WO2023190689A1 - 混合粉体の製造方法、混合粉体、粉体、及び、粉体培地 - Google Patents
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Definitions
- the present invention relates to a method for producing a mixed powder, a mixed powder, a powder, and a powder culture medium.
- Patent Document 1 In order to improve the solubility of poorly soluble culture media, a method has been proposed in which an aqueous solution is prepared with other components and then freeze-dried (Patent Document 1).
- the object of the present invention is to provide a powder manufacturing method for obtaining powder, the above-mentioned powder, and a powder culture medium containing the same.
- the present inventor found that the above-mentioned problems could be solved by using at least one component selected from the group consisting of tryptophan, threonine, and serine as the second component, and the present invention was achieved. Ta. That is, the present inventor found that the above problem could be solved by the following configuration.
- a method for producing a mixed powder comprising a powdering step of drying the solution to obtain a mixed powder of cystine and the specific component.
- heating is used for melting in the dissolving step.
- the powdering step described in (1) to (3) above is a step of drying the solution by spray drying and/or a step of drying the solution by heating and reducing pressure.
- a powder medium comprising the mixed powder or powder according to any one of (6) to (8) above.
- cystine which is poorly soluble, has excellent solubility and has a neutral liquid property (pH 6.0 to 8.5) when dissolved in water. It is possible to provide a method for producing powder for obtaining powder, the above-mentioned powder, and a powder culture medium containing the same.
- a numerical range expressed using " ⁇ " means a range that includes the numerical values written before and after " ⁇ " as the lower limit and upper limit.
- each component may be used alone or in combination of two or more.
- the content of the component refers to the total content unless otherwise specified.
- the method for manufacturing mixed powder of the present invention (hereinafter also simply referred to as “the manufacturing method of the present invention") is as follows: A dissolving step of obtaining a solution containing cystine and the specific component by dissolving cystine and at least one specific component selected from the group consisting of tryptophan, threonine, and serine in a solvent; The method for producing a mixed powder includes a powdering step of drying the solution to obtain a mixed powder of cystine and the specific component.
- certain components exhibit excellent solubility. Therefore, according to the present invention, it is considered that a powder in which cystine and a highly soluble specific component are mixed at the molecular level can be obtained. As a result, it is considered that the mixed powder obtained by the production method of the present invention exhibits excellent solubility. This is also inferred from the fact that simply mixing cystine and a specific component does not improve solubility.
- the dissolving step is a step of obtaining a solution containing cystine and the specific component by dissolving cystine and the specific component in a solvent.
- the amount of cystine mixed with the solvent is not particularly limited, but in order to achieve better effects of the present invention, when heating is used for dissolution, it is preferably 0.01 to 100 g/L, and 0.05 to 10 g/L. More preferably, it is 0.1 to 2 g/L, and when an alkali is used for dissolution, it is preferably 0.1 to 1000 g/L, and more preferably 1 to 200 g/L. It is preferably 10 to 100 g/L, and more preferably 10 to 100 g/L.
- the specific component is at least one selected from the group consisting of tryptophan, threonine, and serine.
- the specific component is preferably threonine or serine, and more preferably threonine, because the effects of the present invention are more excellent.
- the amount of the specific component mixed with the solvent is not particularly limited, but in order to achieve better effects of the present invention, when heating is used for dissolution, it is preferably 0.01 to 1000 g/L, and 0.1 to 100 g/L. More preferably, it is 1 to 5 g/L, and when an alkali is used for dissolution, it is preferably 1 to 3000 g/L, more preferably 10 to 2000 g/L, and 100 g/L is more preferable. More preferably, it is 1000 g/L.
- the mixing ratio of the specific component to cystine is preferably from 0.1 to 100, and from 0.5 to 100, in terms of mass ratio, because the effects of the present invention are better. It is more preferably 80, even more preferably 1 to 60, particularly preferably 2 to 40, and most preferably 5 to 20. Note that, hereinafter, the mixing ratio of the second component to cystine (mixing amount of second component/mixing amount of cystine) (mass ratio) is also simply referred to as "mixing ratio.”
- the solvent used in the dissolution step is not particularly limited, but water or a hydrophilic solvent is preferable, and water is more preferable because the effects of the present invention are better. Further, it may be liquefied upon heating, or may be solid at room temperature.
- the hydrophilic solvent is not particularly limited as long as it is a hydrophilic solvent, but specific examples include ether group-containing compounds such as tetrahydrofuran, dimethoxyethane, diethylene glycol dimethyl ether, and polyethylene glycol dialkyl ether, ⁇ -butyrolactone, and ⁇ -valerolactone.
- Lactone group-containing compounds such as caprolactam, N-methylcaprolactam, N,N-dimethylacetamide, N-methylacetamide, N,N-dimethylformamide (DMF), N-methylformamide, N-methylformanilide, N-methyl Compounds containing amide or lactam groups such as pyrrolidone (NMP), N-octylpyrrolidone, pyrrolidone, sulfones and sulfoxides such as sulfolane (tetramethylene sulfone), dimethyl sulfoxide (DMSO), sucrose, glucose, fructose, lactose.
- NMP pyrrolidone
- N-octylpyrrolidone N-octylpyrrolidone
- pyrrolidone pyrrolidone
- sulfones and sulfoxides such as sulfolane (tetramethylene sulfone
- Sugars or sugar derivatives Sugars or sugar derivatives, sugar alcohols such as sorbitol, mannitol, furan derivatives such as 2-furancarboxylic acid, 3-furancarboxylic acid, alcohols such as methanol, ethylene glycol, glycerol, diethylene glycol, triethylene glycol, dimethoxyphenol , m-cresol, o-cresol, p-cresol, phenol, and naphthol.
- These hydrophilic solvents may be used alone or in combination of two or more.
- the method for dissolving cystine and the specific component in a solvent is not particularly limited, it is preferable to use heating and/or an alkali, and it is more preferable to use heating, since the effects of the present invention are better.
- using heating means heating the solvent
- using an alkali refers to adding an alkali (such as sodium hydroxide) to the solvent.
- the temperature when heating is used for melting is not particularly limited, but it is preferably 40 to 300°C, preferably 40 to 200°C, and preferably 60 to 90°C, because the effects of the present invention are better. It is more preferable.
- the solvent may be in a subcritical or supercritical state under pressure at a temperature above its boiling point.
- the resulting solution When dissolving using an alkali and then adjusting the pH to neutral using an acid, the resulting solution will contain salt.
- the solution contains salt, it is thought that the inhibition of the association between cystine molecules by the specific component is somewhat reduced.
- the resulting mixed powder will also contain salt. If the mixed powder contains salt, there is a risk that the osmotic pressure will increase when it is dissolved in water. For these reasons, it is preferable to use heating for dissolution rather than using an alkali.
- the powdering step is a step of drying the solution obtained by the above-described dissolution step to obtain a mixed powder of cystine and a specific component.
- the method of drying the solution is not particularly limited, but specific examples thereof include spray drying, drying by heating (e.g., 40 to 80°C) and reduced pressure (e.g., 100 mmHg or less) (e.g., using an evaporator). drying), freeze-drying, etc.
- spray drying drying by heating (e.g., 40 to 80°C) and reduced pressure (e.g., 100 mmHg or less) (e.g., using an evaporator). drying), freeze-drying, etc.
- drying methods other than freeze-drying are preferred because the resulting mixed powder has high uniformity, resulting in better solubility, and the time required for drying is short.
- the mixed powder obtained by the production method of the present invention is particularly useful as a powder for culture media.
- the mixed powder of the present invention is A mixed powder of cystine and at least one specific component selected from the group consisting of tryptophan, threonine and serine, which is dissolved in water at 15 to 30°C (preferably 15 to 25°C) for 7 minutes.
- the resulting aqueous solution has a pH of 6.0 to 8.5, and the cystine concentration in the resulting solution is 0.12 g/L or more.
- the cystine concentration is preferably 0.12 g/L or more and 0.5 g/L or less, more preferably 0.13 g/L or more and 0.4 g/L or less, and most preferably 0.15 g/L or more and 0.4 g/L or less. It is 3g/L or less.
- the mixed powder is preferably a mixed powder obtained by the above-described manufacturing method of the present invention.
- ⁇ Dissolution process> In a 1000 mL three-necked flask equipped with a stirring blade, add 500 mL of distilled water, 80 mg of L-cystine (0.33 mmol, manufactured by Fujifilm Wako Pure Chemical Industries, Ltd.), and 240 mg of L-tryptophan (1.17 mmol, manufactured by Fuji Film Wako Pure Chemical Industries, Ltd.). The mixture was added and heated at 80° C. for 2 hours while stirring at 300 rpm (rotations/min) to confirm complete dissolution. A supersaturated liquid was thus obtained. The obtained supersaturated liquid is also referred to as A1. A1 was stable for several hours even after being returned to room temperature.
- Example 2-3 A mixed powder of cystine and tryptophan was obtained in the same manner as in Example 1, except that the amount of L-tryptophan mixed in the dissolution step was changed as shown in Table 1.
- Example 4 In the powdering step, cystine and tryptophan were combined according to the same procedure as in Example 1, except that the supersaturated liquid obtained in the dissolution step was spray-dried using a mini spray dryer B-290 (manufactured by Buchi). A mixed powder was obtained. In addition, when the supersaturated liquid was insufficient when obtaining the powder, a supersaturated liquid was additionally prepared and used.
- Examples 5-6 A mixed powder of cystine and tryptophan was obtained according to the same procedure as in Example 4, except that the amount of L-tryptophan mixed in the dissolution step was changed as shown in Table 1.
- Example 7 In the powdering step, the same procedure as in Example 1 was carried out, except that the supersaturated liquid obtained in the dissolution step was freeze-dried for one week using a freeze dryer FDU-12AS (manufactured by As One Corporation) to obtain a powder. According to the procedure, a mixed powder of cystine and tryptophan was obtained.
- Example 8 A mixed powder of cystine and tryptophan was obtained according to the same procedure as in Example 7, except that the amount of L-tryptophan mixed in the dissolution step was changed as shown in Table 1.
- ⁇ Dissolution process> In a 100 mL beaker, 30 mL of distilled water, 2.0 g of L-cystine (8.32 mmol, manufactured by Fujifilm Wako Pure Chemical Industries, Ltd.), 6.0 g (29.3 mmol) of L-tryptophan, and sodium hydroxide (manufactured by Fuji Film Wako Pure Chemical Industries, Ltd.). 4.23 g (manufactured by the company) was added, and the pH was adjusted to 12 or higher to completely dissolve. Thereafter, a 5N (normality) HCl aqueous solution (manufactured by Fuji Film Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) was added to adjust the pH to between 7 and 8. A slurry liquid was thus obtained. The obtained slurry liquid is also referred to as NA1.
- Examples 10-11 A mixed powder of cystine and tryptophan was obtained according to the same procedure as in Example 9, except that the amount of L-tryptophan mixed in the dissolution step was changed as shown in Table 1.
- Example 12 In the powdering step, the same procedure as in Example 9 was carried out, except that the slurry obtained in the dissolution step was freeze-dried for one week using a freeze dryer FDU-12AS (manufactured by As One Corporation) to obtain powder. According to the procedure, a mixed powder of cystine and tryptophan was obtained.
- Examples 13-14 A mixed powder of cystine and tryptophan was obtained according to the same procedure as in Example 12, except that the amount of L-tryptophan mixed in the dissolution step was changed as shown in Table 1.
- Examples 15 to 28 A mixed powder of cystine and serine was obtained in the same manner as in Examples 1 to 14, except that L-serine was used instead of L-tryptophan in the dissolution step.
- Example 29-42 A mixed powder of cystine and threonine was obtained in the same manner as in Examples 1 to 14, except that L-threonine was used instead of L-tryptophan in the dissolution step.
- ⁇ Dissolution process 500 mL of distilled water and 80 mg (0.33 mmol, manufactured by Fujifilm Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) of L-cystine were added to a 1000 mL three-necked flask equipped with a stirring blade, and heated at 80°C for 2 hours while stirring at 300 rpm to completely dissolve. It was confirmed. A supersaturated liquid was thus obtained. The obtained supersaturated liquid is also referred to as D1.
- Example 3 A powder was obtained in the same manner as in Example 1, except that L-phenylalanine was used instead of L-tryptophan in the dissolution step.
- the obtained powder is also called CH2.
- Example 4 A powder was obtained in the same manner as in Example 1, except that L-arginine was used instead of L-tryptophan in the dissolution step.
- the obtained powder is also called CH3.
- ⁇ AA Completely dissolved within 30 seconds
- ⁇ A Completely dissolved within more than 30 seconds and 5 minutes
- ⁇ B Completely dissolved within more than 5 minutes and within 10 minutes
- ⁇ C Completely dissolved within more than 10 minutes and within 15 minutes
- ⁇ D 15 minutes Completely dissolved within 1 hour ⁇ E: Cloudy and sediment present even after 1 hour
- the “composition ratio (mole ratio)” of the powder represents the composition ratio (mole ratio) of the second component to cystine.
- the composition ratio was confirmed using 1 H-NMR method.
- the “salt content” of the powder represents the amount (mass %) of salt (NaCl) when the total of cystine and the second component is 100 mass %.
- the mixed powder obtained by using arginine instead of the specific component had basic liquid properties when dissolved in water.
- Example 1, Example 15, Example 29, and Comparative Examples 3 and 4 a comparison between aspects that differ only in the type of the second component
- a component other than the specific component was used as the second component.
- the mixed powders obtained using specific components as the second component had better dissolution than the obtained mixed powders (Comparative Examples 3 and 4). showed his sexuality.
- Examples 1 to 14 specific component: tryptophan
- Comparison of Examples 1 to 3 and Examples 9 to 11 shows that the mixed powder obtained in Examples 1 to 3 in which heating was used for dissolution is more A tendency to exhibit excellent solubility was observed.
- Example 1 From the comparison between Example 1, Example 4, and Example 7 (comparison between aspects that differ only in drying method), Example 1 using an evaporator (heating and reduced pressure) for drying and Example 4 using spray drying.
- the mixed powder obtained by the method showed better solubility.
- Example 4 in which spray drying was used for drying showed even better solubility.
- Example 6 which used spray drying for drying, showed better solubility.
- Examples 15 to 28 (Specific component: serine)
- the drying method is an evaporator
- Comparison of Examples 15 to 17 shows that the mixed powders obtained in Example 15 and Example 17, in which the mixing ratio is 2 or more, exhibit better solubility. Ta.
- Examples 18 to 20 it was found that the mixed powders obtained in Examples 18 and 20, in which the mixing ratio was 2 or more, had better dissolution. showed his sexuality.
- Examples 23 to 25 (comparison of embodiments that differ only in the mixing ratio)
- Examples 23 to 24 in which the mixing ratio was 2 or more showed better solubility.
- Examples 26 to 28 comparatives that differ only in the mixing ratio
- Examples 26 to 27 in which the mixing ratio was 2 or more showed better solubility.
- Example 15 using an evaporator (heating and reduced pressure) for drying Example 15 using an evaporator (heating and reduced pressure) for drying
- Example 18 using spray drying The mixed powder obtained by the method showed better solubility.
- Example 18, which used spray drying for drying showed even better solubility.
- Example 20 in which spray drying was used for drying, showed better solubility.
- Example 29 to 42 (Specific component: Threonine)
- Comparison of Examples 29 to 31 and Examples 37 to 39 shows that the mixed powder obtained in Examples 29 to 31 in which heating was used for dissolution is more A tendency to exhibit excellent solubility was observed.
- Comparison of Examples 29 to 31 shows that the mixed powders obtained in Example 29 and Example 31, in which the mixing ratio is 2 or more, exhibit better solubility. Ta.
- Examples 32 to 34 compare of embodiments that differ only in the mixing ratio
- Examples 37 to 39 compare of embodiments that differ only in the mixing ratio
- Examples 37 to 38 in which the mixing ratio was 2 or more showed better solubility.
- Examples 40 to 42 comparatives that differ only in the mixing ratio
- Example 29 using an evaporator (heating and reduced pressure) for drying and Example 32 using spray drying.
- the mixed powder obtained by the method showed better solubility.
- Example 32 which used spray drying for drying, showed even better solubility.
- Example 34 which used spray drying for drying, showed better solubility.
- the solubility was evaluated as follows.
- the molecular mixed powder of the present invention which is composed of cystine and at least one specific component selected from the group consisting of tryptophan, threonine, and serine, has an extremely fast dissolution rate of cystine. It can be said that it is possible to detect whether the medium contains a molecular mixture powder of specific components.
- a mixed powder prepared by mixing E-MEM medium B as a medium excluding cystine, tryptophan, threonine, and serine as shown in Table 4 was uniformly mixed in a mortar to obtain an E-MEM medium B mixed powder.
- E-MEM medium B can be dissolved in water at a concentration of 12.0 g/L to obtain a medium liquid.
- the same procedure was performed for B3, B4, B5, and B6 to obtain liquids BL3, BL4, BL5, and BL6, and the cystine contents were 0.15, 0.09, 0.15, and 0.09 g/L, respectively.
- the pH of the slurry liquid before being extracted was acidic, with a value of 4 or more and less than 6.
- the initial amount of cystine added was at a concentration of 0.15 g/L, which is close to the upper limit of solubility, but in reality, the amount added may not reach the upper limit, and cystine and specific components were added separately.
- the amount of cystine detected after 7 minutes will not exceed 0.12 g/L even if the error is taken into account, so if the filtrate sampled after 7 minutes exceeds 0.12 g/L, It can be said that it can be considered that the cystine mixed powder of the present invention is included.
- the cystine concentration is preferably 0.12 g/L or more and 0.5 g/L or less, more preferably 0.13 g/L or more and 0.4 g/L or less, and most preferably 0.15 g/L or more and 0.4 g/L or less. It is 3g/L or less.
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Abstract
Description
すなわち、本発明者は、以下の構成により上記課題が解決できることを見出した。
上記溶液を乾燥することで、シスチンと上記特定成分との混合粉体を得る、粉体化工程とを備える、混合粉体の製造方法。
(2) 上記溶解工程において、溶解に、加熱及び/又はアルカリを用いる、上記(1)に記載の混合粉体の製造方法。
(3) 上記溶解工程において、溶解に、加熱を用いる、上記(1)又は(2)に記載の混合粉体の製造方法。
(4) 上記粉体化工程が、上記溶液をスプレードライによって乾燥する工程である、及び/又は、上記溶液を加熱及び減圧することによって乾燥する工程である、上記(1)~(3)のいずれかに記載の混合粉体の製造方法。
(5) 上記溶解工程において、シスチンに対する上記特定成分の混合比が、質量比で、1~10である、上記(1)~(4)のいずれかに記載の混合粉体の製造方法。
(6) 上記(1)~(5)のいずれかに記載の混合粉体の製造方法によって製造された、混合粉体。
(7) シスチンと、トリプトファン、トレオニン及びセリンからなる群より選択される少なくとも1種である特定成分との混合粉体であって、15~25℃において7分間水に溶解させたときに、得られる溶液がpH6.0~8.5であって、得られる溶液中のシスチン濃度が0.12g/L以上となる、混合粉体。
(8) シスチンと、トリプトファン、トレオニン及びセリンからなる群より選択される少なくとも1種である特定成分とを含む粉体であって、15~25℃において全て溶解させたときにシスチンの最終濃度が0.14g/L以上になるように、水に溶解させたときに、以下の条件を満たす、粉体。
条件:最終濃度にするための水量の水を添加したときを0分として、7分経過後に抜取、0.2μmフィルターで濾過した液のpHが8.5以下であって含まれるシスチンが0.12g/L以上の濃度である。
(9) 上記(6)~(8)のいずれかに記載の混合粉体又は粉体を含む、粉体培地。
なお、本明細書において、「~」を用いて表される数値範囲は、「~」の前後に記載される数値を下限値及び上限値として含む範囲を意味する。
また、各成分は、1種を単独でも用いても、2種以上を併用してもよい。ここで、各成分について2種以上を併用する場合、その成分について含有量とは、特段の断りが無い限り、合計の含有量を指す。
本発明の混合粉体の製造方法(以下、単に「本発明の製造方法」とも言う)は、
シスチンと、トリプトファン、トレオニン及びセリンからなる群より選択される少なくとも1種である特定成分とを溶媒に溶解させることで、シスチンと上記特定成分とを含有する溶液を得る、溶解工程と、
上記溶液を乾燥することで、シスチンと上記特定成分との混合粉体を得る、粉体化工程とを備える、混合粉体の製造方法である。
シスチンの難溶性の1つの要因としてシスチンの分子同士の疎水部の凝集が考えらえる。これに対して本発明では、シスチンと特定成分とを溶媒に溶解させてから乾燥するため、特定成分がシスチンの分子間に入り込み、シスチンの分子同士の凝集による疎水部の形成が抑制され溶媒(特に親水性の溶媒)が浸透しやすくなったものと考えられる。さらに、特定成分は優れた溶解性を示す。そのため本発明によれば、シスチンと溶解性の高い特定成分とが分子レベルで混合した粉体が得られるものと考えられる。結果として、本発明の製造方法によって得られた混合粉体は優れた溶解性を示すものと考えられる。このことは、シスチンと特定成分とを単に混合しても溶解性が向上しないことからも推測される。
溶解工程は、シスチンと特定成分とを溶媒に溶解させることで、シスチンと特定成分とを含有する溶液を得る工程である。
溶媒に対するシスチンの混合量は特に制限されないが、本発明の効果がより優れる理由から、溶解に加熱を用いる場合、0.01~100g/Lであることが好ましく、0.05~10g/Lであることがより好ましく、0.1~2g/Lであることがさらに好ましく、溶解にアルカリを用いる場合、0.1~1000g/Lであることが好ましく、1~200g/Lであることがより好ましく、10~100g/Lであることがさらに好ましい。
特定成分は、トリプトファン、トレオニン及びセリンからなる群より選択される少なくとも1種である。特定成分は、本発明の効果がより優れる理由から、トレオニン又はセリンであることが好ましく、トレオニンであることがより好ましい。
シスチンに対する特定成分の混合比(特定成分の混合量/シスチンの混合量)は、質量比で、本発明の効果がより優れる理由から、0.1~100であることが好ましく、0.5~80であることがより好ましく、1~60であることがさらに好ましく、2~40であることが特に好ましく、5~20であることが最も好ましい。なお、以下、シスチンに対する第2成分の混合比(第2成分の混合量/シスチンの混合量)(質量比)を単に「混合比」とも言う。
溶解工程で使用される溶媒は特に制限されないが、本発明の効果がより優れる理由から、水又は親水性溶媒であることが好ましく、水であることがより好ましい。また、加熱時に液体化すればよく、室温で固体であってもよい。
親水性溶媒は親水性の溶媒であれば特に制限されないが、具体例としては、テトラヒドロフラン、ジメトキシエタン、ジエチレングリコールジメチルエーテル、ポリエチレングリコールジアルキルエーテルのようなエーテル基含有化合物、γ-ブチロラクトン、γ-バレロラクトンのようなラクトン基含有化合物、カプロラクタム、N-メチルカプロラクタム、N,N-ジメチルアセトアミド、N-メチルアセトアミド、N,N-ジメチルホルムアミド(DMF)、N-メチルホルムアミド、N-メチルホルムアニリド、N-メチルピロリドン(NMP)、N-オクチルピロリドン、ピロリドンのようなアミド又はラクタム基含有化合物、スルホラン(テトラメチレンスルホン)、ジメチルスルホキシド(DMSO)のようなスルホン及びスルホキシド、スクロース、グルコース、フルクトース、ラクトースのような糖又は糖誘導体、ソルビトール、マンニトールのような糖アルコール、2-フランカルボン酸、3-フランカルボン酸のようなフラン誘導体、メタノール、エチレングリコール、グリセロール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコールのようなアルコール、ジメトキシフェノール、m-クレゾール、o-クレゾール、p-クレゾール、フェノール、ナフトールなどのフェノール化合物が挙げられる。これらの親水性溶媒は1種類を単独で用いてもよく、また2種類以上を同時に用いてもよい。
シスチンと特定成分とを溶媒に溶解させる方法は特に制限されないが、本発明の効果がより優れる理由から、加熱及び/又はアルカリを用いるのが好ましく、加熱を用いるのがより好ましい。なお、「加熱を用いる」とは溶媒を加熱することを意味し、「アルカリを用いる」とは溶媒にアルカリ(水酸化ナトリウム等)を添加することを指す。
粉体化工程は、上述した溶解工程によって得られた溶液を乾燥することで、シスチンと特定成分との混合粉体を得る工程である。
溶液を乾燥する方法は特に制限されないが、その具体例としては、スプレードライ(噴霧乾燥)、加熱(例えば、40~80℃)及び減圧(例えば、100mmHg以下)による乾燥(例えば、エバポレーターを用いた乾燥)、凍結乾燥等が挙げられる。
溶液の乾燥方法は、得られる混合粉体の均一性が高く、結果として溶解性により優れる点、及び、乾燥に要する時間が短い点から、凍結乾燥以外の乾燥方法が好ましく、スプレードライ、及び/又は、加熱及び減圧による乾燥がより好ましく、スプレードライがさらに好ましい。
本発明の製造方法によって得られた混合粉体は、培地用の粉体として特に有用である。
本発明の混合粉体は、
シスチンと、トリプトファン、トレオニン及びセリンからなる群より選択される少なくとも1種である特定成分との混合粉体であって、15~30℃(好ましくは15~25℃)において7分間水に溶解させたときに、得られる水溶液がpH6.0~8.5であって、得られる溶液中のシスチン濃度が0.12g/L以上となる、混合粉体である。シスチン濃度は、好ましくは0.12g/L以上0.5g/L以下であり、さらに好ましくは0.13g/L以上0.4g/L以下であり、最も好ましくは0.15g/L以上0.3g/L以下である。
上記混合粉体は、上述した本発明の製造方法によって得られた混合粉体であることが好ましい。
以下のとおり、各粉体を製造した。
撹拌羽根を備えた1000mL三口フラスコに、蒸留水500mL、L-シスチン80mg(0.33mmol、富士フイルム和光純薬社製)、L-トリプトファン240mg(1.17mmol、富士フイルム和光純薬社製)を加え、300rpm(回転/分)で撹拌しながら80℃で2時間加熱し、完全に溶解したことを確認した。このようにして過飽和液を得た。得られた過飽和液をA1とも言う。A1は室温に戻しても数時間程度は安定であった。
溶解工程で得られた過飽和液(A1)を1000mLフラスコに入れた。そして、エバポレーターを用いて加熱(50~60℃)及び減圧(50mmHg以下)することで乾燥した。このようにして粉体を得た。得られた粉体をCT1とも言う。
CT1について1H-NMR法(核磁気共鳴法)を用いて組成を確認したところ、シスチン:トリプトファン=1:3.5(モル比)の混合粉体であった。
溶解工程におけるL-トリプトファンの混合量を表1に記載のとおり変更した点以外は、実施例1と同様の手順に従って、シスチンとトリプトファンとの混合粉体を得た。
粉体化工程において、溶解工程で得られた過飽和液をミニスプレードライヤーB-290(Buchi社製)を用いて噴霧乾燥した点以外は、実施例1と同様の手順に従って、シスチンとトリプトファンとの混合粉体を得た。なお、粉体を得る際に過飽和液が不足した場合は、追加で過飽和液を準備し使用した。
溶解工程におけるL-トリプトファンの混合量を表1に記載のとおり変更した点以外は、実施例4と同様の手順に従って、シスチンとトリプトファンとの混合粉体を得た。
粉体化工程において、溶解工程で得られた過飽和液を凍結乾燥機FDU-12AS(アズワン社製)を用いて1週間凍結乾燥して粉体を得た点以外は、実施例1と同様の手順に従って、シスチンとトリプトファンとの混合粉体を得た。
溶解工程におけるL-トリプトファンの混合量を表1に記載のとおり変更した点以外は、実施例7と同様の手順に従って、シスチンとトリプトファンとの混合粉体を得た。
100mLビーカーに、蒸留水30mL、L-シスチン2.0g(8.32mmol、富士フイルム和光純薬社製)、L-トリプトファン6.0g(29.3mmol)、水酸化ナトリウム(富士フイルム和光純薬株式会社製)4.23gを加え、pH12以上にして一旦完全に溶解させた。その後、5N(規定度)のHCl水溶液(富士フイルム和光純薬株式会社製)を加えpH7~8の間に調整した。このようにしてスラリー液を得た。得られたスラリー液をNA1とも言う。
溶解工程で得られたスラリー液(NA1)を1000mLフラスコに入れた。そして、エバポレーターを用いて加熱(50~60℃)及び減圧(50mmHg以下)することで乾燥した。このようにして粉体を得た。得られた粉体をCT9とも言う。CT9について1H-NMR法を用いて組成を確認したところ、シスチン:トリプトファン=1:3.5(モル比)の混合粉体であった。
溶解工程におけるL-トリプトファンの混合量を表1に記載のとおり変更した点以外は、実施例9と同様の手順に従って、シスチンとトリプトファンとの混合粉体を得た。
粉体化工程において、溶解工程で得られたスラリー液を凍結乾燥機FDU-12AS(アズワン社製)を用いて1週間凍結乾燥して粉体を得た点以外は、実施例9と同様の手順に従って、シスチンとトリプトファンとの混合粉体を得た。
溶解工程におけるL-トリプトファンの混合量を表1に記載のとおり変更した点以外は、実施例12と同様の手順に従って、シスチンとトリプトファンとの混合粉体を得た。
溶解工程において、L-トリプトファンの代わりにL-セリンを用いた点以外は、実施例1~14と同様の手順に従って、シスチンとセリンとの混合粉体を得た。
溶解工程において、L-トリプトファンの代わりにL-トレオニンを用いた点以外は、実施例1~14と同様の手順に従って、シスチンとトレオニンとの混合粉体を得た。
撹拌羽根を備えた1000mL三口フラスコに蒸留水500mL、L-シスチン80mg(0.33mmol、富士フイルム和光純薬社製)を加え、300rpmで撹拌しながら80℃で2時間加熱し、完全に溶解したことを確認した。このようにして過飽和液を得た。得られた過飽和液をD1とも言う。
溶解工程で得られた過飽和液(D1)を1000mLフラスコに入れた。そして、エバポレーターを用いて加熱(70℃)及び減圧(50mmHg以下)することで乾燥した。このようにして粉体を得た。得られた粉体をCH1とも言う。
L-シスチン(富士フイルム和光純薬社製)を比較例2の粉体とした。
溶解工程において、L-トリプトファンの代わりにL-フェニルアラニンを用いた点以外は、実施例1と同様の手順に従って、粉体を得た。得られた粉体をCH2とも言う。
CH2について1H-NMR法を用いて組成を確認したところ、シスチン:フェニルアラニン=1:6.9(モル比)の混合粉体であった。
溶解工程において、L-トリプトファンの代わりにL-アルギニンを用いた点以外は、実施例1と同様の手順に従って、粉体を得た。得られた粉体をCH3とも言う。
CH3について1H-NMR法を用いて組成を確認したところ、シスチン:アルギニン=1:6.9(モル比)の混合粉体であった。
得られた各粉体について以下の評価を行った。
100mLビーカーに蒸留水30mLを入れ、スターラーチップで撹拌し、得られた粉体を添加した(25℃)。粉体の添加量は表1~3の「添加量」に欄に記載のとおりである。添加時を0分として、以下の評価基準に従って目視で溶解性を評価した。
結果を表1~3に示す。実用上、AA、A、B、C又はDであることが好ましく、AA、A、B又はCであることがより好ましく、AA、A又はBであることがさらに好ましく、AA又はAであることが特に好ましく、AAであることが最も好ましい。
なお、上記添加量は、溶液中のシスチンの量が0.17g/Lになるように混合比から計算したものである。
・AA:30秒以内に完溶
・A:30秒超5分以内に完溶
・B:5分超10分以内に完溶
・C:10分超15分以内に完溶
・D:15分超1時間以内に完溶
・E:1時間を過ぎても白濁、沈降物あり
溶解性の評価で得られた溶液のpHを評価した。そして、以下の評価基準に従って液性を評価した。結果を表1~3に示す。実用上、中性であることが好ましい。
・酸性:pH6.0未満
・中性:pH6.0~8.5
・塩基性:pH8.5超
溶解性及び液性の評価結果から、以下の評価基準に従って総合評価を行った。結果を表1~3に示す。
・AA:30秒以内に完溶、液性が中性である。
・A:5分以内に完溶、液性が中性である
・B:10分以内に完溶、液性が中性である
・C:15分以内に完溶、液性が中性である。
・D:1時間以内に完溶、液性が中性である。
・E:1時間後も白濁、及び/又は、pHが中性以外である。
また、表1~3中、粉体の「塩含有率」は、シスチンと第2成分との合計を100質量%としたときの塩(NaCl)の量(質量%)を表す。
表1~3から分かるように、シスチンのみを溶媒に溶解させて乾燥することで得られた粉体(比較例1)、市販のシスチン(比較例2)、及び、特定成分の代わりにフェニルアラニンを用いて得られた混合粉体(比較例3)と比較して、本発明の製造方法である実施例1~42によって得られた混合粉体は、優れた溶解性を示した。なお、比較例1~2は4時間でも完溶しなかった。比較例3はほとんど溶解しなかった。
実施例1~3及び実施例9~11の対比(乾燥方法がエバポレーターである態様同士の対比)から、溶解に加熱を用いた実施例1~3によって得られた混合粉体の方が、より優れた溶解性を示す傾向が見られた。
実施例15~17及び実施例23~25の対比(乾燥方法がエバポレーターである態様同士の対比)から、溶解に加熱を用いた実施例15~17によって得られた混合粉体の方が、より優れた溶解性を示す傾向が見られた。
実施例29~31及び実施例37~39の対比(乾燥方法がエバポレーターである態様同士の対比)から、溶解に加熱を用いた実施例29~31によって得られた混合粉体の方が、より優れた溶解性を示す傾向が見られた。
室温22℃のもと、100mLの容器に培地B1、培地B2とスターラーチップを加え、それぞれ水を加えて50mLにし、水を加えた時間を0分として、100rpmで撹拌を開始し、7分後にスラリーから1mL抜き取った。抜き取ったスラリーはすぐに0.2μmフィルターでろ過しそれぞれ液BL1、BL2を得た。液BL1、BL2のシスチン含有量をHPLC(高速液体クロマトグラフ)で測定したところBL1のシスチン量は0.15g/L、BL2のシスチン量は0.09g/Lであった。B3、B4、B5、B6についても同様に行って液BL3、BL4、BL5、BL6を得て、シスチン含有量はそれぞれ0.15、0.09、0.15、0.09g/Lであった。抜抜き取る前のスラリー液のpHは4以上6未満の酸性であった。
Claims (9)
- シスチンと、トリプトファン、トレオニン及びセリンからなる群より選択される少なくとも1種である特定成分とを溶媒に溶解させることで、シスチンと前記特定成分とを含有する溶液を得る、溶解工程と、
前記溶液を乾燥することで、シスチンと前記特定成分との混合粉体を得る、粉体化工程とを備える、混合粉体の製造方法。 - 前記溶解工程において、溶解に、加熱及び/又はアルカリを用いる、請求項1に記載の混合粉体の製造方法。
- 前記溶解工程において、溶解に、加熱を用いる、請求項1に記載の混合粉体の製造方法。
- 前記粉体化工程が、前記溶液をスプレードライによって乾燥する工程である、及び/又は、前記溶液を加熱及び減圧することによって乾燥する工程である、請求項1に記載の混合粉体の製造方法。
- 前記溶解工程において、シスチンに対する前記特定成分の混合比が、質量比で、1~10である、請求項1に記載の混合粉体の製造方法。
- 請求項1に記載の混合粉体の製造方法によって製造された、混合粉体。
- シスチンと、トリプトファン、トレオニン及びセリンからなる群より選択される少なくとも1種である特定成分との混合粉体であって、15~25℃において7分間水に溶解させたときに、得られる溶液がpH6.0~8.5であって、得られる溶液中のシスチン濃度が0.12g/L以上となる、混合粉体。
- シスチンと、トリプトファン、トレオニン及びセリンからなる群より選択される少なくとも1種である特定成分とを含む粉体であって、15~25℃において全て溶解させたときにシスチンの最終濃度が0.14g/L以上になるように、水に溶解させたときに、以下の条件を満たす、粉体。
条件:最終濃度にするための水量の水を添加したときを0分として、7分経過後に抜取、0.2μmフィルターで濾過した液のpHが8.5以下であって含まれるシスチンが0.12g/L以上の濃度である。 - 請求項6~8のいずれか1項に記載の混合粉体又は粉体を含む、粉体培地。
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