TWI674241B - 含有焦磷酸鐵之粉末及其製造方法 - Google Patents

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Abstract

本發明之課題在提供一種含有焦磷酸鐵之粉末，其作為經口用鐵劑之主成分可獲得高鐵質吸收性。解決手段是有關於一種含有焦磷酸鐵之複合粉末，該粉末乃含有焦磷酸鐵及鈉成分，且特徵在於：(1)焦磷酸鐵之含量為95重量%以上；(2)(Fe+Na)/P莫耳比為0.8~1.0。

Description

含有焦磷酸鐵之粉末及其製造方法 技術領域
本發明是有關於一種含有焦磷酸鐵之粉末及其製造方法，且該含有焦磷酸鐵之粉末乃使用於用以經口來補給體內鐵質之鐵補給用食品等。
背景技術
近年來，在有關人體之疾病預防或健康維持方面，指出礦物質之攝取不足乃原因之一，與此相關聯之各種礦物質之作用正藉由研究、分析而持續闡明。其中，就鐵質而言，人體內之鐵的大約70%乃存在於進行氧搬運的血紅素之血質鐵中。若鐵不足，則血紅素量減少而氧搬運能力減少，並發生貧血。據說在總人口中有20億人罹患貧血等缺鐵症。若構成缺鐵症，則不僅是貧血之發生，據說在孕婦中會引起低體重兒之出生，在小兒中則會引起發展遲緩、行動異常等。對於該等疾患之治療方法之一乃採取經口補給鐵質之方法。
經口所攝入的鐵於體內之吸收，乃是以二價之鐵離子(Fe2+)於十二指腸被吸收。考慮該機制，開發出用以緩 和或治癒缺鐵症之食品或醫藥品。舉例言之，目前有提供在清涼飲料水、奶粉、補充品、醫藥品等中摻合鐵劑之製品。鐵劑是使用以可溶性鐵鹽或水不溶性鐵鹽作為主成分者，特別是廣泛地使用可溶性鹽。不過，可溶性鐵鹽之鐵味強，經口服用時適口性會有問題，除此之外，因已離子化之鐵對胃壁之侵襲所造成的副作用會構成問題。故，近年來開始使用不溶性鐵鹽，其中，引人注目的是焦磷酸鐵。
關係到鐵吸收性之作用，是在胃及十二指腸中的鐵溶出。若可抑制於胃中的鐵溶出並於十二指腸中溶出，則於十二指腸中溶出的量會增加而可期待生物體吸收性之提升。進一步，與可溶性鐵鹽不同，稱得上可緩和或防止對胃之侵襲問題。另一方面，像是焦磷酸鐵之不溶性鐵鹽雖然較不易引起胃中之障礙，但由於鐵溶出性差，因此，生物體吸收性低。為了解決此種問題，舉例言之，開發出一種螯合鐵製劑以使焦磷酸鐵可溶化，然而，於胃中產生鐵溶出之結果，會有成為嘔吐、下痢及食慾不振之原因之虞。故，針對含有焦磷酸鐵之鐵劑提出各種改良技術。
作為此種鐵劑，舉例言之，目前揭示有一種焦磷酸鐵製劑，其於使用作為食品添加物之焦磷酸鐵中添加分散劑而調製焦磷酸鐵微粒子，藉此，提升分散性而抑制鐵之氣味(專利文獻1)。
又，以下鐵強化乳飲料亦是已知的，即：於作成微粒子之焦磷酸鐵中添加酪蛋白鈉，藉此，有效地防止保存時之二次凝集(專利文獻2)。
再者，亦揭示有一種溶解性焦磷酸鐵，其為了提高焦磷酸鐵之溶解性而作成混合物之形態，且該混合物乃摻合焦磷酸鈉、檸檬酸鈉等而構成(專利文獻3，段落0016)。
其他亦彙報有關於焦磷酸鐵之生物體吸收性之研究。舉例言之，進行改變灼燒減量之焦磷酸鐵生物體吸收性之評價(非專利文獻1)、改變平均粒子徑之焦磷酸鐵生物體吸收性之評價(非專利文獻2)、可溶性焦磷酸鐵生物體吸收性之評價(非專利文獻3)。
先行技術文獻 專利文獻
專利文獻1：日本特願平8-514448號
專利文獻2：日本特開2012-100615
專利文獻3：日本特開2009-108027
非專利文獻
非專利文獻1：H.Tsuchita,et al.,J.Argric.Food Chem.,39,316-321(1991)
非專利文獻2：R.Wegmuller,et al.,J.Nutr.,134,3301-3304(2004)
非專利文獻3：L.Zhu,et al.,J.Argric.Food Chem.,57,5014-5019(2009)
發明概要
然而，於專利文獻1及專利文獻2之技術中，包含 於食品添加物製劑之焦磷酸鐵之摻合量少，因此，在攝取鐵時必須服用大量之食品添加物製劑。再者，為了微粒子化而使用珠磨機等進行粉碎，因此，來自珠粒或裝置之汙染風險提高。
又，於非專利文獻1中，雖然焦磷酸鐵之灼燒減量越高，生物體吸收性越會提高，但其生物體吸收性卻仍舊不足。於非專利文獻2中，雖然越是減小焦磷酸鐵之平均粒子徑，生物體吸收性越會提高，但卻不至於戲劇性地改善生物體吸收性。於非專利文獻3中，在使用細胞來評價生物體吸收性時，雖然生物體吸收性較其他水溶性鐵鹽提高，但若實際服用，則會引起鐵味，進而有對胃造成障礙之虞。
於專利文獻3所示之溶解性焦磷酸鐵中，雖然可藉由利用檸檬酸等有機酸螯合化而提高一般溶解性，但在對人體之鐵質吸收性方面，卻仍舊有改善之餘地。即，人體中鐵質之吸收主要是在十二指腸進行，若鐵劑於胃中大量溶解，則會引起胃中之障礙，進而因胃內之夾雜物使鐵離子反應而構成不溶性之鐵鹽，無法於十二指腸充分地吸收鐵質，結果便是無法獲得充分之鐵質吸收性。故，就算是溶解性焦磷酸鐵，若由人體中鐵質吸收性之觀點來看，則仍舊有應改善之處。
故，本發明之主要目的在提供一種含有焦磷酸鐵之粉末，其作為經口用鐵劑之主成分而可獲得高鐵質吸收性。
發明人有鑑於習知技術之問題反覆銳意研究，結果發現，由特定組成所構成的含有焦磷酸鐵之粉末可達成上述目的，以致完成本發明。
即，本發明是有關於下述含有焦磷酸鐵之粉末及其製造方法。
1.一種含有焦磷酸鐵之複合粉末，乃含有焦磷酸鐵及鈉成分之粉末，其特徵在於：(1)焦磷酸鐵之含量為95重量%以上；(2)(Fe+Na)/P莫耳比為0.8~1.0。
2.如前述項1之含有焦磷酸鐵之複合粉末，其眾數粒徑(眾數細孔直徑)為500nm以下。
3.如前述項1之含有焦磷酸鐵之複合粉末，其色調在CIE LAB表色系統之b值為16以下。
4.如前述項1之含有焦磷酸鐵之複合粉末，其含有0.5~4.5重量%之Na。
5.如前述項1之含有焦磷酸鐵之複合粉末，其含有1~4.5重量%之Na。
6.如前述項1之含有焦磷酸鐵之複合粉末，其比表面積為15m2/g以上。
7.一種鐵補給食品，其含有如前述項1至5中任一項之複合粉末。
8.一種醫藥組成物，其含有如前述項1至5中任一項之複合粉末。
9.一種含有焦磷酸鐵之複合粉末之製造方法，乃製造含有焦磷酸鐵及鈉成分之含有焦磷酸鐵之複合粉末之方法， 其特徵在於包含有以下步驟：在藉由於水性溶劑中使水溶性鐵鹽、焦磷酸鹽及碳酸鹽反應而獲得反應生成物時，添加及混合成前述反應生成物之(Fe+Na)/P莫耳比構成0.8~1.0，藉此，調製含有前述反應生成物之水性漿液。
10.如前述項8之製造方法，其中碳酸鹽為碳酸鈉。
11.如前述項8之製造方法，其預先以水溶液之形態，且按原料準備莫耳比(Fe+Na)/P為2.7~3.1來添加及混合水溶性鐵鹽、焦磷酸鹽及碳酸鹽。
本發明粉末特別是將(Fe+Na)/P莫耳比控制在0.8~1.0之範圍內之複合粉末，因此，在有關鐵溶出性方面，可將對pH1.2之水的溶出抑制的很低，另一方面，可提高對pH3.0之水的溶出性。即，在經口服用本發明粉末時，於胃內有效地抑制鐵離子之溶出，且於十二指腸中鐵溶出性較胃內高，藉此，可期待獲得高吸收性。藉此，可提供一種胃中之障礙少且鐵質更容易於體內吸收之經口型粉末。
具有此種特徵之本發明粉末除了可直接經口攝取、經口投予外，舉例言之，亦可摻合於食品或補充品、醫藥品、類藥品等各種製品中而使用。
又，於本發明之製造方法中，特別是使預定量之碳酸鹽存在於反應系統中，藉此，可更確實且有效地製造特定量之鈉與焦磷酸鐵複合化之本發明粉末。
用以實施發明之形態
1.含有焦磷酸鐵之粉末
本發明之含有焦磷酸鐵之複合粉末(本發明粉末)乃含有焦磷酸鐵及鈉成分之粉末，其特徵在於：(1)焦磷酸鐵之含量為95重量%以上；(2)(Fe+Na)/P莫耳比為0.8~1.0。
一般而言，焦磷酸鐵乃藉由化學式Fe4(P2O7)3表示之化合物，另一方面，被稱作溶解性焦磷酸鐵之化合物並未具有確定之化學式，而是使用焦磷酸鐵與焦磷酸鈉、檸檬酸鈉等之混合物，並反映該等鈉化合物本身之溶解特性，對水之溶解性高，鈉幾乎全量溶解。相對於此，由於本發明粉末乃由已複合化之焦磷酸鐵與特定量之鈉(一體地固定化)之成分所構成，因此，於本發明粉末中對水之鈉溶出量亦極低，通常為0.30mg/mL以下(90℃)，特別是0.20mg/mL以下(90℃)。故，本發明粉末可與像是上述混合物明確地區別。
又，於本發明粉末中，在構成本發明粉末之各個粒子中包含有已複合化之焦磷酸鐵與特定量之鈉的成分。此種粉末可藉由像是後述所示之製造方法更加確實地製造。
前述已複合化焦磷酸鐵與鈉成分的成分通常為非晶質體。故，舉例言之，於X射線繞射分析中，無法看出依據鈉化合物之明確峰值。
於本發明粉末中焦磷酸鐵之含量通常為95重量 %以上，特別是宜為98重量%以上。焦磷酸鐵含量之上限值並無限制，通常可作成99重量%左右。
若由上述複合化之觀點來看，則包含於本發明粉末之鈉特別是宜為來自本發明粉末製造時之起始原料(鈉供給源)之鈉。其含量可按照使用之起始原料之種類等適當地調整，特別是設定成(Fe+Na)/P莫耳比構成0.8~1.0左右，較為理想的是0.82~0.99。當上述莫耳比小於0.8時，對pH3.0之水的鐵溶出性低，因此，於十二指腸中的鐵溶出性降低。當上述莫耳比大於1.0時，對pH1.2之水的溶出性高，因此，在到達十二指腸前粉末中的焦磷酸鐵含量減少，於十二指腸中的鐵溶出量減少。
又，只要滿足上述莫耳比，則本發明粉末中鈉之含量並無限制，通常為0.5~4.5重量%，特別是作成1~4.5重量%左右，特別是宜作成1~4重量%。藉由設定於此種範圍內，可獲得更高之鐵質吸收性。
本發明粉末之性狀通常可採取粉末(乾燥粉末)之形態，此時之平均粒徑並無限制，通常作成1~100μm左右，特別是可作成1~50μm。另，依需要，亦可使本發明粉末分散於含有水等的液狀介質中，藉此，於分散液、糊等之液體形態下使用。另，平均粒徑乃將試料進行3分鐘超音波攪拌(超音波輸出40W)後使其分散於水中，並藉由雷射繞射法，於水溶劑中進行測定。作成測定裝置乃使用麥奇克(Microtrac)公司製「MICROTRAC MT3300EXII」所測定之值。
本發明粉末之比表面積並無限制，通常為10m2/g以上，若由本發明效果之觀點來看，則特別是宜作成15m2/g以上。再者，本發明粉末(粒子)所具有的細孔中的眾數粒徑(眾數細孔直徑)亦無限制，一般為600nm以下，若由本發明效果之觀點來看，則特別是宜作成500nm以下。
本發明粉末之色調通常呈現白色，若考慮於食品、醫藥品等中的摻合等，則表示黃色至藍色之CIE LAB表色系統之b值為16.5以下，特別是宜為16以下。即，本發明粉末宜呈現白色或接近白色之顏色而並非帶黃色調之顏色。
本發明粉末可適當地使用作為經口用。故，除了可直接使用作為經口型鐵劑(鐵補給用)外，亦可與其他成分(溶劑、增黏劑、賦形劑、著色料、香料等添加物)一同製劑化而使用作為鐵補給製劑。又，亦可使用作為一般食品、補充品、醫藥品等之輔助成分。
2.含有焦磷酸鐵之粉末之製造方法
本發明包含製造方法，該製造方法乃製造含有焦磷酸鐵及鈉成分之含有焦磷酸鐵之複合粉末之方法，其特徵在於包含有以下步驟(反應步驟)：於水性溶劑中，以使水溶性鐵鹽、焦磷酸鹽及碳酸鹽反應而獲得反應生成物時，前述反應生成物之(Fe+Na)/P莫耳比成為0.8~1.0的方式來添加及混合水溶性鐵鹽、焦磷酸鹽及碳酸鹽，藉此，調製含有前述反應生成物之水性漿液。
反應步驟
於反應步驟中，於水性溶劑中，以使水溶性鐵鹽、焦 磷酸鹽及碳酸鹽反應而獲得反應生成物時，前述反應生成物之(Fe+Na)/P莫耳比成為0.8~1.0的方式來添加及混合水溶性鐵鹽、焦磷酸鹽及碳酸鹽，藉此，調製含有前述反應生成物之水性漿液。
水溶性鐵鹽並無特殊之限制，舉例言之，可列舉如：氯化鐵、硫酸鐵、硫酸鐵銨、硝酸鐵、溴化鐵、蟻酸鐵、醋酸鐵、檸檬酸鐵、檸檬酸鐵銨等。特別是宜為氯化鐵、硫酸鐵、硝酸鐵等之至少1種，其中，更宜為氯化鐵及硫酸鐵之至少1種。最為理想的是氯化鐵。
焦磷酸鹽並無特殊之限制，舉例言之，可列舉如：焦磷酸鈉、焦磷酸鉀、焦磷酸鋰、酸性焦磷酸鈉、酸性焦磷酸鉀等。特別是宜為焦磷酸鈉、焦磷酸鉀、酸性焦磷酸鈉等之至少1種，更宜為焦磷酸鈉及焦磷酸鉀之至少1種，最為理想的是焦磷酸鈉。
碳酸鹽並無特殊之限制，舉例言之，可列舉如：碳酸鈉、碳酸氫鈉、碳酸鉀、碳酸氫鉀、碳酸鋰、碳酸氫鋰等。其中，宜為碳酸鈉、碳酸氫鈉、碳酸鉀、碳酸氫鉀等之至少1種，特別是更宜為碳酸鈉及碳酸鉀之至少1種，最為理想的是碳酸鈉。
於本發明之製造方法中，由於將水溶液鐵鹽、焦磷酸鹽及碳酸鹽添加及混合成反應生成物之(Fe+Na)/P莫耳比成為0.8~1.0，因此，特別是將前述焦磷酸鹽及碳酸鹽之至少一者作成鈉鹽。特別是於本發明中，宜使用碳酸鹽作為鈉供給源。
水性介質可適當地使用水及水溶性有機溶劑之至少1種。舉例言之，水溶性有機溶劑可適當地使用甲醇、乙醇、丙醇等醇類。於本發明中，特別是宜使用水。水性介質之使用量並無特殊之限制，通常可適當地調製成反應生成物之固形物濃度成為0.1~40重量%，更為理想的是0.3~50重量%左右。
於本發明之製造方法中，可為在水性介質中摻合水溶液鐵鹽、焦磷酸鹽及碳酸鹽之方法，亦可將該等預先作成水溶液之形態後添加及混合。此時之各水溶液之濃度並無限制，通常可作成在水溶液鐵鹽中為1~2mol/L、在焦磷酸鹽中為0.1~1mol/L、在碳酸鹽中為0.01~0.15mol/L左右之範圍內。
又，於本發明中，依需要亦可於水性介質中適當地摻合pH調整劑等。舉例言之，pH調整劑可使用氫氟酸、鹽酸、氫溴酸、氫碘酸、硫酸、硝酸、磷酸、醋酸、檸檬酸、草酸、氯化鋁、氫氧化鋰、氫氧化鈉、氫氧化鉀、氨水等。
於本發明之製造方法中，藉由於水性介質中將業已秤量為構成該等預定比例之起始原料混合並使其反應，可獲得含有所期望之反應生成物之水性漿液。舉例言之，原料準備量宜設定成使(Fe+Na)/P莫耳比成為2.7至3.1。藉此，可更確實地調製所期望之含有焦磷酸鐵之粉末。
反應溫度並無特殊之限制，舉例言之，可於5~50℃，特別是15~35℃之範圍內適當地設定。又，反應環境並 無特殊之限制，可作成大氣中(大氣壓下)。
反應時(反應中)反應系統之pH並無特殊之限制，在可控制粒子徑之觀點中，通常作成1.0~5.0左右，特別是宜作成1.5~3.0，再者，更宜作成1.6~2.2。又，於本發明之製造方法中，在抑制像是氫氧化鐵之副產物生成之觀點中，含有業已添加所有起始原料後之反應生成物之水性漿液之pH宜調整為構成2.0~5.0之範圍內。另，除了調節各原料之添加速度之方法外，該等pH調整可採用藉由公知pH調整劑(例如氫氟酸、鹽酸、氫溴酸、氫碘酸、硫酸、硝酸、磷酸、醋酸、檸檬酸、草酸、氯化鋁、氫氧化鋰、氫氧化鈉、氫氧化鉀、氨水等)之添加之方法等。
依此作成而可獲得含有反應生成物之漿液，依需要，亦可進一步地實施熟成步驟。於熟成步驟中，可藉由將業已完成所有起始原料之添加後之混合液持續攪拌一定時間來實施。藉此，可促進焦磷酸鐵之生成反應。熟成步驟之溫度通常可作成5~80℃左右，特別是宜作成10~50℃。又，熟成時間可作成剛完成所有起始原料之添加後0.15~5小時左右，特別是宜作成0.15~1小時。
另，熟成步驟中上述水性漿液之固形物濃度並無特殊之限制，通常作成1~20重量%左右，特別是宜作成3~15重量%。為了調整固形物濃度，亦可適當地實施脫水或水之添加。
其他步驟
前述水性漿液通常為分散有屬於反應生成物之本發明 粉末之液體，因此，亦可直接使用，依需要，亦可供給至固液分離步驟、水洗步驟、乾燥步驟、粉碎．分級步驟等中任一者之步驟。
固液分離步驟
於固液分離步驟中，藉由將前述水性漿液固液分離而回收固形物。固液分離方法可遵從公知方法，舉例言之，可採用過濾、離心分離等各種脫水方法。
水洗步驟
前述水性漿液亦可適當地實施水洗步驟作為固液分離步驟之前步驟及/或後步驟。藉由水洗步驟，當含有包含於反應生成物中的副產物、雜質等時，可有效地除去該等。
水洗步驟可藉由與固液分離步驟交互地反覆而適當地實施。故，水洗步驟可實施以下一連串之步驟1次或2次以上，即：舉例言之，藉由加壓過濾、減壓過濾、真空過濾、自然過濾、離心過濾等一般過濾方法，將水性漿液脫水，並藉由使用一般水洗設備，將所獲得之固形物用水進行洗淨後，舉例言之，藉由使用壓濾機、離心分離機等進行固液分離。
另，水洗步驟之終點並無限制，舉例言之，在利用壓濾機等時，可將水洗濾液之導電率(22℃)作成100~200μS/cm，更為理想的是可作成100~150μS/cm。
乾燥步驟
固液分離後或水洗步驟之固形物可依需要供給至乾燥步驟。乾燥溫度可於20~400℃之範圍內適當地設定，特別 是宜藉由80~120℃進行。乾燥時間可依據乾燥溫度適時地設定，宜將乾燥時間設定成依灼燒減量構成30%以下，特別理想的是20%以下。
乾燥方法並無限制，舉例言之，可藉由使用溫風乾燥、紅外線乾燥、熱板乾燥、真空乾燥、吸引乾燥與蒸汽乾燥、溫純水拉升乾燥．馬蘭哥尼(MARANGONI)乾燥．氣刀去水．旋轉乾燥、滾筒乾燥為「去液」等的一般方法來乾燥，舉例言之，可使用靜置式盤架．箱型乾燥機、噴霧乾燥機、帶式乾燥機、真空乾燥機、凍結乾燥機、微波乾燥機、轉筒乾燥機、流動乾燥機等一般乾燥設備。
粉碎步驟
所生成的本發明粉末可依需要進行粉碎。舉例言之，粉碎方法可使用乾式粉碎、濕式粉碎、凍結粉碎等一般方法。粉碎裝置亦可藉由例如噴射磨機、羽狀研磨機(feather mill)、鎚磨機、磨粉機、球磨機、珠磨機等一般設備進行粉碎。粉碎程度可適當地調整，一般而言，粉碎後之平均粒子徑宜作成1~100μm左右，特別是1~50μm。另，為了調整為所期望之粒子徑，亦可將粉碎物適當地分級。
分散步驟
如前述1.所說明，於液體形態(分散體)下使用本發明粉末時，可使用藉由固液分離步驟、水洗步驟、乾燥步驟、粉碎步驟等中任一者之步驟所獲得之本發明粉末或其水性漿液來調製其分散體。於分散體之調製時，舉例言之，可使用攪拌機、乳化機、濕式粉碎機、行星式球磨機等公知 裝置。又，除了用以提高分散性之分散劑外，亦可適當地摻合各種添加劑。
實施例
以下顯示實施例及比較例，更具體地說明本發明之特徵。不過，本發明之範圍並不限於實施例。另，實施例中所揭示之「%」「ppm」分別指「重量%」「重量ppm」。
實施例1
於1L之容器中量取240mL之水，且使原料準備莫耳比(Fe+Na)/P成為2.90來添加1.81mol/L之氯化鐵水溶液、0.56mol/L之焦磷酸鈉水溶液及0.13mol/L之碳酸鈉水溶液於前述水中，並以400rpm進行攪拌。此時，調節各原料之添加速度，以使反應系統之pH成為1.6~1.7。在結束添加後，於室溫下攪拌10分鐘而進行熟成，並獲得含有反應生成物之水性漿液。熟成結束後之最終pH為3.6。於熟成後，過濾該水性漿液而脫水並水洗。將所獲得之反應生成物放入乾燥器，並藉由105℃乾燥16小時，且藉由桌上型研磨機將乾燥品粉碎，藉此，獲得試料1。
實施例2
除了將碳酸鈉水溶液作成0.19moL/L而調整原料準備莫耳比(Fe+Na)/P成為3.02外，作成與實施例1相同而獲得試料2。熟成結束後之pH為4.5。
實施例3
除了將碳酸鈉水溶液作成0.06moL/L而調整原料準備莫耳比(Fe+Na)/P成為2.78外，作成與實施例1相同而獲得試 料3。熟成結束後之pH為2.4。
實施例4
除了將碳酸鈉水溶液作成0.04moL/L而調整原料準備莫耳比(Fe+Na)/P成為2.73外，作成與實施例1相同而獲得試料4。熟成結束後之pH為2.0。
實施例5
除了將碳酸鈉水溶液作成0.06moL/L而調整原料準備莫耳比(Fe+Na)/P成為2.78，並放入微波乾燥機雙鳥(TWINBIRD)公司製DR-Y21，且藉由700w歷經90分鐘乾燥外，作成與實施例1相同而獲得試料5。熟成結束後之pH為2.2。
比較例1
除了未添加碳酸鈉水溶液而調整原料準備莫耳比(Fe+Na)/P成為2.67外，作成與實施例1相同而獲得比較試料1。熟成結束後之pH為1.7。
比較例2~3
比較例2是使用富田製藥股份有限公司製「食品添加物焦磷酸鐵」(Lot No.：L20816)(比較試料2)。比較例3是使用米山化學工業股份有限公司製「焦磷酸鐵」(Lot No.：408044)(比較試料3)。
試驗例1
針對實施例及比較例之各試料，分別測定依據鐵、磷及鈉含量之莫耳比、CIE LAB表色系統之b值、BET比表面積、眾數粒徑(眾數細孔直徑)、焦磷酸鐵含量、可溶性鈉量。 表1~2顯示其結果。另，各測定乃遵從以下所揭示之方法來實施。
(1)鐵含量
<試料溶液之調製>
於燒杯中精密地量取試料1g，並加入鹽酸(1→2)10mL且加熱溶解，將溶解液移往量瓶後，藉由超純水準確地作成50mL。於量瓶中準確地量取該調製溶液5mL，並藉由超純水準確地作成100mL而作成1000倍稀釋試料溶液。
<標準溶液之調製>
釔標準液(100ppm)：
於量瓶中準確地量取原子吸光分析用釔標準液(1000ppm)10mL及稀硝酸1mL，並加入超純水而作成100mL。
鐵標準液(100ppm)：
於量瓶中準確地量取原子吸光分析用鐵標準液(1000ppm)10mL及稀硝酸1mL，並加入超純水而作成100mL。
標準添加溶液(a)(Fe：0ppm)：
於量瓶中準確地量取釔標準液(100ppm)1mL、稀硝酸1mL及1000倍稀釋溶液1mL，並加入超純水而作成50mL。
標準添加溶液(b)(Fe：2ppm)：
於量瓶中準確地量取釔標準液(100ppm)1mL、稀硝酸1mL、1000倍稀釋溶液1mL及鐵標準液(100ppm)1mL，並加入超純水而作成50mL。
標準添加溶液(c)(Fe：8ppm)：
除了準確地量取鐵標準液(100ppm)4mL作為標準溶液外，作成與標準添加溶液(b)相同來調製。
<測定方法>
感應耦合電漿發光分光分析法(ICP)標準添加法
檢測波長：259.941nm
依標準添加溶液(a)、(b)、(c)之順序測定強度，並作成檢量線。其次，測定標準添加溶液(a)之強度，並藉由下式1，計算本品每1g之鐵含量。
Fe(%)=a/採集量×50×1000 (式1)
(不過，a=測定液中的鐵濃度(%))
ICP：Vista-PRO(精工(SEIKO)儀器股份有限公司)
原子吸光分析用鐵標準液：和光純藥工業股份有限公司
(2)磷含量
除了使用磷標準液(100ppm)作為標準溶液，並將檢測波長藉由177.495nm進行測定外，根據試驗例1(1)，測定磷之含量。
(3)鈉含量
<標準溶液之調製>
鈉標準液(50ppm)：
於量瓶中準確地量取原子吸光分析用鈉標準液(1000ppm)5mL，並加入超純水而作成100mL。
標準添加溶液(d)(Na：0ppm)：
於量瓶中準確地量取釔標準液(100ppm)1mL及1000倍稀釋溶液5mL，並加入超純水而作成50mL。
標準添加溶液(e)(Na：0.5ppm)：
於量瓶中準確地量取釔標準液(100ppm)1mL、1000倍稀釋溶液5mL及鈉標準液(50ppm)0.5mL，並加入超純水而作成50mL。
標準添加溶液(f)(Na：5ppm)：
除了準確地量取鈉標準液5mL作為標準溶液外，與標準添加溶液(e)相同地進行調製。
<測定方法>
感應耦合電漿發光分光分析法(ICP)標準添加法
檢測波長：589.592nm
依標準添加溶液(d)、(e)、(f)之順序測定強度，並作成檢量線。其次，測定標準添加溶液(d)之強度，並藉由下式2，計算本品每1g之鈉含量。
Na(%)=b/採集量×10×1000 (式2)
(不過，b=測定液中的鈉濃度(%))
ICP：Vista-PRO(精工(SEIKO)儀器股份有限公司)
原子吸光分析用鈉標準液：和光純藥工業股份有限公司
(4)含有焦磷酸鐵之粉末中的(Fe+Na)/P莫耳比
根據在試驗例1(1)、(2)及(3)中所獲得之含量，藉由下式3，計算含有焦磷酸鐵之粉末中的(Fe+Na)/P莫耳比。(Fe+Na)/P=(Fe(%)/55.85+Na(%)/22.99)/(P(%)/30.97) (式3)
(5)CIE LAB表色系統之b值
於食品添加物規格公定書中，焦磷酸鐵之性狀有顏色之規格。規格乃黃色至黃褐色。故，為了將黃色數值化，作成測定CIE LAB表色系統之b值。b值表示黃至藍色，若b值為正數，則表示黃色，若為負數，則表示藍色。再者，若絕對值變大，則表示強烈之顏色。故，遵從以下所揭示之方法，實施實驗方法。
於測定單元中秤入約0.5g，並藉由日本電色工業股份有限公司製「色度計(Color meter)ZE6000」，進行CIE LAB表色系統之b值之測定。
(6)眾數粒徑(眾數細孔直徑)
藉由水銀測孔儀(康塔(Quantachrome)公司製「PoreMaster 60GT」)，利用以下條件進行測定。
測定及解析：準確地秤量試料0.05g，並封入測定單元，於水銀壓入下求取水銀之吸附等溫線，並算出眾數粒徑。
(7)BET比表面積
藉由高速比表面積細孔分布測定裝置(康塔(Quantachrome)公司製「NOVA-4200e」)，利用以下操作條件進行測定。
前處理：準確地秤量試料0.8g，並封入吸附管，且藉由105℃脫氣1小時。
測定及解析：於液體氮氣溫度下求取氮氣之吸附等溫線，並使用該吸附等溫線，藉由多點BET法算出比表面積。
(8)焦磷酸鐵含量
灼燒試料，並立刻精密地秤量其大約0.3g，且加入鹽酸(1→2)20mL而溶解，並於水20mL中移往磨塞燒瓶。其次，加入碘化鉀3g，並立刻塞緊而放置於暗處15分鐘後，加入水100mL，並加入澱粉試液而藉由0.1mol/L硫代硫酸鈉溶液滴定業已游離之碘。將該滴下量作成c(mL)。
另於磨塞燒瓶中放入鹽酸(1→2)20mL與水20mL，且加入碘化鉀3g，並立刻塞緊而放置於暗處15分鐘後，加入水100mL，並加入澱粉試液而藉由0.1mol/L硫代硫酸鈉溶液滴定業已游離之碘，且將其作成對照試驗。使用下式，自滴定量算出含有焦磷酸鐵之粉末1g中的焦磷酸鐵含量。將該滴下量作成d(mL)。
焦磷酸鐵含量(%)=((c-d)×0.01863/採集量)×100
(9)可溶性鈉量
於燒杯中精密地量取試料5g，接著，藉由超純水加入100mL。藉由加熱攪拌器，將所調製之懸浮液以90℃加熱15分鐘，並於結束加熱後使用水浴將懸浮液冷卻。接著，移往量瓶而藉由超純水準確地作成100mL，並藉由離心分離機，將該所調製之懸浮液進行離心分離20分鐘，並採集上澄液。使用該上澄液，根據試驗例1(3)之標準溶液之調製方法與測定方法，測定鈉溶出量(e%)。藉由下述式，算出在水1mL中來自1g之溶出量。
可溶性鈉量(mg/mL)=(5×e/100)/100×1000
試驗例2
針對各試料，評價鐵溶出性。溶出試驗乃遵從像是表3所示之試驗條件來實施。另，測定方法等乃遵從以下所揭示之方法來實施。
<試料溶液之調製>
於量瓶中準確地量取溶出試驗採集液4mL、稀硝酸1mL及釔標準液(100ppm)1mL，並藉由超純水準確地作成20mL，且將其作成試料溶液。
<標準溶液之調製>
鐵標準液(10ppm)：
於量瓶中準確地量取原子吸光分析用鐵標準液(100ppm)5mL及稀硝酸1mL，並加入超純水而作成50mL。
鐵標準液(1ppm)：
於量瓶中準確地量取所調製之鐵標準液(10ppm)5mL及稀硝酸1mL，並加入超純水而作成50mL。
標準溶液(a)(空白)：
於量瓶中準確地量取釔標準液(100ppm)1mL及稀硝酸1mL，並加入超純水而作成20mL。
標準溶液(b)(Fe：0.1ppm)：
於量瓶中準確地量取釔標準液(100ppm)1mL、稀硝酸 1mL、鐵標準液(1ppm)2mL，並加入超純水而作成20mL。
標準溶液(c)(Fe：0.5ppm)：
除了準確地量取鐵標準液(10ppm)1mL作為標準液外，作成與標準溶液(b)相同來調製。
標準溶液(d)(Fe：1ppm)：除了準確地量取鐵標準液(10ppm)2mL作為標準液外，作成與標準溶液(b)相同來調製。
標準溶液(e)(Fe：5ppm)：
除了準確地量取原子吸光分析用鐵標準液(100ppm)1mL作為標準液外，作成與標準溶液(b)相同來調製。
標準溶液(f)(Fe：15ppm)：
除了準確地量取原子吸光分析用鐵標準液(100ppm)3mL作為標準液外，作成與標準溶液(b)相同來調製。
<測定方法>
感應耦合電漿發光分光分析法(ICP)檢量線法
檢測波長：259.941nm
依標準溶液(a)、(b)、(c)、(d)、(e)、(f)之順序測定強度，並作成檢量線。其次，測定試料溶液之強度，並自所獲得之強度，換算成測定液中的鐵濃度，且藉由下式4，算出溶出率。表4顯示溶出試驗液第1液(pH1.2)之結果，以及稀釋Mcllvaine(pH3.0)之結果。
溶出率(%)=((f×20/4)/(試驗注入量(mg)×(焦磷酸鐵含量 /100×4×55.85/745.22)/0.9)×100 (式4)
(不過，f=測定液中的鐵濃度(ppm))
ICP：SPECTRO ARCOS(SII奈米技術股份有限公司)
原子吸光分析用鐵標準液：和光純藥工業股份有限公司
一般而言，目前彙報有鐵乃於離子狀態下由十二指腸吸收，以及若鐵離子於胃中溶出，則會引起吸收量之降低。故，於本發明中，藉由下式5規定鐵質吸收率(%)，並確認該吸收率。表4顯示其結果。
鐵質吸收率(%)=(100-於pH1.2中的60分鐘後溶出率)×於pH3.0中的60分鐘後溶出率/100 (式5)
如由表4之結果亦可清楚得知，相對於比較例(比較試料1~3)之鐵質吸收率構成45%以下，本發明品(試料1~5)可抑制於pH1.2中的鐵溶出，另一方面，於pH3.0中發揮高溶出率之結果，可獲得50%以上之鐵質吸收率。即，得知 當含有焦磷酸鐵之粉末中的(Fe+Na)/P莫耳比控制在特定範圍時，可達成此種特異之效果。依此，於本發明品中，由於抑制於pH1.2中的溶出並提升於pH3.0中的溶出，因此，可於口腔內及胃中抑制鐵溶出，且於十二指腸中有效地溶出鐵質，進而可期待鐵質之高生物體吸收性。
試驗例3
使用試料5及比較試料2，藉由動物試驗評價鐵吸收性。讓一群5隻4周齡之SD系雄鼠攝食低Fe飼料(AIN-93G基底)粉末飼料(日本柯力亞(CLEA)股份有限公司製)2星期，並作成缺鐵狀態。在攝食低Fe飼料(AIN-93G基底)粉末飼料2星期後，於麻醉下自鎖骨下靜脈進行採血，並進行血清分離後，測定血清中的鐵濃度(血清鐵)、總鐵結合力(TIBC)及使用作為末梢血之指標之鐵飽和率(TSAT)。又，亦測定血液中的血紅素濃度(Hb)時，乃血清鐵32.6μg/dL、TIBC749.5μg/dL、Hb9.0g/dL、TSAT4.4%、Hb9.0g/dL，確認屬於缺鐵鼠。然後，於低Fe飼料(AI1N-93G基底)粉末飼料中混合試料5及試料7，且構成相當於每1隻鼠300mg鐵/kg之量，並使其自由攝食該混餌飼料7日，在自由攝食後，經過3日與7日後於麻醉下自鎖骨下靜脈進行採血。在進行所採集之血液之血清分離後，測定血清中的血清鐵、TIBC。又，測定血液中的Hb。表5及表6分別顯示該等結果。
如由表5之結果亦可清楚得知，相較於比較試料2，試料5乃構成同等以上。又，如由表6之結果亦可清楚得知，相較於比較試料2，試料5乃TSAT低。一般認為其理由乃是起因於試料5之鐵吸收速度相較於比較試料2而更快，所吸收的鐵使用於造血系統之合成且到達穩定狀態之期間短，自貧血狀態之回復時間縮短。由該等可得知，不僅是高鐵吸收量，本發明品亦可期待高鐵吸收速度。
產業上之可利用性
於本發明粉末中，由於可獲得高鐵質吸收性，因此，可構成各種製劑之製劑化之簡便化、使用量之減低以及對缺鐵症患者之投予量之減低。再者，藉由使用本發明粉末，可提供能緩和或避免適口性以及胃中之障礙問題之 食品、醫藥品、化妝品等。

Claims (10)

  1. 一種含有焦磷酸鐵之複合粉末，乃含有焦磷酸鐵及鈉成分之粉末，其特徵在於：(1)焦磷酸鐵之含量為95重量%以上；(2)(Fe+Na)/P莫耳比為0.8~1.0。
  2. 如請求項1之含有焦磷酸鐵之複合粉末，其眾數細孔直徑為500nm以下。
  3. 如請求項1之含有焦磷酸鐵之複合粉末，其色調在CIE LAB表色系統之b值為16以下。
  4. 如請求項1之含有焦磷酸鐵之複合粉末，其含有0.5~4.5重量%之Na。
  5. 如請求項1之含有焦磷酸鐵之複合粉末，其比表面積為15m2/g以上。
  6. 一種鐵補給食品，其含有如請求項1至5中任一項之複合粉末。
  7. 一種醫藥組成物，其含有如請求項1至5中任一項之複合粉末。
  8. 一種含有焦磷酸鐵之複合粉末之製造方法，乃製造含有焦磷酸鐵及鈉成分之含有焦磷酸鐵之複合粉末之方法，其特徵在於包含有以下步驟：於水性溶劑中，以使水溶性鐵鹽、焦磷酸鹽及碳酸鹽反應而獲得反應生成物時，前述反應生成物之(Fe+Na)/P莫耳比成為0.8~1.0的方式來添加及混合水溶 性鐵鹽、焦磷酸鹽及碳酸鹽，藉此，調製含有前述反應生成物之水性漿液。
  9. 如請求項8之製造方法，其中碳酸鹽為碳酸鈉。
  10. 如請求項8之製造方法，其預先以水溶液之形態，且按原料準備莫耳比(Fe+Na)/P為2.7~3.1來添加及混合水溶性鐵鹽、焦磷酸鹽及碳酸鹽。
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