TW201806495A - 食品添加用奈米粒子及食品添加用奈米粒子之製造方法 - Google Patents

Abstract

本發明提供一種食品添加用奈米粒子，其含有包含乳化劑及分散劑之奈米粒子、以及內包於奈米粒子中之生物活性物質。奈米粒子之D₅₀之值為200奈米以下。奈米粒子之粒徑之跨度值為2.0以下。生物活性物質之含量係相對於上述奈米粒子之重量為30重量%以上。

Description

食品添加用奈米粒子及食品添加用奈米粒子之製造 方法

本發明係關於一種食品添加用奈米粒子及食品添加用奈米粒子之製造方法。

由於健康意願之提高，有助於健康之保持增進之功能性食品之需求係提高。藉由攝取包含生物活性物質之功能性食品，可獲得該生物活性物質之效能。由於功能性食品係經口攝取，生物活性物質係從腸管等消化系統所吸收。於生物活性物質係難水溶性之情況下，有以下情況：於腸液所存在之腸管中，生物活性物質未被效率良好地吸收。

為提高來自腸管之生物活性物質之吸收效率，除了控制生物體內之生物活性物質之吸收之藥物遞輸系統(drug delivery system，以下簡稱為「DDS」)以外，重要的是在DDS中之生物活性物質之含量。

例如，在專利文獻1中，提出有使不良溶性之藥劑歷經長期間而緩釋之DDS。在專利文獻1中揭示一種奈米粒子製劑經速度控制聚合物塗佈之組成物，奈米粒子製劑包含平均粒徑為不到約1000奈米之不良溶性之藥劑、與該藥劑之表面締合之表面穩 定劑、以及速度控制聚合物。藉由該組成物，藥劑係歷經約2至24小時而釋放出。

關於生物活性物質之含量之提高，例如於專利文獻2中提出有使用脂質體。在專利文獻2中揭示有：可藉由預先於脂質體內相中封入環糊精，而以極高之封入率將添加於脂質體外相中之活性化合物封入至脂質體內相中。

[先前技術文獻] [專利文獻]

[專利文獻1]日本專利特表2002-525311號公報

[專利文獻2]日本專利特開2014-167012號公報

對於經奈米粒子化之生物活性物質之吸收效率，奈米粒子之粒徑之均勻性係產生影響。若粒徑之不均度為大，則生物活性物質之吸收分佈變得不均勻，吸收效率之下降係受到擔憂。上述專利文獻1之組成物之冷凍乾燥後之奈米粒子以及上述專利文獻2之脂質體組成物之均勻性係未經評價。

另外，脂質體只要未利用聚乙二醇等對表面加以修飾，則存在缺乏血液中穩定性及滯留性之不妥之處。一直以來在利用水中乳液法所製備之脂質體以外之奈米粒子中，生物活性物質之含量係止於20至30重量%左右，故需要脂質體以外之選擇項。

因此，尋求一種生物活性物質之含量及粒徑之均勻性高、且可用於食品中之新穎之奈米粒子。

本發明係鑒於上述實際情況而成者，目的在於提供一種生物活性物質之含量及粒子之均勻性更提高之食品添加用奈米粒子及食品添加用奈米粒子之製造方法。

本發明之第一態樣之食品添加用奈米粒子含有：包含乳化劑及分散劑之奈米粒子；以及內包於上述奈米粒子中之生物活性物質，其中，上述奈米粒子之D₅₀之值為200奈米以下，上述奈米粒子之粒徑之跨度值為2.0以下，且上述生物活性物質之含量係相對於上述奈米粒子之重量為30重量%以上。

於該情況下，亦可為：經口攝取時之自腸管至血液中之上述生物活性物質之吸收率係較上述生物活性物質之原體而言高5倍以上。

另外，亦可為：上述乳化劑係選自以下群組：羥基丙基纖維素、羥基丙基甲基纖維素、聚乙烯基吡咯啶酮、卵磷脂、皂苷類、固醇類、甘油脂肪酸酯、蔗糖脂肪酸酯、聚甘油 脂肪酸酯及聚山梨醇酯。

另外，亦可為：上述生物活性物質係選自以下群組：糙米胚芽萃取物、γ-穀醇、阿魏酸、環木菠蘿烯醇阿魏酸酯、24-亞甲基環木菠蘿烷醇阿魏酸酯、菜油固醇阿魏酸酯及β-植甾醇阿魏酸酯。

本發明之第二態樣之食品添加用奈米粒子之製造方法包含：混合步驟，於藉由將包含分散劑之乳化劑水溶液、以及於有機溶劑中溶解有生物活性物質之原料溶液，導入至相互對向而配設且至少一者相對於另一者而相對地旋轉之處理用平面之間而形成的薄膜流體中，將上述乳化劑水溶液與上述原料溶液混合；以及析出步驟，使內包上述生物活性物質、且包含上述乳化劑之奈米粒子析出於上述薄膜流體中。

於該情況下，亦可為：上述薄膜流體之pH為6至9。

本發明之第三態樣之食品添加用奈米粒子之製造方法包括：粒子形成步驟，將於有機溶劑中溶解有生物活性物質之原料溶液，滴加於包含分散劑且將pH調整為弱鹼性之乳化劑水溶液中，獲得奈米粒子懸浮液；以及 蒸餾去除步驟，自上述奈米粒子懸浮液中蒸餾去除溶劑。

上述本發明之第二及第三態樣之食品添加用奈米粒子之製造方法中的上述乳化劑亦可選自以下群組：羥基丙基纖維素、羥基丙基甲基纖維素、聚乙烯基吡咯啶酮、卵磷脂、皂苷類、固醇類、甘油脂肪酸酯、蔗糖脂肪酸酯、聚甘油脂肪酸酯及聚山梨醇酯。

另外，上述生物活性物質亦可選自以下群組：糙米胚芽萃取物、γ-穀醇、阿魏酸、環木菠蘿烯醇阿魏酸酯、24-亞甲基環木菠蘿烷醇阿魏酸酯、菜油固醇阿魏酸酯及β-植甾醇阿魏酸酯。

依據本發明，可更提高生物活性物質之含量及粒子之均勻性。

1、2‧‧‧處理用平面

10、20‧‧‧夾持器

11、21‧‧‧處理部

22‧‧‧接面壓力賦予部

30、50‧‧‧導入部

40‧‧‧流體壓力賦予部

60‧‧‧流體供給部

70‧‧‧箱

100‧‧‧薄膜旋轉式分散機

第1圖為表示實施態樣之薄膜旋轉式分散機之構成的圖。

第2圖為表示實施例1中所獲得之奈米粒子之粒度分佈的圖。

第3圖為表示實施例1中所獲得之奈米粒子之外觀的圖。

第4圖為表示包含奈米粒子之人工腸液中之γ-穀醇之量之經時變化的圖。

第5(A)圖為表示經口授與糙米胚芽萃取物之原體的小鼠中之γ-穀醇中所含之成分以及阿魏酸之血液中濃度之經時變化的圖。第5(B)圖為表示經口授與內包有γ-穀醇之奈米粒子的小鼠中之γ-穀醇中所含之成分及阿魏酸之血液中濃度之經時變化的圖。

第6圖為表示原體及奈米粒子之自對小鼠之經口授與起至6小時後的阿魏酸之至血液中之吸收量的圖。

第7圖為表示原體及奈米粒子之自對小鼠之經口授與起至48小時後的環木菠蘿烯醇阿魏酸酯(以下，將「阿魏酸酯(ferulic acid ester)」記作「FE」)之至血液中之吸收量的圖。

(實施態樣1)

對本發明之實施態樣1進行說明。本實施態樣之食品添加用奈米粒子係包含以乳化劑及分散劑作為主成分之奈米粒子。

乳化劑若為可添加於食品中者，則並無特別限定。較佳可列舉以下作為乳化劑：羥基丙基纖維素(hydroxy propyl cellulose，以下簡稱為「HPC」)、羥基丙基甲基纖維素、聚乙烯基吡咯啶酮、卵磷脂、皂苷類、固醇類、甘油脂肪酸酯、蔗糖脂肪酸酯、聚甘油脂肪酸酯及聚山梨醇酯。用於食品添加用奈米粒子中之乳化劑並不限定於一種，亦可將二種以上組合使用。

分散劑若為可添加於食品中者，則並無特別限定。較佳使用糖醇作為分散劑。糖醇例如為：赤藻糖醇、丁四醇、甘油、異麥芽酮糖醇、乳糖醇、麥芽糖醇、甘露糖醇、山梨糖醇及 木糖醇等。糖醇特佳為D-甘露糖醇。

上述奈米粒子係內包有生物活性物質。生物活性物質若為當以組成物、化合物、合成物、天然物、藥劑、生理活性成分、肽、蛋白質及核酸等對生物體授與時產生生物反應者，則並無特別限定。較佳為生物活性物質係選自以下群組：糙米胚芽萃取物、γ-穀醇、阿魏酸、環木菠蘿烯醇FE、24-亞甲基環木菠蘿烷醇FE、菜油固醇FE及β-植甾醇FE。此外，阿魏酸為γ-穀醇之分解物。阿魏酸環木菠蘿烯醇FE、24-亞甲基環木菠蘿烷醇FE、菜油固醇FE以及β-植甾醇FE為γ-穀醇中所含之成分。

上述奈米粒子之粒徑為200奈米以下。粒徑較佳為1至200奈米、5至100奈米、10至95奈米、20至90奈米、30至85奈米、40至80奈米，更佳為50至75奈米。奈米粒子之粒徑可藉由篩分法、沈降法、顯微鏡法、光散射法、雷射繞射‧散射法、電阻試驗、利用穿透式電子顯微鏡之觀察、利用掃描型電子顯微鏡之觀察等來測定。粒徑亦可利用習知之粒度分佈計來測定。粒徑可根據測定方法，以斯托克(Stoke)相當直徑、圓相當直徑、球相當直徑來表示。另外，粒徑亦可為，以多個粒子作為測定對象而以平均值表示的平均粒徑、體積平均粒徑及面積平均粒徑等。

例如，粒徑亦可為，由基於雷射繞射‧散射法等之測定的個數分佈等而算出之平均粒徑。具體而言，當將粒子之集團之總體積設為100%而求出累積曲線時，亦可將該累積曲線達到50%之點之粒徑即50%直徑(D₅₀)作為粒徑。上述奈米粒子之D₅₀較佳為，上述奈米粒子之D₅₀為1至200奈米、5至100奈米、10至95 奈米、20至90奈米、30至85奈米、40至80奈米，更佳為50至75奈米。累積曲線及D₅₀可使用市售之粒度分佈計而求出。作為粒度分佈計例如可列舉日機裝粒度儀(NIKKISO Nanotrac Wave-EX150)(日機裝公司製造)。

上述奈米粒子之粒徑之跨度值為2.0以下。跨度值是以(D₉₀-D₁₀)/D₅₀而求出。此處，D₉₀為上述累積曲線達到90%之點之粒徑即90%直徑。D₁₀為上述累積曲線達到10%之點之粒徑即10%直徑。D₉₀及D₁₀可使用市售之粒度分佈計而求出。

上述奈米粒子之粒徑之標準偏差係例如為35奈米以下。該標準偏差較佳為1至35奈米、5至35奈米、10至35奈米、15至35奈米、20至35奈米、25至33奈米、28至30奈米。奈米粒子之粒徑之標準偏差是利用習知之粒度分佈計與粒徑一併算出。

上述生物活性物質之含量係相對於奈米粒子之重量為30重量%以上。此處所謂之含量係指基於將自奈米粒子中萃取出之生物活性物質之濃度進行定量而得之值來算出的相對於奈米粒子之重量的生物活性物質之重量。生物活性物質之含量之上限並無特別限定，但可例如，相對於奈米粒子之重量為95.0重量%以下、90.0重量%以下、80.0重量%以下、70.0重量%以下、60.0重量%以下、50.0重量%以下、40.0重量%以下、或者35.0重量%以下。

接著，對適合於上述奈米粒子之製造的製造方法之一例進行說明。該奈米粒子之製造方法包含混合步驟、以及析出步驟。

於混合步驟中，係將上述包含分散劑之乳化劑水溶液(以下簡稱為「A液」)、與原料溶液(以下簡稱為「B液」)於薄膜流體中混合。首先，對A液進行說明。溶解於A液中之乳化劑若為上述可添加於食品中者，則並無特別限定。較佳為乳化劑為HPC。HPC較佳為使用市售之食品添加物等級。

A液中之乳化劑之濃度例如為0.05至5.0重量%、0.08至3.0重量%，較佳為0.09至1重量%，特佳為0.1重量%。A液中之分散劑之濃度例如為0.01至10.0重量%、0.01至5.0重量%，較佳為0.1至1重量%，特佳為0.2重量%。

混合有A液與B液之薄膜流體之pH較佳為6至9。A液之pH較佳經調整為例如7至8。用以調整A液之pH之pH調整劑雖為任意，但例如可使用碳酸氫鈉、碳酸鈉、氫氧化鈣、氨、氫氧化鈉及氫氧化鉀等鹼物種。另外，將A液之pH調整為酸性側之pH調整劑係使用檸檬酸及乙酸等。

較佳為，為了使乳化劑溶解，較佳將A液充分攪拌。攪拌條件並無特別限定，但可例如為使用精密乳化分散機CLEARMIX(M技術(M Technique)公司製造)在15000rpm下歷時30至60分鐘之攪拌。於攪拌後在A液中有泡沫產生之情況下，亦可利用靜置、減壓或加壓等任意方法進行消泡。

接著，對B液進行說明。B液係包含生物活性物質溶解於其的有機溶劑。有機溶劑並無特別限定，但較佳為：乙醇、乙酸、1-丁醇、2-丙醇、1-丙醇、甲醇、甲酸、己烷、苯、甲苯、二乙基醚、氯仿、乙酸乙酯、二氯甲烷、丙酮及乙腈等。於該溶 劑中，生物活性物質係被溶解。較佳為於B液之製備中，於乙醇中添加生物活性物質而混合。此處，生物活性物質：乙醇之比為0.1：99.9、0.2：99.8、0.3：99.7、0.4：99.6、0.5：99.5、0.6：99.4、0.7：99.3、0.8：99.2、0.9：99.1或者1：99。此外，視需要亦可於B液之溶劑中混合乙醇以外之溶劑。

於混合步驟中，將A液與B液導入至相互對向而配設且至少一者相對於另一者而相對地旋轉之處理用平面之間。藉此，於處理用平面之間形成薄膜流體，A液與B液係被混合。

所混合之A液及B液係於薄膜流體中進行反應，形成內包有生物活性物質之奈米粒子。於析出步驟中，使該奈米粒子於薄膜流體中析出。於使用HPC作為乳化劑之情況下，於析出步驟中，內包有生物活性物質之HPC奈米粒子係於薄膜流體中析出。

此處，對適合於上述製造方法之裝置之一例進行說明。第1圖表示薄膜旋轉式分散機100之剖面之概略圖。薄膜旋轉式分散機100具備：夾持器10、夾持器20、導入部30、流體壓力賦予部40、導入部50、流體供給部60、及箱70。

夾持器10係配設於夾持器20之下方。夾持器10及夾持器20係分別保持處理部11及處理部21。處理部11及處理部21分別為環狀(圓環(ring)狀)。處理部11具有處理用平面1。處理部21具有與處理用平面1對向之處理用平面2。於夾持器20與處理部21之間配置有接面壓力賦予部22。接面壓力賦予部22係藉由對處理部21施加壓力(以下簡稱為「背壓」)，而使處理部21接近下方之處理部11。因此，處理用平面1與處理用平面2可相互接近及背 離。

如第1圖所示，夾持器10係藉由馬達，以夾持器10之軸心為中心，相對於夾持器20而相對地旋轉。藉此，相互對向而配設之處理用平面1係相對於處理用平面2而相對地旋轉。

於導入部30上連接有流體壓力賦予部40。藉由具備壓縮機之流體壓力賦予部40對A液加壓，而於處理用平面1與處理用平面2之間供給A液。更詳細而言，A液係藉由流體壓力賦予部40之加壓而自導入部30中導入至夾持器10及夾持器20之內側之空間。此外，A液係通過處理用平面1與處理用平面2之間，而即將流出至夾持器10及夾持器20之外側。此時，受到A液之輸送壓力的夾持器20係抵抗背壓而遠離夾持器10。藉此，於處理用平面1與處理用平面2之間形成有微小之間隔。此外，亦可將A液自導入部30直接供給至處理用平面1與處理用平面2之間。

導入部50為設置於處理部21之內部的B液之通路。於導入部50之一端連接有具備壓縮機之流體供給部60。流體供給部60係經由導入部50而於處理用平面1與處理用平面2之間供給B液。B液係自導入部50供給至處理用平面1與處理用平面2之間，而與A液合流。

藉由處理用平面1相對於處理用平面2之相對旋轉，A液及B液係於保持微小間隔之處理用平面1及處理用平面2之間合流而成為薄膜流體。於薄膜流體內，A液與B液之混合及反應係得以促進。藉由A液與B液之反應而生成之產物係內包生物活性物質，作為均勻且微細之奈米粒子而於薄膜流體中析出。所析出之 奈米粒子係以懸浮於液體中之狀態排出至夾持器10及夾持器20之外側。

箱70係配置於夾持器10及夾持器20之外周面之外側。箱70係收納經排出至夾持器10及夾持器20之外側之奈米粒子分散液。

作為適合於上述製造方法之裝置，例如可列舉作為強制薄膜式微反應器之ULREA SS-11(M技術公司製造)。於使用ULREA SS-11之情況下，可適當設定夾持器10之轉數、背壓、A液及B液之流速及溫度等。例如，轉數為350至2500rpm，較佳為400rpm。背壓為0.001至0.1兆帕(MPa)、0.005至0.08兆帕、0.008至0.05兆帕、0.01至0.03兆帕，較佳為0.02兆帕。

本實施態樣之食品添加用奈米粒子由於含有包含即便用於食品中亦安全之乳化劑的奈米粒子，故可添加於食品中。該食品作為例如功能性食品、特定保健用食品以及營養功能性食品等而被攝取(飲食)。藉由攝取內包生物活性物質之上述奈米粒子，攝取者可獲得有助於健康之保持、增進及恢復之生物活性。

於功能性食品等之中，上述食品添加用奈米粒子之含量並無特別限定。例如，食品添加用奈米粒子係相對於食品而以90重量%、80重量%、70重量%、60重量%、50重量%、40重量%、30重量%、20重量%、10重量%、5重量%、3重量%、2重量%、1重量%或者0.1重量%被包含。

如以上所詳細說明，本實施態樣之奈米粒子係基本 上不受反應槽內之溫度梯度及濃度梯度之影響，因此如下述實施例1所示，D₅₀之值為200奈米以下，粒徑之跨度值為2.0以下，而具有均勻之粒徑。另外，相對於食品添加用奈米粒子之重量，該奈米粒子中之生物活性物質之含量係達到30重量%以上。

另外，上述奈米粒子中所內包之上述生物活性物質亦可選自以下群組：糙米胚芽萃取物、γ-穀醇、阿魏酸、環木菠蘿烯醇FE、24-亞甲基環木菠蘿烷醇FE、菜油固醇FE及β-植甾醇FE。藉由該等生物活性物質，胰島素抗性、肥胖、血脂異常症、葡萄糖耐受性異常、糖尿病、動脈硬化症及炎症性疾病等係得以改善。上述奈米粒子由於粒徑均勻、且具有高含量之生物活性物質，故即使在低用量下亦可獲得生物活性。

另外，如下述實施例3所示，本實施態樣之食品添加用奈米粒子的經口攝取時之自腸管至血液中之上述生物活性物質之吸收量係較生物活性物質之原體而言高5倍以上。因此，例如於經口授與該食品添加用奈米粒子之情況下，可將生物活性物質效率良好地輸送至血液中。此外，吸收量亦可為自授與起1小時後，經過6小時、12小時、24小時、36小時或者48小時後為止，進入血液中之生物活性物質之總重量。與生物活性物質之原體相比較，上述吸收量為5倍以上100倍以下、5倍以上90倍以下、5倍以上80倍以下、5倍以上70倍以下、5倍以上60倍以下、5倍以上50倍以下、5倍以上40倍以下、5倍以上30倍以下、5倍以上20倍以下或者5倍以上10倍以下。另外，上述生物體並無特別限定，係指動物、特別是包括人類之哺乳類動物之身體。

此外，於經口授與該食品添加用奈米粒子之情況下，與授與生物活性物質之原體之情況相比較，經過既定時間後之生物活性物質之血液中濃度可為5倍以上100倍以下、5倍以上90倍以下、5倍以上80倍以下、5倍以上70倍以下、5倍以上60倍以下、5倍以上50倍以下、5倍以上40倍以下、5倍以上30倍以下、5倍以上20倍以下、5倍以上10倍以下或者6倍以上9倍以下。

另外，於上述混合步驟中，亦可於藉由將包含分散劑之A液、與B液，導入至相互對向而配設且至少一者相對於另一者而相對地旋轉之處理用平面之間而形成的薄膜流體中，將A液與B液混合。藉此，可製造具有更均勻之粒徑、且生物活性物質之含量高之奈米粒子。另外，由於A液中包含分散劑，故可獲得具有良好分散性之食品添加用奈米粒子。

此外，上述乳化劑亦可選自以下群組：HPC、羥基丙基甲基纖維素、聚乙烯基吡咯啶酮、卵磷脂、皂苷類、固醇類、甘油脂肪酸酯、蔗糖脂肪酸酯、聚甘油脂肪酸酯及聚山梨醇酯。該等乳化劑可被利用於食品中，且適合於奈米粒子之自發性乳化。

此外，繼析出步驟之後，亦可自奈米粒子懸浮液中蒸餾去除有機溶劑，將奈米粒子冷凍乾燥。另外，可利用噴射乾燥法將奈米粒子懸浮液粉體化，或者亦可利用熱熔法將奈米粒子懸浮液固形化。

此外，本實施態樣之食品添加用奈米粒子亦可為分散於水性分散液中之食品添加用奈米粒子分散液。水性分散液可單獨包含水，亦可包含水及可與水混合之溶劑。作為可混合之溶 劑，可列舉甲醇、異丙醇及乙二醇等醇類等。

於食品添加用奈米粒子分散液之情況下，食品添加用奈米粒子之濃度之上限並無特別限定，但例如，相對於食品添加用奈米粒子分散液之重量為50.0重量%以下、40.0重量%以下、30.0重量%以下、20.0重量%以下、10.0重量%以下、5.0重量%以下、3.0重量%以下、1.0重量%以下、0.9重量%以下、0.8重量%以下、0.7重量%以下或者0.65重量%以下。

(實施態樣2)

接著，對本發明之實施態樣2進行說明。在本實施態樣中，對於使用上述實施態樣1之食品添加用奈米粒子的批次法之製造方法，以與上述食品添加用奈米粒子之製造方法不同之方面為中心進行說明。

本實施態樣之食品添加用奈米粒子之製造方法包含粒子形成步驟、及蒸餾去除步驟。在粒子形成步驟中，將於有機溶劑中溶解有生物活性物質之原料溶液，滴加於包含分散劑且將pH調整為弱鹼性之乳化劑水溶液中，獲得奈米粒子懸浮液。

原料溶液中之生物活性物質之濃度可根據生物活性物質之物性等而適當設定。例如，原料溶液中之生物活性物質之濃度為0.1至30重量%、0.2至20重量%、0.3至10重量%，較佳為0.5重量%。

乳化劑水溶液之pH為弱鹼性。此處，所謂弱鹼性，係指pH超過8.0且為11.0以下。乳化劑水溶液之pH只要利用上述鹼 物種等習知之pH調整劑來調整即可。pH調整劑較佳為碳酸氫鈉。

在蒸餾去除步驟中，自上述奈米粒子懸浮液中蒸餾去除溶劑。蒸餾去除之方法可採用習知之任意方法。例如，較佳於減壓下將奈米粒子懸浮液一邊攪拌一邊蒸餾去除。蒸餾去除之時間只要根據溶劑之量而設定即可。蒸餾去除步驟之後，亦可進一步將奈米粒子冷凍乾燥。

如以上所詳細說明，本實施態樣之食品添加用奈米粒子之製造方法可藉由將乳化劑水溶液之pH設為弱鹼性，而效率良好地製造D₅₀之值為200奈米以下、粒徑之跨度值為2.0以下的均勻粒徑之食品添加用奈米粒子。另外，如下述實施例4所示，該奈米粒子中之生物活性物質之含量係相對於奈米粒子之重量為30重量%以上。

[實施例]

藉由以下之實施例，對本發明進一步進行具體說明，但本發明不受實施例之限定。

(實施例1)

使用ULREA SS-11，以如下方式製作HPC奈米粒子。首先，將A液填充於A液罐中，將罐加壓至0.3兆帕。然後，以設定值43℃(實測值約41℃)，將A液在167毫升/分鐘(mL/min)下送液，接著以設定值40℃(實測值約31℃)，將B液在100毫升/分鐘下送液。A液為包含0.1重量%HPC、0.0025重量%NaCO₃及0.2重量%D-甘露糖醇之水溶液。另外，B液之組成為γ-穀醇：乙醇以重量比計 為0.5：99.5之溶液。將轉數設為400rpm，將背壓設為0.02兆帕。混合液(湧出液)之pH為8.5。於接收罐中回收15公升之湧出液。在本實施例中，為了蒸餾去除乙醇，而於接收罐之底面設置電熱帶，加溫至70℃。將於真空減壓(-0.1兆帕)下進行整夜溶劑蒸餾去除的食品添加奈米粒子分散液於-80℃下冷凍，在支架式冷凍乾燥機中將支架加溫至45℃，冷凍乾燥3天，獲得49公克之HPC奈米粒子。

量取上述製備之HPC奈米粒子10毫克於管中，添加超純水(Milli Q water)10毫升。於漩渦混合器中攪拌30秒後，進行5分鐘超音波處理。以超純水作為對照，利用日機裝粒度儀(NIKKISO Nanotrac Wave-EX150)(日機裝公司製造)測定HPC奈米粒子之粒度分佈。

另外，於上述製備之HPC奈米粒子10毫克中添加5或10毫升之純水，利用超音波洗滌機處理5分鐘後，利用超音波分散機處理1分鐘，將經處理之液體滴加於附有酯支持膜之粗粒(grit)上，將於大氣下乾燥之物作為TEM(Transmission Electron Microscope，穿透式電子顯微鏡)觀察用試樣。利用穿透式電子顯微鏡(TEM，JEM-2100，日本電子公司製造)拍攝TEM觀察用試樣，觀察HPC奈米粒子之外觀。

為了測定HPC奈米粒子之仄他電位(zeta potential)，利用超純水製備5毫克/毫升(mg/mL)之HPC奈米粒子溶液，利用漩渦混合器攪拌30秒，以超音波處理10分鐘。使用粒度儀(Nanotrac Wave-UZ152)(日機裝公司製造)測定所獲得之 試樣之仄他電位。

HPC奈米粒子中之γ-穀醇含量係以如下方式進行評價。首先，製備標準溶液。量取糙米胚芽萃取物10毫克於100毫升量瓶中，添加乙腈50毫升而溶解。接著，使用乙腈而定容至100毫升，作為標準原液(100微克/毫升(μg/mL))。以成為50、25、12.5、6.25、3.125微克/毫升之方式，使用乙腈將標準原液階段性稀釋，作為標準溶液。

於試樣溶液之製備中，量取試樣約10毫克，添加超純水10毫升。利用漩渦混合器攪拌30秒後，進行5分鐘超音波處理，作為試樣原液。於試樣原液1.0毫升中添加乙腈而成為10毫升。將該液體以20℃、10,000×公克進行15分鐘離心分離。使用0.2微米之膜濾器將離心後之上澄液過濾，將所獲得之濾液作為試樣溶液。對於試樣溶液，係以n=3實施試驗。將標準溶液以及試樣溶液於下述條件下利用高效液相層析法(high performance liquid chromatography，HPLC)分析，並根據標準溶液之校準曲線，藉由計算而求出試樣溶液中之γ-穀醇含量。

HPLC之條件

設備：LC-2000plus系列(日本分光公司製造)

檢測波長：UV 320奈米

管柱：Inertsil SIL-100A(GL科學公司製造，150×4.6毫米I.D，5微米)

管柱溫度：30℃

流動相：正己烷：2-丙醇：乙酸=470：25：5，流動相之製備係使用HPLC用溶劑，乙酸含量為99.5%以上

流量：1.0毫升/分鐘

注入量：10微升(μL)

測定時間：10分鐘

(結果)

HPC奈米粒子中之γ-穀醇之含量為46.1重量%。如第2圖所示，HPC奈米粒子之粒度分佈以單峰計，D₅₀為72奈米。HPC奈米粒子之粒徑之跨度值為1.3，標準偏差為29奈米。另外，如第3圖所示，觀察到內包有γ-穀醇之分散性良好之HPC奈米粒子之粒子。HPC奈米粒子之仄他電位平均為-33.45毫伏特(mV)。

(實施例2)

對於上述實施例1中製備之HPC奈米粒子，以如下方式對在腸液內之自HPC奈米粒子中之γ-穀醇之溶出率進行評價。首先，為了再現絕食時之腸液而製備人工腸液。使2.18公克之人工腸液製備用試劑(塞萊斯特(Celeste)公司製造)、6.19公克之NaCl、3.44公克之NaH₂PO₄、及0.42公克之NaOH溶解於純淨水1000毫升中。接著，使用1N NaOH或1N HCl水溶液，將溶液之pH調整至6.5，將該溶液作為人工腸液。

將糙米胚芽萃取物(原體)及HPC奈米粒子各10毫克添加於人工腸液10毫升中，利用漩渦混合器攪拌30秒。採集600微升作為0小時之試樣後，於37℃下振盪，於0.5、1、2、4、6、24 小時後亦分別採集600微升。將所採集的試樣於4℃下以15分鐘、20,000rpm進行離心，利用0.2微米之過濾器來過濾。於上清液100微升中添加乙腈900微升，攪拌30秒。將試樣進一步於4℃下以15分鐘、20,000rpm進行離心，利用0.2微米之過濾器來過濾。以與上述實施例1相同之方式，藉由HPLC分析而對所獲得之試樣中所含之γ-穀醇之量進行定量。

(結果)

第4圖表示在HPC奈米粒子之濃度為1毫克/毫升之人工腸液中之γ-穀醇之量之經時變化。於HPC奈米粒子之情況下，24小時後之人工腸液中之γ-穀醇之量為31微克/毫升(相對於人工腸液中之HPC奈米粒子之濃度1毫克/毫升，為3.1%)。若考慮到該HPC奈米粒子中之γ-穀醇之含量46.1重量%，則溶出率為6.7重量%。

(實施例3)

使用小鼠，對上述實施例1中製備之HPC奈米粒子中之γ-穀醇之吸收性進行評價。取得小鼠(C57BL/6J，6週齡，雄，日本查爾斯河(Charles River)公司製造)，使其自由攝取不使用米糠之飼料CRF-1(東方酵母(Oriental Yeast)公司製造)，飼養一週。在7週齡，經口授與320微克/公克(μg/g)(體重)之HPC奈米粒子或者糙米胚芽萃取物(原體)，每經過既定之時間，自眼窩靜脈採集血液(n=3)。

將所採集的血液進行離心分離，獲得上清之血漿。於所獲得之血漿中添加異丙醇，利用漩渦混合器進行攪拌，進一 步進行超音波處理，離心分離後，獲得上清。使上清通過0.2微米過濾器，作為LCMS(liquid chromatography mass spectrometry，液相層析-質譜法)測定用試樣。對於LCMS測定用試樣，以下述條件，使用液相層析質譜法(LC/MS)而測定環木菠蘿烯醇FE、24-亞甲基環木菠蘿烷醇FE、菜油固醇FE及β-植甾醇FE以及阿魏酸之血液中濃度。

LC/MS之測定條件

裝置：1260 Infinity，6430 Triple Quad LC/MS(安捷倫科技(Agilent Technologies)公司製造)

分析管柱：L-column 2 ODS 150毫米×2.1毫米I.D 3.0微米

管柱烘箱溫度：40℃

流動相：乙腈：甲醇：乙酸銨=50：50：0.3(v：v：w)

離子源：APCI(atmospheric pressure chemical ionization，大氣壓力化學游離)

極性：負(Negative)

噴霧器壓力(Nebulizer Pressure)：60磅每平方吋(psi)

乾燥氣體(Drying Gas)之流速：5公升/分鐘(L/min)

乾燥氣體(Drying Gas)之溫度：350℃

APCI Vap之溫度：350℃

電暈電流(Corona Current)：20微安培(μA)

毛細管電壓(Capillary Voltage)：3,500伏特

將LC/MS中之測定對象物質之轉換等顯示於表1中。

(結果)

第5(A)圖及第5(B)圖分別表示在經口授與原體及HPC奈米粒子之小鼠中之γ-穀醇中所含之成分以及阿魏酸之血液中濃度。於HPC奈米粒子之情況下，授與後24小時為止之阿魏酸及環木菠蘿烯醇FE之血液中濃度係相較於原體被維持得較高。更詳細而言，授與1小時後之阿魏酸之血液中濃度於原體的情況為17.6奈 克/毫升(ng/mL)，與此相對，於HPC奈米粒子的情況為113.5奈克/毫升。另外，授與4小時後之環木菠蘿烯醇FE之血液中濃度於原體的情況為檢測極限以下，與此相對，於HPC奈米粒子的情況為18.6奈克/毫升。

關於阿魏酸，若根據第5(A)圖及第5(B)圖而算出0至6小時後之曲線下面積(AUC，area under the curve)，則如第6圖所示，相對於原體之AUC為17.6，HPC奈米粒子之AUC為164.4。同樣地，關於環木菠蘿烯醇FE，若算出0至48小時後之AUC，則如第7圖所示，相對於原體之AUC為0，HPC奈米粒子之AUC為224.2。

藉由本實施例，顯示出於上述實施例1中製備之HPC奈米粒子於經口授與之情況下，使所內包之γ-穀醇之血液中之吸收量較原體而言係大幅度上升。

(實施例4)

如下所述，利用水中乳液法亦可獲得生物活性物質之含量及粒徑之均勻性高之HPC奈米粒子。以0.5重量%之濃度使糙米胚芽萃取物溶解於乙醇中，獲得60毫升之糙米胚芽萃取物溶液。另一方面，製備包含0.1重量%HPC、0.2重量%D-甘露糖醇及0.01重量%碳酸氫鈉之水溶液120公克(pH 8.2)。

接著，將上述糙米胚芽萃取物溶液一邊在40℃、400rpm下攪拌，一邊使用佩里斯塔泵(Perista Pump)，以固定速度(4.0rpm)滴加於上述水溶液中，獲得糙米胚芽萃取物奈米粒子懸浮 液。接著於減壓下一邊在30℃、100rpm下繼續攪拌，一邊蒸餾去除混合溶劑。於約1小時之混合溶劑蒸餾去除後，將60毫升冷凍乾燥整夜，獲得糙米胚芽萃取物奈米粒子之乾燥粉末0.59公克。

以與實施例1相同之方式，測定糙米胚芽萃取物奈米粒子中之γ-穀醇之含量、及糙米胚芽萃取物奈米粒子之粒度分佈。

(結果)

糙米胚芽萃取物奈米粒子中之γ-穀醇之含量為37.0重量%。糙米胚芽萃取物奈米粒子之D₅₀為87奈米，粒徑之跨度值為0.7。

(實施例5)

使用水中乳液法，以如下方式製作HPC奈米粒子。使糙米胚芽萃取物以0.5重量%之濃度溶解於乙醇中，獲得60毫升之糙米胚芽萃取物溶液(B1液)。另一方面，製備包含0.1重量%之HPC、0.2重量%之各種糖醇及0.0025重量%碳酸氫鈉之水溶液(A1液)120公克。所使用之糖醇為麥芽糖醇、山梨糖醇、赤藻糖醇及乳糖醇。

同樣地，使糙米胚芽萃取物以0.5重量%之濃度溶解於乙醇中，添加0.65重量%之HPC，獲得60毫升之糙米胚芽萃取物溶液(B2液)。另一方面，製備包含0.2重量%之各種糖醇及0.0025重量%碳酸氫鈉之水溶液(A2液)120公克。

接著，對在40℃、400rpm下攪拌之上述A1液中，使用佩里斯塔泵，以固定速度4rpm滴加上述B1液，獲得糙米胚芽萃取物奈米粒子懸浮液。接著於減壓下以30℃蒸餾去除混合溶劑。於約1小時之混合溶劑蒸餾去除後，將約90毫升冷凍乾燥整夜，獲 得糙米胚芽萃取物奈米粒子之乾燥粉末。使用A2液及B2液進行同樣之操作，獲得糙米胚芽萃取物奈米粒子之乾燥粉末。

觀察糙米胚芽萃取物奈米粒子之乾燥粉末之顏色、性質狀態及於水中之分散性。所有乾燥粉末皆具備分散性。另外，以與實施例1相同之方式，測定該糙米胚芽萃取物奈米粒子中之γ-穀醇之含量、以及糙米胚芽萃取物奈米粒子之粒度分佈。

(結果)

將糙米胚芽萃取物奈米粒子之顏色、性質狀態、D₅₀、跨度值及γ-穀醇之含量顯示於表2中。使用包含HPC之A1液而製備之糙米胚芽萃取物奈米粒子係較使用不包含HPC之A2液而製備之糙米胚芽萃取物奈米粒子而言，存在D₅₀較小之傾向，含量亦較大。

本發明係於不脫離本發明之廣義之精神及範圍的情況下，可進行多種實施態樣及變形者。另外，上述實施態樣係用以對本發明進行說明者，並不限定本發明之範圍。即，本發明之範圍並非由實施態樣，而是由申請專利範圍之範圍所揭示。而且， 於申請專利範圍之範圍內以及與其同等之發明意義之範圍內所實施的多種變形係被視為在本發明之範圍內。

本申請案係基於2016年8月26日提出申請之日本專利申請第2016-165797號申請案。將日本專利申請第2016-165797號申請案之說明書、專利申請之範圍、圖式整體作為參照而併入本說明書中。

[產業上之可利用性]

本發明適合於包含生物活性物質之功能性食品等。

Claims (9)

1. 一種食品添加用奈米粒子，其含有：包含乳化劑及分散劑之奈米粒子；以及內包於該等奈米粒子中之生物活性物質，其中，該等奈米粒子之D₅₀之值為200奈米以下，該等奈米粒子之粒徑之跨度值為2.0以下，且該生物活性物質之含量係相對於該等奈米粒子之重量為30重量%以上。
2. 如請求項1所述之食品添加用奈米粒子，其中經口攝取時之自腸管至血液中之該生物活性物質之吸收率係較該生物活性物質之原體而言高5倍以上。
3. 如請求項1或2所述之食品添加用奈米粒子，其中該乳化劑係選自以下群組：羥基丙基纖維素、羥基丙基甲基纖維素、聚乙烯基吡咯啶酮、卵磷脂、皂苷類、固醇類、甘油脂肪酸酯、蔗糖脂肪酸酯、聚甘油脂肪酸酯及聚山梨醇酯。
4. 如請求項1或2所述之食品添加用奈米粒子，其中該生物活性物質係選自以下群組：糙米胚芽萃取物、γ-穀醇、阿魏酸、環木菠蘿烯醇阿魏酸酯、24-亞甲基環木菠蘿烷醇阿魏酸酯、菜油固醇阿魏酸酯及β-植甾醇阿魏酸酯。
5. 一種食品添加用奈米粒子之製造方法，其包含：混合步驟，於藉由將包含分散劑的乳化劑水溶液、以及於 有機溶劑中溶解有生物活性物質的原料溶液，導入至相互對向而配設且至少一者相對於另一者而相對地旋轉之處理用平面之間而形成的薄膜流體中，將該乳化劑水溶液與該原料溶液混合；以及析出步驟，使內包該生物活性物質、且包含該乳化劑的奈米粒子析出於該薄膜流體中。
6. 如請求項5所述之食品添加用奈米粒子之製造方法，其中該薄膜流體之pH為6至9。
7. 一種食品添加用奈米粒子之製造方法，其包含：粒子形成步驟，將於有機溶劑中溶解有生物活性物質的原料溶液，滴加於包含分散劑且將pH調整為弱鹼性的乳化劑水溶液中，獲得奈米粒子懸浮液；以及蒸餾去除步驟，自奈米粒子懸浮液中蒸餾去除溶劑。
8. 如請求項5至7中任一項所述之食品添加用奈米粒子之製造方法，其中該乳化劑係選自以下群組：羥基丙基纖維素、羥基丙基甲基纖維素、聚乙烯基吡咯啶酮、卵磷脂、皂苷類、固醇類、甘油脂肪酸酯、蔗糖脂肪酸酯、聚甘油脂肪酸酯及聚山梨醇酯。
9. 如請求項5至7中任一項所述之食品添加用奈米粒子之製造方法，其中該生物活性物質係選自以下群組：糙米胚芽萃取物、γ-穀醇、阿魏酸、環木菠蘿烯醇阿魏酸酯、24-亞甲基環木菠蘿烷醇阿魏酸酯、菜油固醇阿魏酸酯及β-植甾醇阿魏酸酯。