JP3893716B2 - カルタミン色素製剤 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、カルタミンと水溶性高分子化合物とを、pH9以下の水中に溶解してなるカルタミン色素製剤に関する。
本発明は、新規な溶解性カルタミン色素製剤に関するものである。これらは食品関連色素、化粧品関連色素、医薬品など広い分野で使用される。
【0002】
【従来の技術】
紅花花弁中には紅色色素カルタミンが含有されており、古来より口紅や染料用として使用されてきたが、水、アルコール、多価アルコールに難溶でしかも油脂に不溶のためにその利用分野が限定されていた。
最近になってアルミニウムレーキ体(特許2516503)やセルロース吸着体(特公昭56−41667、特公昭57−25576)などの形態をとることで天然色素中数少ない赤色系色素製剤として食品分野をはじめ広く利用されるようになってきた。
【0003】
ところが、アルミニウムレーキ体に関しては、その安全性の面から食品関連色素としての使用が認可されておらず、利用分野が著しく限定されている。
一方セルロース吸着体は、水及び油のいずれに対しても良く分散できる貴重な天然赤系色素製剤として重宝されている。しかし、製剤の商品形態が粉体あるいは、水及び油分散体であるために、作業性が良くない、高度な分散技術が必要である、透明度を要求される製品への利用が制限されるなど、多くの問題があるのが現状である。
【0004】
これらのカルタミン色素製剤の問題点を解決するには分散系から溶解系への形態変換が期待され、本発明者らは鋭意研究を行った結果、水溶性高分子化合物とカルタミンを、pH9以下の水中に溶解してカルタミンを発色させることで、水及びメタノール、エタノール、アセトンなどの水可溶性溶媒に対して良く溶解し、pHの調整によってカルタミン特有の鮮やかな紅色から赤みの紫色に着色できる溶解性カルタミン色素製剤を完成するに至った。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、カルタミンと水溶性高分子化合物とを、pH9以下の水中に溶解して得られる新規な溶解性カルタミン色素製剤を提供するものである。
本発明によって提供されるカルタミン色素製剤は、水及びメタノール、エタノール、アセトンなどの水可溶性溶媒に対して良く溶解し、pH7以下の酸性領域でカルタミン特有の鮮やかな紅色を透明度良く発色できる。さらにpH7から9のアルカリ性領域では赤みの紫から紫色を透明度良く発色できることを特徴とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】
本発明は、カルタミンと水溶性高分子化合物とを、pH9以下の水中に溶解してなるカルタミン色素製剤に関する。
さらに、本発明は、カルタミンと水溶性高分子化合物とをpH7以下に調整して得られるカルタミン色素製剤に関する。
さらに、本発明は、カルタミンとアニオン性またはカチオン性の水溶性高分子化合物とをpH9以下あるいはpH7以下の水中に溶解して得られるカルタミン色素製剤に関する 。
【0007】
さらに、本発明は、カルタミンとアニオン性のセルロース誘導体である水溶性高分子化合物をpH9以下あるいはpH7以下の水中に溶解して得られるカルタミン色素製剤に関する。
さらに、本発明は、カルタミンとカチオン性のアミノ基を有する糖類である水溶性高分子化合物をpH9以下あるいはpH7以下の水中に溶解して得られるカルタミン色素製剤に関する。
さらに、本発明は、カルタミン、低分子量グリコール類、アニオン性またはカチオン性の水溶性高分子化合物とをpH9以下あるいはpH7以下の水中に溶解して得られるカルタミン色素製剤に関する。
【0008】
【発明の実施の形態】
【0009】
本発明において使用される水溶性高分子化合物は、セルロース、デンプン、グリコーゲン、マンナン、ガラクタン、フカン、イヌリンやレバンなどのフルクタン、キシランやアラビナンなどのペントグリカン、ウロン酸を含むヘテログリカン、ペクチン酸やアルギン酸から成るポリウロン酸、植物性ゴム物質や植物性粘質物、海藻の多糖、ムコ多糖、キチン、ヒアルロン酸、糖−リン酸ジエステルポリマー、コンドロイチン及びその硫酸物、ケラタン硫酸、ヘパリン、糖脂質、糖のアミノ酸誘導体などの天然系多糖及びオリゴ糖並びにその誘導体で水溶性の化合物が挙げられるが、これらに限定されるものではない。
【0010】
誘導体官能基としては、ジメチルアミノ基、アミノ基、水酸基、メトキシル基、アセトアミノ基、アセトキシル基、メチル基、トリメチルアンモニオ基、ニトロ基、シアノ基、スルホ基、ホルミル基、アセチル基、カルボキシル基、メトキシカルボニル基、芳香族基などが挙げられるがこれらに限定されるものではない。なお、芳香族基は上記載の官能基で置換された誘導体であっても良い。
特にカルボキシメチルセルロースカルシウム、カルボキシメチルセルロースナトリウム、カルボキシメチルセルロースアンモニウム、メチルセルロースなどのセルロースを主原料としたアニオン性の糖類、キチン、キトサンなどのアミノ基を有するカチオン性の糖類等のように水への溶解度が高くイオン性の高いものが好ましい。これらのイオン性の水溶性高分子化合物は、カルタミンとイオン的に吸着し、見かけ上カルタミンを溶解させていると推察されるが、詳細は明らかにされていない。
【0011】
その他の水溶性高分子化合物として、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコールなどのグリコール類が挙げられる。これは、水溶性高分子化合物として単独で使用することもできるし、数種類の上記記載水溶性高分子化合物との混合液として使用することもできる。グリコール類はカルタミンの溶解性を誘導するだけでなく、粘度調整剤、発色助剤、分散性調整剤など溶液の物性調整剤としての効果を有する。又、水溶性高分子化合物とともにプロピレングリコール等の低分子量グリコールを使用しても上記効果を得ることができる。
本発明で使用される水溶性高分子化合物の濃度は0.001重量%濃度から99重量%濃度の範囲で使用用途に応じて自由に選択できる。好ましくは0.01重量%濃度から60重量%濃度であり、より好ましくは、0.1重量%濃度から30重量%濃度である。
【0012】
同様にカルタミンの色素量も使用用途に応じて自由に選択できる。好ましくは、色価量(E10%)として1から1000であり、より好ましくは、1から200となるようにカルタミン量を調整するのがよい。
【0013】
本発明では、カルタミンと水溶性高分子化合物とをpH9以下の水中に溶解するのであるが、カルタミンの水溶液と水溶性化合物の水溶液を別々に用意して混合した後に所定のpHに調整しても良いし、所定のpHの水溶液に同時に溶解してもかまわない。
【0014】
本発明において、カルタミン色素製剤がpH9以下あるいはpH7以下において溶液状態であれば良いのであって、使用されるpH調整剤は、種類、濃度になんら制限はない。ただし、カルタミンや水溶性高分子化合物の各pH溶液中での物性を考慮して選択する必要がある。
pH調整剤の濃度は、0.001モル濃度から5モル濃度の範囲が好ましい。より好ましくは0.01モル濃度から1モル濃度の範囲が好ましい。
【0015】
本発明によって提供されるカルタミン色素製剤は、液体状態を基本とするが、pHによってゲル状態から固形状態へと変態することがある。これは、添加する水溶性高分子化合物の各pH値に対する物性に依存するのであって、使用時に液状になる条件の溶液に溶解すれば簡単に液状にもどすことができるし、逆に、液状からゲル状態、固形状態にすることも簡単にできる。
【0016】
本発明で使用されるカルタミンは、pHに応じてその性状を変化させる物質であり、pH9以上のアルカリ性においては水に溶解して橙黄色〜黄褐色を呈し、pH7から9の範囲で鮮やかな紫色の発色をする。また、酸性pHにおいては水難溶となり結晶が析出し赤色懸濁液となる。これは、各pHによってカルタミンの構造に変化が生じるものと容易に推察されるが、その詳細については明らかにされていない。
【0017】
本発明は、カルタミンと水溶性高分子化合物とをpH9以下の水中に溶解して得られ、pH条件を変化させることで、各物質間の相互作用によりカルタミンを溶解液状化させることを特徴とする。
さらに、本発明によって得られるカルタミン色素製剤は、pH9〜7の範囲で鮮やかな紫色の発色を呈し、pH7以下でカルタミン特有の紅色発色を呈することを特徴とする。
【0018】
従来の方法によれば、酸性状態で水不溶性となるカルタミンを結晶性セルロースに吸着させながら回収し、セルロース吸着カルタミン色素製剤とするか、カルタミン結晶そのものをカルタミン原体として利用することしかできなかった。
本発明によれば、水及びメタノール、エタノール、アセトンなどのような水可溶性溶媒に対してカルタミンを容易に溶解させることができるため、その応用的利用範囲の拡大が可能となるのは言うまでもない。
【0019】
以下に実施例によって本発明をさらに具体的に説明する。
なお、これによって本発明が制限されないことは言うまでもない。
【0020】
【実施例1】
カルタミン粉末1gとカルボキシメチルセルロースナトリウム1gを0.1モル濃度の水酸化ナトリウム100mlに溶解し、クエン酸を少しずつ添加しながら溶液のpHをpH5に調整した。粘度50〜100cpsの溶解液状のカルタミン色素製剤100mlを得た。この製剤を20%エタノール水溶液で10倍に希釈したところ沈殿を生じることなく完全に混合され、1ヶ月の保存試験を行ったところ、色価の減少は認められなかった。
【0021】
【実施例2】
カルタミン粉末0.5gを2モル濃度の炭酸カルシウム溶液50mlに溶解した溶液とキトサン0.5gを乳酸と炭酸カルシウムでpH6に調整した溶液50mlに溶解した溶液を混合し、最終的にpH8に調整した溶液100mlを作成した。粘度300〜500cpsの溶解液状のカルタミン色素製剤を得た。この色素製剤は赤みの紫色を呈し、完全に溶解した状態で得られた。この溶液にエタノールを10%濃度になるように添加しても沈殿を生じることはなかった。このカルタミン色素製剤は、冷蔵庫保存でゲル化したが、室温にもどすことで液状にもどった。
【0022】
また、pHを4に調整した場合、紅色に色変化を生じ、この状態で冷蔵庫保管してもゲル化することはなかった。1ヶ月の保存試験を行ったところpH8、pH4ともに色価減少率は2%以下であった。
【0023】
【実施例3】
カルタミン粉末5gを1モル濃度の水酸化カルシウム溶液50mlに溶解した溶液、pH8で可溶化した1重量%カルボキシメチルセルロースカルシウム50ml及びプロピレングリコール50mlを混合し、最終的にpH6に調整した溶液150ml得た。粘度10〜20cpsのカルタミン色素製剤を得た。この色素製剤は非常に低粘度であった。1ヶ月の保存安定性試験を行ったところ、色価減少率は2%以下であり、70%エタノールによる希釈においても沈殿を生じることはなかった。
Claims (6)
- カルタミンと水溶性高分子化合物とをpH9以下の水中に溶解してなるカルタミン色素製剤。
- pHが7以下である請求項1記載のカルタミン色素製剤。
- 水溶性高分子化合物がアニオン性またはカチオン性である請求項1または2記載のカルタミン色素製剤。
- アニオン性の水溶性高分子化合物がセルロースの誘導体である請求項3記載のカルタミン色素製剤。
- カチオン性の水溶性高分子化合物がアミノ基を有する糖類である請求項3記載のカルタミン色素製剤。
- 更に低分子量グリコール類を含む請求項1ないし5いずれか記載のカルタミン色素製剤。
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