(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
天然物由来のスクアレンを水素添加してスクアランを製造するにあたり、水素添加反応器から流出する生成物の一部を該反応器に循環することにより、生成するスクアランの波長２７５ｎｍの紫外線吸光度を０.１以下にすることを特徴とするスクアランの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、天然物を原料として得られる、不純物の少ない耐候性に優れたスクアランの製造方法に関するものである。詳しくは、スクアレンの水素添加を特定の方法で行うことにより得られる、耐酸化性や耐光性に優れたスクアランの製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
スクアランは下記一般式で表され、生体適合性、展伸性、安全性等に優れていることから、各種化粧料、例えば、各種クリーム、特に栄養および薬用クリーム、乳液、化粧水、口紅、ファウンデーション、パウダー類等のほぼすべての化粧料に使用されている。また、高級石けんの加脂肪剤として使用されたり、軟膏、坐薬、医療用潤滑剤などの医薬品に使用されている。
【０００３】
【化１】
0003609261.tif 000002
【０００４】
スクアランはまた、その優れた性質により、繊維処理剤、皮革表面改良剤、サイズ剤、化粧用拭い布等にも使用され、さらに、低温耐性や高温耐性を有するため、エンジン等の潤滑油としても使用されている。
特に天然物を原料とするスクアランは品質がよく、生体適合性、展伸性、安全性等が高いために注目されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
スクアランの原料となる天然物は、複雑な多成分の油脂からなるものである。そのため、多成分の油脂中のスクアレンを精製し、水素添加してスクアランを製造するので工程が複雑であり、その結果、製造したスクアランには微量であるが複雑な多成分の不純物が残ることがある。スクアランにこのような不純物が含まれると、製品の耐候性に影響を及ぼすが、複雑な多成分の不純物であるため精製度の判定などが困難であり、その結果として耐候性の良好なスクアランは得られていない。
本発明は、純度が高く、耐候性に優れたスクアランを提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、これらの状況に鑑み鋭意検討した結果、特定波長の紫外線吸光度をパラメーターとしてスクアランの耐候性を予測し得ることを見出し、かつ、特定の製法を用いてスクアレンを水素添加することにより、耐候性に優れたスクアランを製造し得ることを見出して本発明を完成した。
すなわち、本発明は、スクアレンを水素添加してスクアランを製造するにあたり、反応域から流出する生成物の少なくとも一部を上記反応域に少なくとも１回通過させることにより、生成するスクアランの波長２７５ｎｍの紫外線吸光度を０.１以下にすることからなるスクアランの製造方法に関するものである。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を詳細に説明する。
本発明の方法により製造されるスクアランは、波長２７５ｎｍの紫外線吸光度が０.１以下、好ましくは０.０５以下である。本発明において紫外線吸光度とは、液相の厚さが１０ｍｍのセルを用いて、入射光の強さＩ0と１００％スクアランの透過光の強さＩとを対比して求めたｌｏｇ（Ｉ0／Ｉ）の値をいう。
波長２７５ｎｍの紫外線吸光度が０.１を超えると、耐候性や光に対する耐性が極端に低下し、熱や光を受ける環境に置くとき異臭や過酸化物等が発生する。これは、化粧料や医薬品に配合して使用する場合には致命的な欠点となる。
【０００８】
本発明におけるスクアランは、天然物を原料とするものである。天然物由来のスクアランは分子量がほぼ完全に均一であるため、浸透性等の面においてきわめて優れている。原料の天然物としては、深海ザメ等の魚類、米糠油等の植物、微生物等があり、特に、深海ザメの肝油は、スクアランの原料となるスクアレンの量が多いために好ましい。
本発明の方法により製造されるスクアランの純度は９９重量％以上、好ましくは９９.５重量％以上、さらに好ましくは９９.９重量％以上であり、本発明の方法によればこのような純度のものを得ることが容易である。
【０００９】
本発明の方法により製造されるスクアランは、従来のような単なるスクアレンの水素添加によって得ることは困難であり、以下に述べる方法により水素添加することによって得られる。まず、水素添加に使用するスクアレンを得る方法としては、次の例が挙げられる。
必要に応じろ過を行ったサメ肝油を真空蒸留して、低沸点成分、高沸点成分等を除去する。サメ肝油から高沸点物および低沸点物を除去した留分は、スクアレンのほかに、エステル類、脂肪酸類等を含む油状物質である（以下「スクアレン留分」という）。
得られたスクアレン留分をアルカリによってケン化した後、洗浄および脱水を行ってスクアレンを得る。ケン化は任意の方法で行うことができるが、濃度２０〜６０モル／リットルの水酸化ナトリウムまたは水酸化カリウムの水溶液を使用し、温度５０〜９０℃で行うことが好ましい。なお、ケン化は十分に行わなければならない。
ケン化後、スクアレン留分は、ケン化生成物を含む水層とスクアレンの油層とに分離する。水層を除去した後、油層を水または温湯で十分に洗浄してスクアレンを得る。
【００１０】
上で得られたスクアレンを水素添加してスクアランを得るが、本発明においては、スクアランの波長２７５ｎｍの紫外線吸光度が０．１以下、好ましくは
０．０５以下になるように水素添加を行う。
波長２７５ｎｍの紫外線吸光度を低くするためには、まず反応に供するスクアレンの純度が可能な限り高く、不純物の少ないことが好ましい。しかしながら、原料が天然物由来であるため、１００％の純度にすることは不可能である。例えば、スクアレンの純度は９５重量％以上、好ましくは９８重量％以上、特に好ましくは９９重量％以上である。また、スクアレンのケン化価は０．５ｍｇ−ＫＯＨ／ｇ  以下であることが望ましい。
【００１１】
水素添加により波長２７５ｎｍの紫外線吸光度を低くするためには、水素添加を十分に行って、不純物成分を分解除去することが必要であることがわかった。すなわち、天然物由来のスクアレンの場合、完全に除去されなかったエステルやタンパク質等の不純物が混入している場合がある。このような天然物由来のスクアレンを水素添加する場合には、水素添加の他に、上記不純物に対する水素化分解等も同時に進行するが、スクアレンが完全に水素添加されてスクアランになっても、少量の不純物は残る場合がある。本発明は、このような不純物を十分に水素化分解することを目的とするものである。これを達成するためには、水素添加を実質的に２回以上繰り返して行う必要がある。
このように水素添加を２回以上繰り返して行うためには、バッチ式で水素添加を繰り返してもよいが、連続的に実施する場合には、反応器を２つ以上設けて水素添加を行う方法と、反応の終了したスクアランを反応器へ循環させる方法とがある。
【００１２】
ところで、スクアレンの水素添加には大きな発熱が伴い、予想外の副反応を起こすために、反応器に強力な冷却機能を付与するか、または溶媒等で希釈して反応を行うことが必要である。
上記の溶媒としては、イソオクタンのように、熱的に安定でスクアレンと反応せず、かつ水素添加後のスクアランと容易に分離し得る溶剤を使用することができるが、本発明のスクアレンの水素添加においては、別種の溶媒を使用せず、水素添加の終了したスクアランを循環させて用いることが望ましい。この方法によれば、水素添加の終了後にスクアランから溶剤を分離する必要がないため、溶剤の分離工程を省くことができる。
上記の方法によって、水素添加反応の発熱により装置温度が過度に上昇することを防止し得るのみならず、反応を均一にして、スクアレンの重合反応を防ぐなどの利点が得られる。
また、スクアランを循環させることにより、前記のようにスクアラン中の不純物をさらに除去する効果が達成される。
【００１３】
循環させるスクアランの量は、水素添加するスクアレンの量の３〜２０倍、好ましくは５〜１７倍、更に好ましくは７〜１２倍である。
スクアランの循環量が、スクアレンの量の３倍未満であると加えた効果が得られず、２０倍を超えると水素添加の効率が低下するので、いずれも好ましくない。
【００１４】
上記のように、スクアランを循環させて水素添加する場合には、連続水素添加を行って、反応器から流出するスクアランの一部を、水素添加に供するスクアレンと混合しながら反応器に通す方法が好ましい。すなわち、反応器から流出するスクアランを２つに分けて、一方を製品とし、他方をスクアレンと混合して反応器へ循環させる。
【００１５】
図１は、連続式水素添加装置のフロー概略図である。原料スクアレン供給ライン２を経て供給するスクアレンと、スクアラン循環ライン３から供給する循環スクアランとを合一した混合液を、混合液供給ライン６を介して水素添加触媒を充填した反応器１に供給する。水素は、水素供給ライン５ａから反応器に送入し、水素添加反応を行った後、水素除去ライン５ｂを経て抜き出す。反応器１から生成物抜出しライン７へ抜き出した生成物は、一部を製品として製品スクアラン取出しライン４から取り出し、残部をスクアラン循環ライン３を経て反応器１へ循環させる。
【００１６】
上記水素添加において、触媒は一般的なものを使用することができるが、白金、ニッケル、チタン、パラジウム、ルビジウム等の金属の単体および硫化物、塩化物等の化合物のいずれも用いることができる。非担持触媒および担持触媒のいずれでもよいが、好ましくは担持触媒が用いられる。担体としては、けいそう土、アルミナ、シリカアルミナ、活性炭、マグネシア等の公知の触媒担体を使用することができる。また、担持触媒の形状は特に制限されず、ペレット状、粒状、球状、柱状等の押出物等のいずれでもよく、担持量は０．１〜６０重量％程度である。これらについては、水素添加処理条件に応じて適宜に選択することができる。
【００１７】
本発明においては、更に、必要に応じて反応器から流出したスクアランを別の反応器に送入することも可能である。
本発明で用いる水素添加の処理条件は、従来公知の水素添加と同様であり、温度は常温〜３００℃、好ましくは５０〜２５０℃、水素圧力は常圧〜３００    ｋｇ／ｃｍ２Ｇ、好ましくは５〜２００ｋｇ／ｃｍ２Ｇ  である。
連続法であれば、スクアレン自体の液供給量を０．０１〜５０ｍｌ／（ｇ−触媒・ｈｒ）、好ましくは０．０２〜１０ｍｌ／（ｇ−触媒・ｈｒ）の範囲とすることができ、バッチ法であれば、触媒１重量部に対してスクアレン５０〜２０００重量部および反応時間  ０．５〜２４時間の範囲で反応を行うことができる。
【００１８】
水素添加の接触処理形式としては、固定床、懸濁床、移動床等の各種反応床を用いることができる。バッチ法および連続法のいずれの方式で処理してもよいが、連続法を用いると、流出するスクアランの性状を調べながら反応条件を決定することができ、またスクアランを循環させることにより繰り返して水素添加することができるので、特にこの方法が好ましい。
【００１９】
このようにして得られたスクアランは、耐候性に優れているため、そのままで、あるいは他の成分と配合して、化粧料や医薬品として使用される。
化粧料とは、身体を清潔にし、美化し、魅力を増すことを目的に塗擦、散布、それに類する方法で使用されるものをいい、化粧品の他に医薬部外品を含む。化粧料に使用する場合の配合量は、一般的には０.１〜５０重量％であり、乳化、溶解等のいずれかの形式で配合することができる。
具体的な化粧料の例としては、いわゆる医薬部外品と称するものも含まれ、整髪料、育毛料、養毛剤、乳液、クリーム、口紅、ファウンデーション、アイシャドー、入浴剤、歯みがき、うがい薬等が挙げられる。
【００２０】
また、医薬品とは、人または動物の疾病の診断、治療または予防を目的に使用されるものであって器具器械でないものをいい、この目的のために使用される器具器械に適用されるものを含む。
医薬品においては、他の成分に配合して使用するほか、スクアラン自体を冷却して、火傷等の治療に使用することができる。他の成分に配合する場合の配合量は、一般的には０.１〜５０重量％であり、乳化、溶解等のいずれかの形式で配合することができ、主に外用薬として使用される。
具体的な医薬品の例としては、各種治療用クリームおよび軟膏、はっぷ剤、消毒剤組成物等が挙げられる。
【００２１】
【実施例】
以下、実施例により本発明を説明する。まず、各種性状の測定法は次の通りである。
（１）スクアラン純度
ＮＦ法（Ｎａｔｉｏｎａｌ  Ｆｏｒｍｕｌａ）に準拠して測定する。
（２）紫外線吸光度
紫外線吸光光度計としてＵ−３２１０型（（株）日立製作所製）を、セルとして１０ｍｍ石英セルを使用した。
まず、紫外線吸光光度計の試料側およびリファレンス側に、それぞれ蒸留水を入れたセルを設置し、波長５００〜２００ｎｍの範囲でベースラインの補正を行う。
その後、試料側のセルから蒸留水を除き、十分に乾燥させた後、試料をセルに注ぎ、波長５００〜２００ｎｍの範囲を走査して２７５ｎｍの吸光度を読み取る。
【００２２】
［スクアレン予備精製］
＜予備精製例１＞
（工程１）
深海ザメ肝油から、蒸留器によって軽質分および重質分を除き、スクアレン留分を得た。
（工程２）
工程１で得たスクアレン留分に水酸化ナトリウム水溶液を加え、還流下でケン化処理した後、温水により洗浄した。
得られたスクアレンから加温減圧下で溶存水を除去して水素添加に用いた。その性状は以下の通りである。
スクアレン濃度：  ９９．０重量％
ケン化価：        ０．４ｍｇ−ＫＯＨ／ｇ
【００２３】
＜予備精製例２＞
（工程１）
深海ザメ肝油から、ロータリーエバポレーターを用いて軽質分および重質分を除き、スクアレン留分を得た。
（工程２）
工程１で得たスクアレン留分に過剰の水酸化カリウム水溶液を加え、還流下でケン化処理した後、温水により洗浄した。
得られたスクアレンから溶存水を除去して水素添加に用いた。その性状は以下の通りである。
スクアレン濃度：  ９９．６重量％
ケン化価：        ０．４ｍｇ−ＫＯＨ／ｇ
【００２４】
＜比較例１＞
予備精製例１で得たスクアレンを使用し、撹拌器付きの２リットルのステンレス鋼製オートクレーブを用いて、バッチ法により水素添加した。
反応条件は以下の通りである。
スクアレンの量：１０００ｇ
水素圧力：      １０〜１００kg/cm2
反応温度：      １３０℃で水素添加を開始し、その後２００℃に保つ。
反応時間：      ２時間３０分
触媒量：        ２ｇ（担体：けいそう土、Ｎi ５６重量％）
得られたスクアランの性状は以下の通りである。
スクアラン純度：            ９９.９重量％
紫外線吸光度（２７５ｎｍ）：１.０１
【００２５】
＜実施例１＞
図１に示す装置を用いて、予備精製例１で得られたスクアレンの水素添加を行った。
反応器として、ニッケル系担持型触媒（担体：けいそう土、Ｎｉ  ５６重量％）１０ｇを充填した内径１．２ｃｍ、長さ１０ｃｍのチューブ型のものを用い、スクアレンと水素ガスとを反応器に通して、生成物を循環させながら水素添加反応を行なった。
流出するスクアランの１０重量％を製品として採取し、残り９０重量％を循環させた。
水素添加の条件は以下の通りである。
スクアレンの混合液量：３０ｍｌ／ｈｒ
水素ガス流量：        ２．５Ｎｌ／ｈｒ
反応温度：            ２００℃
水素圧力：            ６０ｋｇ／ｃｍ２Ｇ
得られたスクアランの性状は以下の通りである。
スクアラン純度：            ９９．９重量％
紫外線吸光度（２７５ｎｍ）：０．０３
【００２６】
＜実施例２＞
実施例１において、反応器を内径２．０ｃｍ、長さ１０ｃｍのチューブ型とし、予備精製例２のスクアレンを使用し、触媒の量を１．５倍（１５ｇ）としたほかは、実施例１と同様にして水素添加反応を行った。水素添加の条件は以下の通りである。
スクアレンの混合液量：３０ｍｌ／ｈｒ
水素ガス流量：        ５．２Ｎｌ／ｈｒ
反応温度：            ２１０℃
水素圧力：            ５０ｋｇ／ｃｍ２Ｇ
得られたスクアランの性状は以下の通りである。
スクアラン純度：            ９９．９重量％
紫外線吸光度（２７５ｎｍ）：０．０２
【００２７】
＜比較例２＞
生成物の循環を行わないほかは、実施例１と同様にして水素添加を行った。
通常の冷却では反応器の温度を制御することが困難であった。
【００２８】
＜実施例３＞
実施例１、２および比較例１で製造したスクアランについて、「戻り臭気レベル」および過酸化物価の評価を行った。
（１）戻り臭気レベル
試料をすりガラス容器に入れて３日間窓際に放置し、放置後の臭気を放置前の臭気と比べてその変化を評価する。１０人のパネラーにより以下の３段階の基準で評価を行い、得られた評価点の平均値で表す。
１・・・感じない
２・・・やや感じる
３・・・感じる
結果は下表の通りである。
0003609261.tif 000003
（２）過酸化物価
１リットルのガラス容器に６００ｍｌのスクアランを入れて密封し、８０℃に保った恒温槽中で、光を遮蔽して４週間そのままで静置した後、過酸化物価を測定する。最初の過酸化物価と共に下表に示す。
0003609261.tif 000004
上記の結果から、本発明のスクアランを化粧料および医薬品として使用すれば、臭気を発生せず耐酸化性が大きいことから、耐候性に優れた好ましい製品が得られることがわかる。
【００２９】
＜実施例４＞
（化粧料の製造）
（Ａ）クリーム
下記の配合のクレンジングジェルクリームを製造した。
0003609261.tif 000005
上記成分（１）〜（５）を混合し、７０℃で加熱溶解した後、成分（６）および（７）を加え、７０℃に保持したまま攪拌し、その後冷却してジェルクリームを得た。
（Ｂ）ハンドクリーム
下記の配合のハンドクリームを製造した。
（１）カゼイン                          ２．０重量％
（２）ステアリン酸ナトリウム            １．０重量％
（３）防腐剤                            ０．１重量％
（４）グリセリン                      １０．０重量％
（５）精製水                          ７６．４重量％
（６）スクアラン（実施例２で製造）      ２．０重量％
（７）流動パラフィン                    ２．０重量％
（８）みつろう                          ２．０重量％
（９）ミリスチン酸イソプロピル          ２．０重量％
（１０）モノステアリン酸グリセリル        １．５重量％
（１１）メチルフェニルポリシロキサン      １．０重量％
上記成分（１）〜（５）を混合し、７０℃で加熱溶解した後、成分（６）〜（１１）を加え、７０℃に保持したまま攪拌し、その後冷却してハンドクリームを得た。
本発明のスクアランを用いた上記クリームは、いずれもきわめて好ましい性状を有するものであった。
【００３０】
＜実施例５＞
（医薬品の製造）
（Ａ）火傷治療剤
実施例１のスクアランを  −６０℃まで冷却し、熱傷を施したマウスに塗布したところ、著しい治癒の効果が認められた。
（Ｂ）皮膚治療剤
下記の配合の皮膚疾患治療剤を製造した。
（１）エリスロマイシン                  １重量％
（２）酢酸トコフェロール                １重量％
（３）スクアラン（実施例１で製造）      ７重量％
（４）軟膏基材                        ９０重量％
（商品名：プラスチ・ベース、大正薬品（株）製）
（５）セチルアルコール                  １重量％
上記成分（１）〜（５）を乳鉢で攪拌混合して、皮膚疾患治療剤とした。
本発明のスクアランを用いた上記皮膚治療剤は優れた性状を有するものであった。
【００３１】
【発明の効果】
本発明の方法により製造されるスクアランは耐候性に優れているために、化粧料、医薬品、家庭用品、食品添加物、繊維処理剤原料、潤滑剤原料、熱媒、コーティング剤原料、防錆剤等の用途において好ましく使用することができる。
【図１】連続式水素添加装置のフロー概略図である。
【符号の説明】
１  反応器
２  原料スクアレン供給ライン
３  スクアラン循環ライン
４  製品スクアラン取出しライン
５ａ  水素供給ライン
５ｂ  水素除去ライン
６  混合液供給ライン
７  生成物抜出しライン
【図１】
0003609261.tif 000006