(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
コア−シェルカプセルを製造するための方法であって：
（ｉ）固体活性成分および／または油性液体活性成分を、前記１種以上の活性成分の周りにヒドロゲルシェルを形成することができるポリマー材料と混合するステップ、
（ｉｉ）コアの周りにポリマー格子から形成されるヒドロゲルスカフォールドを含むシェルを形成させるステップ、
（ｉｉｉ）ポリマー格子を架橋させるステップ、
（ｉｖ）架橋したコア−シェルヒドロゲルシェルを液体シリカ前駆体と接触させて、スカフォールド構造内でシリカの沈殿を生じさせ、それによってシリカがポリマー格子間に散在した複合シェルを形成するステップ、
を含む前記方法。
【請求項２】
液体シリカ前駆体が、ジメチルジエトキシシラン、ケイ酸ナトリウム、ケイ酸ナトリウムの水和物、ＴＥＯＳまたはそれらの混合物を含む、請求項１記載の方法。
【請求項３】
液体シリカ前駆体がＴＥＯＳであり、沈殿ステップ（ｉｖ）が酸性条件下で実施される、請求項２記載の方法。
【請求項４】
液体シリカ前駆体が水溶液の形態であり、ヒドロゲルスカフォールド中に存在する水性溶媒相が、液体シリカ前駆体の加水分解および沈殿の間に部分的または完全に消費される、請求項１〜３のいずれか１項に記載の方法。
【請求項５】
界面活性剤が使用される、請求項１〜４のいずれか１項に記載の方法。
【請求項６】
液体シリカ前駆体をカプセル封入の前に活性成分と混合する、請求項１〜５のいずれか１項に記載の方法。
【請求項７】
コア−シェルカプセルであって、
（ａ）シェルが、有機および無機相を含む複合体であり、有機相がポリマー鎖のネットワークを含みかつヒドロゲル層の形態であり、無機相がシリカを含み、ここで前記シリカがヒドロゲル層内に沈殿しており、かつ
（ｂ）コアが固体活性成分および／または油性液体活性成分を含む、
コア−シェルカプセル。
【請求項８】
コア−シェルカプセルサイズとシェルの厚さの比が２０：１〜５：１である、請求項７記載のカプセル。
【請求項９】
シェルの厚さが１０〜５０マイクロメートルである、請求項７または８に記載のカプセル。
【請求項１０】
活性成分が、少なくとも０．００１Ｎ／ｍの水に対する界面張力を有する油性液体である、請求項７〜９のいずれか１項に記載のカプセル。
【請求項１１】
ポリマー鎖のネットワークを含む前記有機相がタンパク質およびポリマーを含む、請求項７〜１０のいずれか１項に記載のカプセル。
【請求項１２】
シェル材料のヤング係数が０．５ＧＰａ〜４５ＧＰａである、請求項７〜１１のいずれか１項に記載のカプセル。
【請求項１３】
カプセルの剛性および／または機械的安定性を増大させるための、コア部分中に液体フレーバーまたはフレグランスを含むヒドロゲルコア−シェルカプセルのヒドロゲルシェル部分中に沈殿したシリカの使用。
【請求項１４】
フレーバー付与組成物もしくはフレグランス組成物またはフレーバー付与された物品または香料付与された物品の味または臭気特性を付与、増強、改善または修飾する方法であって、前記組成物または物品に、有効量の請求項８〜１２のいずれか１項に記載の少なくとも１種のカプセルを添加することを含む前記方法。
【請求項１５】
フレーバー組成物または香料組成物であって、
ｉ）香料付与成分またはフレーバー付与成分として、請求項８〜１２のいずれか１項に記載の少なくとも１種のカプセルと、
ｉｉ）香料担体および香料ベースからなる群から選択される少なくとも１種の成分、またはフレーバー担体およびフレーバーベースからなる群から選択される少なくとも１種の成分と、
を含むフレーバー組成物または香料組成物。
【請求項１６】
ｉｉｉ）少なくとも１種の香料アジュバントまたはフレーバーアジュバントをさらに含む請求項１５に記載のフレーバー組成物または香料組成物。
【請求項１７】
フレーバー付与された物品であって、
ｉ）フレーバー成分として、請求項８〜１２のいずれか１項に記載の少なくとも１種のカプセルと、
ｉｉ）食品ベースと、
を含むフレーバー付与された物品。
【請求項１８】
香料付与された物品であって、
ｉ）香料付与成分として、請求項８〜１２のいずれか１項に記載の少なくとも１種のカプセルと、
ｉｉ）非食用消費製品ベースと、
を含む香料付与された物品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
技術分野
本発明は、コア−シェル送達系、送達系を製造する方法、および送達系のシェルにおけるシリカの使用に関する。
【０００２】
背景および先行技術
ヒドロゲルカプセルは水で膨張した架橋ポリマー構造であり、典型的には、高水分環境と接触する揮発性または酸素感受性活性成分について安定な環境を提供する必要がある場合に使用される。
【０００３】
それらは、医学的応用で、そして最近ではフレーバーおよびフレグランス応用で使用される。例えば、ＷＯ−Ａ１−２００６／１１９６６０およびＥＰ−Ａ１−１８４１５２１（どちらもＧｉｖａｕｄａｎ）は、フレーバーおよびフレグランスなどの揮発性物質をカプセル封入するヒドロゲルシェルを開示する。
【０００４】
ヒドロゲルカプセルは、典型的にはコアセルベーション法によって形成され、これについては、ＷＯ−Ａ１−９６／３２０１７（Ｔａｓｔｅｍａｋｅｒ）、ＦＲ１１６５８０５（Ｔｈｅ  Ｎａｔｉｏｎａｌ  Ｃａｓｈ  Ｒｅｇｉｓｔｅｒ  Ｃｏｍｐａｎｙ）、ＭＸ９７０４９３４（Ｔａｓｔｅｍａｋｅｒ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ）およびＵＳ６３２５９５１（Ｇｉｖａｕｄａｎ）など多くの刊行物が存在する。
【０００５】
標準的複合コアセルベーション法では、コロイドがコロイドリッチな相（コアセルベート）およびコアセルベート化剤の水溶液（平衡液体）に分離して、タンパク質、炭水化物、またはポリマー液滴でコーティングされた油を形成し、水中に油を懸濁させる。相は、１つの脂質相および１つの水性相中に吸収される。第１脂質相は、ヒドロゲルカプセルによって取り囲まれたコアを形成する。ヒドロゲルカプセルは、分散相が連続相（水）と組み合わされて粘稠なゲル状生成物を産生するコロイドである。
【０００６】
コアセルベーションはフレーバーやフレグランスなどの活性成分をカプセル封入するために有用であるが、通常のコアセルベートのゲル様特質がそれらの適用性を制限する。したがって、この問題に取り組むのが望ましい。
【０００７】
特に、古典的なコアセルベートカプセルは、小さな機械的変形下および大きな機械的変形下のどちらでも機械的破壊に対して耐性のままである。しかしながら、小さな負荷（貯蔵または加工中に遭遇するものなど）での機械抵抗が望ましいが、機械抵抗は、最終適用（カプセルが機械的に耐性であるより、破裂することが期待される場合）でカプセルの咀嚼、摩擦または圧潰中に遭遇するものなどの強力な変形下でカプセルの意図される破裂が防止される場合は問題になる。それらの「高変形」条件下で、古典的なコアセルベートカプセルは架橋した「ゴム」と類似した方法で変形するが、高負荷では「硬質」かつ脆弱な固体シェルのように挙動するカプセルが有利である。
【０００８】
本発明に関連して望ましい機械的性質を有するカプセルは、したがって、弱い機械的負荷に対しては耐性であるが、強制変形に供された場合には容易に破裂し得るカプセルである。
【０００９】
カプセルの形成におけるＳｉ（ＯＥｔ）4（本明細書中で以下、「ＴＥＯＳ」とも称する）の使用は、刊行物"Ｓｙｎｔｈｅｓｉｓ  ｏｆ  Ｍｅｓｏｐｏｒｏｕｓ  Ｓｉｌｉｃａ  Ｎａｎｏｓｐｈｅｒｅｓ  Ｐｒｏｍｏｔｅｄ  ｂｙ  Ｂａｓｉｃ  Ａｍｉｎｏ  Ａｃｉｄｓ  ａｎｄ  ｔｈｅｉｒ  Ｃａｔａｌｙｔｉｃ  Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ"，  Ｔｏｓｈｉｙｕｋｉ  Ｙｏｋｏｉ，  Ｔａｋｕｍｉ  Ｋａｒｏｕｊｉ，  Ｓｅｉｇｏ  Ｏｈｔａ，  Ｊｕｎｋｏ  Ｎ．  Ｋｏｎｄｏ  ａｎｄ  Ｔａｋａｓｈｉ  Ｔａｔｓｕｍｉ，  Ｃｈｅｍ．  Ｍａｔｅｒ．，  ＤＯＩ：  １０．１０２１／ｃｍ９０３７８４６で記載されている。ここで、狭いサイズ分布を有する個別のメソ多孔性シリカナノ粒子は、弱塩基性条件（ｐ．Ｈ．９〜１０）でＳｉ（ＯＥｔ）4、水、カチオン性界面活性剤、および塩基性アミノ酸を含有するエマルジョン系に基づいた方法により製造可能であると記載されている。これは、ヒドロゲルカプセルと明らかに無関係である。
【００１０】
ＵＳ７６１１７３１（ＳＢＡ  Ｍａｔｅｒｉａｌｓ  Ｉｎｃ．，  ＵＳＡ）は、規則正しいシリカ／ポリマー構造を有するシリカ／両親媒性ブロックコポリマーモノリスに基づくメソ多孔性ポリマー／無機酸化物ハイブリッド材料を開示する。
【００１１】
ＧＢ２４７３８７０（Ｇｉｖａｕｄａｎ）は、非水性連続相内の活性物質含有マイクロビーズの分散液を記載し、このマイクロビーズは、ハイブリッドマトリックス内に複数の液滴を含む。この公報では、マトリックスは、親水性有機材料と有機材料中に連続したネットワークを形成する無機酸化物とを含む。これは、固体活性成分および／または液体活性成分を含む１つのコアと、複合シェルとを含むコア／シェルカプセルとは関係ない。さらに、この公報は、非水性連続相中のマイクロビーズの分散液について記載するが、乾燥形態、または水性スラリーもしくは懸濁液で容易に得られるカプセルについては記載していない。
【００１２】
ＵＳ２０１０／０１４３４２２Ａ１は、活性成分を含有するゾル−ゲル材料から構成されるマイクロカプセルを記載する。この文献で提供される例は、ＴＥＯＳを含有するフレグランスオイルの乳化、後でＴＥＯＳを添加したフレグランスオイルの乳化、またはあらかじめ加水分解しておいたＴＥＯＳを後で添加することによるフレグランスオイルの乳化に基づく。マイクロカプセルの構造は、フレグランスコアとゾル−ゲル壁材料とからなる。沈殿からなる方法は、ヒドロゲルシェルのスカフォールドに限定されず、したがって、ＴＥＯＳ無機相の限局および制御された形成を許容しない。これはさらに、コア液体中の過剰な沈殿をもたらす可能性もある。そのような欠点を回避するのが望ましい。
【００１３】
さらに、前記文書はシリカのみで作られたシェルを開示し、シリカのみのマイクロカプセルは脆弱であり、活性成分の放出のために良好な機械的性質を提供する可能性があるが、シリカのみのシェルを有するマイクロカプセルは高度に多孔性の材料であり、したがって揮発性香油またはフレーバーなどの活性成分にとっては不十分な保護バリアであることは当業者に周知である。先行技術の文書は、コア−シェルカプセルをさらなるデンプンマトリックス中に封入するための噴霧乾燥ステップを加えることによってこの問題を解決することを示唆している。
【００１４】
しかしながら、マトリックス封入体は良好なバリア特性を提供することが知られており、制御放出のためのコア／シェルカプセルの非常に望ましい機械的性質をどれも有しない。特に、破損に際して「破裂」型の放出に必要な機械的性質を提供しつつ、最終製品（食物または消費製品など）の貯蔵中および加工中に優れたバリア特性を提供するカプセルがあることが望ましい。
【００１５】
本発明は、シリカがその中に散在しているポリマー鎖に基づく有機および無機相を含む複合シェルをコア／シェルカプセルに提供することによって、前述の欠点を克服する。
【００１６】
ＷＯ−Ａ１−２００９／１４７１１９（Ｓｙｍｒｉｓｅ  ＧｍｂＨ  ＆  ＣＯ  ＫＧ）は、コアと、コアの周りを取り囲むシェルとを含む、またはそれらからなるカプセルについて記載し、この場合、シェルはポリマー材料を含む、またはそれらからなり、このポリマー材料は、成分（Ａ）を成分（Ｂ）と反応させることによって製造することができ、ここで、成分（Ａ）は、１以上のアミノ基を有するポリシロキサンからなり、成分（Ｂ）は、１以上のポリイソシアネートからなる。したがって、ケイ素はポリマーの化学組成の一部である。
【００１７】
出版物"Ｆａｃｉｌｅ  ｍｅｔｈｏｄ  ｆｏｒ  ｐｒｅｐａｒｉｎｇ  ｏｒｇａｎｉｃ／ｉｎｏｒｇａｎｉｃ  ｈｙｂｒｉｄ  ｃａｐｓｕｌｅｓ  ｕｓｉｎｇ  ａｍｉｎｏ−ｆｕｎｃｔｉｏｎａｌ  ｓｉｌａｎｅ  ｃｏｕｐｌｉｎｇ  ａｇｅｎｔ  ｉｎ  ａｑｕｅｏｕｓ  ｍｅｄｉａ"  ｂｙ  Ｋｕｒａｙａｍａ  ｅｔ  ａｌ，  Ｊｏｕｒｎａｌ  ｏｆ  Ｃｏｌｌｏｉｄ  ａｎｄ  Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ  Ｓｃｉｅｎｃｅ  ２０１０，  ３４９（１），  ｐａｇｅｓ  ７０  ｔｏ  ７６は、水性媒体中でアミノ−官能性シランカップリング剤（３−アミノプロピルトリエトキシシラン、「ＡＰＴＥＳ」）をアルギネートカプセルとともに使用して形成された有機−無機ハイブリッドカプセル（ｔｏｉ  ｆｏｒｍａハイブリッドシェル「ＡＰ−カプセル」）を記載する。著者らは、ＡＰ−カプセルの形成を可能にするのが、アルギネートのカルボキシレート基とＡＰＴＥＳのプロトン化アミノ基との相互作用であると提案している。
【００１８】
ＷＯ２００４／１０３３５１Ａｌ（Ｔｉｒｅｌｌｉ  ａｎｄ  Ｃｅｌｌｅｓｉ，  Ｔｈｅ  Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ  ｏｆ  Ｍａｎｃｈｅｓｔｅｒ，  ＵＫ）は、ポリマーベースのヒドロゲル膜によって取り囲まれた活性成分を含む空孔を有する担体粒子を記載している。さらに、そのようなカプセルを作成するために必要な中間構造についての記載があり、そのために活性成分を含む中心シリカ粒子をまず形成する。このシリカ粒子は、中間構造のコアを形成し、これをポリマーシェル（本発明のものとは著しく異なる）でコーティングし、これを次いで架橋させる。この段階での中間生成物は、シリカ層が散在していない有機ポリマー層によって取り囲まれた、活性成分を含むシリカ粒子である。最終構造を得るために、犠牲コア中のシリカを溶解させると、活性物質を有する空孔を取り囲むポリマーベースのシェルが残る。
【００１９】
中間生成物も、最終製品も、カプセルのシェル中にシリカを含まない。シリカは犠牲コアテンプレートのごく一部であり、後で溶解させる。カプセルのバリアおよび機械的性質は、したがって、有機ポリマーシェル単独のものである。そのようなヒドロゲルシェル単独は、透過性であり、フレーバーやフレグランス分子などの揮発性成分にあまり適さないことが知られているので、この物理的制約を克服し、シェルが、伝統的なヒドロゲルシェルよりも優れた高密度の強化バリアとなるコア／シェルカプセルを作成するのが望ましい。
【００２０】
背景および先行技術の前記観点から、古典的なヒドロゲルおよびコアセルベートカプセルは、良好な保護バリアを提供し、小さな負荷に対しては機械的に耐性であるが、変形される場合には容易に破裂するカプセルに望ましい機械的性質を有しないことが明らかになる。
【００２１】
本発明は、前述の問題の１以上に取り組む新規ヒドロゲルカプセル封入システムの提供を試みる。好ましくは、本発明は通常のヒドロゲルシステムに関連する問題、たとえば剛性の欠如に取り組む。
【００２２】
発明の概要
したがって、本発明は、コア−シェルカプセルを製造するための方法であって：
（ｉ）固体活性成分および／または油性液体活性成分を、１種以上の活性成分の周りにヒドロゲルシェルを形成することができるポリマー材料と混合するステップ；
（ｉｉ）ポリマー格子から形成されるヒドロゲルスカフォールドを含むシェルをコアの周りに形成するステップ；
（ｉｉｉ）場合によって、ポリマー格子を架橋させるステップ；
（ｉｖ）場合によって架橋させたコア−シェルヒドロゲルシェルを液体シリカ前駆体と接触させて、スカフォールド構造内でシリカの粒子を沈殿させ、それによって、ポリマー格子間に散在するシリカ粒子の複合シェルを形成するステップ
を含む方法を提供する。
【００２３】
本発明は、コア−シェルカプセルをさらに提供し、この場合、
（ａ）シェルは有機および無機相を含む複合体であり、有機相はポリマー鎖のネットワークを含み、無機相はシリカを含み、無機相が有機相の少なくとも一部の間で物理的に散在している；そして
（ｂ）コアは、固体活性成分および／または油性液体活性成分を含む。
【００２４】
好ましくは、複合シェルは、活性成分が環境中へ失われることに対してバリアを提供する。
【００２５】
好ましくは、複合シェルは、小さな機械的負荷下ではカプセルに優れた機械的安定性を提供するが、大きい機械的負荷下では容易に破裂して成分を放出する。
【００２６】
本発明に関連して「油性」とは、水中液体活性成分が水と完全または部分的に非混和性であって、カプセルの製造中に水性相内で別個のエマルジョン液滴の形態で分散可能なことを意味する。
【００２７】
好ましくは、油性とは、液体活性成分が少なくとも０．０００１Ｎ／ｍの水に対する界面張力を有し、好ましくは少なくとも０．００１Ｎ／ｍの界面張力を有することを意味する。
【００２８】
好ましくは、油性液体は、典型的には、オクタノールと水との分配係数の自然対数（ｌｏｇＰ）の値が４を超える少なくとも１種の成分を含み；油はｌｏｇＰ４未満のさらなる成分を含み得る。
【００２９】
別の態様において、本発明は、カプセルの剛性および／または機械的安定性を増加させるために、コア部分中に液体フレーバーまたはフレグランスを含むヒドロゲルコア−シェルカプセルのシェル部分に物理的に散在するシリカの使用を提供する。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】図１は、ヒドロゲルシェルのスカフォールド中へのＴＥＯＳの吸収を示す。
【図２】図２は、ヒドロゲルシェル内のシリカ含有量を示す。
【図３】図３は、ヒドロゲルシェル中の測定されたケイ素含有量を示す。
【図４】図４は、本発明によるシリカ／ヒドロゲルカプセルの形状を示す。
【図５】図５は、本発明によるコア−シェルカプセル、シリカを含まない伝統的なコア−シェルカプセル、およびマトリックス（非コア／シェル）封入体の機械的挙動を示す。力（破裂時の力で正規化）を変形に対してプロットする。
【００３１】
発明の詳細な説明
第１の態様において、本発明は、ヒドロゲルスカフォールドと、ヒドロゲルスカフォールド内で沈殿して、優れた剛性または機械的安定性を有するカプセルを提供する無機成分とに基づくコア−シェルカプセルを製造する方法に関する。
【００３２】
カプセルの構造は、架橋ポリマー単位と、ポリマー単位の少なくとも一部の間で散在した無機固体材料との複合体を含むシェルとして記載することができる。
【００３３】
無機固体材料は、好ましくはポリマー単位と化学的に結合しないが、その中に物理的に散在している。このことは、ポリマー単位のネットワークを形成し、次いで無機固体材料をその中で堆積させることによって達成することができる。
【００３４】
堆積は、好ましくは無機固体材料または粒子のポリマー鎖のあらかじめ形成されたゼラチン状ネットワーク上または中での沈殿によって達成される。
【００３５】
したがって、本発明の方法は、好ましくは：
（ｉ）ポリマー格子を含むヒドロゲルスカフォールドを形成するステップ；
（ｉｉ）場合によってポリマー格子を架橋させるステップ；
（ｉｉｉ）架橋したヒドロゲルカプセルを液体シリカ前駆体と接触させてスカフォールド構造内でシリカ粒子の沈殿を生じさせるステップ
を含む。
【００３６】
以下の段落は方法の特徴ならびにカプセルの特徴を記載する。誤解を避けるために、そのような特徴は交換可能に使用することができる。したがって、方法に関連して記載される特徴を使用して、カプセルの特徴をさらに規定することができ、カプセルに関連して記載される特徴を使用して、方法の特徴をさらに規定することができる。
【００３７】
シリカは複合シェルの必須成分である。
【００３８】
シリカを堆積させて複合シェル構造を形成するために、シリカは堆積に好適な形態で提供されなければならない。シリカは、液体前駆体から生成される場合に最も効果的に堆積されることが判明している。液体シリカ前駆体は、シェルスカフォールドと接触するとシリカを沈殿させることができる任意の前駆体である。好ましい態様において、液体シリカ前駆体は、ヒドロゲルと接触するとシリカを沈殿させることができる。さらに好ましくは、それはケイ素アルコキシドＳｉ（ＯＲ）4、その部分的もしくは完全加水分解形態、またはそれらの混合物からなる群から選択される。好適なシリカ前駆体の例としては、ジメチルジエトキシシランＤＭＤＥＳ（（ＣＨ３）２Ｓｉ（ＯＣ２Ｈ５）２）、ケイ酸ナトリウム、Ｎａ２ＳｉＯ３、またはそれらの水和物、Ｎａ２ＳｉＯ３・ｎＨ２Ｏ、およびＴＥＯＳ、Ｓｉ（ＯＣ２Ｈ５）４（ＣＡＳ  ｎｏ．  ７８−１０−４）が挙げられる。
【００３９】
最も好ましくは、シリカ前駆体はＴＥＯＳである。ＴＥＯＳは、相対分子量２０８．３３、相対密度０．９４、融点−７７℃、沸点１６６〜１６９℃の無色液体であり、市販されている。（たとえば、Ｓｉｇｍａ−Ａｌｄｒｉｃｈ，  Ｗａｃｋｅｒ  Ｃｈｅｍｉｅ）。
【００４０】
液体前駆体はそれ自体で、すなわちその純粋な形態で存在し得る。あるいは、溶液の形態であり得る。後者の場合、溶媒は、水などの水性溶媒、エタノールもしくはプロピレングリコールなどの有機溶媒、またはさらには水性および有機溶媒の混合物であり得る。
【００４１】
水溶液の形態で存在する液体前駆体の一例として、水性ケイ酸ナトリウムが挙げられる。エタノール性溶液の形態の液体前駆体の一例として、１：１ｖ／ｖのＴＥＯＳおよびエタノールが挙げられる。
【００４２】
シリカは、ヒドロゲルスカフォールドのシェル構造内で均一に分配されると考えられ、その表面全体にわたって剛性または機械的安定性を有する構造を提供する。
【００４３】
本発明のヒドロゲルシェルのポリマー成分は、典型的には架橋されていても、もしくは非架橋であってもよいタンパク質、および／またはポリマーである（前記ポリマーはさらに、炭水化物部分を含んでもよい、もしくは炭水化物であってもよい）。
【００４４】
ヒドロゲルシェルの形成で有用な典型的なポリマーには、特に、負に荷電したポリマーが含まれる。例えば、それらは、アラビアゴム、キサンタン、アルギン酸塩、セルロース誘導体、たとえばカルボキシメチルセルロース、ペクチン酸塩、カラギーナン、ポリアクリルおよびメタクリル酸、および／またはそれらの混合物から選択することができる。さらなる好適な非タンパク質は、文献、たとえばＷＯ２００４／０２２２２１、４ページ２７〜２９行から得られる。
【００４５】
ヒドロゲルカプセルシェルの形成に有用なアミノ酸ポリマーであるタンパク質としては、アルブミン、植物性グロブリンおよびゼラチンが挙げられる。タンパク質の分子量は、典型的には４００００〜５０００００、好ましくは２００００〜２５００００程度である。しかしながら、いくつかのタンパク質凝集体は数百万の分子量を有する可能性がある。
【００４６】
ゼラチンが特に好ましい。例として、魚肉、豚肉、牛肉、および／または鶏肉ゼラチンが挙げられる。好ましい実施形態によると、タンパク質は、魚肉、牛肉または鶏肉ゼラチンである。
【００４７】
本発明の実施形態によると、前記ポリマー成分は、典型的にはタンパク質（たとえば、ゼラチン）およびポリマー（たとえばアラビアゴム）を含む。
【００４８】
好ましい態様において、界面活性剤を方法で使用する。好ましくは、界面活性剤は液体前駆体中に可溶性である。水性液体前駆体に関して、界面活性剤は理想的には、アニオン性、非イオン性、カチオン性、または双性イオン性界面活性剤のクラスからの水溶性界面活性剤である。例として、ドデシル硫酸ナトリウム、ラウレス硫酸ナトリウム、ポリソルベート（たとえばＴｗｅｅｎ（登録商標）２０）；およびポリマー乳化剤、たとえばアラビアゴム、乳タンパク質、大豆タンパク質、修飾デンプンが挙げられるが、これらに限定されるものではない。
【００４９】
前駆体がＴＥＯＳである、または有機溶媒中に存在する場合、好ましい界面活性剤は、ソルビタンエステル、ＰＧＰＲ、モノ／ジグリセリドエステル、およびリン脂質である。最も好ましい態様において、前駆体はＴＥＯＳであり、添加される界面活性剤はレシチン、好ましくは大豆レシチンである。そのような場合、レシチンは、好ましくは純粋ＴＥＯＳ中レシチンの０．５％ｗ／ｗ〜５％ｗ／ｗ溶液の形態で添加される。
【００５０】
カプセルが沈殿ステップ中に凝集する可能性を軽減するために、界面活性剤を液体前駆体に添加してもよい。
【００５１】
沈殿ステップ後、カプセルを洗浄するのが好ましい。洗浄媒体は、好ましくはカプセルと反応しない任意の好適な液体であり得る。水が好ましいが、水とアルコールとの混合物がなお一層好ましい。最も好ましくは、残存するＴＥＯＳがカプセルの表面上に確実に沈殿するよう、カプセルを水、アルコールおよび乳酸で洗浄する。洗浄ステップの利点は、貯蔵に際して安定な自由流動性粒子が得られることである。
【００５２】
カプセルスラリーのｐＨが洗浄の間ｐＨ５より低いことが好ましい。
【００５３】
場合によって、ヒドロゲル層中のすべての水が沈殿によって消費される前に工程が停止する場合、複合シェルは残留溶媒（典型的には水）を含む可能性がある。
【００５４】
沈殿前に、ヒドロゲル層のポリマー含有量は、望ましくは０．１〜９０％ｗ／ｗの範囲であり、ここで、％ｗ／ｗはヒドロゲルの質量あたりのヒドロゲル層中のポリマーの質量であり、後者はポリマーと溶媒（典型的には水）とからなる。好ましくは、ポリマー含有量は０．１〜３０％ｗ／ｗであり、最も好ましくは０．５〜２０％ｗ／ｗである。
【００５５】
沈殿後、複合有機／無機シェル中のポリマー含有量は、０．１％ｗ／ｗ〜８０％ｗ／ｗであり得、ここで、％ｗ／ｗは、複合体層材料の質量あたりの複合体層中のポリマーの質量であり、後者はポリマーと無機沈殿とからなる。好ましくは１０〜８０％ｗ／ｗであり、最も好ましくは１〜６０％ｗ／ｗである。
【００５６】
工程は、好ましくは、撹拌容器中で実施して、均一な沈殿および良好な混合を確実にし、接触による個々のカプセルのシェルの融合を回避する。さらに、撹拌方法は複合カプセルシェルの破損を回避するために十分穏やかでなければならない。
【００５７】
コアは活性成分を含む。それは液体であっても固体であってもよい。液体である場合、コアは連続相の粘度の１０倍以下の粘度を有するのが好ましい。好ましくは、加工中のコア液体の粘度は１Ｐａｓより低く、最も好ましくは５０００ｍＰａｓより低い。
【００５８】
コアを形成する活性物質は、好ましくは、後で封入される予備分散液油滴の形成を可能にするために、親油性（油性）液体である。活性物質はさらに、固体を工程中に水層中に分散させて、第１ステップで水とポリマーとから構成されるヒドロゲル層を堆積させ、第２ステップでヒドロゲルスカフォールド内に沈殿した無機相を形成させることができる場合、固体であってよい。
【００５９】
本発明の特定の実施形態によると、前記活性物質はフレーバーまたは香料付与組成物である。
【００６０】
平均カプセルサイズは１０マイクロメートル〜１００マイクロメートルであり得、この場合、利点は、カプセルが変形および破損に対して耐性であることである。しかし、最も好ましくは、カプセルサイズは１００マイクロメートル〜２ミリメートルであり；後者の場合、利点は、カプセルが容易に壊れやすいことであり；さらに、より大きなカプセルは視覚的に魅力的であり、例えば、ボディーウォッシュまたは液体石鹸組成物などの製品に独特の外観を付加するために使用することができる。
【００６１】
複合シェルの厚さは、好ましくは１〜１００マイクロメートルであり、最も好ましくは１０〜５０マイクロメートルである。この範囲のシェル厚さは、加工および貯蔵の間に機械的に安定であり、適用時には容易に壊れやすいカプセルを可能にする。さらにこの範囲内の厚さを有するカプセルは、室温で貯蔵した場合、少なくとも１８か月間活性成分の拡散に対して優れた安定性を提供することが観察され、カプセルの体積収縮は観察されなかった。
【００６２】
カプセルサイズとシェルの厚さの比は好ましくは２０：１〜５：１である。さらに大きな比の利点は、貯蔵中の機械的破損に対するより高い構造安定性および耐性であり；小さな比の利点は、機械的破裂効果が望まれる適用での増強された破壊特性である。
【００６３】
本発明によるカプセルは、好ましくは透明であり、通常のヒドロゲルカプセルとは審美的に非常に異なると考えられるガラスビーズと似ている可能性がある。
【００６４】
本発明によるカプセルは、有利には、０．５ＧＰａ〜４５ＧＰａ、または好ましくは５ＧＰａ〜４０ＧＰａのシェル材料のヤング率によって特徴づけることができる。
【００６５】
本発明によるカプセルはさらに、有利には、もとのサイズの５〜１５パーセントの距離圧縮された場合に機械的に破れることによって特徴づけることができる。
【００６６】
本発明はまた、フレーバーまたはフレグランス組成物のまたは風味付与または香料付与された物品の味または臭気特性を付与、増強、改善または修飾するための方法であって、前記組成物または物品に、有効量の少なくとも１種の本発明によるカプセルを添加することを含む方法に関する。本発明に関連して、「本発明によるカプセルの使用」には、化合物（Ｉ）を含有し、フレーバーまたは香料産業において活性成分として有利に用いることができる任意の組成物の使用が含まれる。
【００６７】
別の態様において、本発明は：
ｉ）香料付与またはフレーバー付与成分として、少なくとも１種の本発明によるカプセル；
ｉｉ）香料担体および香料ベースからなる群から選択される少なくとも１種の成分、またはフレーバー担体およびフレーバーベースからなる群から選択される少なくとも１種の成分；および
ｉｉｉ）場合によって少なくとも１種の香料またはフレーバーアジュバント
を含むフレーバーまたは香料組成物を提供する。
【００６８】
「香料またはフレーバー担体」によって、本発明者らは本明細書中で香料またはフレーバーの観点から実際上中性である材料、すなわち香料付与またはフレーバー付与成分の官能的性質を著しく改変しない材料を意味する。前記担体は液体であってもよいし、または固体であってもよい。
【００６９】
液体担体として、乳化系、すなわち溶媒および界面活性剤系、または香料もしくはフレーバーで通常使用される溶媒を非限定的例として挙げることができる。香料またはフレーバーで通常使用される溶媒の性質および種類の詳細な説明は網羅的ではありえない。しかしながら、非限定的な例として、ジプロピレングリコール、フタル酸ジエチル、ミリスチン酸イソプロピル、安息香酸ベンジル、２−（２−エトキシエトキシ）−１−エタノールまたはクエン酸エチルなどのもっとも一般的に使用される溶媒を挙げることができる。フレーバーで通常使用される溶媒の非限定的な例として、プロピレングリコール、トリアセチン、クエン酸トリエチル、ベンジル型アルコール、ネオビー、エタノール、スクロースエステル、たとえばオレイン酸スクロースまたはエルカ酸スクロース、植物油またはテルペンなどの化合物を挙げることができる。エタノールおよびスクロースエステルが特に好ましい。
【００７０】
固体担体として、吸収性ゴムもしくはポリマー、またはさらには封入材料を非限定的な例として挙げることができる。そのような材料の例は、壁面形成および可塑化材料、たとえばモノサッカライド、ジサッカライドもしくはトリサッカライド、天然もしくは修飾デンプン、ヒドロコロイド、セルロース誘導体、ポリ酢酸ビニル、ポリビニルアルコール、タンパク質もしくはペクチン、またはさらにＨ．  Ｓｃｈｅｒｚ，  Ｈｙｄｒｏｋｏｌｌｏｉｄｓ  ：  Ｓｔａｂｉｌｉｓａｔｏｒｅｎ，  Ｄｉｃｋｕｎｇｓ−  ｕｎｄ  Ｇｅｈｅｒｍｉｔｔｅｌ  ｉｎ  Ｌｅｂｅｎｓｍｉｔｔｅｌ，  Ｂａｎｄ  ２  ｄｅｒ  Ｓｃｈｒｉｆｔｅｎｒｅｉｈｅ  Ｌｅｂｅｎｓｍｉｔｔｅｌｃｈｅｍｉｅ，  Ｌｅｂｅｎｓｍｉｔｔｅｌｑｕａｌｉｔａｔ，  Ｂｅｈｒ’ｓ  ＶｅｒｌａｇＧｍｂＨ  ＆  Ｃｏ．，  Ｈａｍｂｕｒｇ，  １９９６などの参考書で記載されている材料を含み得る。カプセル封入は当業者に周知の方法であり、たとえば、噴霧乾燥、凝集もしくはさらに押出などの技術を使用して実施することができる；またはコアセルベーションおよび複合コアセルベーション技術を含むコーティングカプセル封入からなる。
【００７１】
「香料またはフレーバーベース」によって、本発明者らは、少なくとも１種の香料付与またはフレーバー付与共成分を含む組成物を意味する。
【００７２】
前記香料付与またはフレーバー付与共成分は式（Ｉ）のものではない。さらに、「香料付与またはフレーバー付与共成分」は、本明細書中では、調製物または組成物に香料付与またはフレーバー付与する際に使用して快楽作用を付与する化合物を意味する。言い換えれば、香料付与またはフレーバー付与成分と見なされるそのような共成分は、単に臭気または味を有するだけではなく、肯定的なまたは心地よい方法で、組成物の臭気または味を付与または修飾することができると当業者によって認識されなければならない。
【００７３】
ベース中に存在する香料付与またはフレーバー付与共成分の性質および種類は、どんな場合でも網羅的ではなく、ここではさらに詳細に記載しないが、当業者は、その一般知識に基づき、意図される使用または適用および所望の官能的効果にしたがってそれらを選択することができる。一般的には、これらの香料付与またはフレーバー付与共成分は、アルコール、ラクトン、アルデヒド、ケトン、エステル、エーテル、アセテート、ニトリル、テルペノイド、含窒素または含硫黄複素環式化合物およびエッセンシャルオイルといった化学的分類に属し、前記香料付与共成分は天然または合成起源のものである可能性がある。これらの共成分の多くは、いずれも、Ｓ．  Ａｒｃｔａｎｄｅｒによる著書、Ｐｅｒｆｕｍｅ  ａｎｄ  Ｆｌａｖｏｒ  Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ，  １９６９，  Ｍｏｎｔｃｌａｉｒ，  Ｎｅｗ  Ｊｅｒｓｅｙ，  ＵＳＡ、もしくはその最新版、または似た性質の他の著作、ならびに香料またはフレーバー分野の多くの特許文献などの参考書に記載されている。当然のことながら、前記共成分はさらに、制御された方法で様々な種類の香料付与またはフレーバー付与化合物を放出することが知られている化合物であり得る。
【００７４】
香料担体および香料ベースの両方を含む組成物について、前記指定のもの以外の好適な香料担体はさらに、エタノール、水／エタノール混合物、リモネンまたは他のテルペン、イソパラフィン、たとえば商標Ｉｓｏｐａｒ（登録商標）（供給源：  Ｅｘｘｏｎ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ）で知られているもの、またはグリコールエーテルおよびグリコールエーテルエステル、たとえば商標Ｄｏｗａｎｏｌ（登録商標）（供給源：  Ｄｏｗ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｃｏｍｐａｎｙ）で知られているものなどであり得る。
【００７５】
「香料またはフレーバーアジュバント」によって、本発明者らは本明細書中で、色、特定光耐性、化学安定性などのさらなる追加的利益を付与可能な成分を意味する。香料付与またはフレーバー付与ベースで通常使用されるアジュバントの性質および種類の詳細な説明は網羅的ではありえないが、前記成分が当業者に周知であることは言及しておく。
【００７６】
式（Ｉ）の少なくとも１種の化合物および少なくとも１種の香料またはフレーバー担体からなる本発明の組成物は、式（Ｉ）の少なくとも１種の化合物、少なくとも１種の香料またはフレーバー担体、少なくとも１種の香料またはフレーバーベース、および場合によって少なくとも１種の香料またはフレーバーアジュバントを含む香料付与またはフレーバー付与組成物と同様に、本発明の特定の実施形態である。
【００７７】
さらに、本発明によるカプセルは、有利にはフレーバー付与された物品に組み込んで、前記物品の味を肯定的に付与、または修飾することができる。したがって、さらに別の態様で、本発明は：
ｉ）フレーバー成分として、場合によってフレーバー付与組成物の一部として存在する、少なくとも１種の前記定義の本発明によるカプセル；および
ｉｉ）食品ベース
を含むフレーバー付与された物品を提供する。
【００７８】
この場合、当然のことながら、カプセルの活性物質はフレーバー組成物である。
【００７９】
本発明のカプセルが有用である好適な食品ベースは、典型的には、破裂効果が望まれるものである。たとえば、菓子類、化粧品、朝食用シリアル、練り歯磨きなどのオーラルケア製品、焼き菓子、スキンクリームおよび風味適用は、カプセルが有用である好適な媒体または最終製品であり得る。
【００８０】
本発明に関連して、「食品」とは、経口摂取され、飲み込むことができる製品を意味する。したがって、本発明によるフレーバー付与された物品は、１以上の式（Ｉ）による化合物、ならびにたとえばチョコレートまたは練り歯磨きなどの所望の可食製品の味およびフレーバープロフィールに対応する任意の有益な薬剤を含む。
【００８１】
食品または飲料の構成成分の性質および種類はここではさらに詳述しないが、当業者は自身の一般知識に基づき、そして前記製品の性質にしたがって、選択することができる。
【００８２】
本発明による化合物をさまざまな前記物品または組成物に組み入れることができる割合は、幅広い値の範囲内で変化する。これらの値は、風味づけされる物品の性質および所望の官能的効果ならびに本発明によるカプセルが当該技術分野で通常用いられるフレーバー付与共成分、溶媒または添加剤と混合される場合、所定のベース中の共成分の性質によって変わる。
【００８３】
さらに、本発明の化合物は、現代の香料のあらゆる分野で有利に用いられて、前記化合物（Ｉ）が添加される消費製品の臭気を肯定的に付与または修飾することもできる。したがって：
ｉ）芳香成分として、前記定義の少なくとも１種のカプセル；および
ｉｉ）非食用消費製品ベース；
を含む香料付与された物品も本発明の目的である。この場合、当然のことながら、カプセルの活性物質は香料付与組成物である。
【００８４】
明確にするために、「非食用消費製品ベース」によって、本発明者らは食べられない消費製品、すなわち、口に入れることを目的としないもの、および芳香成分と適合性であるものを意味すると言及しておく。言い換えれば、本発明による香料付与された物品は、消費製品に応じて、機能的配合物ならびに場合によってさらなる有効薬剤、たとえば洗剤または空気芳香剤、および嗅覚有効量の少なくとも１種の本発明の化合物を含む。
【００８５】
非食用消費製品の構成成分の性質および種類はここではさらに詳述しないが、いずれにしても網羅的ではなく、当業者はその一般知識に基づき、前記製品の性質および所望の効果にしたがって選択することができる。
【００８６】
好適な非食用消費製品ベースの例としては、固体または液体洗剤および衣類柔軟剤ならびに香料で一般的なすべての他の物品、すなわち香料、コロンまたはアフターシェーブローション、香料付与された石鹸、シャワーもしくはバスソルト、ムース、オイルもしくはジェル、衛生用品またはヘアケア製品、たとえばシャンプー、ボディーケア用品、デオドラントまたは制汗剤、空気芳香剤およびさらに化粧品が挙げられる。洗剤としては、家庭用または工業用にかかわらず、たとえば織物、皿および硬質表面処理のための、さまざまな表面を洗浄またはクリーニングするための洗剤組成物またはクリーニング製品などの意図される応用がある。他の香料付与された物品は、衣類柔軟剤、布用消臭剤、アイロンがけ用の水、紙、ワイプまたは漂白剤である。
【００８７】
実施例
本発明を以下の実施例を参照して説明する。当然のことながら、実施例は本発明の例示するものであり、本発明の範囲はこれらに限定されるものではない。
【００８８】
本発明による試料は番号で指定し、比較例は文字で指定する。全ての量は特に明記しない限り質量％である。
【００８９】
実施例１
本発明によるコア−シェル複合構造の製造
コア−シェルカプセルスカフォールドを複合コアセルベーションにより、グルタルアルデヒドまたはトランスグルタミナーゼと架橋したゼラチン／アラビアゴム系で作成した。
【００９０】
温水魚肉ゼラチン（２００  Ｂｌｏｏｍ、Ｗｅｉｓｈａｒｄｔによって供給）およびアラビアゴム（ＣＮＩのＥｆｆｉｃａｃｉａ（登録商標））をヒドロコロイドとして使用した。１８０ｇの温脱イオン水および２０ｇのゼラチンを容器中で完全に溶解するまで混合することによってゼラチンのストック溶液（溶液Ａ）を製造し；溶液を次いで５０℃で維持した。１８０ｇの冷脱イオン水および２０ｇのアラビアゴムを容器中で完全に溶解するまで混合することによって、アラビアゴムのストック溶液（溶液Ｂ）を製造し；溶液を次いで温め、５０℃で保持した。１０５．４ｇの溶液Ａを１００ｇの溶液Ｂと容器中、穏やかな撹拌下で混合した（ゼラチン／アラビアゴム比は約１：１である）。ｐＨを５０％ｗ／ｗ乳酸水溶液で４．６に調節した。７０．３ｇの活性成分リモネンをゆっくりとこの混合物に添加し、スターラーで１５０ＲＰＭにて５分間均質化し、２００〜４００μｍの平均液滴サイズにした。
【００９１】
系を次いで、３５４．１ｇの温脱イオン水を添加することによって希釈し、全ヒドロコロイド濃度を３．４％ｗ／ｗにした。混合物を最終的に０．５℃／分の速度で２０℃まで冷却した。出発速度を若干減少させ、ｐＨを４．５に調節し、４．２２ｇのトランスグルタミナーゼ（ＡＣＴＩＶＡ（登録商標）ＷＭ、ｅｘ  Ａｊｉｎｏｍｏｔｏ）を添加した。架橋を一晩２０℃で進行させた。結果、架橋したマイクロカプセルスカフォールドの水性懸濁液が得られた。カプセルスカフォールドのスラリーを、０．５ｍｍメッシュサイズの篩で漉し、５分間メッシュ上に放置した。分離されたスカフォールドを次いで透明な試料皿（直径５０ｍｍ）中過剰のＴＥＯＳ中に浸し、顕微鏡検査で観察し、経時的なシェルのシリカ形成および組み入れの有無、方法を評価した。
【００９２】
結果を図１に示す（図１ａはｔ＝０、図１ｂはｔ＝２０分、図１ｃはｔ＝４０分、図１ｄはｔ＝６０分での形成を示す）。結果は、９０分にわたってシェルの厚さは減少し、ゼラチン、アラビアゴムおよびシリカから構成されるはるかに高密度のハイブリッドシェルが残ることを示す。さらに、９０分後に得られるカプセル形状はＴＥＯＳ溶液中１０〜１２時間後でも変わらないままである。
【００９３】
最終カプセルは、水中に懸濁された場合にその形状を保持し、脱イオン水中で１０日間貯蔵し、次いで顕微鏡スライド間で圧砕した場合、カプセルは「脆性破壊」と記載することができる方法で壊れ、結果、「ガラス様」シェル破片が生じる。これは通常のコアセルベート化粒子に関連する破裂とは非常に異なる。
【００９４】
洗浄し、ろ紙上で乾燥すると、カプセルは、大きく、ほぼ球状の、なめらかで反射性の表面を有するビーズのように見えた（図４）。
【００９５】
カプセルシェル中の沈殿したシリカの存在を確認するために、シェルを圧砕し、イソプロパノールおよび水で洗浄して、確実にリモネンが存在しない（すなわち、シェル部分のみが残る）ようにした。固体状態ＮＭＲ測定を実施し、参照シリカと比較した。以下の表および図２で示す結果は、ヒドロゲル層中でシリカの沈殿が起こったことを裏付けた。
【００９６】
【表１】
0005989102.tif 000002
＊（図２、ＰＨＥＲ  ０９１１Ｃ）
＊＊（図２、シリカゲル６０）
【００９７】
Ｎｏｒａｎ  Ｓｉ（Ｌｉ）検出器およびＶａｎｔａｇｅデジタル式取得エンジン（Ｍｏｄｅｌ  ６２９Ｊ−  ＩＳＰＳ，  Ｔｈｅｒｍｏ  Ｅｌｅｃｔｒｏｎ  Ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ  Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ  ＬＣ，  Ｍａｄｉｓｏｎ，  Ｗｉｓ．米国）を有する走査電子顕微鏡（ＪＳＭ−Ｔ３３０，  ＪＥＯＬ  Ｌｔｄ．日本東京）を使用して、標準的な低エネルギー分散型Ｘ線分光法（ＥＤＳ）を実施した。アルミニウムおよび銅標準（Ｘ−Ｃｈｅｃｋｅｒ  ＥＤＳ  Ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ  Ｃｈｅｃｋｅｒ  Ｍｏｕｎｔ，  Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ  Ｐｒｏｂｅ，  Ｗｅｓｔｃｈｅｓｔｅｒ，  Ｐａ．米国）を分析前に使用して、スペクトル校正を確認した。１０を超える領域のサンプリングによって累積スペクトルを集めた。電子線／試料相互作用体積を減少させるために低加速電圧（１０ｋＶ）を使用した。
【００９８】
図３で示されるＥＤＳデータは、現場沈殿方法がケイ素を多く含む固体シェルを産生することを示す。
【００９９】
実施例２
コア−シェルカプセル中へのミント油のカプセル封入
ペパーミント油を活性成分として使用する以外は実施例１で記載される方法でコア−シェルカプセルを製造した。
【０１００】
実施例３
コア−シェルカプセル中へのベータ−ダマセノンおよび香料組成物のカプセル封入
ベータ−ダマセノンを活性成分として使用する以外は実施例１で記載された方法でコア−シェルカプセルを製造した。さらに、パーソナルケア適用に適した香料組成物を活性成分として使用する以外は同じ方法でコア−シェルカプセルを製造した。
【０１０１】
実施例４
コア−シェルカプセル中への固体マトリックス中に埋め込まれた活性成分のカプセル封入
固体コア材料を液体リモネンの代わりに使用する以外は実施例１で記載された方法でコア−シェルカプセルを製造した。コア材料を溶融するまで加熱し、活性成分（メントール）とブレンドして、溶融混合物を形成した。混合物を実施例１で活性成分について記載された方法でカプセル中に組み入れた。
【０１０２】
実施例５
コア−シェルカプセル中へのミント油のカプセル封入
コア−シェルカプセルスカフォールドは、ミント油をアルギン酸ナトリウムとともにＣａＣｌ2溶液中に２連キャピラリーから当業者に公知の標準的な方法を用いて共押出することによって製造した。結果として得られたカプセルを続いて１質量％乳酸水溶液中に６０分間注入し；カプセルを次いでろ紙で分離し、液体シリカ前駆体（ＴＥＯＳ）に添加し、実施例１で記載されているようにしてさらに加工した。
【０１０３】
実施例６
コア−シェルカプセル中へのオレンジフレーバーのカプセル封入および朝食用シリアルにおける応用
レモンフレーバーを活性成分として使用する以外は実施例１で記載された方法でコア−シェルカプセルを製造した。５ｇのドライカプセルを次いで５０ｇのフレーバー付与されていない朝食用シリアル（オートミールフレーク）中に混合し、２３℃で密閉されたプラスチックカップ中、好気性条件下でそれぞれ２週間および１６週間貯蔵した。
【０１０４】
評価のために、官能試験の１５分前に、１００ｍｌの冷たいミルクを乾燥ブレンドに添加することによって製品試料を製造した。
【０１０５】
８人の訓練されたパネルに、シリアルと接触させたミルクだけをまず、次にシリアル自体を味見して試料を評価するよう依頼した。参加者には、：１：「ミルクだけでフレーバーに気づきますか？」、２：「咀嚼時にフレーバーの破裂に気づきましたか、気づいたなら、その破裂は「強い」ですか、または「弱い」ですか？」という質問に回答するよう依頼した。８人の参加者のうち８人が質問１に「いいえ」と回答し、質問２には「はい、強い」と回答した。
【０１０６】
実施例７
ペパーミント油のコア−シェルカプセル中へのカプセル封入；チョコレートマトリックスにおける使用および官能評価法
２００グラムのブラックチョコレートを５０℃で保持した水浴中で溶融させ、続いて実施例２で製造した１０グラムのドライカプセルを溶融チョコレートにスプーンでブレンドした。乳化剤（大豆レシチン）をスラリーに添加した。分散されたカプセルを有する溶融したチョコレート塊を型に注入し、冷蔵庫中５℃で２４時間保持し、次いで２３℃で１日間保持した。
【０１０７】
官能評価のために、８人の訓練されたパネルにペパーミント−フレーバーカプセルを含むチョコレートの試料を味見するように依頼した；フレーバーがチョコレートに添加されていることを事前に知らせた。
【０１０８】
参加者には、まず噛まずに味見し、フレーバーがカプセルからチョコレート塊中に放出されているかどうかを評価するように依頼した。次にチョコレートを噛んで、フレーバー破裂に気づくかどうかを評価するように依頼した。
【０１０９】
全ての参加者に、次に１：「咀嚼前、チョコレート以外のフレーバーに気づきましたか？」；および２「咀嚼してチョコレート以外のフレーバーに気づきましたか？」という質問に「はい」、「いいえ」、「わからない」で回答させた。質問１には８人の参加者中６人が「いいえ」と回答した。質問２には８人の参加者中８人が「はい」と回答した。この結果は、カプセルが加熱および混合中にペパーミントフレーバーを保護し、摂取時には強いフレーバーの破裂が観察されることを明らかに示す。
【０１１０】
チョコレートを２３℃で４か月間貯蔵する以外は同様に実験を繰り返した。同じパネリストに同じ質問に回答するよう依頼し、結果は、質問１には６人の参加者が「いいえ」と回答し、２人の参加者が「わからない」と回答した。質問２には８人の参加者中８人が「はい」と回答した。
【０１１１】
この結果は、効果が数ヶ月の貯蔵後に保持されることを示す。
【０１１２】
実施例８
ペパーミント油のコア−シェルカプセル中へのカプセル封入；菓子製品に関する使用および官能評価
レモンフレーバーを活性成分として使用する以外は実施例１で記載された方法でコア−シェルカプセルを製造した。チョコレートグレージングを施したクッキーをスーパーマーケットで購入し、４０℃でオーブン中１０分間保持してグレージングを溶融させた。ドライカプセルを溶融したグレージング上に広げ、試料を冷蔵庫中で２４時間冷却した。７人の訓練されたパネルによる試料の評価によって、強力なフレーバー破裂が観察された。
【０１１３】
実施例９
ペパーミント油のコア−シェルカプセル中へのカプセル封入；練り歯磨きベースにおける使用および官能評価
実施例２で製造されたドライカプセルを、２つの異なる練り歯磨きベース（ゲルおよび通常）中に混合し、光学顕微鏡検査法での観察に適した小さな皿中で１、４および１６週間貯蔵した。練り歯磨きベース中の貯蔵時間に関係なく、全てのカプセルが貯蔵中、構造を保持し、破損によってその内容物を放出することが判明した。
【０１１４】
実施例１０
ペパーミント油のコア−シェルカプセル中へのカプセル封入；液体ハンドソープベースにおける使用および官能評価
実施例２で製造したドライカプセルをフレグランス付与されていない液体ハンドソープベース中に混合し、１、４および１６週間貯蔵し、光学顕微鏡法によって評価した。ハンドソープベース中の貯蔵時間に関係なく、全てのカプセルは貯蔵中、構造を保持し、破損に際して内容物を放出することが判明した。
【０１１５】
実施例１１
ペパーミント油のコア−シェルカプセル中へのカプセル封入；シャワージェルベースにおける使用および官能評価
実施例２で製造したドライカプセルをシャワージェルベース中に混合し、１、４および１６週間貯蔵し、その後、光学顕微鏡法によって評価した。シャワージェルベース中の貯蔵時間に関係なく、全てのカプセルは貯蔵中、構造を保持し、破損に際して内容物を放出することが判明した。
【０１１６】
実施例１２
フレグランスのコア−シェルカプセル中への封入；スキンクリームベース中の適用
実施例３で製造したドライカプセルをフレグランス付与されていないスキンクリームベース中に混合し、１、４および１６週間貯蔵し、その後、光学顕微鏡法によって評価した。スキンクリームベース中の貯蔵時間に関係なく、全てのカプセルは貯蔵中、構造を保持し、破損に際して内容物を放出することが判明した。
【０１１７】
実施例１３
ペパーミント油のコア−シェルカプセル中へのカプセル封入；伝統的なゾル−ゲル方法によって作成されたシリカのみのコア−シェルカプセルとの比較
コア−シェルカプセル（試料１３Ａ）を実施例２で記載された方法で製造した。並行して、次のように、同じペパーミント油を伝統的な方法（たとえば、ＵＳ２０１０／０１４３４２２Ａ１で記載されているとおり）にしたがってカプセル封入し、シリカのみのシェルを有するカプセル（試料１３Ｂ）を形成した：９０ｇのペパーミント油および１０ｇのＴＥＯＳを混合し、乳酸の２０質量％水溶液を用いてｐＨ２に酸性化した１００ｇの界面活性剤（Ｔｗｅｅｎ  ２０、Ｓｉｇｍａ  Ａｌｄｒｉｃｈから入手）の脱イオン水中５質量％溶液中に乳化させた。乳化ステップを標準的ベンチトップローター／ステーターホモジナイザーで実施した。結果として得られたエマルジョンを硬化させた。試料をまず１日後に抜き取り、後に数日および数週間で抜き取った（しかしながら、硬化時間が１日よりも長くても、結果は変わらなかった）。
【０１１８】
試料１３Ａおよび試料１３Ｂ両方のアリコートをろ紙上で一晩室温にて乾燥させた。乾燥後にカプセル中に保持されるペパーミント油の量を熱質量分析によって比較し、試料１３Ａのカプセル（本発明にしたがって作成されたコア−シェルカプセル）が８５質量％の揮発性油を含有し、一方、試料１３Ｂ（先行技術にしたがって作成されたシリカマイクロカプセル）は２質量％未満の揮発性油しか含まないことが判明した。同じ試料を、ドラフト中に保持した開放容器中で室温にて２か月貯蔵した後に再度分析したところ、試料１３Ａは依然として８３質量％の揮発性油を含み、一方、試料１３Ｂ中の揮発性油は失われたことが判明した。
【０１１９】
実施例１４
ペパーミント油のコア−シェルカプセル中へのカプセル封入；伝統的なゾル−ゲル法によって作成したシリカのみのコア−シェルカプセルと伝統的な構造との比較
コア−シェルカプセル（試料１４Ａ）を実施例１３で記載した方法で製造した。並行して、同じペパーミント油を先行技術から伝統的な方法（ＵＳ２０１０／０１４３４２２Ａ１の実施例について記載されるとおり）にしたがってカプセル封入して、シリカのみのカプセル（試料１４Ｂ）を次のように形成した：２５ｇのＴＥＯＳを８．５ｇの脱イオン水および２２ｇのエタノールと混合し；混合物のｐＨを１５％のＨＣｌでｐＨ２．１に調節し、４５分間混合して、ＴＥＯＳの加水分解を誘導した。この混合物１２ｇを次いで２８ｇのペパーミント油に添加し、この混合物を次に実施例１３においてと同様に５質量％の界面活性剤中で乳化させ、ｐＨ２．１で維持した。結果として得られたエマルジョンを硬化させた。試料をまず１日後に抜き取り、後に、数日、数週間の時点で抜き取ったところ、同じ結果であった。
【０１２０】
実施例１３と同様に、乾燥によってカプセル中に保持されたペパーミント油の量を次いで熱質量分析によって１日後および２か月後で比較したところ、試料１４Ａのカプセル（本発明にしたがって作成されたコア−シェルカプセル）は８５質量％の揮発性油を含み、一方、試料１４Ｂ（先行技術にしたがって作成されたシリカマイクロカプセル）は５．４質量％の揮発性油しか含んでいなかったことが判明した。ドラフト中に保持された開放容器中室温にて２か月の貯蔵後、試料１４Ａは依然として３質量％の揮発性油を含有し、一方、試料１４Ｂ中の揮発性油はすべて失われたことが判明した。
【０１２１】
実施例１５
１５か月の貯蔵後の負荷および伝統的なゾル−ゲルマイクロカプセルとの比較
本発明によるコア−シェルカプセルを実施例２および１４で記載された方法で製造し、実施例１４で記載される伝統的なシリカマイクロカプセルと比較した。ドライカプセルの揮発性油含有量を１５か月後に熱質量分析によって再分析し、老化カプセルは依然として８０．５質量％の揮発性油を含有することが判明した（対照的に、シリカマイクロカプセル中の全揮発性油は２か月ですでに失われていた）。１５か月貯蔵後でも、本発明にしたがって製造されたカプセルは依然として脆弱であり、機械的破壊で「破裂」型の揮発性油の放出をもたらした。
【０１２２】
実施例１６
コア／シェルカプセルの機械的性質および伝統的なコアセルベートカプセルの機械的性質との比較
本発明による複合ポリマー／シリカシェルを有するコア−シェルカプセルを実施例１で記載した方法で製造した。比較のために、ポリマーのみのコア−シェルカプセルを、同じゼラチン／アラビアゴムポリマーの複合コアセルベーションによって、また架橋ステップまで同じ方法で、実施例１と同様にシリカを含むステップのいずれかを行わずに製造し、比較カプセルのための伝統的なコアセルベートカプセルの試料を作成した（たとえば、ＦＲ１１６５８０５、Ｔｈｅ  Ｎａｔｉｏｎａｌ  Ｃａｓｈ  Ｒｅｇｉｓｔｅｒ  Ｃｏｍｐａｎｙで開示される、背景および先行技術の項で記載されるとおり）。両試料をろ紙上で乾燥し、機械的圧縮試験に付した。機械的圧縮試験のために、Ｐｈｙｓｉｃａ  ＭＣＲ  ３００プラットフォーム（Ａｎｔｏｎ  Ｐａａｒ，  Ｏｓｔｆｉｌｄｅｒｎドイツ）を、プレート／プレート形状を用いた垂直圧迫モードで使用した；底部表面は、一定温度２３℃に保たれた装置の標準的Ｐｅｌｔｉｅｒプレートであり、直径１０ミリメートルのトッププレートを力変換器に載せた。１つのカプセルを底部プレートの中央に置き、トップドリブントランスデューサーのヘッドをカプセル上に配置した。機械的挙動を測定するために、トッププレートを１秒あたり１０マイクロメートルの一定速度で引き下げ、トッププレート上の垂直力を連続して測定した。カプセルのサイズをトッププレートが最初にカプセルと接触するようになる垂直距離での力−距離データから決定した。各カプセルについて、力−距離曲線の急激な上昇で明らかな、加えられた変形下でのカプセル破裂まで実験を行った。
【０１２３】
結果として得られた力−距離曲線の例を図５で本発明にしたがって作成されたコア／シェルカプセル（実施例１にしたがう）および伝統的なコアセルベートカプセルについて示す。（図５について、最大力値によって力のデータを正規化し、距離をカプセル変形として表した；カプセル変形は、カプセルがすでに圧縮された距離をカプセルの元のサイズでわったもので、明確な方法で異なるカプセルの比較が可能になる）。
【０１２４】
図５は、本発明にしたがって作成されたコア−シェルカプセルがそれらの複合シリカ／ポリマーシェルのために高い剛性（剛性を規定する力−変形曲線の急な傾斜によって示される）を有し、低負荷または変形では機械的安定性を提供するが、それでも破裂することができ、９％付近の小さな圧縮変形ですでにそれらの中身を放出可能なことを明らかに示す。そのような機械的挙動は、フレーバーまたはフレグランスの送達系が、貯蔵および加工中に良好なバリア特性および安定性を提供する必要があるが、機械的変形によってその中身を容易に放出可能な場合、非常に望ましい。
【０１２５】
対照的に、伝統的なカプセルはより柔軟性（力−変形曲線のより緩やかな傾斜によって示される）があり、破裂するにはもとのサイズの半分以上圧縮される必要がある。そのような挙動は、多くの適用で望ましくない。なぜなら活性成分が、たとえば、咀嚼または摩擦の間の機械的変形中に容易に放出され得ないからである。
【０１２６】
図５で示されるデータは実例としての役目を果たすが、同じ情報をさらに詳細に定量的にも分析した。研究した試料について、５０のカプセルそれぞれの力−変形曲線を比較した。結果を第１表にまとめる。明らかに、本発明の実施例１で作成されたカプセルは変形時にははるかに剛性であり、それでもカプセルのはるかに小さな変形で活性成分を容易に放出させる。「脆性」と記載することができるこの特性は、機械的破壊による活性成分の放出に非常に望ましい。
【０１２７】
カプセル剛性およびサイズについてのデータに基づいて、シェル材料のヤング係数は、伝統的なコアセルベートカプセルについては０．２〜４．５ＧＰａであり、実施例１にしたがって作成されたシリカ／ポリマーシェルを有するコア−シェルカプセルについては６．１〜３８ＧＰａである。本発明にしたがって作成されたカプセルは、したがって、はるかに高いヤング係数を有するシェルを有し；このことは、それらは要求どおりに小さな加えられた変形下で容易に壊れるが、伝統的なコアセルベートカプセルと比べて小さな負荷に対してより機械的に耐性であることを意味する。
【０１２８】
意外にも、これらのカプセルは依然として伝統的なカプセルと比べて非常に類似した破裂力を保持し、このことは、それらが小さな力に対しては非常に安定なままであるが、咀嚼または摩擦中に起こるような外部変形にカプセルが意図的に供されない限り、破断点以下でもさらに高い剛性を有することを意味する。
【０１２９】
第１表：本発明によるコア−シェルカプセルの機械的性質のまとめ（すべて５０個の個々のカプセルに関して測定された平均値±標準偏差である）
【表２】
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＊ＦＲ１１６５８０５に準拠
【０１３０】
要約すると、この実施例は、本発明によるシリカ／ポリマーシェルを有するコア／シェルカプセルが、複合コアセルベーションによって作成された伝統的なコア−シェルカプセルよりも優れた望ましい機械的性質を提供することを示す。
【０１３１】
実施例１７
本発明によるコア−シェルカプセルとポリマーマトリックス中にさらにカプセル封入された伝統的なゾル−ゲルマイクロカプセルとの比較
実施例１で記載され、実施例１６で機械的に分析された、本発明にしたがって作成された同じコア／シェルカプセルをさらに、噴霧乾燥によって作られたポリマーマトリックス中のゾル−ゲルマイクロカプセルの伝統的なマトリックス封入体と比較した。伝統的なゾル−ゲルカプセルは、ろ紙上で乾燥する代わりに、１０グラムのマルトデキストリン（ＤＥ１０）をマトリックス材料として５０グラムのゾル−ゲルカプセル懸濁液に添加し、標準的Ｂｕｃｈｉ  Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ噴霧乾燥器を使用して混合物を噴霧乾燥する以外は、実施例１４における試料１４Ｂとまったく同じように作成した。このさらなるマトリックスはさらに、噴霧乾燥の押出によるマトリックスカプセル封入に適した典型的なポリマーから選択することもできる。そのようなポリマーは当業者に周知であり、例として、マルトデキストリン、デンプン、修飾デンプン、またはゼラチンが挙げられるが、これらに限定されるものではない。力−変形データを図５で、実施例１６で前述したデータとともに示す。ゾル−ゲルマイクロカプセルを含有するそのようなマトリックス封入体の強制変形は、本発明で作成されるコア／シェルカプセルとは基本的に異なる：剛性指標はさらに高く（非常に急な力−変形曲線によって示される）、小さな変形または大きな変形のいずれでも、封入体を破裂させることはできない。さらに、力を制御した実験を実施し、力をさらに最大７Ｎまで増大させることによってカプセルの破裂を試みた；この場合も、破裂は起こらず、マトリックス封入体はフレーバーを放出することなく圧縮されて小さく平坦な錠剤になった。したがって、実施例１４および１６において、伝統的なゾル−ゲルカプセルが不十分なバリア特性を提供し、活性成分が失われることを上述したが、この実施例は、そのような伝統的なゾル−ゲルカプセルをポリマーマトリックス中にさらにカプセル封入することで（Ｄ２で示される通り）、機械的破損による放出に全く適さず、コア／シェルカプセルでない送達系が得られることを示す。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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