技術説明

当該技術(2021年8月より特許出願を開始)は、水性溶剤中における保存安定性に優れたカテキン類を含む各種製剤、特に、優れた保存安定性を有し、しかも経時的な褐変化等の色調変化を伴わず、飲食品、化粧品やその材料、医薬品、工業製品等への配合剤として有用なカテキン類含有水溶液組成物に係る製剤の技術分野に属する。さらに当該技術は、カテキン類を含む製剤を用い、これを有効成分とする医薬、食料品、化粧料などの各種用途に係る各種製品に係る。

 

このカテキン類には、細菌への抑制効果と共にウイルスに対して抗ウイルス効果を発揮するとされる。特にウイルスは、その構造において突起(スパイク)を持っており、これを介して細胞に取りつくジョイント部分があり、スパイクはウイルスによってそれぞれ固有の構造である。このため、ワクチンによる予防は、体の中にウイルスの抗体を作り、その抗体がスパイクの特定構造をとらえてウイルスが細胞へ取りつきを防止するものである。

 

このようなメカニズムであるため、例えばインフルエンザウイルスではスパイクの構造が異なるインフルエンザウイルスが複数あり、ワクチンで作られた抗体とスパイクの特定構造とが結合しなければ、インフルエンザウイルスの感染を防ぐことができないという課題がある。

 

一方、カテキンの抗ウイルス効果、つまりウイルスの人体等への感染を予防する効果は、ウイルスが細胞に取りつくジョイント部分を覆ってしまうものと思われ、種々のウイルスのスパイクの特定構造の違いによらず発揮することができる。

 

一般に、カテキン類を含むポリフェノール類については、生体内及び生体外での優れた抗酸化作用を持ち、体内の活性酸素を捕捉して除去することにより、活性酸素が引き起こす種々の疾患、例えば、癌、心疾患、炎症といった酸化ストレス疾患に対する予防効果が認められている。

 

また、ポリフェノール類は、その種類に応じて、それぞれ異なる特有の効果が奏される。

 

例えば、アントシアニンには視力の向上効果が報告され、イソフラボンには骨粗しょう症予防および治療効果が報告されている。ルチンには血管拡張効果が報告されており、飲食品や化粧料、医薬品等々、多くの用途への応用が期待されている。

 

しかしながら、カテキン類を含むポリフェノール類は、水中に溶存する酸素や空気中の酸素により容易に酸化されるため非常に不安定である。水性溶剤に溶解した際には、期待される活性酸素除去作用等の有用な作用が低下するほか、酸化に伴って変色する等、その保存安定性に欠ける。その結果として、水性溶剤に溶解して液体状態で取り扱うことが困難であり、飲食品、化粧料、医薬品等へ応用する上で大きな障害になっている。当該技術の目的は、上記の背景技術に鑑み、カテキン類が水溶液として長期間安定的に存在し、しかも経時的な褐変化等の色調変化を伴わず、飲食品や化粧料、医薬品等への配合剤として有用な水性液体(水性の剤)で保存安定性に優れたカテキン類を含む製剤を提供することにある。

 

当該技術の別の目的は、水溶性組成物の保存安定性が極めて良いことから、カテキン類を有効成分とする、日常的に常温で存置されえることが多い健康食品、化粧品補助剤や、口腔ケア製品への添加剤を提供することにある。

 

当該技術によるカテキン類を含む組成物、製剤は、特に優れた保存安定性を有し、しかも経時的な褐変化等の色調変化を伴わず、また実質的に低級アルコールや界面活性剤を含まないので、生体への安全性が極めて高く、しかも保存安定性に優れている。したがって、食品、化粧料、医薬品等に配合すると、カテキン類の有益な健康効果や抗酸化効果を期待でき、健康上、産業上に極めて有用な技術である。

 

当該技術は、将来においても、食品、化粧料、医薬品等の広範な産業分野において重要な役割を果たしていくと考えられる。

 

新型コロナウイルスの出現に伴い、世界中で新しい生活様式を強いらなければならない状況となり、そして、人の生活だけでなく、産業全体でも新しい様式が生まれてきております。

 

21世紀は、「ウイルス感染症との戦い」という著書等も各種出版されているように、今後も未曾有の危機に見舞われることも予測されます。そのためには、新しい生活様式の中で、各自が自己防衛をしっかりと果たさなくてはいけないことになります。

 

現在、ウイルスに対する商品が各種販売されておりますが、当該技術であるカテキン類を水溶液として長期間安定的に存在し、しかも経時的な褐変化等の色調変化を伴わず、飲食品や化粧料、医薬品等への配合剤として有用な水性液体(水性の剤)で保存安定性に優れたカテキン類を含む製剤を提供することで、より安全性の高い優れた商品が開発できると考えております。

 

そして、当該技術の別の目的である水溶性組成物の保存安定性が極めて良いことから、カテキン類を有効成分とする、日常的に常温で存置されえることが多い健康食品、化粧品補助剤や、口腔ケア製品への添加剤を提供することも可能となりうると考える。

A new development in virus inactivation with a natural ingredient - green tea catechin (EGCg)

Patent application 〈Processing technology to stabilize green tea catechins (EGCg) at high concentrations in aqueous solutions〉 started in August 2021

The outbreak of the novel coronavirus (COVID-19) has completely changed social life.

While the development of vaccines and therapeutic agents is progressing, the outbreak of new mutant virus strains is requiring increasingly strong preventive measures. In such a situation, green tea catechin (Epigallocatechin gallate, EGCg), as a natural ingredient with potential antiviral effects, has been verified and published for its inactivating effects against viruses in Japan and overseas.

However, catechins and EGCg, which have a strong antioxidant effect, are highly susceptible to oxidative deterioration and lack storage stability, which is a major drawback in the development of various products.

To overcome this lack of stability, a formulation that is stabilized at a high concentration in water has been developed, and verification experiments have shown that it is effective in inactivating various viruses that repeatedly mutate, such as influenza and novel coronaviruses, by binding to viral proteins and preventing them from entering cells. It has also been shown in verification experiments that it has an inactivating effect by binding to viral proteins.

 

- A research team led by Professor Masahiko Kurokawa, Vice President, Dean of the Faculty of Pharmaceutical Sciences, Kyushu University of Health and Welfare, conducted verification experiments on the inactivation effects of various influenza viruses.

- The inactivation of other viruses, such as the novel coronavirus and SARS virus, was verified by a research team led by the National University.

 

Effective inactivation of all viruses confirmed

New development in preventive measures

HPG Co., Ltd. (Chuo-ku, Tokyo; Masanori Kanayama, President) has successfully developed a water-soluble formulation technology of highly concentrated catechin EGCg with excellent storage stability and has started to apply for a patent as the world's first processing technology to stabilize the product at a high concentration in aqueous solution.

Currently, this aqueous solution formulation is stabilized at a high concentration of 10,000 ppm, and the concentration can be easily adjusted by dilution.

In addition, since all the components that stabilize the product are food additives approved by the Ministry of Health, Labor and Welfare, there is no need to worry about adverse reactions if they enter the body, and children and the elderly can take the product through oral care without anxiety.

Furthermore, depending on the concentration added, if the concentration shows an inactivation effect, there is almost no damage to the original taste, aroma, or color of existing products due to astringency, bitterness, or discoloration peculiar to catechin EGCg, and the product can be used in a variety of fields.

 

- Potential of highly concentrated catechin, EGCg pharmaceutical preparations

 

At present, there are a variety of products on the market to prevent viral infections, but since this technological product is highly effective against bacteria as well as viruses, it can be used as a substitute for alcohol products that can cause rough hands, in the kitchen and food handling fields, and as a preventive measure against not only human but also bird flu and swine flu.

 

Summary of verification data from the Kurokawa Research Team

 

Green tea is rich in catechins, and epigallocatechin gallate (EGCg), one of the catechins, is known to have an antiviral effect by inhibiting the adsorption process of the virus to cells during the replication process. In this study, we examined the anti-influenza effect of EGCg and its mechanism of action by performing plaque reduction assay using MDCK (Madin-Darby canine kidney) cells against four kinds of influenza A and B virus strains in vitro. They investigated the anti-influenza effect of EGCg by performing plaque reduction assay using MDCK (Madin-Darby canine kidney) cells. As a result, they confirmed that EGCg inhibited the adsorption or entry process of virus particles into the cells for four kinds of influenza virus strains.

 

Profile of Masahiko Kurokawa:

Vice President, Dean, Director of Pharmaceutical Sciences, Kyushu University of Health and Welfare

Professor, Department of Biochemistry, Graduate School of Medical and

Pharmaceutical Sciences

 

Research Description:

We have been conducting research on the development of new antiviral drugs from traditional medicines and supplements, the pathogenesis of viral infections and the analysis of host immune defense mechanisms, as well as basic research on viral vectors for gene therapy. In addition to these studies, we have been conducting research to prove and analyze the exacerbation of infectious diseases caused by exposure to environmental chemicals in the fetal and neonatal period and metabolic syndrome using virus-infected animals as research that can contribute to the maintenance and improvement of QOL. In recent years, we have been conducting research on elucidation of pathological mechanisms of infectious diseases and lifestyle-related diseases, development of novel preventive and therapeutic methods, and risk assessment of environmental chemicals on host immune mechanisms by using knowledge and experimental techniques in biochemistry, molecular and cellular biology, genetic engineering, bacteriology, virology, and immunology. For these research, we have established a collaborative research system with internal and external researchers (universities, research institutes, and companies), with the aim of contributing to the maintenance and improvement of the quality of life of the people by efficiently returning the research results to society.

 

Summary of verification data of the National University Research Team

 

As typified by the term " Infectious disease panic," various infectious diseases continue to inflict serious damage on life, society, and the economy. In recent years, attention has been focused on the antiviral effects of various materials, and plant-derived ingredients such as EGCg have been actively studied. In this study, the antiviral effect of EGCg against human coronavirus (HCoV)-229E, which is closely related to SARS-CoV-2 and causes cold symptoms in humans, was measured using 50% Tissue Culture Infectious Dose (TCID50) was used as an indicator. The results showed that EGCg at a low concentration of 10 ppm had a certain inhibitory effect on the infection due to the synergistic effects of direct inactivation and adsorption inhibition.