(57)【要約】  【課題】水不溶性または水に辛うじて溶解するだけの抗酸化物質であるα−リポ酸の水相を製造する方法およびかかる水溶性濃縮物に対する要求がある。  【解決手段】本発明は、α−リポ酸を加温したポリソルベートに供給し、そこで透明性が得られるまで加温しながら攪拌することで、α−リポ酸およびポリソルベートを含む濃縮物を得る方法ならびにかかる濃縮物を提供する。【選択図】なし。【特許請求の範囲】
【請求項１】
α−リポ酸およびポリソルベートを含む抗酸化剤の水溶性濃縮物。
【請求項２】
α−リポ酸のポリソルベートの量に対する重量比が約１：６．７であるところの、請求項１記載の濃縮物。
【請求項３】
ポリソルベート８０を含む、請求項１記載の濃縮物。
【請求項４】
α−リポ酸およびポリソルベートを含む濃縮物の製法であって、α−リポ酸を加温したポリソルベートに供給し、そこで透明性が得られるまで加温しながら攪拌することを含む方法。
【請求項５】
ポリソルベート８０が利用されているところの、請求項４記載の方法。
【請求項６】
ポリソルベートが約１２０℃に加温されているところの、請求項４記載の方法。
【請求項７】
ポリソルベート８０が約１２０℃に加温されているところの、請求項５記載の方法。
【請求項８】
α−リポ酸のポリソルベートに対する重量比が約１：６．７であるように利用されるところの、請求項４記載の濃縮物。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、水不溶性または水に辛うじて溶解するだけの生理活性物質、および可溶化剤を含む水溶性濃縮物に、ならびに当該濃縮物の製法に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、ビタミンＥ、ビタミンＡおよび他のカロチノイドあるいはまたコエンザイムＱ１０などの脂溶性化合物は、胆汁酸塩および膵酵素の存在に応じて、吸収される。腸内では、いわゆるミセル形成工程が吸収工程に先んじて起りる；脂溶性化合物は「密集化」し、このようにして腸粘膜の種々の障害が克服され得るため、このミセル形成工程は不可欠である。
胆汁液または膵酵素の分泌が妨げられれば、このことはいわゆる脂溶性化合物の消化不良または吸収不良をもたらす。この最適例が、膵酵素の生成不全によるところの、嚢胞性繊維症であり、脂溶性化合物の吸収は極めてわずかな量でのみ可能である。
同時に脂肪が供給される場合に、脂溶性微量栄養素の摂取が常に向上するという、その吸収特性も明らかになっている。脂肪は一方で胆汁酸および膵酵素の放出を促進し、他方でその脂溶性微量栄養素を含有するミセルの形成を促進する。
【０００３】
脂溶性化合物が腸細胞により摂取されると、該化合物はそこでは遊離形態にて利用可能であり、すなわち、もはやミセル構成物質と結合しない。この遊離形態の化合物は、腸細胞内にて形成される輸送体（リポ蛋白−キロミクロン）に取り込まれ、ついで大リンパ管を介して血液中に放出されるように、再び「水溶性」とされる。
親油性化合物を受容しうるためには、生物はその化合物を二工程にて水溶性にしなければならない。第一工程は、腸におけるミセル形成を介して、腸細胞においてその中から当該物質を再び放出させる工程であり、そして第二工程は血液中にて輸送のためのリポ蛋白を形成する工程である。したがって、水性媒体中に分散するだけの親油性物質（混濁溶液）でなく、水溶性とされた親油性物質（透明溶液）は、非水溶性の親油性物質よりも生物によってより迅速かつより効果的に吸収される。
【０００４】
水溶性とされた親油性微量栄養素（透明溶液）の生物学的利用能については利用できるデータがほとんどない。かかる化合物の生物学的利用能を試験する方法はいわゆるインビトロ溶解方法により提供される。この点において、化合物が水性コンパートメントにてどれくらい溶けるか、またはその化合物が特定の生薬からどれくらい放出されるかがわかる。米国特許第６０４８５６６号によれば、油性溶液または分散液（混濁溶液）のＱ１０とは対照的に、水溶性とされたＱ１０は、１００％近くまで放出されると記載されている。このことは、このように用いられるＱ１０は、腸管中、既に遊離形態にて高濃度で利用することができ、まずミセルを形成し、Ｑ１０を囲む脂質を分解することにより放出させる必要のないことを意味する。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
したがって、本発明の目的は、水不溶性あるいは水に辛うじて溶解するだけの、ω−３−脂肪酸、α−リポ酸（チオクト酸）、ユビキノン（例えば、コエンザイムＱ１０）、フィトステリンなどの生理学的に重要な物質の生物学的利用能を改善すること、およびこれら物質の工業生産を技術的に簡素化することである。
本発明の目的はまた、完全かつ安定した水溶性を確保するための許容値を考慮して、ＪＥＣＦＡ（＝ＦＡＯ／ＷＨＯ合同食品添加物専門家委員会）によるポリソルベートならびにトコフェロール（例えば、α−トコフェロール）、ω−３−脂肪酸、α−リポ酸（チオクト酸）およびユビキノン（例えば、コエンザイムＱ１０）などのＳＣＧ物質（ＳＣＧ＝食品科学委員会（ＥＵ））のＡＤＩ値（ＡＤＩ＝許容可能な一日摂取量）を顕著に低下させるように、濃縮物の製造にてできるだけ最少量の可溶化剤、特にポリソルベートを用いることである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この目的は、本発明によれば、水不溶性あるいは水に辛うじて溶解するだけの物質を、過剰量の加熱した、ＨＬＢ値が６ないし１９の生理学的に適合する可溶化剤、特にポリソルベート２０またはポリソルベート８０に加え、その混合物を透明な粘性の中間生成物が得られるまで加熱しながら攪拌し、ついで室温に冷却する。活性物質が水性相にて得られるならば、活性物質の所望の濃度に対応する量の熱蒸留水をその熱中間生成物に添加し、ついで攪拌して均一とし、こうして得られた相を速やかに室温にまで冷却することで達成される。
当該相が水を含まないものである場合、熱トリグリセリド、例えば、リノール酸含量の高い植物性軽油、および熱ポリソルベートを、所望の濃度の活性物質が得られるような量にて当該中間生成物に加え、その濃縮物が透明になるまで加熱しながら再び攪拌させる。冷却した後、活性物質は水不含相に存在するが、要すれば水に溶かすことができる。このことは、長期間において、極めて低い水含量のみを許容する、カプセル形態にて活性物質を投与するのに適している。
水不含相および水性相の両方は水または脂肪および／または油に可溶性である。
【０００７】
単相クロマトグラフィーを用いる測定結果が示すように、活性成分はポリソルベートにより囲まれた分子集合体にて水性および水不含相の両方に存在し、それによれば各ケースにおけるポリソルベートエンベロープは約３０ｎｍの直径を示し；囲まれた分子集合体のポリソルベートエンベロープはミセルとみなすことができる。
生理学の分野において、本発明に係るミセル形成は、実質的に、活性物質の生物学的利用能の改良をもたらす。第一に、水不溶性あるいは水難溶性の活性物質を胆汁の分泌との相互作用を介して腸管で摂取可能とする必要がない。
【０００８】
次に本発明の具体例を、何ら本発明を制限するものではない、実施例を用いて説明する。添付した図面は次のとおりである。
図１は測定したミセル径分布のダイヤグラムを示す。
図２は一例としてコエンザイムＱ１０を有する活性物質のミセルの模式図を示す。
図３は活性物質（コエンザイムＱ１０）および補助物質（リノール酸）を含有するミセルの配置の模式図を示す。
図４はフィトステリンミセルの略図を示す。
図５はフィトステリンミセルの回りにリノール酸ミセルを付加した配置の略図を示す。
図６はω−３−脂肪酸のミセルの略図を示す。
【０００９】
実施例１：コエンザイムＱ１０
８５℃に加熱した７７重量部のポリソルベート８０に、２３重量部のコエンザイムＱ１０を導入し、薄黄色の透明な粘性物質が得られるまで、その混合物を約５分間８５℃にて攪拌する。中間生成物におけるコエンザイムＱ１０のポリソルベート８０に対する重量比は１：３．３５である。コエンザイムＱ１０の分子量は８６３．３６であり、ポリソルベート８０の分子量は１１３０．００であるため、分子数の割合は１：２．５６である。
【００１０】
約３％の濃度のＱ１０を含有する中間生成物からＱ１０の水性相を得るために、約８６５重量部の熱水を当該熱中間生成物に加え、透明な液体が得られるまで加熱しながら攪拌する。ついで、当該液体を速やかに（例えば、約１分ないし２分以内に）室温（約２０℃）に冷却し、コエンザイムＱ１０の最終水性相を得る。その相中に存在する粒子の平均径をクロマトグラフィーカラムにカップリングさせたＤＡＷＮ  ＥＯＳ検出器（Wyatt Technologie Deutschland GmbH）を用いて場流動分画法（ＦＦＦ）で測定する。図１の曲線１に示されるように、累積的重量フラクションに応じて、その径は１４ｎｍと１６ｎｍの間にあり、したがってミセルの大きさの範囲にある。この方法にて測定した約１．５８６ｘ１０６のミセルの平均重量から、各ミセルは、図２に概略されているように、コアにて２個の分子集合体（合計４００個の分子のコエンザイムＱ１０）があり、それが同型の５個のポリソルベート８０分子集合体（合計約１０００個の分子のポリソルベート８０）で囲まれていることを特徴とすると予測することができる。
【００１１】
５重量％のコエンザイムＱ１０の水不含相を得るために、多量のトリグリセリドおよびポリソルベート８０を、加熱（８５℃）しながら、混合物が約５部のコエンザイムＱ１０、約１６部のトリグリセリドおよび約７９部のポリソルベート８０を含むように、その熱中間生成物に加える。トリグリセリドには、１９８３年１１月２９／３０日の、１９８６年１２月２／３日の改訂版（１９８７年８月１日、GM Leaflet 第２１、３７９頁）にある食用油脂についての指導原理に従って、リノール酸を約６７．８％ないし約８３．２％の高い含量で含む、紅花油を用いる。コエンザイムＱ１０と類似する分子サイズのため（リノール酸の分子量は７２５である）、リノール酸が推奨される。この混合物を透明性が得られるまで熱攪拌し、ついでゆっくりと冷却する。引用されている測定結果に基き、ミセルの範囲にある、粒度の、コエンザイムＱ１０の水不含相を得る。水性相とは対照的に、当該方法では、７．６５７ｘ１０５のミセル平均重量が測定され、そのコアにあるミセルは、各々、約２００個のコエンザイムＱ１０分子および合計４８０個のポリソルベート８０の５個の周辺分子集合体を示し、それによればこのミセルは同じ型の他の４つのミセルにより囲まれており、その各々は約１９０個の紅花油またはリノール酸の分子および合計約４８０個のポリソルベートの分子の５個の分子集合体のポリソルベートエンベロープを示す。このミセル形成の略図を図３に示す。
【００１２】
この水不含相は優れた貯蔵特性を示し、必要ならば、体温の水に溶かすことができる。したがって、かかる相は一般にゼラチンカプセルに配合される栄養補給剤の添加剤に適している。水不含相の安定性を説明するものとして、ある状況下、コエンザイムＱ１０を含有する中央ミセルは、補助物質である紅花油、すなわち、主にリノール酸を含有する４個の周辺ミセルにより、特にＨ２Ｏなどの極性分子の浸透から広範囲にわたって保護されることがわかる。
【００１３】
実施例２：フィトステリン
出発物質は、ADM Nutraceutical, Decatur, Illinois 62526, U.S.A.から、商品コード０４００９５で入手することのできるＡＤＭフィトステロールである。この製品は少なくとも９０％のフィトステリンを含み、実際に、４０％−５８％β−シトステリン、２０％−３０％カンペステリンおよび１４％−２２％スチグマステリンならびに約５％までのシトスタノールおよびブラシカステロールの各々を含有する。以下において、この製品を、簡単に、フィトステリンという。もちろん、別の組成物を別の濃度で含有する、他の製造業者からのフィトステリンも下記されるように処理し、対応する結果を得ることができる。したがって、本発明はＡＤＭフィトステリンに限定されるものではない。
【００１４】
水性相を得るために、約３２０ｇのポリソルベート、好ましくはポリソルベート８０を約１００℃に加熱する。約１０ｇのフィトステリンを当該熱ポリソルベートに加え、温度を約１００℃に維持しながら、約３％の濃度の均一かつ透明なフィトステリンが得られるまで、当該混合物を約１０分間攪拌する。必要ならば、約４０℃に加熱した、得られた水不含相を、要すれば、約２０℃の水に溶かすことができる。
この研究は図４に示される分子集合体の配列を有するミセルが存在することを示し、それによれば、約１０７個のフィトステリン「分子」がミセルコアに存在し、約２０７個のポリソルベート分子がポリソルベート８０エンベロープに存在する。ミセル半径の分布は図１の曲線３に見ることができ、約１５ｎｍと約２２ｎｍの間にある。
【００１５】
水不含相を得るために、まず約１００ｇの植物軽油、例えば、紅花油を約１００℃に加熱する。約１０ｇのフィトステリンを当該熱紅花油に加え、その混合物を、温度を約１００℃に維持しながら、フィトステリンが完全に溶けるまで、例えば１０分間攪拌する。約２２０ｇのポリソルベート、好ましくはポリソルベート８０をこの溶液に加える。混合物が薄黄色の透明になるまで、攪拌を約１００℃で続ける。室温に冷却した後、３％濃度のフィトステリンの水不含相を得る。当該相は水および油に可溶性であり、塩酸および胃酸（ｐＨ＜１）に対して依然として安定しており、加熱作用に対しても安定している。測定により、水不含相にある約９０％の粒子が約１６ｎｍの半径を有することがわかる。分子集合体の配置を図５に模式的に示す。それによれば、フィトステリンミセルは４個のリノール酸ミセルに囲まれている。
フィトステリンのコレステロール減少の効果は数十年も前に知られており、その効果はさらに最近になって臨床実験により明らかにされている。
【００１６】
実施例３：ω−３−脂肪酸
ω−３−脂肪酸の一例として、Merck KGaA, Darmstadtより、商品番号１．００７４３．０２００ＨＩ−ＤＨＡ２５Ｓの下で、商品：ソフトゲルを入出することができる。この製品は２５％−２８％のドコサヘキサエン酸（ＤＨＡ）、５％−８％エイコサペンタエン酸（ＥＰＡ）および合計で約３４％−４０％のω−３−脂肪酸を含有する。以下、この製品を簡単にオメガ−３−脂肪酸という。もちろん、他の製造業者からのω−３−脂肪酸も以下に記載するように処理することができ、それにより同様の結果が得られる。
【００１７】
ω−３−脂肪酸の濃縮物を生成する一例として、約８００ｇのポリソルベート８００を約１６０℃に加熱する。ついで、その温度を維持しながら、約２００ｇのオメガ−３−脂肪酸を加え、中間生成物として均一な混合物が得られるまで当該温度を維持しながら約５分間攪拌する。こうして得られた中間生成物は透明であり、室温にゆっくりと冷却した後もその透明性を保持する。簡単に攪拌した後、混濁または沈降させることなく、要求に応じ、約２０℃の水に溶かすことができる。約６％のω−３−脂肪酸を含有する中間生成物は、上記した方法に従って、水性中間生成物を測定することにより得られるような、図１の曲線４に示される平均半径分布を有するミセルを示す。ミセルの平均直径は約３３ｎｍである。分子集合体の配置を図６に示す；図６に示される図面に言及する。
胃酸（塩酸）を添加したとしても、水性中間生成物の透明度および水可溶性は保持されている。
１ｋｇの中間生成物は約６７ｇのω−３−脂肪酸を含有する。そこで、約３ないし４ｇのこの中間生成物はヒトが一日に必要なω−３−脂肪酸を補填する。
【００１８】
実施例４：イソフラボン
出発材料は、商品名：ＮＯＶＡＳＯＹの下、Archer Daniels Midland Company, U.S.A.より入手することができる、大豆抽出粉末である。この製品は１．３：１．０：０．３の割合にて少なくとも４０重量％のゲニスチン、ダイズジンおよびグリシチンならびにそのアグリコンを含有する。したがって、１００ｇのこの抽出物は２０．０ｇのゲニスチン、１５．４ｇのダイズジンおよび４．６ｇのグリシチンで、合計４０ｇのイソフラボンを含有する。以下、この製品を、簡単に、ゲニスチンイソフラボンという。もちろん、別の製造業者からの適当な製品も、それが必要に応じて異なる組成物中にてイソフラボンを含有する限り、用いることができる。例えば、約７．５８％のゲニスチン、２５．４３％のゲニステイン、５．４８％のダイズジンおよび１．６７％のダイズゼイン、すなわち、約４０％のイソフラボンを含有する、大豆抽出物がK.-W. Pfannenschmidt GmbH, Hamburgから入手可能である。上記した処理に付した後、略同じ結果が達成され得る。
【００１９】
約１６６ｇのゲニスチンイソフラボンを約７５℃に加熱した約８３４ｇのポリソルベート８０に少しずつ加え、その混合物を約半時間この温度で一様に攪拌する。透明な暗褐色の中間生成物が沈殿することなく得られる。約１−２ｍｌのこの中間生成物を１０倍の室温での蒸留水に加え、透明な水性相を得る。図１の曲線５の測定結果が示すように、その相は約９６．１％が約１６ｎｍないし約２０ｎｍの半径を有するミセルを含有する。
【００２０】
もう一つ別の方法によれば、約１００ｇのゲニスチンイソフラボンを、予め約６０℃に加熱した、約４００ｇの水中にて一様に攪拌する。その混合物を、かかる温度に維持しながら、約１０分間攪拌し、ついで約５００ｇのポリソルベート８０を攪拌しながら添加し、その添加の間に温度は約１００℃に上昇する。攪拌工程をこの温度で続け、透明な中間生成物を得る。
【００２１】
実施例５：ケルセチン
商品番号８３３７０−１００Ｇの下で、Sigma-Aldrich-Chemie GmbHより入手可能なケルセチン二水和物が、ケルセチンの出発原料として用いることができる。
６７ｇのケルセチン二水和物を、予め約６０℃に加熱した、約２８０ｇの水に一様に攪拌する。その混合物を当該温度に維持しながら約５分間連続的に（いわゆる、磁気攪拌器を用いて）攪拌し、ついで攪拌しながら約６５３ｇのポリソルベート８０を添加し、それにより温度が略１００℃にまで上昇する。約６．７％のケルセチンを含有する透明な中間生成物が得られるまで攪拌を続ける。この生成物の水溶液は約９０％が１７ｎｍと１９ｎｍの間の半径分布（図１の曲線６）を表すミセルを示す。
【００２２】
実施例６：リコペン
出発材料は、商品名：Tomato Oleoresinの下で、BASE S.A., Switzerlandから入手可能な製品である。それは約４０％のリコペンを含有し、以下のように、ベースリコペンとしても知られている。リコペンを含有する製品はまた、LycoRed Natural Products Industries Ltd, Beer-Sheba, Israelから入手することもできる。
【００２３】
約１００ｇの水を正に１００℃に加熱し、約５０ｇのベースリコペンを熱水に加える。その温度を維持しながら、混合物が均一かつ透明になるまで、当該混合物を約５分間激しく攪拌する。ついで、約８５０ｇのポリソルベート８０を約１００℃に加熱し、当該混合物に加える。得られた混合物全体を、均一かつ透明な生成物が得られるまで、約１００℃にて攪拌する。室温または体温にまで冷却した後、２％の含量でリコペンを有する、その得られた水相は透明度および水溶性を保持する。図１の曲線７に従えば、約８６％の得られたミセルは約１５ｎｍないし約１６ｎｍの半径を有する。
図１の曲線８は活性物質を含まない純粋なポリソルベート８０に言及するものである。
【００２４】
実施例７：硫酸コンドロイチン
ポリマーガラクトサミン硫酸塩、コンドロイチンは、過剰なストレスに曝された軟骨組織の再生を支持し、変形性関節炎の徴候を減少させる。
約３００ｇのポリソルベート８０を約５００ｇの約８５℃に加熱した水に加え、その混合物を約８５℃で当該混合物が均一かつ透明になるまで（約５分後）攪拌する。ついで、約２００ｇの純粋な硫酸コンドロイチンをこの混合物に加える。均一かつ透明な中間生成物が得られるまで、この混合物を当該温度で順次激しく攪拌する。室温または体温にまで冷却した後、そのように得られた約２０％の含量の硫酸コンドロイチンを含む相の透明度および水溶性は保持されている。
【００２５】
実施例８：α−リポ酸
約８７０ｇのポリソルベート、好ましくはポリソルベート８０を約１２０℃に加熱し、ついで約１３０ｇのα−リポ酸−例えば、製品番号１９９９／０１０の、K.-W.Pfannenschmidt GmbH, Hamburgからの製品、アルファリポ酸を加え、温度を均一かつ透明な混合物が得られるまで、温度を維持しながら約１０分間攪拌する。
こうして生成された中間生成物は、必要に応じて、約２５℃の水中にて攪拌しながら冷却した後、溶解させることができる。胃酸（塩酸）をその水溶液に添加する時であっても、その水不含相の透明度および水溶性は保持される。
【００２６】
上記事項から、ＨＬＢ値が９と１６の間にある生理学的に適合しうる可溶化剤での処理を介し、加熱しながら、必要に応じて室温に速やかに冷却することにより、水不溶性または水に辛うじて溶ける、生理学的に効果的な活性物質から、約１０ｎｍと約２０ｎｍの間の半径を有するミセルを示す、活性物質の濃度の低い、水および油に可溶性の相を得ることができる。この相は主として胃酸などの酸に対して極めて耐性である。特に、実際の活性物質よりもその物質での取扱いが簡単である。この相の耐性はさらに、リノール酸などの補助物質を補給することで強化することもできる。図示されるように、活性物質を含有するミセルは、活性物質のミセルについて保護を与える、補助物質を含有する複数のミセルにより囲まれている。
【００２７】
本発明に従って形成されるミセルは化学的、微生物学的、機械的および熱的に極めて安定している。当該ミセルは、比例的に、比較され得るリポソームよりもずっと多量の主たる親油性活性物質を含有する。活性物質の濃縮物または形成された活性物質相は、食料品、栄養補給剤への、皮膚、髪および歯のケア製品へ、ならびに化粧品および／または医薬媒体へ一定の目的を達成するために添加することができる。活性物質の濃縮物は胃酸中で絶対的に安定している。そのミセル形成のため、活性物質は、その活性物質がエマルジョンとして投与されるよりも実質的に迅速に生物にて利用され得る。腸の領域での吸収は胆汁酸の関与を無用なものとする。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】測定したミセル径分布のダイヤグラムを示す。
【図２】コエンザイムＱ１０である活性物質のミセルの模式図を示す。
【図３】活性物質（コエンザイムＱ１０）および補助物質（リノール酸）を含有するミセルの配置の模式図を示す。
【図４】フィトステリンミセルの略図を示す。
【図５】フィトステリンミセルの回りにリノール酸ミセルを付加した配置の略図を示す。
【図６】ω−３−脂肪酸のミセルの略図を示す。
【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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【図６】
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