(57)【要約】  本発明は、保護が制御された脂質被覆で吸湿性成分をカプセル封入することによって、かなりの期間湿った又は多湿の環境に曝される吸湿性成分に制御された保護を提供するための方法及び組成物を提供する。本方法及び組成物は特に、動物飼料組成物中の吸湿性の生物活性物質、例えばコリン又はリジンヒドロクロリドを安定化するのに有用であり、かつさらに反すう動物用飼料において反すう胃からの適切な保護を提供することにも有用である。【特許請求の範囲】
【請求項１】
以下の工程を含む、湿った組成物中の吸湿性成分を安定化する方法：
（ａ）カプセルに封入した成分を湿った組成物と少なくとも１日の間組み合わせた後で吸湿性成分の少なくとも約６０質量％を保持するのに十分な量の脂質被覆で吸湿性成分をカプセル封入する工程；及び
（ｂ）カプセル封入した吸湿性成分を湿った組成物と組み合わせる工程。
【請求項２】
吸湿性成分がコリンクロリド又はリジンヒドロクロリドである、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
湿った組成物の水分活性が少なくとも約０．１である、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
湿った組成物の水分活性が約０．２〜約０．９の範囲である、請求項３に記載の方法。
【請求項５】
湿った組成物の水分活性が約０．３〜約０．７の範囲である、請求項４に記載の方法。
【請求項６】
湿った組成物が動物飼料である、請求項１に記載の方法。
【請求項７】
カプセル封入した吸湿性成分が、吸湿性成分を含むコアと脂質被覆を含む粒子の形態にある、請求項１に記載の方法。
【請求項８】
脂質被覆が本質的に以下から成る、請求項１に記載の方法：水素添加した植物油、水素添加したトウモロコシ油、水素添加した綿実油、水素添加したピーナッツ油、水素添加したパーム核油、水素添加したヒマワリ油及びこれらの混合物。
【請求項９】
水素添加した植物油が水素添加したダイズ油である、請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
脂質被覆が大部分の水素添加した植物油とそれに混合した少量の以下から成る群から選択するワックスである、請求項１に記載の方法：ミツロウ、石油ロウ、米ぬかワックス、ヒマシ油ワックス、微結晶ワックス、及びこれらの混合物。
【請求項１１】
ワックスがミツロウである、請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
脂質被覆がさらにカプセル封入物の放出及び／又は安定性及び／又は密度に影響を与える一又は複数の別個の添加物を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１３】
別個の添加物を以下から成る群から選択する、請求項１２に記載の方法：リン酸二カルシウム、リン酸三カルシウム、塩、鉄、ナトリウムアルミノシリケート、キトサン、及びこれらの組合せ。
【請求項１４】
脂質被覆が更に界面活性剤を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１５】
脂質被覆が吸湿性成分の少なくとも約８０質量％を保持するのに十分な量で存在する、請求項１に記載の方法。
【請求項１６】
脂質被覆が吸湿性成分の少なくとも約９０質量％を保持するのに十分な量で存在する、請求項１５に記載の方法。
【請求項１７】
脂質被覆が吸湿性成分の少なくとも約９５質量％を保持するのに十分な量で存在する、請求項１６に記載の方法。
【請求項１８】
期間が少なくとも約１週間である、請求項１に記載の方法。
【請求項１９】
期間が約１週間〜約８週間の範囲である、請求項１８に記載の方法。
【請求項２０】
期間が約２週間〜約４週間の範囲である、請求項１９に記載の方法。
【請求項２１】
以下の工程を含む、湿った飼料組成物中に含まれる吸湿性の生物活性物質に対して反すう動物の消化系の反すう胃部部分からの制御された保護を行う方法：
（ａ）カプセルに封入した生物活性物質を飼料と少なくとも１週間の間組み合わせ、その後反すう動物の消化系の反すう胃部分を通過させた後で、吸湿性の生物活性物質の少なくとも約６０質量％が保持されるのに十分な量の脂質被覆で吸湿性の生物活性物質をカプセル封入する工程；
（ｂ）カプセル封入した物質を飼料組成物と組み合わせる工程；
（ｃ）カプセル封入した物質と飼料組成物の組合せを少なくとも約１週間の期間保持する工程；及び
（ｄ）飼料組成物とカプセル封入した物質の組合せを反すう動物に給餌する工程。
【請求項２２】
環境に対して敏感である物質がコリンクロリド又はリジンヒドロクロリドである、請求項２１に記載の方法。
【請求項２３】
飼料組成物が少なくとも約０．１の水分活性を有する、請求項２１に記載の方法。
【請求項２４】
飼料組成物が約０．２〜約０．９の範囲の水分活性を有する、請求項２３に記載の方法。
【請求項２５】
飼料組成物が約０．３〜約０．７の範囲の水分活性を有する、請求項２４に記載の方法。
【請求項２６】
カプセル封入した吸湿性の生物活性物質がコアと脂質被覆を含む粒子の形態にあり、該コアが吸湿性の生物活性物質を含む、請求項２１に記載の方法。
【請求項２７】
脂質被覆が本質的に以下から成る、請求項２１に記載の方法：水素添加した植物油、水素添加したトウモロコシ油、水素添加した綿実油、水素添加したピーナッツ油、水素添加したパーム核油、水素添加したヒマワリ油及びこれらの混合物。
【請求項２８】
水素添加した植物油が水素添加したダイズ油である、請求項２７に記載の方法。
【請求項２９】
脂質被覆が大部分の水素添加した植物油とそれに混合した少量の以下から成る群から選択するワックスである、請求項２１に記載の方法：ミツロウ、石油ロウ、米ぬかワックス、ヒマシ油ワックス、微結晶ワックス、及びこれらの混合物。
【請求項３０】
水素添加した植物油が水素添加したダイズ油である、請求項２９に記載の方法。
【請求項３１】
ワックスがミツロウである、請求項２９に記載の方法。
【請求項３２】
脂質被覆が吸湿性物質の少なくとも約８０質量％を保持するのに十分な量で存在する、請求項２１に記載の方法。
【請求項３３】
脂質被覆が吸湿性物質の少なくとも約９０質量％を保持するのに十分な量で存在する、請求項３２に記載の方法。
【請求項３４】
期間が約１週間〜約８週間の範囲である、請求項２１に記載の方法。
【請求項３５】
期間が約２週間〜約４週間の範囲である、請求項３４に記載の方法。
【請求項３６】
生物活性物質へ連続脂質被覆を一段階法で適用することによってカプセル封入工程を行う、請求項２１に記載の方法。
【請求項３７】
カプセル封入物の放出及び／又は安定性及び／又は密度に影響を与える一又は複数の別個の添加物を脂質被覆がさらに含む、請求項２１に記載の方法。
【請求項３８】
別個の添加物を以下から成る群から選択する、請求項３７に記載の方法：リン酸二カルシウム、リン酸三カルシウム、塩、鉄、アルミノケイ酸ナトリウム、キトサン、及びこれらの組合せ。
【請求項３９】
脂質被覆がさらに界面活性剤を含む、請求項２１に記載の方法。
【請求項４０】
以下を含む安定化した吸湿性成分を含む組成物：
（ａ）水に敏感でない湿った物質；及び
（ｂ）少なくとも約１日の期間後に少なくとも約６０質量％の吸湿性成分が保持されるのに十分な量の保護が制御された脂質被覆によって安定化された吸湿性成分。
【請求項４１】
水に敏感でない物質の水分活性が少なくとも約０．１である、請求項４０に記載の組成物。
【請求項４２】
水に敏感でない物質の水分活性が約０．２〜約０．９の範囲である、請求項４１に記載の組成物。
【請求項４３】
水に敏感でない物質の水分活性が約０．３〜約０．７の範囲である、請求項４２に記載の組成物。
【請求項４４】
水に敏感でない物質が動物飼料である、請求項４０に記載の組成物。
【請求項４５】
少なくとも１日の期間後であって、反すう動物の消化系の反すう胃の部分を通過し、該反すう動物による該組成物の消化後である期間後に、吸湿性成分の少なくとも約６０質量％が保持されるのに十分な量で脂質被覆が存在する、請求項４４に記載の組成物。
【請求項４６】
環境に対して敏感である成分がコリンクロリド又はリジンヒドロクロリドである、請求項４０に記載の組成物。
【請求項４７】
脂質被覆が本質的に以下から成る、請求項４０に記載の組成物：水素添加した植物油、水素添加したトウモロコシ油、水素添加した綿実油、水素添加したピーナッツ油、水素添加したパーム核油、水素添加したヒマワリ油及びこれらの混合物。
【請求項４８】
水素添加した植物油が水素添加したダイズ油である、請求項４７に記載の組成物。
【請求項４９】
脂質被覆が大部分の水素添加した植物油とそれに混合した少量の以下から成る群から選択するワックスである、請求項４０に記載の方法：ミツロウ、石油ロウ、米ぬかワックス、ヒマシ油ワックス、微結晶ワックス、及びこれらの混合物。
【請求項５０】
水素添加した植物油が水素添加したダイズ油である、請求項４９に記載の組成物。
【請求項５１】
ワックスがミツロウである、請求項４９に記載の組成物。
【請求項５２】
脂質被覆が吸湿性成分の少なくとも約８０質量％を保持するのに十分な量で存在する、請求項４０に記載の組成物。
【請求項５３】
脂質被覆が吸湿性成分の少なくとも約９０質量％を保持するのに十分な量で存在する、請求項５２に記載の組成物。
【請求項５４】
脂質被覆が吸湿性成分の少なくとも約９５質量％を保持するのに十分な量で存在する、請求項５３に記載の組成物。
【請求項５５】
期間が約１週間〜約８週間の範囲である、請求項４０に記載の組成物。
【請求項５６】
期間が約２週間〜約４週間の範囲である、請求項５５に記載の組成物。
【請求項５７】
脂質被覆がさらにカプセル封入物の放出及び／又は安定性及び／又は密度に影響を与える一又は複数の別個の添加物を含む、請求項４０に記載の組成物。
【請求項５８】
別個の添加物を以下から成る群から選択する、請求項５７に記載の組成物：リン酸二カルシウム、リン酸三カルシウム、塩、鉄、ナトリウムアルミノシリケート、キトサン、及びこれらの組合せ。
【請求項５９】
脂質被覆がさらに界面活性剤を含む、請求項４０に記載の組成物。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、湿潤環境下で安定な形態にある吸湿性物質を提供する方法及び組成物に関する。より特定的には、本発明は吸湿性の生物活性成分、例えば動物飼料中におけるコリンクロリド又はリジンヒドロクロリドを安定化し、さらに該成分を反すう胃から顕著に保護する方法及び組成物に向いている。
【背景技術】
【０００２】
動物の摂食効率の顕著な増加がある種の飼料添加物を使用することによって得られることは、広く確立されてきている。このことは多胃動物の摂食において特に正しいことであり、現在ではビタミンやアミノ酸のような物質を食餌に補足することが通常行われている。アミノ酸は、それがタンパク質分子を構成する単位であるために、特に有用な添加物の群を代表している。多くの生物活性物質が飼料添加物として使用されているが、これらが反すう胃で分解されるために、これらの多くは反すう動物によって効率的に利用されていないことが認識されている。従って、個々のアミノ酸やある種のビタミンのような物質は、それらが反すう胃で分解される疑いがあることから、反すう動物の飼料中に日常的には使用されていない。
反すう胃は、本質的には連続発酵槽であり、種々の微生物を中性条件（ｐＨ＝５〜８）で扶養しており、該微生物はその正常な生活環の一部として多くの飼料を攻撃し消化する。反すう胃の微生物は飼料を使用して微生物のタンパク質を合成する。微生物細胞に富んだ栄養物の流れは反すう胃を出て第三胃へ入る。第三胃の機能は液状物と固形物とを分離することである。液状物の多くは再度反すう胃に入り、物質の残部は第四胃又は真性胃に入る。次いで消化と吸収が、単胃動物において見られるのと同様な方法で第四胃で進行する。第四胃の管腔に酵素が分泌され、微生物細胞に含まれるものも含めて多くの物質が消化される。
【０００３】
反すう胃には大きな利点があり、それは、宿主には直接栄養価のない多くの飼料成分を、宿主が消化しかつ利用することができる生成物に、微生物の作用によって変換することができるということである。例えば、尿素は微生物のタンパク質に変換され、それを次いで宿主の動物が消化しかつ利用することができる。セルロースを揮発性の脂肪酸に変換することができ、それは宿主のエネルギー源として役立つことができる。
残念なことに、この微生物による作用にはいくつかの不利な点もある。例えば、栄養価の高い可溶性タンパク質が反すう胃で消化されかつ脱アミノ化されて、栄養価の低い微生物のタンパク質に再合成される可能性がある。タンパク質分子が構成される単位であるアミノ酸がさらに反すう胃の微生物によって化学的に変化し、微生物がアミノ酸を二酸化炭素、揮発性脂肪酸、及びアンモニアに変換する。給餌したアミノ酸の構成が小腸において消化吸収のために存在するアミノ酸の構成と適合しないために、反すう動物に目的とするアミノ酸の補足を行うことは最終的に困難である。
本技術分野ではこの反すう胃の微生物活性が反すう動物の生産性を制限していることがよく認識されている。従って、反すう胃を本質的に変化せずに通過し、しかも第四胃で消化吸収が行われる形態の生物活性物質を提供することに多大の努力が払われてきた。
【０００４】
反すう胃では変化しないが第四胃では分解される物質で生物活性物質を被覆することを多くの特許が開示している。例えば、アンドーの米国特許第４，７１３，２４５号は、反すう胃で変化しない顆粒を開示しており、該顆粒は、生物活性物質のコア、中性ｐＨ（反すう胃に見られるｐＨ）では安定であるがｐＨ＝３（第四胃に見られるｐＨ）では溶解又は崩壊する被覆物質、及び少なくとも１４の炭素原子を有する脂肪酸及び４０℃又はそれより高い融点を有するワックス、動物脂肪及び植物脂肪からなる群から選択する少なくとも一つの他の被服物質を含む。
オータント（Autant）の米国特許第４，８３２，９６７号は、水溶性生物活性物質のための２層反すう胃抵抗性被覆を開示している。得られた粒子は少なくとも５．５より大きいｐＨで安定であり、３．５又はそれより小さいｐＨで生物活性物質を放出する。被覆媒体は、ｐＨ変化に敏感な物質から成る第１の被覆層と、生物活性コアが表面処理（疎水性バインダーの適用）を受けていない場合には無機フィラーを含むことが必須である疎水性組成物より成る第２の被覆層を含む。この疎水性の外部被服層によって、外部液状媒体の拡散又は浸透を可能にするテクスチャーが提供される。外部被覆は好ましくは疎水性物質の混合物を含む。
【０００５】
オータント（Autant）の米国特許第４，８７６，０９７号は、３．５又はそれより小さいｐＨで安定な被覆組成物を開示している。被覆は、親水性を制御する物質を含むフィルム形成性、水不溶性のバインダーを含み、ｐＨに敏感な物質を含んでもよい。ワックス（疎水性）及びプロピレングリコール（水溶性）の両者が親水性／疎水性バランスを制御するのに適している。粒子の親水性の制御が、中性又はわずかに酸性の媒体、すなわち反すう胃において生物活性物質の放出を制限するといわれている。非常に酸性な媒体、すなわち第四胃では、ｐＨに敏感なフィラーが媒体によって活性化され、媒体が被覆の親水性によって決定された速度でゆっくりと拡散する。ｐＨ−に敏感なフィラーが溶解し又は膨潤した結果として被覆が崩壊し、生物活性物質が放出される。
シバルド（Sibbald）の米国特許第３，５４１，２０４号は、水素添加した植物脂肪及び動物脂肪及びワックス、例えば米ぬかワックスを被覆物として開示しており、該被覆物は反すう胃では変化しないが腸管では崩壊する。
反すう胃の環境下で変化しないこのような被覆物に伴う問題点は、被覆した粒子が反すう胃の内容物上で浮遊することであることはよく認識されている。カプセル又は粒子が十分な時間浮遊すると、それらは逆流する。逆流によって、被覆物が反すう中に劣化し分解される可能性が増大する。従って、上記の多くの特許は、高密度重み付け剤をカプセル又は粒子に添加してこれらの粒子の沈下を確実にするための密度の調整を提供している。しかしながら、シバルドが開示するように、カプセルが反すう胃の底に沈下しかつそこに永久に止まるほど密度が大きくてはならない。シバルドは、０．８〜２．０、好ましくは約１．０〜１．４g／mlの調整した密度を開示している。
【０００６】
クロース（Klose）の米国特許第６，０１３，２８６号は、カプセル又は粒子の密度を調節するだけでは十分ではないことを認識しており、なぜなら、粒子の比重が水（又は反すう胃の流体）より大きくても、疎水性物質で被覆した粒子は水に（かつ反すう胃上に）浮遊する可能性があるからである。この問題の解決策としてクロースは、粒子が反すう胃上で浮遊しないことを確実にするのに十分な量で疎水性物質の表面に界面活性剤を適用することが可能であることを開示している。
顕著に劣化することなく反すう胃を通過する形態にある生物活性物質を提供する有用な組成物、例えばクロース（米国特許第６，０１３，２８６号）を先行技術は達成したものの、疎水性被覆を利用する組成物はそれがかなりの時間湿った飼料に曝される場合には反すう胃からの適切な保護を提供しない。このことは、吸湿性の生物活性物質について特に顕著な問題である。従って、このような場合には先行技術は、動物飼料を被覆物質で表面被覆すべきであること、すなわち給餌の直前に動物飼料へ被覆した粒子を加えるべきであることを教示している。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
かなりの時間湿った又は多湿の環境に曝される全ての吸湿性成分にとって、同様の問題が一般的に存在する。すなわち、かなりの時間このような環境に曝される場合には、被覆した吸湿性物質は変化し又は劣化するという問題が存在する。このような曝露は一般にカプセル封入物の機能を変化させる。例えば、カプセルに封入した吸湿性の塩は、湿った組成物中に長時間曝された後では味覚マスキング機能を失う。
従って、意図する目的に使用される前にかなりの期間湿った又は多湿の環境に曝される吸湿性物質の制御された保護を行う方法及び組成物に対する要望が依然として存在する。より詳細には、湿った動物飼料における吸湿性の生物活性物質の制御された保護を提供する方法及び組成物に対する要望が存在する。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、かなりの期間湿った又は多湿の環境に曝される吸湿性成分の制御された保護を提供する方法及び組成物に向いている。本方法及び組成物は特に、吸湿性の生物活性物質、例えば動物飼料中のコリンクロリド又はリジンヒドロクロリドの安定化に有用であり、さらに反すう動物飼料における適切な反すう胃保護を提供するのに有用である。
ある観点では、本発明は以下の工程を含む、湿った組成物中の吸湿性成分を安定化する方法に関する：（ａ）カプセルに封入した成分を湿った組成物と少なくとも１日の間組み合わせた後で吸湿性成分の少なくとも約６０質量％が保持されるのに十分な量の脂質被覆で吸湿性成分をカプセル封入する工程；及び（ｂ）カプセル封入した吸湿性成分を湿った組成物と組み合わせる工程。
吸湿性成分はコリンクロリド又はリジンヒドロクロリドであることができる。
湿った組成物は典型的には少なくとも約０．１の水分活性を有する。好ましくは、湿った組成物の水分活性は約０．２〜約０．９の範囲、より好ましくは約０．３〜約０．７の範囲である。
湿った組成物は好ましくは動物飼料であり、より好ましくは反すう動物用飼料である。
好ましくは、カプセル封入した吸湿性成分は、吸湿性成分を含むコアと脂質被覆を有する粒子の形態にある。
ある態様では、脂質被覆は本質的に以下から成る：水素添加した植物油、水素添加したトウモロコシ油、水素添加した綿実油、水素添加したピーナッツ油、水素添加したパーム核油、水素添加したヒマワリ油及びこれらの混合物。水素添加した植物油は好ましくは水素添加したダイズ油である。
【０００９】
他の態様では、脂質被覆は大部分の水素添加した植物油とそれに混合した少量の以下から成る群から選択するワックスである：ミツロウ、石油ロウ、米ぬかワックス、ヒマシ油ワックス、微結晶ワックス、及びこれらの混合物。好ましくは、水素添加した植物油は水素添加したダイズ油であり、ワックスはミツロウである。
ある態様では、脂質被覆はさらに一又は複数の別個の添加物を含み、これはカプセル封入物の放出及び／又は安定性及び／又は密度に影響を与える。好ましくは、この別個の添加物を以下から成る群から選択する：リン酸二カルシウム、リン酸三カルシウム、塩、鉄、ナトリウムアルミノシリケート、キトサン及びこれらの組合せ。
他の態様では、脂質被覆はさらに界面活性剤を含む。
好ましくは、脂質被覆は、吸湿性成分の少なくとも約８０質量％、より好ましくは少なくとも約９０質量％を保持するのに十分な量で存在する。
好ましくは、期間は少なくとも約１週間、より好ましくは約１週間〜約８週間の範囲、最も好ましくは約２週間〜約４週間の範囲である。
【００１０】
他の観点において、本発明は、湿った飼料組成物中に含まれる吸湿性の生物活性物質に対して、反すう動物の消化系の反すう胃部分からの制御された保護を行う方法に関する。本方法は以下の工程を含む：
（ａ）カプセルに封入した生物活性物質を飼料と少なくとも１週間の間組み合わせ、その後反すう動物の消化系の反すう胃部分を通過させた後で、吸湿性の生物活性物質の少なくとも約６０質量％が保持されるのに十分な量の脂質被覆で吸湿性の生物活性物質をカプセル封入する工程；
（ｂ）カプセル封入した物質を飼料組成物と組み合わせる工程；
（ｃ）カプセル封入した物質と飼料組成物の組合せを少なくとも約１週間の期間保持する工程；及び
（ｄ）飼料組成物とカプセル封入した物質の組合せを反すう動物に給餌する工程。
好ましくは脂質被覆は、吸湿性物質の少なくとも約８０質量％、最も好ましくは少なくとも約９０質量％を保持するのに十分な量で存在する。
好ましくは、期間は約１週間〜約８週間の範囲、より好ましくは約２週間〜約４週間の範囲である。
カプセルに封入する工程を、好ましくは１段階法で吸湿性の生物活性物質に連続した脂質被覆を適用することによって行う。
【００１１】
他の観点では、本発明は以下を含む安定化した吸湿性成分を含む組成物に向いている：
（ａ）湿った物質；及び
（ｂ）少なくとも約１日の期間後に少なくとも約６０質量％の吸湿性成分が保持されるのに十分な量の保護が制御された脂質被覆によって安定化された吸湿性成分。
本発明は、環境条件、例えば湿った又は多湿の環境であって、その環境から保護しなければ意図する使用によってカプセル封入した吸湿性物質が変化を受ける環境から、吸湿性成分又は物質を保護するのに有用な方法及び組成物を提供する。より詳細には、本発明は、所定の期間反すう動物用の湿った飼料中で吸湿性成分を安定化させ、その後反すう動物の消化系の反すう胃の部分において吸湿性成分を保護する方法及び組成物を提供する。
本発明のさらなる目的、利点及び新規な特徴は、以下の詳細な説明及び例に一部は記載され、一部は以下を検討することによって当業者に明らかであり、又は本発明を実施することによって知ることができるであろう。本発明の目的及び利点を、添付した特許請求の範囲に特に記載された手段及び組合せによって理解しかつ到達することができるであろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
本発明は、かなりの期間湿った又は多湿の環境下に曝される吸湿性成分の制御された保護を提供する方法及び組成物を含む。本方法及び組成物は特に動物飼料組成物中の吸湿性の生物活性物質、例えばコリンクロリド又はリジンヒドロクロリドを安定化するのに有用であり、さらに反すう動物用飼料における反すう胃に対する適切な保護を提供する。
“吸湿性成分”という用語は、周囲の環境から湿気又は水を容易に吸収し、又は周囲の環境に存在する水又は湿気の存在によりその意図する使用において変化し又は劣化する成分を意味する。“吸湿性成分”は、室温で２４時間６６％の相対湿度に曝された後で、２質量％より大きく増加する物資を含む。
本発明は、室温で２４時間６６％の相対湿度に曝された後で、約５質量％より大きく、より好ましくは約１０質量％より大きく、最も好ましくは約１５質量％より大きく増加する成分、又は高度に水溶性である成分、すなわち、２５℃で１００グラムの水当たり約４０g、より好ましくは約５０g、最も好ましくは約６０gを越える水に対する溶解度を有する成分に対して特に有用である。
【００１３】
“生物活性物質”という用語は、栄養上の又は治療上の何らかの用途を有する可能性のある物質又は物質の混合物の全てを意味する。従って、生物活性物質は以下を含むことができる：栄養物、ビタミン、ミネラル、医薬、酵素、タンパク質、炭水化物、ペプチド、糖タンパク質、プロビオティックス（probiotics）、プレビオティックス（prebiotics）、ホルモン又は診断剤。アミノ酸の例は以下を含む：メチオニン、リジン、スレオニン、ロイシン、イソロイシン、トリプトファン、フェニルアラニン、バリン及びグリシン。アミノ酸の誘導体の例は以下を含む：Ｎ−アシルアミノ酸、例えばＮ−ステアロイルメチオニン、Ｎ−オレオイルメチオニン、Ｎ−ヒドロキシメチルメチオニンのカルシウム塩、リジンヒドロクロリド、メチオニンヒドロキシ類似体及びグルタミン酸ナトリウム。ビタミンの例は以下を含む：ビタミンＡ、ビタミンＡパルミテート、ビタミンＡアセテート、β−カロテン、ビタミンＤ2、ビタミンＤ3、ビタミンＥ、メナジオンナトリウムビスルフェート、ビタミンＢ類、例えばチアミン、チアミンヒドロクロリド、リボフラビン、ニコチン酸、ニコチン酸アミド、パントテン酸カルシウム、パントテン酸コリン、ピリドキシンヒドロクロリド、コリンクロリド、シアノコバラミン、ビオチン、葉酸及びｐ−アミノ安息香酸。酵素の例は以下を含む：プロテアーゼ調製物、アミラーゼ調製物、混合酵素調製物及びリパーゼ調製物。炭水化物の例はデンプン、グルコース、及びスクロースを含む。動物用医薬の例は以下を含む：抗生物質、例えばテトラサイクリン、アミノグリコシド、マクロライド、ポリペプチド、多糖類及びポリエーテル、駆虫剤、例えばネグホン（Negphone）、及び寄生虫駆除剤、例えばピペラジン塩。ホルモンの例は以下を含む：発情ホルモン、例えばエストロゲン、スチルベストロール及びヘキセストロール、及び甲状腺ホルモン、例えば甲状腺タンパク及び甲状腺腫誘発物質。
【００１４】
物質は一般に単独で使用されるが、物質を混合物として組み合わせて使用することもできる。
反すう動物に関しては、“生物活性物質”は、反すう胃を通過し第四胃及び／又は腸に達する際に反すう動物に対して有益である上記の全ての生物活性物質を含む。
“吸湿性の生物活性成分（又は物質）”という用語は、周囲の環境から湿気又は水を吸収しやすいか又はその活性又は有用性がこのような環境下で低下する、上記の全ての生物活性物質を意味する。
“湿った組成物”という用語は、湿った物質又は飼料を含み、吸湿性成分又は物質を含むカプセル封入物を時間の経過とともに変化させる含水量を有する物質を意味する。換言すれば、時間の経過に従って、吸湿性成分又は物質を含むカプセル封入物に水の吸収を生じさせ、又はその意図する目的の達成を変更させ又は減少させるのに十分に高い水分活性を、湿った組成物又は飼料は有する。
湿った組成物の水分活性は、典型的には０．１を越える。好ましくは、該組成物の水分活性は、約０．２〜約０．９、より好ましくは約０．３〜約０．７の範囲である。動物飼料は典型的には約１５％までの含水率を有し、かつ水分活性は約０．３〜約０．７の範囲にある。
【００１５】
本発明に従うと、吸湿性物質の粒子又は顆粒が脂質被覆中にカプセル封入される。脂質被覆は実質的に吸湿性物質を所定の期間湿った又は多湿の環境から保護する。吸湿性成分を含む湿った組成物の場合、被覆は所定の期間湿った組成物から該成分を実質的に保護しなければならない。
脂質被覆は、他の必要な保護被覆、例えば必要なポリマー物質が全く存在しない吸湿性物質に必要な保護を提供する。
同様な方法で、上記の生物活性物質の粒子又は顆粒は、脂質被覆でカプセル封入される。
反すう動物飼料における脂質被覆物質の要件は、消化系の反すう胃部分に生物活性物質が放出されるのを実質的に阻止することである。被覆は反すう胃中で本質的に不溶性かつ非浸透性でなければならず、かつその融点は反すう胃流体の温度（例えば約４０℃）より高くなければならない。
反すう動物飼料における脂質被覆の他の要件は、反すう胃に対する安定性を顕著に損なうことなく、所定の期間の間相対的に高い湿度と広い温度範囲の貯蔵条件又は飼料環境に対して抵抗性を有することである。典型的な温度範囲は−２０℃〜５０℃の範囲を含む。従って、吸湿性の生物活性物質は、所定の期間の間飼料物質中で貯蔵された後で反すう胃から本質的に保護されなければならない。
好ましくは、脂質被覆は、室温で５時間水中にカプセル封入物を置いた後で少なくとも約６０質量％の吸湿性成分を保持する能力を最低限有していなければならない。より好ましくは、このような条件下で、被覆は少なくとも約７０質量％、最も好ましくは約８０質量％保持する。
【００１６】
上記の要件を満たす全ての脂質被覆又はその混合物を本発明で使用することができる。典型的には、これらの要件を満たす脂質又は脂質物質は、実質的に水不溶性であるがいわゆる脂肪溶媒には可溶性であり、保護が必要な温度において固形又はワックス様の半固形コンシステンシーを有する物質である。脂質物質は、それを消化する動物によって利用され又は利用されない物質を含むことができる。これらの物質の例は、ワックス、脂肪酸、脂肪アルコール、脂肪酸エステル、ステロール、リン脂質及び水素添加した油を含む。
ワックスは以下のものであることができる：パラフィンワックス；石油ワックス；無機ワックス、例えばオゾケライト、セレシン、ユタワックス又はモンタンワックス；植物ワックス、例えばカルナウバワックス、モクロウ、シロヤマモモロウ又はフラックスワックス；動物ワックス、例えばゲイロウ；又は昆虫ワックス、例えばミツロウ、中国ロウ又はシェラックワックス。
さらに、ワックス物質は、１２〜３１の炭素原子を有する脂肪酸のエステル及び１２〜３１の炭素原子を有する脂肪アルコール又はこれらの混合物であってもよく、該エステルは２４〜６２の炭素原子数を有する。例は以下を含む：ミリシルパルミテート、セチルパルミテート、ミリシルセロテート、セチルミリステート、セリルパルミテート、セリルセルテート、ミリシルメリセート、ステアリルパルミテート、ステアリルミリステート及びラウリルラウレート。
【００１７】
脂肪酸は１０〜２２の炭素原子を有することができ、例えばデセン酸、ドコサン酸、ステアリン酸、パルミチン酸、ラウリン酸又はミリスチン酸であることができる。
脂肪アルコールは１４〜３１の炭素原子を有することができ、例えばラウリルアルコール、セチルアルコール、ステアリルアルコール、ミリスチルアルコール、ミリシルアルコール、アラキルアルコール、カルヌビルアルコール又はセリルアルコールであることができる。
脂肪酸エステルは、１０〜２２の炭素原子を有する脂肪酸から製造するモノ−、ジ−又はトリグリセリドエステル、例えば以下のものであることができる：グリセリルジステアレート、グリセリルトリステアレート、グリセリルモノステアレート、グリセリルジパルミテート、グリセリルトリパルミテート、グリセリルモノパルミテート、グリセリルジラウレート、グリセリルトリパルミテート、グリセリルモノパルミテート、グリセリルジドコサノエート、グリセリルトリドコサノエート、グリセリルモノドコサノエート、グリセリルモノカプレート、グリセリルジカプレート、グリセリルトリカプレート、グリセリルモノミリステート、グリセリルジミリステート、グリセリルトリミリステート、グリセリルモノデセノエート、グリセリルジデセノエート又はグリセリルトリデセノエート。
ステロールは、例えばコレステロール、スチグマステロール又はシトステロールであることができる。
ホスファチド又はリン脂質は、例えばレシチンであることができる。
【００１８】
好ましい被覆は、トリグリセリドを含む水素添加した植物油、例えば水素添加した綿実油、トウモロコシ油、ピーナッツ油、ダイズ油、パーム油、パーム核油、ババス油、ヒマワリ油及びベニバナ油を含む。好ましい水素添加した植物油は、水素添加したパーム油、綿実油及びダイズ油を含む。最も好ましい水素添加した植物油は水素添加したダイズ油である。他の植物−及び動物から由来する脂肪及びワックスも適切である。
被覆はさらに他の脂質も含むことができる。例えば、好ましい水素添加した植物油に加えて、脂質被覆に導入することができる他の成分は、ミツロウ、パラフィンロウ、及び低温融解性の水素添加した植物油の混合物を含む。他のワックス及び油、例えば米ぬかワックス及びヒマシ油ワックスも、本発明の脂質被覆において適切な成分である。
被覆物を顆粒に適用する方法は決定的ではなく、本発明の一部を形成するものでもなく、上記の要件に適合するようないずれの方法で行うことができる。例えば、顆粒を液状被覆中に懸濁させ、懸濁物を“冷凍室”中にスプレーすることができる。又は本発明の被覆で顆粒をスプレーすることができ、顆粒は空気流によって浮遊する（流動床）。米国特許第４，５１１，５８４号の３〜５欄及び第４，５１１，５９２号の４欄における開示は、脂肪被覆物を顆粒状粒子に適用する好ましい方法を開示しており、その開示を参照することによって本明細書に取り込む。米国特許第４，５３７，７８４号の４−４欄；第４，４９７，８４５号の４欄；第３，８１９，８３８号；第３，３４１，４４６号；第３，２７９，９９４号；第３，１５９，８７４号；第３，１１０，６２６号；第３，０１５，１２８号；第２，７９９，２４１号；及び第２，６４８，６０９号の開示は、本発明で使用する被覆顆粒の製造に使用することができる被覆の適用方法及び装置を教示しており、これらの開示を参照することによって本明細書に取り込む。
【００１９】
他の方法では、被覆すべき吸湿性物質を標準的な錠剤被覆パンの中に置き、溶融した脂質物質を回転するパンに注入することによって被覆することができる。被覆すべき物質の表面に脂質物質が均等に分散するのを容易にするために、脂質物質の融点を越える温度にパンを加熱する。脂質物質が均等に分散した後で、パンとその内容物を回転を続けながら放冷し、脂質物質は固形化する。
好ましくは、脂質被覆は必要ないかなる溶媒も存在しない状態で一段階法で適用される。
本発明は、吸湿性の生物活性物質であるコリンクロリド又はリジンヒドロクロリドを反すう動物に送達するのに特に有用であるが；しかしながら、本発明は生物活性物質としてコリンクロリド又はリジンヒドロクロリドに限られるものではない。
他の湿った組成物は他の多くの食品、例えば低脂肪スプレッド、ベーカリー製品；パーソナルケア製品、例えば練り歯磨き、シャンプー、皮膚用クリーム；家庭用品及びドラッグデリバリーシステムを含む。
【００２０】
吸湿性物質は典型的には、脂質物質で被覆し又はカプセル封入する前に顆粒又は粒子の形態で提供される。顆粒又は粒子は吸湿性物質だけであってもよく、又は吸湿性物質が担体、例えば穀物担体上にあってもよい。カプセル封入した顆粒又は粒子は典型的には、約５０μm〜約１０００μmの範囲の直径を有するが、この範囲外のほかの大きさも、用途によって含む。カプセル封入物は典型的にはコアと脂質被覆を有し、該コアは吸湿性の顆粒又は粒子を含む。
被覆脂質を、所定の期間カプセル封入した成分を湿った組成物と組み合わせた後で少なくとも約６０質量％の吸湿性成分を保持するのに十分な量で適用する。好ましくは、被覆は少なくとも約８０質量％、より好ましくは少なくとも約９０質量％、最も好ましくは少なくとも約９５質量％の吸湿性成分を保持するのに十分な量で存在する。所定の期間は好ましくは少なくとも約１日、より好ましくは少なくとも約１週間、最も好ましくは少なくとも約２週間又はそれより長い期間である。
【００２１】
適用に依存するものの、所定の期間カプセル封入した成分を湿った組成物と組み合わせた後で、予め定めた量のみまで吸湿性成分を保持するのに十分な量で脂質被覆を適用することも望ましい。例えば、動物の消化系の選択した部分において生物活性のある吸湿性成分を放出するように制御するために、所定の期間、例えば２週間カプセル封入物を湿った動物飼料と組み合わせた後で、予め定めた量、例えば８０質量％の成分を保持する脂質被覆を適用することが望ましい場合がある。
このように、本発明に従うと、保持される吸湿性成分の予め定めた量は、適用に依存して、例えば約６０％〜約９５質量％まで、約７０〜約９０質量％まで又は約７０〜約８０質量％までの範囲にある。
【００２２】
反すう動物の飼料における生物活性成分について、反芻動物用飼料中の吸湿性生物活性成分の少なくとも一部が、反すう動物の消化系の後−反すう胃部分において放出されることが重要である。反すう胃を通過する実質的に全ての生物活性物質が後−反すう胃部分において放出されることが好ましい。典型的には、これを達成するために、反すう動物が消化する前に、一定期間、カプセル封入した生物活性物質が湿った飼料組成物に曝される（又は組み合わされる）ことが必要である。従って、カプセル封入物が最初に湿った環境に曝されることなく摂食される場合には、脂質被覆は一般に、消化系の反すう胃又は後−反すう胃部分における生物活性物質のいかなる顕著な放出も妨げる量で適用される。適用する脂質被覆の量は、飼料の貯蔵期間によって決定され、すなわち反すう動物による摂食の前にカプセル封入物が湿った飼料と組み合わされる期間によって決定される。
【００２３】
湿った反すう動物飼料に含まれる吸湿性の生物活性物質の場合、カプセル封入した物質を所定期間飼料と組み合わせ、その後反すう動物の消化系の反すう胃部分を通過した後で、吸湿性物質の少なくとも約６０質量％が保持されるのに十分な量の保護が制御された脂質被覆を適用する。再度、好ましくは少なくとも８０質量％、より好ましくは少なくとも９０質量％の吸湿性成分を保持するのに十分な量で、脂質被覆が存在する。好ましくは、期間は少なくとも約１週間、より好ましくは約１週間〜約８週間の範囲、最も好ましくは約２週間〜約４週間の範囲である。
上記の望ましい結果を達成するために、特定の吸湿性物質に依存しつつ、カプセル封入物の全質量に基づいて、典型的には約４０〜約８０質量％、好ましくは約５０〜約７０質量％の範囲で脂質被覆を吸湿性物質に適用する。生物活性物質及び任意に担体は、カプセル封入物の全質量に対して、典型的には約２０〜約６０質量％の範囲、好ましくは約３０〜約５０質量％の範囲で存在する。
【００２４】
本発明に従うと、カプセル封入物は添加物を含むことができ、その役割はこれらのカプセル封入物の製造技術の実施を容易にし、かつ物理化学的性質を改良することである。乳化剤、相溶性を改良する剤、放出及び／又は安定性に影響を与える剤、殺菌添加物又は湿潤剤を有利に添加することができる。これらが含まれる場合、これらの添加物は一般に被覆の質量の数パーセントだけ存在する。
可能な添加物のうち、脂質被覆は最も好ましくは、カプセル封入物の放出及び／又は安定性及び／又は密度に影響を与える一又は複数の別個の添加物を含む。好ましくは、別個の添加物を以下から成る群から選択する：リン酸二カルシウム、リン酸三カルシウム、塩、鉄、ナトリウムアルミノシリケート、キトサン、及びこれらの組合せ。これらの添加物は、典型的には１〜３０質量％の範囲で添加される。
【００２５】
カプセル封入組成物中に反すう動物飼料と共に適切な湿潤剤も典型的には含まれる。このような湿潤剤の例は、ポリソルベート６０、ポリソルベート８０、プロピレングリコール、ナトリウムジオクチルスルホスクシネート、及びこれらの組み合わせを含む。他の界面活性剤、湿潤剤、乳化剤、例えばナトリウムラウリルスルフェート、脂肪酸のラクチルエステル、脂肪酸のポリグリセリンエステル、トリアセチン、及びレシチンも本発明で使用するのに適しているが、これらに限られない。湿潤剤は典型的には、ポリソルベート６０、ポリソルベート８０、及びナトリウムジオクチルスルホスクシネートの約０．０１〜約１０質量％、好ましくは約０．１〜約３．０質量％、プロピレングリコールの好ましくは約１〜約５質量％の範囲で添加される。
当業者はさらに、流れ剤、例えば微粉砕シリカを本発明の粒子に混合して取り扱いを容易にできることを認識している。
【００２６】
現時点における本発明の好ましい態様を説明するために以下の例を実施したが、これに限定されない。例は吸湿性成分を含むカプセル封入物の製造及びカプセル封入被覆によって生じる種々の環境に対する保護を評価することを含む。
全てのカプセル封入物を以下に記載したようにして製造した。被覆成分を溶融し、共に混合した。物質上にカプセル封入物をスプレーして物質を被覆した。鉄の密度調節剤を被覆処理工程中に添加し、湿潤剤を被覆処理工程の終わりに添加した。冷却後、カプセル封入製品を６メッシュふるいを通過させて凝集物を粉砕した。
【００２７】
例１
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【００２８】
例２
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【００２９】
例３
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【００３０】
例４
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【００３１】
例５
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【００３２】
例６
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脂質被覆は、約９０質量％の水素添加したダイズ油及び約１０質量％のミツロウの混合物であった。
【００３３】
インビトロの反すう胃回迂回験を以下のように行った：アンコム（Ankom）57 ポリファイバーバッグに入れたカプセル封入した物質の試料０．３ｇを４００mlの反すう胃流体と１６００mlのインビトロバッファーの溶液に３９℃で加えた。各試料につき３個のバッグを調製した。インビトロバッファーは蒸留水中に以下を含んでいた：１．６ｇのＮＨ４ＨＣＯ３、１４ｇのＮａＨＣＯ３、２．２８ｇのＮａ２ＨＰＯ４、２．４８ｇのＫＨ２ＰＯ４、０．２４ｇのＭｇＳＯ４・７Ｈ２Ｏ、０．２６４ｇのＣａＣｌ２・２Ｈ２Ｏ、０．２ｇのＭｎＣｌ２・４Ｈ２Ｏ、０．０２ｇのＣｏＣｌ２・６Ｈ２Ｏ、０．１６ｇのＦｅＣｌ３・６Ｈ２Ｏ、０．００２ｇのレザズリン、０．４９ｇのシステイン・ＨＣｌ、０．５３２ｇのＮａ２Ｓ、０．１６ｇのＮａＯＨ。１２時間後、バッグとカプセル封入物を６０℃で乾燥した。反すう胃迂回率を、アンコム（Ankom）57 ポリファイバーバッグに残った吸湿性の生物活性物質の量に基づいて計算した。
反すう胃迂回試験を第２の試料の例１〜３のカプセル封入物について行い、ただし、第２の試料を最初に室温で相対湿度（ＲＨ）６６％の湿潤室に４週間置いた。
二つの試験の結果を以下の表１に示す。
例４〜６のカプセル封入物に対して、反すう胃回避試験を繰り返した。例４〜６の第２のカプセル封入物の試料セットについて、各カプセル封入物２０ｇをナイロン飼料バッグに入れ、密閉容器中で３週間室温で１０００ｇの動物飼料に浸漬した。動物飼料は市場から入手可能なひき割りトウモロコシ飼料（アグウェイ（Agway））であった。動物飼料は１２％の含水率、０．６４の水分活性を有し、かつカプセル封入物の処理に使用した密閉容器中における室温での相対湿度は６０％であった。
二つの試験の結果を表２に示す。
【００３４】
表１：コリンクロリドカプセル封入物
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表２：リジンヒドロクロリドカプセル封入物
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【００３５】
表１及び２から、湿った条件に暴露すると全てのカプセル封入物の反すう胃迂回率が低下することが分かる。湿った条件にさらされない場合にはカプセル封入物３の反すう胃迂回率は８５％であるが、高湿度環境下で貯蔵すると反すう胃迂回率は顕著に低下して２２％となる。これらの例において、湿った動物飼料又は高湿環境に曝される前に９４％より高い反すう胃迂回率を有するこれらのカプセル封入物のみが、湿った動物飼料又は高湿環境に曝された後で６０％より高い反すう胃迂回率を有する。
従って、現在のところ本発明の好ましい態様であると考えられるものが開示されている一方、本発明の範囲又は思想から離れることなく当業者は他のさらなる変更及び変形を行うことができ、かつこのような全ての他の変更及び変形は添付した特許請求の範囲に記載された本発明に含まれかつ範囲内にあることが意図されている。
【国際調査報告】
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