JP2006096931A

JP2006096931A - 増粘剤

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Publication number: JP2006096931A
Application number: JP2004286764A
Authority: JP
Inventors: Yoshihiro Kato; 嘉博加藤; Michihiko Miyamoto; 充彦宮本; Koichi Matsubara; 浩一松原; Hideki Kobayashi; 英樹小林; Miyuki Kawashima; 美由貴川嶋; Sukenori Hanada; 祐則花田
Original assignee: Mitsui Chemicals Inc
Current assignee: Mitsui Chemicals Inc
Priority date: 2004-09-30
Filing date: 2004-09-30
Publication date: 2006-04-13

Abstract

【課題】植物細胞由来の高分子量ペクチンを化粧料に配合することによって、塩濃度の影響が少なく、安定した粘度を与えることにある。
【解決手段】植物細胞培養により従来のペクチンよりも高分子量のペクチンを得て、該ペクチンを化粧料などに添加することによって、塩濃度の影響が受けず、安定した粘度が得られることを見出した。
【選択図】なし

Description

本発明は、植物細胞由来の高分子量ペクチンを含有することによって、粘度を高め、滑らかさが増し、且つ塩濃度による影響を受けにくい化粧料用の増粘剤に関するものである。

溶液状又はゲル状の製品ではそれぞれの剤に必要な機能的な性能の他に、実際の利用時には粘度は重要な要件である。特にスキンケア化粧品、洗顔料、洗浄剤のように製品を塗布することを特徴とする製品群では高い粘度は製品を特徴付ける機能の１つとして重要視される。従来は溶液状又はゲル状物質の粘度を高めるためにタンパク質、合成高分子化合物、天然高分子化合物が増粘剤として採用されてきた。しかし、一般的に製品中の塩濃度が高くなると、従来の増粘剤を利用した製品は粘度が低下することがあった。例えば、化粧品では使用中に人の皮膚に由来する塩が混入することは避けられない。このため、経時的に粘度が低下し、製品機能の保持が困難な場合があった。また、製品の塩濃度が高い場合には従来の増粘剤では十分な粘度を得るために配合する量を増やす必要があった。

発明が解決しようとする課題は植物細胞由来の高分子量ペクチンを化粧料に配合することによって、塩濃度の影響が少なく、安定した粘度を与えることにある。

従来のペクチンに対して更に分子量の高いペクチンを植物細胞の培養によって得た。得られた高分子量ペクチンは化粧料に配合する増粘剤として有効であり、塩濃度による粘度低下の影響が少ないことを見出した。また、本発明のペクチンは他の増粘剤と組み合わせて使用することによって、しっとり感、すべすべ感、滑らかさに優れ、ベタツキの少ない化粧料が得られることが明らかとなった。これら知見に基づき増粘剤に関する本発明を完成した。即ち、本発明は以下のとおりである。
[１] 植物細胞由来の高分子量ペクチンを含有することを特徴とする増粘剤。
[２] 高分子量ペクチンがニゲラ属植物の細胞を培養することによって得られる培養物又は培養液から分離、回収されるペクチンであって、ゲル濾過クロマトグラフィーにより測定した分子量の範囲が１×１０⁴〜５×１０⁷であり、且つピークを示す分子量が２×１０⁵〜１×１０⁷の範囲であるペクチンであることを特徴とする[１]記載の増粘剤。
[３] ニゲラ属植物がクロタネソウ（Nigella damascena）又はニゲラ・サティバ（Nigella sativa）であることを特徴とする[２]記載の増粘剤。
[４] [１]〜[３] の何れか一項に記載の増粘剤と他の増粘剤を１種以上組み合わせて配合した化粧料。
[５] [１]〜[３] の何れか一項に記載の増粘剤とカルボキシビニルポリマー又はトレハロースを組み合わせて配合した化粧料。

本発明の方法によって植物細胞由来の高分子量ペクチンを化粧料などに添加することで、塩濃度の影響が受けず、安定した粘度が得られる。

本発明に用いる高分子量のペクチンは植物細胞を培養することによって得られる培養物又は培養液から分離、回収して得られるペクチンである。植物細胞は細胞壁成分にペクチンを含み、培養することが可能な種であれば特に限定はないが、例えばニゲラ属植物のクロタネソウ（Nigella damascena）を用いた次のような方法で高分子量のペクチンを得ることができる。

本発明に用いる高分子量のペクチンの製造方法はカルス（脱分化細胞）誘導の工程と得られたカルスを用いて植物細胞を大量に増殖する工程及び培養物や培養液からペクチンを回収する工程の３段階からなる。

先ず、カルスを誘導する培養では、クロタネソウの種子、葉、茎、根等の組織を常法に従い３０〜９５％エタノール、０．０１〜０．１％塩化ベンザルコニウム、０．１〜５％次亜塩素酸ナトリウムなどによって表面殺菌して、カルスを誘導する。カルスを誘導する培地はムラシゲ・スクーグ、リンスマイヤー・スクーグ、ホワイト、ニッチ、ガンボーグ、ＷＰＭ（Woody Plant Medium）等の、植物組織培養に一般的に用いられる培地成分に炭素源及び植物ホルモンを添加して使用する。炭素源は糖類であれば特に限定はないがグルコース、フルクトース、ショ糖を０．１〜１０％の範囲で添加して使用するのが好適であり、中でもショ糖を０．５〜５％の範囲で用いることが好ましい。植物ホルモンはオーキシン類とサイトカイニン類を組み合わせて使用した。

カルス誘導は固体培地でも、液体培地でも可能であるが、０．４〜２％寒天や０．１〜０．５％ゲルライトなどによって固化した固体培地上で誘導することが好ましい。

誘導されたカルスを用いて大量に細胞培養を行う際は固体培養、液体培養のどちらでも良いが、経済性、大量生産性を考えて液体培養で行うのが好ましい。培養は１５〜３０℃、好ましくは２３〜２７℃の温度で実施し、その際、明所、暗所どちらの条件下でもよい。５〜３０日間培養することによってペクチンを培養物又は培養液中にコロイド状態又は可溶化した状態で生産させることができる。

培養物又は培養液中からペクチンを回収するには、コロイド状態又は可溶化した状態のペクチンを先ず可溶化させる。可溶化にあたって、ペクチン濃度が３ｇ／ｌ以下となるように該培養物及び培養液に水、キレート剤、酸性緩衝剤、炭酸塩のような希薄アルカリ溶液を加えて、０〜４０℃、好ましくは１５〜３５℃の温和な温度条件でペクチンを可溶化する。キレート剤としてはシュウ酸、シュウ酸アンモニウム、重合リン酸塩（ヘキサメタリン酸ナトリウム又は食品添加物のカルゴン）、エチレンジアミン四酢酸またはその塩類などが挙げられる。酸性緩衝剤としてはリン酸、クエン酸などを用いることができ、炭酸塩としては炭酸ナトリウム、炭酸カリウムなどが挙げられる。

ペクチンを可溶化した後、ペクチンを含む溶液から細胞などの固形物を濾過や遠心分離により除去する。その後、０．５〜５倍容量、好ましくは１〜３倍容量のエタノール、アセトンなどの有機溶媒を加えてペクチンを沈殿させて回収する。回収した沈殿物は再び水に溶解することによってペクチンを任意の濃度に調製することができる。更に分子量の分画が可能な透析膜及び限外濾過膜を用いて低分子成分を除くことによって、任意の分子量を有するペクチンを精製することができる。精製されたペクチンは凍結乾燥によって白色又は微黄色粉末として得ることができる。

かくして得られたペクチンは分子量の範囲が１×１０⁴〜５×１０⁷にあり、且つ、ピークを示す分子量が２×１０⁵〜１×１０⁷のペクチンである。柑橘類の果皮などから抽出される市販のペクチンの分子量は５×１０⁴〜２×１０⁵であることから、本発明のペクチンは高分子量である。

本発明で言うペクチンの分子量とはゲル濾過クロマトグラフィーにより測定した分子量を意味する。分子量の範囲とは、ゲル濾過クロマトグラフィーにより測定したペクチンの分子量分布の下限値と上限値を意味する。また、ピークを示す分子量とは、ゲル濾過クロマトグラフィーにより測定したペクチンの分子量分布において、最も頻度が高い点の分子量を意味する。

本発明に用いる高分子量のペクチンは各剤に対して０．０１〜１０重量％、特に０．０２〜１．０重量％で含有することが好ましい。また、各剤のｐHは２５℃で４．０〜１０．０、特に５．５〜８．０であることが好ましい。

本発明の高分子量ペクチンを配合した化粧料は塩濃度の影響を受けることが少なく、安定した粘度が得られる。即ち、本発明のペクチンはメチル化度が５０％以下の低メトキシルペクチンであり、２価の金属イオンとの反応性を有する。更に本発明ペクチンは高分子量であるという特徴のため、市販のペクチンよりも低濃度の金属イオンでも反応することができる。即ち、２価の金属イオンが混入すると、該イオンはペクチン分子間を架橋する構造に取りこまれ、溶液粘度は影響を受けにくくなる。例えば、化粧料の増粘剤として汎用されるカルボキシビニルポリマーを０．１〜０．５重量％配合したクリーム剤では僅か０．１ｍMの塩化カルシウムの添加によっても粘度の低下が認められるが、本発明の高分子量ペクチンを用いたクリーム剤は０．１〜５ｍMの塩化カルシウム添加によっても製品の粘度は殆ど変化せず、良好な状態を保つことができる。

また、本発明の高分子量ペクチンは化粧料成分として一般的に用いられる増粘剤と組み合わせて用いることがより有効であり、ベタツキが少なく、感触に優れた化粧料を得ることができる。増粘剤の種類としては例えば高重合ポリエチレングリコール、イソステアリン酸、カラギーナン、カラヤガム、カルボキシビニルポリマー、カンテン、キサンタンガム、グアーガム、カルボキシメチルセルロースナトリウム、ペクチン、ベントナイト、ポリエチレン、ポリビニルアルコール、メチルセルロース、ローカストビーンガム、１，３−ブチレングリコール、デオキシリボ核酸ナトリウム、アミノ酸、プロピレングリコール、植物抽出エキス、アルギン酸ナトリウム、タンパク質加水分解物、キシリトール、グリセリン、グルコース、コンドロイチン硫酸ナトリウム、ジグリセリン、ソルビトール、大豆タンパク質、トレハロース、乳酸ナトリウム、尿素、ハチミツ、ヒアルロン酸ナトリウム、マルチトール、マルトース、マンニトール、ローヤルゼリーを挙げることができる。これらの内、本発明のペクチンとカルボキシビニルポリマー又はトレハロースを組み合わせて用いることによって、感触、安定性が特に優れた化粧料が得られる。

更には、一般的に用いられる増粘剤では塩の混入による粘度低下を防止するため配合量を増やす必要があったのに対して、本発明のペクチンを用いた場合、配合量を抑えることが可能となり、経済的にも有効である。

以下、本発明について実施例などを用いて更に詳しく説明するが、本発明はこれらにより制限を受けるものではない。

クロタネソウ（Nigella damascena）の幼苗を７０％エタノールにより表面を殺菌し、続いて次亜塩素酸ナトリウム(有効塩素濃度１%)で１５分間処理した後、滅菌水により３回洗浄した。滅菌水は１２１℃、１５分の蒸気加圧滅菌により作成した。３％ショ糖と植物ホルモンとして１０^−５Ｍα−ナフチル酢酸を含有するＷＰＭ培地（０．１Ｍ水酸化ナトリウムによりｐＨ５．７に調整）を０．８％寒天によって固化した固体培地上に表面殺菌したクロタネソウ幼苗を無菌的に置床した。２５℃、暗所にて１週間培養後、不定形の脱分化細胞（カルス）が誘導された。得られたカルスの一部を分離し、カルス誘導に用いた培地と同じ組成の固体培地上に置床して増殖させた。この工程を３回繰り返すことによって、安定して増殖する細胞株が得られた。

実施例１により誘導された細胞を表１の組成の液体培地に懸濁して培養した。培養条件は３ｌ容量のフラスコに培地量５００ｍｌを加えて、２５℃、暗所、細胞密度９．６ｇ／ｌ、１００回転／分の回転振とう培養を行い、培養期間は３週間とした。培養液にＣｙＤＴＡ（トランス−１，２−ジアミノシクロヘキサン−Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラ酢酸一水和物）を２５ｍＭとなるように加えて、高速液体クロマトグラフィー（使用カラム東ソーＴＳＫｇｅｌＧ５０００ＰＷＸＬ）により分析した。培養液中のペクチン濃度は１．５８ｇ／ｌであった。

ニゲラ・サティバ（Nigella sativa）の幼苗を実施例１と同様の方法でカルスを誘導し、繰り返して３回培養することによって、安定増殖する細胞株を得た。得られた細胞を表１の組成の液体培地に懸濁して、実施例２と同様の条件で培養した。培養液中にペクチン濃度１．６０ｇ／ｌが得られた。

実施例２で得られた培養液から細胞等の固形物を濾過によって除いた液２．５ｌ（フラスコ６本）に４０ｍｌの０．５Ｍエチレンジアミン四酢酸（ｐＨ８）を添加し、溶液中のペクチンを可溶化した後、更に微細な固形物を濾過分離した。濾過液にエタノール７．５ｌを加えて、緩やかに攪拌することによってペクチンを沈殿物として得た。沈殿物を濾過分離し、水１ｌに再溶解して更に限外濾過膜（ミリポア製BIOMX１００）を用いて低分子成分を除いた。精製されたペクチン溶液を凍結乾燥することによって、白色粉末としてペクチン３．０ｇが得られた。

実施例４において得られたペクチンを１ｇ／ｌ濃度となるように水に溶解し、以下の条件でゲル濾過クロマトグラフィーを用いて分子量を測定した。
カラム：東ソー製ＴＳＫｇｅｌＧ５０００ＰＷＸＬ
移動相：０．１Ｍ硝酸ナトリウム水溶液
流速：０．５ｍｌ／分
温度：４０℃
試料濃度：１ｇ／ｌ濃度の水溶液
試料注入量：１０μｌ
検出器：示差屈折計（島津製作所製ＲＩＤ−１０Ａ）

得られた分布曲線は保持時間が９．１分〜１３．２分の範囲にあり、且つ、ピークを示す保持時間が１０．８分であった。検量線から、実施例４において得られたペクチンは分子量の範囲が２×１０⁵〜１×１０⁷であり、ピークを示す分子量が２．０×１０⁶であった。検量線用の標準物質としてポリエチレングリコール(分子量１×１０⁶、和光純薬)、ポリエチレンオキシド（分子量１×１０⁶、５×１０⁵、２×１０⁵、ジーエルサイエンス試薬）を用いた。

表１に示す組成のクリーム製剤を製造した。４）パラオキシ安息香酸メチルは予め８０℃に加熱して加えると容易に混合することができる。表１中の数値は重量％を示した。クリーム製剤に塩化カルシウムを０〜５ｍＭとなるように加えて混合し、１日経時後の粘度の変化を調べた。塩化カルシウム０ｍＭの場合の粘度に対して１０％以内の粘度変化を二重丸、２５％以内を○、５０％以内を△、５０％以上を×として結果を表２に示した。

〔比較例１〕
実施例６と同様にして表２の組成のクリーム製剤を製造し、粘度安定性を調べた。９）カルボキシビニルポリマーは１０）メチルポリシロキサンに分散した後に加えて攪拌する。結果を表２に示した。

［実施例７−１３］
表３に示す組成のローション製剤として化粧料を製造した。製法は成分１）、２）と４）〜７）を混合して溶解し、水相とした。５）パラオキシ安息香酸メチルは予め８０℃に加熱して加えると容易に混合することができる。９）カルボキシビニルポリマーを配合する場合は１０）メチルポリシロキサンに分散して、水層に加えて攪拌する。適量の８）水酸化カリウムにより中和してｐH５〜６．５に調整した。カルボキシビニルポリマーはカーボポール９４１（Noveon Inc.製）を使用した。表３中の数値は重量％を示した。化粧料の評価は専門パネラーによって皮膚に塗布した瞬間（使用時）と化粧料を塗り終えた時（使用後）のそれぞれにおいて、しっとり感、すべすべ感、滑らか感、ベタツキ感の４項目の官能評価を行った。評価基準はかなり良い場合を５点、良い場合を４点、普通を３点、やや悪い場合を２点、悪い場合を１点とした。総合判定は全評価項目の平均点が５点を二重丸、４．５点以上５点未満を○、４点以上４．５点未満を黒三角、３．５点以上４点未満を△、３．５点未満は無印とした。結果を表４に示した。

製造したローション製剤に塩化カルシウムを１ｍＭとなるように加えて混合し、１日経時後の粘度の変化を調べた。塩化カルシウム０ｍＭの場合の粘度に対して１０％以内の粘度変化を二重丸、２５％以内を○、５０％以内を△、５０％以上を×として結果を表４に示した。

〔比較例２−４〕
実施例７〜１３と同様にして表３の組成のローション製剤を製造し、官能評価と粘度安定性を調べた。ヒアルロン酸ナトリウムは紀文フードケミファ製を用いた。従来ペクチンはCP Kelco製GENU PECTIN LM−１０４ＡＳ−ＦＳ−Ｊを用いた。結果を表４に示した。

実施例に詳述した様に、本発明の方法によると植物細胞由来の高分子量ペクチンは金属イオンを含む塩の添加によって増粘性を示し、該高分子量ペクチンを化粧料に配合することによって塩濃度の影響がなく、安定した粘度を与え、且つ感触にも優れた製品が得られる。

Claims

植物細胞由来の高分子量ペクチンを含有することを特徴とする増粘剤。
高分子量ペクチンがニゲラ属植物の細胞を培養することによって得られる培養物又は培養液から分離、回収されるペクチンであって、ゲル濾過クロマトグラフィーにより測定した分子量の範囲が１×１０⁴〜５×１０⁷であり、且つピークを示す分子量が２×１０⁵〜１×１０⁷の範囲であるペクチンであることを特徴とする請求項１記載の増粘剤。
ニゲラ属植物がクロタネソウ（Nigella damascena）又はニゲラ・サティバ（Nigella sativa）であることを特徴とする請求項２記載の増粘剤。
請求項１〜３の何れか一項に記載の増粘剤と他の増粘剤を１種以上組み合わせて配合した化粧料。
請求項１〜３の何れか一項に記載の増粘剤とカルボキシビニルポリマー又はトレハロースを組み合わせて配合した化粧料。