JP2004231749A - スフィンゴ糖脂質含有組成物及びその製造方法 - Google Patents

スフィンゴ糖脂質含有組成物及びその製造方法 Download PDF

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健次 宮西
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Abstract

【課題】べとつきやダマ形成などの問題のない粉末状のスフィンゴ糖脂質含有組成物を効率よく得る。
【解決手段】以下の(a)及び(b)の性質を有する水以外の溶媒が、容量比で水に対し、1/50以上、3倍以下の割合で共存する状態において、スフィンゴ糖脂質含有物とβ−シクロデキストリン又は/及びγ−シクロデキストリンなどの環状オリゴ糖を接触させたのち、乾燥することにより粉末状のスフィンゴ糖脂質含有組成物を得る。
(a)水と相互溶解すること
(b)水との共存下又は無水状態において、使用する環状オリゴ糖に包接されること
【選択図】 なし

Description

【0001】
【発明が属する技術分野】
本発明は、粉末状のスフィンゴ糖脂質含有組成物及びその製造方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
スフィンゴ糖脂質なかでもモノグルコシルセラミドは、植物組織細胞膜等に広範囲に存在し、植物組織体より、有機溶媒抽出により、スフィンゴ糖脂質を含有する組成物を得ることは公知の技術である。近年、このようなモノグルコシルセラミドを含む抽出物、特に植物組織由来のものは、この化合物の特長である、ヒトを含む哺乳動物の皮膚角質層の水和改善効果ゆえに、肌の保湿効果のある食品素材、もしくは化粧品素材として利用されつつある。
【0003】
植物組織より抽出されるスフィンゴ糖脂質含有組成物は、その肌保湿効果を損なわない、公知の方法により、食品乃至化粧品に添加されている。中でも、焼き菓子やタブレットといった固形食品や、ファンデーションなどの固形化粧品に添加される場合、抽出により得られたスフィンゴ糖脂質組成物を、何らかの方法で粉末化したものを添加する方法が、最も好適に用いられる手段であるといえる。
【0004】
しかし、植物組織体よりスフィンゴ糖脂質を抽出するには、有機溶媒を用いる必要があり(例えば、特許文献1参照)、このとき同時に他の脂質成分も抽出されるため、植物組織体より得られるスフィンゴ糖脂質含有組成物は、通常、オイル状の高粘性液体もしくは蝋状の半固形物であり、極めて粉末化しがたい問題があった。さらに具体的には、当該スフィンゴ糖脂質類含有組成物を固形食品や固形化粧品に応用する場合、賦形剤を用いた粉末化という頻用の手法に関しては、先行特許では、実施例で紹介されている程度にしか見あたらないが(例えば、特許文献2参照)、スフィンゴ糖脂質含有組成物に対し、9〜10倍質量という大量の賦形剤を加えた例が示されているのみで、スフィンゴ糖脂質含有組成物に対し、これより少ない量の賦形剤を用いての粉末化の先行例は見あたらない。
【0005】
【特許文献1】
特開2002−38183号公報
【特許文献2】
特開平11−113530号公報
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、保湿効果を有する有用なスフィンゴ糖脂質含有物を、べとつきやダマ形成ない粉末として得ることを目的とするものである。
【0007】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、上記課題を解決するため、スフィンゴ糖脂質含有物を粉末化する際に添加する賦形剤について検討を加えた結果、特定の物質を賦形剤とし特定の条件下で粉末化を行えば、なるべく少ない量の添加で、効率よく、べとつきやダマ形成などの問題のない粉末を得ることができることを見出し、本発明を完成させるに至った。
【0008】
すなわち、本発明の第一は、環状オリゴ糖を賦形剤として含み、粉末状であることを特徴とするスフィンゴ糖脂質含有組成物を要旨とするものであり、好ましくは、環状オリゴ糖が、β−シクロデキストリン又は/及びγ−シクロデキストリンである。本発明の第二は、以下の(a)及び(b)の性質を有する水以外の溶媒が、容量比で水に対し、1/50以上、3倍以下の割合で共存する状態において、スフィンゴ糖脂質含有物と環状オリゴ糖を接触させたのち、乾燥することを特徴とする請求項1〜3に記載されたいずれかのスフィンゴ糖脂質含有組成物の製造方法。
(a)水と相互溶解すること
(b)水との共存下又は無水状態において、使用する環状オリゴ糖に包接されること
【0009】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を詳細に説明する。
本発明におけるスフィンゴ糖脂質は、微生物を含む動植物組織体に含まれるものであり、溶媒抽出による公知の方法によって得られるものである(例えば、特開2002−38183号参照)。抽出原料としては、病原菌やウイルスの問題を考慮すると、植物組織体が好ましい。さらに含有量などを考慮するとこんにゃく芋が好ましく、具体的にはこんにゃく芋、こんにゃく精粉、こんにゃく荒粉、こんにゃくトビ粉などが挙げられる。
本発明においては、スフィンゴ糖脂質の成分中、モノグルコシルセラミドが0.1〜90質量%含有されているものが好ましく、さらに、1.0〜30質量%含まれているものが好ましく用いられる。
【0010】
本発明において、スフィンゴ糖脂質含有物の粉末化に用いる賦形剤は、環状オリゴ糖であることが必要であり、その誘導体も用いることが可能である。具体的には、α−、β−、γ−の各シクロデキストリンおよびそのメチル誘導体、ヒドロキシプロピル誘導体やスルホブチルエーテル誘導体などの、修飾シクロデキストリン類、デキストリン類の重合度が8を越えるような高重合度シクロデキストリン類などが挙げられる。この中では、世界的に生産量が多く、価格も安いβ−シクロデキストリン若しくはγ−シクロデキストリン又はこれらの混合物が好適に用いられる。
【0011】
本発明の粉末状のスフィンゴ糖脂質含有組成物中の賦形剤は、10〜90質量%含有していることが好ましく、30〜80質量%がさらに好ましい。
【0012】
本発明の粉末状のスフィンゴ糖脂質含有組成物は、べとつきやダマ形成性のない粉末であり、粒度は、用いる粉末化装置により異なってくるが、概ね5mm以下のものが出来る。また、得られた粉末は、任意の粉砕機により、さらに細かくすることが可能である。そのような粉砕機としては、石臼、ボールミル、カッターミルなどが挙げられる。
【0013】
本発明の製造方法は、水と水以外の溶媒の共存下に、スフィンゴ糖脂質含有物と上記の環状オリゴ糖を接触させ、その後乾燥して粉末化することにより粉末状のスフィンゴ糖脂質含有組成物を得る方法である。
本発明の製造方法に用いられる水以外の溶媒は、(a)水と相互溶解すること、及び(b)水との共存下又は無水状態において、使用する環状オリゴ糖に包接されること、の性質を満たすものである。さらに、より色調の均一な粉末をより速く、収率よく得るためには、なるべく、スフィンゴ糖脂質混合物をよりよく溶解あるいは均一に分散させられるもの、沸点が低く、容易に留去が可能なもの、環状オリゴ糖とあまりにも強く相互作用をしないもの(すなわち、包接に伴うギブスエネルギーの減少が小さいもの)が好ましい。そのような溶媒としては、たとえば、環状オリゴ糖がβ−シクロデキストリンあるいは、γ−シクロデキストリン、もしくはこれらの混合物のいずれかの場合、エタノール、n−ブタノール、イソプロパノールなどが挙げられ、特に、最終的に得られる粉末を経口用途に用いる場合は、この中では、エタノールが最も好ましく用いられる。
【0014】
水と上記した水以外の溶媒との割合は、溶媒が水に対し容量比で1/50以上、3倍以下であることが必要であり、1/20以上、2倍以下であることが好ましい。上記した水以外の溶媒が、容量比で水の3倍を超えると、できあがる粉末がべとつき、固着してしまうおそれがあり、逆に溶媒が水に対し1/50未満であると、粉末化の進行が遅くなるおそれがあり、どちらも採用できない。
【0015】
水及び水以外の溶媒を併せた総量は、賦形剤として用いる環状オリゴ糖が、充分分散するに足りる量であることが望ましいが、不必要に溶媒量を増やすと、粉末化完了までの必要時間がいたずらに延びてしまう。好適な水および溶媒の総量は、環状オリゴ糖1重量部(g)に対し、1倍量(mL)以上、50倍量(mL)以下、さらに好適には1倍量(mL)以上、20倍量(mL)以下である。
【0016】
賦形剤の添加量は、スフィンゴ糖脂質含有物1重量部に対して、好ましくは1/10重量部以上、10重量部以下、より好ましくは1/2重量部以上、5重量部以下となるようにする。
【0017】
スフィンゴ糖脂質含有物、環状オリゴ糖、溶媒及び水はあらかじめよく混合しておいてから乾燥することが望ましい。この際、この4種類の物質の混合順序は、スフィンゴ糖脂質含有物が、溶解乃至均一分散する範囲内で、任意でよく、この条件が満たされている限り、いずれの順序で混合していっても白濁乳液状乃至、元のスフィンゴ糖脂質含有物が着色している場合は、その着色がかかった乳液状ゾルとなる。全体が均一となったら撹拌をやめ、乳液状ゾルをそのまま静置する。
静置後数分以内に、乳液状ゾルは、急激な粘度上昇を起こし、均一なまま粘液状〜半固形状に固まり、賦形剤の沈降などは見られなくなる。この状態で乾燥を開始すれば、べとつきや表面付着性、ダマ形成性のない粉末状のスフィンゴ糖脂質含有組成物が得られる。
【0018】
乾燥することによる粉末化の方法は、特に限定されず、公知の方法を任意に使うことが出来る。そのような方法および装置としては、スプレードライ法、減圧下での混合撹拌、ドラムドライヤーや、横軸回転型乾燥機のような薄膜型乾燥装置を用いる方法、振動乾燥装置を用いる方法などが挙げられる。スフィンゴ糖脂質含有組成物中に含まれる成分の融点、分解温度などを考慮すると、この中では、スフィンゴ糖脂質含有組成物が高温にさらされる恐れの少ない、粉末化容器内部が減圧状態となるような装置である、減圧下での混合撹拌装置、薄膜型乾燥装置、振動乾燥機などを用いる方法がより好ましい。
【0019】
具体的な条件としては、内部を減圧に出来るジャケット付混合撹拌装置を用いる場合、均一ゾルを仕込んで、乾燥装置内温が、好ましくは常温以上100℃以下、より好ましくは30℃以上80℃以下となるような条件で、減圧下、撹拌を行いながら、乾燥、粉砕を行うようにすればよい。また、ドラムドライヤーのような薄膜型乾燥装置を用いる場合、ドラムドライヤーのドラム表面のように、被粉末化物が薄膜を形成する表面の温度を、好ましくは70〜120℃、さらに好ましくは、80〜110℃とし、減圧下、被粉末化物を投入すればよい。
【0020】
また、本発明の製造方法においては、他の賦形剤、表面潤滑剤などの、他の粉末化助剤を別途加えながら、粉末化することも出来る。そのような粉末化助剤として、デキストリン、コーンスターチ、セルロースなどの多糖類、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、シリカ、アルミナなどの無機微粒子などが挙げられる。
【0021】
上記により得られた粉末は、さらに細かくするため、粉砕機等で粉砕することも出来る。そのような粉砕装置・粉砕方法として、石臼、凍結粉砕器、カッターミル、ボールミルなどの公知の装置・方法が可能である。
【0022】
最終的に得られる粉末状のスフィンゴ糖脂質含有組成物は、べとつき、付着性のないさらさらの粉であり、乾燥雰囲気下でなくとも、長期間の保存によるダマの形成などは見られないものである。
【0023】
本発明のスフィンゴ糖脂質含有組成物の粉末は、食品をはじめ、医薬品その他の製剤物、あるいは、化粧品などに配合可能である。配合するにあたって望ましい形態は、クッキー、ビスケットなどの焼き菓子類やパン、うどん、パスタなどの麺類、チュアブル、タブレット、錠剤、カプセル製剤などが考えられる。
【0024】
【実施例】
以下、本発明を実施例により具体的に説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。
なお、製造装置(粉末化装置)として以下のものを用いた。
(1)減圧混合撹拌器タイプ:株式会社カワタ製 スーパーミキサー SMV−20A型
(2)ドラムドライヤータイプ:中央化工機株式会社製 DD−1型
【0025】
また、スフィンゴ糖脂質の定量方法は以下の通りである。
スフィンゴ糖脂質の定量には高速液体クロマトグラフィー(HPLC)を用いた。Waters社製 LC Module1を用い、カラムはGLサイエンス社製Inertsil SIL100Aを用いた。溶媒はクロロホルム:メタノール=9:1(容量比)を用い、流速1.0mL/分で25℃で測定した。検出には光散乱検出器(ALLTECH社製 500ELSD)を用いた。
【0026】
実施例1
こんにゃくトビ粉1kgを、エタノール2Lを用いて、2時間抽出し、溶媒留去後の抽出物10.3g(スフィンゴ糖脂質含有率6.43重量%)を得た。この抽出物を、40mLのエタノールに溶かし濃褐色の溶液Aとした。これとは別に、βーシクロデキストリン20gを水20mLと混ぜ合わせ、ペーストBを得た。溶液Aの中にペーストBをよくかき混ぜながら導入し、均一になるまでよくかき混ぜ、肌色のゾルCを得た。この肌色のゾルCは、5分間の静置により、生クリーム状に固まるのを確認した後、70℃で、8時間真空乾燥した後、粉砕器(家庭用ミル)で粉砕し、黄色の均一な色調を有する粉末30.1gを得た。得られた粉末は、べとつきがなく、少量を、ポリエチレン手袋をした手でこねたが、ダマにはならなかった。
【0027】
実施例2
こんにゃくトビ粉1kgを、エタノール2Lを用いて、2時間抽出し、溶媒留去後の抽出物10.3g(スフィンゴ糖脂質含有率6.43重量%)を得た。この抽出物を、エタノール30mLに溶解させ、水80mL中で水洗を2時間行った後、食塩15gを加え、加熱沸騰させ、水相上部に浮上してきた油相を回収した。回収油相をエタノール30mLに溶かし、不溶分除去の後、エタノール可溶分6.6gを回収した(スフィンゴ糖脂質含有率9.32重量%)。これを40mLのエタノールに溶かし濃褐色の溶液Aとした。これとは別に、βーシクロデキストリン20gを水20mLと混ぜ合わせ、ペーストBを得た。溶液Aの中にペーストBをよくかき混ぜながら導入し、均一になるまでよくかき混ぜ、肌色のゾルCを得た。この肌色のゾルCは、5分間の静置により、生クリーム状に固まるのを確認した後、70℃で、8時間真空乾燥した後、粉砕器(家庭用ミル)で粉砕し、黄色の均一な色調を有する粉末30.1gを得た。得られた粉末は、べとつきがなく、少量を、ポリエチレン手袋をした手でこねたが、ダマにはならなかった。
【0028】
実施例3
こんにゃくトビ粉1kgを、エタノール2Lを用いて、2時間抽出し、溶媒留去後の抽出物10.3g(スフィンゴ糖脂質含有率6.43重量%)を得た。この抽出物を、エタノール30mLに溶解させ、水80mL中で水洗を2時間行った後、食塩15gを加え、加熱沸騰させ、水相上部に浮上してきた油相を回収した。回収油相をエタノール30mLに溶かし、不溶分除去の後、エタノール可溶分6.6gを回収した(スフィンゴ糖脂質含有率9.32重量%)。これを40mLのエタノールに溶かし濃褐色の溶液Aとした。これとは別に、γーシクロデキストリン20gを水20mLと混ぜ合わせ、ペーストBを得た。溶液Aの中にペーストBをよくかき混ぜながら導入し、均一になるまでよくかき混ぜ、肌色のゾルCを得た。この肌色のゾルCは、5分間の静置により、生クリーム状に固まるのを確認した後、70℃で、8時間真空乾燥した後、粉砕器(家庭用ミル)で粉砕し、黄色の均一な色調を有する粉末30.3gを得た。得られた粉末は、べとつきがなく、少量を、ポリエチレン手袋をした手でこねたが、ダマにはならなかった。
【0029】
実施例4
こんにゃくトビ粉50kgを、エタノール100Lを用いて、2時間抽出し、溶媒留去後の抽出物496g(スフィンゴ糖脂質含有率6.63重量%)を得た。この抽出物を、2Lのエタノールに溶かし濃褐色の溶液Aとした。これとは別に、βーシクロデキストリン1kgを水1Lと混ぜ合わせ、ペーストBを得た。株式会社カワタ製スーパーミキサーSMV−20A型の本体に、溶液Aを投入し、さらにペーストBを、かき混ぜながら導入した後、均一になるまでよくかき混ぜ、肌色のゾルCを得た。この肌色のゾルCは、5分間の静置により、生クリーム状に固まるのを確認した後、ジャケット循環水温度70℃で、8時間減圧下で撹拌を行い、最終的に、黄肌色の均一な色調を有する、粉末1449gを払い出した。得られた粉末は、べとつきがなく、少量を、ポリエチレン手袋をした手でこねたが、ダマにはならなかった。
【0030】
実施例5
こんにゃくトビ粉50kgを、エタノール100Lを用いて、2時間抽出し、溶媒留去後の抽出物496g(スフィンゴ糖脂質含有率6.63重量%)を得た。この抽出物を、2Lのエタノールに溶かし濃褐色の溶液Aとした。これとは別に、βーシクロデキストリン1kgを水1Lと混ぜ合わせ、ペーストBを得た。空のタンクに、溶液Aを投入し、さらにペーストBを、かき混ぜながら導入した後、均一になるまでよくかき混ぜ、肌色のゾルCを得た。この肌色のゾルCは、5分間の静置により、生クリーム状に固まるのを確認した後、中央化工機株式会社製ドラムドライヤーDD−1型で粉末化を行った。内部を減圧にし、ドラム表面温度を95℃に、ドラムを1回転/分に設定し、生クリーム状に固まったゾルCを上部ホッパーから順次投入し、順次粉末化を行っていったところ、最終的に、黄肌色の均一な色調を有する、粉末1481gを払い出した。得られた粉末は、べとつきがなく、少量を、ポリエチレン手袋をした手でこねたが、ダマにはならなかった。
【0031】
実施例6
脱脂米糠1kgを、エタノール2Lを用いて、2時間抽出し、溶媒留去後の抽出物14.2g(スフィンゴ糖脂質含有率1.41重量%)を得た。この抽出物を、60mLのエタノールに溶かし黄褐色の溶液Aとした。これとは別に、βーシクロデキストリン40gを水40mLと混ぜ合わせ、ペーストBを得た。溶液Aの中にペーストBをよくかき混ぜながら導入し、均一になるまでよくかき混ぜ、薄黄色のゾルCを得た。このゾルCは、5分間の静置により、生クリーム状に固まるのを確認した後、70℃で、8時間真空乾燥した後、粉砕器(家庭用ミル)で粉砕し、薄黄色の均一な色調を有する粉末51.8gを得た。得られた粉末は、べとつきがなく、少量を、ポリエチレン手袋をした手でこねたが、ダマにはならなかった。
【0032】
比較例1
こんにゃくトビ粉1kgを、エタノール2Lを用いて、2時間抽出し、溶媒留去後の抽出物10.3g(スフィンゴ糖脂質含有率6.43重量%)を得た。この抽出物を、100mLのエタノールに溶かし褐色の溶液Aとした。これとは別に、βーシクロデキストリン20gを水20mLと混ぜ合わせ、ペーストBを得た。溶液Aの中にペーストBをよくかき混ぜながら導入し、均一になるまでよくかき混ぜ、肌色のゾルCを得た。この肌色のゾルCは、撹拌をやめるとすぐに、シクロデキストリンの沈殿を生じ透明な上清と分離し、全体の粘度が上昇することもなかった。ゾルCをそのまま70℃で、8時間真空乾燥した後、粉砕器(家庭用ミル)で粉砕し、黄土色の、やや濃淡のまだらのある色調を有する物質26.6gを得たが、粉砕器側面に、べっとりとこびりついた粘着性の高い未粉砕物も見受けられた。得られたものは、べとつきが強く、少量を、ポリエチレン手袋をした手でこねたが、ダマになり、元の粉末状態に戻すことは出来なかった。
【0033】
比較例2
こんにゃくトビ粉1kgを、エタノール2Lを用いて、2時間抽出し、溶媒留去後の抽出物10.3g(スフィンゴ糖脂質含有率6.43重量%)を得た。この抽出物を、40mLのエタノールに溶かし褐色の溶液Aとした。これとは別に、コーンスターチ20gを水20mLと混ぜ合わせ、ペーストBを得た。溶液Aの中にペーストBをよくかき混ぜながら導入し、均一になるまでよくかき混ぜ、肌色のゾルCを得た。この肌色のゾルCは、撹拌をやめるとすぐに、コーンスターチの沈殿を生じ透明な上清と分離し、全体の粘度が上昇することもなかった。ゾルCをそのまま70℃で、8時間真空乾燥した後、粉砕器(家庭用ミル)で粉砕し、黄土色の、やや濃淡のまだらのある色調を有する物質27.2gを得たが、粉砕器側面に、べっとりとこびりついた粘着性の高い未粉砕物も見受けられた。得られたものは、べとつきが強く、少量を、ポリエチレン手袋をした手でこねたが、ダマになり、元の粉末状態に戻すことは出来なかった。
【0034】
比較例3
こんにゃくトビ粉1kgを、エタノール2Lを用いて、2時間抽出し、溶媒留去後の抽出物10.3g(スフィンゴ糖脂質含有率6.43重量%)を得た。この抽出物を、40mLのテトラヒドロフランに溶かし褐色の溶液Aとした。これとは別に、βーシクロデキストリン20gを水20mLと混ぜ合わせ、ペーストBを得た。溶液Aの中にペーストBをよくかき混ぜながら導入したが、充分混合しても、均一なゾルとはならず、シクロデキストリンの不規則な大きさのダマが沈降し、上部に溶液が浮いた状態の不安定なゾルCを得た。この、ゾルCをそのまま70℃で、8時間真空乾燥した後、粉砕器(家庭用ミル)で粉砕したが、黄土色の、べとつきの強いダマが形成されるだけで、粉末まで砕くことは出来なかった。
【0035】
【発明の効果】
本発明によれば、スフィンゴ糖脂質類含有組成物の粉末化において、べとつきが強い、表面の付着性の高さゆえ、ダマになりやすいといった、従来の問題点が全くない、さらさらの粉末を得ることが出来る。

Claims (4)

  1. 環状オリゴ糖を賦形剤として含み、粉末状であることを特徴とするスフィンゴ糖脂質含有組成物。
  2. 環状オリゴ糖が、β−シクロデキストリン又は/及びγ−シクロデキストリンである請求項1記載のスフィンゴ糖脂質含有組成物。
  3. スフィンゴ糖脂質含有組成物が、こんにゃく芋、こんにゃく精粉、こんにゃく荒粉及びこんにゃくトビ粉からなる群から選ばれる少なくとも1種の原料から、溶媒抽出により得られたものである請求項1又は2に記載のスフィンゴ糖脂質含有組成物。
  4. 以下の(a)及び(b)の性質を有する水以外の溶媒が、容量比で水に対し、1/50以上、3倍以下の割合で共存する状態において、スフィンゴ糖脂質含有物と環状オリゴ糖を接触させたのち、乾燥することを特徴とする請求項1〜3に記載されたいずれかのスフィンゴ糖脂質含有組成物の製造方法。
    (a)水と相互溶解すること
    (b)水との共存下又は無水状態において、使用する環状オリゴ糖に包接されること
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