第38回　γ-シクロデキストリンによるトコトリエノールの安定性改善

要旨

トコトリエノール（T3）は、パーム油や米ぬか、大麦などに含まれており、ビタミンＥ同族体である。トコフェロール（T0）類と共に、α、β、γ、δの同族体が知られているが、通常のT0の40～60倍の抗酸化力を有している事から「スーパービタミンE」とも呼ばれている。主な機能性は、抗酸化作用、高脂血症改善作用、抗ガン作用、ヒアルロン酸産生作用などを有するが、機能性物質として、その安定性は極めて低く、経口摂取後の生体利用能も低いことが知られている。

我々はT3のシクロデキストリン（CD）包接化によって、小腸からのT3の吸収が促進されることを既に報告しており、これは消化管内でのT3の安定性が増したためと推測した1)。そこで今回、その推測を裏付ける目的で、γ-CD包接によるT3の安定化効果を検討した。

1) S. Ikeda, T. Uchida, T. Ichikawa, T. Watanabe, Y. Uekaji, D. Nakata, K. Terao, T. Yano, Complexation of Tocotrienol with γ-cyclodextrin Enhances Intestinal Absorption of Tocotrienol in Rats, Biosci. Biotechnol. Biochem., 74 (7), 1452-1457 (2010).

トコトリエノールの吸収性

試料

○：T3含有油
●：T3＋γ-CD-混合
×：T3含有油-γ-CD包接複合体
（トコトリエノール含有油として13.9mg、トリオレイン200mg、アルブミン50mg、タウロコール酸ナトリウム200mgを含む懸濁液1mLずつ投与）

試験動物

雌、10週齢、平均体重255gのウィスターラット（試験前4週間はビタミンEを含まない食事を与え、24℃で生育）を各群16匹で試験。
12時間絶食後に投与。

A：試料を経口摂取させ、1h後と3h後の小腸・血漿・肝臓中のγT3濃度
B：試料を経口摂取させ、3h後の血漿と組織中のγT3濃度

1) S. Ikeda, T. Uchida, T. Ichikawa, T. Watanabe, Y. Uekaji, D. Nakata, K. Terao, T. Yano, Complexation of Tocotrienol with γ-cyclodextrin Enhances Intestinal Absorption of Tocotrienol in Rats, Biosci. Biotechnol. Biochem., 74 (7), 1452-1457 (2010).

検討内容

γ-CD包接複合体の摂取によって体内吸収性が向上し、改善が認められた。
これは消化管内でのT3の安定性が増したためと推測される。
そこで、以下の検討を行った。

• 天然型CDを用いたT3包接複合体の安定性比較
• 包接複合体の調製方法検討
• 配合可能なオイル量の検討及び安定性評価

試料

• T3高含有オイル
  株式会社オリザ油化製のオリザトコトリエノール70（規格値総トコフェロール・トコトリエノール量82.6％、総トコトリエノール量41.4％、αT3量14.1％、γT3量24.7％）
• γ-CD
  ワッカーケミー社製のCAVAMAXR W8 FOOD　規格値98％以上
• 結晶セルロース製材（MCC）
  リバソン株式会社製のVIVAPUR101　規格値100％

T3高含有オイルのHPLC分析条件

カラム：SSCPAK PEGASILシリカSP100（4.6mm I.D. x 150mm）
移動相：ヘキサン:ジオキサン:IPA = 496:7.9:3
流速：1.0mL/min
カラム温度：40℃
検出：UV 295nm
希釈溶媒：ヘキサン

包接複合体作製検討

T3高含有オイルとγ-CDはホモジナイズする事で均一な懸濁液となり、さらに殺菌処理としての加熱によって粘度が大幅に上昇した。凍結乾燥で得た粉末は均一で油滲みもなく、流動性の良い白色粉末であった。
一方、MCC混合体は、乳鉢にて混錬後、凍結乾燥してオイル20％を含む粉末を得たが、ベタツキのある茶色がかった粉末が得られた。

γ-CD包接複合体の安定性評価

γ-CD包接複合体とMCC混合体の熱安定性を比較した。
試験管に0.5～1.0gずつを入れ、開放系で140℃に加熱し、0、30、60、90、120分後に粉末を抜き取りヘキサンで抽出後、主成分であるαT0とγT3の含有量をHPLCにて測定した。
加熱前の粉末中のαT0・γT3の含有量を100％として、加熱後の残存率を算出した。

T3高含有オイル成分のαT0とγT3はγ-CD包接複合化によって熱分解が抑えられることが判明した。
その分解抑制効果はγT3に対して、より顕著であった。

α、β、γ-CDによる安定性の比較

α、β、γ-CDで、T3高含有オイルを30％含む包接複合体を作製した。
各CD包接複合体を試験管に0.5gずつを入れ、開放系で140℃に加熱し、120分加熱後の粉末をヘキサンで抽出後、主成分であるαT0とγT3の含有量をHPLCにて測定した。
加熱前の粉末中のαT0・γT3の含有量を100％として、加熱後の残存率を算出した。

α-CD包接複合体は、MCC混合体と同様、熱分解をほとんど抑えられていなかった。
β-CD包接複合体、γ-CD包接複合体ではγT3への安定化効果が顕著であり、γ-CD包接複合体でより優れた安定性を示した。

オイル配合量による安定性の比較

オイルを増量した場合、前述の方法ではオイルが分離し均一な懸濁液が得られなかった。
しかし包接複合体調製時に80℃にて20分以上加熱処理を行う事で、均一な懸濁液及び粉末を得られる事が見出された。

そこで、γ-CD及びMCCを用いてオイルの含有量が高い包接複合体を調製し、安定性の評価を行なった。
これまでと同様の方法で、140℃・120分間加熱処理後のαT0・γT3の残存率を算出した。

包接複合体調製時に加熱処理をする事で、オイル含有量60％まで増加しても、均一な粉末が得られた。
オイル含有量が高い程熱に対する安定性は減少したが、オイル35％以下でγ-CD包接複合体はMCC混合体より残存率が高い事が確認された。

長期安定性試験

T3高含有オイルを32.5％処方したγ-CD包接複合体を調製し、長期安定性を評価した。

方法

• γ-CD包接複合体は1gずつPE袋、もしくはアルミ袋に入れ、 40℃・75％RHで保存
• γ-CD包接複合体懸濁液は冷蔵（4℃）保存

評価方法はこれまでと同様、ヘキサンで抽出後HPLCにて分析し、残存率で評価した。

2ヶ月経過後も、αT0、γT3共に殆ど減少が見られず、長期安定性が確認された。

まとめ

• CDで包接複合化する事で、 T3高含有オイルの熱安定性が向上した。その効果はγT3に対して特に強かった。
• 安定化効果は、γ-CD＞β-CD＞α-CDの順に強かった。
• CDを用いて80℃で20分以上の加熱処理をする事によって、オイルを60％と多量に処方した場合でも、均一な粉末化が可能である事が判明した。
• 安定性はオイル配合量が低い方が高かった。
• 40℃保存や冷蔵保存条件下では、長期的に安定である事が確認された。