(57)【要約】    【課題】    本発明の課題は、人体に対する安全性が高く、優れた効果をもつ保湿剤及び該保湿剤を含有する皮膚外用剤を提供することにある。    【解決手段】  酸性キシロオリゴ糖を有効成分とする保湿剤であり、該酸性キシロオリゴ糖がキシロース重合度の異なるキシロオリゴ糖の混合組成物であり、平均重合度が２以上１５以下である保湿剤。このキシロオリゴ糖組成物は、リグノセルロース材料を酵素的及び／又は物理化学的に処理してキシロオリゴ糖成分とリグニン成分の複合体を得、次いで該複合体を酸加水分解処理することによって容易に得られる。本保湿剤は、皮膚外用剤に配合して使用できる。【選択図】    なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
分子中にウロン酸残基を有する酸性キシロオリゴ糖を有功成分とする保湿剤。
【請求項２】
該酸性キシロオリゴ糖はキシロースの重合度が異なるオリゴ糖の混合組成物であり、キシロースの平均重合度が２．０〜１５．０であることを特徴とする請求項１に記載の保湿剤。
【請求項３】
前記酸性キシロオリゴ糖が、「リグノセルロース材料を酵素的及び／又は物理化学的に処理してキシロオリゴ糖成分とリグニン成分の複合体を得、次いで該複合体を酸加水分解処理してキシロオリゴ糖混合物を得、得られるキシロオリゴ糖混合物から、１分子中に少なくとも１つ以上のウロン酸残基を側鎖として有するキシロオリゴ糖を分離して得たもの」であること特徴とする請求項１または請求項２に記載の保湿剤。
【請求項４】
ウロン酸がグルクロン酸もしくは４−Ｏ−メチル−グルクロン酸であることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれかに記載の保湿剤。
【請求項５】
請求項１〜４に記載の保湿用組成物を含有することを特徴とする皮膚外用剤。
【請求項６】
酸性キシロオリゴ糖を０．００１〜３０質量％を含有することを特徴とする請求項５に記載の皮膚外用剤。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、医薬品、医薬部外品、化粧品などの皮膚外用剤に使用するための保湿剤に関する。
【背景技術】
【０００２】
皮膚は、そのバリア機能により外界の刺激から生体を守る最大の臓器と言われている。また、アミノ酸類、ピロリドンカルボン酸、乳酸、尿素、クエン酸塩などの自然保湿因子が皮膚表面の角質層で水分を結合し、皮膚の柔軟性を保っている。一般に、乾燥・紫外線等の外的要因や加齢による老化やストレス等の内的要因による皮膚の角質水分量の減少が、皮膚バリア能の低下をもたらし、更に、ドライスキン、肌荒れ、アトピー性皮膚炎等を引き起こすことが知られている。従って、化粧品分野や皮膚科領域においては、角質水分量を維持する保湿剤の開発が不可欠とされている。
【０００３】
保湿剤の例としては、例えば、アミノ酸及び／又はその塩（特許文献１参照）、グリセリンなどの多価アルコール類（特許文献２参照）、ヒアルロン酸及び／又はその塩（特許文献３参照）、コンドロイチン硫酸及び／又はその塩（特許文献４参照）、コラーゲン類などのモイスチャー因子（特許文献５参照）、ホホバ油（特許文献６参照）、オリーブ油（特許文献７参照）、スクワラン等の天然油脂に代表されるエモリエント因子（特許文献８参照）、コラーゲン類と単糖類又はコラーゲン類とオリゴ糖類の併用（特許文献９参照）等が知られているが、長時間使用した場合の皮膚への刺激が懸念されたり、効果の持続性、および安定性の面で十分であるとはいえない。従って、人体に対する安全性が高く、優れた効果をもつ保湿用組成物が望まれている。
【特許文献１】特開２００２−３２７１６８号公報
【特許文献２】特開平８−２５９４３３号公報
【特許文献３】特開２００３−２３８３８５号公報
【特許文献４】特開２００２−１４５７５３号公報
【特許文献５】特開２００２−１４５７５３号公報
【特許文献６】特開２００２−４７１３２号公報
【特許文献７】特開２００３−２７７２６１号公報
【特許文献８】特開平９−１７６０５７号公報
【特許文献９】特開２００２−３４８２４８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の課題は、人体に対する安全性が高く、優れた効果をもつ保湿剤及び該保湿剤を含有する皮膚外用剤を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明者らは、前記課題を解決する為、鋭意研究した結果、下記（１）〜（６）の本発明に到達した。
（１）  分子中にウロン酸残基を有する酸性キシロオリゴ糖を有功成分とする保湿剤。
（２）  該酸性キシロオリゴ糖はキシロースの重合度が異なるオリゴ糖の混合組成物であり、キシロースの平均重合度が２．０〜１５．０であることを特徴とする（１）に記載の保湿剤。
（３）  前記酸性キシロオリゴ糖が、「リグノセルロース材料を酵素的及び／又は物理化学的に処理してキシロオリゴ糖成分とリグニン成分の複合体を得、次いで該複合体を酸加水分解処理してキシロオリゴ糖混合物を得、得られるキシロオリゴ糖混合物から、１分子中に少なくとも１つ以上のウロン酸残基を側鎖として有するキシロオリゴ糖を分離して得たもの」であること特徴とする（１）または（２）に記載の保湿剤。
（４）  ウロン酸がグルクロン酸もしくは４−Ｏ−メチル−グルクロン酸であることを特徴とする（１）〜（３）のいずれかに記載の保湿剤。
（５）  上記（１）〜（４）に記載の保湿用組成物を含有することを特徴とする皮膚外用剤。
（６）  酸性キシロオリゴ糖を０．００１〜３０質量％を含有することを特徴とする（５）に記載の皮膚外用剤。
【発明の効果】
【０００６】
本発明により、人体に対する安全性が高く、優れた効果をもつ保湿剤及び該保湿剤を含有する皮膚外用剤が提供される。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
以下、本発明の構成について詳述するが、本発明はこれにより限定されるものではない。本発明の保湿剤は、酸性キシロオリゴ糖を有効成分とする。キシロオリゴ糖とは、キシロースの2量体であるキシロビオース、3量体であるキシロトリオース、あるいは4量体〜20量体程度のキシロースの重合体を言う。本発明で使用する酸性キシロオリゴ糖とは、キシロオリゴ糖1分子中に少なくとも1つ以上のウロン酸残基を有するものを言う。
また、キシロースの重合度が異なるオリゴ糖の混合組成物であっても良い。一般的には、天然物から製造するために、このような組成物として得られることが多く、以下、主として酸性キシロオリゴ糖組成物について説明する。
該組成物は、平均重合度で示す数値は正規分布あるいは他の分布をとる酸性キシロオリゴ糖のキシロース鎖長の平均値で、2.0〜15.0が好ましく、2.0〜11.0がより好ましい。キシロース鎖長の上限と下限との差は20以下が好ましく、10以下がより好ましい。ウロン酸は天然では、ペクチン、ペクチン酸、アルギン酸、ヒアルロン酸、ヘパリン、コンドロイチン硫酸、デルタマン硫酸等の種々の生理活性を持つ多糖の構成成分として知られている。本発明におけるウロン酸としては特に限定されないが、グルクロン酸もしくは4-O-メチル-グルクロン酸が好ましい。
上記のような酸性キシロオリゴ糖組成物を得ることが出来れば、その製法は特に限定されないが、（1）木材からキシランを抽出し、それを酵素的に分解する方法（セルラーゼ研究会発行、セルラーゼ研究会報第16巻、2001年6月14日発行、ｐ17−26）と、（2）リグノセルロース材料を酵素的及び／又は物理化学的に処理してキシロオリゴ糖成分とリグニン成分の複合体を得、次いで該複合体を酸加水分解処理してキシロオリゴ糖混合物を得、得られるキシロオリゴ糖混合物から、1分子中に少なくとも1つ以上のウロン酸残基を側鎖として有するキシロオリゴ糖を分離する方法が挙げられる。
特に、（2）の方法が5〜10量体のように比較的高い重合度のものを大量に安価に製造することが可能である点で好ましく、以下にその概要を示す。
【０００８】
酸性オリゴ糖組成物は、化学パルプ由来のリグノセルロース材料を原料とし、加水分解工程、濃縮工程、希酸処理工程、精製工程を経て得ることができる。加水分解工程では、希酸処理、高温高圧の水蒸気（蒸煮・爆砕）処理もしくは、ヘミセルラーゼによってリグノセルロース中のキシランを選択的に加水分解し、キシロオリゴ糖とリグニンからなる高分子量の複合体を中間体として得る。濃縮工程では逆浸透膜等により、キシロオリゴ糖−リグニン様物質複合体が濃縮され、低重合度のオリゴ糖や低分子の夾雑物などを除去することができる。濃縮工程は逆浸透膜を用いることが好ましいが、限外濾過膜、塩析、透析などでも可能である。得られた濃縮液の希酸処理工程により、複合体からリグニン様物質が遊離し、酸性キシロオリゴ糖と中性キシロオリゴ糖を含む希酸処理液を得ることができる。この時、複合体から切り離されたリグニン様物質は酸性下で縮合し沈殿するのでセラミックフィルターや濾紙などを用いた濾過等により除去することができる。希酸処理工程では、酸による加水分解を用いることが好ましいが、リグニン分解酵素などを用いた酵素分解などでも可能である。
【０００９】
精製工程は、限外濾過工程、脱色工程、吸着工程からなる。一部のリグニン様物質は可溶性高分子として溶液中に残存するが、限外濾過工程で除去され、着色物質等の夾雑物は活性炭を用いた脱色工程によってそのほとんどが取り除かれる。限外濾過工程は限外濾過膜を用いることが好ましいが、逆浸透膜、塩析、透析などでも可能である。こうして得られた糖液中には酸性キシロオリゴ糖と中性キシロオリゴ糖が溶解している。イオン交換樹脂を用いた吸着工程により、この糖液から酸性キシロオリゴ糖のみを取り出すことができる。糖液をまず強陽イオン交換樹脂にて処理し、糖液中の金属イオンを除去する。ついで強陰イオン交換樹脂を用いて糖液中の硫酸イオンなどを除去する。この工程では、硫酸イオンの除去と同時に弱酸である有機酸の一部と着色成分の除去も同時に行っている。強陰イオン交換樹脂で処理された糖液はもう一度強陽イオン交換樹脂で処理し更に金属イオンを除去する。最後に弱陰イオン交換樹脂で処理し、酸性キシロオリゴ糖を樹脂に吸着させる。
樹脂に吸着した酸性オリゴ糖を、低濃度の塩（NaCl、CaCl2、KCl、MgCl2など）によって溶出させることにより、夾雑物を含まない酸性キシロオリゴ糖溶液を得ることができる。この溶液を、例えば、スプレードライや凍結乾燥処理により、白色の酸性キシロオリゴ糖組成物の粉末を得ることができる。
【００１０】
化学パルプ由来のリグノセルロースを原料とし、キシロオリゴ糖とリグニンからなる高分子量の複合体を中間体とした酸性キシロオリゴ糖組成物の上記製造法のメリットは、経済性とキシロースの平均重合度の高い酸性キシロオリゴ糖組成物が容易に得られる点にある。平均重合度は、例えば、希酸処理条件を調節するか、再度ヘミセルラーゼで処理することによって変えることが可能である。また、弱陰イオン交換樹脂溶出時に用いる溶出液の塩濃度を変化させることによって、1分子あたりに結合するウロン酸残基の数が異なる酸性キシロオリゴ糖組成物を得ることもできる。さらに、適当なキシラナーゼ、ヘミセルラーゼを作用させることによってウロン酸結合部位が末端に限定された酸性キシロオリゴ糖組成物を得ることも可能である。
【００１１】
上記方法により得られた酸性キシロオリゴ糖組成物は、水、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、1,3-ブチレングリコール及びグリセリン等の多価アルコール、エタノール等の低級アルコール類、又はそれらの混合溶媒に溶解したり、又は、スプレードライヤーで乾燥し紛体に加工後、保湿剤として用いることができる。また、外用用途に支障のない材質を用いてマイクロカプセル化したりリポソームに内含させたものを保湿剤として用いることができる。
【００１２】
本発明で言う皮膚外用剤は、医薬品、医薬部外品、化粧品（クリーム、ローション等）である。
本発明の皮膚外用剤は、例えば、抗炎症剤やステロイド剤のような外用剤において、その薬効に保湿作用が好ましい作用を及ぼすような場合に保湿の目的で本発明の保湿剤を含有させたものを例示することができる。
本発明の保湿剤の効果を発揮するための好ましい含有量は、皮膚外用剤中で酸性キシロオリゴ糖が０．０１〜３０質量％であり、更に好ましくは０．０５〜５質量％である。
本発明の保湿用組成物には、通常皮膚外用剤で使用される任意成分を含有することが出来る。かかる任意成分としては、例えば、ワセリンやマイクロクリスタリンワックス等のような炭化水素類、ホホバ油やゲイロウ等のエステル類、牛脂、オリーブ油等のトリグリセライド類、セタノール、オレイルアルコール等の高級アルコール類、ステアリン酸、オレイン酸等の脂肪酸、グリセリンや１，３−ブタンジオール等の多価アルコール類、非イオン界面活性剤、アニオン界面活性剤、カチオン界面活性剤、両性界面活性剤、エタノール、カーボポール等の増粘剤、防腐剤、紫外線吸収剤、抗酸化剤、色素、粉体類等が好ましく例示できる。本発明の保湿剤と任意成分とを常法に従って処理することにより、本発明の皮膚外用剤を製造することができる。
【実施例】
【００１３】
以下、本発明を実施例により詳細に説明するが、本発明はこれにより限定されるものではない。まず、各測定法の概要、本発明で有効成分として含有させた酸性キシロオリゴ糖（ＵＸ10、ＵＸ5、ＵＸ2）の調製例1〜3を示す。
【００１４】
＜測定法の概要＞
(1) 全糖量の定量：
全糖量は検量線をＤ−キシロース（和光純薬工業（株）製）を用いて作製し、フェノール硫酸法（還元糖の定量法、学会出版センター発行）にて定量した。
(2) 還元糖量の定量：
還元糖量は検量線をＤ−キシロース（和光純薬工業（株）製）を用いて作製、ソモジ−ネルソン法（還元糖の定量法、学会出版センター発行）にて定量した。
(3) ウロン酸量の定量：
ウロン酸は検量線をＤ−グルクロン酸（和光純薬工業（株）製）を用いて作製、カルバゾール硫酸法（還元糖の定量法、学会出版センター発行）にて定量した。
(4) 平均重合度の決定法：
サンプル糖液を50℃に保ち15000ｒｐｍにて15分遠心分離し不溶物を除去し上清液の全糖量を還元糖量（共にキシロース換算）で割って平均重合度を求めた。
(5) 酸性キシロオリゴ糖の分析方法：
オリゴ糖鎖の分布はイオンクロマトグラフ（ダイオネクス社製、分析用カラム：Ｃａｒｂｏ  Ｐａｃ  ＰＡ−10）を用いて分析した。分離溶媒には100ｍＭ  ＮａＯＨ溶液を用い、溶出溶媒には前述の分離溶媒に酢酸ナトリウムを500ｍＭとなるように添加し、溶液比で、分離溶媒：溶出溶媒＝10：0〜4：6となるような直線勾配を組み分離した。得られたクロマトグラムより、キシロース鎖長の上限と下限との差を求めた。
(6) オリゴ糖1分子あたりのウロン酸残基数の決定法
サンプル糖液を50℃に保ち15000ｒｐｍにて15分遠心分離し不溶物を除去し上清液のウロン酸量（Ｄ−グルクロン酸換算）を還元糖量（キシロース換算）で割ってオリゴ糖1分子あたりのウロン酸残基数を求めた。
(7) 酵素力価の定義：
酵素として用いたキシラナーゼの活性測定にはカバキシラン（シグマ社製）を用いた。酵素力価の定義はキシラナーゼがキシランを分解することで得られる還元糖の還元力をＤＮＳ法（還元糖の定量法、学会出版センター発行）を用いて測定し、1分間に1マイクロモルのキシロースに相当する還元力を生成させる酵素量を1ユニットとした。
【００１５】
＜調製例：酸性キシロオリゴ糖の調製例＞
＜調製例1＞
混合広葉樹チップ（国内産広葉樹70％、ユーカリ30％）を原料として、クラフト蒸解及び酸素脱リグニン工程により、酸素脱リグニンパルプスラリー（カッパー価9．6、パルプ粘度25．1ｃｐｓ）を得た。スラリーからパルプを濾別、洗浄した後、パルプ濃度10％、ｐＨ８に調製したパルプスラリーを用いて以下のキシラナーゼによる酵素処理を行った。
バチルスｓｐ.Ｓ−2113株（独立行政法人産業技術総合研究所特許生物寄託センター、寄託菌株FERM BP-5264）の生産するキシラナーゼを1単位／パルプｇとなるように添加した後、60℃で120分間処理した。その後、濾過によりパルプ残渣を除去し、酵素処理液1050Ｌを得た。
次に、得られた酵素処理液を濃縮工程、希酸処理工程、精製工程の順に供した。濃縮工程では、逆浸透膜（日東電工（株）製、RO NTR-7410）を用いて濃縮液（40倍濃縮）を調製した。希酸処理工程では、得られた濃縮液のｐＨを3．5に調製した後、121℃で60分間加熱処理し、リグニンなどの高分子夾雑物の沈殿を形成させた。さらに、この沈殿をセラミックフィルター濾過で取り除くことにより、希酸処理溶液を得た。
精製工程では、限外濾過・脱色工程、吸着工程の順に供した。限外濾過・脱色工程では、希酸処理溶液を限外濾過膜（オスモニクス社製、分画分子量８000）を通過させた後、活性炭（和光純薬（株）製）770ｇの添加及びセラミックフィルター濾過により脱色処理液を得た。吸着工程では、脱色処理液を強陽イオン交換樹脂（三菱化学（株）製ＰＫ21８）、強陰イオン交換樹脂（三菱化学（株）製ＰＡ40８）、強陽イオン交換樹脂（三菱化学（株）製ＰＫ21８）各100ｋｇを充填したカラムに順次通過させた後、弱陰イオン交換樹脂（三菱化学（株）製ＷＡ30）100ｋｇを充填したカラムに供した。この弱陰イオン交換樹脂充填カラムから75ｍＭ NaCl溶液によって溶出した溶液をスプレードライ処理することによって、酸性キシロオリゴ糖の粉末（全糖量353ｇ、回収率13．1％）を得た。以下、この酸性キシロオリゴ糖をＵＸ10とする。前述の測定方法により、ＵＸ10は平均重合度10．3、キシロース鎖長の上限と下限との差は10、酸性キシロオリゴ糖1分子あたりウロン酸残基を1つ含む糖組成化合物であった。
【００１６】
＜調製例2＞
調製例1と同様にして得られた希酸処理液1160ｍｌに、スミチームＸ（新日本化学工業（株）製のキシラナーゼ）2８ｍｇを添加し、40℃で20時間反応させた。加熱処理（70℃、1時間）により酵素を失活させた後、スミチームＸ処理液を調製例1と同様の精製工程を経て、酸性キシロオリゴ糖粉末（全糖量21．3ｇ、回収率22．2％）を得た。以下、この酸性キシロオリゴ糖をＵＸ5とする。前述の測定方法により、ＵＸ5は平均重合度4．８、キシロース鎖長の上限と下限との差は9、酸性キシロオリゴ糖1分子あたりウロン酸残基を1つ含む糖組成化合物であった。
【００１７】
＜調製例3＞
調製例1より得られたＵＸ10の10％水溶液100ｍｌに、スミチームＸ（新日本化学工業（株）製のキシラナーゼ）50ｍｇを添加し、60℃、20時間反応後、弱アニオン交換樹脂（ＷＡ30）10ｇを充填したカラムに供した。カラムを水洗した後、75ｍＭ NaCl溶液によって溶出した溶液を凍結乾燥することによって、酸性キシロオリゴ糖粉末（全糖量2．1ｇ、回収率21％）を得た。以下、この酸性キシロオリゴ糖をＵＸ2とする。前述の測定方法により、ＵＸ2は平均重合度2．3、キシロース鎖長の上限と下限との差は2、酸性キシロオリゴ糖1分子あたりウロン酸残基を1つ含む糖組成化合物であった。
【００１８】
次に、こうして得られた各種の酸性キシロオリゴ糖について、本発明の効果を確認するため、以下の試験を行なった。
【００１９】
＜実施例１〜３及び比較例１＞
本発明の酸性キシロオリゴ糖を使ってクリームを作製し、当該クリームを塗付する前後における皮膚コンダクタンスの変化を測定した。 
＜クリームの作製＞
表１に示す成分分量に従って調製した。詳細には、まず（１）〜（４）、および（１２）を混合後加熱して７５℃とし、水相とする。これとは別に（５）〜（１１）を混合し、加熱溶解して７５℃とした油相を、先の水相に加え、ホモミキサーで均一に乳化し、油中水型の実施例１〜３のクリームを得た。また、同様にして、（１）〜（３）の入っていないクリームを作成し、比較例１とした。尚、本実施例及び比較例における配合量の値はすべて質量％である。
【００２０】
＜実施例４〜６及び比較例２＞
＜皮膚コンダクタンスの測定＞
上記で得られた実施例１、２、３及び比較例１のクリームを用いて、皮膚コンダクタンスを測定し、それぞれ実施例４、５、６及び比較例２を得た。すなわち、健常人１０名を被験者とし、右上腕屈側部に、実施例のクリームと比較例のクリームをそれぞれ塗布し、塗布直後から３０分後、６０分後、１２０分後における角質層の水分含有量を皮膚コンダクタンスメーター（ＩＢＳ社製）にて測定した。結果を表２に示す（各測定値：３回の測定値の平均値、比較例との有意差判定：Dunnetの多重比較検定）。
実施例１〜３のクリームを用いた場合、比較例１のクリームを用いた場合に比べ、塗布後から３０分、６０分、１２０分の皮膚コンダクタンスが有意に高かった。これより、酸性キシロオリゴ糖は良好な水分保持能を有することが分かる。
【００２１】
＜実施例４＞
＜安定性試験＞
60質量％の酸性キシロオリゴ糖（ＵＸ2、ＵＸ5、ＵＸ10）水溶液を調製後、室温で保存した。調製直後、及び、1ヶ月保存後の酸性キシロオリゴ糖水溶液をイオンクロマトグラムで分析した。1ケ月保存後のサンプルのクロマトグラムのパターンは、調製直後のサンプルと比較して変化はなかった。又、クロマトグラムの各ピークの面積の差は、1ケ月保存後のサンプルと調製直後のサンプルの間で、5％未満であった。
以上の測定結果について、下記の表１および表２に記載した。
【００２２】
【表１】
2005187388.tif 000002
【００２３】
【表２】
2005187388.tif 000003
表中で＊印は、ｐ値が０．０５以下で有意差があるもの。
【産業上の利用可能性】
【００２４】
本発明により人体に対する安全性が高く、優れた効果をもつ保湿用組成物及び該組成物を含有する皮膚外用剤が提供される。