(57)【要約】  処方箋不要型消耗品への組み込みに好適な積層マイクロビーズを開示する。上記積層マイクロビーズは、コアと、上記コアをカプセル化する少なくとも１つの活性成分層とを含んでよい。上記コア中の活性成分は、上記カプセル化層中の活性成分とは異なるものとすることができる。上記コア中の活性成分は、上記カプセル化層中の活性成分の効果を中和又は増強するよう選択できる。上記積層マイクロビーズは更に、ポリマー材料に取り囲まれた活性成分のマイクロスフェアを組み込むことができる。マイクロスフェア及びマイクロビーズの製造方法も説明する。【選択図】図１
2018504454.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
マイクロビーズコアであって：
第１の結合剤；及び
前記第１の結合剤全体に分散された複数の第１のマイクロスフェア
を含み、
各前記第１のマイクロスフェアは；
第１の活性成分コア；及び
前記活性成分コアをカプセル化する第１のポリマー材料
を含む、マイクロビーズコア；並びに
前記マイクロビーズコアをカプセル化する少なくとも１つの活性成分層であって、前記少なくとも１つの活性成分層は：
第２の活性成分；及び
第２の結合剤
を含む、少なくとも１つの活性成分層
を備える、積層マイクロビーズ。
【請求項２】
前記少なくとも１つの活性成分層は更に、前記活性成分層全体に分散された複数の第２のマイクロスフェアを含む、請求項１に記載の積層マイクロビーズ。
【請求項３】
各前記第２のマイクロスフェアは：
第２の活性成分コア；及び
前記第２の活性成分コアをカプセル化する第２のポリマー材料
を含む、請求項２に記載の積層マイクロビーズ。
【請求項４】
前記少なくとも１つの活性成分は、前記マイクロスフェアを含まない、請求項１に記載の積層マイクロビーズ。
【請求項５】
前記マイクロビーズの直径は２５〜５０００マイクロメートルであり、
前記複数の第１のマイクロスフェアの直径は０．５〜１００マイクロメートルである、請求項１に記載の積層マイクロビーズ。
【請求項６】
前記第１のポリマーは、メチルセルロース、エチルセルロース、微小結晶セルロース、クロスカルメロースナトリウム、リン酸二カルシウム、セルロース、プロラミンタンパク質（ゼイン）、ヒプロメロース、ヒドロキシプロピルメチルセルロース、カルボキシメチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、ポビドン、ヒプロメロース、脂質／蝋、トリグリセリド、リン脂質、カルナウバ蝋、綿実油、パーム油、大豆油及びステアリンを含む群から選択される、請求項１に記載の積層マイクロビーズ。
【請求項７】
少なくとも１つの活性成分を少なくとも１つのポリマーと混合して、活性成分集合体を形成するステップ；
前記活性成分集合体を微細化して、マイクロスフェアを形成するステップ；
前記マイクロスフェアを組み込んだマイクロビーズコアを形成するステップ
を含む、積層マイクロビーズを製造する方法。
【請求項８】
前記活性成分集合体を微細化する前記ステップの前に、前記活性成分集合体を固化させるステップを更に含む、請求項７に記載の方法。
【請求項９】
前記マイクロスフェアを組み込んだ活性成分層を形成するステップであって、前記活性成分層は前記マイクロビーズコアをカプセル化する、ステップを更に含む、請求項７に記載の方法。
【請求項１０】
前記少なくとも１つのポリマーは、メチルセルロース、エチルセルロース、微小結晶セルロース、クロスカルメロースナトリウム、リン酸二カルシウム、セルロース、プロラミンタンパク質（ゼイン）、ヒプロメロース、ヒドロキシプロピルメチルセルロース、カルボキシメチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、ポビドン、ヒプロメロース、脂質／蝋、トリグリセリド、リン脂質、カルナウバ蝋、綿実油、パーム油、大豆油及びステアリンを含む群から選択される、請求項７に記載の方法。
【請求項１１】
前記マイクロスフェア内の前記少なくとも１つの活性成分は、前記少なくとも１つのポリマーによってカプセル化される、請求項７に記載の方法。
【請求項１２】
処方箋不要型消耗品であって：
前記消耗品に組み込まれる積層マイクロビーズであって、前記積層マイクロビーズは：
マイクロビーズコアであって：
第１の活性成分；及び
第１の結合剤であって、前記第１の活性成分は前記第１の結合剤全体に分散される、第１の結合剤
を含む、マイクロビーズコア；
前記コアをカプセル化する少なくとも１つの活性成分層であって、前記少なくとも１つの活性成分層は：
前記第１の活性成分とは異なる第２の活性成分；及び
第２の結合剤であって、前記第２の活性成分は前記第２の結合剤全体に分散される、第２の結合剤
を含む、少なくとも１つの活性成分層
を含む、積層マイクロビーズを含む、処方箋不要型消耗品。
【請求項１３】
前記マイクロビーズコア及び前記少なくとも１つの活性成分層をカプセル化する封止層であって、前記封止層は、消費前に実質的に崩壊しない、封止層を更に備える、請求項１２に記載の処方箋不要型消耗品。
【請求項１４】
前記積層マイクロビーズは、前記コアをカプセル化する第１の活性成分層と、前記第１の活性成分層をカプセル化する第２の活性成分層とを含み、
前記第１の活性成分層は前記第２の活性成分を含み、前記第２の活性成分層は第３の活性成分を含む、請求項１２に記載の処方箋不要型消耗品。
【請求項１５】
前記第２の活性成分は、前記第３の活性成分とは異なる活性成分である、請求項１４に記載の処方箋不要型消耗品。
【請求項１６】
前記第２の活性成分は、前記第３の活性成分と同一の活性成分である、請求項１４に記載の処方箋不要型消耗品。
【請求項１７】
前記第２の活性成分層は更に、第３の結合剤を含み、
前記第１の活性成分層中の前記第２の結合剤の量は、前記第２の活性成分層中の前記第３の結合剤の量とは異なる、請求項１４に記載の処方箋不要型消耗品。
【請求項１８】
前記マイクロビーズは更に、前記第１の活性成分層と前記第２の活性成分層との間に配置された封止層を備える、請求項１４に記載の処方箋不要型消耗品。
【請求項１９】
前記第１の活性成分は、前記第２の活性成分の効果を中和又は低減する、請求項１２に記載の処方箋不要型消耗品。
【請求項２０】
前記第１の活性成分は、前記第２の活性成分の効果を増強又は補足する、請求項１２に記載の処方箋不要型消耗品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、積層徐放型マイクロビーズ及びその作製方法に関する。
【０００２】
参照により援用される関連出願の相互参照
本出願は、２０１５年１月１２日出願の米国仮特許出願第６２／１０２，４７７号、及び２０１５年４月２０日出願の米国仮特許出願第６２／１５０，１８１号の優先権及び利益を主張するものである。上記出願は、参照によってその全体が本出願に援用される。参照によって本出願に援用される上記出願又は他のいずれの文献が本開示と矛盾する場合、本開示が優先される。
【背景技術】
【０００３】
サプリメント及び／又は薬物を服用する個人は、カプセル、丸薬、錠剤等を週に複数回、場合によっては１日に複数回摂取して、これらが含有する必要量の活性成分を適切な時点において受け取ることがしばしば要求される。従来はこれにより、複数のラベル付き区画を有する薬物ログ又は丸薬ボックスの使用等によって、個人が自身のサプリメント／薬剤摂取を自己監視する必要がある。これらの方法により、人為的ミスの相当な機会がもたらされる。更に、１日又は１週間に複数の丸薬を摂取しなければならないという要件は、煩雑かつ不便な場合がある。また更に、多くの個人は、カプセル、丸剤、錠剤等の形態の医薬品又はサプリメントの嚥下が困難であるという理由で、このような物品の摂取が困難である。
【０００４】
このような問題のうちのいくつかを解決するために、薬物及び／又はサプリメントは、徐放型錠剤、丸薬又はカプセルとして提供されてきた。徐放型錠剤、丸薬又はカプセルは、服用後長期間に亘って活性成分を徐々に放出する単一の丸薬として、比較的多量の医薬品を提供することにより、１日あたり多数の丸薬、錠剤又はカプセルを摂取する苦痛を軽減することを試みるものである。しかしながら、これらの徐放型丸薬、カプセル又は錠剤の欠点としては：活性成分が放出される期間が限定されていること（例えば８時間以下）；嚥下が困難な大きなサイズ；１タイプの活性成分しか送達できないこと；及び多数の活性成分の、比較的微細に調整された送達（例えば活性成分の送達の所望の時間的間隔を含む）を提供できないことが挙げられる場合がある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
この「発明の概要」は、後に「発明を実施するための形態」において更に説明される複数の概念の、簡略化された形態での選択肢を紹介するために提供される。この「発明の概要」及び上述の「背景技術」は、請求対象の主題の重要な態様又は本質的な態様を同定することを意図したものではない。更に、この「発明の概要」は、請求対象の主題の範囲の決定を支援するものとして使用されることを意図したものではない。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
いくつかの実施形態では、積層マイクロビーズが開示される。上記積層マイクロビーズは、コアと、上記コアをカプセル化する少なくとも１つの活性成分層とを含むことができる。上記コアは複数のマイクロスフェアを含むことができ、上記複数のマイクロスフェアは、結合剤と密接に混合され、これにより、上記結合剤及び上記マイクロスフェアは上記コア全体に存在する。上記マイクロスフェアは、少なくとも１つの活性成分と、上記少なくとも１つの活性成分をカプセル化するポリマー材料とを含むことができる。上記少なくとも１つの活性成分層は、少なくとも１つの活性成分と、結合剤とを含むことができる。いくつかの実施形態では、上記マイクロスフェア内の上記活性成分は、上記活性成分層に含まれた上記活性成分とは異なる活性成分である。いくつかの実施形態では、上記コア内の上記活性成分は、上記活性成分層内の上記活性成分の効果を打ち消す又は増強するものである。いくつかの実施形態では、上記積層マイクロビーズは、処方箋不要型マイクロビーズである。
【０００７】
いくつかの実施形態では、処方箋不要型消耗品を開示する。上記消耗品は、その中に積層マイクロビーズを組み込んでよい。上記積層マイクロビーズは、コアと、上記コアをカプセル化する活性成分層とを含んでよい。活性成分は、上記コア及び上記活性成分層の両方の中に存在してよい。いくつかの実施形態では、上記コア内の上記活性成分は、上記活性成分層中の上記活性成分とは異なる活性成分である。いくつかの実施形態では、上記コア内の上記活性成分は、上記活性成分層内の上記活性成分の効果を打ち消す又は増強するものである。
【０００８】
いくつかの実施形態では、積層マイクロビーズの製造方法を開示する。上記方法は、少なくとも１つの活性成分を少なくとも１つのポリマーと混合して集合体を形成するステップを含むことができる。上記方法は更に、上記集合体を微細化してマイクロスフェアを形成するステップを含むことができる。上記マイクロスフェアは、上記ポリマーによってカプセル化された活性成分であってよい。上記方法は更に、上記マイクロスフェアを組み込んだマイクロビーズコア及び／又はマイクロビーズ活性成分層を形成するステップを含むことができる。
【０００９】
本明細書において開示される方法及びシステムの非限定的かつ非包括的実施形態を、以下の図面を参照して説明する。上記図面では、そうでないことが明記されていない限り、様々な図全体を通して、同様の番号は同様の部分を指す。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本明細書に記載の様々な実施形態による積層マイクロビーズの断面模式図。
【図１Ａ】本明細書に記載の様々な実施形態による別の積層マイクロビーズの断面模式図。
【図１Ｂ】本明細書に記載の様々な実施形態による更に別の積層マイクロビーズの断面模式図。
【図１Ｃ】本明細書に記載の様々な実施形態による更に別の積層マイクロビーズの断面模式図。
【図１Ｄ】本明細書に記載の様々な実施形態による更に別の積層マイクロビーズの断面模式図。
【図２】本明細書に記載の様々な実施形態による、積層マイクロビーズを形成する方法のフローチャート。
【図３】本明細書に記載の様々な実施形態による、共押出プロセスにおける使用に好適なカプセル化デバイスの概略断面図。
【図４】本明細書に記載の様々な実施形態による、積層マイクロビーズを形成する方法のフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
図１を参照すると、本明細書に記載の様々な実施形態による積層マイクロビーズ１００は、マイクロビーズコア１１０と、マイクロビーズコア１１０をカプセル化する少なくとも１つの活性成分層１２０とを含む。マイクロビーズコア１１０及び少なくとも１つの活性成分層１２０それぞれの中には一般に、少なくとも１つの活性成分が存在する。
【００１２】
マイクロビーズ１００は一般に、消費者が服用した後、活性成分層１２０内の活性成分が消費者の消化管内へと部分的に又は完全に放出され、その後マイクロビーズコア１１０内の活性成分が放出されるように設計される。このようにして、本開示のマイクロビーズは、消費者に対して活性成分の持続的な順次放出を提供できる。
【００１３】
マイクロビーズ１００は一般に球形であるが、他の形状も提供できる。いくつかの実施形態では、マイクロビーズ１００の直径は、１〜５０００マイクロメートルである。マイクロビーズ１００はこの範囲内となるように設計され、これにより、消費者が上記マイクロビーズを服用する際に、上記マイクロビーズの存在が概ねマスキングされる。これは、上記マイクロビーズが食品又は飲用可能な消費者向け飲料製品中に組み込まれる場合を含む。
【００１４】
一般に、本明細書に記載のマイクロビーズは、いくつかの理由から、カプセル又は錠剤とは異なるものと見做される。例えば上記マイクロビーズのサイズは、錠剤及びカプセルより小さく、これにより上記マイクロビーズは一般に服用がより容易となる。いくつかの実施形態では、本明細書に記載のマイクロビーズのサイズは１〜５０００マイクロメートルであるが、錠剤及びカプセルはこれより有意に大きい（例えば５０００〜１００００マイクロメートル）。マイクロビーズは錠剤及びカプセルより小さいため、食品又は飲料製品といった単一の消耗品に、異なる活性成分を有するマイクロビーズを含む複数のマイクロビーズを組み込むことがより容易になる。対照的に、大型のカプセル及び錠剤は、食品又は飲料への組み込みが困難である。
【００１５】
マイクロビーズコア１１０は一般に球形とすることができ、またマイクロビーズ１００の最も内側の部分として機能する。マイクロビーズコア１１０のサイズは一般には限定されないが、いくつかの実施形態では、マイクロビーズコア１１０の直径は１〜５０００マイクロメートルである。マイクロビーズコア１１０のサイズは一般に、比較的小さく維持され、これによりマイクロビーズ１００の全体的なサイズが最小化される。サイズが比較的小さいマイクロビーズ１００が一般に望ましく、これによりマイクロビーズ１００を食品又は飲用可能な消費者向け飲料に組み込むことができ、また消費者がマイクロビーズ１００を、一般に消費者が服用中に上記マイクロビーズを感じることなく、消費できる。
【００１６】
いくつかの実施形態では、マイクロビーズコア１１０は、１つ又は複数の活性成分を含む。いくつかの実施形態では、マイクロビーズコア１１０は活性成分のみから作製されるが、他の実施形態では、マイクロビーズコア１１０は活性成分及び他の構成成分を含むことができる。一例では、マイクロビーズコア１１０は、１つ又は複数の活性成分及び１つ又は複数の結合剤を含むことができる。上記活性成分及び結合剤を密接に混合することによって、両方の構成成分がコア１１０全体に存在するようにすることができる。
【００１７】
上記結合剤を用いて、マイクロビーズコア１１０の形状及び安定性の維持、並びに／又はマイクロビーズコア１１０が消費者の消化管に曝露された後にマイクロビーズコア１１０が崩壊する速度の制御を補助できる。マイクロビーズコア１１０に安定性を提供できるいずれの結合剤を用いることができ、また結合剤のいずれの組み合わせを用いることができる。マイクロビーズコア１１０中での使用に好適な例示的結合剤としては、メチルセルロース、エチルセルロース、微小結晶セルロース、クロスカルメロースナトリウム、リン酸二カルシウム、セルロース、ヒプロメロース、ヒドロキシプロピルメチルセルロース、カルボキシメチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、ポビドン、ポリ乳酸、ヒプロメロース、脂質／蝋、トリグリセリド、リン脂質、カルナウバ蝋、綿実油、パーム油、大豆油及びステアリンが挙げられるが、これらに限定されない。
【００１８】
いくつかの実施形態では、上記マイクロビーズコアは更に、１つ又は複数のイオン交換樹脂を含むことができる。イオン交換樹脂は、上記活性成分が上記コアへの組み込みにより好適なものとなるように上記活性成分の特性を変化させることによって、上記マイクロビーズコアに安定性を提供できる。いくつかの実施形態では、上記イオン交換樹脂を用いて、上記活性成分の極性、荷電レベル及び／又は可溶性を変化させることにより、上記活性成分を上記コア内において安定させる。いずれの好適なイオン交換樹脂を、いずれの組み合わせで使用できる。例示的なイオン交換樹脂としては、ローム・アンド・ハース社（Ｒｏｈｍ  ａｎｄ  Ｈａａｓ，  Ｉｎｃ．）が製造するアンバーライト（Ａｍｂｅｒｌｉｔｅ）医薬グレードカチオン及びアニオン交換樹脂が挙げられるが、これらに限定されない。
【００１９】
いくつかの実施形態では、上記マイクロビーズコアは更に、１つ又は複数の錯化剤を含むことができる。錯化樹脂及び錯化剤は、上記活性成分が上記コアへの組み込みにより好適なものとなるように上記活性成分の特性を変化させることによって、上記マイクロビーズコアに安定性を提供できる。いくつかの実施形態では、上記錯化剤を用いて、上記活性成分の極性、荷電レベル及び／又は可溶性を変化させることにより、上記活性成分を上記コア内において安定させる。いずれの好適な錯化剤を、いずれの組み合わせで使用できる。例示的な錯化剤としては、シクロデキストリン、塩化ナトリウム、塩化カリウム、塩化マグネシウム及び塩化カルシウム、タンニン、モノカルボン酸、ジカルボン酸、多カルボン酸、１‐ヒドロキシ‐２‐ナフトエ酸、アジピン酸、安息香酸誘導体、カフェイン酸、エラグ酸、エチルガレート酸、ゲンチジン酸、グルタミン酸、グルタル酸、マレイン酸、マロン酸、シュウ酸、コハク酸、並びにこれらの組み合わせが挙げられるが、これらに限定されない。
【００２０】
いくつかの実施形態では、上記マイクロビーズコアは更に、１つ又は複数のポリマーを含むことができる。ポリマーは、上記活性成分が上記コアへの組み込みにより好適なものとなるように上記活性成分の特性を変化させることによって、上記マイクロビーズコアに安定性を提供できる。いくつかの実施形態では、上記ポリマーを用いて、上記活性成分の極性、荷電レベル及び／又は可溶性を変化させることにより、上記活性成分を上記コア内において安定させる。いずれの好適なポリマーを、いずれの組み合わせで使用できる。例示的なポリマーとしては、メチルセルロース、エチルセルロース、微小結晶セルロース、クロスカルメロースナトリウム、リン酸二カルシウム、セルロース、プロラミンタンパク質（ゼイン）、ヒプロメロース、ポリ乳酸、ヒドロキシプロピルメチルセルロース、カルボキシメチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、ポビドン、ヒプロメロース、脂質／蝋、トリグリセリド、リン脂質、カルナウバ蝋、綿実油、パーム油、大豆油及びステアリンが挙げられるが、これらに限定されない。
【００２１】
いくつかの実施形態では、上記マイクロビーズコアは更に、１つ又は複数のキャリア剤を含むことができる。キャリア剤は、上記活性成分が上記コアへの組み込みにより好適なものとなるように上記活性成分の特性を変化させることによって、上記マイクロビーズコアに安定性及び流動性を提供できる。いくつかの実施形態では、上記キャリア剤を用いて、上記活性成分の極性、荷電レベル及び／又は可溶性を変化させることにより、上記活性成分を上記コア内において安定させる。いずれの好適なキャリア剤を、いずれの組み合わせで使用できる。例示的なキャリア剤としては、水、プロピレングリコール、セバシン酸ジブチル、ヒマワリ油、オレイン酸、コーン油、パーム油、ココナツ油、パーム核油、菜種油、ココナツバター油、大豆油、綿実油、オメガ油、オリーブ油、カルナウバパーム油、ミグロイル油、植物油、及びこれらの油に水添したものが挙げられるが、これらに限定されない。
【００２２】
マイクロビーズコア１１０が活性成分及び結合剤の両方を含む場合、マイクロビーズコア１１０は、（上記マイクロビーズコアの総重量ベースで）５〜９５重量％の活性成分及び５〜９５重量％の結合剤を含むことができる。いくつかの実施形態では、上記５〜９５重量％の結合剤は、上記コア内で使用されるイオン交換樹脂、錯化剤、及び／又はポリマーを含む。
【００２３】
更なる所望の効果を提供するために、他の構成成分をマイクロビーズコア１１０に含めることもできる。マイクロビーズコア１１０に含めてよい追加の構成成分としては、ｐＨバランサ、充填剤及び賦形剤が挙げられるが、これらに限定されない。これらの構成成分は、マイクロビーズコア１１０中に、上記所望の効果を提供するために必要ないずれの量で存在できる。
【００２４】
活性成分層１２０は一般に、マイクロビーズコア１１０をカプセル化し、これにより、マイクロビーズコア１１０には、活性成分層１２０を破壊することによってのみアクセスできる。図１に示すように、活性成分層１２０は均一な厚さを有することができるが、不均一な厚さを有する活性成分層も可能である。活性成分層１２０の厚さは一般に、限定されておらず、また例えば上記活性成分層内に提供される活性成分の量、及び上記活性成分層の破壊について望ましい速度といった、多様な異なる複数の要因に基づいて、変化させることができる。いくつかの実施形態では、活性成分層１２０の厚さは１０〜２５００マイクロメートルである。
【００２５】
活性成分層１２０は一般に、１つ又は複数の活性成分を含む。いくつかの実施形態では、活性成分層１２０は活性成分のみから作製されるが、他の実施形態では、活性成分層１２０は活性成分及び他の構成成分を含むことができる。一例では、活性成分層１２０は、１つ又は複数の活性成分及び１つ又は複数の結合剤を含むことができる。上記活性成分及び結合剤を密接に混合することによって、両方の構成成分がコア１１０全体に存在するようにすることができる。
【００２６】
上記結合剤を用いて、活性成分層１２０の形状及び安定性の維持を補助できる。また上記結合剤を提供することにより、消費者が服用した後に活性成分層１２０が崩壊する速度を変化させることができる。活性成分層１２０に安定性を提供できるいずれの結合剤を用いることができ、また結合剤のいずれの組み合わせを用いることができる。活性成分層１２０中での使用に好適な例示的結合剤としては、メチルセルロース、エチルセルロース、微小結晶セルロース、クロスカルメロースナトリウム、リン酸二カルシウム、セルロース、ヒプロメロース、ヒドロキシプロピルメチルセルロース、カルボキシメチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、ポビドン、ポリ乳酸、ヒプロメロース、脂質／蝋、トリグリセリド、リン脂質、カルナウバ蝋、綿実油、パーム油、大豆油及びステアリンが挙げられるが、これらに限定されない。
【００２７】
活性成分層１２０が活性成分及び結合剤の両方を含む場合、活性成分層１２０は、（上記活性成分層の総重量ベースで）５〜９５重量％の活性成分及び５〜９５重量％の結合剤を含むことができる。いくつかの実施形態では、上記５〜９５重量％の結合剤は、イオン交換樹脂及び／又は錯化剤を更に含む。
【００２８】
いくつかの実施形態では、活性成分層１２０中の結合剤の存在は、上記マイクロビーズを食品又は飲用可能な消費者向け飲料製品中に組み込んで、ある期間にわたって上記食品又は飲用可能な消費者向け飲料製品中に入れておく場合等に、消費者による服用前の上記マイクロビーズの有意な崩壊の防止を補助する。従っていくつかの実施形態では、上記活性成分層に含まれる結合剤の量は、これらの環境において上記マイクロビーズの有意な崩壊を防止するために具体的に選択される。
【００２９】
マイクロビーズコア１１０に関して上述したイオン交換樹脂、錯化剤、キャリア剤及び／又はポリマーは、活性成分層１２０中においてもいずれの組み合わせで使用できる。上で比較的詳細に記載したように、上記イオン交換樹脂、錯化剤、キャリア剤及び／又はポリマーは、例えば上記活性成分層の活性成分の特性を変化させることによって、上記活性成分層を安定化するために使用できる。
【００３０】
食品又は飲用可能な消費者向け飲料製品に組み込まれたマイクロビーズの有意な崩壊に対する更なる防御を提供すること等の、更なる所望の効果を提供するために、他の構成成分を活性成分層１２０に含めることもできる。活性成分層１２０に含めてよい追加の構成成分としては、ｐＨバランサ、充填剤及び賦形剤が挙げられるが、これらに限定されない。これらの構成成分は、活性成分層１２０中に、上記所望の効果を提供するために必要ないずれの量で存在できる。
【００３１】
図１Ａを参照すると、本開示の積層マイクロビーズ１００Ａは更に、１つ又は複数の外側封止層１３０を含むことができる。封止層を設けることにより、一般に、食品又は飲用可能な消費者向け飲料中で上記マイクロビーズを有意に崩壊させることなく、積層マイクロビーズ１００Ａを上記食品又は飲用可能な消費者向け飲料中においてある期間に亘って保存できることを保証できる。従って封止層１３０は好ましくは、食品又は飲用可能な消費者向け飲料製品中で有意に崩壊しないものの、消費者の消化管内で有意に崩壊する、材料又は材料の組み合わせから作製される。本明細書において使用される場合、用語「有意に崩壊する（ｓｕｂｓｔａｎｔｉａｌｌｙ  ｂｒｅａｋｄｏｗｎ）」は、マイクロビーズ又はマイクロビーズの構成成分が、２４時間未満の速度で、及び場合によっては８時間未満で完全に劣化することを意味している。上記マイクロビーズ又は上記マイクロビーズの構成部品が有意に崩壊しないように設計されている場合、これは、上記マイクロビーズ又は上記マイクロビーズの構成部品が少なくとも２４時間に亘って、場合によっては少なくとも数日、数週間、数ヶ月又は数年に亘って、完全に劣化しないことを意味する。例えば上記マイクロビーズを、小売店で消費者に販売されることになる食品又は飲用可能な消費者向け飲料製品に組み込む場合、上記マイクロビーズは、上記食品又は飲用可能な消費者向け飲料製品に必要な貯蔵寿命をもたらす十分な期間に亘って、有意に崩壊しない必要がある。いくつかの実施形態では、この貯蔵寿命は１週間以上、１ヶ月以上又は１年以上とする必要がある。その結果、上記マイクロビーズ又は上記マイクロビーズの構成部品は、適切な貯蔵寿命期間中に有意に崩壊しないものとすることができる必要がある。
【００３２】
いくつかの実施形態では、上記封止層は、上記マイクロビーズコア及び／又は活性成分層において任意に使用されるものと同様又は同一の結合剤を含む。封止層１３０における使用に好適な例示的な構成成分としては、アルギン酸誘導体、トレハロース（マイロース）、ヒドロキシエクトイン、ｏ‐トルイジン、マルチトール、ラクチトール、パマチニット、エクトイン、ポリスチレン、ポリ塩化ビニル、ポリカーボネート、ポリ乳酸ポリエチレン、マイラー、セロファン、ポリアクリレート、エチレン‐酢酸ビニルポリマー、非侵食性ポリウレタン、ポリフッ化ビニル、ポリビニルイミダゾール、クロロスルホン化ポリオレフィン、ポリエチレンオキシド、ポリビニルアルコール、ナイロン、ポリラクチド、ポリグリコール酸（ＰＧＡ）、ポリラクチド‐コ‐グリコリド（ＰＬＧＡ）、ポリカーボネート、ポリカプロラクトン、ポリアミド、ポリ無水物、ポリアミノ酸、ポリオルトエステル、ポリアセタール、ポリヒドロキシアルカノエート、ポリシアノアクリレート、分解性ポリウレタン、ガム、ラテックス、ゴム、セルロースアセテートフタレート（イーストマン・セルアセフェート（Ｅａｓｔｍａｎ‐Ｃｅｌｌａｃｅｐｈａｔｅ）ＣＡＰ）、酢酸ビニルクロトン酸コポリマー（ルヴィセット（Ｌｕｖｉｓｅｔ））、メタクリル酸／（メタ）アクリル酸エステルコポリマー（ユードラギット（Ｅｕｄｒａｇｉｔ））、ヒドロキシプロピルメチルセルロースフタレート、ポリスチレン‐ポリ（メチルアクリレート）、充填剤／可塑剤（例えばＣａＣＯ３、タルク、ＴｉＯ２、ＰＥＧ、ＰＶＰ）、脂質及び蝋、綿実油、カルナウバ油、オレイン酸、大豆油、パーム油、オレイン酸、ココナツ油、上述の脂質及び蝋に水添したもの、乳清タンパク質、並びにこれらの組み合わせが挙げられるが、これらに限定されない。
【００３３】
封止層１３０は一般に、マイクロビーズ１００をカプセル化し、これにより活性成分層１２０及びマイクロビーズコア１１０に、封止層１３０を破壊せずにアクセスすることはできなくなる。図１Ａに示すように、封止層１３０は均一な厚さを有するが、上記封止層が不均一な厚さを有する実施形態も想定される。封止層１３０はいずれの好適な厚さを有することができ、選択される具体的な厚さは、その中に上記マイクロビーズを堆積させる食品又は飲用可能な消費者向け飲料製品に左右されることが多い。例えば、上記封止層を比較的迅速に崩壊させることができる食品又は飲用可能な消費者向け飲料製品（例えば酸性食品又は飲用可能な消費者向け飲料）中では、貯蔵寿命を延長するために、厚さを比較的大きくしてよい。上記封止層を崩壊させることがあまりできない食品又は飲用可能な消費者向け飲料製品中では、所望の貯蔵寿命を提供しながら、厚さを比較的小さくすることができる。いくつかの実施形態では、上記封止層の厚さは１０〜２５００マイクロメートルである。
【００３４】
図１Ｂを参照すると、複数の活性成分層１２０ａ、１２０ｂ、１２０ｃを有するマイクロビーズ１００Ｂが図示されている。図１Ｂに示されているマイクロビーズ１００Ｂは、３つの活性成分層１００を有するマイクロビーズ１００Ｂを示しているが、いずれの数の活性成分層を設けることができる。
【００３５】
各活性成分層１２０ａ、１２０ｂ、１２０ｃは、図１において上述した活性成分層１２０と同様又は同一とすることができる。各活性成分層１２０ａ、１２０ｂ、１２０ｃは、１つ又は複数の活性成分を含むことができ、また任意に、結合剤等の他の構成成分を含むこともできる。活性成分層１２０ａ、１２０ｂ、１２０ｃは全て同一の活性成分を含むことができ、又は１つ若しくは複数の活性成分層が、他の活性成分層とは異なる活性成分を含むことができる。活性成分層１２０ａ、１２０ｂ、１２０ｃは全て同一の厚さを有することができ、又は１つ若しくは複数の活性成分層が、他の活性成分層とは異なる厚さを有することができる。活性成分層１２０ａ、１２０ｂ、１２０ｃは全て結合剤を含むことができ、又は活性成分層１２０ａ、１２０ｂ、１２０ｃのうちの１つのみ若しくはいくつかが結合剤を含むことができる。活性成分層１２０ａ、１２０ｂ、１２０ｃが結合剤を含む場合、各層は、同一量の結合剤を有することができ、又は１つ若しくは複数の活性成分層が、他の活性成分層とは異なる量の結合剤を有することができる。
【００３６】
活性成分層において発生し得る上述の可変性に鑑みて、活性成分層１２０ａ、１２０ｂ、１２０ｃはそれぞれ、様々な所望の効果を提供するように特異的に設計できる。例えば、最も外側の活性成分層１２０ａの結合剤の量を、他の層１２０ｂ、１２０ｃより少なくすることができ、これにより、上記マイクロビーズの服用後に、層１２０ａ中の活性成分は消費者の消化管内へと迅速に放出される一方で、層１２０ｂ、１２０ｃ中の活性成分は消化管内へよりゆっくりと放出される。別の例では、最も外側の活性成分層１２０ａの結合剤の量を、他の層１２０ｂ、１２０ｃより多くすることができ、これにより、服用後に、層１２０ａ中の活性成分はゆっくりと放出される一方で、層１２０ｂ及び１２０ｃ中の活性成分はより迅速に放出される。これにより、上記マイクロビーズが活性成分の遅延放出を提供するものの、最初の遅延の終了後には活性成分の正常な連続放出を提供するような状況を提供できる。
【００３７】
図１Ｂには図示されていないが、マイクロビーズ１００Ｂは更に、（図１Ａに示されている外側封止層１３０に加えて、又は外側封止層１３０の代わりに）隣接する活性成分層のうちのいくつか又は全ての間に封止層を含むことができる。隣接する活性成分層の間に設けられた封止層は、図１Ａを参照して上述した封止層１３０と同様又は同一とすることができる。隣接する活性成分層の間の追加の封止層の存在により、各活性成分層中の活性成分が消費者の消化管内へと放出される速度の調整を補助できる。活性成分層の間に位置する封止層により、一般に、外側活性成分層中の活性成分が放出される時点と内側活性成分層中の活性成分が放出される時点との間の時間的間隔が発生することになる。
【００３８】
いくつかの実施形態では、１つ又は複数の封止層は具体的には、マイクロビーズコアと、上記マイクロビーズコアに最も近接した活性成分層との間に設けられる。このような封止層は、図１Ａを参照して上述した封止層１３０と同様又は同一とすることができる。上記マイクロビーズコアと、上記最近接活性成分層との間の封止層により、上記マイクロビーズコアに最も近接した活性成分層中の活性成分の放出と、上記マイクロビーズコア中の活性成分の放出との間に、時間的間隔が存在することを保証することを補助できる。このような遅延は例えば、上記マイクロビーズコア中の活性成分が、（以下でより詳細に議論するように）上記活性成分層中の活性成分の効果を中和又は低減するために提供されている場合に有用となり得る。
【００３９】
図１Ｃを参照すると、マイクロビーズ１００Ｃは、コア１１０を含むことができ、マイクロビーズコア１１０全体に亘って活性成分マイクロスフェア１０５が分散されている。このような構成により、活性成分の放出速度及びタイミングに関してより多くの設計上の選択肢が可能となる。マイクロビーズスフェア１０５はまた、マイクロビーズスフェア１０５内に存在する活性成分に更なる安定性及び保護を提供できる。
【００４０】
各マイクロスフェア１０５は、封止材料でコーティングされた１つ又は複数の活性成分を含むことができる。マイクロスフェア１０５のコアは、活性成分のみを含むことができ、又は上でより詳細に議論した結合剤、錯化剤、イオン交換樹脂、キャリア剤、及び／若しくはポリマー等の他の構成成分を含むことができる。上記活性成分の周囲をコーティングする封止材料は、上記活性成分を完全にカプセル化できる。いくつかの実施形態では、上記マイクロスフェアの上記封止材料は、上でより詳細に説明したポリマー材料である。いくつかの実施形態では、上記マイクロスフェアのサイズは０．００１〜２０００マイクロメートルである。上記マイクロスフェアの形成方法については、以下でより詳細に議論する。
【００４１】
図１Ｃに示すように、上記マイクロスフェアはコア１１０に組み込まれる。上記コアは、上でより詳細に説明したコア１１０と同様又は同一とすることができる。従って上記コアは、活性成分のみ、又は活性成分と結合剤若しくは他の構成成分との組み合わせを含むことができる。更に他の実施形態では、マイクロスフェア１０５が組み込まれるコア材料は活性成分を含まず、その代わりに、上で議論されているような結合剤及び／又は他の構成成分から作製される。図１Ｃはまた、コア１１０が活性成分層１２０によって取り囲まれていることを示し、活性成分層１２０は、上でより詳細に説明した活性成分層１２０と同様又は同一である。
【００４２】
図１Ｄを参照すると、マイクロビーズ１００Ｄは、マイクロスフェア１０５が活性成分層１２０にも組み込まれていることを除いて、図１Ｃに示されているマイクロビーズ１００Ｃと同様である。このような実施形態では、マイクロスフェア１０５が分散されている上記活性成分層は、活性成分も含むことができ、又は活性成分層１２０は活性成分を含まないものとすることができる（この場合、活性成分層は、上でより詳細に説明した上記封止層により類似したものとなる）。
【００４３】
図１Ｄは、マイクロスフェア１０５が堆積された単一の活性成分層１２０を有する、マイクロビーズ１００Ｄを示す。しかしながら、活性成分層１２０の数は制限されていない。同様に、多数の活性成分層１２０が設けられている場合、上記活性成分層のうちの１つ又は複数はマイクロスフェア１０５を含んでよく、その一方で他の活性成分層はマイクロスフェア１０５を含まなくてよい。様々な層、コア及びマイクロスフェアに含まれている活性成分は、同一の活性成分、又は異なる複数の活性成分のいずれの組み合わせとすることができる。
【００４４】
上述の実施形態のうちのいずれにおいて、マイクロビーズ１００、１００Ａ、１００Ｂ、１００Ｃ、１００Ｄは、水を略又は全く含まないものとすることができる。本明細書において使用される場合、用語「略含まない（ｓｕｂｓｔａｎｔｉａｌｌｙ  ｆｒｅｅ）」は、上記マイクロビーズ中に存在する水が（上記マイクロビーズの総重量ベースで）２．５重量％未満であることを意味する。上記マイクロビーズ中に水が存在しないことにより、上記マイクロビーズが例えば飲用可能な消費者向け飲料中に組み込まれた場合に有意に崩壊しないことを保証することを補助できる。代わりに、水をほとんど又は全く有しない上記マイクロビーズは、消費者の消化管に曝露された後でしか、明らかな崩壊を開始しない。
【００４５】
上記マイクロビーズが含むことができる活性成分は一般に限定されず、ヒトである消費者の体内においていずれのタイプの効果又は変化を促進又は誘発するいずれの活性成分を含んでよい。
【００４６】
例示的な活性成分としては：栄養補助食品、ビタミン、サプリメント、ミネラル、酵素、プロバイオティクス、気管支拡張剤、アナボリックステロイド、中枢興奮剤、鎮痛剤、タンパク質、ペプチド、抗体、ワクチン、麻酔剤、制酸剤、駆虫剤、抗不整脈剤、抗生物質、抗凝固剤、抗コリン作動剤、抗痙攣剤、抗鬱剤、抗糖尿病剤、止瀉剤、制吐剤、抗癲癇剤、抗ヒスタミン剤、抗ホルモン剤、抗高血圧剤、抗炎症剤、抗ムスカリン剤、抗真菌剤、抗新生物剤、抗肥満薬、抗原虫剤、抗精神病剤、鎮痙剤、抗血栓剤、抗甲状腺薬、鎮咳剤、抗ウイルス剤、抗不安剤、収斂剤、β‐アドレナリン受容体遮断薬、胆汁酸、気管支鎮痙薬、カルシウムチャネル遮断剤、強心配糖体、避妊剤、コルチコステロイド、診断剤、消化剤、プロバイオティクス、利尿剤、ドーパミン作動剤、電解質、催吐剤、止血薬、ホルモン、ホルモン補充療法薬、催眠剤、血糖降下薬、免疫抑制剤、性交不能治療薬、緩下剤、脂質調節剤、筋弛緩剤、鎮痛剤、副交感神経遮断剤（ｐａｒａｓｙｍｐａｔｈｉｃｏｌｙｔｉｃｓ）、副交感神経模倣剤（ｐａｒａｓｙｍｐａｔｈｉｃｏｍｉｍｅｔｉｃｓ）、プロスタグランジン、精神刺激剤、鎮静剤、性ステロイド、鎮痙剤、スルホンアミド、交感神経遮断剤（ｓｙｍｐａｔｈｉｃｏｌｙｔｉｃｓ）、交感神経模倣剤（ｓｙｍｐａｔｈｉｃｏｍｉｍｅｔｉｃｓ）、交感神経模倣剤（ｓｙｍｐａｔｈｏｍｉｍｅｔｉｃｓ）、甲状腺模倣剤、甲状腺鎮静薬、血管拡張剤、及びキサンチン；薬剤又は剤物、口臭消臭剤、ビタミン及び他の食用サプリメント、ミネラル、カフェイン、テアクリン、大麻、ニコチン、フルーツジュース等、並びにこれらの混合物が挙げられるが、これらに限定されない。有用な薬剤としては、ＡＣＥ阻害剤、抗狭心症薬、抗不整脈剤、抗喘息剤、抗コレステロール剤、鎮痛剤、麻酔剤、抗痙攣剤、抗鬱剤、抗糖尿病剤、止瀉製剤、解毒剤、抗ヒスタミン剤、抗高血圧薬、抗炎症剤、抗脂質剤、抗躁病剤、抗嘔吐剤、抗脳卒中剤、抗甲状腺製剤、抗腫瘍薬、抗ウイルス剤、座瘡薬、アルカロイド、アミノ酸製剤、鎮咳剤、抗尿酸血症薬、抗ウイルス薬、アナボリック製剤、全身性及び非全身性抗感染剤、抗新生物剤、抗パーキンソン病剤、抗リウマチ剤、食欲刺激薬、生物応答修飾剤、血液調節剤、骨代謝調節剤、心臓血管剤、中枢神経系刺激剤、コリンエステラーゼ阻害剤、避妊剤、充血除去剤、食用サプリメント、ドーパミン受容体アゴニスト、子宮内膜症管理剤、酵素、バイアグラ（Ｖｉａｇｒａ）（商標）として現在販売されているクエン酸シルデナフィル等の勃起不全治療剤、妊娠促進剤、胃腸剤、ホメオパシー療法、ホルモン、高カルシウム血症及び低カルシウム血症管理剤、免疫調節剤、免疫抑制剤、偏頭痛製剤、乗り物酔い治療剤、筋弛緩剤、肥満管理剤、骨粗鬆症用製剤、分娩促進剤、副交感神経遮断剤（ｐａｒａｓｙｍｐａｔｈｏｌｙｔｉｃｓ）、副交感神経模倣剤（ｐａｒａｓｙｍｐａｔｈｏｍｉｍｅｔｉｃｓ）、プロスタグランジン、精神療法剤、呼吸器剤、鎮静剤、ブロモクリプチン又はニコチン等の禁煙補助剤、交感神経遮断剤（ｓｙｍｐａｔｈｏｌｙｔｉｃｓ）、振戦用製剤、尿管用作用剤、血管拡張剤、緩下剤、制酸剤、イオン交換樹脂、抗発熱剤、食欲抑制剤、���痰剤、抗不安剤、抗潰瘍薬、抗炎症性物質、冠状動脈拡張剤、大脳拡張剤、末梢血管拡張剤、向精神薬、興奮剤、抗高血圧薬、血管収縮剤、偏頭痛治療剤、抗生物質、精神安定剤、抗精神病剤、抗腫瘍薬、抗凝固剤、抗血栓薬、催眠剤、制吐剤、抗嘔吐剤、抗痙攣剤、神経筋薬、高血糖及び低血糖症剤、甲状腺及び抗甲状腺製剤、利尿剤、鎮痙剤、子宮弛緩剤、抗肥満薬、赤血球形成薬、抗喘息剤、咳抑制剤、粘液溶解剤、ＤＮＡ及び遺伝子改変薬、大麻、ＴＨＣ、ＣＢＤ、並びにこれらの組み合わせが挙げられる。
【００４７】
消耗品中での使用のために選択される活性成分を用いて、多様な条件に対処できる。いくつかの実施形態では、上記活性成分は、興奮剤、電解質、ビタミン及びミネラルといった、身体的性能を増強するために一般に使用されるものから選択される。このような実施形態では、消耗品マトリックスを用いて、上記活性成分のうちのいずれを、必要に応じて、及び運動競技中の特定のイベントに応答して、送達できる（例えば自転車レースの急峻なクライミングの開始時の、カフェインの適時放出）。いくつかの実施形態では、上記活性成分は、多様な状態を治療及び／又は予防するために必要な医薬品とすることができる。特定の例では、上記活性成分は、心臓発作の危険性が高いヒト等における、生命を脅かす状態を治療するために選択され、この場合、上記消耗品は必要に応じて（場合によってはこのような患者を監視する医師等の遠隔地のユーザによって）ニトログリセリンを提供できる。更に別の実施形態では、上記活性成分は、いずれのタイプの食欲抑制剤とすることができ、従って、体重を減少させようとしている個人が上記消耗品を使用できる。このような実施形態では、上記消耗品を用いて、ユーザが食欲を感じた場合等に、必要に応じて食欲抑制剤を送達できる。
【００４８】
上記活性成分は、上記マイクロビーズ中に、いずれの所望の量及びいずれの所望の組み合わせで含まれていてよい。いくつかの実施形態では、上記マイクロビーズは、何らかの所望の結果を達成するために協力して作用するよう具体的に選択された２つ以上の活性成分を含む。活性成分の順次放出のために、異なる活性成分を、上記マイクロビーズの異なる部分に配置できる。いくつかの実施形態では、第１の活性成分が１つ又は複数の活性成分層に含まれ、第１の活性成分とは異なる第２の活性成分が上記マイクロビーズコアに含まれる。いくつかの実施形態では、第１の活性成分が１つ又は複数の外側活性成分層に設けられ、第１の活性成分とは異なる第２の活性成分が１つ又は複数の内側活性成分層（即ち、上記外側活性成分層よりも上記マイクロビーズコアに近接して位置する活性成分層）に含まれる。このような実施形態では、上記マイクロビーズコアは、上記第１の活性成分、上記第２の活性成分、上記第１及び第２の活性成分とは異なる第３の活性成分、又はこれらの組み合わせを含むことができる。複数の活性成分層を有するマイクロビーズはまた、異なる活性成分層が交互になった層を含むことができ、例えばそれぞれ同一の第１の活性成分を含む第１、第３及び第５の活性成分層、並びにそれぞれ第１の活性成分とは異なる同一の第２の活性成分を含む第２及び第４の活性成分層を有する、マイクロビーズ等である。最終的には、活性成分層と活性成分との組み合わせは、ある範囲の所望の効果のいずれを実現するように設計できる。
【００４９】
いくつかの実施形態では、上記マイクロビーズは２つ以上の活性成分を含み、上記活性成分のうちの少なくとも１つは、他の活性成分のうちの１つの効果を中和又は低減する。典型的には、上記中和又は低減効果を有しない活性成分は、１つ若しくは複数の内側活性成分層及び／又はマイクロビーズコア内に配置されることになる。これにより上記マイクロビーズは、１つ又は複数の外側活性成分層から第１の活性成分を放出した後、内側活性成分層及び／又はマイクロビーズ中の第２の活性成分を放出し、これは第１の活性成分の効果を中和又は低減する。
【００５０】
第２の活性成分が第１の活性成分の効果を中和又は打ち消すような、活性成分のいずれの組み合わせを使用できる。例示的な組み合わせとしては、（睡眠を誘発するための）メラトニン等の睡眠補助剤及び（個体を覚醒させるための）カフェイン等の興奮剤が挙げられる。
【００５１】
いくつかの実施形態では、上記マイクロビーズは２つ以上の活性成分を含み、上記少なくとも２つの活性成分を組み合わせることによって相補的効果が提供されるか、又は１つの活性成分が他の活性成分を増強する。これは、従来は所望の効果を得るために別個に、ただし連続して与えられる、複数の活性成分を含むことができる。典型的には、最初に送達されることになる活性成分は、１つ又は複数の外側活性成分層中に配置され、２番目に送達されることになる活性成分は、１つ若しくは複数の内側活性成分層及び／又はマイクロビーズコア内に配置されることになる。これにより上記マイクロビーズは、１つ又は複数の外側活性成分層から第１の活性成分を放出した後、内側活性成分層及び／又はマイクロビーズコア中の第２の活性成分を放出し、これは第１の活性成分の効果を補完又は増強する。
【００５２】
第２の活性成分が第１の活性成分の効果を増強又は補完するような、活性成分のいずれの組み合わせを使用できる。
【００５３】
いくつかの実施形態では、上記マイクロビーズは、上記マイクロビーズが処方箋不要型となるよう、及び／又はＦＤＡ規制を受けないよう、具体的に処方される。これは、処方箋不要型の活性成分のみを使用すること、処方箋が必要な活性成分を処方箋が不要な量で使用すること、ＧＲＡＳ（Ｇｅｎｅｒａｌｌｙ  Ｒｅｇａｒｄｅｄ  Ａｓ  Ｓａｆｅ：一般に安全と認められる）構成成分のみを使用すること、ＧＲＡＳに適合する量で使用される構成成分のみを使用すること、又はこれらの組み合わせを含むことができる。本明細書において使用される場合、用語「ＧＲＡＳ」は、現在ＧＲＡＳと見做されている構成成分及び将来ＧＲＡＳと見做され得る構成成分を含むことを意図したものである。いくつかの実施形態では、本開示のマイクロビーズは店頭販売用に設計されており、これは食品及び飲用可能な消費者向け飲料に組み込まれる場合を含む。
【００５４】
上で言及したように、本明細書に記載のマイクロビーズは、食品又は飲用可能な消費者向け飲料製品に組み込むことができ、これにより個人は食品又は飲用可能な消費者向け飲料製品を消費することによって上記マイクロビーズを消費する。いずれの食品又は飲用可能な消費者向け飲料製品を上記マイクロビーズと併用できる。食品製品としては例えば、バー、パン、クッキー、ブラウニー等の焼いた食品が挙げられる。他の食品製品としては、シリアル、オートミール、ヨーグルト、ゼリー及び他のより流動性のタイプの固体が挙げられる。飲用可能な飲料製品としては例えば、水、ジュース、コーヒー、シェーク、スムージー、エナジードリンク、ソーダ等が挙げられる。上記マイクロビーズは、グミやゲルに組み込むこともできる。
【００５５】
食品又は飲用可能な消費者向け飲料製品に組み込まれる場合、上記マイクロビーズは典型的には、上記マイクロビーズが長期間に亘って上記食品又は飲用可能な消費者向け飲料製品中で有意に崩壊しないように設計される。これにより、上記マイクロビーズが組み込まれる上記製品は、例えば小売販売の要件として必要な十分な貯蔵寿命を有することができる。上記マイクロビーズが食品又は飲用可能な消費者向け飲料製品中で有意に崩壊するのを防止するいずれの手段を使用でき、これは例えば、上でより詳細に議論したような、封止層、追加量の結合剤等を提供することを含む。
【００５６】
上記マイクロビーズは、スティックパケット（ｓｔｉｃｋ  ｐａｃｋｅｔ）中で保管及び／又は販売することもでき、これにより、上記マイクロビーズを食品又は飲用可能な消費者向け飲料製品に後から添加できる。ある特定の例では、スティックパケットが提供され、上記スティックパケット中で保管されるマイクロビーズの量は、上記マイクロビーズを標準的な水ボトル（例えば１６．９液量オンスの水が入る水ボトル）に組み込むために好適なものとする、特定の量である。このような実施形態では、上記スティックパケット中で保管されるマイクロビーズは、必要な封止層又は結合剤を少なくすることができる。というのは、上記マイクロビーズは、消費者が食品又は飲用可能な消費者向け飲料製品を服用しようとする際に、上記食品又は飲用可能な消費者向け飲料製品に添加されるだけであるためである。
【００５７】
図２を参照すると、本明細書に記載のマイクロビーズを調製する方法２００は一般に、以下のステップを含むことができる：マイクロビーズコアを形成するステップ２１０；例えば粉体積層技法等によって、１つ又は複数の活性成分層を形成するステップ２２０；及び封止層を形成する任意のステップ２３０。
【００５８】
マイクロビーズコアを形成するステップ２１０に関して、このステップは、少なくとも１つの活性成分を含むマイクロメートルスケールの概ね球形のコアの形成に関して公知であるいずれの技法又は方法の使用を含むことができる。いくつかの実施形態では、上記マイクロビーズコアは、回転造粒技法、粉体積層技法、噴霧乾燥技法、噴霧冷却技法、液体押出／共押出、３Ｄ印刷、同心ノズル、押出／球形形成、及びこれらの組み合わせを用いて形成される。
【００５９】
回転造粒技法では、回転造粒器が一般に採用され、マイクロメートルスケールのコアを形成できるいずれの好適な回転造粒器を使用できる。上記マイクロビーズコアを形成する方法は一般に、乾燥粉体を回転造粒器内に堆積させることを含み、上記乾燥粉体はその後空気で吹き飛ばされる。浮揚させた後、回転造粒器のチャンバ内に液体を噴霧する。合体によってマイクロビーズコアの凝集が発生する。このプロセスは、概ね均一のサイズの球形コアを形成する。
【００６０】
上記回転造粒器内に堆積された乾燥粉体混合物は、上記マイクロビーズコア中に存在することになる上記少なくとも１つ又は複数の活性成分を含むことができる。上記乾燥粉体混合物は、結合剤及び上で議論した他の構成成分等の、上記マイクロビーズコアの他の任意の構成成分を、必要に応じて含むことができる。上記乾燥粉体混合物中に存在する活性成分及び他の構成成分の量は、上で議論した量と同様又は同一とすることができる。
【００６１】
上記回転造粒器内へと噴霧された上記液体は、上記マイクロビーズコア中に存在することになる上記少なくとも１つ又は複数の活性成分を含むことができる。いくつかの実施形態では、上記回転造粒器は、活性成分と結合剤との密接な混合物であるコアを製造する（即ち上記活性成分及び上記結合剤の両方が、上記コア全体に亘って分散される）。上記回転造粒器へと噴霧される結合剤の量は、上記コアの構成に関して上述した量に左右され得る。
【００６２】
上記回転造粒器内で形成される上記マイクロビーズコアのサイズは、上で議論したサイズ範囲と同様又は同一とすることができる。いくつかの実施形態では、上記マイクロビーズコアのサイズは５０〜５００マイクロメートルである。いくつかの実施形態では、上記回転造粒器内で形成される、得られたマイクロビーズコアは、乾燥しており、水を実質的に含まない。
【００６３】
噴霧乾燥技法では、上記マイクロビーズコア中に含まれることになる上記少なくとも１つの１つ又は複数の活性成分を含有する溶液又は分散液を調製することによって、上記マイクロビーズコアの形成が開始される。次に上記分散液及び溶液を霧化して、加熱された空気流によってチャンバ内へと噴霧する。これにより、上記溶液又は分散液の液体構成成分を迅速に蒸発させ、これにより、乾燥した、概ね球形のマイクロビーズコアが得られる。この噴霧乾燥システムは、プロセスのための２つ又は３つのノズルを有してよい。
【００６４】
上記溶液又は分散液は、上でより詳細に議論したような１つ又は複数の活性成分を含むことができる。上記分散液は更に、上でより詳細に議論したような結合剤、充填剤等の構成成分を含むことができる。活性成分及び他の構成成分の量は、上で議論した量と同様又は同一とすることができる。いくつかの実施形態では、上記噴霧乾燥技法を用いて、活性成分のみであるコアを製造できる。他の実施形態では、製造されるコアは、結合剤、活性成分及び他の任意の構成成分の密接な混合物である。
【００６５】
上記噴霧乾燥技法によって形成される上記マイクロビーズのサイズは、上で議論したサイズ範囲と同様又は同一とすることができる。いくつかの実施形態では、上記マイクロビーズコアのサイズは、１〜２０００マイクロメートルである。この方法によって形成されるマイクロビーズコアは、水を実質的に含まないものとすることができる。
【００６６】
噴霧冷却技法では、活性成分及び結合剤は、加熱及び加圧されたコンテナ内で一体に混合され、これによって系は溶融状態となる。続いて、このステップから得られる液体を（例えばアトマイザによって）低温流中へと噴霧する。噴霧された液体が上記低温流と接触すると、液滴が固化して粒子が形成される。このプロセスには溶媒は不要である。この冷却技法によって製造されるコアは、活性成分及び結合剤の密接な混合物とすることができる。
【００６７】
いくつかの実施形態では、上記マイクロビーズコアを、カプセル化デバイスを用いて形成する。例示的なカプセル化デバイスとしては、スイス連邦フラウィルのビュッヒビュッヒ・ラボーテヒニークＡＧ（Ｂｕｃｈｉ  Ｌａｂｏｒｔｅｃｈｎｉｋ  ＡＧ）が製造しているビュッヒ・カプセル化装置（Ｂｕｃｈｉ  Ｅｎｃａｐｓｕｌａｔｏｒ）Ｂ‐３９０が挙げられるが、これに限定されない。カプセル化デバイスは一般にノズルを含み、マイクロビーズコア溶液はこのノズルを通過して、上記溶液材料の液滴の流れを形成する。上記液滴のサイズは、例えば上記ノズルに近接して適用される振動、及び上記ノズルを通る上記溶液の流量を用いて、調整できる。いくつかの実施形態では、上記ノズルは垂直に配向され、従って液滴は、重力の下で上記ノズルを離れ、上記ノズルの下方に位置決めされた液体浴中に回収される。上記液滴が上記液体浴に接触すると、上記液滴の冷却又は加熱によって実現される固化等の、マイクロビーズコア形成が発生する。上記液滴を回収するために、いずれの好適な液体浴を用いることができ、これは例えば電荷２＋のカチオン（例えばＣａ２＋、Ｃｕ２＋、Ｆｅ２＋、Ｓｎ２＋、Ｃｒ２＋、Ｍｎ２＋、Ｍｇ２＋、Ｚｎ２＋等）を含有する水溶液、及び冷却機能を実行する有機溶液（例えばエタノール、メタノール等）を含む。
【００６８】
硬化したマイクロビーズコアの形成は、上記液体浴に当たる前に液滴の流れがその中を移動する空気を、加熱又は冷却することによっても支援できる。上記液体浴中で形成されたコアは、疎水性又は親水性を有してよい。上記コアが上記液体浴中で形成されると、上記コアを回収して、以下で議論される活性成分層コーティングステップ等の更なる加工ステップに供することができる。
【００６９】
カプセル化デバイスのノズル内へと及び上記ノズルを通ってポンプ送達されるマイクロビーズコア溶液は一般に、上記マイクロビーズコア中に含まれることになる１つ又は複数の活性成分と、上記マイクロビーズコアを一体に結合させるために使用される他のいずれの材料（例えばキャリア材料、ポリマー及び結合剤）とを含むことができる。上記溶液中に含まれる各構成成分の量は一般に、マイクロビーズコアに関して上述した材料の範囲と矛盾しないものである。上記マイクロビーズコア溶液の異なる複数の構成成分は一般に、上記ノズルへとポンプ送達される前に一体に混合される。いくつかの実施形態では、上記マイクロビーズコア溶液と上記カプセル化デバイスの上記ノズルとの間のラインは、上記マイクロビーズコア溶液の全ての構成成分が好適に液状化されることを保証するための、加熱されたラインである。
【００７０】
３Ｄ印刷技法では、上記マイクロビーズコアに含まれることになるポリマー及び／又は上記少なくとも少なくとも１つ若しくは複数の活性成分を含有する、分散液又はフィラメントを調製することによって、上記マイクロビーズコアの形成が開始される。ポリマー又は１つ若しくは複数の活性成分を含有する複数の分散液又はフィラメントを、別個に又は組み合わせて使用してよい。次に分散液又はフィラメントを、マイクロビーズコアの形態の３Ｄプリンタの基部上に層状に印刷する。上記コアの具体的なサイズ及び形状は、上記３Ｄプリンタ上で実行される異なる複数のソフトウェアプログラムを用いて選択及び制御できる。上記分散液がポリマーと活性成分との組み合わせである場合、３Ｄ印刷法で形成された上記コアは、上記コア全体に亘るポリマー及び活性成分の密接な混合物とすることができる。
【００７１】
１つ又は複数の活性成分層を形成するステップ２２０に関して、上記活性成分層は、ステップ２１０で形成された上記マイクロビーズコアをカプセル化する層を形成するいずれの好適な方法によって形成できる。例示的な積層技法としては、粉体積層法及び３Ｄ印刷法が挙げられるが、これらに限定されない。
【００７２】
粉体積層法を用いる場合、粉体積層は一般に、上記活性成分層の１つ若しくは複数の構成成分を、マイクロビーズコアを含有するチャンバ内へと噴霧することを含む。いくつかの実施形態では、活性成分及び結合剤の両方を上記チャンバ内へと噴霧する。上記結合剤は一般に、上記マイクロビーズコアを飽和させ、上記活性成分と相互作用する役割を果たし、これは、上記マイクロビーズコアの上側における活性成分層の形成、及び上記マイクロビーズコアのカプセル化をもたらす。
【００７３】
いくつかの実施形態では、粉体積層は、回転造粒器内で実施される。上記結合剤及び活性成分はそれぞれ、接線ノズル位置を有するノズルを用いて、上記チャンバ内へと噴霧できる。回転造粒器内で実施される場合、上記層は、上記回転造粒器のスピンロータプレートと接触することによって、稠密化及び球体化される。
【００７４】
粉体積層ステップを、異なる活性成分及び／又は結合剤を用いて複数回実施することによって、上記コアを覆う複数の活性成分層を形成できる。
【００７５】
いくつかの実施形態では、積層ステップ２２０は、３Ｄ印刷技法を用いて実施される。上記層の形成は、上記活性成分層に含まれることになるポリマー及び／又は上記少なくとも１つ若しくは複数の活性成分を含有する、分散液又はフィラメントを調製することによって、開始される。次に分散液又はフィラメントを、ステップ２１０で形成された上記コア上に、上記コアを覆うように、及び／又は上記コアの周りに、積層／印刷する。いくつかの実施形態では、上記活性成分層の底部を印刷し、続いて上記活性成分層の底部に上記コアを配置し（例えば上記活性成分層の上記底部である「ネスト（ｎｅｓｔ）」内に上記コアを配置し）、その後、上記コアを覆うように、上記コアの周りに、及び／又は上記コアの上側に、上記活性成分層の残りの部分を印刷することによって、上記コアをカプセル化できる。上記活性成分層の印刷は、３Ｄ印刷システム及びソフトウェアを利用して体系的に実施される。３Ｄ印刷ステップを繰り返すことによって、活性成分層の複数の層を単一のコア上に形成できる。
【００７６】
複数の層を形成するために、積層ステップ２２０は、異なる及び／又は同一の活性成分及び結合剤を用いて複数回実施できる。例えば第１の活性成分層を、上で議論した方法のうちのいずれに従ってマイクロビーズコア上に形成でき、その後、上で議論した方法のうちのいずれによって、追加の層を追加できる。粉体積層を用いるいくつかの実施形態では、ステップ２１０で形成されたマイクロビーズコアを、回転造粒器内での粉体積層によって、活性成分層でコーティングする。次に積層マイクロビーズコアを上記チャンバ内に残す。次に、上記チャンバ内に噴霧される活性成分を変更してプロセスを繰り返し、上記結合剤は上記積層マイクロビーズを飽和させ、第２の活性成分と相互作用することによって、第２の活性成分層を形成する。このプロセスは、いずれの数の活性成分を用いていずれの回数実施でき、これは、複数の活性成分層に関して同一の活性成分を使用することを含む。
【００７７】
任意のステップ２３０に関して、封止層（又は複数の封止層）をマイクロビーズ上に形成できる。いくつかの実施形態では、上記封止層は、上記マイクロビーズの最も外側の層として形成される。いくつかの実施形態では、上記マイクロビーズは複数の封止層を含み、いくつかの封止層は、隣接する活性成分層の間及び／又はマイクロビーズコアと最も内側の活性成分層との間に存在する。これらの封止層は一般に、活性成分を含有する層へのアクセスを防止することによって、活性成分の放出を遅延させる役割を果たす。上で議論したように、上記最も外側の封止層は、個人による消費前に上記マイクロビーズが有意に崩壊するのを防止する手段として機能できる。
【００７８】
ステップ２３０で形成された封止層（又は複数の封止層）は、上でより詳細に議論した封止層と同様又は同一とすることができる。一般に、ステップ２３０で形成された封止層は、いずれの活性成分も含有しない。封止層を形成するいずれの手段を用いることができる。いくつかの実施形態では、上記封止層は、粉体積層プロセスの一部として形成される。本明細書において議論されているような３Ｄ印刷技法も使用できる。
【００７９】
いくつかの実施形態では、活性成分の噴霧を停止した後、上記チャンバ内への結合剤の噴霧を継続することによって、封止層を活性成分層の上側に形成できる。上記チャンバ内へと活性成分を噴霧することなく、上記チャンバ内へと噴霧された結合剤は、上記活性成分層を飽和させ、上記マイクロビーズの表面上への蓄積を開始し、これにより、結合剤のみを含む封止層を形成する。このプロセスを用いて、上記マイクロビーズ全体に亘って封止層を形成できる。
【００８０】
いくつかの実施形態では、ステップ２１０及び２２０を同時に実施できる。例えば共押出法及び３Ｄ印刷法の両方を用いて、上記マイクロビーズコア及び１つ若しくは複数の周囲の層の形成を同時に実施できる。
【００８１】
図３を参照すると、共押出法は一般に、上述のようなカプセル化デバイス３００の使用を含むが、カプセル化デバイス３００には、同心ノズル３１０が取り付けられている。同心ノズル３１０は、内部通路３１０ａと、内部通路３１０ａと同心に整列された外部通路３１０ｂとを含む。上記マイクロビーズコアのための材料は、内部通路３１０ａを通してポンプ送達でき、その一方で、活性成分層のカプセル化のための材料は、外部通路３１０ｂを通してポンプ送達できる。内部通路３１０ａ及び外部通路３１０ｂの末端を整列させることにより、材料が各通路を出る際に、上記活性成分層材料は上記マイクロビーズコア材料をカプセル化して、積層液滴３３０の流れを形成する。既に記載したように、この液滴３３０の流れは、重力の下で液体浴（図示せず）へと落下し、これは、液滴３３０を回収して液滴３３０を硬化させることにより、積層ビーズを形成する役割を果たす。
【００８２】
上記コアのための溶液は、方法２００のステップ２２０に関して上述した溶液と同様又は同一とすることができる。共押出プロセスのために活性成分層の溶液も提供し、上記ノズルへとポンプ送達する。上記活性成分層のための溶液は一般に、上記活性成分層に含まれることになる１つ又は複数の活性成分と、上記活性成分層中で使用される他のいずれの材料（例えばポリマー、脂質、蝋、タンパク質、ガム及び／又は結合剤）とを含む。上記溶液中に含まれる各構成成分の量は一般に、上記活性成分層に関して上述した材料の範囲と矛盾しない。上記活性成分層溶液。シェル材料は、環境温度であってよく、又は上記構成成分を液状化するために十分な温度まで加熱してよい。上記シェル材料は、疎水性又は親水性を有してよい。
【００８３】
カプセル化デバイス３１０の特徴は一般に、方法２００のステップ２２０に関して上述したカプセル化デバイス及び方法と同様又は同一とすることができる。例えば上記カプセル化デバイスは、ビュッヒ・カプセル化装置Ｂ‐３９０とすることができ、これは、上記ノズルへとポンプ送達される溶液材料が十分に液状化されることを保証するための、加熱されたラインを含むことができる。振動及び流量を調整することによって、液滴のサイズを調整することもできる。
【００８４】
図３は、上記ノズルが内部通路３０１ａ及び単一の外部通路３１０ｂを含む実施形態を図示しているが、上記ノズルは、追加の活性成分層又は封止層を含む追加の層を上記ビードに提供するために、追加の同心に整列された外部通路を含むことができる。
【００８５】
既に説明したカプセル化デバイスと同様、積層液滴の流れは空気中を移動し、液体ボウル中で捕捉される。押出後に上記積層液滴が通過する空気は、形成／硬化プロセスを加速するために（例えば図３に示す熱交換器３２０によって）昇温又は冷却してよい。上記液体ボウル中の液体は、親水基系ポリマー又は有機系（即ち２＋イオン系、エタノール、メタノール等）を含んでよい。上記液体ボウルは、上記液体中での硬化プロセスを加速するために加熱又は冷却してよい。
【００８６】
３Ｄ印刷技法を用いて、上記マイクロビーズコアと、１つ又は複数の活性成分層及び／又は封止層との同時形成を実施することもできる。このような方法は一般に、複数のノズルを有する３Ｄプリンタの使用を伴い、各ノズルは異なる分散液又はフィラメントを堆積させる。既に議論したように、上記分散液又はフィラメントは、上記マイクロビーズコア、活性成分層又は上記封止層のために必要な成分のいずれの組み合わせを含むことができる。（上記マイクロビーズの特定の印刷のために設計された特定のソフトウェアを実行する）複数のノズルを有する上記３Ｄプリンタを用いて、少なくとも１つの活性成分層又は封止層を有するマイクロビーズを、層の上側に層を連続して形成するプロセス等によって、通常の様式で形成する。上記コアのサイズ及び形状並びに上記コアをカプセル化する各層の厚さを含む、上記積層マイクロビーズの具体的なサイズ及び形状は、上記３Ｄプリンタ上で実行される異なる複数のソフトウェアプログラムを用いて選択及び制御できる。
【００８７】
上述の方法が含むことができる更に別の任意のステップは、食品又は飲用可能な消費者向け飲料製品への、形成されたマイクロビーズの組み込みである。上記食品又は飲用可能な消費者向け飲料製品は一般に、非医薬製品である。上記食品又は飲用可能な消費者向け飲料製品はまた、ＧＲＡＳ準拠製品とすることもできる。
【００８８】
マイクロビーズを食品又は飲用可能な消費者向け飲料製品に組み込むいずれの方法は一般に限定されない。飲用可能な消費者向け飲料製品（又は粘性食品製品若しくは一般に飲用可能な食品若しくは飲用可能な消費者向け飲料製品）に関して、上記マイクロビーズは一般に、完成品の飲用可能な消費者向け飲料製品に添加でき、また任意に、上記マイクロビーズを上記飲用可能な消費者向け飲料製品全体に分散させるために混合できる。上で議論されているように、上記マイクロビーズは一般に、上記マイクロビーズが上記飲用可能な消費者向け飲料製品中である期間に亘って有意に崩壊しないように、処方される。これにより、通常の製造プロセス中に上記マイクロビーズを飲用可能な消費者向け飲料製品に添加でき、その後、マイクロビーズをその中に組み込んだ状態で、小売業者へと流通させることができる。あるいは上記マイクロビーズを、実際の消費時点に比較的近い時点において、上記飲用可能な消費者向け飲料製品に添加でき、これは例えば、消費者が上記マイクロビーズを、消費の直前に、飲用可能な消費者向け飲料製品に添加する時点である。このような実施形態では、上記マイクロビーズは例えば、消費者が容易に保管及び輸送できるよう、別個のパケットとして提供できる。
【００８９】
概ね固体の稠度を有する食品製品に関しては、上記マイクロビーズをいずれの好適な方法で上記食品製品に組み込むことができる。いくつかの実施形態では、上記マイクロビーズは、上記食品製品の調理中、上記食品製品を焼いている間、又は上記食品製品の一般的な調製中に、上記食品製品に組み込むことができる。例えば上記食品製品を、まずバッター等を準備することによって調製する場合、上記製品を調理する又は焼く等する時点で上記マイクロビーズが上記製品中に存在するように、上記マイクロビーズを上記バッターに混合できる。このような実施形態では、上記マイクロビーズは、有意に崩壊することなく比較的高い調理又は焼き温度に耐えられるように処方できる。マイクロビーズはまた、調理又は焼きステップ後に食品製品に組み込むこともできる。
【００９０】
図４を参照すると、マイクロビーズコア及び／又は上記活性成分層のうちの１つ若しくは複数の調製に使用できる別の方法４００が図示されている。本方法は一般に、活性成分とポリマーとを混合して活性成分集合体を生成するステップ４１０、上記活性成分集合体を微細化してマイクロスフェアを形成するステップ４２０、及び上記マイクロスフェアを組み込んだコア又は活性成分層を形成するステップ４３０を含む。
【００９１】
ステップ４１０では、上記マイクロビーズの一部となる１つ又は複数の活性成分をポリマー材料と混合して、上記１つ又は複数の活性成分が分散されたポリマー材料の集合体を形成する。上記活性成分が上記ポリマー材料全体に分散される限り、上記１つ又は複数の活性成分と上記ポリマー材料とを混合するいずれの方法を用いることができる。
【００９２】
いくつかの実施形態では、上記集合体中の活性成分の量は、（上記活性成分集合体の総重量ベースで）５％〜９０％である。いくつかの実施形態では、上記集合体中のポリマーの量は、（上記活性成分集合体の総重量ベースで）１０〜９５％である。これらの範囲は、上記ポリマー材料が上記活性成分を覆うことも保証しながら、上記活性成分が上記集合体全体に存在することを保証することを補助する。
【００９３】
上記活性成分集合体の形成に使用される上記活性成分は、上で列挙した上記活性成分のいずれとすることができ、これは、上で列挙した活性成分又は活性成分のクラスのいずれを含む。上記ポリマーは、メチルセルロース、エチルセルロース、微小結晶セルロース、クロスカルメロースナトリウム、リン酸二カルシウム、セルロース、ヒプロメロース、ヒドロキシプロピルメチルセルロース、カルボキシメチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、ポビドン、ヒプロメロース、脂質／蝋、トリグリセリド、リン脂質、カルナウバ蝋、綿実油、パーム油、大豆油及びステアリンを含む群から選択できる。
【００９４】
上記集合体の調製後、上記集合体は一般に、上記集合体が硬化するように処理できる。上記集合体を硬化又は固化するいずれの方法を使用できる。例示的方法としては、流体ベッド乾燥、３Ｄ印刷、硬化液浴、噴霧乾燥及び噴霧冷却が挙げられる。
【００９５】
ステップ４２０では、この固体集合体を微細化してマイクロスフェアを形成する。上記集合体を微細化してマイクロスフェアを形成するいずれの方法を使用できる。同様に、上記集合体を微細化するためのいずれの好適な装置を使用できる。いくつかの実施形態では、上記微細化ステップの様々なパラメータを変化させることにより、異なるサイズ及び形状のマイクロスフェアを形成できる。一般に、形成されるマイクロスフェアの直径は０．５〜５０マイクロメートルである。上記微細化によって形成される各マイクロスフェアは一般に、ポリマー材料の球を含み、これは上記ポリマー材料全体に分散された１つ又は複数の活性成分を有する。いくつかの実施形態では、上記マイクロスフェア中の上記活性成分は、ポリマーによって効果的にコーティングされ、これにより、上記活性成分にアクセスするために破壊する必要があるバリアが形成される。これにより上記マイクロスフェアは、上記マイクロスフェアが組み込まれる上記マイクロビーズの持続的放出特性を更に変化させるために使用できる。
【００９６】
ステップ４３０では、上記マイクロスフェアを、マイクロビーズコア、１つ若しくは複数の活性成分層、又はこれらのいずれの組み合わせに組み込むことができる。上記マイクロスフェアは、上記マイクロスフェアに活性成分、結合剤又は上記コアを形成するために使用される他の成分の組み合わせを添加することによって、上記コアに組み込むことができる。同様に、上記マイクロスフェアは、上記マイクロスフェアに、上でより詳細に説明した活性成分層の形成に使用される様々な構成成分を添加することによって、活性成分層に組み込むことができる。
【００９７】
いくつかの実施形態では、上記マイクロスフェアを、上記コア及び活性成分層に関して上で議論した活性成分の代わりに使用できる。このような実施形態では、上記コア及び／又は活性成分層中に存在する唯一の活性成分は、上記マイクロスフェア中に存在する活性成分である。あるいは上記マイクロスフェアは、上記コア又は活性成分層中に存在する活性成分と併用できる。
【００９８】
実施例
【実施例１】
【００９９】
実施例１‐ＨＰＭＣと結合したカフェインコアを形成するための回転造粒
以下の表に従って、乾燥混合物を調製した。
【０１００】
【表１】
2018504454.tif 000003
【０１０１】
上記混合物を回転造粒器（モデル：ＧＸＲインサートを有するフロイントベクタ（Ｆｒｅｕｎｄ  Ｖｅｃｔｏｒ）ＶＣＦ３）内に堆積させ、空気を上記回転造粒器のチャンバ内に印加して、上記混合物を混合し、上記混合物を浮揚させる。内部温度２８℃を達成した。空気は９０ｐｓｉ及び１２ｃｆｍで供給された。
【０１０２】
続いて、可変速蠕動ポンプを用いて、水を上記回転造粒器内へと噴霧した。噴霧される水のためのノズル位置は接線方向であった。選択されたロータディスクは平滑な表面を有していた。
【０１０３】
プロセス全体は、以下のパラメータにおいて実行した。
【０１０４】
【表２】
2018504454.tif 000004
【０１０５】
材料の凝集（従ってコアの形成）は、水の導入直後に開始された。水は浮揚した粉体混合物を飽和させ初め、ＨＰＭＣ粒子と相互作用した。上記コアが成長する間、上記コアはまた、スピンロータプレートと接触することによって、稠密化及び球体化される。
【０１０６】
全ての水が消費された後、およそ５５℃の産物温度が達成されるまで、乾燥空気を更に４５分間作動させた。
【実施例２】
【０１０７】
実施例２‐カフェインコアを形成するための噴霧乾燥
溶液を以下の表に従って調製した：
【０１０８】
【表３】
2018504454.tif 000005
【０１０９】
上記溶液を、好適なコンテナ内で可変速ミキサ及び３枚羽プロペラを用いて混合した。上記溶液を、固体粒子が観察されなくなるまで混合した。
【０１１０】
次に上記溶液を、以下のパラメータの下で、噴霧乾燥器内へと噴霧した。
【０１１１】
【表４】
2018504454.tif 000006
【０１１２】
粒径１〜１００マイクロメートルの、乾燥させた球形マイクロビーズコアを製造した。
【実施例３】
【０１１３】
実施例３‐カフェイン活性成分層によるマイクロビーズコアの粉体積層
実施例１に記載の方法に従って、マイクロビーズコアを形成した。
【０１１４】
１５０ｇのヒドロキシプロピルメチルセルロース（Ｅ５）を含有する結合溶液を調製した。
【０１１５】
実施例１からのマイクロビーズコアを、粉体積層ノズルアタッチメントを備えた実施例１の回転造粒器内に配置した。両方のノズルの位置は接線方向であった。
【０１１６】
以下のパラメータの下で、第２のノズルを通して５４０ｇのカフェインを噴霧するのと同時に、第１のノズルを通して上記結合溶液を噴霧した：
【０１１７】
【表５】
2018504454.tif 000007
【０１１８】
積層は、噴霧の開始直後に開始された。結合溶液が回転するマイクロビーズコアを飽和させてカフェイン粉体と相互作用し始めると、上記コア上での上記活性成分の成長が開始された。
【０１１９】
全てのカフェイン粉体が消費された後、上記結合溶液は機能性コーティングとなり、上記積層マイクロビーズを実質的に封止した。
【０１２０】
全ての結合溶液が消費された後、約５０℃の産物温度が達成されるまで、乾燥空気を更に３０分間作動させ、上記マイクロビーズを乾燥させた。
【実施例４】
【０１２１】
実施例４‐マイクロビーズコア‐カプセル化層共押出プロセス
ヒマワリ油と、カフェイン酸及びカフェインを事前に複合体化した構成成分とを組み合わせたキャリア剤を用いて、マイクロビーズコア溶液を調製した。カルナウバパーム蝋を９５℃まで加熱することによって、カプセル化層溶液を調製した。次にこれら２つの溶液を、カスタマイズしたビュッヒ・カプセル化装置Ｂ‐３９０上での共押出を利用して組み合わせることにより、コア及びカプセル化層を有するマイクロビーズを製造した。上記マイクロビーズを回収し、冷却されたエタノールの回収浴容器中で冷却した。上記カプセル化溶液は、カルナウバパーム蝋と、上記マイクロビーズの迅速な冷却及び硬化を可能とするエタノールとからなる。
【０１２２】
プロセス全体は、以下のパラメータで実行された：
【０１２３】
【表６】
2018504454.tif 000008
【実施例５】
【０１２４】
実施例５‐マイクロビーズコア‐２層３軸押出プロセス
ヒマワリ油と、事前に複合体化したガネデン（Ｇａｎｅｄｅｎ）ＢＣ‐３０（登録商標）プロバイオティック活性成分とを組み合わせたキャリア剤を用いて、コア溶液を調製した（ノズル１）。ステアリン‐０７栄養素／安定化混合物を６０℃まで加熱することによって、中間層溶液を調製した（ノズル２）。カルナウバパーム蝋を９５℃まで加熱することによって、外側カプセル化層を調製した（ノズル３）。次にこれら３つの溶液を、カスタマイズしたビュッヒ・カプセル化装置Ｂ‐３９０上での３軸押出を利用して組み合わせることにより、コア‐二重積層マイクロビーズを製造した。このマイクロビーズを回収し、エタノールの回収浴中で冷却した。
【０１２５】
プロセス全体は、以下のパラメータで実行された：
【０１２６】
【表７】
2018504454.tif 000009
【実施例６】
【０１２７】
実施例６‐マイクロビーズコア‐封止層３Ｄ印刷プロセス
カフェインである活性成分を用いて、コア分散液／フィラメントを調製した。ポリ乳酸のフィラメントを、マイクロビーズの封止層のために利用した。次にこれら２つの分散液／フィラメントを、３Ｄシステム及びソフトウェアを用いて、１層ずつ塗布した。
【０１２８】
プロセス全体は、以下のパラメータで実行された：
【０１２９】
【表８】
2018504454.tif 000010
【実施例７】
【０１３０】
実施例７‐事前マイクロビーズコア微細化プロセス
蝋を溶融させた後、この溶融した蝋に活性成分複合体を添加することによって、微細化されたマイクロスフェアコア集合体を製造した。この集合体を、完全に乾燥するまで流体ベッドで乾燥させた。次にこの乾燥した集合体を、フィッツミル（Ｆｉｔｚ‐Ｍｉｌｌ）機器を利用して微細化した。最終的な微細化されたマイクロスフェアをポリマー及び封止剤に添加し、続いて混合物を回転造粒システム中で使用して、活性成分層及び封止層がマイクロスフェアを含んでいるマイクロビーズを製造した。
【０１３１】
プロセス全体は、以下のパラメータで実行された：
【０１３２】
【表９】
2018504454.tif 000011
【０１３３】
マイクロスフェア内部粒子は、上で記載した方法に従って形成した。
【０１３４】
１５０ｇのヒドロキシプロピルメチルセルロース（Ｅ５）を含有する結合溶液を調製した。
【０１３５】
上記マイクロスフェア内部粒子を、粉体積層ノズルアタッチメントを備える実施例１の回転造粒器内に配置した。両方のノズルの位置は接線方向であった。
【０１３６】
以下のパラメータの下で、第２のノズルを通して５４０ｇのカフェインを噴霧するのと同時に、第１のノズルを通して上記結合溶液を噴霧した：
【０１３７】
【表１０】
2018504454.tif 000012
【０１３８】
積層は、噴霧の開始直後に開始された。結合溶液が回転するマイクロビーズコアを飽和させてカフェイン及びテアニン粉体と相互作用し始めると、上記コア上での上記活性成分の成長が開始された。
【０１３９】
全てのカフェイン及びテアニン粉体が消費された後、上記溶液は機能性コーティングとなり、上記積層マイクロビーズを実質的に封止した。
【０１４０】
全ての結合溶液が消費された後、約５０℃の産物温度が達成されるまで、乾燥空気を更に３０分間作動させ、上記マイクロビーズを乾燥させた。
【０１４１】
以上から、本発明の具体的実施形態が例示を目的として本明細書において説明されていること、ただし本発明の範囲から逸脱することなく様々な修正を行ってよいことが理解されるだろう。従って本発明は、添付の請求項によって以外には限定されない。
【符号の説明】
【０１４２】
１００、１００Ａ、１００Ｂ、１００Ｃ、１００Ｄ  積層マイクロビーズ
１０５    活性成分マイクロスフェア
１１０    マイクロビーズコア
１２０、１２０ａ、１２０ｂ、１２０ｃ  活性成分層
３００    カプセル化デバイス
３１０    同心ノズル
３１０ａ  内部通路
３１０ｂ  外部通路
３２０    熱交換器
３３０    液滴
【図１】
2018504454.tif 000013
【図１Ａ】
2018504454.tif 000014
【図１Ｂ】
2018504454.tif 000015
【図１Ｃ】
2018504454.tif 000016
【図１Ｄ】
2018504454.tif 000017
【図２】
2018504454.tif 000018
【図３】
2018504454.tif 000019
【図４】
2018504454.tif 000020
【国際調査報告】
2018504454.tif 000021
2018504454.tif 000022
2018504454.tif 000023