JP2009275205A - 核酸を用いた紫外線吸収剤 - Google Patents

Abstract

【課題】安全かつ有用な生体成分である核酸の持つ紫外線の吸収波長領域を長波長側へシフトさせることで、皮膚刺激性が無く、安全であり、かつ、抗酸化活性や美白効果の向上も期待できるような紫外線吸収剤を提供する。
【解決手段】抗酸化作用、保湿効果を持つ生体成分である核酸に、光エネルギーとして紫外線を照射することにより、得られた光反応産物がその紫外線吸収領域を長波長側へシフトし、より効果的で安全な紫外線吸収剤となる。
【選択図】図１

Description

この発明は、生体成分である核酸の紫外線吸収作用を利用した紫外線吸収剤に関するものである。

細胞に紫外線が当たると、ピリミジン塩基（シトシンまたはチミン）が２個連続した場所で特徴的なＤＮＡ損傷が発生する。これらの損傷はＤＮＡの複製や転写を阻害し、細胞死や突然変異をもたらす。また突然変異はＤＮＡ複製のときのエラーによっても生じ、老化、がん化、遺伝病発症の原因となっている。

この紫外線は、波長が３８０〜３２０ｎｍのＵＶ−Ａ、３２０〜２８０ｎｍのＵＶ−Ｂ、２８０〜２００ｎｍのＵＶ−Ｃと、波長により分類されており、より短波長のＵＶ−ＢやＵＶ−ＣがＵＶ−Ａより破壊力が強くなるが、地球を覆うオゾン層により波長２９０ｎｍ付近を境にして、それより短波長のＵＶ−Ｃの全てと、ＵＶ−Ｂの２９０ｎｍより短波長は地表に届いておらず、現在はＵＶ−Ｂの一部とＵＶ−Ａに対する紫外線防止対策がされている。

現在、体に対する紫外線による被害を防止するため、紫外線を吸収して熱エネルギー等に変えて放出することにより人体へ紫外線を通さなくする紫外線吸収剤、あるいは紫外線を錯乱、反射させて人体へ紫外線を通さないようにする紫外線散乱剤が日焼け止め化粧品等に配合されており、例えば、紫外線吸収剤としては有機化合物が用いたもの（例えば特許文献１参照）、また、紫外線散乱剤としては無機化合物が用いられたもの（例えば特許文献２参照）などがある。

紫外線吸収剤は主にＵＶ−Ｂ ３１０ｎｍ付近に吸収極大を持つ化合物が使用されているが、その毒性が近年問題となっており、新たに酸化チタンや酸化亜鉛などの白色の無機粉体が使用された紫外線散乱剤が注目されている。

しかしながら、散乱剤を使った日焼け止めは、白っぽくなったりメイクの仕上がりが重く見えることもあり利便性にはやや欠ける。またナノ粒子吸引による呼吸器官、脳への危険性も近年警鐘が鳴らされており、先行きは不透明である。

さらに現在多くの日焼け止めが市販されているが、その多くが乳化タイプのものである。乳化タイプのものは効果が高い反面、白くなったり、ベタベタしたり、落とすのが大変であったりと不便な点が多く、日常生活中においては使用しにくいのが現状である。

一方、水溶性日焼け止めもいくつか市販されているが、水溶性の紫外線吸収剤は少なく、ほとんどの水溶性日焼け止めにおいて紫外線吸収剤として「フェニルベンズイミダゾールスルホン酸」が使用されている（例えば特許文献３、特許文献４参照）。
特表２００４−５３３５２９号公報（特許請求の範囲） 特開平６−２７９０２６号公報（特許請求の範囲） 特開２００２−４７２７５号公報（段落０００４） 特開２００７−２１７３９３号公報（特許請求の範囲）

ところで、上記水溶性日焼け止めとして使用されているフェニルベンズイミダゾールスルホン酸は皮膚刺激性があり、使用限度が定められている（配合上限３％）。更にフェニルベンズイミダゾールスルホン酸はＵＶ−Ａ領域の紫外線は吸収しない。

そこで新規な水溶性日焼け止めとして、皮膚刺激性を有する「フェニルベンズイミダゾールスルホン酸」を含まずに、紫外線ＵＶ−Ａ領域も有効に吸収する新規水溶性日焼け止めが求められていた。

発明者らは、安全で効果的な紫外線吸収剤を作製するために生体成分である核酸に着目し、核酸を主体とした紫外線吸収剤を提案した（特願２００６−３２２２０６）。これは核酸を皮膚上へ塗布することにより、細胞内ＤＮＡの身代わりとなって紫外線を吸収し、細胞内ＤＮＡの損傷を防ぐことができると考えられる。

また、核酸は生体成分であるため皮膚刺激性が低く、紫外線吸収剤としての使用においても安全性が高いと考えられる。

しかしながら、核酸の極大吸収値は地表にほとんど達しない紫外線領域２６０ｎｍ付近であるため、紫外線吸収剤としては効率があまり良くない。

そこでこの発明の課題は、核酸の持つ紫外線の吸収波長領域を長波長側へシフトさせることで、皮膚刺激性が無く、安全な紫外線吸収剤を提供するものである。

上記のような課題を解決し、安全で効果的な紫外線吸収剤を得るために、発明者らは、生体成分である核酸に紫外線等の光エネルギーを照射し、核酸の持つ吸収波長領域を長波長側へシフトさせることで、皮膚刺激性が無く、安全な紫外線吸収剤となることを見いだした。

即ち、請求項１の発明は、核酸へ光エネルギーを照射して得られた光反応産物からなる紫外線吸収剤である。

また、請求項２の発明は、光エネルギーとして紫外線を照射した請求項１に記載の紫外線吸収剤である。

また、請求項３の発明は、核酸としてヌクレオチドおよびオリゴヌクレオチドを含む請求項１又は２に記載の紫外線吸収剤である。

また、請求項４の発明は、上記請求項１乃至３のいずれか１項に記載の紫外線吸収剤を含んだ化粧品、目薬、農作物に対する保護剤など全ての紫外線からの保護を目的とした用途に用いられる製品としての紫外線吸収剤である。

なお、光エネルギーである紫外線によって生じるＤＮＡの損傷は、複製や転写の際に酵素が上手く働かなくなるため有害であるとされているが、損傷ＤＮＡそのものが毒性を持つものではない。従って紫外線吸収剤として外部から損傷ＤＮＡを供与したとしても毒性は無いものと考えられる。

上記発明において、各種核酸としては、全てのリボ核酸、デオキシリボ核酸が挙げられる。また、上記核酸中、アデニンが隣り合った配列を持つ核酸が好ましい。更に上記核酸中、安価で安定した供給が見込まれるサケ白子もしくは酵母由来の核酸を使用するのがより好ましい。

上記光エネルギーは、可視光線、紫外線、エックス線、ガンマ線を含む全ての電磁波が挙げられる。また、上記光エネルギーとしては、更に核酸光産物を形成するに十分なエネルギーをもった紫外線、エックス線およびガンマ線が好ましい。更に、上記光エネルギー中、核酸光産物を形成するに十分なエネルギーを持ち、かつ取り扱いがより簡便な紫外線を用いるのが最も好ましい。

紫外線照射核酸を酵素処理もしくは酸加水分解を行い、さらにその後ＵＶ−ＡおよびＵＶ−Ｂ吸収領域画分を更に精製してもよい。

また、この紫外線吸収剤に対し、その他の肌に対する有効成分や紫外線吸収剤および散乱剤を混合してもよい。

そして、紫外線吸収領域の調整や、各種有効成分の配合により、紫外線からの保護を目的とした化粧品、目薬、農作物に対する保護剤など、各種用途に用いられる製品を得ることができる。

また、核酸へ紫外線を照射することにより、紫外線吸収能だけでなく、抗酸化活性や、チロシナーゼ阻害活性も同時に向上することがわかった。

抗酸化活性とは、紫外線照射等により発生し、体内のＤＮＡにダメージを与え皮膚ガンを誘発したり老化やしわの原因となる活性酸素を除去する作用であり、この抗酸化活性の向上により、老化やしわを予防したり、皮膚ガンの予防効果の向上が期待できる。

チロシナーゼ阻害活性とは、紫外線によるシミや黒化の原因となる黒褐色メラニンの生成を阻害する作用であり、このチロシナーゼ阻害活性の向上により、シミや黒化の予防効果の向上が期待できる。

この発明によれば、生体に対して皮膚刺激性や毒性が無い生体成分である核酸を用い、その紫外線吸収領域を地表に届く紫外線の吸収剤として有効な長波長側にシフトしたので、安全かつ効果的な水溶性紫外線吸収剤を提供することが可能となり、また、生体に対し無毒であるため、人、ペット、農作物等全ての生物に対する医薬品、医薬部外品としての応用が可能である。

また、その安全性により核酸の使用限度は特に定められていないため、高濃度での配合が可能であり、紫外線吸収効果を容易に高めることができる。

なお、この紫外線照射核酸の紫外線吸収能はＤＮＡの塩基部分の構造変化によるものであるため、リン酸結合を切断する生体内ヌクレアーゼによる影響を受けない。

更に、核酸には紫外線吸収効果以外にも抗酸化作用、保湿効果があるため、この発明に係る紫外線吸収剤は化粧品としても有用である。

また、生体安全性が高く安価な核酸（サケ白子ＤＮＡ）で実現が可能であり、低コストで製造することができる。

更に、現在、地表にほとんど達しないとされているＵＶ−Ｂ、ＵＶ−Ｃ領域の紫外線であっても、近年のオゾン層減少によるオゾンホールの拡大化により、地表に届く紫外線が短波長のものまで拡大しつつあり、今後広い波長領域の紫外線吸収剤が求められつつあるが、光エネルギーを照射されて紫外線吸収領域を長波長側にシフトされた光反応産物は、ＵＶ−ＡからＵＶ−Ｃまで幅広い紫外線吸収能を持つため、将来性がある有望な紫外線吸収剤となる。

また、紫外線照射により、抗酸化活性や、チロシナーゼ阻害活性も同時に向上しているので、皮膚ガンの予防効果や、老化やしわ、シミ、黒化の予防効果をも有する紫外線吸収剤となる。

ヌクレオチドおよびオリゴヌクレオチドを含む核酸であり生体安全性が高く安価な核酸（サケ白子ＤＮＡ）に紫外線を照射し、得られた光反応産物を、紫外線吸収剤とした。

紫外線吸収剤としての効果を高めるため、得られた光反応産物を高濃度化して紫外線吸収剤として製品化した。なお、高濃度配合および製品粘度を低下させるため酵素処理もしくは酸加水分解を行い、さらにその後ＵＶ−ＢおよびＵＶ−Ａ吸収領域画分の精製処理を行ってもよい。

１）紫外線吸収力の向上
＜ＵＶ照射サケ白子ＤＮＡのＵＶ吸収効果＞
安価な核酸であり、現在食品や化粧品に広く使用されているサケ白子ＤＮＡを核酸原料として使用した。０．００５％サケ白子ＤＮＡ溶液にＵＶ−Ｃを３００ｋＪ／ｍ^２照射した。その結果、紫外線吸収波長の変化を図１に示す。

図１で示すように、紫外線未照射サケ白子ＤＮＡ（０．００５％ＵＶ⁻）の吸収波長はＵＶ−Ｃ領域にありＵＶ−ＢおよびＵＶ−Ａ領域に吸収を持たないが、サケ白子ＤＮＡに紫外線を照射することにより、紫外線照射済サケ白子ＤＮＡ（０．００５％ＵＶ^＋）の紫外線吸収波長が長波長側へシフトし、ＵＶ−Ａ領域にまでその吸収波長を拡大させた。１０倍濃縮した紫外線照射サケ白子ＤＮＡ（０．０５％ＵＶ^＋）はより顕著にＵＶ−ＢおよびＵＶ−Ａ吸収能を示した。

以上のように、核酸（ＤＮＡ）に紫外線等の光エネルギーを照射することで、核酸の持つ紫外線吸収波長であるＵＶ−Ｃ領域が長波長側にシフトし、ＵＶ−ＢおよびＵＶ−Ａ領域での紫外線吸収効果を生じ、紫外線吸収剤として有効であることがわかった。

２）抗酸化活性の向上
＜ＵＶ照射サケ白子ＤＮＡの抗酸化活性＞
紫外線（ＵＶ−Ａ）の照射により、体内で活性酸素が発生すると過酸化脂質が生成され、老化やしわの原因となる。また、活性酸素は体内のＤＮＡにダメージを与え皮膚ガンを誘発する。従って、この活性酸素を除去する効果（抗酸化活性）は老化や癌を抑制するものと考えられる。そこで、ＵＶ照射サケ白子ＤＮＡの抗酸化活性を検討した。

測定はＤＰＰＨ−ＶＩＳ法に従って行った。即ち、２００μＬの２００μＭ ＤＰＰＨ溶液と１００μＬの０．２Ｍ ＭＥＳ緩衝液を混合した。その混合液に水で溶解したサケ白子ＤＮＡもしくはＵＶ照射サケ白子ＤＮＡをそれぞれの濃度で添加し、２０分後の５２０ｎｍの吸光度を測定し、ラジカル消去による退色活性をＴｒｏｌｏｘ相当量として表示した。試料は３点分析した平均値とした。

結果：図２に示すように、ＵＶ未照射サケ白子ＤＮＡ（ＵＶ⁻ ｓａｌｍｏｎ ｍｉｌｔ ＤＮＡ）は２５．８μＭのＴｒｏｌｏｘと同等のラジカル消去活性（μＭ Ｔｒｏｌｏｘ ｅｑｕｉｖａｌｅｎｔ／ｍｇ）を示した。一方、ＵＶ照射サケ白子ＤＮＡ（ＵＶ^＋ ｓａｌｍｏｎ ｍｉｌｔ ＤＮＡ）は１２６．８μＭ Ｔｒｏｌｏｘ等量／ｍｇであり、ＵＶを照射することによりサケ白子ＤＮＡのラジカル消去活性はおよそ５倍高くなった。この結果により、紫外線吸収能だけでなく、抗酸化活性もＵＶ照射することにより向上することが示された。

３）美白効果の向上
＜ＵＶ照射サケ白子ＤＮＡのチロシナーゼ阻害活性＞
紫外線によるシミや黒化の原因となる黒褐色メラニンは、チロシンというアミノ酸にチロシナーゼという酵素が作用することにより生成される。そのため白く透き通った肌を保つためには、チロシナーゼの活性を阻害しなくてはならない。そこで本発明で用いるＵＶ照射サケ白子ＤＮＡのチロシナーゼ阻害活性を測定した。

試験はマッシュルーム由来チロシナーゼがドーパクロムを生成する反応初速度の０．１秒単位の吸光度測定値をカイネティクスソフトにより算出し、検体であるサケ白子ＤＮＡを添加した場合の反応初速度と比較することにより、チロシナーゼ活性阻害率を求めた。チロシナーゼ活性阻害率は５回測定した平均値より算出した。実験手順は以下の通りである。４０μＬの３ｍＭ Ｌ−ＤＯＰＡ、２０μＬの０．２Ｍリン酸緩衝液（ｐＨ６．５）および４０μＬの水（コントロール）もしくはそれぞれ検体（１ｍｇ ＵＶ未照射サケ白子ＤＮＡ、もしくは１ｍｇ ＵＶ照射サケ白子ＤＮＡ）を混合し、３７℃で１０分間静置後、２０μＬの３００ｕｎｉｔ／ｍＬチロシナーゼ溶液を添加し、４７５ｎｍの吸光度変化を計算区間１〜４秒で測定した。

結果：図３に示すように、ＵＶ未照射サケ白子ＤＮＡ（ＵＶ⁻ ｓａｌｍｏｎ ｍｉｌｔ ＤＮＡ）およびＵＶ照射サケ白子ＤＮＡ（ＵＶ^＋ ｓａｌｍｏｎ ｍｉｌｔ ＤＮＡ）ともにチロシナーゼ活性阻害作用（Ｔｙｒｏｓｉｎａｓｅ ｉｎｈｉｂｉｔｏｒｙ ａｃｔｉｖｉｔｙ）が見られた。ＵＶ未照射サケ白子ＤＮＡのチロシナーゼ活性阻害率は３１．７％であった。一方ＵＶ照射サケ白子ＤＮＡのチロシナーゼ活性阻害率は４４．４％を示し、サケ白子ＤＮＡにＵＶを照射することにより、チロシナーゼ活性阻害率が向上するということが示された。

核酸の紫外線の波長と吸収率との関係を示すグラフである。 サケ白子ＤＮＡのラジカル消去活性（Ｔｒｏｌｏｘ当量）を示すグラフである。 サケ白子ＤＮＡのチロシナーゼ阻害活性率を示すグラフである。

Claims (4)

1. 核酸へ光エネルギーを照射して得られた光反応産物からなる紫外線吸収剤。
2. 光エネルギーとして紫外線を照射した請求項１に記載の紫外線吸収剤。
3. 核酸としてヌクレオチドおよびオリゴヌクレオチドを含む請求項１又は２に記載の紫外線吸収剤。
4. 上記請求項１乃至３のいずれか１項に記載の紫外線吸収剤を含んだ化粧品、目薬、農作物に対する保護剤など全ての紫外線からの保護を目的とした用途に用いられる製品としての紫外線吸収剤。

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