JP5199665B2 - コエンザイムq10含有水溶性組成物及びその製法 - Google Patents
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Description
特許文献2には、脂溶性物質の水性液剤として乳化剤と多価アルコールを用いて高圧処理することが開示されているが、コエンザイムQ10の結晶化防止効果が十分でない為、経時的に結晶化が進み水中油型乳化の状態を維持することができない。
特許文献4には、コエンザイムQ10と油脂を含有する水可溶性組成物が開示されているが、コエンザイムQ10の結晶化防止効果が十分でない為、経時的に結晶化が進み水中油型乳化の状態を維持することができない。
特許文献6には、平均重合度10のポリグリセリンと炭素数18の脂肪酸のモノエステル、及び、平均重合度3〜6のポリグリセリンと炭素数18の脂肪酸のモノ、ジ、トリ又はペンタエステルを用いた技術が開示されているが、オレイン酸やリノール酸のような不飽和脂肪酸の使用は、酸化劣化等による風味劣化の懸念から長期の保存には不向きであり、ステアリン酸エステルはそれ自身が高融点であるため、乳化時に高温が必要になる等、製造上の困難さが伴う場合がある。
特許文献8には、コエンザイムQ10の親油性多価アルコール脂肪酸エステル及び親水性多価アルコール脂肪酸エステルを含有してなるコエンザイムQ10含有組成物が開示されているが、本発明で用いられる親油性ショ糖脂肪酸エステルに関する具体的な記載はなく、また該組成物の安定性は不明確であり、本発明に対して何ら示唆を与えるものでもない。
好ましい実施態様は、親水性ポリグリセリン脂肪酸エステルが、炭素数12以上の脂肪酸残基で構成されるデカグリセリンモノ飽和脂肪酸エステルである上記コエンザイムQ10含有水溶性組成物;
より好ましくは、飽和脂肪酸エステルが、ラウリン酸エステル、ミリスチン酸エステル及びパルミチン酸エステルからなる群より選ばれる少なくとも1種である上記コエンザイムQ10含有水溶性組成物;
更に好ましくは、親油性ショ糖脂肪酸エステルが、高級脂肪酸及び酢酸のエステルである上記コエンザイムQ10含有水溶性組成物;
より更に好ましくは、コエンザイムQ10を水溶性組成物全体中0.01〜40重量%含有することを特徴とする上記コエンザイムQ10含有水溶性組成物;
特に好ましくは、親水性ポリグリセリン脂肪酸エステルの含有量が、コエンザイムQ10100重量部に対して1〜500重量部であることを特徴とする上記コエンザイムQ10含有水溶性組成物;
極めて好ましくは、親油性ショ糖脂肪酸エステルの含有量が、コエンザイムQ10100重量部に対して1〜200重量部であることを特徴とする上記コエンザイムQ10含有水溶性組成物;
より極めて好ましくは、水溶性組成物中の乳化粒子のメジアン径が100nm以下であることを特徴とする上記コエンザイムQ10含有水溶性組成物;
最も好ましくは、水相成分が多価アルコール及び/又は水であることを特徴とする上記コエンザイムQ10含有水溶性組成物;に関する。
本発明の第3は、50MPa以上の均質化圧力により、水溶性組成物中の乳化粒子のメジアン径を100nm以下にすることを特徴とする上記コエンザイムQ10含有水溶性組成物の製造方法に関する。
本発明の第4は、上記コエンザイムQ10含有水溶性組成物又はコエンザイムQ10含有水溶性乾燥粉末を用いてなる食品、機能性食品、飲料、医薬品、医薬部外品、化粧品又は動物用飼料に関する。
本発明のコエンザイムQ10含有水溶性組成物は、コエンザイムQ10、親水性ポリグリセリン脂肪酸エステル、親油性ショ糖脂肪酸エステル、及び水相成分を含有してなるものであり、水中油型の乳化物である。
本発明では、乳化物中の水相成分として水を全く含まず、例えば主に多価アルコールしか含まない場合であっても、該水相成分が油相と乳化形態をなすのであれば、水中油型の乳化物とする。
本発明で使用されるコエンザイムQ10は、以下の構造で表される化合物である。
なお、HLB値は、下式により求めることができる(化学辞典、東京化学同人、第1版、1994年10月1日発行)。
HLB=20×(1−S/A)
S:エステルのケン化価、A:脂肪酸の酸価
グリセリンの平均重合度は、好ましくは6以上、より好ましくは10以上である。
エステルを構成する脂肪酸は、炭素数が12以上のものが好ましく、また炭素数が24以下のものが好ましい。中でも飽和脂肪酸がより好ましく、更に好ましくはラウリン酸、ミリスチン酸及びパルミチン酸からなる群より選ばれる少なくとも1種である。
親水性ポリグリセリン脂肪酸エステルとして、特に好ましくは炭素数12以上の脂肪酸残基で構成されるデカグリセリンモノ飽和脂肪酸エステルであり、最も好ましくはデカグリセリンモノパルミチン酸エステルである。
当該親油性ショ糖脂肪酸エステルは、特に好ましくは、高級脂肪酸エステルに加えて残余の水酸基がアセチル化されたもの、つまり、高級脂肪酸及び酢酸のエステルである。
親油性ショ糖脂肪酸エステルの具体例としては、例えばショ糖パルミチン酸エステル、ショ糖ステアリン酸エステル、及び、それらをアセチル化したもの等が挙げられる。
多価アルコールとしては、食用に用いられる物であれば特に限定されず、グリセリン、ジグリセリン、トリグリセリン、ポリグリセリン、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、1,3−ブチレングリコール、エチレングリコール、ポリエチレングリコール、蔗糖、果糖、ブドウ糖、乳糖、トレハロース、ソルビトール、キシリトール、マルチトール、エリスリトール、マンニトール、キシロース、マンノース等を使用することができる。水相成分として多価アルコールを用いる場合には、上記例示のうちの少なくとも1種を用い、また、結晶性のものは水を加えて水溶液として使用することもできる。上記多価アルコールのうち、好ましくはグリセリン、ソルビトールである。
この場合、油溶性成分としては、乳化に影響しない範囲であれば特に限定されず、例えば、コーン油、ナタネ油、ハイエルシンナタネ油、大豆油、オリーブ油、紅花油、綿実油、ヒマワリ油、米糠油、シソ油、エゴマ油、アマニ油、月見草油、カカオ脂、落花生油、パーム油、パーム核油等の植物油;魚油、牛脂、豚脂、乳脂、卵黄油等の動物油;中鎖脂肪酸トリグリセライド等の合成油;又はこれらを原料として分別、水添、エステル交換等を行った油脂、或いはこれらの混合油等を使用することができる。その他の油溶性成分としては、ビタミンA、D、E、K、P等の脂溶性ビタミン類、油溶性香料、精油、着色料、酸化防止剤、比重調整剤等が例示される。
水溶性成分としては、乳化に影響しない範囲であれば特に限定されず、ビタミンC等の水溶性ビタミン類、有機酸、呈味剤としての各種塩類等が例示される。
所定量のコエンザイムQ10、親油性ショ糖脂肪酸エステル、及び、必要に応じて、その他の任意成分である油溶性成分を、通常のタービン型、カイ型等の攪拌機で攪拌しながら所定の温度で加温し、溶解させて油相部とする。同様に、親水性ポリグリセリン脂肪酸エステル及び水相成分を、所定の温度まで加熱し、溶解させて水相部とする。尚、親水性ポリグリセリン脂肪酸エステルは、油相部に添加しても良い。また、各成分を加温し、溶解させて油相部とする際の温度は、特に限定されないが、好ましくは50〜70℃であり、各成分を加温し、溶解させて水相部とする際の温度は、特に限定されないが、好ましくは50〜70℃である。
次に、調製された水相部に油相部を撹拌しながら添加し、予備乳化を行う。得られた予備乳化液を、必要に応じて所望の粒径に調整するために、好ましくは高圧乳化機等で乳化処理する。
機械式乳化法に用いられる装置としては、TKホモミキサー(特殊機化工業株式会社製)、フィルミックス(特殊機化工業株式会社製)、ポリトロン(KINEMATICA AG製)、ヒスコトロン(株式会社マイクロテック・ニチオン製)、クレアミックスWモーション(エム・テクニック株式会社製)等の高速撹拌乳化機;マイクロフルイダイザー(みづほ工業株式会社製)、アルティマイザーシステム(株式会社スギノマシン製)、ナノマイザー(吉田機械興業株式会社製)、マントンゴーリン型ホモジナイザー等の高圧乳化機;コロイドミル、超音波ホモジナイザー等が例示できる。
また、機械式乳化法以外にも、膜乳化法、マイクロチャンネル乳化法、自然乳化法、転相乳化法、ゲル乳化法、D相乳化法等も利用することができる。
なお、乳化粒子のメジアン径は、コエンザイムQ10含有水溶性組成物の水中油型乳化物の油部分(つまり海島構造の島部分)の径である。また、メジアン径は、通常用いられる粒径測定装置、例えば、レーザー回折式粒径測定装置や動的光散乱式粒径測定装置を用いて測定することができる。
更に、粒子径分布がシャープなほど保存安定性が良好なことから、高圧乳化処理を2回以上行うことが好ましい。
また、高圧乳化機と同等の剪断力を与える方法であれば他の乳化方法であってもよく、例えば、前記のクレアミックスWモーションやフィルミックスを用い、撹拌速度と撹拌時間を適切に設定することにより、メジアン径を100nm以下にすることが可能である。
つまり、本発明のコエンザイムQ10含有水溶性組成物、コエンザイムQ10含有水溶性乾燥粉末は、そのまま摂取あるいはカプセルに充填して摂取することも可能であるが、乳飲料、清涼飲料、栄養ドリンク、美容ドリンク等の飲料;チューインガム、チョコレート、キャンディー、ゼリー、ビスケット、クラッカー等の菓子類;アイスクリーム、氷菓等の冷菓類;うどん、中華麺、スパゲティー、即席麺等の麺類;蒲鉾、竹輪、半片等の練り製品;ドレッシング、マヨネーズ、ソース等の調味料;パン、ハム、スープ、各種レトルト食品、各種冷凍食品等への利用が例示され、また、経口剤(シロップ剤等の液剤、カプセル剤、顆粒剤、丸剤、散剤、錠剤等の固形剤)、ドリンク剤等の機能性食品への利用、更にはペットフードや家畜飼料等へも利用することができる。また、本発明のコエンザイムQ10含有水溶性組成物、コエンザイムQ10含有水溶性乾燥粉末は、そのままあるいは適宜加工して、経口剤(シロップ剤等の液剤、カプセル剤、顆粒剤、丸剤、散剤、錠剤等の固形剤)、注射剤、点鼻剤、点眼剤、坐剤、噴霧剤、軟膏、貼付剤等の医薬品;クリーム、坐薬、軟膏、貼付剤、練り歯磨き等の医薬部外品;ローション、化粧水、クリーム、ファンデーション等の化粧品等に使用できる。
更に、デキストリンや乳糖等の賦形剤を添加した後、噴霧乾燥法等により水分を除去して乾燥粉末とすることも可能である。得られた乾燥粉末は、水に溶解することでコエンザイムQ10含有水溶液となる。
表1に示す配合の成分原料を60℃で加熱溶解して、測定用アルミパンに適量秤量し、DSC測定用試料とした。
1)カネカ・コエンザイムQ10、株式会社カネカ製
2)DK−FA50、第一工業製薬株式会社製
3)DK−FA10E、第一工業製薬株式会社製
4)S−170、三菱化学フーズ株式会社製
5)ポエムG508、理研ビタミン株式会社製
6)エマルジーMS、理研ビタミン株式会社製
7)エマルジーMO、理研ビタミン株式会社製
8)アクターM2、理研ビタミン株式会社製
9)PO−3S、坂本薬品工業株式会社製
10)ポエムS−65F、理研ビタミン株式会社製
なお、上記2)〜3)のショ糖脂肪酸エステルの脂肪酸部分は、ステアリン酸及び酢酸(アセチル化)である。4)のショ糖脂肪酸エステルの脂肪酸部分は、ステアリン酸である。5)の酢酸モノグリセライドの脂肪酸部分は、ステアリン酸及び酢酸(アセチル化)である。6)のモノグリセライドの脂肪酸部分は、ステアリン酸である。7)のモノグリセライドの脂肪酸部分は、オレイン酸である。8)の中鎖脂肪酸トリグリセライドの脂肪酸部分は、カプリル酸である。9)のポリグリセリン脂肪酸エステルの脂肪酸部分は、オレイン酸である。10)のソルビタン脂肪酸エステルの脂肪酸部分は、ステアリン酸である。
参考例1〜10で得た試料を用いて、DSC(示差走査熱量測定)により、親油性ショ糖脂肪酸エステルによるコエンザイムQ10の結晶化抑制効果を調べた。
・DSC測定
測定器:DSC6220(SIIナノテクノロジー株式会社製)
測定条件:試料を80℃で10分間保持した後、−5℃/minで−50℃まで冷却した時の、コエンザイムQ10の結晶化ピーク(発熱ピーク)を測定した。
一方、参考例5のポエムG508もステアリン酸と酢酸で構成されるが、他のモノグリセライド(参考例6,7)やソルビタン脂肪酸エステル(参考例10)と同様に、結晶化を促進する結果となった。また、液状である中鎖脂肪酸トリグリセライド(参考例8)とPO−3S(参考例9)もコエンザイムQ10の結晶化を抑制する結果となったが、中鎖脂肪酸トリグリセライドがコエンザイムQ10を比較的よく溶解するとされることから、これらの成分が溶媒として働き、過冷却状態となって結晶化が遅延したものと考えられる。
表2に示す配合及び条件で、コエンザイムQ10含有水溶性組成物を作製した。具体的には、油相部として、コエンザイムQ10(カネカ・コエンザイムQ10)10重量部、ショ糖脂肪酸エステル(DK−FA50)5重量部を70℃に加温して完全に溶解した。同様に水相部として、デカグリセリンモノラウリン酸エステル(L−7D)10重量部、グリセリン75重量部を70℃に加温して完全に溶解した。次いで、油相部を水相部へかき混ぜながら添加した後、ナノマイザーII(吉田機械興業株式会社製)を用い、乳化圧力100MPaで5回処理を行って、コエンザイムQ10含有水溶性組成物を得た。
表2に示す配合及び条件で、実施例1と同様にしてコエンザイムQ10含有水溶性組成物を得た。
1)カネカ・コエンザイムQ10、株式会社カネカ製
2)L−7D、三菱化学フーズ株式会社製
3)M−7D、三菱化学フーズ株式会社製
4)P−8D、三菱化学フーズ株式会社製
5)MO−7S、坂本薬品工業株式会社製
6)Q18S、太陽化学株式会社製
7)DK−FA50、第一工業製薬株式会社製
8)DK−FA10E、第一工業製薬株式会社製
9)S−170、三菱化学フーズ株式会社製
10)ポエムG508、理研ビタミン株式会社製
11)アクターM2、理研ビタミン株式会社製
12)ポエムS−65F、理研ビタミン株式会社製
13)坂本薬品工業株式会社製
なお、上記7)〜8)のショ糖脂肪酸エステルの脂肪酸部分は、ステアリン酸及び酢酸(アセチル化)である。9)のショ糖脂肪酸エステルの脂肪酸部分は、ステアリン酸である。10)の酢酸モノグリセライドの脂肪酸部分は、ステアリン酸及び酢酸(アセチル化)である。11)の中鎖脂肪酸トリグリセライドの脂肪酸部分は、カプリル酸である。12)のソルビタン脂肪酸エステルの脂肪酸部分は、ステアリン酸である。
実施例1〜14、16、17、参考例11、12及び比較例1〜3で得た水溶性組成物中の乳化粒子のメジアン径を、LB−550(堀場製作所株式会社製、動的光散乱式粒径測定装置)を用いて、マニュアルに従い、測定用セルに上記水溶性組成物を入れて、測定した。
実施例1〜14、16、17、参考例11、12及び比較例1〜3で得た水溶性組成物を、4、25、40℃の恒温機中に保管し、当該組成物の状態を目視で観察して評価した。その際の評価基準は以下の通り。◎:6ヶ月以上安定で変化なし、○:3ヶ月安定で変化なし、△:1ヶ月安定で変化なし、×:1ヶ月以内に、凝集、分離、固化等の状態変化あり。
生体吸収性試験:
実施例8で得たコエンザイムQ10含有水溶性組成物、又はコエンザイムQ10をラットに投与し、血漿中のコエンザイムQ10濃度を測定することにより、以下のような条件でコエンザイムQ10の生体吸収性を評価した。
試験には、Slc:SD系雄性ラット7週齢(日本エスエルシー株式会社)を用い、1週間の予備飼育を行った後、8週齢で本試験に使用した。ラットは室温20〜26℃、湿度40〜70%、照明12時間/日に設定した飼育室で飼育し、固形飼料CE−2(日本クレア株式会社)と水道水をそれぞれ自由摂餌させた。
表3に示す試験試料及び投与形態でラットに投与した。実施例19では、実施例8のコエンザイムQ10含有水溶性組成物を蒸留水に添加し、投与量(つまりコエンザイムQ10そのものの投与量、以下同じ)30mg/kg、投与容量(コエンザイムQ10含有水溶性組成物と蒸留水からなる溶液全体の投与容量)3ml/kgとなるよう調整した。比較例4は、コエンザイムQ10を加熱溶解後、大豆油と混合し、投与量30mg/kg、投与容量(コエンザイムQ10と大豆油からなる溶液全体の投与容量)3ml/kgとなるよう調整した。比較例5は、コエンザイムQ10を0.5(W/V)%CMC−Na水溶液に添加し、投与量30mg/kg、投与容量(コエンザイムQ10とCMC−Na水溶液からなる懸濁液全体の投与容量)10ml/kgとなるよう調整し、超音波をかけて懸濁液とした。
投与方法としては、胃ゾンデを用い、強制経口投与を行った。
採血方法としては、投与から1,2,4,8及び24時間後に、頸静脈より、ヘパリン添加シリンジを用いて0.5ml採血した。直ちに、冷却遠心機(4℃、3000rpm×20min)で血漿を分離し、得られた血漿は分析に供するまで−20℃の冷凍庫に保存した。
定量方法としては、血漿中のコエンザイムQ10を常法により抽出し、高速液体クロマトグラフィー(HPLC)で定量した。即ち、血漿(0.2ml)に対して、1%FeCl3溶液(0.01ml)、イオン交換水(0.5ml)、及びメタノール(2.0ml)を添加した。この混合液に、ヘキサン(3.0ml)を添加、振盪し、コエンザイムQ10を抽出した。次いで、ヘキサンを分離、蒸発乾固させた後、エタノール(0.2ml)に溶解して定量した。その際の、HPLC条件は以下の通りであった。
HPLC条件
検出器 :紫外吸光光度計
検出波長:275nm
カラム :YMC−Pack ODS−A303(YMC社製)
移動相 :メタノール/ヘキサン=88/12 (容量比)
流速 :1ml/min
分析時間:40min
表4及び図1に血漿中コエンザイムQ10濃度の測定結果を示す。実施例19は、比較例4に対して、血漿中の最高濃度(Cmax)が2.4倍、血漿中濃度積分値(AUC1−24)が2.5倍の値であった。同様に比較例5に対しても、Cmaxが1.8倍、AUC1−24が1.8倍の値であった。この様に本発明のコエンザイムQ10含有水溶性組成物は、極めて良好な生体吸収性(コエンザイムQ10の生体吸収性)を示した。
コエンザイムQ10含有飲料:実施例5のコエンザイムQ10含有水溶性組成物0.3g、果糖ブドウ糖液糖10.7g、クエン酸0.18g、クエン酸三ナトリウム0.04g、水88.78gからなるコエンザイムQ10含有飲料を調製し、85℃で30分間殺菌を行った。得られたコエンザイムQ10含有飲料は、コエンザイムQ10の凝集、分離、固化等は全く認められず、透明な状態を維持していた。この様に、本発明のコエンザイムQ10含有水溶性組成物は、酸性条件下で加熱されても極めて安定である。
Claims (12)
- コエンザイムQ10、炭素数12以上の脂肪酸残基で構成されるデカグリセリンモノ飽和脂肪酸エステル、高級脂肪酸エステルに加えて残余の水酸基がアセチル化されたショ糖脂肪酸エステル、及び水相成分を含有してなるコエンザイムQ10含有水溶性組成物。
- 飽和脂肪酸エステルが、ラウリン酸エステル、ミリスチン酸エステル及びパルミチン酸エステルからなる群より選ばれる少なくとも1種である請求項1記載のコエンザイムQ10含有水溶性組成物。
- コエンザイムQ10を水溶性組成物全体中0.01〜40重量%含有することを特徴とする請求項1又は2に記載のコエンザイムQ10含有水溶性組成物。
- 炭素数12以上の脂肪酸残基で構成されるデカグリセリンモノ飽和脂肪酸エステルの含有量が、コエンザイムQ10100重量部に対して1〜500重量部であることを特徴とする請求項1〜3の何れかに記載のコエンザイムQ10含有水溶性組成物。
- 高級脂肪酸エステルに加えて残余の水酸基がアセチル化されたショ糖脂肪酸エステルの含有量が、コエンザイムQ10100重量部に対して1〜200重量部であることを特徴とする請求項1〜4の何れかに記載のコエンザイムQ10含有水溶性組成物。
- 水溶性組成物中の乳化粒子のメジアン径が100nm以下であることを特徴とする請求項1〜5の何れかに記載のコエンザイムQ10含有水溶性組成物。
- 水相成分が多価アルコール及び/又は水であることを特徴とする請求項1〜6の何れかに記載のコエンザイムQ10含有水溶性組成物。
- 請求項1〜7の何れかに記載のコエンザイムQ10含有水溶性組成物を乾燥して得られるコエンザイムQ10含有水溶性乾燥粉末。
- 50MPa以上の均質化圧力により、水溶性組成物中の乳化粒子のメジアン径を100nm以下にすることを特徴とする請求項1〜7の何れかに記載のコエンザイムQ10含有水溶性組成物の製造方法。
- 請求項1〜7の何れかに記載のコエンザイムQ10含有水溶性組成物又は請求項8記載のコエンザイムQ10含有水溶性乾燥粉末を用いてなる食品、機能性食品、又は、飲料。
- 請求項1〜7の何れかに記載のコエンザイムQ10含有水溶性組成物又は請求項8記載のコエンザイムQ10含有水溶性乾燥粉末を用いてなる医薬品、又は、医薬部外品。
- 請求項1〜7の何れかに記載のコエンザイムQ10含有水溶性組成物又は請求項8記載のコエンザイムQ10含有水溶性乾燥粉末を用いてなる動物用飼料。
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