JP5539621B2 - カプセル剤皮組成物及びカプセル剤 - Google Patents
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には、吸湿時のブロッキング耐性、乾燥時の割れ耐性(=弾力性)、内容物の保護力(特にガスバリア性)、使用時には、摂取し易さ、例えば飲み込み易さやチュアブル性能(=カプセル剤を噛んだ時のプチッと弾ける感じの食感や歯付きの無さ)に影響するソフトさや弾力性、所望のタイミング(例えば、摂取後の胃の中)での崩壊性、美的外観(例えば、透明性、艶感)等の性質が要求される。
これらの点を総合的に考慮して、ゼラチンに可塑剤を配合したものが軟カプセル剤皮組成物として主に使用されてきたが、最近では、上記要求に加えて、さらに、食品等に適用する場合には、宗教上の制限、狂牛病やアレルギーの問題、安全指向の高まりから、ゼラチン等の動物由来の原材料や食品添加物等の化学合成された物質の添加を極力減らしたいとの要求も出てきている。
以下の特許文献1〜3は、その一例である。
特許文献1では、デキストリンと、カッパカラギーナンと、可塑剤とからなるカプセル剤皮組成物が開示されているが、このカプセル剤皮組成物の湿潤皮膜は強度やヒートシール性が低く、軟カプセル剤を製造する際に内容物を包封し難くなる傾向がある。また、べとつきがあり、湿潤カプセル同士のブロッキングが起こり易い。軟カプセル剤を製造し得た後も、そのカプセル剤は、吸湿時にはブロッキングが起こり易く、乾燥時にはソフトさ・弾力性に欠け摂取し難く、脆く割れ易い。さらに透明感や艶感も劣る。
特許文献2では、デキストリン類と、カラギーナン類とを含み、カラギーナン類としてカッパカラギーナンとイオタカラギーナンとが所定の重量比で配合され、且つ、デキストリンに対してカラギーナン類が所定量配合されているカプセル剤皮組成物が開示されているが、このカプセル剤皮組成物も、上記した特許文献1と同様な傾向が見られる場合がある。
特許文献3では、改質澱粉と、イオタカラギーナンと、可塑剤と、緩衝剤とからなるカプセル剤皮組成物が開示されているが、このカプセル剤皮組成物には緩衝剤として化学合成された物質であるリン酸水素二ナトリウムが添加されている。また、皮膜溶液の調整時に多量の加水を必要とするために、湿潤カプセルの乾燥に時間が掛かる。さらに、乾燥後のカプセルは、乾燥時には硬く脆く割れ易い傾向がある。
上記知見に基づいて完成した発明を以下に記載する。
請求項1の発明は、膜基剤としての澱粉及び/または澱粉分解物と、イオタカラギーナンと、カッパカラギーナンと、可塑剤を含有し、ゼラチン、緩衝剤を含有しないカプセル剤皮組成物であって、澱粉は10%糊液を70℃で測定した粘度が200mP・s以下であり、膜基剤100重量部に対して30重量部以下のイオタカラギーナンを含み、且つ、イオタカラギーナン100重量部に対して1重量部以上且つ10重量部未満のカッパカラギーナンを含み、イオタカラギーナンの全含有量のうち少なくとも一部はゲルプレス法により単離・精製・脱水して製造されたものであることを特徴とするカプセル剤皮組成物である。
請求項5の発明は、澱粉分解物として環状デキストリンを用いることを特徴とする請求項4に記載のカプセル剤皮組成物である。
請求項7の発明は、請求項1〜5のいずれかに記載のカプセル剤皮組成物を用いてカプセル化したことを特徴とする軟カプセル剤である。
(澱粉、澱粉分解物)
澱粉または澱粉分解物のいずれか一方でも両者を併用してもよいが、所定の糊液粘度以下の澱粉または所定のD.E.以下の澱粉分解物のいずれか一方または両者を用いるのが好ましく、澱粉分解物としては環状デキストリンを用いるのがより好ましい。
以下、詳細に説明する。
その中で、本発明に用いる天然澱粉としては、皮膜の透明性や艶感を重視するのであれば、馬鈴薯澱粉、タピオカ澱粉、もちとうもろこし澱粉、もち米澱粉、サゴ澱粉、甘藷澱粉、緑豆澱粉が適している。これらの澱粉の糊液を乾燥して得られるフィルムは比較的透明性、艶感が高いから、これらを用いるとカプセル皮膜の透明性、艶感も向上する。チュアブル性能を重視するのであれば、小麦澱粉、とうもろこし澱粉、米澱粉、馬鈴薯澱粉、緑豆澱粉が適している。これらの澱粉の糊液を乾燥して得られるフィルムは比較的べとつき難く、噛んだ時に歯に付き難く、また歯切れも良いから、これらを用いるとカプセル皮膜のチュアブル性能が向上する。
一方、加工澱粉としては、皮膜の透明性や艶感を重視するのであれば、アセチル化、ヒドロキシプロピル化、オクテニルコハク酸化、リン酸化の処理を施した澱粉が適している。これらの処理を施した澱粉の糊液を乾燥して得られるフィルムは、これらの処理を施していない澱粉と比較して透明性、艶感が高いから、これらを用いるとカプセル皮膜の透明性、艶感も向上する。チュアブル性能を重視するのであれば、架橋、湿熱処理を施した澱粉が適している。これらの処理を施した澱粉の糊液を乾燥して得られるフィルムは、これらの処理を施していない澱粉と比較してべとつき難く、噛んだ時に歯に付き難く、また歯切れも良いから、これらを用いるとカプセル皮膜のチュアブル性能が向上する。
馬鈴薯澱粉やタピオカ澱粉等にアセチル化やヒドロキシプロピル化等の処理を施した澱粉を用いれば、カプセル皮膜の透明性や艶感が非常に良好になるし、小麦澱粉やとうもろこし澱粉に架橋や湿熱処理を施した澱粉を用いれば、カプセル皮膜のチュアブル性能が高くなる。また、小麦澱粉やとうもろこし澱粉等にアセチル化やヒドロキシプロピル化等の処理を施した澱粉を用いれば、カプセル皮膜は透明性や艶感とチュアブル性能のバランスの取れたものとなる。
上記の粘度が200mP・sを超える値であると、皮膜溶液の粘度を適度な値に調整するために、多量の加水を必要とし、湿潤カプセルの乾燥に多くの時間を要することとなるからである。また、多量の加水を行うと、湿潤皮膜の強度、ヒートシール性が低下する傾向にあり、軟カプセル剤の製造が困難になる場合がある。これは、湿潤皮膜中でイオタ及びカッパカラギーナンより成る骨格が疎になるためと考えられる。
一方、上記の粘度が50mP・s以下であれば、加水量をより減らすことができるから、湿潤皮膜の強度をさらに高くでき、乾燥時間を一層短縮できる。また、25mP・s以下であれば、その効果はなお一層顕著である。
200mL容のトールビーカーに、澱粉20gに精製水180gを加え、混合して、澱粉を十分に分散させた後、沸騰浴中で約2時間加熱する。その際、最初の10分間は1分おきに、その後はおよそ30分おきに撹拌する。シェアによる粘度低下を避けるために、撹拌にはアジテーター等は用いず、スパーテルやガラス棒やこれらに準ずるものを用いる。
その後、加熱中の蒸発分の水を補うために、精製水で初期重量に調整し、70℃で粘度測定する。粘度測定では、B型粘度計を用い、ローターNo.2、ガードは使用せずに、60rpmで1分間回転させた後の値を読み取る。
また、本発明に用いる澱粉分解物としては、D.E.が5以下の澱粉分解物を用いることが好ましい。その理由は以下の通りである。D.E.が5を超えるものであると、初期段階では水の添加量を減らし固形分含量を高めても皮膜溶液の適度な粘度を維持できるので水の添加量を減らせる利点が有るように思われるが、皮膜溶液をゲル化温度以上に保つ間に、経時的な劣化が起こり、得られる湿潤皮膜の強度、ヒートシール性が低くなり、べとつきが強くなる。また、得られる乾燥後のカプセルは、吸湿時にカプセル同士がブロッキングし易く、乾燥時にはカプセルが割れ易く、さらに、黄色〜褐色に着色する傾向がある。
試料中の還元糖量をぶどう糖当量として、その試料中の固形分量で除して百分率で表した値であり、従って、純粋なぶどう糖であれば、D.E.は100となるし、全く分解のなされていない澱粉であれば、D.E.は0である。
具体的な測定法については、澱粉糖関連工業分析法(平成3年11月1日発行、全日本糖化工業会、日本糖化工業会澱粉糖技術部会編著,株式会社 食品化学新聞社発売)に詳しく述べられている。
澱粉分解物として環状デキストリンを用いることで、水の添加量を少なく保ちつつ、皮膜溶液の流動性を保つことができるので、湿潤皮膜の強度を高めることができ、また、湿潤カプセルの乾燥時間を一層短縮できる。
環状デキストリンの一例としては、分子内に環状構造を1つ持ち、環状部分に多数のグルカン鎖(16〜100個程度のグルコース)が結合しており、平均重合度が2,000〜3,000程度の還元末端を有さない高度分岐環状デキストリンが挙げられる。上記した高度分岐環状デキストリンを90重量%程度含む製品が江崎グリコ株式会社から商品名「クラスターデキストリン(CCD)(登録商標)」として販売されている。
カラギーナンは硫酸基をもつガラクタンの一種であり、紅藻類のスギノリやツノマタに存在していることが知られている。イオタカラギーナン、カッパカラギーナン、ラムダカラギーナンの3種類が知られており、構造やゲル化特性が異なることが報告されている。
本発明では、膜基剤100重量部に対してイオタカラギーナンを30重量部以下含み、且つ、イオタカラギーナン100重量部に対してカッパカラギーナンを1重量部以上且つ10重量部未満含有する。
イオタカラギーナンは加熱下で低pHに晒されると分解し易く、その分解により、皮膜溶液は着色し易くなり、湿潤皮膜は強度低下、ヒートシール性の低下、べたつきの発生、乾燥後のカプセルの吸湿時のブロッキング耐性の低下に繋がる
為、従来から、イオタカラギーナンを使用する際には、pHの低下を抑制するために緩衝剤が添加されてきた。
それに対して、本発明では、緩衝剤の添加を無くしても、イオタカラギーナンの分解は殆ど起こらない。これは イオタカラギーナンとカッパカラギーナンの含有量バランスの取れた共存により、二重らせんの結晶領域と非晶領域とでなる適度な剛性の骨格が澱粉系皮膜中に比較的安定的に存在することで諸特性を改善しているものと考えられる。
なお、従来から、カッパカラギーナンをカプセル剤皮組成物に含有させると湿潤皮膜の強度低下、ヒートシール性の低下を引き起こすことが指摘されてきた。しかし、これは、カッパカラギーナンには、陽イオンと共存すると非常に硬く脆いゲルを形成する性質があり、且つ、pHの低下を抑制するために添加される緩衝剤に陽イオンが含まれるためと考えられる。本発明のカプセル剤皮組成物には緩衝剤は添加されないため、この問題は起こらない。
イオタカラギーナンの含有量が15重量部未満であると、膜基剤の含有量が相対的に多くなることでカラギーナン類の添加効果が減り、湿潤皮膜の強度やヒートシール性が若干劣り、べとつきが出てくるからである。また、吸湿時には乾燥カプセル同士でブロッキングが若干起こり易くなる。
カラギーナンの単離・精製・脱水の方法としては、現在、アルコール沈殿法かゲルプレス法により行われる場合が殆どである。
ゲルプレス法は、濾過済みの抽出液を冷却してカラギーナンをゲル化した後に 加圧し脱水する方法である。必要に応じて冷却ゲル化する前に塩化カリウム等の金属塩が添加される場合もある。
アルコール沈殿法は、アルコールに濾過済みの抽出液を添加してカラギーナンを析出・沈殿させ回収する方法である。
イオタカラギーナンの一部または全部としてゲルプレス法により単離・精製・脱水されたものを用いることにより、イオタカラギーナンの添加効果を実効性有るものとし、ヒートシール性の改善や乾燥カプセルの着色の阻止効果が得られる。さらには、イオタカラギーナンの10重量%以上をゲルプレス法によるものとすると、湿潤皮膜の強度・べとつきを改善でき、乾燥カプセルの艶感も改善できる。用途によっては透明性や艶感が重要な特性になることから上記した改善効果は有用である。
アルコール沈殿法ではカラギーナンと共にアミノ酸やタンパク質や比較的低分子の糖質といった不純物も回収されてしまうのに対して、ゲルプレス法ではそれら不純物は一緒には回収され難いと考えられる。加熱下で、アミノ酸やタンパク質と低分子の糖質が共存するとメーラード反応が起こることが知られているが、この反応により、pHの低下も起こり、膜基剤である澱粉や澱粉分解物、イオタ 及び カッパカラギーナンも分子切断され、皮膜溶液、湿潤皮膜、乾燥後のカプセルの品質は低下する傾向にある。
ゲルプレス法によるイオタカラギーナンを用いると、アミノ酸やタンパク質や比較的低分子の糖質といった不純物の混入量が少ないために、メーラード反応によるpHの低下も抑制され、上記の分子切断も抑えられたためと考えられる。
可塑剤は、カプセル皮膜に適度な弾力性を付与するために含有する。可塑剤としては、特に限定されないが、従来から知られたグリセリン、ソルビトール、マルチトール、エチレングリコール等が挙げられる。可塑剤の種類によっては当てはまらない可能性はあるが、可塑剤の配合量は乾燥物基準として好ましくは10〜60重量%である。
ガスバリヤー性を向上させるために、カラギーナン類の含有量以下のプルランを含有させてもよい。
プルランは黒酵母によって細胞外に産生されることが知られる水溶性の多糖類であり、これを少量配合することでガスバリヤー性を改善することができる。カプセル剤皮によっては内容物の酸化による変性を防止することが求められることから、用途に応じて適宜配合すればよい。
また、金属封鎖剤として、クエン酸、酒石酸、乳酸、リン酸、酢酸、グルコン酸、エチレンジアミン四酢酸、メタリン酸又はそれらの塩あるいはグリシンなどを配合できる。また、通常のゼラチンカプセルと同様、皮膜着色剤、矯味剤、甘味剤、保存剤、香料なども配合できる。
従来からの軟カプセル剤の製造方法や製造装置をそのまま利用できるが、一例としてロータリーダイ式に適用した場合について説明する。
先ず、水にカプセル剤皮組成物成分を懸濁させた後、加温溶解して、皮膜溶液を得、ゲル化温度以上に保つ。次に、皮膜溶液を平滑な一般的に金属板上に展延、冷却、ゲル化させて湿潤皮膜を得る。2枚の湿潤皮膜が2つの回転する金型の接点で重なり垂直にポンプで一定量ずつ押し出されて落下した内容物を包み込み、圧着 または ヒートシールされて打ち抜かれ、湿潤カプセルが得られる。その後、乾燥されて軟カプセル剤が得られる。
上記したロータリーダイ式だけでなく、二重ノズル法(シームレス法)も慣用されているが、いずれも、その詳細は、固形製剤の製造技術(1985年3月5日 初版 第1刷発行,塩路 雄作著,株式会社 シーエムシー出版)に記載されている。
以下の各表に記載の配合で、水に各成分を懸濁、90℃以上で2時間加温溶解して、皮膜溶液を得た。続いて、皮膜溶液を平滑な金属板上に展延し、冷却、ゲル化させて湿潤皮膜(厚さ 0.7mm±0.1mm)を得た。さらに、中鎖脂肪酸トリグリセリドを内容物として、ロータリーダイ式カプセル充填機を用いてフットボール型の湿潤カプセルを得た。最後に、40±2℃、20%未満の湿度に設定した乾燥機内で湿潤カプセルを乾燥して軟カプセル剤を得た。
なお、水の量は、加温溶解時(即ち、皮膜溶液時)の粘度が30000±3000mP・s(B型粘度計,90℃,ローターNo.4、ガード使用,12rpmで1分間回転させた後の値)となるように設定した。また、乾燥後のカプセル剤皮組成物の含水量は10±1重量%に設定した。
こうして得られた、皮膜溶液、湿潤皮膜、湿潤カプセル、軟カプセル剤の状態や外観を評価した。
結果を、以下の各表に纏めて説明する。なお、各評価結果の欄に記載のコメントは 各表にある試験区内での相対評価の結果であり、他の表内に記載されているコメントとの関連はない。また、各実施例や比較例毎に、軟カプセル剤100個を製造しており、コメントはそれらの総合的評価を記載したものである。
一方、イオタカラギーナンの含有量が15重量部未満であると、湿潤皮膜の強度やヒートシール性が若干劣り、皮膜で内容物を包封し難くなる場合があった。また、湿潤皮膜のべとつきが若干強くなり、乾燥後のカプセルについては、吸湿時に若干のブロッキングが認められた。
さらには、イオタカラギーナンの10重量%以上をゲルプレス法によるものとすると、湿潤皮膜の強度、べとつきを改善でき、乾燥後のカプセルを透明化できる上に、吸湿時のブロッキング耐性も増すことが確認された。
また、環状デキストリンを用いると、加水量を比較的少なく保つことができ、乾燥時間も比較的短時間で終えることが出来た。
上記の粘度が200mP・sを超える値であると、皮膜溶液の粘度を30000±3000mP・sに調整するために、多量の加水を必要とし、湿潤カプセルの乾燥に多くの時間を要することとなった。また、湿潤皮膜も強度、ヒートシール性が低くなる傾向にあった。
一方、上記の粘度が50mP・s以下であれば、加水量をより減らすことができ、その結果、湿潤皮膜の強度はより高く、乾燥時間がさらに短縮できた。また、25mP・s以下であると、その効果は一層顕著であった。
Claims (7)
- 膜基剤としての澱粉及び/または澱粉分解物と、イオタカラギーナンと、カッパカラギーナンと、可塑剤を含有し、ゼラチン、緩衝剤を含有しないカプセル剤皮組成物であって、
澱粉は10%糊液を70℃で測定した粘度が200mP・s以下であり、
膜基剤100重量部に対して30重量部以下のイオタカラギーナンを含み、且つ、イオタカラギーナン100重量部に対して1重量部以上且つ10重量部未満のカッパカラギーナンを含み、
イオタカラギーナンの全含有量のうち少なくとも一部はゲルプレス法により単離・精製・脱水して製造されたものであることを特徴とするカプセル剤皮組成物。 - イオタカラギーナンの全含有量のうち少なくとも10重量%以上はゲルプレス法により単離・精製・脱水して製造されたものであることを特徴とする請求項1に記載のカプセル剤皮組成物。
- 膜基剤100重量部に対して15重量部以上のイオタカラギーナンを含むことを特徴とする請求項1または2に記載のカプセル剤皮組成物。
- 澱粉分解物としてD.E.が5以下のものを用いることを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載のカプセル剤皮組成物。
- 澱粉分解物として環状デキストリンを用いることを特徴とする請求項4に記載のカプセル剤皮組成物。
- 請求項1〜5のいずれかに記載のカプセル剤皮組成物を用いてカプセル化したことを特徴とするカプセル剤。
- 請求項1〜5のいずれかに記載のカプセル剤皮組成物を用いてカプセル化したことを特徴とする軟カプセル剤。
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