JP7170983B2 - 改善された保存安定性を有するタンパク質含有液体製剤およびその製造方法 - Google Patents
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Description
[1]タンパク質を含む保存安定な液体製剤の製造方法であって、
(1)所定濃度のタンパク質と、所定のバッファーにおいてpH、塩化ナトリウムおよび添加剤の種類および/または量の少なくとも1つが異なる該バッファーとを含む、1または複数の液体製剤候補を用意する工程、
(2)前記液体製剤候補のそれぞれについて前記タンパク質の凝集開始温度(Tagg)と拡散相互作用パラメータ(kD)を測定する工程、
(3)前記第2工程で決定された、前記液体製剤候補に対する凝集開始温度(Tagg)と拡散相互作用パラメータ(kD)の各値を、下記の式I:
[式I]
単量体減少速度=-A-B×kD+C×Tagg+(D×kD)×[-E×(Tagg-F)]
(式中、Taggは凝集開始温度であり、kDは拡散相互作用パラメータであり、A、B、C、D、EおよびFはタンパク質の種類に依存する異なる係数である。)
に代入して、前記タンパク質の単量体減少速度を決定する工程、
(4)前記1または複数の液体製剤候補のうち前記第3工程で決定された単量体減少速度が最小となる液体製剤候補を選択する工程、
(5)前記第4工程で選択された液体製剤候補におけるタンパク質濃度、バッファー、ならびにpH、塩および添加剤の種類および量に基づいて前記タンパク質を含む液体製剤を製造する工程、
を含む方法。
[2]タンパク質を含む液体製剤候補のなかから保存安定な液体製剤を選択する方法であって、
(1)所定濃度のタンパク質と、所定のバッファーにおいてpH、塩化ナトリウムおよび添加剤の種類および/または量の少なくとも1つが異なる該バッファーとを含む、1または複数の液体製剤候補を用意する工程、
(2)前記液体製剤候補のそれぞれについて前記タンパク質の凝集開始温度(Tagg)と拡散相互作用パラメータ(kD)を測定する工程、
(3)前記第2工程で決定された、前記液体製剤候補に対する凝集開始温度(Tagg)と拡散相互作用パラメータ(kD)の各値を、下記の式I:
[式I]
単量体減少速度=-A-B×kD+C×Tagg+(D×kD)×[-E×(Tagg-F)]
(式中、Taggは凝集開始温度であり、kDは拡散相互作用パラメータであり、A、B、C、D、EおよびFはタンパク質の種類に依存する異なる係数である。)
に代入して、前記タンパク質の単量体減少速度を決定する工程、
(4)前記1または複数の液体製剤候補のうち前記第3工程で決定された単量体減少速度が最小となる液体製剤候補を選択する工程、
を含む方法。
[3]上記タンパク質が抗体である、[1]または[2]に記載の方法。
[4]上記抗体がヒトCD20に対する抗体である、[3]に記載の方法。
[5]上記抗体がTKM-011もしくはBM-caである、[4]に記載の方法。
[6]上記添加剤が糖もしくは糖アルコールである、[1]~[5]のいずれかに記載の方法。
[7]上記糖もしくは糖アルコールが、ソルビトール、スクロースまたはそれらの混合物である、[6]に記載の方法。
[8]上記添加剤がさらに界面活性剤を含む、[1]~[7]のいずれかに記載の方法。
[9]上記界面活性剤を0.02重量%以下の量で含む、[8]に記載の方法。
[10]前記界面活性剤が、非イオン性界面活性剤である、[8]または[9]に記載の方法。
[11]前記非イオン性界面活性剤が、ポリソルベートである、[10]に記載の方法。
[12]ヒトCD20に対する抗体TKM011もしくはBM-caを含む保存安定な液体製剤であって、前記保存安定な液体製剤が、抗体を0.05~30重量%含む、pHが4.0~6.0である、糖もしくは糖アルコールを0~15重量%含む、酢酸バッファーを含む、ならびに塩化ナトリウムを0~100mM含む、ことを特徴とする液体製剤。
[13]界面活性剤をさらに含む、[12]に記載の液体製剤。
[14]上記界面活性剤を0.02重量%以下の量で含む、[13]に記載の液体製剤。
[15]上記界面活性剤が、非イオン性界面活性剤である、[13]または[14]に記載の液体製剤。
[16]上記非イオン性界面活性剤が、ポリソルベートである、[15]に記載の液体製剤。
[17]上記糖もしくは糖アルコールが、ソルビトールもしくはスクロースである、[12]~[16]のいずれかに記載の液体製剤。
[18]ヒトCD20に対する抗体TKM-011もしくはBM-caを含む保存安定な液体製剤であって、抗体を0.05~30重量%含む、pHが4.5~5.5である、ソルビトールもしくはスクロースを1~15重量%含む、酢酸バッファーを含む、ポリソルベートを0.015重量%以下の量で含む、ならびに塩化ナトリウムを0~60mM含む、ことを特徴とする液体製剤。
[19]ヒトCD20に対する抗体TKM-011もしくはBM-caを含む保存安定な液体製剤であって、抗体を0.05~30重量%含む、pHが5.0である、スクロースを6~12重量%含む、20mM酢酸バッファーを含む、ポリソルベートを0.01重量%含む、ならびに塩化ナトリウムを含まない、ことを特徴とする液体製剤。
[20]ヒトCD20に対する抗体TKM-011もしくはBM-caを含む保存安定な液体製剤であって、抗体を0.05~30重量%含む、pHが5.0である、ソルビトールを6重量%含む、20mM酢酸バッファーを含む、ポリソルベートを0.01重量%含む、ならびに塩化ナトリウムを含まない、ことを特徴とする液体製剤。
[21]ヒトCD20に対する抗体TKM-011もしくはBM-caを含む保存安定な液体製剤であって、抗体を0.05~30重量%含む、pHが5.0である、スクロースを6~12重量%含む、20mM酢酸バッファーを含む、ポリソルベートを0.01重量%含む、ならびに塩化ナトリウムを60mM含む、ことを特徴とする液体製剤。
[22]ヒトCD20に対する抗体TKM-011もしくはBM-caを含む保存安定な液体製剤であって、抗体を0.05~30重量%含む、pHが5.0である、糖を含まない、20mM酢酸バッファーを含む、ポリソルベートを0.01重量%含む、ならびに塩化ナトリウムを含まない、ことを特徴とする液体製剤。
[23]ヒトCD20に対する抗体TKM-011もしくはBM-caを含む保存安定な液体製剤であって、抗体を0.05~30重量%含む、pHが5.0である、ソルビトールを3重量%含む、20mM酢酸バッファーを含む、ポリソルベートを0.01重量%含む、ならびに塩化ナトリウムを含まない、ことを特徴とする液体製剤。
[24]ヒトCD20に対する抗体TKM-011もしくはBM-caを含む保存安定な液体製剤であって、抗体を0.05~30重量%含む、pHが5.0である、糖を含まない、20mM酢酸バッファーを含む、ポリソルベートを0.01重量%含む、ならびに塩化ナトリウムを60mM含む、ことを特徴とする液体製剤。
(1)所定濃度のタンパク質と、所定のバッファーにおいてpH、塩化ナトリウム(NaCl)および添加剤の種類および/または量の少なくとも1つが異なる該バッファーとを含む、1または複数の液体製剤候補を用意する工程、
(2)前記液体製剤候補のそれぞれについて前記タンパク質の凝集開始温度(Tagg)と拡散相互作用パラメータ(kD)を測定する工程、
(3)前記第2工程で決定された、前記液体製剤候補に対する凝集開始温度(Tagg)と拡散相互作用パラメータ(kD)の各値を、下記の式I:
[式I]
単量体減少速度=-A-B×kD+C×Tagg+(D×kD)×[-E×(Tagg-F)]
(式中、Taggは凝集開始温度であり、kDは拡散相互作用パラメータであり、A、B、C、D、EおよびFはタンパク質の種類に依存する異なる係数である。)
に代入して、前記タンパク質の単量体減少速度を決定する工程、
(4)前記1または複数の液体製剤候補のうち前記第3工程で決定された単量体減少速度が最小となる液体製剤候補を選択する工程、
(5)前記第4工程で選択された液体製剤候補におけるタンパク質濃度、バッファー、ならびにpH、塩および添加剤の種類および量に基づいて前記タンパク質を含む液体製剤を製造する工程、
を含む方法を提供する。
(1)所定濃度のタンパク質と、所定のバッファーにおいてpH、塩化ナトリウム(NaCl)および添加剤の種類および/または量の少なくとも1つが異なる該バッファーとを含む、1または複数の液体製剤候補を用意する工程、
(2)前記液体製剤候補のそれぞれについて前記タンパク質の凝集開始温度(Tagg)と拡散相互作用パラメータ(kD)を測定する工程、
(3)前記第2工程で決定された、前記液体製剤候補に対する凝集開始温度(Tagg)と拡散相互作用パラメータ(kD)の各値を、下記の式I:
[式I]
単量体減少速度=-A-B×kD+C×Tagg+(D×kD)×[-E×(Tagg-F)]
(式中、Taggは凝集開始温度であり、kDは拡散相互作用パラメータであり、A、B、C、D、EおよびFはタンパク質の種類に依存する異なる係数である。)
に代入して、前記タンパク質の単量体減少速度を決定する工程、
(4)前記1または複数の液体製剤候補のうち前記第3工程で決定された単量体減少速度が最小となる液体製剤候補を選択する工程、
を含む方法を提供する。
上記の選択方法は、上記の製造方法における工程(1)から工程(4)に相当する。
本明細書中で使用される「タンパク質」は、医療用途で使用される任意の治療用タンパク質を含む。そのようなタンパク質には、ヒトを含む哺乳動物由来のタンパク質、抗体、植物由来のタンパク質、病原性微生物由来のタンパク質、病原性ウイルス由来のタンパク質などが挙げられ、天然由来のまたは人工的に作製されたタンパク質(例えば、遺伝子組換えタンパク質)が含まれる。とりわけ、液体製剤の形態で保管されたときにタンパク質の凝集体が形成されやすいタンパク質が、本発明の上記方法によって製造されるのに適している。そのようなタンパク質の一つの例が、抗体である。
本発明により効率的な製剤条件を決定することができる。
タンパク質溶液中でのタンパク質の凝集に関与する物理化学的パラメータには、溶液中での構造安定性とコロイド安定性がある。
単量体減少速度=-A-B×kD+C×Tagg+(D×kD)×[-E×(Tagg-F)]
(式中、Taggは凝集開始温度であり、kDは拡散相互作用パラメータ(拡散係数の濃度依存性を示す)であり、A,B,C,D,EおよびFはタンパク質の種類に依存する異なる係数である。)
第1工程で、pH、塩濃度(例えば、塩化ナトリウム濃度)の異なる複数の液体製剤候補を用意する。
目的変数を、単量体減少速度とし、説明変数をkD、Tagg等のパラメータに設定し、ステップワイズ法による説明変数の決定を行う。その後、最小二乗法によりkD、Taggを説明変数としたモデルの当てはめを行い、係数を決定する。
単量体減少速度=-2623086+8670×kD+36966×Tagg+(8.37+kD)×[-5453×(Tagg-45.3)]
第1工程で、所定濃度のタンパク質と、所定のバッファーにおいてpH、塩化ナトリウムおよび添加剤の種類および/または量の少なくとも1つが異なる該バッファーとを含む、1または複数の液体製剤候補を用意する。
各サイズの凝集体量または形成速度=切片+係数A×kD+係数B×Tagg+係数C×kD×Tagg
上記界面活性剤は、例えば非イオン性界面活性剤であるが、医薬品の添加剤として使用しうるものであればいずれでもよい。非イオン性界面活性剤の例として、ポリソルベート、ポロキサマーがある。
(例1)ヒトCD20に対する抗体TKM-011もしくはBM-caを含む保存安定な液体製剤であって、抗体を0.05~30重量%含む、pHが5.0である、スクロースを6~12重量%含む、20mM酢酸バッファーを含む、ポリソルベートを0.01重量%含む、ならびに塩化ナトリウムを含まない、ことを特徴とする液体製剤。
TKM-011液体製剤の保存安定化条件の検討(その1)
1.試験手順
抗体TKM-011バイアル(5mg/mL,10mL)(特殊免疫研究所製)を陽イオン交換カラムHiTrap SP HP(GEヘルスケア製)にアプライし、溶離液(開始バッファー:20mM酢酸ナトリウム,pH5.0、溶出バッファー:100mMリン酸,400mM NaCl,pH8.0)を流してポリソルベート(PS)80を除去したのち、蒸留水中で透析し、TKM-011を回収した。
試験条件:
pH、溶媒(バッファー)、塩、糖、およびポリソルベート80の種々の組み合わせについてサンプルを用意した。
(1)拡散相互作用パラメータkD(動的光散乱法DLS);67条件
pH; 5.0,5.5,6.0,6.5,7.0
溶媒;20mM酢酸,20mMクエン酸,20mMヒスチジン,20mMリン酸
塩;0,20mM NaCl,150mM NaCl,200mM NaCl
糖; 0,5%スクロース,10%スクロース,5%ソルビトール,10%ソルビトール
ポリソルベート80;0,0.01%,0.07%
(2)凝集開始温度Tagg(動的光散乱法DLS);27条件
pH;5.0,6.0,7.0
溶媒;20mM酢酸,20mMクエン酸,20mMヒスチジン,20mMリン酸
塩;0,20mM NaCl,200mM NaCl
糖;0,5%スクロース,10%スクロース
ポリソルベート80;0,0.01%,0.07%
(3)凝集開始温度Tagg(微量タンパク質特性解析システムOPTIMTM(Avacta社));128条件
pH;5.0,5.5,6.0,6.5,7.0
溶媒;20mM酢酸,20mMクエン酸,20mMヒスチジン,20mMリン酸
塩;0,20mM NaCl,150mM NaCl,200mM NaCl
糖;0,5%スクロース,10%スクロース,5%ソルビトール,10%ソルビトール
ポリソルベート80;0,0.01%,0.07%
また、保管期間は、1,3,6ヶ月の3種類とした。
抗体TKM-011のTm(CH2)とpH、NaCl、および糖(スクロース(sucrose)もしくはソルビトール(sorbitol))との間には強い相関性があることが判明した(表1)。ここでTmは、熱変性プロセスの示差走査カロリメトリー(DSC)カーブの変性中点温度を示し、熱安定性の指標であり、Tm(CH2)は抗体TKM-011の定常領域CH2のTmである。
相関性あり:pH、NaCl、糖(sucrose、sorbitol)、PS80
正の相関:糖
負の相関:pH、NaCl、PS80
相関性の強さ:NaCl>Sorbitol>Sucrose>pH>PS80
相関性あり:pH、NaCl、糖(sucrose)
正の相関:糖
負の相関:pH、NaCl、PS80
相関性の強さ:NaCl>Sucrose>pH
相関性あり:pH、NaCl、糖(sucrose、sorbitol)
負の相関:pH、NaCl、糖
相関性の強さ:Sucrose>pH>NaCl>Sorbitol
20mM酢酸バッファーpH5.0、NaCl濃度0mM、ソルビトール5%、PS80 0.01%
20mMリン酸バッファーpH5.0、NaCl濃度200mM
20mMリン酸バッファーpH7.0、NaCl濃度200mM
TKM-011液体製剤の保存安定化条件の検討(その2)
1.試験手順
上記の実施例1と同様の試験手順を用いて、下記表5の試験サンプルについて、コロイド安定性と構造安定性を評価した。サンプルは、加速試験(振盪および加熱)の結果から選抜した、合計評価の良い8条件(13,15,19,14,11,17,16,12)、従来の2条件(41,42)の合計10条件からなる。
Tagg、kD、SEC、ABS(A280可溶性成分およびA350濁度)およびFIを測定した結果を、図1AにkD、図1BにTagg、図2にA350濁度、図3にA280可溶性成分、図4にSEC(モノマー%)、図6にFI総粒子%についてそれぞれ示した。
図6Bから、40℃6ヶ月間保管では、酢酸バッファーのサンプル(11~19)ではサンプル11~15で、1μm以上の粒子が0時間より約10倍に増加した。従来条件(サンプル41、42)では、0時間より1μm以上の粒子が100倍以上増加した。
抗体TKM-011の単量体減少速度式の作成
単量体減少速度は、SEC分析で得られた単量体の面積値の経時的な変化量より算出した。その後、単量体減少速度に対して、物理化学的パラメータの値を使用し、ステップワイズ法による説明変数の決定、その後重回帰分析を行い式の算出、係数の算出を行った。ステップワイズ法、重回帰分析については、JMP(R)Pro12.2.0(SAS Institute INC.)ソフトウェアを用いて行った。
第2工程で、第一工程で作製した液体製剤候補のそれぞれについてタンパク質の凝集開始温度(Tagg)と拡散相互作用パラメータ(kD)を測定する。これにより、物理化学的パラメータであるTaggおよびkDとpH、塩濃度との相関性を取得する。
単量体減少速度=-2623086+8670×kD+36966×Tagg+(8.37+kD)×[-5453×(Tagg-45.3)]
目的変数を、単量体減少速度とし、説明変数をkD、Tagg等のパラメータを設定し、ステップワイズ法による説明変数の決定を行った。その結果、p値の値より単量体減少速度を目的変数とする場合、kD、Taggが説明変数として影響を与えることが確認された。その後、最小二乗法によりkD、Taggを説明変数としたモデルの当てはめを行い、係数を決定した。
(低い)15、17、19、12、13、16、11、14、41、42(高い)
Claims (11)
- 抗体を含む保存安定な液体製剤の製造方法であって、
(1)所定濃度の抗体と、所定のバッファーにおいてpH、塩化ナトリウムおよび添加剤の種類および/または量の少なくとも1つが異なる該バッファーとを含む、複数の液体製剤サンプルを用意する工程、
(2)前記液体製剤サンプルのそれぞれについて、前記抗体の、凝集開始温度(Tagg)、拡散相互作用パラメータ(kD)および単量体減少速度を測定する工程、
(3)前記第2工程で決定された、前記液体製剤サンプルに対する、凝集開始温度(Tagg)、拡散相互作用パラメータ(kD)、および単量体減少速度の各値を、下記の式I:
[式I]
単量体減少速度=-A-B×kD+C×Tagg+(D×kD)×[-E×(Tagg-F)]
(式中、Taggは凝集開始温度であり、kDは拡散相互作用パラメータであり、A、B、C、D、EおよびFは異なる係数である。)
に当てはめて、最小二乗法により係数A、B、C、D、EおよびFを決定する工程、
(4)所定濃度の前記抗体と、所定のバッファーにおいてpH、塩化ナトリウムおよび添加剤の種類および/または量の少なくとも1つが異なる該バッファーとを含む、1または複数の液体製剤候補を用意する工程、
(5)前記液体製剤候補のそれぞれについて前記抗体の凝集開始温度(Tagg)と拡散相互作用パラメータ(kD)を測定する工程、
(6)前記第5工程で決定された、前記液体製剤候補に対する凝集開始温度(Tagg)と拡散相互作用パラメータ(kD)の各値、ならびに前記第3工程で決定されたA、B、C、D、EおよびFの各係数を、前記式Iに代入して、前記抗体の単量体減少速度を決定する工程、
(7)前記1または複数の液体製剤候補のうち前記第6工程で決定された単量体減少速度が最小となる液体製剤候補を選択する工程、
(8)前記第7工程で選択された液体製剤候補における抗体濃度、バッファー、ならびにpH、塩および添加剤の種類および量に基づいて前記抗体を含む液体製剤を製造する工程、
を含む方法。 - 抗体を含む液体製剤候補のなかから保存安定な液体製剤を選択する方法であって、
(1)所定濃度の抗体と、所定のバッファーにおいてpH、塩化ナトリウムおよび添加剤の種類および/または量の少なくとも1つが異なる該バッファーとを含む、複数の液体製剤サンプルを用意する工程、
(2)前記液体製剤サンプルのそれぞれについて、前記抗体の、凝集開始温度(Tagg)、拡散相互作用パラメータ(kD)および単量体減少速度を測定する工程、
(3)前記第2工程で決定された、前記液体製剤サンプルに対する、凝集開始温度(Tagg)、拡散相互作用パラメータ(kD)、および単量体減少速度の各値を、下記の式I:
[式I]
単量体減少速度=-A-B×kD+C×Tagg+(D×kD)×[-E×(Tagg-F)]
(式中、Taggは凝集開始温度であり、kDは拡散相互作用パラメータであり、A、B、C、D、EおよびFは異なる係数である。)
に当てはめて、最小二乗法により係数A、B、C、D、EおよびFを決定する工程、
(4)所定濃度の前記抗体と、所定のバッファーにおいてpH、塩化ナトリウムおよび添加剤の種類および/または量の少なくとも1つが異なる該バッファーとを含む、1または複数の液体製剤候補を用意する工程、
(5)前記液体製剤候補のそれぞれについて前記抗体の凝集開始温度(Tagg)と拡散相互作用パラメータ(kD)を測定する工程、
(6)前記第5工程で決定された、前記液体製剤候補に対する凝集開始温度(Tagg)と拡散相互作用パラメータ(kD)の各値、ならびに前記第3工程で決定されたA、B、C、D、EおよびFの各係数を、前記式I
に代入して、前記抗体の単量体減少速度を決定する工程、
(7)前記1または複数の液体製剤候補のうち前記第6工程で決定された単量体減少速度が最小となる液体製剤候補を選択する工程、
を含む方法。 - 前記抗体が、ヒト抗体、ヒト化抗体、またはキメラ抗体である、請求項1または2に記載の方法。
- 前記添加剤が糖もしくは糖アルコールである、請求項1~3のいずれか1項に記載の方法。
- 前記糖もしくは糖アルコールが、ソルビトール、スクロースまたはそれらの混合物である、請求項4に記載の方法。
- タンパク質を含む保存安定な液体製剤の製造方法であって、
(1)所定濃度のタンパク質と、所定のバッファーにおいてpH、塩化ナトリウムおよび添加剤の種類および/または量の少なくとも1つが異なる該バッファーとを含む、1または複数の液体製剤候補を用意する工程、
(2)前記液体製剤候補のそれぞれについて前記タンパク質の凝集開始温度(Tagg)と拡散相互作用パラメータ(kD)を測定する工程、
(3)前記第2工程で決定された、前記液体製剤候補に対する凝集開始温度(Tagg)と拡散相互作用パラメータ(kD)の各値を、下記の式II:
[式II]
単量体減少速度=-2623086+8670×kD+36966×Tagg+(8.37+kD)×[-5453×(Tagg-45.3)]
(式中、Taggは凝集開始温度であり、kDは拡散相互作用パラメータである。)
に代入して、前記タンパク質の単量体減少速度を決定する工程、
(4)前記1または複数の液体製剤候補のうち前記第3工程で決定された単量体減少速度が最小となる液体製剤候補を選択する工程、
(5)前記第4工程で選択された液体製剤候補におけるタンパク質濃度、バッファー、ならびにpH、塩および添加剤の種類および量に基づいて前記タンパク質を含む液体製剤を製造する工程、
を含み、
前記抗体が、ヒトCD20に対する抗体TKM-011またはBM-caであり、
前記添加剤が、ソルビトール、スクロースまたはそれらの混合物である、方法。 - タンパク質を含む液体製剤候補のなかから保存安定な液体製剤を選択する方法であって、
(1)所定濃度のタンパク質と、所定のバッファーにおいてpH、塩化ナトリウムおよび添加剤の種類および/または量の少なくとも1つが異なる該バッファーとを含む、1または複数の液体製剤候補を用意する工程、
(2)前記液体製剤候補のそれぞれについて前記タンパク質の凝集開始温度(Tagg)と拡散相互作用パラメータ(kD)を測定する工程、
(3)前記第2工程で決定された、前記液体製剤候補に対する凝集開始温度(Tagg)と拡散相互作用パラメータ(kD)の各値を、下記の式II:
[式II]
単量体減少速度=-2623086+8670×kD+36966×Tagg+(8.37+kD)×[-5453×(Tagg-45.3)]
(式中、Taggは凝集開始温度であり、kDは拡散相互作用パラメータである。)
に代入して、前記タンパク質の単量体減少速度を決定する工程、
(4)前記1または複数の液体製剤候補のうち前記第3工程で決定された単量体減少速度が最小となる液体製剤候補を選択する工程、
を含み、
前記抗体が、ヒトCD20に対する抗体TKM-011またはBM-caであり、
前記添加剤が、ソルビトール、スクロースまたはそれらの混合物である、方法。 - 前記添加剤がさらに界面活性剤を含む、請求項1~7のいずれか1項に記載の方法。
- 前記界面活性剤を0.02重量%以下の量で含む、請求項8に記載の方法。
- 前記界面活性剤が、非イオン性界面活性剤である、請求項8または9に記載の方法。
- 前記非イオン性界面活性剤が、ポリソルベートである、請求項10に記載の方法。
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