JP7778626B2 - Hydroxyalkanoate Composition - Google Patents
Hydroxyalkanoate CompositionInfo
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Description
本発明は、ヒドロキシアルカン酸塩組成物に関する。 The present invention relates to a hydroxyalkanoate composition.
3-ヒドロキシ酪酸(以下、単に「3HB」ともいう。)に代表されるヒドロキシアルカン酸は、もともとヒトの体内に存在する物質であり、糖質に替わる画期的なエネルギー源として注目されている。 Hydroxyalkanoic acids, such as 3-hydroxybutyric acid (hereinafter simply referred to as "3HB"), are substances that are naturally present in the human body and are attracting attention as a revolutionary energy source that can replace carbohydrates.
3HB等のヒドロキシアルカン酸は、例えばココナッツオイル等に含まれる中鎖脂肪酸(MCT)を摂取することで、その後体内で代謝されて血流に乗り、エネルギーに変換される。当該工程は、解糖系を経由する糖質よりも速やかにエネルギーに変換される。つまり、3HB等のヒドロキシアルカン酸を外部から摂取することで、解糖系を経由する糖質よりも速やかにエネルギーに変換される。 When ingested, hydroxyalkanoic acids such as 3HB are metabolized in the body via medium-chain fatty acids (MCTs) found in coconut oil, for example, and then transported to the bloodstream where they are converted into energy. This process allows for faster conversion to energy than carbohydrates that go through the glycolytic pathway. In other words, when ingested externally, hydroxyalkanoic acids such as 3HB are converted into energy more quickly than carbohydrates that go through the glycolytic pathway.
さらには、3HB等のヒドロキシアルカン酸には細胞が脂肪及び糖を吸収することを抑制する効果がある。つまり、3HB等のヒドロキシアルカン酸を外部から摂取することで、糖の吸収を抑制し脂肪の燃焼を促進するダイエットの効果を有する。 Furthermore, hydroxyalkanoic acids such as 3HB have the effect of inhibiting the absorption of fat and sugar by cells. In other words, ingesting hydroxyalkanoic acids such as 3HB from an external source has the effect of inhibiting sugar absorption and promoting fat burning, resulting in a diet.
これに加えて3HB等のヒドロキシアルカン酸は、単なるエネルギー源としての役割だけでなく、認知機能及び長期持続記憶機能の改善効果、並びにアルツハイマー病の予防に有効であることが確認されている。 In addition, hydroxyalkanoic acids such as 3HB not only serve as an energy source, but have also been shown to improve cognitive function and long-term memory function, as well as be effective in preventing Alzheimer's disease.
こうした3HB等のヒドロキシアルカン酸の有する機能に鑑み、3HB等のヒドロキシアルカン酸をアスリート向けのエネルギー物質又はダイエット・健康食品として応用することが検討されている。 In light of the functions of hydroxyalkanoic acids such as 3HB, their use as energy substances for athletes or as diet and health foods is being considered.
3HB等のヒドロキシアルカン酸は、吸湿性が高いため、そのままの状態での取り扱いが困難である。また、強い酸味を有するため、経口摂取するうえで不快感を伴う。ヒドロキシアルカン酸の取扱い性を高めるために、固結防止剤として二酸化ケイ素、ケイ酸カルシウム、デキストリン等を添加することも考えられるが、これらの成分には摂取上限が定められていたり、糖質が含まれていたりすることから、3HB等のヒドロキシアルカン酸との組み合わせにおいては好ましくない。このため、3HB等のヒドロキシアルカン酸は、一般に、中和塩の形態で粉末として提供されており、その中和塩として、特許文献1には、ミネラルとして人体の摂取許容量が大きいナトリウム塩、カリウム塩、カルシウム塩、マグネシウム塩等を用いる例が挙げられている。 Hydroxyalkanoic acids such as 3HB are highly hygroscopic, making them difficult to handle in their original state. Furthermore, their strong sour taste makes them unpleasant to ingest orally. To improve the handleability of hydroxyalkanoic acids, it is conceivable to add anti-caking agents such as silicon dioxide, calcium silicate, or dextrin. However, these ingredients have upper intake limits and contain carbohydrates, making them undesirable in combination with hydroxyalkanoic acids such as 3HB. For this reason, hydroxyalkanoic acids such as 3HB are generally provided as powders in the form of neutralized salts. Patent Document 1 cites examples of neutralized salts such as sodium salts, potassium salts, calcium salts, and magnesium salts, which are minerals with a high tolerance for intake by the human body.
しかしながら、上述した中和塩には、過剰摂取、いわゆる塩分過多の懸念がある。ミネラルの中でもナトリウムやカリウムは、摂取許容量が多いものの、ナトリウムは通常の食事で食塩として摂取する機会が多く、食事以外での摂取には制限が生じる。 However, there are concerns about excessive intake of the neutralized salt mentioned above, or what is known as excessive salt intake. Among minerals, sodium and potassium have a high tolerance for intake, but sodium is often ingested as table salt in a normal diet, so there are restrictions on its intake outside of meals.
このため、3HB等のヒドロキシアルカン酸の摂取量を増大させるには、カリウム塩での摂取が求められる。しかし、カリウム塩は、水蒸気の吸着等温線において、相対湿度約35%の低湿度環境下で水蒸気吸着量が大幅に上昇する挙動を示す化合物であって、吸湿性が極めて高い。このため、カリウム塩は製造自体が困難であり、ほとんど流通していないのが現状である。 For this reason, in order to increase the intake of hydroxyalkanoic acids such as 3HB, it is necessary to ingest them in the form of potassium salts. However, potassium salts are compounds that exhibit extremely high hygroscopicity, with the water vapor adsorption isotherm showing a significant increase in the amount of water vapor adsorbed in low-humidity environments of approximately 35% relative humidity. For this reason, potassium salts are difficult to manufacture, and are currently rarely available in the market.
また、ナトリウム塩も、相対湿度約45%の環境下で水蒸気吸着量が大幅に上昇する化合物であって、吸湿性を示す。吸湿性の程度がカリウム塩ほどではないため、市場に流通しているものの、高湿度環境下では製造が困難であり、保存にも適さない。 The sodium salt is also a compound whose water vapor adsorption capacity increases significantly in an environment with a relative humidity of approximately 45%, demonstrating hygroscopicity. Because its hygroscopicity is not as high as that of the potassium salt, it is difficult to manufacture in high-humidity environments and is not suitable for storage, although it is available on the market.
以上から、3HBカリウム塩等を含むヒドロキシアルカン酸塩組成物については、その吸湿性を低減させることが求められている。そこで、本発明の主な目的は、吸湿性の低いヒドロキシアルカン酸塩組成物を提供することである。 For these reasons, there is a need to reduce the hygroscopicity of hydroxyalkanoate compositions containing 3HB potassium salt, etc. Therefore, the main object of the present invention is to provide a hydroxyalkanoate composition with low hygroscopicity.
本発明者らは上記目的を達成すべく鋭意研究を重ねた結果、ヒドロキシアルカン酸を、アルカリ金属塩とアルカリ土類金属塩との混合塩としつつ、アルカリ金属塩及びアルカリ土類金属塩の含有量を所定の範囲に設定したときは、例えば乾燥することによってヒドロキシアルカン酸塩組成物の結晶性を低下させて、非晶質性を発現させることができること、ひいては、その吸湿性を低減できることを見出し、本発明を完成した。即ち、本発明は、以下の構成を包含する。 As a result of extensive research to achieve the above-mentioned objective, the inventors discovered that when a hydroxyalkanoic acid is a mixed salt of an alkali metal salt and an alkaline earth metal salt, and the contents of the alkali metal salt and alkaline earth metal salt are set within a predetermined range, the crystallinity of the hydroxyalkanoic acid salt composition can be reduced by, for example, drying, thereby making it amorphous, and ultimately reducing its hygroscopicity, thereby completing the present invention. Specifically, the present invention encompasses the following features.
項1.ヒドロキシアルカン酸アルカリ金属塩と、ヒドロキシアルカン酸アルカリ土類金属塩とを含有するヒドロキシアルカン酸塩組成物であって、
前記アルカリ金属及びアルカリ土類金属の総量を100モル%として、前記ヒドロキシアルカン酸アルカリ金属塩の含有量が、アルカリ金属量に換算して1~70モル%であり、
前記ヒドロキシアルカン酸アルカリ土類金属塩の含有量が、アルカリ土類金属量に換算して30~99モル%であり、且つ、
非晶質である、
ヒドロキシアルカン酸塩組成物。
Item 1. A hydroxyalkanoate composition containing an alkali metal hydroxyalkanoate and an alkaline earth metal hydroxyalkanoate,
the content of the alkali metal hydroxyalkanoate salt is 1 to 70 mol % in terms of the amount of alkali metal, with the total amount of the alkali metal and alkaline earth metal being 100 mol %,
The content of the alkaline earth metal salt of hydroxyalkanoic acid is 30 to 99 mol % in terms of the amount of alkaline earth metal, and
is amorphous,
Hydroxyalkanoate compositions.
項2.前記ヒドロキシアルカン酸アルカリ金属塩が、ヒドロキシアルカン酸のナトリウム塩、カリウム塩及びリチウム塩よりなる群から選ばれる少なくとも1種である、項1に記載のヒドロキシアルカン酸塩組成物。 Item 2. The hydroxyalkanoate composition according to Item 1, wherein the alkali metal hydroxyalkanoate is at least one selected from the group consisting of sodium salts, potassium salts, and lithium salts of hydroxyalkanoic acid.
項3.前記ヒドロキシアルカン酸アルカリ土類金属塩が、ヒドロキシアルカン酸のマグネシウム塩、カルシウム塩及びバリウム塩よりなる群から選ばれる少なくとも1種である、項1又は2に記載のヒドロキシアルカン酸塩組成物。 Item 3. The hydroxyalkanoate composition according to Item 1 or 2, wherein the alkaline earth metal hydroxyalkanoate is at least one selected from the group consisting of magnesium salts, calcium salts, and barium salts of hydroxyalkanoic acid.
項4.前記ヒドロキシアルカン酸が、3-ヒドロキシ酪酸である、項1~3のいずれか1項に記載のヒドロキシアルカン酸塩組成物。 Item 4. The hydroxyalkanoate composition according to any one of Items 1 to 3, wherein the hydroxyalkanoic acid is 3-hydroxybutyric acid.
項5.CuKα線によるX線回折パターンにおいて、±0.5°の許容範囲で、回折角2θ=6.38°の位置に半値全幅が0.50°以下のピークを有さないか、回折角2θ=6.70°及び7.08°の位置に半値全幅が0.50°以下のピークを有さないか、或いは、ハローのみを有する、項1~4のいずれか1項に記載のヒドロキシアルカン酸塩組成物。 Item 5. The hydroxyalkanoate composition according to any one of Items 1 to 4, wherein, in an X-ray diffraction pattern using CuKα radiation, there is no peak at a diffraction angle 2θ = 6.38° with a full width at half maximum of 0.50° or less, or there are no peaks at diffraction angles 2θ = 6.70° and 7.08° with a full width at half maximum of 0.50° or less, within a tolerance of ±0.5°, or there is only a halo.
項6.前記ヒドロキシアルカン酸アルカリ金属塩及びヒドロキシアルカン酸アルカリ土類金属塩の立体配置がR体を含有する、項1~5のいずれか1項に記載のヒドロキシアルカン酸塩組成物。 Item 6. The hydroxyalkanoate composition according to any one of Items 1 to 5, wherein the alkali metal hydroxyalkanoate and alkaline earth metal hydroxyalkanoate contain an R configuration.
項7.経口摂取用ヒドロキシアルカン酸塩組成物である、項1~6のいずれか1項に記載のヒドロキシアルカン酸塩組成物。 Item 7. The hydroxyalkanoate composition according to any one of Items 1 to 6, which is an orally ingested hydroxyalkanoate composition.
項8.項1~7のいずれか1項に記載のヒドロキシアルカン酸塩組成物を含有する、栄養補助食品。 Item 8. A dietary supplement containing the hydroxyalkanoate composition described in any one of Items 1 to 7.
項9.項1~7のいずれか1項に記載のヒドロキシアルカン酸塩組成物、又は項8に記載の栄養補助食品の製造方法であって、
ヒドロキシアルカン酸と、アルカリ金属及びアルカリ土類金属とを溶液中で混合する工程
を備え、
アルカリ金属及びアルカリ土類金属の総量を100モル%として、前記混合溶液中のアルカリ金属の含有量が1~70モル%であり、前記混合溶液中のアルカリ土類金属塩の含有量が30~99モル%となるように調整する、製造方法。
Item 9. A method for producing the hydroxyalkanoate composition according to any one of Items 1 to 7 or the dietary supplement according to Item 8, comprising:
The method comprises the step of mixing a hydroxyalkanoic acid with an alkali metal and an alkaline earth metal in a solution,
the mixed solution is adjusted so that the content of the alkali metal in the mixed solution is 1 to 70 mol % and the content of the alkaline earth metal salt in the mixed solution is 30 to 99 mol %, where the total amount of the alkali metal and alkaline earth metal is 100 mol %.
項10.前記溶液を構成する溶媒が極性溶媒である、項9に記載の製造方法。 Item 10. The manufacturing method described in Item 9, wherein the solvent constituting the solution is a polar solvent.
項11.前記溶液を構成する溶媒が水である、項9又は10に記載の製造方法。 Item 11. The manufacturing method described in Item 9 or 10, wherein the solvent constituting the solution is water.
項12.前記混合の後に、
得られた混合物を濃縮及び/又は乾燥する工程
を備える、項9~11のいずれか1項に記載の製造方法。
Item 12. After the mixing,
Item 12. The method according to any one of Items 9 to 11, further comprising concentrating and/or drying the resulting mixture.
項13.前記乾燥が、スプレードライによる乾燥粉末化である、項12に記載の製造方法。 Item 13. The manufacturing method described in Item 12, wherein the drying is carried out by spray drying to form a dry powder.
本発明によれば、3HB等のヒドロキシアルカン酸のアルカリ金属塩の吸湿性をさらに低減したヒドロキシアルカン酸塩組成物を提供することができる。 The present invention makes it possible to provide a hydroxyalkanoate composition in which the hygroscopicity of alkali metal salts of hydroxyalkanoic acids such as 3HB is further reduced.
特に、本発明によれば、製造が極めて困難であったカリウムを含む塩も、アルカリ土類金属塩を含ませることにより製造することが可能であり、また、特定の組成を有し且つ非晶質のヒドロキシアルカン酸塩組成物を得ることができ、このような組成物によれば、吸湿性を低減することができる。 In particular, the present invention makes it possible to produce potassium-containing salts, which have been extremely difficult to produce, by incorporating alkaline earth metal salts. It also makes it possible to obtain amorphous hydroxyalkanoate compositions with specific compositions, and these compositions have reduced hygroscopicity.
本明細書において、「含有」は、「含む(comprise)」、「実質的にのみからなる(consist essentially of)」、及び「のみからなる(consist of)」のいずれも包含する概念である。 In this specification, the term "containing" is a concept that encompasses all of "comprise," "consist essentially of," and "consist only of."
また、本明細書において、数値範囲を「A~B」で示す場合、A以上B以下を意味する。 In addition, in this specification, when a numerical range is indicated as "A to B," it means A or more and B or less.
以下、本発明の実施形態を説明するが、特許請求の範囲の趣旨及び範囲から逸脱することなく、形態や詳細の多様な変更が可能である。 The following describes an embodiment of the present invention, but various modifications in form and detail are possible without departing from the spirit and scope of the claims.
1.ヒドロキシアルカン酸塩組成物
本発明のヒドロキシアルカン酸塩組成物は、ヒドロキシアルカン酸アルカリ金属塩と、ヒドロキシアルカン酸アルカリ土類金属塩とを含有し、
前記ヒドロキシアルカン酸塩組成物におけるアルカリ金属及びアルカリ土類金属の総量を100モル%として、前記ヒドロキシアルカン酸アルカリ金属塩の含有量が、アルカリ金属量に換算して1~70モル%であり、前記ヒドロキシアルカン酸アルカリ土類金属塩の含有量が、アルカリ土類金属量に換算して30~99モル%であり、且つ、非晶質である。
1. Hydroxyalkanoate Composition The hydroxyalkanoate composition of the present invention contains an alkali metal hydroxyalkanoate and an alkaline earth metal hydroxyalkanoate,
The hydroxyalkanoate composition contains the alkali metal hydroxyalkanoate in an amount of 1 to 70 mol % in terms of the amount of alkali metal, and the alkaline earth metal hydroxyalkanoate in an amount of 30 to 99 mol % in terms of the amount of alkaline earth metal, where the total amount of alkali metal and alkaline earth metal in the hydroxyalkanoate composition is 100 mol %, and the hydroxyalkanoate composition is amorphous.
(1-1)ヒドロキシアルカン酸アルカリ金属塩
ヒドロキシアルカン酸アルカリ金属塩におけるヒドロキシアルカン酸としては、例えば、ヒドロキシ酢酸、3-ヒドロキシプロピオン酸、3-ヒドロキシ酪酸(3HB)、4-ヒドロキシ酪酸、3-ヒドロキシ吉草酸、3-ヒドロキシイソ吉草酸、3-ヒドロキシヘキサン酸、3-ヒドロキシヘプタン酸、3-ヒドロキシオクタン酸、3-ヒドロキシデカン酸等が挙げられる。これらのヒドロキシアルカン酸は、単独で用いることもでき、2種以上を組合せて用いることもできる。なかでも、エネルギー源としやすく、脂肪及び糖の吸収を抑制しやすく、認知機能及び長期持続記憶機能を改善しやすく、アルツハイマー病を予防しやすいという観点から、炭素数3~12の3-ヒドロキシアルカン酸が好ましく、炭素数3~8の3-ヒドロキシアルカン酸がより好ましく、炭素数4~6の3-ヒドロキシアルカン酸がさらに好ましく、下記式で表される3-ヒドロキシ酪酸(3HB)が最も好ましい。
(1-1) Hydroxyalkanoic Acid Alkali Metal Salt Examples of the hydroxyalkanoic acid in the hydroxyalkanoic acid alkali metal salt include hydroxyacetic acid, 3-hydroxypropionic acid, 3-hydroxybutyric acid (3HB), 4-hydroxybutyric acid, 3-hydroxyvaleric acid, 3-hydroxyisovaleric acid, 3-hydroxyhexanoic acid, 3-hydroxyheptanoic acid, 3-hydroxyoctanoic acid, and 3-hydroxydecanoic acid. These hydroxyalkanoic acids can be used alone or in combination of two or more. Among these, from the viewpoints of ease of use as an energy source, ease of suppressing fat and sugar absorption, ease of improving cognitive function and long-term memory function, and ease of preventing Alzheimer's disease, 3-hydroxyalkanoic acids having 3 to 12 carbon atoms are preferred, 3-hydroxyalkanoic acids having 3 to 8 carbon atoms are more preferred, 3-hydroxyalkanoic acids having 4 to 6 carbon atoms are even more preferred, and 3-hydroxybutyric acid (3HB) represented by the following formula is most preferred.
ヒドロキシアルカン酸アルカリ金属塩におけるアルカリ金属塩としては、例えば、ナトリウム塩、カリウム塩、リチウム塩等が挙げられる。これらのアルカリ金属塩は、単独で用いることもでき、2種以上を組合せて用いることもできる。いずれのアルカリ金属塩においても、単独では、水蒸気の吸着等温線において、水蒸気の吸着量が大幅に上昇する相対湿度点を有する(例えば、ナトリウム塩の場合は45%、カリウム塩の場合は35%)ため、高湿度環境では製造が難しく、保存にも適していなかったが、本発明のように、アルカリ土類金属塩との混合塩としつつ含有量を特定範囲とし、非晶質とすることにより、水蒸気の吸着量が大幅に上昇する相対湿度点が存在しなくなり、製造することができ、保存も可能である。 Examples of alkali metal salts in alkali metal hydroxyalkanoates include sodium salts, potassium salts, and lithium salts. These alkali metal salts can be used alone or in combination of two or more. When used alone, any alkali metal salt has a relative humidity point in its water vapor adsorption isotherm where the amount of water vapor adsorbed rises significantly (e.g., 45% for sodium salts and 35% for potassium salts). This makes it difficult to manufacture and unsuitable for storage in high-humidity environments. However, by using a mixed salt with an alkaline earth metal salt, adjusting the content within a specific range, and making it amorphous, as in the present invention, the relative humidity point where the amount of water vapor adsorbed rises significantly does not exist, making the salt both manufacturable and easy to store.
さらに、カリウム塩を採用した場合には、単独では吸湿性が著しく高いために製造することも困難であったところ、本発明のように、アルカリ土類金属塩との混合塩としつつ含有量を特定範囲とすることにより、吸湿性を低減して製造及び保管が可能となる点において特に有用であり、ミネラルの摂取目安量の大きいカリウム塩を有効活用し、ヒドロキシアルカン酸の摂取量を特に増大させやすい。 Furthermore, when potassium salts are used alone, they are extremely hygroscopic, making them difficult to manufacture. However, by using a mixed salt with an alkaline earth metal salt and setting the content within a specific range, as in the present invention, hygroscopicity is reduced, making production and storage possible, which is particularly useful. This effectively utilizes potassium salts, which account for a large portion of the recommended mineral intake, making it particularly easy to increase the intake of hydroxyalkanoic acids.
以上から、アルカリ金属塩としては、ナトリウム塩、カリウム塩等が好ましく、カリウム塩がより好ましい。 For these reasons, preferred alkali metal salts are sodium salts, potassium salts, etc., with potassium salts being more preferred.
ヒドロキシアルカン酸アルカリ金属塩は、単独で用いることもでき、2種以上を組合せて用いることもできる。 The alkali metal hydroxyalkanoates can be used alone or in combination of two or more.
ヒドロキシアルカン酸アルカリ金属塩の立体構造は、R配置(R体)であってもよいし、S配置(S体)であってもよく、両方の立体構造が任意の割合で混合されていてもよい。エネルギー源としやすく、脂肪及び糖の吸収を抑制しやすく、認知機能及び長期持続記憶機能を改善しやすく、アルツハイマー病を予防しやすいという観点から、R配置(R体)が好ましく、R配置(R体)を95~100モル%含むことがより好ましい。 The three-dimensional structure of the alkali metal hydroxyalkanoate may be the R-configuration (R-isomer) or the S-configuration (S-isomer), or both configurations may be mixed in any proportion. From the viewpoints of ease of use as an energy source, ease of suppressing fat and sugar absorption, ease of improving cognitive function and long-term memory function, and ease of preventing Alzheimer's disease, the R-configuration (R-isomer) is preferred, and it is more preferable for the salt to contain 95 to 100 mol% of the R-configuration (R-isomer).
本発明において使用するヒドロキシアルカン酸アルカリ金属塩の製造方法は特に制限されることなく、従来公知の方法によりヒドロキシアルカン酸を製造し、さらに、従来から慣用されている造塩工程、脱塩工程、塩交換工程等により、ヒドロキシアルカン酸アルカリ金属塩を製造することができる。 The method for producing the alkali metal hydroxyalkanoate used in the present invention is not particularly limited. Hydroxyalkanoic acid can be produced by a conventionally known method, and the alkali metal hydroxyalkanoate can be further produced by a conventionally used salt formation process, desalting process, salt exchange process, etc.
本発明のヒドロキシアルカン酸塩組成物において、ヒドロキシアルカン酸アルカリ金属塩の含有量は、本発明のヒドロキシアルカン酸塩組成物におけるアルカリ金属及びアルカリ土類金属の総量を100モル%として、アルカリ金属量に換算して1~70モル%、好ましくは5~65モル%、さらに好ましくは10~60モル%である。この範囲では、ヒドロキシアルカン酸塩組成物が結晶化することはなく、非晶質の材料となるため、吸湿性を低減することができる。この範囲内を満たしながらヒドロキシアルカン酸アルカリ金属塩の含有量をできるだけ大きくする、つまり、20モル%以上、特に30モル%以上、さらには40モル%以上、さらに特には50モル%以上等とすると、ヒドロキシアルカン酸アルカリ金属塩は摂取目安量が多いためにヒドロキシアルカン酸の摂取量を増大させることが可能である。なお、ヒドロキシアルカン酸アルカリ金属塩の含有量が1モル%未満では、ヒドロキシアルカン酸アルカリ金属塩の含有量が少ないために、ヒドロキシアルカン酸の摂取量を増大させることができない。一方、ヒドロキシアルカン酸アルカリ金属塩の含有量が70モル%をこえると、ヒドロキシアルカン酸塩組成物が結晶性の材料となり、吸湿性が高いために製造も困難であり、保存も困難である。 In the hydroxyalkanoate composition of the present invention, the content of the alkali metal hydroxyalkanoate is 1 to 70 mol%, preferably 5 to 65 mol%, and more preferably 10 to 60 mol%, calculated as the alkali metal amount, with the total amount of alkali metal and alkaline earth metal in the hydroxyalkanoate composition being 100 mol%. Within this range, the hydroxyalkanoate composition does not crystallize and becomes an amorphous material, thereby reducing hygroscopicity. By increasing the content of the alkali metal hydroxyalkanoate as much as possible while satisfying this range, i.e., 20 mol% or more, particularly 30 mol% or more, further 40 mol% or more, and even more particularly 50 mol% or more, it is possible to increase the intake of hydroxyalkanoic acid due to the high recommended intake of alkali metal hydroxyalkanoate. Note that if the content of the alkali metal hydroxyalkanoate is less than 1 mol%, the intake of hydroxyalkanoic acid cannot be increased due to the low content of alkali metal hydroxyalkanoate. On the other hand, if the content of alkali metal hydroxyalkanoate exceeds 70 mol%, the hydroxyalkanoate composition becomes a crystalline material and is highly hygroscopic, making it difficult to manufacture and store.
(1-2)ヒドロキシアルカン酸アルカリ土類金属塩
ヒドロキシアルカン酸アルカリ土類金属塩におけるヒドロキシアルカン酸としては、上記したヒドロキシアルカン酸アルカリ金属塩におけるヒドロキシアルカン酸と同じものを使用することもできるし、異なるものを使用することもできる。
(1-2) Alkaline Earth Metal Hydroxyalkanoate As the hydroxyalkanoic acid in the alkaline earth metal hydroxyalkanoate, the same hydroxyalkanoic acid as in the above-mentioned alkali metal hydroxyalkanoate may be used, or a different hydroxyalkanoic acid may be used.
ヒドロキシアルカン酸アルカリ金属塩におけるヒドロキシアルカン酸としては、例えば、ヒドロキシ酢酸、3-ヒドロキシプロピオン酸、3-ヒドロキシ酪酸(3HB)、4-ヒドロキシ酪酸、3-ヒドロキシ吉草酸、3-ヒドロキシイソ吉草酸、3-ヒドロキシヘキサン酸、3-ヒドロキシヘプタン酸、3-ヒドロキシオクタン酸、3-ヒドロキシデカン酸等が挙げられる。これらのヒドロキシアルカン酸は、単独で用いることもでき、2種以上を組合せて用いることもできる。なかでも、エネルギー源としやすく、脂肪及び糖の吸収を抑制しやすく、認知機能及び長期持続記憶機能を改善しやすく、アルツハイマー病を予防しやすいという観点から、炭素数3~12の3-ヒドロキシアルカン酸が好ましく、炭素数3~8の3-ヒドロキシアルカン酸がより好ましく、炭素数4~6の3-ヒドロキシアルカン酸がさらに好ましく、3-ヒドロキシ酪酸(3HB)が最も好ましい。 Examples of hydroxyalkanoic acids in the alkali metal hydroxyalkanoate salts include hydroxyacetic acid, 3-hydroxypropionic acid, 3-hydroxybutyric acid (3HB), 4-hydroxybutyric acid, 3-hydroxyvaleric acid, 3-hydroxyisovaleric acid, 3-hydroxyhexanoic acid, 3-hydroxyheptanoic acid, 3-hydroxyoctanoic acid, and 3-hydroxydecanoic acid. These hydroxyalkanoic acids can be used alone or in combination of two or more. Among these, from the viewpoints of ease of use as an energy source, ease of suppressing fat and sugar absorption, ease of improving cognitive function and long-term memory function, and ease of preventing Alzheimer's disease, 3-hydroxyalkanoic acids having 3 to 12 carbon atoms are preferred, 3-hydroxyalkanoic acids having 3 to 8 carbon atoms are more preferred, 3-hydroxyalkanoic acids having 4 to 6 carbon atoms are even more preferred, and 3-hydroxybutyric acid (3HB) is most preferred.
ヒドロキシアルカン酸アルカリ土類金属塩におけるアルカリ土類金属塩としては、例えば、マグネシウム塩、カルシウム塩、バリウム塩等が挙げられる。これらのアルカリ土類金属塩は、単独で用いることもでき、2種以上を組合せて用いることもできる。いずれのアルカリ土類金属塩においても、アルカリ金属塩との混合塩としつつ含有量を特定範囲とすることにより、アルカリ金属塩単独の場合と比較して、吸着量を低減することができ、水蒸気の吸着量が大幅に上昇する相対湿度点が存在せず、高湿度環境でも製造することができ、保存も可能であるとともに、アルカリ金属塩を含むためにヒドロキシアルカン酸の摂取量を増大させることができる。 Examples of alkaline earth metal salts in alkaline earth metal hydroxyalkanoates include magnesium salts, calcium salts, and barium salts. These alkaline earth metal salts can be used alone or in combination of two or more. For any alkaline earth metal salt, by mixing it with an alkali metal salt and setting the content within a specific range, the amount adsorbed can be reduced compared to the alkali metal salt alone. Since there is no relative humidity point at which the amount of water vapor adsorbed increases significantly, the product can be produced and stored even in high-humidity environments. Furthermore, the inclusion of an alkali metal salt can increase the intake of hydroxyalkanoic acid.
なかでも、アルカリ土類金属塩としては、マグネシウム塩、カルシウム塩等が好ましく、マグネシウム塩がより好ましい。 Among these, magnesium salts and calcium salts are preferred as alkaline earth metal salts, with magnesium salts being more preferred.
ヒドロキシアルカン酸アルカリ土類金属塩は、単独で用いることもでき、2種以上を組合せて用いることもできる。 The alkaline earth metal hydroxyalkanoates can be used alone or in combination of two or more.
ヒドロキシアルカン酸アルカリ土類金属塩の立体構造は、R配置(R体)であってもよいし、S配置(S体)であってもよく、両方の立体構造が任意の割合で混合されていてもよい。エネルギー源としやすく、脂肪及び糖の吸収を抑制しやすく、認知機能及び長期持続記憶機能を改善しやすく、アルツハイマー病を予防しやすいという観点から、R配置(R体)が好ましく、R配置(R体)を95~100モル%含むことがより好ましい。 The steric structure of the alkaline earth metal hydroxyalkanoate salt may be the R-configuration (R-isomer) or the S-configuration (S-isomer), or both configurations may be mixed in any ratio. From the viewpoints of ease of use as an energy source, ease of suppressing fat and sugar absorption, ease of improving cognitive function and long-term memory function, and ease of preventing Alzheimer's disease, the R-configuration (R-isomer) is preferred, and it is more preferable for the salt to contain 95 to 100 mol% of the R-configuration (R-isomer).
本発明において使用するヒドロキシアルカン酸アルカリ土類金属塩の製造方法は特に制限されることなく、従来公知の方法によりヒドロキシアルカン酸を製造し、さらに、従来から慣用されている造塩工程、脱塩工程、塩交換工程等により、ヒドロキシアルカン酸アルカリ土類金属塩を製造することができる。 The method for producing the alkaline earth metal hydroxyalkanoate used in the present invention is not particularly limited. Hydroxyalkanoic acid can be produced by a conventionally known method, and then the alkaline earth metal hydroxyalkanoate can be produced by conventionally used salt formation, desalting, salt exchange, etc.
本発明のヒドロキシアルカン酸塩組成物において、ヒドロキシアルカン酸アルカリ土類金属塩の含有量は、本発明のヒドロキシアルカン酸塩組成物におけるアルカリ金属及びアルカリ土類金属の総量を100モル%として、30~99モル%、好ましくは35~95モル%、さらに好ましくは40~90モル%である。この範囲内を満たしながらヒドロキシアルカン酸アルカリ土類金属塩の含有量をできるだけ小さくする、つまり、80モル%以下、特に70モル%以下、さらには60モル%以下、さらに特には50モル%以下等とすると、摂取目安量が多いヒドロキシアルカン酸アルカリ金属塩の含有量を相対的に増大させることができ、ヒドロキシアルカン酸の摂取量を増大させることが可能である。なお、ヒドロキシアルカン酸アルカリ金属塩の含有量が30モル%未満では、ヒドロキシアルカン酸塩組成物が結晶性の材料となり、吸湿性が高いために製造も困難であり、保存も困難である。ヒドロキシアルカン酸アルカリ土類金属塩の含有量が99モル%をこえると、ヒドロキシアルカン酸アルカリ金属塩の含有量が少ないために、ヒドロキシアルカン酸の摂取量を増大させることができない。 In the hydroxyalkanoate composition of the present invention, the content of the alkaline earth metal hydroxyalkanoate is 30 to 99 mol%, preferably 35 to 95 mol%, and more preferably 40 to 90 mol%, based on 100 mol% of the total amount of alkali metal and alkaline earth metal in the hydroxyalkanoate composition. By minimizing the content of the alkaline earth metal hydroxyalkanoate while remaining within this range, i.e., 80 mol% or less, particularly 70 mol% or less, further 60 mol% or less, and even more particularly 50 mol% or less, it is possible to relatively increase the content of the alkali metal hydroxyalkanoate, which has a high recommended intake, and thereby increase the intake of hydroxyalkanoic acid. Note that if the content of the alkali metal hydroxyalkanoate is less than 30 mol%, the hydroxyalkanoate composition becomes a crystalline material and is highly hygroscopic, making it difficult to manufacture and store. If the content of alkaline earth metal hydroxyalkanoate exceeds 99 mol%, the intake of hydroxyalkanoic acid cannot be increased due to the low content of alkali metal hydroxyalkanoate.
(1-3)その他の成分
本発明のヒドロキシアルカン酸塩組成物は、本発明の目的及び効果を損なわない範囲でその他の成分を適宜含むことも好ましい。このようなその他の成分としては、可食性であれば特に制限はされないが、例えば、食用油脂、プロテイン、糖質、食物繊維等が挙げられる。
(1-3) Other Components The hydroxyalkanoate composition of the present invention preferably contains other components as appropriate, provided that the components do not impair the objects and effects of the present invention. Such other components are not particularly limited as long as they are edible, and examples thereof include edible oils and fats, proteins, carbohydrates, dietary fiber, etc.
食用油脂としては、特に制限はなく、種々様々なものを使用することができる。 There are no particular restrictions on edible oils and fats, and a wide variety can be used.
食用油脂としては、例えば、乳脂肪、シア脂、オリーブ油、大豆油、サフラワー油、コーン油、ひまわり油、菜種油、ヤシ油、パーム油、パーム核油、パーム分別油等の植物性油脂;ラード、魚油等の動物性油脂等が挙げられる。 Examples of edible fats and oils include vegetable fats such as milk fat, shea butter, olive oil, soybean oil, safflower oil, corn oil, sunflower oil, rapeseed oil, coconut oil, palm oil, palm kernel oil, and fractionated palm oil; and animal fats and oils such as lard and fish oil.
なお、これらの食用油脂には、グリセリンと脂肪酸とから合成した油脂、これらの分別油、エステル交換油、水素添加油等も包含される。 These edible oils and fats also include oils and fats synthesized from glycerin and fatty acids, as well as fractionated oils, interesterified oils, and hydrogenated oils.
グリセリンと脂肪酸とから合成した油脂としては、例えば、中鎖脂肪酸トリグリセリド(MCT)油脂等が挙げられる。 Examples of oils and fats synthesized from glycerin and fatty acids include medium-chain triglyceride (MCT) oils and fats.
分別油としては、例えば、パームオレイン、パームスーパーオレイン、パームステアリン、パームミッドフラクション等のパーム油の分別油等が挙げられる。 Examples of fractionated oils include palm oil fractionated oils such as palm olein, palm superolein, palm stearin, and palm mid fraction.
エステル交換油としては、例えば、上記した油脂又はその分別油と他の液状油脂のエステル交換油、又は中鎖脂肪酸トリグリセリド(MCT)油脂と植物性油脂等とのエステル交換油等を使用することができる。 Interesterified oils that can be used include, for example, interesterified oils of the above-mentioned oils and fats or their fractionated oils with other liquid oils and fats, or interesterified oils of medium-chain triglyceride (MCT) oils and vegetable oils, etc.
水素添加油は、上記した油脂やその分別油の水素添加油の他、エステル交換油の水素添加油等が挙げられる。 Hydrogenated oils include hydrogenated oils of the above-mentioned fats and oils and their fractionated oils, as well as hydrogenated oils of interesterified oils.
また、これらの食用油脂には精製油脂も包含されており、精製油脂を採用する場合の油脂の精製方法としては、特に制限はないが、例えば、ケミカル精製(ケミカルリファイニング)、フィジカル精製(フィジカルリファイニング)等が挙げられる。ケミカル精製は、原料から圧搾及び抽出した原油を、脱ガム処理、脱酸処理、脱色処理、脱ろう処理、脱臭処理等に供することで精製する方法である。フィジカル精製は、原料から圧搾した原油を、脱ガム処理、脱色処理、脱酸・脱臭処理等に供することで精製する方法である。 These edible oils and fats also include refined oils and fats. When refined oils and fats are used, the refining method for the oils and fats is not particularly limited, but examples include chemical refining and physical refining. Chemical refining is a method in which crude oil pressed and extracted from raw materials is refined by subjecting it to degumming, deacidification, bleaching, dewaxing, deodorization, etc. Physical refining is a method in which crude oil pressed from raw materials is refined by subjecting it to degumming, bleaching, deacidification and deodorization, etc.
これらの食用油脂は、単独で用いることもでき、2種以上を組合せて用いることもできる。 These edible oils and fats can be used alone or in combination of two or more.
また、これらの食用油脂の形状は特に制限はなく、組成物が固体となればよい。 Furthermore, there are no particular restrictions on the form of these edible oils and fats, as long as the composition is solid.
プロテインとしては、特に制限はなく、ホエイプロテイン、カゼインプロテイン、ソイプロテイン(大豆プロテイン)、エンドウ豆プロテイン、小麦プロテイン、エッグプロテイン、ライスプロテイン等をいずれも使用することができる。本発明では、ホエイプロテイン等の水溶性のホエイプロテインのみならず、非水溶性のプロテインであっても、3HBの潮解及び酸味を抑制しつつ、水分散性を向上させることが可能である。なかでも、水分散性、潮解抑制、酸味抑制等の観点から、ホエイプロテイン、カゼインプロテイン、ソイプロテイン(大豆プロテイン)等が好ましく、ホエイプロテインがより好ましい。 There are no particular limitations on the protein, and whey protein, casein protein, soy protein, pea protein, wheat protein, egg protein, rice protein, etc. can all be used. In the present invention, not only water-soluble whey proteins such as whey protein, but also water-insoluble proteins can improve the water dispersibility while suppressing the deliquescence and sourness of 3HB. Of these, whey protein, casein protein, soy protein, etc. are preferred from the standpoints of water dispersibility, suppression of deliquescence, suppression of sourness, etc., and whey protein is more preferred.
これらのプロテインは、水分散性及び吸収性を向上させやすいために部分分解物であってもよい。このような部分分解物としては、具体的には、プロテイン原料を蛋白分解酵素、酸等を用いてそこに含まれるタンパク質を部分的に分解することにより得られる水溶性のタンパク分解物等が挙げられる。 These proteins may be partially hydrolyzed to improve their water dispersibility and absorbability. Specific examples of such partially hydrolyzed proteins include water-soluble protein hydrolyzates obtained by partially hydrolyzing the proteins contained in a protein raw material using a protease, acid, etc.
プロテインは、その使用に際して粉末状であることが好ましい。プロテインの形態は、いわゆる粉砕状、粉状、粉末状、フレーク状、顆粒状、粒状等が挙げられ、その個々の形状は厳格に制限されることはない。 The protein is preferably in powder form when used. Examples of protein forms include pulverized, powdered, powdered, flakes, granular, and particulate forms, and the individual forms are not strictly limited.
以上のようなプロテインは、特に制限はなく、公知又は市販品を使用することができる。 The above proteins are not particularly limited, and publicly known or commercially available products can be used.
糖質は、通常、食物繊維以外の炭水化物を意味する。糖質としては、例えば、単糖、二糖、オリゴ糖、糖アルコール、異性化糖、澱粉分解物等の可食性の糖類を挙げることができる。より具体的には、ぶどう糖(単糖)、砂糖、麦芽糖(マルトース)、乳糖、トレハロース(以上、二糖)、マルチトール、パラチニット(以上、糖アルコール)、ぶとう糖果糖液糖、果糖ぶどう糖液糖(以上、異性化糖)、水飴(ぶどう糖、麦芽糖、及びデキストリンの混合物)、デキストリン(澱粉分解物)等が挙げられる。 Carbohydrates usually refer to carbohydrates other than dietary fiber. Examples of carbohydrates include edible sugars such as monosaccharides, disaccharides, oligosaccharides, sugar alcohols, isomerized sugar, and starch hydrolysates. More specific examples include glucose (monosaccharide), table sugar, maltose, lactose, trehalose (all disaccharides), maltitol, palatinit (all sugar alcohols), glucose-fructose syrup, fructose-glucose syrup (all isomerized sugar), starch syrup (a mixture of glucose, maltose, and dextrin), and dextrin (a starch hydrolysate).
食物繊維としては、例えば、小麦ふすま、コーンふすま、オーツブラン、植物から抽出したセルロースを主体とする繊維(例えば、コーンファイバー、大豆食物繊維、ビートファイバー等)、セルロース、結晶セルロース、寒天、キトサン、キチン、ヘミセルロース、リグニン、グルカン等を例示することができる。 Examples of dietary fiber include wheat bran, corn bran, oat bran, cellulose-based fibers extracted from plants (e.g., corn fiber, soybean dietary fiber, beet fiber, etc.), cellulose, crystalline cellulose, agar, chitosan, chitin, hemicellulose, lignin, glucan, etc.
これら他の成分を含む場合、その含有量は、本発明の目的及び効果を損なわない範囲が好ましい。ただし、本発明は、他の成分を使用せずとも吸湿性を低減してヒドロキシアルカン酸塩組成物の製造及び保存ができるものであり、摂取目安量が多いヒドロキシアルカン酸アルカリ金属塩の含有量を可能な限り多くすることでヒドロキシアルカン酸の摂取量を増大させることが期待されるため、これら他の成分の含有量は、極力少ないことが好ましい。例えば、本発明のヒドロキシアルカン酸塩組成物以外の他の成分の含有量は、吸湿性、潮解抑制、酸味抑制、ヒドロキシアルカン酸の摂取量等の観点から、本発明のヒドロキシアルカン酸塩組成物の総量を100質量%として、0~10質量%が好ましく、0.01~5質量%がより好ましい。 When these other components are included, their content is preferably within a range that does not impair the objectives and effects of the present invention. However, since the present invention enables the production and storage of a hydroxyalkanoate composition with reduced hygroscopicity without using other components, and it is expected that the intake of hydroxyalkanoic acid will be increased by increasing the content of hydroxyalkanoic acid alkali metal salts, which have a high recommended intake amount, as much as possible, it is preferable that the content of these other components be as low as possible. For example, from the standpoints of hygroscopicity, deliquescence suppression, acidity suppression, hydroxyalkanoic acid intake, etc., the content of components other than the hydroxyalkanoate composition of the present invention is preferably 0 to 10% by mass, and more preferably 0.01 to 5% by mass, of the total amount of the hydroxyalkanoate composition of the present invention, taken as 100% by mass.
(1-4)ヒドロキシアルカン酸塩組成物
以上のような成分を有する本発明のヒドロキシアルカン酸塩組成物は、ヒドロキシアルカン酸アルカリ金属塩単独の場合とは異なり、非晶質の材料とすることができる。
(1-4) Hydroxyalkanoate Composition The hydroxyalkanoate composition of the present invention having the above-mentioned components can be an amorphous material, unlike an alkali metal hydroxyalkanoate salt alone.
本発明において、ヒドロキシアルカン酸塩組成物が非晶質の材料であることは、CuKα線によるX線回折パターンにおいて、ヒドロキシアルカン酸アルカリ金属塩に特徴的なピークを有さないことを意味する。具体的には、±0.5°(好ましくは±0.3°、より好ましくは±0.2°)の許容範囲で、例えば、3-ヒドロキシ酪酸カリウムの場合は回折角2θ=6.38°の位置のピーク、3-ヒドロキシ酪酸ナトリウムの場合は回折角2θ=6.70、7.08°の位置のピークの半値全幅が0.50°以下(好ましくは0.01~0.50°、より好ましくは0.03~0.40°、さらに好ましくは0.05~0.25°)であるピークを有さないことが好ましい。 In the present invention, a hydroxyalkanoate composition being an amorphous material means that it does not have peaks characteristic of alkali metal hydroxyalkanoates in its X-ray diffraction pattern using CuKα radiation. Specifically, it is preferable that it does not have peaks with a full width at half maximum of 0.50° or less (preferably 0.01 to 0.50°, more preferably 0.03 to 0.40°, and even more preferably 0.05 to 0.25°) within an acceptable range of ±0.5° (preferably ±0.3°, more preferably ±0.2°), for example, a peak at a diffraction angle 2θ = 6.38° in the case of potassium 3-hydroxybutyrate, or a peak at diffraction angles 2θ = 6.70° or 7.08° in the case of sodium 3-hydroxybutyrate.
また、本発明において、ヒドロキシアルカン酸塩組成物が非晶質の材料であることは、CuKα線によるX線回折パターンにおいて、5~85°の範囲のハローの面積を(S1)、ハローをこえる部分の結晶質状態のヒドロキシアルカン酸塩組成物由来のピークの面積を(S2)とした場合、
式:[(S2)/(S1)+(S2)]×100
で算出される比率が0~5%、特に0~3%、さらには0~2%であることが好ましい。
In the present invention, the hydroxyalkanoate composition is an amorphous material when, in an X-ray diffraction pattern using CuKα rays, the area of the halo in the range of 5 to 85° is defined as (S1), and the area of the peak beyond the halo, which is attributable to the hydroxyalkanoate composition in a crystalline state, is defined as (S2).
Formula: [(S2)/(S1)+(S2)]×100
It is preferable that the ratio calculated by is 0 to 5%, particularly 0 to 3%, and further preferably 0 to 2%.
また、本発明においては、CuKα線によるX線回折パターンにおいて、5~85°の範囲において、ハローのみが存在することが好ましい。この場合、組成物の結晶性の低減(非晶質性の増大)を図ることができ、ひいては、組成物の吸着性を低減させることができる。 In addition, in the present invention, it is preferable that only a halo is present in the range of 5 to 85° in the X-ray diffraction pattern using CuKα radiation. In this case, the crystallinity of the composition can be reduced (increased amorphousness), which in turn can reduce the adsorption properties of the composition.
本発明のヒドロキシアルカン酸塩組成物は、固体とすることもできるし、液体(水分散液)とすることもできる。つまり、粉末等の固体として保管し、そのまま又は水と併用して経口摂取することもできるし、水に分散させた水分散液として経口摂取することもできる。 The hydroxyalkanoate composition of the present invention can be in the form of a solid or a liquid (aqueous dispersion). That is, it can be stored as a solid such as a powder and taken orally as is or in combination with water, or it can be dispersed in water and taken orally as an aqueous dispersion.
いずれにしても、吸湿性を低減することができ、高度に監視することなく保管することが可能であるため、経口摂取用途として適切であり、エネルギー源であるヒドロキシアルカン酸を好適に摂取することができるため、栄養補助食品(サプリメント)等として有用である。 In any case, since it can reduce hygroscopicity and can be stored without strict monitoring, it is suitable for oral ingestion, and since it allows for the optimal intake of hydroxyalkanoic acid, which is an energy source, it is useful as a nutritional supplement, etc.
2.ヒドロキシアルカン酸塩組成物の製造方法
本発明のヒドロキシアルカン酸塩組成物の製造方法は、
ヒドロキシアルカン酸と、アルカリ金属及びアルカリ土類金属とを溶液中で混合する工程
を備え、アルカリ金属及びアルカリ土類金属の総量を100モル%として、前記混合溶液中のアルカリ金属の含有量が1~70モル%であり、前記混合溶液中のアルカリ土類金属塩の含有量が30~99モル%となるように調整する。
2. Method for Producing Hydroxyalkanoate Composition The method for producing the hydroxyalkanoate composition of the present invention comprises the steps of:
The method includes a step of mixing a hydroxyalkanoic acid with an alkali metal and an alkaline earth metal in a solution, and adjusting the content of the alkali metal in the mixed solution to 1 to 70 mol % and the content of the alkaline earth metal salt in the mixed solution to 30 to 99 mol %, where the total amount of the alkali metal and alkaline earth metal is 100 mol %.
この場合、ヒドロキシアルカン酸と、アルカリ金属及びアルカリ土類金属とを混合する際の溶液の液体成分は、水やアルコール(エタノール等)等の各種溶媒(好ましくは極性溶媒、より好ましくは水)を1種又は2種以上使用することができ、特に制限されない。 In this case, the liquid component of the solution when mixing the hydroxyalkanoic acid with the alkali metal and alkaline earth metal can be one or more of various solvents (preferably polar solvents, more preferably water) such as water or alcohol (e.g., ethanol), and is not particularly limited.
混合方法としては、特に限定はなく、公知の方法により混合することができる。例えば、ミキサー又はミルを使用して機械的混合する方法を例示することができる。 There are no particular limitations on the mixing method, and mixing can be carried out using any known method. For example, mechanical mixing using a mixer or mill can be used.
また、ヒドロキシアルカン酸と、アルカリ金属及びアルカリ土類金属とを溶液中で混合する際には、特に制限はなく、例えば、ヒドロキシアルカン酸溶液と、アルカリ金属及びアルカリ土類金属の混合溶液とを混合することができる。例えば、ヒドロキシアルカン酸溶液(好ましくはヒドロキシアルカン酸水溶液)に、アルカリ金属及びアルカリ土類金属を含む溶液(好ましくはアルカリ金属及びアルカリ土類金属を含む水溶液)を滴下することもできるし、アルカリ金属及びアルカリ土類金属を含む溶液(好ましくはアルカリ金属及びアルカリ土類金属を含む水溶液)に、ヒドロキシアルカン酸溶液(好ましくはヒドロキシアルカン酸水溶液)を滴下することもできる。 Furthermore, when mixing hydroxyalkanoic acid with an alkali metal and an alkaline earth metal in a solution, there are no particular limitations, and for example, a hydroxyalkanoic acid solution can be mixed with a mixed solution of an alkali metal and an alkaline earth metal. For example, a solution containing an alkali metal and an alkaline earth metal (preferably an aqueous solution containing an alkali metal and an alkaline earth metal) can be added dropwise to a hydroxyalkanoic acid solution (preferably an aqueous solution of hydroxyalkanoic acid), or a hydroxyalkanoic acid solution (preferably an aqueous solution of hydroxyalkanoic acid) can be added dropwise to a solution containing an alkali metal and an alkaline earth metal (preferably an aqueous solution containing an alkali metal and an alkaline earth metal).
本発明のヒドロキシアルカン酸塩組成物が固体である場合は、溶媒を除去し固体を取り出す方法としては、常法により濃縮及び/又は乾燥を行うことができる。例えば、エバポレーター、スプレードライヤー、フリーズドライヤー等を使用して混合物に残留する溶媒を蒸発(揮発)させること、得た固体物を濾別すること、減圧下に乾燥すること等が挙げられるが特に限定されない。 When the hydroxyalkanoate composition of the present invention is a solid, the solvent can be removed and the solid isolated by conventional methods such as concentration and/or drying. Examples of such methods include, but are not limited to, evaporating (volatilizing) the solvent remaining in the mixture using an evaporator, spray dryer, freeze dryer, etc., and then filtering the resulting solid or drying it under reduced pressure.
一方、本発明のヒドロキシアルカン酸塩組成物の製造方法は、
ヒドロキシアルカン酸アルカリ金属塩固体及びヒドロキシアルカリ土類金属塩固体を含む混合物を溶融する工程を備え、アルカリ金属及びアルカリ土類金属の総量を100モル%として、前記混合物のアルカリ金属の含有量が1~70モル%であり、前記混合物のアルカリ土類金属塩の含有量が30~99モル%となるように調整することもできる。
On the other hand, the method for producing a hydroxyalkanoate composition of the present invention comprises the steps of:
The method may also include a step of melting a mixture containing a solid hydroxyalkanoic acid alkali metal salt and a solid hydroxyalkanoic acid alkaline earth metal salt, and adjusting the alkali metal content of the mixture to 1 to 70 mol % and the alkaline earth metal salt content to 30 to 99 mol %, where the total amount of the alkali metal and alkaline earth metal is 100 mol %.
この場合、微量(混合物100質量部に対して1~20質量部程度)の水やアルコール(エタノール等)等の各種溶媒1種又は2種以上の存在下又は非存在下で溶融することができる。 In this case, the mixture can be melted in the presence or absence of one or more small amounts (approximately 1 to 20 parts by mass per 100 parts by mass of the mixture) of water or alcohol (e.g., ethanol).
原料として使用する混合物中には、さらに、ヒドロキシアルカン酸が含まれていてもよい。この場合、最終的に本発明のヒドロキシアルカン酸塩組成物と同様の組成となるように調整することが好ましい。 The mixture used as a raw material may further contain a hydroxyalkanoic acid. In this case, it is preferable to adjust the final composition to be the same as the hydroxyalkanoate composition of the present invention.
また溶融する前に、ヒドロキシアルカン酸アルカリ金属塩固体及びヒドロキシアルカリ土類金属塩固体を事前に混合しておくことも可能である。 It is also possible to pre-mix the hydroxyalkanoic acid alkali metal salt solid and the hydroxyalkanoic acid alkaline earth metal salt solid before melting.
当該混合方法としては、特に限定はなく、公知の方法により混合することができる。例えば、ミキサー又はミルを使用して機械的混合する方法を例示することができる。 The mixing method is not particularly limited, and any known method can be used. For example, mechanical mixing using a mixer or mill can be used.
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明はこうした例に何ら限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々なる形態で実施し得ることは勿論である。 The above describes embodiments of the present invention, but the present invention is not limited to these examples and can, of course, be embodied in various forms without departing from the spirit of the present invention.
以下、実施例に基づき、本発明の実施形態をより具体的に説明するが、本発明がこれらに限定されるものではない。 The following provides a more detailed explanation of embodiments of the present invention based on examples, but the present invention is not limited to these examples.
なお、以下の実施例において、(R)-3-ヒドロキシ酪酸は、特開2019-176839号公報の実施例1に記載された方法に従って製造したR-3-ヒドロキシ酪酸水溶液を、70℃に設定したエバポレーターで水分が出なくなるまで濃縮し、濃縮液の重量に対して30質量%の酢酸エチルとR-3-ヒドロキシ酪酸の種結晶を入れて4℃に一晩放置することで得た。以下の実施例ではこれを濾別、乾燥したものを用いた。 In the following examples, (R)-3-hydroxybutyric acid was obtained by concentrating an aqueous solution of R-3-hydroxybutyric acid, produced according to the method described in Example 1 of JP 2019-176839 A, in an evaporator set at 70°C until no water was released, adding 30% by mass of ethyl acetate and seed crystals of R-3-hydroxybutyric acid based on the weight of the concentrated solution, and leaving it at 4°C overnight. This solution was filtered and dried and used in the following examples.
<分析方法>
・粉末X線回折測定
全自動多目的水平型粉末X線回折装置SmartLab(株式会社リガク製)を用いて、CuKα(λ=1.542Å)を線源とし、出力1.2kW、操作角5~85°の条件で測定した。
<Analysis method>
Powder X-ray Diffraction Measurement Using a fully automated multipurpose horizontal powder X-ray diffractometer SmartLab (manufactured by Rigaku Corporation), measurements were taken using CuKα (λ=1.542 Å) as the radiation source at an output of 1.2 kW and an operating angle of 5 to 85°.
比較例1:3HB-K
R-3-ヒドロキシ酪酸(R-3HB)20g(0.19モル)と蒸留水30gとをビーカーに入れて混合し、R-3HB水溶液を作製した。別のビーカーに蒸留水20gを入れ、水酸化カリウム10.7 g(0.20モル)を入れ、混合した。R-3HB水溶液へ、水酸化カリウム水溶液を滴下し、pH9へ調整した。R-3HB水溶液へ蒸留水を添加し重量を136.1g、固形分を約20質量%に合わせた。これをスプレードライヤーにて乾燥し、R-3HBのカリウム塩の粉末を得た。スプレードライヤーには日本ビュッヒ製のB-290を用いた。
Comparative example 1: 3HB-K
20 g (0.19 mol) of R-3-hydroxybutyric acid (R-3HB) and 30 g of distilled water were placed in a beaker and mixed to prepare an R-3HB aqueous solution. 20 g of distilled water was placed in a separate beaker, and 10.7 g (0.20 mol) of potassium hydroxide was added and mixed. A potassium hydroxide aqueous solution was added dropwise to the R-3HB aqueous solution to adjust the pH to 9. Distilled water was added to the R-3HB aqueous solution to a weight of 136.1 g and a solids content of approximately 20% by mass. This was dried using a spray dryer to obtain a powder of the potassium salt of R-3HB. A B-290 spray dryer manufactured by Nippon Buchi was used.
得られたサンプルの粉末X線回折パターンからは、R-3HBのカリウム塩の結晶に由来する、以下の回折ピークが認められた:
回折角度2θ=6.38°(半値全幅0.10°)、7.14°、12.76°、18.20°、19.26°、19.52°、20.82°、22.46°、25.76°、26.78°、30.02°、31.10°、31.84°、32.28°、32.38°、35.12°。
The powder X-ray diffraction pattern of the obtained sample showed the following diffraction peaks derived from the crystals of the potassium salt of R-3HB:
Diffraction angles 2θ = 6.38° (full width at half maximum 0.10°), 7.14°, 12.76°, 18.20°, 19.26°, 19.52°, 20.82°, 22.46°, 25.76°, 26.78°, 30.02°, 31.10°, 31.84°, 32.28°, 32.38°, 35.12°.
比較例2:3HB-Ca
比較例1で使用する塩基を水酸化カリウムから水酸化カルシウムに変更し、同様にpH7の20質量%溶液を調製し乾燥することで、R-3HBのカルシウム塩の粉末を得た。得られたサンプルの粉末X線回折パターンからは、R-3HBのカルシウム塩に由来する、アモルファスに特徴的な以下のハローのみが認められた:
回折角度2θ=7.16°(半値全幅2.62°)、21.46°(半値全幅12.56°)。
Comparative example 2: 3HB-Ca
In Comparative Example 1, the base used was changed from potassium hydroxide to calcium hydroxide, and a 20% by mass solution of pH 7 was prepared and dried in the same manner to obtain a powder of calcium salt of R-3HB. The powder X-ray diffraction pattern of the obtained sample showed only the following halo, which is characteristic of an amorphous phase and is derived from the calcium salt of R-3HB:
Diffraction angle 2θ=7.16° (full width at half maximum 2.62°), 21.46° (full width at half maximum 12.56°).
比較例3:3HB-Mg
比較例1で使用する塩基を水酸化カリウムから酸化マグネシウムに変更し、同様にpH7の20質量%溶液を調製し乾燥することで、R-3HBのマグネシウム塩の粉末を得た。得られたサンプルの粉末X線回折パターンからは、R-3HBのマグネシウム塩に由来する、アモルファスに特徴的な以下のハローのみが認められた:
回折角度2θ=8.00°(半値全幅3.70°)、21.14°(半値全幅13.00°)。
Comparative example 3: 3HB-Mg
In Comparative Example 1, the base used was changed from potassium hydroxide to magnesium oxide, and a 20% by mass solution of R-3HB at pH 7 was prepared in the same manner as in Comparative Example 1, followed by drying to obtain a powder of the magnesium salt of R-3HB. The powder X-ray diffraction pattern of the obtained sample showed only the following halo, which is characteristic of an amorphous phase and is derived from the magnesium salt of R-3HB:
Diffraction angle 2θ=8.00° (full width at half maximum 3.70°), 21.14° (full width at half maximum 13.00°).
比較例4:3HB-Na
比較例1で使用する塩基を水酸化カリウムから水酸化ナトリウムに変更し、同様にpH7の20質量%溶液を調製し乾燥することで、R-3HBのナトリウム塩の粉末を得た。得られたサンプルの粉末X線回折パターンからは、R-3HBのナトリウム塩の結晶に由来する、以下の回折ピークが認められた:
回折角度2θ=6.70°(半値全幅0.18°)、7.08°(半値全幅0.18°)、8.34°、11.68°、12.08°、16.86°、18.76°、20.20°、20.64°、20.68°、22.08°、22.44°、23.14°、23.44°、27.60°、28.80°、28.88°、29.40°、30.00°、30.20°、30.26°、30.50°、33.18°、37.06°。
Comparative example 4: 3HB-Na
In Comparative Example 1, the base used was changed from potassium hydroxide to sodium hydroxide, and a 20% by mass solution of R-3HB at pH 7 was prepared in the same manner as in Comparative Example 1, followed by drying to obtain a powder of the sodium salt of R-3HB. The powder X-ray diffraction pattern of the obtained sample showed the following diffraction peaks derived from crystals of the sodium salt of R-3HB:
Diffraction angles 2θ = 6.70° (full width at half maximum 0.18°), 7.08° (full width at half maximum 0.18°), 8.34°, 11.68°, 12.08°, 16.86°, 18.76°, 20.20°, 20.64°, 20.68°, 22.08°, 22.44°, 23.14°, 23.44°, 27.60°, 28.80°, 28.88°, 29.40°, 30.00°, 30.20°, 30.26°, 30.50°, 33.18°, 37.06°.
実施例1:3HB-KCa
R-3-ヒドロキシ酪酸(R-3HB)20g(0.19モル)と蒸留水30gとをビーカーに入れて混合し、R-3HB水溶液を作製した。別のビーカーに蒸留水20gを入れ、水酸化カルシウム4.88 g(0.066モル)及び水酸化カリウム3.70g(0.066モル)を入れ、混合した。R-3HB水溶液へ、水酸化カリウム及び水酸化カルシウム混合水溶液を滴下し、pH9へ調整した。R-3HB水溶液へ蒸留水を添加し重量を124.3g、固形分を約20質量%に合わせた。これをスプレードライヤーにて乾燥し、R-3HBのカリウム及びカルシウムの混合塩であって、カリウム及びカルシウムのモル比が1:1である粉末を得た。スプレードライヤーには日本ビュッヒ製のB-290を用いた。
Example 1: 3HB-KCa
20 g (0.19 mol) of R-3-hydroxybutyric acid (R-3HB) and 30 g of distilled water were mixed in a beaker to prepare an R-3HB aqueous solution. 20 g of distilled water was placed in a separate beaker, and 4.88 g (0.066 mol) of calcium hydroxide and 3.70 g (0.066 mol) of potassium hydroxide were added and mixed. A mixed aqueous solution of potassium hydroxide and calcium hydroxide was added dropwise to the R-3HB aqueous solution, and the pH was adjusted to 9. Distilled water was added to the R-3HB aqueous solution to adjust the weight to 124.3 g and the solids content to approximately 20% by mass. This was dried using a spray dryer to obtain a powder of a potassium and calcium mixed salt of R-3HB, with a potassium to calcium molar ratio of 1:1. A B-290 spray dryer manufactured by Nippon Buchi was used.
得られたサンプルの粉末X線回折パターンからは、結晶に由来する回折は見られず、R-3HBのカリウム及びカルシウム混合塩に由来する、アモルファスに特徴的な以下のハローのみが認められた:
回折角度2θ=6.90°(半値全幅2.22°)、21.30°(半値全幅8.98°)。
The powder X-ray diffraction pattern of the obtained sample showed no diffraction due to crystals, and only the following halo characteristic of an amorphous substance, which was due to the potassium and calcium mixed salt of R-3HB:
Diffraction angle 2θ=6.90° (full width at half maximum 2.22°), 21.30° (full width at half maximum 8.98°).
実施例2:3HB-KMg1:1
実施例1で使用する水酸化カルシウムを酸化マグネシウムに変更し、同様にpH9の20質量%溶液を調製し乾燥することで、R-3HBのカリウム及びマグネシウムの混合塩であって、カリウム及びマグネシウムのモル比が1:1である粉末を得た。
Example 2: 3HB-KMg 1:1
The calcium hydroxide used in Example 1 was changed to magnesium oxide, and a 20% by mass solution of pH 9 was similarly prepared and dried, thereby obtaining a powder of a mixed salt of potassium and magnesium of R-3HB, in which the molar ratio of potassium to magnesium was 1:1.
得られたサンプルの粉末X線回折パターンからは、結晶に由来する回折は見られず、R-3HBのカリウム及びマグネシウム混合塩に由来する、アモルファスに特徴的な以下のハローのみが認められた。:
回折角度2θ=6.90°(半値全幅3.18°)、21.36°(半値全幅13.54°)。
The powder X-ray diffraction pattern of the obtained sample showed no diffraction due to crystals, and only the following halo characteristic of an amorphous substance, which was due to the potassium and magnesium mixed salt of R-3HB:
Diffraction angle 2θ=6.90° (full width at half maximum 3.18°), 21.36° (full width at half maximum 13.54°).
比較例5:3HB-KNa
実施例1で使用する水酸化カルシウムを水酸化ナトリウムに変更し、同様にpH9の20質量%溶液を調製し乾燥することで、R-3HBのカリウム及びナトリウムの混合塩であって、カリウム及びナトリウムのモル比が1:1である粉末を得た。
Comparative example 5: 3HB-KNa
The calcium hydroxide used in Example 1 was changed to sodium hydroxide, and a 20% by mass solution of pH 9 was similarly prepared and dried, thereby obtaining a powder of a mixed salt of potassium and sodium of R-3HB in which the molar ratio of potassium to sodium was 1:1.
得られたサンプルの粉末X線回折パターンからは、R-3HBのカリウム及びナトリウムの混合塩の結晶に由来する、以下の回折ピークが認められた:
回折角度2θ=6.54°(半値全幅0.18°)、6.80°(半値全幅0.10°)、13.62°、13.80°、18.26°、18.80°、19.98°、20.42°、20.78°、21.56°、21.90°、22.56°、23.36°、23.58°、24.38°、24.90°、25.76°、25.96°、26.32°、26.36°、26.42°、26.52°、27.08°、27.16°、27.40°、27.72°、29.20°、29.82°、29.86°、29.94°、30.08°、31.18°、31.26°、31.32°、31.48°、31.80°、31.90°、32.02°、32.06°、32.1°、32.18°、32.32°、33.82°、33.90°、34.00°、34.06°、34.42°、37.02°、37.54°、38.22°。
The powder X-ray diffraction pattern of the obtained sample showed the following diffraction peaks derived from crystals of a mixed salt of potassium and sodium R-3HB:
Diffraction angles 2θ = 6.54° (full width at half maximum 0.18°), 6.80° (full width at half maximum 0.10°), 13.62°, 13.80°, 18.26°, 18.80°, 19.98°, 20.42°, 20.78°, 21.56°, 21.90°, 22.56°, 23.36°, 23.58°, 24.38°, 24.90°, 25.76°, 25.96°, 26.32°, 26.36°, 26.42°, 26.52°, 27.08°, 27.16°, 27.40°, 27.72°, 29.20°, 29.82°, 29.86°, 29.94°, 30.08°, 31.18°, 31.26°, 31.32°, 31.48°, 31.80°, 31.90°, 32.02°, 32.06°, 32.1°, 32.18°, 32.32°, 33.82°, 33.90°, 34.00°, 34.06°, 34.42°, 37.02°, 37.54°, 38.22°.
実施例3:3HB-KMg1:4
実施例1で使用する水酸化カルシウムを水酸化マグネシウムに変更し、同様にpH9の20質量%溶液を調製し乾燥することで、R-3HBのカリウム及びマグネシウムの混合塩であって、カリウム及びマグネシウムのモル比が1:4である粉末を得た。
Example 3: 3HB-KMg 1:4
The calcium hydroxide used in Example 1 was changed to magnesium hydroxide, and a 20% by mass solution of pH 9 was similarly prepared and dried, thereby obtaining a powder of a mixed salt of potassium and magnesium of R-3HB in which the molar ratio of potassium to magnesium was 1:4.
得られたサンプルの粉末X線回折パターンからは、結晶に由来する回折は見られず、R-3HBのカリウム及びマグネシウム混合塩に由来する、アモルファスに特徴的なハローのみが観測された。 The powder X-ray diffraction pattern of the obtained sample showed no diffraction due to crystals, and only an amorphous halo characteristic of the potassium and magnesium mixed salt of R-3HB was observed.
実施例4:3HB-KMg2:3
実施例1で使用する水酸化カルシウムを水酸化マグネシウムに変更し、同様にpH9の20質量%溶液を調製し乾燥することで、R-3HBのカリウム及びマグネシウムの混合塩であって、カリウム及びマグネシウムのモル比が2:3である粉末を得た。
Example 4: 3HB-KMg 2:3
The calcium hydroxide used in Example 1 was changed to magnesium hydroxide, and a 20% by mass solution of pH 9 was similarly prepared and dried, thereby obtaining a powder of a mixed salt of potassium and magnesium of R-3HB in which the molar ratio of potassium to magnesium was 2:3.
得られたサンプルの粉末X線回折パターンからは、結晶に由来する回折は見られず、R-3HBのカリウム及びマグネシウム混合塩に由来する、アモルファスに特徴的なハローのみが観測された。 The powder X-ray diffraction pattern of the obtained sample showed no diffraction due to crystals, and only an amorphous halo characteristic of the potassium and magnesium mixed salt of R-3HB was observed.
実施例5:3HB-KMg3:2
実施例1で使用する水酸化カルシウムを水酸化マグネシウムに変更し、同様にpH9の20質量%溶液を調製し乾燥することで、R-3HBのカリウム及びマグネシウムの混合塩であって、カリウム及びマグネシウムのモル比が3:2である粉末を得た。
Example 5: 3HB-KMg 3:2
The calcium hydroxide used in Example 1 was changed to magnesium hydroxide, and a 20% by mass solution of pH 9 was similarly prepared and dried, thereby obtaining a powder of a mixed salt of potassium and magnesium of R-3HB in which the molar ratio of potassium to magnesium was 3:2.
得られたサンプルの粉末X線回折パターンからは、結晶に由来する回折は見られず、R-3HBのカリウム及びマグネシウム混合塩に由来する、アモルファスに特徴的なハローのみが観測された。 The powder X-ray diffraction pattern of the obtained sample showed no diffraction due to crystals, and only an amorphous halo characteristic of the potassium and magnesium mixed salt of R-3HB was observed.
比較例6:3HB-KMg4:1
実施例1で使用する水酸化カルシウムを水酸化マグネシウムに変更し、同様にpH9の20質量%溶液を調製し乾燥することで、R-3HBのカリウム及びマグネシウムの混合塩であって、カリウム及びマグネシウムのモル比が4:1である粉末を得た。
Comparative example 6:3HB-KMg4:1
The calcium hydroxide used in Example 1 was changed to magnesium hydroxide, and a 20% by mass solution of pH 9 was similarly prepared and dried, thereby obtaining a powder of a mixed salt of potassium and magnesium of R-3HB in which the molar ratio of potassium to magnesium was 4:1.
得られたサンプルの粉末X線回折パターンからは、R-3HBのカリウム及びマグネシウム混合塩の結晶に由来する、以下の回折ピークが認められた:
回折角度2θ=6.38°(半値全幅0.22°)、6.60°(半値全幅0.14°)。
The powder X-ray diffraction pattern of the obtained sample showed the following diffraction peaks derived from crystals of the potassium and magnesium mixed salt of R-3HB:
Diffraction angle 2θ=6.38° (full width at half maximum 0.22°), 6.60° (full width at half maximum 0.14°).
実施例6:3HB-NaCa
実施例1で使用する水酸化カリウムを水酸化ナトリウムに変更し、同様にpH9の20質量%溶液を調製し乾燥することで、R-3HBのナトリウム及びカルシウムの混合塩であって、ナトリウム及びカルシウムのモル比が1:1である粉末を得た。
Example 6: 3HB-NaCa
The potassium hydroxide used in Example 1 was changed to sodium hydroxide, and a 20% by mass solution of pH 9 was similarly prepared and dried, thereby obtaining a powder of a mixed salt of sodium and calcium of R-3HB in which the molar ratio of sodium to calcium was 1:1.
得られたサンプルの粉末X線回折パターンからは、結晶に由来する回折は見られず、R-3HBのナトリウム及びカルシウム混合塩に由来する、アモルファスに特徴的なハローのみが観測された。 The powder X-ray diffraction pattern of the obtained sample showed no diffraction due to crystals, and only an amorphous halo characteristic of the sodium and calcium mixed salt of R-3HB was observed.
実施例7:3HB-NaMg
実施例1で使用する水酸化カリウムを水酸化ナトリウムに変更し、水酸化カルシウムを水酸化マグネシウムに変更し、同様にpH9の20質量%溶液を調製し乾燥することで、R-3HBのナトリウム及びマグネシウムの混合塩であって、ナトリウム及びマグネシウムのモル比が1:1である粉末を得た。
Example 7: 3HB-NaMg
The potassium hydroxide used in Example 1 was changed to sodium hydroxide, and the calcium hydroxide was changed to magnesium hydroxide. Similarly, a 20% by mass solution of pH 9 was prepared and dried, thereby obtaining a powder of a mixed salt of sodium and magnesium of R-3HB in which the molar ratio of sodium to magnesium was 1:1.
得られたサンプルの粉末X線回折パターンからは、結晶に由来する回折は見られず、R-3HBのナトリウム及びマグネシウム混合塩に由来する、アモルファスに特徴的なハローのみが観測された。 The powder X-ray diffraction pattern of the obtained sample showed no diffraction due to crystals, and only an amorphous halo characteristic of the sodium and magnesium mixed salt of R-3HB was observed.
試験例1:吸湿性試験(その1)
実施例1~2及び比較例1~5で得られた粉末それぞれ1gを、恒温恒湿機内、25℃、湿度40%にて20時間保管し、その重量増加率を測定し、吸湿性を比較した。結果を図1に示す。
Test Example 1: Hygroscopicity Test (Part 1)
1 g of each of the powders obtained in Examples 1 and 2 and Comparative Examples 1 to 5 was stored in a thermo-hygrostat at 25°C and 40% humidity for 20 hours, and the weight gain was measured to compare the hygroscopicity. The results are shown in Figure 1.
この結果、比較例1のカリウム単独塩は吸湿性が高く、保管に適さないことが理解できる。また、比較例4のナトリウム単独塩の吸湿性は低かったものの、カリウムとの混合塩とした場合には吸湿性が高いため、カリウムとナトリウムとを混合しても吸湿性の低減効果は得られなかった。それに対して、実施例1及び2では、カリウムとマグネシウム又はカルシウムとの混合塩、つまり、アルカリ金属とアルカリ土類金属との混合塩を採用しているため、カリウム単独塩と比較して吸湿性を大幅に低減することができた。なかでも、実施例1のカリウムとカルシウムとの混合塩においては、比較例2~3のカルシウム単独塩及びマグネシウム単独塩と同程度又はそれ以上にまで吸湿性を低減することができた。このため、本発明では、アルカリ金属とアルカリ土類金属との混合塩を採用しているため、吸湿性を大幅に低減することができ、製造及び保管に適しているとともに、摂取目安量の多いアルカリ金属塩を含んでいるためにヒドロキシアルカン酸の摂取量を増大させることが期待できる。 As a result, it can be seen that the potassium salt of Comparative Example 1 is highly hygroscopic and unsuitable for storage. Furthermore, while the sodium salt of Comparative Example 4 had low hygroscopicity, its mixed salt with potassium exhibited high hygroscopicity, and mixing potassium and sodium did not result in a reduction in hygroscopicity. In contrast, Examples 1 and 2 used mixed salts of potassium and magnesium or calcium, i.e., mixed salts of alkali metals and alkaline earth metals, which significantly reduced hygroscopicity compared to potassium salt alone. In particular, the potassium and calcium mixed salt of Example 1 was able to reduce hygroscopicity to the same level or even greater than the calcium salt and magnesium salt of Comparative Examples 2 and 3. Therefore, the present invention, which uses mixed salts of alkali metals and alkaline earth metals, significantly reduced hygroscopicity and is suitable for production and storage, and is expected to increase the intake of hydroxyalkanoic acid because it contains alkali metal salts with a high recommended intake amount.
試験例2:吸湿性試験(その2)
実施例2~5、並びに比較例1、3及び6で得られた粉末それぞれ1gを、恒温恒湿機内、25℃、湿度40%にて20時間保管し、その重量増加率を測定し、吸湿性を比較した。結果を図2に示す。
Test Example 2: Hygroscopicity Test (Part 2)
1 g of each of the powders obtained in Examples 2 to 5 and Comparative Examples 1, 3, and 6 was stored in a thermo-hygrostat at 25°C and 40% humidity for 20 hours, and the weight gain was measured to compare the hygroscopicity. The results are shown in Figure 2.
この結果、実施例2~5では、マグネシウムの含有量が十分であるため、同様に吸湿性を低減することができていたが、比較例6では、マグネシウムの含有量が不十分であるため、吸湿性の低減効果は十分とは言えなかった。このため、本発明では、アルカリ金属及びアルカリ土類金属の含有量を所定範囲としているため、吸湿性を大幅に低減することができ、製造及び保管に適しているとともに、摂取目安量の多いアルカリ金属塩を含んでいるためにヒドロキシアルカン酸の摂取量を増大させることが期待できる。 As a result, in Examples 2 to 5, the magnesium content was sufficient, and thus hygroscopicity was similarly reduced; however, in Comparative Example 6, the magnesium content was insufficient, and therefore the effect of reducing hygroscopicity was not sufficient. Therefore, in the present invention, the alkali metal and alkaline earth metal contents are set within a specified range, thereby significantly reducing hygroscopicity, making it suitable for manufacturing and storage, and since it contains alkali metal salts with a high recommended intake amount, it is expected to increase the intake of hydroxyalkanoic acid.
試験例3:水蒸気の吸着等温線
高精度蒸気吸着量測定装置BELSORP-aqua3(マイクロトラック・ベル株式会社製)を用いて、実施例1~2及び6~7、並びに比較例1及び4~5で得られた粉末について、25℃、平衡待ち時間300秒における水蒸気の吸着等温線を測定した。結果を図3及び4に示す。
Test Example 3: Water Vapor Adsorption Isotherm Using a high-precision vapor adsorption measuring device BELSORP-aqua3 (manufactured by Microtrac BEL Co., Ltd.), water vapor adsorption isotherms were measured at 25°C and an equilibrium waiting time of 300 seconds for the powders obtained in Examples 1 to 2, 6 to 7, and Comparative Examples 1 and 4 to 5. The results are shown in Figures 3 and 4.
この結果、比較例1、4及び5では、吸着量が大幅に増大する相対湿度点が存在するが、実施例1~2及び6~7ではそのような傾向はなく、緩やかに吸着量が増大した。このため、本発明では、高湿度環境においても、製造及び保管に適しているとともに、摂取目安量の多いアルカリ金属塩を含んでいるためにヒドロキシアルカン酸の摂取量を増大させることが期待できる。 As a result, in Comparative Examples 1, 4, and 5, there was a relative humidity point at which the amount of adsorption increased significantly, but in Examples 1-2 and 6-7, no such tendency was observed, and the amount of adsorption increased gradually. Therefore, the present invention is suitable for production and storage even in high-humidity environments, and because it contains alkali metal salts with a high recommended intake amount, it is expected to increase the intake of hydroxyalkanoic acids.
Claims (12)
前記アルカリ金属及びアルカリ土類金属の総量を100モル%として、前記3-ヒドロキシ酪酸アルカリ金属塩の含有量が、アルカリ金属量に換算して20~60モル%であり、前記3-ヒドロキシ酪酸アルカリ土類金属塩の含有量が、アルカリ土類金属量に換算して40~80モル%であり、且つ、
非晶質である、
3-ヒドロキシ酪酸塩組成物。 A 3-hydroxybutyrate composition containing an alkali metal salt of 3-hydroxybutyrate and an alkaline earth metal salt of 3-hydroxybutyrate ,
The content of the alkali metal salt of 3-hydroxybutyric acid is 20 to 60 mol % in terms of the amount of alkali metal, and the content of the alkaline earth metal salt of 3-hydroxybutyric acid is 40 to 80 mol % in terms of the amount of alkaline earth metal, where the total amount of the alkali metal and alkaline earth metal is 100 mol %; and
is amorphous,
3-hydroxybutyrate composition.
3-ヒドロキシ酪酸と、アルカリ金属及びアルカリ土類金属とを溶液中で混合する工程を備え、
アルカリ金属及びアルカリ土類金属の総量を100モル%として、前記混合水溶液中のアルカリ金属の含有量が20~60モル%であり、前記混合溶液中のアルカリ土類金属塩の含有量が40~80モル%となるように調整する、製造方法。 A method for producing the 3-hydroxybutyrate composition according to any one of claims 1 to 6 or the dietary supplement according to claim 7 , comprising:
The method comprises the step of mixing 3-hydroxybutyric acid with an alkali metal and an alkaline earth metal in a solution,
and adjusting the content of the alkali metal in the mixed aqueous solution to 20 to 60 mol % and the content of the alkaline earth metal salt in the mixed solution to 40 to 80 mol %, where the total amount of the alkali metal and alkaline earth metal is 100 mol %.
得られた混合物を濃縮及び/又は乾燥する工程
を備える、請求項8~10のいずれか1項に記載の製造方法。 After said mixing,
The method according to any one of claims 8 to 10 , further comprising a step of concentrating and/or drying the resulting mixture.
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