シクロデキストリン包接体水懸濁液及びその製造方法
【課題】水に対して難溶性を示すシクロデキストリン包接体の水中での凝集を抑制し、長時間にわたって良好な分散状態を維持可能であるシクロデキストリン包接体水懸濁液の提供。
【解決手段】水に対して難溶性を示すシクロデキストリン包接体が、ゲスト分子を包接しないシクロデキストリン類の共存により水中に懸濁化されているシクロデキストリン包接体水懸濁液。水に対して難溶性を示すシクロデキストリン包接体とは、シクロデキストリン包接体の温度２５℃における水に対する溶解度が５％以下であるものをいう。ゲスト分子を包接しないシクロデキストリン類と前記シクロデキストリン包接体を構成するシクロデキストリン類とのグルコース単位数が同じであることが好ましい。該懸濁液は飲料等の食品や化粧品、医薬品、水系塗料などへ利用できる。
【解決手段】水に対して難溶性を示すシクロデキストリン包接体が、ゲスト分子を包接しないシクロデキストリン類の共存により水中に懸濁化されているシクロデキストリン包接体水懸濁液。水に対して難溶性を示すシクロデキストリン包接体とは、シクロデキストリン包接体の温度２５℃における水に対する溶解度が５％以下であるものをいう。ゲスト分子を包接しないシクロデキストリン類と前記シクロデキストリン包接体を構成するシクロデキストリン類とのグルコース単位数が同じであることが好ましい。該懸濁液は飲料等の食品や化粧品、医薬品、水系塗料などへ利用できる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、水に対して難溶性のシクロデキストリン包接体を含む水懸濁液及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
シクロデキストリンはデンプンに酵素を作用させて得られる天然環状分子であり、例えばグルコースが６個繋がったα−シクロデキストリン、グルコースが７個繋がったβ−シクロデキストリン、及びグルコースが８個繋がったγ−シクロデキストリン等が知られている。このシクロデキストリンは、分子内に他の機能性成分を取り込み、化学量論的な割合（例えばシクロデキストリン１分子に対して機能性成分１分子）で包接体と呼ばれる複合体を形成する。熱や紫外線等の外部環境に対して不安定な機能性成分であっても、シクロデキストリン包接体を構成することで安定化し、その効果を持続させることができる。例えばヨウ素やアリルチオシアネートは抗菌性、メントールは害虫忌避効果、ビタミンＥは抗酸化能、ジカプリル酸ピリドキシンは皮脂分泌抑制、ジパルミチン酸アスコルビルは美白・コラーゲン産生、ヘスペリジンは血行促進等、包接される機能性成分に応じて様々な効果が得られる。
【０００３】
これまでに様々な包接体の作製が試みられており、例えば特許文献１には、β−シクロデキストリン又はγ−シクロデキストリンとα−トコフェロール（ビタミンＥ）とを４：１〜８：１の重量比で混合してα−トコフェロールとシクロデキストリンとからなる複合体を製造することが記載されている。また、機能性成分としてコエンザイムＱ１０を含む包接体の製造方法については、特許文献２及び特許文献３に記載がある。特許文献２においては、重量比で、コエンザイムＱ１０に対してγ−シクロデキストリンを１〜１００倍として、コエンザイムＱ１０とシクロデキストリンとを複合体とする方法が記載されている。特許文献３には、コエンザイムＱ１０とシクロデキストリンとの使用割合を、コエンザイムＱ１０ １００重量部に対し、シクロデキストリン２５〜１０００重量部とすることが記載されている。なお、特許文献４には、α−リポ酸の水への溶解度を改善する目的でシクロデキストリンを用いることが記載されている。特許文献５には、水性塗料配合物にシクロデキストリン含有化合物を添加することが記載されている。
【特許文献１】特開２００３−２３８４０２号公報
【特許文献２】米国特許第６８６１４４７号明細書
【特許文献３】特開２００５−００２００５号公報
【特許文献４】特開２００６−３２１７８４号公報
【特許文献５】特開２０００−１７８５０７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで近年、シクロデキストリン包接体を水に懸濁又は溶解して水懸濁液又は水溶液の状態とし、これを食品、化粧品、医薬品、水系塗料等に用いることが行われている。しかしながら、ビタミンＥ、コエンザイムＱ１０及びα−リポ酸等、ある種のシクロデキストリン包接体は、水に対して難溶性を示すため、これを水中に分散させると、凝集し、沈殿してしまう。したがって、得られる水懸濁液の分散状態は不均一なものとなる。このような状態の液体組成物は、見た目が悪く、ロット間にばらつきが生じるなどの不都合があり、例えば飲料等の食品や化粧品、医薬品、水系塗料などへの利用には制限が生じる。さらには、水に対して難溶性を示すシクロデキストリン包接体を含む水懸濁液を用いて布やポリマーにコーティングすると、製品毎に品質に著しい差異が生じるため、不都合である。したがって、水に対して難溶性を示すシクロデキストリン包接体の凝集を抑制する技術が求められている。
【０００５】
一般的に水に溶解しにくい物質を分散させる方法として、増粘剤や界面活性剤の使用が考えられる。しかし、これらの成分はシクロデキストリンに包接される可能性があり、可能な限り使用しないことが望ましい。さらに、分散を達成するために粘度を上げてしまえば使用に制約が生じる。また、界面活性剤にも毒性などのため制限がある場合がある。
【０００６】
以上から、包接体を水中で分散させるために必要な条件、すなわち、シクロデキストリンと相互作用しないこと、必要以上に高粘度にしないこと、及び、使用目的に対して使用制限のないこと、これらをすべて満たす増粘剤や界面活性剤の探索はきわめて困難である。
【０００７】
一方、前述の特許文献１から特許文献３は、シクロデキストリンと機能性成分とを複合化してシクロデキストリン包接体を作製する技術に関するものであり、包接体を水中に懸濁させるための技術ではない。また、特許文献４にはα−リポ酸の水懸濁液を作製する際にシクロデキストリンを用いることが記載されているが、包接体の懸濁を目的とした技術ではない。さらに、特許文献５に記載される技術は、水性塗料の粘度を低下させる目的でシクロデキストリンを用いるものであり、いずれもシクロデキストリン包接体の凝集を抑制する技術ではない。
【０００８】
本発明はこのような従来の実情に鑑みて提案されたものであり、水に対して難溶性を示すシクロデキストリン包接体の水中での凝集を抑制し、長時間にわたって良好な分散状態を維持することが可能なシクロデキストリン包接体水懸濁液及びその製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前述の目的を達成するために、本発明に係るシクロデキストリン包接体水懸濁液は、水に対して難溶性を示すシクロデキストリン包接体が、ゲスト分子を包接しないシクロデキストリン類の共存により水中に懸濁化されていることを特徴とする。また、本発明に係るシクロデキストリン包接体水懸濁液の製造方法は、水に対して難溶性を示すシクロデキストリン包接体を、ゲスト分子を包接しないシクロデキストリン類により水中に懸濁化させることを特徴とする。
【００１０】
ゲスト分子を包接しないシクロデキストリン類を水中に共存させることで、水に対して難溶性を示すシクロデキストリン包接体の水中での凝集が抑制され、長時間にわたって良好な分散状態が維持される。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、水に対して難溶性を示すシクロデキストリン包接体の水中での凝集を抑制することができる。したがって、本発明によれば、例えば飲料等の食品や化粧品、医薬品、水系塗料などの液体組成物に対してシクロデキストリン包接体を添加したい場合、製品毎の品質ばらつきを抑えることができる。また、本発明によれば布帛等にシクロデキストリン包接体を均一にコーティングする際の処理液として好ましい状態を実現でき、製品毎の品質ばらつきを抑えることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明に係るシクロデキストリン包接体水懸濁液及びその製造方法について、詳細に説明する。
【００１３】
本発明のシクロデキストリン包接体水懸濁液は、水に対して難溶性を示すシクロデキストリン包接体が、ゲスト分子を包接しないシクロデキストリン類の共存により水中に懸濁化されている。
【００１４】
本発明において、シクロデキストリン包接体とは、シクロデキストリン類がゲスト分子を包接した複合体のことをいう。本発明において水に対して難溶性を示すシクロデキストリン包接体とは、温度２５℃における水に対する溶解度が５％以下であるシクロデキストリン包接体を言う。このような溶解度を示すシクロデキストリン包接体としては、ゲスト分子が脂溶性ビタミン類であるものが例示される。ゲスト分子として使用可能な脂溶性ビタミン類としては、ビタミンＡ、ビタミンＤ、ビタミンＥ、ビタミンＫ、コエンザイムＱ１０、ビタミンＣエステル等が例示される。また、ゲスト分子としてα−リポ酸も使用可能である。
【００１５】
一方、シクロデキストリン包接体を構成するシクロデキストリン類には、グルコースが環状に結合したシクロデキストリンがある。シクロデキストリンとしては、具体的にはα−シクロデキストリン、β−シクロデキストリン、γ−シクロデキストリン等が知られており、ゲスト分子に応じて適当な種類を選択すればよい。また、本発明のシクロデキストリン類には、シクロデキストリンにメチル基、アセチル基、グリコシル残基等を付加したシクロデキストリン誘導体も含まれる。シクロデキストリン誘導体としては、ヒドロキシプロピル化シクロデキストリンやアセチル化シクロデキストリン、メチル化シクロデキストリン、グリコシルシクロデキストリン、マルトシルシクロデキストリン等が挙げられる。
【００１６】
本発明においては、水に対して難溶性を示すシクロデキストリン包接体とともにゲスト分子を包接しないシクロデキストリン類を共存させ、シクロデキストリン包接体を水中に懸濁化している。ここで、シクロデキストリン包接体を懸濁するために用いられる、ゲスト分子を包接しないシクロデキストリン類には、グルコースが環状に結合したシクロデキストリンがある。シクロデキストリンとしては、具体的にはα−シクロデキストリン、β−シクロデキストリン、γ−シクロデキストリン等が知られており、ゲスト分子に応じて適当な種類を選択すればよい。また、本発明において、ゲスト分子を包接しないシクロデキストリン類には、シクロデキストリンにメチル基、アセチル基、グリコシル残基等を付加したシクロデキストリン誘導体も含まれる。シクロデキストリン誘導体としては、ヒドロキシプロピル化シクロデキストリンやアセチル化シクロデキストリン、メチル化シクロデキストリン、グリコシルシクロデキストリン、マルトシルシクロデキストリン等が挙げられる。
【００１７】
シクロデキストリン包接体の凝集抑制効果を大きく得るためには、ゲスト分子を包接しないシクロデキストリン類のグルコース単位数をシクロデキストリン包接体のグルコース単位数と同じとすることが好ましい。例えば、ビタミンＥのγ−シクロデキストリン包接体を懸濁化する際には、ゲスト分子を包接しないシクロデキストリン類として、γ−シクロデキストリン、ヒドロキシプロピル化γ−シクロデキストリン、アセチル化γ−シクロデキストリン、メチル化γ−シクロデキストリン、グリコシルγ−シクロデキストリン、マルトシルγ−シクロデキストリン等を用いることが好ましい。
【００１８】
水懸濁液において、ゲスト分子を包接しないシクロデキストリン類と包接体を構成した状態のシクロデキストリン類との和が、水懸濁液中に存在するゲスト分子に対して重量比で９倍〜１００００倍となるように、ゲスト分子を包接しないシクロデキストリン類を共存させる。水懸濁液中に存在するシクロデキストリン類とゲスト分子との比率を前記範囲内としたとき、高い凝集抑制効果が得られる。
【００１９】
シクロデキストリン包接体の凝集抑制のために使用されるシクロデキストリン類の最適な使用量は、懸濁化するシクロデキストリン包接体を構成するゲスト分子の種類に応じて異なる。例えば、コエンザイムＱ１０のシクロデキストリン包接体の場合、ゲスト分子を包接しないシクロデキストリン類と包接体を構成した状態のシクロデキストリン類との和が、コエンザイムＱ１０に対して重量比で９倍〜１００００倍となるように、ゲスト分子を包接しないシクロデキストリン類を共存させることが好ましい。また、ビタミンＥのシクロデキストリン包接体の場合、ゲスト分子を包接しないシクロデキストリン類と包接体を構成した状態のシクロデキストリン類との和が、ビタミンＥに対して重量比で１３倍〜１００００倍となるように、ゲスト分子を包接しないシクロデキストリン類を共存させることが好ましい。さらに、α−リポ酸の場合には、ゲスト分子を包接しないシクロデキストリン類と包接体を構成した状態のシクロデキストリン類との和が、α−リポ酸に対して重量比で９倍〜１００００倍となるように、ゲスト分子を包接しないシクロデキストリン類を共存させることが好ましい。使用量が前記範囲を下回ると効果が小さく、また、使用量が多ければ効果は大きいが、次第に効果は頭打ちになり、使用量に見合った効果が望めないためである。
【００２０】
以下、前述のシクロデキストリン包接体水懸濁液の製造方法について説明する。本発明の製造方法は、ゲスト分子を包接しないシクロデキストリン類を共存させたシクロデキストリン包接体水懸濁液を得ることのできる方法をいずれも含む。具体的には、シクロデキストリン包接体を少量の水に懸濁して得られるシクロデキストリン包接体のペーストに、ゲスト分子を包接しないシクロデキストリン類の粉末又はゲスト分子を包接しないシクロデキストリン類の水溶液を加える方法が挙げられる。また、シクロデキストリン包接体の粉末にゲスト分子を包接しないシクロデキストリン類の粉末又はゲスト分子を包接しないシクロデキストリン類の水溶液を加える方法が挙げられる。さらには、ゲスト分子を包接しないシクロデキストリン類とゲスト分子とからシクロデキストリン包接体を作製する際に化学量論的な割合よりもシクロデキストリン類を過剰とし、且つ、得られたシクロデキストリン包接体とゲスト分子を包接しないシクロデキストリン類との混合物を水に懸濁させる方法が挙げられる。
【００２１】
本発明のシクロデキストリン包接体水懸濁液においては、シクロデキストリン包接体の凝集が抑制され、均一な分散状態が長時間にわたり維持される。このため、本発明のシクロデキストリン包接体水懸濁液は、商品の最終形態が水懸濁液である、或いは、製造プロセス中にシクロデキストリン包接体水懸濁液を用いる工程を含む食品、化粧品等にも応用可能である。また、本発明のシクロデキストリン包接体水懸濁液は、布帛等へシクロデキストリン包接体をコーティングするための処理液として用いることも可能である。
【実施例】
【００２２】
水に難溶性のシクロデキストリン包接体を水に分散させると、水中で二次凝集を起こし、時間経過とともに粒度が増大する。そこで、粒度分布を指標としてシクロデキストリン包接体の分散性を評価した。なお、以下の実験では、ビタミンＥ、コエンザイムＱ１０又はα−リポ酸のシクロデキストリン包接体を分散対象としているが、本発明はこれに限るものではない。また、シクロデキストリン包接体と混合されるシクロデキストリン類も、γ−シクロデキストリンに限るものではなく、分散させたいシクロデキストリン包接体に最適なシクロデキストリン類を適宜選択すればよい。
【００２３】
＜実験１＞
実験１では、ビタミンＥをゲスト分子とするシクロデキストリン包接体の水懸濁液を作製する際にシクロデキストリン類、単糖であるグルコース又は二糖であるトレハロースを添加し、その効果について検討した。なお、ビタミンＥのシクロデキストリン包接体は、ビタミンＥとγ−シクロデキストリンとが１：２のモル比で複合化することにより形成されている。
【００２４】
（サンプル１）
γ−シクロデキストリンのビタミンＥ包接体（シクロケム社製）１ｇを少量の水でペースト状にした後、水を加えて撹拌し、濃度０．５ｗ／ｖ％の懸濁液を調製した。一方、α−シクロデキストリンを水に溶解し、１．０ｗ／ｖ％のα−シクロデキストリン水溶液を調製した。ビタミンＥのγ−シクロデキストリン包接体懸濁液１．２ｍＬを前記α−シクロデキストリン水溶液２８０ｍＬに加え、粒度分布測定用の試料溶液とした。なお、サンプル１の試料溶液におけるシクロデキストリン類の含有量、すなわち、ゲスト分子を包接しないシクロデキストリン類と包接体を構成した状態のシクロデキストリン類との和は、計算上、ビタミンＥに対して３２８０倍（重量比）である。
【００２５】
その後、試料溶液について、島津製作所社製レーザ回折式粒度分布測定装置（ＳＡＬＤ−３００Ｖ）を用いて粒度分布の経時変化を測定した。具体的には、試料溶液を超音波で７分間処理し、試料溶液を撹拌しながら凝集体の粒度分布の経時変化を追跡した。超音波処理終了時を測定開始時刻（ｔ＝０）とした。結果を図１に示す。
【００２６】
（サンプル２）
サンプル１で調製したα−シクロデキストリン水溶液を１．０ｗ／ｖ％のβ−シクロデキストリン水溶液に変更したこと以外は、サンプル１と同様にして粒度分布の経時変化を追跡した。なお、サンプル２の試料溶液に含まれるゲスト分子を包接しないシクロデキストリン類と包接体を構成した状態のシクロデキストリン類との和は、計算上、ビタミンＥに対して３２８０倍（重量比）である。結果を図１に示す。
【００２７】
（サンプル３）
サンプル１で調製したα−シクロデキストリン水溶液を０．２５ｗ／ｖ％のγ−シクロデキストリン水溶液に変更したこと以外は、サンプル１と同様にして粒度分布の経時変化を追跡した。なお、サンプル３の試料溶液におけるシクロデキストリン類の含有量は、計算上、ビタミンＥに対して８３０倍（重量比）である。結果を図１に示す。
【００２８】
（サンプル４）
サンプル１で調製したα−シクロデキストリン水溶液を０．５ｗ／ｖ％のγ−シクロデキストリン水溶液に変更したこと以外は、サンプル１と同様にして粒度分布の経時変化を追跡した。なお、サンプル４の試料溶液におけるシクロデキストリン類の含有量は、計算上、ビタミンＥに対して１６４０倍（重量比）である。結果を図１に示す。
【００２９】
（サンプル５）
サンプル１で調製したα−シクロデキストリン水溶液を１．００ｗ／ｖ％のγ−シクロデキストリン水溶液に変更したこと以外は、サンプル１と同様にして粒度分布の経時変化を追跡した。なお、サンプル５の試料溶液におけるシクロデキストリン類の含有量は、計算上、ビタミンＥに対して３２８０倍（重量比）である。結果を図１に示す。
【００３０】
（サンプル６）
サンプル１で調製したα−シクロデキストリン水溶液をイオン交換水に変更したこと以外は、サンプル１と同様にして粒度分布の経時変化を追跡した。なお、サンプル６の試料溶液にはシクロデキストリン類として包接体自体が持つγ−シクロデキストリンのみが含まれており、その含有量は計算上、ビタミンＥに対して６倍（重量比）である。結果を図１に示す。
【００３１】
（サンプル７）
サンプル１で調製したα−シクロデキストリン水溶液を１．００ｗ／ｖ％のグルコース水溶液に変更したこと以外は、サンプル１と同様にして粒度分布の経時変化を追跡した。結果を図１に示す。
【００３２】
（サンプル８）
サンプル１で調製したα−シクロデキストリン水溶液を１．００ｗ／ｖ％のトレハロース水溶液に変更したこと以外は、サンプル１と同様にして粒度分布の経時変化を追跡した。結果を図１に示す。
【００３３】
（評価）
図１より、イオン交換水、グルコース水溶液及びトレハロース水溶液の添加では殆ど効果が無く、分散直後から凝集がみられた。これに対し、ビタミンＥのγ−シクロデキストリン包接体にシクロデキストリン類水溶液を添加すると、包接体の凝集が抑えられることがわかる。なお、包接体を構成するシクロデキストリン類とグルコース単位数が同じであるシクロデキストリン類、すなわちγ−シクロデキストリンを添加したときの効果が最も大きかった。また、γ−シクロデキストリンの添加量を変化させたサンプル３〜５の比較より、γ−シクロデキストリン添加量が多いほど大きな効果が得られることがわかる。
【００３４】
＜実験２＞
以下のサンプル９〜サンプル１２では、コエンザイムＱ１０をゲスト分子とするシクロデキストリン包接体の水懸濁液を作製する際にシクロデキストリン類、グルコース又はトレハロースを添加し、その効果について検討した。なお、コエンザイムＱ１０のシクロデキストリン包接体は、コエンザイムＱ１０とγ−シクロデキストリンとが１：２のモル比で複合化することにより形成されている。
【００３５】
（サンプル９）
γ−シクロデキストリンのコエンザイムＱ１０包接体（シクロケム社製）１ｇを少量の水でペースト状にした後、水を加えて撹拌し、濃度０．５ｗ／ｖ％の懸濁液を調製した。一方、γ−シクロデキストリンを水に溶解し、１．０ｗ／ｖ％のγ−シクロデキストリン水溶液を調製した。γ−シクロデキストリンのコエンザイムＱ１０包接体懸濁液１．２ｍＬを前記α−シクロデキストリン水溶液２８０ｍＬに加えた後、超音波を４時間照射し、粒度分布測定用の試料溶液とした。得られた試料溶液を撹拌しながら超音波で７分間処理した。その後、試料溶液について、島津製作所社製レーザ回折式粒度分布測定装置（ＳＡＬＤ−３００Ｖ）を用いて粒度分布の経時変化を測定した。具体的には、試料溶液を超音波で７分間処理し、試料溶液を撹拌しながら凝集体の粒度分布の経時変化を追跡した。超音波処理終了時を測定開始時刻（ｔ＝０）とした。なお、サンプル９の試料溶液におけるシクロデキストリン類の含有量は、計算上、コエンザイムＱ１０に対して２３３０倍（重量比）である。結果を図２に示す。
【００３６】
（サンプル１０）
サンプル９で調製したγ−シクロデキストリン水溶液をイオン交換水に変更したこと以外は、サンプル９と同様にして粒度分布の経時変化を追跡した。なお、サンプル１０の試料溶液にはシクロデキストリン類として包接体自体が持つγ−シクロデキストリンのみが含まれており、その含有量は計算上、コエンザイムＱ１０に対して４倍（重量比）である。
結果を図２に示す。
【００３７】
（サンプル１１）
サンプル９で調製したγ−シクロデキストリン水溶液を１．００ｗ／ｖ％のグルコース水溶液に変更したこと以外は、サンプル９と同様にして粒度分布の経時変化を追跡した。結果を図２に示す。
【００３８】
（サンプル１２）
サンプル９で調製したγ−シクロデキストリン水溶液を１．００ｗ／ｖ％のトレハロース水溶液に変更したこと以外は、サンプル９と同様にして粒度分布の経時変化を追跡した。結果を図２に示す。
【００３９】
（評価）
図２より、ゲスト分子としてコエンザイムＱ１０を用いたシクロデキストリン包接体においても、ゲスト分子としてビタミンＥを用いた場合と同様の結果が得られていることがわかる。すなわち、イオン交換水、グルコース水溶液及びトレハロース水溶液の添加では殆ど効果が無く、分散直後から凝集がみられた。これに対し、コエンザイムＱ１０のシクロデキストリン包接体にシクロデキストリン類水溶液を添加すると、包接体の凝集が抑えられることがわかる。
【００４０】
＜実験３＞
実験３では、実験１とは異なる方法、すなわち包接体水懸濁液に対する顕微鏡写真の画像解析からビタミンＥのシクロデキストリン包接体の凝集を評価した。
【００４１】
（サンプル１３）
先ず、１０ｍＬの水を計り取り、ビタミンＥのγ−シクロデキストリン包接体０．１ｇに対してその一部を加えてガラス棒で練り、ペースト状とした。得られたペーストに残りの水を加えて撹拌し、包接体水懸濁液を調製した。包接体水懸濁液５ｍＬに対してγ−シクロデキストリン０．０５ｇを加えて撹拌し、粒度分布測定用の試料溶液とした。なお、サンプル１３の試料溶液におけるシクロデキストリン類の含有量は、計算上、ビタミンＥに対して１３倍（重量比）である。
【００４２】
次に、試料溶液に超音波を７分間照射した。次に、試料溶液を撹拌し、所定時間の経過後（０分、１５分、３０分）に試料溶液の一部を採取し、２枚のスライドガラスで挟んだ。次に、ＣＣＤカラーカメラ（キーエンス社製、ＶＢ−７０１０）を用いて顕微鏡像を取得し、画像解析ソフト（キーエンス社製、ＶＨ−Ｈ１Ａ５）により解析した。解析範囲は１６８７μｍ×１２７０μｍとした。撹拌３０分後の顕微鏡写真を図３に、画像解析ソフトによる解析した凝集体の大きさ（投影面積の平均値）の経時変化を図４に示す。
【００４３】
（サンプル１４）
γ−シクロデキストリンを添加しなかったこと以外は、サンプル１３と同様にして試料溶液を調製し、顕微鏡像の取得及び画像解析を行った。なお、サンプル１４の試料溶液におけるシクロデキストリン類の含有量は、計算上、ビタミンＥに対して６倍（重量比）である。撹拌３０分後の顕微鏡写真を図５に、画像解析ソフトにより解析した凝集体の大きさ（投影面積の平均値）の経時変化を図４に示す。
【００４４】
（評価）
図３〜図５に示すように、ビタミンＥに対してγ−シクロデキストリンを重量比で６倍共存させたサンプル１４では凝集抑制効果は得られていない。これに対して、ビタミンＥに対してγ−シクロデキストリンを重量比で１３倍共存させたサンプル１３では、シクロデキストリン包接体の凝集が抑制されていることがわかる。
【００４５】
＜実験４＞
実験４では、実験３と同様の手法で、α−リポ酸のシクロデキストリン包接体の凝集を評価した。
【００４６】
（サンプル１５）
ビタミンＥのγ−シクロデキストリン包接体をα−リポ酸のγ−シクロデキストリン包接体に変更したこと以外はサンプル１３と同様にして試料溶液を調製した。その後、サンプル１３と同様に、顕微鏡像を取得し、さらには画像解析を行った。凝集体の大きさの経時変化を図６に示す。なお、サンプル１５の試料溶液におけるシクロデキストリン類の含有量は、計算上、α−リポ酸に対して９倍（重量比）である。
【００４７】
（サンプル１６）
γ−シクロデキストリンを添加しなかったこと以外は、サンプル１５と同様にして試料溶液を調製した。その後、顕微鏡像の取得及び画像解析を行った。画像解析ソフトによる解析した凝集体の大きさ（投影面積の平均値）の経時変化を図６に示す。なお、サンプル１６の試料溶液におけるシクロデキストリン類の含有量は、計算上、α−リポ酸に対して４倍（重量比）である。
【００４８】
（評価）
図６に示すように、α−リポ酸のシクロデキストリン包接体を用いた場合、α−リポ酸に対してγ−シクロデキストリンを９倍共存させることで、シクロデキストリン包接体の凝集が抑制されていることがわかる。
【００４９】
＜実験５＞
実験５では、実験３と同様の手法で、コエンザイムＱ１０のシクロデキストリン包接体の凝集を評価した。
【００５０】
（サンプル１７）
ビタミンＥのγ−シクロデキストリン包接体をコエンザイムＱ１０のγ−シクロデキストリン包接体に変更したこと以外はサンプル１３と同様にして試料溶液を調製した。その後、サンプル１３と同様に、顕微鏡像を取得し、さらには画像解析を行った。凝集体の大きさの経時変化を図７に示す。なお、サンプル１７の試料溶液におけるシクロデキストリン類の含有量は、計算上、コエンザイムＱ１０に対して９倍（重量比）である。
【００５１】
（サンプル１８）
γ−シクロデキストリンを添加しなかったこと以外は、サンプル１７と同様にして試料溶液を調製した。その後、顕微鏡像の取得及び画像解析を行った。画像解析ソフトによる解析した凝集体の大きさ（投影面積の平均値）の経時変化を図７に示す。なお、サンプル１８の試料溶液におけるシクロデキストリン類の含有量は、計算上、コエンザイムＱ１０に対して４倍（重量比）である。
【００５２】
（評価）
図７に示すように、コエンザイムＱ１０のシクロデキストリン包接体を用いた場合、コエンザイムＱ１０に対してγ−シクロデキストリンを９倍共存させることで、シクロデキストリン包接体の凝集が抑制されていることがわかる。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】γ−シクロデキストリンのビタミンＥ包接体の水中でのメディアン径の経時変化を示す特性図である。
【図２】γ−シクロデキストリンのコエンザイムＱ１０包接体の水中でのメディアン径の経時変化を示す特性図である。
【図３】サンプル１３（γ−シクロデキストリン添加有り）の包接体水懸濁液の顕微鏡写真である。
【図４】水中における凝集体（ビタミンＥのγ−シクロデキストリン包接体）の大きさの経時変化を示す図である。
【図５】サンプル１４（γ−シクロデキストリン添加無し）の包接体水懸濁液の顕微鏡写真である。
【図６】水中における凝集体（α−リポ酸のγ−シクロデキストリン包接体）の大きさの経時変化を示す図である。
【図７】水中における凝集体（コエンザイムＱ１０のγ−シクロデキストリン包接体）の大きさの経時変化を示す図である。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、水に対して難溶性のシクロデキストリン包接体を含む水懸濁液及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
シクロデキストリンはデンプンに酵素を作用させて得られる天然環状分子であり、例えばグルコースが６個繋がったα−シクロデキストリン、グルコースが７個繋がったβ−シクロデキストリン、及びグルコースが８個繋がったγ−シクロデキストリン等が知られている。このシクロデキストリンは、分子内に他の機能性成分を取り込み、化学量論的な割合（例えばシクロデキストリン１分子に対して機能性成分１分子）で包接体と呼ばれる複合体を形成する。熱や紫外線等の外部環境に対して不安定な機能性成分であっても、シクロデキストリン包接体を構成することで安定化し、その効果を持続させることができる。例えばヨウ素やアリルチオシアネートは抗菌性、メントールは害虫忌避効果、ビタミンＥは抗酸化能、ジカプリル酸ピリドキシンは皮脂分泌抑制、ジパルミチン酸アスコルビルは美白・コラーゲン産生、ヘスペリジンは血行促進等、包接される機能性成分に応じて様々な効果が得られる。
【０００３】
これまでに様々な包接体の作製が試みられており、例えば特許文献１には、β−シクロデキストリン又はγ−シクロデキストリンとα−トコフェロール（ビタミンＥ）とを４：１〜８：１の重量比で混合してα−トコフェロールとシクロデキストリンとからなる複合体を製造することが記載されている。また、機能性成分としてコエンザイムＱ１０を含む包接体の製造方法については、特許文献２及び特許文献３に記載がある。特許文献２においては、重量比で、コエンザイムＱ１０に対してγ−シクロデキストリンを１〜１００倍として、コエンザイムＱ１０とシクロデキストリンとを複合体とする方法が記載されている。特許文献３には、コエンザイムＱ１０とシクロデキストリンとの使用割合を、コエンザイムＱ１０ １００重量部に対し、シクロデキストリン２５〜１０００重量部とすることが記載されている。なお、特許文献４には、α−リポ酸の水への溶解度を改善する目的でシクロデキストリンを用いることが記載されている。特許文献５には、水性塗料配合物にシクロデキストリン含有化合物を添加することが記載されている。
【特許文献１】特開２００３−２３８４０２号公報
【特許文献２】米国特許第６８６１４４７号明細書
【特許文献３】特開２００５−００２００５号公報
【特許文献４】特開２００６−３２１７８４号公報
【特許文献５】特開２０００−１７８５０７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで近年、シクロデキストリン包接体を水に懸濁又は溶解して水懸濁液又は水溶液の状態とし、これを食品、化粧品、医薬品、水系塗料等に用いることが行われている。しかしながら、ビタミンＥ、コエンザイムＱ１０及びα−リポ酸等、ある種のシクロデキストリン包接体は、水に対して難溶性を示すため、これを水中に分散させると、凝集し、沈殿してしまう。したがって、得られる水懸濁液の分散状態は不均一なものとなる。このような状態の液体組成物は、見た目が悪く、ロット間にばらつきが生じるなどの不都合があり、例えば飲料等の食品や化粧品、医薬品、水系塗料などへの利用には制限が生じる。さらには、水に対して難溶性を示すシクロデキストリン包接体を含む水懸濁液を用いて布やポリマーにコーティングすると、製品毎に品質に著しい差異が生じるため、不都合である。したがって、水に対して難溶性を示すシクロデキストリン包接体の凝集を抑制する技術が求められている。
【０００５】
一般的に水に溶解しにくい物質を分散させる方法として、増粘剤や界面活性剤の使用が考えられる。しかし、これらの成分はシクロデキストリンに包接される可能性があり、可能な限り使用しないことが望ましい。さらに、分散を達成するために粘度を上げてしまえば使用に制約が生じる。また、界面活性剤にも毒性などのため制限がある場合がある。
【０００６】
以上から、包接体を水中で分散させるために必要な条件、すなわち、シクロデキストリンと相互作用しないこと、必要以上に高粘度にしないこと、及び、使用目的に対して使用制限のないこと、これらをすべて満たす増粘剤や界面活性剤の探索はきわめて困難である。
【０００７】
一方、前述の特許文献１から特許文献３は、シクロデキストリンと機能性成分とを複合化してシクロデキストリン包接体を作製する技術に関するものであり、包接体を水中に懸濁させるための技術ではない。また、特許文献４にはα−リポ酸の水懸濁液を作製する際にシクロデキストリンを用いることが記載されているが、包接体の懸濁を目的とした技術ではない。さらに、特許文献５に記載される技術は、水性塗料の粘度を低下させる目的でシクロデキストリンを用いるものであり、いずれもシクロデキストリン包接体の凝集を抑制する技術ではない。
【０００８】
本発明はこのような従来の実情に鑑みて提案されたものであり、水に対して難溶性を示すシクロデキストリン包接体の水中での凝集を抑制し、長時間にわたって良好な分散状態を維持することが可能なシクロデキストリン包接体水懸濁液及びその製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前述の目的を達成するために、本発明に係るシクロデキストリン包接体水懸濁液は、水に対して難溶性を示すシクロデキストリン包接体が、ゲスト分子を包接しないシクロデキストリン類の共存により水中に懸濁化されていることを特徴とする。また、本発明に係るシクロデキストリン包接体水懸濁液の製造方法は、水に対して難溶性を示すシクロデキストリン包接体を、ゲスト分子を包接しないシクロデキストリン類により水中に懸濁化させることを特徴とする。
【００１０】
ゲスト分子を包接しないシクロデキストリン類を水中に共存させることで、水に対して難溶性を示すシクロデキストリン包接体の水中での凝集が抑制され、長時間にわたって良好な分散状態が維持される。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、水に対して難溶性を示すシクロデキストリン包接体の水中での凝集を抑制することができる。したがって、本発明によれば、例えば飲料等の食品や化粧品、医薬品、水系塗料などの液体組成物に対してシクロデキストリン包接体を添加したい場合、製品毎の品質ばらつきを抑えることができる。また、本発明によれば布帛等にシクロデキストリン包接体を均一にコーティングする際の処理液として好ましい状態を実現でき、製品毎の品質ばらつきを抑えることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明に係るシクロデキストリン包接体水懸濁液及びその製造方法について、詳細に説明する。
【００１３】
本発明のシクロデキストリン包接体水懸濁液は、水に対して難溶性を示すシクロデキストリン包接体が、ゲスト分子を包接しないシクロデキストリン類の共存により水中に懸濁化されている。
【００１４】
本発明において、シクロデキストリン包接体とは、シクロデキストリン類がゲスト分子を包接した複合体のことをいう。本発明において水に対して難溶性を示すシクロデキストリン包接体とは、温度２５℃における水に対する溶解度が５％以下であるシクロデキストリン包接体を言う。このような溶解度を示すシクロデキストリン包接体としては、ゲスト分子が脂溶性ビタミン類であるものが例示される。ゲスト分子として使用可能な脂溶性ビタミン類としては、ビタミンＡ、ビタミンＤ、ビタミンＥ、ビタミンＫ、コエンザイムＱ１０、ビタミンＣエステル等が例示される。また、ゲスト分子としてα−リポ酸も使用可能である。
【００１５】
一方、シクロデキストリン包接体を構成するシクロデキストリン類には、グルコースが環状に結合したシクロデキストリンがある。シクロデキストリンとしては、具体的にはα−シクロデキストリン、β−シクロデキストリン、γ−シクロデキストリン等が知られており、ゲスト分子に応じて適当な種類を選択すればよい。また、本発明のシクロデキストリン類には、シクロデキストリンにメチル基、アセチル基、グリコシル残基等を付加したシクロデキストリン誘導体も含まれる。シクロデキストリン誘導体としては、ヒドロキシプロピル化シクロデキストリンやアセチル化シクロデキストリン、メチル化シクロデキストリン、グリコシルシクロデキストリン、マルトシルシクロデキストリン等が挙げられる。
【００１６】
本発明においては、水に対して難溶性を示すシクロデキストリン包接体とともにゲスト分子を包接しないシクロデキストリン類を共存させ、シクロデキストリン包接体を水中に懸濁化している。ここで、シクロデキストリン包接体を懸濁するために用いられる、ゲスト分子を包接しないシクロデキストリン類には、グルコースが環状に結合したシクロデキストリンがある。シクロデキストリンとしては、具体的にはα−シクロデキストリン、β−シクロデキストリン、γ−シクロデキストリン等が知られており、ゲスト分子に応じて適当な種類を選択すればよい。また、本発明において、ゲスト分子を包接しないシクロデキストリン類には、シクロデキストリンにメチル基、アセチル基、グリコシル残基等を付加したシクロデキストリン誘導体も含まれる。シクロデキストリン誘導体としては、ヒドロキシプロピル化シクロデキストリンやアセチル化シクロデキストリン、メチル化シクロデキストリン、グリコシルシクロデキストリン、マルトシルシクロデキストリン等が挙げられる。
【００１７】
シクロデキストリン包接体の凝集抑制効果を大きく得るためには、ゲスト分子を包接しないシクロデキストリン類のグルコース単位数をシクロデキストリン包接体のグルコース単位数と同じとすることが好ましい。例えば、ビタミンＥのγ−シクロデキストリン包接体を懸濁化する際には、ゲスト分子を包接しないシクロデキストリン類として、γ−シクロデキストリン、ヒドロキシプロピル化γ−シクロデキストリン、アセチル化γ−シクロデキストリン、メチル化γ−シクロデキストリン、グリコシルγ−シクロデキストリン、マルトシルγ−シクロデキストリン等を用いることが好ましい。
【００１８】
水懸濁液において、ゲスト分子を包接しないシクロデキストリン類と包接体を構成した状態のシクロデキストリン類との和が、水懸濁液中に存在するゲスト分子に対して重量比で９倍〜１００００倍となるように、ゲスト分子を包接しないシクロデキストリン類を共存させる。水懸濁液中に存在するシクロデキストリン類とゲスト分子との比率を前記範囲内としたとき、高い凝集抑制効果が得られる。
【００１９】
シクロデキストリン包接体の凝集抑制のために使用されるシクロデキストリン類の最適な使用量は、懸濁化するシクロデキストリン包接体を構成するゲスト分子の種類に応じて異なる。例えば、コエンザイムＱ１０のシクロデキストリン包接体の場合、ゲスト分子を包接しないシクロデキストリン類と包接体を構成した状態のシクロデキストリン類との和が、コエンザイムＱ１０に対して重量比で９倍〜１００００倍となるように、ゲスト分子を包接しないシクロデキストリン類を共存させることが好ましい。また、ビタミンＥのシクロデキストリン包接体の場合、ゲスト分子を包接しないシクロデキストリン類と包接体を構成した状態のシクロデキストリン類との和が、ビタミンＥに対して重量比で１３倍〜１００００倍となるように、ゲスト分子を包接しないシクロデキストリン類を共存させることが好ましい。さらに、α−リポ酸の場合には、ゲスト分子を包接しないシクロデキストリン類と包接体を構成した状態のシクロデキストリン類との和が、α−リポ酸に対して重量比で９倍〜１００００倍となるように、ゲスト分子を包接しないシクロデキストリン類を共存させることが好ましい。使用量が前記範囲を下回ると効果が小さく、また、使用量が多ければ効果は大きいが、次第に効果は頭打ちになり、使用量に見合った効果が望めないためである。
【００２０】
以下、前述のシクロデキストリン包接体水懸濁液の製造方法について説明する。本発明の製造方法は、ゲスト分子を包接しないシクロデキストリン類を共存させたシクロデキストリン包接体水懸濁液を得ることのできる方法をいずれも含む。具体的には、シクロデキストリン包接体を少量の水に懸濁して得られるシクロデキストリン包接体のペーストに、ゲスト分子を包接しないシクロデキストリン類の粉末又はゲスト分子を包接しないシクロデキストリン類の水溶液を加える方法が挙げられる。また、シクロデキストリン包接体の粉末にゲスト分子を包接しないシクロデキストリン類の粉末又はゲスト分子を包接しないシクロデキストリン類の水溶液を加える方法が挙げられる。さらには、ゲスト分子を包接しないシクロデキストリン類とゲスト分子とからシクロデキストリン包接体を作製する際に化学量論的な割合よりもシクロデキストリン類を過剰とし、且つ、得られたシクロデキストリン包接体とゲスト分子を包接しないシクロデキストリン類との混合物を水に懸濁させる方法が挙げられる。
【００２１】
本発明のシクロデキストリン包接体水懸濁液においては、シクロデキストリン包接体の凝集が抑制され、均一な分散状態が長時間にわたり維持される。このため、本発明のシクロデキストリン包接体水懸濁液は、商品の最終形態が水懸濁液である、或いは、製造プロセス中にシクロデキストリン包接体水懸濁液を用いる工程を含む食品、化粧品等にも応用可能である。また、本発明のシクロデキストリン包接体水懸濁液は、布帛等へシクロデキストリン包接体をコーティングするための処理液として用いることも可能である。
【実施例】
【００２２】
水に難溶性のシクロデキストリン包接体を水に分散させると、水中で二次凝集を起こし、時間経過とともに粒度が増大する。そこで、粒度分布を指標としてシクロデキストリン包接体の分散性を評価した。なお、以下の実験では、ビタミンＥ、コエンザイムＱ１０又はα−リポ酸のシクロデキストリン包接体を分散対象としているが、本発明はこれに限るものではない。また、シクロデキストリン包接体と混合されるシクロデキストリン類も、γ−シクロデキストリンに限るものではなく、分散させたいシクロデキストリン包接体に最適なシクロデキストリン類を適宜選択すればよい。
【００２３】
＜実験１＞
実験１では、ビタミンＥをゲスト分子とするシクロデキストリン包接体の水懸濁液を作製する際にシクロデキストリン類、単糖であるグルコース又は二糖であるトレハロースを添加し、その効果について検討した。なお、ビタミンＥのシクロデキストリン包接体は、ビタミンＥとγ−シクロデキストリンとが１：２のモル比で複合化することにより形成されている。
【００２４】
（サンプル１）
γ−シクロデキストリンのビタミンＥ包接体（シクロケム社製）１ｇを少量の水でペースト状にした後、水を加えて撹拌し、濃度０．５ｗ／ｖ％の懸濁液を調製した。一方、α−シクロデキストリンを水に溶解し、１．０ｗ／ｖ％のα−シクロデキストリン水溶液を調製した。ビタミンＥのγ−シクロデキストリン包接体懸濁液１．２ｍＬを前記α−シクロデキストリン水溶液２８０ｍＬに加え、粒度分布測定用の試料溶液とした。なお、サンプル１の試料溶液におけるシクロデキストリン類の含有量、すなわち、ゲスト分子を包接しないシクロデキストリン類と包接体を構成した状態のシクロデキストリン類との和は、計算上、ビタミンＥに対して３２８０倍（重量比）である。
【００２５】
その後、試料溶液について、島津製作所社製レーザ回折式粒度分布測定装置（ＳＡＬＤ−３００Ｖ）を用いて粒度分布の経時変化を測定した。具体的には、試料溶液を超音波で７分間処理し、試料溶液を撹拌しながら凝集体の粒度分布の経時変化を追跡した。超音波処理終了時を測定開始時刻（ｔ＝０）とした。結果を図１に示す。
【００２６】
（サンプル２）
サンプル１で調製したα−シクロデキストリン水溶液を１．０ｗ／ｖ％のβ−シクロデキストリン水溶液に変更したこと以外は、サンプル１と同様にして粒度分布の経時変化を追跡した。なお、サンプル２の試料溶液に含まれるゲスト分子を包接しないシクロデキストリン類と包接体を構成した状態のシクロデキストリン類との和は、計算上、ビタミンＥに対して３２８０倍（重量比）である。結果を図１に示す。
【００２７】
（サンプル３）
サンプル１で調製したα−シクロデキストリン水溶液を０．２５ｗ／ｖ％のγ−シクロデキストリン水溶液に変更したこと以外は、サンプル１と同様にして粒度分布の経時変化を追跡した。なお、サンプル３の試料溶液におけるシクロデキストリン類の含有量は、計算上、ビタミンＥに対して８３０倍（重量比）である。結果を図１に示す。
【００２８】
（サンプル４）
サンプル１で調製したα−シクロデキストリン水溶液を０．５ｗ／ｖ％のγ−シクロデキストリン水溶液に変更したこと以外は、サンプル１と同様にして粒度分布の経時変化を追跡した。なお、サンプル４の試料溶液におけるシクロデキストリン類の含有量は、計算上、ビタミンＥに対して１６４０倍（重量比）である。結果を図１に示す。
【００２９】
（サンプル５）
サンプル１で調製したα−シクロデキストリン水溶液を１．００ｗ／ｖ％のγ−シクロデキストリン水溶液に変更したこと以外は、サンプル１と同様にして粒度分布の経時変化を追跡した。なお、サンプル５の試料溶液におけるシクロデキストリン類の含有量は、計算上、ビタミンＥに対して３２８０倍（重量比）である。結果を図１に示す。
【００３０】
（サンプル６）
サンプル１で調製したα−シクロデキストリン水溶液をイオン交換水に変更したこと以外は、サンプル１と同様にして粒度分布の経時変化を追跡した。なお、サンプル６の試料溶液にはシクロデキストリン類として包接体自体が持つγ−シクロデキストリンのみが含まれており、その含有量は計算上、ビタミンＥに対して６倍（重量比）である。結果を図１に示す。
【００３１】
（サンプル７）
サンプル１で調製したα−シクロデキストリン水溶液を１．００ｗ／ｖ％のグルコース水溶液に変更したこと以外は、サンプル１と同様にして粒度分布の経時変化を追跡した。結果を図１に示す。
【００３２】
（サンプル８）
サンプル１で調製したα−シクロデキストリン水溶液を１．００ｗ／ｖ％のトレハロース水溶液に変更したこと以外は、サンプル１と同様にして粒度分布の経時変化を追跡した。結果を図１に示す。
【００３３】
（評価）
図１より、イオン交換水、グルコース水溶液及びトレハロース水溶液の添加では殆ど効果が無く、分散直後から凝集がみられた。これに対し、ビタミンＥのγ−シクロデキストリン包接体にシクロデキストリン類水溶液を添加すると、包接体の凝集が抑えられることがわかる。なお、包接体を構成するシクロデキストリン類とグルコース単位数が同じであるシクロデキストリン類、すなわちγ−シクロデキストリンを添加したときの効果が最も大きかった。また、γ−シクロデキストリンの添加量を変化させたサンプル３〜５の比較より、γ−シクロデキストリン添加量が多いほど大きな効果が得られることがわかる。
【００３４】
＜実験２＞
以下のサンプル９〜サンプル１２では、コエンザイムＱ１０をゲスト分子とするシクロデキストリン包接体の水懸濁液を作製する際にシクロデキストリン類、グルコース又はトレハロースを添加し、その効果について検討した。なお、コエンザイムＱ１０のシクロデキストリン包接体は、コエンザイムＱ１０とγ−シクロデキストリンとが１：２のモル比で複合化することにより形成されている。
【００３５】
（サンプル９）
γ−シクロデキストリンのコエンザイムＱ１０包接体（シクロケム社製）１ｇを少量の水でペースト状にした後、水を加えて撹拌し、濃度０．５ｗ／ｖ％の懸濁液を調製した。一方、γ−シクロデキストリンを水に溶解し、１．０ｗ／ｖ％のγ−シクロデキストリン水溶液を調製した。γ−シクロデキストリンのコエンザイムＱ１０包接体懸濁液１．２ｍＬを前記α−シクロデキストリン水溶液２８０ｍＬに加えた後、超音波を４時間照射し、粒度分布測定用の試料溶液とした。得られた試料溶液を撹拌しながら超音波で７分間処理した。その後、試料溶液について、島津製作所社製レーザ回折式粒度分布測定装置（ＳＡＬＤ−３００Ｖ）を用いて粒度分布の経時変化を測定した。具体的には、試料溶液を超音波で７分間処理し、試料溶液を撹拌しながら凝集体の粒度分布の経時変化を追跡した。超音波処理終了時を測定開始時刻（ｔ＝０）とした。なお、サンプル９の試料溶液におけるシクロデキストリン類の含有量は、計算上、コエンザイムＱ１０に対して２３３０倍（重量比）である。結果を図２に示す。
【００３６】
（サンプル１０）
サンプル９で調製したγ−シクロデキストリン水溶液をイオン交換水に変更したこと以外は、サンプル９と同様にして粒度分布の経時変化を追跡した。なお、サンプル１０の試料溶液にはシクロデキストリン類として包接体自体が持つγ−シクロデキストリンのみが含まれており、その含有量は計算上、コエンザイムＱ１０に対して４倍（重量比）である。
結果を図２に示す。
【００３７】
（サンプル１１）
サンプル９で調製したγ−シクロデキストリン水溶液を１．００ｗ／ｖ％のグルコース水溶液に変更したこと以外は、サンプル９と同様にして粒度分布の経時変化を追跡した。結果を図２に示す。
【００３８】
（サンプル１２）
サンプル９で調製したγ−シクロデキストリン水溶液を１．００ｗ／ｖ％のトレハロース水溶液に変更したこと以外は、サンプル９と同様にして粒度分布の経時変化を追跡した。結果を図２に示す。
【００３９】
（評価）
図２より、ゲスト分子としてコエンザイムＱ１０を用いたシクロデキストリン包接体においても、ゲスト分子としてビタミンＥを用いた場合と同様の結果が得られていることがわかる。すなわち、イオン交換水、グルコース水溶液及びトレハロース水溶液の添加では殆ど効果が無く、分散直後から凝集がみられた。これに対し、コエンザイムＱ１０のシクロデキストリン包接体にシクロデキストリン類水溶液を添加すると、包接体の凝集が抑えられることがわかる。
【００４０】
＜実験３＞
実験３では、実験１とは異なる方法、すなわち包接体水懸濁液に対する顕微鏡写真の画像解析からビタミンＥのシクロデキストリン包接体の凝集を評価した。
【００４１】
（サンプル１３）
先ず、１０ｍＬの水を計り取り、ビタミンＥのγ−シクロデキストリン包接体０．１ｇに対してその一部を加えてガラス棒で練り、ペースト状とした。得られたペーストに残りの水を加えて撹拌し、包接体水懸濁液を調製した。包接体水懸濁液５ｍＬに対してγ−シクロデキストリン０．０５ｇを加えて撹拌し、粒度分布測定用の試料溶液とした。なお、サンプル１３の試料溶液におけるシクロデキストリン類の含有量は、計算上、ビタミンＥに対して１３倍（重量比）である。
【００４２】
次に、試料溶液に超音波を７分間照射した。次に、試料溶液を撹拌し、所定時間の経過後（０分、１５分、３０分）に試料溶液の一部を採取し、２枚のスライドガラスで挟んだ。次に、ＣＣＤカラーカメラ（キーエンス社製、ＶＢ−７０１０）を用いて顕微鏡像を取得し、画像解析ソフト（キーエンス社製、ＶＨ−Ｈ１Ａ５）により解析した。解析範囲は１６８７μｍ×１２７０μｍとした。撹拌３０分後の顕微鏡写真を図３に、画像解析ソフトによる解析した凝集体の大きさ（投影面積の平均値）の経時変化を図４に示す。
【００４３】
（サンプル１４）
γ−シクロデキストリンを添加しなかったこと以外は、サンプル１３と同様にして試料溶液を調製し、顕微鏡像の取得及び画像解析を行った。なお、サンプル１４の試料溶液におけるシクロデキストリン類の含有量は、計算上、ビタミンＥに対して６倍（重量比）である。撹拌３０分後の顕微鏡写真を図５に、画像解析ソフトにより解析した凝集体の大きさ（投影面積の平均値）の経時変化を図４に示す。
【００４４】
（評価）
図３〜図５に示すように、ビタミンＥに対してγ−シクロデキストリンを重量比で６倍共存させたサンプル１４では凝集抑制効果は得られていない。これに対して、ビタミンＥに対してγ−シクロデキストリンを重量比で１３倍共存させたサンプル１３では、シクロデキストリン包接体の凝集が抑制されていることがわかる。
【００４５】
＜実験４＞
実験４では、実験３と同様の手法で、α−リポ酸のシクロデキストリン包接体の凝集を評価した。
【００４６】
（サンプル１５）
ビタミンＥのγ−シクロデキストリン包接体をα−リポ酸のγ−シクロデキストリン包接体に変更したこと以外はサンプル１３と同様にして試料溶液を調製した。その後、サンプル１３と同様に、顕微鏡像を取得し、さらには画像解析を行った。凝集体の大きさの経時変化を図６に示す。なお、サンプル１５の試料溶液におけるシクロデキストリン類の含有量は、計算上、α−リポ酸に対して９倍（重量比）である。
【００４７】
（サンプル１６）
γ−シクロデキストリンを添加しなかったこと以外は、サンプル１５と同様にして試料溶液を調製した。その後、顕微鏡像の取得及び画像解析を行った。画像解析ソフトによる解析した凝集体の大きさ（投影面積の平均値）の経時変化を図６に示す。なお、サンプル１６の試料溶液におけるシクロデキストリン類の含有量は、計算上、α−リポ酸に対して４倍（重量比）である。
【００４８】
（評価）
図６に示すように、α−リポ酸のシクロデキストリン包接体を用いた場合、α−リポ酸に対してγ−シクロデキストリンを９倍共存させることで、シクロデキストリン包接体の凝集が抑制されていることがわかる。
【００４９】
＜実験５＞
実験５では、実験３と同様の手法で、コエンザイムＱ１０のシクロデキストリン包接体の凝集を評価した。
【００５０】
（サンプル１７）
ビタミンＥのγ−シクロデキストリン包接体をコエンザイムＱ１０のγ−シクロデキストリン包接体に変更したこと以外はサンプル１３と同様にして試料溶液を調製した。その後、サンプル１３と同様に、顕微鏡像を取得し、さらには画像解析を行った。凝集体の大きさの経時変化を図７に示す。なお、サンプル１７の試料溶液におけるシクロデキストリン類の含有量は、計算上、コエンザイムＱ１０に対して９倍（重量比）である。
【００５１】
（サンプル１８）
γ−シクロデキストリンを添加しなかったこと以外は、サンプル１７と同様にして試料溶液を調製した。その後、顕微鏡像の取得及び画像解析を行った。画像解析ソフトによる解析した凝集体の大きさ（投影面積の平均値）の経時変化を図７に示す。なお、サンプル１８の試料溶液におけるシクロデキストリン類の含有量は、計算上、コエンザイムＱ１０に対して４倍（重量比）である。
【００５２】
（評価）
図７に示すように、コエンザイムＱ１０のシクロデキストリン包接体を用いた場合、コエンザイムＱ１０に対してγ−シクロデキストリンを９倍共存させることで、シクロデキストリン包接体の凝集が抑制されていることがわかる。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】γ−シクロデキストリンのビタミンＥ包接体の水中でのメディアン径の経時変化を示す特性図である。
【図２】γ−シクロデキストリンのコエンザイムＱ１０包接体の水中でのメディアン径の経時変化を示す特性図である。
【図３】サンプル１３（γ−シクロデキストリン添加有り）の包接体水懸濁液の顕微鏡写真である。
【図４】水中における凝集体（ビタミンＥのγ−シクロデキストリン包接体）の大きさの経時変化を示す図である。
【図５】サンプル１４（γ−シクロデキストリン添加無し）の包接体水懸濁液の顕微鏡写真である。
【図６】水中における凝集体（α−リポ酸のγ−シクロデキストリン包接体）の大きさの経時変化を示す図である。
【図７】水中における凝集体（コエンザイムＱ１０のγ−シクロデキストリン包接体）の大きさの経時変化を示す図である。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
水に対して難溶性を示すシクロデキストリン包接体が、ゲスト分子を包接しないシクロデキストリン類の共存により水中に懸濁化されていることを特徴とするシクロデキストリン包接体水懸濁液。
【請求項２】
前記シクロデキストリン包接体の温度２５℃における水に対する溶解度が５％以下であることを特徴とする請求項１記載のシクロデキストリン包接体水懸濁液。
【請求項３】
ゲスト分子を包接しないシクロデキストリン類と前記シクロデキストリン包接体を構成するシクロデキストリン類とのグルコース単位数が同じであることを特徴とする請求項１又は２記載のシクロデキストリン包接体水懸濁液。
【請求項４】
ゲスト分子を包接しないシクロデキストリン類と、包接体を構成した状態のシクロデキストリン類との和が、ゲスト分子に対して重量比で９倍〜１００００倍であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項記載のシクロデキストリン包接体水懸濁液。
【請求項５】
前記シクロデキストリン包接体を構成するゲスト分子がコエンザイムＱ１０である場合、ゲスト分子を包接しないシクロデキストリン類と包接体を構成した状態のシクロデキストリン類との和が、コエンザイムＱ１０に対して重量比で９倍〜１００００倍であることを特徴とする請求項４記載のシクロデキストリン包接体水懸濁液。
【請求項６】
前記シクロデキストリン包接体を構成するゲスト分子がビタミンＥである場合、ゲスト分子を包接しないシクロデキストリン類と包接体を構成した状態のシクロデキストリン類との和が、ビタミンＥに対して重量比で１３倍〜１００００倍であることを特徴とする請求項４記載のシクロデキストリン包接体水懸濁液。
【請求項７】
前記シクロデキストリン包接体を構成するゲスト分子がα−リポ酸である場合、ゲスト分子を包接しないシクロデキストリン類と包接体を構成した状態のシクロデキストリン類との和が、α−リポ酸に対して重量比で９倍〜１００００倍であることを特徴とする請求項４記載のシクロデキストリン包接体水懸濁液。
【請求項８】
水に対して難溶性を示すシクロデキストリン包接体を、ゲスト分子を包接しないシクロデキストリン類により水中に懸濁化させることを特徴とするシクロデキストリン包接体水懸濁液の製造方法。
【請求項９】
シクロデキストリン包接体のペーストに、ゲスト分子を包接しないシクロデキストリン類の粉末、又はゲスト分子を包接しないシクロデキストリン類の水溶液を加えることを特徴とする請求項８記載のシクロデキストリン包接体水懸濁液の製造方法。
【請求項１０】
シクロデキストリン包接体の粉末に、ゲスト分子を包接しないシクロデキストリン類の粉末、又はゲスト分子を包接しないシクロデキストリン類の水溶液を加えることを特徴とする請求項８記載のシクロデキストリン包接体水懸濁液の製造方法。
【請求項１１】
ゲスト分子を包接しないシクロデキストリン類とゲスト分子とから前記シクロデキストリン包接体を作製する際に、化学量論的な割合より前記シクロデキストリン類を過剰とするとともに、
得られたシクロデキストリン包接体とゲスト分子を包接しないシクロデキストリン類との混合物を水に懸濁させることを特徴とする請求項８記載のシクロデキストリン包接体水懸濁液の製造方法。
【請求項１】
水に対して難溶性を示すシクロデキストリン包接体が、ゲスト分子を包接しないシクロデキストリン類の共存により水中に懸濁化されていることを特徴とするシクロデキストリン包接体水懸濁液。
【請求項２】
前記シクロデキストリン包接体の温度２５℃における水に対する溶解度が５％以下であることを特徴とする請求項１記載のシクロデキストリン包接体水懸濁液。
【請求項３】
ゲスト分子を包接しないシクロデキストリン類と前記シクロデキストリン包接体を構成するシクロデキストリン類とのグルコース単位数が同じであることを特徴とする請求項１又は２記載のシクロデキストリン包接体水懸濁液。
【請求項４】
ゲスト分子を包接しないシクロデキストリン類と、包接体を構成した状態のシクロデキストリン類との和が、ゲスト分子に対して重量比で９倍〜１００００倍であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項記載のシクロデキストリン包接体水懸濁液。
【請求項５】
前記シクロデキストリン包接体を構成するゲスト分子がコエンザイムＱ１０である場合、ゲスト分子を包接しないシクロデキストリン類と包接体を構成した状態のシクロデキストリン類との和が、コエンザイムＱ１０に対して重量比で９倍〜１００００倍であることを特徴とする請求項４記載のシクロデキストリン包接体水懸濁液。
【請求項６】
前記シクロデキストリン包接体を構成するゲスト分子がビタミンＥである場合、ゲスト分子を包接しないシクロデキストリン類と包接体を構成した状態のシクロデキストリン類との和が、ビタミンＥに対して重量比で１３倍〜１００００倍であることを特徴とする請求項４記載のシクロデキストリン包接体水懸濁液。
【請求項７】
前記シクロデキストリン包接体を構成するゲスト分子がα−リポ酸である場合、ゲスト分子を包接しないシクロデキストリン類と包接体を構成した状態のシクロデキストリン類との和が、α−リポ酸に対して重量比で９倍〜１００００倍であることを特徴とする請求項４記載のシクロデキストリン包接体水懸濁液。
【請求項８】
水に対して難溶性を示すシクロデキストリン包接体を、ゲスト分子を包接しないシクロデキストリン類により水中に懸濁化させることを特徴とするシクロデキストリン包接体水懸濁液の製造方法。
【請求項９】
シクロデキストリン包接体のペーストに、ゲスト分子を包接しないシクロデキストリン類の粉末、又はゲスト分子を包接しないシクロデキストリン類の水溶液を加えることを特徴とする請求項８記載のシクロデキストリン包接体水懸濁液の製造方法。
【請求項１０】
シクロデキストリン包接体の粉末に、ゲスト分子を包接しないシクロデキストリン類の粉末、又はゲスト分子を包接しないシクロデキストリン類の水溶液を加えることを特徴とする請求項８記載のシクロデキストリン包接体水懸濁液の製造方法。
【請求項１１】
ゲスト分子を包接しないシクロデキストリン類とゲスト分子とから前記シクロデキストリン包接体を作製する際に、化学量論的な割合より前記シクロデキストリン類を過剰とするとともに、
得られたシクロデキストリン包接体とゲスト分子を包接しないシクロデキストリン類との混合物を水に懸濁させることを特徴とする請求項８記載のシクロデキストリン包接体水懸濁液の製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２００９−１３１４０（Ｐ２００９−１３１４０Ａ）
【公開日】平成２１年１月２２日（２００９．１．２２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−１７９８１９（Ｐ２００７−１７９８１９）
【出願日】平成１９年７月９日（２００７．７．９）
【出願人】（５０３３６０１１５）独立行政法人科学技術振興機構 (1,734)
【出願人】（５９１０４０２３６）石川県 (70)
【出願人】（３９００２８０４８）根上工業株式会社 (11)
【出願人】（０００１８４６８７）小松精練株式会社 (110)
【出願人】（５０３０６５３０２）株式会社シクロケム (22)
【出願人】（５０４１４５３２０）国立大学法人福井大学 (287)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年１月２２日（２００９．１．２２）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年７月９日（２００７．７．９）
【出願人】（５０３３６０１１５）独立行政法人科学技術振興機構 (1,734)
【出願人】（５９１０４０２３６）石川県 (70)
【出願人】（３９００２８０４８）根上工業株式会社 (11)
【出願人】（０００１８４６８７）小松精練株式会社 (110)
【出願人】（５０３０６５３０２）株式会社シクロケム (22)
【出願人】（５０４１４５３２０）国立大学法人福井大学 (287)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]