JP5270791B1

JP5270791B1 - Ｎ−アセチルグルコサミンの造粒方法

Info

Publication number: JP5270791B1
Application number: JP2012271337A
Authority: JP
Inventors: 征志川上; 伸臣小松
Original assignee: QSai Co Ltd
Current assignee: QSai Co Ltd
Priority date: 2012-12-12
Filing date: 2012-12-12
Publication date: 2013-08-21
Anticipated expiration: 2032-12-12
Also published as: JP2014114262A

Abstract

【課題】Ｎ−アセチルグルコサミンを、食感が良く、微量の分包を可能とする均一な流動性の高い顆粒に造粒する方法を提供する。
【解決手段】（ａ）Ｎ−アセチルグルコサミンと、１５〜２５質量％の水と、を混合する工程と、（ｂ）前記混合物を、押し出し造粒法により平均粒径０．５〜１．２ｍｍの顆粒に造粒する工程と、（ｃ）前記顆粒を乾燥し、含水量を１質量％以下とする工程と、を含むことを特徴とするＮ−アセチルグルコサミンの造粒方法。
また、前記方法において、（ｃ）工程後、得られた顆粒が、含水量が１質量％以下のＮ−アセチルグルコサミン以外の成分を含まないことが好適である。
【選択図】なし

Description

本発明は、Ｎ−アセチルグルコサミンの造粒方法、特に、その結着性の向上に関する。

グルコサミンは、グルコースの２位ヒドロキシル基がアミノ基に置換されたアミノ糖であり、Ｎ−アセチルグルコサミンの形でヒアルロン酸等の生体成分を構成していることが知られている。そのため、近年、グルコサミンは、栄養補助成分として高く注目され、該成分を手軽に摂取するための錠剤、カプセル、顆粒などのサプリメントが多数開発・販売されている。

特に、顆粒状のサプリメントは、そのまま食したり、飲料に溶解させて摂ることができるなどの摂取容易性や、食品や錠剤等への配合・加工の需要などから、市場要求が非常に高く、グルコサミンに関しても様々な顆粒の製造方法が提案されている。
例えば、特許文献１〜３には、グルコサミン類を特定の組成あるいは工程により造粒し、流動性、形状維持性に優れた顆粒（特許文献１）、飲用時の飲み心地かつ風味に優れ、かつハンドリング性に優れている顆粒（特許文献２）、流動性に優れ、打錠加工に適する顆粒（特許文献３）を製造することが開示されている。

特開２００７−２３８４８６号公報特開２００９−８４２３４号公報特開２０１２−６２２７９号公報

しかしながら、Ｎ−アセチルグルコサミンは結晶粉末であり、粒子同士が結着しにくいため、造粒後の顆粒崩れが頻発し、また、添加物等により結着性を上げると造粒物の食感や製造物中におけるＮ−アセチルグルコサミン含量の低下をもたらし、顆粒状サプリメントとして安定な品質を備えた製品を提供することが困難であった。特に、前記の性質から、Ｎ−アセチルグルコサミンを結着剤等の添加物を用いずに、単独で顆粒化することは、未だ実現に至っていない。
本発明は上記問題点に鑑みなされたものであり、崩壊や凝集のほとんどない均一なＮ−アセチルグルコサミン顆粒を提供することを目的とする。

上記問題点を解決するため、本発明者らが鋭意検討した結果、Ｎ−アセチルグルコサミン粉末を、特定量の水をバインダーとし、特定の粒径に押し出し造粒することにより、崩壊や凝集のほとんどない均一な顆粒が、添加剤を用いずに得られることを見出し、本発明を完成するに到った。
すなわち、本発明に係るＮ−アセチルグルコサミンの造粒方法は、
（ａ）Ｎ−アセチルグルコサミンと、１５〜２５質量％の水と、を混合する工程と、
（ｂ）前記混合物を、押し出し造粒法により平均粒径０．５〜１．２ｍｍの顆粒に造粒する工程と、
（ｃ）前記顆粒を乾燥し、含水量を１質量％以下とする工程と、
を含むことを特徴とする。
また、前記方法は、（ｃ）工程後、前記顆粒が、含水量が１質量％以下のＮ−アセチルグルコサミン以外を含まないことが好適である。
また、前記方法において、（ａ）工程における、水の添加量が１５〜１７．５質量％であることが好適である。
また、前記方法において、（ｂ）工程における、顆粒の平均粒径が０．８〜１．２ｍｍであることが好適である。

本発明によれば、崩壊や凝集のほとんどない均一なＮ−アセチルグルコサミン顆粒を造粒することが可能となるため、高品質のＮ−アセチルグルコサミンサプリメントの提供、また、それによる該成分の効率的な摂取が期待できる。

Ｎ−アセチルグルコサミンと、１５質量％の水とを混合して造粒した顆粒の顕微鏡写真（７５倍）である。Ｎ−アセチルグルコサミンと、２５質量％の水とを混合して造粒した顆粒の顕微鏡写真（７５倍）である。Ｎ−アセチルグルコサミン原料粉末の顕微鏡写真（１７５倍）である。

本発明に係るＮ−アセチルグルコサミンの造粒方法は、
（ａ）Ｎ−アセチルグルコサミンと、水とを混合する工程と、
（ｂ）前記混合物を、押し出し造粒法により顆粒に造粒する工程と、
（ｃ）前記顆粒を乾燥する工程と、
を含む。
以下、上記各工程に沿って本発明を詳細に説明する。

（ａ）工程
本発明において、（ａ）工程は、Ｎ−アセチルグルコサミンと水を混合する工程である。
Ｎ−アセチルグルコサミンは、グルコサミンのＮ−アセチル体であり、動植物、微生物の複合糖質、特にキチンやムコ多糖類、糖たんぱく質、糖脂質の構成成分として広く分布することが知られている。本発明において原料として使用するＮ−アセチルグルコサミンの入手方法は限定されず、例えば、該成分の重合体であるキチンを分解する、あるいはグルコサミンをＮ−アセチル化する等の公知の技術を用いて製造することができる。また、焼津水産化学工業株式会社、株式会社カネカ、扶桑化学工業株式会社、三栄源エフ・エフ・アイ株式会社、株式会社中原等より市販されるものを用いてもよい。
なお、上記原料となるＮ−アセチルグルコサミンの状態は特に限定されないが、本発明により得られる顆粒の機能的観点から、Ｎ−アセチルグルコサミンの純度が９５％以上の結晶性の粉末であることが好ましい。

本工程においては、上記Ｎ−アセチルグルコサミンの造粒バインダーとして、水が添加される。ここで使用される水は、精製水、イオン交換水、水道水のいずれであってもよく、また、硬度も制限されないが、実質的に水以外の成分は含まないことが好ましい。
水に代えて、一般的に湿式造粒のバインダーとして用いられるエタノールやエタノール水溶液等を、本工程でバインダーとして用いた場合、賦形剤や結合剤を併用しても、造粒時のＮ−アセチルグルコサミン粉末粒子の結着が不十分となり、顆粒が崩れやすくなる。一方で、賦形剤や結合剤等の導入は、造粒物の食感や、製造物中におけるＮ−アセチルグルコサミン含量の低下ももたらすため、本発明の造粒方法においては、添加剤やエタノール等を用いずに、水のみで原料粉末を結着させることが好ましい。

本工程において、水は、Ｎ−アセチルグルコサミン及び水の合計量に対し、１５〜２５質量％となるように、Ｎ−アセチルグルコサミンに添加することが好ましく、より好ましくは１５〜１７．５質量％である。水の添加量が１５質量％に満たないと、粒子の結着が不十分となり、２５質量％を超えると、造粒時に一次粒子が高次粒子を形成（凝集）してしまい、いずれも不均一な顆粒をもたらす傾向がある。
なお、上記Ｎ−アセチルグルコサミンと水の混合手段は特に限定されないが、公知の方法に従い、Ｎ−アセチルグルコサミンに水を噴霧する等しながら、両者が均一な混合物となるよう、ミキサー等により混練することが好ましい。

（ｂ）工程
本発明において、（ｂ）工程は、前記（ａ）工程により得られた混合物を、押し出し造粒法により顆粒へと造粒する工程である。
本発明に適用される押し出し造粒法は、湿潤させた原料に圧力を加え、一定サイズのダイス又はスクリーンの孔からこれを押し出し、一定サイズの顆粒とする公知の造粒方法である。
前記押し出し造粒法に用いる装置としては、一般に、加圧手段等によりスクリュー式、バスケット式、ロール式等が知られ、これらのいずれも適用し得るが、本発明の方法においては、特に、バスケット式又はロール式の押し出し造粒機の使用が好ましい。流動層造粒法等の他の造粒法を用いた場合、Ｎ−アセチルグルコサミン粉末は、水のみでは顆粒を形成し難い傾向がある。

ダイス又はスクリーンより押し出されることにより形成される顆粒の形状は特に限定されず、一般的な円柱形、円柱が破砕された形、あるいはその他の形状であってもよいが、ダイス又はスクリーンの孔径、すなわち、顆粒の平均粒子径は、０．５〜１．２ｍｍとすることが好ましい。顆粒の平均粒子径が０．５ｍｍに満たない場合、（ａ）工程による混合物をダイスないしスクリーン孔より排出する際に過度の圧力がかかり、均一な粒子が得られないことがある。また、顆粒の平均粒子径が１．２ｍｍを超えると、顆粒が崩壊しやすく、顆粒の均一性が低下する傾向がある。
特に、本発明においては、さらに良好な食感の顆粒とする観点から、上記平均粒子径を０．８〜１．２ｍｍとすることが好ましい。
また、前記平均粒子径が維持される限り、押し出し造粒された顆粒を、適宜マルメライザー等により整粒してもよい。ただし、本工程においても、（ａ）工程による混合物に対し、賦形剤、結合剤、滑沢剤、コーティング剤等の添加物を配合しないことが好ましい。本工程においてこれらの添加物を配合した場合、原料粒子の結着性が低下し、顆粒の崩壊が生じる傾向がある。

（ｃ）工程
本発明において、（ｃ）工程は、前記（ｂ）工程により得られた顆粒を、乾燥する工程である。
本工程における乾燥手段や条件は特に限定されないが、乾燥工程後の顆粒の含水量は１質量％以下とする。乾燥手段としては、例えば、熱風乾燥（棚式乾燥、流動層乾燥、回転乾燥、通気乾燥、噴霧乾燥、ベルト乾燥）、真空凍結乾燥、高温乾燥、自然乾燥等が挙げられるが、本発明の場合、顆粒の崩壊を防ぐ観点から、例えば、棚式乾燥機を用い、５０〜６０℃で乾燥させることが好ましい。乾燥時間は特に限定されず、顆粒の含水量が１％以下となるまで乾燥を行うこととする。
乾燥後の顆粒には、適宜、０．５〜１．２ｍｍ、好ましくは０．８〜１．２ｍｍの粒径で篩別を行い、粗粒及び細粒を除く等、他の工程を適用してもよいが、顆粒に対し、賦形剤、結合剤、滑沢剤、コーティング剤等の添加物を適用する工程は適用しないことが好ましい。すなわち、本発明の方法により得られる顆粒は、含水量が１質量％以下のＮ−アセチルグルコサミン以外の成分を実質的に含有しないことが好ましい。

本発明の造粒方法では、水以外を添加することなくＮ−アセチルグルコサミンのみを造粒することができるため、本発明の造粒方法で得られた顆粒は、分包の際の有効成分量のバラつきが少ない。したがって、該顆粒により、例えば、Ｎ−アセチルグルコサミンのみを摂取し易い状態で少量充填包装した製品（例えば、サプリメント等）を提供することが可能となる。
また、例えば、有効量の前記顆粒を打錠して錠剤を製造する、あるいはカプセルに充填してカプセル剤を製造する等してもよい。この場合においても、本発明によれば、有効量をバラつきなく含む製剤の提供が可能となる。

以下、本発明を実施例によってさらに詳細に説明するが、本発明はこれらにより限定されるものではない。
まず、各試験で使用した造粒物の評価方法について説明する。
＜顆粒の製造方法＞
各表に記載の試験例の処方に従い、Ｎ−アセチルグルコサミン粉末（焼津水産化学工業社製）と、バインダーを袋に入れ、手で混合・混練して均一な混合物とした。得られた混合物を、ローラー式押し出し造粒機（ＥＧ−１２０型、大川原製作所製）に投入し、各表に記載の孔径を有するスクリーンに押し出して造粒した。その後、前記造粒物を５０℃の恒温槽内で１２時間乾燥し、各試験例の顆粒を得た。
なお、各表の記載項目と、評価方法は以下の通り。

バインダー添加量
各表に記載の「バインダー添加量」は、Ｎ−アセチルグルコサミンとバインダーの合計量に対するバインダーの質量％を表す。

乾燥水分値
各表に記載の「乾燥水分値」は、乾燥後の顆粒を、赤外線水分計１０５℃×恒量にて測定した値を表す。

顆粒の評価
各試験例の顆粒について、その状態（外観）を下記基準で評価した。
◎：顆粒に凝集又は崩壊が全く認められず、全体的に極めて均一である。
○：顆粒に凝集又は崩壊がほとんど認められず、全体的に均一である。
△：顆粒に凝集又は崩壊が若干認められ、全体的にやや不均一である。
×：顆粒に凝集又は崩壊が認められ、全体的に不均一である。

食感の評価
各試験例の顆粒をパネル５名に食べてもらい、その食感について下記基準で評価した。
◎：パネルの５名が、ざらつきや粉っぽさがなく食感が良いと評価した。
○：パネルの３名以上５名未満が、ざらつきや粉っぽさがなく食感が良いと評価した。
△：パネルの１名以上３名未満が、ざらつきや粉っぽさがなく食感が良いと評価した。
×：パネルの０名が、ざらつきや粉っぽさがなく食感が良いと評価した。

バインダーの種類及び添加量について、下記表１に示す組成、条件で顆粒製造試験を行った。顆粒の評価及び食感の評価を、下記表１に示す。
また、下記表１の試験例１−１、１−４については、得られた顆粒の顕微鏡画像（７５倍）をそれぞれ図１、図２に示す。さらに、図３には、前記試験例の顆粒の製造に使用した上記Ｎ−アセチルグルコサミン粉末の顕微鏡画像（１７５倍）を示す。

上記表１に示すとおり、バインダーが水であり、且つバインダー添加量を１５〜２５質量％とした試験例１−１〜１−４は、凝集や崩壊のない均一な顆粒となった。また、図１及び図２からも、特に試験例１−１及び１−４の各顆粒の粒子径が揃っており、顆粒の凝集や崩壊が生じていないことが明らかである。また、図３に示すＮ−アセチルグルコサミン粉末（原料）との比較から、造粒された顆粒が、該粉末粒子の均一な凝集物であることも明らかである。
一方、バインダーとしてエタノール水溶液又はエタノールを用いた試験例１−５、１−６は、粒子の結着が弱く、顆粒が崩壊した不均一なものとなった。
また、食感に関し、特に、バインダーが水であり、且つバインダー添加量を１５〜１７．５質量％とした試験例１−１及び１−２において、良好な評価が得られた。
以上の結果から、本発明においては、Ｎ−アセチルグルコサミンとの合計量に対し、バインダーとして水を１５〜２５質量％、好ましくは１５〜１７．５質量％配合することが好適である。

顆粒の粒径（スクリーン孔径）について、下記表２に示す組成、条件で顆粒の製造試験を行った。顆粒の評価及び造粒の評価を下記表２に示す。

スクリーン孔径、すなわち顆粒の粒子径を０．５〜１．２ｍｍとした全ての試験例において、均一な顆粒が得られた。
さらに、粒子径を０．８ｍｍとした試験例２−２と、１．２ｍｍとした試験例２−３は、食感の評価においても良好な結果を示した。
以上のことから、本発明においては、Ｎ−アセチルグルコサミンと水の混合物を、平均粒径０．５〜１．２ｍｍ、好ましくは０．８〜１．２ｍｍの顆粒に造粒することが好適である。

Claims

（ａ）Ｎ−アセチルグルコサミンと、１５〜２５質量％の水と、を混合する工程と、
（ｂ）前記混合物を、押し出し造粒法により平均粒径０．５〜１．２ｍｍの顆粒に造粒する工程と、
（ｃ）前記顆粒を乾燥し、含水量を１質量％以下とする工程と、
を含み、
（ｃ）工程後、得られた顆粒が、含水量が１質量％以下のＮ−アセチルグルコサミン以外の成分を含まないことを特徴とするＮ−アセチルグルコサミンの造粒方法。
（ａ）工程における、水の添加量が１５〜１７．５質量％であることを特徴とする請求項１に記載のＮ−アセチルグルコサミンの造粒方法。
（ｂ）工程における、顆粒の平均粒径が０．８〜１．２ｍｍであることを特徴とする請求項１又は２に記載のＮ−アセチルグルコサミンの造粒方法。