KR20060043253A

KR20060043253A - 전분과 아실 함량이 다른 아실 젤란 검의 블렌드

Info

Publication number: KR20060043253A
Application number: KR1020050016671A
Authority: KR
Inventors: 아르지나롱 찬트라누쿨; 챠오동 시아오; 쯔신 리; 시부 차크라바르티; 모니카 케이. 오코니에프스카
Original assignee: 내쇼날 스타치 앤드 케미칼 인베스트멘트 홀딩 코포레이션
Priority date: 2004-03-02
Filing date: 2005-02-28
Publication date: 2006-05-15
Also published as: CN1663989A; US7494667B2; DK1570843T3; PL1570843T3; EP1570843B1; JP2005281687A; JP4959948B2; US20050196436A1; CN100528950C; KR101239269B1; PT1570843E; EP1570843A1; ES2373443T3; SI1570843T1; ATE524164T1

Abstract

본 발명은 젤라틴과 유사한 구조적 특성 및 기능을 갖는, 아실 함량이 다른 아실 젤란 검과 전분의 필름 형성 블렌드의 제조 방법에 관한 것이다. 상기 블렌드를 이용하여 제조된 필름은 높은 탄성률과 우수한 강도 및 변형률을 갖는다. 또한, 본 발명은 상기 블렌드 또는 필름을 이용하여 제조된, 실링성이 우수한 연질 캡슐에 관한 것이다.

젤라틴, 아실 함량, 아실 젤란 검, 전분, 블렌드, 실링성, 연질 캡슐

Description

전분과 아실 함량이 다른 아실 젤란 검의 블렌드 {BLENDS OF DIFFERENT ACYL GELLAN GUMS AND STARCH}

본 발명은 젤라틴과 유사한 구조적 물성 및 기능을 갖는, 전분 및 가소제와 아실 함량이 다른 아실 젤란 검의 필름 형성 블렌드(film forming blend)의 제조 방법에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 상기 블렌드를 이용하여 제조된 필름 및 연질 캡슐의 제조 방법에 관한 것이다.

젤라틴은 다양한 식품용 용도를 비롯하여, 연질 젤라틴 캡슐, 및 경질 젤라틴 캡슐 쉘(shell)을 포함하는 각종 약학적 용도로 이용된다. 이러한 연질 캡슐은 용액 또는 현탁액, 예를 들면, 액상 캐리어 중에 영양학적 또는 약학적 활성제의 용액 또는 현탁액을 캡슐화하는 데 이용되며, 삼키기 쉽고, 전달 가능하며, 근본적으로 무미(無味)의 제형으로서, 기본 투여량(unit dose)을 정확하게 전달할 수 있기 때문에, 다른 제형에 비해 유리한 점이 많다.

그러나, 젤라틴은 가격 및 안전성과 관련한 문제점을 비롯하여 많은 문제점이 있다. 또한, 소에서 유래된 소스(Bovine source)는 채식주의자, 및 유대교 또는 이슬람 계율을 지키고자 하는 사람들과 같은 특정 개인들에게는 바람직하지 않 다. 아울러, 젤라틴은 노화 반응, 또는 알데하이드와 같은 화합물과의 반응에 의해 쉽게 가교되기 때문에, 위액에서의 용해도가 저하된다.

이러한 젤라틴을 이용하면, 캡슐화 장치에서의 조작을 견디기에 충분한 강도의 습윤 필름(wet film)의 융점보다 높은 온도에서도 캡슐에 양호한 실링성을 제공할 수 있으며, 위액에서의 용해 작용성, 및 캡슐을 형성하기에 충분한 탄성률를 제공할 수 있다. 그런데, 소에서 유래된 산물에서 유발되는 질환인 소해면상뇌증(BSE: bovine spongiform encephilitis)에 대한 우려가 증가함에 따라, 연질 캡슐에 25∼45%의 양으로 존재하는 젤라틴을 대신할 수 있는 대체물에 대한 연구가 계속되고 있다. 그러나, 이러한 연구를 통해 얻은 생성물은 젤라틴과는 상이하여 허용 불가능한 구조적 물성 및/또는 기능을 갖는 것으로서, 젤라틴을 대신할 수 있는 물질을 얻는 데에는 실패하였다.

그런데, 놀랍게도 아실 함량이 서로 다른 아실 젤란과 전분의 필름 형성 블렌드를 이용함으로써, 높은 탄성률과 우수한 강도 및 신장률을 갖는 습윤 필름(wet film)을 제공할 수 있다는 것을 발견하였다. 또한, 상기 블렌드 또는 상기 필름을 이용하여 제조된 연질 캡슐은 실링성이 우수하다는 것을 발견하였다.

본 발명은 젤라틴과 유사한 구조적 물성 및 기능을 가지며, 젤라틴의 대용물로서 이용할 수 있는 필름 형성 블렌드의 제조 방법에 관한 것으로서, 전분 및 가소제와, 아실 함량이 다른 아실 젤란 검의 필름 형성 블렌드의 제조 방법을 제공한다. 이러한 블렌드를 이용하여 제조된 필름은 높은 탄성률, 우수한 강도 및 우 수한 신장률을 나타낸다. 또한, 본 발명은 상기 블렌드 또는 필름을 이용하여 제조된, 실링성이 우수한 연질 캡슐을 제공한다.

본 발명은 젤라틴과 유사한 구조적 물성 및 기능을 가지며, 젤라틴의 대용물로서 이용할 수 있는 필름 형성 블렌드(film forming blend)의 제조 방법에 관한 것으로서, 전분 및 가소제와 아실 함량이 다른 아실 젤란 검의 필름 형성 블렌드의 제조 방법에 관한 것이다. 이러한 블렌드를 이용하여 제조된 필름은 높은 탄성률, 우수한 강도 및 우수한 신장률을 나타낸다. 또한, 본 발명은 상기 블렌드 또는 필름을 이용하여 제조된, 실링성이 우수한 연질 캡슐에 관한 것이다.

본 명세서에 기재된 바와 같이, 젤란 검은 적절한 영양 배지 내에서 미생물인 슈도모나스 엘로디아(Pseudomonas elodea)를 호기성 발효시킴으로써 얻어지는 세포외 다당류이다. 동 기술 분야에는 다양한 형태의 젤란 검이 기재된 바 있으며, 이러한 각종 젤란 검은 본 발명에 이용될 수 있다.

또한, 본 명세서에 기재된 바와 같이, 습윤 중량 기준(wet basis)이란, 50%(wt/wt)의 고형분을 의미하는 것으로 여긴다.

아울러, 캡슐 쉘(capsule shell)이란, 충전 물질을 갖지 않는 캡슐을 의미하는 것으로 여긴다.

본 발명은 젤라틴과 유사한 구조적 물성 및 기능을 갖는 필름 형성 블렌드의 제조 방법으로서, 전분 및 가소제와, 아실 함량이 다른 아실 젤란 검의 블렌드를 이용한 필름 형성 블렌드의 제조 방법에 관한 것이다. 상기 블렌드를 이용하여 제 조된 필름은 고탄성률, 및 우수한 강도 및 신장률을 나타낸다. 또한, 본 발명은 상기 블렌드 또는 필름을 이용하여 제조된, 실링성이 우수한 연질 캡슐 쉘에 관한 것이다.

본 발명의 블렌드는 아실 함량이 높은 젤란 검 및 아실 함량이 낮은 젤란 검, 즉, 아실 함량이 다른 2종 이상의 젤란 검을 포함한다. 본 명세서에 기재된 바와 같이, 아실 함량이 높다는 것은 반복 단위 당 아세틸 잔기 치환체가 40%보다 많으며, 글리세릴 잔기 치환체가 45%보다 많은 것을 의미하는 것으로 여긴다. 한편, 아실 함량이 낮다는 것은 반복 단위 당 아세틸 잔기 치환체가 25% 미만이고, 글리세릴 잔기 치환체가 15% 미만인 것을 의미하는 것으로 여긴다.

상기 아실 함량이 높은 젤란은 상기 필름의 신장률을 증가시키기 위해 이용되며, 습윤 중량 기준으로 본 발명의 조성물에 대해 약 0.3 내지 약 5 중량%의 양으로 포함되는 것이 적절하다. 다른 구현예로서, 상기 아실 함량이 높은 젤란은 습윤 중량 기준으로 본 발명의 조성물에 대해 약 0.5 내지 약 5 중량%의 양으로 포함된다. 한편, 아실 함량이 낮은 젤란은 상기 필름의 강도를 증가시키기 위해 이용되며, 습윤 중량 기준으로 본 발명의 조성물에 대해 약 0.1 내지 약 4 중량%의 양으로 포함되는 것이 적절하다. 다른 구현예로서, 상기 아실 함량이 낮은 젤란은 습윤 중량 기준으로 본 발명의 조성물에 대해 약 0.1 내지 약 2 중량%의 양으로 포함된다. 일 구현예로서, 상기 아실 함량이 높은 젤란 대 아실 함량이 낮은 젤란의 비율(wt/wt)은 약 0.25 대 1.0 이상, 약 30.0 대 1.0 이하이다. 상기 젤란 블렌드는 탄성률 및 강도가 우수한, 바람직한 젤 강화 효과를 얻는 데 필요한 적절한 양 으로 사용될 수 있으며, 일 구현예로서, 상기 젤란 블렌드가 습윤 중량 기준으로 상기 조성물에 대해 약 0.4 내지 10 중량%의 양으로 사용된다. 다른 구현예로서, 상기 젤란 블렌드를 습윤 중량 기준으로 상기 조성물에 대해 약 1 내지 5 중량%의 양으로 이용할 수 있다. 또한, 상기 젤란은 상기 시스템의 열 가역성을 부여하기에 적절한 양으로 포함되며, 아실 함량이 낮은 젤란의 양을 전술한 범위의 하한값으로 감소시킴으로써, 열 가역성을 향상시킬 수 있다.

상기 블렌드는 적어도 1종의 전분을 더 포함한다. 본 명세서에 기재된 바와 같이, 전분은 본 발명에 적절하게 이용될 수 있는 것으로서, 임의의 천연 소스(native source)에서 유래된 모든 전분을 포함하는 것으로 여긴다. 본 명세서에 기재된 천연 전분이란, 자연에 존재하는 전분을 의미한다. 또한, 본 발명에서는 교배육종(crossbreeding), 전좌(translocation), 역위(inversion), 형질전환(transformation), 그 밖의 유전자 공학적 또는 염색체 공학적 방법을 포함하는 표준 교배육종 기술, 또는 이들의 변형 방법을 이용하여 얻은 식물에서 유래된 전분 역시 적절하게 이용된다. 이 밖에도, 공지된 돌연변이 교배육종법에 의해 얻을 수 있으며, 인공적인 돌연변이 및 상기 조성물의 변형법으로 재배된 식물에서 유래된 전분이 적절하게 이용된다.

상기 전분의 통상적인 소스는 시리얼(cereal), 튜버(tuber), 뿌리, 콩류(legume) 및 열매(fruit)이다. 상기 천연 소스를 예시하면, 각종 옥수수(maize), 콩, 감자, 고구마, 바나나, 보리, 밀, 쌀, 귀리, 사고(sago), 애머랜스(amaranth), 타피오카(tapioca), 칡(arrowroot), 칸나(canna), 수수(sorghum), 및 이들의 밀랍 성(waxy) 고함량의 아밀로오스 변형체를 들 수 있다. 본 명세서에 기재된 바와 같이, “밀랍성”이란, 약 10 중량% 이하, 바람직하게는 약 5 중량% 이하, 더욱 바람직하게는 약 3 중량% 이하, 가장 바람직하게는 약 1 중량% 이하의 아밀로오스를 함유하는 전분을 포함하는 것으로 여긴다. 또한, 본 명세서에 기재된 “고함량의 아밀로오스”란, 약 40 중량% 이상, 바람직하게는 약 70 중량% 이상, 더욱 바람직하게는 약 80 중량% 이상의 아밀로오스를 함유하는 전분을 포함하는 것으로 여긴다. 본 명세서에 기재된 바와 같이, “아밀로오스를 함유하는”이란, 약 10 중량% 이상의 아밀로오스를 함유하는 전분을 포함하는 것으로 여긴다. 일 구현예로서, 본 발명에 적절한 전분은 아밀로오스를 함유하는 전분이며, 다른 구현예로서, 상기 전분은 아밀로오스의 함량이 높지 않은 전분이다.

상기 전분은 동 기술 분야에 공지된 기술을 이용하여 미리 젤라틴화(pregelatinization)될 수 있으며, 공지된 기술을 예시하면, 미국특허 제4,465,702호, 제5,037,929호, 제5,131,953호, 및 제5,149,799호를 들 수 있다. 또한, 하기 문헌을 참조할 수 있다: Chapter XXII- “Production and Use of Pregelatinized Starch”, Starch: Chemistry and Technology, Vol. III-Industrial Aspects, R.L. Whistelr and E.F. Paschall, Editors, Academic Press, New York 1967.

상기 전분이 천연 전분, 또는 변형된 전분(modified starch)일 수 있다. 본 명세서에 기재된 바와 같이, 변형된 전분이란, 물리적으로, 화학적으로 및/또는 가수분해법에 의해 변형된 전분을 포함하는 것을 여긴다. 상기 물리적 변형법으로는 전단 부여(shearing) 또는 열적 억제에 의한 방법이 포함되며, 그 예로서, 미국특 허 제5,725,676호에 기재된 방법을 들 수 있다.

상기 전분은 가교된, 아세틸화된, 유기 에스테르화된, 하이드록시에틸화된, 하이드록시프로필화된, 포스포릴화된, 무기 에스테르화된, 양이온성, 음이온성, 비이온성 및 쯔비터이온성(zwitterionic), 및 이들의 치환된 숙시네이트 유도체를 포함하되, 이에 제한되지 않는 것으로서, 화학적으로 변형될 수 있다. 전술한 화학적 변형 방법은 동 기술 분야에 공지되어 있으며, 그 예로서, 하기 문헌을 들 수 있다: Modified Starches: Properties and Uses, Ed. Wurzburg, CRC Press, Inc., Florida(1986).

상기 전분은 가수분해될 수 있으며, 본 발명에는 적절한 전분으로서, 산화, 산에 의한 가수분해, 촉매에 의한 가수분해, 열 및/또는 산에 의한 덱스트린화를 이용하여 제조된 유동성(fluidity) 또는 저점도의 비등성(thin-boiling) 전분이 포함된다. 이 같은 가수분해에 의한 변형 방법은 동 기술 분야에 공지되어 있다.

또한, 본 발명에 적절히 이용되는 전분은, 전분 고유의 또는 가공 중에 생성되는 향(flavor) 및 색상을 제거하기 위해 동 기술 분야에 공지된 방법에 의해 정제될 수 있다. 전분을 처리하는 데 적절한 정제 방법은 패밀리 특허인 EP 554 818 (Kasica, et al.)에 기재되어 있다. 또한, 전분을 과립형 또는 미리 젤라틴화된 형태로 이용하기 위해서는 알칼리 세척법을 이용하는 것이 유용하며, 상기 알칼리 세척법은 패밀리 특허인 미국특허 4,477,480호(Seidel) 및 미국특허 제5,187,272호(Bertalan et al.)에 기재되어 있다.

본 발명에 적절한 전분으로서, 하이드록시프로필화된 전분, 하이드록시에틸 화된 전분, 및 아세틸화된 전분과 같이 하이드록시알킬화된 전분을 포함하는 안정화된 전분이 포함된다. 또한, 덱스트린화된 전분 역시 본 발명에 적절하다. 일 구현예로서, 상기 전분은 물 유동성(water fluidity)이 약 20 내지 90의 범위인 저점도일 수 있다. 다른 구현예로서, 상기 전분은 물 유동성이 약 65 내지 85일 수 있다. 물 유동성은 동 기술 분야에 공지된 것으로서, 본 명세서에 기재된 바와 같이, Thomas Rotational Shear-type 점도계(펜실베이니아주 필라델피아 소재의 Arthur A. Thomas Co.로부터 상업적으로 입수 가능함)를 이용하여, 회전수 100회 당 23.12±0.05 초의 시간이 소요되며 24.73 cp의 점도를 갖는 표준 오일과 함께 30℃의 온도에서 측정된다. 물 유동성은, 전분의 전환도에 따라 각각 다른 고형분 수준에서 100회의 회전 동안 소요되는 시간을 결정함으로써, 정밀하고 재현성 있는 측정이 가능하며, 전분의 전환률이 증가함에 따라, 점도는 감소한다. 전분의 전환 방법(conversion)으로서는 산화, 효소에 의한 전환, 산에 의한 전환, 열 및/또는 산에 의한 덱스트린화를 포함하는 동 기술 분야에 공지된 방법을 이용할 수 있다.

상기 전분은 바람직한 점도 및 바람직한 필름 두께를 얻는 데 필요한 양으로 이용될 수 있다. 일 구현예로서, 상기 전분은 습윤 중량 기준으로 본 발명의 조성물에 대해 약 15 내지 40 중량%의 양으로 이용될 수 있으며, 다른 구현예로서, 상기 전분은 습윤 중량 기준으로 본 발명의 조성물에 대해 약 20 내지 35 중량%의 양으로 이용될 수 있다. 일 구현예로서, 상기 전분은 건조 중량 기준으로, 젤란의 총 중량에 대해 약 6 대 1 이상, 및 약 60 대 1 이하의 비율로 첨가된다.

아울러, 본 발명의 블렌드는 1종 이상의 가소제를 더 포함한다. 상기 가소 제의 이용 여부는 최종 용도에 따라 좌우되며, 본 발명에 이용되는 가소제를 예시하면, 글리세린, 소르비톨(sorbitol), 말티톨(maltitol), 프로필렌 글리콜 및 폴리에틸렌 글리콜과 같은 다가 알코올; 당류 및 다당류를 들 수 있다. 바람직한 일 구현예로서, 상기 가소제는 글리세린 및 소르비톨을 포함한다. 상기 가소제는 바람직한 가소 효과를 얻기에 적절한 양으로 이용될 수 있다. 일 구현예로서, 상기 가소제는 습윤 중량 기준으로 본 발명의 조성물에 대해 약 10 내지 25 중량%의 양으로 이용욀 수 있으며, 다른 구현예로서, 상기 가소제는 습윤 중량 기준으로 본 발명의 조성물에 대해 약 13 내지 22 중량%의 양으로 이용될 수 있다. 상기 가소제는 통상적으로 건조 중량 기준으로, 상기 전분에 대해 약 30 내지 80 중량%의 양으로 포함된다.

다른 구현예로서, 친수성 콜로이드 입자, 또는 표면이 친수성으로 개질된 콜로이드 입자(surface hydrophilically modified colloidal particle)를 첨가한다. 이러한 입자로서는 셀룰로오스 결정 입자, 및 실리콘 디옥사이드와 같은 실리콘 입자가 포함되나, 전술한 것에 제한되지 않는다. 일 구현예로서, 상기 입자는 콜로이드 실리콘 디옥사이드이다. 상기 입자는, 바람직한 필름을 얻고, 상기 필름의 건조 시간을 감소시키고, 상기 블렌드 분말의 유동성(flow)을 향상시키기에 적절한 양으로 이용될 수 있다. 일 구현예로서, 상기 입자는 습윤 중량 기준으로, 본 발명의 조성물에 대해 약 0.5 내지 10 중량%의 양으로 포함되며, 다른 구현예로서, 상기 입자는 습윤 중량 기준으로, 본 발명의 조성물에 대해 약 0.5 내지 5 중량%의 양으로 포함된다. 상기 친수성 콜로이드 입자, 또는 표면이 친수성으로 개질된 콜 로이드 입자는 건조 중량 기준으로, 상기 젤란 블렌드에 대해 약 0.2 대 1.0 이상, 약 5.0 대 1.0 이하의 비율로 첨가된다.

또한, 본 발명의 조성물은 상기 필름에 바람직하지 않은 영향을 끼치지 않는 한도 내에서, 산업적으로 통용되는 그 밖의 첨가제를 선택적으로 포함할 수 있으며, 이러한 첨가제를 예시하면, 착색제, 조미료(flavor), 방부제, 불투명화제(opacifying agent), 취화 방지제(embrittlement inhibiting agent), 붕괴제(disintegrant) 및 완충액을 들 수 있으나, 전술한 것에 제한되지 않는다. 본 발명의 블렌드는 근본적으로 젤라틴을 포함하지 않는 것이 바람직하다. 일 구현예로서 상기 블렌드는 0.1 중량% 미만의 젤라틴을 포함하고, 다른 구현예로서 상기 블렌드는 0.05 중량% 미만의 젤라틴을 포함하며, 또 다른 구현예로서 상기 블렌드는 젤라틴을 포함하지 않는다.

본 발명의 블렌드는 동 기술 분야에 공지된 연질 캡슐 쉘의 제조 방법으로서, 회전형 다이의 드럼에서 캐스팅하기에 적절한, 고온의 액체 점도를 갖는다는 점에서 바람직하다. 일 구현예로서, 본 발명에 적절한 블렌드의 고온 점도는 약 30 내지 70%의 고형분 농도, 및 약 60 내지 100℃의 온도 조건에서, 약 2,000 내지 약 100,000 센티푸와즈(centipoise)일 수 있으며, 다른 구현예로서, 상기 블렌드의 고온 점도가 전술한 바와 동일한 조건에서 약 4,000 내지 약 40,000 센티푸와즈일 수 있다.

본 발명에서는, 건조된 블렌드를 물에 첨가하여, 이용할 필름 또는 캡슐 쉘 프로세스에 적절한 고형분 농도를 형성할 수 있다. 저온의 드럼에서 고온의 액체 를 캐스팅하는 경우, 통상적으로 상기 고형분 농도가 약 30 내지 70%인 것이 적절하다. 또한, 동 기술 분야에 공지된 다른 필름 형성 방법을 이용할 수도 있으며, 예를 들면, 직접 압출하는 방법, 또는 미리 제조한 펠릿(pellet)으로부터 압출하는 방법이 있으나, 전술한 것에 제한되지 않는다. 그리고, 상기 필름을 캡슐화 공정 중에 제조할 수도 있고, 또는 최종 용도에 따라 미리 제조할 수도 있다.

이렇게 하여 얻은 습윤 필름의 탄성률은 약 5 내지 200 ㎪이다. 다른 구현예로서, 상기 습윤 필름의 탄성률은 약 10 내지 250 ㎪이다. 본 명세서에 기재된 바와 같이, 탄성률은 단위 신장 변형률에 대한 필름의 응력으로서 정의되며, 2 ㎜/초의 속도로 구동하는 Texture Analyzer TA-XT2를 이용하여 측정한다. 일반적으로, 상기 필름의 수분을 상당히 제거하기 전에 상기 필름의 온도를 약 60∼95℃의 캐스팅 온도에서 실온으로 냉각시킨다.

상기 필름의 습윤 강도(wet strength)는 약 10 내지 약 1,000 ㎪이다. 다른 구현예로서, 상기 필름의 습윤 강도는 약 20 내지 약 500 ㎪이다. 본 명세서에 기재된 습윤 강도는 신장률 테스트에서의 응력/변형률 곡선의 면적으로 정의되며, 상기 신장률은 단위가 없는 퍼센트이다.

또한, 상기 필름의 건조 탄성률은 약 0.5 내지 약 50 ㎫이다. 다른 구현예로서, 상기 필름의 건조 탄성률은 약 1 내지 약 20 ㎫이다. 본 명세서에 기재된 건조 탄성률은 상대 습도(RH) 50%에서 12시간 보다 긴 시간 동안 건조된 필름의 탄성률로서 정의된다. 그리고, 상기 필름의 건조 강도는 약 0.1 내지 약 100 ㎫이다. 다른 구현예로서, 상기 필름의 건조 강도는 0.2 내지 50 ㎫이다. 상기 습윤 필름은 통상적으로 약 50% 내지 약 500% 파괴점에서의 신장률을 가지며, 상기 건조 필름은 일반적으로 약 20% 내지 약 150% 파괴점에서의 신장률을 갖는다.

본 발명의 필름을 이용함으로써, 회전 장치상에서의 방법을 포함하는 동 기술 분야에 공지된 방법에 따라, 근본적으로 젤라틴을 포함하지 않는 캡슐 쉘을 형성할 수 있다. 본 발명의 연질 캡슐 쉘은 상기 필름과 같은 우수한 물성을 가지며, 실링성도 우수하다. 일 구현예로서, 상기 캡슐 쉘은 약 40∼95℃의 온도에서 약 20 내지 60 중량%의 수분 함량으로 실링될 수 있다. 다른 구현예로서, 상기 캡슐 쉘은 약 40∼95℃의 온도에서 약 30 내지 55 중량%의 수분 함량으로 실링될 수 있다. 또 다른 구현예로서, 상기 실링 온도는 45 내지 75℃이다. 본 명세서에 기재된 바와 같이 우수한 실링성이란, 소비자가 상기 캡슐이 누출 또는 파열되지 않은 채로 입수할 수 있을 정도로, 추가적인 프로세싱 및 수송 조건에 견딜 수 있는 수준의 실링성을 의미한다.

회전형 다이 프로세스를 이용하여 제조된 캡슐 쉘은 젤라틴 캡슐 쉘의 외관 및 촉감과 유사할 수 있으며, 습윤 두께가 약 0.25 내지 1.8 ㎜이고, 다른 구현예로서, 상기 캡슐 쉘의 습윤 두께가 약 0.6 내지 1.4 ㎜이다. 상기 연질 캡슐의 충전 물질은 동 기술 분야에서 통상 이용되는 임의의 충전 물질일 수 있으며, 예를 들면, 오일, 소수성 액체, 및 에멀전을 함유하는 활성제(active agent)가 있다. 상기 충전 물질은 화장료, 목욕용 오일, 비타민, 세제(detergent), 액체, 반고체, 현탁액, 조미료 및 약제를 포함할 수 있다. 상기 캡슐을 충전한 후에는, 트레이 건조법을 포함하는 동 기술 분야에 공지된 건조 방법에 따라 상기 캡슐을 건조시킬 수 있다.

하기 구현예는 본 발명을 보다 상세하게 설명하기 위한 것으로서, 본 발명은 하기 구현예에 의해 제한되지 않는다.

1. (a) 아실 함량이 높은 젤란 검;

(b) 아실 함량이 낮은 젤란 검;

(c) 전분; 및

(d) 가소제

를 포함하는 조성물.

2. 상기 구현예 1에서, 상기 아실 함량이 높은 젤란 검이 반복 단위 당, 40%보다 많은 아세틸 잔기 치환체 및 45%보다 많은 글리세릴 잔기 치환체를 갖는 것을 특징으로 하는 조성물.

3. 상기 구현예 1에서, 상기 아실 함량이 낮은 젤란 검이 반복 단위 당, 25% 미만의 아세틸 잔기 치환체 및 15% 미만의 글리세릴 잔기 치환체를 갖는 것을 특징으로 하는 조성물.

4. 상기 구현예 1에서, 상기 아실 함량이 높은 젤란 검이 습윤 중량 기준으로 상기 조성물에 대해 약 0.3 내지 약 5 중량%의 양으로 포함되는 것을 특징으로 하는 조성물.

5. 상기 구현예 1에서, 상기 아실 함량이 낮은 젤란 검이 습윤 중량 기준으로 상기 조성물에 대해 약 0.1 내지 약 4 중량%의 양으로 포함되는 것을 특징으로 하는 조성물.

6. (a) 아실 함량이 높은 젤란 검;

(b) 아실 함량이 낮은 젤란 검;

(c) 전분, 및 가소제

를 포함하는 조성물로서,

상기 아실 함량이 높은 젤란 검이 습윤 중량 기준으로 상기 조성물에 대해 약 0.3 내지 약 5 중량%의 양으로 포함되고, 상기 아실 함량이 낮은 젤란 검이 습윤 중량 기준으로 상기 조성물에 대해 약 0.1 내지 약 4 중량%의 양으로 포함되는 것을 특징으로 하는 조성물.

7. 상기 구현예 1에서, 상기 아실 함량이 높은 젤란 검에 대 상기 아실 함량이 낮은 젤란 검의 비율이 약 0.25:1.0 내지 약 30.0:1.0인 것을 특징으로 하는 조성물.

8. 상기 구현예 6에서, 상기 아실 함량이 높은 젤란 검에 대 상기 아실 함량이 낮은 젤란 검의 비율이 약 0.25:1.0 내지 약 30.0:1.0인 것을 특징으로 하는 조성물.

9. 상기 구현예 1에서, 상기 전분이 아밀로오스 함유 전분인 것을 특징으로 하는 조성물.

10. 상기 구현예 9에서, 상기 전분이 안정화된 전분인 것을 특징으로 하는 조성물.

11. 상기 구현예 10에서, 상기 전분이 하이드록시프로필화된 전분, 하이드록시에틸화된 전분, 아세틸화된 전분, 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 것을 특징으로 하는 조성물.

12. 상기 구현예 8에서, 상기 전분이 하이드록시프로필화된 전분, 하이드록시에틸화된 전분, 아세틸화된 전분, 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 것을 특징으로 하는 조성물.

13. 상기 구현예 1에서, 상기 전분이 덱스트린화된 전분인 것을 특징으로 하는 조성물.

14. 상기 구현예 1에서, 상기 전분이 습윤 필름 기준으로 상기 조성물에 대해 약 15 중량% 내지 약 40 중량%의 양으로 포함되는 것을 특징으로 하는 조성물.

15. 상기 구현예 8에서, 상기 전분이 습윤 필름 기준으로 상기 조성물에 대해 약 15 중량% 내지 약 40 중량%의 양으로 포함되는 것을 특징으로 하는 조성물.

16. 상기 구현예 11에서, 상기 전분이 습윤 필름 기준으로 상기 조성물에 대해 약 15 중량% 내지 약 40 중량%의 양으로 포함되는 것을 특징으로 하는 조성물.

17. 상기 구현예 1에서, 상기 가소제가 글리세린이며, 상기 전분에 대해 약 30 중량% 내지 약 80 중량%의 양으로 포함되는 것을 특징으로 하는 조성물.

18. 상기 구현예 8에서, 상기 가소제가 글리세린이며, 상기 전분에 대해 약 30 중량% 내지 약 80 중량%의 양으로 포함되는 것을 특징으로 하는 조성물.

19. 상기 구현예 11에서, 상기 가소제가 글리세린이며, 상기 전분에 대해 약 30 중량% 내지 약 80 중량%의 양으로 포함되는 것을 특징으로 하는 조성물.

20. 상기 구현예 1에서, 친수성 콜로이드 입자, 또는 표면이 친수성으로 개질된 콜로이드 입자를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 조성물.

21. 상기 구현예 8에서, 친수성 콜로이드 입자, 또는 표면이 친수성으로 개질된 콜로이드 입자를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 조성물.

22. 상기 구현예 11에서, 친수성 콜로이드 입자, 또는 표면이 친수성으로 개질된 콜로이드 입자를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 조성물.

23. (a) 아실 함량이 높은 젤란 검;

(b) 아실 함량이 낮은 젤란 검;

(c) 전분; 및

(d) 가소제

를 포함하는 조성물을 포함하는 캡슐 쉘.

24. (a) 아실 함량이 높은 젤란 검;

(b) 아실 함량이 낮은 젤란 검;

(c) 전분; 및

(d) 가소제

를 포함하는 조성물을 포함하는 캡슐 쉘로서, 상기 아실 함량이 높은 젤란 검이 습윤 중량 기준으로 상기 조성물에 대해 약 0.3 내지 약 5 중량%의 양으로 포함되고, 상기 아실 함량이 낮은 젤란 검이 습윤 중량 기준으로 상기 조성물에 대해 약 0.1 내지 약 4 중량%의 양으로 포함되며, 상기 아실 함량이 높은 젤란 검에 대 상기 아실 함량이 낮은 젤란 검의 비율이 약 0.25:1.0 내지 약 30.0:1.0인 것을 특징으로 하는 캡슐 쉘.

25. (a) 아실 함량이 높은 젤란 검;

(b) 아실 함량이 낮은 젤란 검;

(c) 전분; 및

(d) 가소제

를 포함하는 조성물을 포함하는 캡슐 쉘로서, 상기 전분이 하이드록시프로필화된 전분, 하이드록시에틸화된 전분, 아세틸화된 전분, 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 안정화된 아밀로오스 함유 전분인 것을 특징으로 하는 캡슐 쉘.

(실시예)

하기 실시예는 본 발명을 보다 상세하게 설명하기 위한 것으로서, 본 발명은 하기 실시예에 의해 제한되지 않는다. 또한, 하기 실시예에 사용된 퍼센트는 모두 중량 기준이다.

전체 실시예에 대하여, 하기한 바와 같은 점도 측정법을 이용하였다:

스팀 배쓰(steam bath)에서 쿠킹한 용액을 (90℃로)예열한 열 용기(thermal cell)에 곧바로 담았다. 그런 다음, 상기 용액의 온도를 90℃에서 안정화하였다. Brook Field 점도계 DV-II+, 및 스핀들 넘버 21 또는 27을 이용하여, 상기 용액의 정적 점도를 측정하였다.

하기 실시예에서 상기 성분을 이용하였다.

전분 A: 물 유동성이 80인 하이드로프로필화된 옥수수 전분.

전분 B: 물 유동성이 60인 하이드로프로필화된 밀랍성 옥수수 전분.

전분 C: 물 유동성이 75이고, 냉수에 가용성이 있는 하이드로프로필화된 밀 랍성 옥수수 전분.

전분 D: 상당히 노화된 밀랍성 옥수수 전분.

전분 E: 물 유동성이 40인 하이드로프로필화된 타피오카 전분.

전분 F: 물 유동성이 70인 하이드로프로필화된 밀랍성 전분.

전분 G: 물 유동성이 65인 하이드로프로필화된 밀랍성 전분.

Kelcogel LT 100: 아실 함량이 높은 젤란 검(델라웨어주, 윌밍턴 소재의 CP Kelco로부터 상업적으로 입수 가능함).

Kelcogel F: 아실 함량이 낮은 젤란 검(델라웨어주, 윌밍턴 소재의 CP Kelco로부터 상업적으로 입수 가능함).

Aerosil 200: 실리카 충전재(오하이오주, 아크론 소재의 Degussa로부터 상업적으로 입수 가능함).

Avicel PH101: 미세 결정질 셀룰로오스 입자(펜실베이니아주, 필라델피아 소재의 FMC로부터 상업적으로 입수 가능함).

글리세린: 위스콘신주, 밀워키 소재의 Aldrich로부터 상업적으로 입수 가능함.

소르비톨: 위스콘신주, 밀워키 소재의 Aldrich로부터 상업적으로 입수 가능함.

실시예 1 - 블렌드의 제조

a. 파우더 블렌드를 1.5 g의 Kelcogel LT 100, 1 g의 Kelcogel F, 1 g의 Aerosil 200, 및 30 g의 전분 A와 미리 혼합하였다.

48.5 g의 증류수에 용해된 18 g의 글리세린이 담긴 비이커 내에 상기 파우더 혼합물을 첨가하였다. 전체 혼합물을 블렌딩하여, 점성이 있는 페이스트를 형성하였다.

그런 다음, 상기 페이스트를 스팀 배쓰를 이용하여 상기 용액이 잔잔해지고, 거의 투명해질 때까지, 교반 하에 약 90℃∼100℃의 온도에서 1∼2시간 동안 쿠킹하였다. 이렇게 하여 얻어진 용액의 최종 점도는 30,000∼50,000 센티푸와즈이었다.

b. Aerosil을 이용하지 않고, 물의 함량을 49.5 g으로 한 것을 제외하고는 실시예 1a와 동일하게 수행하였다. 이렇게 하여 얻어진 용액의 최종 점도 및 습윤 필름 강도는 1a에 비해 약간 저하되었다.

c. 전분 A 대신 전분 E를 이용한 것을 제외하고는 실시예 1a와 동일하게 수행하였다. 이렇게 하여 얻어진 용액의 최종 점도는 70,000 cP이었다. 또한, 습윤 필름 강도는 1a에 비해 약간 증가하였다.

d. 글리세린의 사용량을 13 g으로, 그리고 증류수의 사용량을 53.5 g으로 한 것을 제외하고는 실시예 1a와 동일하게 수행하였다. 이렇게 하여 얻어진 용액의 최종 점도는 1a에서와 유사하였으며, 건조 필름의 탄성률은 1a에 비해 높게, 또한 신장률은 1a보다 낮게 나타났다.

e. 글리세린 대신 15 g의 소르비톨을 이용하고, 증류수의 사용량을 51.5 g으로 한 것을 제외하고는 실시예 1a와 동일하게 수행하였다. 이렇게 하여 얻어진 용액의 최종 점도는 1a에서와 유사하였다.

f. Kelcogel LT 100의 함량을 2 g으로, 그리고 Kelcogel F의 함량을 0.5 g으로 한 것을 제외하고는 실시예 1a와 동일하게 수행하였다. 1a와 비교할 때, 이렇게 하여 얻은 용액의 점도 및 습윤 필름 강도는 증가하였으며, 실링성은 향상되었다.

g. 전분 및 물의 양을 각각 45 g 및 33.5 g으로 한 것을 제외하고는 실시예 1a와 동일하게 수행하였다. 이렇게 하여 얻은 용액의 점도는 약 15,000 cp이었고, 습윤 필름 강도는 1a에 비해 향상되었다.

h. Aerosil 대신에 3 g의 Avicel PH101을 이용하고, 물의 사용량을 46.5 g으로 한 것을 제외하고는 실시예 1a와 동일하게 수행하였다. 이렇게 하여 얻은 용액의 점도는 1a에 비해 약간 증가하였으며, 습윤 필름 강도는 1a에 비해 향상되었다.

i. 물-글리세린 혼합물에 염화나트륨을 첨가하여, 100 밀리 몰농도의 염화나트륨을 포함하는 최종 페이스트를 얻은 것을 제외하고는 실시예 1a와 동일하게 수행하였다. 본 실시예에서의 습윤 필름 강도가 1a에 비해 향상되었다.

j. 물-글리세린 혼합물에 질산칼슘을 첨가하여, 100 밀리 몰농도의 질산칼슘을 포함하는 최종 페이스트를 얻은 것을 제외하고는 실시예 1a와 동일하게 수행하였다. 본 실시예에서의 습윤 필름 강도가 1a에 비해 향상되었다.

k. Kelcogel F 대신 구아 검(guar gum)을 이용한 것을 제외하고는 실시예 1a와 동일하게 수행하였다. 본 실시예에서의 습윤 필름 강도는 1a에 비해 저하되었다. 그리고, 상기 구아 검 대신에 한천(agar)을 이용하여, 상기 실험을 반복 수행한 결과, 습윤 필름의 강도가 역시 저하되었다.

l. 물의 사용량을 60 g으로 한 것을 제외하고는 실시예 1a와 동일하게 수행하였다. 상기 용액 점도는 약 5,000 cp이었다. 본 실시예에서의 습윤 필름 강도가 저하되었다. 또한, 캡슐을 실링하기 위해서는 상기 필름을 추가적으로 건조해야 했다.

실시예 2 - 필름의 제조

실시예 1에서 얻은 최종 용액을 온도를 유지하면서 신속하게 탈기한 다음, 0.6∼1.4 ㎜의 갭을 갖는 필름 제조기(film drawer)를 이용하여, 식물성 기름 박막 또는 다른 이형제 박막으로 덮인 유리 또는 금속 기재에 필름을 캐스팅하였다.

이렇게 하여 제조된 필름을 약 22.5℃의 실온으로 냉각한 다음, 각각의 습윤 필름을 곧바로 샘플로 취하였다. 상기 필름을 22.5℃의 온도 및 50%의 상대 습도 조건에서 약 24시간 동안 건조한 다음, 건조 필름을 샘플로 취하였다.

실시예 3 - 기계적 물성 테스트

상기 각각의 필름 샘플을 폭 20 ㎜, 길이 55 ㎜로 절단하였다. 상기 각각의 필름을 Texture Analyzer TA-XT2 상에 고정시키고, 상기 필름의 초기 길이를 20 ㎜로 하였다. 그런 다음, 각각의 필름을 2 ㎜/분의 일정 속도로 파괴될 때까지 연신시켰다. 그리고, 5 ㎏의 Texture Analyzer 변환기를 이용하여, 그 응력을 측정하였다. 이렇게 하여 얻은 응력-변형률 곡선을 자동 기록하였다.

최대 강도를 파괴점에서의 변형률로 나누어, 탄성률을 계산하였다. 그런 다음, 상기 응력-변형률 곡선의 아래 면적을 적분하여, 상기 각각의 필름 강도를 계산하였다.

실시예 4 - 기계적 물성

실시예 1a에 대해 측정한 결과, 습윤 필름의 탄성률이 28 ㎪이었고, 습윤 필름 강도가 98 ㎪이었고, 습윤 필름의 파괴점에서의 변형률이 약 320%이었으며, 건조 필름의 탄성률이 4.5 ㎫이었고, 건조 필름의 강도는 25 ㎫이었고, 건조 필름의 파괴점에서의 변형률이 약 59%이었다.

실시예 5 - 충전된 캡슐의 형성

5a. 실시예 2의 습윤 필름을 이용하여, 수동 프레스에 의해 캡슐을 형성하였으며, 충전재로서 식물성 기름을 이용하였다. 먼저, 상기 필름을 작은 공동(cavity)을 갖는 가열된 금속에 놓고, 진공시켜 상기 습윤 필름을 상기 공동 표면에 일치시켰다. 그런 다음, 상기 식물성 오일을 신속하게 첨가하여, 상기 공동을 충전하였다. 그리고, 제2의 습윤 필름을 상기 습윤 필름 위에 놓았다. 끝으로, 가열된 금속편을 이용하여, 하부 금속편에 대해 프레싱하였다. 이렇게 하여, 캡슐이 형성되었으며, 형성된 캡슐을 상기 프레스에서 꺼내었다. 상기 수동 프레스의 온도는 45∼75℃로 유지시켰다.

5b. 습윤 필름의 수분 함량을 저하시킨 것을 제외하고는 상기 5a에서와 동일하게 하여 캡슐을 형성하였다. 그 결과, 실링성이 향상되었으며, 캡슐의 강도가 더욱 증가하였다.

실시예 6 - 리본의 제조

온도 조절형 샘플 공급기가 장착된 롤러 코터를 이용하여, 길이가 긴 리본을 제조하였다. 상기 리본을 단면형 이형 라이너(single sided release liner)와 함 께 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET) 기재에 캐스트하였다. 상기 필름을 건조 터널(drying tunnel)에 통과시켜, 수분을 제거하였다.

6a. 제조된 리본을 캡슐 제조기에 직접 공급하여, 캡슐제를 제조하였다.

6b. 건조된 리본을 이후에 사용하기 위해 보관하였다. 상기 필름에 대해서 수증기에 통과시키는 공정과 같은, 재가습화 공정을 수행함으로써, 저장 후에도 상기 리본을 캡슐화하기에 충분한 가요성을 갖는 필름을 얻도록 할 수 있다.

실시예 7 - 캡슐의 물성

드럼 코터(drum coater)를 이용한 캡슐 제조기의 각종 다이를 이용하여, 각기 다른 크기 및 형태의 캡슐을 제조하였다. 제조된 캡슐은 청징하였으며, 약간 불투명하였다. 건조된 캡슐은 적어도 6개월간 안정하였고, 물 및 위액에서의 용해도가 모두 적당하였다.

본 발명의 블렌드를 이용하여 제조된 필름은 높은 탄성률, 및 우수한 강도 및 신장률을 나타낸다. 또한, 본 발명에 따르면, 상기 블렌드 또는 필름을 이용하여 제조된, 실링성이 우수한 연질 캡슐을 제공한다.

Claims

a. 아실 함량이 높은 젤란 검;

b. 아실 함량이 낮은 젤란 검;

c. 전분; 및

d. 가소제

를 포함하는 조성물.
a. 아실 함량이 높은 젤란 검;

b. 아실 함량이 낮은 젤란 검;

c. 전분; 및

d. 가소제

를 포함하는 조성물을 포함하는 캡슐 쉘(capsule shell).
제2항에 있어서,

상기 아실 함량이 높은 젤란 검이 습윤 중량 기준으로 상기 조성물에 대해 약 0.3 내지 약 5 중량%의 양으로 포함되고, 상기 아실 함량이 낮은 젤란 검이 습윤 중량 기준으로 상기 조성물에 대해 약 0.1 내지 약 4 중량%의 양으로 포함되며, 상기 아실 함량이 높은 젤란 검에 대 상기 아실 함량이 낮은 젤란 검의 비율이 약 0.25:1.0 내지 약 30.0:1.0인 것을 특징으로 하는 캡슐 쉘.