複数の殻を有するマイクロカプセル及びそれらの調製方法
【課題】複数の殻を有するマイクロカプセル及びそれらの調製方法
【解決手段】その少なくとも一つが、殻物質の二つの成分の複合コアセルベートから形成された、複数の殻を有するシングルコア及びマルチコアマイクロカプセルが提供される。該複合コアセルベートは、各殻において同じであっても異なってもよい。また、該マイクロカプセルを製造するための方法も提供される。
【解決手段】その少なくとも一つが、殻物質の二つの成分の複合コアセルベートから形成された、複数の殻を有するシングルコア及びマルチコアマイクロカプセルが提供される。該複合コアセルベートは、各殻において同じであっても異なってもよい。また、該マイクロカプセルを製造するための方法も提供される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の殻を有するマイクロカプセル、マイクロカプセルの調製方法、及びそれらの使用に関する。
【背景技術】
【０００２】
マイクロカプセルは、スターチ、ゼラチン、脂肪、ポリサッカリド、蝋又はポリアクリル酸のような殻物質の薄いコーティングの内部の個体小粒子又は液体粒子である。それらは、例えば、遊離流動粉としての液体又は圧縮された固体を調製するために、反応性の物質を分離するために、毒性を減少させるために、酸化に対して保護するために及び／又は酵素、香り、栄養、薬等のような物質の放出速度を制御するために、使用される。
【０００３】
理想的には、マイクロカプセルは、良好な機械的強度（例えば、破裂耐性）を有し、マイクロカプセルの殻は酸化に対する良好なバリヤーを提供する。
【０００４】
これらの要求を満たす典型的なアプローチは、マイクロカプセルの壁の厚さを増すことである。しかし、この結果、マイクロカプセルの添加容量が望ましくなく減少する。即ち、マイクロカプセルの「ペイロード」が、これはマイクロカプセル中に封入された添加物質の量を、マイクロカプセルの総量で除したものであるが、減少する。エマルジョンのスプレー乾燥によって調製されたそのような「シングルコア」マイクロカプセルの典型的なペイロードは、約25-50％の範囲にある。
【０００５】
この問題に対する他のアプローチは、「マルチコア」マイクロカプセルとして知られているものを作ることである。これらのマイクロカプセルは、通常、殻物質がコア物質の個々の粒子を被覆するようにコア物質のエマルジョンをスプレー乾燥することによって形成され、次いで、これは凝集しクラスターを形成する。典型的なマルチコアマイクロカプセルを、図１の従来技術に示す。マルチコアマイクロカプセル１０は、複数のコア１２を含む。コア１２は、殻物質１４の比較的連続的なマトリクスの至る所に分散している、取り込まれた固体又は液滴の粒子の形体である。結果として、殻物質の添加物質に対する割合が高くなり、従って、マルチマイクロカプセルのペイロードが低くなる。さらにその上、そのようなマイクロカプセルの、添加物質に対する殻物質の割合の高さにも関わらず、その殻物質は分布が不十分である。図１の従来技術で示したように、コア１２の多くが、マイクロカプセルの表面１６に非常に近い。この表面のコアは、従って、破裂に対し又は酸化から十分に保護されていない。
【０００６】
周知のマイクロカプセルは、従って、ペイロードも不十分であり、そこに堆積する添加物質の適切な含有及び保護がされていない。さらにその上、これらのマイクロカプセルが一般に単一の工程で調製されるため、酸化耐性、湿度耐性及び食味マスキングのような複数の機能を単一のマイクロカプセルに組み入れるのは困難である。
【発明の開示】
【０００７】
【発明の概要】
【０００８】
一つの側面から、本発明は下記を具備するマルチコアマイクロカプセルを提供する：
（ａ）第一のマイクロカプセルの集塊（agglomeration）、各第一のマイクロカプセルは、コア及び該コアを囲む第一の殻を具備する；（ｂ）該集塊を囲む第二の殻；及び、（ｃ）該第二の殻を囲む第三の殻；該第一、第二及び第三の殻の少なくとも一つが、複合コアセルベートを含む。
【０００９】
他の側面から、本発明は、下記を具備するシングルコアマイクロカプセルを提供する：（ａ）コア；（ｂ）該コアを囲む第一の殻；及び、（ｃ）該第一の殻を囲む第二の殻；該第一及び第二の殻の少なくとも一つは、複合コアセルベートを含む。
【００１０】
マルチコア又はシングルコアのマイクロカプセルの何れの場合も、全ての殻が複合コアセルベートを含むことが好ましく、これはそれぞれの殻で同一であっても又は異なってもよい。例えば、１〜２０の付加的な殻は、マイクロカプセルにさらなる強度を与え得る。
【００１１】
他の側面から、本発明は複数の殻を有するマイクロカプセルを製造する方法を提供する。該方法は、下記を具備する：複数の殻を有するマイクロカプセルを製造する方法であって、該方法は、（ａ）下記から成る群から選択されるマイクロカプセルを準備すること：（ｉ）第一のマイクロカプセルのそれぞれがコア及び該コアを囲む第一の殻を含む第一のマイクロカプセルの集塊；及び前記集塊を囲む第二の殻：を具備するマルチコアマイクロカプセル；及び（ii）コア；及び該コアを囲む第一の殻：を具備するシングルコアマイクロカプセル；（ｂ）前記マイクロカプセルを、殻物質の第一及び第二のポリマー成分と、水溶液中で混合すること；（ｃ）前記第一及び第二のポリマー成分を含む殻物質を形成するために、ｐＨ、温度、濃度及び混合スピードの少なくとも一つを調整すること、該殻物質は前記マイクロカプセルを被う付加的な殻を形成する；ここで、前記第一の殻、前記第二の殻及び前記付加的な殻の少なくとも一つは、複合コアセルベートを含む。
【好ましい態様の詳細な説明】
【００１２】
本出願は、２００２年１１月４日に出願した米国仮特許出願番号60/423,363の優先権を主張し、その全てを本明細書に参考として援用する。
【００１３】
＜コア物質＞
本発明においては、マイクロカプセルに封入され得る任意のコア物質が有用である。実際、ある態様においては、商業的に入手可能なマイクロカプセルが得て、それから本発明の方法に従ってさらに処理される。
【００１４】
最初のマルチコアマイクロカプセルを、水溶液を関与させるここに記載した方法に従って調製する場合、そのコア物質は実質的に、水溶液に完全には溶解しない任意の物質である。好ましくは、コアは固体、疎水性液、又は固体と疎水性液の混合物である。コアは、さらに好ましくは、疎水性液、例えばグリース、油、又はそれらの混合物である。典型的な油は、魚油、植物油、鉱物油、それらの誘導体又はそれらの混合物である。添加物質は、精製されたか又は部分的に精製された油性物質、例えば脂肪酸、トリグリセリド、又はそれら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（18：4ｎ3）、エイコサペンタエン酸（20：5ｎ3）（ＥＰＡ）、及びドコサヘキサエン酸（22：6ｎ3）（ＤＨＡ）、及びそれらの誘導体及びそれらの混合物が好ましい。多くのタイプの誘導体が当業者には知られている。適切な誘導体の例は、エステル、例えば、植物ステロールエステル、分枝鎖又は非分枝鎖のＣ1-Ｃ30アルキルエステル、分枝鎖又は非分枝鎖のＣ2-Ｃ30アルケニルエステル又は分枝鎖又は非分枝鎖の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及びＣ1-Ｃ6アルキルエステルである。油の好ましい原料は、水産生物（例えば、アンチョビ、キャプリーヌ（capelin）、大西洋のタラ、大西洋のニシン、大西洋のサバ、大西洋のメンヘーデン、サケ、イワシ、サメ、マグロ等）及び植物（例えば、アマ、野菜、藻類等）に由来する油である。
【００１５】
コアは、生物学的に活性な物質、例えばトコフェロール、抗酸化剤又はビタミンのような物質であってもなくてもよいが、本発明のマイクロカプセルは、生物学的に活性な物質、例えば、薬剤、栄養上のサプリメント、香料、抗酸化剤又はそれらの混合物などが特に適切である。
【００１６】
＜殻物質＞
コアセルベーションは、相分離現象であり、均一なポリマー溶液が二相にコアセルベートされる。一つはポリマーに富む相であり、コアセルベートと呼ばれる。他方は、ポリマーが乏しい相、即ち、溶媒である。複合コアセルベートは、二つの反対の電荷をもつポリマーの相互作用によって起こる。
【００１７】
好ましくは、正に帯電したポリマー成分「Ａ」は、負に帯電したポリマー成分「Ｂ」と相互作用する。例えば、正に帯電したＡ型ゼラチン（「成分Ａ」）は、負に帯電したポリホスフェート（「成分Ｂ」）と複合コアセルベートを形成する。研究されている他の系は、ゼラチン／アラビアゴム、ゼラチン／ペクチン、ゼラチン／カルボキシメチルガーゴム及びタンパク質／アラビアゴムである。
【００１８】
成分Ａは、好ましくはＡ型ゼラチン、キトサンなどであるが、他のポリマーも成分Ａとして考えられる。成分Ｂは、好ましくはＢ型ゼラチン、ポリホスフェート、アラビアゴム、アルギナート、カラゲナン、ペクチン、カルボキシメチルセルロース、又はそれらの混合物である。
【００１９】
二つのポリマー成分の電荷密度に加えて、複合コアセルベーションは、ポリマーの分子量、それらの割合、イオン強度、ｐＨ及び媒体の温度のような他の要因に依存する（J. Microencapsulation , 2003 , Vol. 20, No. 2: 203-210）。
【００２０】
成分Ａ：成分Ｂのモル比は、通常は成分のタイプに依存するが、典型的には１：５〜１５：１である。例えば、Ａ型ゼラチン及びポリホスフェートがそれぞれ成分Ａ及びＢとして用いられる場合、成分Ａ：成分Ｂのモル比は、好ましくは８：１〜１２：１であり；Ａ型ゼラチンとＢ型ゼラチンがそれぞれ成分Ａ及びＢとして用いられる場合は、成分Ａ：成分Ｂのモル比は、好ましくは２：１〜１：２であり；Ａ型ゼラチンとアルギナートがそれぞれ成分Ａ及びＢとして用いられる場合、成分Ａ：成分Ｂのモル比は好ましくは３：１〜５：１である。
【００２１】
複合コアセルベーションを用いるマイクロカプセル化の適切な方法の一つは、３工程を含む：１）添加物質を、複合コアセルベートの少なくとも一つの成分の系に分散させる；２）温度、ｐＨ、コロイド濃度、混合スピード等の条件が制御された下で、ポリマー成分に由来するコアセルベートを析出させて殻を形成する；及び、３）マイクロカプセル上に析出したコアセルベートを架橋することによって、殻を硬化させる（Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry 6th edition. 2001, Vol. A16. pp.575-588）。
【００２２】
複合コアセルベートを含まない何れの殻も、マイクロカプセルの周囲に付加的な殻を形成し得る任意の物質から形成されることができる。付加的な殻物質は、典型的には、少なくとも一つのポリマー成分を含む。ポリマー成分の例は、これに限らないが、タンパク質、例えばゼラチン、ダイズタンパク、乳漿タンパク、及び乳タンパク、ポリホスフェート、ポリサッカリド及びそれらの混合物を含む。好ましいポリマー成分は、ゼラチンＡ、ゼラチンＢ、ポリホスフェート、アラビアゴム、アルギナート、キトサン、カラゲナン、ペクチン、セルロース又はセルロース誘導体、例えばカルボキシメチルセルロース（ＣＭＣ）又はそれらの混合物である。特に好ましいＡ型ゼラチンの形体は、ブルーム強度50-350であり、さらに好ましくはブルーム強度約275である。
【００２３】
殻物質は、所望の機能性を与えるために、例えば、蝋、脂肪酸及び油等のような脂質をも含み得る。脂質を殻物質に組み入れることによって、水及び酸素に対する殻の不透過性が改良される。この目的のために好ましい脂質は、蜜蝋である。これらの脂質は、固体、半固体、又は液体形体であってよい。
【００２４】
＜加工助剤＞
加工助剤は、殻物質に含めてもよい。加工助剤は様々な理由のために用いられ得る。例えば、それらは、マルチコアマイクロカプセルを形成する際に、第一のマイクロカプセルの凝集作用を促進させるために、マイクロカプセルのサイズ及び形を制御するために、及び／又は抗酸化剤として作用させるために用いられる。抗酸化剤の性質は、処理（例えばコアセルベーション及び／又はスプレー乾燥）の間、及びそれらが形成された後のマイクロカプセル中（例えば、容易に酸化する添加物質の有効期間を延長するため）の何れでも有用である。多くの機能を遂行する、少ない加工助剤を用いることが好ましい。例えば、アスコルビン酸又はその塩は、第一のマイクロカプセルの凝集を促進させるため、マイクロカプセルのサイズと形を制御するため、及び抗酸化剤として作用させるために用いられ得る。アスコルビン酸又はその塩は、バッチサイズ（即ち、総重量）に対して、好ましくは、約100 ppm〜約10,000 ppm、さらに好ましくは約1000 ppm〜約5000 ppmの量で用いられる。アスコルビン酸ナトリウム又はアスコルビン酸カリウムのようなアスコルビン酸の塩が、この容量において特に好ましい。他の加工助剤は、これに限定されないが、緩衝剤及び／又はそれらの塩、例えばリン酸、酢酸、クエン酸等を含む。
【００２５】
＜マイクロカプセルの構造＞
一つの態様において、本発明のマイクロカプセルは、通常は図２に示した構造を有する。図２は、本発明の多工程方法に従って調製されたマルチコアマイクロカプセルを示している。第一のマイクロカプセルは、第一の殻２０に囲まれたコア１８を備える（即ち、添加物質）。第一のマイクロカプセルは凝集し、それらの間のスペース２２は、通常、第一の殻２０と同じ成分の付加的な殻物質によって少なくとも部分的に充填されているが、第一のマイクロカプセルの幾つかの間には空隙があってもよい。第一のマイクロカプセルの集塊は、第二の殻に４によって囲まれる。
【００２６】
第二の殻２４を備えるマルチコアマイクロカプセルは、ここに記載する方法及び実施例で例証する方法に従って調製することができ、或いは、２００３年４月８日に出願の国際出願番号PCT/CA2003/000520に対応する、２００２年４月１１日に出願した継続中の出願、米国特許出願番号10/120,621であって、その両者の開示が参考として本願明細書に援用されるものに記載される概して同様の技術によって調製され得る。これらのマルチコアマイクロカプセルは、空隙２２中の付加的な殻物質に支持され、第二の殻２４に囲まれた第一のマイクロカプセルの気泡様構造が極めて堅固であり、高いペイロードを有する、即ち、
マルチコアマイクロカプセルの総量に対するコアの総量比が非常に高い、例えば、少なくとも50、55、60、65、70、75、80、85、90％またはそれ以上である破裂耐性構造のために、特に有用である。これは、殻２０及び２４が同じ成分であり、単一の工程で形成される場合に、「１工程」方法と呼ばれる。殻２０及び２４が異なる成分である場合、該方法は２工程を含む。
【００２７】
商業的に入手可能なマルチコアマイクロカプセルを開始物質として用いてもよい。例として、ヌ−メガイングレディエントPty.Ltd.（Queensland , AU)によって製造されているドリフォルム（Driphorm）（ＴＭ）Ｈｉ−ＤＨＡ（ＴＭ）マイクロカプセル化マグロ油が挙げられる。
【００２８】
本発明に従って、第三の殻２６がマルチコアマイクロカプセル上に形成される場合、３工程方法が取られる。第三の殻２６はマイクロカプセルをさらに強化し、また、殻２４のものとは異なる性質を有する殻を提供するために都合よく用いられ得る。例えば、異なるポリマー成分が第三の殻２６に取り込まれてもよい。それに加えて、またはその代わりに、湿気又は酸素不透過性等を増大させるために、脂質が殻２６に取り込ませてもよい。これらの性質は、特定の目的に対する要求によって、第三の殻２６よりむしろ第二の殻２４に（或いは、第二の殻２４と同様に第三の殻２６にも）導入してもよい。付加的な殻は、図２には示していないが、本発明の方法と技術によって、第三の殻２６の周囲に形成されてもよい。例えば、Ｎ個の付加的な殻が加えられることができ、ここでＮは１〜２０の整数である。
【００２９】
殻２０、２４及び２６及び、任意の付加的な殻の少なくとも一つは、上記のように複合コアセルベートを含む。好ましくは、少なくとも二つの殻が複合コアセルベートを含む。より好ましくは、全ての殻が複合コアセルベートを含む。例えば、次の殻が複合コアセルベートを含む：（ａ）殻２０；（ｂ）殻２４；（ｃ）殻２６；（ｄ）殻２０及び２４；（ｅ）殻２０及び２６；（ｆ）殻２４及び２６；又は（ｇ）殻２０、２４及び２６。付加的な殻もまた、複合コアセルベートを含むことが好ましい。
【００３０】
再び図２を参照すると、第一のマイクロカプセル（即ち、第一の殻２０によって囲まれているコア１８）は、典型的に、約40 nm〜約10 nmの平均直径を有し、さらに好ましくは約0.1 μm〜約5μm、より好ましくは平均直径約１〜２μmを有する。最終的なマルチコアマイクロカプセル、即ち、第三の殻２６を含むマイクロカプセルは、通常、平均直径約１μm〜約２０００μmを有し、さらに典型的には約２０μm〜約１０００μm、さらに特には約２０μm〜約１００μm、及びさらに特には約５０μm〜約１００μmの平均直径を有する。
【００３１】
図２において、第二の殻２４と第三の殻２６は、別々の層として示した。これは、それらの殻が異なる殻物質で形成された場合である。この場合、たとえそれらの見かけが異なっていなくても、それらは異なる成分を有し、別々の、異なる層として表すことが出来る。しかし、第二の殻２４と第三の殻２６が同じ殻物質で形成された場合、それらは、図３に示したように、第二の殻２４と第三の殻２６を組み合わせた厚さを有する、単一で連続的な層を形成するように合体することができる。図３に示したように、第二及び第三の殻が同じ成分である場合、それらを隔てる分離した境界はない。これは、先行する殻と同じ成分である第四又は付加的な殻を有する本発明のマイクロカプセルにおいても当てはまる。
【００３２】
本発明はまた、複数の殻を有するシングルコアマイクロカプセルを調製するためにも有用である。開始物質として有用であるシングルコアマイクロカプセルは、商業的に入手可能である。例えば、ギボウダン・フレーバー・コーポ（Givaudan Flavors Corp.）（Cincinnati , Ohio , USA）によるマイクロカプセル化された香料、及び、ワトソンフード（Watson Food Co. Inc.,）（West Haven, CT., USA）によるマイクロカプセル化されたミネラル及びビタミンが含まれる。或いは、ここに記載したような複合コアセルベーション方法、例えば、さらなる凝集工程なしで第一のマイクロカプセルを調製することによって製造される。図４は、本発明に従った複数の殻を有するシングルコアマイクロカプセルを示す。コア１８は、第一の殻２０と第二の殻２４によって囲まれている。付加的な殻は、図４には示していないが、本発明の方法及び技術によって、第二の殻２４の周囲に形成されることができる。例えば、Ｎ個の付加的な殻が加えられることができ、ここでＮは、１〜２０の整数である。
【００３３】
マルチコアマイクロカプセルのように、シングルコアマイクロカプセルの殻２０及び２４は、同じ成分又は異なる成分から成ってよい。殻２０及び２４及び任意の付加的な殻の少なくとも一つが、上記したように複合コアセルベートを含む。好ましくは、少なくとも二つの殻が複合コアセルベートを含む。より好ましくは、全ての殻が複合コアセルベートを含む。例えば、次の殻が複合コアセルベートを含み得る：（ａ）殻２０；（ｂ）殻２４；（ｃ）殻２０及び２４。付加的な殻もまた、複合コアセルベートを含むことが好ましい。
【００３４】
シングルコアマイクロカプセルは、マルチコアマイクロカプセルと同程度の大きさであってよい。例えば、図４のシングルコアマイクロカプセルの第二の殻２４の外部直径は、約１μｍ〜約２０００μｍであってよい。さらに典型的には、約２０μｍ〜約１０００μｍであり、さらに特には、約２０μｍ〜約１００μｍ、さらに特には、約５０μｍ〜約１００μｍである。
【００３５】
それらが同じ成分である場合、シングルコアマイクロカプセルの第一の殻２０と第二の殻２４（及び任意の付加的な殻）は、図５に示したように、併合されて単一の連続層を形成し得る。これは、１工程方法で行われ得る。
【００３６】
＜方法＞
本発明の工程によって付加的な殻が加えられ得るシングル又はマルチコアマイクロカプセルは、商業的な原料から得ることが出来る。特に好ましい態様において、出願人の継続中の２００２年４月１１日に出願した米国特許出願番号10/120,621、及び、２００３年４月８日に出願した対応する国際出願番号ＰＣＴ/ＣＡ2003/000520（その両者の開示は、参考として本明細書に援用される）に従って調製されたマルチコアマイクロカプセルが用いられる。そのようなマイクロカプセルは、例えば、以下の１工程方法で調製されることができる。
【００３７】
添加物質（即ち、コア物質）と、殻物質のポリマー成分の水溶性混合物を形成する。水溶性混合物は、機械的混合物、懸濁液又はエマルジョンであってよい。液体添加物質を用いる場合、特に疎水性液の場合は、水溶性混合物は添加物質とポリマー成分のエマルジョンであることが好ましい。
【００３８】
さらに好ましい側面において、第一のポリマー成分は水溶液、好ましくは抗酸化剤のような加工助剤と共に提供される。従って添加物質は、該水溶性混合物中に例えば、ホモジナイザーを用いて分散される。添加物質が疎水性液の場合、第一の殻の形成を始める添加物質の個々の液滴の周囲に、堆積し始める第一のポリマー成分の画分中に、エマルジョンが形成される。添加物質が固体粒子の場合、第一の殻の形成を始める個々の粒子の周囲に、堆積し始める第一のポリマー成分の画分中に、懸濁液が形成される。この時点で、もう一つの第二のポリマー成分の水溶液が、この水溶性混合物に加えられてよい。
【００３９】
水溶性混合物中の添加物質の液滴又は粒子は、好ましくは、平均直径が、100μｍより小さく、さらに好ましくは50μｍより小さく、より好ましくは25μｍより小さい。平均直径が10μｍより小さく、又は5μｍより小さく、又は3μｍより小さく、又は1μｍより小さい添加物質の液滴又は粒子が用いられる。粒子サイズは、当該分野で既知の典型的な装置、例えば、クールター（ＴＭ）ＬＳ２３０粒子サイズアナライザー（Miami , Florida . USA.）を用いて測定してよい。
【００４０】
水溶性混合物中で得られる殻物質のポリマー成分の量は、典型的には、マイクロカプセルの第一及び外部の殻の双方を形成するのに十分である。好ましくは、添加物質は、水溶性混合物の重量の約１％〜約１５％の量で提供され、より好ましくは約３重量％〜約８重量％で、さらに好ましくは約６重量％で提供される。
【００４１】
複合コアセルベートは、必要であれば、ｐＨ、温度、濃度、混合スピード、又はそれらの組み合わせを、第一のマイクロカプセルを形成する添加物質の液滴又は粒子の周囲に、複合コアセルベートの第一の殻の形成を促進させるために調整する。マルチコアマイクロカプセルの場合、第一のマイクロカプセルの凝集が生じて、所望のサイズ又は形での別々の凝集塊が形成する。
【００４２】
ｐＨは、溶液中の水素イオンの濃度を表すものである。そのようなイオンは、複合コアセルベーションに関する成分Ａ及びポリマーＢのイオン化平衡に影響し、これにより、複合コアセルベートの形成に影響する。ｐＨは、成分Ａポリマーが正味の正電荷を有し、成分Ｂポリマーが正味の負電荷を有するように調整される。従って、ｐＨ調製は、用いられる殻物質のタイプに依存する。
【００４３】
例えば、Ａ型ゼラチンがポリマー成分である場合、ゼラチン分子は、ｐＨ９〜１０辺りのそれらのゼロ電荷点（pzc）で、殆ど等しい正電化と負電荷（即ち、正味ゼロの極性電荷）を有する。溶液のｐＨがpzc値より低い場合にのみ、ポリマーは正味の正電化を有し、これは、負電荷成分Ｂ（例えば、アラビアゴム、ポリホスフェート、アルギナート等）と相互作用する。
【００４４】
Ａ型ゼラチンの場合、ｐＨは、好ましくは3.5〜5.0の値に調整され、より好ましくは4.0〜5.0に調整される。この範囲から大きくずれると、ゼラチンに基づく複合体は、マイクロカプセル上の殻よりむしろ冷却中にゲルを形成する。混合物のｐＨが、所望の範囲で始まると、ｐＨ調整はわずかであるか又は必要なくなる。
【００４５】
成分Ａ及びＢのモル比は、溶液中のゲル粒子の形成というよりもむしろ、マイクロカプセル上の殻の形成に有利であるよう調整される。適切なモル比は上記の「殻物質」において説明している。
【００４６】
水溶性混合物中の成分Ａ及びＢの濃度もまた、複合コアセルベートの形成に影響し、それ故に調整される。典型的には、成分Ａ及びＢの総濃度は、水溶性混合物の重量に対し、１％〜２０％、好ましくは２〜１０％、及びさらに好ましくは３〜６％で変動する。例えば、Ａ型ゼラチンが成分Ａとして用いられる場合、Ａ型ゼラチンの濃度は、好ましくは水溶性混合物の重量に対し１〜１５％であり、より好ましくは２〜６重量％であり、さらに好ましくは２〜４重量％である。同様に、ポリホスフェートが成分Ｂとして用いられる場合、その水溶性混合物中の濃度は、好ましくは、水溶性混合物の重量に対して0.01〜0.65％であり、さらに好ましくは0.13〜0.17重量％であり、より好ましくは0.13〜0.26重量％である。
【００４７】
水溶性混合物の最初の温度は、好ましくは約40℃〜約60℃、より好ましくは約50℃に設定される。
【００４８】
混合スピードは、マイクロカプセルの表面上における、複合コアセルベートの堆積に影響する。混合スピードが遅すぎる場合、水溶性混合物の攪拌が不十分で、望ましくない大きなマイクロカプセルが形成され得る。反対に、混合スピードが速すぎた場合、高い剪断力が生じ、殻物質がマイクロカプセル上で形成するのを妨げる。その代わり、ゲル粒子は溶液中に形成する。混合スピードは、好ましくは100及び1500 rpmの間であり、より好ましくは400及び1000 rpmの間であり、さらに好ましくは600及び800 rpmの間である。特定の混合パラメータは、用いる装置のタイプに依存する。当該分野で周知の様々なタイプの混合装置を使用することができる。軸流インペラー、例えば、ライトニン（Lightnin）（ＴＭ）Ａ３１０又はＡ５１０が特に有用である。
【００４９】
この点で、外殻のための物質を混合物中に添加し、次いで水溶性混合物を、制御された冷却速度、及び、外殻を形成するための第一のマイクロカプセルのコーティングを許す混合パラメータの下で冷却する。殻物質のゲル化点より上の温度で外殻の形成を制御することが都合よい。この段階において、外殻を厚くするために及び／又は所望の機能を提供するための異なる層の殻を有するマイクロカプセルを提供するために、それが同種であれ異種のものであれ、さらなるポリマー成分をさらに添加することも可能である。温度は、約５℃〜約１０℃、好ましくは約５℃に達するまでは、約１℃／１０分の速度で低下されることが好ましい。外殻は、第一のマイクロカプセル又は凝集塊を封入して、マイクロカプセルの強固な被包性集塊を形成する。
【００５０】
この時点で、外殻及び第一の殻の双方において、殻物質を架橋することによってマイクロカプセルの硬性をさらに増加させるために、また、殻を水溶性及び非水溶性（例えば油）媒体に対して不溶にするために、架橋剤が加えられる。適切な任意の架橋剤を用いることができ、架橋剤の選択は、殻物質の選択にいくぶん依存する。好ましい架橋剤は、酵素的な架橋剤（例えば、トランスグルタミナーゼ）、アルデヒド（例えば、ホルムアルデヒド又はグルテルアルデヒド）、タンニン酸、ミョウバン、有機又は無機のカルシウム塩又はカリウム塩、或いはそれらの混合物である。マイクロカプセルが、生物活性物質を生物体に輸送するために用いられる場合、架橋剤は非毒性であるか又は毒性が十分に低いことが好ましい。用いる架橋材のタイプ及び量は、殻物質のタイプに依存し、所望の構造的硬性を大体提供するように調整されてよい。例えば、Ａ型ゼラチンが殻物質に用いられる場合、トランスグルタミナーゼが、マイクロカプセル懸濁液の重量に対して、約0.2％〜約2.0％の量で、好ましくは約1.0％の量で、都合よく用いることができる。通常、当該分野の技術者には、簡単な実験によって、如何なる場合であっても必要な量を日常的に決定することができる。
【００５１】
この時点で、マルチコアマイクロカプセルが生成されている。これらのマイクロカプセル又は他のマイクロカプセルは、次に、上記のような付加的な殻層を加えられるために、本発明の方法に従って処理される。好ましくは、付加的な殻は、マイクロカプセルの外殻が形成された後、又は架橋工程の前に加えられる。さらに特には、殻物質の第一及び第二のポリマー成分は、例えば４０〜６０℃、好ましくは５０℃付近の水溶液に溶解する。ｐＨは、この段階で制御又は調整されてよい。前もって調製されたマイクロカプセルは、この混合物と組み合わせられる。或いは、マイクロカプセルは、第一の殻物質のポリマー成分の水溶液と組み合わせられ、次いで、第二の殻物質のポリマー成分の水溶液が加えられる。次いで、殻物質のポリマー成分が、マイクロカプセルを付加的な殻で囲みコーティングする複合コアセルベートを形成するように、ｐＨ、温度、濃度、混合スピード又はそれらの組み合わせを、上記のように調整することができる。上記で論じたように、加工助剤を、油、蝋、樹脂又は脂肪のような疎水性物質として取り込ませても良い。次いで、新しい外殻を上記のように架橋する。付加的な殻層を形成するこれらの付加的な工程は、マイクロカプセル上に適切な数の付加的な殻を構築するために必要なだけ繰り返してよい。
【００５２】
最後に、マイクロカプセルを水で洗浄し及び／又は乾燥し、遊離の流動粉を提供することができる。乾燥は、当該分野で既知の種々の方法、例えば凍結乾燥、エタノール又はスプレー乾燥による乾燥などによって実施することができる。スプレー乾燥は、マイクロカプセルを乾燥するために特に好ましい方法である。スプレー乾燥技術は、「スプレー乾燥ハンドブック」（K. Masters, 5th edition, Longman Scientific Technical UK, 1991）に開示されており、その開示は本明細書に参考として援用される。
【００５３】
＜使用＞
本発明の方法によって調製されるマイクロカプセルは、遊離の流動粉としての液体又は圧縮された固体を調製するために、物質を貯蔵するために、反応性物質を分離するために、物質の毒性を減少させるために、物質を酸化から保護するために、物質を特異的な環境に輸送するために、及び／又は物質の放出速度を制御するために、用いることが出来る。特に、マイクロカプセルは、栄養学的又は医学的目的のために、生物活性物質を生物体に輸送するために用いることができる。生物学的活性物質は、例えば、栄養サプリメント、香料、薬剤及び／又は酵素である。生物体は、好ましくは、哺乳類であり、より好ましくはヒトである。生物活性物質を含むマイクロカプセルは、例えば、食物又は飲料または薬剤輸送システム中に含まれてよい。栄養サプリメントをヒトに処方するための、本発明のマイクロカプセルの使用は、特に好ましい。
【００５４】
本発明のマイクロカプセルは、マイクロカプセルが食物又は他の製剤に取り込まれた間に、破損することを減少させまたは防ぐことを補助する、良好な破裂強度を有する。さらにその上、マイクロカプセルの殻は、水溶性及び非水溶性（例えば、油）媒体の双方に不溶性であるように処方され、マイクロカプセルを調製する間、長期間の貯蔵の間、及び／又はマイクロカプセルを製剤媒体、例えば食物、飲料、栄養製剤又は薬学的製剤に取り込ませる間、添加物質の酸化及び／又は劣化を減少させるか又は防ぐことを補助する。
【００５５】
本発明は、以下の実施例によってさらに説明されるが、これらに限定されるものではない。
【実施例】
【００５６】
［実施例１］
比較のためのマルチコアマイクロカプセルを、一工程方法によって調製した（第一及び第二の殻が、同じ成分ゼラチン及びポリホスフェートを有する）
54.5グラムのＡ型ゼラチン275ブルーム（等電点約９）を、0.5％のアスコルビン酸ナトリウムを含む脱イオン水600グラムと、５０℃で完全に溶解するまで攪拌しながら混合した。5.45グラムのポリリン酸ナトリウムを、0.5％のアスコルビン酸ナトリウムを含む脱イオン水104グラムに溶解した。３０％のエイコサペンタエン酸エチルエステル（ＥＰＡ）及び２０％のドコサヘキサエン酸エチルエステル（ＤＨＡ）（オーシャン・ニュートリエント・カナダ株式会社から入手可能）を含む90グラムの魚油濃縮物を、高速ポリトロン（ＴＭ）ホモジナイザー、5,500 rpm、６分間の処理により、1.0％の抗酸化剤（混合性の天然トコフェロール）とともにゼラチン溶液中に分散した。水中油エマルジョンが形成した。油滴サイズは、クールター（ＴＭ）ＬＳ２３０粒子サイズアナライザーで測定した平均サイズが約１μｍの狭い分布を有した。このエマルジョンを、0.5％のアスコルビン酸ナトリウムを含む５０℃の脱イオン水７００グラムで希釈した。次いで、ポリリン酸ナトリウム溶液をこのエマルジョンに加え、ライトニン（ＴＭ）攪拌機で600 rpmで混合した。次いで、10％水溶性酢酸溶液で、ｐＨを4.5に調整した。ｐＨ調整の間、及び、ｐＨ調整の後の冷却工程で、ゼラチン及びポリホスフェートから形成されたコアセルベートが油滴を覆い第一のマイクロカプセルが形成した。冷却は、ゼラチン及びポリホスフェートのゲル化点より上で行い、第一のマイクロカプセルは凝集を開始して、攪拌下でかたまりを形成する。混合物をさらに冷却すると、水相に残っていたポリマーが、第一のマイクロカプセルのかたまりをさらに覆い、外殻を有する平均サイズ50μｍのマイクロカプセルの被包性集塊を形成する。一旦、温度が5℃まで冷却されると、50％のグルテルアルデヒド（gluteraldehyde） 2.7グラムを該混合物に加え、さらに殻を強化した。この混合物を、室温まで温め、１２時間攪拌し続けた。最後に、このマイクロカプセル懸濁液を水で洗浄した。この洗浄された懸濁液を、次いでスプレー乾燥し、遊離流動粉を得た。62％のペイロードを得た。
【００５７】
［実施例２］
異なる組成を有する第一及び第二の殻の両者における、ゼラチン及びポリホスフェートによる二工程方法。
【００５８】
工程Ａ：15.6グラムのＡ型ゼラチン275ブルーム（等電点約９）を0.5％アスコルビン酸ナトリウムを含む172グラムの脱イオン水と、５０℃で完全に溶解するまで攪拌して混合した。1.56グラムのポリリン酸ナトリウムを、0.5％アスコルビン酸ナトリウムを含む脱イオン水29.7グラムに溶解した。30％のエイコサペンタエン酸エチルエステル（ＥＰＡ）と、20％のドコサヘキサエン酸エチルエステル（ＤＨＡ）（オーシャン・ニュートリエント・カナダ株式会社から入手可能）を含む69グラムの魚油を、1.0％の抗酸化剤（混合性の天然トコフェロール）とともに、高速ポリトロン（ＴＭ）ホモジナイザー、6,100 rpm、４分間によってゼラチン溶液中に分散した。水中油エマルジョンが形成した。油滴サイズは、クールター（ＴＭ）ＬＳ２３０粒子サイズアナライザーで測定して、平均サイズが約１μｍの狭い分布を有した。このエマルジョンを、0.5％アスコルビン酸ナトリウムを含む、50℃の脱イオン水319グラムで希釈した。ポリリン酸ナトリウム溶液を、次いで、このエマルジョン中に加え、ライトニン（ＴＭ）攪拌機で600 rpmで混合した。次いで、ｐＨを、10％水溶性リン酸水溶液で4.5に調整した。ｐＨ調整の間、及びｐＨ調整に続く冷却工程において、ゼラチン及びポリホスフェートから形成されたコアセルベートが、油滴を覆い第一のマイクロカプセルが形成し、次いで、該第一のマイクロカプセルが凝集を始め、攪拌下でかたまりを形成した。この工程のペイロードは80％を得た。
【００５９】
工程Ｂ： 41.8グラムのＡ型ゼラチン275ブルーム（等電点約９）を、0.5％アスコルビン酸ナトリウムを含む脱イオン水460ｇに、完全に溶解するまで50℃で攪拌しながら溶解して、ゼラチン溶液を調製した。4.18グラムのポリリン酸ナトリウムを、0.5％アスコルビン酸ナトリウムを含む79.5グラムの脱イオン水に溶解してポリリン酸ナトリウム溶液を調製した。ゼラチン及びポリホスフェート溶液を組み合わせ、混合物を形成し、該混合物のｐＨを、10％リン酸水溶液で4.7に調整した。
【００６０】
工程Ｃ：工程Ｂの混合物を、工程Ａにおいて形成されたかたまりの混合物に添加した。攪拌下で冷却し、ゼラチン及びポリホスフェートにコアセルベートを形成させ、工程Ａで形成されたかたまりに外殻を形成させた。このように形成されたマイクロカプセルは、平均サイズが60μｍであった。一旦、温度を5℃まで冷却し、50％のグルテルアルデヒド2.1グラムを該混合物中に添加し、殻をさらに強化した。次いで、この混合物を室温まで温め、１２時間の間攪拌を続けた。最後に、該マイクロカプセル懸濁液を水で洗浄した。この洗浄された懸濁液を、次いでスプレー乾燥し、遊離の流動粉を得た。ペイロードは59％を得た。
【００６１】
［実施例３］
第二の殻にゼラチン及びアルギナートを有する二工程方法。
【００６２】
工程Ａ：実施例２における工程Ａと同様である。
【００６３】
工程Ｂ：23.0グラムのＡ型ゼラチン275ブルーム（等電点約９）を、脱イオン水371グラムに、完全に溶解するまで50℃で攪拌しながら溶解して、ゼラチン溶液を調製した。3.00グラムのアルギン酸ナトリウムを、503.8グラムの脱イオン水に溶解して、アルギン酸ナトリウム（ＩＳＰアルギナート）溶液を調製した。ゼラチン及びアルギン酸ナトリウム溶液をあわせて混合物を形成した。該混合物のｐＨを、10％のリン酸水溶液で5.00に調整した。
【００６４】
工程Ｃ：工程Ｂの混合物を、工程Ａで形成されたかたまりの混合物に加えた。攪拌しながら冷却し、ゼラチンとアルギナートにコアセルベートを形成させ、工程Ａにおいて形成されたかたまりを覆い外殻を形成させた。このように形成されたマイクロカプセルは、平均サイズ約80μｍを有した。一旦、温度を5℃まで冷却し、2.1グラムの50％グルテルアルデヒドを該混合物に加え、さらに殻を強化させた。次いで、この混合物を室温まで温め、１２時間攪拌し続けた。最後に、該マイクロカプセル懸濁液を、水で洗浄した。洗浄された懸濁液を、スプレー乾燥し、遊離の流動粉を得た。ペイロード53％を得た。
【００６５】
［実施例４］
第二の殻に蝋及びアルギナートを取り込ませ、第三の殻にアルギナートを取り込ませた、３工程方法
工程Ａ：20.0グラムのＡ型ゼラチン275ブルーム（等電点約９）を、0.5％アスコルビン酸ナトリウムを含む220.1グラムの脱イオン水に、50℃で完全に溶解するまで攪拌して混合した。2.00グラムのポリリン酸ナトリウムを、38.0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）及び２０％のドコサヘキサエン酸エチルエステル（ＤＨＡ）（オーシャン・ニュートリエント・カナダ株式会社から入手可能）を含む88.0グラムの魚油濃縮物を、高速ポリトロン（ＴＭ）ホモジナイザー、6,100 rpm、４分間の処理により、1.0％の抗酸化剤（混合性の天然トコフェロール）とともにゼラチン溶液中に分散した。水中油エマルジョンが形成した。油滴サイズは、クールター（ＴＭ）ＬＳ２３０粒子サイズアナライザーで測定した平均サイズが約１μｍの狭い分布を有した。このエマルジョンを、５０℃の脱イオン水408.6グラムで希釈した。次いで、ポリリン酸ナトリウム溶液をこのエマルジョンに加え、ライトニン（ＴＭ）攪拌機で600 rpmで混合した。次いで、10％水溶性リン酸溶液で、ｐＨを4.5に調整した。ｐＨ調整の間、及び、ｐＨ調整の後の冷却工程で、ゼラチン及びポリホスフェートから形成されるコアセルベートが油滴を覆い第一のマイクロカプセルを形成し、次いで、第一のマイクロカプセルが集塊し始めて、攪拌下で塊を形成した。この工程で80％のペイロードを得た。
【００６６】
工程Ｂ：8.6グラムのＡ型ゼラチン275ブルーム（等電点約９）を、94.5グラムの脱イオン水に、65℃で完全に溶解するまで攪拌して溶解し、ゼラチン溶液を調製した。65℃で溶解する蜜蝋25.8グラムを、高速ポリトロン（ＴＭ）ホモジナイザー、6,100 rpm、４分間の処理でゼラチン溶液に乳化した。水中蝋エマルジョンが形成した。2.3グラムのアルギン酸ナトリウムを、192グラムの脱イオン水に溶解させてアルギン酸ナトリウムを調製し、エマルジョンに加え、該混合物のｐＨを、10％リン酸水溶液で4.7に調整した。次いで、この混合物を工程Ａのかたまりの混合物中に、800 rpmで攪拌しながら加え、冷却してゼラチン−アルギナート−蝋複合性物質に、工程Ａにおいて形成されたかたまりを覆わせてマイクロカプセルを形成させた。この工程で60％のペイロードを得た。
【００６７】
工程Ｃ：23.1グラムのゼラチン及び2.3グラムのアルギン酸ナトリウムを、384.9グラムの脱イオン水に、50℃で完全に溶解するまで攪拌しながら溶解して、溶液を調製した。この混合物のｐＨを、10％リン酸水溶液で4.5に調整し、次いで、この混合物を工程Ｂで形成されたマイクロカプセル混合物に800 rpmの攪拌下で加えた。冷却して、ゼラチン−アルギナート物質に、工程Ｂで形成されたマイクロカプセル上でコーティングを形成させた。一旦、温度を5℃まで冷却し、1.5グラムのトランスグルタミナーゼを該混合物に加えて、殻を架橋させた。この混合物を室温まで温め、１２時間攪拌を続けた。最後に、このマイクロカプセル懸濁液を、スプレー乾燥し、遊離の流動粉を得た。52％の最終ペイロードを得た。
【００６８】
［実施例５］
第二の殻に蝋及びアルギナートを有するマルチコアマイクロカプセルの２工程方法
工程Ａ：13.0グラムのＡ型ゼラチン275ブルーム（等電点約９）を、0.5％アスコルビン酸ナトリウムを含む143.0グラムの脱イオン水と、５０℃で完全に溶解するまで攪拌して混合した。1.3グラムのポリリン酸ナトリウムを、24.7グラムの脱イオン水に溶解した。18％のエイコサペンタエン酸（ＥＰＡ）及び12％のドコサヘキサエン酸（ＤＨＡ）（オーシャン・ニュートリション・カナダ Ltd.より入手可能）を含む57.2グラムの魚油を、1.0％の抗酸化剤（混合性天然トコフェロール）と共に、高速ポリトロン（ＴＭ）ホモジナイザー、8,000 rpm、４分間の処理により、ゼラチン溶液に分散した。水中油エマルジョンが形成した。油滴サイズは、クールター（ＴＭ）ＬＳ２３０粒子サイズアナライザーで測定して、平均サイズが約１μｍの狭い分布を有した。このエマルジョンは、５０℃、266.0グラムの脱イオン水で希釈した。次いで、ポリリン酸ナトリウム溶液をこのエマルジョンに加え、ライトニン（ＴＭ）攪拌機で350 rpmで混合した。次いで、10％水溶性リン酸溶液で、ｐＨを4.4に調整した。ｐＨ調整の間、及び、ｐＨ調整の後の冷却工程で、ゼラチン及びポリホスフェートから形成されるコアセルベートが油滴を覆い、第一のマイクロカプセルを形成し、次いで、第一のマイクロカプセルが集塊し始め、攪拌下で塊を形成した。この工程で80％のペイロードを得た。
【００６９】
工程Ｂ：7.05グラムのＡ型ゼラチン275ブルーム（等電点約９）を、77.9グラムの脱イオン水に、７０℃で完全に溶解するまで攪拌して溶解し、ゼラチン溶液を得た。７０℃で溶解した7.05グラムの蜜蝋を、高速ポリトロン（ＴＭ）ホモジナイザー、8,000 rpm、４分間の処理でこのゼラチン溶液に乳化した。水中蝋エマルジョンが形成した。7.62グラムのアルギン酸ナトリウムを、630グラムの脱イオン水に溶解させてアルギン酸溶液（４５℃）を調製し、エマルジョンに加え、該混合物のｐＨを、10％リン酸水溶液で5.3に調整した。次いで、この混合物を工程Ａのかたまりの混合物中に、450 rpmで攪拌しながら加え、続いてこの混合物のｐＨ値を4.9に調整し、冷却してゼラチン−アルギナート−蝋複合性物質に、工程Ａにおいて形成されたかたまりを覆わせてマイクロカプセルを形成させた。一旦、温度を5℃まで低下し、3.8グラムのトランスグルタミナーゼをこの混合物に添加して、殻を架橋させた。次いでこの混合物を室温まで温め、600 rpmで１２時間攪拌した。最後に、このマイクロカプセル懸濁液をスプレー乾燥し、遊離の流動粉を得た。最終的なペイロード57％を得た。
【００７０】
［実施例６］
マイクロカプセルの評価
実施例１〜５のマイクロカプセルの画像を、それぞれ図６〜１０に示した。略同じペイロード（６０％）において、２工程方法で調製されたマイクロカプセル（図７）は、１工程方法で調製されたもの（図６）より、より厚い外殻を有することが明らかである。３工程方法で調製され、脂質を含む複合性の殻を有するマイクロカプセル（図９）は、第二の殻に取り込まれた脂質の液滴及び接近して凝集した油性コアを明らかに示している。
【００７１】
乾燥状態において促進された酸化安定度は、実施例１〜４のそれぞれで調製されたマイクロカプセル粉を酸素ボンベ中（Oxipres(TM), MIKROLAB AARHUS A/S, Denmark）に、初期酸素圧5 barで、65℃の一定温度でおくことによって評価した。カプセル化された魚油が酸化し始めるとき、酸素圧が低下し、誘発期間または時間が測定された。誘発期間が長期であれば、そのマイクロカプセルの内容物は酸化に対してより保護されていると言える。
【００７２】
誘発期間を表１に示す。本発明に従って、２工程方法で製造されたマイクロカプセルは、１工程方法で製造されたもの（４１時間）よりも長い誘発期間（５０〜５６時間）を有する。これは、酸化安定性で、22.0％、37.6％の増加に変換される。
【表１】
【００７３】
本明細書において記載した刊行物はすべて、それぞれ個々の刊行物が参考として援用されることを特定して個別に表示されているかに関わらず、本明細書に援用される。何れの刊行物の引用も、その刊行物が従来技術であるとことを承認するものとして解釈されるべきではない。
【００７４】
前述の発明が、理解を明快にする目的のために、説明及び実施例によって詳細に記載されたが、従属請求項の精神及び範囲からはずれることなく、ある種の変化又は改変が可能であることが、本明細書の示唆の見地から、当該分野の技術者には用意に理解されよう。
【図面の簡単な説明】
【００７５】
【図１】典型的な従来技術のマルチコアマイクロカプセルを示す。
【図２】複数の殻を有するマルチコアマイクロカプセルが提供される本発明の実施態様を示す。
【図３】複数の殻を有するマルチコアマイクロカプセルが提供される本発明の実施態様を示す。
【図４】、複数の殻を有するシングルコアマイクロカプセルが提供される本発明の実施態様を示す。
【図５】複数の殻を有するシングルコアマイクロカプセルが提供される、本発明の実施態様を示す。
【図６】比較のための調製された、１工程方法で調製されたマルチコアマイクロカプセル（ペイロード62％）の写真。
【図７】本発明に従った、２工程方法で調製されるマルチコアマイクロカプセル（ペイロード59％）の写真。
【図８】本発明に従って２工程方法で調製された、外殻にアルギナートが取り込まれたマルチコアマイクロカプセル（ペイロード53％）の写真。
【図９】液体及びアルギナートが内殻に取り込まれ、ゼラチン及びポリホスフェートが外殻を形成する、３工程によって調製されたマルチマイクロカプセルの写真。
【図１０】液体及びアルギナートが第二の殻に取り込まれた、２工程方法で調製されたマルチコアマイクロカプセルの写真。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の殻を有するマイクロカプセル、マイクロカプセルの調製方法、及びそれらの使用に関する。
【背景技術】
【０００２】
マイクロカプセルは、スターチ、ゼラチン、脂肪、ポリサッカリド、蝋又はポリアクリル酸のような殻物質の薄いコーティングの内部の個体小粒子又は液体粒子である。それらは、例えば、遊離流動粉としての液体又は圧縮された固体を調製するために、反応性の物質を分離するために、毒性を減少させるために、酸化に対して保護するために及び／又は酵素、香り、栄養、薬等のような物質の放出速度を制御するために、使用される。
【０００３】
理想的には、マイクロカプセルは、良好な機械的強度（例えば、破裂耐性）を有し、マイクロカプセルの殻は酸化に対する良好なバリヤーを提供する。
【０００４】
これらの要求を満たす典型的なアプローチは、マイクロカプセルの壁の厚さを増すことである。しかし、この結果、マイクロカプセルの添加容量が望ましくなく減少する。即ち、マイクロカプセルの「ペイロード」が、これはマイクロカプセル中に封入された添加物質の量を、マイクロカプセルの総量で除したものであるが、減少する。エマルジョンのスプレー乾燥によって調製されたそのような「シングルコア」マイクロカプセルの典型的なペイロードは、約25-50％の範囲にある。
【０００５】
この問題に対する他のアプローチは、「マルチコア」マイクロカプセルとして知られているものを作ることである。これらのマイクロカプセルは、通常、殻物質がコア物質の個々の粒子を被覆するようにコア物質のエマルジョンをスプレー乾燥することによって形成され、次いで、これは凝集しクラスターを形成する。典型的なマルチコアマイクロカプセルを、図１の従来技術に示す。マルチコアマイクロカプセル１０は、複数のコア１２を含む。コア１２は、殻物質１４の比較的連続的なマトリクスの至る所に分散している、取り込まれた固体又は液滴の粒子の形体である。結果として、殻物質の添加物質に対する割合が高くなり、従って、マルチマイクロカプセルのペイロードが低くなる。さらにその上、そのようなマイクロカプセルの、添加物質に対する殻物質の割合の高さにも関わらず、その殻物質は分布が不十分である。図１の従来技術で示したように、コア１２の多くが、マイクロカプセルの表面１６に非常に近い。この表面のコアは、従って、破裂に対し又は酸化から十分に保護されていない。
【０００６】
周知のマイクロカプセルは、従って、ペイロードも不十分であり、そこに堆積する添加物質の適切な含有及び保護がされていない。さらにその上、これらのマイクロカプセルが一般に単一の工程で調製されるため、酸化耐性、湿度耐性及び食味マスキングのような複数の機能を単一のマイクロカプセルに組み入れるのは困難である。
【発明の開示】
【０００７】
【発明の概要】
【０００８】
一つの側面から、本発明は下記を具備するマルチコアマイクロカプセルを提供する：
（ａ）第一のマイクロカプセルの集塊（agglomeration）、各第一のマイクロカプセルは、コア及び該コアを囲む第一の殻を具備する；（ｂ）該集塊を囲む第二の殻；及び、（ｃ）該第二の殻を囲む第三の殻；該第一、第二及び第三の殻の少なくとも一つが、複合コアセルベートを含む。
【０００９】
他の側面から、本発明は、下記を具備するシングルコアマイクロカプセルを提供する：（ａ）コア；（ｂ）該コアを囲む第一の殻；及び、（ｃ）該第一の殻を囲む第二の殻；該第一及び第二の殻の少なくとも一つは、複合コアセルベートを含む。
【００１０】
マルチコア又はシングルコアのマイクロカプセルの何れの場合も、全ての殻が複合コアセルベートを含むことが好ましく、これはそれぞれの殻で同一であっても又は異なってもよい。例えば、１〜２０の付加的な殻は、マイクロカプセルにさらなる強度を与え得る。
【００１１】
他の側面から、本発明は複数の殻を有するマイクロカプセルを製造する方法を提供する。該方法は、下記を具備する：複数の殻を有するマイクロカプセルを製造する方法であって、該方法は、（ａ）下記から成る群から選択されるマイクロカプセルを準備すること：（ｉ）第一のマイクロカプセルのそれぞれがコア及び該コアを囲む第一の殻を含む第一のマイクロカプセルの集塊；及び前記集塊を囲む第二の殻：を具備するマルチコアマイクロカプセル；及び（ii）コア；及び該コアを囲む第一の殻：を具備するシングルコアマイクロカプセル；（ｂ）前記マイクロカプセルを、殻物質の第一及び第二のポリマー成分と、水溶液中で混合すること；（ｃ）前記第一及び第二のポリマー成分を含む殻物質を形成するために、ｐＨ、温度、濃度及び混合スピードの少なくとも一つを調整すること、該殻物質は前記マイクロカプセルを被う付加的な殻を形成する；ここで、前記第一の殻、前記第二の殻及び前記付加的な殻の少なくとも一つは、複合コアセルベートを含む。
【好ましい態様の詳細な説明】
【００１２】
本出願は、２００２年１１月４日に出願した米国仮特許出願番号60/423,363の優先権を主張し、その全てを本明細書に参考として援用する。
【００１３】
＜コア物質＞
本発明においては、マイクロカプセルに封入され得る任意のコア物質が有用である。実際、ある態様においては、商業的に入手可能なマイクロカプセルが得て、それから本発明の方法に従ってさらに処理される。
【００１４】
最初のマルチコアマイクロカプセルを、水溶液を関与させるここに記載した方法に従って調製する場合、そのコア物質は実質的に、水溶液に完全には溶解しない任意の物質である。好ましくは、コアは固体、疎水性液、又は固体と疎水性液の混合物である。コアは、さらに好ましくは、疎水性液、例えばグリース、油、又はそれらの混合物である。典型的な油は、魚油、植物油、鉱物油、それらの誘導体又はそれらの混合物である。添加物質は、精製されたか又は部分的に精製された油性物質、例えば脂肪酸、トリグリセリド、又はそれら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（18：4ｎ3）、エイコサペンタエン酸（20：5ｎ3）（ＥＰＡ）、及びドコサヘキサエン酸（22：6ｎ3）（ＤＨＡ）、及びそれらの誘導体及びそれらの混合物が好ましい。多くのタイプの誘導体が当業者には知られている。適切な誘導体の例は、エステル、例えば、植物ステロールエステル、分枝鎖又は非分枝鎖のＣ1-Ｃ30アルキルエステル、分枝鎖又は非分枝鎖のＣ2-Ｃ30アルケニルエステル又は分枝鎖又は非分枝鎖の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及びＣ1-Ｃ6アルキルエステルである。油の好ましい原料は、水産生物（例えば、アンチョビ、キャプリーヌ（capelin）、大西洋のタラ、大西洋のニシン、大西洋のサバ、大西洋のメンヘーデン、サケ、イワシ、サメ、マグロ等）及び植物（例えば、アマ、野菜、藻類等）に由来する油である。
【００１５】
コアは、生物学的に活性な物質、例えばトコフェロール、抗酸化剤又はビタミンのような物質であってもなくてもよいが、本発明のマイクロカプセルは、生物学的に活性な物質、例えば、薬剤、栄養上のサプリメント、香料、抗酸化剤又はそれらの混合物などが特に適切である。
【００１６】
＜殻物質＞
コアセルベーションは、相分離現象であり、均一なポリマー溶液が二相にコアセルベートされる。一つはポリマーに富む相であり、コアセルベートと呼ばれる。他方は、ポリマーが乏しい相、即ち、溶媒である。複合コアセルベートは、二つの反対の電荷をもつポリマーの相互作用によって起こる。
【００１７】
好ましくは、正に帯電したポリマー成分「Ａ」は、負に帯電したポリマー成分「Ｂ」と相互作用する。例えば、正に帯電したＡ型ゼラチン（「成分Ａ」）は、負に帯電したポリホスフェート（「成分Ｂ」）と複合コアセルベートを形成する。研究されている他の系は、ゼラチン／アラビアゴム、ゼラチン／ペクチン、ゼラチン／カルボキシメチルガーゴム及びタンパク質／アラビアゴムである。
【００１８】
成分Ａは、好ましくはＡ型ゼラチン、キトサンなどであるが、他のポリマーも成分Ａとして考えられる。成分Ｂは、好ましくはＢ型ゼラチン、ポリホスフェート、アラビアゴム、アルギナート、カラゲナン、ペクチン、カルボキシメチルセルロース、又はそれらの混合物である。
【００１９】
二つのポリマー成分の電荷密度に加えて、複合コアセルベーションは、ポリマーの分子量、それらの割合、イオン強度、ｐＨ及び媒体の温度のような他の要因に依存する（J. Microencapsulation , 2003 , Vol. 20, No. 2: 203-210）。
【００２０】
成分Ａ：成分Ｂのモル比は、通常は成分のタイプに依存するが、典型的には１：５〜１５：１である。例えば、Ａ型ゼラチン及びポリホスフェートがそれぞれ成分Ａ及びＢとして用いられる場合、成分Ａ：成分Ｂのモル比は、好ましくは８：１〜１２：１であり；Ａ型ゼラチンとＢ型ゼラチンがそれぞれ成分Ａ及びＢとして用いられる場合は、成分Ａ：成分Ｂのモル比は、好ましくは２：１〜１：２であり；Ａ型ゼラチンとアルギナートがそれぞれ成分Ａ及びＢとして用いられる場合、成分Ａ：成分Ｂのモル比は好ましくは３：１〜５：１である。
【００２１】
複合コアセルベーションを用いるマイクロカプセル化の適切な方法の一つは、３工程を含む：１）添加物質を、複合コアセルベートの少なくとも一つの成分の系に分散させる；２）温度、ｐＨ、コロイド濃度、混合スピード等の条件が制御された下で、ポリマー成分に由来するコアセルベートを析出させて殻を形成する；及び、３）マイクロカプセル上に析出したコアセルベートを架橋することによって、殻を硬化させる（Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry 6th edition. 2001, Vol. A16. pp.575-588）。
【００２２】
複合コアセルベートを含まない何れの殻も、マイクロカプセルの周囲に付加的な殻を形成し得る任意の物質から形成されることができる。付加的な殻物質は、典型的には、少なくとも一つのポリマー成分を含む。ポリマー成分の例は、これに限らないが、タンパク質、例えばゼラチン、ダイズタンパク、乳漿タンパク、及び乳タンパク、ポリホスフェート、ポリサッカリド及びそれらの混合物を含む。好ましいポリマー成分は、ゼラチンＡ、ゼラチンＢ、ポリホスフェート、アラビアゴム、アルギナート、キトサン、カラゲナン、ペクチン、セルロース又はセルロース誘導体、例えばカルボキシメチルセルロース（ＣＭＣ）又はそれらの混合物である。特に好ましいＡ型ゼラチンの形体は、ブルーム強度50-350であり、さらに好ましくはブルーム強度約275である。
【００２３】
殻物質は、所望の機能性を与えるために、例えば、蝋、脂肪酸及び油等のような脂質をも含み得る。脂質を殻物質に組み入れることによって、水及び酸素に対する殻の不透過性が改良される。この目的のために好ましい脂質は、蜜蝋である。これらの脂質は、固体、半固体、又は液体形体であってよい。
【００２４】
＜加工助剤＞
加工助剤は、殻物質に含めてもよい。加工助剤は様々な理由のために用いられ得る。例えば、それらは、マルチコアマイクロカプセルを形成する際に、第一のマイクロカプセルの凝集作用を促進させるために、マイクロカプセルのサイズ及び形を制御するために、及び／又は抗酸化剤として作用させるために用いられる。抗酸化剤の性質は、処理（例えばコアセルベーション及び／又はスプレー乾燥）の間、及びそれらが形成された後のマイクロカプセル中（例えば、容易に酸化する添加物質の有効期間を延長するため）の何れでも有用である。多くの機能を遂行する、少ない加工助剤を用いることが好ましい。例えば、アスコルビン酸又はその塩は、第一のマイクロカプセルの凝集を促進させるため、マイクロカプセルのサイズと形を制御するため、及び抗酸化剤として作用させるために用いられ得る。アスコルビン酸又はその塩は、バッチサイズ（即ち、総重量）に対して、好ましくは、約100 ppm〜約10,000 ppm、さらに好ましくは約1000 ppm〜約5000 ppmの量で用いられる。アスコルビン酸ナトリウム又はアスコルビン酸カリウムのようなアスコルビン酸の塩が、この容量において特に好ましい。他の加工助剤は、これに限定されないが、緩衝剤及び／又はそれらの塩、例えばリン酸、酢酸、クエン酸等を含む。
【００２５】
＜マイクロカプセルの構造＞
一つの態様において、本発明のマイクロカプセルは、通常は図２に示した構造を有する。図２は、本発明の多工程方法に従って調製されたマルチコアマイクロカプセルを示している。第一のマイクロカプセルは、第一の殻２０に囲まれたコア１８を備える（即ち、添加物質）。第一のマイクロカプセルは凝集し、それらの間のスペース２２は、通常、第一の殻２０と同じ成分の付加的な殻物質によって少なくとも部分的に充填されているが、第一のマイクロカプセルの幾つかの間には空隙があってもよい。第一のマイクロカプセルの集塊は、第二の殻に４によって囲まれる。
【００２６】
第二の殻２４を備えるマルチコアマイクロカプセルは、ここに記載する方法及び実施例で例証する方法に従って調製することができ、或いは、２００３年４月８日に出願の国際出願番号PCT/CA2003/000520に対応する、２００２年４月１１日に出願した継続中の出願、米国特許出願番号10/120,621であって、その両者の開示が参考として本願明細書に援用されるものに記載される概して同様の技術によって調製され得る。これらのマルチコアマイクロカプセルは、空隙２２中の付加的な殻物質に支持され、第二の殻２４に囲まれた第一のマイクロカプセルの気泡様構造が極めて堅固であり、高いペイロードを有する、即ち、
マルチコアマイクロカプセルの総量に対するコアの総量比が非常に高い、例えば、少なくとも50、55、60、65、70、75、80、85、90％またはそれ以上である破裂耐性構造のために、特に有用である。これは、殻２０及び２４が同じ成分であり、単一の工程で形成される場合に、「１工程」方法と呼ばれる。殻２０及び２４が異なる成分である場合、該方法は２工程を含む。
【００２７】
商業的に入手可能なマルチコアマイクロカプセルを開始物質として用いてもよい。例として、ヌ−メガイングレディエントPty.Ltd.（Queensland , AU)によって製造されているドリフォルム（Driphorm）（ＴＭ）Ｈｉ−ＤＨＡ（ＴＭ）マイクロカプセル化マグロ油が挙げられる。
【００２８】
本発明に従って、第三の殻２６がマルチコアマイクロカプセル上に形成される場合、３工程方法が取られる。第三の殻２６はマイクロカプセルをさらに強化し、また、殻２４のものとは異なる性質を有する殻を提供するために都合よく用いられ得る。例えば、異なるポリマー成分が第三の殻２６に取り込まれてもよい。それに加えて、またはその代わりに、湿気又は酸素不透過性等を増大させるために、脂質が殻２６に取り込ませてもよい。これらの性質は、特定の目的に対する要求によって、第三の殻２６よりむしろ第二の殻２４に（或いは、第二の殻２４と同様に第三の殻２６にも）導入してもよい。付加的な殻は、図２には示していないが、本発明の方法と技術によって、第三の殻２６の周囲に形成されてもよい。例えば、Ｎ個の付加的な殻が加えられることができ、ここでＮは１〜２０の整数である。
【００２９】
殻２０、２４及び２６及び、任意の付加的な殻の少なくとも一つは、上記のように複合コアセルベートを含む。好ましくは、少なくとも二つの殻が複合コアセルベートを含む。より好ましくは、全ての殻が複合コアセルベートを含む。例えば、次の殻が複合コアセルベートを含む：（ａ）殻２０；（ｂ）殻２４；（ｃ）殻２６；（ｄ）殻２０及び２４；（ｅ）殻２０及び２６；（ｆ）殻２４及び２６；又は（ｇ）殻２０、２４及び２６。付加的な殻もまた、複合コアセルベートを含むことが好ましい。
【００３０】
再び図２を参照すると、第一のマイクロカプセル（即ち、第一の殻２０によって囲まれているコア１８）は、典型的に、約40 nm〜約10 nmの平均直径を有し、さらに好ましくは約0.1 μm〜約5μm、より好ましくは平均直径約１〜２μmを有する。最終的なマルチコアマイクロカプセル、即ち、第三の殻２６を含むマイクロカプセルは、通常、平均直径約１μm〜約２０００μmを有し、さらに典型的には約２０μm〜約１０００μm、さらに特には約２０μm〜約１００μm、及びさらに特には約５０μm〜約１００μmの平均直径を有する。
【００３１】
図２において、第二の殻２４と第三の殻２６は、別々の層として示した。これは、それらの殻が異なる殻物質で形成された場合である。この場合、たとえそれらの見かけが異なっていなくても、それらは異なる成分を有し、別々の、異なる層として表すことが出来る。しかし、第二の殻２４と第三の殻２６が同じ殻物質で形成された場合、それらは、図３に示したように、第二の殻２４と第三の殻２６を組み合わせた厚さを有する、単一で連続的な層を形成するように合体することができる。図３に示したように、第二及び第三の殻が同じ成分である場合、それらを隔てる分離した境界はない。これは、先行する殻と同じ成分である第四又は付加的な殻を有する本発明のマイクロカプセルにおいても当てはまる。
【００３２】
本発明はまた、複数の殻を有するシングルコアマイクロカプセルを調製するためにも有用である。開始物質として有用であるシングルコアマイクロカプセルは、商業的に入手可能である。例えば、ギボウダン・フレーバー・コーポ（Givaudan Flavors Corp.）（Cincinnati , Ohio , USA）によるマイクロカプセル化された香料、及び、ワトソンフード（Watson Food Co. Inc.,）（West Haven, CT., USA）によるマイクロカプセル化されたミネラル及びビタミンが含まれる。或いは、ここに記載したような複合コアセルベーション方法、例えば、さらなる凝集工程なしで第一のマイクロカプセルを調製することによって製造される。図４は、本発明に従った複数の殻を有するシングルコアマイクロカプセルを示す。コア１８は、第一の殻２０と第二の殻２４によって囲まれている。付加的な殻は、図４には示していないが、本発明の方法及び技術によって、第二の殻２４の周囲に形成されることができる。例えば、Ｎ個の付加的な殻が加えられることができ、ここでＮは、１〜２０の整数である。
【００３３】
マルチコアマイクロカプセルのように、シングルコアマイクロカプセルの殻２０及び２４は、同じ成分又は異なる成分から成ってよい。殻２０及び２４及び任意の付加的な殻の少なくとも一つが、上記したように複合コアセルベートを含む。好ましくは、少なくとも二つの殻が複合コアセルベートを含む。より好ましくは、全ての殻が複合コアセルベートを含む。例えば、次の殻が複合コアセルベートを含み得る：（ａ）殻２０；（ｂ）殻２４；（ｃ）殻２０及び２４。付加的な殻もまた、複合コアセルベートを含むことが好ましい。
【００３４】
シングルコアマイクロカプセルは、マルチコアマイクロカプセルと同程度の大きさであってよい。例えば、図４のシングルコアマイクロカプセルの第二の殻２４の外部直径は、約１μｍ〜約２０００μｍであってよい。さらに典型的には、約２０μｍ〜約１０００μｍであり、さらに特には、約２０μｍ〜約１００μｍ、さらに特には、約５０μｍ〜約１００μｍである。
【００３５】
それらが同じ成分である場合、シングルコアマイクロカプセルの第一の殻２０と第二の殻２４（及び任意の付加的な殻）は、図５に示したように、併合されて単一の連続層を形成し得る。これは、１工程方法で行われ得る。
【００３６】
＜方法＞
本発明の工程によって付加的な殻が加えられ得るシングル又はマルチコアマイクロカプセルは、商業的な原料から得ることが出来る。特に好ましい態様において、出願人の継続中の２００２年４月１１日に出願した米国特許出願番号10/120,621、及び、２００３年４月８日に出願した対応する国際出願番号ＰＣＴ/ＣＡ2003/000520（その両者の開示は、参考として本明細書に援用される）に従って調製されたマルチコアマイクロカプセルが用いられる。そのようなマイクロカプセルは、例えば、以下の１工程方法で調製されることができる。
【００３７】
添加物質（即ち、コア物質）と、殻物質のポリマー成分の水溶性混合物を形成する。水溶性混合物は、機械的混合物、懸濁液又はエマルジョンであってよい。液体添加物質を用いる場合、特に疎水性液の場合は、水溶性混合物は添加物質とポリマー成分のエマルジョンであることが好ましい。
【００３８】
さらに好ましい側面において、第一のポリマー成分は水溶液、好ましくは抗酸化剤のような加工助剤と共に提供される。従って添加物質は、該水溶性混合物中に例えば、ホモジナイザーを用いて分散される。添加物質が疎水性液の場合、第一の殻の形成を始める添加物質の個々の液滴の周囲に、堆積し始める第一のポリマー成分の画分中に、エマルジョンが形成される。添加物質が固体粒子の場合、第一の殻の形成を始める個々の粒子の周囲に、堆積し始める第一のポリマー成分の画分中に、懸濁液が形成される。この時点で、もう一つの第二のポリマー成分の水溶液が、この水溶性混合物に加えられてよい。
【００３９】
水溶性混合物中の添加物質の液滴又は粒子は、好ましくは、平均直径が、100μｍより小さく、さらに好ましくは50μｍより小さく、より好ましくは25μｍより小さい。平均直径が10μｍより小さく、又は5μｍより小さく、又は3μｍより小さく、又は1μｍより小さい添加物質の液滴又は粒子が用いられる。粒子サイズは、当該分野で既知の典型的な装置、例えば、クールター（ＴＭ）ＬＳ２３０粒子サイズアナライザー（Miami , Florida . USA.）を用いて測定してよい。
【００４０】
水溶性混合物中で得られる殻物質のポリマー成分の量は、典型的には、マイクロカプセルの第一及び外部の殻の双方を形成するのに十分である。好ましくは、添加物質は、水溶性混合物の重量の約１％〜約１５％の量で提供され、より好ましくは約３重量％〜約８重量％で、さらに好ましくは約６重量％で提供される。
【００４１】
複合コアセルベートは、必要であれば、ｐＨ、温度、濃度、混合スピード、又はそれらの組み合わせを、第一のマイクロカプセルを形成する添加物質の液滴又は粒子の周囲に、複合コアセルベートの第一の殻の形成を促進させるために調整する。マルチコアマイクロカプセルの場合、第一のマイクロカプセルの凝集が生じて、所望のサイズ又は形での別々の凝集塊が形成する。
【００４２】
ｐＨは、溶液中の水素イオンの濃度を表すものである。そのようなイオンは、複合コアセルベーションに関する成分Ａ及びポリマーＢのイオン化平衡に影響し、これにより、複合コアセルベートの形成に影響する。ｐＨは、成分Ａポリマーが正味の正電荷を有し、成分Ｂポリマーが正味の負電荷を有するように調整される。従って、ｐＨ調製は、用いられる殻物質のタイプに依存する。
【００４３】
例えば、Ａ型ゼラチンがポリマー成分である場合、ゼラチン分子は、ｐＨ９〜１０辺りのそれらのゼロ電荷点（pzc）で、殆ど等しい正電化と負電荷（即ち、正味ゼロの極性電荷）を有する。溶液のｐＨがpzc値より低い場合にのみ、ポリマーは正味の正電化を有し、これは、負電荷成分Ｂ（例えば、アラビアゴム、ポリホスフェート、アルギナート等）と相互作用する。
【００４４】
Ａ型ゼラチンの場合、ｐＨは、好ましくは3.5〜5.0の値に調整され、より好ましくは4.0〜5.0に調整される。この範囲から大きくずれると、ゼラチンに基づく複合体は、マイクロカプセル上の殻よりむしろ冷却中にゲルを形成する。混合物のｐＨが、所望の範囲で始まると、ｐＨ調整はわずかであるか又は必要なくなる。
【００４５】
成分Ａ及びＢのモル比は、溶液中のゲル粒子の形成というよりもむしろ、マイクロカプセル上の殻の形成に有利であるよう調整される。適切なモル比は上記の「殻物質」において説明している。
【００４６】
水溶性混合物中の成分Ａ及びＢの濃度もまた、複合コアセルベートの形成に影響し、それ故に調整される。典型的には、成分Ａ及びＢの総濃度は、水溶性混合物の重量に対し、１％〜２０％、好ましくは２〜１０％、及びさらに好ましくは３〜６％で変動する。例えば、Ａ型ゼラチンが成分Ａとして用いられる場合、Ａ型ゼラチンの濃度は、好ましくは水溶性混合物の重量に対し１〜１５％であり、より好ましくは２〜６重量％であり、さらに好ましくは２〜４重量％である。同様に、ポリホスフェートが成分Ｂとして用いられる場合、その水溶性混合物中の濃度は、好ましくは、水溶性混合物の重量に対して0.01〜0.65％であり、さらに好ましくは0.13〜0.17重量％であり、より好ましくは0.13〜0.26重量％である。
【００４７】
水溶性混合物の最初の温度は、好ましくは約40℃〜約60℃、より好ましくは約50℃に設定される。
【００４８】
混合スピードは、マイクロカプセルの表面上における、複合コアセルベートの堆積に影響する。混合スピードが遅すぎる場合、水溶性混合物の攪拌が不十分で、望ましくない大きなマイクロカプセルが形成され得る。反対に、混合スピードが速すぎた場合、高い剪断力が生じ、殻物質がマイクロカプセル上で形成するのを妨げる。その代わり、ゲル粒子は溶液中に形成する。混合スピードは、好ましくは100及び1500 rpmの間であり、より好ましくは400及び1000 rpmの間であり、さらに好ましくは600及び800 rpmの間である。特定の混合パラメータは、用いる装置のタイプに依存する。当該分野で周知の様々なタイプの混合装置を使用することができる。軸流インペラー、例えば、ライトニン（Lightnin）（ＴＭ）Ａ３１０又はＡ５１０が特に有用である。
【００４９】
この点で、外殻のための物質を混合物中に添加し、次いで水溶性混合物を、制御された冷却速度、及び、外殻を形成するための第一のマイクロカプセルのコーティングを許す混合パラメータの下で冷却する。殻物質のゲル化点より上の温度で外殻の形成を制御することが都合よい。この段階において、外殻を厚くするために及び／又は所望の機能を提供するための異なる層の殻を有するマイクロカプセルを提供するために、それが同種であれ異種のものであれ、さらなるポリマー成分をさらに添加することも可能である。温度は、約５℃〜約１０℃、好ましくは約５℃に達するまでは、約１℃／１０分の速度で低下されることが好ましい。外殻は、第一のマイクロカプセル又は凝集塊を封入して、マイクロカプセルの強固な被包性集塊を形成する。
【００５０】
この時点で、外殻及び第一の殻の双方において、殻物質を架橋することによってマイクロカプセルの硬性をさらに増加させるために、また、殻を水溶性及び非水溶性（例えば油）媒体に対して不溶にするために、架橋剤が加えられる。適切な任意の架橋剤を用いることができ、架橋剤の選択は、殻物質の選択にいくぶん依存する。好ましい架橋剤は、酵素的な架橋剤（例えば、トランスグルタミナーゼ）、アルデヒド（例えば、ホルムアルデヒド又はグルテルアルデヒド）、タンニン酸、ミョウバン、有機又は無機のカルシウム塩又はカリウム塩、或いはそれらの混合物である。マイクロカプセルが、生物活性物質を生物体に輸送するために用いられる場合、架橋剤は非毒性であるか又は毒性が十分に低いことが好ましい。用いる架橋材のタイプ及び量は、殻物質のタイプに依存し、所望の構造的硬性を大体提供するように調整されてよい。例えば、Ａ型ゼラチンが殻物質に用いられる場合、トランスグルタミナーゼが、マイクロカプセル懸濁液の重量に対して、約0.2％〜約2.0％の量で、好ましくは約1.0％の量で、都合よく用いることができる。通常、当該分野の技術者には、簡単な実験によって、如何なる場合であっても必要な量を日常的に決定することができる。
【００５１】
この時点で、マルチコアマイクロカプセルが生成されている。これらのマイクロカプセル又は他のマイクロカプセルは、次に、上記のような付加的な殻層を加えられるために、本発明の方法に従って処理される。好ましくは、付加的な殻は、マイクロカプセルの外殻が形成された後、又は架橋工程の前に加えられる。さらに特には、殻物質の第一及び第二のポリマー成分は、例えば４０〜６０℃、好ましくは５０℃付近の水溶液に溶解する。ｐＨは、この段階で制御又は調整されてよい。前もって調製されたマイクロカプセルは、この混合物と組み合わせられる。或いは、マイクロカプセルは、第一の殻物質のポリマー成分の水溶液と組み合わせられ、次いで、第二の殻物質のポリマー成分の水溶液が加えられる。次いで、殻物質のポリマー成分が、マイクロカプセルを付加的な殻で囲みコーティングする複合コアセルベートを形成するように、ｐＨ、温度、濃度、混合スピード又はそれらの組み合わせを、上記のように調整することができる。上記で論じたように、加工助剤を、油、蝋、樹脂又は脂肪のような疎水性物質として取り込ませても良い。次いで、新しい外殻を上記のように架橋する。付加的な殻層を形成するこれらの付加的な工程は、マイクロカプセル上に適切な数の付加的な殻を構築するために必要なだけ繰り返してよい。
【００５２】
最後に、マイクロカプセルを水で洗浄し及び／又は乾燥し、遊離の流動粉を提供することができる。乾燥は、当該分野で既知の種々の方法、例えば凍結乾燥、エタノール又はスプレー乾燥による乾燥などによって実施することができる。スプレー乾燥は、マイクロカプセルを乾燥するために特に好ましい方法である。スプレー乾燥技術は、「スプレー乾燥ハンドブック」（K. Masters, 5th edition, Longman Scientific Technical UK, 1991）に開示されており、その開示は本明細書に参考として援用される。
【００５３】
＜使用＞
本発明の方法によって調製されるマイクロカプセルは、遊離の流動粉としての液体又は圧縮された固体を調製するために、物質を貯蔵するために、反応性物質を分離するために、物質の毒性を減少させるために、物質を酸化から保護するために、物質を特異的な環境に輸送するために、及び／又は物質の放出速度を制御するために、用いることが出来る。特に、マイクロカプセルは、栄養学的又は医学的目的のために、生物活性物質を生物体に輸送するために用いることができる。生物学的活性物質は、例えば、栄養サプリメント、香料、薬剤及び／又は酵素である。生物体は、好ましくは、哺乳類であり、より好ましくはヒトである。生物活性物質を含むマイクロカプセルは、例えば、食物又は飲料または薬剤輸送システム中に含まれてよい。栄養サプリメントをヒトに処方するための、本発明のマイクロカプセルの使用は、特に好ましい。
【００５４】
本発明のマイクロカプセルは、マイクロカプセルが食物又は他の製剤に取り込まれた間に、破損することを減少させまたは防ぐことを補助する、良好な破裂強度を有する。さらにその上、マイクロカプセルの殻は、水溶性及び非水溶性（例えば、油）媒体の双方に不溶性であるように処方され、マイクロカプセルを調製する間、長期間の貯蔵の間、及び／又はマイクロカプセルを製剤媒体、例えば食物、飲料、栄養製剤又は薬学的製剤に取り込ませる間、添加物質の酸化及び／又は劣化を減少させるか又は防ぐことを補助する。
【００５５】
本発明は、以下の実施例によってさらに説明されるが、これらに限定されるものではない。
【実施例】
【００５６】
［実施例１］
比較のためのマルチコアマイクロカプセルを、一工程方法によって調製した（第一及び第二の殻が、同じ成分ゼラチン及びポリホスフェートを有する）
54.5グラムのＡ型ゼラチン275ブルーム（等電点約９）を、0.5％のアスコルビン酸ナトリウムを含む脱イオン水600グラムと、５０℃で完全に溶解するまで攪拌しながら混合した。5.45グラムのポリリン酸ナトリウムを、0.5％のアスコルビン酸ナトリウムを含む脱イオン水104グラムに溶解した。３０％のエイコサペンタエン酸エチルエステル（ＥＰＡ）及び２０％のドコサヘキサエン酸エチルエステル（ＤＨＡ）（オーシャン・ニュートリエント・カナダ株式会社から入手可能）を含む90グラムの魚油濃縮物を、高速ポリトロン（ＴＭ）ホモジナイザー、5,500 rpm、６分間の処理により、1.0％の抗酸化剤（混合性の天然トコフェロール）とともにゼラチン溶液中に分散した。水中油エマルジョンが形成した。油滴サイズは、クールター（ＴＭ）ＬＳ２３０粒子サイズアナライザーで測定した平均サイズが約１μｍの狭い分布を有した。このエマルジョンを、0.5％のアスコルビン酸ナトリウムを含む５０℃の脱イオン水７００グラムで希釈した。次いで、ポリリン酸ナトリウム溶液をこのエマルジョンに加え、ライトニン（ＴＭ）攪拌機で600 rpmで混合した。次いで、10％水溶性酢酸溶液で、ｐＨを4.5に調整した。ｐＨ調整の間、及び、ｐＨ調整の後の冷却工程で、ゼラチン及びポリホスフェートから形成されたコアセルベートが油滴を覆い第一のマイクロカプセルが形成した。冷却は、ゼラチン及びポリホスフェートのゲル化点より上で行い、第一のマイクロカプセルは凝集を開始して、攪拌下でかたまりを形成する。混合物をさらに冷却すると、水相に残っていたポリマーが、第一のマイクロカプセルのかたまりをさらに覆い、外殻を有する平均サイズ50μｍのマイクロカプセルの被包性集塊を形成する。一旦、温度が5℃まで冷却されると、50％のグルテルアルデヒド（gluteraldehyde） 2.7グラムを該混合物に加え、さらに殻を強化した。この混合物を、室温まで温め、１２時間攪拌し続けた。最後に、このマイクロカプセル懸濁液を水で洗浄した。この洗浄された懸濁液を、次いでスプレー乾燥し、遊離流動粉を得た。62％のペイロードを得た。
【００５７】
［実施例２］
異なる組成を有する第一及び第二の殻の両者における、ゼラチン及びポリホスフェートによる二工程方法。
【００５８】
工程Ａ：15.6グラムのＡ型ゼラチン275ブルーム（等電点約９）を0.5％アスコルビン酸ナトリウムを含む172グラムの脱イオン水と、５０℃で完全に溶解するまで攪拌して混合した。1.56グラムのポリリン酸ナトリウムを、0.5％アスコルビン酸ナトリウムを含む脱イオン水29.7グラムに溶解した。30％のエイコサペンタエン酸エチルエステル（ＥＰＡ）と、20％のドコサヘキサエン酸エチルエステル（ＤＨＡ）（オーシャン・ニュートリエント・カナダ株式会社から入手可能）を含む69グラムの魚油を、1.0％の抗酸化剤（混合性の天然トコフェロール）とともに、高速ポリトロン（ＴＭ）ホモジナイザー、6,100 rpm、４分間によってゼラチン溶液中に分散した。水中油エマルジョンが形成した。油滴サイズは、クールター（ＴＭ）ＬＳ２３０粒子サイズアナライザーで測定して、平均サイズが約１μｍの狭い分布を有した。このエマルジョンを、0.5％アスコルビン酸ナトリウムを含む、50℃の脱イオン水319グラムで希釈した。ポリリン酸ナトリウム溶液を、次いで、このエマルジョン中に加え、ライトニン（ＴＭ）攪拌機で600 rpmで混合した。次いで、ｐＨを、10％水溶性リン酸水溶液で4.5に調整した。ｐＨ調整の間、及びｐＨ調整に続く冷却工程において、ゼラチン及びポリホスフェートから形成されたコアセルベートが、油滴を覆い第一のマイクロカプセルが形成し、次いで、該第一のマイクロカプセルが凝集を始め、攪拌下でかたまりを形成した。この工程のペイロードは80％を得た。
【００５９】
工程Ｂ： 41.8グラムのＡ型ゼラチン275ブルーム（等電点約９）を、0.5％アスコルビン酸ナトリウムを含む脱イオン水460ｇに、完全に溶解するまで50℃で攪拌しながら溶解して、ゼラチン溶液を調製した。4.18グラムのポリリン酸ナトリウムを、0.5％アスコルビン酸ナトリウムを含む79.5グラムの脱イオン水に溶解してポリリン酸ナトリウム溶液を調製した。ゼラチン及びポリホスフェート溶液を組み合わせ、混合物を形成し、該混合物のｐＨを、10％リン酸水溶液で4.7に調整した。
【００６０】
工程Ｃ：工程Ｂの混合物を、工程Ａにおいて形成されたかたまりの混合物に添加した。攪拌下で冷却し、ゼラチン及びポリホスフェートにコアセルベートを形成させ、工程Ａで形成されたかたまりに外殻を形成させた。このように形成されたマイクロカプセルは、平均サイズが60μｍであった。一旦、温度を5℃まで冷却し、50％のグルテルアルデヒド2.1グラムを該混合物中に添加し、殻をさらに強化した。次いで、この混合物を室温まで温め、１２時間の間攪拌を続けた。最後に、該マイクロカプセル懸濁液を水で洗浄した。この洗浄された懸濁液を、次いでスプレー乾燥し、遊離の流動粉を得た。ペイロードは59％を得た。
【００６１】
［実施例３］
第二の殻にゼラチン及びアルギナートを有する二工程方法。
【００６２】
工程Ａ：実施例２における工程Ａと同様である。
【００６３】
工程Ｂ：23.0グラムのＡ型ゼラチン275ブルーム（等電点約９）を、脱イオン水371グラムに、完全に溶解するまで50℃で攪拌しながら溶解して、ゼラチン溶液を調製した。3.00グラムのアルギン酸ナトリウムを、503.8グラムの脱イオン水に溶解して、アルギン酸ナトリウム（ＩＳＰアルギナート）溶液を調製した。ゼラチン及びアルギン酸ナトリウム溶液をあわせて混合物を形成した。該混合物のｐＨを、10％のリン酸水溶液で5.00に調整した。
【００６４】
工程Ｃ：工程Ｂの混合物を、工程Ａで形成されたかたまりの混合物に加えた。攪拌しながら冷却し、ゼラチンとアルギナートにコアセルベートを形成させ、工程Ａにおいて形成されたかたまりを覆い外殻を形成させた。このように形成されたマイクロカプセルは、平均サイズ約80μｍを有した。一旦、温度を5℃まで冷却し、2.1グラムの50％グルテルアルデヒドを該混合物に加え、さらに殻を強化させた。次いで、この混合物を室温まで温め、１２時間攪拌し続けた。最後に、該マイクロカプセル懸濁液を、水で洗浄した。洗浄された懸濁液を、スプレー乾燥し、遊離の流動粉を得た。ペイロード53％を得た。
【００６５】
［実施例４］
第二の殻に蝋及びアルギナートを取り込ませ、第三の殻にアルギナートを取り込ませた、３工程方法
工程Ａ：20.0グラムのＡ型ゼラチン275ブルーム（等電点約９）を、0.5％アスコルビン酸ナトリウムを含む220.1グラムの脱イオン水に、50℃で完全に溶解するまで攪拌して混合した。2.00グラムのポリリン酸ナトリウムを、38.0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）及び２０％のドコサヘキサエン酸エチルエステル（ＤＨＡ）（オーシャン・ニュートリエント・カナダ株式会社から入手可能）を含む88.0グラムの魚油濃縮物を、高速ポリトロン（ＴＭ）ホモジナイザー、6,100 rpm、４分間の処理により、1.0％の抗酸化剤（混合性の天然トコフェロール）とともにゼラチン溶液中に分散した。水中油エマルジョンが形成した。油滴サイズは、クールター（ＴＭ）ＬＳ２３０粒子サイズアナライザーで測定した平均サイズが約１μｍの狭い分布を有した。このエマルジョンを、５０℃の脱イオン水408.6グラムで希釈した。次いで、ポリリン酸ナトリウム溶液をこのエマルジョンに加え、ライトニン（ＴＭ）攪拌機で600 rpmで混合した。次いで、10％水溶性リン酸溶液で、ｐＨを4.5に調整した。ｐＨ調整の間、及び、ｐＨ調整の後の冷却工程で、ゼラチン及びポリホスフェートから形成されるコアセルベートが油滴を覆い第一のマイクロカプセルを形成し、次いで、第一のマイクロカプセルが集塊し始めて、攪拌下で塊を形成した。この工程で80％のペイロードを得た。
【００６６】
工程Ｂ：8.6グラムのＡ型ゼラチン275ブルーム（等電点約９）を、94.5グラムの脱イオン水に、65℃で完全に溶解するまで攪拌して溶解し、ゼラチン溶液を調製した。65℃で溶解する蜜蝋25.8グラムを、高速ポリトロン（ＴＭ）ホモジナイザー、6,100 rpm、４分間の処理でゼラチン溶液に乳化した。水中蝋エマルジョンが形成した。2.3グラムのアルギン酸ナトリウムを、192グラムの脱イオン水に溶解させてアルギン酸ナトリウムを調製し、エマルジョンに加え、該混合物のｐＨを、10％リン酸水溶液で4.7に調整した。次いで、この混合物を工程Ａのかたまりの混合物中に、800 rpmで攪拌しながら加え、冷却してゼラチン−アルギナート−蝋複合性物質に、工程Ａにおいて形成されたかたまりを覆わせてマイクロカプセルを形成させた。この工程で60％のペイロードを得た。
【００６７】
工程Ｃ：23.1グラムのゼラチン及び2.3グラムのアルギン酸ナトリウムを、384.9グラムの脱イオン水に、50℃で完全に溶解するまで攪拌しながら溶解して、溶液を調製した。この混合物のｐＨを、10％リン酸水溶液で4.5に調整し、次いで、この混合物を工程Ｂで形成されたマイクロカプセル混合物に800 rpmの攪拌下で加えた。冷却して、ゼラチン−アルギナート物質に、工程Ｂで形成されたマイクロカプセル上でコーティングを形成させた。一旦、温度を5℃まで冷却し、1.5グラムのトランスグルタミナーゼを該混合物に加えて、殻を架橋させた。この混合物を室温まで温め、１２時間攪拌を続けた。最後に、このマイクロカプセル懸濁液を、スプレー乾燥し、遊離の流動粉を得た。52％の最終ペイロードを得た。
【００６８】
［実施例５］
第二の殻に蝋及びアルギナートを有するマルチコアマイクロカプセルの２工程方法
工程Ａ：13.0グラムのＡ型ゼラチン275ブルーム（等電点約９）を、0.5％アスコルビン酸ナトリウムを含む143.0グラムの脱イオン水と、５０℃で完全に溶解するまで攪拌して混合した。1.3グラムのポリリン酸ナトリウムを、24.7グラムの脱イオン水に溶解した。18％のエイコサペンタエン酸（ＥＰＡ）及び12％のドコサヘキサエン酸（ＤＨＡ）（オーシャン・ニュートリション・カナダ Ltd.より入手可能）を含む57.2グラムの魚油を、1.0％の抗酸化剤（混合性天然トコフェロール）と共に、高速ポリトロン（ＴＭ）ホモジナイザー、8,000 rpm、４分間の処理により、ゼラチン溶液に分散した。水中油エマルジョンが形成した。油滴サイズは、クールター（ＴＭ）ＬＳ２３０粒子サイズアナライザーで測定して、平均サイズが約１μｍの狭い分布を有した。このエマルジョンは、５０℃、266.0グラムの脱イオン水で希釈した。次いで、ポリリン酸ナトリウム溶液をこのエマルジョンに加え、ライトニン（ＴＭ）攪拌機で350 rpmで混合した。次いで、10％水溶性リン酸溶液で、ｐＨを4.4に調整した。ｐＨ調整の間、及び、ｐＨ調整の後の冷却工程で、ゼラチン及びポリホスフェートから形成されるコアセルベートが油滴を覆い、第一のマイクロカプセルを形成し、次いで、第一のマイクロカプセルが集塊し始め、攪拌下で塊を形成した。この工程で80％のペイロードを得た。
【００６９】
工程Ｂ：7.05グラムのＡ型ゼラチン275ブルーム（等電点約９）を、77.9グラムの脱イオン水に、７０℃で完全に溶解するまで攪拌して溶解し、ゼラチン溶液を得た。７０℃で溶解した7.05グラムの蜜蝋を、高速ポリトロン（ＴＭ）ホモジナイザー、8,000 rpm、４分間の処理でこのゼラチン溶液に乳化した。水中蝋エマルジョンが形成した。7.62グラムのアルギン酸ナトリウムを、630グラムの脱イオン水に溶解させてアルギン酸溶液（４５℃）を調製し、エマルジョンに加え、該混合物のｐＨを、10％リン酸水溶液で5.3に調整した。次いで、この混合物を工程Ａのかたまりの混合物中に、450 rpmで攪拌しながら加え、続いてこの混合物のｐＨ値を4.9に調整し、冷却してゼラチン−アルギナート−蝋複合性物質に、工程Ａにおいて形成されたかたまりを覆わせてマイクロカプセルを形成させた。一旦、温度を5℃まで低下し、3.8グラムのトランスグルタミナーゼをこの混合物に添加して、殻を架橋させた。次いでこの混合物を室温まで温め、600 rpmで１２時間攪拌した。最後に、このマイクロカプセル懸濁液をスプレー乾燥し、遊離の流動粉を得た。最終的なペイロード57％を得た。
【００７０】
［実施例６］
マイクロカプセルの評価
実施例１〜５のマイクロカプセルの画像を、それぞれ図６〜１０に示した。略同じペイロード（６０％）において、２工程方法で調製されたマイクロカプセル（図７）は、１工程方法で調製されたもの（図６）より、より厚い外殻を有することが明らかである。３工程方法で調製され、脂質を含む複合性の殻を有するマイクロカプセル（図９）は、第二の殻に取り込まれた脂質の液滴及び接近して凝集した油性コアを明らかに示している。
【００７１】
乾燥状態において促進された酸化安定度は、実施例１〜４のそれぞれで調製されたマイクロカプセル粉を酸素ボンベ中（Oxipres(TM), MIKROLAB AARHUS A/S, Denmark）に、初期酸素圧5 barで、65℃の一定温度でおくことによって評価した。カプセル化された魚油が酸化し始めるとき、酸素圧が低下し、誘発期間または時間が測定された。誘発期間が長期であれば、そのマイクロカプセルの内容物は酸化に対してより保護されていると言える。
【００７２】
誘発期間を表１に示す。本発明に従って、２工程方法で製造されたマイクロカプセルは、１工程方法で製造されたもの（４１時間）よりも長い誘発期間（５０〜５６時間）を有する。これは、酸化安定性で、22.0％、37.6％の増加に変換される。
【表１】
【００７３】
本明細書において記載した刊行物はすべて、それぞれ個々の刊行物が参考として援用されることを特定して個別に表示されているかに関わらず、本明細書に援用される。何れの刊行物の引用も、その刊行物が従来技術であるとことを承認するものとして解釈されるべきではない。
【００７４】
前述の発明が、理解を明快にする目的のために、説明及び実施例によって詳細に記載されたが、従属請求項の精神及び範囲からはずれることなく、ある種の変化又は改変が可能であることが、本明細書の示唆の見地から、当該分野の技術者には用意に理解されよう。
【図面の簡単な説明】
【００７５】
【図１】典型的な従来技術のマルチコアマイクロカプセルを示す。
【図２】複数の殻を有するマルチコアマイクロカプセルが提供される本発明の実施態様を示す。
【図３】複数の殻を有するマルチコアマイクロカプセルが提供される本発明の実施態様を示す。
【図４】、複数の殻を有するシングルコアマイクロカプセルが提供される本発明の実施態様を示す。
【図５】複数の殻を有するシングルコアマイクロカプセルが提供される、本発明の実施態様を示す。
【図６】比較のための調製された、１工程方法で調製されたマルチコアマイクロカプセル（ペイロード62％）の写真。
【図７】本発明に従った、２工程方法で調製されるマルチコアマイクロカプセル（ペイロード59％）の写真。
【図８】本発明に従って２工程方法で調製された、外殻にアルギナートが取り込まれたマルチコアマイクロカプセル（ペイロード53％）の写真。
【図９】液体及びアルギナートが内殻に取り込まれ、ゼラチン及びポリホスフェートが外殻を形成する、３工程によって調製されたマルチマイクロカプセルの写真。
【図１０】液体及びアルギナートが第二の殻に取り込まれた、２工程方法で調製されたマルチコアマイクロカプセルの写真。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
マルチコアマイクロカプセルであって、
（ａ）第一のマイクロカプセルの集塊（agglomeration）、各第一のマイクロカプセルは、コア及び該コアを囲む第一の殻を具備する；
（ｂ）前記集塊を囲む第二の殻；及び
（ｃ）前記第二の殻を囲む第三の殻；
を具備し、前記第一、第二、及び第三の殻の少なくとも一つが、複合コアセルベートを含む、マルチコアマイクロカプセル。
【請求項２】
前記第一、第二、及び第三の殻のそれぞれが、複合コアセルベートを含む、請求項１に記載のマルチコアマイクロカプセル。
【請求項３】
前記第一、第二、及び第三の殻のそれぞれが、同じ複合コアセルベートを含む、請求項１に記載のマルチコアマイクロカプセル。
【請求項４】
前記第一、第二、及び第三の殻の少なくとも一つが、他の殻の一つを形成する複合コアセルベートと異なる複合コアセルベートを含む、請求項１に記載のマルチコアマイクロカプセル。
【請求項５】
前記複合コアセルベートが、タンパク質、ポリホスフェート、ポリサッカリド、アラビアゴム、アルギナート、キトサン、カラゲナン、ペクチン、セルロース及びセルロース誘導体：から成る群から選択される少なくとも一つのポリマー成分を含む、請求項１に記載のマルチコアマイクロカプセル。
【請求項６】
前記タンパク質が、Ａ型ゼラチン、Ｂ型ゼラチン、ダイズタンパク、乳漿タンパク、乳タンパク、及びそれらの組み合わせから成る群から選択される、請求項５に記載のマルチコアマイクロカプセル。
【請求項７】
前記第一、第二、及び第三の殻の少なくとも一つが、Ａゼラチンと、Ｂ型ゼラチン、ポリホスフェート、アラビアゴム、アルギナート、キトサン、カラゲナン、ペクチン及びカルボキシメチルセルロースから成る群から選択される少なくとも一つのポリマー成分との間の複合コアセルベートを含む、請求項１に記載のマルチコアマイクロカプセル。
【請求項８】
前記第一、第二及び第三の殻の少なくとも一つが、Ａゼラチンとポリホスフェートの複合コアセルベートである、請求項１に記載のマルチコアマイクロカプセル。
【請求項９】
前記第三の殻を囲む少なくとも一つの付加的な殻をさらに具備する、請求項１に記載のマルチコアマイクロカプセル。
【請求項１０】
前記第三の殻を囲む前記少なくとも一つの付加的な殻は、複合コアセルベートを含む、請求項９に記載のマルチコアマイクロカプセル。
【請求項１１】
前記第一、第二及び第三の殻の少なくとも一つが抗酸化剤を含む、請求項１に記載のマルチコアマイクロカプセル。
【請求項１２】
前記第一、第二及び第三の殻の少なくとも一つが、蝋、油、樹脂、及び脂肪から成る群から選択される一以上の疎水性成分を含む、請求項１に記載のマルチコアマイクロカプセル。
【請求項１３】
前記第一、第二及び第三の殻の少なくとも一つが、架橋剤によって架橋された複合コアセルベートを含む、請求項１に記載のマルチコアマイクロカプセル。
【請求項１４】
前記コアは、マルチコアマイクロカプセルの総質量の少なくとも５０％を含む、請求項
１に記載のマルチコアマイクロカプセル。
【請求項１５】
約１μｍ〜約２０００μｍの外側平均直径を有し、前記第一の殻が約４０ｎｍ〜約１０μｍの平均直径を有する、請求項１に記載のマルチコアマイクロカプセル。
【請求項１６】
シングルコアマイクロカプセルであって、
（ａ）コア；
（ｂ）前記コアを囲む第一の殻；及び
（ｃ）前記第一の殻を囲む第二の殻；
を具備し、前記第一及び第二の殻の少なくとも一つが、複合コアセルベートを含む、シングルコアマイクロカプセル。
【請求項１７】
前記第一及び第二の殻が何れも複合コアセルベートを含む、請求項１６に記載のシングルコアマイクロカプセル。
【請求項１８】
前記第一及び第二の殻が、同じ複合コアセルベートを含む、請求項１６に記載のシングルコアマイクロカプセル。
【請求項１９】
前記第一及び第二の殻が、異なる複合コアセルベートを含む、請求項１６に記載のシングルコアマイクロカプセル。
【請求項２０】
前記複合コアセルベートが、タンパク質、ポリホスフェート、ポリサッカリド、アラビアゴム、アルギナート、キトサン、カラゲナン、ペクチン、セルロース及びセルロース誘導体：から成る群から選択される少なくとも一つのポリマー成分を含む、請求項１６に記載のシングルコアマイクロカプセル。
【請求項２１】
前記タンパク質が、Ａ型ゼラチン、Ｂ型ゼラチン、ダイズタンパク、乳漿タンパク、乳タンパク、及びそれらの組み合わせから成る群から選択される、請求項２０に記載のシングルコアマイクロカプセル。
【請求項２２】
前記第一及び第二の殻の少なくとも一つが、Ａゼラチンと、Ｂ型ゼラチン、ポリホスフェート、アラビアゴム、アルギナート、キトサン、カラゲナン、ペクチン及びカルボキシメチルセルロースから成る群から選択される少なくとも一つのポリマー成分との間の複合コアセルベートを含む、請求項１６に記載のシングルコアマイクロカプセル。
【請求項２３】
前記第一及び第二の殻の少なくとも一つが、Ａゼラチンとポリホスフェートの複合コアセルベートを含む、請求項１６に記載のシングルコアマイクロカプセル
【請求項２４】
前記第二の殻を囲む少なくとも一つの付加的な殻をさらに具備する、請求項１６に記載のシングルコアマイクロカプセル。
【請求項２５】
前記第二の殻を囲む前記少なくとも一つの付加的な殻は、複合コアセルベートを含む、請求項２４に記載のシングルコアマイクロカプセル。
【請求項２６】
前記第一及び第二の殻の少なくとも一つが、抗酸化剤を含む、請求項１６に記載のシングルコアマイクロカプセル。
【請求項２７】
前記第一及び第二の殻の少なくとも一つが、蝋、油、樹脂、及び脂肪から成る群から選択される少なくとも一つの疎水性成分を含む、請求項１６に記載のシングルコアマイクロカプセル。
【請求項２８】
前記第一及び第二の殻の少なくとも一つが、架橋剤によって架橋された複合コアセルベートを含む、請求項１６に記載のシングルコアマイクロカプセル。
【請求項２９】
前記コアは、該マイクロカプセルの総質量の少なくとも６０％を含む、請求項
１６に記載のマルチコアマイクロカプセル。
【請求項３０】
約１μｍ〜約２０００μｍの外側平均直径を有する、請求項１６に記載のシングルコアマイクロカプセル。
【請求項３１】
複数の殻を有するマイクロカプセルを製造する方法であって、該方法は、
（ａ）下記から成る群から選択されるマイクロカプセルを準備すること：
（ｉ）第一のマイクロカプセルのそれぞれがコア及び該コアを囲む第一の殻を含む第一のマイクロカプセルの集塊；及び前記集塊を囲む第二の殻：を具備するマルチコアマイクロカプセル；及び
（ii）コア；及び該コアを囲む第一の殻：を具備するシングルコアマイクロカプセル；
（ｂ）前記マイクロカプセルを、殻物質の第一及び第二のポリマー成分と、水溶液中で混合すること；
（ｃ）前記第一及び第二のポリマー成分を含む殻物質を形成するために、ｐＨ、温度、濃度及び混合スピードの少なくとも一つを調整すること、該殻物質は前記マイクロカプセルを被う付加的な殻を形成する；
ここで、前記第一の殻、前記第二の殻及び前記付加的な殻の少なくとも一つは、複合コアセルベートを含む、
を具備する方法。
【請求項３２】
前記全ての殻が、複合コアセルベートを含む、請求項３１に記載の方法。
【請求項３３】
工程（ｂ）において、前記マイクロカプセルが、前記第一及び第二のポリマー成分の殻物質の両方を含む水溶液と混合される、請求項３１に記載の方法。
【請求項３４】
工程（ｂ）において、前記マイクロカプセルが、最初に、前記殻物質の第一のポリマー成分を含む水溶液と混合され、次いで、得られた混合物を前記殻物質の第二のポリマー成分を含む第二の水溶液と混合される、請求項３１に記載の方法。
【請求項３５】
下記工程をさらに具備する、請求項３１に記載の方法；
（ｄ）工程（ｃ）で得られた前記マイクロカプセルを、殻物質の第三及び第四のポリマー成分と水溶液中で混合すること；
（ｅ）前記第三及び第四のポリマー成分を含む殻物質を形成するために、ｐＨ、温度、濃度及び混合スピードの少なくとも一つを調整し、該殻物質は、さらに前記マイクロカプセルを被う付加的な殻を形成する。
【請求項３６】
前記付加的な殻は、複合コアセルベートを含む、請求項３５に記載の方法。
【請求項３７】
前記殻物質の第三及び第四のポリマー成分が、前記殻物質の第一及び第二のポリマー成分と同一である、請求項３５に記載の方法。
【請求項３８】
前記殻物質の第三及び第四のポリマー成分は、前記殻物質の第一及び第二のポリマー成分と同一でない、請求項３５に記載の方法。
【請求項３９】
前記第一及び第二のポリマー成分は、
タンパク質、ポリホスフェート、ポリサッカリド、アラビアゴム、アルギナート、キトサン、カラゲナン、ペクチン、セルロース及びセルロース誘導体：から成る群から選択される、請求項３１に記載の方法。
【請求項４０】
前記タンパク質が、Ａ型ゼラチン、Ｂ型ゼラチン、ダイズタンパク、乳漿タンパク、乳タンパク、及びそれらの組み合わせから成る群から選択される、請求項３９に記載の方法。
【請求項４１】
前記第一のポリマー成分が、Ａ型ゼラチンを含み、前記第二のポリマー成分がＢ型ゼラチン、ポリホスフェート、アラビアゴム、アルギナート、キトサン、カラゲナン、ペクチン又はカルボキシメチルセルロースを含む、請求項３１に記載の方法。
【請求項４２】
工程（ｂ）において、前記マイクロカプセルを抗酸化剤と混合することをさらに具備する、請求項３１に記載の方法。
【請求項４３】
前記付加的な殻を架橋剤によって架橋するさらなる工程を具備する、請求項３１に記載の方法。
【請求項４４】
工程（ｂ）において、前記マイクロカプセルを、蝋、油、樹脂、及び脂肪から成る群から選択される少なくとも一つの疎水性成分と混合することをさらに具備する、請求項３１に記載の方法。
【請求項４５】
少なくとも一つの付加的な殻を前記マイクロカプセルに加えるために、工程（ｄ）及び（ｅ）を１〜２０回繰り返すことを具備する、請求項３５に記載の方法。
【請求項１】
マルチコアマイクロカプセルであって、
（ａ）第一のマイクロカプセルの集塊（agglomeration）、各第一のマイクロカプセルは、コア及び該コアを囲む第一の殻を具備する；
（ｂ）前記集塊を囲む第二の殻；及び
（ｃ）前記第二の殻を囲む第三の殻；
を具備し、前記第一、第二、及び第三の殻の少なくとも一つが、複合コアセルベートを含む、マルチコアマイクロカプセル。
【請求項２】
前記第一、第二、及び第三の殻のそれぞれが、複合コアセルベートを含む、請求項１に記載のマルチコアマイクロカプセル。
【請求項３】
前記第一、第二、及び第三の殻のそれぞれが、同じ複合コアセルベートを含む、請求項１に記載のマルチコアマイクロカプセル。
【請求項４】
前記第一、第二、及び第三の殻の少なくとも一つが、他の殻の一つを形成する複合コアセルベートと異なる複合コアセルベートを含む、請求項１に記載のマルチコアマイクロカプセル。
【請求項５】
前記複合コアセルベートが、タンパク質、ポリホスフェート、ポリサッカリド、アラビアゴム、アルギナート、キトサン、カラゲナン、ペクチン、セルロース及びセルロース誘導体：から成る群から選択される少なくとも一つのポリマー成分を含む、請求項１に記載のマルチコアマイクロカプセル。
【請求項６】
前記タンパク質が、Ａ型ゼラチン、Ｂ型ゼラチン、ダイズタンパク、乳漿タンパク、乳タンパク、及びそれらの組み合わせから成る群から選択される、請求項５に記載のマルチコアマイクロカプセル。
【請求項７】
前記第一、第二、及び第三の殻の少なくとも一つが、Ａゼラチンと、Ｂ型ゼラチン、ポリホスフェート、アラビアゴム、アルギナート、キトサン、カラゲナン、ペクチン及びカルボキシメチルセルロースから成る群から選択される少なくとも一つのポリマー成分との間の複合コアセルベートを含む、請求項１に記載のマルチコアマイクロカプセル。
【請求項８】
前記第一、第二及び第三の殻の少なくとも一つが、Ａゼラチンとポリホスフェートの複合コアセルベートである、請求項１に記載のマルチコアマイクロカプセル。
【請求項９】
前記第三の殻を囲む少なくとも一つの付加的な殻をさらに具備する、請求項１に記載のマルチコアマイクロカプセル。
【請求項１０】
前記第三の殻を囲む前記少なくとも一つの付加的な殻は、複合コアセルベートを含む、請求項９に記載のマルチコアマイクロカプセル。
【請求項１１】
前記第一、第二及び第三の殻の少なくとも一つが抗酸化剤を含む、請求項１に記載のマルチコアマイクロカプセル。
【請求項１２】
前記第一、第二及び第三の殻の少なくとも一つが、蝋、油、樹脂、及び脂肪から成る群から選択される一以上の疎水性成分を含む、請求項１に記載のマルチコアマイクロカプセル。
【請求項１３】
前記第一、第二及び第三の殻の少なくとも一つが、架橋剤によって架橋された複合コアセルベートを含む、請求項１に記載のマルチコアマイクロカプセル。
【請求項１４】
前記コアは、マルチコアマイクロカプセルの総質量の少なくとも５０％を含む、請求項
１に記載のマルチコアマイクロカプセル。
【請求項１５】
約１μｍ〜約２０００μｍの外側平均直径を有し、前記第一の殻が約４０ｎｍ〜約１０μｍの平均直径を有する、請求項１に記載のマルチコアマイクロカプセル。
【請求項１６】
シングルコアマイクロカプセルであって、
（ａ）コア；
（ｂ）前記コアを囲む第一の殻；及び
（ｃ）前記第一の殻を囲む第二の殻；
を具備し、前記第一及び第二の殻の少なくとも一つが、複合コアセルベートを含む、シングルコアマイクロカプセル。
【請求項１７】
前記第一及び第二の殻が何れも複合コアセルベートを含む、請求項１６に記載のシングルコアマイクロカプセル。
【請求項１８】
前記第一及び第二の殻が、同じ複合コアセルベートを含む、請求項１６に記載のシングルコアマイクロカプセル。
【請求項１９】
前記第一及び第二の殻が、異なる複合コアセルベートを含む、請求項１６に記載のシングルコアマイクロカプセル。
【請求項２０】
前記複合コアセルベートが、タンパク質、ポリホスフェート、ポリサッカリド、アラビアゴム、アルギナート、キトサン、カラゲナン、ペクチン、セルロース及びセルロース誘導体：から成る群から選択される少なくとも一つのポリマー成分を含む、請求項１６に記載のシングルコアマイクロカプセル。
【請求項２１】
前記タンパク質が、Ａ型ゼラチン、Ｂ型ゼラチン、ダイズタンパク、乳漿タンパク、乳タンパク、及びそれらの組み合わせから成る群から選択される、請求項２０に記載のシングルコアマイクロカプセル。
【請求項２２】
前記第一及び第二の殻の少なくとも一つが、Ａゼラチンと、Ｂ型ゼラチン、ポリホスフェート、アラビアゴム、アルギナート、キトサン、カラゲナン、ペクチン及びカルボキシメチルセルロースから成る群から選択される少なくとも一つのポリマー成分との間の複合コアセルベートを含む、請求項１６に記載のシングルコアマイクロカプセル。
【請求項２３】
前記第一及び第二の殻の少なくとも一つが、Ａゼラチンとポリホスフェートの複合コアセルベートを含む、請求項１６に記載のシングルコアマイクロカプセル
【請求項２４】
前記第二の殻を囲む少なくとも一つの付加的な殻をさらに具備する、請求項１６に記載のシングルコアマイクロカプセル。
【請求項２５】
前記第二の殻を囲む前記少なくとも一つの付加的な殻は、複合コアセルベートを含む、請求項２４に記載のシングルコアマイクロカプセル。
【請求項２６】
前記第一及び第二の殻の少なくとも一つが、抗酸化剤を含む、請求項１６に記載のシングルコアマイクロカプセル。
【請求項２７】
前記第一及び第二の殻の少なくとも一つが、蝋、油、樹脂、及び脂肪から成る群から選択される少なくとも一つの疎水性成分を含む、請求項１６に記載のシングルコアマイクロカプセル。
【請求項２８】
前記第一及び第二の殻の少なくとも一つが、架橋剤によって架橋された複合コアセルベートを含む、請求項１６に記載のシングルコアマイクロカプセル。
【請求項２９】
前記コアは、該マイクロカプセルの総質量の少なくとも６０％を含む、請求項
１６に記載のマルチコアマイクロカプセル。
【請求項３０】
約１μｍ〜約２０００μｍの外側平均直径を有する、請求項１６に記載のシングルコアマイクロカプセル。
【請求項３１】
複数の殻を有するマイクロカプセルを製造する方法であって、該方法は、
（ａ）下記から成る群から選択されるマイクロカプセルを準備すること：
（ｉ）第一のマイクロカプセルのそれぞれがコア及び該コアを囲む第一の殻を含む第一のマイクロカプセルの集塊；及び前記集塊を囲む第二の殻：を具備するマルチコアマイクロカプセル；及び
（ii）コア；及び該コアを囲む第一の殻：を具備するシングルコアマイクロカプセル；
（ｂ）前記マイクロカプセルを、殻物質の第一及び第二のポリマー成分と、水溶液中で混合すること；
（ｃ）前記第一及び第二のポリマー成分を含む殻物質を形成するために、ｐＨ、温度、濃度及び混合スピードの少なくとも一つを調整すること、該殻物質は前記マイクロカプセルを被う付加的な殻を形成する；
ここで、前記第一の殻、前記第二の殻及び前記付加的な殻の少なくとも一つは、複合コアセルベートを含む、
を具備する方法。
【請求項３２】
前記全ての殻が、複合コアセルベートを含む、請求項３１に記載の方法。
【請求項３３】
工程（ｂ）において、前記マイクロカプセルが、前記第一及び第二のポリマー成分の殻物質の両方を含む水溶液と混合される、請求項３１に記載の方法。
【請求項３４】
工程（ｂ）において、前記マイクロカプセルが、最初に、前記殻物質の第一のポリマー成分を含む水溶液と混合され、次いで、得られた混合物を前記殻物質の第二のポリマー成分を含む第二の水溶液と混合される、請求項３１に記載の方法。
【請求項３５】
下記工程をさらに具備する、請求項３１に記載の方法；
（ｄ）工程（ｃ）で得られた前記マイクロカプセルを、殻物質の第三及び第四のポリマー成分と水溶液中で混合すること；
（ｅ）前記第三及び第四のポリマー成分を含む殻物質を形成するために、ｐＨ、温度、濃度及び混合スピードの少なくとも一つを調整し、該殻物質は、さらに前記マイクロカプセルを被う付加的な殻を形成する。
【請求項３６】
前記付加的な殻は、複合コアセルベートを含む、請求項３５に記載の方法。
【請求項３７】
前記殻物質の第三及び第四のポリマー成分が、前記殻物質の第一及び第二のポリマー成分と同一である、請求項３５に記載の方法。
【請求項３８】
前記殻物質の第三及び第四のポリマー成分は、前記殻物質の第一及び第二のポリマー成分と同一でない、請求項３５に記載の方法。
【請求項３９】
前記第一及び第二のポリマー成分は、
タンパク質、ポリホスフェート、ポリサッカリド、アラビアゴム、アルギナート、キトサン、カラゲナン、ペクチン、セルロース及びセルロース誘導体：から成る群から選択される、請求項３１に記載の方法。
【請求項４０】
前記タンパク質が、Ａ型ゼラチン、Ｂ型ゼラチン、ダイズタンパク、乳漿タンパク、乳タンパク、及びそれらの組み合わせから成る群から選択される、請求項３９に記載の方法。
【請求項４１】
前記第一のポリマー成分が、Ａ型ゼラチンを含み、前記第二のポリマー成分がＢ型ゼラチン、ポリホスフェート、アラビアゴム、アルギナート、キトサン、カラゲナン、ペクチン又はカルボキシメチルセルロースを含む、請求項３１に記載の方法。
【請求項４２】
工程（ｂ）において、前記マイクロカプセルを抗酸化剤と混合することをさらに具備する、請求項３１に記載の方法。
【請求項４３】
前記付加的な殻を架橋剤によって架橋するさらなる工程を具備する、請求項３１に記載の方法。
【請求項４４】
工程（ｂ）において、前記マイクロカプセルを、蝋、油、樹脂、及び脂肪から成る群から選択される少なくとも一つの疎水性成分と混合することをさらに具備する、請求項３１に記載の方法。
【請求項４５】
少なくとも一つの付加的な殻を前記マイクロカプセルに加えるために、工程（ｄ）及び（ｅ）を１〜２０回繰り返すことを具備する、請求項３５に記載の方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公表番号】特表２００６−５０６４１０（Ｐ２００６−５０６４１０Ａ）
【公表日】平成１８年２月２３日（２００６．２．２３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００４−５４８９８４（Ｐ２００４−５４８９８４）
【出願日】平成１５年１１月４日（２００３．１１．４）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＣＡ２００３／００１６９９
【国際公開番号】ＷＯ２００４／０４１２５１
【国際公開日】平成１６年５月２１日（２００４．５．２１）
【出願人】（５０２３９０２０１）オーシャン・ニュートリション・カナダ・リミテッド (7)
【Ｆターム（参考）】
【公表日】平成１８年２月２３日（２００６．２．２３）
【国際特許分類】
【出願日】平成１５年１１月４日（２００３．１１．４）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＣＡ２００３／００１６９９
【国際公開番号】ＷＯ２００４／０４１２５１
【国際公開日】平成１６年５月２１日（２００４．５．２１）
【出願人】（５０２３９０２０１）オーシャン・ニュートリション・カナダ・リミテッド (7)
【Ｆターム（参考）】
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