(57)【要約】【課題】本発明は、簡便に界面活性剤含有組成物の有効防腐剤濃度を定量し防腐力を評価するシステムを提供することを目的とする。【解決手段】界面活性剤含有組成物中の有効防腐剤濃度を定量するための演算システムであって、組成物の成分情報を入力するための手段と、液体組成物の有効防腐剤濃度を計算する演算手段と、前記演算結果を出力する手段を具備し、前記演算手段が油性成分の有無により下記演算式（１）または（２）を選択し実行する演算プログラムを搭載してなることを特徴とする、界面活性剤を含有する組成物中の有効防腐剤濃度定量システムとする。（１）油性成分量＞０の場合〔数１〕Ｆｍ＝ｍ×｛（Ｃｏ／Ｃｗａ）＋１｝／｛Ｋｍ×（Ｃｏ／Ｃｗａ）＋１｝（２）油性成分量＝０の場合〔数２〕Ｆｍ＝１０（Ａ×ｌｏｇｈ＋Ｂ＋Ｃ×Ｇ−２）×ｍ（Ｆｍは防腐剤Ｍの有効防腐剤濃度、ｍは防腐剤量、Ｃｏは油性成分総量、Ｃｗａは水相中の水と低級アルコールと多価アルコールの総量、Ｇは低級アルコールと多価アルコールの防腐力価、Ｋｍは防腐剤Ｍの油相への分配係数、ｈは界面活性剤総量）【選択図】図１
2004028804.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
界面活性剤含有組成物中の有効防腐剤濃度を定量するための演算システムであって、組成物の成分情報を入力するための手段と、組成物の有効防腐剤濃度を計算する演算手段と、前記演算結果を出力する手段を具備し、前記演算手段が油性成分の有無により下記演算式（１）または（２）を選択し実行する演算プログラムを搭載してなることを特徴とする、界面活性剤含有組成物中の有効防腐剤濃度定量システム。
（１）油性成分量＞０の場合
〔数１〕
Ｆｍ＝ｍ×｛（Ｃｏ／Ｃｗａ）＋１｝／｛Ｋｍ×（Ｃｏ／Ｃｗａ）＋１｝
（２）油性成分量＝０の場合
〔数２〕
Ｆｍ＝１０（Ａ×ｌｏｇｈ＋Ｂ＋Ｃ×Ｇ−２）×ｍ
（Ｆｍは防腐剤Ｍの有効防腐剤濃度、ｍは防腐剤量、Ｃｏは油性成分総量、Ｃｗａは水相中の水と低級アルコールと多価アルコールの総量、Ｇは低級アルコールと多価アルコールの防腐力価、Ｋｍは防腐剤Ｍの油相への分配係数、ｈは界面活性剤総量）
【請求項２】
請求項１の界面活性剤含有組成物の有効防腐剤濃度定量システムが、さらに有効防腐剤量と防腐剤の水中における最低有効防腐剤濃度を対比して液体界面活性剤組成物の防腐力の評価を行い、評価結果を出力することを特徴とする、界面活性剤含有組成物の防腐力評価システム。
【請求項３】
防腐剤が、パラベン類であることを特徴とする、請求項１または２に記載の有効防腐剤濃度定量システムまたは防腐力評価システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、界面活性剤含有組成物中の有効防腐剤濃度を定量するシステム及び防腐力評価システムに関する。詳しくは、乳液、化粧水、クリーム、軟膏などの形態を有する外用剤や、内服液、液体洗浄剤などの、界面活性剤を含有する各種液状組成物の有効防腐剤濃度、防腐力評価システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
化粧料や液体洗浄剤等の液体組成物の微生物汚染を防ぐため、これらの製品には防腐剤を加えるのが一般的である。パラベン類、特にメチルパラベン、エチルパラベン、プロピルパラベンなどの水溶性パラベンは広く使用されている防腐剤であるが、それらは水中にて遊離して存在する状態（フリー防腐剤）で微生物に効果を発揮する。
しかし、従来、界面活性剤や油性成分を含む液体組成物においては、前記防腐剤を配合しても、配合した防腐剤量に応じた防腐力が得られないという問題があった。このため、これらの組成物においては、組成設計の際に、経験的に予測しながら配合量を組成毎に検討し、防腐試験で確認を行いながら防腐剤量を決定せざるを得なかった。
界面活性剤や油性成分を含有する組成物における上記防腐力の低下は、防腐剤の一部が活性剤によってミセル化されたり油相に分配されたりするため不活性化し、その分の防腐効果が得られなくなることから生じる。したがって、不活性化した防腐剤を除いた、有効防腐剤として作用する水相中のフリー防腐剤の濃度（有効防腐剤濃度）を定量できれば、組成物の実際の防腐力を簡便に予測、評価することが可能となる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、簡便に界面活性剤含有液体組成物の有効防腐剤濃度を定量し防腐力を評価するシステムを提供することを目的とする。
【０００４】
【課題を解決する手段】
上記課題を解決するために、組成物中の防腐効力に影響を与える種々因子を検討した結果、界面活性剤、油性成分、多価アルコール、低級アルコールを因子として防腐力を評価できることを見出し、本発明を完成するに至った。即ち、本発明は、
【０００５】
＜１＞界面活性剤含有組成物中の有効防腐剤濃度を定量するための演算システムであって、組成物の成分情報を入力するための手段と、組成物の有効防腐剤濃度を計算する演算手段と、前記演算結果を出力する手段を具備し、前記演算手段が油性成分の有無により下記演算式（１）または（２）を選択し実行する演算プログラムを搭載してなることを特徴とする、界面活性剤含有組成物中の有効防腐剤濃度定量システム。
【０００６】
（１）油性成分量＞０の場合
〔数３〕
Ｆｍ＝ｍ×｛（Ｃｏ／Ｃｗａ）＋１｝／｛Ｋｍ×（Ｃｏ／Ｃｗａ）＋１｝
（２）油性成分量＝０の場合
〔数４〕
Ｆｍ＝１０（Ａ×ｌｏｇｈ＋Ｂ＋Ｃ×Ｇ−２）×ｍ
（Ｆｍは防腐剤Ｍの有効防腐剤濃度、ｍは防腐剤量、Ｃｏは油性成分総量、Ｃｗａは水相中の水と低級アルコールと多価アルコールの総量、Ｇは低級アルコールと多価アルコールの防腐力価、Ｋｍは防腐剤Ｍの油相への分配係数、ｈは界面活性剤総量）
【０００７】
＜２＞＜１＞の界面活性剤含有組成物の有効防腐剤濃度定量システムが、さらに有効防腐剤量と防腐剤の水中における最低有効防腐剤濃度を対比して界面活性剤含有組成物の防腐力の評価を行い、評価結果を出力することを特徴とする、界面活性剤含有組成物の防腐力評価システム。
【０００８】
＜３＞防腐剤が、パラベン類であることを特徴とする、請求項１または２に記載の有効防腐剤濃度定量システムまたは防腐力判定システム。
を提供する。
以下、本発明について詳細に説明する。
【０００９】本発明において入力を要する界面活性剤組成物の成分情報は、
・界面活性剤Ｈｉの配合量ｈｉ
・油性成分Ｃｏｉの有機性値（Ｏｏｉ）、無機性値（Ｉｏｉ）、及び配合量ｃｏｉ
・水分量Ｃｗ
・アルコールＡｉの防腐力価Ｇｉ、配合量ｃａｉ
・防腐剤Ｍの配合量ｍ、
である。
【００１０】
これらを入力する手段としては特に制限はなく、キーボードで入力してもよいし、他の分析機器の出力装置からデータを直接演算部にインポートしてもよい。各データが演算部に入力されると、演算プログラムをスタートして組成物の有効防腐剤濃度を算出する。プログラムはデータ入力終了と同じに自動的に開始するようにしてもよいし、別にスタートコマンドにより開始されてもよい。
プログラムは、組成物中の油性成分の量により演算処理が分岐されるように組まれており、分岐した演算はそれぞれ以下の式により有効防腐剤濃度を算出する。
【００１１】
（１）油性成分量Ｃｏ＝Σｃｏｉ＞０の場合
〔数５〕
Ｆｍ＝ｍ×｛（Ｃｏ／Ｃｗａ）＋１｝／｛Ｋｍ×（Ｃｏ／Ｃｗａ）＋１｝…▲１▼
（Ｆｍは防腐剤Ｍの有効防腐剤濃度、ｍは防腐剤量、Ｃｏは油性成分総量、Ｃｗａは水相中の水と低級アルコールと多価アルコールの総量、Ｇは低級アルコールと多価アルコールの防腐力価、Ｋｍは防腐剤Ｍの油相への分配係数）
【００１２】
上式▲１▼の各演算因子は、入力したデータより以下のように決定される。
Ｃｏ＝Σｃｏｉ
Ｃｗａ＝Ｃｗ＋Σｃａｉ
Ｋｍ＝Σ｛（Ａ×α＋Ｂ）×ｃｏｉ｝／Σｃｏｉ
ｔａｎα＝Ｉｏｉ／Ｏｏｉ
Ａ，Ｂは、防腐剤Ｍに対する係数
Ｃｗは水分量（質量％）、ｃａｉはアルコールＡｉの質量％
【００１３】
（２）油性成分量Ｃｏ＝Σｃｏｉ＝０の場合
〔数６〕
Ｆｍ＝１０（Ａ×ｌｏｇｈ＋Ｂ＋Ｃ×Ｇ−２）×ｍ　　…▲２▼
（Ｆｍは防腐剤Ｍの有効防腐剤濃度、ｍは防腐剤量、Ｇは低級アルコールと多価アルコールの防腐力価、ｈは界面活性剤総量）
【００１４】
上式▲２▼の各演算因子は、入力したデータより以下のように決定される。
ｈ＝Σｈｉ
Ｇ＝Σ｛Ｇｉ×ｃａｉ／Σｃａｉ｝
Ａ，Ｂ，Ｃは防腐剤Ｍに対する係数
【００１５】
本発明のシステムで処理できる防腐剤は、水溶性防腐剤であり、メチルパラベンやプロピルパラベンなどのパラベン類、ソルビン酸、塩化ベンザルコニウム、安息香酸などが評価できるが、水溶性のパラベン類が好ましい。
【００１６】
本システムで処理する界面活性剤含有組成物の界面活性剤の種類には特に制限はなく、通常洗浄剤や外用剤などに使用されるアニオン界面活性剤、カチオン界面活性剤、ノニオン界面活性剤、両性界面活性剤のいずれが配合されていても良い。また、前記界面活性剤を複数混合されていてもよい。
【００１７】
油分としては、ステアリン酸などの脂肪酸、セトステアリルアルコールなどの高級アルコール、パルミチン酸メチル、パルミチン酸イソプロピルなどの脂肪酸エステル、パラフィンなどの炭化水素、オクタメチルシクロテトラシロキサンなどのシリコン油などがあげられる。これらの有機性値、無機性値は、有機概念図の考え方により計算で求めることができる。あるいは、以下の文献に記載されている値を使用することができる。
・防菌防黴Ｖｏｌ．４，Ｎｏ．１１（１９７６）、メチルパラベンの分配率からみたエマルジョンの防腐、
・粧技誌第３０巻第４号，１９９６
【００１８】
本発明の界面活性剤組成物中に炭素数６以下の低級アルコールや多価アルコールが含まれる場合、これらが防腐効力に影響する可能性がある。低級アルコールとしては、メタノール、エタノール、プロパノール、イソプロピルアルコールなどがあげられる。多価アルコールとしては、グリセリン、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、ブチレングリコールなどをあげることができる。これらを組成物中に含有する場合は、あらかじめその防腐力価を、あらかじめエタノールの防腐力を１とした換算値として求めておく。
【００１９】
各アルコールの防腐力価は、以下の方法で求めることができる。
▲１▼防腐剤、界面活性剤、アルコール類配合溶液の調製
防腐剤を０．１％濃度に、界面活性剤を０．１％濃度に、アルコール類を各種濃度（例えば０、３、５、１０、２０％）に混合溶解する。
▲２▼フリー防腐剤（ミセル化されず、防腐に有効な防腐剤）の分離
遠心分離用チューブ（ミリポア製；ウルトラフィルター）に▲１▼の溶液をのせ、５０００Ｇ、３０分間遠心分離を行う。下層部分がフリー防腐剤である。
▲３▼下層部分を採取し、液体クロマトグラフィー（ＨＰＬＣ）で防腐に有効なフリー防腐剤量を測定する。
例えば、防腐剤がパラベンの場合、エタノールの防腐力価を１としたときのグリセリンの力価は約０．１、ジプロピレングリコールの力価は約１である。
【００２０】
複数の防腐剤を使用する場合は、各々単独で配合した場合の有効防腐剤濃度を求め、その値にモル分率をかけて加えた値である。すなわち、
Ｆｍｉｘ＝Σ（Ｆｉｍｉ／Σｍｉ）
（ただし、
・Ｆｉは防腐剤ＭｉをΣｍｉ配合した場合の有効防腐剤濃度
・ｍｉは防腐剤Ｍｉの配合量）
【００２１】
上記演算処理されて得られた有効防腐剤濃度は出力手段に送られ、出力される。出力手段は特に制限されず、任意の出力装置を使用することができる。
【００２２】
本発明のシステムには、さらに、上記演算処理されて得た有効防腐剤濃度と、防腐剤の水中における最低有効防腐剤量を比較する演算を組みこむことにより、組成物の防腐力を評価することが可能である。最低有効防腐剤量のデータは、あらかじめ入力しておく。
防腐剤の水中における最低有効防腐剤濃度は、防腐剤のみを水に添加したときの、対象となる菌１×１０６個が２０℃の環境で７日以内に死滅する最低濃度を意味する。この値は、例えば以下の方法で求めることができる。
【００２３】
▲１▼異なる濃度の防腐剤水溶液を調製する。
▲２▼菌の培養及び供試菌液を調製する。
細菌はソイビーン・カゼイン・ダイジェスト寒天培地で２４時間、酵母、カビはポテトデキストロース培地でそれぞれ４８時間、７日培養を行う。培養後、細菌と酵母は、滅菌生理食塩水に約１０８〜１０９個／ｍｌとなるように懸濁し、カビは０．００５％スルホコハク酸ジオクチルドデシルナトリウム入り生理食塩水入りに約１０７個／ｍｌとなるように懸濁し、供試菌液とする。
▲３▼供試菌液の接種
防腐剤水溶液２０ｇに供試菌液０．２ｍｌを添加し十分混合する。
▲４▼評価試料の保存
細菌を添加した試料を２０℃で、酵母・カビを添加した試料を２５℃で保存する。
【００２４】
▲５▼微生物試験
保存した各試料１ｇを無菌的に採取し、ソイビーン・カゼイン・ダイジェスト・レシチン・ポリソルベート８０液体培地９ｍｌで希釈混合する。その１ｍｌをシャーレにとり細菌はソイビーン・カゼイン・ダイジェスト・レシチン・ポリソルベート８０寒天培地、酵母、カビはグルコース・ペプトン・レシチン・ポリソルベート８０寒天培地で混釈を行う。経時でサンプリングし、生菌数が検出限界まで死滅した日数を記録する。細菌は３０℃で４日間、酵母・カビは２５℃で７日間以内で死滅した濃度を、その防腐剤の最低有効濃度とする。
例えば、腸内細菌ＳＰに対する最低有効防腐剤濃度は、メチルパラベンでは０．０８５％、プロピルパラベンでは０．０１％である。
【００２５】
本発明の防腐力評価システムによれば、製品の組成設計において簡便に適切な防腐剤濃度を決定できる。さらに、本発明のシステムのデータ入力側に分析装置を接続し、界面活性剤サンプルの各成分の分析結果（含有量）を直接コントロールユニットに転送し、組成物の防腐力を評価することにより、工場などで製造された製品の品質管理に応用することも可能である。
【００２６】
【実施例】
防腐剤にメチルパラベン及び／またはプロピルパラベンを使用した界面活性剤組成物の腸内細菌ＳＰに対する防腐力を、本発明の防腐力判定システムを使用して評価した。
【００２７】
＜水中における最低防腐剤濃度の測定＞
異なる濃度のメチルパラベン、プロピルパラベン水溶液（試験液）を調製し、水系での防腐力を測定した。
試験方法は、前培養した当該細菌を各試験液に１０６個になる量添加し、十分撹拌した後、２０℃の保温庫で保存し、経時でサンプリングを行って生菌数が検出限界まで死滅するのに要した日数を記録した。表１、２の結果から、メチルパラベン水溶液の最低防腐剤濃度は０．０８５％、プロピルパラベン水溶液の最低防腐剤濃度は０．０１％である。
【００２８】
【表１】
2004028804.tif 000003
【００２９】
【表２】
2004028804.tif 000004
【００３０】
＜低級アルコール、多価アルコールの防腐力価の測定＞
メチルパラベン０．１質量％、界面活性剤０．１質量％、異なる濃度のアルコールを溶解した試験液を調製し、遠心分離用チューブ（ミリポア製；ウルトラフィルター）に調製した溶液をのせ、５０００Ｇ、３０分間遠心分離を行う。下層部分がフリーパラベンである（上層部分には、ミセル化され防腐として作用しない不括化されたメチルパラベンが存在）。多価アルコール配合による有効パラベン量増加の傾きを防腐力価とした。
【００３１】
【表３】
2004028804.tif 000005
【００３２】
＜界面活性剤組成物の防腐力評価＞
次に、本発明のシステムにより、界面活性剤組成物の防腐力評価を行い、本発明のシステムの有効性を確認する。本システムのフローを、図１及び図２に示す。
【００３３】
防腐力評価システムは、入出力インターフェース（Ｉ／Ｏ）、中央演算処理回路（ＣＰＵ）およびＲＯＭ，ＲＡＭ等の記憶回路からなるマイクロコンピュータにより構成されるコントロールユニット本体部と、コントロールユニットの入力側に接続されたキーボード、マウスおよび記憶装置（ハードディスク装置またはフレキシブルディスク装置）と、コントロールユニットの出力側に接続されたディスプレイおよびプリンタから構成されている。（図１）
【００３４】
コントロールユニットは記憶回路内に図２に示される流れからなる演算プログラム等を格納し、防腐剤の有効濃度の演算処理を行うようになっている。さらに、コントロールユニットの記憶回路の記憶エリアには入力データおよび各演算式による演算結果等が更新可能に記憶される。
【００３５】
表４〜６に示した組成の界面活性剤の配合量、アルコールの配合量、防腐剤の配合量、油分の配合量を入力した。さらに、上記で求めたアルコールの防腐力価Ｇ、防腐剤の水における最低有効防腐剤濃度を入力し、演算をスタートした。得られた組成物の有効防腐剤濃度とシステムの判定結果を示した。
【００３６】
＜従来の防腐力試験方法＞
前培養した微生物（緑膿菌・腸内細菌・酵母・カビなど）を各液体組成物に１×１０６個添加し、撹拌後２０℃の保温庫に入れ、経時でサンプリングをして生菌数を測定し、菌数が０になるまでの日数を求めた。従来の評価実績より、７日以内に菌が死滅した場合は合格とする。
【００３７】
＜試験１＞
表４に示した組成の組成物に対し、防腐力試験を実施した。得られた判定は、従来の防腐力試験に合う結果で、本システムの有効性が確認された。
【００３８】
【表４】
2004028804.tif 000006
【００３９】
＜試験２＞
表５、６に示した組成の乳化組成物防腐力試験を実施した。得られた判定は、従来の防腐力試験に合う結果で、本システムの有効性が確認された。
【００４０】
【表５】
2004028804.tif 000007
【００４１】
【表６】
2004028804.tif 000008
【００４２】
【図１】
2004028804.tif 000009
【００４３】
【図２】
2004028804.tif 000010
【手続補正書】
【提出日】平成14年8月12日(2002.8.12)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【特許請求の範囲】
【請求項１】界面活性剤含有組成物中の有効防腐剤濃度を定量するための演算システムであって、組成物の成分情報を入力するための手段と、組成物の有効防腐剤濃度を計算する演算手段と、前記演算結果を出力する手段を具備し、前記演算手段が油性成分の有無により下記演算式（１）または（２）を選択し実行する演算プログラムを搭載してなることを特徴とする、界面活性剤含有組成物中の有効防腐剤濃度定量システム。
（１）油性成分量＞０の場合
〔数１〕
Ｆｍ＝ｍ×｛（Ｃｏ／Ｃｗａ）＋１｝／｛Ｋｍ×（Ｃｏ／Ｃｗａ）＋１｝
（２）油性成分量＝０の場合
〔数２〕
Ｆｍ＝１０（Ａ×ｌｏｇｈ＋Ｂ＋Ｃ×Ｇ−２）×ｍ
（Ｆｍは防腐剤Ｍの有効防腐剤濃度、ｍは防腐剤量、Ｃｏは油性成分総量、Ｃｗａは水相中の水と低級アルコールと多価アルコールの総量、Ｇは低級アルコールと多価アルコールの防腐力価、Ｋｍは防腐剤Ｍの油相への分配係数、ｈは界面活性剤総量）
【請求項２】請求項１の界面活性剤含有組成物の有効防腐剤濃度定量システムが、さらに有効防腐剤量と防腐剤の水中における最低有効防腐剤濃度を対比して液体界面活性剤組成物の防腐力の評価を行い、評価結果を出力することを特徴とする、界面活性剤含有組成物の防腐力評価システム。
【請求項３】防腐剤が、パラベン類であることを特徴とする、請求項１または２に記載の有効防腐剤濃度定量システムまたは防腐力評価システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、界面活性剤含有組成物中の有効防腐剤濃度を定量するシステム及び防腐力評価システムに関する。詳しくは、乳液、化粧水、クリーム、軟膏などの形態を有する外用剤や、内服液、液体洗浄剤などの、界面活性剤を含有する各種液状組成物の有効防腐剤濃度、防腐力評価システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
化粧料や液体洗浄剤等の液体組成物の微生物汚染を防ぐため、これらの製品には防腐剤を加えるのが一般的である。パラベン類、特にメチルパラベン、エチルパラベン、プロピルパラベンなどの水溶性パラベンは広く使用されている防腐剤であるが、それらは水中にて遊離して存在する状態（フリー防腐剤）で微生物に効果を発揮する。
しかし、従来、界面活性剤や油性成分を含む液体組成物においては、前記防腐剤を配合しても、配合した防腐剤量に応じた防腐力が得られないという問題があった。このため、これらの組成物においては、組成設計の際に、経験的に予測しながら配合量を組成毎に検討し、防腐試験で確認を行いながら防腐剤量を決定せざるを得なかった。
界面活性剤や油性成分を含有する組成物における上記防腐力の低下は、防腐剤の一部が活性剤によってミセル化されたり油相に分配されたりするため不活性化し、その分の防腐効果が得られなくなることから生じる。したがって、不活性化した防腐剤を除いた、有効防腐剤として作用する水相中のフリー防腐剤の濃度（有効防腐剤濃度）を定量できれば、組成物の実際の防腐力を簡便に予測、評価することが可能となる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、簡便に界面活性剤含有液体組成物の有効防腐剤濃度を定量し防腐力を評価するシステムを提供することを目的とする。
【０００４】
【課題を解決する手段】
上記課題を解決するために、組成物中の防腐効力に影響を与える種々因子を検討した結果、界面活性剤、油性成分、多価アルコール、低級アルコールを因子として防腐力を評価できることを見出し、本発明を完成するに至った。即ち、本発明は、
【０００５】
＜１＞界面活性剤含有組成物中の有効防腐剤濃度を定量するための演算システムであって、組成物の成分情報を入力するための手段と、組成物の有効防腐剤濃度を計算する演算手段と、前記演算結果を出力する手段を具備し、前記演算手段が油性成分の有無により下記演算式（１）または（２）を選択し実行する演算プログラムを搭載してなることを特徴とする、界面活性剤含有組成物中の有効防腐剤濃度定量システム。
【０００６】
（１）油性成分量＞０の場合
〔数３〕
Ｆｍ＝ｍ×｛（Ｃｏ／Ｃｗａ）＋１｝／｛Ｋｍ×（Ｃｏ／Ｃｗａ）＋１｝
（２）油性成分量＝０の場合
〔数４〕
Ｆｍ＝１０（Ａ×ｌｏｇｈ＋Ｂ＋Ｃ×Ｇ−２）×ｍ
（Ｆｍは防腐剤Ｍの有効防腐剤濃度、ｍは防腐剤量、Ｃｏは油性成分総量、Ｃｗａは水相中の水と低級アルコールと多価アルコールの総量、Ｇは低級アルコールと多価アルコールの防腐力価、Ｋｍは防腐剤Ｍの油相への分配係数、ｈは界面活性剤総量）
【０００７】
＜２＞＜１＞の界面活性剤含有組成物の有効防腐剤濃度定量システムが、さらに有効防腐剤量と防腐剤の水中における最低有効防腐剤濃度を対比して界面活性剤含有組成物の防腐力の評価を行い、評価結果を出力することを特徴とする、界面活性剤含有組成物の防腐力評価システム。
【０００８】
＜３＞防腐剤が、パラベン類であることを特徴とする、請求項１または２に記載の有効防腐剤濃度定量システムまたは防腐力判定システム。
を提供する。
以下、本発明について詳細に説明する。
【０００９】
【発明の実施の形態】
本発明において入力を要する界面活性剤組成物の成分情報は、
・界面活性剤Ｈｉの配合量ｈｉ
・油性成分Ｃｏｉの有機性値（Ｏｏｉ）、無機性値（Ｉｏｉ）、及び配合量ｃｏｉ
・水分量Ｃｗ
・アルコールＡｉの防腐力価Ｇｉ、配合量ｃａｉ
・防腐剤Ｍの配合量ｍ、
である。
【００１０】
これらを入力する手段としては特に制限はなく、キーボードで入力してもよいし、他の分析機器の出力装置からデータを直接演算部にインポートしてもよい。各データが演算部に入力されると、演算プログラムをスタートして組成物の有効防腐剤濃度を算出する。プログラムはデータ入力終了と同じに自動的に開始するようにしてもよいし、別にスタートコマンドにより開始されてもよい。
プログラムは、組成物中の油性成分の量により演算処理が分岐されるように組まれており、分岐した演算はそれぞれ以下の式により有効防腐剤濃度を算出する。
【００１１】
（１）油性成分量Ｃｏ＝Σｃｏｉ＞０の場合
〔数５〕
Ｆｍ＝ｍ×｛（Ｃｏ／Ｃｗａ）＋１｝／｛Ｋｍ×（Ｃｏ／Ｃｗａ）＋１｝…▲１▼
（Ｆｍは防腐剤Ｍの有効防腐剤濃度、ｍは防腐剤量、Ｃｏは油性成分総量、Ｃｗａは水相中の水と低級アルコールと多価アルコールの総量、Ｇは低級アルコールと多価アルコールの防腐力価、Ｋｍは防腐剤Ｍの油相への分配係数）
【００１２】
上式▲１▼の各演算因子は、入力したデータより以下のように決定される。
Ｃｏ＝Σｃｏｉ
Ｃｗａ＝Ｃｗ＋Σｃａｉ
Ｋｍ＝Σ｛（Ａ×α＋Ｂ）×ｃｏｉ｝／Σｃｏｉ
ｔａｎα＝Ｉｏｉ／Ｏｏｉ
Ａ，Ｂは、防腐剤Ｍに対する係数
Ｃｗは水分量（質量％）、ｃａｉはアルコールＡｉの質量％
【００１３】
（２）油性成分量Ｃｏ＝Σｃｏｉ＝０の場合
〔数６〕
Ｆｍ＝１０（Ａ×ｌｏｇｈ＋Ｂ＋Ｃ×Ｇ−２）×ｍ　　…▲２▼
（Ｆｍは防腐剤Ｍの有効防腐剤濃度、ｍは防腐剤量、Ｇは低級アルコールと多価アルコールの防腐力価、ｈは界面活性剤総量）
【００１４】
上式▲２▼の各演算因子は、入力したデータより以下のように決定される。
ｈ＝Σｈｉ
Ｇ＝Σ｛Ｇｉ×ｃａｉ／Σｃａｉ｝
Ａ，Ｂ，Ｃは防腐剤Ｍに対する係数
【００１５】
本発明のシステムで処理できる防腐剤は、水溶性防腐剤であり、メチルパラベンやプロピルパラベンなどのパラベン類、ソルビン酸、塩化ベンザルコニウム、安息香酸などが評価できるが、水溶性のパラベン類が好ましい。
【００１６】
本システムで処理する界面活性剤含有組成物の界面活性剤の種類には特に制限はなく、通常洗浄剤や外用剤などに使用されるアニオン界面活性剤、カチオン界面活性剤、ノニオン界面活性剤、両性界面活性剤のいずれが配合されていても良い。また、前記界面活性剤を複数混合されていてもよい。
【００１７】
油分としては、ステアリン酸などの脂肪酸、セトステアリルアルコールなどの高級アルコール、パルミチン酸メチル、パルミチン酸イソプロピルなどの脂肪酸エステル、パラフィンなどの炭化水素、オクタメチルシクロテトラシロキサンなどのシリコン油などがあげられる。これらの有機性値、無機性値は、有機概念図の考え方により計算で求めることができる。あるいは、以下の文献に記載されている値を使用することができる。
・防菌防黴Ｖｏｌ．４，Ｎｏ．１１（１９７６）、メチルパラベンの分配率からみたエマルジョンの防腐、
・粧技誌第３０巻第４号，１９９６
【００１８】
本発明の界面活性剤組成物中に炭素数６以下の低級アルコールや多価アルコールが含まれる場合、これらが防腐効力に影響する可能性がある。低級アルコールとしては、メタノール、エタノール、プロパノール、イソプロピルアルコールなどがあげられる。多価アルコールとしては、グリセリン、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、ブチレングリコールなどをあげることができる。これらを組成物中に含有する場合は、あらかじめその防腐力価を、あらかじめエタノールの防腐力を１とした換算値として求めておく。
【００１９】
各アルコールの防腐力価は、以下の方法で求めることができる。
▲１▼防腐剤、界面活性剤、アルコール類配合溶液の調製
防腐剤を０．１％濃度に、界面活性剤を０．１％濃度に、アルコール類を各種濃度（例えば０、３、５、１０、２０％）に混合溶解する。
▲２▼フリー防腐剤（ミセル化されず、防腐に有効な防腐剤）の分離
遠心分離用チューブ（ミリポア製；ウルトラフィルター）に▲１▼の溶液をのせ、５０００Ｇ、３０分間遠心分離を行う。下層部分がフリー防腐剤である。
▲３▼下層部分を採取し、液体クロマトグラフィー（ＨＰＬＣ）で防腐に有効なフリー防腐剤量を測定する。
例えば、防腐剤がパラベンの場合、エタノールの防腐力価を１としたときのグリセリンの力価は約０．１、ジプロピレングリコールの力価は約１である。
【００２０】
複数の防腐剤を使用する場合は、各々単独で配合した場合の有効防腐剤濃度を求め、その値にモル分率をかけて加えた値である。すなわち、
Ｆｍｉｘ＝Σ（Ｆｉｍｉ／Σｍｉ）
（ただし、
・Ｆｉは防腐剤ＭｉをΣｍｉ配合した場合の有効防腐剤濃度
・ｍｉは防腐剤Ｍｉの配合量）
【００２１】
上記演算処理されて得られた有効防腐剤濃度は出力手段に送られ、出力される。出力手段は特に制限されず、任意の出力装置を使用することができる。
【００２２】
本発明のシステムには、さらに、上記演算処理されて得た有効防腐剤濃度と、防腐剤の水中における最低有効防腐剤量を比較する演算を組みこむことにより、組成物の防腐力を評価することが可能である。最低有効防腐剤量のデータは、あらかじめ入力しておく。
防腐剤の水中における最低有効防腐剤濃度は、防腐剤のみを水に添加したときの、対象となる菌１×１０６個が２０℃の環境で７日以内に死滅する最低濃度を意味する。この値は、例えば以下の方法で求めることができる。
【００２３】
▲１▼異なる濃度の防腐剤水溶液を調製する。
▲２▼菌の培養及び供試菌液を調製する。
細菌はソイビーン・カゼイン・ダイジェスト寒天培地で２４時間、酵母、カビはポテトデキストロース培地でそれぞれ４８時間、７日培養を行う。培養後、細菌と酵母は、滅菌生理食塩水に約１０８〜１０９個／ｍｌとなるように懸濁し、カビは０．００５％スルホコハク酸ジオクチルドデシルナトリウム入り生理食塩水入りに約１０７個／ｍｌとなるように懸濁し、供試菌液とする。
▲３▼供試菌液の接種
防腐剤水溶液２０ｇに供試菌液０．２ｍｌを添加し十分混合する。
▲４▼評価試料の保存
細菌を添加した試料を２０℃で、酵母・カビを添加した試料を２５℃で保存する。
【００２４】
▲５▼微生物試験
保存した各試料１ｇを無菌的に採取し、ソイビーン・カゼイン・ダイジェスト・レシチン・ポリソルベート８０液体培地９ｍｌで希釈混合する。その１ｍｌをシャーレにとり細菌はソイビーン・カゼイン・ダイジェスト・レシチン・ポリソルベート８０寒天培地、酵母、カビはグルコース・ペプトン・レシチン・ポリソルベート８０寒天培地で混釈を行う。経時でサンプリングし、生菌数が検出限界まで死滅した日数を記録する。細菌は３０℃で４日間、酵母・カビは２５℃で７日間以内で死滅した濃度を、その防腐剤の最低有効濃度とする。
例えば、腸内細菌ＳＰに対する最低有効防腐剤濃度は、メチルパラベンでは０．０８５％、プロピルパラベンでは０．０１％である。
【００２５】
本発明の防腐力評価システムによれば、製品の組成設計において簡便に適切な防腐剤濃度を決定できる。さらに、本発明のシステムのデータ入力側に分析装置を接続し、界面活性剤サンプルの各成分の分析結果（含有量）を直接コントロールユニットに転送し、組成物の防腐力を評価することにより、工場などで製造された製品の品質管理に応用することも可能である。
【００２６】
【実施例】
防腐剤にメチルパラベン及び／またはプロピルパラベンを使用した界面活性剤組成物の腸内細菌ＳＰに対する防腐力を、本発明の防腐力判定システムを使用して評価した。
【００２７】
＜水中における最低防腐剤濃度の測定＞
異なる濃度のメチルパラベン、プロピルパラベン水溶液（試験液）を調製し、水系での防腐力を測定した。
試験方法は、前培養した当該細菌を各試験液に１０６個になる量添加し、十分撹拌した後、２０℃の保温庫で保存し、経時でサンプリングを行って生菌数が検出限界まで死滅するのに要した日数を記録した。表１、２の結果から、メチルパラベン水溶液の最低防腐剤濃度は０．０８５％、プロピルパラベン水溶液の最低防腐剤濃度は０．０１％である。
【００２８】
【表１】
2004028804.tif 000011
【００２９】
【表２】
2004028804.tif 000012
【００３０】
＜低級アルコール、多価アルコールの防腐力価の測定＞
メチルパラベン０．１質量％、界面活性剤（モノステアリン酸グリセリン；使用活性剤を記載）０．１質量％、異なる濃度のアルコールを溶解した試験液を調製し、遠心分離用チューブ（ミリポア製；ウルトラフィルター）に調製した溶液をのせ、５０００Ｇ、３０分間遠心分離を行う。下層部分がフリーパラベンである（上層部分には、ミセル化され防腐として作用しない不括化されたメチルパラベンが存在）。多価アルコール配合による有効パラベン量増加の傾きを防腐力価とした。
【００３１】
【表３】
2004028804.tif 000013
【００３２】
＜界面活性剤組成物の防腐力評価＞
次に、本発明のシステムにより、界面活性剤組成物の防腐力評価を行い、本発明のシステムの有効性を確認する。本システムのフローを、図１及び図２に示す。
【００３３】
防腐力評価システムは、入出力インターフェース（Ｉ／Ｏ）、中央演算処理回路（ＣＰＵ）およびＲＯＭ，ＲＡＭ等の記憶回路からなるマイクロコンピュータにより構成されるコントロールユニット本体部と、コントロールユニットの入力側に接続されたキーボード、マウスおよび記憶装置（ハードディスク装置またはフロッピーディスク装置）と、コントロールユニットの出力側に接続されたディスプレイおよびプリンタから構成されている。（図１）
【００３４】
コントロールユニットは記憶回路内に図２に示される流れからなる演算プログラム等を格納し、防腐剤の有効濃度の演算処理を行うようになっている。さらに、コントロールユニットの記憶回路の記憶エリアには入力データおよび各演算式による演算結果等が更新可能に記憶される。
【００３５】
表４〜６に示した組成の界面活性剤の配合量、アルコールの配合量、防腐剤の配合量、油分の配合量を入力した。さらに、上記で求めたアルコールの防腐力価Ｇ、防腐剤の水における最低有効防腐剤濃度を入力し、演算をスタートした。得られた組成物の有効防腐剤濃度とシステムの判定結果を示した。
【００３６】
＜従来の防腐力試験方法＞
前培養した微生物（緑膿菌・腸内細菌・酵母・カビなど）を各液体組成物に１×１０６個添加し、撹拌後２０℃の保温庫に入れ、経時でサンプリングをして生菌数を測定し、菌数が０になるまでの日数を求めた。従来の評価実績より、７日以内に菌が死滅した場合は合格とする。
【００３７】
＜試験１＞
表４に示した組成の組成物に対し、防腐力試験を実施した。得られた判定は、従来の防腐力試験に合う結果で、本システムの有効性が確認された。
【００３８】
【表４】
2004028804.tif 000014
【００３９】
＜試験２＞
表５、６に示した組成の乳化組成物防腐力試験を実施した。得られた判定は、従来の防腐力試験に合う結果で、本システムの有効性が確認された。
【００４０】
【表５】
2004028804.tif 000015
【００４１】
【表６】
2004028804.tif 000016
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例による界面活性剤含有組成物の有効防腐剤濃度演算及び防腐力評価システムを示すブロック図である。
【図２】図１のコントロールユニットにおける界面活性剤含有組成物の有効防腐剤濃度演算及び防腐力評価処理を示す流れ図である。
【手続補正２】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】全図
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１】
2004028804.tif 000017
【図２】
2004028804.tif 000018