JP4975751B2 - ミネラル・コラーゲン・キレートおよびその製造方法と使用方法 - Google Patents

Description

本発明は広くは栄養補助食品、特に、ミネラル・コラーゲン・キレート化合物と同化合物を含む組成物、同化合物の製造方法、および同化合物の投与方法に関する。

コラーゲンは、米国においては１９８６年頃からフードサプリメントとして利用されてきた。Ｉ／ＩＩＩ型コラーゲンは、子牛皮膚から抽出され、加水分解されて栄養製品として利用される。米国特許第４，８０４，７４５号（発明者Ｋｏｅｐｆｆら）には、酵素加水分解で作られるコラーゲン・ペプチド類を含む変形性関節疾患治療用の薬剤が開示されている。これらのペプチド類は、動物の皮膚や骨および他の結合組織から得られ、平均分子量は３０〜４５キロダルトンである。米国特許第６，０２５，３２７号（発明者Ａｌｋａｙａｌｉ）および同第６，８３８，４４０号（発明者Ｓｔｉｌｅｓ）には、鶏胸の肋軟骨から得られる平均分子量が１５〜５０キロダルトンの範囲にあるＩＩ型加水分解コラーゲンを含む治療用化合物と、それを用いた哺乳動物の関節軟骨の保護と治療および回復の方法が開示されている。また、中国の伝統的薬剤「阿膠」（あきょう）などのように、例えばロバの皮膚など他の動物からコラーゲンを調製することも、皮膚の健康製品およびまたは化粧品として何百年もの間利用されてきた。

ミネラルは、骨および軟骨の形成や分泌液および酸と塩基とのバランスの維持、血液中の酸素輸送、筋肉と神経の正常な働き、およびホルモンの生産など、身体におけるさまざまな機能を担っている。ミネラルはビタミンや酵素および他のミネラルと共に作用して効果を発揮する。ミネラルは主要ミネラルと微量ミネラルとに分類される。主要ミネラルは食物中に大量に含まれていなければならず、身体中にも微量ミネラルよりも多く存在する。主要ミネラルにはカルシウム（Ｃａ）、リン（Ｐ）、マグネシウム（Ｍｇ）、カリウム（Ｋ）、ナトリウム（Ｎａ）および塩化物（Ｃｌ）などが含まれ、一方、微量ミネラルには銅（Ｃｕ）、ヨウ素（Ｉ）、鉄（Ｆｅ）、マンガン（Ｍｎ）、セレン（Ｓｅ）、シリコンおよび亜鉛（Ｚｎ）などが含まれる。カルシウムやマグネシウムなどのミネラルは、骨および関節を健康に維持するために不可欠である。亜鉛などのミネラルは、皮膚を健康に維持するために不可欠である。鉄と銅は、ヘモグロビンの機能に重要な要素である。

哺乳類の身体中でミネラル類を適切にバランスさせることは非常に重要であり、これは、食料に含まれるそれぞれのミネラル量と腸からのミネラルの吸収力、および各種ミネラルについて過剰な減少や過剰保持を引き起こす可能性のある病気などに関連している。適切なミネラルバランスを持つ高品質なミネラルサプリメントは、非常に有益である。しかしながら、生物利用性について未知あるいは信頼性の低いミネラルを用いて補給しようとすると、ミネラル間のアンバランスを生じ栄養の健全性を壊す危険性がある。１つのミネラルを過剰に摂取したり極端に少なくすると、他のミネラルの働きに影響を及ぼす。したがって、サプリメントを用いる場合は、生物利用性が高度に予測可能でありかつ一貫しているサプリメントを用いることがきわめて重要である。

ミネラルが食物と相互作用して沈殿を形成するために、小腸で適切に吸収されないことが示されている。大豆タンパク・ミネラル・キレート製品および、米タンパク・ミネラル・キレート製品は、生物利用性がより高い有機ミネラルサプリメントとして利用されている。ミネラル・タンパク化合物によってミネラルは胃腸管で余分な化学反応を受けることなく、より多くのミネラルが小腸に運ばれて最適に吸収される。Ｗｅｄｅｋｉｎｄら，Ｊ．Ａｎｉｍ．Ｓｃｉ．７０：１７８（１９９２）。アメリカ飼料検査官協会（ＡＡＦＣＯ）の定義によれば、ミネラル・タンパク化合物とは、可溶性の塩とアミノ酸およびまたは部分的に加水分解されたタンパク質とをキレート化して得られる生成物である。しかしながら、ミネラル・タンパク化合物の生物利用性を取り上げた科学論文の中には、ミネラル・タンパク化合物製品はそれ単独で優れたミネラルサプリメントであると支持するものもあり、一方、何の利点も得られないとするものもあった。Ｂｒｏｗｎ Ｔ．Ｆ．およびＺｅｒｉｎｇｕｅ Ｌ．Ｋ．１９９４ Ｊ Ｄａｉｒｙ Ｓｃｉ．７７：１８１−１８９。

最大の生物利用性および一貫した生物利用性を有するコラーゲン・ミネラル・キレートが求められている。

本発明者らは、いかなる単一の理論にも縛られることなく、ミネラル・タンパク化合物の生物利用性試験における隔たりの少なくとも１つの理由は、試験を行った同じような名前（例えば、『金属タンパク化合物』など）を持つ製品は、実際には違ったプロセスで作られており、そのために製品間でミネラル濃度が変化したりペプチドのサイズも変化しているという事実であると信じている。本発明者らは驚いたことに、コラーゲン断片をある大きさにすると、コラーゲン・ミネラル・キレート組成物中のミネラルの最適な生物利用性が提供できることを発見した。

本発明は、少なくとも１つの態様では、栄養上および医療上異なる目的のための有機体へ変えられるミネラル・コラーゲン・ペプチド・キレート反応物内のミネラルを結合するための最適なサイズを持つコラーゲン断片の調製に関する。より具体的には本発明は、最適サイズのコラーゲン配位子あるいは加水分解コラーゲン配位子と結合する選ばれたミネラルカチオンを含む組成物に関する。これらの製品は組み込まれたミネラルに応じて、動物および人間の骨およびまたは関節の健康、皮膚およびまたは美容の健康を維持する。

本発明によるミネラル・コラーゲン・ペプチド・キレート化合物は、関節および骨の健康を維持する栄養補助食品の製造に有効である。この化合物を含む組成物はミネラルの生物利用性を増進し、軟骨細胞分泌を刺激して健康な骨および関節を維持し、また皮膚の健康およびまたは美容を維持する。

本発明によるミネラル・コラーゲン・ペプチド・キレート化合物は、医薬上許容可能な担体を含む組成物の他に、食品、飲料、食品添加物、動物用飼料および飼料添加物に含有することができる。

したがって本発明は、生物利用性を最大限にすることに加え、ミネラルと結合するペプチド配位子が結合のための最適なサイズを持っていることを確実にすることによってミネラル・タンパク化合物を調製することを目的とする。

任意の出所からのコラーゲンを出発原料として用いて、関節およびまたは骨を健康に維持するためのミネラル（例えば、Ｃａ＋＋、Ｍｇ＋＋、Ｃｕ＋＋など）および皮膚の健康を維持するためのおよびまたは美容のためのミネラル（例えば、鉄、Ｃｕ＋＋、Ｚｎ＋＋、Ｍｇ＋＋など）など、異なるミネラルに最適なサイズのコラーゲン・ペプチドを生産することができる。

説明を目的とした以下の記述においては、具体的な数、材料および構成は、本発明を完全に理解するために示される。しかし、本発明はこれらの具体的な詳細がなくても実行できることは、当業者には明らかであろう。本発明を不明瞭にしないために、周知の特徴を省略したり単純化した例もある。また、本明細書において「１つの実施形態」あるいは「ある実施形態」などのフレーズは、その実施形態に関して記述された特定の特徴、構造あるいは特性が発明の少なくとも１つの実施形態に含まれていることを意味する。明細書中の各所に「１つの実施形態において」などのフレーズが現れるが、必ずしもすべてが同じ実施形態を指すとは限らない。

最適なサイズのコラーゲン断片は、栄養上・医学上異なる目的のための有機体へ変えられるミネラル・コラーゲン・キレート中のミネラルの結合のために提供される。ここで用いられるように、「ミネラル・コラーゲン・キレート」とは、２以上の原子価を有する金属イオンであって、その金属イオンの正電荷はコラーゲンおよびまたは加水分解コラーゲンにより得られる電子によって中和されることを特徴とする構造を形成する金属イオンの一群のことである。その結合は、イオン結合、共有結合、配位共有結合、あるいはそれらの組み合わせを含む物理的な結合を表す。これらの組成物は、複合体として吸収されるかあるいは小さなコラーゲン・ペプチドとミネラルに消化されて、吸収された場所で生物組織内に放出され、選択された特定のコラーゲンかあるいは特定の結合メタルのいずれかにより目的地である特定の組織まで移動し、そこで上記複合体はそのまま利用されるか、あるいはミネラルカチオンと消化コラーゲンあるいはペプチドに解離する。

本発明によるコラーゲン断片は加水分解によって調製できる。タンパク質の加水分解は、水との反応によってエステル結合あるいはアミン結合を分解するプロセスである。酸（例えば塩酸）、アルカリ（例えば水酸化ナトリウム）および酵素加水分解などを通した加水分解を用いて、タンパク質をより小さなペプチドに分解できる。

酵素加水分解を用いた実施形態に有効な酵素には好適には、限定されないが例えば、コラゲナーゼ、パパイン、ペプシン、ブロメライン、トリプシン、細菌プロテアーゼ、真菌プロテアーゼおよびパンクレアチンなど、組織中のコラーゲンや他の成分を消化できる単独の酵素あるいはそれらの組み合わせが含まれる。

本発明では任意の入手可能なコラーゲンが用いられる。動物組織の入手源としては限定されないが、鶏、豚、牛および魚などが含まれる。

ミネラルは限定されないが、カルシウム、マグネシウム、ホウ素、亜鉛、銅、マンガン、鉄、珪酸および硫黄を含む群から選択される１つあるいは複数のものを含む。

本発明によるコラーゲン断片は驚いたことに、ミネラルの生物利用性を増進する高いミネラル結合性を示す。

本発明により調製されたコラーゲン断片は、任意のミネラルを有するキレートの形成に用いられて、高い生物利用性を有するミネラル・コラーゲン・キレート化合物を生産する。該化合物を投与すると軟骨細胞分泌を刺激して、化合物に組み入れられたミネラルによって骨、関節および皮膚の健康を維持する。

ある実施形態では、ミネラル・コラーゲン・キレート化合物を含む組成物は、皮膚の健康と同様に関節および骨の健康を維持するための栄養補助食品の形態で提供される。本発明によるミネラル・コラーゲン・キレート化合物は、医薬上許容可能な担体を含む組成物の他に、食品、飲料、食品添加物、動物用飼料および飼料添加物に含有できる。

ある実施形態では、選択されたサイズのコラーゲン断片が選択されたミネラルと反応してミネラル・コラーゲン・キレートを形成することを特徴とするミネラル・コラーゲン・キレート化合物の調製方法が提供される。ある実施形態では、コラーゲンは、選択された酵素を用いて選択された時間消化されるなどにより加水分解されて、所望のサイズを有しミネラルと結合したコラーゲン断片を生成する。ある実施形態では、動物などの皮膚や軟骨などのコラーゲン入手源となる材料は、平均分子量が０．２ＫＤ〜５０ＫＤの範囲、好ましくは０．５ＫＤ〜２ＫＤの範囲、最適には約１〜２ＫＤの範囲のコラーゲン・ペプチドへ酵素を用いて消化される。消化された混合物に可溶性ミネラル源を加え、ｐＨを調整して沈殿を形成させる。

別の実施形態では、特定のミネラルに結合するコラーゲン断片の最適長さを決定する方法が開示される。上記最適長さは、コラーゲン断片に結合するミネラルの量あるいはパーセンテージによって決定される。

［実験］
［実験１］
平均分子量が約４ＫＤのＩ／ＩＩＩ型牛加水分解コラーゲンパウダ（ＡＩＤＰ，Ｉｎｃ．ｏｆ Ｃｉｔｙ ｏｆ Ｉｎｄｕｓｔｒｙ，ＣＡから入手）を濃度５００ｍｇ／ｌの水溶液とし、最終濃度で１ｍｇ／ｍｌのコラゲナーゼ（Ｓｉｇｍａ，Ｓｔ．Ｌｏｕｉｓ，ＵＳＡ社、カタログ＃ｃ５１３８）を用い、２５℃の水浴中、時々攪拌しながら、種々の時間、酵素処理を行って、以下のサイズの異なるコラーゲン断片を得た：
サンプル１：コラーゲンＩ／ＩＩＩ 未処理
サンプル２：コラーゲンＩ／ＩＩＩコラゲナーゼ消化１５分間
サンプル３：コラーゲンＩ／ＩＩＩコラゲナーゼ消化３０分間
サンプル４：コラーゲンＩ／ＩＩＩコラゲナーゼ消化６０分間
サンプル５：コラーゲンＩ／ＩＩＩコラゲナーゼ消化２時間
サンプル６：コラーゲンＩ／ＩＩＩコラゲナーゼ消化２４時間

酵素処理終了時に、サンプルを５分間沸騰させて酵素活性を止め、水浴中で２２℃に冷却した。消化サンプル１００ｍｌをビーカーに取り、５ｍＭ（最終濃度）の塩化カルシウムを５分間常時混合し、次に２０ｍＭ（最終濃度）リン酸ナトリウム緩衝液（ｐｈ ７．８）を加え、室温で３０分間撹拌した。攪拌中ｐＨメータを使用し、水酸化ナトリウムと塩酸で調整しながら、ｐＨを７．８に維持した。３０分後、不溶性のリン酸カルシウム沈殿を０．４５ｕＭのメンブレンによる膜ろ過で除去し、溶解性ミネラル・コラーゲン・キレート中のカルシウム含量をＩＣＰを用いて分析した。以下の結果を得た：
サンプル＃ 溶解性Ｃａ（コラーゲンに結合したカルシウム）
（ｍｇ／ｌ）
サンプル１： １．７４
サンプル２： ２９．８７
サンプル３： ７２．５６
サンプル４： ３．５４
サンプル５： ５．２６
サンプル６： ４．５１

コラーゲンへのカルシウム結合はコラーゲン断片のサイズに依存することは明らかであり、結合最大量はコラゲナーゼを用いた消化の３０分後に得られており、市販の未処理Ｉ／ＩＩＩ型コラーゲンに比べ約４２倍良好なものとなった。

加水分解コラーゲン濃度は５００ｍｇ／ｌ、最大結合は７２．５６ｍｇ／ｌであったので、消化コラーゲンによるカルシウム最大結合はこの実験では、７２．５６ｍｇ／５００ｍｇ＝１４．５％であった。

［実験２］
酵素コラゲナーゼを、最終濃度１００ｕｇ／ｍｌのＳｉｇｍａ社のプロテアーゼＫ（カタログ＃ ｐ２３０８）と置き換えた以外は実験１と同様の方法で行った。サンプルは２５゜Ｃで以下のように処理した：
サンプル１：コラーゲンＩ／ＩＩＩ 未処理
サンプル２：コラーゲンＩ／ＩＩＩ プロテアーゼＫ消化１５分間
サンプル３：コラーゲンＩ／ＩＩＩ プロテアーゼＫ消化３０分間
サンプル４：コラーゲンＩ／ＩＩＩ プロテアーゼＫ消化６０分間
サンプル５：コラーゲンＩ／ＩＩＩ プロテアーゼＫ消化２時間
サンプル６：コラーゲンＩ／ＩＩＩ プロテアーゼＫ消化６時間
サンプル７：コラーゲンＩ／ＩＩＩ プロテアーゼＫ消化２４時間
結合カルシウム分析は実験１に従い実施した。以下の結果を得た：
サンプル＃ 溶解性Ｃａ（ペプチドに結合したカルシウム）
（ｍｇ／ｌ）
サンプル１： １．７４
サンプル２： ５．０４５
サンプル３： １１．１９
サンプル４： ５０．９６
サンプル５： ８９．０７
サンプル６： ３４．９４
サンプル７： ６．２８４

その結果から、図１にも示されるように、約２時間のプロテアーゼＫ消化でカルシウム結合は最大となり、８９．０７ｍｇ／ｌであった。コラーゲン濃度が５００ｍｇ／ｌであったので、コラーゲンへの最大カルシウム結合はこの実験では８９．０７ｍｇ／５００ｍｇの＝１７．８％であった。

最適の条件で消化されたペプチドのサイズを測定するために、サンプル５に対してＭＳ−ＨＰＬＣ分析を行った結果、平均分子量は１．６２９ＫＤと推定された。

本発明で調製されるコラーゲンは、ミネラルとの一層の結合のためにより多くのエピトープを放出し、結合材料としては明らかに市販のコラーゲンよりはるかに優れている。実験１では、未処理のコラーゲンに対して、約４２倍量のカルシウムカルシウムが最適サイズのコラーゲン断片に結合している。実験２では、５１倍量のカルシウムが最適サイズのコラーゲン断片に結合している。

当業者には明白なように、これらの実験条件を改良し、サイズが好適には０．５ＫＤ〜２ＫＤ、より具体的には約１〜２ＫＤの範囲のコラーゲン断片を生成する最適消化条件を見出すことによって、本発明に従ったミネラル・コラーゲン・キレート化合物を商業的規模で生産することができる。

［実施例］
［データの裏づけのない実施例１］
牛の皮膚から得られた市販のコラーゲンＩ／ＩＩＩ型を、水および、限定されないが、パンクレアチン、ブロメライン、パパインあるいはこれらの混合物などの酵素とともに、攪拌しながら大型タンクに入れる。ＭＳ−ＨＰＬＣおよびまたは所望のサイズのコラーゲン断片を分離するために選択した適切なサイズのフィルタを用いて、平均分子量が１〜２ＫＤの範囲となるコラーゲン加水分解物が作られるように消化条件をモニタする。酵素を不活性化し溶液をろ過する。炭酸カルシウムなどの可溶性ミネラル源を上記のろ液に加え、混合物を数時間撹拌後、ＮａＯＨでｐＨを８．５に調整して沈殿を生成する。スプレードライにて粉末化した混合物は、平均分子量が１〜２ＫＤのカルシウムを約１５％含有する。

［データの裏づけのない実施例２］
市販のコラーゲンＩ／ＩＩＩの代わりに、牛、ブタあるいは他の動物の新鮮な皮膚を用いた以外は実施例１の方法に従った。上記皮膚を脱脂し、小さく切断し洗浄した後、混合タンクに入れた。

［データの裏づけのない実施例３］
コラーゲンＩ／ＩＩＩの代わりに、主としてコラーゲンＩ／ＩＩＩから成るゼラチンを用いた以外は実施例１の方法に従った。

［データの裏づけのない実施例４］
牛、鶏、サメあるいは他の動物の軟骨を脱脂し、小さく切断し、洗浄して用いた以外は実施例１の方法に従って行った。これらの組織は主としてコラーゲンＩＩを含んでいる。

［データの裏づけのない実施例５］
２種類以上の可溶性ミネラル源を用いたこと以外は実施例１の方法に従った。この実施例では、塩化カルシウム：塩化マグネシウムの比が２：１の混合物を用いた。

［データの裏づけのない実施例６］
可溶性ミネラル源が硫酸鉄であること以外は実施例１の方法に従った。

［データの裏づけのない実施例７］
可溶性ミネラル源が塩化亜鉛であること以外は実施例１の方法に従った。

［データの裏づけのない実施例８］
可溶性ミネラル源が塩化第二銅であること以外は実施例１の方法に従った。

［データの裏づけのない実施例９］
可溶性ミネラル源が塩化マンガンであること以外は実施例１の方法に従った。

［補足実施例］
また、上記実施例１〜９のいずれかに従って作成した化合物は、アミノ糖あるいはその塩、グリコサミノグリカンあるいはその塩、非ステロイド系抗炎症薬（ＮＳＡＩＤ）、および限定されないがボスウェリア、アシュワガンダ、ショウガおよびウコンなどの薬草からの抽出物などの抗炎症剤、および限定されないがビタミンＣおよびビタミンＥなどの酸化防止剤の、１つあるいは複数を用いて処方できる。これらの処方は、栄養補助食品、食料および飲料、食品添加物、動物用飼料および飼料添加物、および骨関節炎、変形性関節疾患、関節欠陥および関節リウマチから来る関節痛あるいは関節悪化を軽減あるいは防止するために人間およびまたは動物に投与される薬、などの生産に用いられる。

上記実施例１〜９のいずれかに従って作られた化合物は、ビタミンＤ、ビタミンＣ、ビタミンＫ１およびビタミンＫ２の内の１つあるいは複数を用いて処方できる。これらの処方は、栄養補助食品、食料および飲料、食品添加物、動物用飼料および飼料添加物、および骨の健康を維持し、骨粗鬆症を軽減あるいは防止するために人間およびまたは動物に投与される薬、などの生産に用いられる。本実施形態による好適な組成物には、カルシウム・コラーゲン・キレートおよびまたはマグネシウム・コラーゲン・キレートが含まれる。

上記実施例１〜９のいずれかに従って作られた化合物は、ＨＡなどの長鎖多糖類；ビタミンＣ、ビタミンＥ、ＯＰＣ／ブドウ種子、マンゴスチン抽出物、および緑茶抽出物などの酸化防止剤；ナイアシン、チアミン、葉酸、ヨウ素、ビタミンＡ、ビタミンＢ６、ビタミンＢ１２、ビタミンＤ、アロエおよびそれらの混合物から得られる栄養素、の１つあるいは複数を用いて処方できる。これらの処方品は、栄養補助食品、食料および飲料、食品添加物、動物用飼料および飼料添加物、および皮膚の健康を維持するために人間およびまたは動物に投与処理される薬、などの生産に用いられる。本実施形態による好適な組成物には、鉄コラーゲン・キレートおよびまたは亜鉛コラーゲン・キレートが含まれる。

［一般的投与と栄養およびまたは製薬組成物］
機能性食品およびまたは医薬として使用される場合には、本発明の化合物は通常、機能性食品およびまたは医薬の組成物として投与される。このような組成物は、機能性食品およびまたは医薬分野で公知の方法を用いて調製され、本発明の少なくとも１つの化合物を含むことができる。本発明の化合物も、単独でもあるいは、本発明の化合物を安定させたり、補助薬を含む実施形態では機能性食品およびまたは医薬組成物の投与を促進したり、分解性あるいは分散性を上げたり、抑制作用を増進させたり、補助療法を行う、などの働きを行う補助薬と組み合わせて投与してもよい。本発明による化合物は、単独でもあるいは本発明の他の活性物質と共に、さらに任意に、他の機能性食品およびまたは医薬活性物質とも一緒に用いられる。本発明の化合物は一般的に、治療上あるいは栄養上およびまたは医薬上有効な量投与されるが、しかし診断上あるいは他の目的からより少量の投与であってもよい。

本発明の化合物は、純粋であってもあるいは適切な機能性食品およびまたは医薬組成物であってもよいが、その投与は、機能性食品およびまたは医薬組成物について許容された任意の投与形態で行うことができる。したがって例えば、固体、半固体、あるいは凍結乾燥粉末の形態で、あるいは例えば、錠剤、丸剤、軟弾性ゼラチンカプセル剤および硬質ゼラチンカプセル剤、粉末剤、溶液剤、懸濁剤などの液体剤の形態で、好適には正確な投与を簡便に行うのに適したユニット投与形態により経口投与できる。機能性食品およびまたは医薬組成物は一般に、従来の機能性食品およびまたは医薬担体あるいは賦形剤、また、活性剤として本発明の化合物を含んでおり、さらには、他の栄養剤、医薬剤、製薬剤、担体、補助薬、希釈剤、ビヒクル、あるいはそれらの組み合わせを含んでいてもよい。様々な形態あるいは投与のための機能性食品およびまたは調合薬組成物の製造方法と同様に、このような栄養上およびまたは医薬上許容される賦形剤、担体あるいは添加物は、当業者には周知である。最新の技術は、例えば、Ｒｅｍｉｎｇｔｏｎ：Ｔｈｅ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｐｒａｃｔｉｃｅ ｏｆ Ｐｈａｒｍａｃｙ，２０ｔｈ Ｅｄｉｔｉｏｎ，Ａ．Ｇｅｎｎａｒｏ（ｅｄ．），Ｌｉｐｐｉｎｃｏｔｔ Ｗｉｌｌｉａｍｓ ＆ Ｗｉｌｋｉｎｓ，２０００；Ｈａｎｄｂｏｏｋ ｏｆ Ｐｈａｒｍａｃｅｕｔｉｃａｌ Ａｄｄｉｔｉｖｅｓ，Ｍｉｃｈａｅｌ ＆ Ｉｒｅｎｅ Ａｓｈ（ｅｄｓ．），Ｇｏｗｅｒ，１９９５；Ｈａｎｄｂｏｏｋ ｏｆ Ｐｈａｒｍａｃｅｕｔｉｃａｌ Ｅｘｃｉｐｉｅｎｔｓ，Ａ．Ｈ．Ｋｉｂｂｅ（ｅｄ．），Ａｍｅｒｉｃａｎ Ｐｈａｒｍａｃｅｕｔｉｃａｌ Ａｓｓ’ｎ，２０００；およびＨ．Ｃ．Ａｎｓｅｌ ａｎｄ Ｎ．Ｇ．Ｐｏｐｏｖｉｓｈ，Ｐｈａｒｍａｃｅｕｔｉｃａｌ Ｄｏｓａｇｅ Ｆｏｒｍｓ ａｎｄ Ｄｒｕｇ Ｄｅｌｉｖｅｒｙ Ｓｙｓｔｅｍｓ，５ｔｈ ｅｄ．，Ｌｅａ ａｎｄ Ｆｅｂｉｇｅｒ，１９９０などで明らかにされており、最新の技術をよりよく記述するために、そのすべては参照により本明細書に援用される。

当業者であれば予想するように、特定の機能性食品およびまたは医薬の処方において利用される本発明の化合物の形態は、処方が効果的であることが要求される適切な物理的特性（例えば水可溶性）を持つように選ばれる。

上記化合物を経口投与するための固体での投与形態には、カプセル剤、錠剤、丸剤、粉末剤および顆粒剤などが含まれる。そのような経口投与のための本発明の化合物を含む栄養上およびまたは医薬上許容可能な組成物は、例えば、マンニトールや、ラクトーゼ、デンプン、α−デンプン、ステアリン酸マグネシウム、糖ナトリウム、タルカン、セルロースエーテル誘導体、グルコース、ゼラチン、ショ糖、クエン酸塩、没食子酸プロピルの機能性食品およびまたは医薬等級など、通常使用される任意の賦形剤を組み込んで形成される。そのような固体の機能性食品およびまたは医薬の処方には、当業界では公知であるが、小腸でのｐＨ変化に基づきｐＨを感受しての投薬からの放出、錠剤あるいはカプセル剤のゆっくりとした浸食、あるいは処方の物理的特性に基づいた胃の中での保持、腸管粘膜層への投薬のバイオ付着、あるいは投薬からの活性薬剤の酵素による放出など、これだけには限定されないが、これらを含む任意の数のメカニズムを用いて、ゆっくりあるいは持続して胃腸管へ薬剤を伝達する処方が含まれてもよい。

化合物の経口投与のための液体投与形態には、例えば水、食塩水、ブドウ糖水溶液、グリセロール、エタノールなどの担体に機能性食品およびまたは医薬の補助薬を任意に含む、エマルジョン、マイクロエマルジョン、溶液、懸濁液、シロップおよびエリキシル液などが含まれる。これらの組成物はさらに、湿潤剤、乳化剤、懸濁化剤、甘味剤、香料添加剤および芳香剤などの補助剤も含むことができる。

化合物の局所投薬形態としては、軟膏剤、ペースト剤、クリーム剤、ローション剤、ゲル剤、パウダ剤、溶液剤、スプレー剤、吸入剤、眼軟膏剤、点眼薬、点耳液、含浸包帯剤およびエアゾール剤などがあり、防腐剤、薬の浸透を支援する溶剤、および軟膏剤やクリーム剤中の皮膚軟化剤などの適切な従来からの添加剤を含んでいてもよい。局所適用は、通常の医学的考察に応じて１日に１回あるいは複数回であってもよい。その処方には、クリームあるいは軟膏基剤およびローション用エタノールあるいはオレイルアルコールなどの互換性をもつ従来の担体も含まれていてもよい。こうした担体は、処方の約１％〜約９８％の範囲、より一般的には約８０％以内の範囲で存在してもよい。

上記の機能性食品およびまたは医薬組成物のすべてにおいて、本発明の化合物は許容可能な担体あるいは賦形剤と共に処方される。使用される担体または賦形剤はもちろん、組成物の他の成分と両立できる点において許容されるものでなければならず、他方に有害なものであってはならない。上記の担体あるいは賦形剤は、固体であっても液体であってもあるいはその両方であってもよく、好適には、例えば０．０５重量％〜９５重量％の範囲の活性化合物を含む錠剤などのようにユニット服用量組成物として、本発明の化合物を共に処方される。このような担体あるいは賦形剤には、不活性充填剤あるいは希釈剤、バインダ、潤滑剤、崩壊剤、溶液遅延剤、再吸収加速剤、吸収剤および着色剤などが含まれる。適切なバインダとしては、スターチ、ゼラチン、グルコースあるいはβ−ラクトーゼなどの天然糖、コーン甘味料、アカシア、トラガカントあるいはアルギン酸ナトリウムなどの天然ゴムあるいは合成ゴム、カルボキシメチルセルロース、ポリエチレングリコール、ワックスなどを含む。潤滑剤には、オレイン酸ナトリウム、ステアリン酸ナトリウム、ステアリン酸マグネシウム、安息香酸ナトリウム、酢酸ナトリウム、塩化ナトリウムなどが含まれる。崩壊剤には、スターチ、メチルセルロース、カンテン、ベントナイト、キサンタンなどが含まれる。

栄養上およびまたは医薬上許容可能な担体および賦形剤は、前述した添加物などすべて包含する。

［栄養補助食品処方実施例］
［関節の健康維持処方］
推薦投与方法：１回２カプセル、１日３回
処方量：１カプセル当たり６００ｍｇ
処方当たりの内容量： ％ＤＶ
カルシウム・コラーゲン・キレート ３００ｍｇ
グルコサミンＨＣＬ ２００ｍｇ
ウコン抽出物 ３０ｍｇ
ボスウェリア・セラータ抽出物（ゴム） ２５ｍｇ
エスターＣ類似処方 ２０ｍｇ
ビタミンＥ ５ｉｕ
亜鉛（ピコリネート） ５ｍｇ
マグネシウム（炭酸塩） １０ｍｇ
マンガン（硫酸塩） １ｍｇ
Ｌ−シスチン ５ｍｇ
Ｌ−リシン ５ｍｇ

［骨の健康維持処方］
推薦投与方法：１回２カプセル、１日３回
処方量：１カプセル
処方当たりの内容量： ％ＤＶ
カルシウム・コラーゲン・キレート ３００ｍｇ
ビタミンＤ １２０ＩＵ
ビタミンＫ１ ２５ｕｇ
ビタミンＫ２ ２５ｕｇ
エスターＣ類似処方 ２０ｍｇ
亜鉛（ピコリネート） ５ｍｇ
マグネシウム（炭酸塩） １０ｍｇ
マンガン（硫酸塩） １ｍｇ

［処方例］

微粉化した上記活性物質、ラクトースおよびコーンスターチの一部を混合する。混合物をふるいにかけ、ポリビニルピロリドン水溶液で湿潤し、混錬・湿潤顆粒化後乾燥する。上記顆粒と、残りのコーンスターチおよびステアリン酸マグネシウムをふるい後混合する。上記混合物を圧縮して適切な形とサイズの錠剤を作る。

微粉化した上記活性物質、コーンスターチの一部、ラクトース、微結晶セルロース、およびポリビニルピロリドンを混合し、ふるいにかけた後、残りのコーンスターチおよび水と一緒にともに顆粒化し、乾燥・ふるいにかける。上記のカルボキシメチルスターチナトリウムとステアリン酸マグネシウムを加えて混合し、混合物を圧縮して適切なサイズの錠剤を作る。

上記活性物質、コーンスターチ、ラクトースおよびポリビニルピロリドンを十分に混合し、水で湿潤する。湿潤物を１ｍｍメッシュサイズのスクリーンに通し、約４５℃で乾燥後、上記顆粒を同じスクリーンに通す。ステアリン酸マグネシウムを混合後、直径６ｍｍの凸面錠剤コアを打錠機で圧縮する。こうして製造した上記錠剤コアを、本質的に砂糖とタルクから成る被覆剤を用いて公知の方法により被覆する。出来上がった糖衣錠をワックスで磨く。

上記活性物質とコーンスターチを混合し水で湿潤する。上記湿潤物をふるいにかけ乾燥する。乾燥した顆粒をふるいにかけ、ステアリン酸マグネシウムを混合する。出来上がった混合物をサイズ１の硬質ゼラチンカプセルに詰める。

好適な実施の形態について記述・例示してきたが、詳細部分の変更や開示していない明らかなバリエーションが本発明の趣旨および原理から逸脱することなく可能であり、従って、本発明の範囲は好適な実施の形態に限定して解釈されるべきではないことは理解されよう。

本発明による、プロテアーゼＫ消化のコラーゲン・ペプチドをグラフ化した図である。

Claims (40)

1. 少なくとも１つのコラーゲン源を、平均分子量が０．５ＫＤ〜５ＫＤの範囲にあるコラーゲン・ぺプチドに加水分解するステップと、
   加水分解物に少なくとも１つの可溶性ミネラルを添加するステップと、
   を含むことを特徴とする平均分子量が０．５ＫＤ〜５ＫＤの範囲にあるコラーゲン・ぺプチドと少なくとも１つのミネラルとを含む哺乳動物のミネラル恒常性維持用あるいはミネラル低下に関連する疾病の治療用のミネラル・コラーゲン・キレート化合物の調製方法。
2. 可溶性ミネラルとコラーゲン・ペプチドからなる混合物のｐＨを調節するステップを含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
3. 前記少なくとも１つのコラーゲン源を、平均分子量が０．５ＫＤ〜２ＫＤの範囲にあるコラーゲン・ペプチドに加水分解するステップを含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
4. 前記少なくとも１つのコラーゲン源を、平均分子量が１ＫＤ〜３ＫＤの範囲にあるコラーゲン・ペプチドに加水分解するステップを含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
5. 加水分解が、コラーゲンを消化できる少なくとも１つの酵素あるいは酵素類の混合による消化を含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
6. 前記少なくとも１つの酵素は、パパイン、ペプシン、ブロメライン、トリプシン、細菌プロテアーゼ、真菌プロテアーゼおよびパンクレアチンから成る群から選ばれることを特徴とする請求項５に記載の方法。
7. 前記コラーゲン源が動物の組織、骨および軟骨の少なくとも１つであることを特徴とする請求項１に記載の方法。
8. 前記動物の組織が、鶏、豚、牛および魚源の１つあるいは複数から選ばれることを特徴とする請求項７に記載の方法。
9. 前記ミネラルが、カルシウム、マグネシウム、ホウ素、亜鉛、銅、マンガン、鉄、シリコン、セレン、リンおよび硫黄の１つあるいは複数から選ばれることを特徴とする請求項１に記載の方法。
10. 前記コラーゲン源が、加水分解された軟骨および、コラーゲン含有組織および「阿膠」（あきょう）の混合物から選ばれることを特徴とする請求項１に記載の方法。
11. 平均分子量が０．５ＫＤ〜５ＫＤの範囲にあり、少なくとも１つのミネラルを有するコラーゲン・ペプチドを含むことを特徴とする哺乳動物のミネラル恒常性維持用あるいはミネラル低下に関連する疾病の治療用のミネラル・コラーゲン・キレート化合物。
12. 平均分子量が１〜３ＫＤの範囲にあるコラーゲン・ペプチドを含むことを特徴とする請求項１１に記載の化合物。
13. 前記コラーゲン・ペプチドは少なくとも１つの酵素による消化によって作られることを特徴とする請求項１１に記載の化合物。
14. 前記コラーゲン・ペプチドは、パパイン、ペプシン、ブロメライン、トリプシン、細菌プロテアーゼ、真菌プロテアーゼおよびパンクレアチンから成る群から選ばれる少なくとも１つの酵素による消化によって作られることを特徴とする請求項１１に記載の化合物。
15. 前記ミネラルは、カルシウム、マグネシウム、ホウ素、亜鉛、銅、マンガン、鉄、シリコン、セレン、リンおよび硫黄の１つあるいは複数から選ばれることを特徴とする請求項１１に記載の化合物。
16. 請求項１１のミネラル・コラーゲン・キレート化合物および機能食品上許容可能な担体を含むことを特徴とする組成物。
17. アミノ糖あるいはその塩、グリコサミノグリカンあるいはその塩、抗炎症剤、薬草抽出物および酸化防止剤の１つあるいは複数を含むことを特徴とする請求項１６に記載の組成物。
18. 前記薬草抽出物は、ボスウェリア、アシュワガンダ、ショウガ、ウコン、カプサイシン含油樹脂／トウガラシ、柳、イラクサ、ググル、デビルスクロ、イトラン、キャッツクロー、シモツケおよびコルヒチンの１つあるいは複数から選ばれることを特徴とする請求項１７に記載の組成物。
19. 前記酸化防止剤は、ビタミンＣ、ビタミンＥおよびそれらの誘導体、および酸化防止剤を誘導する植物あるいは果物の１つあるいは複数から選ばれることを特徴とする請求項１７に記載の組成物。
20. 前記アミノ糖はグルコサミンあるいはその塩であることを特徴とする請求項１７に記載の組成物。
21. 前記グリコサミノグリカンは、コンドロイチン硫酸、ヒアルロン酸、デルマタン硫酸、ヘパラン硫酸、ヘパリン、ケラタン硫酸あるいはそれの塩の１つあるいは複数から選ばれることを特徴とする請求項１７に記載の組成物。
22. 錠剤、カプセル剤、カプレット剤、粉末剤、液体剤、シロップ剤および顆粒剤から成る群から選ばれることを特徴とする請求項１６に記載の組成物の経口剤形態。
23. 請求項１６に記載の組成物の局所投薬剤形態。
24. 食料あるいは飲料を含む請求項１６に記載の組成物の経口剤形態。
25. コラーゲンを所定時間加水分解してコラーゲン・ペプチド断片を形成するステップと、前記断片をミネラルと結合させてキレートを形成するステップと、前記断片に結合したミネラルの量を測定するステップと、前記断片のサイズを決定するステップと、を含むことを特徴とする、コラーゲン・ミネラル・キレート形成用のコラーゲン断片の最適なサイズ決定方法。
26. 前記抗炎症剤は、メチルスルホニルメタン（ＭＳＭ）、セチルミリストレート（ＣＭＯ）、ジメチルスルホキシド（ＤＭＳＯ）およびＳ−アデノシルメチオニン（ＳＡＭｅ）の１つあるいは複数から選ばれることを特徴とする請求項１７に記載の組成物。
27. ビタミンＤ、ＫおよびＣあるいはそれらの誘導体の少なくとも１つをさらに含むことを特徴とする請求項１６に記載の組成物。
28. 前記加水分解するステップは、コラーゲンを少なくとも１つの酵素と所定時間混合させるステップを含むことを特徴とする請求項２５に記載の方法。
29. 少なくとも６５ｍｇのミネラル・コラーゲン・キレート化合物を含むことを特徴とする請求項１６に記載の組成物の経口剤形態。
30. ６５ｍｇ〜４６０ｍｇのミネラル・コラーゲン・キレート化合物を含むことを特徴とする請求項１６に記載の組成物の経口剤形態。
31. シロップ剤を含むことを特徴とする請求項１６に記載の組成物の経口剤形態。
32. 平均分子量が１．２ＫＤ〜１．８ＫＤの範囲にあるコラーゲン・ぺプチドを含むことを特徴とする請求項１１に記載のミネラル・コラーゲン・キレート化合物。
33. 少なくとも６０質量％の加水分解コラーゲンと、１０〜４０質量％のカルシウムと、を含むことを特徴とする請求項１１に記載のミネラル・コラーゲン・キレート化合物。
34. 前記ミネラルがカルシウムであることを特徴とする請求項１１に記載のミネラル・コラーゲン・キレート化合物。
35. 前記ミネラルがカルシウムであることを特徴とする請求項３２に記載のミネラル・コラーゲン・キレート化合物。
36. （ａ）コラーゲン源を加水分解して、平均分子量が０．５ＫＤ〜５ＫＤの範囲にあるコラーゲン・ぺプチド断片を形成するステップと、
    （ｂ）前記コラーゲン・ぺプチド断片と少なくとも１つの可溶性ミネラルとを結合させて混合物を形成するステップと、
    （ｃ）前記混合物のｐＨを６〜８に調節することによりミネラル・コラーゲン・キレートを形成するステップと、
    （ｄ）ミネラル・コラーゲン・キレートを回収するステップと、を含む方法によって得られることを特徴とする請求項１１に記載のミネラル・コラーゲン・キレート化合物。
37. 前記混合物から沈殿を除去するステップを含むことを特徴とする請求項３６に記載のミネラル・コラーゲン・キレート化合物。
38. 回収されたミネラル・コラーゲン・キレートを乾燥させるステップと、任意にその粉末を形成するステップとを含むことを特徴とする請求項３６に記載のミネラル・コラーゲン・キレート化合物。
39. ミネラル源は３０質量％未満のコラーゲン・ペプチドを前記混合物中に含むことを特徴とする請求項３６に記載のミネラル・コラーゲン・キレート化合物。
40. ミネラル源はカルシウムを含むことを特徴とする請求項３６に記載のミネラル・コラーゲン・キレート化合物。

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