JP2019001799A - 単分散グリコーゲン及びフィトグリコーゲンナノ粒子、並びに、化粧料、医薬品及び食品における添加剤としてのそれらの使用 - Google Patents

Abstract

【課題】水性又はアルコール系製剤のレオロジー挙動を変化させる方法の提供。【解決手段】単分散グリコーゲンナノ粒子又は単分散フィトグリコーゲンナノ粒子は、水性又はアルコール系化粧料、医薬品又は食品製剤での使用に適した多機能添加剤である。ナノ粒子は様々な原料（例えば、トウモロコシ）から単離し得て、任意で幅広い有機成分（例えば、オクテニルこはく酸）で改質される。グリコーゲン／フィトグリコーゲンの単分散で粒状の性質が、そのような物質を、レオロジー改質剤（チキソトロピー挙動の調節を含む）、有機及び生物材料の安定化剤及び日焼け止めにおける光安定剤として有用なものにすると考えられる。製剤に単分散グリコーゲンナノ粒子又は単分散フィトグリコーゲンナノ粒子の組成物を添加する工程を含むことを特徴とするレオロジー挙動改善方法。【選択図】なし

Description

（関連出願の相互参照）
本願は、２０１３年４月２６日に出願の米国特許出願第６１／８１６６８６号の優先権を主張するものであり、その内容は全て本願に援用される。

（技術分野）
本発明は、添加剤としてのグリコーゲン及びフィトグリコーゲンの使用に関する。

グリコーゲンは動物における短期的なエネルギー貯蔵物質である。哺乳動物において、グリコーゲンは筋肉及び肝組織で生じる。グリコーゲンは１，４−グルカン鎖から構成され、α−１，６−グルコシド結合を介して高度に分岐し、分子量は１０⁶〜１０⁸ダルトンである。グリコーゲンは、動物組織において、直径２０〜２００ｎｍの高密度粒子の形態で存在する。グリコーゲンは微生物、例えば細菌及び酵母菌内に蓄積するとも判明している。

フィトグリコーゲンは、その構造及び物性の両方の点でグリコーゲンに極めて似ている多糖である。植物由来である点でグリコーゲンとは区別される。フィトグリコーゲンの最も有名な原料はスイートコーンの穀粒、また特定の種のイネ、オオムギ及びモロコシである。

様々な原料からのグリコーゲン及びフィトグリコーゲンの製造方法は当該分野で公知である。

生物からグリコーゲン及びフィトグリコーゲンを単離する様々な方法が編み出されてきている。

公知の方法には、動物組織、特には海洋動物、とりわけ軟体動物からの抽出が含まれるが、これはそのグリコーゲン蓄積能に因るものである。例えば米国特許第５７３４０４５号明細書、第５５９７９１３号明細書、特開２００６−３０４７０１号公報、Ｍａｌｃｏｌｍ，Ｊ．Ｔｈｅ Ｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ ｏｆ ｓｏｍｅ Ｎｅｗ Ｚｅａｌａｎｄ Ｆｏｏｄｓｔｕｆｆｓ．Ｔｒａｎｓ Ｐｒｏｃ Ｒ Ｓｏｃ ＮＺ．１９１１ ４４：２６５−２６９、Ｗａｒｄ ＪＦ ｅｔ ａｌ．Ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎｓ ｏｆ Ｇｌｙｃｏｇｅｎ ｆｒｏｍ Ｓｏｆｔ Ｓｈｅｌｌ Ｃｌａｍｓ（Ｍｙａ ａｒｅｎａｒｉａ）．Ｃｈｅｓａｐｅａｋｅ Ｓｃｉ．１９６６，７（４）：２１３−２１４、Ｗａｒｙ Ｃ ｅｔ ａｌ．１Ｈ ＮＭＲ ｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｙ ｓｔｕｄｙ ｏｆ ｔｈｅ ｄｙｎａｍｉｃ ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ ｏｆ ｇｌｙｃｏｇｅｎ ｉｎ ｓｏｌｕｔｉｏｎ ｂｙ ｓｔｅａｄｙ−ｓｔａｔｅ ｍａｇｎｅｔｉｓａｔｉｏｎ ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ ｗｉｔｈ ｏｆｆ−ｒｅｓｏｎａｎｃｅ ｉｒｒａｄｉａｔｉｏｎ．Ｃａｒｂｏｈｙｄｒ Ｒｅｓ．１９９８，３０６（４）：４７９−９１、Ｍａｔｓｕｉ Ｍ，ｅｔ ａｌ．Ｆｉｎｅ ｓｔｒｕｃｔｕｒａｌ ｆｅａｔｕｒｅｓ ｏｆ ｏｙｓｔｅｒ ｇｌｙｃｏｇｅｎ、Ｍｏｄｅ ｏｆ ｍｕｌｔｉｐｌｅ ｂｒａｎｃｈｉｎｇ．Ｃａｒｂｏｈｙｄｒａｔｅ Ｐｏｌｙｍｅｒｓ，１９９６，３１（４）：２２７−２３５、Ｓｕｌｌｉｖａｎ ＭＡ ｅｔ ａｌ．Ｉｍｐｒｏｖｉｎｇ ｓｉｚｅ−ｅｘｃｌｕｓｉｏｎ ｃｈｒｏｍａｔｏｇｒａｐｈｙ ｓｅｐａｒａｔｉｏｎ ｆｏｒ ｇｌｙｃｏｇｅｎ．Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｃｈｒｏｍａｔｏｇｒａｐｈｙ Ａ，２０１４．Ｉｎ ｐｒｅｓｓに記載の方法を参照のこと。これらの文献の開示は参照により全て本願に援用される。

グリコーゲンは哺乳動物、特には肝臓又は筋組織から様々な方法で抽出することもでき、例えばＰｏｐｏｖｓｋｉ Ｓ．ｅｔ ａｌ．Ｔｈｅ ｍｅｃｈａｎｉｓｍ ｏｆ ａｇｇｒｅｇａｔｉｏｎ ｏｆ β−ｐａｒｔｉｃｌｅｓ ｉｎｔｏ α−ｐａｒｔｉｃｌｅｓ ｉｎ ｒａｔ ｌｉｖｅｒ ｇｌｙｃｏｇｅｎ．Ｂｉｏｃｈｅｍｉｃａｌ Ｓｏｃｉｅｔｙ Ｔｒａｎｓａｃｔｉｏｎｓ（２０００）２８，Ｐａｒｔ ５，Ａ３３６、Ｓｕｌｌｉｖａｎ ＭＡ ｅｔ ａｌ．Ｎａｔｕｒｅ ｏｆ ａｌｐｈａ ａｎｄ ｂｅｔａ ｐａｒｔｉｃｌｅｓ ｉｎ ｇｌｙｃｏｇｅｎ ｕｓｉｎｇ ｍｏｌｅｃｕｌａｒ ｓｉｚｅ ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｓ．Ｂｉｏｍａｃｒｏｍｏｌｅｃｕｌｅｓ．２０１０ Ａｐｒ １２；１１（４）：１０９４−１００、Ｗａｎｓｏｎ ＪＣ＆Ｄｒｏｃｈｍａｎｓ Ｐ．Ｒａｂｂｉｔ ｓｋｅｌｅｔａｌ ｍｕｓｃｌｅ ｇｌｙｃｏｇｅｎ．Ａ ｍｏｒｐｈｏｌｏｇｉｃａｌ ａｎｄ ｂｉｏｃｈｅｍｉｃａｌ ｓｔｕｄｙ ｏｆ ｇｌｙｃｏｇｅｎ ｂｅｔａ−ｐａｒｔｉｃｌｅｓ ｉｓｏｌａｔｅｄ ｂｙ ｔｈｅ ｐｒｅｃｉｐｉｔａｔｉｏｎ−ｃｅｎｔｒｉｆｕｇａｔｉｏｎ ｍｅｔｈｏｄ．Ｊ Ｃｅｌｌ Ｂｉｏｌ．１９６８．３８（１）：１３０−５０、Ｓｏｍｏｇｙｉ，Ｍ．Ｔｈｅ ｓｏｌｕｂｉｌｉｔｙ ａｎｄ ｐｒｅｐａｒａｔｉｏｎ ｏｆ ｐｈｏｓｐｈｏｒｕｓ−ａｎｄ ｎｉｔｒｏｇｅｎ−ｆｒｅｅ ｇｌｙｃｏｇｅｎ．Ｊ．Ｂｉｏｌ．Ｃｈｅｍ．１９３４．１０４：２４５、Ｇｅｄｄｅｓ Ｒ ｅｔ ａｌ．Ｔｈｅ ｍｏｌｅｃｕｌａｒ ｓｉｚｅ ａｎｄ ｓｈａｐｅ ｏｆ ｌｉｖｅｒ ｇｌｙｃｏｇｅｎ．Ｂｉｏｃｈｅｍ．Ｊ．１９７７．１６３：２０１−２０９、Ｄｅｖｏｓ Ｐ ｅｔ ａｌ．Ｔｈｅ ａｌｐｈａ ｐａｒｔｉｃｕｌａｔｅ ｌｉｖｅｒ ｇｌｙｃｏｇｅｎ．Ａ ｍｏｒｐｈｏｍｅｔｒｉｃ ａｐｐｒｏａｃｈ ｔｏ ｔｈｅ ｋｉｎｅｔｉｃｓ ｏｆ ｉｔｓ ｓｙｎｔｈｅｓｉｓ ａｎｄ ｄｅｇｒａｄａｔｉｏｎ．Ｂｉｏｃｈｅｍ．Ｊ．１９８３，２０９：１５９−１６５、Ｏｒｒｅｌｌ ＳＡ＆Ｂｕｅｄｉｎｇ Ｅ．Ａ Ｃｏｍｐａｒｉｓｏｎ ｏｆ ｐｒｏｄｕｃｔｓ ｏｂｔａｉｎｅｄ ｂｙ ｖａｒｉｏｕｓ ｐｒｏｃｅｄｕｒｅｓ ｕｓｅｄ ｆｏｒ ｔｈｅ ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ ｏｆ ｇｌｙｃｏｇｅｎ．Ｊ Ｂｉｏｌ Ｃｈｅｍ．１９６４，２３９：４０２１−４０２６、Ｂｒｏｊｅｒ ＪＴ ｅｔ ａｌ．Ｅｆｆｅｃｔ ｏｆ ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ ｔｉｍｅ ａｎｄ ａｃｉｄ ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ ｏｎ ｔｈｅ ｓｅｐａｒａｔｉｏｎ ｏｆ ｐｒｏｇｌｙｃｏｇｅｎ ａｎｄ ｍａｃｒｏｇｌｙｃｏｇｅｎ ｉｎ ｈｏｒｓｅ ｍｕｓｃｌｅ ｓａｍｐｌｅｓ．Ｃａｎ Ｊ Ｖｅｔ Ｒｅｓ．２００２，６６（３）：２０１−６、Ｂｅｌｌ Ｄ Ｇ＆Ｆ Ｇ Ｙｏｕｎｇ．Ｏｂｓｅｒｖａｔｉｏｎｓ ｏｎ ｔｈｅ ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ ｏｆ ｌｉｖｅｒ ｇｌｙｃｏｇｅｎ．Ｂｉｏｃｈｅｍ．Ｊ．１９３４，２８：８８２−０、Ｓｔｅｔｔｅｎ ＭＲ ｅｔ ａｌ．Ａ ｃｏｍｐａｒｉｓｏｎ ｏｆ ｔｈｅ ｇｌｙｃｏｇｅｎｓ ｉｓｏｌａｔｅｄ ｂｙ ａｃｉｄ ａｎｄ ａｌｋａｌｉｎｅ ｐｒｏｃｅｄｕｒｅｓ．Ｊ Ｂｉｏｌ Ｃｈｅｍ．１９５８，２３２（１）：４７５−４８８、Ｗａｒｙ Ｃ ｅｔ ａｌ．１Ｈ ＮＭＲ ｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｙ ｓｔｕｄｙ ｏｆ ｔｈｅ ｄｙｎａｍｉｃ ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ ｏｆ ｇｌｙｃｏｇｅｎ ｉｎ ｓｏｌｕｔｉｏｎ ｂｙ ｓｔｅａｄｙ−ｓｔａｔｅ ｍａｇｎｅｔｉｓａｔｉｏｎ ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ ｗｉｔｈ ｏｆｆ−ｒｅｓｏｎａｎｃｅ ｉｒｒａｄｉａｔｉｏｎ．Ｃａｒｂｏｈｙｄｒ Ｒｅｓ．１９９８，３０６（４）：４７９−９１、Ｌａｓｋｏｖ Ｒ．＆Ｅ．Ｍａｒｇｏｌｉａｓｈ．Ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ ｏｆ ｈｉｇｈ ｍｏｌｅｃｕｌａｒ ｗｅｉｇｈｔ ｇｌｙｃｏｇｅｎ ｆｒｏｍ ｒａｔ ｌｉｖｅｒ．１９６３．Ｂｕｌｌ．Ｒｅｓ．Ｃｏｕｎｃ．Ｉｓｒ．１１：３５１−３６２、Ｈａｖｅｒｓｔｉｃｋ ＤＭ＆Ｇｏｌｄ ＡＨ．Ｉｓｏｌａｔｉｏｎ ｏｆ ａ ｐｏｌｙｄｉｓｐｅｒｓｅ ｈｉｇｈ−ｍｏｌｅｃｕｌａｒ−ｗｅｉｇｈｔ ｇｌｙｃｏｇｅｎ ｆｒｏｍ ｒａｔ ｌｉｖｅｒ．Ａｎａｌ Ｂｉｏｃｈｅｍ．１９８１ Ｆｅｂ；１１（１）：１３７−４５、Ｐａｒｋｅｒ ＧＪ ｅｔ ａｌ．ＡＭＰ−ａｃｔｉｖａｔｅｄ ｐｒｏｔｅｉｎ ｋｉｎａｓｅ ｄｏｅｓ ｎｏｔ ａｓｓｏｃｉａｔｅ ｗｉｔｈ ｇｌｙｃｏｇｅｎ ａｌｐｈａ−ｐａｒｔｉｃｌｅｓ ｆｒｏｍ ｒａｔ ｌｉｖｅｒ．Ｂｉｏｃｈｅｍ Ｂｉｏｐｈｙｓ Ｒｅｓ Ｃｏｍｍｕｎ．２００７，３６２（４）：８１１−５、Ｓｕｌｌｉｖａｎ ＭＡ ｅｔ ａｌ．Ｉｍｐｒｏｖｉｎｇ ｓｉｚｅ−ｅｘｃｌｕｓｉｏｎ ｃｈｒｏｍａｔｏｇｒａｐｈｙ ｓｅｐａｒａｔｉｏｎ ｆｏｒ ｇｌｙｃｏｇｅｎ．Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｃｈｒｏｍａｔｏｇｒａｐｈｙ Ａ，２０１４．Ｉｎ ｐｒｅｓｓを参照のこと。各文献の内容は参照により全て本願に援用される。

フィトグリコーゲンは、様々な方法で植物原料から単離することもできる。例えば米国特許第５８９５６８６号明細書、欧州特許第０８６０４４８（Ｂ１）号明細書及びＷｏｎｇ，ＫＳ ｅｔ ａｌ．Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓ ａｎｄ ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ ｏｆ ａｍｙｌｏｐｅｃｔｉｎ ａｎｄ ｐｈｙｔｏｇｌｙｃｏｇｅｎ ｉｎ ｔｈｅ ｅｎｄｏｓｐｅｒｍ ｏｆ ｓｕｇａｒｙ−１ ｍｕｔａｎｔｓ ｏｆ ｒｉｃｅ．Ｊ．Ｃｅｒｅａｌ Ｓｃｉ．（２００３）３７：１３９−１４９、Ｆｕｊｉｔａ Ｎ ｅｔ ａｌ．Ａｎｔｉｓｅｎｓｅ ｉｎｈｉｂｉｔｉｏｎ ｏｆ ｉｓｏａｍｙｌａｓｅ ａｌｔｅｒｓ ｔｈｅ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ｏｆ ａｍｙｌｏｐｅｃｔｉｎ ａｎｄ ｔｈｅ ｐｈｙｓｉｃｏｃｈｅｍｉｃａｌ ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ ｏｆ ｓｔａｒｃｈ ｉｎ ｒｉｃｅ ｅｎｄｏｓｐｅｒｍ．Ｐｌａｎｔ Ｃｅｌｌ Ｐｈｙｓｉｏｌ ２００３，４４（６）：６０７−６１８（イネの穀粒からのフィトグリコーゲンの単離プロセスについて記載）、Ｖｅｒｈｏｅｖｅｎ，Ｔ．ｅｔ ａｌ．Ｉｓｏｌａｔｉｏｎ ａｎｄ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓａｔｉｏｎ ｏｆ ｎｏｖｅｌ ｓｔａｒｃｈ ｍｕｔａｎｔｓ ｏｆ ｏａｔｓ．Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｃｅｒｅａｌ Ｓｃｉｅｎｃｅ，２００４，４０（１）：６９−７９（エンバクからのフィトグリコーゲンの単離について記載）、Ｂｕｒｔｏｎ ＲＡ ｅｔ ａｌ．Ｓｔａｒｃｈ ｇｒａｎｕｌｅ ｉｎｉｔｉａｔｉｏｎ ａｎｄ ｇｒｏｗｔｈ ａｒｅ ａｌｔｅｒｅｄ ｉｎ ｂａｒｌｅｙ ｍｕｔａｎｔｓ ｔｈａｔ ｌａｃｋ ｉｓｏａｍｙｌａｓｅ ａｃｔｉｖｉｔｙ．Ｐｌａｎｔ Ｊ．２００２，３１（１）：９７−１１２（オオムギからのフィトグリコーゲンの単離について記載）、国際公開第２０１３／０１９９７７号パンフレット、米国特許第６４５１３６２号明細書、Ｒｏｌｌａｎｄ−Ｓａｂａｔｅ Ａ．，ｅｔ ａｌ．Ｅｌｏｎｇａｔｉｏｎ ａｎｄ ｉｎｓｏｌｕｂｉｌｉｓａｔｉｏｎ ｏｆ ａｌｐｈａ−ｇｌｕｃａｎｓ ｂｙ ｔｈｅ ａｃｔｉｏｎ ｏｆ Ｎｅｉｓｓｅｒｉａ ｐｏｌｙｓａｃｃｈａｒｅａ ａｍｙｌｏｓｕｃｒａｓｅ．Ｊ Ｃｅｒｅａｌ Ｓｃｉ．２００４，４０：１７−３０、Ｄｉｎｇｅｓ ＪＲ，ｅｔ ａｌ．Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ｏｆ ｔｈｒｅｅ ｍｕｔａｔｉｏｎｓ ａｔ ｔｈｅ ｍａｉｚｅ ｓｕｇａｒｙｌ ｌｏｃｕｓ ａｎｄ ｔｈｅｉｒ ａｌｌｅｌｅ−ｓｐｅｃｉｆｉｃ ｐｈｅｎｏｔｙｐｉｃ ｅｆｆｅｃｔｓ．Ｐｌａｎｔ Ｐｈｙｓｉｏｌ．２００１，１２５（３）：１４０６−１８、Ｍｏｒｒｉｓ ＤＬ＆ＣＴ Ｍｏｒｒｉｓ．Ｇｌｙｃｏｇｅｎ ｉｎ ｓｗｅｅｔ ｃｏｒｎ．Ｓｃｉｅｎｃｅ．１９３９，９０（２３３２）：２３８−２３９、Ｍｉａｏ Ｍ，ｅｔ ａｌ．Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ａｎｄ ｄｉｇｅｓｔｉｂｉｌｉｔｙ ｏｆ ｅｎｄｏｓｐｅｒｍ ｗａｔｅｒ−ｓｏｌｕｂｌｅ α−ｇｌｕｃａｎｓ ｆｒｏｍ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｓｕｇａｒｙ ｍａｉｚｅ ｍｕｔａｎｔｓ．Ｆｏｏｄ Ｃｈｅｍ．２０１４，１４３：１５６−６２、Ｍｉａｏ Ｍ，ｅｔ ａｌ．Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ａｎｄ ｐｈｙｓｉｃｏｃｈｅｍｉｃａｌ ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ ｏｆ ｏｃｔｅｎｙｌ ｓｕｃｃｉｎｉｃ ｅｓｔｅｒｓ ｏｆ ｓｕｇａｒｙ ｍａｉｚｅ ｓｏｌｕｂｌｅ ｓｔａｒｃｈ ａｎｄ ｗａｘｙ ｍａｉｚｅ ｓｔａｒｃｈ．Ｆｏｏｄ Ｃｈｅｍ．２０１４，１５１：１５４−６０、Ｐｏｗｅｌｌ ＰＯ，ｅｔ ａｌ．Ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ，ｉｓｏｌａｔｉｏｎ ａｎｄ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓａｔｉｏｎ ｏｆ ｐｈｙｔｏｇｌｙｃｏｇｅｎ ｆｒｏｍ ｓｕ−１ ｍａｉｚｅ ｌｅａｖｅｓ ａｎｄ ｇｒａｉｎ．Ｃａｒｂｏｈｙｄｒ Ｐｏｌｙｍ．２０１４，１０１：４２３−３１、Ｓｕｌｌｉｖａｎ ＭＡ，ｅｔ ａｌ．Ｉｍｐｒｏｖｉｎｇ ｓｉｚｅ−ｅｘｃｌｕｓｉｏｎ ｃｈｒｏｍａｔｏｇｒａｐｈｙ ｓｅｐａｒａｔｉｏｎ ｆｏｒ ｇｌｙｃｏｇｅｎ．Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｃｈｒｏｍａｔｏｇｒａｐｈｙ Ａ，２０１４．Ｉｎ ｐｒｅｓｓ、Ｓｃｈｅｆｆｌｅｒ ＳＬ，ｅｔ ａｌ．Ｐｈｙｔｏｇｌｙｃｏｇｅｎ ｏｃｔｅｎｙｌ ｓｕｃｃｉｎａｔｅ，ａｎ ａｍｐｈｉｐｈｉｌｉｃ ｃａｒｂｏｈｙｄｒａｔｅ ｎａｎｏｐａｒｔｉｃｌｅ，ａｎｄ ｅｐｓｉｌｏｎ−ｐｏｌｙｌｙｓｉｎｅ ｔｏ ｉｍｐｒｏｖｅ ｌｉｐｉｄ ｏｘｉｄａｔｉｖｅ ｓｔａｂｉｌｉｔｙ ｏｆ ｅｍｕｌｓｉｏｎｓ．Ｊ Ａｇｒｉｃ Ｆｏｏｄ Ｃｈｅｍ．２０１０ Ｊａｎ １３；５８（１）：６６０−７、Ｓｃｈｅｆｆｌｅｒ ＳＬ，ｅｔ ａｌ．Ｉｎ ｖｉｔｒｏ ｄｉｇｅｓｔｉｂｉｌｉｔｙ ａｎｄ ｅｍｕｌｓｉｆｉｃａｔｉｏｎ ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ ｏｆ ｐｈｙｔｏｇｌｙｃｏｇｅｎ ｏｃｔｅｎｙｌ ｓｕｃｃｉｎａｔｅ．Ｊ Ａｇｒｉｃ Ｆｏｏｄ Ｃｈｅｍ．２０１０ ５８（８）：５１４０−６及びＨｕａｎｇ，Ｌ，＆Ｙａｏ，Ｙ．Ｐａｒｔｉｃｕｌａｔｅ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ｏｆ ｐｈｙｔｏｇｌｙｃｏｇｅｎ ｎａｎｏｐａｒｔｉｃｌｅｓ ｐｒｏｂｅｄ ｕｓｉｎｇ ａｍｙｌｏｇｌｕｃｏｓｉｄａｓｅ．Ｃａｒｂｏｈｙｄｒａｔｅ Ｐｏｌｙｍｅｒｓ，２０１１，８３：１１６５−１１７１（スイートコーンからのフィトグリコーゲンの単離プロセスについて記載）を参照のこと。全文献の開示は参照により全て援用される。

グリコーゲンは、例えば国際公開第１９９７／０２１８２８号パンフレット、米国特許第６１４６８５７号明細書及びＮｏｒｔｈｃｏｔｅ Ｄ．Ｔｈｅ ｍｏｌｅｃｕｌａｒ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ａｎｄ ｓｈａｐｅ ｏｆ ｙｅａｓｔ ｇｌｙｃｏｇｅｎ．Ｂｉｏｃｈｅｍ Ｊ．１９５３，５３（３）：３４８−３５２（これらの文献の開示は参照により全て援用される）に記載されるような様々な方法にしたがって酵母菌から得ることもできる。

グリコーゲンは、例えばＬｅｖｉｎｅ Ｓ，ｅｔ ａｌ．Ｇｌｙｃｏｇｅｎ ｏｆ ｅｎｔｅｒｉｃ ｂａｃｔｅｒｉａ．Ｊ Ｂａｃｔｅｒｉｏｌ．１９５３，６６（６）：６６４−６７０、Ｓｉｇａｌ Ｎ，ｅｔ ａｌ．Ｇｌｙｃｏｇｅｎ ａｃｃｕｍｕｌａｔｉｏｎ ｂｙ ｗｉｌｄ−ｔｙｐｅ ａｎｄ ｕｒｉｄｉｎｅ ｄｉｐｈｏｓｐｈａｔｅ ｇｌｕｃｏｓｅ ｐｙｒｏｐｈｏｓｐｈｏｒｙｌａｓｅ−ｎｅｇａｔｉｖｅ ｓｔｒａｉｎｓ ｏｆ ｅｓｃｈｅｒｉｃｈｉａ ｃｏｌｉ．Ａｒｃｈ Ｂｉｏｃｈｅｍ Ｂｉｏｐｈｙｓ．１９６４，１０８：４４０−４５１、Ｃｈａｒｇａｆｆ Ｅ．＆Ｈ．Ｍｏｏｒｅ．Ｏｎ ｂａｃｔｅｒｉａｌ ｇｌｙｃｏｇｅｎ：ｔｈｅ ｉｓｏｌａｔｉｏｎ ｆｒｏｍ ａｖｉａｎ ｔｕｂｅｒｃｌｅ ｂａｃｉｌｌｉ ｏｆ ａ ｐｏｌｙｇｌｕｃｏｓａｎ ｏｆ ｖｅｒｙ ｈｉｇｈ ｐａｒｔｉｃｌｅ ｗｅｉｇｈｔ．Ｊ．Ｂｉｏｌ．Ｃｈｅｍ．１９４４，１５５：４９３−５０１、Ｙｏｏ ＳＨ，ｅｔ ａｌ．Ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｚａｔｉｏｎ ｏｆ ｃｙａｎｏｂａｃｔｅｒｉａｌ ｇｌｙｃｏｇｅｎ ｉｓｏｌａｔｅｄ ｆｒｏｍ ｔｈｅ ｗｉｌｄ ｔｙｐｅ ａｎｄ ｆｒｏｍ ａ ｍｕｔａｎｔ ｌａｃｋｉｎｇ ｏｆ ｂｒａｎｃｈｉｎｇ ｅｎｚｙｍｅ．Ｃａｒｂｏｈｙｄｒ Ｒｅｓ．２００２，３３７（２１−２３）：２１９５−２０３、Ｓｃｈｎｅｅｇｕｒｔ ＭＡ，ｅｔ ａｌ．Ｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ ｃａｒｂｏｈｙｄｒａｔｅ ｇｒａｎｕｌｅｓ ｏｆ ｔｈｅ ｃｙａｎｏｂａｃｔｅｒｉｕｍ，Ｃｙａｎｏｔｈｅｃｅ ｓｐ．ｓｔｒａｉｎ ＡＴＣＣ ５１１４２．Ａｒｃｈ Ｍｉｃｒｏｂｉｏｌ．１９９７，１６７（２−３）：８９−９８及びＳｃｈｎｅｅｇｕｒｔ ＭＡ，ｅｔ ａｌ．Ｏｓｃｉｌｌａｔｉｎｇ ｂｅｈａｖｉｏｒ ｏｆ ｃａｒｂｏｈｙｄｒａｔｅ ｇｒａｎｕｌｅ ｆｏｒｍａｔｉｏｎ ａｎｄ ｄｉｎｉｔｒｏｇｅｎ ｆｉｘａｔｉｏｎ ｉｎ ｔｈｅ ｃｙａｎｏｂａｃｔｅｒｉｕｍ Ｃｙａｎｏｔｈｅｃｅ ｓｐ．ｓｔｒａｉｎ ＡＴＣＣ ５１１４２．Ｂａｃｔｅｒｉｏｌ．１９９４，１７６（６）：１５８６−１５９７（これらの文献の内容は参照により全て本明細書に援用される）に記載されるような様々な方法にしたがって細菌から得ることもできる。

グリコーゲン及びフィトグリコーゲンは、生合成法を用いて調製することもできる。米国特許第７６７０８１２号明細書には、低分子量デキストリンへの酵素混合物の曝露によるグリコーゲン様多糖の生合成での製造方法が記載されている。

グリコーゲン及びフィトグリコーゲンは商業的に調達することもできる。例えば、トウモロコシ由来のフィトグリコーゲンはＩＫＥＤＡ ＣＯＲＰＯＲＡＴＩＯＮ（日本）及びＫＥＷＰＩＥ ＣＯＲＰＯＲＡＴＩＯＮ（日本）から市販されており、酵素合成グリコーゲンはＢＩＯＧＬＹＣＯＧＥＮの名でＥｚａｋｉ Ｇｌｉｃｏ Ｃｏ．が市販している。ＬＡＢＯＲＡＴＯＩＲＥＳ ＳＥＲＯＢＩＯＬＯＧＩＱＵＥＳ Ｓ．Ａ．（フランス）は海洋性原料由来のグリコーゲンをＤＥＲＭＯＳＡＣＣＨＡＲＩＤＥＳ（登録商標）ＧＹの名で販売している。グリコーゲンはまた、核酸を沈殿させるための共沈剤としても販売されており、数多くの企業、例えばＲｏｃｈｅ、Ｓｉｇｍａ−Ａｌｄｒｉｃｈ、ＳＥＲＶＡ Ｅｌｅｃｔｒｏｐｈｏｒｅｓｉｓ ＧｍｂＨ及びＬｉｆｅ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓから市販されている。

グリコーゲン、フィトグリコーゲン及び関連するグリコーゲン様物質の応用例がこれまでに提案されている。

米国特許第６４５１３６２号明細書には、スイートコーン由来のフィトグリコーゲンの、シリアルのフレークが湿気るのを抑えてパリパリさを長引かせるインスタントシリアルのコーティング層としての使用が記載されている。国際公開第２０１１／０６２９９９（Ａ２）号パンフレットには、食品用途向けの乳化助剤としての化学的に改質されたフィトグリコーゲンの使用が記載されている。米国特許出願公開第２０１１／０２６９８４９（Ａ１）号明細書には、食品用途における、脂質の酸化安定性を改善するための化学的に改質されたフィトグリコーゲンの使用が記載されている。

特開１９９９００００４４９０１号公報では、髪を梳かし易くし、髪を艶やかに見せる毛髪用製剤の添加剤としてのフィトグリコーゲンの使用が提案されている。米国特許第６２２４８８９号明細書では、ヒトの肌を寒さの影響から守るのに適した幾つかの成分の１つとしてのグリコーゲンを含むスキンケア化粧料組成物が提供されている。米国特許出願公開第２０１０／０２７３７３６号では、皮膚を柔らかくする／なめらかにする効果のための有効成分としてグリコーゲンを含有する化粧用製剤が提供されており、米国特許第５０９３１０９号明細書には、化粧用製剤においてアンチエイジングを目的として使用することができるアンチエイジング剤としてのグリコーゲンが記載されている。特開昭６２−１７８５０５号公報には、化粧用製剤における皮膚軟化剤及び保湿剤としてのグリコーゲンの使用が記載されている。米国特許出願公開第２００４−００５２７４９号明細書には、クレアチニン又はクレアチニン誘導体、グリコーゲン及びリン脂質を含む皮膚用の水性ゲルが記載されており、皮膚に新たに活力を与え、肌を紫外線から守る効果があるとしている。

米国特許第４８０３０７５号明細書には、注射用インプラントバイオマテリアルの侵入性を改善する生体適合性潤滑液としての（マルトースを伴った）グリコーゲンが開示されている。

石油系化学薬品の代わりに天然で非毒性の生分解性物質を食品、パーソナルケア製品、塗料、被覆剤及び他の工業製品に取り入れる必要性が高まっている。特には多機能な添加剤が強く求められており、これは原料の数を減らすことで調製プロセスがより簡単なものとなり、また調製コストが下がるからである。さらに、パーソナルケア製品業界では濃縮液の形態で用意できる原料が極めて望ましいが、これは調製プロセスが簡略化され、また自動ディスペンサ及び定量ポンプでの簡単な取り扱いを可能にするからである。

一実施形態において、水性又はアルコール系製剤のレオロジー挙動を変化させる方法について記載し、この方法は、製剤に単分散グリコーゲン又はフィトグリコーゲンナノ粒子の組成物を添加することを含む。

一実施形態において、製剤はチキソ性であり、レオロジー挙動における変化は復元時間の増加を含む。一実施形態において、レオロジー挙動における変化はチキソトロピー挙動の付与を含む。

一実施形態において、製剤は、少なくとも１種の小分子、ポリマー、バイオポリマー、コロイド粒子又は油の分散物又は溶液である。

一実施形態において、製剤は水性製剤である。

一実施形態において、製剤はアルコール系製剤である。一実施形態において、アルコールはエチルアルコール、プロピルアルコール、イソプロピルアルコール、エチレングリコール、プロピレングリコール、ブチレングリコール、ジプロピレングリコール、エトキシジグリコール、グリセロール又はこれらの組み合わせである。

一実施形態において、組成物は、動的光散乱法による測定で約０．３未満の多分散指数を有する。

一実施形態において、組成物の少なくとも８０乾燥質量％は、約３０〜約１５０ｎｍの平均粒径を有する単分散グリコーゲン又はフィトグリコーゲンナノ粒子である。

一実施形態において、単分散グリコーゲン又はフィトグリコーゲンナノ粒子は化学的に改質される。一実施形態において、単分散グリコーゲン又はフィトグリコーゲンナノ粒子は、そのヒドロキシル基の少なくとも１つをカルボニル基、アミン基、チオール基、カルボン酸基又はヒドロカルビル基で化学的官能化することで改質される。一実施形態において、ヒドロカルビル基はアルキル、ビニル又はアリル基である。一実施形態において、単分散グリコーゲン又はフィトグリコーゲンナノ粒子は、オクテニルこはく酸で改質される。

一実施形態において、組成物は天然ガムを含む。

一実施形態において、組成物は、食品、化粧料、パーソナルケア製品、機能性食品、医薬品、ローション、ゲル、塗料、被覆剤、インク、潤滑剤、賦形剤、表面皮膜、安定剤又は掘穿泥水である。

一実施形態において、単分散グリコーゲン又はフィトグリコーゲンナノ粒子を含む水性又はアルコール系製剤用の多機能添加剤について記載する。

一実施形態において、添加剤は、動的光散乱法による測定で約０．３未満の多分散指数を有する。一実施形態において、添加剤は、動的光散乱法による測定で約０．２未満の多分散指数を有する。一実施形態において、添加剤は、動的光散乱法による測定で約０．１未満の多分散指数を有する。

一実施形態において、添加剤の少なくとも約９０乾燥質量％は、約３０〜約１５０ｎｍの平均粒径を有する単分散グリコーゲン又はフィトグリコーゲンナノ粒子である。

一実施形態において、添加剤の約９０乾燥質量％は、約３０〜約１５０ｎｍの平均粒径を有するフィトグリコーゲンナノ粒子である。

一実施形態において、添加剤の約９０乾燥質量％は、約６０〜約１１０ｎｍの平均粒径を有するナノ粒子である。

一実施形態において、添加剤の約９０乾燥質量％は、約２０〜約６０ｎｍの平均粒径を有するグリコーゲンナノ粒子である。

一実施形態において、単分散グリコーゲン又はフィトグリコーゲンナノ粒子は化学的に改質される。一実施形態において、単分散グリコーゲン又はフィトグリコーゲンナノ粒子は、そのヒドロキシル基の少なくとも１つをカルボニル基、アミン基、チオール基、カルボン酸基又はヒドロカルビル基で化学的官能化することで改質される。一実施形態において、ヒドロカルビル基はアルキル、ビニル又はアリル基である。一実施形態において、単分散グリコーゲン又はフィトグリコーゲンナノ粒子は、オクテニルこはく酸で改質される。

一実施形態において、多機能添加剤は粉末の形態である。

一実施形態において、多機能添加剤は液体の形態である。

一実施形態において、多機能添加剤はゲルの形態である。

一実施形態において、本発明の多機能添加剤と水性又はアルコール系製剤とを含む組成物が記載される。

一実施形態において、水性又はアルコール系製剤は、少なくとも１種の小分子、ポリマー、バイオポリマー、コロイド粒子又は油の溶液又は分散物である。

一実施形態において、組成物は水性製剤である。

一実施形態において、組成物はアルコール系製剤である。一実施形態において、アルコールはエチルアルコール、プロピルアルコール、イソプロピルアルコール、エチレングリコール、プロピレングリコール、ブチレングリコール、ジプロピレングリコール、エトキシジグリコール、グリセロール又はこれらの組み合わせである。

一実施形態において、多機能添加剤は、組成物の約５〜約２５質量／質量％を構成する。

一実施形態において、組成物は、多機能添加剤を含有しない同じ組成物と比較して、チキソトロピー挙動を有する。

一実施形態において、組成物は、多機能添加剤を含有しない同じ組成物と比較して、チキソ性であり且つ増加した復元時間を有する。

一実施形態において、組成物は天然ガムを含む。

一実施形態において、組成物は食品、化粧料、パーソナルケア製品、機能性食品、医薬品、ローション、ゲル、塗料、被覆剤、インク、潤滑剤、賦形剤、表面皮膜、安定剤又は掘穿泥水である。

一実施形態において、組成物は多機能添加剤を含有しない同じ組成物と比較して、改善された溶解性及び安定性を有する。

一実施形態において、組成物はスプレー式パーソナルケア製品である。

一実施形態において、スプレー式パーソナルケア製品はスプレー式化粧料、スプレー式日焼け止め、ヘアスプレー、スプレー式デオドラント剤、スプレー式制汗剤、スプレー式アフターシェーブローション又はスプレー式手指消毒剤である。

水性又はアルコール系製剤の安定化方法も記載し、この方法は、単分散グリコーゲン又はフィトグリコーゲンナノ粒子を製剤に添加することを含む。

チキソトロピー挙動を水性又はアルコール系製剤に付与する方法も記載し、この方法は、単分散グリコーゲン又はフィトグリコーゲンナノ粒子を製剤に添加することを含む。

チキソ性の水性又はアルコール系製剤において復元時間を増加させる方法も記載し、この方法は、単分散グリコーゲン又はフィトグリコーゲンナノ粒子を製剤に添加することを含む。

水性又はアルコール系製剤における有機化合物の光安定性を上昇させる方法も記載し、この方法は、単分散グリコーゲン又はフィトグリコーゲンナノ粒子を製剤に添加することを含む。

生理活性物質の生理活性を保護する方法も記載し、この方法は、生理活性物質を、単分散グリコーゲン又はフィトグリコーゲンナノ粒子の組成物と混合することを含む。

異なる濃度の水中の単分散フィトグリコーゲンナノ粒子の粘度を示す。 水中の単分散フィトグリコーゲンナノ粒子分散物の粘度へのずり速度依存性を示す。 １９％（質量／質量）での単分散フィトグリコーゲンナノ粒子の分散物の流動挙動がずり速度とは独立していることを示す。 ０．５％（質量／質量）の単分散フィトグリコーゲンを含有する又は含有しない０．５％（質量／質量）コンニャクガム溶液のピークホールドフロー試験を示す。 本発明の多機能添加剤を含有しない、０．５％のコンニャクガムを含有する組成物の段階的フローループにおける粘度値を示す。 ０．５％のコンニャクガムを０．５％のフィトグリコーゲンと共に含有する組成物の段階的フローループにおける粘度値を示す。 本発明の多機能添加剤を含有しないクリーム基剤（四角）及び本発明の多機能添加剤を含有するクリーム基剤（円）についての０〜５０℃の温度スイープサイクルにおける粘度値を比較したものであり、温度をサイクルの第１部で上昇させ、温度をサイクルの第２部で低下させる。 アミノシンナメート（菱形）及びフィトグリコーゲン−エチル−４−アミノシンナメートコンジュゲート（四角）の光安定性を示す。 乾燥単分散フィトグリコーゲンナノ粒子組成物、グリセロール、ＰＥＧ−４００及びヒアルロン酸の相対保水性を示す。 単分散フィトグリコーゲンナノ粒子の分散物の粘度値はイオン強度に対して有意な依存を示さないことを示す。 乳酸−グリコール酸共重合体（ＰＬＧＡ）と比較した、死細胞により測定した、単分散グリコーゲンナノ粒子（ｎｐｓ）のＨｅｐ２（肝臓がん細胞）に対する細胞毒性を示す。 乳酸−グリコール酸共重合体（ＰＬＧＡ）と比較した、ＬＤＨ（乳酸デヒドロゲナーゼ）の放出により測定した、単分散グリコーゲンナノ粒子（ｎｐｓ）のＨｅｐ２（肝臓がん細胞）に対する細胞毒性を示す。

一実施形態において、グリコーゲン又はフィトグリコーゲンを含む、水性又はアルコール系製剤用の多機能添加剤について記載する。一実施形態において、多機能添加剤はグリコーゲン又はフィトグリコーゲンの単分散ナノ粒子である。

本願において、グリコーゲン及びフィトグリコーゲンは、天然原料由来のグリコーゲン及びフィトグリコーゲン並びに合成グリコーゲン及びフィトグリコーゲンの両方を含む。

グリコーゲン及びフィトグリコーゲンは、平均鎖長１１〜１２、１→４結合及び１→６での分岐点を有し、分岐度が約６〜約１３％のα−Ｄグルコース鎖の分子である。

本発明の水性製剤は特には、エマルション及び懸濁物を含めた分散物並びに小分子、ポリマー、バイオポリマー、コロイド粒子及び油の１種以上の溶液を含む。

本発明のアルコール系製剤は特には、１種以上のアルコール中の、エマルション及び懸濁物を含めた分散物並びに小分子、ポリマー、バイオポリマー、コロイド粒子及び油の１種以上の溶液を含む。一実施形態において、アルコールは限定されない。一実施形態において、アルコールはエチルアルコール、プロピルアルコール、イソプロピルアルコール、エチレングリコール、プロピレングリコール、ブチレングリコール、ジプロピレングリコール、エトキシジグリコール、グリセロール及びこれらの混合物から選択される。

一実施形態において、本明細書に記載の新規な方法で使用するグリコーゲン及びフィトグリコーゲンはいずれの公知の方法を用いても得ることができ、あるいは商業的に調達することができるが、市販の製品及び上記の方法で得られるものは、グリコーゲン又はフィトグリコーゲン粒子、また他の生成物及びグリコーゲン又はフィトグリコーゲンの分解生成物の両方を含む高多分散生成物であり、とりわけグリコーゲン及びフィトグリコーゲンの単分散組成物のレオロジー特性を示さない。後述するように、本発明の発明者は、グリコーゲン及びフィトグリコーゲンナノ粒子の単分散組成物の製造方法を編み出した。本発明の発明者の組成物の単分散及び粒状特性は、本発明の組成物を多機能添加剤としての使用に極めて適したものにする性質に関係している。

したがって、好ましい実施形態においては、グリコーゲン又はフィトグリコーゲンナノ粒子の単分散組成物が使用される。

一実施形態においては、本明細書に記載の多機能添加剤を製剤において最高約２５質量／質量％、約５〜約２５質量／質量％、約５〜約２０質量／質量％、約５〜約１５質量／質量％、約５〜約１０質量／質量％、約１０〜約２５質量／質量％、約１０〜約２０質量／質量％、約１０〜約１５質量／質量％の濃度で適切に使用し得る。高粘度が望ましい用途においては、多機能添加剤を製剤において約２５質量／質量％より高い濃度で使用し得る。ゲル又は半固体が望ましい用途においては、最高約３５質量／質量％の濃度を用いることができる。

多機能グリコーゲン又はフィトグリコーゲン添加剤は非毒性であり、アレルゲン性は知られておらず、ヒトの体のグリコーゲン分解酵素（例えば、アミラーゼ及びホスホリラーゼ）で分解可能である。酵素分解による生成物は非毒性で中性のグルコース分子である。

多機能添加剤は大半のパーソナルケア製剤原料、例えば乳化剤、界面活性剤、増粘剤、防腐剤並びに物理的及び化学的な日焼け止め有効成分と適合可能である。

後述するように、多機能添加剤は光安定性であり、また幅広い範囲のｐＨ、電解質、例えば塩濃度にわたって安定性でもある。

米国特許出願公開第２０１００２７２６３９（Ａ１）号（本発明の所有者に譲渡。その開示は参照により全て本明細書で援用される）は、細菌及び貝・甲殻類バイオマスからグリコーゲンを単離する方法を提供する。開示の方法は概して、フレンチプレス又は化学処理による細胞破壊；遠心分離による不溶性の細胞成分の分離；酵素処理とそれに続く、粗多糖及びリポ多糖（ＬＰＳ）を含有する抽出物が得られる透析、あるいはフェノール−水抽出による細胞可溶化物からのタンパク質及び核酸の排除；弱酸加水分解又は多価カチオンの塩での処理によるＬＰＳの排除とその結果としての不溶性ＬＰＳ産物の沈殿；限外濾過及び／又はサイズ排除クロマトグラフィによるグリコーゲン高含有画分の精製；適切な有機溶媒でのグリコーゲンの沈殿。あるいは濃縮グリコーゲン溶液は限外濾過又は超遠心分離により得られる；並びにグリコーゲン粉末を得るための凍結乾燥の工程を含む。細菌バイオマスから単離されたグリコーゲンは、分子量５．３〜１２．７ｘ１０⁶Ｄａを特徴とし、直径３５〜４０ｎｍの粒径を有し、単分散であった。

フィトグリコーゲンの単分散組成物の製造方法は、“Ｐｈｙｔｏｇｌｙｃｏｇｅｎ Ｎａｎｏｐａｒｔｉｃｌｅｓ ａｎｄ Ｍｅｔｈｏｄｓ ｏｆ Ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｅ Ｔｈｅｒｅｏｆ”（本願と同時出願されており、その開示は参照により全て本明細書に援用される）と題された国際特許出願において開示されている。一実施形態において、記載の単分散フィトグリコーゲンナノ粒子製造方法は、（ａ）破壊したフィトグリコーゲン含有植物原料を温度約０〜約５０℃の水に浸漬させ、（ｂ）工程（ａ）の産物を固液分離に供することで水性抽出物を得て、（ｃ）工程（ｂ）の水性抽出物を約０．０５〜約０．１５μｍの最大平均孔径を有する精密濾過材料に通し、（ｄ）工程（ｃ）の濾液を限外濾過に供することで約３００ｋＤａ未満の、一実施形態においては約５００ｋＤａ未満の分子量を有する不純物を除去することで単分散フィトグリコーゲンナノ粒子を含む水性組成物を得ることを含む。本方法の一実施形態において、フィトグリコーゲン含有植物原料は、トウモロコシ、イネ、オオムギ、モロコシ又はこれらの混合物から選択される穀物である。一実施形態において、工程（ｃ）は工程（ｂ）の水性抽出物を（ｃ１）約１０〜約４０μｍの最大平均孔径を有する第１精密濾過材料、（ｃ２）約０．５〜約２．０μｍの最大平均孔径を有する第２精密濾過材料、（ｃ３）約０．０５〜０．１５μｍの最大平均孔径を有する第３精密濾過材料に通すことを含む。本方法はさらに、単分散フィトグリコーゲンナノ粒子を含む水性組成物をアミロスクラーゼ（ａｍｙｌｏｓｕｃｒｏｓｅ）、グリコシルトランスフェラーゼ、分枝酵素又はこれらの任意の組み合わせを用いた酵素処理に供する工程（ｅ）を含み得る。本方法はフィトグリコーゲン材料を劣化させる化学、酵素又は熱処理の利用を回避する。水性組成物はさらに乾燥させ得る。

ナノ粒子組成物の多分散指数（ＰＤＩ）は動的光散乱（ＤＬＳ）技法で求めることができ、この実施形態において、ＰＤＩは標準偏差対平均直径比の２乗として求められる（ＰＤＩ＝（σ／ｄ）²。ＰＤＩはポリマーの分子量分布を通して表すこともでき、この実施形態においては、Ｍ_w対Ｍ_n比として定義され、Ｍ_wは重量平均モル質量であり、Ｍ_nは数平均モル質量である（以後、このＰＤＩ測定値をＰＤＩ^*と称する）。第１のケースにおいて単分散材料はゼロ（０．０）のＰＤＩを有し、第２のケースにおいてＰＤＩ^*は１．０となる。

一実施形態において、多機能添加剤は、単分散グリコーゲン又はフィトグリコーゲンナノ粒子の組成物を含む／から本質的に成る／から成る。一実施形態において、多機能添加剤は、動的光散乱法による測定で約０．３未満、約０．２未満、約０．１５未満、約０．１０未満又は０．０５未満のＰＤＩを有する単分散グリコーゲン又はフィトグリコーゲンナノ粒子の組成物を含む／から本質的に成る／から成る。一実施形態において、多機能添加剤は、ＳＥＣ ＭＡＬＳによる測定で約１．３未満、約１．２未満、約１．１５未満、約１．１０未満又は１．０５未満のＰＤＩ^*を有する単分散グリコーゲン又はフィトグリコーゲンナノ粒子の組成物を含む／から本質的に成る／から成る。

一実施形態において、多機能添加剤は、約３０〜約１５０ｎｍの平均粒径を有する単分散グリコーゲン又はフィトグリコーゲンナノ粒子の組成物を含む／から本質的に成る／から成る。一実施形態において、多機能添加剤は、約６０〜約１１０ｎｍの平均粒径を有する単分散グリコーゲン又はフィトグリコーゲンナノ粒子の組成物を含む／から本質的に成る／から成る。

その原材料から、単分散フィトグリコーゲンナノ粒子は、天然製剤、完全菜食主義者向け製剤及び有機製剤での使用に適している。

実施例１で詳述し且つ“Ｐｈｙｔｏｇｌｙｃｏｇｅｎ Ｎａｎｏｐａｒｔｉｃｌｅｓ ａｎｄ Ｍｅｔｈｏｄｓ ｏｆ Ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｅ Ｔｈｅｒｅｏｆ”と題された国際特許出願（本願と同時出願されている）で教示されているようなフィトグリコーゲンナノ粒子の製造方法は、食品グレード条件下での調製がやり易い。

一実施形態において、グリコーゲン又はフィトグリコーゲンは改質される。官能化はナノ粒子の表面又は粒子の表面と内部の両方で行い得るが、単一分岐ホモポリマーとしてのグリコーゲン又はフィトグリコーゲン分子の構造は保たれる。一実施形態において、官能化はナノ粒子の表面で行われる。

多機能グリコーゲン又はフィトグリコーゲン添加剤を食品又はパーソナルケア用途で使用する場合、化学的な改質はヒトの皮膚との接触時に非刺激性でなくてはならない及び／又は食品原料として摂取した場合に安全でなくてはならない。

本発明の幾つかの実施形態において、グリコーゲンの化学的な性質をその親水性で若干負に帯電した本来の状態から正に及び／若しくは負に帯電した状態又は部分的に若しくは高度に疎水性となるように変化させるのが有利である。多糖の化学的な加工は当該分野で周知である。例えば、Ｊ．Ｆ Ｒｏｂｙｔ，Ｅｓｓｅｎｔｉａｌｓ ｏｆ Ｃａｒｂｏｈｙｄｒａｔｅ Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ，Ｓｐｒｉｎｇｅｒ，１９９８並びにＭ．Ｓｍｉｔｈ及びＪ．Ｍａｒｃｈ，ＭａｒｃｈのＡｄｖａｎｃｅｄ Ｏｒｇａｎｉｃ Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ：Ｒｅａｃｔｉｏｎｓ，Ｍｅｃｈａｎｉｓｍｓ，ａｎｄ Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ Ａｄｖａｎｃｅｄ Ｏｒｇａｎｉｃ Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ，Ｗｉｌｅｙ，２００７を参照のこと。

ナノ粒子は直接又は間接的に官能化し得て、後者では１つ以上の中間リンカー又はスペーサを使用し得る。ナノ粒子は、２つ以上、３つ以上又は４つ以上の官能化工程を含む１つ以上の官能化工程に供し得る。

様々な誘導体をグリコーゲンのヒドロキシル基の化学的官能化により生成し得る。そのような官能基には、以下に限定するものではないが、求核及び求電基、酸性及び塩基性基、例えばカルボニル基、アミン基、チオール基、カルボン酸基並びにヒドロカルビル基、例えばアルキル、ビニル及びアリル基が含まれる。アミノ基は１級、２級、３級又は４級アミノ基になり得る。

一実施形態においては、多機能グリコーゲン又はフィトグリコーゲン添加剤を様々なこはく酸誘導体で改質することでその疎水性を上昇させる。一実施形態において、グリコーゲンをオクテニルこはく酸（ＯＳＡ）を用いて改質すると部分的に疎水性の官能性を有し、置換度が０．１〜０．４のグリコーゲンとなる。

官能化したナノ粒子をさらに、多種多様な用途のための関心のある、様々な所望の分子、例えば生体分子、小分子、治療薬、ミクロ及びナノ粒子、医薬的に活性な成分、巨大分子、診断標識、キレート剤、分散剤、電荷調節剤（ｃｈａｒｇｅ ｍｏｄｉｆｙｉｎｇ ａｇｅｎｔ）、粘度調節剤、界面活性剤、凝固剤、凝集剤、またこれらの化合物の多様な組み合わせと共役させ得る。

公知の多糖官能化又は誘導体化法を利用し得る。例えば、あるアプローチは、Ｃ−２、Ｃ−３、Ｃ−４及び／又はＣ−６の位置でのグルコースのヒドロキシル基の選択的酸化によるカルボニル基の導入である。使用し得る酸化剤は幅広く、例えばペリオデート（例えば、過ヨウ素酸カリウム）、臭素、ジメチルスルホキシド／無水酢酸（ＤＭＳＯ／Ａｃ₂Ｏ）［例えば、米国特許第４６８３２９８号］、デス−マーチンペルヨージナン等である。

本明細書に記載のナノ粒子は、カルボニル基で官能化した場合、１級又は２級アミン基を有する化合物と速やかに反応する。これによりイミンが生成され、還元剤、例えばナトリウムボロハイドレートでアミンにさらに還元し得る。したがって、この還元工程はイミン中間体より安定したアミノ生成物をもたらし、また未反応のカルボニル基をヒドロキシル基に変換する。カルボニル基を排除することで、誘導体化されたナノ粒子が、ターゲットとしない分子（例えば、血漿タンパク質）と非特異的な相互作用を起こす可能性を有意に低下させる。

カルボニル及びアミノ化合物間での反応並びに還元工程は１つの容器で同時に行い得る（適切な還元剤を同じ反応混合物に導入する）。この反応は直接還元的アミノ化として知られる。ここでは、カルボニル基の存在下でイミンを選択的に還元するいずれの還元剤（例えば、ナトリウムシアノボロハイドレート）も使用し得る。

カルボニル官能化ナノ粒子からのアミノ官能化ナノ粒子の調製には、いずれのアンモニウム塩又は１級若しくは２級アミン含有化合物も使用し得て、例えば酢酸アンモニウム、塩化アンモニウム、ヒドラジン、エチレンジアミン又はヘキサンジアミンである。この反応は水又は水性極性有機溶媒、例えばエチルアルコール、ＤＭＳＯ又はジメチルホルムアミド中で行い得る。

本明細書に記載のナノ粒子の還元的アミノ化は以下の２工程プロセスを用いても成し遂げ得る。第１工程はアリル化、すなわち還元剤（例えば、ナトリウムボロハイドレート）の存在下でのアリルハロゲンとの反応によるヒドロキシル基のアリル基への変換である。第２工程において、アリル基を二官能性アミノチオール化合物、例えばアミノエタンチオールと反応させる。

アミノ官能化ナノ粒子はさらなる改質をし易い。例えば、アミノ基はカルボニル化合物（アルデヒド及びケトン）、カルボン酸及びこれらの誘導体（例えば、塩化アシル、エステル）、スクシンイミジルエステル、イソチオシアネート、塩化スルホニル等に反応性である。

特定の実施形態においては、本明細書に記載のナノ粒子をシアニル化のプロセスを用いて官能化する。このプロセスによりシアネートエステル及びイミドカルボネートが多糖のヒドロキシル基で形成される。これらの基は極めて穏和な条件下で１級アミンと速やかに反応し、共有結合を形成する。シアニル化剤、例えば臭化シアン、好ましくは１−シアノ−４−ジエチルアミノ−ピリジニウム（ＣＤＡＰ）をナノ粒子の官能化に使用し得る。

官能化ナノ粒子を、カルボニル又はアミノ基に結合可能な官能基を有する化合物に直接結びつけ得る。しかしながら、一部の用途では、例えばポリマースペーサ又はリンカーを含めたスペーサ又はリンカーを介して化合物を結びつけることが重要となり得る。これらは、アミノ、カルボニル、スルフヒドリル、スクシミジル（ｓｕｃｃｉｍｉｄｙｌ）、マレイミジル及びイソシアネートを含むがこれらに限定されない官能基を有するホモ又はヘテロ２官能性リンカー、例えばジアミノヘキサン、エチレングリコビス（スルホスクシミジルスクシネート）（スルホ−ＥＧＳ）、ジスルホスクシミジルタータレート（スルホ−ＤＳＴ）、ジチオビス（スルホスクシミジルプロピオネート）（ＤＴＳＳＰ）、アミノエタンチオール等になり得る。

特定の実施形態において、本明細書に記載のナノ粒子の小分子改質剤は触媒として有用になり得るものになり得て、金属有機錯体を含むがこれに限定されない。

特定の実施形態において、ナノ粒子の改質剤として使用する医薬的に有用な成分には、以下に限定するものではないが、疎水性調節剤、薬物動態調節剤、生理活性調節剤及び検出可能な改質剤が含まれる。

特定の実施形態においては、ナノ粒子を、吸光、発光、蛍光、ルミネセンス、ラマン散乱、蛍光共鳴エネルギー移動及びエレクトロルミネセンス特性を有する化合物で改質し得る。

特定の実施形態においては、２種以上の異なる化合物を使用して多機能誘導体を生成する。

一実施形態において、本明細書に記載の多機能グリコーゲン又はフィトグリコーゲン添加剤は乾燥粉末又は粒状体の形態である。多機能添加剤は水に速やかに分散可能であり、また力強い撹拌により水相と直接混合することができる。予備的な分散も中和も必要とせず、また熱間加工又は冷間加工し得る。

一実施形態においては、多機能添加剤を最高２５質量／質量％の濃度を有する水溶液の形態で提供する。一実施形態において、多機能添加剤は最高３５質量／質量％の濃度を有するゲル又は半固体の形態で提供される。

本発明は、多機能グリコーゲン又はフィトグリコーゲン添加剤を含む水性及びアルコール系製剤をその範囲に含む。

一実施形態において、製剤は天然ガムを含む。

一実施形態において、組成物は食品、化粧料、パーソナルケア製品、機能性食品、医薬品、ローション、ゲル、塗料、被覆剤、インク、潤滑剤、賦形剤、表面皮膜、安定剤又は掘穿泥水である。

水相に溶解させたアルコールを含有するエマルション製剤はスプレー式の化粧品、例えば日焼け止め、制汗剤、アフターシェーブローション、手指消毒剤等で使用されることが多い。アルコールを含むことで、そのような製剤は皮膚表面上で素早く乾く。しかしながら、そのようなアルコール含有製剤の製造には課題もある。親油性（油溶性）化合物を水性アルコール系エマルション製剤に組み込むのは困難で、安定したエマルションは得られないことが多いからである。そのようなエマルションは通常、油／アルコール間の界面での界面活性剤の吸着が弱いため極めて不安定であると考えられる。

一実施形態において、製剤はアルコール中油型分散物を含む。一実施形態において、アルコールに特に制限はないが、適切なアルコールは組成物の用途に基づいて当業者が選択し得る。一実施形態において、アルコールはエチルアルコール、プロピルアルコール、イソプロピルアルコール、エチレングリコール、プロピレングリコール、ブチレングリコール、ジプロピレングリコール、エトキシジグリコール、グリセロール又はこれらの組み合わせである。

本発明の発明者は、疎水性に改質したグリコーゲン（例えば、ＯＳＡ改質グリコーゲン）が油性化合物、例えば皮膚軟化剤、日焼け防止剤、香水（フレグランス）、ビタミンＡ，Ｄ、Ｅ、エッセンシャルオイル等の水性アルコール含有製剤への組み入れを可能にし、これによって乳化剤及び可溶化添加剤の必要性が大幅に下がる又は必要性がなくなりさえすることを実証した。本発明の発明者は、０．０５〜０．３の置換度を有するＯＳＡ改質グリコーゲンの添加によりアルコール含有量が最高８５％の水性アルコール溶液中の安定した分散物が得られることを発見した。これらの溶液で使用するアルコールは以下：エチルアルコール、プロピルアルコール、イソプロピルアルコール、エチレングリコール、プロピレングリコール、ブチレングリコール、ジプロピレングリコール、エトキシジグリコール等及びこれらのアルコールの組み合わせから選択した。さらに、疎水性改質グリコーゲンを含有する水性アルコール製剤の低粘度はこれらの製剤を、化粧料、パーソナルケア製品及び他の製品向けにスプレー式にすることを可能にする。

一実施形態において、組成物は、多機能添加剤を含有しない同じ組成物と比較して改善された溶解性及び安定性を有する。

一実施形態において、組成物はスプレー式パーソナルケア製品である。一実施形態において、スプレー式パーソナルケア製品はスプレー式化粧料、スプレー式日焼け止め、ヘアスプレー、スプレー式デオドラント剤、スプレー式制汗剤、スプレー式アフターシェーブローション又はスプレー式手指消毒剤である。

レオロジー
一実施形態において、多機能添加剤はフィトグリコーゲンナノ粒子の単分散組成物である。一実施形態において、フィトグリコーゲンナノ粒子のこの単分散組成物は、“Ｐｈｙｔｏｇｌｙｃｏｇｅｎ Ｎａｎｏｐａｒｔｉｃｌｅｓ ａｎｄ Ｍｅｔｈｏｄｓ ｏｆ Ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｅ Ｔｈｅｒｅｏｆ”（同一出願人により本願と同時出願されている）と題された国際特許出願において開示の方法により調製された、この方法は本願の実施例１で開示の方法を含む。この添加剤は、水中で濃度２０〜２５％（質量／質量）まで極めて低い粘度を維持する点で天然ポリマーの中では独特である。ガムは典型的には１％溶液で０．２〜１００Ｐａｓ粘度値を示す（低ずり速度）。多機能添加剤は濃度２５％（質量／質量）でのみ３Ｐａｓ粘度値に達する（図１）。濃度が２０％（質量／質量）より高い場合、懸濁物は、濃度の上昇に伴って上昇するずり減粘挙動を示す（図２）。多機能添加剤の濃度が２０％（質量／質量）未満の場合、懸濁物は本質的にニュートン流体（粘度及びずり応力がずり速度に依存しない）として挙動する（図３）。添加剤の分散物の粘度は２５％（質量／質量）を超えると大幅に上昇するが、これは公知のフィトグリコーゲン調製物特有の挙動である。カルボマー及び多糖ガム（例えば、アラビアガム、カラギーナンガム、キサンタンガム）の粘度プロファイルはｐＨ、電解質及び塩濃度に依存する。環境条件へのこの感受性はこれらの粘度改質剤の応用分野を狭め、また製剤プロセスを複雑なものにしてしまう。対照的に、塩の添加は本明細書に記載の多機能添加剤の粘度プロファイルに大きく影響しない。加えて、多機能添加剤の粘度プロファイルは３〜９の範囲のｐＨ変化に耐性がある。

多機能添加剤の分散物の粘度値は、イオン強度に大きく依存しないことを示す。

添加剤が水性分散物のレオロジー挙動に及ぼす影響
本発明の発明者は、グリコーゲン及びフィトグリコーゲンナノ粒子が、水性及びアルコール系製剤、特には小分子、ポリマー、バイオポリマー、コロイド粒子又は油（例えば、エマルション）の溶液及び分散物における添加剤として使用する場合に、レオロジー改質剤として機能することを実証した。適切な濃度で使用すると、添加剤は粘度及び粘弾特性を調整する。用いる具体的な濃度は使用する特定の製剤に左右され、また当業者の知識の範囲内にある。しかしながら、一実施形態において、添加剤は組成物の質量を基準として最高２５質量／質量％の量で使用される。

時間依存性レオロジー挙動は食品用途及び製品が濃密で高粘度のテクスチャを有するものの揺さぶると液体様となって注ぎ易くなり、静置すると短時間でその元の性質を取り戻すことが極めて望ましい数多くの他の産業分野、例えば塗料、被覆材、医薬品、化粧料用途で有用となり得る。

材料にかかるずり応力の割合が上昇して粘度が低下する場合、この現象はずり減粘と称される（ずり減粘挙動を示す材料は擬塑性と称される）。混合が停止した場合、擬塑性材料の内部構造の復元には時間がかかるため、定義により、ずり減粘性組成物は全てチキソ性である。「再増粘（ｒｅ−ｔｈｉｃｋｅｎｉｎｇ）」に必要な時間が実際の応用例においては重要になる。チキソトロピーという用語は、再増粘に見るからにかなりの時間がかかる場合に用いられる。

一実施形態において、本発明の多機能添加剤は、ずりに応答してずり減粘の形でレオロジー特性を変化させる。一実施形態において、多機能添加剤は時間依存性レオロジー挙動をもたらす。一実施形態において、多機能添加剤は、既に擬塑性である系中に存在する場合に、再増粘時間を増加させる。一実施形態において、多機能添加剤は他の粘弾性系においてチキソトロピー挙動を付与する。

天然ガムは、化粧料、食品及び他の業界において増粘剤、安定剤、ゲル化剤及び乳化剤として広く使用されている。天然ガムは多糖であり、その化学的性質及び構造に応じて、天然ガムが発揮する効果は製剤中の他の成分により変化し得る。水性製剤においては、２種以上のこれらの水溶性天然ガムが存在する場合、通常、相乗効果が観察される。相乗的相互作用では、追加した個々の値の１０〜５０倍高い粘度値が得られる。

一実施形態において、多機能添加剤は、天然ガムを含む水性製剤と共に使用される。粘度値を有意に上昇させることができる他の高分子量多糖とは異なり、グリコーゲン及びフィトグリコーゲンナノ粒子は、他のガム及び粘度改質剤を含む組成物の性質に独特の変化を引き起こすことができる。

実施例で実証されるように、多機能添加剤を使用して水性分散物中の天然ガムの時間依存性レオロジー挙動を変化させることができる。本発明の多機能添加剤を含有するサンプルの弾性率は予備ずり後に有意に低下し、損失弾性率（Ｇ”）は貯蔵弾性率（Ｇ’）より高くなった（予備ずりがない場合はＧ’＞Ｇ”）。この挙動は、揺さぶると製剤が「液体様」になり、しばらく静置するとその高粘度状態に戻ることを意味する。この挙動は数多くの食品（例えば、サラダドレッシング、ソース、バッター、グレービーその他）、また化粧料及び医薬品用途（ローション、ゲル）においても極めて有益となり得る。

安定剤としての添加剤
多機能グリコーゲン又はフィトグリコーゲン添加剤は、より高い相安定性、熱安定性及び貯蔵安定性を付与するための原料として使用し得る。さらに、添加剤は感光性化合物用の光安定剤として機能し、感光性化合物は様々な化粧料、医療及び食品製剤で一般的に使用されている。また、添加剤は水中油型エマルション、例えばクリーム、ローション等の改善された乳化及びエマルション安定化をもたらす。添加剤は、追加の工程として他の原料を製剤に導入する場合の混合作業においても使用し得る。

パーソナルケア製剤の場合、安定性（物理的、化学的及び光化学的）は極めて重要な要素である。温度は安定性に大きく影響する。異なる複数の成分の製剤への導入は粘度、またエマルションの応力及び温度耐性にも大きく影響し得る。

温度サイクル試験中、加熱相と冷却相とを循環する際の粘度ヒステリシスは一般的である。観察されるヒステリシスが小さければ小さいほど、加熱ストレスに対するエマルション耐性は良好なものとなる。加熱及び冷却サイクル後に粘度が元の値に戻ることも重要であり、これは粘度が同じ値に戻らない場合、それはなんらかの望ましくない変化が起きてしまったことを意味するからである。そのような「温度サイクル」試験は、製品が製造、出荷、貯蔵、保管時、消費者による使用等の間に著しい温度変動を経る実際の生活条件を再現するように設計されている。

本発明の発明者は、本明細書に記載のグリコーゲン又はフィトグリコーゲン多機能添加剤が温度循環時のエマルション安定性を改善すること、また０〜５０℃の温度範囲で水中油型エマルションが「溶ける」（Ｇ’及びＧ”間での交差）のを遅らせる又は防止することを示した。

製剤への新しい成分の導入に異なる方法を用いる場合、作業の性質は製品のレオロジー特性に大きく影響し得るが、本明細書に記載の多機能添加剤はこの現象から守ることができる。

エマルション系化粧料、食品及び医薬製剤（典型的には水中油型エマルション）の調製においては、水相及び油相の両方を５０℃より高く加熱することでよく混ぜ合わされたエマルション（ベースエマルション）を作り出す必要がある。しかしながら、特には追加の熱不安定性（熱感受性）、水溶性成分、例えば保存料、生理活性物質、フレグランス等を低温（例えば、３５℃未満）で製剤に導入することが望ましい場合もある。これはベースエマルションを冷却し、熱感受性原料を含有する第３の水性相を混ぜ入れることで成し遂げることができる。しかしながら、最終生成物の粘度は、第３相をベースエマルションに混ぜ入れるのに用いる機械的技法に大きく左右される。

本明細書に記載されるようなグリコーゲン又はフィトグリコーゲン多機能添加剤の存在は、エマルションの機械的応力への耐性を改善し、またより速く高エネルギーの混合技法を可能にする（例えば、ホモジナイザ）。

紫外線からの保護
本明細書に記載のグリコーゲン又はフィトグリコーゲン多機能添加剤は、物理的（無機顔料を含有）日焼け防止剤であるか化学的（紫外線吸収化学物質を含有）日焼け防止剤であるかに関わらず、太陽光線防御製剤のＳＰＦ指数を上昇させる。

ヒトの皮膚を太陽光に過剰に曝すことの損傷作用はよく知られている。紫外線（ＵＶ）（２９０〜４００ｎｍ）は太陽光スペクトルで最も有害なものである。ヒトの皮膚を有害な太陽光から守るために、物理的及び化学的な物質をベースとした幅広い日焼け止め製剤が開発されてきた。十分なＳＰＦを得るためには、高濃度の日焼け止めを製剤中で使用する必要がある。しかしながら、規制当局（例えば、ＦＤＡ）は成分安全性データに基づいて日焼け止め濃度を最高３〜１５％に制限している。結果的に、製剤は多数の異なる日焼け止め有効成分を含有することになる。

本発明の発明者は、改質（オクテニルこはく酸）した及び改質していないグリコーゲン及びフィトグリコーゲン添加剤をホモサレート又は二酸化チタンを含有する日焼け止め製剤に組み入れた。得られた日焼け止め製剤は、より高いＳＰＦ値及び改善された光安定性を示した。

製剤の光安定性
実施例で示されるように、本発明の発明者は、本発明のグリコーゲン及びフィトグリコーゲンナノ粒子の多機能添加剤が光安定剤として機能することを実証した。

本発明の多機能添加剤の光安定化作用は、有機日焼け止め製剤の場合に特に有益である。昨今の多数の研究が、多くの日焼け止め有効成分の光安定性が不十分であること、また紫外線照射によりその光防御能を急速に喪失することを実証してきた。その結果、市販品がラベルに書かれたＳＰＦ指数に至らない場合もある。さらに、日焼け止めの光不活化により、感作物質及び光アレルゲンとして作用するフリーラジカル中間体及び化合物が発生し得る。

本発明の発明者は、日焼け止め有機有効成分の光安定性を、日焼け止め製剤へのフィトグリコーゲンの導入により高めることができると示した。

これらの結果は、光照射された製剤のＳＰＦ値がフィトグリコーゲン又はＯＳＡ改質フィトグリコーゲンを使用すると著しく高いことを示す。フィトグリコーゲンを使用するかＯＳＡ改質フィトグリコーゲンを使用するかの選択は、その特定の有機日焼け止め化合物次第である。光安定性及び分散性を改善するために、日焼け止め有効成分をフィトグリコーゲンに共有結合により共役させることもできる。

理論により拘束することを望むものではないが、より高いＳＰＦ値は日焼け止めフィルタの光安定性の改善と無水製剤の場合のフィルムの全体的な不透明度の上昇の両方を反映すると考えられる。

湿潤剤
本発明のグリコーゲン又はフィトグリコーゲン多機能添加剤は、他の周知の保湿剤と比較して、増強された保水性を示す。

理論により拘束することを望むものではないが、この独特な保水能はグリコーゲン又はフィトグリコーゲンナノ粒子の物理的構造に因るものと思われる。各粒子は細孔で飾られた半剛性構造体である。グリコーゲン又はフィトグリコーゲンナノ粒子は糖から構成され、糖は親水性が高いため、粒子の細孔に水が進入して細孔内でしっかりと保持されると考えるのは妥当であるように思える。したがって、独特の保水能をもたらしているのは独特のナノ物理的構造と糖固有の性質との組み合わせであると思われる。

本発明の発明者は、粘度の測定値から、グリコーゲン又はフィトグリコーゲンナノ粒子が完全に水和された場合、その体積の約６２％が水で満たされ、１．６４ｇ水／ｇのグリコーゲンが水和グリコーゲン構造体の一部であると計算した。グリコーゲン又はフィトグリコーゲンナノ粒子添加剤を高水分（９８％ＲＨ）環境で平衡にさせると、その自らの質量の約５０％を水中で吸収する。

実施例１：スイートコーン穀粒からのフィトグリコーゲンの抽出
１ｋｇの冷凍スイートコーン穀粒（含水率７５％）を２Ｌの脱イオン水（２０℃）と混合し、ブレンダ（３０００ｒｐｍ）で３分間にわたって細粉化した。ドロドロになったスイートコーン粉を１２０００ｘｇで１５分間にわたって４℃で遠心分離した。合わせた上清画分を孔径０．１μｍのメンブランフィルタを使用したＣＦＦに供した。濾液を、ＭＷＣＯが５００ｋＤａのメンブランを使用した、室温、ダイアフィルトレーション容量６でのバッチダイアフィルトレーションによりさらに精製した（ダイアフィルトレーション容量とは、ダイアフィルトレーション中に作業過程で導入する総ミリＱ水体積の濃縮水体積に対する比である）。

濃縮水画分を２．５体積の９５％エタノールと混合し、８０００ｘｇで１０分間にわたって４℃で遠心分離した。濃縮水を２．５体積の９５％エタノールと混合し、８０００ｘｇで１０分間にわたって４℃で遠心分離した。フィトグリコーゲンを含有するペレットを５０℃の炉で２４時間にわたって乾燥させ、次に４５メッシュまで微粉砕した。乾燥させたフィトグリコーゲンの質量は９７ｇであった。

ＤＬＳ測定によると、得られたフィトグリコーゲンナノ粒子は８３．０ｎｍの粒径及び０．０８１の多分散指数を有した。

実施例２：オクテニルこはく酸無水物との水中でのその反応によるフィトグリコーゲンの改質
実施例１で得られた１００．０ｇのフィトグリコーゲンを７５０ｍＬの脱イオン水中に２Ｌのガラス反応槽で分散させた。分散物を絶えず撹拌し、３５℃で維持した。５０ｍＬのオクテニルこはく酸無水物（ＯＳＡ，Ｓｉｇｍａ−Ａｌｄｒｉｃｈ）を４０℃まで加熱し、反応槽にポンプ注入した。４％ＮａＯＨ溶液を反応混合物に自動制御システムを使用して添加することでｐＨを８．５で一定に維持した。１００分後、ＯＳＡポンプ注入を停止し、さらに２．５時間にわたって反応を進行させた。次に、混合物のｐＨを１Ｍの塩化水素で７．０に調節し、３体積の９５％エタノールと混合し、８５００ｘｇで１５分間にわたって４℃で遠心分離した。ペレットを水に再懸濁させ、ｐＨを７．０に調節し、同じ条件を用いて２回、溶液を沈澱、遠心分離した。最後に、ＯＳＡ改質フィトグリコーゲンを含有するペレットを５０℃の炉で２４時間にわたって乾燥させ、４５メッシュまで微粉砕した。核磁気共鳴分光法で求めた置換度は０．２７であった。

実施例３：チキソ性を付与する非増粘レオロジー改質添加剤としてのグリコーゲン／フィトグリコーゲン（振動スイープ試験）
０．７％（質量／質量）のコンニャクガムの水性分散物及び０．７％（質量／質量）のコンニャクガム＋実施例１にしたがって調製した濃度０．７％（質量／質量）フィトグリコーゲンの水性分散物をレオロジー試験に使用した。

コンニャクガムは食品業界においてゲル化剤、増粘剤、安定剤、乳化剤及び成膜剤として使用されている。化学的には、コンニャクガムは主にマンノース及びグルコース糖（グルコマンナン）から成る高分子量多糖である。コンニャクガムは化粧用製剤において単体で又は他の天然ガムと組み合わせても使用される。

測定をコーンプレートジオメトリ（直径４ｃｍのプレート、１．５８°のスチールコーン、切頭ギャップ（ｔｒｕｎｃａｔｉｏｎ ｇａｐ）＝５０．８μｍ）を使用してＲＡ２０００レオメータ（ＴＡ Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ−Ｗａｔｅｒｓ ＬＬＣ）で行った。試験を２０℃で行った。サンプル装填後、４分間の平衡時間があり、次に応力スイープを１Ｈｚで１〜１００００μＮｍ（トルク範囲）で行った。データを対数モード（１０毎に１０ポイント）で収集した。応力スイープに先立って予備ずりを印加する試験中、組成物を１０Ｈｚ予備ずりに６分間にわたって供した。

コンニャクガム分散物の粘度は予備ずりに対する感受性を示さないことが判明した。しかしながら、予備ずりは、フィトグリコーゲンが存在している場合にその応力耐性に劇的な変化を引き起こし、フィトグリコーゲンを含有するサンプルの弾性率は予備ずりを印加した後に有意に低下し、損失弾性率（Ｇ”）は貯蔵弾性率（Ｇ’）より大きくなり、これはより「液体様」な挙動を示す。予備ずりなしでは、Ｇ’はＧ”より大きかった。

この挙動を示す製剤は混合すると又は揺さぶると「液体様」になり、しばらくするとその高粘度状態に戻る。この挙動は多くの食品（例えば、サラダドレッシング、ソース、バッター等）、化粧料及び医薬品用途（ローション、ゲル）、塗料、被覆剤及びインク並びに石油化学業界における掘穿泥水において極めて有益となり得る。この実験は、本発明の多機能添加剤を、多種多様な工業製品製剤に所望のレオロジー特性を付与する非増粘レオロジー改質剤として使用し得ることを示す。

実施例４：チキソ性を付与する非増粘レオロジー改質添加剤としてのグリコーゲン／フィトグリコーゲン（ピークホールド試験）
これらの実験で使用する試験組成物は、グリコーゲン／フィトグリコーゲンを伴わない又は実施例１にしたがって調製した追加の０．５％（質量／質量）フィトグリコーゲンを伴う０．５％（質量／質量）コンニャクガムであった。

測定をコーンプレートジオメトリ（直径４ｃｍ、１．５８°のスチールコーン、切頭ギャップ＝５０．８μｍ）を使用してＲＡ２０００レオメータ（ＴＡ Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ−Ｗａｔｅｒｓ ＬＬＣ）で行った。試験を２０℃で行った。サンプル装填後、４分間の平衡時間があり、１０Ｈｚのずり速度での１時間にわたるピークホールドフロー試験が続いた（サンプリング遅延時間は１０秒）。ピークホールド試験後、時間スイープを２０分間にわたって１Ｈｚ、４Ｐａ振動応力をコントロール変数として使用して行った（サンプリング遅延時間は１０秒）。

フィトグリコーゲンを含有しない製剤は、チキソトロピー挙動を示さなかった（図４を参照のこと）。

フィトグリコーゲンが存在する場合、チキソトロピー挙動に対応する粘度における時間依存性の低下が観察され（図４を参照のこと）、粘度はずりを印加してから最初の２、３分で急速に低下し、約１２分後に定常状態値に達した。ずりが停止すると、「乱されていない状態」の粘度が短時間（約２分）で戻った。

これらのデータは、本発明の多機能添加剤の添加が増粘剤（例えば、ガム）を含有する製剤に望ましいチキソトロピー特性を付与することを明確に示している。

実施例５：チキソ性を付与する非増粘レオロジー改質添加剤としてのグリコーゲン／フィトグリコーゲン（段階的フローループ）
これらの試験で使用の組成物は、実施例１にしたがって調製したグリコーゲン／フィトグリコーゲンを伴わない又は追加の０．５％フィトグリコーゲンを伴う０．５％（質量／質量）コンニャクガムを含有した。段階的フローループをサイクルの第１部においてずり速度を上昇させ（アップフロー）、続いてサイクルの第２部においてずり速度を低下（ダウンフロー）させて行った。

測定はコーンプレートジオメトリ（直径４ｃｍ、１．５８°のスチールコーン、切頭ギャップ＝５０．８μｍ）を使用してＲＡ２０００レオメータ（ＴＡ Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ−Ｗａｔｅｒｓ ＬＬＣ）で行った。試験を２０℃で行った。サンプル装填後、４分間の平衡時間があり、段階的フローループが続いた。サイクルの第１部において、トルク範囲を１から６００μＮｍまで上昇させた。サイクルの第２部において、トルク範囲を６００から１μＮｍまで低下させた（１０毎に１０ポイント。対数モード。一定時間１０秒、最後の５秒で平均）。

測定結果を図５Ａ及び５Ｂに示す。水性溶液中のコンニャクガムへのフィトグリコーゲンの導入により、グリコーゲン非含有溶液に関して得られた結果と比較すると（図５Ａ）アップフロー及びダウンフロー曲線間で有意なヒステリシスループが得られた（図５Ｂ）。製剤中に存在する本発明の多機能添加剤でアップフロー及びダウンフローについて測定された粘度値間の差は、ずり減粘が流速の上昇に伴って観察された後に、本発明の多機能添加剤が復元時間を増加し、系をチキソ性にすることを示す。

実施例６：温度応力耐性をもたらすエマルションベース製剤用のレオロジー安定化添加剤としてのグリコーゲン／フィトグリコーゲン
グリコーゲン／フィトグリコーゲンが化粧用製剤のレオロジー特性に及ぼす影響を、ＭａｋｉｎｇＣｏｓｍｅｔｉｃｓ Ｉｎｃ．（レントン、ワシントン州、米国）から市販されている「Ｂａｌａｎｃｅｄ ｃｒｅａｍ ｂａｓｅ」を使用して調査した。

原料（製造業者からの情報に基づく）：水、パルミチン酸イソプロピル、ホホバオイル、カプリル酸カプリン酸トリグリセリド、スクワラン、１，３−プロパンジオール、セテアレス−２０、ジメチコン、ステアリン酸グリセリル、ラズベリーシードオイル、セテアリルアルコール、ｐｅｇ−１００ステアレート、ナトリウムラウリルラクチレート、オクチルドデカノール、ビーズワックス、エチルヘキシルグリセリン、カプリリルグリコール、トコフェリルアセテート、ヒドロキシエチルセルロース、ヘキシレングリコール、ＥＤＴＡジナトリウム、トコフェロール、アスコルビルパルミテート、アスコルビン酸、クエン酸、メチルイソチアゾリノン。

製造業者は、最高１５〜２０％（体積％）の追加の液体原料（例えば、有効成分及び／又はフレグランス）を添加することで、クリームを過剰に薄めることなくこの製剤をカスタマイズすることを意図している。

サンプル調製
製剤１：クリームベースをミリＱ水（抵抗１８．２ＭΩ−ｃｍ）と比９：１（質量／質量）で混合した。

製剤２：クリームベースをミリＱ水中の２２％（質量／質量）フィトグリコーゲン（実施例１にしたがって調製）の溶液と比９：１（質量／質量。クリーム中の最終フィトグリコーゲン濃度は２．２％）で混合した。

製剤３：クリームベースをミリＱ水中の２２％ＯＳＡ改質フィトグリコーゲン（実施例２にしたがって調製）の溶液と比９：１（質量／質量。クリーム中の最終ＯＳＡ改質フィトグリコーゲン濃度は２．２％）で混合した。

「温度サイクル」測定をコーンプレートジオメトリ（直径４ｃｍ、１．５８°のスチールコーン、切頭ギャップ＝５０．８μｍ）を使用してＲＡ２０００レオメータ（ＴＡ Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ−Ｗａｔｅｒｓ ＬＬＣ）で行った。サンプルを低温ジオメトリに装填し、３分間の平衡時間後、温度が一旦０℃に達したら、５分間の予備ずりを行った（１０Ｈｚ）。温度をまず０℃から５０℃まで５℃ずつ上昇させ（加熱サイクル）、上昇させるたびに３分間の平衡時間をとった。次に、温度を同じやり方で５０℃から０℃まで低下させた（冷却サイクル）（５℃ずつ。３分間の平衡時間）。試験は１Ｈｚで行った。２つのトルク値：２００μＮｍ（「高トルク」）及び２０μＮｍ（「低トルク」）を用いた。新鮮なサンプルを各「高トルク」及び「低トルク」測定に使用した。

温度サイクル試験中、加熱及び冷却相間で粘度ヒステリシスが見られるのは一般的である。ヒステリシスが小さければ小さいほど、加熱ストレスに対するエマルション耐性は良好なものとなる。加熱及び冷却サイクル後に粘度がその元の値に戻ることも重要である。粘度が回復しない場合、それは望ましくない変化が起きてしまったことを示す。そのような「温度サイクル」試験は、エマルションベース製品が例えば製造場所、倉庫及び小売店との間での輸送中に著しい温度変動を経る実際の生活条件を再現するように設計されている。

「高トルク」実験について図６に示されるデータから見て取れるように、ヒステリシスループ面積は製剤中にフィトグリコーゲンが存在する場合に著しく小さい。さらに、製剤２（フィトグリコーゲンを含有）に関し、粘度はその最初の値を加熱及び冷却サイクルの最後に回復した。対照的に、フィトグリコーゲンを含有しない製剤１の粘度は温度サイクル開始時の粘度より有意に低く、これは製剤１の部分解乳化に起因すると考えられる。これはフィトグリコーゲンが温度サイクルでのエマルション安定性を改善したことを示した。

製剤１、２、３を「低トルク」試験に供し、貯蔵弾性率（Ｇ’）及び損失弾性率（Ｇ”）の測定を行った。フィトグリコーゲンを含有しない製剤１に関しては、加熱及び冷却サイクル間での大きなヒステリシスがＧ’及びＧ”弾性率の両方に関して観察された。温度サイクル終了時の弾性率は開始時のものより有意に低く、これは望ましくない解乳化が起きた可能性を示す。製剤３（ＯＳＡ改質フィトグリコーゲン）に関しても大きなヒステリシスが観察されたが、これは温度サイクル終了時の弾性率が開始時のものより大きいが、その存在が弾性率間でのクロスオーバーを防止したからである。製剤２（フィトグリコーゲンを含有）の試験は最も低いヒステリシスを示し、実験後、弾性率はその最初の値に戻り、損失弾性率曲線は貯蔵弾性率曲線に交差しなかった。

この結果は、本発明の多機能添加剤が温度サイクル中のエマルションベース製剤の安定性を改善することを示す。

実施例７：機械的応力（応力及びひずみ耐性）に対する耐性をもたらすエマルションベース製剤用のレオロジー安定化添加剤としてのグリコーゲン／フィトグリコーゲン
サンプルを実施例６と同様に調製した。

測定をコーンプレートジオメトリ（直径４ｃｍ、１．５８°のスチールコーン、切頭ギャップ＝５０．８μｍ）を使用してＲＡ２０００レオメータ（ＴＡ Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ−Ｗａｔｅｒｓ ＬＬＣ）で行った。試験を２０℃で行った。サンプル装填後、５分間にわたって平衡させ、次に応力スイープをトルク範囲１〜１００００μＮｍを用いて１Ｈｚで行った。データを対数モード（１０毎に１０ポイント）で収集した。

フィトグリコーゲン又はＯＳＡ改質フィトグリコーゲンの存在はクリームの安定性を上昇させ、これはフィトグリコーゲン又はＯＳＡ改質フィトグリコーゲンが存在する場合、これらの製剤の線形粘弾性領域がより大きい振動応力又はひずみ値に拡大したからである。

この結果は、ひずみ及び応力における変化に対して、本発明の多機能添加剤（非改質及びＯＳＡ改質の両方）がより高い安定性をもたらすことを示す。

実施例８：機械的応力に対する耐性をもたらすエマルションベース製剤用レオロジー安定化添加剤としてのグリコーゲン／フィトグリコーゲン
新しい成分を導入するための異なる方法の影響を調査するために、製剤を実施例６にしたがって、ただし２種の異なる混合方法を用いて調製した。製剤を低剪断機械撹拌又は高エネルギーホモジナイザ（ＩＫＡ Ｔ１８ Ｂａｓｉｃ Ｕｌｔｒａ Ｔｕｒｒａｘ）を使用して混合した。ホモジナイザの使用は様々なエマルションベース生成物の調製においてより望ましいが、これは迅速な混合及びそれに対応する調製時間の短縮を可能にするからである。

プロセスを完了するのに必要なエネルギー入力量及び時間が実質的に異なる混合方法でベースクリームをさらにカスタマイズするために用いる場合にフィトグリコーゲンが製剤に及ぼす考えられる影響を評価するために、振動応力試験を用いた。

測定をコーンプレートジオメトリ（直径４ｃｍ、１．５８°のスチールコーン、切頭ギャップ＝５０．８μｍ）を使用してＲＡ２０００レオメータ（ＴＡ Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ−Ｗａｔｅｒｓ ＬＬＣ）で行った。試験を２０℃で行った。サンプル装填後、５分間にわたって平衡させ、次に応力スイープをトルク範囲１〜１００００μＮｍを用いて１Ｈｚで行った。データを対数モード（１０毎に１０ポイント）で収集した。

高エネルギーホモジナイザを用いた製剤１（グリコーゲン／フィトグリコーゲンを含有しない）の調製により、低剪断機械撹拌で調製した製剤１のものと比較して、製剤の粘度が望ましくないことに１０分の１に低下した（３Ｐａ^*ｓ対３０Ｐａ^*ｓ）。（実施例１にしたがって調製した）フィトグリコーゲンを製剤（製剤２）に組み入れることで、ホモジナイザを使用して得られた粘度値は、低剪断機械撹拌を使用して得られるものにずっと近かった（２０Ｐａ^*ｓ対２７Ｐａ^*ｓ）。この結果は、フィトグリコーゲンの組み入れが機械的応力に対するエマルションの安定性を劇的に改善したことを実証している。（実施例２にしたがって調製した）ＯＳＡ改質フィトグリコーゲンの組み入れによっても（製剤３）、ホモジナイザを使用した高エネルギー混合により引き起こされる粘度の低下は減少したが（ホモジナイザでは３．４Ｐａ^*ｓ、低剪断機械撹拌では１１Ｐａ^*ｓ）、その効果は非改質フィトグリコーゲン（製剤２）ほど劇的ではなかった。

コントロール実験（添加剤なし）において、高剪断ホモジナイザの使用は最終的なエマルションの粘度における望ましくない低下を引き起こした。対照的に、単純な機械撹拌はそのような激しい粘度低下を引き起こさなかったものの、相の混合に望ましくないほどに長い時間を要した。しかしながら、本明細書に記載の多機能添加剤の製剤への組み入れは、高エネルギー混合技法を用いることを可能にした。

この実験は、本発明の多機能添加剤の存在が機械的応力に対するエマルションの耐性を改善すること、またより速い高エネルギー混合技法、例えばホモジナイザの使用を可能にすることを実証した。

実施例９：グリコーゲン／フィトグリコーゲンは有機日焼け止め製剤の太陽光線防御特性を改善する
フィトグリコーゲン及びオクテニルこはく酸で改質したフィトグリコーゲン（ＯＳＡ改質グリコーゲン）を、後述するようにしてホモサラート（紫外線吸収化合物）を含有する日焼け止め製剤に組み入れた。

フィトグリコーゲンを実施例１に記載したようにスイートコーンから抽出した。ＯＳＡ改質フィトグリコーゲンを実施例２に記載したように調製し、得られた置換度は０．２７であった。

両方の相（水相及び油相）を、完全に溶解／可溶化するまで常に撹拌しながら８３℃まで加熱した。水相を高エネルギーホモジナイザ（ＩＫＡ Ｔ１８ Ｂａｓｉｃ Ｕｌｔｒａ Ｔｕｒｒａｘ）（２４Ｋｒｐｍ）で２分間にわたって撹拌してから油相と混合した。次に、ホモジナイザ（２４Ｋｒｐｍ）で２分間にわたって撹拌しながら油相を水相に添加し、ゆっくりと撹拌しながら４０℃まで冷却し、次にホモジナイザ（２４Ｋｒｐｍ）で１分間にわたって再度撹拌した。

得られた日焼け止め製剤をＳＰＦ値及び光安定性についてＯｐｔｏｍｅｔｒｉｃｓ ＳＰＦ−２９０Ｓ分光光度計及びＯｃｅａｎ Ｏｐｔｉｃｓ ＵＶ−ＶＩＳ分光計を使用して試験した。試験結果を表ＩＩに示す。ＳＰＦブースト値とは、フィトグリコーゲン又はＯＳＡ改質フィトグリコーゲンを含有しない製剤に対するＳＰＦ値における上昇率のことである。

実施例１０：グリコーゲン／フィトグリコーゲンは無機日焼け止め製剤の太陽光線防御特性を改善する
フィトグリコーゲン及びＯＳＡ改質フィトグリコーゲンを、実施例９に記載のものと同様の手順を用いて、二酸化チタンを含有する日焼け止め製剤に組み入れた。製剤の内容物を表ＩＩＩに示す。

得られた日焼け止め製剤をＳＰＦ及び光安定性についてＯｐｔｏｍｅｔｒｉｃｓ ＳＰＦ−２９０Ｓ分光光度計及びＯｃｅａｎ Ｏｐｔｉｃｓ ＵＶ−ＶＩＳ分光計を使用して試験した。試験結果を表ＩＶに示す。ＳＰＦブースト値とは、フィトグリコーゲン又はＯＳＡ改質フィトグリコーゲンを含有しない製剤に対するＳＰＦ値における上昇率のことである。

実施例１１：グリコーゲン／フィトグリコーゲンは有機日焼け止めの光安定性を改善する フィトグリコーゲン及びＯＳＡ改質フィトグリコーゲンを、実施例９に記載されるように化学日焼け止め有効成分を含有する製剤に組み入れた。

製剤を薄膜（表面被覆率２〜４ｍｇ／ｃｍ²）として石英板上に堆積させ、３０分間にわたって空気乾燥させた。乾燥後、サンプルに紫外線（２個のＵＶランプ、１５Ｗ、２５４ｎｍ、ＵＶＰ Ｉｎｃ．、パーツ番号３４−０００−８０１）を４時間にわたって照射し、次に光吸収スペクトルを記録することでその光安定性について試験した。

光分解を、それぞれの生成物の最大吸収の低下から計算した。また、照射時間に伴うＳＰＦ値の変化を、実施例９、１０に記載されるような製剤に関して測定した。結果を、表Ｖ、ＶＩ、ＶＩＩ及びＶＩＩＩに示す。

これらの結果は、照射された製剤のＳＰＦ値がフィトグリコーゲン又はＯＳＡ改質フィトグリコーゲンを使用すると著しく高かったことを示す。非改質多機能添加剤を使用するかＯＳＡ改質多機能添加剤を使用するかの選択は、その特定の有機日焼け止め化合物次第である。

実施例１２：ＯＳＡ改質フィトグリコーゲンによるビタミンＡの光安定化
ビタミンＡ及びＯＳＡ改質フィトグリコーゲン（実施例１２にしたがって調製）をアルコール系エマルションに組み入れた。２４ｍＬの水又は水中の２０％ＯＳＡ改質フィトグリコーゲン溶液を７４ｍＬの９５％エタノールに常に撹拌しながら添加した。次に、２ｇのビタミンＡ（レチニルアセテート）を添加し、混合物を高エネルギーホモジナイザ（ＩＫＡ Ｔ１８ Ｂａｓｉｃ Ｕｌｔｒａ Ｔｕｒｒａｘ）（２４Ｋｒｐｍ）で４分間にわたって室温で撹拌した。これによりスプレー用途に適した低粘度の安定したエマルションが得られた。

測定を実施例１１に記載のように行った。光分解をビタミンＡに関して３７１ｎｍ、またビタミンＡ−ＯＳＡ改質フィトグリコーゲンに関して３３５ｎｍでの最大吸収における低下から計算した。

結果を表ＩＸに示す。表は、ＯＳＡ改質フィトグリコーゲンがビタミンＡの光安定性を劇的に改善したことを実証している。３時間の紫外線照射後、ＯＳＡ改質フィトグリコーゲンを含有するエマルション中のビタミンＡ濃度に測定できる変化はなく、これはＯＳＡ改質フィトグリコーゲンを含有しないエマルション中のビタミンＡ濃度における５６％の低下と対照的であった。

実施例１３：アミノシンナメートでのグリコーゲン／フィトグリコーゲン誘導体化方法
１ｇのスクシノイル化フィトグリコーゲン（ＤＳ＝０．１２８）を１２ｍｌのミリＱ水に溶解させ、ｐＨを５に調節した。１５０ｍｇのエチル４−アミノシンナメートを３ｍｌのＤＭＳＯに溶解させ、スクシノイル化フィトグリコーゲン溶液と混合した。混合物を０℃に冷却し、ミリＱ水に溶解させた０．２ｇのＥＤＡＣ（Ｎ−（３−ジメチルアミノプロピル）−Ｎ’−エチルカルボジイミドヒドロクロリド）を力強く撹拌しながら添加した。反応を室温で２４時間にわたって進行させ、次にサンプルを１体積のエタノールで沈澱させた。沈殿物を水中に再懸濁させ、沈澱工程をさらに２回繰り返した。最後の沈澱工程後、サンプルを水中で取り出し、凍結乾燥した。

スクシノイル化フィトグリコーゲンを以下のように調製した。

４ｇのフィトグリコーゲンを３４ｍｌのＤＭＳＯに溶解させ、０．３ｇのＤＭＡＰ（４−ジメチルアミノピリジン）及び０．４ｇの無水こはく酸を溶液に追加した。サンプルを一晩（撹拌しながら）５０℃でインキュベートした。インキュベーション後、５０ｍｌの蒸留水を反応混合物に添加し、ｐＨを７に調節した。サンプルを１体積のエタノールで沈澱させた。遠心分離後、ペレットを蒸留水（７５ｍｌ）に分散させ、ｐＨを７．０〜７．２に調節した。沈澱工程を２回繰り返し、サンプルを一晩、室温、次に６０℃で２日間にわたって空気乾燥させた。

実施例１４：フィトグリコーゲン−エチル−４−アミノシンナメートコンジュゲート対アミノシンナメートの光安定性
アミノシンナメート及びフィトグリコーゲン−エチル−４−アミノシンナメートコンジュゲートをエタノール又は水にそれぞれ溶解させた。

溶液を薄膜として石英板上に堆積させ、３０分間にわたって空気乾燥させた。乾燥後、サンプルに紫外線を実施例１１のように４時間にわたって照射し、次にその光安定性について試験した。

光分解を、それぞれの生成物の最大吸収の低下から計算した。結果を図７に示す。

フィトグリコーゲン−エチル−４−アミノシンナメートコンジュゲートが紫外線照射への４時間の曝露後もその活性を、アミノシンナメートの場合のその活性の４０％と比較して、９５％維持したことが図７のデータから見て取れる。

実施例１５
時間に対する相対保水性を、実施例１にしたがって調製した多機能添加剤、グリセリン、ＰＥＧ４００及びヒアルロン酸について比較した。加湿チャンバ内でサンプルに１０日間にわたって３７℃で水を吸収させた。取り込んだ水の量を定量化した後、サンプルを乾燥剤の入った閉鎖チャンバに入れ、その相対含水量への時間依存性を１０日間にわたって測定した。結果を図８に示す。各データポイントは、３回の独立した測定の平均を表す。

実施例１６：フィトグリコーゲン粘度のイオン強度に対する耐性
２０％（質量／質量）フィトグリコーゲン（実施例１にしたがって調製）の水性分散物をレオロジー試験に使用した。

測定をコーンプレートジオメトリ（直径４ｃｍのプレート、１．５８°のスチールコーン、切頭ギャップ＝５０．８μｍ）を使用してＲＡ２０００レオメータ（ＴＡ Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ−Ｗａｔｅｒｓ ＬＬＣ）で行った。試験を２０℃で行った。結果を図９に示す。

実施例１７
貝・甲殻類から単離した単分散グリコーゲン添加剤の毒性をＨｅｐ２細胞株について試験し、薬物送達系で一般に使用されるＰＬＧＡナノ粒子のものと比較した（図１０、１１）。実験において、死細胞の数（図１０）及びＬＤＨ（乳酸デヒドロゲナーゼ）の放出（図１１）は、実施例１の多機能添加剤が、ＰＧＬＡでは毒性であると知られているものより一桁高い濃度で注目すべき毒性を示さなかったことを示した。

実施例１７
貝・甲殻類から単離した単分散グリコーゲン添加剤の毒性をＨｅｐ２細胞株について試験し、薬物送達系で一般に使用されるＰＬＧＡナノ粒子のものと比較した（図１０、１１）。実験において、死細胞の数（図１０）及びＬＤＨ（乳酸デヒドロゲナーゼ）の放出（図１１）は、実施例１の多機能添加剤が、ＰＧＬＡでは毒性であると知られているものより一桁高い濃度で注目すべき毒性を示さなかったことを示した。

本発明のまた別の態様は、以下のとおりであってもよい。
〔１〕水性又はアルコール系製剤のレオロジー挙動を変化させる方法であって、前記製剤に単分散グリコーゲン又はフィトグリコーゲンナノ粒子の組成物を添加する工程を含むことを特徴とする、方法。
〔２〕前記製剤が、チキソ性であり、前記レオロジー挙動における変化が、復元時間の増加を含む、前記〔１〕に記載の方法。
〔３〕前記レオロジー挙動における変化が、チキソトロピー挙動の付与を含む、前記〔１〕に記載の方法。
〔４〕前記製剤が、少なくとも１種の小分子、ポリマー、バイオポリマー、コロイド粒子又は油の、分散物又は溶液である、前記〔１〕〜〔３〕のいずれか一項に記載の方法。
〔５〕前記製剤が、水性製剤である、前記〔４〕に記載の方法。
〔６〕前記製剤が、アルコール系製剤である、前記〔４〕に記載の方法。
〔７〕前記アルコールが、エチルアルコール、プロピルアルコール、イソプロピルアルコール、エチレングリコール、プロピレングリコール、ブチレングリコール、ジプロピレングリコール、エトキシジグリコール、グリセロール又はこれらの組み合わせである、前記〔６〕に記載の方法。
〔８〕前記組成物が、動的光散乱法による測定で約０．３未満の多分散指数を有する、前記〔１〕〜〔７〕のいずれか一項に記載の方法。
〔９〕前記組成物の少なくとも約８０乾燥質量％が、約３０ｎｍ〜約１５０ｎｍの平均粒径を有する単分散グリコーゲン又はフィトグリコーゲンナノ粒子である、前記〔１〕〜〔８〕のいずれか一項に記載の方法。
〔１０〕前記単分散グリコーゲン又はフィトグリコーゲンナノ粒子が、化学的に改質されている、前記〔１〕〜〔９〕のいずれか一項に記載の方法。
〔１１〕前記単分散グリコーゲン又はフィトグリコーゲンナノ粒子が、そのヒドロキシル基の少なくとも１つを、カルボニル基、アミン基、チオール基、カルボン酸基又はヒドロカルビル基で化学的官能化することにより改質されている、前記〔１０〕に記載の方法。
〔１２〕前記ヒドロカルビル基が、アルキル、ビニル又はアリル基である、前記〔１１〕に記載の方法。
〔１３〕前記単分散グリコーゲン又はフィトグリコーゲンナノ粒子が、オクテニルこはく酸で改質されている、前記〔１０〕に記載の方法。
〔１４〕前記製剤が、天然ガムを含む、前記〔１〕〜〔１３〕のいずれか一項に記載の方法。
〔１５〕前記製剤が、食品、化粧料、パーソナルケア製品、機能性食品、医薬品、ローション、ゲル、塗料、被覆剤、インク、潤滑剤、賦形剤、表面皮膜、安定剤又は掘穿泥水である、前記〔１〕〜〔１４〕のいずれか一項に記載の方法。
〔１６〕単分散グリコーゲン又はフィトグリコーゲンナノ粒子を含む、水性又はアルコール系製剤用の多機能添加剤。
〔１７〕前記添加剤が、動的光散乱法による測定で約０．３未満の多分散指数を有する、前記〔１６〕に記載の多機能添加剤。
〔１８〕前記添加剤が、動的光散乱法による測定で約０．２未満の多分散指数を有する、前記〔１７〕に記載の多機能添加剤。
〔１９〕前記添加剤が、動的光散乱法による測定で約０．１未満の多分散指数を有する、前記〔１８〕に記載の多機能添加剤。
〔２０〕前記添加剤の少なくとも約９０乾燥質量％が、約３０ｎｍ〜約１５０ｎｍの平均粒径を有する単分散グリコーゲン又はフィトグリコーゲンナノ粒子である、前記〔１６〕〜〔１９〕のいずれか一項に記載の多機能添加剤。
〔２１〕前記添加剤の約９０乾燥質量％が、約３０ｎｍ〜約１５０ｎｍの平均粒径を有するフィトグリコーゲンナノ粒子である、前記〔１６〕〜〔１９〕のいずれか一項に記載の多機能添加剤。
〔２２〕前記添加剤の約９０乾燥質量％が、約６０ｎｍ〜約１１０ｎｍの平均粒径を有するナノ粒子である、前記〔１６〕〜〔１９〕のいずれか一項に記載の多機能添加剤である。
〔２３〕前記添加剤の約９０乾燥質量％が、約２０ｎｍ〜約６０ｎｍの平均粒径を有するグリコーゲンナノ粒子である、前記〔１６〕〜〔１９〕のいずれか一項に記載の多機能添加剤。
〔２４〕前記単分散グリコーゲン又はフィトグリコーゲンナノ粒子が、化学的に改質されている、前記〔１６〕〜〔２３〕のいずれか一項に記載の多機能添加剤。
〔２５〕前記単分散グリコーゲン又はフィトグリコーゲンナノ粒子が、そのヒドロキシル基の少なくとも１つをカルボニル基、アミン基、チオール基、カルボン酸基又はヒドロカルビル基で化学的官能化することにより改質されている、前記〔２４〕に記載の多機能添加剤。
〔２６〕前記ヒドロカルビル基がアルキル、ビニル又はアリル基である、前記〔２５〕に記載の多機能添加剤。
〔２７〕前記単分散グリコーゲン又はフィトグリコーゲンナノ粒子が、オクテニルこはく酸で改質されている、前記〔２４〕に記載の多機能添加剤。
〔２８〕粉末の形態である、前記〔１６〕〜〔２７〕のいずれか一項に記載の多機能添加剤。
〔２９〕液体の形態である、前記〔１６〕〜〔２７〕のいずれか一項に記載の多機能添加剤。
〔３０〕ゲルの形態である、前記〔１６〕〜〔２７〕のいずれか一項に記載の多機能添加剤。
〔３１〕前記〔１６〕〜〔２７〕のいずれか一項に記載の多機能添加剤と水性又はアルコール系製剤とを含む組成物。
〔３２〕前記水性又はアルコール系製剤が、少なくとも１種の小分子、ポリマー、バイオポリマー、コロイド粒子又は油の、溶液又は分散物である、前記〔３１〕に記載の組成物。
〔３３〕前記組成物が、水性製剤である、前記〔３２〕に記載の組成物。
〔３４〕前記組成物が、アルコール系製剤である、前記〔３２〕に記載の組成物。
〔３５〕前記アルコールが、エチルアルコール、プロピルアルコール、イソプロピルアルコール、エチレングリコール、プロピレングリコール、ブチレングリコール、ジプロピレングリコール、エトキシジグリコール、グリセロール又はこれらの組み合わせである、前記〔３４〕に記載の組成物。
〔３６〕前記多機能添加剤が、前記組成物の約５〜約２５質量／質量％を構成する、前記〔３１〕〜〔３５〕のいずれか一項に記載の組成物。
〔３７〕前記組成物が、前記多機能添加剤を含有しない同じ組成物と比較して、チキソトロピー挙動を有する、前記〔３１〕〜〔３６〕のいずれか一項に記載の組成物。
〔３８〕前記組成物が、前記多機能添加剤を含有しない同じ組成物と比較して、チキソ性であり、且つ増加した復元時間を有する、前記〔３１〕〜〔３６〕のいずれか一項に記載の組成物。
〔３９〕前記組成物が、天然ガムを含む、前記〔３１〕〜〔３８〕のいずれか一項に記載の組成物。
〔４０〕前記組成物が、食品、化粧料、パーソナルケア製品、機能性食品、医薬品、ローション、ゲル、塗料、被覆剤、インク、潤滑剤、賦形剤、表面皮膜、安定剤又は掘穿泥水である、前記〔３１〕〜〔３９〕のいずれか一項に記載の組成物。
〔４１〕前記組成物が、前記多機能添加剤を含有しない同じ組成物と比較して、改善された溶解性及び安定性を有する、前記〔３１〕〜〔３９〕のいずれか一項に記載の組成物。
〔４２〕前記組成物が、スプレー式パーソナルケア製品である、前記〔４０〕に記載の組成物。
〔４３〕前記スプレー式パーソナルケア製品が、スプレー式化粧料、スプレー式日焼け止め、ヘアスプレー、スプレー式デオドラント剤、スプレー式制汗剤、スプレー式アフターシェーブローション又はスプレー式手指消毒剤である、前記〔４２〕に記載の組成物。
〔４４〕水性又はアルコール系製剤の安定化方法であって、単分散グリコーゲン又はフィトグリコーゲンナノ粒子を前記製剤に添加する工程を含むことを特徴とする、方法。
〔４５〕チキソトロピー挙動を水性又はアルコール系製剤に付与する方法であって、単分散グリコーゲン又はフィトグリコーゲンナノ粒子を前記製剤に添加する工程を含むことを特徴とする、方法。
〔４６〕チキソ性の水性又はアルコール系製剤において復元時間を増加させる方法であって、単分散グリコーゲン又はフィトグリコーゲンナノ粒子を前記製剤に添加する工程を含むことを特徴とする、方法。
〔４７〕水性又はアルコール系製剤における有機化合物の光安定性を上昇させる方法であって、単分散グリコーゲン又はフィトグリコーゲンナノ粒子を前記製剤に添加する工程を含むことを特徴とする、方法。
〔４８〕生理活性物質の生理活性を保護する方法であって、前記生理活性物質を単分散グリコーゲン又はフィトグリコーゲンナノ粒子の組成物と混合する工程を含むことを特徴とする、方法。

Claims (48)

1. 水性又はアルコール系製剤のレオロジー挙動を変化させる方法であって、前記製剤に単分散グリコーゲン又はフィトグリコーゲンナノ粒子の組成物を添加する工程を含むことを特徴とする、方法。
2. 前記製剤が、チキソ性であり、前記レオロジー挙動における変化が、復元時間の増加を含む、請求項１に記載の方法。
3. 前記レオロジー挙動における変化が、チキソトロピー挙動の付与を含む、請求項１に記載の方法。
4. 前記製剤が、少なくとも１種の小分子、ポリマー、バイオポリマー、コロイド粒子又は油の、分散物又は溶液である、請求項１〜３のいずれか一項に記載の方法。
5. 前記製剤が、水性製剤である、請求項４に記載の方法。
6. 前記製剤が、アルコール系製剤である、請求項４に記載の方法。
7. 前記アルコールが、エチルアルコール、プロピルアルコール、イソプロピルアルコール、エチレングリコール、プロピレングリコール、ブチレングリコール、ジプロピレングリコール、エトキシジグリコール、グリセロール又はこれらの組み合わせである、請求項６に記載の方法。
8. 前記組成物が、動的光散乱法による測定で約０．３未満の多分散指数を有する、請求項１〜７のいずれか一項に記載の方法。
9. 前記組成物の少なくとも約８０乾燥質量％が、約３０ｎｍ〜約１５０ｎｍの平均粒径を有する単分散グリコーゲン又はフィトグリコーゲンナノ粒子である、請求項１〜８のいずれか一項に記載の方法。
10. 前記単分散グリコーゲン又はフィトグリコーゲンナノ粒子が、化学的に改質されている、請求項１〜９のいずれか一項に記載の方法。
11. 前記単分散グリコーゲン又はフィトグリコーゲンナノ粒子が、そのヒドロキシル基の少なくとも１つを、カルボニル基、アミン基、チオール基、カルボン酸基又はヒドロカルビル基で化学的官能化することにより改質されている、請求項１０に記載の方法。
12. 前記ヒドロカルビル基が、アルキル、ビニル又はアリル基である、請求項１１に記載の方法。
13. 前記単分散グリコーゲン又はフィトグリコーゲンナノ粒子が、オクテニルこはく酸で改質されている、請求項１０に記載の方法。
14. 前記製剤が、天然ガムを含む、請求項１〜１３のいずれか一項に記載の方法。
15. 前記製剤が、食品、化粧料、パーソナルケア製品、機能性食品、医薬品、ローション、ゲル、塗料、被覆剤、インク、潤滑剤、賦形剤、表面皮膜、安定剤又は掘穿泥水である、請求項１〜１４のいずれか一項に記載の方法。
16. 単分散グリコーゲン又はフィトグリコーゲンナノ粒子を含む、水性又はアルコール系製剤用の多機能添加剤。
17. 前記添加剤が、動的光散乱法による測定で約０．３未満の多分散指数を有する、請求項１６に記載の多機能添加剤。
18. 前記添加剤が、動的光散乱法による測定で約０．２未満の多分散指数を有する、請求項１７に記載の多機能添加剤。
19. 前記添加剤が、動的光散乱法による測定で約０．１未満の多分散指数を有する、請求項１８に記載の多機能添加剤。
20. 前記添加剤の少なくとも約９０乾燥質量％が、約３０ｎｍ〜約１５０ｎｍの平均粒径を有する単分散グリコーゲン又はフィトグリコーゲンナノ粒子である、請求項１６〜１９のいずれか一項に記載の多機能添加剤。
21. 前記添加剤の約９０乾燥質量％が、約３０ｎｍ〜約１５０ｎｍの平均粒径を有するフィトグリコーゲンナノ粒子である、請求項１６〜１９のいずれか一項に記載の多機能添加剤。
22. 前記添加剤の約９０乾燥質量％が、約６０ｎｍ〜約１１０ｎｍの平均粒径を有するナノ粒子である、請求項１６〜１９のいずれか一項に記載の多機能添加剤である。
23. 前記添加剤の約９０乾燥質量％が、約２０ｎｍ〜約６０ｎｍの平均粒径を有するグリコーゲンナノ粒子である、請求項１６〜１９のいずれか一項に記載の多機能添加剤。
24. 前記単分散グリコーゲン又はフィトグリコーゲンナノ粒子が、化学的に改質されている、請求項１６〜２３のいずれか一項に記載の多機能添加剤。
25. 前記単分散グリコーゲン又はフィトグリコーゲンナノ粒子が、そのヒドロキシル基の少なくとも１つをカルボニル基、アミン基、チオール基、カルボン酸基又はヒドロカルビル基で化学的官能化することにより改質されている、請求項２４に記載の多機能添加剤。
26. 前記ヒドロカルビル基がアルキル、ビニル又はアリル基である、請求項２５に記載の多機能添加剤。
27. 前記単分散グリコーゲン又はフィトグリコーゲンナノ粒子が、オクテニルこはく酸で改質されている、請求項２４に記載の多機能添加剤。
28. 粉末の形態である、請求項１６〜２７のいずれか一項に記載の多機能添加剤。
29. 液体の形態である、請求項１６〜２７のいずれか一項に記載の多機能添加剤。
30. ゲルの形態である、請求項１６〜２７のいずれか一項に記載の多機能添加剤。
31. 請求項１６〜２７のいずれか一項に記載の多機能添加剤と水性又はアルコール系製剤とを含む組成物。
32. 前記水性又はアルコール系製剤が、少なくとも１種の小分子、ポリマー、バイオポリマー、コロイド粒子又は油の、溶液又は分散物である、請求項３１に記載の組成物。
33. 前記組成物が、水性製剤である、請求項３２に記載の組成物。
34. 前記組成物が、アルコール系製剤である、請求項３２に記載の組成物。
35. 前記アルコールが、エチルアルコール、プロピルアルコール、イソプロピルアルコール、エチレングリコール、プロピレングリコール、ブチレングリコール、ジプロピレングリコール、エトキシジグリコール、グリセロール又はこれらの組み合わせである、請求項３４に記載の組成物。
36. 前記多機能添加剤が、前記組成物の約５〜約２５質量／質量％を構成する、請求項３１〜３５のいずれか一項に記載の組成物。
37. 前記組成物が、前記多機能添加剤を含有しない同じ組成物と比較して、チキソトロピー挙動を有する、請求項３１〜３６のいずれか一項に記載の組成物。
38. 前記組成物が、前記多機能添加剤を含有しない同じ組成物と比較して、チキソ性であり、且つ増加した復元時間を有する、請求項３１〜３６のいずれか一項に記載の組成物。
39. 前記組成物が、天然ガムを含む、請求項３１〜３８のいずれか一項に記載の組成物。
40. 前記組成物が、食品、化粧料、パーソナルケア製品、機能性食品、医薬品、ローション、ゲル、塗料、被覆剤、インク、潤滑剤、賦形剤、表面皮膜、安定剤又は掘穿泥水である、請求項３１〜３９のいずれか一項に記載の組成物。
41. 前記組成物が、前記多機能添加剤を含有しない同じ組成物と比較して、改善された溶解性及び安定性を有する、請求項３１〜３９のいずれか一項に記載の組成物。
42. 前記組成物が、スプレー式パーソナルケア製品である、請求項４０に記載の組成物。
43. 前記スプレー式パーソナルケア製品が、スプレー式化粧料、スプレー式日焼け止め、ヘアスプレー、スプレー式デオドラント剤、スプレー式制汗剤、スプレー式アフターシェーブローション又はスプレー式手指消毒剤である、請求項４２に記載の組成物。
44. 水性又はアルコール系製剤の安定化方法であって、単分散グリコーゲン又はフィトグリコーゲンナノ粒子を前記製剤に添加する工程を含むことを特徴とする、方法。
45. チキソトロピー挙動を水性又はアルコール系製剤に付与する方法であって、単分散グリコーゲン又はフィトグリコーゲンナノ粒子を前記製剤に添加する工程を含むことを特徴とする、方法。
46. チキソ性の水性又はアルコール系製剤において復元時間を増加させる方法であって、単分散グリコーゲン又はフィトグリコーゲンナノ粒子を前記製剤に添加する工程を含むことを特徴とする、方法。
47. 水性又はアルコール系製剤における有機化合物の光安定性を上昇させる方法であって、単分散グリコーゲン又はフィトグリコーゲンナノ粒子を前記製剤に添加する工程を含むことを特徴とする、方法。
48. 生理活性物質の生理活性を保護する方法であって、前記生理活性物質を単分散グリコーゲン又はフィトグリコーゲンナノ粒子の組成物と混合する工程を含むことを特徴とする、方法。

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