JP2004123642A

JP2004123642A - 電解質組成物

Info

Publication number: JP2004123642A
Application number: JP2002292004A
Authority: JP
Inventors: Daisuke Nishinaka; 西中　大輔; Akihiro Matsuura; 松浦　昭宏
Original assignee: Shimizu Pharmaceutical Co Ltd
Current assignee: Shimizu Pharmaceutical Co Ltd
Priority date: 2002-10-04
Filing date: 2002-10-04
Publication date: 2004-04-22

Abstract

【目的】本発明は経口補液およびスポーツ飲料として使用するにあたり、速やかな水分補給・電解質補給と、十分なエネルギー補給を同時に効率よく行える電解質飲料組成物を提供することを目的とする。
【構成】糖質としてクラスターシクロデキストリンを４０〜１００ｇ／Ｌ含有し、電解質としてナトリウムイオン３０〜６５ｍＥｑ／Ｌ、カリウムイオン１５〜２５ｍＥｑ／Ｌ、塩化物イオン２５〜５５ｍＥｑ／Ｌ、マグネシウムイオン１〜５ｍＥｑ／Ｌを含有し、浸透圧が２５０ｍＯｓｍ／Ｌ以下である製剤とすることにより、速やかな水分補給・電解質補給と十分なエネルギー補給を同時に効率よく行える電解質飲料組成物。
【選択図】　なし

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、水分補給・電解質補給やエネルギー補給を目的とする経口補液およびスポーツ飲料に関し、特に水分・電解質・エネルギーの何れをもバランス良く補給できる電解質組成物に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、主に乳幼児急性下痢症の治療に用いられる経口補液は、速やかな水分・電解質補給を達成するために、例えば、ナトリウムイオン３０〜６０ｍＥｑ／Ｌのような高濃度の電解質を含有し、糖質をあまり含有せず、溶液浸透圧が低張性のものが用いられてきた（例えば、特許文献１参照）。また、スポーツ飲料は、運動による発汗時の水分・電解質およびエネルギー補給を達成するための飲料であり、糖質含有量が５０〜７０ｇ／Ｌと高い組成となっているが、電解質濃度は、例えばナトリウムイオン濃度は１０〜２１ｍＥｑ／Ｌと低めとなっている。このような溶液浸透圧が低張性のスポーツ飲料として、低張性スポーツドリンク組成物などが知られている（例えば、特許文献２参照）。
【０００３】このような従来の経口補液は速やかな水分・電解質補給には適しているが、糖質含有量が低いため、エネルギー補給には適していない。一方、従来のスポーツ飲料は糖質含有量が高く、エネルギー補給には適しているが、溶液浸透圧が高いため，速やかな水分補給には適しておらず、また、電解質濃度が低いため、速やかな電解質補給には適していない。脱水や発汗による水分・電解質の喪失とエネルギー消耗を補うために、水分補給・電解質補給と同時に十分なエネルギー補給が効率よく行える電解質飲料組成物が求められている。
【０００４】
【特許文献１】
特開昭５２−４１２７３号公報
【特許文献２】
国際特許ＷＯ９１／１２７３４号公報
【特許文献３】
特開２０００−８３６２１号公報
【特許文献４】
特開平８−１３４１０４号公報
【特許文献５】
特開平８−３１１１０３号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】そこで本発明は、速やかな水分補給・電解質補給とともに、十分なエネルギー補給を同時に効率よく行える電解質飲料組成物を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、電解質飲料組成物に関する種々の検討を行った結果、電解質補給に適した高濃度の電解質濃度を含有し、糖質として多糖類、特にクラスターシクロデキストリンなどを用いて、溶液浸透圧の上昇を少なくすることによって、速やかな水分補給、十分な電解質補給とともに、十分なエネルギー補給を可能とできることを見出したものである。すなわち、
（１）電解質および糖質を含有する電解質含有経口補液製剤において、エネルギー量として２１０ｋｃａＬ／Ｌ以上を含有し、浸透圧が１００〜２５０ｍＯｓｍ／Ｌであることを特徴とする電解質組成物、
（２）電解質成分として、ナトリウムイオン３０〜６５ｍＥｑ／Ｌ、カリウムイオン１５〜２５ｍＥｑ／Ｌ、塩化物イオン２５〜５５ｍＥｑ／Ｌを含有することを特徴とする（１）項の電解質飲料組成物、
（３）電解質成分として、マグネシウムイオン２〜５　ｍＥｑ／Ｌを含有することを特徴とする（１）項または（２）項の電解質組成物、
（４）糖質として５ｗ／ｖ％以上の多糖類を含有させることを特徴とする（１）〜（３）項の電解質飲料組成物、
（５）糖質として単糖類、二糖類および／または多糖類を用いることを特徴とする（１）〜（４）項に記載の電解質飲料組成物。
（６）糖質として多糖類および単糖類・二糖類を組み合わせて用いることを特徴とする（１）〜（５）項に記載の電解質飲料組成物、
（７）多糖類としてクラスターシクロデキストリンを含有することを特徴とする（６）項の電解質組成物、
（８）多糖類としてクラスターデキストリンを４０〜１００ｇ／Ｌ、単糖類・二糖類としてグルコース、スクロース、フルクトースのいずれかもしくは複数をあわせて１０〜４０ｇ／Ｌ用いることを特徴とする（５）〜（７）項の電解質飲料組成物、
（９）クエン酸イオンを１５〜４０ｍＥｑ／Ｌ、リン酸イオンを５〜１０ｍＥｑ／Ｌ含有することを特徴とする（１）〜（８）項の電解質飲料組成物、
（１０）甘味料，香料を含有することを特徴とする（１）〜（９）項の電解質飲料組成物、
（１１）用時溶解して使用する粉末製剤であることを特徴とする（１）〜（１０）項の電解質組成物、
に関するものである。
【０００７】本発明者らは電解質飲料組成物に関する種々の検討を行った結果、溶液浸透圧、電解質濃度、糖質含有量を考慮して、水分・電解質・糖質のいずれの補給にも適した組成を見出し、本発明を完成させたものである。
【０００８】経口補液製剤では、溶液浸透圧は生理的浸透圧である２８５ｍＯｓｍ／Ｌよりも低張性であることが腸管からの速やかな水分、電解質吸収に重要である。好ましい浸透圧範囲として１００〜２５０ｍＯｓｍ／Ｌ、更に好ましくは、１３０〜２２０ｍＯｓｍ／Ｌ、特に好ましくは、１５０〜２００ｍＯｓｍ／Ｌの浸透圧範囲において、腸管からの水分・電解質の速やかな吸収が認められる。
【０００９】本発明に用いるエネルギー源としては、主に糖質をあげることが出来る。糖質の中でも、澱粉，デキストリンなどの多糖類は、グルコース，フルクトースのような単糖類やスクロースのような二糖類を同量加える場合に比べて溶液浸透圧の上昇を少なくすることができる。そのため、これらをバランス良く組み合わせることにより、素早く、かつ、十分なエネルギー補給のための糖質を含有させることができるものである。
【００１０】澱粉，デキストリンの中でも特にクラスターシクロデキストリンは、胃から腸への移送速度が速いため、胃に負担をかけず、膨満感が少なく、無理なくエネルギー補給が可能であり（特許文献３参照）、腸内で徐々に分解され適度に吸収されていくためインスリンの分泌を引き起こしにくくボディー強度を高めること、同程度のＤＥ値を持つデキストリン類と比較して、溶解性が高く、また、溶液安定性に優れており老化が起こりにくいこと、更に、粘度が低く、さらりとした食感を与えること等の特徴を有し（特許文献４、５参照）、本発明のような経口電解質製剤に用いるのに特に好ましいものである。
【００１１】糖質の中で特にグルコースは、エネルギー源となるとともに、腸管からのナトリウムイオン吸収に重要な働きを持つ。小腸に存在するナトリウム−グルコース共輸送体によりグルコース吸収と同時にナトリウムイオンが吸収される。クラスターデキストリンは唾液および膵液アミラーゼにより最終的にグルコースに分解されて腸管から吸収される。あらかじめ、グルコース，スクロース，フルクトースのいずれかもしくは複数をあわせてバランス良く配合することにより、味を改善するとともに多糖類の消化前からグルコースが存在することとなり、水分吸収やナトリウムイオン吸収が速やかに行われる製剤を提供することができる。
【００１２】脱水、発汗により失われた電解質を経口摂取により腸管から効率よく吸収させるために、電解質として、ナトリウムイオン、カリウムイオン、塩化物イオンなどを含有させることが好ましい。具体的には、ナトリウムイオンは３０〜６５ｍＥｑ／Ｌ含有させることが好ましく、特に、４５〜６０ｍＥｑ／Ｌの範囲で含有させることが好ましい。カリウムイオンは１５〜２５ｍＥｑ／Ｌ含有させることが好ましく、塩化物イオンを２５〜５５ｍＥｑ／Ｌ含有させることが好ましく、３０〜５０ｍＥｑ／Ｌ含有させることが特に好ましいものである。
【００１３】マグネシウムは、生体内で多くの酵素反応に関与し、また、ナトリウムイオンやカリウムイオンを含む多量ミネラル全般の代謝に働くものである。電解質として、マグネシウムイオンを１〜５ｍＥｑ／Ｌ含有させることが好ましく、２〜４ｍＥｑ／Ｌ含有させることが特に好ましい。
【００１４】更に電解質として、クエン酸イオンを１５〜４０ｍＥｑ／Ｌ含有させることが好ましく、リン酸イオンは５〜１０ｍＥｑ／Ｌ含有させることが好ましい。クエン酸イオンは本発明の電解質飲料組成物に含まれているマグネシウム塩を可溶化させる働きも奏するものである。
【００１５】そのため、これらをバランス良く組み合わせることにより、電解質補給に必要な高濃度の電解質濃度と、素早い、かつ、十分なエネルギー補給のための糖質を含有させ、かつ、水分補給に必要な溶液浸透圧範囲に収めることが可能となる。
【００１６】また、本発明の電解質飲料組成物では、適度な甘みを持たせ、飲みやすさを一層向上させるため、例えばステビアやスクラロース，アスパルテーム等の甘味料や果実系の香料、果汁などを添加配合することもできる。これらは補給エネルギーの総熱量としても作用（加算）する。
【００１７】更に、運動時に補給を必要とする成分として、アルギニン，ロイシン，イソロイシン，バリンなどのアミノ酸をあげることができ、上述したような溶液浸透圧範囲、総エネルギー量の範囲内において、これらを含有させることも本発明に含まれる。
【００１８】本発明の電解質飲料組成物では、例えば上述したような、所定量の糖質および電解質、適量の甘味料および香料をよく混合し、水を加えて混和することにより液状に調製することができる。また、上述のように製した電解質飲料組成物を乾燥することや、上述の成分の粉末を造粒することにより、散剤，顆粒剤，細粒剤等の固体形態とし、用時に溶解させて使用する製剤とすることもできる。
【００１９】この溶液を、例えば、アルミもしくはスチール缶や、ペットボトル等の合成樹脂製容器などに充填して製品とする。また，電解質飲料組成物は濃厚製剤，粉末製剤等の用時希釈又は溶解剤形態に調製することもできる。濃厚製剤，粉末製剤等はその濃度範囲が用時希釈又は溶解時に前記液剤の範囲内になるように、水、好ましくは蒸留水により希釈又は溶解して用いることもできる。
【００２０】本発明の電解質飲料組成物の適用量は脱水，発汗の程度に応じて適宜決定されるが、望ましい適用方法としては、急激な一度の大量摂取をなるべく避け、少量ずつ頻回摂取することが好ましい。服用は通常経口であるが、経鼻的、または経腸的に用いることもできる。
【００２１】
【実施例】以下に，実施例を示す．
［試験例１］
塩化ナトリウム（試薬特級）、塩化カリウム（試薬特級）、無水リン酸二水素ナトリウム（試薬特級）、クエン酸ナトリウム（試薬特級）、炭酸マグネシウム（試薬特級）、クエン酸一水和物（試薬特級）、スクロース（試薬特級）および、クラスターシクロデキストリン（日本食品化工）を表１の組成にしたがって秤量し、注射用水に溶解して、それぞれ１００ｍＬの本発明の電解質飲料を調製した（実施例１〜４）。比較例として、糖質としてスクロースを７ｇ含有し、クラスターデキストリンを添加しない組成を作成した（比較例１）。
【００２２】
【表１】

【００２３】
これら実施例１〜４および比較例１の組成における電解質濃度および糖質濃度は表２に示すとおりである。
【００２４】
【表２】

【００２５】
これら実施例１〜４および比較例１の電解質飲料の浸透圧を測定した（浸透圧計ＯＭ−６０３０、京都第一化学製）。結果は表３に示すとおりである。糖質としてクラスターシクロデキストリンを用いることにより溶液浸透圧を低張にすることができた。
【００２６】
【表３】

【００２７】
［試験例２］
また実施例１と同様に表４の組成にしたがって各薬品を秤量し、注射用水に溶解して、それぞれ１００ｍＬの本発明の電解質飲料を調製した（実施例５〜８）。比較例として、糖質としてスクロースを７ｇ含有し、クラスターデキストリンを添加しない組成を作成した（比較例２）。
【００２８】
【表４】

【００２９】
これら実施例５〜８および比較例２の組成における電解質濃度および糖質濃度は表５に示すとおりである。
【００３０】
【表５】

【００３１】
試験例１と同様に、実施例５〜８および比較例２の電解質飲料の浸透圧を測定した。結果は表６に示すとおりである。糖質としてクラスターシクロデキストリンを用いることにより溶液浸透圧を低張にすることができた。
【００３２】
【表６】

【００３３】
糖質としてクラスターシクロデキストリンを用いることにより溶液浸透圧を低張にした電解質飲料組成物を得ることができた。
【００３４】
［試験例３］
実施例２〜４、比較例１の電解質飲料組成物を用いて、以下のように動物試験を行った（各群ｎ＝３）。
【００３５】
一晩絶食したウィスター（Ｗｉｓｔａｒ）系雄性ラットを用いて、ウレタン（アルドリッヒ（Ａｌｄｒｉｃｈ）製、１．４ｇ／ｋｇ、皮下投与）麻酔下で開腹し、十二指腸（幽門口から５ｃｍ下部）および回腸（盲腸から５ｃｍ上部）にタイゴンチューブ（Ｒ３６０３、十二指腸側：内径０．７９ｍｍ、回腸側：内径１．５９ｍｍ）を挿入した。インフュージョンポンプ（高精度シリンジポンプＫＤＳ−１００、室町製）を用い、３種類の本発明液をそれぞれ十二指腸側のタイゴンチューブから０．５ｍＬ／ｍｉｎの流速で流し、灌流開始１時間後より１０分間の灌流液を回腸側から３回採取した。採取した灌流液は遠心分離機（Ｈ−３Ｒ、コクサン製）により遠心分離（３０００ｒｐｍ、１０ｍｉｎ）し、上清を採取後、測定まで４℃で遮光保存した。灌流終了後、十二指腸から回腸までの腸管を摘出・採取した。
採取した腸管は乾燥機（トーヨー製）を用いて６０℃で一晩乾燥させ、その後乾燥重量を臓器測定用天秤（ＪＰ−３００Ｗ、Ｃｈｙｏ　Ｂａｌａｎｃｅ）を用いて測定した。
【００３６】
なお、表７に示す市販の２つの電解質飲料、検体Ａ（ポカリスエット^ＴＭ、大塚製薬株式会社）および検体Ｂ（パワープロダクションＣＣＤドリンク^ＴＭ、江崎グリコ株式会社）についても同様の試験を行った（各群ｎ＝３）。
【００３７】
【表７】

＊：検体Ａは糖質として果糖（ぶどう糖果糖液糖）、検体Ｂは糖質として、果糖およびクラスターシクロデキストリンを含有している。
【００３８】
水分吸収量は、本発明液中にあらかじめ添加したフェノールレッド（試薬特級、２０ｍｇ／Ｌ）が腸管に吸収されないことを利用して、発明液に対する灌流液のフェノールレッド濃度変化による吸光度変化から求めた．発明液および灌流液を０．１ｍＬとり，これに１％炭酸ナトリウム水溶液を０．９ｍＬ加えよく撹拌した後、紫外・可視吸光光度計（ＵＶ−２４００ＰＣ、島津）を用いて、波長５６０ｎｍ、５２０ｎｍ、６００ｎｍの吸光度を測定した。それぞれの測定値を用いて、以下の計算式（式１）に従って腸管への水分吸収量（μＬ／ｇ／ｍｉｎ）を算出した。
【００３９】
【数１】

【００４０】
ナトリウムイオン、カリウムイオン、塩化物イオン濃度は、電解質自動分析装置（ＥＡ０６Ｔ、Ａ＆Ｔ社製）を用いて測定した。各々の測定値から、以下の計算式（式２）に従って腸管への電解質吸収量（μｍｏｌ／ｇ／ｍｉｎ）を算出した。
【００４１】
【数２】

【００４２】
３回採取した灌流液の平均値を測定値とし、各群の平均±標準誤差（ｍｅａｎ±Ｓ．Ｅ．）を求めた。統計学的有意差検定は、比較例１、検体Ａ（ポカリスエット^ＴＭ）および検体Ｂ（パワープロダクションＣＣＤドリンク^ＴＭ）に対し、実施例２〜４においてＤｕｎｎｅｔｔの多群検定（ｙｕｋｍｓ　ＳＴＡＴ　ＬＩＧＨＴ）を行い、危険率５％未満の場合を有意差ありとした。
【００４３】
各検体におけるナトリウムイオン、カリウムイオン、塩素イオンおよび水の出納は、表８および図１〜４に示す通りであった。
【００４４】
【表８】

【００４５】
（１）実施例２〜４と比較例１との比較
水分吸収量は、実施例２、実施例３、および実施例４いずれも比較例１に比べて有意に多かった（実施例２：ｐ＜０．００１、実施例３、実施例４：ｐ＜０．０１）。電解質（ナトリウムイオン、カリウムイオン、塩化物イオン）吸収量は、実施例２、実施例３、および実施例４いずれも比較例１に比べて有意な差は認められなかったが、吸収量は多い傾向がみられた。実施例２〜４は、溶液浸透圧を低張にしたことにより、比較例１に比べて腸管からの水分吸収性が顕著に高まったと考えられた。
【００４６】
（２）実施例２〜４と検体Ａ（ポカリスエット^ＴＭ）との比較
水分吸収量は、実施例２、実施例３および実施例４のいずれもが検体Ａに比べて有意に多かった（実施例２：ｐ＜０．００１、実施例３、実施例４：ｐ＜０．０５）。ナトリウムイオン吸収量は、実施例２、実施例３および実施例４のいずれもが検体Ａに比べて有意に多かった（実施例２、実施例３、実施例４：ｐ＜０．００１）。カリウムイオン吸収量は、実施例２、実施例３および実施例４のいずれもが検体Ａに比べて有意に多かった（実施例２、実施例３、実施例４：ｐ＜０．００１）。塩化物イオン吸収量は、実施例２、実施例３および実施例４のいずれもが検体Ａに比べて有意に多かった（実施例２、実施例４：ｐ＜０．０１、実施例３：ｐ＜０．０５）。実施例２〜４は、検体Ａに比べて溶液浸透圧が低張であり、電解質濃度が高いため、腸管からの水分吸収性および電解質吸収性が顕著に高まったと考えられた。
【００４７】
（３）実施例２〜４と検体Ｂ（パワープロダクションＣＣＤドリンク^ＴＭ）との比較
水分吸収量は、実施例２が検体Ｂに比べて有意に多かった（実施例２：ｐ＜０．０５）。実施例３および実施例４は検体Ｂと同程度の吸収量であった。ナトリウムイオン吸収量は、実施例２、実施例３および実施例４のいずれもが検体Ｂに比べて有意に多かった（実施例２、実施例３、実施例４：ｐ＜０．００１）。カリウムイオン吸収量は、実施例２、実施例３および実施例４のいずれもが検体Ｂに比べて有意に多かった（実施例２、実施例３、実施例４：ｐ＜０．００１）。塩化物イオン吸収量は、実施例２、実施例３および実施例４のいずれもが検体Ｂに比べて有意に多かった（実施例２、実施例４：ｐ＜０．０１、実施例３：ｐ＜０．０５）。実施例２〜４は、検体Ｂに比べて電解質濃度が高いため、腸管からの電解質吸収性が顕著に高まったと考えられた。
【００４８】
【発明の効果】本発明の電解質飲料組成物は優れた水分補給・電解質補給とともに、十分なエネルギー補給を同時に効率よく行うことができる電解質飲料組成物であり、特に、水分補給・電解質補給・十分なエネルギー補給をバランス良く、速やかに行うことができる電解質飲料組成物である。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例２〜４、比較例１、および２つの市販電解質飲料（検体Ａおよび検体Ｂ）における水の出納を比較したグラフである。
【図２】実施例２〜４、比較例１、および２つの市販電解質飲料（検体Ａおよび検体Ｂ）におけるナトリウムイオンの出納を比較したグラフである。
【図３】実施例２〜４、比較例１、および２つの市販電解質飲料（検体Ａおよび検体Ｂ）におけるカリウムイオンの出納を比較したグラフである。
【図４】実施例２〜４、比較例１、および２つの市販電解質飲料（検体Ａおよび検体Ｂ）における塩素イオンの出納を比較したグラフである。

Claims

電解質および糖質を含有する電解質含有経口補液製剤において、エネルギー量として２１０ｋｃａＬ／Ｌ以上を含有し、浸透圧が１００〜２５０ｍＯｓｍ／Ｌであることを特徴とする電解質組成物。
電解質成分として、ナトリウムイオン３０〜６５ｍＥｑ／Ｌ、カリウムイオン１５〜２５ｍＥｑ／Ｌ、塩化物イオン２５〜５５ｍＥｑ／Ｌを含有することを特徴とする請求項１に記載の電解質飲料組成物。
電解質成分として、マグネシウムイオン２〜５　ｍＥｑ／Ｌを含有することを特徴とする、請求項１または２に記載の電解質組成物。
糖質として５ｗ／ｖ％以上の糖類を含有させることを特徴とする請求項１〜３項に記載の電解質飲料組成物。
糖質として単糖類、二糖類および／または多糖類を用いることを特徴とする請求項１〜４項に記載の電解質飲料組成物。
糖質として多糖類および単糖類・二糖類を組み合わせて用いることを特徴とする請求項１〜５項に記載の電解質飲料組成物。
多糖類としてクラスターシクロデキストリンを含有することを特徴とする、請求項６記載の電解質組成物。
多糖類としてクラスターデキストリンを４０〜１００ｇ／Ｌ、単糖類・二糖類としてグルコース、スクロース、フルクトースのいずれかもしくは複数をあわせて１０〜４０ｇ／Ｌ用いることを特徴とする請求項５〜７項に記載の電解質飲料組成物。
クエン酸イオンを１５〜４０ｍＥｑ／Ｌ、リン酸イオンを５〜１０ｍＥｑ／Ｌ含有することを特徴とする請求項１〜８項に記載の電解質飲料組成物。
甘味料、香料を含有することを特徴とする請求項１〜９項に記載の電解質飲料組成物。
用時溶解して使用する粉末製剤であることを特徴とする、請求項１〜１０項に記載の電解質組成物。