(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
安定な一重らせんＶ構造を有し、少なくとも０．２５の置換度を有するカルボキシメチル化デンプンを、水中の溶媒の割合が７０〜９５％（ｖ／ｖ）であるアルカリ溶媒−水媒体において調製する工程、及び
前記カルボキシメチル化デンプンと難水溶性又は水不溶性の生物活性剤との水可溶性または水分散性の包接錯体を形成する工程、ここで、前記生物活性剤は一重らせんＶ構造を有する前記カルボキシメチル化デンプンの一重らせんＶ構造内にあり、を含み、
前記一重らせんＶ構造を有するカルボキシメチル化デンプンおよび前記生物活性剤の比が４：１〜１：１（ｗ／ｗ）（カルボキシメチル化デンプン：生物活性剤）で粉末組成物内に存在する、粉末組成物の製造方法。
【請求項２】
前記置換度が０．２５〜１．５である、請求項１に記載の粉末組成物の製造方法。
【請求項３】
前記置換度が０．４〜０．７である、請求項１に記載の粉末組成物の製造方法。
【請求項４】
前記一重らせんＶ構造を有するカルボキシメチル化デンプンが、天然もしくは非天然デンプン、またはこれらの組み合わせから調製される、請求項１に記載の粉末組成物の製造方法。
【請求項５】
前記天然デンプンが、トウモロコシデンプン、ジャガイモデンプン、エンドウマメデンプン、コメデンプン、マメデンプン、コムギデンプン、またはこれらの組み合わせである、請求項４に記載の粉末組成物の製造方法。
【請求項６】
前記非天然デンプンが、プレゼラチン化デンプン、架橋デンプン、またはこれらの組み合わせである、請求項４に記載の粉末組成物の製造方法。
【請求項７】
前記カルボキシメチル化デンプンが室温で調製される、請求項１に記載の粉末組成物の製造方法。
【請求項８】
前記一重らせんＶ構造を有するカルボキシメチル化デンプンが、部分加水分解デンプンから調製される、請求項１〜７のいずれか１項に記載の粉末組成物の製造方法。
【請求項９】
前記非天然デンプンが、部分加水分解非天然デンプンである、請求項６または７に記載の粉末組成物の製造方法。
【請求項１０】
前記生物活性剤が、単純脂肪酸、脂質化合物、複合脂質、抗生物質、タンパク質、ペプチド、医薬的に活性な成分、またはこれらの組み合わせである、請求項１〜９のいずれか１項に記載の粉末組成物の製造方法。
【請求項１１】
前記単純脂肪酸が、α−リノレン酸、エイコサペンタエン酸、ドコサヘキサエン酸、またはこれらの組み合わせである、請求項１０に記載の粉末組成物の製造方法。
【請求項１２】
前記複合脂質が、グリセリド、カロテノイド、テルペノイド、イソプレノイド、ウィタノライド、コレステロール、フィトステロール、脂溶性ビタミン、スチルベノイド、またはこれらの組み合わせである、請求項１１に記載の粉末組成物の製造方法。
【請求項１３】
前記グリセリドが、オメガ３モノグリセリド、オメガ３ジグリセリド、オメガ３トリグリセリド、またはこれらの組み合わせである、請求項１２に記載の粉末組成物の製造方法。
【請求項１４】
請求項１〜１３のいずれか１項に記載の方法で調製された粉末組成物、および医薬的に許容可能な担体を混合する工程を含む医薬組成物の製造方法。
【請求項１５】
前記生物活性剤が、アルテミシニン、アルテスネート、アルテメーテル、アルテエーテル、ジヒドロアルテミシニンまたはアルテリネートである、請求項１４に記載の医薬組成物の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
（関連出願の相互参照）
本出願は２０１４年２月２７日に出願された米国仮特許出願第６１／９４５，４９５号の優先権を主張し、その明細書はここで参照により組み入れられる。
【０００２】
ここで開示される主題は一般的には、官能化デンプンおよび生物活性剤の組成物、ならびにその製造方法に関する。より具体的には、開示される主題は、一重らせんＶ構造を有する官能化デンプン、および一重らせんＶ構造を有する官能化デンプンと錯化された少なくとも１つの生物活性剤の組成物、ならびにその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００３】
本発明において、生物活性剤（ＢＡ）とは、ヒトまたは動物に健康上の利益をもたらすことができる、難水溶性もしくは水不溶性化合物、またはとくに脂溶性化合物と定義される。ＢＡは、植物（例えば精油）または動物（魚油）抽出物のような天然生成物、ビタミン、薬剤および殺害虫剤（除草剤、殺虫剤、殺細菌剤、殺真菌剤および除菌剤）を含む他の化学的または生物学的分子とすることができる。飽和脂肪酸（例えばパルミチン酸）または不飽和だがトランス配置を有するもののような他の脂溶性化合物について、それらはヒトまたは動物に有益なまたは治療上の効果をもたらさないため、ＢＡの一部とは考えられない。
【０００４】
重要なＢＡは、ヒトの体内では合成することができない、オメガ３のような多価不飽和脂肪酸である。これらの生物活性剤は、とくに心血管疾患およびいくつかの免疫系疾患において、有益である。
【０００５】
例えば、エイコサペンタエン酸およびドコサヘキサエン酸のようなオメガ３は主に食事摂取によりもたらされるが、量が不十分であることが多く、よって、特定の条件（回復、手術後、吸着機能障害、高齢者、等）において、補助剤がよく推奨される。食事補助剤としてのオメガ３への関心は、ヒトの健康におけるそれらの重要な役割のため、高まり続けている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
オメガ３は主にトリグリセリド（ＴＧ）として天然に存在するが、半合成形態である遊離脂肪酸の脂肪酸エチルエステル（ＦＡＥＥ）として市販されている。ＦＡＥＥの生成はオメガ３のエタノールでのトランスエステル化を含む。ＦＡＥＥの消化は、子どもまたはアルコール脱水素酵素不足の人々に対していくつかの副作用を引き起こし得る、遊離脂肪酸およびエタノールを生成する。さらに、脂肪酸エチルエステルは、ＴＧ形態の天然オメガ３の脂肪分解と比較して約５０倍膵リパーゼ耐性が強い。
【０００７】
一般的には、腸溶コーティングを有するソフトゲルカプセル中にカプセル化された市販のオメガ３液は胃液中で安定なままである。しかしながら、この剤形には、おそらく胃の中にカプセルがより長く滞留することによる、魚臭い後味のげっぷが出るというような不都合がある。さらに、カプセルは輸送期間中に胃液中で浮遊していることが多く、オメガ３は主に胃の中で放出され、胃液の表面上に残留し（図１）、よって腸吸着のためのそれらの利用可能性を低減し得る。
【０００８】
オメガ３での食品強化は別の代替手段である。残念ながら、オメガ３は一般的にはそれらの疎水性および不味さにより、食品製品中に分散させるのが難しい。また、オメガ３は、光および酸素の存在下での酸化に対して不安定および感受性であり、さまざまな毒性分解生成物の形成をもたらすことが多い。これらの分解生成物のいくつかは、毒性に加えて、不快な臭いおよび味を有し、オメガ３で強化されたこうした食品製品において異臭または変色さえも引き起こす、アルデヒド（すなわちマロンジアルデヒド）である。
【０００９】
これらの理由で、シェル内に生物活性剤を含有する小さな粒子である、マイクロカプセルにオメガ３をカプセル化することが重要である。多数の生体適合性ポリマー（すなわちビーワックス、ゼラチンおよびポリアクリル酸）はしばしば、酸化、光に対して保護するバリアとしての役割を果たし、これにより異臭をマスキングするコーティングまたはシェル材料として用いられる。
【００１０】
一般的には、オメガ３のマイクロカプセル化方法は、エマルジョンの噴霧乾燥（粉末を得るためのＢＡ溶液の高温での微細液滴への微粒化）または複合コアセルベーションに基づく。しかしながら、これらの方法は表面で高い油レベルを有する傾向がある。この障害を克服するため、別のアプローチ「マルチコアマイクロカプセル」が開発された（国際公開第ＷＯ２００６／０８５２２７Ａ２号）。実際には、これらのマルチコアマイクロカプセルは一次マイクロカプセルの凝集体からなり、各個別の一次マイクロカプセルは一次シェルを有する。得られるカプセル化された凝集体はその後、外シェルによりコーティングされ、充填物質およびシェル材料の水性混合物を備えることにより調製され得る（米国特許第ＵＳ６９７４５９２Ｂ２号）。
【００１１】
しかしながら、「マルチコアマイクロカプセル」の製造は多数のステップを含む。化学試薬（すなわち酸性媒体中で凝集を誘導するポリリン酸ナトリウム）および酵素（マイクロカプセルの硬化のための架橋剤としてのトランスグルタミナーゼ）の使用、その後の粉末形態を得るための高温での噴霧乾燥は、制限因子である。
【００１２】
また、同様のアプローチは、デンプン加水分解物、マルトデキストリンおよびシクロデキストリン、ならびに乳化剤としてのレシチンからなる「多成分デンプン系マトリックス」を用いる長鎖多価不飽和脂肪酸のカプセル化について、国際公開第ＷＯ２００３／０１５５２８号において開示されている。
【００１３】
一般的には、これらの方法（マルチコアまたは多成分）は複雑であり、多ステップを含み、特定の手順について、特別な製造装置を要する。化学試薬および／または酵素の使用ならびに保存料（すなわち製造中にオメガ３の酸化を防止するアスコルビン酸）の添加は、最終製品の価格上昇の顕著な一因であり、よってそれらの購入可能性および用途を制限する。また、収率は可変であり、ＢＡの濃度を正確に評価するのは難しい。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
ある実施形態によると、
−一重らせんＶ構造を有し、少なくとも０．２５の置換度を有する官能化デンプン、および
−前記官能化デンプンと包接錯体を形成する生物活性剤、ここで、前記生物活性剤は一重らせんＶ構造を有する官能化デンプンのらせんＶ構造内にある
を含む、粉末組成物が提供される。
【００１５】
置換度は約０．２５〜約１．５、または約０．４〜約０．７であってもよい。
【００１６】
一重らせんＶ構造を有する官能化デンプンは、カルボキシル化デンプン、ヒドロキシプロピル化デンプン、アセチル化デンプン、ヒドロキシプロピルメチル化デンプン、アミン化デンプン、アルキル化デンプン、アシル化デンプン、酸変性デンプン、オクテニル化デンプン、プレゼラチン化デンプン、またはこれらの組み合わせであってもよい。
【００１７】
カルボキシル化デンプンは、カルボキシメチルデンプン、カルボキシエチルデンプン、スクシニルデンプン、オクテニルスクシニルデンプン、アクリロイルデンプン、アセチルデンプンまたはこれらの組み合わせであってもよい。
【００１８】
カルボキシル化デンプンはカルボキシメチルデンプンであってもよい。
【００１９】
一重らせんＶ構造を有する官能化デンプンは、天然もしくは非天然デンプン、またはこれらの組み合わせから調製してもよい。
【００２０】
天然デンプンは、トウモロコシデンプン、ジャガイモデンプン、エンドウマメデンプン、コメデンプン、マメデンプン、コムギデンプン、またはこれらの組み合わせであってもよい。
【００２１】
非天然デンプンは、カルボキシメチルデンプン、ヒドロキシプロピルデンプン、アセチルデンプン、ヒドロキシプロピルメチルデンプン、アミンデンプン、アルキルデンプン、アシルデンプン、酸変性デンプン、オクテニルスクシニルデンプン、プレゼラチン化デンプン、架橋デンプンであってもよい。
【００２２】
カルボキシル化非天然デンプンは、カルボキシメチルデンプン、カルボキシエチルカルボキシメチルデンプン、カルボキシメチルヒドロキシプロピルデンプン、カルボキシメチルヒドロキシプロピルメチルデンプン、カルボキシメチルアセチルデンプン、カルボキシメチルオクテニルスクシニルデンプン、カルボキシメチルアクリロイルデンプン、カルボキシメチルアシルデンプン、カルボキシメチルアルキルデンプン、カルボキシメチル架橋デンプン、またはこれらの組み合わせであってもよい。
【００２３】
一重らせんＶ構造を有する官能化デンプンは、部分加水分解デンプンから調製してもよい。
【００２４】
非天然デンプンは部分加水分解非天然デンプンであってもよい。
【００２５】
部分加水分解デンプンは、物理的部分加水分解デンプン、化学的部分加水分解デンプン、または酵素的部分加水分解デンプンであってもよい。
【００２６】
物理的部分加水分解デンプンは、ガンマ線照射により入手してもよい。
【００２７】
化学的部分加水分解デンプンは、酸処理により入手してもよい。
【００２８】
酸処理は、塩酸処理、リン酸処理、硫酸処理またはこれらの組み合わせであってもよい。
【００２９】
酵素的部分加水分解デンプンは、α−アミラーゼ処理、β−アミラーゼ処理、アミログルコシダーゼ処理、イソアミラーゼ処理、またはこれらの組み合わせにより入手してもよい。
【００３０】
生物活性剤は、単純脂肪酸、脂質様化合物、複合脂質、抗生物質、タンパク質、ペプチド、またはこれらの組み合わせであってもよい。
【００３１】
生物活性剤は、医薬的に活性な成分であってもよい。
【００３２】
単純脂肪酸は、α−リノレン酸、エイコサペンタエン酸、ドコサヘキサエン酸、またはこれらの組み合わせであってもよい。
【００３３】
複合脂質は、グリセリド、カロテノイド、テルペノイド、イソプレノイド、ウィタノライド、コレステロール、フィトステロール、脂溶性ビタミン、スチルベノイド、およびこれらの組み合わせであってもよい。
【００３４】
グリセリドは、オメガ３モノグリセリド、オメガ３ジグリセリド、オメガ３トリグリセリド、またはこれらの組み合わせであってもよい。
【００３５】
カロテノイドは、β−カロテン、レチノイン酸およびその誘導体、ルテイン、ゼアキサンチン、リコペン、およびアスタキサンチン、またはこれらの組み合わせであってもよい。
【００３６】
テルペノイドは、モノテルペン、セスキテルペン、ジテルペン、セスタテルペン、トリテルペン、これらの誘導体、およびこれらの組み合わせであってもよい。
【００３７】
テルペンの誘導体は、ボスウェル酸、五環式トリテルぺン、アルテミシニン、およびコエンザイムＱ１０、またはこれらの組み合わせであってもよい。
【００３８】
スチルベノイドはレスベラトロールであってもよい。
【００３９】
複合脂質は、アスタキサンチン、β−カロテン、ゼアキサンチン、リコペンおよびレスベラトロールの少なくとも１つのオメガ３との混合物であってもよい。
【００４０】
ウィタノライドは、ウィタフェリンまたはサルピクロリド、ニカンドレノン、およびイキソカルパラクトンのようなウィタノライドの誘導体であってもよい。
【００４１】
フィトステロールは、カンペステロール、スチグマステロール、またはこれらの組み合わせであってもよい。
【００４２】
脂溶性ビタミンは、ビタミンＤ２（エルゴカルシフェロール）およびその誘導体、ビタミンＡ（トランスレチノール）およびその誘導体、ビタミンＤ３（コレカルシフェロール）およびその誘導体、ビタミンＥ（トコフェロール）およびその誘導体、ビタミンＫ（フィトメナジオン）、またはこれらの組み合わせであってもよい。
【００４３】
一重らせんＶ構造を有する官能化デンプンおよび生物活性剤の比は、それぞれ約１２：１〜１：２であってもよい。
【００４４】
粉末組成物は水性媒体に可溶性であってもよい。
【００４５】
粉末組成物は水性媒体に分散性であってもよい。
【００４６】
別の実施形態によると、本発明の粉末組成物、および食品成分を含む食品が提供される。
【００４７】
食品はジュース、乳製品、およびソフトドリンクであってもよい。
【００４８】
別の実施形態によると、本発明の粉末組成物、および化粧品的に許容可能な担体を含む化粧品が提供される。
【００４９】
化粧品は、クリーム、ローション、フェイシャルマスク、シャンプー、コンディショナー、ペースト、スプレー、ジェル、またはムースであってもよい。
【００５０】
生物活性剤は、アスタキサンチン、レスベラトロール、ポリフェノール、コエンザイムＱ１０、またはこれらの組み合わせであってもよい。
【００５１】
別の実施形態によると、本発明の粉末組成物、および医薬的に許容可能な担体を含む医薬組成物が提供される。
【００５２】
生物活性剤は、アルテミシニンおよびその誘導体；パクリタキセル、ドセタキセルおよびこれらの組み合わせ；クロピドグレルおよび／またはワーファリンであってもよい。
【００５３】
別の実施形態によると、生物活性剤が第４級アンモニウム化合物であり得る、本発明の粉末組成物、および適切な担体を含む殺菌剤が提供される。
【００５４】
別の実施形態によると、生物活性剤がアルテミシニンであり得る、本発明の粉末組成物、および本発明の医薬組成物の少なくとも１つを、それを必要とする対象に投与するステップを含む、マラリアの治療方法が提供される。
【００５５】
別の実施形態によると、生物活性剤がパクリタキセル、ドセタキセルおよびこれらの組み合わせであり得る、本発明の粉末組成物、および本発明の医薬組成物の少なくとも１つを、それを必要とする対象に投与するステップを含む、癌の治療方法が提供される。
【００５６】
別の実施形態によると、生物活性剤がクロピドグレルであり得る、本発明の粉末組成物、および本発明の医薬組成物の少なくとも１つを、それを必要とする対象に投与するステップを含む、血栓の阻害または予防方法が提供される。
【００５７】
別の実施形態によると、マラリアの治療のための、生物活性剤がアルテミシニンであり得る、本発明の粉末組成物、または本発明の医薬組成物の使用が提供される。
【００５８】
別の実施形態によると、癌の治療のための、生物活性剤がパクリタキセルであり得る、本発明の粉末組成物、または本発明の医薬組成物の使用が提供される。
【００５９】
別の実施形態によると、血栓の阻害もしくは予防のための、生物活性剤がクロピドグレルであり得る、本発明の粉末組成物、または本発明の医薬組成物の使用が提供される。
【００６０】
別の実施形態によると、表面を本発明による殺菌剤と接触させるステップを含む非生体表面の殺菌方法が提供される。
【００６１】
別の実施形態によると、薬剤の製造のための、本発明の粉末組成物の使用が提供される。
【００６２】
別の実施形態によると、一重らせんＶ構造を有し、少なくとも０．２５の置換度を有する粉末形態の官能化デンプンを生物活性剤と接触させるステップ；ならびに一重らせんＶ構造を有し、少なくとも０．２５の置換度を有する粉末形態の官能化デンプンおよび生物活性剤を、一重らせんＶ構造を有し、少なくとも０．２５の置換度を有する粉末形態の官能化デンプンおよび生物活性剤の包接錯体を得るのに十分な時間曝気するステップを含む、水溶性または分散性粉末組成物の調製プロセスが提供される。
【００６３】
置換度は約０．２５〜約１．５または約０．４〜約１．０であってもよい。
【００６４】
一重らせんＶ構造を有する官能化デンプンは、カルボキシル化デンプン、ヒドロキシプロピル化デンプン、アセチル化デンプン、ヒドロキシプロピルメチル化デンプン、アミン化デンプン、アルキル化デンプン、アシル化デンプン、酸変性デンプン、オクテニル化デンプン、プレゼラチン化デンプン、またはこれらの組み合わせであってもよい。
【００６５】
カルボキシル化デンプンは、カルボキシメチルデンプン、カルボキシエチルデンプン、スクシニルデンプン、オクテニルスクシニルデンプン、アクリル化デンプンおよびこれらの組み合わせであってもよい。
【００６６】
カルボキシル化デンプンはカルボキシメチルデンプンであってもよい。
【００６７】
一重らせんＶ構造を有する官能化デンプンは、天然もしくは非天然デンプン、またはこれらの組み合わせから調製してもよい。
【００６８】
天然デンプンは、トウモロコシデンプン、ジャガイモデンプン、エンドウマメデンプン、コメデンプン、マメデンプン、コムギデンプン、またはこれらの組み合わせであってもよい。
【００６９】
非天然デンプンは、カルボキシル化デンプン、ヒドロキシプロピル化デンプン、アセチル化デンプン、ヒドロキシプロピル化メチルデンプン、アミン化デンプン、アルキル化デンプン、アシル化デンプン、酸変性デンプン、オクテニル化デンプン、プレゼラチン化デンプン、架橋デンプンであってもよい。
【００７０】
カルボキシル化デンプンは、カルボキシメチル化デンプン、カルボキシメチルヒドロキシプロピル化デンプン、カルボキシメチルアセチル化デンプン、カルボキシメチル架橋デンプン、またはこれらの組み合わせであってもよい。
【００７１】
一重らせんＶ構造を有する官能化デンプンは、部分加水分解デンプンから調製してもよい。
【００７２】
部分加水分解デンプンは、物理的部分加水分解デンプン、化学的部分加水分解デンプン、または酵素的部分加水分解デンプンであってもよい。
【００７３】
物理的部分加水分解デンプンは、ガンマ線照射により入手してもよい。
【００７４】
化学的部分加水分解デンプンは、酸処理により入手してもよい。
【００７５】
酸処理は、硫酸処理、塩酸処理、もしくはリン酸処理、またはこれらの組み合わせであってもよい。
【００７６】
酵素的部分加水分解デンプンは、α−アミラーゼ処理、β−アミラーゼ処理、アミログルコシダーゼ処理、イソアミラーゼ処理、またはこれらの組み合わせにより入手してもよい。
【００７７】
生物活性剤は、単純脂肪酸、複合脂質、またはこれらの組み合わせであってもよい。
【００７８】
生物活性剤は、医薬的に活性な成分であってもよい。
【００７９】
単純脂肪酸は、α−リノレン酸、エイコサペンタエン酸、ドコサヘキサエン酸、またはこれらの組み合わせであってもよい。
【００８０】
複合脂質は、グリセリド、カロテノイド、テルペノイド、イソプレノイド、ウィタノライド、コレステロール、フィトステロール、脂溶性ビタミン、スチルベノイド、およびこれらの組み合わせであってもよい。
【００８１】
グリセリドは、オメガ３モノグリセリド、ジグリセリド、トリグリセリド、またはこれらの組み合わせであってもよい。
【００８２】
カロテノイドは、β−カロテン、レチノイン酸、ルテイン、ゼアキサンチン、リコペン、およびアスタキサンチン、またはこれらの組み合わせであってもよい。
【００８３】
テルペノイドは、モノテルペン、セスキテルペン、ジテルペン、セスタテルペン、トリテルペン、これらの誘導体、およびこれらの組み合わせであってもよい。
【００８４】
テルペンの誘導体は、ボスウェル酸、五環式トリテルペン、アルテミシニン、およびコエンザイムＱ１０、またはこれらの組み合わせであってもよい。
【００８５】
スチルベノイドはレスベラトロールであってもよい。
【００８６】
複合脂質は、アスタキサンチン、β−カロテン、ゼアキサンチン、リコペンおよびレスベラトロールの少なくとも１つのオメガ３トリグリセリドとの混合物であってもよい。
【００８７】
ウィタノライドは、ウィタフェリンまたはサルピクロリド、ニカンドレノン、およびイキソカルパラクトンのようなウィタノライドの誘導体であってもよい。
【００８８】
フィトステロールは、カンペステロール、スチグマステロール、またはこれらの組み合わせであってもよい。
【００８９】
脂溶性ビタミンは、ビタミンＤ２（エルゴカルシフェロール）およびその誘導体、ビタミンＡ（トランスレチノール）およびその誘導体、ビタミンＤ３（コレカルシフェロール）およびその誘導体、ビタミンＥ（トコフェロール）およびその誘導体、ビタミンＫ（フィトメナジオン）、またはこれらの組み合わせであってもよい。
【００９０】
一重らせんＶ構造を有する官能化デンプンおよび生物活性剤の比は、それぞれ、約１２：１〜１：２であってもよい。
【００９１】
別の実施形態によると、１）デンプンを官能化試薬と、アルカリ溶媒−水媒体において、３０℃より低い温度で、デンプンを官能化するのに十分な時間反応させるステップを含む、一重らせんＶ構造を有する官能化デンプンの調製プロセスが提供される。
【００９２】
デンプンは天然または非天然デンプンであってもよい。
【００９３】
官能化試薬はカルボン酸試薬であってもよい。
【００９４】
カルボン酸試薬は、モノクロロ酢酸ナトリウム、アクリル酸ナトリウム、無水コハク酸、オクテニルコハク酸無水物、またはこれらの組み合わせであってもよい。
【００９５】
官能化試薬は非カルボン酸試薬であってもよい。
【００９６】
非カルボン酸試薬は、酸化エチレン、酸化プロピレン、３−クロロ−１−プロパノール、
３−ブロモ−１−プロパノール、１−クロロ−２−プロパノール、無水酢酸、クロロ酢酸メチル、塩酸２−クロロ−エチルアミン、塩酸３−クロロプロピルアミン、塩化（３−クロロ−２−ヒドロキシプロピル）トリメチルアンモニウム、塩化パルミトイル、およびこれらの組み合わせであってもよい。
【００９７】
溶媒−水媒体は、メタノール、エタノール、イソプロパノール、プロパノール、イソブタノール、１−オクタノール、１−デカノール、１−ドデカノール、セチルアルコール、アセトン、およびこれらの組み合わせから選択される溶媒を含む。
【００９８】
溶媒−水媒体は水性アルコール性媒体であってもよい。
【００９９】
水性アルコール性媒体は、エタノール／水混合物またはイソプロパノール／水混合物であってもよい。
【０１００】
溶媒−水媒体は、７：３〜１９：１の溶媒：水の比を含む。
【０１０１】
プロセスは準最適条件で行ってもよい。
【０１０２】
プロセスは約２２℃で行ってもよい。
【０１０３】
天然デンプンは、トウモロコシデンプン、ジャガイモデンプン、エンドウマメデンプン、コメデンプン、マメデンプン、コムギデンプン、またはこれらの組み合わせであってもよい。
【０１０４】
非天然デンプンは、カルボキシメチルデンプン、ヒドロキシプロピルデンプン、アセチルデンプン、ヒドロキシプロピルメチルデンプン、アミンデンプン、アルキルデンプン、アシルデンプン、酸変性デンプン、オクテニルスクシニルデンプン、プレゼラチン化デンプン、部分加水分解デンプンおよび架橋デンプンであってもよい。
【０１０５】
部分加水分解デンプンは、物理的部分加水分解デンプン、化学的部分加水分解デンプン、または酵素的部分加水分解デンプンであってもよい。
【０１０６】
部分加水分解デンプンは、酵素的部分加水分解デンプンであってもよい。
【０１０７】
物理的部分加水分解デンプンは、ガンマ線照射により入手してもよい。
【０１０８】
化学的部分加水分解デンプンは、酸処理により入手してもよい。
【０１０９】
酸処理は、塩酸処理、リン酸処理、硫酸処理またはこれらの組み合わせであってもよい。
【０１１０】
酵素的部分加水分解デンプンは、α−アミラーゼ処理、β−アミラーゼ処理、アミログルコシダーゼ処理、イソアミラーゼ処理、またはこれらの組み合わせにより入手してもよい。
【０１１１】
プロセスは、２）一重らせんＶ構造を有する官能化デンプンを溶媒−水媒体から分離するステップをさらに含んでもよい。
【０１１２】
分離ステップは、濾過、デカンテーション、またはこれらの組み合わせであってもよい。
【０１１３】
プロセスは、３）一重らせんＶ構造を有する官能化デンプンを洗浄するステップをさらに含んでもよい。
【０１１４】
別の実施形態によると、一重らせんＶ構造を有し、少なくとも０．２５の置換度を有する官能化デンプンが提供される。
【０１１５】
置換度は、約０．２５〜約１．５または約０．４〜約０．７であってもよい。
【０１１６】
一重らせんＶ構造を有する官能化デンプンは、カルボキシル化デンプン、ヒドロキシプロピル化デンプン、アセチル化デンプン、ヒドロキシプロピルメチル化デンプン、アミン化デンプン、アルキル化デンプン、アシル化デンプン、酸変性デンプン、オクテニル化デンプン、プレゼラチン化デンプン、またはこれらの組み合わせであってもよい。
【０１１７】
カルボキシル化デンプンは、カルボキシメチルデンプン、カルボキシエチルデンプン、スクシニルデンプン、オクテニルスクシニルデンプン、アクリロイルデンプン、アセチルデンプンまたはこれらの組み合わせであってもよい。
【０１１８】
カルボキシル化デンプンはカルボキシメチルデンプンであってもよい。
【０１１９】
一重らせんＶ構造を有する官能化デンプンは、天然もしくは非天然デンプン、またはこれらの組み合わせから調製してもよい。
【０１２０】
天然デンプンは、トウモロコシデンプン、ジャガイモデンプン、エンドウマメデンプン、コメデンプン、マメデンプン、コムギデンプン、またはこれらの組み合わせであってもよい。
【０１２１】
非天然デンプンは、カルボキシメチルデンプン、ヒドロキシプロピルデンプン、アセチルデンプン、ヒドロキシプロピルメチルデンプン、アミンデンプン、アルキルデンプン、アシルデンプン、酸変性デンプン、オクテニルスクシニルデンプン、プレゼラチン化デンプン、架橋デンプンであってもよい。
【０１２２】
カルボキシル化非天然デンプンは、カルボキシメチルデンプン、カルボキシエチルカルボキシメチルデンプン、カルボキシメチルヒドロキシプロピルデンプン、カルボキシメチルヒドロキシプロピルメチルデンプン、カルボキシメチルアセチルデンプン、カルボキシメチルオクテニルスクシニルデンプン、カルボキシメチルアクリロイルデンプン、カルボキシメチルアシルデンプン、カルボキシメチルアルキルデンプン、カルボキシメチル架橋デンプン、またはこれらの組み合わせであってもよい。
【０１２３】
一重らせんＶ構造を有する官能化デンプンは、部分加水分解デンプンから調製してもよい。
【０１２４】
非天然デンプンは部分加水分解非天然デンプンであってもよい。
【０１２５】
部分加水分解デンプンは、物理的部分加水分解デンプン、化学的部分加水分解デンプン、または酵素的部分加水分解デンプンであってもよい。
【０１２６】
物理的部分加水分解デンプンは、ガンマ線照射により入手してもよい。
【０１２７】
化学的部分加水分解デンプンは、酸処理により入手してもよい。
【０１２８】
酸処理は、塩酸処理、リン酸処理、硫酸処理またはこれらの組み合わせであってもよい。
【０１２９】
部分加水分解デンプンは、酵素的部分加水分解デンプンであってもよい。
【０１３０】
酵素的部分加水分解デンプンは、α−アミラーゼ処理、β−アミラーゼ処理、アミログルコシダーゼ処理、イソアミラーゼ処理、またはこれらの組み合わせにより入手してもよい。
【０１３１】
別の実施形態によると、Ｘ線回析において２θ＝１２〜１５°の第１バンドおよび２θ＝２３〜２４°の第２バンドを有する官能化デンプンが提供される。
【０１３２】
下記用語を以下のとおり定義する。
【０１３３】
本明細書において用いられる場合、「官能化するデンプン」または「官能化されたデンプン」とは、カルボキシメチル化による天然または変性デンプンの変換に限定されないが、コハク酸デンプン（スクシニルデンプン）、ヒドロキシプロピルデンプン、アセチルデンプン、ヒドロキシプロピルメチルデンプン、酸変性デンプン、オクテニルデンプン、プレゼラチン化デンプンまたはこれらの混合物のような他のデンプン誘導体の考えられる官能化も含む、官能化を意味することを意図する。
【０１３４】
「官能化」の語は、本明細書において用いられる場合、主に一重らせんＶ構造へのその変換を促進するため、共有結合による官能基のデンプン（またはその誘導体）鎖上への添加を意味することを意図する。官能化は、（これらに限定されないが）カルボキシル化（カルボキシレート基の添加）、アミン化（アミン基の添加）、アルキル化（アルキル基の添加）またはアシル化（アシル基の添加）であり得る。  
【０１３５】
「カルボキシル化」の語は、本明細書において用いられる場合、カルボキシル基のデンプン巨大分子上への添加を意味することを意図する。考えられるカルボキシル化は、これらに限定されないが、カルボキシメチル化、カルボキシエチル化、スクシニル化、アクリル化、等を含む。好適な実施形態によると、カルボキシル化は「カルボキシメチル化」である。
【０１３６】
「置換度」の語は、デンプンのモノマー単位、グルコース単位（ＧＵ）当たりの置換基の平均数を意味することを意図する。各ＧＵは３つのヒドロキシル基を含有するので、ＤＳは０〜３で変動することができる。本発明のある実施形態によると、ＤＳは、特定のＢＡについて官能化デンプン（例えばＣＭＳ）中への最大８０％（ｗ／ｗ）の組み込みが得られるように、０．２５以上であってもよい。
【０１３７】
「生物活性剤」、「活性剤」または「活性成分」の語は、生体に対して効果を有するまたは生成する化合物またはそれらの混合物を意味することを意図する。例としては、とくに脂質（すなわちオメガ３）および脂質様分子（すなわちコレステロールまたはフィトステロール）、疎水性分子（すなわちアルテミシニン）およびその誘導体（アルテスネート、アルテメーテル、アルテエーテル、ジヒドロアルテミシニンおよびアルテリネート）、医薬成分（すなわちクロピドグレル）、タンパク質またはペプチド（すなわちバクテリオシン）、抗生物質（すなわちシクロスポリン）、等が挙げられる。
【０１３８】
「組成物」の語は、本明細書において用いられる場合、特定の成分を特定の量で含む生成物、および直接的または間接的に、特定の成分の特定の量での組み合わせからもたらされるいずれかの生成物を包含することを意図する。医薬組成物または他の一般的な組成物に関するこうした用語は、活性成分および担体を構成する不活性成分を含む生成物、ならびに直接的または間接的に、いずれか２つ以上の成分の組み合わせ、錯化もしくは凝集から、または１つ以上の成分の分離から、または１つ以上の成分の他のタイプの反応もしくは相互作用からもたらされるいずれかの生成物を包含することを意図する。したがって、本発明の医薬組成物または他の一般的な組成物は、本発明の化合物および医薬的に許容可能な担体を混合することにより生成されるいずれかの組成物を包含する。「医薬的に許容可能」または「許容可能」とは、担体、希釈剤または賦形剤が製剤の他の成分と相溶性でなければならず、その受容者に有害であってはならないことを意味する。
【０１３９】
本発明について詳細に説明する前に、多数の用語を定義する。本明細書において用いられる場合、単数形「ａ」、「ａｎ」、および「ｔｈｅ」は、文脈にとくに明記がない限り、複数の指示物を含む。
【０１４０】
「好適には」、「一般的には」、および「典型的には」のような語は、本明細書において、特許請求される発明の範囲を限定、または特定の特徴が特許請求される発明の構造もしくは機能にとって極めて重要、非常に重要、または重要であることを示唆するためには用いられないことが留意される。むしろ、これらの用語は、本発明の特定の実施形態において用いることができる、またはできない、代替または追加の特徴を単に強調することを意図するにすぎない。
【０１４１】
本発明を説明および定義する目的で、「実質的に」の語は、本明細書において、いずれかの定量的比較、値、測定、または他の表現が帰し得る、内在する不確定度を表すために用いられることが留意される。「実質的に」の語は、本明細書において、問題の主題の基本的な機能を変更することなく、定量的表現が定められた基準から変動することができる程度を表すためにも用いられる。
【０１４２】
主題の特徴および利点は、添付の図面において示されるように、選択される実施形態の下記の詳細な説明に照らしてより明らかとなる。理解されるように、開示および特許請求される主題は、すべて特許請求の範囲から逸脱することなく、さまざまな点で変更が可能である。したがって、図面および説明は限定的ではなく本質的に例示的であり、主題の全範囲は特許請求の範囲に記載されているとみなされるものである。
【図面の簡単な説明】
【０１４３】
本開示のさらなる特徴および利点は、添付の図面と組み合わせて考慮される、下記の詳細な説明から明らかとなる。
【図１】市販のソフトゲルカプセルおよび人工胃液（ｐＨ１．５）中３７℃でソフトゲルカプセルから放出されるオメガ３油の浮遊現象を示す。
【図２】天然およびカルボキシメチルデンプンの分子構造ならびに二重および一重らせん形についてのそれらの対応する組織の概略図を示す。
【図３】単独およびオメガ３と錯化されたカルボキシメチル加水分解デンプン（ＣＭ−ＨＳ）およびカルボキシメチルデンプン（ＣＭＳ）のＦＴＩＲスペクトルを示す。
【図４】オメガ３との錯化ありおよびなしの天然デンプンおよびカルボキシメチルデンプン（ＣＭＳおよびＣＭ−ＨＳ）のＸ線回析パターンを示す。
【図５】ＣＭ−ＨＳおよびＣＭＳにより錯化されたオメガ３の光安定性（１週間日光曝露）を示す。
【図６】残った抗酸化能として表される安定性を市販の液体オメガ３油およびＣＭＳ／オメガ３包接錯体粉末（Ａ）ならびにＵＶ曝露（５時間）後のゲルカプセルおよびモノリシック錠剤（ＣＭＳ／オメガ３）製剤（Ｂ）について示す。
【図７】ＣＭＳ／オメガ３錠剤剤形からのオメガ３の放出プロファイルを示す。
【図８】水性およびエタノール媒体中で合成された遊離ＣＭＳならびにオメガ３とのそれらの対応する錯体の走査電子顕微鏡観察（１００および１０００倍）を示す。
【図９】ＣＭＳを対照として、ヨウ素の非存在下（Ａ）および存在下（Ｂ）でのＣＭＳとの異なる生物活性錯体を示す。
【図１０】崩壊剤の非存在下（制御放出）および存在下（即時放出）、モノリシック錠剤として製剤されたＣＭＳでのアルテミシニン包接錯体の放出プロファイルを示す。
【図１１】天然デンプン、異なる酵素により部分的に加水分解されたデンプン、およびα−アミラーゼまたはアミログルコシダーゼにより部分的に加水分解されたデンプンから得られたカルボキシメチルデンプンのＦＴＩＲスペクトルを示す。
【図１２】天然デンプン、異なる酵素（α−アミラーゼおよびアミログルコシダーゼ）により部分的に加水分解されたデンプン、およびα−アミラーゼまたはアミログルコシダーゼにより部分的に加水分解されたデンプンから得られたカルボキシメチルデンプンのＸ線回析パターンを示す。
【図１３】天然デンプンおよびα−アミラーゼにより部分的に加水分解されたデンプンの走査電子顕微鏡観察を示す。
【図１４】天然デンプンおよびα−アミラーゼにより部分的に加水分解されたデンプンの官能化から得られたカルボキシメチルデンプンの走査電子顕微鏡観察を示す。
【図１５】アミログルコシダーゼにより部分的に加水分解されたデンプンの官能化から得られたカルボキシメチルデンプンの走査電子顕微鏡観察を示す。
【図１６】天然デンプン、市販のカルボキシメチルデンプン（グリコール酸デンプン）、および（アミログルコシダーゼで部分的に加水分解されたデンプンのカルボキシメチル化により得られた）本発明におけるカルボキシメチルデンプンの顆粒形態の走査電子顕微鏡観察を示す。
【図１７】天然デンプン、天然デンプンから官能化されたカルボキシメチルデンプンおよびアミログルコシダーゼにより部分的に加水分解されたデンプンから官能化されたカルボキシメチルデンプンのオメガ３との異なる錯化能を示す。
【図１８】天然デンプン、スクシニルデンプン、アセチルデンプンおよびヒドロキシプロピルメチルデンプンのＦＴＩＲスペクトルを示す。  デンプンは２つの主要成分：アミロース（非分岐）およびアミロペクチン（分岐鎖）により構成される天然炭水化物である。アミロース／アミロペクチンの比はデンプンの由来する植物によって決まる。非分岐鎖は二重、もしくは一重らせん、または不規則領域と交互に組織化され得る。
【発明を実施するための形態】
【０１４４】
第１実施形態において、
−一重らせんＶ構造を有し、少なくとも０．２５の置換度を有する官能化デンプン、および
−前記官能化デンプンと包接錯体を形成する生物活性剤、ここで、前記生物活性剤は一重らせんＶ構造を有する官能化デンプンのらせんＶ構造内にあるを含む、包接錯体粉末組成物が開示される。
【０１４５】
一重らせんＶ構造を有する官能化デンプンはカルボキシメチルデンプン（ＣＭＳ）であってもよい。
【０１４６】
ある実施形態によると、より多量のＢＡを含む包接錯体を得るには、官能化デンプンの官能化度（または置換度、ＤＳ）は、顕著ならせんＶ構造を得るため十分に高くなければならない。
【０１４７】
本発明のある実施形態によると、ＤＳは、特定のＢＡについて官能化デンプン（例えばＣＭＳ）中への最大８０％（ｗ／ｗ）の組み込みが得られるように、０．２５以上であってもよい。ある実施形態によると、ＤＳは、約０．２５〜約３、約０．２５〜約２．５、約０．２５〜約２、約０．２５〜約１．５、約０．２５〜約１．０、約０．２５〜約０．９５、約０．２５〜約０．９０、約０．２５〜約０．８５、約０．２５〜約０．８０、約０．２５〜約０．７５、約０．２５〜約０．７０、約０．２５〜約０．６５、約０．２５〜約０．６０、約０．２５〜約０．５５、約０．２５〜約０．５０、約０．２５〜約０．４５、約０．２５〜約０．４０、約０．２５〜約０．３５、約０．２５〜約０．３０、約０．３〜約３、約０．３〜約２．５、約０．３〜約２、約０．３〜約１．５、約０．３〜約１．０、約０．３〜約０．９５、約０．３〜約０．９０、約０．３〜約０．８５、約０．３〜約０．８０、約０．３〜約０．７５、約０．３〜約０．７０、約０．３〜約０．６５、約０．３〜約０．６０、約０．３〜約０．５５、約０．３〜約０．５０、約０．３〜約０．４５、約０．３〜約０．４０、約０．３〜約０．３５、約０．３５〜約３、約０．３５〜約２．５、約０．３５〜約２、約０．３５〜約１．５、約０．３５〜約１．０、約０．３５〜約０．９５、約０．３５〜約０．９０、約０．３５〜約０．８５、約０．３５〜約０．８０、約０．３５〜約０．７５、約０．３５〜約０．７０、約０．３５〜約０．６５、約０．３５〜約０．６０、約０．３５〜約０．５５、約０．３５〜約０．５０、約０．３５〜約０．４５、約０．３５〜約０．４０、約０．４〜約３、約０．４〜約２．５、約０．４〜約２、約０．４〜約１．５、約０．４〜約１．０、約０．４〜約０．９５、約０．４〜約０．９０、約０．４〜約０．８５、約０．４〜約０．８０、約０．４〜約０．７５、約０．４〜約０．７０、約０．４〜約０．６５、約０．４〜約０．６０、約０．４〜約０．５５、約０．４〜約０．５０、約０．４〜約０．４５、約０．４５〜約３、約０．４５〜約２．５、約０．４５〜約２、約０．４５〜約１．５、約０．４５〜約１．０、約０．４５〜約０．９５、約０．４５〜約０．９０、約０．４５〜約０．８５、約０．４５〜約０．８０、約０．４５〜約０．７５、約０．４５〜約０．７０、約０．４５〜約０．６５、約０．４５〜約０．６０、約０．４５〜約０．５５、約０．４５〜約０．５０、約０．５〜約３、約０．５〜約２．５、約０．５〜約２、約０．５〜約１．５、約０．５〜約１．０、約０．５〜約０．９５、約０．５〜約０．９０、約０．５〜約０．８５、約０．５〜約０．８０、約０．５〜約０．７５、約０．５〜約０．７０、約０．５〜約０．６５、約０．５〜約０．６０、約０．５〜約０．５５、約０．５５〜約３、約０．５５〜約２．５、約０．５５〜約２、約０．５５〜約１．５、約０．５５〜約１．０、約０．５５〜約０．９５、約０．５５〜約０．９０、約０．５５〜約０．８５、約０．５５〜約０．８０、約０．５５〜約０．７５、約０．５５〜約０．７０、約０．５５〜約０．６５、約０．５５〜約０．６０、約０．６〜約３、約０．６〜約２．５、約０．６〜約２、約０．６〜約１．５、約０．６〜約１．０、約０．６〜約０．９５、約０．６〜約０．９０、約０．６〜約０．８５、約０．６〜約０．８０、約０．６〜約０．７５、約０．６〜約０．７０、約０．６〜約０．６５、約０．６５〜約３、約０．６５〜約２．５、約０．６５〜約２、約０．６５〜約１．５、約０．６５〜約１．０、約０．６５〜約０．９５、約０．６５〜約０．９０、約０．６５〜約０．８５、約０．６５〜約０．８０、約０．６５〜約０．７５、約０．６５〜約０．７０、約０．７〜約３、約０．７〜約２．５、約０．７〜約２、約０．７〜約１．５、約０．７〜約１．０、約０．７〜約０．９５、約０．７〜約０．９０、約０．７〜約０．８５、約０．７〜約０．８０、約０．７〜約０．７５、約０．７５〜約３、約０．７５〜約２．５、約０．７５〜約２、約０．７５〜約１．５、約０．７５〜約１．０、約０．７５〜約０．９５、約０．７５〜約０．９０、約０．７５〜約０．８５、約０．７５〜約０．８０、約０．８〜約３、約０．８〜約２．５、約０．８〜約２、約０．８〜約１．５、約０．８〜約１．０、約０．８〜約０．９５、約０．８〜約０．９０、約０．８〜約０．８５、約０．８５〜約３、約０．８５〜約２．５、約０．８５〜約２、約０．８５〜約１．５、約０．８５〜約１．０、約０．８５〜約０．９５、約０．８５〜約０．９０、約０．９〜約３、約０．９〜約２．５、約０．９〜約２、約０．９〜約１．５、約０．９〜約１．０、約０．９〜約０．９５、約０．９５〜約３、約０．９５〜約２．５、約０．９５〜約２、約０．９５〜約１．５、約０．９５〜約１．０、約１．０〜約３、約１．０〜約２．５、約１．０〜約２、約１．０〜約１．５、約１．５〜約３、約１．５〜約２．５、約１．５〜約２、約２．０〜約３、約２．０〜約２．５、または約２．５〜約３であってもよい。
【０１４８】
高いＤＳを有する生成物を得るため、本発明における官能化デンプン（例えばＣＭＳ）の合成は溶媒−水媒体中で行われ、カルボキシメチル化は好適にはアルコール／水媒体、とくにエタノール／水またはイソプロパノール／水中で達成される。ある実施形態によると、溶媒−水媒体は、約７：３〜約１９：１の溶媒：水の比を有する媒体であってもよい。換言すると、水中の溶媒は、約７０％〜約９５％（ｖｏｌ／ｖｏｌ）、約７０％〜約９０％（ｖｏｌ／ｖｏｌ）、約７０％〜約８５％（ｖｏｌ／ｖｏｌ）、約７０％〜約８０％（ｖｏｌ／ｖｏｌ）、約７０％〜約７５％（ｖｏｌ／ｖｏｌ）、約７５％〜約９５％（ｖｏｌ／ｖｏｌ）、約７５％〜約９０％（ｖｏｌ／ｖｏｌ）、約７５％〜約８５％（ｖｏｌ／ｖｏｌ）、約７５％〜約８０％（ｖｏｌ／ｖｏｌ）、約８０％〜約９５％（ｖｏｌ／ｖｏｌ）、約８０％〜約９０％（ｖｏｌ／ｖｏｌ）、約８０％〜約８５％（ｖｏｌ／ｖｏｌ）、約８５％〜約９５％（ｖｏｌ／ｖｏｌ）、約８５％〜約９０％（ｖｏｌ／ｖｏｌ）、約９０％〜約９５％（ｖｏｌ／ｖｏｌ）であってもよい。アルコールのアルキル（すなわちイソプロピル）鎖は、官能化反応中、デンプン疎水性キャビティ中に留まることができるので、二重らせんから一重らせんへの変換はより効果的であり、キャビティ径を向上させることができると考えられる。
【０１４９】
ある実施形態によると、以前記載された他の方法との重要な違いは、本発明におけるデンプンの官能化が準最適条件（すなわち、≧４０℃ではなく、２８℃以下の温度）下で行われ得ることである。これらの準最適条件は、用いられる試薬の反応性を遅延し、試薬のデンプン顆粒中への浸透を促進し、より多くの細孔を有するより均一に官能化されたデンプンをもたらすと考えられる。
【０１５０】
官能化デンプンの一重らせんＶ構造内への生物活性剤の組み込み（または包接）
本発明における官能化デンプン（例えばＣＭＳ）とＢＡとの間の錯化は本質的にはＣＭＳらせん構造内へのＢＡ包接により起こり、水性媒体中での包接錯体の可溶性または分散性には影響を及ぼさない。対照的に、らせん構造外に留まるＢＡは錯体の可溶性を大幅に低減し、不溶性にもなり得る。したがって、本発明のある実施形態によると、本発明の粉末組成物は水性媒体に可溶性であってもよい。いくつかの実施形態によると、本発明の官能化デンプン中に組み込まれるＢＡ、およびその相対濃度に応じて、官能化デンプン：ＢＡ錯体は水性媒体に可溶性であり、本質的に透明な溶液をもたらす。別の実施形態によると、本発明の粉末組成物は水性媒体に分散性であってもよい。いくつかの実施形態によると、本発明の官能化デンプン中に組み込まれるＢＡ、およびその相対濃度に応じて、官能化デンプン：ＢＡ錯体は水性媒体に分散性であり、混濁した溶液をもたらす。いくつかの実施形態によると、本発明の官能化デンプンとの錯体中に組み込まれるＢＡに応じて、いくらか低い濃度では、錯体は水性媒体に可溶性であり、より高い濃度では、錯体は水性媒体に分散性である。
【０１５１】
ＣＭＳらせん構造外で起こるＢＡの現象は、ＣＭＳのＢＡでの処理が水性媒体中、さらに乳化剤の存在下で行われる場合観察されることが多い。これはおそらく：ｉ）ＣＭＳ（カルボキシレート基からの負電荷）と正電荷を有する特定のＢＡとの間のイオン性相互作用；およびｉｉ）ＣＭＳらせん構造外で起こるＢＡ／ＢＡ間の疎水性会合のためである。一般的には、これらの望ましくない相互作用は、らせん構造内へのＢＡの組み込みを防止するだけでなく、ＣＭＳ／ＢＡ錯体の可溶性または分散性もかなり低減する。
【０１５２】
水は、多数の化合物を溶解または解離するその能力のため、ある種の万能溶媒と考えられる。この場合、水は特定のＢＡを、ＣＭＳと相互作用しやすい塩形態（すなわち塩化ステアラルコニウム、第４級化合物）に解離することができる。さらに、水は疎水性会合を促進する傾向がある脂溶性分子の貧溶媒である。これらの望ましくない相互作用を制限するため、ＣＭＳ内へのＢＡの組み込みは非水性媒体中で行うことが適切である。
【０１５３】
いくつかの中程度に極性の非水性溶媒（すなわちメタノール、エタノールおよびアセトン）は、イオン性相互作用を制限することができ、ＢＡのほとんどを均質に分散させることができ、よってＣＭＳらせん構造内へのＢＡの挿入を促進する。これらの理由で、本発明におけるＣＭＳ中へのＢＡの組み込みは好適には、らせん構造外でのＢＡの形成を回避するため、非水性媒体中で達成される。
【０１５４】
（一般的には液体形態の）オメガ３のような特定のＢＡには、溶媒の使用は必要ない。対照的に、固体粉末形態のＢＡ、とくに薬剤には、溶媒の使用は必須であると考えられる。実際には、これらの固体粉末形態は、官能化デンプンの一重らせんＶ構造中への組み込み直前に、適切な溶媒（または溶媒の混合物）に溶解し、均質な溶液とする必要がある。
【０１５５】
第２実施形態において、
−一重らせんＶ構造を有し、少なくとも０．２５の置換度を有する官能化デンプン粉末を生物活性剤と接触させるステップ；ならびに
−一重らせんＶ構造を有し、少なくとも０．２５の置換度を有する官能化デンプン粉末および生物活性剤を、一重らせんＶ構造を有し、少なくとも０．２５の置換度を有する官能化デンプン粉末および生物活性剤の包接錯体を得るのに十分な時間曝気するステップ
を含む、水溶性または分散性粉末組成物の調製プロセスが提供される。
【０１５６】
モノアシル脂質（例えば遊離脂肪酸、モノグリセリド、および直鎖アルコール）は、非誘導体化または加水分解デンプンとの錯体を形成することができる。一般的には、錯体形成はモノアシル脂質分子が天然デンプンらせんの中央キャビティ内に入るためであると考えられる。これらのモノアシル脂質とデンプンの官能特性との間の相関が報告された（Ｔｅｓｔｅｒ，Ｒ．Ｆ．ａｎｄ  Ｍｏｒｒｉｓｏｎ，Ｗ．Ｒ．１９９０．Ｃｅｒｅａｌ  Ｃｈｅｍ．，６７，５５１−５５７）。実際には、モノアシル脂質は、ゼラチン化中、膨潤、デンプン顆粒の分散およびアミロースの可溶化を制限するアミロース／脂質錯体の形成を誘導し、よって低減した粘度および増加したゼラチン化温度を有する不透明なペーストを生成する。
【０１５７】
これらの制限を回避するため、我々は、官能化デンプンが、水性媒体中で膨潤、可溶化および粘度のようなその特性を保持しながら生物活性剤と錯化することができる、一重らせんＶ構造を主に生成することができることを提案した。
【０１５８】
一重らせんＶ構造を主に含有する官能化デンプン
カルボキシメチル化のような官能化により、デンプンはその構造を優勢な二重らせんから一重らせん構造に変化させることができる。また、一重らせんＶ構造は一般的には、天然デンプンにおける二重らせん構造より大きなキャビティおよびより顕著な疎水性の除去を提供する（図２）。この違いに基づき、本発明は、カルボキシメチルデンプンのような官能化デンプンを、脂質をその一重らせんＶ構造内に組み込むマトリックスとして用いることを提案する。二重らせんから一重らせんＶ構造へのより高い変換率およびより多孔性の顆粒を得るため、官能化デンプンが本発明において記載されるような準最適条件下で調製される必要があることは言及に値する。
【０１５９】
ある実施形態によると、本発明に従って官能化デンプン中に組み込まれるＢＡは、一本鎖脂質（すなわち遊離脂肪酸）だけでなく、より複雑な構造を有する脂質（すなわちトリグリセリド、カロテノイド、コレステロール、フィトステロール、等）または他の難水溶性化合物（すなわち抗生物質、タンパク質またはペプチド）も含む。
【０１６０】
穏やかな条件下での生物活性剤の組み込みのためのデンプンまたはその誘導体の官能化
本発明のある実施形態によると、官能化デンプンを用い、ＢＡを水溶性または分散性粉末形態で得るための新規方法が開示される。別の実施形態によると、官能化デンプンは、主に一重らせんＶ構造を有する官能化デンプンである。好適には、官能化デンプンは、主に一重らせんＶ構造として組織化されたカルボキシメチルデンプン（ＣＭＳ）またはグリコール酸デンプン（ＳＧ）であってもよい。
【０１６１】
ある実施形態によると、カルボキシメチル化の出発材料として、天然デンプンだけでなく、スクシニルデンプン、ヒドロキシプロピルデンプン、アセチルデンプンもしくは架橋官能化デンプン、またはこれらの混合物のようなその誘導体も用いることができる。これらの誘導体は一般的には、本発明において記載される方法を用いた場合、デンプンの構造、とくにらせんＶ構造には影響を及ぼさないと考えられる。例えば、カルボキシメチルヒドロキシプロピルデンプン、カルボキシメチルアセチルデンプンおよび／またはカルボキシメチル架橋デンプンを、主に一重らせんＶ構造を得ることを可能にする水性アルコール性媒体中で合成することも可能である。
【０１６２】
ＢＡ、すなわちオメガ３液体魚油の組み込みは非常に単純であり、穏やかな条件下、室温で、ＢＡ液体油を官能化デンプン粉末中に直接導入することにより行われる。固体ＣＭＳ粉末上への液体油の単純散布による液体のこの直接組み込みは、噴霧流動層造粒プロセスと同様である。
【０１６３】
ある実施形態によると、ＣＭＳ／ＢＡ粉末混合物は穏やかに撹拌され、ＢＡの自己再配置および包接（官能化デンプンのらせんＶ構造内でのＢＡの好ましい安定化）を促進するため、暗中で約２時間〜１２時間以上、好適には２４時間以上曝気される。安定化後、ＢＡ粉末はすぐに使える状態である。
【０１６４】
ＢＡ水分散性粉末固体形態の重要な態様
実施形態において、本発明のプロセスで得られる、本発明の一重らせんＶ構造を有する官能化デンプン（例えばＣＭＳ）粉末中に含まれるＢＡは：
−製造の単純さ；
−極端な条件における安定性；
−ＢＡを効果的に保護する能力；
−とくに食品、栄養補助剤、化粧品および薬剤分野の、さまざまな製品との相溶性；
−粉末形態だけでなく、錠剤形態または流動懸濁液も含む、多用途性；
−さまざまな用途のために安定な水溶液を迅速に生成する能力
により特徴づけられる。
【０１６５】
本発明の違い、新規性および利点を強調するため、現在商業化されるまたは従来技術において記載される他の方法との比較が必要であり、重要であると考えられる。
【０１６６】
一般的には従来技術において、ＢＡを固体形態で得るために一般的に用いられる方法は、マイクロカプセル化である。例えば、米国特許第６９７４５９２号および第７７２７６２９号では、マイクロカプセル化のＢＡとしてオメガ３が用いられ、その方法は：
ｉ）マトリックス（すなわちゼラチン）を水性溶媒に溶解するステップ；
ｉｉ）オメガ３を乳化剤および抗酸化剤（すなわちアスコルビン酸ナトリウム）とマトリックス懸濁液に分散させるステップ；
ｉｉｉ）均質化した後、ポリリン酸ナトリウムを添加するステップ；
ｉｖ）ｐＨ値を４．７に調節することにより凝集させ、マイクロカプセルを得るステップ；
ｖ）化学（すなわちグルタルアルデヒド、米国特許第７７２７６２９Ｂ２号）または酵素（すなわちトランスグルタミナーゼ、米国特許第６９７４５９２Ｂ２号）架橋剤を９時間用い、マイクロカプセルを安定化するステップ；
ｖｉ）噴霧乾燥し、対応する粉末を得るステップ
を含む。
【０１６７】
対照的に、本発明の方法は、簡単に２つのステップのみ：
ｉ）オメガ３液体油をカルボキシメチルデンプン粉末中に直接添加し、混合するステップ；
ｉｉ）安定化のため暗中で少なくとも２時間曝気するステップ
により行われる。
【０１６８】
本発明における特有の態様は、組み込みが穏やかな条件下で得られることである。結果として、ＢＡ構造、またはその生物活性の変更はない。また、ＢＡ／官能化デンプン包接錯体は生体液（すなわち胃酸）中で機械的に耐性であり、高温で安定である。この包接錯体形態はＢＡを酸化および光に対して効果的に保護することができ、よってその貯蔵寿命を向上させる。
【０１６９】
別の実施形態によると、本発明のＢＡ粉末は、乾燥状態だけでなく水溶液に溶解後も長期安定性を有する。これは、とくにミルク、乳製品、ジュースおよびソフトドリンクのような水性製品の強化の場合、保存およびさまざまな用途にとって重要である。
【０１７０】
別の実施形態によると、本発明において用いられ得るＢＡは、単純脂肪酸（すなわちα−リノレン酸、エイコサペンタエン酸およびドコサヘキサエン酸）に限定されるだけでなく、いくつかの他の複合脂質、脂質様分子または下記：
−グリセリド（すなわちオメガ３トリグリセリド）；
−カロテノイド（すなわちβ−カロテン）およびその誘導体（レチノイン酸）；
−モノテルペン、セスキテルペン、ジテルペン、セスタテルペンおよびトリテルペン（すなわち精油）ならびにそれらの誘導体（すなわちボスウェル酸、五環式トリテルペン；アルテミシニン、エンドぺルオキシドを含有するセスキテルペンラクトン；コエンザイムＱ１０、イソプレノイド誘導体）を含む、テルペノイドまたはイソプレノイド；
−ウィタノライド（すなわちウィタフェリン）およびその誘導体（すなわちサルピクロリド、ニカンドレノン、イキソカルパラクトン）；
−コレステロールおよびフィトステロールならびにそれらの誘導体（すなわちカンペステロール、スチグマステロール、エルゴカルシフェロール、コレカルシフェロール）；
−脂溶性ビタミン（すなわちビタミンＡおよび誘導体酢酸レチニルおよびパルミチン酸レチニル、ビタミンＤおよび誘導体パルミチン酸コレカルシフェロール、ビタミンＥおよび誘導体パルミチン酸トコフェリルおよび酢酸トコフェリル、ならびにビタミンＫ）；
−抗生物質（すなわちシクロスポリン）；
−タンパク質またはペプチド（すなわちバクテリオシン）；
−これらの混合物
のような他の難溶性化合物も含む。
【０１７１】
さらに、本発明の方法は、いくつかの利点：
−ＢＡの修飾（すなわちオメガ３の場合、トリグリセリドの脂肪酸エチルエステルへの変換）が必要ないこと；
−分散、乳化、沈殿のため水溶液を使用しないこと、結果としてＢＡ錯体を水溶液から分離する処理が必要ないこと；
−乳化剤（すなわちレシチン）を使用しないこと；
−化学試薬（すなわち架橋剤としてのポリリン酸塩）または酵素（すなわち硬化剤としてのトランスグルタミナーゼ）が必要ないこと；
−特別な有機溶媒が必要ないこと；
−加熱処理がないこと
を提供する。
【０１７２】
また、本発明において組み込まれるＢＡは、興味深い特徴：
−水性媒体に可溶性であり、さまざまな食品中に組み込みやすいこと；
−安全であり、ＧＲＡＳ（一般に安全と認められる）基準に対応していること；
−酸化および光に対する良好な保護；
−胃酸中で安定性であること；
−ＢＡを即時放出または腸管（脂溶性分子の主要な吸収窓）に制御送達するように製剤することができる錠剤剤形への圧縮性；
−高いバイオアベイラビリティ
を提供する。
【０１７３】
食品または栄養補助剤用途のためのＢＡ水溶性または分散性粉末形態
ある実施形態によると、粉末形態の官能化デンプン中への液体オメガ３魚油の組み込みは、ミルク、乳製品、ジュースおよびソフトドリンクのような水性系製品、または錠剤形態の食事補助剤を容易に強化することを可能にする。
【０１７４】
化粧品用途のためのＢＡ水溶性または分散性粉末形態
別の実施形態によると、粉末固体形態のアスタキサンチン、レスベラトロール、ＣｏＱ１０、等のようなＢＡは：
−スキンケアのためのクリーム、ローションまたはフェイシャルマスク（アンチエイジング、シミ・シワ取り、等）中；
−ヘアケアのためのシャンプー、またはコンディショナー中；
−ヘアスタイリングのためのペースト、スプレー、ジェルまたはムース中
に組み込むことができる。
【０１７５】
医薬用途のためのＢＡ水溶性または分散性粉末形態
−抗マラリア：本発明の別の実施形態によると、固体粉末中に組み込まれるＢＡは医薬用途にも有用である。例えば、アルテミシニンは、多くの熱帯諸国において主要な健康上の問題であるマラリアの治療に現在用いられている漢方薬植物、クソニンジン（青蒿素）からの抽出物の有効成分である。
【０１７６】
ぺルオキシド架橋を有するセスキテルペンラクトンとして構造的に特徴づけられるアルテミシニンは、難水溶性および難油溶性であり、低い経口バイオアベイラビリティ（約３０％）を提供する。これらの理由で、現在市販されている抗マラリア薬の大部分は、その可溶性を向上させるため、主にアルテミシニンから誘導体化される（すなわちアルテスネート）。これらの誘導体はそれらの可溶性のわずかな向上を提供する。しかしながら、アルテミシニン誘導体のコストはこれらの高額な治療の顕著な原因であり、最も脆弱な人々にとって広く負担不可能なままである。
【０１７７】
水溶性または分散性アルテミシニンの開発は、そのバイオアベイラビリティを著しく向上させ、副作用およびコストを低減することができ、これらの抗マラリア薬へのアクセスの増加を可能にし、それらを最も必要とする人々にとって負担可能にする。さらに、水分散性アルテミシニンは、アルテミシニン系併用療法（世界保健機関により推奨、例えばアルテメーテル／ルメファントリン）のため、とくに小児剤形（坐剤、シロップまたは溶液にするインスタント粉末、等）のため、他の抗マラリア剤と容易に組み合わせ、場合によっては静脈内および筋肉内投与を可能にすることができる。
【０１７８】
本発明の方法は、生物活性分子または化学試薬の誘導体化または修飾が用いられないため、こうした製品を得るのにとくに適している。この文脈において、カルボキシメチルデンプンのらせんＶ構造中へのアルテミシニンの組み込みは、本発明に従って水溶性または分散性アルテミシニンを生成するための低コストでの単純な製造である。
【０１７９】
−抗癌：別の実施形態によると、パクリタキセルのような他のテルペノイドをＢＡとして用いることができる。この薬剤は抗癌活性についての１２０００超の天然植物化合物の調査からもたらされる（Ａｐｐｅｎｄｉｎｏ，Ｇ．１９９３．Ｆｉｔｏｔｅｒａｐｉａ．４５，５−２７）。
【０１８０】
パクリタキセルは、卵巣悪性腫瘍および乳癌の治療に広く用いられている、抗腫瘍活性を有するジテルペノイド擬アルカロイドである。現在用いられている静脈内投与は、多くの患者には不便であり、主に医薬担体、クレモフォールＥＬ（ポリエトキシル化ヒマシ油）による、いくつかの予測不能な副作用と関連づけられる。
【０１８１】
ある実施形態によると、パクリタキセルの経口投与は患者コンプライアンスにとって重要であり、担体、クレモフォールＥＬへの全身曝露を回避し得る。さらに、経口投与は、薬理学的に適切な閾値レベルを超える持続的な血漿濃度をもたらす、長期治療スケジュールの開発を可能にし得る。
【０１８２】
パクリタキセル分子は高度に親脂性な弱電解質であり、非極性であり、結果として水性媒体に難溶性であり、経口投与用に製剤することが難しい。一般的には、パクリタキセルには２つの主要な問題：低可溶性および希少性がある。パクリタキセルの可溶性は、エマルジョン、ミセル、リポソーム、マイクロスフェア、ナノ粒子、等のようなさまざまなシステムを用いることにより向上させることができる。しかしながら、これらのシステムは、（吸収部位に到達する前に有効成分の放出を引き起こす）胃酸中または長期保存では安定でない。また、特定の担体は毒性であり、高価であり、製造が複雑である。
【０１８３】
対照的に、本発明による組成物の使用は興味深く、胃液中で安定であり、低コストであり、製造が単純であり、持続的な放出または結腸標的送達のための錠剤剤形に容易に製剤される、水溶性または分散性パクリタキセルを製造する。
【０１８４】
−血小板凝集阻害剤：クロピドグレル二硫酸塩は、冠動脈疾患、末梢血管疾患および脳血管疾患における血栓を阻害するのに用いられる抗血小板剤である。この薬剤は、Ｐ２Ｙ１２受容体、血小板細胞膜上のアデノシン二リン酸化学受容体を不可逆的に阻害することにより機能する。
【０１８５】
（アセチルサリチル酸、ＡＳＡ会合の有無にかかわらず）クロピドグレル二硫酸塩で最も頻繁に起こる副作用は、紫斑を含む出血および出血障害、発疹、消化不良、腹痛ならびに下痢である。これらの副作用は主に、クロピドグレル二硫酸塩形態から誘導される硫酸の形成により（および組み合わされる場合アセチルサリチル酸からのさらなる酸度により）引き起こされると考えられる。通常は、クロピドグレル化学分子中に硫酸塩はなく；しかしながらクロピドグレルは二硫酸塩形態に製造される。クロピドグレル二硫酸塩は中性ｐＨでは水不溶性であるが、（胃酸ｐＨと同様の）ｐＨ１〜２では易溶性であり、主に胃におけるクロピドグレルの放出を促進する。
【０１８６】
本発明のある実施形態によると、クロピドグレルはＣＭＳ中に粉末形態で組み込まれ、二硫酸塩なしで水溶性または分散性形態に変換され得る。さらに、ＣＭＳは胃酸中で安定であり、胃における有効成分の放出を防止するが、腸液中で可溶性であり、よって水分散性クロピドグレルを制御放出する。この場合、本発明の組成物はクロピドグレルの利用可能性を向上させ、有効性を向上させ、副作用を低減することができる。
【０１８７】
農業用途のためのＢＡ水分散性粉末形態
本発明の別の実施形態によると、ＢＡは殺害虫剤または殺生物剤、抗菌剤または抗ウィルス剤、とくに脂肪族アルキル鎖を含有する場合一般的には限られた可溶性を有する第４級アンモニウム化合物（ＱＡＣ）とすることもできる。ＱＡＣは水および廃水処理において殺菌剤としてまたはスイミングプールの殺藻剤として広く用いられている。
【０１８８】
それらの長い疎水性炭化水素鎖のため、ＱＡＣは微溶性であり、遅分散性であり、水の表面上に浮遊することが多く、これはよってそれらの拡張性および活性を制限する。また、ＱＡＣは、主に有機および無機汚染物質とのそれらの相互作用のため、環境条件において不安定である。
【０１８９】
本発明のある実施形態によると、ＣＭＳらせんＶ構造内へのＱＡＣの組み込みは、水媒体の表面上でだけでなく、その中全体でのそれらの可溶性および分散性を向上させる。さらに、ＣＭＳのＶらせんキャビティ中で安定なＱＡＣは、環境中にゆっくり放出され得、よってその活性をより長期間持続させる。別の実施形態によると、塩化ベンザルコニウムのような特定の殺生物剤について、ＣＭＳとの錯化は敏感な水生非標的生物に対するそれらの生態影響を低減することができる。
【実施例】
【０１９０】
本発明は、その範囲を限定するためではなく本発明を例示するために提供される下記実施例を参照することにより、より容易に理解されるだろう。
【０１９１】
これらの実施例は、生物活性剤を組み込むためマトリックスとして用いられるカルボキシメチルデンプンの製造方法および本発明の製剤をさらに例示する。
【０１９２】
実施例１
カルボキシメチルデンプン（ＣＭＳ）の合成
本発明において、異なる供給源のデンプンを、トウモロコシデンプン、ジャガイモデンプン、エンドウマメデンプン、コメデンプン、マメデンプン、コムギデンプン、等、またはこれらの組み合わせのような出発材料として用いることができる。デンプンの供給源に応じて、一重らせんＶ構造を有する得られた官能化デンプンの置換度（ＤＳ）および機械特性は、アミロースおよびアミロペクチンの異なる比の関数として変動することができる。
【０１９３】
例えば、ジャガイモデンプンからのカルボキシメチル化はより水溶性の誘導体を得ることを可能にし、トウモロコシデンプンからのそれは同じＤＳでより安定な膨潤ゲルを提供する。
【０１９４】
１．１．水性アルコール性媒体中でのジャガイモデンプンのカルボキシメチル化
ＣＭＳは、天然デンプン二重らせん構造から一重らせんＶ構造への変換のためのアルカリ条件下での天然ジャガイモデンプン（Ｓｉｇｍａ−Ａｌｄｒｉｃｈ、米国ミズーリ州セントルイス）のモノクロロ酢酸ナトリウムとのエーテル化により合成される。
【０１９５】
従来技術とは異なり、本発明における反応は、ｉ）単純に濾過またはデカンテーションにより副産物および塩をＣＭＳから容易に除去する；ｉｉ）デンプン顆粒のゼラチン化を防止する；ｉｉｉ）水性媒体中で行われるものより高い置換度を得る；ｉｖ）生成物収率および反応効率を増加させるため、アルコール／水（水性アルコール）中で行われる。本発明のある実施形態によると、官能化デンプンは準最適条件下で調製される（すなわち反応の温度は、従来技術において記載されるような≧４０℃ではなく、２２℃である）。室温では、試薬の反応性は低く（または遅延され）、デンプン顆粒内への試薬の分散または浸透を可能にする。この場合、官能化反応は均一であり、デンプン顆粒の表面上だけでなく、デンプン顆粒内でも起こり、より多孔性な、主に一重らせんＶ型からなる構造を提供する。しかしながら、官能化反応を完了するまでの反応時間はより長い。
【０１９６】
食品および医薬用途には、好適にはエタノールおよびイソプロパノールが用いられるが、合成はメタノール、ｎ−プロパノール、ブタノール、イソブタノール、等、またはこれらの組み合わせのような他の溶媒でも可能である。
【０１９７】
１００ｇの量の天然デンプンは、少なくとも３．０Ｍの水酸化ナトリウムを含有する１Ｌのエタノール（９０％、ｖ／ｖ）に導入される。次に、１２５ｇの量のモノクロロ酢酸ナトリウムはすぐに媒体に室温で添加される。反応は、連続撹拌下、少なくとも１０時間（以上）、好適には１６時間行われる。カルボキシメチル化中、約８０〜９０％のエタノール濃度を維持しながら、蒸発したエタノールの損失を補うため、いくらかの量の絶対エタノールが媒体に添加される。
【０１９８】
反応の終わりに、沈殿物は濾過（またはデカンテーション）により分離され、過剰な（〜３Ｌの）エタノール８０％で洗浄され、最大限のアルカリ媒体および副産物（主に水酸化ナトリウム、塩化ナトリウム、グリコール酸ナトリウム、ジグリコール酸塩またはカルボキシメチルエチルエーテル、等）が除去される。中和は、沈殿物を５〜１０％（ｖ／ｖ）の有機酸（好適には氷酢酸）を含有する２Ｌのエタノール（８０％）中で混合することにより、撹拌下で行われる。中和プロセスは６．０〜７．０のｐＨ値を得るまで数回行うことができる。最後に、沈殿物は回収され、３Ｌのエタノール（８０％）で、次に絶対エタノール中でもう１回洗浄された後、４０℃で一晩乾燥され、ＣＭＳ粉末が得られる。
【０１９９】
同様に、さまざまなＤＳを得るため、上記と同じ調製において、異なる量（１００〜１５０ｇ）のモノクロロ酢酸ナトリウムが別々に用いられる。
【０２００】
１．２．水性アルコール性媒体中でのトウモロコシデンプンのカルボキシメチル化
同様に、トウモロコシデンプン（Ｈｙｌｏｎ  ＶＩＩ、Ｎａｔｉｏｎａｌ  Ｓｔａｒｃｈ、米国ニュージャージー州）のカルボキシメチル化は、トウモロコシデンプンについて以前記載されたように行われるが、反応時間は少なくとも１４時間、好適には１８時間である。
【０２０１】
１．３．カルボキシメチルデンプンの特徴分析
１．３．１．置換度（ＤＳ）の測定
ＤＳは、デンプンのモノマー単位、グルコース単位（ＧＵ）、当たりの置換基の平均数と定義される。各ＧＵは３つのヒドロキシル基を含有するので、ＤＳは０〜３で変動することができる。
【０２０２】
ＤＳ値は滴定法により測定される。５ｇの量のＣＭＳは３．５％塩酸（ＨＣｌ）を含有する１００ｍＬのエタノールに分散され、１時間室温で撹拌される。試料は濾過により回収され、過剰なＨＣｌを除去するためエタノール９０％で数回、アセトンで１回洗浄された後、オーブン中４０℃で一晩乾燥される。試料の乾燥後、１ｇの量のＣＭＳ（酸形態）は１００ｍＬの蒸留水に溶解され、０．０５Ｍの標準的な水酸化ナトリウムで中和点まで滴定される。各試料は３回測定される。
【０２０３】
異なる量のモノクロロ酢酸ナトリウム（１００〜１５０ｇ）について、ＤＳは約０．２５〜０．５５で変動し、トウモロコシおよびジャガイモデンプンの間で顕著な違いは観察されない。
【０２０４】
１．３．２．フーリエ変換赤外分光（ＦＴＩＲ）分析
ＦＴＩＲスペクトルは、ＵＡＴＲ（ユニバーサル減衰全反射）デバイスを備えるＳｐｅｃｔｒｕｍ  Ｏｎｅ（Ｐｅｒｋｉｎ  Ｅｌｍｅｒ、カナダ）装置上で記録された。天然および（カルボキシメチル加水分解デンプンを含む）カルボキシメチルデンプン試料は、粉末（２０ｍｇ）または錠剤（４００ｍｇ）形態でスペクトル領域（４０００〜６５０ｃｍ−１）において２４回走査／分、４ｃｍ−１解像度で試験された。
【０２０５】
ＦＴＩＲ分析は、得られた粉末中のカルボキシレート基の存在を強調することにより、反応が起こったことの確認を可能にする。実際には、デンプンのカルボキシメチル化後、カルボキシレートアニオン（非対称および対称伸縮振動）に当たる１５９５および１４１５ｃｍ−１で新たな吸収バンドが出現する（図３）。
【０２０６】
１．３．３．Ｘ線回析（Ｘ−ＲＤ）分析
異なる錠剤試料の回析パターンは、波長１．７９Åで、反射モードで動作するコバルトカソードを備えるＳｉｅｍｅｎｓ  Ｄ−５０００回析計（ドイツ、ミュンヘン）を用いて記録された。２θ角度５〜５０°で記録されたディフラクトグラムは、Ｄｉｆｆｒａｃｐｌｕｓソフトウェアを用いて処理された。
【０２０７】
天然デンプン粉末（図４）について、優勢な二重らせんＢ構造が高い規則度で観察される。このらせんＢ構造は、５．７、５．２、３．９および３．７Åに位置する回析バンドの最大値により特徴づけられ（Ｉｓｐａｓ−Ｓｚａｂｏ，Ｐ．，Ｒａｖｅｎｅｌｌｅ，Ｆ．，Ｈａｓｓａｎ，Ｉ．，Ｐｒｅｄａ，Ｍ．，Ｍａｔｅｅｓｃｕ，Ｍ．Ａ．２０００．Ｃａｒｂｏｈｙｄｒ．Ｒｅｓ．，３２３，１６３−１７５）、６．８および４．５Åに位置するバンドはＶ型構造に起因するが、それらの回析強度は低く、拡散する。
【０２０８】
デンプンのカルボキシメチル化後、ディフラクトグラムにおいて、初期らせんＢ構造のほとんどすべての特徴的なバンドは、本質的にらせんＶ構造に起因する４．５Åのバンドが以外失われる（図４）。また、６．８Åの回析バンドは消失し、１１．８Åで観察され、またＢｅａｒ（Ｂｅａｒ，Ｒ．Ｓ．１９４２．Ｊ．Ａｍ．Ｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．，６４，１３８８−１３９１）によるらせんＶ構造に関する、より広い（すなわちより非晶質性の）新たなバンドにより置き換えられる。
【０２０９】
一般的には、デンプンのカルボキシメチル化は、二重らせんＢ構造から、典型的には４．５および１１．８Åに位置する２つの回析バンドを提供する、一重らせんＶ構造への結晶構造の変化を誘導する。この一重らせんＶ構造は、オメガ３／ＣＭＳ錯体の可溶性、分散性および粘度を向上させる、その構造内へのトリグリセリドを含むオメガ３の挿入に関与する顕著な疎水性キャビティにより特徴づけられる。
【０２１０】
１．３．４．走査電子顕微鏡観察（ＳＥＭ）
水性媒体中および水性アルコール性媒体中で合成されたＣＭＳの間の違いを強調するため、ＳＥＭが行われる。その目的のため、ＣＭＳは、「水性アルコール性媒体中でのジャガイモデンプンのカルボキシメチル化」セクションにおける以前の記載と同じ条件で調製されるが、反応媒体としてエタノールの代わりに水が用いられる。ＤＳは約０．２０である。
【０２１１】
水性媒体中およびエタノール媒体中で合成されたＣＭＳの形態および表面特性は、さまざまな倍率（１００〜１０００）で、日立Ｓ−３４００Ｎ可変圧力型ＳＥＭ（日本電子株式会社、日本、東京）を用いて観察される。画像は１０ｋＶの電圧および高真空で得られる。
【０２１２】
水媒体中で合成されたＣＭＳ（ＣＭＳ−水性、図５）について、ＳＥＭ顆粒は小さく、細かく、主に球形（滑らかな表面を有する丸形）であるが、サイズ分布は均一でなく、範囲は２．５〜１５μｍで変動する。
【０２１３】
エタノール媒体中で合成されたＣＭＳ（ＣＭＳ−エタノール）に関して、形態は水性環境中で合成されたものとは全く違って見えた。実際には、ＳＥＭ顕微鏡写真におけるＣＭＳ−エタノール顆粒は、不規則な形状および中程度に滑らかな表面を有するより大きな粒子（５０〜２００μｍ）により特徴づけられる。いずれの場合も、ＣＭＳ−エタノール顆粒はＣＭＳ−水性より大きなサイズを提供し、ＣＭＳ−エタノールには、おそらくその高いＤＳに関する、大きな変化があることを示した。
【０２１４】
実施例２
加水分解トウモロコシデンプンのカルボキシメチル化（ＣＭ−ＨＳ）
２．１．カルボキシメチル加水分解トウモロコシデンプンの合成
ＢＡを含むＣＭＳらせんＶ構造の関与および挙動を強調するため、天然デンプンはｉ）第１に、鎖長を部分的に低減し、特定のらせん構造を変更するため、硫酸により加水分解され；ｉｉ）第２に、加水分解デンプン（ＨＳ）はカルボキシメチル化され、さまざまなＢＡで試験される。
【０２１５】
１００ｇの量のデンプンは、３ＭのＨ２ＳＯ４の１．０Ｌ溶液に、撹拌下、４０℃で少なくとも５日間分散される。加水分解後、デンプン懸濁液は、ｐＨ値が７．０に到達するまで、蒸留水中での連続的な遠心分離により洗浄される。加水分解デンプンの沈殿物は濾過により回収され、過剰なアセトン中で３回洗浄された後、オーブン中４０℃で乾燥され、対応する粉末が得られる。加水分解デンプンのカルボキシメチル化はＣＭＳについての記載と同様に行われる。
【０２１６】
２．２．カルボキシメチル加水分解デンプンの特徴分析
２．２．１．加水分解デンプンの置換度
ＤＳの測定はＣＭＳについて以前記載されたように行われる。ＣＭ−ＨＳについて得られたＤＳはＣＭＳのそれより低い。実際には、ＣＭ−ＨＳの最大ＤＳのは約０．３５であり、より高濃度（１５０ｇ）のモノクロロ酢酸塩を用いても顕著な変化は観察されない。
【０２１７】
２．２．２．加水分解デンプンのフーリエ変換赤外分光（ＦＴＩＲ）分析
ＣＭ−ＨＳ  ＦＴＩＲスペクトルの分析は、加水分解デンプンのカルボキシメチル化後、カルボキシレートアニオン（非対称および対称伸縮振動）に当たる１５９５および１４１５ｃｍ−１に位置する新たな吸収バンド（図３）により特徴づけられるカルボキシレート基の存在を強調することにより、反応が起こったことの確認を可能にする。しかしながら、それらの強度はＣＭＳのそれよりかなり低く、これはＤＳから得られた結果と一致する。
【０２１８】
２．２．３．加水分解デンプンのＸ線回析分析
カルボキシメチル加水分解デンプン（図４）について、ほとんどすべてのバンド（３．７、３．９および６．８Å）が失われる。それらの結晶度および強度は、とくに５．２Åに位置する主要バンドの減少とともに、酸加水分解によるデンプン二重らせんＢ構造の消失を示した。また、新たなバンドが１１．８Åで出現したが、その強度は低い。これらの観察は、デンプンの二重らせんＢ構造が酸加水分解により強く影響され、おそらく異なる組織およびより安定な一重らせんＶ構造をとる巨大分子配置をもたらすことを示す。
【０２１９】
実施例３
オメガ３水溶性または分散性固体形態の調製
このアッセイには、メンハーデン魚からの粗オメガ３（Ｓｉｇｍａ、米国ミズーリ州セントルイス）が用いられる。供給業者によると、この供給源は２０〜３１％（ｗ／ｖ）のオメガ３脂肪酸（オクタデカテトラエン酸、エイコサペンタエン酸およびドコサヘキサエン酸）をトリグリセリドとして含有する。
【０２２０】
３．１．カルボキシメチルデンプン中へのオメガ３の組み込み
オメガ３はデンプンをゼラチン化することができるので、天然デンプンも加水分解デンプンも高濃度（＞１０％、ｗ／ｗ）ではオメガ３との包接錯体を形成し得ない。少量のオメガ３でも、得られた粉末は目に見える微量の油を提供し、それらを錠剤形態に圧縮することは不可能である。
【０２２１】
ＣＭ−デンプン中への包接によるオメガ３固体粉末形態の調製
５ｇの量のオメガ３油は、直接、天然デンプン、加水分解デンプン、ＣＭＳおよびＣＭ−ＨＳ（５〜１５ｇ）の粉末表面上に均一に噴霧される。このプロセスは液体流動層造粒法と同様に行われる。プロセス中、オメガ３油溶液がデンプン内に完全に組み合わされるまで、混合物は軽度に撹拌され、室温で（窒素または不活性ガスで）曝気される。２時間の曝気後、均一粉末は目に見える微量の油なしで得られる。得られたＣＭＳ／オメガ３粉末（別称、オメガ３水溶性または分散性粉末）はその後、使用前に安定化のため暗中室温で少なくとも４８時間または３７℃で２４時間放置される。
【０２２２】
オメガ３錠剤剤形
錠剤剤形について、オメガ３水分散性粉末はＣａｒｖｅｒ油圧プレス（０．４〜２．３Ｔ／ｃｍ２）における直接圧縮により得られる。
【０２２３】
３．２．ＣＭＳ／オメガ３錯体粉末の特徴分析
ＣＭＳおよびオメガ３の異なる比が試験され、完全水溶性または水分散性を可能にする比は約２：１であるが、オメガ３の調製の性質および用いられる官能化ＣＭＳのタイプに応じて広範囲の比も含み得る。例えば、ある実施形態によると、オメガ３およびＣＭＳの比は約１：２であり、別の実施形態によると、オメガ３および部分加水分解ＣＭＳの比は１：１であってもよい。
【０２２４】
３．２．１．充填容量
データ分析は、ＣＭＳのＤＳが（充填容量と定義される）ＣＭＳ内に組み込まれるオメガ３の量に影響を及ぼした主要な因子であることを示す。実際には、ＤＳが高いほどＣＭＳ内に組み込まれるオメガ３の量は大きくなる。この現象はＤＳと一重らせんＶ構造との間の関係に基づき説明することができる。実際には、より高いＤＳでは、デンプンのより多くの二重らせんが脱組織化され、主に一重らせんＶ構造を取り入れ、これは結果としてＢＡ充填容量の増加をもたらすと考えられる。
【０２２５】
ＤＳ＜０．２では、ＣＭＳ中のオメガ３最大充填容量は約１０％（ｗ／ｗ）である。これらの錯体粉末を圧縮して錠剤形態を得る場合、錠剤から油があふれ出る。０．２５以上のＤＳでは、オメガ３の充填容量は満足な機械特性で３５％まで到達することができる（粉末は、目に見える微量の油なしで、錠剤形態に圧縮される場合あふれ出る液体なしで得られる）。
【０２２６】
３．２．２．オメガ３固体粉末の物理化学特性
３．２．２．１．オメガ３固体粉末の水分散性
異なる量（０．５〜５ｇ）のＣＭＳ／オメガ３錯体は、１００ｍＬの水に撹拌下室温で分散される。溶液は安定であり、水性媒体に周知の相分離なく均質に分散される。しかしながら、水中では添加されるＣＭＳ／オメガ３量の関数として媒体の増加する粘度および低減する透明度が認められる。
【０２２７】
３．２．２．２．オメガ３固体粉末の錠剤剤形への圧縮性
ＣＭＳ／オメガ３固体粉末から直接圧縮により得られた錠剤について、１．６Ｔ／ｃｍ２までの圧縮力では、あふれ出るまたは錠剤を覆う液体油は観察されない。
【０２２８】
３．２．２．３．オメガ３固体粉末の安定性
日光安定性
試験は、ＣＭ−ＨＳ／オメガ３およびＣＭＳ／オメガ３錯体粉末の室温での日光への曝露からなる。最長１週間の曝露後、ＣＭ−ＨＳ／オメガ３錯体粉末の色は白から黄に変化し、酸化現象を示す（図５）。これは、ＣＭ−ＨＳのほとんどすべてのらせん構造が酸での加水分解により変更されるので、おそらくらせんキャビティ外に残留したオメガ３によるものである。
【０２２９】
対照的に、ＣＭＳ／オメガ３錯体粉末について、同じ曝露時間中に色の変化は観察されず、オメガ３が効果的な保護を提供するＣＭＳ内に十分に組み込まれることをを示す。
【０２３０】
ＵＶ光安定性
試験は、異なる試料のＵＶ源（０．０５ｋＧｒａｙ／ｈ）での増加する時間（０、１５、３０、６０分および５時間）の直接照射からなる。ＵＶにより生成される活性酸素種（ＲＯＳ）はオメガ３を酸化し、よってその抗酸化活性を低減し得る。保護特性は、少し変更された、Ｌｅ  Ｔｉｅｎ  ｅｔ  ａｌ．（Ｌｅ  Ｔｉｅｎ，Ｃ．，Ｖａｃｈｏｎ，Ｃ．，Ｍａｔｅｓｃｕ，Ｍ．Ａ．，Ｌａｃｒｏｉｘ，Ｍ．２００１．Ｊ．Ｆｏｏｄ  Ｓｃｉ．，６６，５１２−５１６）により記載されるような電解法により評価される。
【０２３１】
１ｇの量のオメガ３油またはＣＭＳ／オメガ３粉末は、１００ｍＬのＮａＣｌ中で飽和された絶対エタノールに穏やかな撹拌下懸濁される。均質分散後、３ｍＬの量の混合物（１０．５ｍｇのオメガ３にほぼ相当）は、電源（Ｂｉｏ−Ｒａｄ、１０００／５００モデル）を用いて連続電流（４００ボルト、１０ｍＡ、１分間、室温）下の電解セルに導入される。市販のソフトゲルカプセルから抽出されたオメガ３油（１０．５ｍｇ）に同様の調製が行われる。次に、１ｍＬの量の電気分解された試料が電解セルから回収され、２ｍＬのＤＰＰＤ（Ｎ，Ｎ−ジエチル−パラ−フェニレンジアミン）溶液（２５％、ｗ／ｗ）に導入される。オメガ３の保持された抗酸化能は５１５ｎｍで測定され、式：
消去（％）＝１００−［（ＯＤ試料／ＯＤ対照）×１００］
に従って計算され、式中、ＯＤ対照（対照光学密度）は、（０％消去に起因する）いずれかの試料の非存在下で電気分解されたエタノール溶液のＯＤを表す。
【０２３２】
ＣＭＳ／オメガ３粉末の相対抗酸化能は、同様のＵＶ曝露後の市販のソフトゲルカプセルから抽出されたオメガ３油と比較される（図６）。市販のカプセルからのオメガ３油は、ＵＶ源へのわずか１５分の曝露後その抗酸化能の約９０％の損失を示し、オメガ３粉末（ＣＭＳ／オメガ３錯体）の抗酸化能の損失は１時間のＵＶ曝露後２５％未満である。
【０２３３】
オメガ３を含む市販のカプセル全体がＵＶに５時間曝露される場合、残った抗酸化能は２５％であり、同様の曝露後のＣＭＳ−オメガ３のモノリシック錠剤の４０％超の抗酸化能を提供した。これはオメガ３モノリシック錠剤がソフトゲルカプセルによりもたらされるものより効果的な保護を有することを示す。
【０２３４】
３．２．２．４．α−アミラーゼによるＣＭＳ／オメガ３錠剤剤形の分解
このアッセイは、下記のように変更された、α−アミラーゼの酵素アッセイについてのＳｉｇｍａ−Ａｌｄｒｉｃｈの技術手順（ＥＣ３．２．１．１）により記載されるように行われる：ＵＳＰ（米国薬局方）に従って、天然デンプン、ＣＭＳ、ＣＭＳ／オメガ３錠剤（３００ｍｇ）は、２５Ｕ／ｍＬ（合計１２５０単位）のα−アミラーゼを含有する５０ｍＬのＳＩＦ（ｐＨ６．８、３７℃、１００ｒｐｍ）中でインキュベートされる。異なる時間間隔で、２ｍＬの量の試料はＳＩＦから回収され、これは１ｍＬのＤＮＳ（３，５−ジニトロサリチル酸）試薬溶液を含有するチューブに導入される。１５分間の加熱後、チューブは氷浴上で冷却され、９ｍＬの水が添加される。（マルトースによるＤＮＳの還元により）媒体中で発色した橙−赤の強度は、５４０ｎｍで分光分析により測定される。
【０２３５】
ＣＭＳおよびＣＭＳ／オメガ３について（デンプンカルボキシメチル化による）アミラーゼアタックに対するわずかな耐性が観察されるが、その差は小さい。いずれの場合も、腸α−アミラーゼがＣＭＳモノリシック錠剤からのオメガ３生物活性剤の腸管におけるより効率的な制限放出に役立つことができるので、（オメガ３の有無にかかわらず）ＣＭＳのＳＩＦ中で４時間後の酵素分解は有用であり得る。
【０２３６】
３．２．２．５．オメガ３錠剤剤形の溶解アッセイ
溶解速度はＵＳＰ（メソッド３２）に従ってＤｉｓｔｅｋ装置で測定される。錠剤は５０ｍＬの人工胃液（ＳＧＦ、ｐＨ１．５）に２時間入れられた後、５０ｍＬの人工腸液（ＳＩＦ、ｐＨ６．８）に移される。異なる間隔（１、２、４、６、８および１０時間）で、錠剤試料は溶解媒体から除去される。次に各試料について、３ｍＬのアリコートの溶解液が回収され、３ｍＬのイソオクタンで希釈される。混合物は１０００ｇで２分間遠心分離され、濾過され、吸光度が２３０ｎｍのＵＶ（Ｏｃｅａｎ  Ｏｐｔｉｃｓ分光光度計）で測定される。標準曲線は、０〜１００μｇ／ｍＬイソオクタンの異なる濃度のオメガ３（イソオクタン１ｍＬ当たり０〜１００μｇの異なる濃度のオメガ３）で構築される。
【０２３７】
市販のソフトゲルカプセル中のオメガ３油は水性液に本質的に不溶性である。溶解アッセイが行われた際、これらの市販のカプセルはＳＧＦの表面に残留した（数時間浮遊することができる）。一般的には、オメガ３の放出は２時間以内には観察されない。インキュベーションが同じ条件で継続される場合、カプセルは最終的には１０時間後に壊れ、オメガ３液体油がすべて放出され、これは常にＳＧＦの表面上に留まった（図１）。
【０２３８】
それとは異なり、ＳＧＦ中でいくらかの少量のみのオメガ３を放出する水分散性ＣＭＳ／オメガ３錠剤については、浮遊も膨潤も観察されない（図７）。非膨潤性はおそらく、錠剤に疎水性を与え、その水和およびオメガ３の放出を制限する、多量のオメガ３の存在によるものである。さらに、ＣＭＳマトリックスは、胃酸中でのカルボキシレートのカルボン酸基へのプロトン化により、錠剤を安定化し、ＳＧＦ中でのオメガ３放出を防止する。
【０２３９】
ＳＩＦ中では、１０時間後に完全放出されるオメガ３の徐放が観察される（図７）。ＳＩＦ（中性ｐＨ）中でのこの持続的放出は主に、カルボン（−ＣＯＯＨ）酸（やや難溶性形態）のより可溶性のカルボキシレート（−ＣＯＯ−）基への脱プロトン化による腸液のＣＭＳ／オメガ３錠剤内へのアクセスにより制御される。この溶解プロファイルはより良好な吸収の必要性とうまく整合し、よって本発明から得られるＣＭＳ／オメガ３錠剤の有効性を向上させる。
【０２４０】
３．２．３．オメガ３固体粉末形態のＦＴＩＲ分析
ＣＭＳ／オメガ３錯体
ＣＭＳ／オメガ３錯体のＦＴＩＲスペクトル（図３）を参照すると、２９２５ｃｍ−１のバンドの吸収強度の増加が観察される。この増加は包接錯体中に存在するオメガ３のアルキル鎖に明らかに関連している。また、主にオメガ３（グリセリドまたは遊離脂肪酸）由来の（Ｃ＝Ｏ）基に当たる１７４０ｃｍ−１で新たな吸収バンドが出現した。驚くべきことに、他のバンド、とくにそれぞれＣＭＳのカルボキシレート基の非対称および対称伸縮振動に当たる１５９５および１４１５ｃｍ−１のバンドには変化は観察されない。
【０２４１】
ＣＭ−ＨＳ／オメガ３錯体
ＣＭＳ−ＨＳ／オメガ３包接錯体について、同様の観察：ｉ）２９２５ｃｍ−１のバンドの強度の増加、およびｉｉ）１７４０ｃｍ−１での新たなバンド出現が認められる（図３）。また、１５９５〜１４１５ｃｍ−１に位置する吸収バンドの低い波数：それぞれｉ）１５９５から１５６０ｃｍ−１およびｉｉ）１４１５から１４０５ｃｍ−１へのシフトが見られる。ＣＭＳ−ＨＳ／オメガ３包接錯体について観察されるこれらのシフト現象は、ＣＭ−ＨＳ由来のカルボキシレート（ＣＯＯ−）基の（Ｃ＝Ｏ）ではなく、主にオメガ３グリセリドエステル由来の（Ｃ＝Ｏ）の伸縮振動によるものであり得る。
【０２４２】
オメガ３のエステル由来の（Ｃ＝Ｏ）バンドおよびＣＭ−ＨＳのカルボキシレート由来の（Ｃ＝Ｏ）バンドは重複し得る。しなしかがら、バンド強度は未処理（オメガ３を含まない）ＣＭ−ＨＳとオメガ３／ＣＭ−ＨＳとの間で顕著に異なる。
【０２４３】
これらの観察は、酸加水分解によりほとんど変更される、加水分解デンプンのらせんＶ構造と一致する。この場合、少量のみのオメガ３がＣＭ−ＨＳらせんＶ構造内に組み込まれ、オメガ３脂肪酸のほとんどはおそらくらせんキャビティ外に残留した。
対照的に、ＣＭＳ／オメガ３錯体について顕著な変化（カルボキシレート基に起因する吸収バンドの強度またはシフト）は観察されない。これらのＦＴＩＲデータはオメガ３のほとんどがＣＭＳのらせんＶ構造内に組み込まれていることを示し、これはＣＭＳ／オメガ３包接錯体が、天然デンプン／オメガ３を含む他の包接錯体と比較して、より大きな可溶性および分散性を提供する理由を説明する。
【０２４４】
３．２．４．オメガ３固体粉末形態のＸ線回析
以前記載されたように、デンプンのカルボキシメチル化は、二重らせんから一重らせんＶ型への結晶構造の変化を誘導する。この一重らせんＶ構造は、その一重らせんキャビティ内へのトリグリセリドを含むオメガ３の挿入に関与する深い疎水性キャビティにより特徴づけられる。
【０２４５】
ＣＭＳのＸ線パターンプロファイル（図４）と同様に、ＣＭＳ／オメガ３錯体は、典型的には４．５および１１．８Åに位置するらせんＶ構造に起因するバンド示した。さらに、すべてのこれらのバンドは、（オメガ３を含まない）ＣＭＳより重要な、結晶度の顕著な増加を示した。これらのデータは、ＣＭＳらせんＶキャビティ内に組み込まれるオメガ３脂肪酸がオメガ３を含まないＣＭＳより規則的な構造を生成することができることも示す。
【０２４６】
ＣＭ−ＨＳ／オメガ３錯体に関して、大きな変化も見られる（図４）。１５〜３０°（２θ）の領域について、ほとんどすべてのバンドは消失し、非晶質構造を示す低強度を有する４．５Åの単一の拡散バンドにより置き換えられる。並行して、１１．８Åに位置するより広いバンドの強度の顕著な増加が観察される。これらのデータは、オメガ３と１１．８および４．５Åに位置する２つのバンドにより特徴づけられるデンプンのらせんＶ構造との間の密接な関係を示す。
【０２４７】
２つの包接錯体を比較する場合、ＣＭ−ＨＳのらせん構造の大部分は酸加水分解により変更されるので、ＣＭＳ内に組み込まれるオメガ３の構造はＣＭ−ＨＳ内のオメガ３のそれより組織化され、より安定である。オメガ３が、その物理特性（可溶性、分散性、粘度、等）の変更なくＣＭＳの結晶度を向上させる、ＣＭＳの安定化において重要な役割を果たすことができることへの言及は重要である。
【０２４８】
３．２．５．オメガ３固体粉末形態の走査電子顕微鏡観察
図８を参照すると、水性およびエタノール媒体中で合成されるＣＭＳで得られるＣＭＳ／オメガ３の形態および表面特性は異なる外観を提供する。
【０２４９】
オメガ３が水性媒体中で得られるＣＭＳ中に組み込まれる場合、ＳＥＭ顆粒は大きく変化する。オメガ３の存在下では、ＣＭＳ−水性からの小さな顆粒はそれらの滑らかな表面および球形状を失い、より大きく、中程度に粗くなり、さまざまなサイズ（１０〜２５μｍ）を有する。
【０２５０】
エタノール中で合成されるＣＭＳ中に組み込まれるオメガ３に関して、顆粒態様はサイズをほぼ維持してかなり均一に見えたが、表面は粗くなった。さらに、これらの顆粒は互いに結合され、鎖形態に配置される。
【０２５１】
両方の場合で、ＦＴＩＲおよびＸ線回析分析により明らかにされるように、オメガ３の導入はＣＭＳ顆粒形態の変化を誘導し、この変化とはより安定かつより組織化された包接錯体となるためのＣＭＳ構造の再配置または再組織化を示す。
【０２５２】
３．２．６．ヨウ素試験
ヨウ素はデンプンと相互作用し、青色の包接錯体の形成を誘導することができる。これはアミロースらせんの中央チャネル中に含まれるヨウ素によるものである。チャネルが占有されている場合、色の変化は観察されない（Ｅｘａｒｈｏｐｏｕｌｏｓ，Ｓ．，Ｒａｐｈａｅｌｉｄｅｓ，Ｓ．Ｎ．２０１２．Ｊ．Ｃｅｒｅａｌ  Ｓｃｉ．，５５，１３９−１５２）。我々のカルボキシメチルデンプンについて同様の挙動が観察され、この理由で、ＣＭＳキャビティ内または外でのオメガ３の局在化を強調するため、プローブとしてヨウ素試験が用いられる。３００μＬの量のヨウ素（蒸留水中の２．０％ＫＩおよび１．０％（ｗ／ｖ）Ｉ２）が、それぞれ０．５％（ｗ／ｗ）のさまざまな試料を含有する異なる溶液（６０ｍＬ）に室温で添加される。
【０２５３】
結果（図９）は、オメガ３が組み込まれていないＣＭＳ溶液（対照）が青／紫を発色したことを明らかにし、ＣＭＳ／ヨウ素包接錯体の形成を示す。
【０２５４】
対照的に、ＣＭＳ／オメガ３包接錯体を含有する溶液について色は観察されず、オメガ３の脂肪酸および／またはグリセリドがＣＭＳ一重らせんキャビティ内に存在し、ヨウ素のアクセスを防止したことを示す。
【０２５５】
溶液の表面上に目に見える微量の油が観察されないことへの言及は重要である。この観察は、トリグリセリドを含むオメガ３のおそらくほとんどすべての形態が、ＣＭＳ／オメガ３包接錯体の形成に関与していることを示す。オメガ３からのトリグリセリドがＣＭＳとの錯体形成を誘導することができるかを確認するため、ＣＭＳ中に組み込むのにはトリステアリン（グリセロールおよびステアリン酸の３つの単位から誘導されるトリステアリン酸グリセリル）が選択される。調製は、少し変更された、ＣＭＳ中へのオメガ３の組み込みのセクションにおいて以前記載されたものと同様の条件で行われる。
【０２５６】
実際には、１ｇの量のトリステアリンは１０ｍＬの熱アセトンに溶解され、３ｇのＣＭＳ粉末を含有するビーカーに穏やかな撹拌下６０℃で直接導入される。組み込みプロセスはビーカー中のアセトンが完全に蒸発するまで継続される。得られた粉末はその後、ヨウ素試験を行う前に、安定化のためオーブン中に少なくとも２４時間放置される。結果はＣＭＳ／トリステアリン錯体溶液中ではいずれの発色も観察されないことを示し、トリステアリンがＣＭＳらせんキャビティ中に含まれることを示す（図９）。
【０２５７】
デンプンと遊離脂肪酸またはモノグリセリドとの間での包接錯体形成は報告されているが、今までトリグリセリドのようなより大きなサイズを有する脂質をデンプン、とくにカルボキシメチルデンプンのような変性デンプン内に組み込むことができることを示した報告はない。
【０２５８】
モノグリセリドおよびジグリセリドとの比較において、トリグリセリドはより大きなサイズを有し、デンプンの二重らせんキャビティ内へそれらを挿入するにはアクセスできない、または好ましくない立体構造である。しかしながら、デンプンが本発明において記載される方法によるカルボキシメチル化により変性される場合、二重らせんＢ形は、二重らせん形と比較してより疎水性かつより大きなチャネルを提供すると考えられる一重らせんＶ形に変化する。この場合、らせんＶ構造内へのトリグリセリドの組み込みは二重らせんより好ましい。
【０２５９】
ある実施形態によると、ここで初めて記載されるＣＭＳ中への包接は、トリグリセリド形態のＢＡのみに限定されず、同様に可能であるコレカルシフェロール、アルテミシニン、フィトメナジオン、等、またはこれらの混合物のようなより複雑な構造を有する他のＢＡも含む。
【０２６０】
実施例４
カルボキシメチルデンプン中へのα−リノレン酸の組み込み
脂肪α−リノレン酸（ＡＬＡ）は、健康上有益であるオメガ３が豊富なアマニからの抽出物である。ＡＬＡは主に液体油形態（アマニ油）で市販される。ＡＬＡ水分散性固体形態はオメガ３の調製について記載された同じ条件下で調製される。
【０２６１】
実施例５
カルボキシメチルデンプン中への脂溶性ビタミンの組み込み
ビタミンＤ（コレカルシフェロール）
他のＢＡと同様、コレカルシフェロールは水に不溶性であるが、エタノールまたはアセトンに可溶性である。ＣＭＳらせんＶキャビティ内への組み込みのため、コレカルシフェロールをまず透明無色の溶液が得られるまでエタノール（またはアセトン、６００００ＩＵに対応する１．５ｍｇ／１０ｍＬ）に可溶化する必要がある。次に、溶液はオメガ３の調製について記載されたような同じ条件およびプロセスでＣＭＳ（１ｇ）の粉末表面上に直接噴霧される。
【０２６２】
他のビタミン
ビタミンＡ（トランスレチノール）、ビタミンＥ（トコフェロール）およびビタミンＫ（フィトメナジオン）のような他のビタミンを、コレカルシフェロールについての記載と同様に調製することができる。
【０２６３】
実施例６
カルボキシメチルデンプン中での複数の生物活性剤の組み合わせ
６．１．アスタキサンチン水溶性または分散性粉末形態の調製
別の実施形態によると、下記実施例中に存在するＢＡは単独で（以前記載されたように別々に）組み込むことができるが、オメガ３またはＡＬＡとアスタキサンチンまたはこれらの混合物のような２つ以上のＢＡを組み合わせることは等しく可能である。ＢＡはＣＭＳ中にともにまたは別々に含めることができ、それらの水分散性粉末はさらなる用途のために混合することができる。
【０２６４】
６．２．アスタキサンチン
アスタキサンチン、乾燥ヘマトコッカス藻（Ｈａｅｍａｔｏｃｏｃｃｕｓ  ｐｌｕｖｉａｌｉｓ）微細藻類の天然抽出物は、強力で健康上有益な効果を有する抗酸化剤である。アスタキサンチンは他のカロテノイドのように低い利用可能性を有する。さまざまなマトリックス（食品）からの不完全な放出のほか、アスタキサンチンの低いバイオアベイラビリティはおそらく胃腸液中でのその溶解限度によるものである。アスタキサンチン吸収を制限することが示された別の因子は、胆汁ミセル中への中程度に低い組み込み容量である。しかしながら、そのバイオアベイラビリティは脂質の存在下で向上させることができる。この場合、アスタキサンチンをオメガ３と（またはＡＬＡもしくはこれらの混合物と）組み合わせることが重要である。
【０２６５】
５０ｍｇの量のアスタキサンチンは５ｇのオメガ３液体油（またはＡＬＡもしくはこれらの混合物）に穏やかな撹拌下、室温で、均質溶液が得られるまでゆっくり導入される。ＣＭＳ中への組み込みのため、調製はオメガ３について以前記載されたように、オメガ３およびアスタキサンチンの混合物で行われる。
【０２６６】
６．３．β−カロテン
同様に、オメガ３（１％、ｗ／ｗ）と組み合わされたβ−カロテンの調製はアスタキサンチンについての記載と同じ条件で行われる。
【０２６７】
６．４．複数の生物活性剤
同じ原則に従って、複数のＢＡ水分散性粉末形態を組み合わせることが可能である。例えば、β−カロテン、アスタキサンチン、ルテイン、ゼアキサンチン、リコペンおよびレスベラトロールは、オメガ３液体油（またはＡＬＡもしくはこれらの混合物）と、アスタキサンチンについて記載されたように組み合わせることができる。
【０２６８】
実施例７
生物活性剤系薬剤水溶性または分散性粉末形態の調製
同様に、ＢＡ系薬剤は、オメガ３について以前記載されたような同じ条件で調製される。しかしながら、アルテミシニンのような特定のＢＡ系薬剤が、水性媒体中でのそれらの不溶性および不安定性のため、固体状態でのみ利用可能であることへの言及は重要である。
【０２６９】
７．１．アルテミシニン水溶性または分散性粉末形態の組み込み
アルテミシニンは水または油に不溶性であるが、特定の純粋溶媒（すなわちアセトン）に可溶性である。この場合、アルテミシニンＢＡをまずアセトンまたはアセトンのアルコール（すなわちエタノール）との混合物のような適切かつ許容可能な溶媒で溶解させることが重要である。実際には、１ｇの量のアルテミシニンが２０ｍＬの純粋アセトン（またはエタノール／アセトン混合物、１：２、ｖ／ｖ）に４０℃で、透明無色な溶液が得られるまで溶解される。
【０２７０】
ＣＭＳ中への組み込みのため、アルテミシニン溶液は、オメガ３の調製について記載されたような同じ条件でＣＭＳ（アルテミシニン／ＣＭＳの比、１：２ｗ／ｗ）の粉末表面上に直接噴霧される。
【０２７１】
７．２．アルテミシニン水分散性モノリシック錠剤の溶解アッセイ
７．２．１．溶解アッセイパラメータ
２００ｍｇのアルテミシニンを含有する水分散性ＣＭＳ／アルテミシニン（６００ｍｇ、１２．５ｍｍ直径）モノリシック錠剤は、粉末の直接圧縮（Ｃａｒｖｅｒ油圧プレス、２．３Ｔ／ｃｍ２）により得られる。薬剤放出の速度は、Ｄｉｓｔｅｋ溶解２１００Ａパドルシステム（１００ｐｒｍ、３７℃）を用いて記録される。溶解は、ＵＳＰメソッド３２により紹介されるとおり、人工胃液（ＳＧＦ、ｐＨ１．５）中で２時間、およびその後人工腸液（ＳＩＦ、ｐＨ６．８）中で観察される。
【０２７２】
７．２．２．２，２’−アジノビス（３−エチルベンゾチアゾリン−６−スルホン酸）を用いるアルテミシニンの測定
媒体中でのアルテミシニン放出は、２，２’−アジノビス（３−エチルベンゾチアゾリン−６−スルホン酸、ＡＢＴＳ）を発色試薬として用いる分光測色方法により測定される。実際には、この方法は、酸性媒体中のアルテミシニンのエンドぺルオキシドにより酸化され、ラジカルカチオン（有色ＡＢＴＳ＋）を形成する、発色ＡＢＴＳ（初期無色）試薬の使用からなる。生成されたＡＢＴＳ＋の色は、媒体中に存在するアルテミシニンの濃度および７３４ｎｍで測定される吸光度に直接比例する。
【化１】
0006605508.tif 000002
強酸（Ｈ２ＳＯ４）媒体中のアルテミシニンのエンドぺルオキシドによるＡＢＴＳのＡＢＴＳ＋ラジカルカチオンへの酸化
【０２７３】
７．２．３．アルテミシニン放出プロファイル
溶解アッセイはＵＳＰ（メソッド３２）に従ってＤｉｓｔｅｋ装置で行われる。錠剤は１００ｍＬの人工胃液（ＳＧＦ、ｐＨ１．５）に２時間入れられた後、１００ｍＬの人工腸液（ＳＩＦ、ｐＨ６．８）に入れられる。異なる間隔（１、２、４、６、８および１０時間）で、錠剤は溶解媒体から回収され、５ｍＬの量のＡＢＴＳジアンモニウム塩（約５ｍＭ）が添加される。反応を開始するため、５ｍＬの量の濃縮Ｈ２ＳＯ４がゆっくり導入され、少なくとも１２時間インキュベートされた後、７３４ｎｍで測定される。標準曲線は各媒体ＳＧＦおよびＳＩＦについて０〜１００ｍｇ／１００ｍＬの異なる濃度のアルテミシニンで構築される。
【０２７４】
アルテミシニン溶解パターン（図１０）は、ＳＧＦ中では有効成分の顕著な放出が起こらず、ＳＩＦ中では、アルテミシニンの含有量が１０時間後に完全に放出される、持続的な放出が観察されることを示した。
【０２７５】
クロスカルメロースナトリウム（架橋カルボキシメチルセルロースナトリウム、約１００ｍｇ）のような崩壊剤がＣＭＳ／アルテミシニン包接錯体の製剤に添加された場合、アルテミシニン有効成分はモノリシック錠剤から約９０分以内に急速に放出された。この即放性製剤は迅速な緩和に必要な即効作用を提供するのに有用である。
【０２７６】
７．２．４．クロピドグレル水分散性粉末形態の組み込み
通常、クロピドグレルはクロピドグレル二硫酸塩形態で市販される。遊離塩基形態では、クロピドグレル（ｐＫａ４．５）はより高温多湿下で比較的不安定な油状物質である。この場合、ＣＭＳ内に組み込むのにクロピドグレルを液体油形態（硫酸塩の添加なし）で用いることが重要である。ＣＭＳ／クロピドグレル包接錯体は、クロピドグレル二硫酸塩形態より副作用の低減に適していると考えられる。さらに、ＣＭＳ内へのクロピドグレルの包接はその可溶性およびバイオアベイラビリティを向上させ、よってＡＰＩとしてのその有効性を向上させることができる。
【０２７７】
ＣＭＳ／クロピドグレル包接錯体の調製は、オメガ３の調製について記載されたような同じ条件で行うことができる。ＣＭＳ／クロピドグレルの比は好適には約１：１（ｗ／ｗ）であり、安定化のための曝気は使用前に室温で暗中少なくとも４８時間行われる。
【０２７８】
実施例８
官能化デンプンのＢＡと錯化する能力の向上
８．１．溶媒−水媒体中での官能化反応の有効性に影響を及ぼす因子
８．１．１．デンプンの供給源および非晶質／結晶領域
本発明において、トウモロコシデンプン、ジャガイモデンプン、エンドウマメデンプン、コメデンプン、マメデンプン、コムギデンプン、等またはこれらの組み合わせのような、異なる供給源のデンプンを出発材料として用いることができる。デンプンの供給源に応じて、アミロースおよびアミロペクチンの比は変動することができる。アミロペクチンはデンプンの結晶構造（Ａ型およびＢ型）の原因であると考えられ、非晶質部分は分岐点の分布に関する。これらの結晶および非晶質領域は、官能化プロセスの反応性に対して重要な影響を有し得る。一般的には、官能化剤は非晶質領域において、鎖間相互作用のためより安定である結晶構造中より反応性である。結果として、これらの変動は反応性に影響を及ぼし、デンプンの異なる植物供給源の間、単一供給源の所定の集団内でも起こる。
【０２７９】
８．１．２．デンプン顆粒の構造
デンプン顆粒微細構造は官能化の反応性にも影響を及ぼし得る。デンプン顆粒の表面での細孔の存在は、官能化剤の横方向チャネルおよび内部キャビティを通る顆粒マトリックス中への拡散を促進する。いずれの場合も、細孔およびチャネルは、試薬の顆粒マトリックスへの浸透を促進し、より均一に官能化された、より効果的なデンプン生成物を得ることを可能にする。
【０２８０】
８．１．３．顆粒のサイズ
デンプン顆粒サイズは置換度に対して影響を有し得る。より小さな顆粒は、より大きな顆粒と比較される場合、同重量のデンプンに対して、反応のためのより大きな表面積をもたらす。小さな顆粒の場合、官能化試薬との接触に露出された表面はより大きく、官能化反応はより効果的である。
【０２８１】
８．１．４．官能化剤の物理化学特性
８．１．４．１．試薬の性質
官能化剤の性質も重要な因子である。親水性試薬（すなわちモノクロロ酢酸ナトリウム）について、その反応性は疎水性を有するもの（１−オクテニルコハク酸無水物）より効果的である。
【０２８２】
８．１．４．２．試薬のサイズ
一般的には、大きなサイズを有する試薬は（立体障害のため）顆粒にほとんど浸透せず、小さなサイズを有するものより効果が低い。
【０２８３】
８．１．４．３．試薬の反応性
高度に反応性の試薬は急速に、主に顆粒外表面で反応する。対照的に、より遅く反応する試薬はデンプン顆粒内に浸透し、一般的にはより均一な反応パターンを提供することができる。
【０２８４】
８．１．５．官能化のタイプ
特定のタイプの官能化反応は他より遅い。例えば、エーテル化の試薬は一般的には、エステル化より反応性が低く、反応が遅い。
【０２８５】
８．２．部分加水分解デンプン
本発明における別の特有の態様は、これらの制限因子を克服するものである。二重らせんをより効果的に、大きな中央チャネル（疎水性キャビティ）を有する一重Ｖらせんに変換し、官能化デンプンの可溶性を増加させるため、デンプンの官能化反応の前にデンプンを部分的に加水分解することが重要である。デンプンの部分加水分解は：
−デンプンの表面上により多くの細孔を形成し、よって試薬のデンプン顆粒への浸透を促進すること；よってより多孔性のデンプン顆粒はＢＡ包接容量を向上させることができる；
−結晶領域を低減し（鎖間相互作用を低減し）、より効果的な官能化反応をもたらすこと；
−デンプン顆粒サイズを縮小し、よって官能化試薬との接触に露出された表面積を増加させること、
を可能にする。
【０２８６】
また、官能化反応は好適には次の条件で行われる：
−試薬の反応性を遅延し、試薬のデンプン顆粒への分散または浸透を促進するため、準最適条件（すなわち≧４０℃ではなく２２℃の温度）下；この場合、反応時間はより長くなる；
−表面だけでなくデンプン顆粒内でも均一な官能化を得るため、中程度の反応性（すなわちエーテル化によるデンプンのカルボキシメチル化のためのクロロ酢酸塩）および小さなサイズを有する反応性試薬を用いる；
−水とプロパノール、イソプロパノール、イソブタノール、等のような水／アルコール媒体中、好適にはイソプロパノール（またはイソプロピルアルコール）中；脂肪族アルコール（または１−ドデカノールのような長鎖を有するアルコール）の使用が可能であり、デンプンをゼラチン化し、二次（非特異的）反応を最小化することができる。脂肪族アルコールのアルキル鎖は官能化反応中デンプン疎水性キャビティに留まることができるので、この現象は二重らせんから一重らせんへの変換の有効性を向上させ、一重らせんＶ構造のキャビティ径を向上させることができる。
【０２８７】
実施例９
部分加水分解デンプンのカルボキシメチル化
デンプンを部分的に加水分解するには、物理的（すなわちガンマ線照射）、化学的（硫酸）もしくは酵素的（イソアミラーゼ）処理またはこれらの組み合わせに基づくいくつかの方法がある。本発明の実施形態において、デンプンのゼラチン化を含まない酵素プロセスが好適に用いられる。この場合、デンプンの加水分解は直接デンプン顆粒上で行われる。
【０２８８】
酵素的加水分解手順には、α−アミラーゼ、β−アミラーゼ、アミログルコシダーゼ、イソアミラーゼまたはこれらの組み合わせのような多数の酵素を用いることができる。
【０２８９】
９．１．アミログルコシダーゼを用いるデンプンの部分加水分解
本発明において、アミログルコシダーゼ（ＥＣ３．２．１．３、別称グルコアミラーゼ、γ−アミラーゼまたはグルカン１，４−α−グルコシダーゼ）を用いることが好ましく、これはこの酵素が多糖鎖の非還元末端からα−Ｄ−（１，４）グルコシド結合を加水分解することができるためである。国際生化学・分子生物学連合命名委員会（ＮＣ−ＩＵＢＭＢ）によると、この酵素のほとんどの形態は、配列中の隣の結合が１，４−である場合１，６−α−Ｄ−グルコシド結合を加水分解することができ、この酵素のいくつかの形態は他の多糖中の１，６−および１，３−α−Ｄ−グルコシド結合を加水分解することができる。
【０２９０】
例えば、２００ｇの量の天然トウモロコシデンプン（Ｈｙｌｏｎ  Ｖ、Ｎａｔｉｏｎａｌ  Ｓｔａｒｃｈ、米国ニュージャージー州）は穏やかな撹拌下２Ｌの蒸留水中で水和され、１０％（ｗ／ｖ）の固形分が得られる。その後、デンプン１ｇ当たり約２００単位のＡＧ（クモノスカビ属、Ｒｈｉｚｏｐｕｓ  ｓｐ）が媒体に、常に穏やかな撹拌下で添加される。反応は室温（２２℃）およびｐＨ６．５〜６．８で行われる。少なくとも１２時間、好適には１８時間後、１Ｌの量のエタノールが添加され、反応が停止され、デンプンの沈殿が促進され、これは次の使用のため濾過され、４０℃で乾燥される。
【０２９１】
９．２．アミログルコシダーゼ処理により得られる部分加水分解デンプン（ＰＨＳ）のカルボキシメチル化
ＰＨＳのカルボキシメチル化は、少し変更されたが、実施例１において以前記載されたものと同様である。実際には、１００ｇの量のＰＨＳが、水酸化ナトリウムを少なくとも３．０Ｍで含有する１Ｌのイソプロパノール／水（８５／１５、ｖ／ｖ）の溶液に導入された。懸濁液は、デンプンを分散させるため強い撹拌下、およびいくらか微量で残留する場合酵素を完全に分解するため高アルカリ性に維持された。均質な懸濁液が得られた後、１２５ｇの量のモノクロロ酢酸ナトリウムが媒体に添加され、反応は少なくとも１８時間（以上）、室温（２２℃）、穏やかな撹拌下で継続された。
【０２９２】
反応の終わりに、沈殿物は濾過（またはデカンテーション）により分離され、過剰な（〜３Ｌの）メタノールまたはエタノール８０％で洗浄され、最大限のアルカリ媒体および副産物が除去される。約１．５％の酢酸を含有する少なくとも２Ｌのエタノール（８０％）に沈殿物が分散された後、中和が行われる。最終ｐＨ値は約６．５に調節される。デンプン誘導体中に残るすべての溶媒（メタノールまたはエタノールおよびイソプロパノール）を除去するため、沈殿物は過剰なエタノール８０％中で数回（少なくとも２回）、最後に絶対エタノール中で洗浄された後、４０℃で一晩乾燥され、粉末が得られる。得られたＤＳは０．４〜０．７で変動することができる。
【０２９３】
実施例１０
１０．１．イソアミラーゼ処理を用いるデンプンの部分加水分解
本発明の別の実施形態において、部分加水分解デンプン（ＰＨＳ）は、アミロペクチンの分岐点（またはα−１，６結合）を開裂し、短い直鎖状のアミロースを放出することができるイソアミラーゼ（ＥＣ３．２．１．６８）により得ることができる。イソアミラーゼによるＰＨＳ調製は、ＡＧの代わりにデンプン１ｇ当たり約２０００単位のイソアミラーゼが用いられた以外、ＡＧについて上で記載されたような同様の条件で行うことができる。
【０２９４】
１０．２．イソアミラーゼ処理により得られる部分加水分解デンプン（ＰＨＳ）のカルボキシメチル化
イソアミラーゼにより得られるＰＨＳのカルボキシメチル化は、ＡＧ処理により得られるＰＨＳのカルボキシメチル化について上で記載されたような同様の条件で行われる。
【０２９５】
実施例１１
１１．１．α−アミラーゼを用いるデンプンの部分加水分解
本発明の別の実施形態において、α−アミラーゼ（ＥＣ３．２．１．１）を用い、デンプンの顆粒サイズを低減することが可能であり、これはこの酵素が３つ以上のα−（１，４）結合Ｄ−グルコース単位を有する多糖中のα−（１，４）グルカン結合を加水分解することができるためである。この酵素は単独でまたはＡＧのような他の酵素と組み合わせて用いることができる。α−アミラーゼによるＰＨＳは、ＡＧの代わりにデンプン１ｇ当たり約２５０単位のＡＡが用いられた以外、ＡＧについて上で記載されたような同様の条件で調製される。
【０２９６】
１１．２．α−アミラーゼ処理により得られる部分加水分解デンプン（ＰＨＳ）のカルボキシメチル化
α−アミラーゼにより得られるＰＨＳのカルボキシメチル化は、ＡＧ処理により得られるＰＨＳのカルボキシメチル化について上で記載されたような同様の条件で行われる。しかしながら、ＤＳは他と比較してより高く、０．６〜１．２で変動する。
【０２９７】
実施例１２
１２．異なる酵素により部分的に加水分解されたデンプンの特徴分析
１２．１．ＦＴＩＲ分析
一般的には、ＦＴＩＲ分析により、天然（加水分解されていない）デンプンとＰＨＳ（図１１）との間で顕著な違いは観察されない。天然デンプンから官能化されたカルボキシメチルデンプンおよびα−アミラーゼまたはＡＧにより部分的に加水分解されたデンプンから官能化されたカルボキシメチルデンプンについて同様の観察が得られる。以前記載されたように、１５９５および１４１５ｃｍ−１に位置する吸収バンドはカルボキシレート基の非対称および対称伸縮振動に当たる。α−アミラーゼにより部分的に加水分解されたデンプンから得られるカルボキシメチルデンプン由来のこれらのバンドの強度が、ＡＧにより処理されたものと比較して顕著に高いことへの言及は重要である。この現象はおそらくデンプン顆粒のサイズに基づき説明される。以前記載されたように、α−アミラーゼによるデンプンの処理は顆粒のサイズを低減することができ、結果として官能化剤との接触に露出された表面積が増加し、より高いＤＳをもたらす。
【０２９８】
１２．２．Ｘ線回析分析
天然デンプンおよびα−アミラーゼにより部分的に加水分解されたデンプンのＸ線回析パターン（図１２）は、その強度が顕著に高い（主に一重らせんＶ構造をもたらす）４．５Åのバンド以外、全体的に同様のプロファイルを提供する。α−アミラーゼにより部分的に加水分解されたデンプンから得られるカルボキシメチルデンプンについて、結晶構造パターンは、二重らせんＢ型から、約４．５Åおよび７．８Åの２バンドの回析により特徴づけられる主な一重らせんＶ型へ大きく変化する。
【０２９９】
アミログルコシダーゼにより部分的に加水分解されたデンプンから得られるデンプンのカルボキシメチル化について同様のパターンが観察された。しかしながら、その結晶構造は、α−アミラーゼにより部分的に加水分解されたデンプンから得られるカルボキシメチルデンプンと比較される場合あまり重要ではなく、規則度が低い。
【０３００】
１２．３．走査電子顕微鏡観察
形態および表面特性は、以前記載されたようにさまざまな倍率（１００〜１０００）で、日立Ｓ−３４００Ｎ可変圧力型ＳＥＭ（日本電子株式会社、日本、東京）を用いて観察された。画像は１０ｋＶの電圧および高真空で得られる。
【０３０１】
走査電子顕微鏡観察（図１３）の分析は、天然デンプンとα−アミラーゼにより部分的に加水分解されたデンプンとの間で、形態および表面特性に関して顕著な違いがあることを示した。一般的には、天然デンプン顆粒は、主に丸形または卵形の形状、滑らかな表面、および４０〜８０μｍで変動するサイズを有する。対照的に、α−アミラーゼにより部分的に加水分解されたデンプンの顆粒は不規則な卵形であり、顕著に小さい（天然デンプンより約４〜８倍小さい４〜１０μｍのサイズである）。この観察により、α−アミラーゼにより処理されたデンプンが他の酵素により処理されたものと比較してより高いＤＳを有する理由を説明することができる。以前言及されたように、顆粒サイズが小さいほど、より大きな表面積が試薬との接触に露出され、より高い収率で官能化デンプンが得られる。
【０３０２】
アミログルコシダーゼにより部分的に加水分解されたデンプンに関して、天然デンプンと比較する場合顕著な形状変化が認められ、α−アミラーゼにより処理されたデンプンと同様に表面が不規則であり、顆粒サイズは２５〜５０μｍで変動することができる。
【０３０３】
天然デンプンのカルボキシメチル化後、その顆粒は滑らかな表面を有する卵形から粗い表面を有する不規則形状へとかなり変化する。また、特定の顆粒は結合され、凝集体が形成される（図１４）。
【０３０４】
α−アミラーゼにより部分的に加水分解されたデンプンから得られるカルボキシメチルデンプンについて、滑らかな表面ならびに、球形、細長い形状または平らな形状を含み、いくつかは起伏のある表面を有する、（不規則）形状の多様さが観察される。顆粒のほとんどが小さく、ブドウ状のままであることへの言及は重要である（図１４）。
【０３０５】
アミログルコシダーゼにより部分的に加水分解されたデンプンから官能化されたカルボキシメチルデンプン（図１５）に関して、顆粒の形態は特有かつ特定の構造を提供する。一般的には、これらの顆粒はわずかに滑らかな表面および、異なる直径を有する目に見える孔（または中心核）の存在により特徴づけられる不規則な形状を有する。特定の顆粒について、これらの孔は大きく、小さなコップまたはボウルのように見え、大きなサイズを有する顆粒のほとんどに発生する。これらの顆粒は約２０〜３０μｍのサイズでむしろ均一であり、互いに付着し、ブドウ状の凝集体を形成する。
【０３０６】
１２．４．アミログルコシダーゼにより部分的に加水分解されたデンプンから得られるカルボキシメチルデンプンおよび市販のカルボキシメチルデンプンの顆粒構造の比較
市販のカルボキシメチルデンプンおよび天然（未変性）デンプンの顆粒の比較において、サイズおよび表面に関して顕著な違いは認められない。形状について、市販のカルボキシメチルデンプンの顆粒は平らな卵形または洋ナシ形であり、天然デンプンの顆粒はむしろ球形である。対照的に、天然デンプンおよび市販のカルボキシメチルデンプンと、アミログルコシダーゼにより部分的に加水分解されたデンプンから得られる本発明のカルボキシメチルデンプンの顆粒とでは大きな違いがある。それらは小さく、ほとんどの顆粒で表面上に発生する孔の存在による不規則な形状を有する。
【０３０７】
１２．５．天然デンプン、官能化デンプンおよび部分加水分解デンプンのＢＡ包接容量の比較
ＢＡ充填容量を比較するため、天然デンプン、天然デンプンおよびアミログルコシダーゼにより部分的に加水分解されたデンプンから得られるカルボキシメチルデンプンが選択される。生物活性剤について、この研究にはオメガ３が用いられる。実際には、これらのデンプン系マトリックスへのオメガ３の組み込みは、少し変更されたが、上の実施例３において以前記載されたように調製される。実際には、異なる量（０．５〜５．０ｇ）のオメガ３がデンプン系マトリックス（５ｇ）に添加される。走査電子顕微鏡観察には、錠剤形態に圧縮される場合目に見える微量の油または液体があふれ出ない、均一粉末のみが選択される。
【０３０８】
得られた結果は、デンプン系マトリックス／オメガ３の比がそれぞれ、天然デンプンについて１２：１（ｗ／ｗ）、天然デンプンから得られるカルボキシメチルデンプンについて２：１（ｗ／ｗ）、およびアミログルコシダーゼにより部分的に加水分解されたデンプンから得られるカルボキシメチルデンプンについて１：１（ｗ／ｗ）であることを示した。これらの結果は、部分的に加水分解されたデンプンから調製されるカルボキシメチルデンプンがより高いＢＡ充填容量を提供することを示した。これはデンプンのらせん構造に基づき説明することができる。以前言及されたように、一重らせんＶ構造のみが特有の中央チャネル（疎水性キャビティ）を提供し、ＢＡをらせん内に閉じ込めることができる。一般的には、天然デンプンは主な二重らせんおよび非常に少ない一重らせんＶ構造からなる。この理由で、オメガ３と錯化するにはより多量の天然デンプンが必要である。デンプンが本発明の方法に従ってカルボキシメチル化される場合、より多量のオメガ３充填が観察される。カルボキシメチルデンプンのより高い容量は主に、二重らせんから一重らせんＶ型構造への変換を可能にするデンプンの官能化により説明される。
【０３０９】
本発明において、最も高いオメガ３充填容量は、アミログルコシダーゼにより部分的に加水分解されたデンプンから得られるカルボキシメチルデンプンについて観察される。実際には、出発材料として用いられる部分加水分解デンプンは、より効果的な官能化反応、および結果として、二重らせんから一重らせんＶ型へのより高い変換収率を得ることを可能にすると考えられる。この場合、部分加水分解デンプン中により多くの一重らせんＶ型構造が存在するほど、ＢＡ充填容量はより重要となる。また、アミログルコシダーゼにより部分的に加水分解されたデンプンから得られるＣＭＳは、ＢＡ充填容量の増加の一因であるより多孔性の顆粒を有すると考えられる。
【０３１０】
日光に３日間曝露される場合、カルボキシメチルデンプン／オメガ３錯体粉末のみがそれらの初期の態様を維持し、天然デンプン／オメガ３錯体粉末は色が白から黄に変化した。この色の変化は、おそらく天然デンプンにより提供される保護が効果的でないため、酸化現象が起こったことを示す。
【０３１１】
ここで図１７を参照すると、走査電子顕微鏡観察は、オメガ３の包接後デンプン顆粒に顕著な変化があることを示した。実際には、天然デンプン／オメガ３（比１２：１、ｗ／ｗ）錯体顆粒は、おそらく過剰なオメガ３がデンプン顆粒外に残留しているため、滑らかな表面を有する卵形または洋ナシ形状から粗い表面を有するコンパクトな凝集形態へ変化する。（天然デンプンから得られる）カルボキシメチルデンプン／オメガ３錯体（比２：１ｗ／ｗ、本発明の方法により合成）については、顆粒が軽く付着し合う以外、目に見える変化は観察されない。
【０３１２】
オメガ３およびアミログルコシダーゼにより加水分解されたデンプンから得られるカルボキシメチルデンプで形成される錯体に関して、特有の顆粒形状は観察されない。しかしながら、顆粒の輪郭は曲線、海面のような波様形状を形成した。一般的には、この錯体は、おそらくかなりの量のＢＡを吸収することができるその多孔性構造のため、より高いオメガ３充填容量を提供する。
【０３１３】
実施例１３
α−アミラーゼおよびアミログルコシダーゼにより部分的に加水分解されたデンプンから得られるカルボキシメチルデンプン中での生物活性剤の包接
アスタキサンチン、コレカルシフェロール（ビタミンＤ）およびアルテミシニン、等のような異なるＢＡが、α−アミラーゼおよびアミログルコシダーゼにより部分的に加水分解されたデンプンから得られるマトリックス中に組み込まれる。錯化は実施例６および７における以前の記載と同様に調製される。
【０３１４】
得られた結果は、酵素により部分的に加水分解されたデンプンから官能化されたすべてのカルボキシメチルデンプンが、天然デンプンから得られるカルボキシメチルデンプンと比較される場合、高いＢＡ充填容量とともに満足な機械特性を提供することを示した。
【０３１５】
α−アミラーゼにより、およびアミログルコシダーゼにより部分的に加水分解されたデンプンから官能化されたカルボキシメチルデンプンの比較では、わずかな違いが見られる。高い充填容量および良好な機械特性（すなわち高い可溶性、迅速な分散性および低い粘度、等）を得るため、イブプロフェンのような小さいサイズを有するＢＡには、α−アミラーゼにより部分的に加水分解されたデンプンから得られるカルボキシメチルデンプンを用いることが適切である。そうでなければ、アスタキサンチンまたはコレカルシフェロールのような中程度または大きいサイズを有するＢＡには、アミログルコシダーゼにより部分的に加水分解されたデンプンから得られるカルボキシメチルデンプンを用いるほうが良い。これは、主にらせんＶ構造を提供し、より多孔性の顆粒を有する、アミログルコシダーゼにより部分的に加水分解されたデンプンから得られるＣＭＳによるものである。
【０３１６】
実施例１４
デンプンのスクシニル化
スクシニルデンプンの調製は、少し変更されたが、実施例９において以前記載されたように、カルボキシメチルデンプンのそれと同様である。
【０３１７】
実際には、８０ｇの量のデンプンが、水酸化ナトリウムを少なくとも３．０Ｍで含有する１Ｌのエタノール（またはメタノール）／水（９０／１０、ｖ／ｖ）の溶液に導入される。次に、１５０ｇの量の無水コハク酸粉末が媒体に直接添加され、反応は少なくとも２４時間（以上）、室温（２２℃）、穏やかな撹拌下で継続される。
【０３１８】
反応の終わりに、沈殿物は濾過（またはデカンテーション）により分離され、過剰な（〜２Ｌの）エタノール８０％（またはイソプロパノール）で十分に洗浄され、最大限のアルカリ媒体および副産物が除去される。約１．５％の乳酸を含有する少なくとも２Ｌのエタノール（８０％）に沈殿物が分散された後、中和が行われる。最終ｐＨ値は約６．５に調節される。デンプン誘導体中に残るすべての溶媒（エタノールまたはイソプロパノール）を除去するため、沈殿物は過剰なエタノール８０％中で数回（少なくとも２回）、最後に絶対エタノール中で洗浄された後、４０℃で一晩乾燥され、粉末が得られる。
【０３１９】
実施例１５
デンプンのアセチル化
アセチルデンプンの合成は、無水コハク酸（１２５ｇ）の代わりに無水酢酸が用いられ、反応媒体の溶媒がイソプロパノール／水（９０／１０、ｖ／ｖ）である以外、スクシニルデンプンの調製について用いられたような同様の条件で行われる。
【０３２０】
実施例１６
デンプンのヒドロキシプロピル化
ヒドロキシプロピルデンプンの調製は、官能化剤が酸化プロピレン（１５０ｍＬ、密度０．８３ｇ／ｃｍ３）であり、反応媒体の溶媒がイソプロパノール／水（９０／１０、ｖ／ｖ）である以外、スクシニルデンプンについて記載されたような同様の条件で行われる。
【０３２１】
実施例１７
１６．１．置換度（ＤＳ）の測定
１６．１．１．スクシニルデンプンのＤＳの測定
ＤＳは直接滴定法により測定される。既知の質量の試料（〜１００ｍｇ）が７５℃で３０分間撹拌することにより１００ｍＬの蒸留水に溶解される。冷却後、溶液は０．０１Ｍの標準ＮａＯＨ溶液に対して滴定され、ＤＳは下記式：
ＤＳ＝１６２×（ＶＮａＯＨ×ＣＮａＯＨ）／ｍ−１００（ＶＮａＯＨ×ＣＮａＯＨ）
を用いることにより計算され、式中、１６２はグルコース単位（ＧＵ）のモル質量（ｇ／ｍｏｌ）であり、１００は各スクシニル置換基についてのＧＵの質量の純増加（ｇ／ｍｏｌ）であり、ｍは分析されるスクシニルデンプンの質量であり、ＶＮａＯＨは滴定により消費される標準ＮａＯＨ溶液の体積であり、ＣＮａＯＨは標準ＮａＯＨ溶液のモル濃度である。得られたＤＳは０．３６〜０．５１で変動する。
【０３２２】
１６．１．２．アセチルおよびヒドロキシプロピルデンプンのＤＳの測定
アセチルおよびヒドロキシプロピルデンプンについて、これらの官能化デンプン中には荷電基が存在しないため、ＤＳは（滴定の代わりに）元素分析により測定される。元素分析により、アセチルデンプンのＤＳは０．２５〜０．３６で変動し、ヒドロキシプロピルデンプンのＤＳは約０．４２である。
【０３２３】
実施例１８
デンプン誘導体のＦＴＩＲ分析
スクシニルデンプン（図１８）について、セクション１．３．２（実施例１のフーリエ変換赤外分光（ＦＴＩＲ）分析）において以前記載されたように、カルボキシメチルデンプン（図３）と比較される場合、同様のＦＴＩＲスペクトルプロファイル（図１８）が観察される。ＦＴＩＲ分析は、得られた粉末中の（スクシニル残基からの）カルボキシル基の存在を強調することにより、反応が起こったことの確認を可能にする。実際には、デンプンのカルボキシメチル化後、カルボキシレートアニオン（非対称および対称伸縮振動）に当たる１５９５および１４１５ｃｍ−１で新たな吸収バンドが出現する（図１８）。また、２９２５〜２８２０ｃｍ−１に位置する吸収バンドのスペクトル領域の中程度の増加が観察される。この現象は、アルキル鎖（−ＣＨ２−ＣＨ２）の伸縮振動に起因するスクシニル基の存在によるものであり得る。
【０３２４】
アセチルデンプンについて、１７４０ｃｍ−１で新たな吸収バンドが観察される。このバンドはアセチル基由来のカルボニル（−Ｃ＝Ｏ）の伸縮振動によるものである。
【０３２５】
ヒドロキシプロピルデンプンのＦＴＩＲスペクトルを参照すると、天然デンプンのそれと比較される場合顕著な違いは認められない。しかしながら、２９２５〜２８２０ｃｍ−１のスペクトル領域における吸収バンドのわずかな増加が観察される。この観察は、アルキル鎖（−ＣＨ２−および−ＣＨ３）由来の（Ｃ−Ｈ）の重複する伸縮振動によるものである。
【０３２６】
実施例１９
異なるデンプン誘導体中へのオメガ３の包接
この研究では、充填容量をスクシニル、アセチルおよびヒドロキシプロピルデンプン間だけでなく、実施例１において記載されたように得られるカルボキシメチルデンプンとも比較するため、ＢＡとしてオメガ３が用いられる。これらのデンプン誘導体中へのオメガ３の組み込みは実施例３において以前記載されたように調製される。実際には、異なる量の（０．５〜５．０ｇ）のオメガ３が異なるデンプン系マトリックスに添加され、錠剤形態に圧縮される場合目に見える微量の油または液体があふれ出ない、均一粉末のみが選択される。
【０３２７】
得られた結果は、デンプン系マトリックス／オメガ３の比がそれぞれ、スクシニルデンプンについて４：３（ｗ／ｗ）、アセチルデンプンについて４：１（ｗ／ｗ）、およびヒドロキシプロピルデンプンについて２：１（ｗ／ｗ）であることを示した。
【０３２８】
これらの結果は、スクシニルデンプンがヒドロキシプロピルまたはアセチルデンプンより高く、さらにカルボキシメチルデンプン（ＣＭＳ／オメガ３、２：１重量比）より良好なオメガ３充填容量を提供することを示した。アセチルデンプンについて認められる低いＢＡ充填容量は、おそらく一重らせん構造をとるように二重らせん構造を完全に変更または脱組織化するには小さすぎるアセテート官能基によるものであった。さらに、アセテート基は一般的には疎水性であり、外に残留する代わりに場合によってはらせんの中央キャビティ内へ誘導される。この現象は中央キャビティを縮小または妨害し、よってオメガ３の浸透または組み込みを防止し得る。スクシニルデンプン／オメガ３錯体が、水または生物媒体に溶解される場合、透明な溶液を提供することへの言及も重要である。しかしながら、この溶液は他ののデンプン誘導体／オメガ３錯体と比較してより粘性である。
【０３２９】
実施例２０
異なるデンプン誘導体中への他の生物活性剤の包接
アスタキサンチン、コレカルシフェロール（ビタミンＤ）およびアルテミシニン、等のような異なるＢＡが、スクシニル、アセチルおよびヒドロキシプロピルデンプンから得られるマトリックス中に組み込まれた。錯化は実施例６および７における以前の記載と同様に調製された。
【０３３０】
オメガ３と錯体形成するスクシニル、アセチルおよびヒドロキシプロピルデンプンについて、充填容量および機械特性に関して同様の挙動が認められた。
【０３３１】
好適な実施形態について以上で説明され、添付の図面で例示されたが、本開示から逸脱することなく変更が行われ得ることは当業者には明らかである。こうした変更は潜在的な変形とみなされ、本開示の範囲内に含まれる。
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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