TW201827040A - 粒子及其製造方法 - Google Patents
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Abstract
本發明欲提供一種新的粒子,藉由將其添加至製劑可輕易地控制硬度、崩散性等之特性,係從構成細胞壁之成分獲得最大粒徑為1~800nm的粒子。
Description
本發明係關於一種粒子,熱安定性等之特性優良,係從構成細胞壁之成分獲得,具有最大徑為1~800nm。
至今,有眾多微細粒子被應用於各種領域中。就如此之微細粒子而言,已知有例如富勒烯(fullerene)或奈米碳管等奈米粒子,或脂質體等來自天然物之微細粒子。前者係具有耐熱性或耐溶劑性等之物性,後者因為來自天然物故容易對於人體使用等,此等微細粒子被認為有各式各樣的物性。
然而在現狀,於各個技術領域中,期望能使如此之微細粒子的物性更為優良。此外,微細粒子越微細化、奈米化則製造越為困難,也期望提高品質安定性或生產性。
在使用如此之微細粒子的技術領域之中,本案發明者們著眼於製劑之技術領域。亦即,於製劑之技術領域中,為了使製劑化變得容易,達成品質之安定化、提高有用性等之目的,於幾乎所有的製劑中,會添加賦形劑、安定劑、保存劑、成形助劑等添加劑(參照專利文獻1)。然而,若使用用以提高製劑之硬度的添加劑,雖然製劑之硬度提高,但有發生崩散性降低之問題的傾向。此外,若反過來重視製劑之崩散性,則有產生無法獲得期望之硬度之問題的傾向。
另外,製劑之中,不需要醫師等之處方籤之一般用醫藥品,與管理嚴格之醫療用醫藥品不同,係陳列於藥局等,一般人可以很輕易地購買到。然而,因為根據藥局等之店鋪的構成,店內溫度並非固定,故一般用醫藥品比起醫療用醫藥品,有更要求耐熱性、耐寒性之傾向。此外,食品、化妝品等也同樣地有更要求耐熱性、耐寒性之傾向。 [先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本特開2015-193600
[發明所欲解決之課題] 本發明係以如此之情事為鑑者,提供一種嶄新的微細粒子,藉由添加於製劑中,可輕易地控制硬度、崩散性等之特性,而且可不損及此等之特性並提高耐熱性、耐寒性,即使摻合於一般用醫藥品仍可充分地發揮其特性。 [解決課題之手段]
本發明之第1要旨係從構成細胞壁之成分所獲得之最大徑為1~800nm的粒子。
此外,本發明之第2要旨,係第1要旨之粒子中,從構成細胞壁之成分獲得之粒子為球體;本發明之第3要旨,係第1或第2要旨之粒子中,從構成細胞壁之成分獲得之粒子係以醣作為主成分。
此外,本發明之第4要旨,係一種粒子之製造方法,為製造第1~第3要旨之任一項之粒子的方法,係具備溶解細胞壁之步驟,及將粒子從該步驟所獲得之溶解物分離之步驟;本發明之第5要旨,係一種粒子之製造方法,為製造第1~第3要旨之任一項之粒子的方法,具備準備含有構成細胞壁之成分之液體之步驟,及將粒子從該液體分離之步驟。
又,本發明之第6要旨係含有第1~第3要旨之任一項之粒子的組成物;本發明之第7要旨係第6要旨之組成物中,選自於由醫藥組成物、食品組成物及化妝品組成物構成之群組中之至少一種之組成物。
亦即,本案發明者們,為了獲得可適當使用於各種用途之微細的粒子,進行一系列各種研究。其結果發現了至今尚未為人所知之嶄新的微細微粒。該微細粒子,根據到目前為止的研究,已明瞭其分散性、耐熱性、耐寒性等優良。 [發明之效果]
如此,本發明之粒子因為從構成細胞壁之成分獲得,可享有來自天然之食物纖維之健康方面的好處。此外,因為最大徑為1~800nm之極小,對於水系及油系皆具有耐溶解性,且耐熱性、耐寒性、耐乾燥性等優良,故可摻合於廣範圍之製劑。另外,若於製劑中使用本發明之粒子,可輕易地控制硬度、崩散性等之特性,可獲得具備期望之特性的製劑。
其中,從構成細胞壁之成分獲得之粒子為球體,流動性、分散性優良。
而,藉由使從構成細胞壁之成分獲得之粒子係以醣作為主成分,因為會成為相對地使容易成為過敏原之蛋白質的含量少,或是完全沒有此等蛋白質,故可成為在服用時,安全性更高者。
另外,為製造本發明之粒子的方法,且具備溶解細胞壁之步驟及從由該溶解細胞壁之步驟所獲得之溶解物分離粒子之步驟者,藉由選擇具有細胞壁之生物,可使用期望之構成細胞壁之成分,可提高獲得之粒子之設計的自由度。
另外,為製造本發明之粒子的方法,且具備準備含有構成細胞壁之成分的液體,從該液體分離粒子之步驟者,因為可事先排除掉構成細胞壁之成分以外的雜質,能以良好之效率來製造粒子。
而,含有本發明之粒子之組成物,可享有來自天然之食物纖維之健康方面的好處。
此外,若該組成物係選自於由醫藥組成物、食品組成物及化妝品組成物構成之群組中之至少一種,因為本發明之粒子係容易成為過敏原之蛋白質的含量少,或是完全沒有此等蛋白質,安全性可更提高。
此外,本發明之「主成分」係指能對於該材料之特性造成影響的成分的含意,該成分之含量通常為材料全體之50重量%以上。
然後,針對本發明之為了實施的形態進行說明。但本發明並不僅限定於此等實施形態。
本發明之「構成細胞壁之成分」係指在屬於植物界之生物、屬於菌物界之生物、屬於原生生物界之生物、屬於原核生物界之生物等之細胞中可見之形成細胞壁之物質,也包含構成該物質之醣類的含意。
就上述屬於植物界之生物而言,可舉例如紅藻類、褐藻類、綠藻類、輪藻類、苔蘚植物、蕨類植物、種子植物等。此外,就上述屬於菌物界之生物而言,可舉例如藻菌類、子囊菌類、擔子菌類、地衣類等,就屬於原生生物界之生物而言,可舉例如矽藻類。另外,就屬於原核生物界之生物而言,可舉例如細菌類、藍綠藻類等。此等之中,考慮容易大量生產均一性高者之觀點,宜使用屬於菌物界、原生生物界、原核生物界之生物、所謂的藻類(紅藻類、褐藻類、綠藻類、輪藻類、矽藻類、藍綠藻類等)來作為材料,特別是菌物界中,宜使用屬於子囊菌類、擔子菌類等之酵母。此外,考慮獲得之粒子,作為製劑之添加劑發揮更優良之效果的觀點,宜使用種子植物中屬於豆科或薑科者,綠藻類中屬於綠球藻科(Chlorellaceae)者,子囊菌類、擔子菌類等中屬於酵母菌屬(Saccharom yces)或裂殖酵母菌屬(Schizosaccharomyces)之酵母。
而,構成細胞壁之成分,根據生物其成分及其配比會大不相同。因此,根據作為材料之生物,粒子之構成醣的比率會不相同。例如,屬於植物界之生物的細胞壁通常為2層結構,作為代表之成分可列舉纖維素、木質素、半纖維素。而,即使是屬於植物界之生物之中,每個種族中半纖維素之含有比率也大不相同。此外,藻類中亦有為2次細胞之不具有木質素者。
此外,酵母之細胞壁通常為單層,作為代表之成分可列舉β-葡聚糖(β-gluca n)、半乳甘露聚糖。此外,分類為細菌類之乳酸菌的細胞壁通常為單層,作為代表之成分可列舉右旋糖酐(dextran)、磷壁酸(Teichoic acid)、細胞壁多醣。
亦即,本發明之粒子係從構成細胞壁之成分獲得者之一事,可從作為材料之每種生物所獲得之粒子之構成醣的比率為固定之情事推導出。例如,甘草(學名:Glycyrrhiza uralensis)因為是種子植物,細胞壁具有大量之纖維素、木質素、半纖維素,通常就構成醣而言,葡萄糖為60重量%左右,木質素為10~30重量%,其他成分為10~30重量%。另一方面,將甘草作為材料之本發明之粒子如後述之實施例1(表1、表2)所示,作為構成醣,具有葡萄糖64.8重量%,以及少量多樣之其他的醣,並具有木質素14.0重量%。如上述,甘草之細胞壁與將甘草作為材料之本發明之粒子,構成醣及木質素的比率極為相近。此外,以下所示之成分組成,若無特別記載的情況下,皆表示重量基準(重量份、重量%)。
此外,綠球藻(chlorella)因為屬於綠藻類,與甘草同樣地,其細胞壁具有大量之纖維素、木質素、半纖維素。而,將綠球藻作為材料之本發明的粒子,係如後述之實施例3(表3、表4)所示,作為構成醣具有葡萄糖59.8重量%,以及少量多樣之其他的醣,並具有木質素6.1重量%。此外,與甘草相比,綠球藻之木質素含量較低,據認為木質素為植物進化過程中最後出現之具代表性的成分,係基於綠球藻與甘草之間之種類差異所造成的。
另外,酵母通常屬於子囊菌類或擔子菌類等,其細胞壁具有大量之β-葡聚糖、 半乳甘露聚糖,但幾乎不含有木質素。反映該點,將酵母作為材料之本發明之粒子,如後述實施例4(表5、表6),構成醣幾乎全部為葡萄糖,且具有木質素0.6重量%,除此之外,幾乎不含有葡萄糖以外之醣。
本發明之粒子只要是從如此之構成細胞壁之成分所獲得者即可,並不需要對此等之成分進行限定。然而,若具體列舉構成如此之細胞壁之成分,例如有纖維素、半纖維素、果膠、醣蛋白質、苯酚化合物等。
就上述半纖維素而言,可舉例如木葡聚糖、1,3-1,4-β-D-葡聚糖、木聚糖、葡甘露聚糖、胼胝質(callose)等。就上述果膠而言,可舉例如同型半乳糖醛酸聚糖(Homogalacturonan)、鼠李半乳糖醛酸聚糖 I(rhamnogalacturonan I)、鼠李半乳糖醛酸聚糖 II(rhamnogalacturonan II)、芹半乳糖醛酸聚糖(apiogalacturonan)、阿拉伯半乳聚糖(arabinogalactan)、聚阿拉伯糖(arabinan)、半乳聚糖(galactan)等。就上述醣蛋白質而言,可舉例如伸展蛋白(extensin)、阿拉伯半乳聚糖蛋白等。就上述苯酚化合物而言,可舉例如木質素等。
構成上述細胞壁之成分含有許多多個醣鍵結的結構。就如此之構成醣而言, 可舉例如葡萄糖、木糖、半乳糖、海藻糖、纖維三糖、纖維四糖、木聚糖、阿拉伯糖、甘露糖、鼠李糖等。構成上述細胞壁之成分中亦包含此等醣。
本發明之「粒子」係指以電子顯微鏡觀察時,可觀察到其結構為2層結構、2層膜結構、多層結構、多層膜結構者之含意。亦即,本發明之粒子至少最外層與內部具有不相同之電子密度。
本發明之粒子最大徑為1~800nm,更宜為10~800nm,進一步宜為30~500nm, 更進一步宜為40~300nm。而,本發明中「粒子之最大徑」係指在粒子為球體時的直徑,為其他形狀時,係指其最大長。粒徑例如可使獲得之粒子分散於超純水,使用高濃度粒徑分析儀測定該分散液。使用高濃度粒徑分析儀測定粒徑時,將算出之平均粒徑作為其粒子之最大徑,算出之平均粒徑落於最大徑所規定之範圍內即可。
本發明之粒子通常係沒有奈米碳管等尖銳部分的形狀,宜為球體之形狀。上述球體不僅包含真球,也包含橢圓形等之形狀。粒子之形狀,例如可利用穿透式電子顯微鏡拍攝經負染色之粒子,藉由觀察其外觀而能進行判別。例如使聚集為丸粒狀之粒子分散於超純水,使該分散液吸附於網格(mesh),在其上盛放染色液。然後,以濾紙吸取多餘之染色液,使其乾燥,以穿透式電子顯微鏡進行拍攝,藉此可觀察粒子之外觀。
本發明之粒子係對於水系及油系之任一液體的分散性佳,其中對於水系之液體的分散性高。此外,可長時間保持該優良之分散性。粒子之分散性例如可藉由使獲得之粒子分散於超純水,以穿透式電子顯微鏡拍攝該分散液,觀察該分散之程度來進行判別。又,藉由將該分散液與保存一定期間後者作比對,可判別分散性保持之程度。
本發明之粒子的耐壓性及耐熱性優良,粒徑幾乎沒有因為至少到2大氣壓為止之加壓、到121℃為止之加熱導致變化。粒子之耐壓性、耐熱性,例如可對於經分散於超純水中之粒子,及將該分散液加壓及加熱後於其中所含之粒子,各別以高濃度粒徑分析儀算出粒徑的分布,比對兩者時從兩者之粒徑分布沒有變動之情事來進行判別。
本發明之粒子的耐寒性及耐乾燥性優良,幾乎未因為-50至-80℃為止之冷卻、乾燥造成粒徑的變化。粒子之耐寒性及耐乾燥性,例如可對於經分散於超純水中之粒子,及將該分散液進行冷凍乾燥(-50℃)並使該乾燥物再次分散於超純水後於其中所含有之粒子,各別以高濃度粒徑分析儀算出粒徑的分布,比對兩者時粒徑分布沒有變動之情事來進行判別。此外,即使將上述冷凍乾燥物於-80℃保存7天後,使其分散於超純水而得者中所含粒子同樣地進行比對,粒徑之分布亦沒有變動。
另外,即使進行加壓、加熱、冷卻、乾燥,本發明之粒子之結構也沒有變化。該情事可藉由將粒子分散於超純水而得者與,將該分散液經加壓及加熱者或經冷卻及乾燥者再次分散於超純水而得者,以電子顯微鏡觀察比對它們所含之粒子的結構,而可進行判別。
此等係為習知奈米粒子之脂質體等所無法獲得之特性。如此之粒子,例如可藉由具備以下步驟的方法來進行製造 溶解細胞壁;及 從由該溶解細胞壁之步驟所獲得之溶解物分離粒子。
就上述溶解細胞壁之步驟而言,可舉例如加熱處理、超音波處理、利用分解酵素之處理、鹼分解處理等。它們可單獨使用或組合來使用。其中,考慮效率及對於健康方面之考量的觀點,宜為加熱處理、利用分解酵素之處理,特別宜為加熱處理。
就上述加熱處理而言,可舉例如藉由將具有細胞壁之生物浸漬於液體中並將該液體連同該生物一起進行加熱,來使構成細胞壁之成分溶解於液體中而得到溶解物。若更詳細說明,首先準備作為材料之具有細胞壁之生物。該生物可為任何狀態,考慮提高效率之觀點,宜為使其乾燥、粉碎之狀態。將上述準備之生物浸漬於另外準備之液體中,通常以60℃以上加熱3分鐘以上來獲得溶解物,若上述準備之生物為在浸漬於液體之狀態經加熱及乾燥而得者,在浸漬於液體時可不用進一步的加熱。然而,因為認為加熱時間越長有產率越高之傾向,故亦可進行加熱。就上述液體而言,可單獨使用水、酒精等之作為各種溶劑使用之液體,亦可混合2種以上來使用。然而,若考慮服用粒子等之情事,從對於健康方面的考量之觀點,宜使用水或水系之液體。
此外,本發明中「使構成細胞壁之成分溶解於液體」,係指將基本骨架與基質予以分離等而使細胞壁之結構崩散,形成該成分分散於液體中之系統,也包含藉由將為該成分之一的多醣分解為大小較小者等,使其分散於液體中之含意。
然後,就從依照上述步驟所獲得之溶解物將本發明之粒子予以分離的步驟而言,可舉例如離心分離、過濾器過濾、超過濾、超高速離心分離等。此等係因應為材料之具有細胞壁之生物的種類等,使用較適合者。其中,考慮操作之容易性的觀點,宜為離心分離、過濾器過濾,考慮提高純化程度之觀點,宜組合此等來使用。
就上述離心分離而言,也取決於粒子之大小,但可舉例如將溶解物以1萬~100萬G進行離心分離,收集其上清液之方法(粗分離步驟)。另外,為了更提高純化程度,例如可將上述上清液以孔徑大小0.22~0.45μm之過濾器進行過濾的方式來獲得其濾液(精密分離步驟)。
如此方式,本發明之粒子因為並未使用對於構成細胞壁之成分例如纖維素等採用目的係為了進行末端分子之取代等之方法(例如,使用苛性鹼、鹽酸等之方法),故安全性也優良。
上述製造例係使用具有細胞壁之生物作為材料,但也可不使用生物而使用纖維素、半纖維素、果膠、葡聚糖、聚三葡萄糖(pullulan)、醣蛋白質、苯酚化合物等之構成細胞壁之具體成分作為材料,特別宜為果膠、葡聚糖。亦即,可使上述具體之構成細胞壁之成分中之至少1成分溶解於液體中,準備含有構成細胞壁之成分的液體,將本發明之粒子從上述液體分離。藉此,因為可預先排除構成細胞壁成分以外之來自生物的雜質,可有效率地製造粒子。
本發明之粒子,例如藉由摻合於醫藥品、食品、化妝品等之製劑作為添加劑,而可控制各種特性,例如硬度或崩散性等。製劑中,研究添加劑時,重要的是添加劑不會使主劑之摻合量受到限制。而,本發明之粒子藉由添加相對於構成製劑之組成物為相較較少的量便可控制各種特性,故能夠不使主劑之摻合量受到限制,提高摻合之自由度。
將本發明之粒子摻合於製劑時,相對於構成製劑之組成物全體,宜含有0.01~ 95重量%,更宜為0.01~90重量%,進一步宜為0.1~50重量%,尤其宜為1~20重量%。 [實施例]
接下來說明實施例。首先,針對本發明之粒子本身進行探討(實施例1~4),然後針對使用了此等粒子之製劑進行探討(實施例5~7、比較例1~3)。但本發明並不僅限定於此等。
[對於本發明之粒子本身的研究] 按下述流程各別製作本發明之粒子。而,對於獲得之各粒子,依循下述各項目,進行外觀之觀察(實施例1~4)、粒徑分布之計算(實施例1、2、4)、構成醣及木質素之分析(實施例1、3、4)、拉曼分析(實施例1、4)、耐熱性、耐寒性及耐乾燥性之評價(實施例1、4)、水分散性及保存性之評價(實施例1、4)。
[實施例1] 使甘草[根及匍匐莖,有時為經去除表皮者(去皮甘草),Tochimoto Tenkaido Co., Ltd.製,Tochimoto no licorice P]沸騰後浸漬於加熱至95℃之水中,持續加熱50分鐘,獲得溶解物。然後將該溶解物以20,000G進行離心分離,除去大小相較較大的夾雜物後獲得上清液。藉由將該上清液以140,000G進行離心分離,獲得聚集為丸粒狀之粒子A。為了提高純化程度,使聚集為丸粒狀之粒子A分散於水中,將該分散液以20,000G進行20分鐘之離心分以去除夾雜物,將其上清液以0.45 μm過濾器(Merck公司製,Millex-HV,0.45μm,PVDF)進行過濾,將該濾液更以0.22μm過濾器(Millex-GV,0.22μm,PVDF經伽瑪射線滅菌)進行過濾,將該濾液以140,000G進行離心分離,獲得為提高了純化程度之粒子A之聚集體的丸粒[圖1 (a)]。
(外觀觀察) 將該粒子A進行負染色,以穿透式電子顯微鏡拍攝之照片展示於圖1(b)。亦即,使聚集為丸粒狀之純化程度高的粒子A分散於超純水,使該分散液吸附於貼附火棉膠(collodion)之網格(日新EM公司製),於其上加入乙酸鈾醯(uranyl acetate) (染色劑)。然後,以濾紙吸掉多餘之乙酸鈾醯並使其乾燥,藉由穿透式電子顯微鏡(日本電子公司製,JEM-1400TC)進行拍攝。粒子A之作為代表者係如圖1(b)所示,為其最大徑約200nm之球體。
(粒徑分布之計算) 對於聚集為上述丸粒狀之提高了純化程度的粒子A,使其分散於超純水,將該分散液使用高濃度粒徑分析儀(大塚電子公司製,FPAR-1000),藉由直方圖法算出粒徑分布。其結果展示於圖1(c)。如同圖1(c)所示,粒子A之粒徑顯示為平均粒徑係193nm之常態分布。
(構成醣之分析) 上述粒子A之構成醣之分析係如同以下方式來進行。亦即,首先將聚集為丸粒狀之提高了純化程度的粒子A以真空乾燥機於60℃使其乾燥約1天而得者作為測試樣本(乾基),以天秤量取適當量(約0.3g)之該測試樣本至燒杯,加入72%硫酸3mL,於30℃在攪拌之狀態下放置1小時。將該反應液混合純化水84mL稀釋且全部移至耐壓瓶後,於高壓釜以120℃1小時進行加熱分解。加熱分解後,將分解液與殘渣過濾分離,將濾液連同殘渣之洗液定容為100mL而得者作為測試液。此外,為了修正分解時之醣的過度分解,一併進行使用了單醣的回收率試驗。針對測試液中之單醣(鼠李糖、核糖、木糖、阿拉伯糖、果糖、甘露糖、葡萄糖、半乳糖),藉由高速液相層析法(螢光檢測器)進行定量。分析所使用之裝置係GL Sciences Inc.製,GL-7400 HPLC system。由獲得之分解液之單醣濃度及樣本分解量來算出樣本中之構成醣量。將獲得之結果表示於下述表1。此外,表1之結果,係使用從單醣之回收率試驗所求得之分解時之醣過度分解修正係數(Sf),經修正構成醣量而得者。此外,因為果糖容易過度分解,Sf值大,所含的誤差大。因此,過度分解修正後之果糖量係作為參考值(例如表1中記載為「※2」)。此等事項在以下之構成醣分析中皆相同。
【表1】
上述粒子A,其構成醣之分析結果如同上述表1所示,構成醣之接近65重量%為葡萄糖,除此之外,還具有果糖、半乳糖、阿拉伯糖、鼠李糖等。其結果係與構成甘草之細胞壁的成分大部分為纖維素及半纖維素之情事相關。亦即,纖維素係大量之β-葡萄糖分子藉由糖苷鍵聚合為直鏈狀而得之天然高分子,藉由加熱分解會分解為葡萄糖。此外,半纖維素係葡萄糖與β-葡聚糖等鍵結,通常成為網狀結構之多醣類的總稱,藉由加熱分解不僅會分解為葡萄糖,亦會分解出半乳糖等之多種的醣。上述構成醣之分析係將粒子A進行加熱分解等而得者作為測試液,並測定該測試液中之單醣,含有大量之葡萄糖,及半乳糖等之多種之醣的結果,與粒子A中含有大量之纖維素及半纖維素之情事並無抵觸。
(木質素之分析) 上述粒子A之木質素的分析係如以下方式來進行。本來,木質素測定,固定作法是將樣本中之可溶成分(油成分、單寧、聚苯酚等)事先以有機溶劑等除去,然而上述木質素之分析不進行萃取。亦即,上述木質素之分析,就酸不溶性木質素之定量而言,測量上述構成醣分析中過濾所獲得之殘渣以105℃乾燥後的重量並算出分解殘渣率,更藉由測定並修正殘渣中之灰分,算出酸不溶性木質素濃度。此外,就酸可溶性木質素之定量而言,將上述構成醣分析中過濾所獲得之濾液,使用雙光束分光光度計(Hitachi High-Tech Science Corporation.製,U-200 1型)以210nm之波長進行測定,按下列式(1),使用樺木(植物名,birch)之酸可溶性木質素之吸光係數來算出濃度。獲得之結果表示於下述表2中。此外,已知樺木之木質素之吸光係數約為110L・g-1
cm-1
。
【數1】d:稀釋倍率 v:濾液定容量(L) As:樣本溶液之吸光度 Ab:空白溶液之吸光度 a:木質素之吸光係數(110L·g-1
cm-1
) w:樣本採取量(乾基)(g)
【表2】
如同上述表2所示,上述粒子A具有酸不溶性及酸可溶性之木質素約14.0重量%。其結果也支持粒子A係來自屬於植物界之生物的細胞壁之情事。
(拉曼分析) 上述粒子A之拉曼分析,係將少量粒子A(約0.5mm方形)放於載玻片上後,使用inVia Reflex拉曼顯微鏡,藉由下述條件進行測定。亦即,使用LD激發綠雷射(波長532nm),使用50倍物鏡,設定照射雷射射線徑1.5μm、照射雷射功率1mW以下、測光拉曼位移範圍4000~150cm-1
、波數分辨率6cm-1
、累積次數10次,藉由與資料庫之光譜波形相比較對照之譜庫檢索來進行分析。獲得之光譜表示於圖2。
上述分析結果可知上述粒子A具有與纖維素相近之光譜。纖維素係構成細胞壁之多醣類成分,構成醣為葡萄糖。此外,以3500~3300cm-1
為中心之寬度寬的峰部係主要為屬於羥基者,可見於2900cm-1
附近之峰部係屬於C-H鍵結者。從羥基及C-H鍵結皆為醣類中可見之基,也可知道粒子A係來自屬於植物界之生物的細胞壁。
(耐熱性、耐寒性及耐乾燥性) 首先,使提高純化程度之粒子A分散於超純水後進行冷凍乾燥[圖3(a)],將該乾燥物再次分散於超純水後[圖3(b)],以與上述外觀之觀察同樣的方式進行觀察[圖3(c)],藉由上述高濃度粒徑分析儀算出粒徑之分布[圖3(d)]。然後,將使上述冷凍乾燥物分散於超純水[圖4(a)]後更藉由高壓釜進行加熱加壓(121℃、20分鐘),以與上述外觀之觀察同樣的方式進行觀察[圖4(b)],藉由上述高濃度粒徑分析儀算出粒徑之分布[圖4(c)]。對比此等結果並經檢討後,結果可知不管是進行冷凍乾燥亦或是進行加熱加壓,皆未觀察到粒子A之外觀及粒徑有大的變化,粒子A的耐熱性、耐寒性及耐乾燥性優良。
(水分散性及保存性) 將使上述冷凍乾燥物分散於超純水後[圖4(a)]於4℃之環境下保存1週後之產物展示於圖5(a)。此外,將該保存後之分散液中所含之粒子A以與上述外觀之觀察同樣的方式進行觀察[圖5(b)],藉由上述高濃度粒徑分析儀算出粒徑之分布[圖5(c)]。此等之結果不管任一者皆顯示並未觀察到粒子A之外觀及粒徑有大的變化,可知即使長期低溫保存,仍保有粒子A之水分散性,且保存性優良。
[實施例2] 使用薑(生薑)(學名:Zingiber officinale,Tochimoto Tenkaido Co., Ltd.製,生薑碎塊),以與實施例1同樣之方式獲得純化程度提高之粒子B之聚集體的丸粒。
(外觀之觀察) 以與實施例1同樣的方式,將粒子B藉由穿透式電子顯微鏡進行拍攝而得之照片表示於圖6(a)。根據圖6(a),粒子B係最大徑約200nm之球體。
(粒徑分布之計算) 針對上述聚集為丸粒狀之粒子B,以與實施例1同樣的方式算出粒徑之分布。 其結果表示於圖6(b)。如圖6(b)所示,粒子B之粒徑顯示為平均粒徑係230nm之常態分布。
[實施例3] 使用綠球藻(八重山綠球藻,八重山殖產公司製),以與實施例1同樣的方式獲得為提高了純化程度之粒子C之聚集體的丸粒。於圖7(a)展示獲得為提高了純化程度之粒子C之聚集體的丸粒時的照片。
(外觀之觀察) 將以與實施例1同樣的方式,藉由穿透式電子顯微鏡拍攝粒子C之照片展示於圖7(b)。粒子C係如同圖7(b)所示,為最大徑約400nm之球體。
(構成醣之分析) 作為適量之樣本使用約0.15g之粒子C,除此以外,以與實施例1同樣的方式來進行上述粒子C之構成醣之分析。其構成醣之分析結果表示於下述表3。
【表3】
如上述表3所示,粒子C之構成醣之接近60重量%為葡萄糖。而,其他還具有半乳糖、果糖、鼠李糖、核糖、甘露糖等。其結果,與甘草同樣地,跟綠球藻之構成細胞壁之成分大部分為纖維素及半纖維素之情事相關。亦即,葡萄糖含量多,且含有葡萄糖以外之多種醣的結果,與粒子C含有大量纖維素及半纖維素之情事並不抵觸。
(木質素之分析) 作為適量之樣本使用約0.15g之粒子C,除此以外以與實施例1同樣的方式來進行上述粒子C之木質素之分析。該木質素之分析結果表示於下述表4。
【表4】
如上述表4所示,粒子C含有約6.1重量%之木質素。從其結果也支持粒子C係來自屬於植物界之生物的細胞壁。
[實施例4] 使用酵母(MC Food Specialties Inc.製,乾燥啤酒酵母)及酵母(Nippon Garlic Corporation製,天然啤酒酵母)個別為等量來混合而得者,以與實施例1同樣的方式獲得為提高了純化程度之粒子D之聚集體的丸粒[圖8(a)]。
(外觀之觀察) 將以與實施例1同樣的方式,藉由穿透式電子顯微鏡拍攝之粒子D的照片展示於圖8(b)。粒子D如圖8(b)所示,係最大徑約70nm之球體。
(粒徑分布之計算) 對於上述聚集為丸粒狀之粒子D,以與實施例1同樣的方式算出粒徑之分布。 其結果表示於圖8(c)。如同圖8(c)所示,粒子D之粒徑顯示為平均粒徑66nm之常態分布。
(構成醣之分析) 以與實施例1同樣的方式進行上述粒子D之構成醣之分析。其結果表示於下述表5。根據表5所示之結果,上述粒子D之構成醣,幾乎全部為葡萄糖。其結果與酵母之細胞壁大部分以β-葡聚糖構成,且幾乎不含有半纖維素及木質素之情事相關。亦即,β-葡聚糖因為係僅由葡萄糖構成之多醣類,上述結果與粒子D中含有大量之β-葡聚糖,且不具有半纖維素及木質素之情事並不抵觸。
【表5】
(木質素之分析) 以與實施例1同樣的方式進行上述粒子D之木質素的分析。其結果表示於下述表6。根據表6所示之結果,可知上述粒子D幾乎不含有木質素。其結果也支持粒子D係來自酵母之細胞壁。
【表6】
(拉曼分析) 以與實施例1同樣的方式進行上述粒子D之拉曼分析。獲得之光譜表示於圖9。分析之結果,可知上述粒子D具有與為酵母之細胞壁之構成醣,且為一種β-葡聚糖的纖維素相近的光譜。此外,於圖9中,主要觀察到屬於羥基之以3500~330 0cm-1
為中心之寬度寬的峰部,及屬於C-H鍵結之2900cm-1
附近的峰部。考慮到羥基及C-H鍵結皆為醣類中可觀察到的基,也可認為粒子D係來自酵母之細胞壁。
(耐熱性、耐寒性及耐乾燥性) 首先,將提高了純化程度之粒子D分散於超純水後進行冷凍乾燥[圖10(a)]。此外,該冷凍乾燥物再次分散於超純水後[圖10(b)],以與上述外觀之觀察同樣的方式進行觀察[圖10(c)],藉由上述高濃度粒徑分析儀算出粒徑分布[圖10(d)]。然後,將使上述冷凍乾燥物分散於超純水後[圖11(a)]更以高壓釜進行加熱加壓(121℃、20分鐘),以與上述外觀之觀察同樣地進行觀察[圖11(b)],藉由上述高濃度粒徑分析儀算出粒徑分布[圖11(c)]。比對此等結果並經檢討之結果,可知不管是進行冷凍乾燥亦或是進行加熱加壓,皆沒有觀察到粒子D之外觀及粒徑有大的變化,粒子D的耐熱性、耐寒性及耐乾燥性優良。
(水分散性及保存性) 將使上述冷凍乾燥物分散於超純水後[圖10(b)]保存在4℃之環境下1週後的產物表示於圖12(a)。此外,將於該保存後之分散液所含之粒子D,以與上述外觀之觀察同樣的方式進行觀察,表示於圖12(b)。此外,將該保存後之分散液中所含之粒子D藉由上述高濃度粒徑分析儀算出粒徑分布的結果表示於圖12(c)。此等之結果可知不管何者皆顯示並未觀察到粒子D之外觀及粒徑有大的變化,即使長期保存,粒子D仍保有水分散性,保存性優良。
[針對使用了本發明之粒子之製劑的研究] 然後,製作使用了實施例1、3、4所製作之粒子的製劑(實施例5~7)及未使用此等粒子之製劑(比較例1~3),算出各別之溶出率(%)。此外,對於實施例7及比較例3也進行硬度及崩散性之測定。
[實施例5、比較例1] 準備實施例1所製作之粒子A及下述材料,將把此等材料攪拌混合而得之混合物,使用具備經塗布硬脂酸鎂作為潤滑劑之臼杵的打錠機(市橋精機公司製,HANDTAB-100)以6kN進行壓縮,獲得為120mg之製劑(直徑7mm、曲率半徑10 mm)之實施例5。此外,作為比較例1,使用乳糖來替代粒子A,除此以外,以與實施例5同樣的方式來製作120mg之製劑(未使用本發明之粒子之製劑)。於下述表7中表示實施例5及比較例1之配比。
【表7】
對於實施例5及比較例1,依循以下項目算出溶出率(%)。其結果表示於後述之表8。
(溶出率(%)之計算) 使用溶出試驗器(富山產業公司製,NTR-3000),依循第16改正日本藥典溶出試驗法來算出該溶出率(%)。此外,上述試驗係使用純水900mL作為試驗液,以槳法來進行。而,到試驗開始60分鐘後為止,定期地取樣試驗液,將通過0.45μm之膜過濾器者作為測定樣本。使用紫外可見吸光光度計(島津製作所公司製,UV- 1800)測定獲得之各測定樣本之275nm的吸光度。將獲得之吸光度代入下列式(2), 算出試驗開始t分鐘後之溶出率(%)。 溶出率(%)=試驗開始t分鐘後之吸光度/試驗開始60分鐘後之吸光度×100・・・(2)
【表8】
從該結果,可確認:藉由相對於混合物全體,添加僅16.7重量%之粒子A,在從試驗開始算起30分鐘後及40分鐘後之時間點,有約2倍之溶出率的延遲。藉此,可知粒子A係有作為緩釋型錠劑之添加劑的功能。
[實施例6、比較例2] 準備實施例3所製作之粒子C及下述材料,將攪拌混合此等材料所獲得之混合物,以與實施例5同樣的方式製成120mg之製劑(直徑7mm、曲率半徑10mm)的實施例6。此外,作為比較例2,使用乳糖來替代粒子C,除此以外以與實施例6同樣的方式來製作120mg之製劑(未使用本發明之粒子之製劑)。於下述表9,展示實施例6及比較例2配比。
【表9】
對於實施例6及比較例2,以與實施例5及比較例1同樣的方式,依循上述項目算出在試驗開始t分鐘後之溶出率(%)。其結果表示於下述表10。
【表10】
從該結果,可確認藉由相對於混合物全體添加僅16.7重量%之粒子C,在從試驗開始算起10分鐘後之時間點,有約2倍之溶出率的延遲。藉此,可知粒子C具有作為緩釋型錠劑之添加劑的功能。
[實施例7、比較例3] 準備實施例4所製作之粒子D及下述材料,將攪拌混合此等材料獲得之混合物使用打錠機(市橋精機公司製,HANDTAB-100)以8kN壓縮,獲得為200mg之製劑(直徑8mm、曲率半徑12mm)的實施例7。此外,作為比較例3,使用乳糖來替代粒子D,除此以外以與實施例7同樣的方式製作200mg之製劑(未使用本發明之粒子之製劑)。於下述表11展示實施例7及比較例3之配比。
【表11】
對於實施例7及比較例3,依循上述項目,在從試驗開始至70分鐘後為止,定期地採樣試驗液並測定吸光度。將獲得之值代入下列式(3),算出在試驗開始t分鐘後之溶出率(%)。將其結果表示於下列表12。 溶出率(%)=試驗開始t分鐘後之吸光度/試驗開始70分鐘後之吸光度×100・・・(3)
【表12】
從該結果,可確認:藉由相對於混合物全體,添加僅10重量%之粒子D,在從試驗開始後算起5分後之時間點至40分鐘後之時間點的這段期間,有約2倍之溶出率的增加。藉此,可知粒子D具有作為快速溶解、崩散型錠劑之添加劑的功能。
此外,針對實施例7及比較例3,依循下列項目進行硬度及崩散時間之測定。其結果表示於後述表13。
(硬度之測定) 使用測力器(load cell)式錠劑硬度計(岡田精工公司製,可攜式檢查器PC-30), 沿製劑之直徑方向緩慢地給予負荷,將製劑破碎時之負荷作為該製劑之硬度來進行測定。測定係以n=5來進行,採用其平均作為製劑之硬度。
(崩散時間之測定) 使用崩散試驗器(富山產業公司製,NT-200),依循第16改正日本藥典崩散試驗法測定其崩散時間(崩散性)。此外,在上述試驗中,使用純水1000mL作為試驗液,測定溫度設為37±2℃。定義製劑於試驗液中到崩散、分散為止所需要的時間作為崩散時間。
【表13】
從上述表13所示之結果可知,相對於比較例3,實施例7的硬度較高。然而,儘管實施例7的硬度高,與比較例3相比,到製劑崩散為止的時間變短。亦即,可知若將本發明之粒子使用於製劑,能控制硬度、崩散性、及藥物溶出性等之特性,可獲得至今所沒有之非常優良的添加劑。
上述實施例,雖然展示本發明之具體的形態,但上述實施例僅為單純之示例,並沒有限定之含意。對該技術領域中具有通常知識者而言顯而易見之各種變化,均意欲包括於本發明之範圍內。 [產業上利用性]
本發明之粒子適合使用來作為以醫藥品、食品、化妝品等為代表之製劑的添加劑等。
A‧‧‧粒子
B‧‧‧粒子
C‧‧‧粒子
D‧‧‧粒子
【圖1】(a)係展示為本發明之一實施形態之粒子A的聚集體的照片,(b)係上述粒子A之穿透式電子顯微鏡之照片,(c)係展示上述粒子A之粒徑分布的圖。 【圖2】為展示上述粒子A之拉曼(Raman)分析光譜的圖。 【圖3】(a)係展示將使上述粒子A分散於超純水後,經冷凍乾燥後之狀態的照片,(b)係將該粒子A再次分散至超純水之狀態的照片,(c)係該粒子A之穿透式電子顯微鏡之照片,(d)係展示該粒子A之粒徑分布的圖。 【圖4】(a)係展示將經冷凍乾燥之粒子再次分散至超純水,連同超純水一起經高壓釜處理後之狀態的照片,(b)係該粒子A之穿透式電子顯微鏡之照片,(c)係展示該粒子A之粒徑分布的圖。 【圖5】(a)係展示使冷凍乾燥後之粒子A分散至超純水並經過一週後之狀態的照片,(b)係該粒子之穿透式電子顯微鏡之照片,(c)係展示該粒子A之粒徑分布的圖。 【圖6】(a)係為本發明之一實施形態之粒子B的穿透式電子顯微鏡的照片,(b)係展示該粒子B之粒徑分布的圖。 【圖7】(a)係展示為本發明之一實施形態之粒子C的聚集體的照片,(b)係該粒子C之穿透式電子顯微鏡的照片。 【圖8】(a)係展示為本發明之一實施形態之粒子D的聚集體的照片,(b)係上述粒子D之穿透式電子顯微鏡的照片、(c)係展示上述粒子D之粒徑分布的圖。 【圖9】為展示上述粒子D之拉曼分析光譜的圖。 【圖10】(a)係展示將使上述粒子D分散於超純水後,經冷凍乾燥之狀態的照片,(b)係展示使該粒子D再次分散於超純水之狀態的照片,(c)係該粒子D之穿透式電子顯微鏡的照片,(d)係展示該粒子D之粒徑分布的圖。 【圖11】(a)係展示將經冷凍乾燥之粒子再次分散於超純水,連同超純水一起經高壓釜處理後之狀態的照片,(b)係該粒子D之穿透式電子顯微鏡的照片,(c)係展示該粒子D之粒徑分布的圖。 【圖12】(a)係展示使冷凍乾燥後之粒子D分散於超純水並經過一週後之狀態的照片,(b)係該粒子D之穿透式電子顯微鏡的照片,(c)係展示該粒子D之粒徑分布的圖。
Claims (7)
- 一種粒子,係從構成細胞壁之成分獲得,最大粒徑為1~800nm。
- 如申請專利範圍第1項之粒子,其中,該從構成細胞壁之成分獲得之粒子為球體。
- 如申請專利範圍第1或2項之粒子,其中,該從構成細胞壁之成分獲得之粒子係以醣作為主成分。
- 一種粒子之製造方法,係製造如申請專利範圍第1至3項中任一項之粒子之方法, 其特徵在於具備以下步驟: 溶解細胞壁;及 將粒子從依照該溶解細胞壁之步驟所獲得之溶解物分離。
- 一種粒子之製造方法,係製造如申請專利範圍第1至3項中任一項之粒子之方法, 其特徵在於具備以下步驟: 準備含有構成細胞壁之成分的液體; 將粒子從該液體分離。
- 一種組成物,其特徵在於含有如申請專利範圍第1至3項中任一項之粒子。
- 如申請專利範圍第6項之組成物,其中,該組成物係選自由醫藥組成物、食品組成物及化妝品組成物構成之群組中之至少一種。
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