JP2010100574A - 乳化剤又は可溶化剤 - Google Patents

Abstract

【課題】高親水性で乳化力、可溶化力に優れ、味が大きく改善されている医薬用又は化粧用のポリグリセリン脂肪酸エステルを提供すること。
【解決手段】グリセリンを含まず、ジグリセリンの含量が３質量％以下のポリグリセリン、更には、トリグリセリン以下の低重合度品の含量が２０％以下のポリグリセリンを使用して合成したポリグリセリン脂肪酸エステルは、親水性が高く、優れた乳化、可溶化力を有し、味も大きく改善された医薬用又は化粧用のポリグリセリン脂肪酸エステルが得られる事、そして、それらのポリグリセリン脂肪酸エステルの高親水性の度合いもＨＬＢ１５以上の高親水性乳化剤又は可溶化剤となる事を見出し、本発明を完成した。
【選択図】なし

Description

新規な組成のポリグリセリンを原料として合成した高親水性ポリグリセリン脂肪酸エステルからなる新規な医薬用又は化粧用の乳化剤又は可溶化剤に関する。更に詳しくは安全性に優れ、高親水性で、難溶性薬物の乳化、可溶化能に優れた高機能な新規な医薬用又は化粧用の乳化剤又は可溶化剤に関する。

医薬品、化粧品市場では安全性に優れ、皮膚刺激性が少ない、高親水性の乳化剤及び可溶化剤が望まれている。また水溶性高分子と親水性界面活性剤は相互作用して親油化するために、水溶性高分子を配合する場合の乳化可溶化剤は高親水性であればあるほど好ましい。

ポリグリセリン脂肪酸エステルは安全性の高い医薬用又は化粧用乳化剤及び可溶化剤として使用されている。また、水溶性界面活性剤は一般に味が悪く、微量で苦味、刺激感、痺れ感を感じるものが多いが、ポリグリセリン脂肪酸エステルや蔗糖脂肪酸エステルは、比較的そのような不快感が少ないため、マウスウォッシュ等の医薬用又は化粧品の親水性界面活性剤として有用であるが、その効果は必ずしも十分ではない。

ポリグリセリン脂肪酸エステルの多くはポリグリセリンと脂肪酸とを高温、塩基性の雰囲気下でエステル化して得られる。

一般に高親水ポリグリセリン脂肪酸エステルとしては、親油基鎖長の短いラウリン酸を利用したポリグリセリンモノラウリン酸エステルが汎用されている。しかしながら、ポリグリセリンモノラウリン酸エステルは、乳化能、可溶化能に劣り、加水分解し易いと言う欠点が有る。一方、ラウリン酸より鎖長の長いステアリン酸やオレイン酸を利用したポリグリセリンモノステアリン酸エステルやポリグリセリンモノオレイン酸エステルはポリグリセリンモノラウリン酸エステルに比べて乳化力、可溶化力は向上するが、水に透明に溶解しない。高親水性化の度合いは、デカグリセリンもしくはオクタグリセリンモノステアリン酸エステルで、ＨＬＢで表現すると１２〜１３である。

これらの理由から、優れた乳化力、可溶化力を有する高親水性ポリグリセリン脂肪酸エステルが望まれている。

ところで、ポリグリセリン脂肪酸エステルの原料ポリグリセリンは、グリセリンを重合して得る方法、エピクロルヒドリンを重合して得る方法、グリシドールを付加重合する方法により合成されたものが市販されている。エピクロルヒドリンを重合して得たポリグリセリンやグリシドールを付加重合して得たポリグリセリンは、重合度分布が狭いので、これらを利用して合成したポリグリセリン脂肪酸エステルは、グリセリンを重合して得たポリグリセリンを利用して合成したポリグリセリン脂肪酸エステルよりも高親水ポリグリセリン脂肪酸エステルとなる。しかしながら、安全性の面から、食品分野でより安全性が高いと考えられ許可されているグリセリンを重合して得られるポリグリセリンを原料として合成するポリグリセリン脂肪酸エステルを医薬用又は化粧用の乳化剤及び可溶化剤として利用することが望ましい。

グリセリンを重合して得たポリグリセリンを利用して合成したポリグリセリン脂肪酸エステルの高親水性化方法については次のような方法が公知化されている。

合成したポリグリセリン脂肪酸エステルを精製する方法として、ポリグリセリンと脂肪酸との反応物をイオン交換膜により精製、溶媒抽出などにより高純度化しようとする方法（特許文献１〜３）、新規なエステル化方法で高親水性化しようとする方法（特許文献４、５）、ポリグリセリンと脂肪酸との反応物を分子蒸留によってもモノ、ジ、トリエステルを分離精製する方法（特許文献６）が開示されている。

また、精製したポリグリセリンを利用して高親水性ポリグリセリン脂肪酸エステルとする方法としては、原料ポリグリセリンを蒸留などの方法により、グリセリン、ジグリセリンを分離除去してポリグリセリン脂肪酸エステルとする方法（特許文献７）、トリグリセリンモノエステル含量を高純度化して高親水性化する方法（特許文献８）、強酸性イオン交換樹脂を利用する方法（特許文献９）等が開示されている。近年本発明者らは、分子蒸留法がもつ課題、例えば、加温によるポリグリセリンの変質、また、強酸性イオン交換樹脂を利用する方法がもつ課題、例えば、処理工程の煩雑化等の問題点を解決するする方法として高分子膜による分別方法により得られるポリグリセリンを利用する方法（特許文献１０）を報告している。
特開平０６−４１００７号公報 特開平０６−２２８０５２号公報 特開平０６−２７９３５９号公報 特開２０００−２８７６３１号公報 特開平８−２１７７２５号公報 特開２００４−３３１６０７号公報 特開平０６−１９２０６５号公報 特開２００２−６０７８３号公報 特開平０５−３１０６２５号公報 特願２００７−２４４３８７号公報

高親水性で乳化力、可溶化力に優れ、味が大きく改善されている医薬用又は化粧用のポリグリセリン脂肪酸エステルを提供すること。

鋭意検討した結果、原料ポリグリセリンからグリセリン、ジグリセリンを除いて、これを使用して脂肪酸エステルを合成すると、親水性が高く、優れた乳化、可溶化力を有する医薬用又は化粧用ポリグリセリン脂肪酸エステルが得られる事、また、トリグリセリン以下の低重合度品を除いた原料ポリグリセリンを使用して脂肪酸エステルを合成すると、高親水性の医薬用又は化粧用ポリグリセリン脂肪酸エステルとする事、そして、それらのポリグリセリン脂肪酸エステルの高親水性の度合いもＨＬＢ１５以上の高親水性乳化剤又は可溶化剤となる事を見出した。更には、これら医薬用又は化粧用ポリグリセリン脂肪酸エステルの味が大きく改善されている見出し事を見出し、本発明を完成した。

本発明により、安全性に優れ、高親水性で乳化力及び可溶化力に優れ、味が大きく改善されている医薬用又は化粧用ポリグリセリン脂肪酸エステルを提供できる。

本発明の医薬用又は化粧用の乳化剤又は可溶化剤は、ポリグリセリンからグリセリン、ジグリセリン、更にはトリグリセリンのような低重合度物、及び水溶性低分子量有機物を分子膜で除去したポリグリセリンを用いてポリグリセリン脂肪酸エステルを合成することで得ることができる。

水溶性低分子量有機物を分子膜により除去したポリグリセリンは、具体的にはグリセリンは含まず、ジグリセリンは３％以下のポリグリセリンであり、更に好ましくは、グリセリンを含まず、ジグリセリンの含量が３％以下であり、且つトリグリセリン以下の低重合度物の含量が２０％以下のポリグリセリンである。平均重合度は特に限定するものではないが６以上でが好ましく、さらに好ましくは６〜１０である。重合度は高速液体クロマトグラフィーにより、分子量既知のポリエチレングリコールを基準として算定した。

本発明でいうグリセリンなどの低重合ポリグリセリンの除去法は、分子膜を用いることを特徴とするものである。本発明者らが開発した分子膜による分画方法であり、分画法の詳細は特願平２００７−２４４３８７に示している。分子膜としては、特に限定するものではないが、逆浸透膜（ＲＯ膜）、ナノ膜（ナノフィルトレーション膜、ＮＦ膜）、限外濾過膜（ＵＦ膜）等が挙げられる。本法によりポリグリセリンの低重合度物及び水溶性の低分子量有機物が除去される。水溶性有機物の詳細は不明であるが、乳酸などが知られている。

本発明におけるポリグリセリンの組成分析は、ポリグリセリンをトリメチルシリル化誘導体とし、その上でガスクロマトグラフィー（ＧＣ）にて分析を行い、各成分のピーク面積を百分率として求めることができる。ＧＣ法による分析は、メチルシリコーンなど低極性液相を化学結合せしめた、フューズドシリカキャピラリー管を用いて１００〜３２０℃まで１０℃／分の昇温分析を行えば容易に実施することができる。また、ガスクロマトグラム上のピークの同定は、例えば、ガスクロマトフラフ／質量分析計（ＧＣ／ＭＳ）にて各ピークの分子量を求めることにより行うことができる。

本発明におけるポリグリセリン脂肪酸エステルを構成する脂肪酸は、特に限定されるものではないが、炭素数８以上が好ましい。更に好ましくは乳化及び／又は可溶化剤として優れた性能を発揮する炭素数１４以上の脂肪酸である。また、これらの１種または２種以上を組み合わせて使用することもできる。

本発明におけるポリグリセリン脂肪酸エステルは、目的とする用途により特に限定されるものではないが、脂肪酸エステル化は、公知の方法でおこなうことができる。また、エステル化度は特に限定するものではないが、低いものほど高親水性となるため、エステル化度の低いものが望ましい。好ましくは、ポリグリセリンに対して１モル以下の脂肪酸とのエステルである。

ＨＬＢとは、Ｈｙｄｒｏｐｈｉｌｅ―Ｌｉｐｏｐｈｉｌｅ Ｂａｌａｎｃｅの略称であり、界面活性剤等の親水性を示す指標であり、理論上求められる計算値または乳化試験によって求められる実測値の何れかまたは双方を反映するものであるが、本発明でいうＨＬＢの値は、乳化法で得られる実測値であり、実施例にてこの測定法を示す。

本発明における高親水性乳化可溶化剤の親水性を定量的に表現すると、ＨＬＢで１５以上である。

本発明における医薬品及び化粧品は、特に限定するものではないが、各種軟膏類、消炎鎮痛剤，昆虫忌避剤、洗口液、各種基礎化粧品、頭髪化粧品、洗浄化粧品など、好ましくは、各種軟膏、クリーム類、ローション類、美容液、洗口液などの医薬品及び化粧品をいう。

本発明のポリグリセリン脂肪酸エステルの医薬品又は化粧品に対する配合量については、特に限定するものではないが一般的には医薬品又は化粧品に対して１０％以下添加される。

また、本発明のポリグリセリン脂肪酸エステルは、これらの１種または２種以上を組み合わせて使用することができる。

以下に実施例を挙げて本発明を具体的に説明するが、本発明の技術的範囲がこれらに限定されるものではない。なお、実施例中の「％」は「質量％」を意味する。

（ポリグリセリンの合成と水溶性低重合度物の除去）
グリセリンに対して、苛性ソーダを０．１％加え、２５０℃で３時間、反応させてデカグリセリンを合成し、限外濾過膜（ＵＦ膜）にて精製した。こうして得られた精製ポリグリセリンの組成は、トリメチルシリル化誘導体とし、ガスクロマトグラフィー（ＧＬＣ）条件（カラム充填剤：Diasolid ZT（３ｍｍ×０．５ｍ、日本クロマト工業株式会社製）、昇温速度：５０〜３２０℃、１０℃／分、キャリアガス及び流量：窒素、４０ｍＬ／分、検出器：ＦＩＤ）で分析を行い、ガスクロマトフラフ面積法にて各成分の量を測定した。比較例として、未精製品についても同様の測定をおこなった。

（ポリグリセリン脂肪酸エステルのＨＬＢ測定）

ポリグリセリンとして、デカグリセリン、オクタグリセリンヘキサグリセリンを一般的な方法で合成した。これらのポリグリセリンをＵＦ膜にて低重合ポリグリセリンを除去し、原料ポリグリセリンを得た。この原料ポリグリセリンを使用して、本発明品のポリグリセリンモノステアリン酸エステルを合成した。

また比較品として、低重合度ポリグリセリンを除去しないポリグリセリンを原料として、同じくポリグリセリンモノ脂肪酸エステルを合成した。

（ＨＬＢ測定法）
乳化剤として、表２に示すポリグリセリン脂肪酸エステル（ａ）とソルビタンモノステアリン酸エステル（ＨＬＢ＝４．７）（ｂ）を種々の組み合わせ比率で用いて、下記処方でエマルションを調製した。このとき得られたエマルションの粒経が最少となる乳化剤の比率から、ポリグリセリン脂肪酸エステルのＨＬＢを下記式から算出した。この時流動パラフィンのＨＬＢは１０．５とした。
ＨＬＢ＝（１０．５−４．７×ｂ／４）４／ａ

（処方）
油相 流動パラフィン ４０（％）
乳化剤（ａ＋ｂ） ４
水相 精製水 ５６

（乳化法）
油相を８０℃に加温して、攪拌しながら同温度以上に加温した水相を加えて乳化した。冷却しながら、攪拌を続けて４０℃で放置した。得られたエマルションは一日放置後粒経測定して最少の粒径の得られる乳化剤組成を決めた。

（結果）
ＨＬＢ値の測定結果を表２に、デカグリセリンモノステアリン酸エステルのＨＬＢ測定時のエマルションの粒径測定値を表３に示した。本発明品のＨＬＢはいずれも比較品よりも大きく、１５以上の値を示した。また本発明品で乳化したエマルションの粒径は、比較品に比べて小さく本発明品の乳化力が優れていることが確認された。

（ポリグリセリン脂肪酸エステルのＨＬＢ測定）

実施例１の方法により、本発明のオクタグリセリンモノオレイン酸エステルを合成した。比較品として分子蒸留により精製したオクタグリセリンを用いて同様にオクタグリセリンオレイン酸エステルを方法し、各々のＨＬＢを実施例１と同様な方法で測定した。

（結果）
ＨＬＢ値の測定結果を表４に示した。本発明のオクタグリセリンモノオレイン酸エステルは、比較品より微細で安定なエマルションが得られ、高ＨＬＢであった。

（化粧水）

本発明品を使用して、化粧水を以下の処方で作成した。

（処方）
香料 ０．０５（％）
デカグリセリンモノイソステアリン酸エステル ０．０５
クエン酸ナトリウム ０．１
ピロリドンカルボン酸ナトリウム ２．０
グリセリン ４．０
１，３−ブチレングリコール ４．０
防腐剤 適量
精製水 残部

（結果）
可溶化剤として、本発明のデカグリセリンモノイソステアリン酸エステルを用いることで、その使用量を低減しても透明で安定な化粧水ができた。

（マウスウォッシュ）

本発明品のデカグリセリンモノミリスチン酸エステル、又は、比較品として低重合度ポリグリセリンを除去しないデカグリセリンを利用して合成したデカグリセリンモノミリスチン酸エステルを使用して、下記の処方にてマウスウォッシュを作成し、透明度を濁度計で評価した。

（処方）
香料 ０．１（％）
デカグリセリンモノミリスチン酸エステル ０．２
キシリトール ３．０
プロピレングリコール ５．０
セチルピリジニウムクロリド ０．０１
トラネキサム酸 ０．０１
精製水 残部

（調製方法）
精製水以外の成分を混合して６０℃に加温して均一にした。これに精製水を加えて均一溶液とした。

（結果）
本発明品を用いたマウスウォッシュの透過度は９８％、比較品を用いたマウスウォッシュの透過度は８０％であり、発明品を用いることで透明性の高いマウスウォッシュが得られた。これらのマウスウォッシュの味を５人にてモニター評価を行ったところ、発明品を用いたマウスウォッシュは全ての人が味に優れているという評価であった。

（消炎鎮痛剤）

本発明品のデカグリセリンモノステアリン酸エステル、又は、比較品として市販のデカグリセリンモノステアリン酸エステル（製品名：ＮＩＫＫＯＬ Ｄｅｃａｇｌｙｎ １‐ＳＶ（日光ケミカルズ社製））を使用して、透明ゲル状の消炎鎮痛剤を以下の処方で作成した。

（処方）
ケトプロフェン ０．５（％）
デカグリセリンモノステアリン酸エステル １．０
エタノール １５．０
カルボマー ０．１
ヒドロキシプロピルセルロース ０．１
精製水 残部
（結果）
市販品を用いた消炎鎮痛剤は、混濁し粘度も低く、分離したが、本発明品を用いた消炎鎮痛剤は、安定な透明ゲル状をであった。

（身体用乳液）
本発明品を使用して、身体用乳液を以下の処方で作成した。感触に優れ、安定性に優れた身体用乳液を得た。

（処方）
香料 ０．１（％）
スクワラン ５．０
オクタグリセリンモノミリスチン酸エステル ０．５
オクタグリセリンモノオレイン酸エステル ０．５
カルボマー ０．０５
ヒドロキシプロピルセルロース ０．０５
グリセリン ５．０
防腐剤 適量
精製水 残部

（乳液）
本発明品を使用して、乳液を下記の処方で作成した。本発明品は高親水性であるため、少量で安定なエマルションが得られ、良好な感触の乳液を得た。

（処方）
デカグリセリンモノベヘニン酸エステル ０．２（％）
デカグリセリンモノオレイン酸エステル ０．３
ステアリン酸モノグリセラリド ４．０
精製水添レシチン １．０
モノセチルリン酸ナトリウム ０．５
キサンタンガム ０．１
グリセリン ５．０
防腐剤 適量
精製水 残部

Claims (3)

1. 水溶性低分子量有機物を分子膜により除去し、ガスクロマトグラフィーによる定量値で、グリセリンを含まず、ジグリセリンの含量が３質量％以下のポリグリセリンと脂肪酸とのエステルである高親水性の医薬用又は化粧用乳化剤又は可溶化剤。
2. 上記ポリグリセリンの平均重合度が６〜１０で、且つガスクロマトグラフィーによる定量値で、トリグリセリン以下の低重合度ポリグリセリンの含量が２０％以下であるポリグリセリンと炭素数８以上の脂肪酸とのエステルを使用して合成される請求項１に記載の高親水性の医薬用又は化粧用乳化剤又は可溶化剤。
3. ＨＬＢ１５以上のポリグリセリン脂肪酸エステルである請求項１又は２に記載の高親水性の医薬用又は化粧用乳化剤又は可溶化剤。