(57)【要約】  本発明は、５ｎｍから数１００マイクロメートルの範囲の直径を有する油滴が親油性添加剤によって形成される、０．５から２００ｎｍの範囲の直径を有する親水性ドメインを含むナノサイズ構造化を示す、水中油型エマルションに関する。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
５ｎｍから数１００マイクロメートルの範囲の直径を有する油滴が、親油性添加剤の存在により、０．５から２００ｎｍの範囲の直径を有する親水性ドメインを含むナノサイズ自己集合構造化を示す水中油型エマルション。
【請求項２】
（ｉ）鉱油、炭化水素、植物油、ロウ、アルコール、脂肪酸、モノ−、ジ−、トリ−アシルグリセロール、精油、芳香油、親油性ビタミン、エステル、栄養補助剤、テルピン、テルペン、およびそれらの混合物からなる群から選択される油と、
（ｉｉ）結果として生じるＨＬＢ値（親水性親油性バランス）が約１０未満である、親油性添加剤（ＬＰＡ）、または親油性および親水性添加剤の混合物と、
（ｉｉｉ）水、またはポリオールなどの非水性極性液体からなる、液滴またはチャネル形態の親水性ドメインと、
エマルション安定剤または乳化剤を含有する水連続相とを含む、ナノサイズ自己集合構造化内部を有する分散油滴を含む請求項１に記載の水中油型エマルション。
【請求項３】
油滴が、０℃から１００℃の温度範囲で、Ｌ２構造、Ｌ２および油構造の組合せからなる群に含まれる内部構造を有する請求項１または２のいずれかに記載の水中油型エマルション。
【請求項４】
油滴が、０℃から１００℃の温度範囲で、Ｌ２内部構造を有する請求項１または２のいずれかに記載の水中油型エマルション。
【請求項５】
油滴が、０℃から１００℃の温度範囲で、Ｌ２構造、ＬＣ構造、およびそれらの組合せからなる群に含まれる内部構造を有する請求項１または２のいずれかに記載の水中油型エマルション。
【請求項６】
油滴が、０℃から１００℃の温度範囲で、ＬＣ内部構造を有する請求項１または２のいずれかに記載の水中油型エマルション。
【請求項７】
油滴が、０℃から１００℃の温度範囲で、Ｌ３構造、Ｌ２およびＬ３構造の組合せ、ＬαおよびＬ２構造の組合せ、ならびにラメラ結晶構造およびＬ２構造の組合せからなる群に含まれる内部構造を有する請求項１または２のいずれかに記載の水中油型エマルション。
【請求項８】
油滴が、香味剤、香味剤前駆体、薬物、およびルテイン、ルテインエステル、β−カロテン、トコフェロール、酢酸トコフェロール、トコトリエノール、リコペン、ＣｏＱ１０、アマニ油、リポ酸、ビタミンＢ１２、ビタミンＤ、αおよびγ−ポリ不飽和脂肪酸、またはフィトステロールを含む群から選択される栄養補助剤、食品サプリメント、食品添加剤、植物抽出物、薬剤、ペプチド、タンパク質または炭水化物、栄養物、香気物質、香気物質前駆体からなる群から選択される油溶性、油不溶性、または水溶性材料を含有する請求項１〜７のいずれかに記載の水中油型エマルション。
【請求項９】
ＬＰＡが、長鎖アルコール、脂肪酸、ペグ化脂肪酸、グリセロール脂肪酸エステル、モノグリセリド、ジグリセリド、モノ−ジグリセリド誘導体、ペグ化植物油、ソルビタンエステル、ポリオキシエチレンソルビタンエステル、プロピレングリコールモノまたはジエステル、リン脂質、ホスファチド、セレブロシド、ガングリオシド、ケファリン、脂質、糖脂質、スルファチド、糖エステル、糖エーテル、ショ糖エステル、ステロール、ポリグリセロールエステルの群から選択される請求項１〜８のいずれかに記載の水中油型エマルション。
【請求項１０】
油が、ミリスチン酸、オレイン酸、ラウリン酸、ステアリン酸、パルミチン酸、ステアリン酸ＰＥＧ１−４、オレイン酸ＰＥＧ２−４、ジラウリン酸ＰＥＧ−４、ジオレイン酸ＰＥＧ−４、ジステアリン酸ＰＥＧ−４、ジオレイン酸ＰＥＧ−６、ジステアリン酸ＰＥＧ−６、ジオレイン酸ＰＥＧ−８、ＰＥＧ３−１６ヒマシ油、ＰＥＧ５−１０水添ヒマシ油、ＰＥＧ６−２０トウモロコシ油、ＰＥＧ６−２０扁桃油、ＰＥＧ−６オリーブ油、ＰＥＧ−６落花生油、ＰＥＧ−６パーム核油、ＰＥＧ−６水添パーム核油、ＰＥＧ−４カプリン／カプリル酸トリグリセリド、植物油およびソルビトールのモノ、ジ、トリ、テトラエステル、ジ、テトラステアリン酸、イソステアリン酸、オレイン酸、カプリル酸、またはカプリン酸ペンタエリスリチル、ジオレイン酸、ステアリン酸、またはイソステアリン酸ポリグリセリル−３、ペンタオレイン酸ポリグリセリル４−１０、オレイン酸、ステアリン酸、またはイソステアリン酸ポリグリセリル２−４、ペンタオレイン酸ポリグリセリル４−１０、ジオレイン酸ポリグリセリル−３、ジオレイン酸ポリグリセリル−６、トリオレイン酸ポリグリセリル−１０、ジステアリン酸ポリグリセリル−３、Ｃ６〜Ｃ２０脂肪酸のプロピレングリコールモノまたはジエステル、Ｃ６〜Ｃ２０脂肪酸のモノグリセリド、モノグリセリドの乳酸誘導体、ジグリセリドの乳酸誘導体、モノグリセリドのジアセチル酒石酸エステル、モノステアリン酸トリグリセロール、コレステロール、フィトステロール、ＰＥＧ５−２０ダイズステロール、テトラ、ヘキサステアリン酸ＰＥＧ−６ソルビタン、テトラオレイン酸ＰＥＧ−６ソルビタン、モノラウリン酸ソルビタン、モノパルミチン酸ソルビタン、モノ、トリオレイン酸ソルビタン、モノおよびトリステアリン酸ソルビタン、モノイソステアリン酸ソルビタン、セスキオレイン酸ソルビタン、セスキステアリン酸ソルビタン、ＰＥＧ２−５オレイルエーテル、ＰＯＥ２−４ラウリルエーテル、ＰＥＧ−２セチルエーテル、ＰＥＧ−２ステアリルエーテル、ジステアリン酸スクロース、ジパルミチン酸スクロース、オレイン酸エチル、ミリスチン酸イソプロピル、パルミチン酸イソプロピル、リノール酸エチル、リノール酸イソプロピル、ポロキサマー、リン脂質、レシチン、ケファリン、エンバク脂質および他の植物由来の親油性両親媒性脂質、ならびにそれらの混合物からなる群から選択される請求項９に記載の水中油型エマルション。
【請求項１１】
安定剤または乳化剤が、ＨＬＢ＞８を有する低分子量界面活性剤、ミルクまたはダイズ由来のタンパク質、ペプチド、タンパク質加水分解物、ブロックコポリマー、界面活性親水コロイド、例えばアラビアゴム、キサンタンガムなどからなる群から選択される請求項１〜１０のいずれかに記載の水中油型エマルション。
【請求項１２】
粉末形態である請求項１〜１１のいずれかに記載の水中油型エマルション。
【請求項１３】
最終生成物である請求項１〜１１のいずれかに記載の水中油型エマルション。
【請求項１４】
出発材料、中間生成物、または最終生成物の添加剤である請求項１〜１３のいずれかに記載の水中油型エマルション。
【発明の詳細な説明】
【発明の詳細な説明】
【０００１】
［発明の分野］
本発明は、分散油滴が自己集合ナノ構造を示す水中油型エマルションに関する。
【０００２】
［発明の背景］
産業上のエマルション
エマルションは、食品、化粧品、または医薬品など多くの産業製品の一般的なコロイド系である。エマルションは、水連続相に分散されている油滴からできている。分散油滴は、油滴周囲に吸着層を形成する界面活性分子によって安定化されている。油相を連続水相に分散するために、様々な大きさの（約１００ｎｍから数１００マイクロメートルまでの半径を有する）油滴を生成できるホモジナイザが用いられる。均質化ステップにおける油滴周囲の吸着層の形成は、合一、凝集、または凝塊に対する動力学的安定性を油滴に付与する。水中油型エマルション製品に用いられる界面活性材料は、低分子量親水性界面活性剤、例えばポリソルベート、リゾレシチン、モノグリセリド誘導体など、あるいはポリマー、例えばタンパク質、例えばゼラチン、もしくはミルク、ダイズ由来のもの、または多糖類、例えばアルビアゴムもしくはキサンタンなど、あるいはそれらの混合物であることができる。
【０００３】
水中油型エマルションをベースとする製品は、食品、化粧品、または医薬品に広く存在している。水中油型エマルションをベースとする顕著な食品は、例えばミルク、マヨネーズ、サラダドレッシング、またはソースである。化粧品または医薬品業界で用いられる水中油型エマルションをベースとする顕著な製品は、ローション剤、クリーム剤、乳剤、丸剤、錠剤などである。そのような製品中の液滴は、通常、例えばトリグリセリド、ジグリセリド、ロウ、脂肪酸エステル、脂肪酸、アルコール、鉱油、または炭化水素からできている。
【０００４】
エマルションは、出発材料、中間体、または最終生成物として、あるいは最終生成物の添加剤として用いられる。
【０００５】
送達用エマルション
産業におけるエマルションの用途の１つは、香味剤、ビタミン、抗酸化剤、栄養補助剤、植物化学物質、薬物などの活性化合物を送達することである。活性成分の投与は、有効量の活性成分を所望の作用場所に運ぶために、適切なビヒクルの使用を必要とする。水中油型エマルションは、油中で親油性活性化合物の溶解性が増大することを利用して、一般に用いられている送達系である。欧州特許出願公開第１１１６５１５号明細書では、香味性能を制御するためにエマルションを使用する一例として、生成物のさらなる処理中に、導入された活性成分の安定性を増大させるために、香味成分などの疎水性活性成分が水中油型エマルションの形態で押出機によってマトリクスに混合されている。国際公開第００／５９４７５号パンフレットには、医薬品水中油型エマルションの一例として、イオン化疎水性治療薬の送達を向上させるための組成物および方法が記載されており、これはイオン化剤、界面活性剤、およびトリグリセリドを混合して、水中油型エマルションを形成するものである。国際公開第９９／６３８４１号パンフレットは、食品分野におけるエマルションの使用の一例として、エマルションまたはマイクロエマルションの形成により、水相での溶解性および分散性が増大したフィトステロールを含む組成物を記載している。
【０００６】
さらに、水中油型エマルション中の油滴が超小型である場合、例えば直径数ナノメートルから約２００ｎｍ程度である場合、そのエマルションは水中油型マイクロエマルションまたはナノエマルションと称される（Ｅｖａｎｓ、Ｄ．Ｆ．；Ｗｅｎｎｅｒｓｔｒｏｍ、Ｈ．（編）：Ｔｈｅ  Ｃｏｌｌｏｉｄａｌ  Ｄｏｍａｉｎ、Ｗｉｌｅｙ−ＶＣＨ、Ｎｅｗ  Ｙｏｒｋ（１９９９））。これらのエマルションは、透明であり、熱力学的に安定であり、したがって当業者にとっては、熱力学的に不安定であり、一般に濁っている通常のエマルションとは異なるものである。
【０００７】
別の種類の送達系は、Ｇｕｓｔａｆｓｓｏｎ等によって記載されている界面活性剤メソフェーズ粒子である（Ｇｕｓｔａｆｓｓｏｎ、Ｊ．；Ｌｊｕｓｂｅｒｇ−Ｗａｈｒｅｎ、Ｈ．；Ａｌｍｇｒｅｎ、Ｍ．；Ｌａｒｓｓｏｎ、Ｋ．；Ｌａｎｇｍｕｉｒ（１９９７）、１３、６９６４〜６９７１）。
【０００８】
［発明の説明］
最新技術では、油滴に溶解している親油性分子のビヒクルとして、水中油型エマルションの分散油滴が用いられている。ビヒクル系としてのこの種のエマルションの欠点は、油相での活性剤の分子溶解性が欠けているため、単独または親油性化合物と組み合わせて、結晶性（すなわち、結晶性形態で存在）、親水性、またはわずかに両親媒性の物質のホストとなれないことである。結晶性または両親媒性化合物、あるいはヒドロトロープ化合物は、乳化剤の安定化機能を妨げる傾向があり、その結果としてエマルションを不安定化し得るため、送達が特に困難である。
【０００９】
本発明は、通常の油滴内部における新規なナノサイズ自己集合構造の発見に基づいている。これらの構造は、油滴への親油性添加剤（ＬＰＡ）の添加によって形成される。そのような構造は、親油性成分だけでなく、同時に親水性および／または両親媒性、あるいはヒドロトロープ性または結晶性成分を可溶化できる。油滴内部のナノサイズ自己集合構造は、主として、ナノサイズの熱力学的に安定な親水性ドメイン、すなわち水の液滴、ロッド、またはチャネルからなる。エマルション油滴内部で自発的に（熱力学的に駆動）形成されるナノサイズドメインは、ＬＰＡによって安定化される。ＬＰＡ分子の親水性部は、親水性ドメイン構造の一部である。親水性ドメインは、直径０．５から２００ｎｍ、好ましくは直径０．５から１５０ｎｍの範囲、より好ましくは直径０．５から１００ｎｍの範囲、もっとも好ましくは０．５から５０ｎｍの範囲の大きさであることができる。
【００１０】
本明細書では、「親水性ドメイン」は、水ドメインおよびＬＰＡ分子の親水性頭部領域からなる。親水性ドメインはさらに、超小型であるため、様々な異なる化合物の可溶化に適した場所となる広い表面積を提供する。
【００１１】
本発明のエマルションは、水／油／水ダブルエマルションとして一般に知られているエマルションとは明確に区別される。ｗ／ｏ／ｗ（水／油／水）ダブルエマルションは水中油型エマルションであり、油滴はミクロンサイズの水滴を含有する（Ｇａｒｔｉ、Ｎ．；Ｂｉｓｐｅｒｉｎｋ、Ｃ．；Ｃｕｒｒ．Ｏｐｉｎｉｏｎ  ｉｎ  Ｃｏｌｌｏｉｄ  ＆  Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ  Ｓｃｉｅｎｃｅ（１９９８）、３、６５７〜６６７）。分散ダブルエマルション油滴内部の水滴は、機械的エネルギーの入力、例えば均質化によって調製（分散）され、その結果として、熱力学的に不安定であり、自己集合しない。ｗ／ｏ／ｗダブルエマルションの内部水滴の直径は、３００ｎｍより大きい。本発明のエマルション油滴内部におけるナノサイズ自己集合構造の形成は自発的であり、熱力学的に駆動され、水の液滴またはチャネルの平均直径は２００ｎｍ未満であるため、本発明のエマルションは、通常のｗ／ｏ／ｗダブルエマルションと容易に区別できる。
【００１２】
したがって、本発明は、親水性ドメインを含むナノサイズ自己集合構造を含有する油滴を対象とする。「自己集合」または「自己組織化」という概念は、個別の分子による凝集体（会合体）またはナノ構造の自発的形成を指す。自己集合構造中の分子は、所与の分子間力、例えば疎水性、水和、または静電気力などにより、それらの構造的および化学的特性のみに基づいて適切な場所を見出す（Ｅｖａｎｓ、Ｄ．Ｆ．；Ｗｅｎｎｅｒｓｔｒｏｍ、Ｈ．（編）：Ｔｈｅ  Ｃｏｌｌｏｉｄａｌ  Ｄｏｍａｉｎ、Ｗｉｌｅｙ−ＶＣＨ、Ｎｅｗ  Ｙｏｒｋ（１９９９））。自己集合の結果は、そのプロセス自体には依存せず、系の最小エネルギーの状態（安定平衡）に対応する。
【００１３】
特開第２００４／００８８３７号公報は、油滴に存在する水溶性固体粒子を含有する水中油型エマルションを開示している。これらの粒子は、２０ｎｍから１０μｍの粒径範囲である。粒子は脱水（すなわち、自発的工程ではない）によって油中水（ｗ／ｏ）型エマルションに調製し、その後、多孔質膜乳化法を用いて、粒子／油（Ｓ／Ｏ）懸濁液全体を水相に分散させる。
【００１４】
国際公開第０２／０７６４４１号パンフレットは、固体ナノ粒子を調製するための前駆体としてのフルオロカーボン中アルコール型マイクロエマルションの使用を開示している。これらのナノ粒子は、２００〜３００ナノメートル未満の直径を有する。ナノ粒子の形成は自発的ではなく、前駆体マイクロエマルションを約３５℃未満に冷却することによって、または前駆体マイクロエマルションのアルコールを蒸発させることによって、またはマイクロエマルションを適切な極性溶媒で希釈することによって誘発される。
【００１５】
米国特許出願公開第２００４／０２２８６１号明細書は、油滴がタンパク質または他の親水性剤を含有する水性微細水相を含む、ｗ／ｏ／ｗダブルエマルションを開示している。タンパク質負荷微粒子を生成するために、そのダブルエマルション全体を、毛細管ノズルを通して、例えば液体窒素に噴霧する。
【００１６】
これらの例はすべて、ｗ／ｏマイクロエマルション、あるいはｗ／ｏまたはｗ／ｏ／ｗダブルエマルションを用い、油滴内部において親水性ドメインを固化するために外部誘発因子を必要とする、固体親水性（ナノ）粒子の非自発的形成を記載している。（ナノ）粒子の調製後、それらは概して、温度、ｐＨ、または外部流体特性などの環境的要因に影響されない。水滴が固化していない、すなわち流体である通常のｗ／ｏマイクロエマルションは概して、そのような環境的要因に影響されることを言及しておかなければならない。
【００１７】
それぞれウィンザー（Ｗｉｎｓｏｒ）系（ウィンザーＩ（ｏ／ｗマイクロエマルションおよび過剰油）またはウィンザーＩＩ（ｗ／ｏマイクロエマルションおよび過剰水））の均質化によって形成されるエマルションの型（ｏ／ｗまたはｗ／ｏ）は、その過剰連続相の平衡状態にあるマイクロエマルション相に形成されるものと同じであることを、多数の科学的研究が示している。例えば、ｗ／ｏマイクロエマルションおよび過剰水（ウィンザーＩＩ系）の乳化によって、充分に高い界面活性剤濃度、すなわち油相での界面活性剤の臨界濃度ｃμｃｏｉｌより高い濃度で、その連続相自体がｗ／ｏマイクロエマルションであるｗ／ｏエマルションが提供される（Ｂ．Ｐ．Ｂｉｎｋｓ、Ｌａｎｇｍｕｉｒ（１９９３）９、２５〜２８）。これは、通常のｗ／ｏマイクロエマルションが水相で希釈されたとき、ｗ／ｏエマルションの形成がｏ／ｗエマルションの形成より優先することを意味している。Ｂｉｎｋｓ等（Ｂ．Ｐ．Ｂｉｎｋｓ、Ｌａｎｇｍｕｉｒ（１９９３）９、２５〜２８）は、バンクロフトの経験則に関して（Ｗ．Ｄ．Ｂａｎｃｒｏｆｔ、Ｊ．Ｐｈｙｓ．Ｃｈｅｍ．（１９１３）１７、５０１）、水相と油相との界面活性剤の分配の観点からこの挙動を説明した。界面活性剤が油相に蓄積された場合、すなわち水相より油相において溶解性が良好である場合、形成されるエマルションの型は常にｗ／ｏであり、ｏ／ｗ型ではない。ｗ／ｏマイクロエマルション、またはウィンザーＩＩ系（ｗ／ｏマイクロエマルションおよび過剰水）からｏ／ｗ型エマルションを形成するためには、界面活性剤が転相される、すなわち油溶性（ｗ／ｏエマルションの形成）から水溶性（ｏ／ｗエマルションの形成）にその溶解性が変化する必要がある（Ｐ．Ｉｚｑｕｉｅｒｄｏ等、Ｌａｎｇｍｕｉｒ（２００２）１８、２６〜３０）。アルキルエトキシレート、例えばＣ１２ＥＯ４などの非イオン性界面活性剤を用い、その系を４０〜５０℃（ＰＩＴ温度）から２５℃に冷却することによってこれを達成できる。これは、親水性ドメインを含有する油滴が通常の水溶性乳化剤によって安定化されるｏ／ｗエマルションの形成と、親油性添加剤（ＬＰＡ；室温でｗ／ｏマイクロエマルションを形成）の相挙動が相関する本発明とはまったく異なる。この場合、親水性ドメインは流体であり、固体ではない。親水性ドメインを含有するｗ／ｏマイクロエマルションまたは油は、転相を受けず、分散油滴内部の親水性ドメインを失うことなく、さらに分散ステップ前に油滴内部の親水性ドメインを固化する必要もなく、水相に希釈（分散）することができる。
【００１８】
本発明によれば、油滴内部のナノサイズ自己集合構造の自発的形成は、様々な方法で実現することができる。一方法は、ナノサイズ自己集合構造の自発的形成を可能にする親油性添加剤（ＬＰＡ）を、均質化ステップ前に油相に添加する方法である。他の方法は、均質化ステップの前または後に、エマルション生成物に親油性添加剤（ＬＰＡ）を添加する方法である。この場合、親油性添加剤は油滴に溶解し、油滴内部においてナノサイズ自己集合構造の自発的形成をもたらす。ホモジナイザとして、通常の産業用ホモジナイザまたは実験室規模のホモジナイザ、例えばＲａｎｎｉｅピストンホモジナイザ、Ｋｉｎｅｍａｔｉｃａロータステータ型ミキサ、コロイドミル、Ｓｔｅｐｈａｎミキサ、Ｃｏｕｅｔｔｅシアーセル、または膜乳化装置などを利用できる。さらに、超音波、蒸気注入、またはキッチン用ミキサも、本発明に記載のエマルションの生成に適している。油滴内部のナノサイズ自己集合構造の自発的形成は、エマルションの製造に用いられるエネルギー取り込み、およびＬＰＡ添加の順序に依存しない。これは、マイクロ流体技法も本発明のエマルションの製造に適していることを意味している。
【００１９】
本発明のエマルションを製造するための他の経路は、ヒドロトロープ剤または水構造破壊剤の使用、あるいは化学的または熱力学的に駆動され得る自発的乳化である（Ｅｖａｎｓ、Ｄ．Ｆ．；Ｗｅｎｎｅｒｓｔｒｏｍ、Ｈ．（編）：Ｔｈｅ  Ｃｏｌｌｏｉｄａｌ  Ｄｏｍａｉｎ、Ｗｉｌｅｙ−ＶＣＨ、Ｎｅｗ  Ｙｏｒｋ（１９９９））。
【００２０】
本発明のエマルションを製造するための他の経路は、ジブロックコポリマーまたはアポタンパク質様バイオポリマー、例えばタンパク質−多糖複合体またはコアセルベート、あるいはタンパク質−多糖、タンパク質−タンパク質、または多糖−多糖ハイブリッドなど、あるいはポリマーまたはバイオポリマーの混合物、あるいは低分子量界面活性剤を添加することによって、油滴内部のナノサイズ自己集合構造の自発的形成を、油滴、すなわち本発明のエマルション全体の自発的形成と組み合わせることによるものである。
【００２１】
エマルション製剤
本発明は、油滴（５ｎｍから数１００マイクロメートルの範囲の直径を有する）が親油性添加剤（ＬＰＡ）によって形成される親水性ドメインを含むナノサイズ構造化を示す、水中油型エマルションに関する。ＬＰＡは、それ自体を添加するか、化学的、生化学的、酵素的、または生物学的手段によってｉｎ  ｓｉｔｕで製造することができる。本発明のエマルションに存在する油滴の量（油滴体積率）は、通常の水中油型エマルション生成物に一般的に用いられる量である。
【００２２】
より詳細には、本発明は、
（ｉ）鉱油、炭化水素、植物油、ロウ、アルコール、脂肪酸、モノ−、ジ−、またはトリ−アシルグリセロール、精油、芳香油、親油性ビタミン、エステル、栄養補助剤、テルピン、テルペン、およびそれらの混合物からなる群から選択される油と、
（ｉｉ）結果として生じるＨＬＢ値（親水性親油性バランス）が約１０未満、好ましくは８未満である、親油性添加剤（ＬＰＡ）、または親油性および親水性添加剤の混合物と、
（ｉｉｉ）水、またはポリオールなどの非水性極性液体からなる、液滴、ロッド、またはチャネル形態の親水性ドメインと、
エマルション安定剤または乳化剤を含有する水連続相とを含む、ナノサイズ自己集合構造化内部を有する分散油滴を含む水中油型エマルションを対象とする。
【００２３】
本明細書では、「親油性添加剤」（「ＬＰＡ」とも略される）は、分散油相に安定なナノサイズ自己集合構造を自発的に形成する親油性両親媒性剤を指す。親油性添加剤（混合物）は、脂肪酸、ソルビタンエステル、プロピレングリコールモノまたはジエステル、ペグ化脂肪酸、モノグリセリド、モノグリセリド誘導体、ジグリセリド、ペグ化植物油、ポリオキシエチレンソルビタンエステル、リン脂質、ケファリン、脂質、糖エステル、糖エーテル、ショ糖エステル、ポリグリセロールエステル、およびそれらの混合物からなる群から選択される。
【００２４】
本発明の第１の実施形態によれば、水中油型エマルションは、０℃から１００℃の温度範囲で、Ｌ２構造、またはＬ２および油構造の組合せ（マイクロエマルションまたは等方性液滴）からなる群から選択される内部構造を有する油滴を示す。
【００２５】
本発明の第２の実施形態によれば、水中油型エマルションは、０℃から１００℃の温度範囲で、Ｌ２構造（マイクロエマルションまたは等方性液滴）を有する油滴を示す。
【００２６】
本発明の第３の実施形態によれば、水中油型エマルションは、０℃から１００℃の温度範囲で、Ｌ２構造（マイクロエマルションまたは等方性液滴）、または液晶（ＬＣ）構造（例えば、逆ミセルキュービック、逆両連続キュービック、または逆ヘキサゴナル）、およびそれらの組合せからなる群から選択される内部構造を有する油滴を示す。
【００２７】
本発明の第４の実施形態によれば、水中油型エマルションは、０℃から１００℃の温度範囲で、ＬＣ内部構造を有する油滴を示す。
【００２８】
本発明の第５の実施形態によれば、水中油型エマルションは、０℃から１００℃の温度範囲で、Ｌ３構造、Ｌ２およびＬ３構造の組合せ、ラメラ液晶（Ｌα）およびＬ２構造の組合せ、ならびにラメラ結晶およびＬ２構造の組合せからなる群から選択される内部構造を有する油滴を示す。
【００２９】
本発明の第６の実施形態によれば、水中油型エマルションは、０℃から１００℃の温度範囲で、前に記載した構造の組合せである内部構造を有する油滴を示す。
【００３０】
上に挙げたすべての内部構造は、ＳＡＸＳ（小角Ｘ線散乱）分析、およびＣｒｙｏＴＥＭ（低温透過電子顕微鏡法）（Ｑｉｕ等、Ｂｉｏｍａｔｅｒｉａｌｓ（２０００）２１、２２３〜２３４、Ｓｅｄｄｏｎ、Ｂｉｏｃｈｉｍｉｃａ  ｅｔ  Ｂｉｏｐｈｙｓｉｃａ  Ａｃｔａ（１９９０）１０３１、１〜６９、Ｄｅｌａｃｒｏｉｘ等、Ｊ．Ｍｏｌ．Ｂｉｏｌ．（１９９６）２５８、８８〜１０３、Ｇｕｓｔａｆｓｓｏｎ等、Ｌａｎｇｍｕｉｒ（１９９７）１３、６９６４〜６９７１、Ｐｏｒｔｅｓ、Ｊ．Ｐｈｙｓ：Ｃｏｎｄｅｎｓ  Ｍａｔｔｅｒ（１９９２）４、８６４９〜８６７０）、およびＣｒｙｏＴＥＭ画像の高速フーリエ変換（ＦＦＴ）によって疑いなく判定できる。
【００３１】
ある種の応用例の場合、１００℃を超える温度の使用（例えば、乾留温度）も可能であり、本発明に含まれる。親油性添加剤（ＬＰＡ）は、混合物全体のＨＬＢが１０、好ましくは８を超えない量まで、親水性添加剤（１０を超えるＨＬＢを有する）と混合することもできる。添加剤（混合物）は、化学的、生化学的、酵素的、または生物学的手段によってｉｎ  ｓｉｔｕで製造することもできる。
【００３２】
添加される親油性添加剤の量はαとして定義される。αは比ＬＰＡ／（ＬＰＡ＋油）×１００として定義される。αは、好ましくは０．１超、より好ましくは０．５超、さらに好ましくは１超、さらに好ましくは３超、さらに好ましくは１０超、もっとも好ましくは１５超である。比α＝ＬＰＡ／（ＬＰＡ＋油）＊１００は、好ましくは９９．９未満、より好ましくは９９．５未満、さらに好ましくは９９．０未満、さらに好ましくは９５未満、さらに好ましくは８４未満、もっとも好ましくは７０未満である。下方および上方範囲の任意の組合せが本発明の範囲に含まれる。αは、重量％またはモル％で示すことができる。αの下限および上限は、使用される油およびＬＰＡの特性、例えば極性、分子量、誘電率など、または物理的特性、例えば油滴相中のＬＰＡの臨界凝集濃度などによって決まる。
【００３３】
このエマルションは、通常の水中油型エマルション液滴を安定化するのに適した乳化剤（一次乳化剤とも称される）によって安定化される。エマルションは、用いられる乳化剤に応じて、凝集（ａｇｇｒｅｇａｔｅ）（凝集（ｆｌｏｃｃｕｌａｔｅ））できるか、またはできない。乳化剤は、ＨＬＢ＞８を有する低分子量界面活性剤、ゼラチン、例えばミルクまたはダイズ由来のタンパク質、ペプチド、タンパク質加水分解物、ブロックコポリマー、界面活性親水コロイド、例えばアラビアゴム、キサンタンガムなど、ジブロックコポリマーまたはアポタンパク質様バイオポリマー、例えばタンパク質−多糖複合体またはコアセルベート、あるいはタンパク質−多糖、タンパク質−タンパク質、または多糖−多糖ハイブリッド、複合体、またはコアセルベートなど、あるいはポリマーおよびバイオポリマーの混合物からなる群から選択される。
【００３４】
乳化剤は、ＬＰＡ、油、またはＬＰＡおよび油と混合することもできる。これは、乳化剤が部分的に油滴内部に存在することもでき、内部ナノサイズ自己集合構造に影響を及ぼし得ることを意味している。
【００３５】
比β＝乳化剤／（ＬＰＡ＋油＋乳化剤）×１００は、油およびＬＰＡの含量に対する、油滴を安定化するために用いられる乳化剤の量を表している。βは、好ましくは０．１超、より好ましくは０．５超、より好ましくは１超、より好ましくは２超である。比β＝乳化剤／（ＬＰＡ＋油＋乳化剤）×１００は、好ましくは９０未満、より好ましくは７５未満、さらに好ましくは５０未満である。下方および上方範囲の任意の組合せが本発明の範囲に含まれる。βは、重量％またはモル％で示すことができる。βの下限および上限は、使用される乳化剤、油、およびＬＰＡの特性によって決まる。
【００３６】
種々の活性成分を、油滴のナノサイズ自己集合構造化内部に可溶化することができる。活性成分は、栄養補助剤、例えばルテイン、ルテインエステル、β−カロテン、トコフェロール、酢酸トコフェロール、トコトリエノール、リコペン、ＣｏＱ１０、アマニ油、リポ酸、ビタミンＢ１２、ビタミンＤ、αおよびγ−ポリ不飽和脂肪酸、フィトステロール、フラボノイド、ビタミンＡ、ビタミンＣまたはその誘導体、糖、食品サプリメント、機能性成分、食品添加剤、植物抽出物、薬剤（ｍｅｄｉｃａｍｅｎｔ）、薬物（ｄｒｕｇ）、薬理学的活性成分、化粧品活性成分、ペプチド、タンパク質または炭水化物、香気物質（ａｒｏｍａ）、塩、および香味剤からなる群から選択される油溶性、油不溶性、結晶性、または水溶性成分であることができる。
【００３７】
本発明による水中油型エマルションにおいて、親油性添加剤は、ミリスチン酸、オレイン酸、ラウリン酸、ステアリン酸、パルミチン酸、ステアリン酸ＰＥＧ１−４、オレイン酸ＰＥＧ２−４、ジラウリン酸ＰＥＧ−４、ジオレイン酸ＰＥＧ−４、ジステアリン酸ＰＥＧ−４、ジオレイン酸ＰＥＧ−６、ジステアリン酸ＰＥＧ−６、ジオレイン酸ＰＥＧ−８、ＰＥＧ３−１６ヒマシ油、ＰＥＧ５−１０水添ヒマシ油、ＰＥＧ６−２０トウモロコシ油、ＰＥＧ６−２０扁桃油、ＰＥＧ−６オリーブ油、ＰＥＧ−６落花生油、ＰＥＧ−６パーム核油、ＰＥＧ−６水添パーム核油、ＰＥＧ−４カプリン／カプリル酸トリグリセリド、植物油およびソルビトールのモノ、ジ、トリ、テトラエステル、ジ、テトラステアリン酸、イソステアリン酸、オレイン酸、カプリル酸、またはカプリン酸ペンタエリスリチル、ジオレイン酸、ステアリン酸、またはイソステアリン酸ポリグリセリル−３、ペンタオレイン酸ポリグリセリル４−１０、オレイン酸、ステアリン酸、またはイソステアリン酸ポリグリセリル２−４、ペンタオレイン酸ポリグリセリル４−１０、ジオレイン酸ポリグリセリル−３、ジオレイン酸ポリグリセリル−６、トリオレイン酸ポリグリセリル−１０、ジステアリン酸ポリグリセリル−３、Ｃ６〜Ｃ２０脂肪酸のプロピレングリコールモノまたはジエステル、Ｃ６〜Ｃ２０脂肪酸のモノグリセリド、モノグリセリドの乳酸誘導体、ジグリセリドの乳酸誘導体、モノグリセリドのジアセチル酒石酸エステル、モノステアリン酸トリグリセロール、コレステロール、フィトステロール、ＰＥＧ５−２０ダイズステロール、テトラ、ヘキサステアリン酸ＰＥＧ−６ソルビタン、テトラオレイン酸ＰＥＧ−６ソルビタン、モノラウリン酸ソルビタン、モノパルミチン酸ソルビタン、モノ、トリオレイン酸ソルビタン、モノおよびトリステアリン酸ソルビタン、モノイソステアリン酸ソルビタン、セスキオレイン酸ソルビタン、セスキステアリン酸ソルビタン、ＰＥＧ２−５オレイルエーテル、ＰＯＥ２−４ラウリルエーテル、ＰＥＧ−２セチルエーテル、ＰＥＧ−２ステアリルエーテル、ジステアリン酸スクロース、ジパルミチン酸スクロース、オレイン酸エチル、ミリスチン酸イソプロピル、パルミチン酸イソプロピル、リノール酸エチル、リノール酸イソプロピル、ポロキサマー、リン脂質、レシチン、ケファリン、エンバク脂質および他の植物由来の親油性両親媒性脂質、ならびにそれらの混合物からなる群から選択される。
【００３８】
本発明による水中油型エマルションは通常、液体形態である。本発明の他の実施形態によれば、エマルションは乾燥しており、粉末形態で入手できる。
【００３９】
本発明による水中油型エマルションは、最終生成物であるか、または添加剤である。最終生成物の添加剤の量は重要ではなく、多様であり得る。
【００４０】
本発明に記載のエマルションは、内部自己集合（Ｉｎｔｅｒｎａｌｌｙ  Ｓｅｌｆ−Ａｓｓｅｍｂｌｅｄ）である構造を含有する油滴の特有の性質を説明し、油滴が親水性ドメインを含むナノサイズ自己集合構造を持たないナノエマルションおよびマイクロエマルションを含む、通常の水中油型またはｗ／ｏ／ｗダブルエマルションから本発明のエマルションを除外するために、本出願人等が「ＩＳＡＭＵＬＳＩＯＮ（イサマルション）」と命名する新規な型のエマルションである。ＩＳＡＭＵＬＳＩＯＮ液滴は、基本的に親水性ドメインを含むナノサイズ自己集合構造を有する油滴からなる。この構造は、ラメラ液晶、またはラメラ結晶、あるいはＬ２、マイクロエマルション、等方性液相、ヘキサゴナル、ミセルキュービック、または両連続キュービック相を含む逆性構造である。油相におけるこれらの構造は、単一のナノ構造、または種々のナノ構造の混合物として出現することができる。
【００４１】
したがって本発明の目的は、食品、ペットフード、栄養補助剤、機能性食品、栄養補給化粧品、化粧品、医薬品、薬物送達、または農薬産業において、活性および／または機能性成分を送達するために用いることができる新しい水中油型エマルション製剤を提供することである。
【００４２】
図１は、親油性添加剤の含量％（ＬＰＡ％＝α＝１００＊ＬＰＡ／（ＬＰＡ＋油））および温度の関数として、ＩＳＡＭＵＬＳＩＯＮ分散油滴内部に見出された典型的な構造順序を示す。Ｌ２は、逆マイクロエマルション様構造を表し、ＬＣは、液晶相、または様々な液晶相の混合物の存在を表す。図１が示すように、油滴内部において、所与の温度および添加される親油性添加剤の特定量（α値）で、明確なナノサイズ自己集合構造が形成される（言及した構造のより詳しい説明は、Ｅｖａｎｓ、Ｄ．Ｆ．；Ｗｅｎｎｅｒｓｔｒｏｍ、Ｈ．（編）：Ｔｈｅ  Ｃｏｌｌｏｉｄａｌ  Ｄｏｍａｉｎ、Ｗｉｌｅｙ−ＶＣＨ、Ｎｅｗ  Ｙｏｒｋ（１９９９）を参照のこと）。添加するＬＰＡの量により、自己集合構造の型、親水性ドメインに存在する水の量、内部界面の量、およびＩＳＡＭＵＬＳＩＯＮ液滴内部に形成される自己集合ナノ構造の大きさ、寸法を正確に制御することが可能となる。油の種類および親油性添加剤（ＬＰＡ）の種類に応じて、自己集合液滴内部構造の自発的形成を開始するのに必要とされるＬＰＡの最小量（α）は、油相の０．１から１５重量％である。
【００４３】
エマルション油滴の内部ナノサイズ自己集合構造は、低温透過電子顕微鏡法（Ｃｒｙｏ  Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ  Ｅｌｅｃｔｒｏｎ  Ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｙ）またはＳＡＸＳによって検出できる。
【００４４】
図２のＣｒｙｏＴＥＭ画像は、Ａｄｒｉａｎ等（Ａｄｒｉａｎ等、Ｎａｔｕｒｅ（１９８４）３０８、３２〜３６）の標準的な技法を用いて得られたものである。試料を凍結するために、自家製切断機を用いた。試料分散液３μｌの液滴を、直径約２μｍの穴を有する穴の開いたカーボン膜で被覆された銅グリッドに載せた。過剰な試料溶液を除去するために、グリッドの液体側を濾紙で押さえた（ブロッティング）。液体を除去した直後に、ピンセットで保持したグリッドを、液体エタンに浸漬した。凍結したグリッドを液体窒素中に貯蔵し、−１８０℃に保持した低温ホルダーに移した。Ｐｈｉｌｉｐｓ  ＣＭ１２  ＴＥＭにおいて、電圧８０ｋＶで試料の分析を行った。電子線損傷を最小限にするために、低線量法を適用した。一部の例では（図７、実施例１、４、および５）、Ｅｇｅｌｈａａｆ等（Ｅｇｅｌｈａａｆ等、Ｊ．Ｍｉｃｒｏｓｃ．（２０００）２００、１２８〜１３９）に記載されているものに類似した自家製の環境チャンバを用いた。薄化およびガラス状化前の温度を２５℃に設定し、湿度１００％を用いた。ＩＳＡＭＵＬＳＩＯＮは、油滴内部の小さな明るい形状の存在によって同定できる。図２、７ａは、典型的なＩＳＡＭＵＬＳＩＯＮのＣｒｙｏＴＥＭ顕微鏡写真であり、明るい形状間の特性距離約７〜８ｎｍを示している。そのような明るい形状は標準的な非構造化エマルションでは認められず、エマルション液滴の構造化されていない内部にはコントラストがないことに留意されたい（図７ｂ）。
【００４５】
図３のＳＡＸＳ曲線は、シールド管Ｃｕ陽極を備えた、４０ｋＶおよび５０ｍＡで操作するＸ線発生装置（Ｐｈｉｌｉｐｓ、ＰＷ１７３０／１０）を用いて、標準的な装置（Ｂｅｒｇｍａｎｎ等、Ｊ．Ａｐｐｌ．Ｃｒｙｓｔ．（２０００）３３、８６９〜８７５）によって得られたものである。Ｇｏｂｅｌミラーを用いて、発散多色Ｘ線ビームをＣｕＫα照射の集束された線状ビームに変換する（λ＝０．１５４ｎｍ）。二次元散乱パターンはイメージングプレート検出器によって記録され、ＳＡＸＳＱｕａｎｔソフトウェア（Ａｎｔｏｎ  Ｐａａｒ、Ｇｒａｚ、Ａｕｓｔｒｉａ）を用いて一次元散乱関数Ｉ（ｑ）に統合されるが、ここでｑは、ｑ＝（４π／λ）Ｓｉｎθ／２で定義される散乱ベクトルの長さであり、λは、波長であり、θは、散乱角である。散乱プロファイルの幅広いピークは、これらのデータを一般化間接フーリエ変換（Ｇｅｎｅｒａｌｉｚｅｄ  Ｉｎｄｉｒｅｃｔ  Ｆｏｕｒｉｅｒ  Ｔｒａｎｓｆｏｒｍａｔｉｏｎ）法に適合させることによってデスミアした（Ｂｅｒｇｍａｎｎ等（２０００）、３３、１２１２〜１２１６）。特性距離はｄ＝２π／ｑで示される。図３は、ＩＳＡＭＵＬＳＩＯＮ（図２で調査したものと同じ）の小角Ｘ線散乱（ＳＡＸＳ）パターンを、その製造に用いる相当する非分散バルク油相（ＬＰＡによってナノ構造化）、および相当する通常のエマルション（ＬＰＡなし、ナノ構造なし）と共に示す。ＩＳＡＭＵＬＳＩＯＮは、その製造に用いる非分散バルク油相と同じピーク位置を示すことがわかる。共に特性距離は、約７．５ｎｍである。この特性距離は、親水性ドメインの直径より大きい。したがって、親水性ドメインは、７ｎｍより小さい大きさを有する。当業者には、親水性ドメインがこのように小型であるのは、油滴の内部構造が熱力学的に安定であることを実証するものである。さらに、ＬＰＡを添加しない相当する通常のエマルション（ナノ構造なし）では、ピークは認められない。これは、ＩＳＡＭＵＬＳＩＯＮの油滴内部にナノサイズ自己集合構造が存在することのさらなる証明である。内部ＩＳＡＭＵＬＳＩＯＮ液滴構造は水に分散されたときにも変化せず、その構造が熱力学的平衡状態にあることを示している。
【００４６】
さらに、生成物を数カ月貯蔵した後でも、ＩＳＡＭＵＬＳＩＯＮ液滴ナノ構造に変化は認められず（図５を参照のこと）、これは内部ナノサイズ自己集合液滴構造の熱力学的平衡を示している。加熱および冷却によるＩＳＡＭＵＬＳＩＯＮ液滴の内部構造形成の可逆性も（図６を参照のこと）、形成された内部油滴ナノサイズ自己集合構造の熱力学的平衡を示している。図１１は、ＬＰＡの添加によってナノ構造化された油滴の概略図である。親水性ドメインの構造定義を図１１に明示する。親水性ドメインはＬＰＡの極性部（頭部）を含む（炭化水素尾部および水部分は含まない）。親水性ドメインの最小直径は、水分子を含有しない頭部２つのほぼ断面である、約０．５ｎｍであり得る。親油性添加剤または乳化剤の極性部の最小サイズは、約０．２ｎｍである。水分子の直径は、約０．３ｎｍである。
【実施例】
【００４７】
本発明の種々の実施形態は、親油性添加剤（ＬＰＡ）の存在により、分散油滴が親水性ドメインのナノサイズ自己集合構造を示す水中油型エマルションを提供する。以下の実施例は本質的に例示的なものであり、本発明を限定するものではなく、本発明の範囲は添付の特許請求の範囲によって定義される。
【００４８】
実施例１：均質化によって得られるＩＳＡＭＵＬＳＩＯＮの一般的実施例
典型的には、テトラデカンなどの鉱油１〜５重量％を、すでに乳化剤（Ｔｗｅｅｎ  ８０またはＢＡＳＦのＰｌｕｒｏｎｉｃ  Ｆ１２７）０．３７５重量％を含有する水９５重量％に添加した。次いで、ＬＰＡ（モノリノール酸グリセロール）０．５〜４重量％を混合物に添加した。親油性分子（鉱油＋ＬＰＡ）の総量は、４．６２５重量％であった。次いで２０分間、超音波処理を行った。これらのエマルションのＩＳＡＭＵＬＳＩＯＮ特性は、図２および図３〜４などのＣｒｙｏＴＥＭ画像およびＳＡＸＳ曲線によって確認した。図２、図３、図５、および図６は、鉱油（テトラデカン）２．４重量％、ＬＰＡ２．２重量％、一次乳化剤（Ｐｌｕｒｏｎｉｃ  Ｆ１２７）０．３７５重量％、水９５重量％の組成を用い、これらの一般的実施例から得たものである。さらに、相当するバルク試料（油およびＬＰＡを含むが、エマルション安定剤を含まない非分散試料）を調製し、分析した。油（テトラデカン）／ＬＰＡ（モノリノール酸グリセロール）重量比は、１．１／１．０であった。試料が均質化されるまで、油−ＬＰＡ−水の混合物をボルテックスしながら加熱および混合した。水０、５、または１０重量％を油／ＬＰＡ混合物に添加した後、試料は透明であり、これは水が油／ＬＰＡ混合物に完全に可溶化され、ｗ／ｏマイクロエマルションが形成されたことを示している。より大量の水を添加した後、試料は相分離を示す。１５および２０重量％の水を含有する試料は、相当するＩＳＡＭＵＬＳＩＯＮ試料（鉱油２．４重量％、ＬＰＡ２．２重量％、乳化剤０．３７５重量％）と同じＳＡＸＳ曲線を示すことに留意されたい。これは、ＩＳＡＭＵＬＳＩＯＮ液滴が、相当するバルク相で観察されたものと同じ７．５ｎｍの特性距離を示すことを実証している（図２および図３を参照のこと）。図５は、ＩＳＡＭＵＬＳＩＯＮの内部構造が、４カ月を超える期間安定であることを実証している。図６は、ＩＳＡＭＵＬＳＩＯＮが、まったく同じ内部構造を保持したまま、室温まで冷却および加熱され得ることを実証している。これは、ＩＳＡＭＵＬＳＩＯＮ油滴の内部構造が、熱力学的に平衡であることを実証している。さらに、図４は、すでに比較的低含量のＬＰＡおよび高含量の油を含む場合（例えば、鉱油（テトラデカン）３．９重量％、ＬＰＡ（モノリノール酸グリセロール）０．７２５重量％、乳化剤（Ｐｌｕｒｏｎｉｃ  Ｆ１２７）０．３７５重量％、水９５重量％）、ＩＳＡＭＵＬＳＩＯＮが形成される（例えば、ＳＡＸＳ曲線にピークが認められる）ことを示している。しかしながら、図３に示したように、ＬＰＡが存在しないとき、ＩＳＡＭＵＬＳＩＯＮは形成されない（組成：油（テトラデカン）４．６２５重量％、Ｐｌｕｒｏｎｉｃ  Ｆ１２７  ０．３７５重量％、水９５重量％）。さらに、より大量のＬＰＡを含む場合（α値）（組成の例：組成１：テトラデカン１．３２重量％、ＬＰＡ３．３重量％、Ｐｌｕｒｏｎｉｃ  Ｆ１２７  ０．３７５重量％；組成２：テトラデカン１．７５重量％、ＬＰＡ２．９重量％、Ｐｌｕｒｏｎｉｃ  Ｆ１２７  ０．３７５重量％）、ＩＳＡＭＵＬＳＩＯＮは形成される。ＳＡＸＳ曲線で示したように、その構造は低いα値（ＬＰＡ含量）で観察されたものより規則的であり、親水性ドメインの逆ミセルキュービック配置を示す（図１２）。
【００４９】
実施例２：ヒドロトロープ経路によって得られるＩＳＡＭＵＬＳＩＯＮの一般的実施例
乳化剤（Ｐｌｕｒｏｎｉｃ  Ｆ１２７）１重量％を水８９重量％に溶解して、水溶液を形成した。鉱油（テトラデカン）２．５重量％およびＬＰＡ（モノリノール酸グリセロール）２．５重量％をエタノール５重量％に溶解して、脂質溶液を形成した。ボルテックスしながら、水溶液をゆっくりと脂質溶液に添加した。この工程の最後に、ＩＳＡＭＵＬＳＩＯＮ、すなわち内部ナノサイズ自己集合構造を有する液滴が、自発的に形成された。
【００５０】
実施例３：芳香油を含有するＩＳＡＭＵＬＳＩＯＮ
精油（Ｒ＋リモネン）２重量％を、すでに乳化剤（Ｐｌｕｒｏｎｉｃ  Ｆ１２７）０．４重量％を含有する水９５重量％に混入した。ＬＰＡ（モノリノール酸グリセロール）２．６重量％を混合物に添加した。２０分間、超音波処理を行った。分散液が形成された。実施例１の場合と同様に、ＳＡＸＳによってエマルションのＩＳＡＭＵＬＳＩＯＮ特性が明らかとなる。超音波処理ステップ中に、ＩＳＡＭＵＬＳＩＯＮが自発的に形成される。この実施例は、ＩＳＡＭＵＬＳＩＯＮ構造を形成するための油相として、リモネンなどの芳香油を使用できることを実証している。
【００５１】
実施例４：栄養物を含有するＩＳＡＭＵＬＳＩＯＮ
油（酢酸ｄ−アルファトコフェリル）２重量％を、すでに乳化剤（Ｐｌｕｒｏｎｉｃ  Ｆ１２７）０．３７５重量％およびマルトデキストリン１０重量％を含有する水８４．６２５重量％に混入した。ＬＰＡ（Ｄｉｍｏｄａｎ  Ｕ／Ｊ（モノリノール酸グリセロール約６２％、モノオレイン酸グリセロール２２％、飽和モノグリセリド１４％）、Ｄａｎｉｓｃｏ、Ｄａｎｍａｒｋ）２．５重量％、およびアスコルビン酸０．５％を混合物に添加した。次いで２分間、超音波処理を行った。実施例１の場合と同様に、ＳＡＸＳによってエマルションのＩＳＡＭＵＬＳＩＯＮ特性が明らかとなる。超音波処理ステップ中に、油滴内部のナノサイズ自己集合構造が自発的に形成される。このＩＳＡＭＵＬＳＩＯＮを噴霧または凍結乾燥して、流動性粉末を得ることができ、それを水に再分散することができる。この実施例は、ＩＳＡＭＵＬＳＩＯＮ構造を形成するための油相として、ビタミンＥなどの栄養油を使用できることを実証している。
【００５２】
実施例５：トリグリセリド油を用いるＩＳＡＭＵＬＳＩＯＮ
ＩＳＡＭＵＬＳＩＯＮは、他の油、例えばジグリセリドまたはトリグリセリド油を用いて形成することもできる。ダイズ油０．５〜４．５重量％を、ＬＰＡ（Ｄｉｍｏｄａｎ  Ｕ／Ｊ、Ｄａｎｉｓｃｏ、Ｄａｎｎｍａｒｋ）０．５〜４重量％と混合した。この混合物を、乳化剤（Ｐｌｕｒｏｎｉｃ  Ｆ１２７）０．３７５％を含有する水９５％に添加した。親油性分子（油＋ＬＰＡ）の総量は、４．６２５重量％であった。この混合物を、５分間、ポリトロン（Ｐｏｌｙｔｒｏｎ）（Ｋｉｎｅｍａｔｉｃａ、Ｓｗｉｔｚｅｒｌａｎｄ）を用いて剪断した。エマルションのＩＳＡＭＵＬＳＩＯＮ特性は、ＣｒｙｏＴＥＭ画像（図７ａ）、ＳＡＸＳ（図８ａ）、および相当するバルク試料の試験（実施例１で行ったものと同じ）によって確認した。図７ａ〜８ａは、トリグリセリド油１．５２５重量％、ＬＰＡ３．１重量％、一次乳化剤（Ｐｌｕｒｏｎｉｃ  Ｆ１２７）０．３７５重量％、水９５重量％の組成を用い、一般的実施例から得たものである。ＳＡＸＳは、より低含量のＬＰＡの場合、例えば一次乳化剤（Ｐｌｕｒｏｎｉｃ  Ｆ１２７）０．３７５重量％および水９５重量％の存在下、トリグリセリド油２．７７５重量％およびＬＰＡ１．８５重量％（図８ｂ）、ならびにトリグリセリド油３．２３７５重量％、ＬＰＡ１．３８７５重量％、一次乳化剤（Ｐｌｕｒｏｎｉｃ  Ｆ１２７）０．３７５重量％、水９５重量％（図８ｃ）などの場合にも、ＩＳＡＭＵＬＳＩＯＮが形成されることを示している。通常のダイズ油滴内部では、例えばＬＰＡの不在下、内部構造は認められない（図７ｂ、図８ｄ）。図９に、３種の異なる分散液、（ｉ）ＬＰＡおよび乳化剤のみを含有する分散液（ＬＰＡ４．６２５重量％、乳化剤０．３７５％、水９５％）、（ｉｉ）油を含み、ＬＰＡを含まない通常のエマルション（油４．６２５重量％、乳化剤０．３７５％、水９５％）、ならびに（ｉｉｉ）分散液（ｉ）および（ｉｉ）の混合物、すなわち（ｉ）６０％および（ｉｉ）４０％のＳＡＸＳ曲線を示す。混合物（ｉｉｉ）は、ポリトロンで５分間混合した。混合物（ｉｉｉ）のＳＡＸＳ曲線（図９）は、混合物の内部構造がＬＰＡ分散液（ｉ）および通常のエマルション（ｉｉ）（図８ａ）とは非常に異なることを示している。これは、得られたＩＳＡＭＵＬＳＩＯＮ液滴の内部構造が混合および処理の順序に依存しないことを実証している。
【００５３】
実施例６：２種のＬＰＡの混合物、すなわち飽和および不飽和モノグリセリドを含有するＩＳＡＭＵＬＳＩＯＮ
鉱油（テトラデカン）０〜１．８％を、ＬＰＡ０．２〜２％に添加した。このＬＰＡは、飽和モノグリセリド（Ｄｉｍｏｄａｎ  ＨＲ（モノステアリン酸グリセロール９０％を含有する飽和モノグリセリド）、Ｄａｎｉｓｃｏ、Ｄｅｎｍａｒｋ）、および不飽和モノグリセリド（Ｄｉｍｏｄａｎ  Ｕ／Ｊ、Ｄａｎｉｓｃｏ、Ｄｅｎｍａｒｋ）の混合物であった。親油性分子（油＋ＬＰＡ）の総量は、３％であった。この混合物を、乳化剤としてＴｗｅｅｎ  ８０  ０．３％を含有する水９６．７％に添加した。２分間、超音波処理を行った。水２０％で得られた飽和モノグリセリド（Ｄｉｍｏｄａｎ  ＨＲ）−不飽和モノグリセリド（Ｄｉｍｏｄａｎ  Ｕ）混合物の擬二元相図が示すように（図１０）、飽和モノグリセリドを不飽和モノグリセリド試料に添加した後、高温で、安定なＬ２相の形成を得ることができ、これはＬ２をベースとするＩＳＡＭＵＬＳＩＯＮが高温で形成され得ることを示している。例えば、テトラデカン１％、飽和モノグリセリド１％、不飽和モノグリセリド１％、Ｔｗｅｅｎ  ８０  ０．３％、およびテトラデカン１％の組成の場合、ＩＳＡＭＵＬＳＩＯＮは６０℃を超える温度で存在し、安定である。
【００５４】
実施例７：モノグリセリド（ＭＬＯ）およびモノオレイン酸ジグリセロール（ＤＧＭＯ）から製造されるＩＳＡＭＵＬＳＩＯＮ
鉱油（テトラデカン）、モノリノール酸グリセロール、およびモノオレイン酸ジグリセロール（ＤＧＭＯ）を含有する混合物を、すでに乳化剤（Ｐｌｕｒｏｎｉｃ  Ｆ１２７）０．３７５重量％を含有する水９５．３７５重量％に添加した。次いで２０分間、超音波処理を行った。ＳＡＸＳによって混合物のＩＳＡＭＵＬＳＩＯＮ特性が明らかとなる（図１３〜１５）。ＤＧＭＯを用いず、モノオレイン酸グリセロールのみで製造されたＩＳＡＭＵＬＳＩＯＮと比較して（図１３〜１５）、ＤＧＭＯを用いるとき、ＳＡＸＳのピークはより長い距離にシフトする。これはＤＧＭＯの存在下、親水性ドメインが大きくなり、より大量の水が液滴に可溶化され得ることを実証している。この実施例は、ＩＳＡＭＵＬＳＩＯＮ油滴の特徴的な構造を形成するために、種々のＬＰＡの混合物を使用することができ、親水性ドメインの特徴的な大きさは、用いるＬＰＡを調節することによって変えられることを実証している。
【００５５】
実施例８：モノグリセリドおよびリン脂質から製造されるＩＳＡＭＵＬＳＩＯＮ
鉱油（テトラデカン）、ダイズ油由来のホスファチジルコリン（ＰＣ）、およびモノリノレイン（ＭＬＯ）を含有する混合物を、すでに乳化剤（Ｐｌｕｒｏｎｉｃ  Ｆ１２７）０．３７５重量％を含有する水９５．３７５重量％に添加した。次いで２０分間、超音波処理を行った。ＳＡＸＳによって混合物のＩＳＡＭＵＬＳＩＯＮ特性が明らかとなる（図１６）。この実施例は、ＩＳＡＭＵＬＳＩＯＮ油滴の特徴的な構造を形成するために、リン脂質を使用できることを実証している。
【００５６】
実施例９：室温において油に難溶性である分子の可溶化
ダイズ油１．１重量％、遊離フィトステロール（ＡＤＭ、ＵＳＡ）０．３重量％、およびＬＰＡ（Ｄｉｍｏｄａｎ  Ｕ）１．７重量％の混合物を、溶液が透明になるまで、１３０℃に加熱した。その後、８０℃に冷まし、８０℃で０．２％のＴｗｅｅｎ  ８０溶液に添加した。２分間、超音波処理を行った。その分散液を室温に冷ました。偏光顕微鏡で塊は認められず、結晶も認められなかった（または、ほとんど認められなかった）。参照エマルション系（油は、ＬＰＡを含まず、ダイズ油２．８重量％、フィトステロール０．３１重量％、Ｔｗｅｅｎ  ８０  ０．２重量％を含有する）は、偏光顕微鏡下で観察されたとおり、ミリメートル範囲までの大きさを有する多数のフィトステロール結晶を示した。この実施例は、結晶親油性成分または栄養物を、分子の形態でＩＳＡＭＵＬＳＩＯＮ油滴構造の内部に可溶化することができ、それらの再結晶を鈍化または防止できることを実証している。
【００５７】
実施例１０：多糖を含有するＩＳＡＭＵＬＳＩＯＮ
ダイズ油１．２重量％、Ｄｉｍｏｄａｎ  Ｕ（ＬＰＡ）１．７％、Ｆｌｕｋａ製デキストラン（分子量１５００Ｄ）０．００７５重量％、水０．１４重量％をまず混合し、均質な透明溶液が形成されるまで、ボルテックスしながら加熱および均質化した。Ｔｗｅｅｎ  ８０  ０．２重量％が分散された水９６．７５重量％に、この溶液を添加した。この混合物を２分間、超音波で処理した。ＩＳＡＭＵＬＳＩＯＮが形成された。この実施例は、ポリマー分子がＩＳＡＭＵＬＳＩＯＮに可溶化され得ることを実証している。
【００５８】
実施例１１：アミノ酸を含有するＩＳＡＭＵＬＳＩＯＮ
ダイズ油０．５１重量％、Ｄｉｍｏｄａｎ  Ｕ（ＬＰＡ）２．４９重量％、Ｌ−ロイシン０．０１重量％、水０．５重量％をまず混合し、均質な透明溶液が形成されるまで、ボルテックスしながら加熱および均質化した。Ｔｗｅｅｎ  ８０  ０．２重量％が分散された水９６．２９重量％に、この溶液を添加した。この混合物を２分間、超音波で処理した。ＩＳＡＭＵＬＳＩＯＮが形成された。
【００５９】
実施例１２：糖を含有するＩＳＡＭＵＬＳＩＯＮ
ダイズ油０．０２重量％、Ｄｉｍｏｄａｎ  Ｕ（ＬＰＡ）２．９８％、キシロース０．０２重量％、水０．３５重量％をまず混合し、ボルテックスしながら加熱および均質化し、室温に冷ました。Ｔｗｅｅｎ  ８０  ０．２重量％が分散された水９６．４３重量％に、この溶液を添加した。この混合物を２分間、超音波で処理した。ＩＳＡＭＵＬＳＩＯＮが形成された。この実施例は、親水性成分がＩＳＡＭＵＬＳＩＯＮに可溶化され得ることを実証している。
【００６０】
実施例１３：抗酸化剤を含有するＩＳＡＭＵＬＳＩＯＮ
ダイズ油０．５１重量％、Ｄｉｍｏｄａｎ  Ｕ（ＬＰＡ）２．４９重量％、Ｌｙｃｏｒｅｄ製Ｌｙｃ−Ｏ−Ｍａｔｏ（リコペン１０％を含有）を、均質な溶液が形成されるまで、ボルテックスしながら加熱および混合した。Ｔｗｅｅｎ  ８０  ０．２重量％を溶解した水９６．７７重量％に、この溶液を添加した。この混合物を２分間、超音波で処理した。油滴の内部ナノ構造に可溶化されたリコペンを有するＩＳＡＭＵＬＳＩＯＮが形成された。この実施例は、親油性抗酸化剤がＩＳＡＭＵＬＳＩＯＮ油滴の構造内部に可溶化され、均質なエマルションを生じ得ることを実証している。
【００６１】
実施例１４：ＬＰＡとしてホスファチジルコリン（ＰＣ）を用いるＩＳＡＭＵＬＳＩＯＮ
トリオレイン０．１９１２ｇ、ダイズ由来のホスファチジルコリン（ＰＣ）（Ｅｐｉｋｕｒｏｎ２００、Ｌｕｃａｓ  Ｍｅｙｅｒ；ＬＰＡ）０．２６４３ｇを、水９．５ｇおよびＰｌｕｒｏｎｉｃ  Ｆ１２７（乳化剤）０．０３７５ｇと混合し、２０分間超音波処理した。生じたエマルションは、ＩＳＡＭＵＬＳＩＯＮの特徴を有し、すなわちＳＡＸＳで明らかにされたように（図１７を参照のこと）、液滴が自発的に形成された内部ナノサイズ自己集合構造を有した。酢酸ビタミンＥ０．１９１２ｇ、ダイズ由来のホスファチジルコリン（ＰＣ）（Ｅｐｉｋｕｒｏｎ２００、Ｌｕｃａｓ  Ｍｅｙｅｒ；ＬＰＡ）０．２６４３ｇを、水９．５ｇおよびＰｌｕｒｏｎｉｃ  Ｆ１２７（乳化剤）０．０３７５ｇと混合し、２０分間超音波処理した場合にも、ＩＳＡＭＵＬＳＩＯＮが得られる（図１８）。
【００６２】
実施例１５：ＬＰＡとしてリン脂質混合物、および種々の油の混合物を用いるＩＳＡＭＵＬＳＩＯＮ
卵黄ダイズホスファチジルコリン（Ｌｕｃａｓ  Ｍｅｙｅｒ）２．２重量％を、ジオレイン２．２重量％およびテトラデカン０．６重量％と混合した。乳化剤（Ｐｌｕｒｏｎｉｃ  Ｆ１２７）０．３７５重量％を含有する水９４．６２５重量％に、この混合物を添加した。次いで４０分間、超音波処理を行った。典型的なＩＳＡＭＵＬＳＩＯＮの特徴を有するエマルションが形成された。ＰＣは、ＩＳＡＭＵＬＳＩＯＮの特徴を得るために、ホスファチジルエタノールアミン（ＰＥ）または別のリン脂質と混合することもできる。種々のリン脂質および油の任意の組合せを用いて、本発明に記載の典型的なＩＳＡＭＵＬＳＩＯＮの特徴を得ることができる。
【００６３】
実施例１６：ＬＰＡとしてホスホエタノールアミン（ＰＥ）、および油を用いるＩＳＡＭＵＬＳＩＯＮ
１，２−ジオレオイル−ｓｎ−グリセロ−３−ホスホエタノールアミン（ＡｖａｎｔｉＰｏｌａｒ  Ｌｉｐｉｄｓ）２．２重量％を、ダイズ油０．８重量％と混合した。乳化剤（Ｐｌｕｒｏｎｉｃ  Ｆ１２７）０．３重量％を含有する水９６．７重量％に、この混合物を添加した。次いで４０分間、超音波処理を行った。典型的なＩＳＡＭＵＬＳＩＯＮの特徴を有するエマルションが形成された。
【００６４】
記載したすべての実施例において、分散エマルション液滴の親水性ドメインの大きさは、０．５ｎｍから１５ｎｍの範囲である。
【００６５】
上述の実施例に従って調製されたＩＳＡＭＵＬＳＩＯＮは、そのまま、または添加剤として用いることができる。
【００６６】
本発明を充分に説明したが、本発明の範囲または本発明のいずれの実施形態にも影響を及ぼすことなく、条件、処方、および他の要因の広範かつ同等の範囲内で同様に実施できることを、当業者は理解するであろう。
【図面の簡単な説明】
【００６７】
【図１】α＝１００＊ＬＰＡ／（ＬＰＡ＋油）の関数として、ＩＳＡＭＵＬＳＩＯＮ油滴内部に見出された構造を示す図である。
【図２】典型的なＩＳＡＭＵＬＳＩＯＮのＣｒｙｏＴＥＭ顕微鏡写真を示す図である。
【図３】ＩＳＡＭＵＬＳＩＯＮ、ＩＳＡＭＵＬＳＩＯＮの製造に用いたバルク油相（ＬＰＡによってナノ構造化）、および相当する通常のエマルション（ＬＰＡなし、ナノ構造なし）の小角Ｘ線散乱（ＳＡＸＳ）パターンを示す図である。すべての図において、ａ．ｕ．は任意単位（ａｒｂｉｔｒａｒｙ  ｕｎｉｔ）を意味する。
【図４】様々な量、すなわちα値（α＝１００＊ＬＰＡ／（ＬＰＡ＋油））のＬＰＡを含有する、ＩＳＡＭＵＬＳＩＯＮの小角Ｘ線散乱（ＳＡＸＳ）パターンを示す図である。
【図５】小角Ｘ線散乱（ＳＡＸＳ）によって調査した経時的な内部油滴構造の安定性を示す図である（図３に挙げたものと同じＩＳＡＭＵＬＳＩＯＮを調べる）。４カ月後、ＩＳＡＭＵＬＳＩＯＮを形成する油滴の内部構造に変化が認められないことがわかる。
【図６】小角Ｘ線散乱（ＳＡＸＳ）によって測定した、加熱および冷却によるＩＳＡＭＵＬＳＩＯＮ液滴の内部構造の可逆性を示す図である（図３と同じＩＳＡＭＵＬＳＩＯＮ）。これは加熱および冷却後の構造形成の可逆性を実証するものである。５８、３９、および２５℃に冷却時に得られたＳＡＸＳ曲線は、それぞれ５８、３９、および２５℃に加熱時に得られたＳＡＸＳ曲線と重なる。
【図７】相当する通常のエマルション液滴（ＬＰＡ不在下、ナノ構造なし）（ｂ）と比較した、ＩＳＡＭＵＬＳＩＯＮ油滴（ＬＰＡ存在下、ナノ構造あり）（ａ）のＣｒｙｏＴＥＭ画像を示す図である。ＩＳＡＭＵＬＳＩＯＮ液滴内部で認められる内部構造（ａ）は、通常の油滴内では認められない（ｂ）ことがわかる。
【図８】（ａ）は、図７に用いたＩＳＡＭＵＬＳＩＯＮ（ＬＰＡあり、ナノ構造あり）、および図７に用いた相当する通常のエマルション（ＬＰＡなし、ナノ構造なし）（ｄ）の小角Ｘ線散乱（ＳＡＸＳ）パターンを示す図である。（ｂ）および（ｃ）は、高含量の油および低含量のＬＰＡを含むＩＳＡＭＵＬＳＩＯＮに相当する。
【図９】ＬＰＡのみを含有する分散液、油を含有する通常のエマルション（ＬＰＡは含まない）、ＬＰＡ分散液６０％および通常のエマルション４０％を混合および均質化することによって得られたＩＳＡＭＵＬＳＩＯＮの小角Ｘ線散乱（ＳＡＸＳ）を示す図である。
【図１０】水２０％の存在下における飽和−不飽和モノグリセリド混合物の擬二元相図を示す図である。
【図１１】親水性ドメインを含有するＩＳＡＭＵＬＳＩＯＮ油滴の概略図である。親水性ドメインは、球状、または非球状、すなわちロッド、ディスク、チャネルであり得ることに留意されたい。
【図１２】逆ミセルキュービック構造を有する油滴を含有するＩＳＡＭＵＬＳＩＯＮの小角Ｘ線散乱（ＳＡＸＳ）パターンを示す図である（空間群ｆｄ３ｍ）。
【図１３】ＬＰＡとして、モノリノレイン（ＭＬＯ）およびモノオレイン酸ジグリセロール（ＤＧＭＯ）の混合物を用いて製造したＩＳＡＭＵＬＳＩＯＮの小角Ｘ線散乱（ＳＡＸＳ）パターンを示す図である。
【図１４】ＬＰＡとして、モノリノレイン（ＭＬＯ）およびモノオレイン酸ジグリセロール（ＤＧＭＯ）の混合物を用いて製造したＩＳＡＭＵＬＳＩＯＮの小角Ｘ線散乱（ＳＡＸＳ）パターンを示す図である。
【図１５】ＬＰＡとして、モノリノレイン（ＭＬＯ）およびモノオレイン酸ジグリセロール（ＤＧＭＯ）の混合物を用いて製造したＩＳＡＭＵＬＳＩＯＮの小角Ｘ線散乱（ＳＡＸＳ）パターンを示す図である。
【図１６】ＬＰＡとして、リン脂質（ホスファチジルコリン（ＰＣ））およびモノリノレイン（ＭＬＯ）の混合物を用いて製造したＩＳＡＭＵＬＳＩＯＮの小角Ｘ線散乱（ＳＡＸＳ）パターンを示す図である。
【図１７】ＬＰＡとしてホスファチジルコリン（ＰＣ）、および油相としてトリオレインを用いて製造したＩＳＡＭＵＬＳＩＯＮの小角Ｘ線散乱（ＳＡＸＳ）パターンを示す図である。エマルションの組成は、水９５重量％、トリオレイン１．９１２重量％、ダイズ由来のホスファチジルコリン（ＰＣ）（Ｌｕｃａｓ  Ｍｅｙｅｒ由来のＥｐｉｋｕｒｏｎ２００；ＬＰＡ）２．６４３重量％、Ｐｌｕｒｏｎｉｃ  Ｆ１２７  ０．３７５重量％であった。
【図１８】ＬＰＡとしてホスファチジルコリン（ＰＣ）、および油相としてビタミンＥを用いて製造したＩＳＡＭＵＬＳＩＯＮの小角Ｘ線散乱（ＳＡＸＳ）パターンを示す図である。エマルションの組成は、水９５重量％、酢酸ビタミンＥ１．９１２重量％、ダイズ由来のホスファチジルコリン（ＰＣ）（Ｌｕｃａｓ  Ｍｅｙｅｒ由来のＥｐｉｋｕｒｏｎ２００；ＬＰＡ）２．６４３重量％、Ｐｌｕｒｏｎｉｃ  Ｆ１２７  ０．３７５重量％であった。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【国際調査報告】
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