(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
キトサンの誘導体としての部分ミリストイル化キトサンピロリドンカルボン酸塩、キトサン乳酸塩、又はカルボキシメチルキトサンと、無機系酸化物としてのシリカ又は酸化亜鉛とからなることを特徴とするキトサン系複合体。
【請求項２】
前記シリカ又は酸化亜鉛が、平均粒子径０．５μｍ以下の微粒子状である請求項１記載のキトサン系複合体。
【請求項３】
前記部分ミリストイル化キトサンピロリドンカルボン酸塩、キトサン乳酸塩、又はカルボキシメチルキトサンが、アミノ基含有率２０〜１００％を示す請求項１又は２に記載のキトサン系複合体。
【請求項４】
前記部分ミリストイル化キトサンピロリドンカルボン酸塩、キトサン乳酸塩、又はカルボキシメチルキトサンの平均分子量が１０００〜５００００００である請求項１乃至３のいずれかに記載のキトサン系複合体。
【請求項５】
キトサンの誘導体としての部分ミリストイル化キトサンピロリドンカルボン酸塩、キトサン乳酸塩、又はカルボキシメチルキトサンと、無機物の酸化ゾルとしてのシリカ又は酸化亜鉛のゾルとからなることを特徴とするキトサン系複合体。
【請求項６】
キトサンの誘導体としての部分ミリストイル化キトサンピロリドンカルボン酸塩、キトサン乳酸塩、又はカルボキシメチルキトサンと、無機物の酸化ゾルとしてのシリカ又は酸化亜鉛のゾルとを、親水性溶媒中で混合させて製造することを特徴とするキトサン系複合体の製造方法。
【請求項７】
請求項１乃至５のいずれかに記載のキトサン系複合体を含有することを特徴とする皮膚外用剤。
【請求項８】
請求項１乃至５のいずれかに記載のキトサン系複合体を含有することを特徴とする化粧料。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、キトサンの誘導体と無機物とを、水素結合やイオン結合等で複合化させた、キトサン系複合体と、その複合体の製造方法、並びにそのキトサン系複合体を配合する皮膚外用剤及び化粧料に関する。
【背景技術】
【０００２】
周知のように、キチンは甲殻類や糸状菌から得られる物質であり、またキトサンはこのキチンを脱アセチル化した物質であり、このキチン、キトサン、又はこれらの誘導体は、皮膚修復効果、抗菌性・防黴性、人工皮膚、保湿性等の種々の効能や機能、生理活性作用を有することから、化粧品原料や機能性食品素材として実用化されており、またこれ以外の種々の技術分野でも開発、研究がなされている。しかし、これらのキチン、キトサン、又はこれらの誘導体は、生体に対する作用性や親和性の点で十分ではない。
【０００３】
すなわち、抗菌性や生体修復作用等の生理効果は、キチンやキトサン、又はこれらの誘導体の主に荷電アミノ基に由来するが、生体中に存在する蛋白質によるポリイオンコンプレックス形成により、活性が低下し、或いは生体中に存在するグルコース等の単糖類のメイラード反応による変性が起こる場合があり、安定性、持続性や実際の生体に対する作用性の点で問題が生じていた。
【０００４】
そこで、このような問題点に鑑み、生体中の蛋白質等とのポリイオンコンプレックスを形成させないよう、別の物質をキチン、キトサン、又はこれらの誘導体にコンプレックスを形成させて複合化させるような研究がなされている。たとえばケイ素は生体中の成長に関連した部位に多く見られ、生体と適合性が高く、下記非特許文献１に示すように、生体適合性複合体への応用研究も検討されている。
【非特許文献１】機能材料 1984 年 9月号
【０００５】
このようなケイ素との複合化の観点から、多量体シリコンアルコキシドをケイ素原料としてキトサンと反応させることにより複合体を製造する下記特許文献１のような出願もされているが、効能・機能、生理活性作用に重要なアミノ基と強い反応が起こり、生理活性効果等が減少するという問題がある。
【特許文献１】特公平7-64953 号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、このような従来の問題を解決するためになされたもので、安定性、持続性が高く、しかも実際の生体に対する作用性を高めたキトサン系複合体及びその複合体を含有する皮膚外用剤や化粧料を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明者等は、このような課題を解決すべく鋭意研究したところ、キトサンの誘導体と、無機酸化物とを複合化させることにより、キトサンの誘導体の安定性、持続性が高まり、上記問題点が解決されることを見出し、本発明を完成するに至った。
【０００８】
すなわち、請求項１記載の発明は、キトサン系複合体に係る発明であり、キトサンの誘導体としての部分ミリストイル化キトサンピロリドンカルボン酸塩、キトサン乳酸塩、又はカルボキシメチルキトサンと、無機系酸化物としてのシリカ又は酸化亜鉛とからなることを特徴とする。
【０００９】
さらに請求項２記載の発明は、請求項１記載のキトサン系複合体において、シリカ又は酸化亜鉛が、平均粒子径０．５μｍ以下の微粒子状であることを特徴とする。さらに請求項３記載の発明は、請求項１又は２記載のキトサン系複合体において、キトサンの誘導体が、アミノ基含有率２０〜１００％を示すことを特徴とする。
【００１０】
さらに請求項４記載の発明は、請求項１乃至３のいずれかに記載のキトサン系複合体において、キトサンの誘導体の平均分子量が１０００〜５００００００であることを特徴とする。
【００１１】
さらに請求項５記載の発明は、キトサンの誘導体としての部分ミリストイル化キトサンピロリドンカルボン酸塩、キトサン乳酸塩、又はカルボキシメチルキトサンと、無機物の酸化ゾルとしてのシリカ又は酸化亜鉛のゾルとからなることを特徴とする。さらにキトサン系複合体の製造方法に係る請求項６記載の発明は、キトサンの誘導体としての部分ミリストイル化キトサンピロリドンカルボン酸塩、キトサン乳酸塩、又はカルボキシメチルキトサンと、無機物の酸化ゾルとしてのシリカ又は酸化亜鉛のゾルとを、親水性溶媒中で混合させて製造することを特徴とする。
【００１２】
さらに皮膚外用剤に係る請求項７記載の発明は、請求項１乃至５のいずれかに記載のキトサン系複合体を含有することを特徴とする。さらに化粧料に係る請求項８記載の発明は、請求項１乃至５のいずれかに記載のキトサン系複合体を含有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、上述のように、キトサンの誘導体を無機系酸化物と複合化させることにより、生体中に存在する蛋白質や単糖類による効能低下を抑制させることができ、それによって、熱安定性、メイラード反応抑制効果が得られる等、安定性・持続性や実際の生体に対する作用性を高めたキトサン系複合体、及び皮膚外用剤、化粧料を提供することが可能となった。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
本発明の複合体に含まれる無機系酸化物としては、シリカ、酸化亜鉛が用いられる。複合化させる無機系酸化物は、たとえばコロイダルシリカ、コロイダル酸化亜鉛等の微粒子酸化ゾルを用いるのが望ましい。酸化ゾル中の平均粒子径は１〜５００ｎｍであることが望ましい。
【００１５】
本発明の複合体に含まれるキトサンの誘導体としては、上記無機系酸化物と水素結合やイオン結合等で複合化させる観点から、上述のように平均分子量１０００〜５００００００のものを用いるのが好ましい。この場合の平均分子量は、たとえばデータモジュールＧＰＣ用カートリッジを連結させたＧＰＣ−ＨＰＬＣ〔ゲル濾過クロマトグラフィーカラム：東ソー（株）製ＴＳＫ−ｇｅｌ−Ｇ3000ＷＸＬ＋ＴＳＫ−ｇｅｌ−Ｇ2500ＰＷＸＬ、溶媒：０．4Ｍ酢酸−酢酸Ｎａ緩衝液（ｐＨ＝４．８）〕分析により分子量分布を明らかにすることによって測定される。分子量スタンダードとしては、キトサンオリゴ糖（分子量：413,1006）、デキストラン硫酸塩（分子量：5000、8000）及びプルラン分子量スタンダードが用いられる。また、粘度測定法等からも平均分子量を求めることが可能である。
【００１６】
また、キトサンの誘導体としては、アミノ基含有率２０〜１００％を示すものを用いるのが好ましい。キトサンは、天然多糖であるキチンの高脱アセチル化物であり、脱アセチル化度５０〜１００％を示す脱アセチル化キチンを元に誘導体を合成するのが好ましい。
【００１７】
キトサンの誘導体としては、キトサン乳酸塩、カルボキシメチルキトサンを使用する。
【００１８】
又、炭素数４〜２０のアシル基等の脂肪酸基を０．１〜５０．０％部分導入したようなものも用いられる。アミノ基や水酸基に炭素数４〜２０の脂肪酸基を０．１〜５０．０％部分導入した物質は無機系酸化物や無機酸塩との複合化作用がさらに高まるため好ましい。この観点からは、炭素数８〜２０の脂肪酸基を部分導入したものがより好ましい。具体的には部分ミリストイル化キトサンピロリドンカルボン酸塩（製品名ＰＭ−キトサン：ピアス株式会社）を使用する。
【００１９】
ここで、「部分導入」とは構成単糖１残基当たりにアシル基等の脂肪酸基がどの程度導入されているかを示すもので、「脂肪酸基を０．１〜５０．０％部分導入した」とは、キトサンの場合、構成単糖であるヘキソサミン１０００残基に、脂肪酸基が１〜５００個導入されていることを意味する。このように炭素数４〜２０のアシル基等の脂肪酸基が部分導入されたキトサンの誘導体は、両親媒性を示すものである。
【００２０】
無機系酸化物と、キトサンの誘導体との共存比は、特に限定されないが、キトサンの誘導体１００容量部に対して、無機系酸化物の容量比が１〜５０容量部であることが望ましい。
【００２１】
本発明のキトサン系複合体は、キトサン誘導体中のアミノ基やアセチル基と無機系酸化物の水酸基が相互作用して形成される。得られたキトサン複合体やその複合体のゾルは, 安定性と機能性が高まることから、イオンコンプレックス形成性は低く、効能、機能とその持続性を向上させながらアミノ基を保護している。また本発明のキトサン複合体ゾルは親水溶媒で安定性が高く、凍結や温度変化による凝集や分離は起こりにくい。
【００２２】
本発明の複合体を含有する皮膚外用剤や化粧料は、保湿柔軟性、抗菌性、皮膚修復効果、抗老化、抗シワ等の機能効果を効果的に発現することができる。また、皮膚外用剤の形態に応じ、上記必須成分以外に化粧料や外用剤で一般的に用いられる成分を本発明の効果を阻害しない範囲で配合できる。たとえばブチレングリコール、ジプロピレングリコール、グリセリン等の多価アルコール類、セタノール、ベヘニルアルコール等の高級アルコール類、流動パラフィン、スクワラン等の非極性油剤類、パルミチン酸イソプロピル、ミリスチン酸イソプロピル等のエステル系油剤類、小麦胚芽油やオリーブ油等の植物油類、トリメチルシロキシケイ酸、メチルフェニルポリシロキサン等のシリコン化合物類、パーフルオロポリエーテル等のフッ素化合物類が挙げられる。また、保湿柔軟化剤、抗酸化剤、収斂剤、美白剤、抗菌剤、抗炎症剤、紫外線吸収剤、紫外線散乱剤、ビタミン類、酵素等の医薬部外品原料規格、化粧品種別配合成分規格、化粧品原料基準、日本薬局方、食品添加物公定書規格等の成分等が挙げられる。
【００２３】
本発明の複合体を含有する皮膚外用剤や化粧料の剤型は問わず、ローション、乳液、パック、乳化ローション及びクリーム等の製剤形態で提供することができる。たとえばクリーム状のスキンケア剤、乳液状の化粧下地、乳化型マスカラやファンデーション等の製剤として提供することができる。
【００２４】
本発明における皮膚外用剤又は化粧料に対する組成物の配合量は、特に限定されるものではないが、外用剤等の全量中、乾燥固形物重量で0.0005〜５質量％が好ましい。0.0005質量％未満では本発明の効果が充分に得られない可能性があり、一方、５質量％を越えても、その増量に見合った効果の向上は認められないからである。この観点からは、0.001 〜３質量％がより好ましい。
【実施例】
【００２５】
以下、本発明の実施例について説明する。
【００２６】
（実施例１）
２％部分ミリストイル化キトサンピロリドンカルボン酸塩（平均分子量：約60万、60％エタノール含有）水溶液100gに30％コロイダルシリカ溶液（30％、イソプロパノール分散)3.3ｇを添加させ、有機合成器（東京理化器械製、PPV-3000）中で40℃、15時間、100rpmの攪拌反応により、分散質がナノサイズの半透明分散液を得た。この反応液を遠心処理(10000rpm 、20min)させることにより、複合化ゾル（平均粒子径：約250nm)を得た。得られた複合化ゾルをエバポレーターで濃縮し、凍結乾燥することにより白色粉末を得た。図１に示すようなFT−IR分析（反射型）より、アミドＩ（1660cm-1) 、アミドII（1580cm-1) の吸収ピークを示したが、部分ミリストイル化キトサンピロリドンカルボン酸塩に比べてピ−ク強度が顕著に低下した。さらにアミド基に起因する吸収ピーク（1573cm-1) が高波数側に約７cm-1シフトしていることから、荷電アミノ基とシリカの相互作用による複合化が確認された。
【００２７】
（実施例２）
２％キトサン乳酸塩 (平均分子量：約８万、60％エタノール含有）水溶液100gに30％コロイダルシリカ溶液（30％、イソプロパノール分散)2.0ｇを添加させ, 有機合成器（東京理化器械製, PPV-3000）中で40℃、12時間、100rpmの攪拌反応により分散質がナノサイズの半透明分散液を得た。この反応液を遠心処理(10000rpm 、20min ）させることにより、複合化ゾル（平均粒子径：約100nm)を得た。得られた複合化ゾルをエバポレーターで濃縮し、凍結乾燥することにより白色粉末を得た。FT−IR分析（反射型）分析より、アミドＩ（1660cm-1）、アミドII（1583cm-1）の吸収ピークを示したが、キトサン乳酸塩に比べてピ−ク強度が顕著に低下した。さらにアミド基に起因する吸収ピーク（1573cm-1) が高波数側に約10cm-1シフトしていることから、荷電アミノ基とシリカの相互作用による複合化が確認された。
【００２８】
（実施例３）
２％カルボキシメチルキトサン (平均分子量：約15万、50％エタノール含有）水溶液100gに30％コロイダル酸化亜鉛溶液（30％、イソプロパノール分散）3.3 ｇを添加させ、有機合成器（東京理化器械製, PPV-3000）中で40℃、10時間、100rpmの攪拌反応により分散質がナノサイズの半透明分散液を得た。この反応液を遠心処理（10000rpm、20min)させることにより、複合化ゾル（平均粒子径：約200nm)を得た。得られた複合化ゾルをエバポレーターで濃縮し、凍結乾燥することにより白色粉末を得た。FT−IR分析（反射型）分析より、アミドＩ（1660cm-1）、アミドII（1580cm-1）の吸収ピークを示したが、カルボキシメチルキトサンに比べてピ−ク強度が顕著に低下した。さらにアミド基に起因する吸収ピーク（1572cm-1）が高波数側に約８cm-1シフトしていることから、荷電アミノ基と酸化亜鉛の相互作用による複合化が確認された。
【００２９】
（実施例４）
実施例１と実施例２の複合化ゾルを45℃、25℃の条件下で２ヶ月、凍結解凍２回処理での経時変化を外観及び粒度分布から求めた。その結果、本発明の複合化ゾルの安定性は高く外観及び粒度分布の変化は認められなかった。
【００３０】
（比較例１）
実施例１と同様の方法で、キトサン誘導体に代えてヒアルロン酸、コラーゲンを反応させたものは、すべての系で凝集・分離が認められ安定な複合化ゾルは形成されなかった。      
【００３１】
（実施例５）
本実施例では、メイラード反応の抑制作用について検討した。メイラード反応とはアミノ基とグルコースのような還元糖のアルデヒド化して褐色化する非酵素的反応である。実施例３記載の複合体の１％水溶液100ml に500mg のグルコースを添加して80℃、２時間処理による褐色化を420nm の吸光度変化を指標にして求めた。その結果、複合化していない場合は吸光度が0.05から0.45に上昇し、顕著な褐色変化が見られるのに対して、実施例３記載の複合体溶液は褐色変化がほとんど認められない。アミノ基が複合化により保護されることから、キトサン誘導体の機能性を低下させるメイラード反応が抑制されるためと考えられる。
【００３２】
（実施例６）
抗菌性評価について検討した。抗菌性効果は実施例１、３の複合化ゾルを生理食塩水で希釈（10倍）し、抗菌剤に対して抵抗性の高いＭＲＳＡ（メチシリン耐性黄色ブドウ球菌）を接種させ生菌数の経時的変化から求めた。複合化していない場合は、90分後で死滅したのに対して、複合化ゾルは60分で死滅したことからＭＲＳＡに対する抗菌性が向上した。又、複合化していない場合は生体タンパク質（ＢＳＡ、皮膚由来ケラチン）の共存による抗菌性低下が認められたのに対して、複合化ゾルは抗菌性低下が見られなかった。
【００３３】
（実施例７）
活性酸素の中でも細胞障害性やＤＮＡ損傷作用の強いヒドロキシラジカル消去作用について検討した。反応組成は40ｍM リン酸緩衝液(pH7.2)、0.26ｍM アスコルビン酸、0.15ｍM Fe EDTA 、0.6 ｍM 過酸化水素、２ｍM サリチル酸と実施例１、２のハイブリッドゾルを精製水で希釈（50倍) した液を含有させ、全量を400ml とし、アスコルビン酸−過酸化水素系によりヒドロキシラジカルを発生させた。25℃で90分間保温後、水酸化されたサリチル酸を誘導体化させ、510nm の吸光度からラジカルの検出を行った。コントロールはサンプルの代わりに精製水を添加し、ブランクはアスコルビン酸、 Fe EDTA、過酸化水素を除いた溶液を利用した。その結果、実施例２、３の複合化ゾルのヒドロキシラジカル消去率はそれぞれ31％、39％を示し、優れた消去効果を有していた。
【００３４】
（実施例８）
ローション１                                      （重量％）
(1) エタノール                                           5.0
(2) ブチレングリコール                                   3.0
(3) グリセリン                                           3.0
(4) メチルパラベン                                       0.2
(5) 実施例１の複合体                                     0.2
(6) 精製水                                              残量
【００３５】
（実施例９）
ローション２                                      （重量％）
(1) エタノール                                           5.0
(2) ブチレングリコール                                   3.0
(3) グリセリン                                           3.0
(4) メチルパラベン                                       0.2
(5) 実施例３の複合体                                     0.2
(6) 精製水                                              残量
【００３６】
（比較例１）
ローション３                                      （重量％）
(1) エタノール                                           5.0
(2) ブチレングリコール                                   3.0
(3) グリセリン                                           3.0
(4) メチルパラベン                                       0.2
(5) キトサン乳酸塩（平均分子量：約10万)                  0.2
(6) 精製水                                              残量
【００３７】
（比較例２）
ローション４                                       (重量％）
(1) エタノール                                           5.0
(2) ブチレングリコール                                   3.0
(3) グリセリン                                           3.0
(4) メチルパラベン                                       0.2
(5) ヒアルロン酸（平均分子量：約50万)                    0.2
(6) 精製水                                              残量
【００３８】
（比較例３）
ローション５                                      （重量％) 
(1) エタノール                                           5.0
(2) ブチレングリコール                                   3.0
(3) グリセリン                                           3.0
(4) メチルパラベン                                       0.2
(5) 精製水                                              残量
【００３９】
（試験例１）
皮膚の粘弾性改善及びシワ改善作用についての試験を行った。男女12人（平均年齢：38.5才）の前腕外側部にローションをサーキット方式で６週間塗布（２回／日）した。測定の際は、水洗後 22 ℃湿度50％の環境下に20分順応させてから測定した。皮膚粘弾性はキュートメーター（Ｃ・Ｋ社）、角層水分量はSKIKON-200EX（アイ・ビイ・エス社製）を利用して求めた。さらに評価部位のレプリカを採取後、ハロゲンランプ照射で生じる影をCCD カメラ（キーエンス社製）に取り込み、画像解析により、シワの平均深さを求めた。結果を表１に示す。
【００４０】
【表１】
0004559764.tif 000002
表１において、皮膚粘弾性の項目の◎は向上率が20％以上であることを示し、○は向上率が10〜20％であることを示し、△は向上率が５〜10％であることを示し、×は向上作用が認められなかったことを示す。また、角層水分量の項目の◎は向上率が40％以上であることを示し、○は向上率が20〜40％であることを示し、△は向上率が10〜20％であることを示し、×は向上作用が認められなかったことを示す。さらに、シワ改善の項目の◎はシワの平均深さが30％以上浅くなることを示し、○はシワの平均深さが20〜30％浅くなることを示し、△はシワの平均深さが10〜20％浅くなることを示し、×は改善作用が認められなかったことを示す。
【００４１】
表１から明らかなように、実施例８、９では、比較例１〜３に比べて皮膚粘弾性、皮膚水分量、シワ改善作用が優れていることが判った。
【００４２】
次に処方例を示す。
〔処方例１〕  スキンケアクリーム                      （重量％）
(1) セタノール                                            5.0 
(2) ミリスチン酸プロピル                                  3.0 
(3) スクワラン                                           10.0 
(4) ＰＯＥモノステアリン酸ソルビタン                      3.5 
(5) 実施例２の複合体                                      0.5 
(6) グリセリン                                            5.0 
(7) プロピレングリコール                                  3.0 
(8) メチルパラベン                                        0.1 
(9) 精製水                                                残量
【００４３】
加熱処理した(5) 〜(9) の水相組成にハ゜ート(1)〜(4) を加熱溶解させたものを添加しホモミキサー処理(7000rpm, 1min）による乳化によりO/Ｗ型クリームを調製した。
【００４４】
〔処方例２〕  乳化ローション                          （重量％）
(1) 流動パラフィン                                         1.0
(2) ミリスチン酸プロピル                                   1.0
(3) POE モノラウリル酸ソルビタン                           3.0
(4) 実施例３記載のハイブリッドゾル                        10.0
(5) ブチレングリコール                                    10.0
(6) 甘草フラボノイド                                       0.2
(7) ローズマリー抽出物                                     2.0
(8) フェノキシエタノール                                   0.1
(9) 精製水                                                残量
【００４５】
加熱処理した(4) 〜(9) の水相組成にハ゜ート(1)〜(4) を加熱溶解させたものを添加しホモミキサー処理による乳化し乳化ローションを調製した。
【産業上の利用可能性】
【００４６】
本発明のキトサン系複合体は、活性酸素抑制用、特にシワ、シミ等の皮膚老化や、肌荒れ、炎症性ニキビ等の皮膚細胞損傷への影響性が高いヒドロキシラジカルを抑制する皮膚膚外用剤、化粧料に広く適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】荷電アミノ基とシリカの複合化状態を確認するためのＩＲ分析チャート。
【図１】
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