水可分散的辅酶Q10干粉 本发明涉及包含辅酶Q-10的水可分散的组合物。辅酶Q-10的系统命名是6-十异戊二烯基-2，3-二甲氧基-5-甲基-1，4-苯醌，由于它的生理学活性，其可被用作人和动物营养的添加剂。但是，辅酶Q-10在水中几乎不溶，所以当口服给药时，其生物利用度很差。一直努力增加辅酶Q-10的溶解度，例如通过用增溶剂形成溶液或乳剂来增加其溶解度，其中所说的增溶剂是例如表面活性剂如聚山梨醇酯或卵磷脂，见US 6,054,261和US 4,483,873；聚乙氧基化氢化蓖麻油，见EP 522 433；或硬脂酸十甘油酯，见JP2000212066；通过提供固体化合物的稳定的细水性分散体来增加其溶解度，见US 6,197,349；或通过形成该化合物的衍生物的胶束或脂质体聚集体来增加其溶解度，见US 4,883,670。
本发明提供了具有改善的生物利用度的辅酶Q-10制剂。本发明一方面涉及包含辅酶Q-10的小滴的新型粉末组合物，所说的小滴被分散在改性的多糖或明胶的基质中。本发明还涉及分散于改性的多糖或明胶基质中的辅酶Q-10的新型水性乳剂。本发明还涉及包含该类辅酶Q-10制剂的食品、饮料、饲料、化妆品和药品。
本发明另一方面涉及一种制备包含分散于改性的多糖或明胶基质中的辅酶Q-10小滴的新型粉状组合物地新方法。
术语“改性的多糖”指的是包含亲脂性部分例如在直链中优选具有5至18个碳原子链长度的烃部分的多糖。改性的多糖优选至少对于动物使用而言是可接受的。对于人类应用而言，优选的改性的多糖应当是GRAS(“通常被认为是安全的”的缩写)或被全球各种管理机构确定的被批准用于食品应用的材料。一种优选的改性的多糖是改性的淀粉。淀粉类物质是亲水性的，因此不具有乳化能力。但是，改性淀粉是由通过公知的化学方法用疏水性部分进行了取代的淀粉所制备的。例如，可以用被烷基或链烯基所取代的环状二元羧酸酸酐如琥珀酸酐和戊二酸酐对淀粉进行处理。本发明特别优选的改性淀粉具有下述结构
其中St是淀粉、R是亚烷基且R′是疏水性基团。所说的亚烷基优选是低级亚烷基，如二亚甲基或三亚甲基。R′可以是烷基或链烯基，优选包含5至18个碳原子。优选的式I的改性淀粉是辛烯基琥珀酸淀粉钠。除其它来源之外，其可以通过商业途径获得，如以Capsul的形式从National Starchand Chemical Company，Bridgewater，N.J.获得。这种化合物的制备以及通式1的化合物在现有技术中是已知的(见“改性淀粉：性质和应用”，O.B.Wurzburg编辑，CRC Press，Inc.，Boca Raton，Florida(1991))。
这里所用的术语“明胶”表示可以分别由皮肤或骨头通过酸或碱水解而获得或制造的任何明胶。用于本发明的优选的明胶是鱼胶。
以干重计，本发明的组合物可以在基质中包含高至约60％重量的辅酶Q-10。优选地，辅酶Q-10在基质中的百分比为约10％至约40％，最优选为约25％重量。
该组合物还可以包含少量残余水。残余水的量取决于所用的干燥技术，其对于普通从业者而言是显而易见的。残余水的量还取决于该组合物中基质材料的比例，并且可以高至具有高基质比例组合物的约10％，并且一般为约5％重量。或者，可以向该粉状组合物中添加其它标准组分，例如单独或联用的蔗糖、麦芽糖糊精或抗氧剂，并且相应地对辅酶Q-10和多糖或明胶的量进行调整。
可以通过包含下面步骤的方法来制备本发明的新型粉状组合物：
a)提供改性多糖或明胶的水溶液；
b)向步骤a)的溶液中加入辅酶Q-10；
c)对步骤b)的产物进行乳化，从而得到具有所需小滴大小的乳剂；和
d)将步骤c)的乳剂进行干燥，得到粉状组合物。
在本发明的一个实施方案中，将辅酶Q-10加热，得到一种熔化物，然后将其以熔化形式加入到略微加温(例如在约40至50℃下加温)的基质组分即改性多糖或明胶的溶液中。适宜地，可以向该辅酶Q-10熔化物中加入抗氧剂如dl-生育酚。如果需要的话，还可以向基质溶液中加入另外的组分如蔗糖或麦芽糖糊精。然后，用常规的装置对该混合物进行乳化直至获得所需大小的乳剂颗粒。
在本发明方法特别优选的实施方案中，该粉状组合物是通过下面的步骤制造的
aa)提供改性多糖或明胶的水溶液；
bb)在搅拌的情况下将辅酶Q-10以熔化形式加入到改性多糖或明胶的水溶液中从而形成一种乳化原油，其优选是固体含量为约30％至约50％，更优选为约45％的预制乳状液；其中的乳滴具有2000nm或更小的平均直径；
cc)在约5℃至约75℃的温度下和约600巴至约4000巴的压力下用高压匀化器对该乳化原油进行进一步的乳化；和
dd)将该乳剂喷雾干燥。
步骤a)和aa)可以分别在任何合理的温度下进行以确保改性多糖在水中可以迅速溶解并且可以完全发挥其功能。
为了确保改性多糖在合理的时间内可以完全溶解，优选将其加热至约40或80℃，其后，可以方便地将所得的溶液冷却至约40℃。然后以熔化形式加入辅酶Q-10并将该混合物匀化成乳化原油(例如通过使用胶体磨或任何其它常规混合工具来进行)直至小滴大小优选不大于2000nm。可以用任何常规的粒度分析器来对小滴的大小进行测量。一种优选的测量方法是激光散射技术。Malvern ZetaSizer(Malvern Instruments，Southborough，MA)是激光散射测量装置的一个实例。
然后，用高压匀化装置和用于此目的的容器对该乳化原油进行进一步的乳化。所选择的装置应能提供足够高的压力。高压匀化装置如得自BEEInternational(Migdal Ha′emek，Israel)的DeBEE2000型适用于此目的。还可以使用喷射器(如由Jet Edge Inc.，Minneapolis，MN所制造的装置)。可以通过适宜的滤网将该乳化原油从盛放容器中转移到乳化装置中以防止高压匀化器的堵塞。进行匀化(指的是进一步的乳化)的温度最好被维持在室温之上，例如为约30°到高至约75°，用冷却系统如冰水浴来控制高压下的温度。乳化装置的压力泵应被设置在适宜的压力下(根据所需小滴的大小被设定为600至4000巴)。
连续进行足够次数的匀化通过次数以获得所需小滴大小的乳剂。一般而言，操作压力越稳定，获得同样小滴大小所需的通过数就越少。然后，将该乳剂进行干燥以获得本发明的粉末。可以用任何标准方法来进行干燥，例如可以在适宜的喷雾干燥器中进行喷雾干燥，例如得自Niro/AS(Soeborg，丹麦)的Mobile Minor型喷雾干燥器。
为了获得所需的小滴大小，可以根据需要将乳化步骤cc)重复进行一次或多次以获得所需的小滴大小，即可以将乳化原油放到匀化容器中、乳化、从该匀化容器中流出、并再次通过该匀化容器直至获得所需的小滴大小。根据所用的乳化压力，通过需要流通高至20次。这些流通通常都是在相同的压力和相同的系统参数下进行的，但是对于不同的流通而言也可以使用不同的压力(不同流通的其它系统参数也可以不同)。一次流通的时间并不关键。每次流通的时间将取决于包括乳剂粘度、批量大小、流速和压力在内的系统参数。这些参数将取决于所选择的确切处理形式，并且可以由本领域技术人员来进行变化以获得所需的结果。应持续进行乳化流通直至用粒度分析进行测定的试验表明获得了所需的小滴大小。本发明辅酶Q-10乳剂的平均小滴大小不高于约500nm，优选小于约200nm并且最优选130nm或更小。为了获得130nm或更小的小滴直径，重要的是在上述的超高压下进行匀化步骤以将该乳剂的小滴大小有效降低至所希望的大小。在匀化器中所用的压力优选高于1000巴并且最优选高于1500巴。在匀化器出口处所测量的匀化温度优选低于70℃。然后用公知的技术如冷冻干燥、流化床干燥、微型胶囊(beadlet)形成将该乳剂转化成粉末，优选通过喷雾干燥来进行干燥，从而得到包含直径不高于约500nm，优选小于约200nm并且最优选130nm或更小并且分散于基质中的辅酶Q-10小滴的粉状组合物。
本发明的辅酶Q-10组合物可以用于强化食品和饮料。其还可被用于用来供给辅酶Q-10的药物组合物。可以通过向饮料中添加本发明的粉状组合物来获得用辅酶Q-10进行了强化的饮料。将本发明的粉状组合物添加到液体中并不需要特殊的操作或长时间的混合。仅需将该粉末添加到液体中并通过振摇或搅拌混合至不再有肉眼可见的粉末颗粒即可。
如果希望将辅酶Q-10混入到化妆品中，则本发明的粉状组合物还可以被加入到化妆品中。如果该化妆品在视觉上是澄清的，则可以使用本发明的优选组合物以避免增加该化妆品的浊度。化妆品包括可用于皮肤、毛发或指甲的任何物质，例如皮肤护理产品如香脂、洗剂、或棒剂、各种软膏、用于面部、眼睛或嘴唇的化妆组合物、香波和调理剂、指甲上光剂等等。该化妆品还可以包含其它活性成分。还包括以软膏、洗剂等形式用于局部应用的药物组合物。化妆品的配制对于本领域技术人员而言是众所周知的。可以在制备过程中在适宜的时间加入本发明的粉状组合物以使其被均匀混合到化妆品中。
用下面的实施例来证明本发明，但是并不是要用其以任何方式对本发明进行限制。
实施例1
将58g鱼胶(起霜号0)和58g蔗糖置于一个500ml的容器中，然后向其中加入60ml去离子水。在40℃下，用粉碎机盘以1000rpm的速度进行搅拌使该混合物形成溶液，其给出了一种基质。在55℃下使混有2g dl-α-生育酚的40g辅酶Q-10熔化。随后，将该混合物在基质中进行乳化并将其搅拌15分钟。在乳化和搅拌的过程中该粉碎机盘以4800rpm的速度旋转。此后，该乳剂的内相具有约260nm的平均粒度。然后用70ml去离子水对该乳剂进行稀释并将其加热至60℃。随后，将1300g玉米淀粉放在实验室喷雾罐中并将其冷却至至少0℃。用旋转喷雾喷嘴将该乳剂喷洒到该喷雾罐中。将由此而获得的颗粒加玉米淀粉进行筛分(筛分部分160至630μm)以除去过量的玉米淀粉，然后用气流将该颗粒在室温下进行干燥，得到237g干颗粒，其包含16.3％的辅酶Q-10。
实施例2
在与实施例1相似的实验中，用辛烯基琥珀酸淀粉钠(National Starchand Chemical Company，Bridgewater，N.J.)代替鱼胶。内相的粒度为约160nm。收率为288g并且辅酶Q-10的含量为13.4％。
实施例3
在80℃下将267.4g辛烯基琥珀酸淀粉钠(National Starch andChemical Company，Bridgewater，N.J.)溶解于287.8g去离子水中。在将该淀粉溶液冷却至约40℃后，将在55℃下制备的50g辅酶Q-10和2.5g dl-α-生育酚的溶液逐渐加入到该辛烯基琥珀酸淀粉钠的溶液中并用实验室匀化器对其进行匀化直至该乳滴的大小不高于2000nm。然后，用高压匀化器在2000巴下对该乳化原油进行匀化。将该乳剂循环进行该匀化操作直至该乳剂的小滴达到130nm或更小。
该乳剂可以被喷雾干燥(Niro A/S，Soeorg，丹麦，Mobile Minor型)，得到包含约15％辅酶Q-10的粉末。