(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2022-05-16
(45)【発行日】2022-05-24
(54)【発明の名称】水分散性配合物
(51)【国際特許分類】
A23K 20/105 20160101AFI20220517BHJP
A23K 20/28 20160101ALI20220517BHJP
A23K 40/30 20160101ALI20220517BHJP
A23K 50/10 20160101ALI20220517BHJP
【FI】
A23K20/105
A23K20/28
A23K40/30 A
A23K50/10
(21)【出願番号】P 2019542418
(86)(22)【出願日】2018-02-09
(86)【国際出願番号】 EP2018053336
(87)【国際公開番号】W WO2018149755
(87)【国際公開日】2018-08-23
【審査請求日】2020-09-18
(32)【優先日】2017-02-14
(33)【優先権主張国・地域又は機関】EP
(73)【特許権者】
【識別番号】503220392
【氏名又は名称】ディーエスエム アイピー アセッツ ビー.ブイ.
【氏名又は名称原語表記】DSM IP ASSETS B.V.
【住所又は居所原語表記】Het Overloon 1, NL-6411 TE Heerlen,Netherlands
(74)【代理人】
【識別番号】100107456
【氏名又は名称】池田 成人
(74)【代理人】
【識別番号】100128381
【氏名又は名称】清水 義憲
(74)【代理人】
【識別番号】100162352
【氏名又は名称】酒巻 順一郎
(72)【発明者】
【氏名】ブルナー, ドミニク ジョセフ
(72)【発明者】
【氏名】クラサドンテ, ローレ
(72)【発明者】
【氏名】ゴスチェック, クリスティン
(72)【発明者】
【氏名】ヴィドニ, オリビア ブリジット
(72)【発明者】
【氏名】ヴォルガスト, シルビア マリア
【審査官】坂田 誠
(56)【参考文献】
【文献】特表2011-529842(JP,A)
【文献】特許第5984189(JP,B2)
【文献】特許第5786221(JP,B2)
【文献】特開昭60-214746(JP,A)
【文献】国際公開第2016/154581(WO,A1)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
A23K 10/00 - 50/90
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
水分散性粉末状配合物であって、
(i)式(I)の化合物
【化1】
(式中、
nが、1~15の整数であり、
R
1が、H、C
1~C
6アルキル、フェニル、-OH、-NH
2、-CN、-COOH、-O(C=O)R
8、-NHC(=O)R
8、SO
2NHR
8、又は-ONO
2であり、
R
8が、C
1~C
6アルキル、フェニル
、ピリジルであり、
但し、nが>3である場合に、炭化水素鎖に-O-又は-NH-が介在し得ることを条件とする)
を、前記粉末状配合物の全重量に対して少なくとも0.1重量%(wt%)、
(ii)前記粉末状配合物の全重量に対して、食用油を0~40重量%、及び
(
iii)前記粉末状配合物の全重量に対して、沈降シリカを少なくとも25重量%、
含む、水分散性粉末状配合物。
【請求項2】
(iv)前記粉末状配合物の全重量に対して、水及び/又は
増粘剤を0~10重量%
さらに含む、請求項
1に記載の水分散性粉末状配合物。
【請求項3】
(i)前記粉末状配合物の全重量に対して、式(I)の化合物2~20重量%、
(ii)前記粉末状配合物の全重量に対して、食用油10~45重量%、
(iii)前記粉末状配合物の全重量に対して、沈降シリカ少なくとも35重量%、及び
(iv)前記粉末状配合物の全重量に対して、水及び/又は
増粘剤0~10重量%、
からなる、請求項1又は2に記載の水分散性粉末状配合物。
【請求項4】
前記
増粘剤が、ゴム及び/又はセルロース誘導体からなる群か
ら選択され
る、請求項
2又は3に記載の水分散性粉末状配合物。
【請求項5】
nが3~9の整数であり、R
1がOH、COOH又は-ONO
2である、請求項1~
4のいずれか一項に記載の水分散性粉末状配合物。
【請求項6】
式(I)の前記化合物が、3-ニトロオキシプロパノール、9-ニトロオキシノナノール、5-ニトロキシペンタン酸、6-ニトロキシヘキサン酸、ビス(2-ヒドロキシエチル)アミンジニトレート、1,4-ビス-ニトロオキシブタン及び1,5-ビス-ニトロオキシペンタンからなる群から選択される、請求項1~
5のいずれか一項に記載の水分散性粉末状配合物。
【請求項7】
前記食用油が、プロピレングリコール、トウモロコシ油、ナタネ油、ヒマワリ油、中鎖トリグリセリド及びグリセロール並びにそれらの混合物からなる群から選択される、請求項1~
6のいずれか一項に記載の水分散性粉末状配合物。
【請求項8】
前記食用油がプロピレングリコールである、請求項1~7のいずれか一項に記載の水分散性粉末状配合物。
【請求項9】
(i)前記粉末状配合物の全重量に対して、3-ニトロオキシプロパノール2~15重量%、
(ii)前記粉末状配合物の全重量に対して、プロピレングリコール20~40重量%、
(iii)前記粉末状配合物の全重量に対して、沈降シリカ少なくとも38重量%、及び
(iv)前記粉末状配合物の全重量に対して、水0~7重量%、
からなる、請求項1~8のいずれか一項に記載の水分散性粉末状配合物。
【請求項10】
前記沈降シリカの粒径D(v,0.5)が、200μm~400μmの範囲で選択される、請求項1~9のいずれか一項に記載の水分散性粉末状配合物。
【請求項11】
更なるコーティングを含有する、請求項1~10のいずれか一項に記載の水分散性粉末状配合物。
【請求項12】
前記コーティングが、モノステアリン酸グリセリン、カルナウバろう、カンデリラろう、サトウキビワックス、パルミチン酸、ステアリン酸、水素化綿実油、水素化パーム油及び水素化ナタネ油並びにそれらの混合物からなる群から選択される、請求項
11に記載の水分散性粉末状配合物。
【請求項13】
請求項1~
12のいずれか一項に記載の配合物の水性分散液。
【請求項14】
請求項1~
12のいずれか一項に記載の配合物
、又は請求項13に記載の水性分散液を含む、飼料製品。
【発明の詳細な説明】
【発明の詳細な説明】
【0001】
本発明は、3-ニトロオキシプロパノール及びその誘導体の水分散性配合物、並びにかかる配合物の製造に関する。
【0002】
地球を取り巻く空気の温度が上昇しており、これは地球温暖化と呼ばれるプロセスである。この温暖化作用を低減する主な焦点の1つは、大気中に放出される温室効果ガスの量を減らすことである。温室効果ガスは、自然と人工の両方の、いくつかの異なる供給源から放出されている;しかしながら、最も強調される2つの供給源は、農業及び化石燃料産業である。農業では、反芻動物、特にウシは、生体メタン形成の主な原因であり、反芻動物からのメタン形成を防ぐことによって、大気中のメタン濃度がほぼ安定化されると推定されている。
【0003】
3-ニトロオキシプロパノール及びその構造類似体は、宿主動物に有害であると考えられる方法で微生物の発酵に影響を及ぼすことなく、反芻動物におけるメタンの形成を低減するのに非常に効率的であることが報告されている(国際公開第2012/084629号パンフレット)。
【0004】
しかしながら、3-ニトロオキシプロパノール及びその構造類似体は、やや揮発性であり、したがって適切な担体システムによって補足することが好ましいが、好ましくは、飼料と混合するか、又は飼料上に噴霧することができる水性分散液状で、それぞれの飼料に容易且つ均質に適用可能である必要がある。
【0005】
したがって、水溶液中に容易に分散可能であると同時に、それ自体が良好な流動性を有し、且つ反芻動物用の飼料製品において一般に使用される他の成分と容易に混合することができる、又は他の成分上に噴霧することができる製品形態を開発することが現在、必要とされている。
【0006】
意外なことに、沈降シリカ上に吸着された3-ニトロオキシプロパノールを含む粉末状配合物が、水溶液に容易に分散する易流動性粉末であり、したがって、反芻動物用の飼料製品の製造において容易に使用することができることが判明した。
【0007】
したがって、第1実施形態において、本発明は、
(i)式(I)の化合物
【化1】
(式中、
nが、1~15の整数であり、
R
1が、H、C
1~C
6アルキル、フェニル、-OH、-NH
2、-CN、-COOH、-O(C=O)R
8、-NHC(=O)R
8、SO
2NHR
8、及び-ONO
2からなる群から選択され、
R
8が、C
1~C
6アルキル、フェニル、好ましくは2-ピリジルなどのピリジルであり、
但し、nが>3である場合に、炭化水素鎖に-O-又は-NH-が介在し得ることを条件とする)
を、粉末状配合物の全重量に対して少なくとも0.1重量%(wt-%)、
(ii)粉末状配合物の全重量に対して、食用油を0~40重量%、及び
(iii)粉末状配合物の全重量に対して、沈降シリカを少なくとも25重量%、
含む、水分散性粉末状配合物(I)に関する。
【0008】
本発明による水分散性粉末状配合物の主要な条件の一つは、短時間、例えば3分未満内に水性媒体中に分散し、粗い塊又は凝集のない滑らかな懸濁液を形成することである。
【0009】
本発明による配合物は粉末であり、製造プロセスだけでなく貯蔵条件に応じて、いくらかの水を含み得る。含水率は通常、配合物の全重量に対して7重量%未満である。したがって、本発明の更なる実施形態は、配合物の全重量に対して0~7重量%の水が存在する、上述の配合物に関する。
【0010】
本発明による配合物はさらに、飼料用途の粉末状配合物の製造で一般に使用される通例の添加剤を少量含有し得る。したがって、本発明の更なる実施形態は、配合物の全重量に対して0~5重量%の添加剤が存在する、本発明による配合物に関する。
【0011】
本発明のすべての実施形態において、すべての重量%を合計すると常に100となることは明らかである。しかしながら、使用される原料それぞれ、又はプロセスを介して導入される、例えば5重量%未満、好ましくは3重量%未満の量で少量の不純物又は添加剤が存在し得ることは除外することはできない。
【0012】
本発明のすべての実施形態における式(I)の特定の有利な化合物は、式(II)の化合物(式中、nは3~9の整数であり、R1は、OH、COOH又は-ONO2であり、但し、zが4である場合に、炭化水素鎖に-NH-が介在し得ることを条件とする)であり、特に式(II)R1-(CH2)2-NH-(CH2)2-ONO2(II)の化合物などである。式(I)(式中、nが3~9の整数であり、R1がOH、COOH又は-ONO2である)の化合物がさらに好ましい。
【0013】
本発明のすべての実施形態における式(I)のさらに有利な化合物は、3-ニトロオキシプロパノール(CAS-No:100502-66-7)、9-ニトロオキシノナノール、5-ニトロキシペンタン酸(CAS 74754-56-6)、6-ニトロキシヘキサン酸(CAS 74754-55-5)、ビス(2-ヒドロキシエチル)アミンジニトレート(CAS 20830-49-3)、1,4-ビス-ニトロオキシブタン(CAS 3457-91-8)及び1,5-ビス-ニトロオキシペンタン(CAS 3457-92-9)である。本発明のすべての実施形態において、3-ニトロオキシプロパノールの使用が最も好ましい。
【0014】
式(I)の化合物は好ましくは、760トルにて250℃未満の沸点、好ましくは760トルにて100~200℃の沸点を有する。
【0015】
本発明による化合物は公知であり、且つ市販されており、あるいは例えば国際公開第2012/084629号パンフレットに開示のプロセスと同様に製造することができる。
【0016】
沈降シリカという用語は、当業者にはよく知られており、ケイ酸塩を含有する溶液から沈殿させることによって生成されるシリカを意味する。沈殿は一般に、水中の硫酸などの鉱酸と、アルカリ性ケイ酸塩溶液を反応させることによって行われる。
【0017】
本発明のすべての実施形態において、好ましくは沈降シリカは、平均(mean)粒径D(v,0.5)>200μmを有する。さらに好ましくは、本発明のすべての実施形態において、粒径は、200~400μmの範囲、最も好ましくは250~380μmの範囲、例えば300~360μmの範囲で選択される。
【0018】
レーザー回折法(レーザー回折光散乱)による粒径分析についてISO13320-1に概説される推奨に従って、本明細書に示される粒径は、Malvern Master Sizer 2000によって測定される。このレーザー回折測定中に、粒子は、集束レーザービームを通過する。粒子は、そのサイズに反比例する角度で光を散乱する。次いで、散乱光の角強度(angular intensity)が一連の感光検出器によって測定される。角度に対する散乱強度のマップは、粒径の計算に使用される情報の主な供給源である。本発明による沈降シリカの特定のサイズの測定には、乾燥粉末フィーダー(Malvern Scirocco)が使用された。
【0019】
有利なことに、本発明のすべての実施形態において、シリカはさらに、pH6~8の範囲で、例えば好ましくは7~8の範囲で選択されるpHを示す(攪拌下にて標準pH電極を用いて、蒸留水中の1%懸濁液として測定される)。
【0020】
本発明の目的に特に適している沈降シリカの等級は、例えばIQE GroupからIbersil D-250として、EvonikからSipernat 2200として、SolvayからTixosil 68として、J.M.Huber CooperationからZeofree 5170として、又はQuechen Silicon Chemical Co LtdからNewsil C50として市販されている。
【0021】
食用油という用語は、飼料用途において一般的に使用されている油を意味する。本発明のすべての実施形態において好ましい食用油は、プロピレングリコール、トウモロコシ油、ナタネ油、ヒマワリ油、中鎖トリグリセリド(MCT)及びグリセロール並びにそれらの混合物である。本発明のすべての実施形態において、プロピレングリコールの使用が最も好ましい。
【0022】
本明細書で使用される添加剤という用語は、飼料用途の粉末状配合物の製造に一般に使用される添加剤、特に増粘剤など、例えば特にキサンタンガム、カラヤゴム及び/又はエチルセルロースなどのゴム又はセルロース誘導体を意味する。
【0023】
本発明の好ましい実施形態は、配合物(II)である配合物(I)であって、
(i)粉末状配合物の全重量に対して、式(I)の化合物を1~25重量%、
(ii)配合物の全重量に対して、少なくとも1種類の食用油を5~45重量%、
(iii)粉末状配合物の全重量に対して、沈降シリカを少なくとも30重量%、
(iv)粉末状配合物の全重量に対して、水及び/又は添加剤を0~10重量%、
含む配合物(I)である。
【0024】
本発明のさらに好ましい実施形態は、
(i)粉末状配合物の全重量に対して、式(I)の化合物2~20重量%、
(ii)粉末状配合物の全重量に対して、食用油10~45重量%、
(iii)粉末状配合物の全重量に対して、沈降シリカ少なくとも35重量%、
(iv)粉末状配合物の全重量に対して、水及び/又は添加剤0~10重量%、
からなる配合物(III)に関する。
【0025】
本発明の特に好ましい実施形態は、
(i)粉末状配合物の全重量に対して、式(I)の化合物2~15重量%、
(ii)粉末状配合物の全重量に対して、食用油20~40重量%、
(iii)粉末状配合物の全重量に対して、沈降シリカ少なくとも35重量%、
(iv)粉末状配合物の全重量に対して、水及び/又は添加剤0~7重量%、
からなる配合物(IV)に関する。
【0026】
本発明の非常に具体的な配合物は、
(i)粉末状配合物の全重量に対して、3-ニトロオキシプロパノール2~15重量%、
(ii)粉末状配合物の全重量に対して、プロピレングリコール20~40重量%、
(iii)粉末状配合物の全重量に対して、沈降シリカ少なくとも38重量%、
(iv)粉末状配合物の全重量に対して、水0~7重量%、
からなる配合物(V)である。
【0027】
一般に、本発明による粉末(配合物(I)、(II)、(III)、(IV)、(V))を製造するために、式(I)の化合物は任意選択的に、食用油中で希釈され、さらに任意選択的に、添加剤と混合され、本発明による沈降シリカ上に噴霧されるか、又は本発明による沈降シリカと混合される。
【0028】
式(I)の化合物は任意選択的に食用油の存在下にあり、さらに任意選択的に、添加剤と混合し、食品若しくは飼料製品の製造に適した有機溶媒、例えばジクロロメタン中に希釈し、沈降シリカ上に噴霧するか、又は沈降シリカと混合し、続いて有機溶媒を蒸発させることも可能である。
【0029】
本発明による粉末状配合物はさらに、ワックス又は脂肪などの当技術分野で通例のコーティングで被覆することができる。存在する場合、かかるコーティングは一般に、粉末形態の全重量に対して5~50重量%の量で適用される。有利なことに、コーティングは、滴点30~85℃を有する、少なくとも1種類のワックス及び/又は少なくとも1種類の脂肪を含む。
【0030】
本明細書で使用される材料の滴点は、その材料が標準化条件下にて融解し始めた時の温度(℃)を意味する。したがって、固体から液体へと物質の状態が変化するまで、材料が加熱される。滴点は、最初の滴(dropping)が材料から放出される時の温度である。滴点(Tropfpunkt)の決定は、DIN ISO2176標準に記載のように行われる。
【0031】
本発明の文脈においてコーティングとして使用するのに特に適したワックスとしては、長鎖アルキルからなる有機化合物、一般に脂肪酸のエステルである天然ワックス(植物、動物)、及び長鎖アルコール並びに、官能基を欠いた長鎖炭化水素である合成ワックスが挙げられる。
【0032】
本発明の文脈においてコーティングとして使用するのに特に適した脂肪としては、有機溶媒に可溶性であり、水にほぼ不溶性である化合物の広範なグループ、例えば、一般にグリセロール及び脂肪酸のトリエステルである水素化脂肪(又は飽和脂肪)が挙げられる。適切な脂肪は、天然又は合成由来であり得る。水素化(飽和)脂肪を得るために、(多価)不飽和脂肪を水素化することが可能である。
【0033】
本発明によるコーティングとして使用される、ワックス及び脂肪の好ましい例は、モノステアリン酸グリセリン、カルナウバろう、カンデリラろう、サトウキビワックス、パルミチン酸、ステアリン酸、水素化綿実油、水素化パーム油及び水素化ナタネ油並びにそれらの混合物である。
【0034】
上記に開示されるすべての配合物(I)、(II)、(III)、(IV)、(V)は好ましくは、粉末状配合物を水に懸濁(分散)して、水性組成物をそれぞれ生成し、次いで飼料製品と/上に、それぞれの懸濁液/分散液を混合/噴霧することによって使用される。
【0035】
したがって、本発明は、本明細書に示すすべての優先(preference)を有する配合物(I)、(II)、(III)、(IV)、(V)の水性分散液、並びにかかる分散液を製造する方法にも関し、前記方法は、本明細書に示すすべての優先を有する配合物(I)、(II)、(III)、(IV)、(V)を水と混合して、水性組成物をそれぞれ形成することを包含する。
【0036】
適切には、水性組成物は、反芻動物に与えるのに適した、水を含むすべての組成物である。かかる水性組成物中の水の量は、好ましくは少なくとも50重量%である。
【0037】
本発明による粉末状組成物の分散液/懸濁液の特に適した水性組成物は、水及びグルコースシロップから本質的になる。好ましい実施形態において、水とグルコースシロップの比(w/w)はさらに、10:1~1:5の範囲、さらに好ましくは7:1~1:2の範囲、最も好ましくは5:1~1:1の範囲で選択される。
【0038】
さらに、上記に開示されるすべての配合物(I)、(II)、(III)、(IV)及び(V)は、水中の分散液/懸濁液として、又はそれぞれの動物に与えられる上記で定義される水性組成物として、直接使用することができる。
【0039】
本発明は以下の実施例によって例証される。すべての温度は℃で示され、すべての部及びパーセンテージは重量に対する。
【0040】
[実施例]
[実施例1 粉末状シリカ配合物の製造]
500ml Schottボトル内のプロピレングリコール中の20重量%3-ニトロオキシプロパノール溶液100gに、アマランス0.2g(目視評価を補助するため)を攪拌下で添加する。
【0041】
その後、上記に示すように製造された3-ニトロオキシプロパノール-アマランス溶液5gを表1に示すそれぞれのシリカ5gに、穏やかに攪拌しながら添加し、それを室温(±20℃)にてビーカーに入れた。5分間攪拌した後、吸着を完了し、易流動性粉末が得られる。次いで、使用前にさらに1時間、粉末状配合物を室温にしておく。
【0042】
[実施例2:水中での分散性の研究]
25mLビーカー(表面積:774mm2)に入れられた蒸留水20gに、実施例に示すそれぞれの粉末状シリカ配合物スプーン1/2を添加した。その後、ビーカーの底にグリッド(0.5cm×0.5cm)を置くことによって、シリカ粒子によって覆われた表面を決定した。表1から分かるように、粉末状シリカ配合物1~4は、ヒュームドシリカ粒子と比較して、それぞれのシリカ粒子のより均一な表面被覆率が得られた。
【0043】
【0044】
[実施例2:グルコースシロップ混合物中の分散性の研究]
糖みつ、一般的な飼料添加剤などの粘性媒体中の本発明による粉末状配合物の挙動を再現するために、異なる粘度を有する2つのグルコースシロップ混合物中の本発明による粉末状配合物の分布を調べた。スピンドル2を備えたブルックフィールド(Brookfield)DV-II Proを使用して粘度を決定した。150mLビーカーに入れたグルコースシロップ混合物120mLにスピンドルを浸した後に、最小トルク値10%が得られるように、適用されるrpmが選択された。
【0045】
グルコースシロップ混合物I:250mLビーカーに入れた蒸留水100gに、グルコースシロップ100g(ロケット社(Roquette)によって供給されるタイプ4280)を攪拌しながら添加して、50rpm及び24.2℃にて粘度31.3mPas(トルク41.8%)を有するグルコースシロップ混合物が得られる。
グルコースシロップ混合物II:250mLビーカーに入れた蒸留水131.25gに、グルコースシロップ43.75g(ロケット社によって供給されるタイプ4280)を攪拌しながら添加して、4rpm及び26.3℃にて粘度156mPas(トルク16.7%)を有するグルコースシロップ混合物が得られた。
【0046】
上述のグルコースシロップ混合物45gに、実施例1に記載のように製造された粉末状配合物0.5gを添加した。表2及び3から分かるように、本発明による粉末状配合物のみが、グルコースシロップ混合物中のシリカ粒子の均一な分布を得られたのに対して、ヒュームドシリカ粒子は著しく凝集し、その結果、それぞれが塊を形成した。
【0047】
【0048】