JP2005522313A - カプセル化されたマイクロカプセルの集塊およびその製造 - Google Patents
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Abstract
Description
(a) 装填物質(loading substance)の水性混合物、殻材料の第一のポリマー成分および殻材料の第二のポリマー成分を提供すること:
(b) pH、温度、濃度、混合速度またはその組み合わせを調整し、殻材料を形成すること、ここで、殻材料は第一および第二のポリマー成分を具備し、当該殻材料は当該装填物質の周囲に一次殻を形成する:
(c) 当該一次殻が集塊を形成するまで、当該水性混合物を当該殻材料のゲル化点以上の温度にまで冷却すること;および
(d) 更に、当該水混合物を冷却し、当該集塊の周囲に殻材料の外殻を形成すること。
(a) 殻材料の第一のポリマー成分の水性混合物を提供すること:
(b) 当該水性混合物に装填物質を分散すること:
(c) 次に、当該水性混合物に殻材料の第二のポリマー成分を添加すること:
(d) pH、温度、濃度、混合速度またはその組み合わせを調整し、殻材料を形成すること、ここで、殻材料は、当該第一および第二のポリマー成分を含有し、当該殻材料は一次殻を当該装填物質の周囲に形成する:
(e) 当該一次殻が集塊を形成するまで、当該水性混合物を当該殻材料のゲル化点以上の温度にまで冷却すること:
(f) 更に当該水性混合物を冷却し、当該集塊の周囲に殻材料の外殻を形成すること。
当該装填物質は、当該水溶性混合物に不完全に溶解される略如何なる物質であってよい。好ましくは、当該装填物質は固体、疎水性液体または固体および疎水性液体の混合物である。当該装填物質は、より好ましくは疎水性液体、例えば、グリース(grease)、油脂(oil)またはその混合物である。典型的な油脂は、魚油、植物油、鉱物油、その誘導体、またはその混合物であってよい。当該装填物質は、精製または部分的に精製された油状物質、例えば、脂肪酸、トリグリセリドまたはその混合物を含んでよい。オメガ-3 脂肪酸、例えば、α-リノレン酸(18:3n3)、オクタデカテトラエン酸(octadecatetraenoic acid)(18:4n3)、エイコサペンタエン酸(20:5n3)(EPA)およびドコサヘキサエン酸(22:6n3)(DHA)、並びにその誘導体およびその混合物が好ましい。多くの種類の誘導体が、当該分野の当業者に周知である。例えば、適切な誘導体は、エステル、例えば、植物ステロールエステル、枝分かれしているか、若しくは枝分かれのないCl-C30 アルキルエステル、枝分かれしているか、若しくは枝分かれのないC2-C30アルケニルエステル、または 枝分かれしているか、若しくは枝分かれのないC3-C30シクロアルキルエステル、特に、植物ステロールエステルおよびC1-C6アルキルエステルである。好ましい油脂の供給源は、水中生物例えば、カタクチイワシ(anchovies)、カラフトシシャモ(capelin)、大西洋タラ(Atlantic cod)、大西洋ニシン(Atlantic herring)、大西洋サバ(Atlantic mackerel)、大西洋メンハーデン(Atlantic menhaden)、サーモン(salmonids)、イワシ(sardines)、サメ(shark)、マグロ(tuna)などおよび植物例えば、アマ(flax)、野菜(vegetables)、藻類(algae)などに由来する油脂である。当該装填物質は、生物学的活性物質であってもよく、または生物学的活性物質でなくてもよいが、本発明の当該マイクロカプセルは、特に、生物学的活性物質、例えば、薬物、栄養学的な補助剤、香味料、またはその混合物などに都合がよい。特に好ましい装填物質は、抗酸化剤、例えば、CoQ10およびビタミ
ンEなどを含む。
クロカプセルサイズが制御され、更に抗酸化剤として作用する。当該アスコルビン酸またはその塩は、好ましくは約100ppmないし約12,000ppm、より好ましくは約1000ppmないし約5000ppmの量で使用される。アスコルビン酸の塩、例えば、アスコルビン酸ナトリウムまたはカリウムは、この能力において特に好ましい。
マイクロカプセルを製造するための方法において、装填物質の水性混合物、当該殻材料の第一のポリマー成分および当該殻材料の第二のポリマー成分が形成される。当該水性混合物は、物理的混合物(mechanical mixture)、懸濁物または乳剤であってよい。液体装填物質が使用される場合、特に、疎水性の液体では、当該水性混合物は好ましくは当該装填物質とポリマー成分の乳剤である。
本発明の方法により製造された当該マイクロカプセルを使用して、液体を自由に流動する粉末または圧縮された固体として調製すること、物質を貯蔵すること、反応物質を分離すること、物質の毒性を減少すること、物質を酸化から保護すること、物質を特定の環境に送達すること、および/または物質の放出速度を制御することが可能である。特に、当該マイクロカプセルを使用して、生物学的活性物質を生体に対して栄養学的または医学的目的のために送達してもよい。当該生物学的活性物質は、例えば、栄養学的補助剤、香味料、薬物および/または酵素などであってもよい。当該生体は好ましくは哺乳類、より好ましくはヒトである。当該生物学的活性物質を含むマイクロカプセルは、例えば、食料若しくは飲料、または薬物送達システムに含有されてもよい。ヒトの食料に対する栄養学的補助剤を製造するために本発明のマイクロカプセルを使用することは特に好ましいことである。
54.5グラムのゼラチン 275 ブルーム・タイプ・A(Bloom type A)(等電点は約9)を0.5%アスコルビン酸ナトリウムを含有する600グラムの脱イオン水と攪拌しながら50℃で完全に溶解するまで混合した。5.45グラムのポリホスフェートナトリウムを0.5%アスコルビン酸ナトリウムを含有する104グラムの脱イオン水に溶解した。30%のエイコサペンタエン酸エチルエステル(EPA)と20% ドコサヘキサエン酸エチルエステル (DHA)(Ocean Nutrition Canada Ltd.から入手可能)を含有する90グラムの魚油を、1.0%の抗酸化剤(天然香味料、トコフェロールおよびクエン酸を混合したDuralox(登録商標)としてKalsec(登録商標)から入手可能)と共に当該ゼラチン溶液に高速ポリトロン(登録商標)ホモジナイザーを用いて拡散した。水中油型乳剤を形成した。当該油脂小滴サイズは、平均サイズ約1μmで狭い範囲に分布していることがコールター(登録商標)LS230粒子サイズ分析器(Coulter LS230 Particle Size Analyzer)により測定された。当該乳剤を0.5%のアスコルビン酸ナトリウムを含有する700グラムの脱イオン水で50℃で希釈した。当該ポリホスフェートナトリウム溶液を次に当該乳剤に添加し、ライトニン攪拌器(Lightnin(登録商標))を用いて600rpmで混合した。当該pHを次に4.5に10%の酢酸水溶液で調整した。pH調整とpH調整後の冷却工程の間に、当該ゼラチンとポリホスフェートから形成されたコアセルベートが当該油脂小滴をコートし、一次マイクロカプセルを形成した。冷却は、当該ゼラチンとポリホスフェートのゲル化点以上まで実施され、当該一次マイクロカプセルは集塊を形成し始めて、攪拌の下で塊が形成された。更なる当該混合物の冷却において、当該水相に残留するポリマーが更に当該一次マイクロカプセルの塊をコートし、外殻を有し且つ平均サイズが50μmのマイクロカプセルのカプセル化された集塊が形成された。一旦、当該温度が5℃にまで冷却された後、2.7グラムの50%グルタールアルデヒドを当該混合物に添加し、更に当該殻を強化した。当該混合物は次に、室温にまで温めて、12時間に亘り攪拌を維持した。最後に、当該マイクロカプセル懸濁液を水で洗浄した。当該洗浄された懸濁液は次にスプレードライされ、自由に流動する粉末が得られた。60%の有効装填量が得られえた。
マイクロカプセルのカプセル化された集塊は、0.25%のアスコルビン酸ナトリウムが使用されたこと以外は例1の方法に従って形成された。60%の有効装填量が得られた。
マイクロカプセルのカプセル化された集塊は、アスコルビン酸を使用しなかったこと以外は例1の方法に従って形成された。60%の有効装填量が得られた。
マイクロカプセルのカプセル化された集塊は、105グラムの魚油純化物(fish oil concentrate)が使用されたこと以外は例1の方法に従って形成され、70%の装填量が得られた。
マイクロカプセルのカプセル化された集塊は、エチルエステル魚油ではなくトリグリセリド(TG)魚油(オーシャン・ニューリション・カナダ・Ltd.から入手可能)を適用したことを除いて例1の方法に従って形成した。
マイクロカプセルンのカプセル化された集塊は、ゼラチン(タイプA)およびアラビアゴムを当該殻材料のポリマー成分として使用したこと以外は例1の方法に従って形成した。
マイクロカプセルのカプセル化された集塊は、150ブルームゼラチン(タイプA)とポリホスフェートを当該殻材料のポリマー成分として使用し、105グラムの魚油純化物(fish oil concentrate)を使用すること以外は例1の方法に従って形成され、有効装填量70%を得た。
マイクロカプセルのカプセル化された集塊は、トランスグルタミナーゼが使用されて当該殻材料を架橋したことを除いて例1の方法に従って形成した。
例1-8の当該マイクロカプセルは、物理学的強度、カプセル化された油脂の質および酸化的安定性について評価された。
Claims (71)
- 一次マイクロカプセルの集塊を含むマイクロカプセルであって、夫々の個々の一次マイクロカプセルが一次殻を有し、前記集塊が一つの外殻によってカプセル化されているマイクロカプセル。
- 請求項1に記載のマイクロカプセルであって、前記外殻が、当該集塊を取り囲んで泡様構造を形成する殻材料のマトリックスであるマイクロカプセル。
- 請求項2に記載のマイクロカプセルであって、前記殻材料が、ゼラチン、ポリホスフェート、ポリサッカライド、またはその混合物を含んでなるマイクロカプセル。
- 請求項2に記載のマイクロカプセルであって、前記殻材料が、Aタイプゼラチン、Bタイプゼラチン、ポリホスフェート、アラビアゴム、アルギネート、キトサン、カラギーナン、ペクチン、カルボキシメチルセルロースまたはその混合物を含んでなるマイクロカプセル。
- 請求項2に記載のマイクロカプセルであって、前記殻材料が、複合コアセルベートであるマイクロカプセル。
- 請求項2に記載のマイクロカプセルであって、前記殻材料が、Aタイプゼラチンと、Bタイプゼラチン、ポリホスフェート、アラビアゴム、アルギネート、キトサン、カラギーナン、ペプチンおよびカルボキシメチルセルロースからなる群より選択される1以上のポリマー成分との間の複合コアセルベートであるマイクロカプセル。
- 請求項2に記載のマイクロカプセルであって、前記殻材料が、Aタイプゼラチンとポリホスフェートとの複合コアセルベートであるマイクロカプセル。
- 請求項3に記載のマイクロカプセルであって、前記殻材料が更に抗酸化剤を含むマイクロカプセル。
- 請求項8に記載のマイクロカプセルであって、前記抗酸化剤がアスコルビン酸またはその塩であるマイクロカプセル。
- 請求項8に記載のマイクロカプセルであって、前記抗酸化剤がアスコルビン酸ナトリウムであるマイクロカプセル。
- 請求項2に記載のマイクロカプセルであって、前記外殻の平均直径が約1μmないし約2000μmであるマイクロカプセル。
- 請求項2に記載のマイクロカプセルであって、前記外殻の平均直径が約20μmないし約1000μmであるマイクロカプセル。
- 請求項2に記載のマイクロカプセルであって、前記外殻の平均直径が約20μmないし約100μmであるマイクロカプセル。
- 請求項2に記載のマイクロカプセルであって、前記外殻の平均直径が約50μmないし約100μmであるマイクロカプセル。
- 請求項2に記載のマイクロカプセルであって、前記一次殻の平均直径が約40nmないし約10μmであるマイクロカプセル。
- 請求項2に記載のマイクロカプセルであって、前記一次殻の平均直径が約0.1μmないし約5μmであるマイクロカプセル。
- 請求項2に記載のマイクロカプセルであって、前記一次殻の平均直径が約1μmであるマイクロカプセル。
- 約70重量%以下の有効装填量の装填物質を有する、請求項2に記載のマイクロカプセル。
- 請求項2に記載のマイクロカプセルであって、前記装填物質が固体、液体またはその混合物であるマイクロカプセル。
- 請求項2に記載のマイクロカプセルであって、前記装填物質がグリース、油脂またはその混合物であるマイクロカプセル。
- 請求項2に記載のマイクロカプセルであって、前記装填物質が生物学的活性物質であるマイクロカプセル。
- 請求項2に記載のマイクロカプセルであって、前記装填物質が栄養学的補助剤であるマイクロカプセル。
- 請求項2に記載のマイクロカプセルであって、前記装填物質がトリグリセリド、オメガ‐3 脂肪酸、オメガ-3 脂肪酸のエステルおよび/またはその混合物であるマイクロカプセル。
- 請求項2に記載のマイクロカプセルであって、前記装填物質がドコサヘキサエン酸および/またはエイコサペンタエン酸の植物ステロールエステル、ドコサヘキサエン酸および/またはエイコサペンタエン酸のC1-C6アルキルエステルおよび/またはその混合物であるマイクロカプセル。
- マイクロカプセルの製造方法において:
(a) 装填物質、殻材料の第1のポリマー成分および殻材料の第二のポリマー成分の水性混合物を準備することと;
(b) pH、温度、濃度、混合速度またはその組み合わせを調整することにより、第1および第二のポリマー成分を含有する殻材料を形成し、ここでの殻材料は前記装填物質を取り囲む一次殻を形成することと;
(c) 前記一次殻が集塊を形成するまで、当該水性混合物を前記殻材料のゲル化点以上の温度に冷却することと;
(d) 前記水性混合物を更に冷却して、前記集塊を取り囲む殻材料の外殻を形成することと;
を含んでなる方法。 - 請求項25に記載の方法であって、前記第1のポリマー成分がAタイプゼラチンである方法。
- 請求項25に記載の方法であって、第2のポリマー成分が、Bタイプゼラチン、ポリホスフェート、アラビアゴム、アルギネート、キトサン、カラギーナン、ペクチン、カルボキシメチルセルロースまたはその混合物である方法。
- 請求項25に記載の方法であって、第2のポリマー成分が、ポリホスフェートである方法。
- 請求項25に記載の方法であって、前記装填物質が、グリース、油脂またはその混合物であり、前記水性混合物中に乳剤として分散される方法。
- 請求項25に記載の方法であって、前記装填物質が、トリグリセリド、オメガ-3 脂肪酸、オメガ-3 脂肪酸のエステルおよび/またはその混合物である方法。
- 請求項25に記載の方法であって、前記装填物質が、前記水性混合物の約1重量%ないし約15重量%の量で提供される方法。
- 請求項25に記載の方法であって、抗酸化剤が(a)の部分において前記水性混合物に添加される方法。
- 請求項25に記載の方法であって、アスコルビン酸またはその塩が(a)の部分において前記水性混合物に対して添加される方法。
- 請求項25に記載の方法であって、アスコルビン酸ナトリウムが(a)の部分において前記水性混合物に添加される方法。
- 請求項25に記載の方法であって、前記pH値が3.5-5.0に調整される方法。
- 請求項25に記載の方法であって、前記pH値が4.0-5.0に調整される方法。
- 請求項25に記載の方法であって、前記温度が最初に約40℃ないし約60℃である方法。
- 請求項25に記載の方法であって、前記温度が最初に約50℃である方法。
- 請求項25に記載の方法であって、前記混合物が10分間に1℃の割合で冷却される方法。
- 請求項25に記載の方法であって、前記混合物が約5℃ないし約10℃の温度に到達するまで冷却される方法。
- 請求項25に記載の方法であって、前記混合物が約5℃の温度に到達するまで冷却される方法。
- 請求項25に記載の方法であって、更に、工程(g) 架橋剤を添加して前記殻材料を架橋化することを具備する方法。
- 請求項42に記載の方法であって、前記架橋剤が、酵素的架橋剤、アルデヒド、タンニン酸、明礬またはその混合物である方法。
- 請求項42に記載の方法であって、前記架橋剤がグルタールアルデヒドである方法。
- 請求項42に記載の方法であって、前記架橋剤がトランスグルタミナーゼである方法。
- 請求項25に記載の方法であって、更に前記マイクロカプセルを乾燥する工程を具備する方法。
- マイクロカプセルを製造する方法において:
(a) 殻材料の第一のポリマー成分の水性混合物を提供することと;
(b) 前記水性混合物に装填物質を分散することと;
(c) 次に、殻材料の第二ポリマー成分を前記水性混合物に添加することと;
(d) pH、温度、濃度、混合速度またはその組み合わせを調整し、第一および第二のポリマー成分を含有する殻材料を形成し、ここで、前記殻材料は前記装填物質を取り囲む一次殻を形成することと;
(e) 前記一次殻が集塊を形成するまで、前記水性混合物を前記殻材料のゲル化点以上の温度にまで冷却することと:
(f) 更に前記水性混合物を冷却し、殻材料の外殻を前記集塊の周囲に形成することと;
を含んでなる方法。 - 請求項47に記載の方法であって、前記第1のポリマー成分がAタイプゼラチンである方法。
- 請求項47に記載の方法であって、第2のポリマー成分がBタイプゼラチン、ポリホスフェート、アラビアゴム、アルギネート、キトサン、カラギーナン、ペクチン、カルボキシメチルセルロースまたはその混合物である方法。
- 請求項47に記載の方法であって、第2のポリマー成分がポリホスフェートである方法。
- 請求項47に記載の方法であって、更に(e)部分において、より多くのポリマー成分を前記水性混合物に添加することを具備する方法。
- 請求項47に記載の方法であって、前記装填物質がグリース、油脂またはその混合物であり、前記水性混合物中に乳剤として分散される方法。
- 請求項47に記載の方法であって、前記装填物質がトリグリセリド、オメガ-3 脂肪酸、オメガ-3 脂肪酸のエステルおよび/またはその混合物である方法。
- 請求項47に記載の方法であって、前記装填物質が、前記水性混合物の約1重量%ないし約15重量%の量で提供される方法。
- 請求項47に記載の方法であって、抗酸化剤が(a)の部分において前記水性混合物に添加される方法。
- 請求項47に記載の方法であって、アスコルビン酸またはその塩が(a)の部分において前記水性混合物に添加される方法。
- 請求項47に記載の方法であって、アスコルビン酸ナトリウムが(a)の部分において前記水性混合物に添加される方法。
- 請求項47に記載の方法であって、前記pH値が3.5-5.0に調整される方法。
- 請求項47に記載の方法であって、前記pH値が4.0-5.0に調整される方法。
- 請求項47に記載の方法であって、前記温度が最初に約40℃ないし約60℃である方法。
- 請求項47に記載の方法であって、前記温度が最初に約50℃である方法。
- 請求項47に記載の方法であって、前記混合物が10分間当たり1℃の割合で冷却される方法。
- 請求項47に記載の方法であって、前記混合物が約5℃ないし約10℃の温度に到達するまで冷却される方法。
- 請求項47に記載の方法であって、前記混合物が約5℃の温度に到達するまで冷却される方法。
- 請求項47に記載の方法であって、更に、工程(g)架橋剤を添加し前記殻材料を架橋することを具備する方法。
- 請求項65に記載の方法であって、前記架橋剤が酵素的な架橋剤、アルデヒド、タンニン酸、明礬またはその混合物である方法。
- 請求項65に記載の方法であって、前記架橋剤がグルタールアルデヒドである方法。
- 請求項65に記載の方法であって、前記架橋剤がトランスグルタミナーゼである方法。
- 請求項47に記載の方法であって、更に、前記マイクロカプセルを乾燥する工程を具備する方法。
- 請求項25に記載の方法により製造されたマイクロカプセル。
- 請求項47に記載の方法により製造されたマイクロカプセル。
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