、例えば、約5~25μmの範囲であってもよい。本明細書で使用される「体積基準平均」とは、体積モーメント平均又はDe Brouckere平均直径(De Brouckere Mean Diameter)(「D[4,3]」値としても知られている)を指す。これは、試料体積の大部分を構成する粒子のサイズを反映しており、サイズ分布内の大きな粒子の存在に最も敏感である。
油粒子の本質的に均一なサイズ分布が望ましい場合がある。D90値は、全ての油滴全体のうち、油粒子の90%が満たすサイズ値を示す。D90値は、15~80μm、好ましくは、25~65μm、特に、30~50μmの範囲であってもよい。同様に、それぞれD50値及びD10値は、全ての油滴の全体のうち、油滴の50%及び10%が満たすサイズ値を示す。D50値は、10~45μm、特に、15~35m、例えば18~25μmの範囲であってもよい。D10値は、0.5~20μm、特に、3~15μm、例えば、5~10μmの範囲であってもよい。
脂肪滴のサイズ及びサイズ分布は、当該技術分野で従来の方法及び装置を使用して、例えば、Hydro MV、湿式分散ユニット(Malvern、Worcestershire、UK)に接続されたMalvern Mastersizer 3000(Worcestershire、UK)を使用して決定され得る。データの分析は、製造元のソフトウェア(Mastersizer 3000、v1.0.1)を使用して実行されてもよい。試験は、ゲル化エマルジョンを適切な溶媒(1:100)に50℃で溶解及び希釈することによって、実行されてもよい。好適な溶媒としては、Milli-Qウォーター及び10%(v/v)HCl溶液が挙げられる(後者は、試験中の凝集を最小限に抑え得る)。水及びトウモロコシ油の屈折率は、それぞれ1.33(溶媒)及び1.47(分散相)に設定され、分散液滴の吸収率は、0.01に設定される。多重散乱又は散乱光の低強度を回避するために、約10%の不明瞭化が得られるまで、溶解したエマルジョンを分散ユニット(約125mLの水を含む)に追加する。
油粒子のサイズ及びサイズ分布は変動する場合がある。所望であれば、油粒子のサイズ縮小は、様々な異なる手段によって、例えば、機械的プロセスによって、又はより小さな脂質分子の選択を含む化学的プロセスによって、あるいは実際にはこれらのアプローチの組み合わせによって、達成され得る。油粒子のサイズ縮小を達成するのに好適な化学的方法は、より小さな油滴を形成し得る特定の種類の脂質(又は脂質の組み合わせ)の選択を含んでもよい。例えば、MCTなどの特定の油は、油滴のより細かい分散を生成する傾向がある。機械的縮小には、剪断力を使用して、大きな油滴を小さなナノスケールの粒子に分解することが含まれる。したがって、より小さな粒子は、エマルジョンを生成するために使用される方法への好適な調節によって、例えば、剪断力及び/又は油相と水相との混合の持続時間を変化させることによって、生成されてもよい。より高い剪断力及び/又はより長い混合時間を使用すると、より小さな油の粒子が生成される。適切な剪断は、例えば、ロータステータミキサなどの従来のホモジナイザ、例えば、Ultra-turrax(登録商標)ホモジナイザを使用して、達成されてもよい。水中油型エマルジョンの生成のための機械的プロセスにおいてしばしば遭遇する問題は、粒子の再凝集(すなわち、合体)であるが、これは、本発明において、エマルジョンを安定化するのに役立つゲル化水相の使用、及び乳化に必要なエネルギーを減少させ(界面張力を減少させることによって)、液滴を再凝集から保護する界面活性剤の使用によって、対処される。
ゲル化水中油型エマルジョンの水相(すなわち、連続相)は、組成物の50~95重量%、好ましくは、55~90重量%、例えば、60~85重量%、70~85重量%、又は75~80重量%を構成してもよい。
水、ゲル化剤(複数可)、及び界面活性剤(複数可)に加えて、その他の生理学的に許容可能な物質、例えば、pH調整剤(例えば、緩衝剤)、粘度調整剤(例えば、増粘剤、可塑剤)、甘味剤、増量剤(すなわち、充填剤)、抗酸化剤、芳香剤、香味剤、及び着色剤もまた、水相中に存在してもよい。このような材料の性質及び濃度は、当業者によって容易に決定されてもよい。
水相中での増量剤(すなわち、充填剤)の存在は、水分活性を低下させることによって微生物の増殖を低下することを補助する。水分活性は、例えば、約0.8未満に、例えば、0.5~0.8の範囲、又は0.6~0.75の範囲、又は0.65~0.75の範囲内に減少させられてもよい。増量剤の量及び種類は、当業者によって容易に選択されてもよい。好適な例としては、糖アルコール、糖、及びこれらの混合物が挙げられるが、これらに限定されない。好適な糖アルコールとしては、ソルビトール、及びキシリトール、並びにこれらの混合物が挙げられる。使用され得る糖としては、トレハロース、スクロース、グリセロール、及びこれらの混合物が挙げられる。増量剤は、水相に基づいて、45~70重量%、好ましくは、50~65重量%、例えば、55~60重量%を構成してもよい。場合によっては、選択された増量剤(複数可)はまた、それらの濃度に応じて甘味剤としても機能する場合がある。例えば、本発明の組成物は、味を改善するために、キシリトールを、例えば、0.5~50重量%、好ましくは、1~40重量%、例えば、15~40重量%で含有してもよい。
水相に甘味剤が含まれる場合、これは、典型的には、スクロース、フルクトース、グルコース、還元グルコース、マルトース、キシリトール、マルチトール、ソルビトール、マンニトール、ラクチトール、イソマルト、エリスリトール、ポリグリシトール、ポリグルシトール、グリセロール、及びステビアなどの天然甘味剤、並びにアスパルテーム、アセスルファム-κ、ネオテーム、サッカリン、及びスクラロースなどの人工甘味剤から選択される。非齲蝕原性甘味剤の使用が好ましい。
一実施形態では、粘度調整剤もまた水相中に提供されてもよい。好適な粘度調整剤としては、その他の親水コロイド、例えば、デンプン、変性デンプン(例えば、ヒドロキシエチルデンプン、ヒドロキシプロピルデンプン)、キサンタン、ガラクトマンナン(例えば、グアーゴム及びローカストビーンゴム)、カラヤゴム、トラガカントゴム、及びこれらの任意の組み合わせが挙げられる。理解されるように、粘度調整剤は、いくらかの界面活性特性を有してもよく、更にエマルジョンの安定化を補助してもよい。粘度調整剤の増粘効果は、使用される材料の種類(例えば、親水コロイド)及びその濃度、その他の構成成分、及び製剤のpH等に依存するが、好適な量は、当業者によって容易に決定されてもよい。存在し得る任意の粘度調整剤の典型的な量は、組成物全体の0.1~5重量%、好ましくは、0.2~2.5重量%、例えば、0.5~2.0重量%の範囲であり得る。
香料添加剤は、組成物中に存在してもよく、例えば、オメガ-3脂肪酸を含むものなどの特定の脂質を味覚マスキングするのを補助する場合がある。好適な香料添加剤としては、柑橘系の香料添加剤、例えば、オレンジ油、レモン油、又はライム油が挙げられるが、これらに限定されない。
pH調整剤は、当業者によって容易に選択されてもよく、クエン酸などの食品グレードの酸を含む。緩衝剤はまた、pHを調整するために使用されてもよく、また有機酸緩衝系/塩基緩衝系を含む。好適な緩衝剤としては、当該技術分野で周知であり、例えば、クエン酸ナトリウム及びリンゴ酸等が挙げられる。エマルジョンの水相のpHは、2~8、特に、3~7、好ましくは、3.5~6、例えば、4~5の範囲で調整されてもよい。
抗酸化剤が水相中に存在する場合、これらは水溶性であり、例えば、アスコルビン酸、クエン酸、及びアスコルビン酸ナトリウムなどのそれらの塩を含む。油の選択に応じて、これらは、例えば、ビタミンEなどの抗酸化剤を含有する形態で供給されてもよい。存在する場合、任意の抗酸化剤(複数可)の量は、製剤全体の最大3重量%、例えば、最大1重量%であってもよい。
脂質(複数可)に加えて、エマルジョンの油相はまた、所望であれば、生理学的に許容可能な脂溶性材料、例えば、薬学的に許容可能な薬剤、抗酸化剤(例えば、ビタミンE)、香味剤、及び着色剤を含有してもよい。
いくつかの実施形態では、追加の生理学的に活性な薬剤もまた、本明細書に記載されるゲル化エマルジョン中に存在してもよい。これらは、水相及び/又は油相で提供されてもよく、これらの相の一方又は両方に溶解及び/又は分散されてもよい。油相に存在し得るその他の活性剤としては、脂溶性活性剤が挙げられる。
一実施形態では、本発明によるゲル化水中油型エマルジョンは、以下の成分を含むか、以下の成分から本質的になるか、又は以下の成分からなってもよい。
(a)水、
(b)少なくとも1種の植物系界面活性剤、
(c)1種以上の生理学的に許容可能な脂質、
(d)寒天、
(e)1種以上の増量剤、
(f)所望により、1種以上のpH調整剤、
(g)所望により、1種以上の粘度調整剤(例えば、増粘剤又は可塑剤)、及び
(h)所望により、1種以上の追加の生理学的に活性な薬剤。
「から本質的になる(consisting essentially of)」とは、エマルジョンが、それらの特性に実質的に影響を与えるその他の構成成分を実質的に含まない(例えば、含まない)であろうことを意図する。「からなる(consists of)」とは、エマルジョンが、記載されているもの以外の構成成分を実質的に含まない(例えば、含まない)であろうことを意図する。
一組の実施形態では、本発明の組成物は、用量単位の形態で提供されてもよい。「用量単位」とは、組成物が「受け取られたままの状態で」被検体によって経口的に摂取される(例えば、患者に投与される)こと、すなわち、経口送達の前に破壊も溶解もされないであろうことを意図する。したがって、用量単位の重量は、組成物を本方法で送達するのに好適であるようなものであろう。例えば、それは、50~3,000mg、例えば、250~3,000mg又は500~2,500mg、特に、100~2,000mg、例えば、750~2,000mg、特に、100~1,500mg、より具体的には400~1,500mg、より具体的には400~1,000mgの範囲の総重量を有してもよい。
一組の実施形態では、用量単位は、一般に非常に大きく、例えば、400~3,000mg、例えば、600~1,500mgの質量を有するであろう。総用量単位重量は、必要に応じて選択されてもよい。例えば、それは、選択された活性成分の性質及びそれらの意図される用量に依存して、拡大又は縮小されてもよい。
各用量単位は、典型的には、本明細書に記載される自己支持性のゲル化水中油型エマルジョンからなる。理解されるように、この場合、用量単位は、定義された油相及び水相のみを含有する、すなわち、その他の構成成分を含まないであろう。個々の用量単位は、例えば、切断によって分割されるゲル化エマルジョンのより大きな断片から調製されてもよい。しかしながら、より典型的には、各用量単位は、ゲル化に先立って(すなわち、ゲル化剤のゲル化温度超の温度で)、液体エマルジョン、又は不完全にゲル化したエマルジョンから押出し成形又は鋳型成形によって形成されるであろう。
あるいは、ゲル化水中油型エマルジョンのコアに、生理学的に許容可能なコーティング材料の好適なコーティングを施してもよい。このようなコーティングは、製薬産業及び栄養補助製品産業で従来型のものであってもよく、任意の従来の手段、例えば、浸漬又は噴霧によって適用されてもよい。一組の実施形態では、本明細書に記載されるゲル化水中油型エマルジョンは、したがって、コーティングを備えてもよい。例えば、これらは、口内で溶解するカプセルシェル内に提供されてもよい。したがって、別の態様から見ると、本発明は、本明細書に記載されるようなゲル化水中油型エマルジョンを封入するカプセルシェルを含む経口投与可能なカプセルを提供する。
本発明のカプセルにおいて、シェルは、任意の生理学的に許容可能な材料であり得るが、典型的には、胃腸管内の唾液又は流体に溶解又は分解可能な糖、生体高分子、又は合成ポリマー若しくは半合成ポリマーであろう。シェルは軟質であってもよいが、好ましくは、実質的に剛性である。特に望ましくは、カプセルは、「ジェリービーン(jelly bean)」の堅さを有するであろう。シェルは、内容物の酸化を防ぐための材料及び厚さであることが好ましいであろう。シェルは、糖又はセルロース、例えば、ソルビトールを含んでもよい。カプセルシェル材料としての糖及びセルロースの使用は、製薬の分野及び栄養補助製品の分野で周知である。
したがって、カプセルシェル材料は、典型的には、糖、例えば、スクロース、フルクトース、マルトース、キシリトール、マルチトール、又はソルビトールであってもよいが、例えば、カラギーナン、アルギン酸塩、ペクチン、セルロース、変性セルロース、デンプン、変性デンプン、アラビアゴム等の親水コロイド材料を更に含んでもよい。カプセルシェルは、例えば、人工甘味剤、着色料、充填剤、香料添加剤、抗酸化剤等のその他の成分を含有してもよい。
カプセルシェルは、水中油型エマルジョンを液体として、又は一度固化させてシェルに充填され得るように、事前に形成されてもよい。あるいは、シェル前駆体(例えば、溶液)は、例えば、標準的なコーティング技術を使用して、硬化したエマルジョン上にコーティングされてもよい。所望であれば、カプセルは、例えば、ワックスで更にコーティングされてもよい。
本明細書に記載されるゲル化水中油型エマルジョンの調製は、水相構成成分及び油相構成成分の乳化によって実行されてもよい。乳化は、水相が液体(例えば、粘性液体)である条件下で、すなわち、ゲルの形成に先立って実行されることが理解されよう。したがって、乳化は、寒天ゲル化剤のゾル-ゲル転移温度超の温度で実行される。エマルジョンのゾル-ゲル温度未満への後続の冷却によって、所望のゲル化エマルジョンが得られる。
乳化に先立って、任意の選択された活性剤を組成物の油相及び/又は水相に添加してもよい。これは、例えば、エマルジョンを形成することに先立って、選択された油又は水相に活性物質を溶解することによって実行されてもよい。あるいは、乳化に先立って、選択された活性剤(複数可)を水相構成成分と油相構成成分との混合物に添加してもよい。乳化プロセスの間、活性剤は、典型的には、それらの親水性特性/親油性特性に応じて油相又は水相に移動する。
エマルジョンの形成は、従来の技術によって、かつ周知の装置、例えば、ロータステータの原理に基づくホモジナイザを使用することによって、達成されてもよい。攪拌の速度及び持続時間は、必要に応じて調整されてもよく、例えば、所望の剪断力を達成して所望の液滴サイズを提供するように変動されてもよい。
乳化は、脂質及び/又は任意の活性剤の酸化分解を回避するために、一般に、制御された雰囲気下で実行されるであろう。例えば、乳化は、窒素などの非酸化性ガスの存在下で実行されてもよい。気泡を除去するための脱気はまた、製造プロセス中、例えば、エマルジョンの構成成分を混合する前、液体エマルジョンが形成された後、硬化したエマルジョンの包装前などに実行されてもよい。脱気は、真空の適用、又は非酸化性ガス(例えば、窒素)による散布などの従来の手段を使用して実行されてもよい。
乳化及びゲル化後、エマルジョンを乾燥させて含水量を減少させてもよい。しかしながら、乾燥された場合、それは、本明細書に記載される連続的なゲル化水相及び本明細書に定義される範囲内の含水量を依然として保持するであろう。
ゲル化水中油型エマルジョンは、典型的には、本明細書に記載される用量単位の形態で提供されるであろう。個々の用量単位は、成形、押出し成形又は切断などの方法によって形成されてもよい。しかしながら、典型的には、用量単位は、液体エマルジョンを、型、例えば、次に密封されるブリスタパックの個々の型内へと充填することによって、形成されてもよい。用量単位は、典型的には、錠剤又は舐剤の形態であるだろう。
本明細書に記載されるゲル化水中油型エマルジョンの調製方法は、本発明の更なる態様を形成する。したがって、更なる態様から見ると、本発明は、経口投与可能なゲル化水中油型エマルジョンを調製するための方法であって、前記方法が、1種以上の生理学的に許容可能な脂質を含む油相を形成することと、寒天であるゲル化剤を含む水相を形成することと、前記油相と前記水相とを組み合わせて、本明細書に記載される植物系界面活性剤の存在下で水中油型エマルジョンを形成することと、前記エマルジョンをゲル化させることと、を含む方法を提供する。必要に応じて、エマルジョンをゲル化させる前又は後に、エマルジョンは個々の用量単位へと分割されてもよい。
用量単位は、好ましくは、気密容器、例えば、密封されたラッパー、又はより好ましくは、ブリスタパックのブリスタに個別に包装される。したがって、別の態様では、本発明は、1用量単位の本発明による組成物を含有する気密区画及び光密区画を含むパッケージを提供する。パッケージ化された用量単位から空気(すなわち酸素)及び光の両方を排除することにより、活性成分の長期安定性が増強する。
本発明によるパッケージは、好ましくは、少なくとも2回の用量単位、例えば2~100回、好ましくは、6~30回の用量単位を含むブリスタパックの形態で提供される。ブリスタパックは、一般に、投薬形態が配置される成形されたくぼみを有する金属、金属/プラスチックの積層体、又はプラスチックシート基板を含む。パックは、通常、例えば、くぼみの間の領域に熱及び/又は圧力を加えることによって、箔、一般的には、金属又は金属/プラスチック積層箔で密封される。ブリスタパックを形成するための金属又は金属/プラスチック積層体の使用は、空気(すなわち、酸素)、光、及び湿気がブリスタパックの内容物に浸透することを防ぎ、したがって、活性成分(複数可)の安定性を増強するのに役立つ。本発明によるパッケージは、好ましくは、非酸化性ガス雰囲気(例えば、窒素)下で充填されるか、又は密封する前にこのようなガスでフラッシュされる。
本発明による組成物におけるゲル化剤としての寒天の使用は、ブリスタパック中の個々の用量単位の包装及びエンドユーザによるそれらの取り出しに関して更なる利点を提供する。ブリスタパックのくぼみを充填するために液体形態のエマルジョンが使用される場合(すなわち、ゲル化前)、エマルジョンは、くぼみの内側表面と密接に接触する。用量単位を設定し、ブリスタパックを密封した後、用量単位をブリスタパックから容易に取り出し得ることが重要である。周知のゼラチン系の組成物中に、最初に接着剤として開発されたゼラチンが存在すると、特にゼラチンを含有する液体エマルジョンを表面と接触させ硬化させた場合に、プラスチック材料から作られた表面などのある特定の表面からこれらを除去することが困難になる可能性がある。このような場合、一旦硬化すると、用量単位は表面に付着する傾向があり、引き剥がされなければならず、プロセス中に用量単位が断片化することが多く、これは許容できるものではない。任意の従来のゼラチン系の用量単位を包装する場合、ブリスタパックの内側表面を中性油又は中性脂肪などの好適な剥離剤でコーティングする必要がある。内側表面に剥離剤を組み込んだ特別に開発されたブリスタパック材料が利用可能であるが、包装プロセスのコストを増加させる。剥離剤の使用はまた、一旦ブリスタパックから取り出されると、用量単位上に剥離剤の表面コーティングをもたらすが、これは、製品の不快な感触又は味を生じ得る。
ゼラチンの使用とは対照的に、寒天系の用量単位は、従来のブリスタパック材料に付着しない。これは、金属/プラスチック積層体、又はプラスチック/金属箔積層体がヒートシールされるプラスチックフィルムを含む標準的な材料が使用され得ることを意味する。事前に形成された空洞を有する好適なブリスタトレイは、例えば、Tekniflex(登録商標)Aclar(登録商標)VA10600(TekniPlex)、Perlalux(登録商標)(Perlen Packaging)、Formpack(登録商標)(Amcor)、及びRegula(登録商標)(Constantia Flexible)などの積層材料から形成されてもよい。このような材料は、剥離剤を含有するいかなる表面コーティングをも有していない。
したがって、一実施形態では、本発明の用量単位は、剥離剤でコーティングされていない内側表面を有するブリスタパックに包装されてもよい。本明細書に記載される用量単位を含有するこのようなブリスタパックは、本発明の更なる態様を形成する。
本発明によるゲル化水中油型エマルジョンは、医薬品として、すなわち治療目的のために、及びヒト又は動物被検体の健康及び/又は一般的な幸福感を維持又は増強するための栄養補助製品としての、両方の用途を見出す。この目的のために、それらは経口的に摂取され、口中で軽く咀嚼され、次に嚥下されることが意図される。それらが口内に留まるべきであること、又は長期間咀嚼される必要があることは意図されていない。それらの軟質な質感のために、軽い咀嚼は、容易に嚥下されるより小さな断片へと投薬形態を断片化するのに十分である。本出願人が驚くべきことに見出したことは、本発明によるゲル化水中油型エマルジョンが、純粋な水性寒天ゲルよりもはるかに良好な口当たりを有することである。水性寒天ゲルは脆く、咀嚼時に口の中で「破砕」するが、本明細書に記載されるエマルジョンは、咀嚼時に変形に対してより大きな抵抗性を有し、破砕しにくい。これは、患者又は消費者にとってはるかに許容可能な咀嚼体験を提供する。
例えば、栄養補助製品として使用される場合、本明細書に記載される組成物は、被検体の一般的な健康及び/又は幸福感を維持するためのサプリメント(例えば、栄養補助製品)として使用されてもよい。その栄養補給効果について周知の任意の薬剤を組成物中に提供してもよく、好適な薬剤は、当該技術分野で周知である。好適な栄養補助製品としては、以下のいずれかが挙げられるが、これらに限定されない:必須脂肪酸(例えば、モノ不飽和脂肪酸、及びポリ不飽和脂肪酸)、必須アミノ酸(例えば、タウリン、トリプトファン、チロシン、システイン、及びホモシステイン)、ビタミン(例えば、ビタミンA、B1~B12、C、D、E、K、及び葉酸)、ミネラル(例えば、ヨウ素、セレン、鉄、亜鉛、カルシウム、及びマグネシウム)、フラボノイド、カロチノイド(例えば、β-カロチン、α-カロチン、ルテイン、zeoxantaine、キサントフィル、及びリコペン)、フィトステロール、サポニン、プロバイオティクス、食物繊維(例えば、不溶性繊維及びβ-グルカン)、並びに植物性抽出物(例えば、アロエベラ、月見草油、ニンニク、ショウガ、チョウセンニンジン、緑茶、カフェイン、及びカンナビノイド)。マグネシウム又はカルシウムが存在する場合、これらは、一般に、リン酸塩の形態で使用されるであろう。
特に、本明細書に記載されるゲル化水中油型エマルジョンは、1種以上の必須脂肪酸、例えば、PUFA(Poly Unsaturated Fatty Acid、多価不飽和脂肪酸)又はそれらのエステル、例えば、オメガ-3脂肪酸、オメガ-6脂肪酸、及び/又はオメガ-9脂肪酸、並びにそれらのエステル誘導体の供給源として使用されてもよい。オメガ-3酸の例としては、α-リノレン酸(ALA)、ステアリドン酸(SDA)、エイコサトリエン酸(ETE)、エイコサテトラエン酸(ETA)、エイコサペンタエン酸(EPA)、ドコサペンタエン酸(DPA)、ドコサヘキサエン酸(DHA)、テトラコサペンタエン酸、及びテトラコサヘキサエン酸が挙げられる。オメガ-6酸の例としては、リノール酸、γ-リノレン酸、エイコサジエン酸、ジホモ-γ-リノレン酸(DGLA)、アラキドン酸(AA)、ドコサテトラエン酸、アドレニン酸、ドコサペンタエン酸、及びカレンジン酸が挙げられる。オメガ-9酸の例としては、オレイン酸、エイコセン酸、ミード酸、エルカ酸及びネルボン酸が挙げられる。オメガ-3酸、特に、EPA及びDHAが著しく好ましい。
必須脂肪酸、特に、オメガ-3脂肪酸の健康上の利益は周知である。例えば、これらは、トリグリセリドの量を低下させ得る、及び/又はコレステロールの量を低下させ得る。オメガ-3脂肪酸は、毎日の生活及び健康に不可欠である。血清トリグリセリドの低下に対するEPA及びDHAの有益な効果は、よく知られている。それらはまた、例えば心不整脈の予防、アテローム性動脈硬化プラークの安定化、血小板凝集の低減、及び血圧の低下における心臓保護効果などの、その他の健康上の利益についてもまた周知である。したがって、それらは、血管疾患の治療及び/又は予防に使用される。オメガ-3脂肪酸のその他の利点としては、炎症及び神経変性病の予防及び/又は治療、並びに認知発達及び認知機能の改善が挙げられる。
必須脂肪酸は、ゲル化エマルジョン中の油相の一部又は全部、好ましくは、その相の少なくとも10重量%、より特別には、少なくとも50重量%、特に、少なくとも80重量%を形成し得る。それらは、単一化合物として、又は化合物混合物として、例えば、植物油あるいは魚油として使用されてもよい。遊離脂肪酸、モノアシルグリセリド及びジアシルグリセリドは、トリアシルグリセリドの完全な又は部分的な加水分解、例えば、酸、塩基、又は酵素触媒加水分解によって、例えば、膵リパーゼ及び/又は発酵産物として細菌から産生され得るリパーゼなどのリパーゼを使用して調製されてもよい。必須脂肪酸のアルキルエステルは、適切なアルカノールを使用するエステル交換によって、又は遊離脂肪酸をそのアルカノールでエステル化することによって、調製されてもよい。遊離脂肪酸が使用される場合、これは酸形態又は塩形態(例えば、完全に又は部分的に塩形態)であってもよく、好ましくは、油相中の必須脂肪酸の5~75重量%、特に、10~35重量%を構成する。塩形態が好ましい場合がある。
本明細書に記載されるゲル化水中油型エマルジョンはまた、選択された活性剤(複数可)に応答する一連の病状の治療又は予防における医薬品としても使用できる。理解されるように、このような状態の性質は、選択された活性剤(複数可)に依存するであろうが、当業者によって容易に決定され得る。
所望の治療効果及び/又は予防効果を有する任意の原薬を使用してもよい。これには、親油性又は親水性の原薬が含まれる。
好適な原薬の部類としては、以下のいずれかが挙げられるが、これらに限定されない:鎮痛剤、抗炎症薬、抗癌剤、心臓血管作用薬、生物学的薬剤、抗アレルギー剤(例えば、抗ヒスタミン剤)、うっ血除去薬、制吐薬、胃腸機能に影響を及ぼす薬剤、血液及び血液形成器官に作用する薬剤、腎及び心血管機能に影響を及ぼす薬剤、抗真菌剤、泌尿器科薬剤、ホルモン、抗菌剤、抗てんかん剤、精神安定剤、抗精神病薬、精神賦活薬、抗コリンエステラーゼ剤、及びカロチノイド。
本発明の組成物に使用されてもよい特定の原薬の例としては、テマゼパム、ジフェンヒドラミン、ゾルピデム、トリアゾラム、ニトラゼパム、テストステロン、エストラジオール、プロゲステロン、ベンゾジアゼピン、バルビツレート、シクロスポリン、インシュリン、カルシトニン、デキストロメトルファン、プソイドエフェドリン、フェニルプロパノールアミン、ブロモクリプチン、アポモルヒネ、セレギリン、アミトリプチリン、デキストロアンフェタミン、フェンテルミン、マジンドール、コンパジン、クロルプロマジン、ペルフェナジン、フルオキセチン、ブスピロン、クレマスチン、クロルフェニラミン、デキスクロルフェニルアミン(dexochlorpheniramine)、アステミゾール、ロラタジン、パラセタモール、ケトプロフェン、ナプロキセン、イブプロフェン、アセタゾラミドナトリウム、アセチルサリチル酸、アミノフィリン、アミオダロン塩酸塩、アスコルビン酸、アテノロール、ベンドロフルメサイアザイド、ホリナートカルシウム、カプトプリル、セチリジン塩酸塩、コハク酸クロラムフェニコールナトリウム、マレイン酸クロルフェニラミン、塩酸クロルプロマジン、塩酸シメチジン、塩酸シプロキサシン、塩酸クリンダマイシン、塩酸クロニジン、コデインリン酸塩、塩酸シクリジン、シクロフォスファミド、リン酸デキサメタゾンナトリウム、ジクロキサシリンナトリウム、ジサイクロミン塩酸塩、塩酸ジルチアゼム、ジフェンヒドラミン塩酸塩、ジソピラミドリン酸塩、ドキセピン塩酸塩、エナラプリルマレイン酸塩、エチルコハク酸エリスロマイシン、フレカイニド酢酸塩、塩酸フルフェナジン、葉酸、塩酸グラニステロン、グアイフェネシン、乳酸ハロペリドール、ヒドララジン塩酸塩、ヒドロキシクロロキン硫酸塩、塩酸ヒドロモルホン、塩酸ヒドロキシジン、インドメタシンナトリウム、イソニアジド、塩酸イソプレナリン、ケトロラックトロメタモール、塩酸ラベタロール、リシノプリル、硫酸リチウム、メソリダジンベンジレート、塩酸メタドン、塩酸メチルフェニデート、メチルプレドニゾロンコハク酸ナトリウム、メトプロロール酒石酸塩、メトロニダゾール硫酸塩、メチルドーパ、塩酸メキシレチン、塩酸モリドン、硫酸モルヒネ、塩酸ナルトレキソン、硫酸ネオマイシン、塩酸オンダンセトロン、硫酸オルシプレナリン、オキサシリンナトリウム、塩化オキシブチニン、塩酸オキシコドン、パラセタモール、ペニシラミン、ペントキシフィリン、塩酸ペチジン、フェノバルビタールナトリウム、フェノキシメチルペニシリンカリウム、フェニレフリン塩酸塩、フェニトインナトリウム、ヨウ化カリウム、リン酸プリマキン、塩酸プロカインアミド、塩酸プロカルバジン、マレイン酸プロクロルペラジン、塩酸プロマジン、塩酸プロメタジン、塩酸プロプラノロール、塩酸プソイドエフェドリン、臭化ピリドスチグミン、塩酸ピリドキシン、塩酸ラニチジン、硫酸サルブタモール、エタクリン酸ナトリウム、塩酸ソタロール、コハク酸スマトリプタン、塩酸テルビナフィン、硫酸テルブタリン、塩酸テトラサイクリン、塩酸チオリダジン、塩酸チオチキセン、塩酸トリフルオペラジン、塩酸トリプロリジン、バルプロ酸ナトリウム、塩酸バンコマイシン、塩酸バンコマイシン、塩酸ベラパミル、ワルファリンナトリウム、アスタキサンチン、ルテイン、CoQ10、フェノフィブラートが挙げられる。
本発明の組成物の単位用量当たりの原薬の量は、成人又は小児に推奨される1日用量の10~100%の範囲であることが好都合であろう。
したがって、別の態様から見ると、本発明は、療法に使用するために本明細書に記載されるようなゲル化水中油型エマルジョンを提供する。
更に別の態様から見ると、本発明は、少なくとも1種の薬学的活性成分を含有する、本明細書に記載されるようなゲル化水中油型エマルジョンであって、前記薬学的活性成分に応答する状態の治療における経口使用のためのゲル化水中油型エマルジョンを提供する。
別の態様では、本発明は、薬学的活性成分に応答する状態の治療における経口使用のための薬剤の製造における、前記薬学的活性成分の使用であって、前記薬剤が本明細書に記載されるようなゲル化水中油型エマルジョンの形態で提供される、使用を提供する。
対応する医学的治療方法は、本発明の更なる態様を形成する。依然として更に別の態様から見ると、本発明は、したがって、薬学的活性成分に応答する状態に対処するための、ヒト又は非ヒト動物被検体(例えば、患者)の治療方法を提供し、前記方法は、薬学的有効量の前記剤を、本明細書に記載されるようなゲル化水中油型エマルジョンの形態で、前記被検体に経口投与する工程を含む。
別の態様では、本発明は、栄養補助製品として本明細書に記載されるようなゲル化水中油型エマルジョンの使用を提供する。栄養補助製品効果を達成するためにゲル化水中油型エマルジョンを投与する対応する方法もまた、本発明の一部を形成する。
したがって、別の態様から見ると、本発明は、活性剤をヒト又は非ヒト動物被検体に投与して、前記被検体の健康又は幸福感を増強及び/又は維持する方法であって、前記方法が、前記被検体に、栄養補助有効量の本明細書に記載されるようなゲル化水中油型エマルジョンの形態の活性剤を経口投与する工程を含む方法を提供する。
別の態様では、本発明は、栄養補助製品として本明細書に記載されるようなゲル化水中油型エマルジョンの使用を提供する。
上記処置若しくは方法のいずれかにおいて、又は栄養補助製品若しくは医薬製剤として使用される場合、活性剤の有効量は、容易に決定され得る。
任意の特定の被検体に対する有効用量の量は、障害及びその重症度、特定の組成物の同一性及び活性、被検体(例えば、患者)の年齢、体重、全身健康状態、投与のタイミング、治療期間、治療と組み合わせて使用されるその他の薬物等を含む様々な因子に依存する。所望の治療効果を達成するために所望の用量を選択することは、十分に当業者の技能の範囲内である。
次に、以下の非限定的な実施例及び付随する図を参照して、本発明を更に説明する。
[図1] 異なる界面活性剤を含有する寒天系のゲル化水中油型エマルジョンの動的貯蔵弾性率(G’max)を示す。
[図2] 本発明によるゲル化水中油型エマルジョンについての動的貯蔵弾性率(G’max)を示す。
[図3] テクスチャプロファイル分析(Texture Profile Analysis、TPA)試験に従って測定された、本発明によるゲル化水中油型エマルジョンの硬度(力)を示す。
[図4] 本発明によるゲル化水中油型エマルジョンについての動的貯蔵弾性率(G’max)を示す。
[図5] 大規模変形に供した場合の、本発明によるゲル化水中油型エマルジョンの硬度(力)を示す。
[図6] グリセロール含量を増加させた水性寒天ゲルの測定された水分活性を示す。
[図7] 純粋な寒天ゲルと比較した、本発明によるゲル化水中油型エマルジョンの硬度(力)を示す。
[図8] ゲル化剤としてゼラチンを含有するゲル化水中油型エマルジョンの硬度(力)を示す。
[実施例]
試験方法:
1.寒天及び寒天エマルジョンゲルのレオロジー的特性決定
1a-小規模変形
レオメータ(Malvern Kinexus ultra+、Westborough、米国)を用いて、ゲルのレオロジー分析を実施した。下部プレートは、KNX0127、直径50mmの湾曲したサンドブラスト下部プレートであった。上部形状は、ゼラチンエマルジョンゲルについてはCP4/40、直径40mmの4°角円錐であり、寒天ゲル及び寒天エマルジョンゲルについては鋸歯状のPP40X SW1648SSであった。機器較正(0ギャップ)を分析前に実施した。ゲル調製後、約2グラムのゲルを下部プレート上に置き、これを60℃まで加熱した。0.1%の剪断歪み制御モードでレオメータを操作し、周波数を1Hzに設定した。選択された歪みは、全ての試料について線形粘弾性領域内にあることが確認された。蒸発を避けるために、ゼラチンエマルジョンゲル試料を、測定に先立ってシリコーン油(10cSの流体、Dow Corning、イギリス)で覆った。試料の粘弾性特性を、2℃/分の温度勾配を使用して、ゼラチンエマルジョンゲルについて、60℃の開始温度及び終了温度で、並びに20℃で15分の保持時間で得た。寒天エマルジョンゲルについては、最終温度は90℃であり、振動は90℃で10分間継続した。KinexusソフトウェアのrSpaceを使用して結果を分析した。試料のゲル化温度及び溶解温度を、それぞれ、冷却プロセス及び加熱プロセスにおいて位相角が45°に相当する温度として推定した。最大貯蔵弾性率(G’)(Pa)を、20℃で硬化中の最も高い測定点として決定した。
1b-大規模変形
TA.XT plusC Texture Analyser(Stable Micro Systems Ltd.、イギリス)でゲルの質感特性を分析した。調製時に、標準寸法(高さ19.6mm、直径8mm)の円筒形の型を使用してゲルを注型した。ゲルを周囲温度で18時間硬化させてから分析した。5kgのロードセルを使用して、単一圧縮分析及び標準テクスチャプロファイル分析(TPA)を実施した。Stable Micro Systems Ltd.によって供給される、35mmの直径のシリンダアルミニウムプローブP/35を使用した。75%の大歪み単一圧縮については、試験前及び試験後の速度は2mm/秒であったが、一方で、試験速度は0.5mm/秒であり、トリガ力は5グラムであった。歪み高さを、圧縮中に自動的に測定した。破壊時の最大応力(g)及び歪み(%)のデータを、ゲルの分割モーメントから得た。2%の歪み及び3%歪みでの力の比によって、勾配(N/m)を計算した。ヤング率(N/m2)を、以下の式によって勾配から計算した。
ゲルの面積は、ゲルとプローブとの接触面積である。
2.テクスチャプロファイル分析(TPA試験)
5kgのロードセル及びP/35アルミニウムプローブを使用して、TA.XT plusC Texture Analyser(Stable Micro Systems Ltd.、イギリス)を適用して、室温で20%歪み二重圧縮で、標準TPAを実行した。標準寸法(高さ19.6mm、直径8mm)の円筒形の型を使用した。ゲルを周囲温度で18時間硬化させてから分析した。試験前、試験及び試験後の速度は1mm/秒であり、トリガ力は5グラムであった。歪み高さを、圧縮中に自動的に測定した。硬度パラメータ、接着性パラメータ、弾性パラメータ、凝集性パラメータ、弾力性パラメータ、粘着性パラメータ、及び咀嚼性パラメータを測定した。データをExponent connectソフトウェアで分析した。
3.シネレシス測定
シネレシス測定は、ゲルの重量損失に基づいた。ゲルを秤量し、気密性と防湿性とを有するアルミニウム箔で密封した。-20℃で凍結し、周囲温度で解凍し、過剰な液体を除去した後、ゲルを再び秤量し、ゲル重量の差を損失率に対して正規化した。
4.水分活性測定
水分活性を、HygroPalm HC2-AW(Rotronic、スイス)を用いて周囲温度で測定した。試料を測定チャンバに入れ、45分後に水分活性を記録した。
実施例1-ゲル化水中油型組成物及び調製方法
組成物:
本発明による典型的なゲル化水中油型組成物を、以下の表に列挙する。0重量%の量で存在し得るいずれの構成成分も任意であることが理解されよう。
調製方法:
以下の方法において、pH調整剤は、クエン酸三ナトリウム及びリンゴ酸からなる有機酸緩衝系/塩基緩衝系であり、可塑剤(存在する場合)はグリセロールである。
1.寒天、糖アルコール、及び任意の甘味剤(複数可)を混合して、均質な粉末混合物にする。
2.滅菌水をボトルに秤量し、粉末混合物を水に添加する。
3.ボトルを90℃の水浴中に置き、100rpmで30分間磁気撹拌しながら混合する。グリセロールを使用する場合は、グリセロールを別に60℃で30分間加熱する。
4.温度を60℃に下げ、水相を磁気撹拌しながら更に30分間(合計で約60分間)混合する。グリセロールを使用する場合は、加熱したグリセロールをシリンジで混合物に添加する。
5.ビーカ中で、油を任意の香味剤及び/又は着色剤(複数可)と一緒に混合し、50℃に30分間(合計60分の40分で)予熱する。
6.成分が完全に溶解した場合、界面活性剤及びクエン酸三ナトリウムを水相にゆっくり添加する。界面活性剤が任意の植物性タンパク質を含有する場合、それは、植物性タンパク質の変性温度未満の温度で添加される。10分間混合し、リンゴ酸をゆっくりと(注意深く徐々に)添加する。塊を更に10分間混合する。
7.消泡剤を使用する場合は、この薬剤の半分を添加し、撹拌せずに1分間放置する。
8.水相を含有するボトルを秤量し、塊を真空吸引する。(加熱した)損失水量を添加し、1分間混合する。
9.油相を寒天の塊(水相)に添加し、Ultra-Turraxなどの高速ブレンダ使用して2つの相を約10分間均質化する。
10.適切な場合、(加熱した)消泡剤の第2の半分を添加し、撹拌せずに1分間放置する。
11.ボトルを秤量し、塊を真空吸引する。(加熱した)損失水量を添加し、1分間混合する。
12.所望であれば、得られたエマルジョンをブリスタパックのブリスタに充填し、密封する。
実施例2-ゲル化水中油型エマルジョン-典型的な配合
エマルジョンは、実施例1の一般的な方法に従って調製され得る。
実施例3-藻類油を含有するゲル化水中油型エマルジョン
実施例1の一般的な方法に従ってエマルジョンを調製する。
実施例4-ヒマワリ油を含有するゲル化水中油型エマルジョン
実施例1の一般的な方法に従ってエマルジョンを調製する。
実施例5-藻類油を含有するゲル化水中油型エマルジョン
実施例1の一般的な方法に従ってエマルジョンを調製する。
実施例6-藻類油を含有するゲル化水中油型エマルジョン
トレハロース及びスクロースを糖アルコールとして使用する実施例1の一般的な方法に従って、エマルジョンを調製する。2つの相を均質化した後、pHが4.5に達するまで、50重量%のクエン酸を添加する。
実施例7-マルチビタミンサプリメント
実施例1の一般的な方法に従ってエマルジョンを調製する。ビタミンD及びビタミンKを工程5で油に添加し、ビタミンB12を工程6で水相に添加する。
実施例8-マルチミネラルサプリメント
実施例1の一般的な方法に従ってエマルジョンを調製する。ミネラルは、工程6において水相に添加される。
実施例9-カルシウムサプリメント
実施例1の一般的な方法に従ってエマルジョンを調製する。リン酸カルシウムは、ソラマメタンパク質及び三クエン酸ナトリウムと一緒に水相に添加される。
実施例10-マルチビタミンサプリメント
実施例1の一般的な方法に従ってエマルジョンを調製する。脂溶性ビタミン(E、A、D3)を実施例7のように油に混合し、水溶性ビタミン(C、B3、B6、B12、葉酸、D-ビオチン)並びにヨウ素を、実施例8においてCaHPO4を混合するように混合する。
実施例11-トウモロコシ油を含有するゲル化水中油型エマルジョン
実施例1の一般的な方法に従ってエマルジョンを調製する。
実施例12-トウモロコシ油を含有するゲル化水中油型エマルジョン
実施例1の一般的な方法に従ってエマルジョンを調製する。
実施例13-包装
ブリスタパック:
硬化に先立って、実施例1~12のいずれかで生成されたエマルジョンは、プラスチック/金属箔積層体がヒートシールされている金属/プラスチック積層体又はプラスチックフィルムから作製されたブリスタトレイへと充填されてもよい。事前に形成された空洞を有するブリスタトレイは、Tekniflex(登録商標)Aclar(登録商標)VA10600(TekniPlex)、Perlalux(登録商標)(Perlen Packaging)、Formpack(登録商標)(Amcor)、及びRegula(登録商標)(Constantia Flexible)などの積層材料から形成されてもよい。
実施例1~12のいずれかで生成された液体エマルジョンを、シリンジを使用してブリスタトレイへと充填し、空洞が均一かつ完全に充填されることを確実にする。次に、ブリスタトレイを窒素で5~10秒間フラッシュし、160℃に設定したフラットアイロンを2~4秒間適用することによって、金属/プラスチック又は金属/ヒートシールラッカ被覆箔で密封する。試料を室温で24時間放置して硬化させ、40℃、65%RHで30日間、制御された保持チャンバに供する。5日目、10日目、15日目、20日目、25日目、及び30日目に、試料を制御チャンバから取り出した。室温で24時間後、ブリスタパックを開封する。トレイに付着している残留物の量及びパックから単位用量を取り出すのに必要な力を1~9の尺度で記録するが、ここで、1は、接着がなく、単位用量を取り出すのに必要な力が非常に小さいこと(「飛び出し」)を示し、9は、箔への完全な接着であり、単位用量を箔から引き剥がす必要があることを示す。上に列挙した積層材料のそれぞれは、各試験において、1、2、又は3(主に1又は2)のスコアを所与する。
小片:
硬化に先立って、実施例1~12のいずれかで生成されたエマルジョンは、個々の小片に押し出されてもよく、次に、一旦硬化されると、個々のプラスチック/金属箔積層体の小袋に密封される。あるいは、一度硬化された単一の押し出された小片は、包装に先立って、必要に応じて個々の小片へと切断されてもよい。
実施例14-コーティングされたゲル化エマルジョン
実施例1~12のいずれかで生成された硬化エマルジョンは、ソルビトール(80重量%)、レモン香料添加剤(0.15重量%)、黄色着色剤(0.5重量%)、及び水(追加100重量%)を含むソルビトール溶液でコーティングされてもよい。コーティング溶液は、適用前に99~95℃で4~5時間硬化されてもよい。コーティングは、20~45℃で浸漬又はパンニングすることによって実行される。最終的な複合層が固くなるまで、各層の間に、コーティング材料のいくつかの層が乾燥しながら追加されてもよい。
あるいは、硬化に先立って、実施例1~12のいずれかで調製された液体エマルションを、ソフトカプセルシェルへと充填してもよい。カプセルシェル材料は、典型的には、糖、例えば、スクロース、フルクトース、マルトース、キシリトール、マルチトール、又はソルビトールであってもよいが、カラギーナン、アルギン酸塩、ペクチン、セルロース、変性セルロース、デンプン、変性デンプン、又はアラビアゴムなどの親水コロイド材料を更に含有してもよい。カプセルシェルは、人工甘味剤、着色剤、香味剤、及び抗酸化剤などの更なる成分を含有してもよい。
実施例15-動的貯蔵弾性率(G’max)に対する異なる界面活性剤の効果
2.5重量%の寒天を含有するゲル化水中油型エマルジョンを、ダイズタンパク質、エンドウマメタンパク質(Nutralys F85M)、アルギン酸プロピレングリコール(エステル化度:84%)(PGアルギン酸塩)、Tween 80、及びLACTEMを、界面活性剤として使用して調製した。0.75~3重量%の範囲の寒天濃度を有するゲル化水中油型エマルジョンもまた、ダイズタンパク質を使用して生成した。全ての配合物を、それらのレオロジー特性について試験した。
ゲル化剤として2.5重量%の寒天を含有する以下の製剤を、実施例1の一般的プロトコルに従って調製した。
0.75~3.0重量%の範囲の寒天濃度を有する製剤もまた、界面活性剤としてダイズタンパク質を使用して調製した。寒天濃度のいかなる変化も、ソルビトール含量の同等の変化によって補償した。
ダイズタンパク質、エンドウマメタンパク質、及びPGアルギン酸塩は、高分子量界面活性剤(すなわち、「超分子」)であるが、Tween80、及びLACTEMは、低分子量界面活性剤である。Tween80は、ポリエトキシル化ソルビタン及びオレイン酸に由来するポリソルベート界面活性剤である。LACTEMは、モノグリセリド及びジグリセリドの乳酸エステルからなる。
安定的なエマルジョンは、Tween80又はLACTEMでは調製することはできなかった。その他の全ての配合物に関して、動的貯蔵弾性率(G’max)を、本明細書に記載される小規模変形試験に従って測定した。その結果を、図1に示す。超分子界面活性剤(ダイズタンパク質/エンドウマメタンパク質、及びPGアルギン酸塩)を使用した場合、寒天濃度の増加と共に、固体エマルジョンの小規模変形係数が増加することを観察することができた。理論に束縛されるものではないが、これは、「半活性充填剤」効果を提供する、大きな分子の不均一な分布(「毛状」)によって生成される液滴の周囲の摩擦層に起因すると考えられる。この効果は、寒天濃度の増加と共に増大する。全ての超分子界面活性剤は、安定的なエマルジョンを所与した。
実施例16-圧縮試験
ゲル化剤として2.5重量%の寒天を含有する以下の製剤を、実施例1の一般的プロトコルに従って調製した。
0.25~3.0重量%の範囲の寒天濃度を有する製剤もまた調製した。寒天濃度の変化を、ソルビトール含量の同等の変化によって補償した。
依然として液体である間に、エマルジョン(1ml)を標準的なノンスティックブリスタ箔パックに注ぎ、150℃でフラットアイロンで密封した。室温で24時間後、寒天エマルジョンは固化し、圧縮試験を実行して、ゲル化錠剤を破壊することなくブリスタ形態から搾り出すことが可能な最小寒天濃度を評価した。破砕せずにこれに耐えることが可能な最低寒天濃度は、0.75重量%であった。これは、約15kPaのG’maxに相当する。最も高い許容可能な寒天濃度は、凝固前の溶液が非常に濃くなった目視観察に基づいて、2.5重量%であることが判明した。それは、1/秒の剪断速度で60Pa.s、及び10/秒の剪断速度で23Pa.sの、55℃で測定された粘度に相当した。
実施例17-異なる界面活性剤の効果
界面活性剤の分子量の影響を評価するために、試験を実行した。実施例15に報告されるように、高分子量界面活性剤-ダイズタンパク質及びエンドウマメタンパク質、並びにアルギン酸プロピレングリコール(PGアルギン酸塩)-は、高い動的貯蔵弾性率(G’max)を有する安定的なエマルジョンを提供した。これは、摩擦の増加を通して半活性充填剤として作用する「毛状」液滴表面形成の形成に起因した。以下の一連の実験において、同一の置換度を有するが、様々な重量平均分子量を有するヒドロキシプロピルメチルセルロース(HPMC)材料を試験した。以下の特性を有するHPMC材料を、Shin-Etsu Tylose GmbHから入手した。
この一連の実験で使用した基本配合は、以下の通りである。
水中油型エマルジョンの調製:
1.寒天及び糖アルコールを乾燥粉末として混合し、正確な量の水と共にボトルに添加した。ボトルを90℃の水浴に入れ、30分間磁気撹拌した。
2.ボトルを50℃の水浴に移し、15分間平衡化した。これは、HPMC界面活性剤を添加する段階であり、これらの混合物を30分間放置してHPMCを溶解させた。
3.予熱した(50℃)トウモロコシ油を添加し、Ultra-Turraxを使用して5分間均質化を実行した。
4.得られたエマルジョンを、レオロジー試験の前に、55℃で10分間戻した。
5.C 4/40測定ジオメトリを備えたKinexus Ultra+Rheometerを適用して、レオロジー実験を実行した。歪み0.1%、周波数1Hz、50~20℃の温度勾配、及び20℃で20分の保持時間を適用した後、異なる系についてのG’値を記録した。
その結果を、表1に提示する。
24から94kDaへの重量平均分子量の増加は、超分子界面活性剤としてHPMCを使用した場合、G’max値の2倍をもたらした。それ以上の分子量の増加は観察されなかった。最も低いMwのHPMC界面活性剤が、より高いMwのものよりも高いシネレシス(水相の放出)を所与したことが、目視検査によって観察された。全てのHPMC製剤は、機械的応力に曝露された場合に油を保持することができた。したがって、より高いMwの界面活性剤は、増加したゲル強度以外の更なる利点、すなわち、より少ないシネレシス及び油のより良好な保持を所与する。
実施例18-寒天及びアラビアゴムを含有するゲル化水中油型組成物に対する寒天濃度増加の効果を示す試験
実施例1と類似の方法を使用して、以下の成分を含有する50gの製剤を調製した。
液滴サイズ及びサイズ分布は、Hydro MV、湿式分散ユニット(Malvern,Worcestershire、イギリス)に接続されたMalvern Mastersizer 3000(Worcestershire、イギリス)を使用して測定された。データの分析は、製造元のソフトウェア(Mastersizer 3000、v1.0.1)を使用して実施された。試験は、ゲル化エマルジョンを10%(v/v)HCl溶液(1:100)に50℃で溶解及び希釈することによって実行された。水及びトウモロコシ油の屈折率を、それぞれ1.33(溶媒)及び1.47(分散相)に設定し、分散液滴の吸収率を、0.01に設定した。多重散乱又は散乱光の低強度を回避するために、約10%の不明瞭化が得られるまで、溶解した各エマルジョンを、分散ユニット(約125mLの水を含む)に追加した。異なるエマルジョンの液滴サイズ分布を、表2に示す。
動的貯蔵弾性率(G’max)を、本明細書に記載される小規模変形試験に従って測定した。図2の結果は、温度及び時間の関数として、得られたエマルジョンの剪断弾性率(弾性構成成分)を示す。1.13重量%の寒天を含有する製剤(実施例18A)のG’maxは15,650Paであったが、1.50重量%の寒天を含有する製剤(実施例18B)のG’maxは21,220Paであった。これにより、寒天濃度の増加に伴うゲル強度の増大が確認される。両方の製剤は、広い温度範囲にわたって「固体様」の性質を示した。
実施例19-アラビアゴムを含む及び含まない寒天を含有するゲル化水中油型組成物に対する試験。
実施例1と類似の方法を使用して、以下の成分を含有する50gの製剤を調製した。
液滴サイズ及びサイズ分布を、実施例18に記載したように測定した。結果を、表3に示す。
本明細書に記載される標準TPA試験を使用して、テクスチャ分析を実施した。結果を、表4及び図3に示す。
一般に、アラビアゴムの存在は、より小さい液滴サイズを有し、わずかにより軟質なゲル化エマルジョンをもたらすことが見出された。
実施例20-液滴サイズ及びサイズ分布
実施例1と類似の方法を使用して、以下の成分を含有する50gの製剤を調製した。
液滴サイズ及びサイズ分布を、実施例18に記載したように測定した。本明細書に記載される小規模変形試験に従って、レオロジー分析を実行した。標準的なレオロジー測定方法に従って、Tg及びTmは、位相角が、所与の温度勾配、歪み、及び周波数の下で、45°を下回るか、又は上回る場合に決定された。結果を、表5及び図4に提供する。
実施例21-液滴サイズ及びサイズ分布
実施例1と類似の方法を使用して、以下の成分を含有する50gの製剤を調製した。
液滴サイズ及びサイズ分布を、実施例18に記載したように測定した。結果を、表6に提供する。
実施例22-ゲル化水中油型エマルジョンの大規模変形
実施例19A及び19Bに従って調製された寒天系のエマルジョンの大規模変形と、純粋な水性寒天ゲルの大規模変形と、を比較した。寒天(2重量%)及びMilli-Q-水(MQH2O)を90℃で混合することによって、純粋な水性寒天ゲルを調製した。ゲルの更なる特性決定のために、混合物を周囲温度まで冷却した。
本明細書に記載される大規模変形方法に従って、試験を実施した。結果を、図5及び表7に示す。
ヤング率(又はこれに関連して力曲線/変形曲線の初期勾配)は、本発明による寒天系のゲル化エマルジョンについていくらか高いが、これは、これらが非常に低い変形でより高い抵抗性を提供することを意味する。しかしながら、これらの組成物は、純粋な水性寒天ゲルと比較して、破壊後に(約25%の歪みで)はるかに多くの構造を保存した。これは、本発明による寒天系のゲル化エマルジョンが口内で破砕せず、したがって、より魅力的な咀嚼体験を提供することを意味する。
実施例23-シネレシス試験
実施例20及び21Bによる寒天系のエマルジョン(それぞれ、1.5重量%及び2.0重量%の寒天を含有する)のシネレシスと、純粋な水性寒天ゲルのシネレシスと、を比較するために、実験を実行した。実施例22と同じ方法に従って、純粋な水性寒天ゲルを作製した。各ゲルを凍結-溶解サイクルに供し、平均重量損失を、本明細書に記載されるシネレシス試験に記載のように測定した。結果を、表8に示す。
純粋な寒天ゲルは、凍結-溶解サイクル後にその元の含水量の50%以上を失うが、これは、著しいシネレシスを示す。本発明によるゲル化水中油型エマルジョンの水分損失は、約20倍低い。寒天の含量はシネレシスの程度に有意に影響せず、本発明によるゲル化エマルジョンは、両方とも許容されるシネレシス特性を示した。
実施例24-グリセロールの効果
本発明による製剤を製造する際に使用するための水性溶媒は、グリセロールを組み込むことによって変性されてもよい。水性ゲルの特性の相対的変化を測定するために、水をグリセロールで連続的に交換した水性寒天ゲルを生成した。グリセロール濃度を0~90重量%で変化させ、水分活性を、本明細書に記載されるように測定した。結果を、図6に示す。水:グリセロールの50:50混合物で、0.8未満の水分活性が達成された。この水分活性では、微生物の増殖が防止される。水の代わりにグリセロールを使用することによって、水分活性を低下させ、微生物分解に対して安定的な生成物を得るための糖アルコールの必要性を減少させることが可能である。
G’max及びゲル化温度もまた、本明細書に記載される小規模変形法に従って、異なるゲルについて測定された。グリセロールの含量の増加に伴い、動的貯蔵弾性率の増加が、グリセロールの50%包含まで観察された。ゲル化温度は、同じグリセロール濃度付近で著しく低下し始めた。大規模な変形及び浸透は、グリセロール含量が50%まで増加するにつれて抵抗性の増加を示した。これは、小規模変形結果(G’)とほぼ一致する。同時に、破壊前の圧縮距離の約30%までの増加が、低グリセロール含量及び中グリセロール含量で記録された。このことはまた、咀嚼試験においても確認され、ここで、グリセロール含有ゲルは、含まないものよりも「ゼラチン様」であると知覚された。
実施例25-より高い油含量を有するゲル化水中油型組成物の試験及びゼラチン系の水中油型組成物との比較。
寒天及びソラマメタンパク質並びに40重量%の油を含有するゲル化水中油型組成物を実施例21Bに従って調製したが、パプリカ、レモン、又はステビアは含まなかった。油を、最初に25重量%まで、次に30重量%まで、次に35重量%まで徐々に添加した。各工程において、ultra turrax機を使用して均質化する前に、油を最初にマグネット又はへらで混合した。最終的な5重量%の油(40重量%まで)は、ultra turraxが適切に混合することができない非常に高い粘度のために、純粋な振盪によって組み込まれた。純粋な寒天ゲル(油を含まない)を比較物として作製した。比較のために、水中で6.67重量%の260ブルーム種類Bウシゼラチンを使用して、水性ゼラチンゲルもまた作製した。これをシリンダ中で4℃にて一晩ゲル化し、テクスチャ測定の前に室温に完全に平衡化した。
大規模変形測定を、本明細書に記載されるように実行した。寒天系の組成物(油を含まない及び40重量%油を含む)についての結果を図7に提供し、ゼラチンゲルについての結果を図8に示す。これらはまた、表9にも提供される
ヤング率は、油を含まない寒天ゲルと比較して、40重量%の油を含有する寒天ゲルにおいて、ゼラチンゲルのヤング率とより同等になる。全体的な最大ゲル強度は、油の存在と共に減少するが、構造の同じ大規模保存を示す(油が存在しない場合よりも相対的に大きいが、糖アルコール単独では、高い歪みで保存された構造に非常に有意に寄与する)。
ゼラチンゲルは、典型的には、はるかに高い歪みで破壊され、咀嚼の変形と比較して、高い変形において高い抵抗性を示す。本発明による油及び超分子界面活性剤を含む寒天ゲル製剤をゼラチンにより相当するものにすることは、例えば、40%超の歪みでの構造の特定の保存である。
異なる油含量を有する寒天系のエマルジョンに関して、液滴サイズ測定もまた実行した。エマルジョンを水で希釈した後にわずかに凝集させ、液滴サイズ測定の前にSDSを加えて解膠した。測定前に、光学顕微鏡で解膠の成功を確認した。エマルジョンの液滴サイズを、表10に所与する。

Claims (25)

  1. 寒天であるゲル化剤を含むゲル化水相を有する自己支持性の粘弾性固体である経口投与可能なゲル化水中油型エマルジョンであって、前記エマルジョンが、植物系タンパク質、植物系多糖類、又はそれらの誘導体である界面活性剤によって安定化される、エマルジョン。
  2. 前記界面活性剤が、植物系タンパク質又はその誘導体である、請求項1に記載の経口投与可能なゲル化水中油型エマルジョン。
  3. 前記タンパク質が、マメ科植物、好ましくは、エンドウマメ又はインゲンマメから得られる、請求項2に記載の経口投与可能なゲル化水中油型エマルジョン。
  4. 前記タンパク質が、ソラマメタンパク質又はダイズタンパク質である、請求項3に記載の経口投与可能なゲル化水中油型エマルジョン。
  5. 前記界面活性剤が、植物系多糖類、又はそれらの誘導体である、請求項1に記載の経口投与可能なゲル化水中油型エマルジョン。
  6. 前記界面活性剤が、疎水性修飾多糖類である、請求項5に記載の経口投与可能なゲル化水中油型エマルジョン。
  7. 前記界面活性剤が、セルロース若しくはセルロース誘導体、デンプン若しくはデンプン誘導体、又はアルギン酸プロピレングリコールである、請求項5又は6に記載の経口投与可能なゲル化水中油型エマルジョン。
  8. 前記エマルジョンの総重量に基づいて、約0.1~約5重量%の濃度で寒天を含有する、請求項1~7のいずれか一項に記載の経口投与可能なゲル化水中油型エマルジョン。
  9. グリセロールを更に含む、請求項1~8のいずれか一項に記載の経口投与可能なゲル化水中油型エマルジョン。
  10. 前記水相が、前記エマルジョンの50~95重量%、好ましくは、55~90重量%、例えば、60~85重量%、70~85重量%、又は75~80重量%を構成する、請求項1~9のいずれか一項に記載の経口投与可能なゲル化水中油型エマルジョン。
  11. 前記水相が、1種以上の増量剤、例えば、糖アルコール又は糖を更に含む、請求項1~10のいずれか一項に記載の経口投与可能なゲル化水中油型エマルジョン。
  12. 前記増量剤が、前記水相に基づいて、45~70重量%、好ましくは、50~65重量%、例えば、55~60重量%の濃度で存在する、請求項11に記載の経口投与可能なゲル化水中油型エマルジョン。
  13. 菜種油、ヒマワリ油、トウモロコシ油、オリーブ油、ゴマ油、パーム核油、ココナッツ油、ナッツ油、藻類油又はヘンプ油に由来する1種以上の生理学的に許容可能な脂質を含む油相を有する、請求項1~12のいずれか一項に記載の経口投与可能なゲル化水中油型エマルジョン。
  14. 前記エマルジョンの5~50重量%、好ましくは、10~45重量%、例えば、15~40重量%、15~30重量%、又は20~25重量%を構成する油相を有する、請求項1~13のいずれか一項に記載の経口投与可能なゲル化水中油型エマルジョン。
  15. 少なくとも1種の薬学的活性物質を更に含む、請求項1~14のいずれか一項に記載の経口投与可能なゲル化水中油型エマルジョン。
  16. 少なくとも1種の栄養補助活性物質を更に含む、請求項1~15のいずれか一項に記載の経口投与可能なゲル化水中油型エマルジョン。
  17. 前記栄養補助活性物質が、ビタミン又はミネラルである、請求項16に記載の経口投与可能なゲル化水中油型エマルジョン。
  18. 単位投薬形態で提供される、請求項1~17のいずれか一項に記載の経口投与可能なゲル化水中油型エマルジョン。
  19. 前記単位投薬形態が、コーティングされていない、請求項18に記載の経口投与可能なゲル化水中油型エマルジョン。
  20. 1用量単位の、請求項18又は請求項19に記載のゲル化水中油型エマルジョンを含有する、気密区画及び光密区画を含むパッケージ。
  21. 剥離剤でコーティングされていない材料から形成されたブリスタパックである、請求項20に記載のパッケージ。
  22. 請求項1~19のいずれか一項に記載の経口投与可能なゲル化水中油型エマルジョンの調製のための方法であって、前記方法が、1種以上の生理学的に許容可能な脂質を含む油相を形成する工程と、寒天であるゲル化剤を含む水相を形成する工程と、前記油相と前記水相とを組み合わせて、植物系タンパク質、植物系多糖、又はそれらの誘導体である界面活性剤の存在下で水中油型エマルジョンを形成する工程と、前記エマルジョンをゲル化させる工程と、を含む、方法。
  23. 薬剤としての経口使用又は療法における経口使用のための、請求項1~19のいずれか一項に記載のゲル化水中油型エマルジョン。
  24. 前記薬学的活性成分に応答する状態の治療における経口使用のための、少なくとも1種の薬学的活性成分を含有する、請求項1~19のいずれか一項に記載のゲル化水中油型エマルジョン。
  25. 栄養補助製品としての、請求項1~19のいずれか一項に記載のゲル化水中油型エマルジョンの使用。
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