2010B1802                          BL19B2⁐ᾮ࡟ᾐ✚ࡋࡓ⓶⭵ゅᒙ⣽⬊࠿ࡽࡢ㉸ᑠゅ㹖⥺ᩓ஘ ᐃ࡟ࡼࡿᵓ㐀ホ౯
Evaluation of structure by means of ultra-small angle X-ray scattering fromstratum corneum in solutions‫ ཱྀ‮‬ᐅ᫂ a , ᆏᓮ ྜྷᙪ a, ኴ⏣ ᪼ b, బ⸨ ┾┤ b, ඵ⏣ ୍㑻 b
Yoshiaki Yuguchia, Yoshihiko Sakazakia, Noboru Ohtab, Masugu Satob, Ichiro Hattaba኱㜰㟁Ẽ㏻ಙ኱Ꮫ, b㻔㈈㻕㧗㍤ᗘග⛉Ꮫ◊✲ࢭࣥࢱ࣮ OSAKA ELECTRO-COMMUNICATION UNIVERSITY, bJASRIa⓶⭵ゅᒙ⣽⬊ࡢ␗࡞ࡿ⁐ᾮ࡟ᾐ✚ࡋࡓ᫬ࡢᣲືࢆほᐹࡍࡿ┠ⓗ࡛㸪⁐ᾮࢭࣝࢆ⏝࠸࡚㉸ᑠゅ㡿ᇦ࡛ࡢ X ⥺ᩓ஘ീࢆ ᐃࡋࡓࠋᑠゅഃࡢ❧ࡕୖࡀࡾࡣ࠿࡞ࡾᛴ⃭࡛࠶ࡿࠋᒀ⣲⣔ࡣࡑࢀࡽࡢ୰࡛
ẚ㍑ⓗ⦆ࡸ࠿࡛࠶ࡗࡓࠋ❧ࡕୖࡀࡾࡢ᭱ࡶ኱ࡁ࠸ࡢࡀ஝⇱⓶⭵ヨᩱ࡛࠶ࡾ㸪ḟ࠸࡛࢚ࢱࣀ࣮ࣝ㸪ࣜࣔࢿࣥ㸪Ỉ࡛࠶ࡗࡓࠋ୧ᑐᩘࣉࣟࢵࢺ࡟ࡼࡾࣇࣛࢡࢱࣝḟඖࢆぢ✚ࡶࡿ࡜㸪஝⇱⓶⭵㸪࢚ࢱࣀ࣮ࣝ㸪ࣜࣔࢿࣥࡣࡑࢀࡒࢀ 3.6㸪3.6㸪3.3 ࡛࠶ࡗࡓࠋࡲࡓỈ㸪5%ᒀ⣲Ỉ⁐ᾮ㸪20%ᒀ⣲Ỉ⁐ᾮ㸪40%ᒀ⣲Ỉ⁐ᾮࡣࡑࢀࡒࢀ 2.9㸪2.6㸪2.8㸪2.5 ࡛࠶ࡗࡓࠋࡲࡓᒀ⣲ࡀ⓶⭵ゅᒙ࡬ࡢỈศᾐ㏱࡟ఱࡽ࠿ࡢ
ᙳ㡪ࢆ୚࠼࡚࠸ࡿࡇ࡜ࡀ♧၀ࡉࢀࡓࠋ࣮࣮࢟࣡ࢻ㸸 ゅᒙ㸪ᒀ⣲㸪㉸ᑠゅ X ⥺ᩓ஘㸪ࣇࣛࢡࢱࣝḟඖ⫼ᬒ࡜◊✲┠ⓗ㸸⓶⭵ࡢ᭱እᒙ࡟࠶ࡿ⓶⭵ゅᒙ࡟ࡣಖ‵ᶵ⬟࡜ࣂࣜ࢔ᶵ⬟ࡀ࠶ࡿࠋ⓶⭵ゅᒙᵓ㐀ࡣゅᒙ⣽⬊ࡀࣞࣥ࢞≧࡟✚ࡳ㔜࡞ࡾ㸪ࡑࡢ㛫ࢆ⣽⬊㛫⬡㉁ࡀᇙࡵ࡚࠸ࡿࠋࡇࡢࡼ࠺࡞ᵓ㐀ࢆࣞࣥ࢞㸪ࣔࣝࢱࣝ࡟ఝ࡚࠸ࡿࡇ࡜࠿ࡽ࣭ࣞࣥ࢞ࣔࣝࢱࣝࣔࢹࣝ࡜࿧ࡤࢀࡿࠋ⣽⬊㛫⬡㉁ࡣࢭ࣑ࣛࢻ㸪㐟㞳⬡⫫㓟㸪ࢥࣞࢫࢸ࣮ࣟࣝ࡞࡝࠿ࡽ࡞ࡿ⬡㉁ศᏊ㞟ྜయ࡛࠶ࡿࠋࡇࢀ࡟㸪໬⢝ရ㸪⸆๣㸪ಖ‵๣࡞࡝ࡀస⏝ࡋ㸪ᵓ㐀໬ࡋ࡚࠸ࡿ࡜⪃࠼ࡽࢀࡿࠋಖ‵ᶵ⬟࡟࠾࠸࡚ࡣ㸪⣽⬊㛫⬡㉁ࡔࡅ࡛࡞ࡃኳ↛ಖ‵ᅉᏊ㸪⓶⬡⭷࡞࡝ࡀ㛵ࢃࡗ࡚࠸ࡿ࡜⪃࠼ࡽࢀ࡚࠸ࡿࠋ୍⯡ⓗ࡟ಖ‵๣ࡢ໬Ꮫᡂศࡣᒀ⣲࡞࡝ࡀ࠶ࡿࡀ㸪ࡑࢀࡽ⸆๣ࡢຠᯝ࡜ศᏊࡸศᏊ㞟ྜయࣞ࣋ࣝ࡟࠾ࡅࡿỈศ࡜ࡢ㛵ࢃࡾࢆ᫂ࡽ࠿࡟ࡍࢀࡤ㸪ಖ‵๣ࡸ⸆๣ࡢ㛤Ⓨ࡟࠾࠸࡚㔜せ࡞ᣦ㔪ࢆᥦ౪ࡍࡿࡇ࡜ࡀ࡛ࡁࡿ࡜⪃࠼࡚࠸ࡿࠋࡑࡇ࡛㸪ᮏ◊✲࡛ࡣ㸪ᴟᑠゅ X ⥺ᩓ஘ᐇ㦂࡟ࡼࡗ࡚㸪ྛ✀⁐፹࡟ᾐₕࡋࡓ⓶⭵ゅᒙヨᩱࡢᩓ஘ ᐃ࡟ࡼࡾ㸪Ỉࡢศᕸ≧ែࡢ▱ぢࢆᚓࡿࡇ࡜ࢆ┠ⓗ࡜ࡋࡓࠋᐇ㦂㸸࣊࢔ࣞࢫ࣐࢘ࢫ㸦HR-1, ᫍ㔝, ᪥ᮏ㸧⓶⭵ࢆฎ⌮ࡍࡿࡇ࡜࡟ࡼࡾゅᒙヨᩱࢆㄪ〇ࡋࡓࠋỈ㸪ᒀ⣲Ỉ⁐ᾮ㸪࢚ࢱࣀ࣮ࣝ࡞࡝ࡢ⁐፹ࢆ㛗᫬㛫ᾐₕࡉࡏ㸪⁐ᾮࢭࣝࢆ⏝࠸࡚㉸ᑠゅ X ⥺ᩓ஘ ᐃ࡟౪ࡋࡓࠋᐇ㦂ࡣ኱ᆺᨺᑕග᪋タ SPring-8 ࡢ BL-19B2 ࢆ⏝࠸ࡓࠋගᏛ⣔ࡣ㸪Ἴ㛗 0.069 nm㸪࣓࢝ࣛ㊥㞳⣙ 40 m ࡛㸪㟢ග᫬㛫ࡣ 5 ศ࡜ࡋࡓࠋ᳨ฟჾ࡟ࡣ PILATUS-2M ࢆ⏝࠸㸪ゎᯒࡍࡿࡢ࡟༑ศ࡞
⢭ᗘࡢࢹ࣮ࢱࢆᚓࡓࠋᩓ஘࣋ࢡࢺࣝࡢ኱ࡁࡉ q ࡟ࡋ࡚㸪0.005㹼0.2 nm-1 ࡢ⠊ᅖࢆ ᐃࡋࡓࠋࡇࡇ
࡛ 2Tࢆᩓ஘ゅ㸪Oࢆධᑕ㹖⥺ࡢἼ㛗࡜ࡍࡿ࡜ q 㻔SO㻕sinT࡜ᐃ⩏࡛ࡁࡿࠋ⤖ᯝ࠾ࡼࡧ⪃ᐹ㸸
⓶⭵ゅᒙ࠿ࡽࡢ X ⥺ᩓ஘࣭ᅇᢡࡢ ᐃࡣ㸪ࡍ࡛࡟ඵ⏣ࡽ࡟ࡼࡗ࡚㐍ࡵࡽࢀ࡚࠸ࡿࠋࡑࢀ࡟ࡼࢀࡤ⣽⬊㛫⬡㉁࡟࠾ࡅࡿ⬡㉁Ⅳ⣲㙐ࡢ⤖ᬗᵓ㐀࠾ࡼࡧ⬡㉁ࡢᙧᡂࡍࡿ⣙ 13 nm ࡢ࿘ᮇࢆࡶࡘ㛗࿘ᮇ࣓ࣛࣛᵓ㐀ࡀ☜ㄆࡉࢀ࡚࠸ࡿࠋ㉸ᑠゅ㹖⥺ᩓ஘ᐇ㦂࡛ࡣࡑࢀࡼࡾࡶ኱ࡁ࡞ࢫࢣ࣮ࣝࡢᵓ㐀ࡀほࡉࢀࡿ࡜ண᝿ࡉࢀࡿࠋ

I ( q ) ( arb.units )図 1 は乾燥皮膚の角層と水，5〜40%尿素水溶液，エタノール，リモネンに１日間浸漬した皮膚角層試料からの超小角Ｘ線散乱である。ここで I㻔q㻕㻌は散乱強度，q は散乱ベクトルの大きさである。散乱は各溶媒の散乱を差し引いた過剰散乱強度として算出したものである。いずれも小角側で単調減少関数を示し，回折ピークなどは観察されなかった。小角側の立ち上がりはかなり急激である。尿素系はそれらの中で比較的緩やかであった。立ち上がりの最も大きいのが乾燥皮膚試料であり，次いでエタノール，リモネン，水であった。両対数プロットにおいて比較的直線性のある q にして 0.02〜0.054 の範囲における傾きからフラクタル次元を見積もると，乾燥皮膚，エタノール，リモネンはそれぞれ 3.6，3.6，3.3 であった。また水，5%尿素水溶液，20%尿素水溶液，40%尿素水溶液はそれぞれ 2.9，2.6，2.8，2.5 であった。さらに尿素水溶液ではその尿素濃度が上がるにつれて，フラクタル次元は減少した。これらの結果は有機溶剤の場合，細胞間脂質に作用し構造を乱すことによって大きな立ち上がりを持った散乱曲線を与えていると考えられる。水系ではやはり細胞間脂質に水分が浸入し角層細胞にも水分が浸透することで，それに対応した密度揺らぎとなり，フラクタル次元が減少したといえる。
また水溶液系では，q>0.054 の範囲で湾曲した上に凸の曲線が伺える。特に尿素水溶液で顕著となるが，保湿性能が高いとされる尿素の作用により皮膚角層への水の浸透性と関わりがあるか4もしれない。より散乱曲線の挙動をとらえるために縦軸に q I㻔q㻕㻌をとる Porod プロットを行った（図 2 参照）。散乱体の表面がなめらかな場合，Porod 則に従って q-4 則で散乱は減衰する。このプロットは表面の構造を反映すると考えられるが，溶液によってその構造が異なることが確認できた。

䢳䢲䢶䢳䢲䢵䢳䢲䢴䢳䢲䢳䢳䢲䢲䢳䢲䢢䣦䣴䣻䢢䣕䣅䢢䣹䣣䣶䣧䣴䢢䢳䣦䣣䣻䢢䣷䣴䣧䣣䢷䣹䣶䢧䢢䢳䣦䣣䣻䢢䣷䣴䣧䣣䢴䢲䣹䣶䢧䢢䢳䣦䣣䣻䢢䣷䣴䣧䣣䢶䢲䣹䣶䢧䢢䢳䣦䣣䣻䢢䣧䣶䣪䣣䣰䣱䣮䢢䢳䣦䣣䣻䢢䣮䣫䣯䣱䣰䣧䣰䣧䢢䢳䣦䣣䣻䢯䢳䢷䢸䢹䢺 䢻䢲䢰䢲䢳䢴䢵䢶-1q ( nm )䢷䢸䢹䢺 䢻䢲䢰䢳

䢴

図 1．様々な溶液に浸積したヘアレスマウス皮膚角層から超小角 X 線散乱．䢯䢸䢴䢷䢲䢴䢲䢲䢳䢷䢲䢳䢲䢲

4q I ( q ) ( arb.units )䢵䢲䢲䣺䢳䢲䢷䢲䢲䢲䢰䢲䢲䢲䢰䢲䢷䢲䢰䢳䢲-1q ( nm )䢲䢰䢳䢷䢲䢰䢴䢲

ᅗ 2㸬ᵝࠎ࡞⁐ᾮ࡟ᾐ✚ࡋࡓ࣊࢔ࣞࢫ࣐࢘ࢫ⓶⭵ゅᒙ࠿ࡽࡢ㉸ᑠゅ X ⥺ᩓ஘ࡢ Porod ࣉࣟࢵࢺ㸬㸦ྛࢹ࣮ࢱࡢᑐᛂࡣᅗ 1 ࡢグ㍕࡜ྠࡌ㸧㸬௒ᚋࡢㄢ㢟㸸ᮏᐇ㦂࡟ࡼࡗ࡚㸪࣊࢔ࣞࢫ࣐࢘ࢫ⓶⭵ゅᒙࡢ┤᥋ゅᒙ⣽⬊ࡢ␗࡞ࡿ⁐፹࡟ࡼࡿᵓ㐀ኚ໬ࢆほᐹࡍࡿࡇ࡜ࡀ࡛ࡁࡓࠋࡋ࠿ࡋࡑࡢᩓ஘ࣃࢱ࣮ࣥࡀ୺࡜ࡋ࡚࡝ࡢᐦᗘᦂࡽࡂᵓ㐀ࢆ཯ᫎࡋࡓࡶࡢ࠿ࡣ᫂☜࡟࡞ࡗ࡚࠸࡞࠸ࠋᐇ㦂⣔ࡶ⣽⬊㛫⬡㉁ࢆྵࡳከᡂศ࡛」㞧࡛࠶ࡿࠋࡋ࠿ࡋᒀ⣲ࡀ⓶⭵࡬ࡢỈ
ศᾐ㏱࡟㛵ࢃࡗ࡚࠸ࡿྍ⬟ᛶࢆ♧၀ࡍࡿ⤖ᯝࢆᚓࡓࡢࡣព⩏῝࠸ࠋ௒ᚋࡣᐇ㝿ࡢỈศࡀ⓶⭵ゅᒙෆ࡛࡝ࡢࡼ࠺࡟ศᕸࡋ࡚࠸ࡿ࠿ࢆᵝࠎ࡞⁐ᾮࡸ ᐃᡭἲࡢᕤኵ࡟ࡼࡗ࡚▱ぢࢆᚓ࡚࠸ࡃᚲせࡀ࠶ࡾ㸪ࡑࢀࡽࡢ᝟ሗࡣಖ‵๣ࡢ㛤Ⓨ࡟᭷ຠ࡞ᣦ㔪ࢆᥦ౪ࡍࡿ࡜᥎ ࡛ࡁࡿࠋཧ⪃ᩥ⊩㸸[1] J. A. Bouwstra, A. de Graaff, G. S. Gooris, J. Nijsse, J. W. Wiechers and A. C. van Aelst, J.Invest.
Dermatol. 120, 750-758㻌㻔2003㻕.
[2] I. Hatta, H. Nakazawa, Y. Obata, N. Ohta, K. Inoue and N. Yagi, Chem. Phts. Lipids 163,381-389㻔2010㻕.