(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
物質１ｇを１５℃の水１０００ｍｌに撹拌条件下（マグネットスターラーの１００ｒｐｍ）で投入し、該物質が溶解するまでの時間をＴとする場合に、１０００／Ｔ（ｍｇ／秒）の値が０．００１〜２０（ｍｇ／秒）である物質に対して、ＨＬＢが１５〜３０のショ糖脂肪酸エステル及び／又はポリオキシエチレン（２０）ソルビタンモノオレエートを０．１〜１０重量％で添加することを特徴とする物質の溶解速度の改善方法。
【請求項２】
物質に、ショ糖脂肪酸エステル及び／又はポリオキシエチレン（２０）ソルビタンモノオレエートの水溶液を添加し、その後に乾燥する請求項１記載の方法。
【請求項３】
物質に、ショ糖脂肪酸エステル及び／又はポリオキシエチレン（２０）ソルビタンモノオレエートの水溶液をスプレイし、その後に乾燥する請求項１記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、溶解速度の改善方法に関し、より詳細には、水溶性の物質の溶解速度を増大させる方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、難溶性物質の溶解性を改善しようとした試みはしばしばみられる（例えば、特開昭５７−１８９６５０号公報、特開昭５７−１８９６５１号公報、特開昭６３−２３０７０３号公報、特開平３−３２７３４号公報、特開平６−３４５８０２号公報）。
【０００３】
しかし、これら公報は、主として、元々水に溶けにくい物質の溶解度を改善しようとするものであり、一般的に温度を上昇させる方が溶解度が増大することから、物質を溶解させるための溶媒の温度を２０℃以上に限定しているものである。
このように、物質の溶解は、温度に依存することのみならず、ｐＨ、溶媒の種類、撹拌時の機械的条件、時間等によっても影響されることがよく知られているところである。
【０００４】
一方、物質の溶解を議論する場合には、ある系における溶解度（最終的な最大溶解度）とともに、この溶解度に到達するまでの時間が、少なくとも実用的な面においては極めて重要なファクターとなる。つまり、同じ溶解度を示す物質であっても、実際には、平衡に到達するまでの時間は種々の要因によって大きな差異が認められ、この部分の差異が商品価値を決める上でも大きなウエイトを占める例が、現実に数多く存在する。
【０００５】
例えば、医薬品の分野において、速溶性の錠剤や顆粒剤などの場合には、溶解度が大きいことが求められるというよりはむしろ、３０秒や１分以内と即座に溶解することが求められる場合が多い。また、食品分野において、アイスコーヒーやアイスティーに用いる甘味料の場合にも１〜２分以内と、迅速に溶解することが求められており、同様のことが紅茶等のお茶類抽出物の粉末や顆粒等の場合にも求められている。さらに、後者の場合には、夏場の用途として５℃前後における溶解速度を考慮する必要も求められている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上記に示すように、これまで、主として難溶性物質の溶解度を高めるための研究はなされてきたが、比較的水に溶けやすい物質をも含めた物質の溶解速度を増大させるための研究や発明、とりわけ低温下における研究はほどんどなされていないのが現状である。
【０００７】
これに対して、食品分野において、アイスティーやアイスコーヒーにおいて固形の甘味料を瞬時に溶解させるとか、香味や風味を保つために可能な限り低温下で物質を溶解させるとか、物質の分解を抑制させるために低温下で溶解などの処置を取らざるを得ないとか、医薬の分野において、医薬品の生物学的利用率を高めたり、即効性を持たせるというようなニーズが多いことも、一方では存在する。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、これらのニーズを満たすために鋭意研究を重ねた結果、１５℃における溶解速度が０．００１〜２０mg／秒の物質においては「溶解速度曲線」が極めて特異なシグモイド曲線を示し、しかも、この曲線の形状は、特定の界面活性剤を一定の割合で添加した場合に劇的に変化することを見出し、本発明を完成するに至ったのである。
【０００９】
すなわち、本発明によれば、１５℃において水に対する溶解速度が０．００１〜２０mg／秒の物質に対して、ＨＬＢが１５〜３０のショ糖脂肪酸エステル及び／又はポリオキシエチレン（20）ソルビタンモノオレエートを０．１〜１０重量％で添加する物質の溶解速度の改善方法が提供される。
【００１０】
【発明の実施の形態】
本発明の「１５℃において水に対する溶解速度が０．００１〜２０mg／秒の物質」における溶解速度とは、溶質１ｇを１５℃の水１０００ccに撹拌条件下（マグネットスターラーの１００ｒｐｍ）で投入し、溶解するまでの時間Ｔを測定し、１０００／Ｔ（mg／秒）で表したものを意味する。上記の範囲の溶解速度を示す物質は、一般に「温度に対する溶解速度曲線」が、２０〜３０℃を境として、それ以下とそれ以上とであたかも別個の系のような差異を示す。このような物質としては、溶解速度が０．００１〜２０mg／秒の範囲内にあるものであれば特に限定されるものではなく、有機物質、無機物質のいずれであってもよく、また、天然物や天然物からの抽出物であってもよい。
【００１１】
例えば、有機物質としては、Ｌ−アスコルビン酸、アセトアニリド、アセトアミド、クエン酸、グリシン、コハク酸、Ｄ−マンニトール、Ｌ−フェニルアラニン、ｐ−アミノ安息香酸、Ｌ−アラニン、アンチピリン、Ｄ−イソロイシン等が挙げられる。無機物質としては、塩化カリウム、リン酸水素、過マンガン酸カリウム、水酸化カリウム、塩化マグネシウム、硫酸マグネシウム、塩化マンガン、炭酸ナトリウム、塩化ナトリウム、硫酸ナトリウム、塩化亜鉛、硫酸亜鉛等が挙げられる。天然物としては、紅茶抽出物、ルイボスティー抽出物、ギムネマ抽出物、緑茶抽出物、ウーロン茶抽出物、カラメル、カンゾウエキス、ベンガラ等が挙げられる。これら物質は、単独又は２種以上の混合物、あるいはこれら物質の１種以上と他の物質を含有していてもよい。
【００１２】
また、本発明においては、上記物質にショ糖脂肪酸エステル及び／又はポリオキシエチレン（20）ソルビタンモノオレエートが添加される。ショ糖脂肪酸エステルは、ＨＬＢが１５〜３０、好ましくは１５〜２０である炭素数１２以上、好ましくは炭素数１２〜２０のショ糖脂肪酸エステルが挙げられる。ショ糖脂肪酸エステルの好ましい例としては、ショ糖モノステアリン酸エステル、ショ糖モノオレイン酸エステル、ショ糖モノパルミチン酸エステル等が挙げられ、これらを単独又は混合して用いることができる。また、ポリオキシエチレン（20）ソルビタンモノオレエートとしては、商品名トウィーン８０等が挙げられる。これらショ糖脂肪酸エステル及び／又はポリオキシエチレン（20）ソルビタンモノオレエートは、それぞれ単独で０．１〜１０重量％、好ましくは０．３〜５重量％か、またはショ糖脂肪酸エステル及びポリオキシエチレン（20）ソルビタンモノオレエートを組み合わせて合計０．１〜１０重量％、好ましくは０．３〜５重量％で添加される。
【００１３】
本発明の物質の溶解速度を改善する方法において、「１５℃において水に対する溶解速度が０．００１〜２０mg／秒の物質」にショ糖脂肪酸エステル及び／又はポリオキシエチレン（20）ソルビタンモノオレエートを添加する方法としては、例えば以下の方法が挙げられる。
すなわち、▲１▼粉末又は顆粒等の固体状の本発明における物質に、ショ糖脂肪酸エステル及び／又はポリオキシエチレン（20）ソルビタンモノオレエートを粉末又は顆粒等の固体状で添加し、任意に粉砕、混合する方法、
▲２▼ショ糖脂肪酸エステル及び／又はポリオキシエチレン（20）ソルビタンモノオレエートの水溶液を、予め、粉末又は顆粒等の固体状の本発明における物質の一部に添加して浸潤させた後、物質の残部と練合する方法、
▲３▼ショ糖脂肪酸エステル及び／又はポリオキシエチレン（20）ソルビタンモノオレエートの水溶液を、粉末又は顆粒等の固体状の本発明における物質に添加し、練合する方法、
▲４▼ショ糖脂肪酸エステル及び／又はポリオキシエチレン（20）ソルビタンモノオレエートの水溶液を、粉末又は顆粒等の固体状の本発明における物質にスプレーする方法、
▲５▼ショ糖脂肪酸エステル及び／又はポリオキシエチレン（20）ソルビタンモノオレエートの水溶液と、本発明における物質の水溶液又は懸濁液とを混合して、またはそれぞれ別々に供給しつつスプレードライする方法等が挙げられる。
【００１４】
なお、本発明における「物質」にショ糖脂肪酸エステル及び／又はポリオキシエチレン（20）ソルビタンモノオレエートを添加する場合には、いずれの化合物も、上記以外にいずれの形態及び方法で添加、混合されても本発明に包含されるものである。また、水溶液を調製する場合には、エタノールなどの溶媒を使用してもよいし、混合等した後に得られる物質を適宜乾燥処理に付してもよい。また、水溶液を調整する場合には、ショ糖脂肪酸エステル及び／又はポリオキシエチレン（20）ソルビタンモノオレエートが０．１〜８０重量％で含有させることが好ましい。
【００１５】
上記方法で得られた物質は、そのままの形態又は適当な賦形剤、結合剤、発泡助剤、崩壊剤、着色剤等の１種以上の種々の添加物を加えた形態で使用することにより、溶解速度を改善することもできるし、医薬品等の分野で公知の方法により、粉末、顆粒、錠剤、丸剤、バッカル剤等の所望の固形製剤に加工して使用することもできる。このように、所望の固形製剤に加工する場合にも、賦形剤、結合剤、発泡助剤、崩壊剤、着色剤等、１種以上の種々の添加物を加えてもよい。賦形剤としては、例えば、ショ糖、Ｄ−マンニトール、マルトース、グルコース、果糖、ブドウ糖、粉末還元麦芽糖水飴、乳糖、コーンスターチ、小麦でんぷん、馬鈴薯でんぷん、米でんぷん、イノシトール、エチルセルロース、キシリトール、結晶セルロース、合成ケイ酸アルミニウム、β−シクロデキストリン、Ｄ−ソルビトール、低置換度ヒドロキシプロピルセルロース、デキストリン、乳酸カルシウム、ヒドロキシプロピルスターチ、ヒドロキシプロピルセルロース、ヒドロキシプロピルメチルセルロース、ペクチン、メチルセルロース等が挙げられる。結合剤としては、結晶セルロース、メチルセルロース、低置換度ヒドロキシプロピルセルロース、コーンスターチ糊液、小麦でんぷん糊液、馬鈴薯でんぷん糊液、米でんぷん糊液、水飴、カルボキシメチルセルロースナトリウム、アラビアガム、コーンスターチ、小麦でんぷん、馬鈴薯でんぷん、米でんぷん、アルギン酸ナトリウム、キサンタンガム、軟質無水ケイ酸、デキストリン、トラガント末、ヒドロキシエチルセルロース、ヒドロキシエチルメチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン、マクロゴール、エチルセルロース、水飴等が挙げられる。発泡助剤としては、例えば酒石酸カリウム、炭酸水素ナトリウム等が挙げられる。崩壊剤としては、カルボキシメチルスターチ、アルファ化デンプン、カルボキシメチルスターチナトリウム、含水二酸化ケイ素、グァーガム、結晶セルロース、コーンスターチ、小麦でんぷん、馬鈴薯でんぷん、米でんぷん、乳糖、低置換度ヒドロキシプロピルセルロース、ヒドロキシメチルエチルセルロース、ヒドロキプロピルスターチ、ヒドロキシプロピルセルロース、ヒドロキシプロピルメチルセルロース、マクロゴール、Ｄ−マンニトール、メチルセルロース等が挙げられる。着色剤としては、ウコン抽出液、黄酸化鉄、カーボンブラック、カラメル、β−カロチン、カロチン液、カンゾウエキス、食用青色１号、食用黄色４号、食用黄色５号、食用黄色４号、アルミニウムレーキ、食用赤色１０２号、食用赤色２号、食用赤色３号、銅クロロフィル、ベンガラ、リボフラビン等が挙げられる。
【００１６】
たとえば、Ｌ−アスコルビン酸を物質として使用する場合、ショ糖モノステアリン酸エステル及び／又はトウィーン８０と、賦形剤としてショ糖、結合剤として水飴、発泡助剤として酒石酸カリウムと炭酸水素ナトリウムを含有する顆粒製剤とすることができる。
一般に、本発明の物質の溶解速度の改善方法においては、対象とする溶媒は水であるが、「溶解度」は言うまでもなく溶媒の量が問題となる。「日本薬局方」には、表１に示すように溶解度が規定されている。
【００１７】
【表１】
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【００１８】
つまり、溶解度は、物質の溶解度は溶媒である水の量によって決まるものである。いいかえれば、「１％の溶解度を示す物質」は、１ｇの溶質が９９ｇの水に完全に溶解することを意味し、半分量の水、４９．５ｇの水には０．５ｇの溶質しか溶解しない。また、１ｇの溶質は１０００ｇの水には容易に溶解する。このように溶解度を問題とする場合には、溶質に対する溶媒の量が決定的な役割を果たすことになる。一方、溶解速度の場合には、溶解度以上の溶媒量では、溶媒の量に対する依存性は少ない。つまり、「１％の溶解度を示す物質」の溶解速度は、溶媒が２００ｇの場合でも１０００ｇでも、溶解速度自体は他の条件を同一とする限り変化しない。
【００１９】
しかし、本発明においては、「１５℃において水に対する溶解速度が０．００１〜２０mg／秒の物質」に、ＨＬＢが１５〜３０のショ糖脂肪酸エステル及び／又はポリオキシエチレン（20）ソルビタンモノオレエートを０．１〜１０重量％で添加した場合には、低温下での溶解速度が著しく改善されるのに対し、高温下のそれは大差なく、結果的に溶解度曲線の温度依存性を顕著に減少させることを見いだしたのである。つまり、水に対して必ずしも難溶性とはいえないが、実際には、溶解速度が遅く、実用的には、問題のある物質でも、本発明により溶解速度が著しく改善されたのである。
【００２０】
【実施例】
以下、本発明の溶解速度の改善方法を、実施例にそって説明する。
なお、本実施例においては、加工食品や医薬品などの分野では、通常、溶質の量に対して圧倒的に多い溶媒量の系が対象とされることから、溶質の１ｇに対して１０００倍量の水を用いる系を対象とした。
【００２１】
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上記組成物の粉末を水によって練合して顆粒とするとき、得られた顆粒の溶解速度（顆粒１ｇを水１０００ｇに溶解する）は、表２に示したように、５℃で０．５mg／秒、１５℃で０．７mg／秒、３０℃で２mg／秒、５０℃で２０mg／秒であり、この組成の顆粒の溶解速度は、アスパルテーム単独の溶解速度にほぼ等しいことを認めた。
【００２２】
そこで、ショ糖脂肪酸エステルを種々の割合で水に溶かし、各水溶液に上記組成物を投入して湿潤させたのち、これを練合液として顆粒を製造した。得られた顆粒の５〜５０℃の各割合での溶解速度は表２に示す通りであった。
【００２３】
【表２】
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【００２４】
表２から、明らかにショ糖脂肪酸エステルの添加量の増大に伴って、上記組成物の顆粒の溶解速度が増大することが認められた。また、特に３０℃以下の温度領域における溶解速度の増大が著しく、５０℃では、ショ糖脂肪酸エステルの添加量によっては溶解速度は変化しないことが認められた。
【００２５】
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上記組成物の粉末を水によって練合して顆粒とするとき、得られた顆粒の溶解速度（顆粒１ｇを水１０００ｇに溶解する）は、表３に示したように、５℃で０．４mg／秒、１５℃で０．６mg／秒、３０℃で４mg／秒、５０℃で２５mg／秒であり、この組成の顆粒の溶解速度は、紅茶抽出物の溶解速度にほぼ等しいことを認めた。
【００２６】
そこで、ポリオキシエチレン（20）ソルビタンモノオレエートを種々の割合で水に溶かし、各水溶液に上記組成物を投入して湿潤させたのち、これを練合液として顆粒を製造した。得られた顆粒の５〜５０℃の各割合での溶解速度は表３に示す通りであった。
【００２７】
【表３】
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【００２８】
表３から、明らかにポリオキシエチレン（20）ソルビタンモノオレエートの添加量の増大に伴って、上記組成物の顆粒の溶解速度が増大することが認められた。また、特にポリオキシエチレン（20）ソルビタンモノオレエートの添加量の０．１％から溶解速度は増大し、１０％を超えるとほぼ平衡に達することが認められる。また、５０℃では、ポリオキシエチレン（20）ソルビタンモノオレエートの添加量によっては溶解速度は変化しないことが認められた。
【００２９】
（実施例３）
溶解速度の小さな物質Ａ（アスピリン：１５℃の溶解速度０．０００６mg／秒）と大きな物質Ｂ（粉糖（グラニュー糖の粉砕物）：１５℃の溶解速度２５mg／秒）とを用いて、ショ糖脂肪酸エステルを種々の割合で水に溶かし、各水溶液に上記組成物を投入して湿潤させたのち、これを練合液として顆粒を製造した。得られた顆粒を、１５℃の水に溶解した場合の溶解速度を表４に示す。
【００３０】
【表４】
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【００３１】
表４より、１５℃における溶解速度が０．０００６mg／秒と極めて小さい物質Ａの場合には、溶解速度はショ糖脂肪酸エステルの添加量の増大に伴って増大するが、最大でも０．００１mg／秒にしか上がらず、この増大値は実用的には余り意味のない改善であるといえる。
また、溶解速度が２５mg／秒と大きい物質Ｂの場合には、ショ糖脂肪酸エステルの添加量の増大によって溶解速度は殆ど変化しないことが認められた。
【００３２】
【発明の効果】
本発明の溶解速度の改善方法によれば、低温下において溶解速度の遅い物質に、ＨＬＢが１５〜３０のショ糖脂肪酸エステルを０．１〜１０重量％及び／又はポリオキシエチレン（20）ソルビタンモノオレエートを０．１〜１０重量％で添加することにより、かかる物質の溶解速度を著しく増大させることができる。これにより、多くの加工食品や医薬品について、極めて短時間内に冷水への溶解を可能にできることとなる。
【００３３】
その結果、各種工程の改善や生産性向上を達成できると共に、組成物を、迅速に完全溶解させることによる商品価値の増大や医薬品等の生物学的利用率の増大、さらには、即効性の達成等が可能となる。