JP2015527393A - 植物源由来のヒト皮脂模倣物質およびその製造方法 - Google Patents

植物源由来のヒト皮脂模倣物質およびその製造方法 Download PDF

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Abstract

ヒト皮脂模倣物質およびヒト皮脂模倣物質の製造方法を提供する。1つの例示的実施形態では、ヒト皮脂模倣物質は、パルミトレイン酸を含む精製植物油と精製ホホバ油とのエステル交換により得られるワックスエステル、フィトステロール、フィトスクワレン、および/またはマカデミアナッツ油脂肪酸フィトステリルを含む。ヒト皮脂模倣物質の製造方法は、精製マカデミアナッツ油と精製ホホバ油とを混合する工程と、精製マカデミアナッツ油と精製ホホバ油とをエステル交換する工程と、フィトステロールを添加する工程と、マカデミアナッツ油脂肪酸フィトステリルを添加する工程と、およびエステル交換工程の後にフィトスクワレンを添加する工程とを含む。

Description

関連出願の相互参照
本願は、米国仮特許出願第61/697,240号(2012年9月5日出願)の利益を主張し、米国仮特許出願第61/254,909号(2009年10月26日出願)および米国仮特許出願第61/363,564号(2010年7月12日出願)の利益を主張する米国特許出願第12/911,150号(2010年10月25日出願)の一部継続出願であり、参照により各出願の開示内容全体を援用する。しかし、本開示が、参照したいずれかの出願と矛盾する場合、本開示を優先するものとする。
技術分野
本発明は、一般に、パーソナルケア組成物およびその製造方法に関し、より詳細には、植物源由来のヒト皮脂模倣物質およびその製造方法に関する。
背景
ヒトの皮脂は皮脂腺によって分泌され、皮脂腺は実質的に皮膚表面全体(手のひらおよび足裏を除く)に見られるが、主に頭皮、顔、胸部、および背中に見られる。皮脂は、表皮構造の形成および表皮透過性バリアの維持、皮膚表面への抗酸化物質の輸送、微生物コロニー形成からの皮膚の保護、体臭の発生、ならびにフェロモンの産生に関与する。
分泌時、ヒトの皮脂はトリグリセリドと、ワックスエステルと、ステロールエステルと、コレステロールと、コレステロールエステルと、スクワレンとの複雑な混合物である。皮脂は分泌される時、主にトリグリセリドとワックスエステルとからなっているが、これらは片利共生微生物によりジグリセリドと、モノグリセリドと、構成遊離脂肪酸とに分解される。ヒトの皮脂の脂肪酸鎖長は非常に様々であるが、ステアリン酸(炭素数18で二重結合を有していない(以下、C18:0と表す))、オレイン酸(C18:1、9番目の炭素に二重結合を1個有する(以下、C18:1Δ9と表す))、リノール酸(C18:2Δ9Δ12)、パルミチン酸(C16:0)、およびサピエン酸(16:1Δ6)の場合のように、主に炭素数16および18である。
ヒトの皮脂が失われる原因は、入浴、天候条件、化学製品、および栄養不良などの様々な環境要因、ならびに遺伝的性質であると思われる。例えば、アフリカ系アメリカ人の頭皮には生来の皮脂欠乏が認められる。皮脂が失われると、皮膚に痒み、フケ、皺、およびオムツかぶれ等が生じることがある。さらに、毛髪を保湿するのに十分な量の皮脂がないと毛髪が脆くなり、乾燥することもある。皮脂の欠乏によって起こる柔軟性の回復を目的とした様々な製品が存在するが、これらの製品の多くは、合成成分、または動物由来の成分を含有し、ヒトの皮脂の構造および組成を模倣していない。この点に関して、これらの製品はヒトの皮脂ほど容易に皮膚に吸収されない。さらに、これらの製品は、貯蔵寿命が短い不安定な成分から製造されることが多い。
従って、ヒト皮脂模倣物質を提供することが望ましい。さらに、植物源から製造されるヒト皮脂模倣物質を提供することが望ましい。また、ヒト皮脂模倣物質の製造方法を提供することも望ましい。さらに、以下の発明の詳細な説明および添付の特許請求の範囲を、発明の背景と併せて検討することにより、本発明の他の望ましい特徴および特性が明らかになるであろう。
概要
ヒト皮脂模倣物質およびヒト皮脂模倣物質の製造方法を提供する。1つの例示的実施形態では、ヒト皮脂模倣物質は、パルミトレイン酸を含む精製植物油と精製ホホバ油とのエステル交換により得られるワックスエステルと、フィトステロールと、フィトスクワレンとを含んでもよい。
他の例示的実施形態では、ヒト皮脂模倣物質の製造方法は、精製マカデミアナッツ油と精製ホホバ油とを混合する工程と、精製マカデミアナッツ油と精製ホホバ油とをエステル交換する工程と、エステル交換工程の前または後にフィトステロールを添加する工程と、エステル交換工程の後にフィトスクワレンを添加する工程とを含んでもよい。
更なる例示的実施形態では、ヒト皮脂模倣物質は、植物源由来の、炭素数16で二重結合を1個有する脂肪酸を含むワックスエステルと、フィトステロールと、フィトスクワレンとを含んでもよい。
更なる例示的実施形態では、ヒト皮脂模倣物質は、パルミトレイン酸を含む精製植物油と精製ホホバ油とのエステル交換により得られるワックスエステルと、フィトステロールと、フィトスクワレンと、マカデミアナッツ油脂肪酸フィトステリルとを含んでもよい。
発明の詳細
以下の詳細な説明は、本来、例示の目的で記載するに過ぎず、本発明または本願および本発明の使用を限定するものではない。さらに、前述の発明の背景または以下の詳細な説明に記載されるいかなる理論にも拘束されるものではない。
本明細書で検討する様々な実施形態は、ヒトの皮脂を模倣している組成物に関する。ヒトの皮脂の概略組成は、以下(単位:重量%(wt.%))を含む(Pierre Agache, “Sebaceous Physiology,” Measuring The Skin, Springer-Verlog, 2004, pp. 271-280から引用)。
スクワレン 12重量%
ワックスエステル 26重量%
グリセリドおよび遊離脂肪酸 57.5重量%
ステロール(遊離型およびエステル型) 4.5重量%
本明細書で検討するヒト皮脂模倣物質は植物性である、即ち、模倣物質の成分は植物源から物理的にまたは化学的に得られる。この点に関して、模倣物質は、フィトスクワレンと、フィトステロールと、模倣物質のトリグリセリド源であるマカデミアナッツ油などの精製植物油と、模倣物質のワックスエステル源である精製ホホバ油とから得られるため、植物由来のヒト皮脂類似体である。本明細書で使用する場合、「精製油」という用語は、苛性アルカリ(caustic agents)を使用し、洗浄、遠心分離して、遊離脂肪酸、炭水化物、金属、およびタンパク質等の望ましくない化合物が除去された原油を意味する。一実施形態では、ヒト皮脂模倣物質は、全模倣物質の約5重量%〜約20重量%の量のフィトスクワレンと、全模倣物質の約20重量%〜約35重量%の量の精製ホホバ油と、全模倣物質の約45重量%〜約65重量%の量の精製マカデミアナッツ油と、全模倣物質の約0.5重量%〜約10重量%の量のフィトステロールとから得られる。好ましい実施形態では、ヒト皮脂模倣物質は、全模倣物質の約11重量%〜約15重量%の量のフィトスクワレンと、全模倣物質の約29重量%〜約33重量%の量の精製ホホバ油と、全模倣物質の約51重量%〜約55重量%の量の精製マカデミアナッツ油と、全模倣物質の約1重量%〜約5重量%の量のフィトステロールとから得られる。より好ましい実施形態では、ヒト皮脂模倣物質は、次の組成物(単位:重量パーセント)から得られる。
フィトスクワレン 12.9重量%
精製ホホバ油 30.8重量%
精製マカデミアナッツ油 53.2重量%
フィトステロール 3.1重量%
ヒトの皮脂は、その脂肪酸の中でも、パルミチン酸(16:0)、サピエン酸(16:1Δ6)、およびオレイン酸(C18:1Δ9)を特に高濃度で含有する。それに類似して、本明細書で検討するヒト皮脂模倣物質も、マカデミアナッツ油自体が約8.8重量%のパルミチン酸と約58重量%のオレイン酸を含むため、高濃度のパルミチン酸とオレイン酸を含む。一実施形態では、ヒト皮脂模倣物質は約1重量%〜約10重量%のパルミチン酸、好ましい実施形態では約3重量%〜約7重量%のパルミチン酸、より好ましい実施形態では約4.8重量%のパルミチン酸を含む。別の実施形態では、ヒト皮脂は約25重量%〜約35重量%のオレイン酸、好ましい実施形態では約30重量%〜約34重量%のオレイン酸、より好ましい実施形態では約31.6重量%のオレイン酸を含む。
しかし、サピエン酸は哺乳類の中でも特有のものである。サピエン酸の類似体であるパルミトレイン酸(16:1Δ9)をサピエン酸の代替品とする。パルミトレイン酸は植物界ではかなり稀少であるが、マカデミアナッツ油は、現在市販されている油の中でパルミトレイン酸含有量が最も高く、約16〜22%のパルミトレイン酸を含有する。従って、本発明者らは、ヒト皮脂模倣物質の精製マカデミアナッツ油と精製ホホバ油とをエステル交換することにより、パルミトレイン酸を含むワックスエステルが得られることを見出した。マカデミアナッツ油が好ましいが、10%より多くのパルミトレイン酸を含有する他の種子油を精製ホホバ油とエステル交換して、パルミトレイン酸を含むワックスエステルを生成してもよい。これらの種の属としては、ヤハズカズラ(Thunbergia)、ノウゼンカズラ(Doxantha)、チリアヤメ(Alophia)、ハルシャギク(Roureopsis)、テロペア(Telopea)、およびトウワタ(Asclepias)が含まれる。
一実施形態では、ヒト皮脂模倣物質は、全模倣組成物の約5重量%〜約15重量%の量のパルミトレイン酸を含む。好ましい実施形態では、ヒト皮脂模倣物質は、全模倣組成物の約8重量%〜約12重量%の量のパルミトレイン酸を含み、より好ましい実施形態では、ヒト皮脂模倣物質は、全模倣組成物の約9.7重量%の量のパルミトレイン酸を含む。最も好ましい実施形態では、ヒト皮脂模倣物質は、次の脂肪酸および脂肪アルコール(単位:重量%)を含む。
Figure 2015527393
別の例示的実施形態では、ヒト皮脂模倣物質は、例示的な22歳のヒト女性などの、任意の選択された特性を有する皮脂の脂質組成特性を備えてもよい。ヒト皮脂模倣物質は、全模倣物質の約24.9重量%の量の精製ホホバ油と全模倣物質の約61.9重量%の量のパルミトレイン酸を含む精製植物油とをエステル交換することにより得ることができる。一実施形態では、パルミトレイン酸を含む精製植物油は、精製マカデミアナッツ油を含んでもよい。模倣物質は、全模倣物質の約12.6重量%の量のフィトスクワレン、全模倣物質の約0.4重量%の量のフィトステロール、全模倣物質の約0.1重量%の量のマカデミアナッツ油脂肪酸フィトステリル、および/または全模倣物質の約0.1重量%の量のトコフェロール(約1000ppm)をさらに含んでもよい。
本発明の様々な実施形態では、ヒト皮脂模倣物質は、表皮の角質層に見られる任意の構成脂質を有効量さらに含んでもよい。一実施形態では、ヒト皮脂模倣物質は、構成脂質の誘導体および/または前駆体を含んでもよい。一実施形態では、構成脂質は、皮膚の透水性バリア機能を少なくとも部分的に促進するおよび/または維持するように角質層の細胞間ラメラ脂質構造を整えるのに有効な量でヒト皮脂模倣物質に存在してもよい。例えば、一実施形態では、構成脂質は、脂肪酸、例えば、鎖長がC16〜C30の長鎖飽和脂肪酸および/またはリノレートなどの不飽和脂肪酸を含んでもよい。別の実施形態では、構成脂質は、スフィンゴ脂質および/またはセラミドを含んでもよい。スフィンゴ脂質は、任意の1種類以上の構造的に不均質な脂質群を含んでもよい。例えば、スフィンゴ脂質は、スフィンゴイド塩基と称されることがある炭素数18のアミノアルコール主鎖を有してもよい。一実施形態では、模倣物質は、全模倣物質の約27重量%以下の量のスフィンゴ脂質を含んでもよい。セラミドは、様々な長鎖脂肪酸にアミド結合している構造的に不均質なスフィンゴ脂質塩基誘導体群を含んでもよい。例えば、セラミドは、アシルセラミドなどのヒトの角質層中に見られる任意の1種類以上のセラミドを含んでもよい。一実施形態では、模倣物質は、全模倣物質の約27重量%以下の量のセラミドを含んでもよい。
本発明の様々な実施形態では、任意のヒト皮脂模倣物質は、表皮の角質層の微量構成成分を有効量さらに含んでもよい。例えば、一実施形態では、微量構成成分は、コレステロール硫酸などのコレステロールを含んでもよい。幾つかの実施形態では、コレステロール硫酸は、全模倣物質の約2重量%以下〜約5重量%などの、角質層中に見られるコレステロール硫酸の量と類似の量で、ヒト皮脂模倣物質の一部を構成してもよい。別の実施形態では、微量構成成分は、カルシウム(Ca2+)などの鉱物であってもよい。幾つかの実施形態では、模倣物質は、全模倣物質の約12重量%以下の量の微量構成成分を含んでもよい。
別の例示的実施形態では、本明細書で検討するヒト皮脂模倣物質は、他の機能性添加剤、即ち、特定の機能を果たすように添加される成分を含む。例えば、ヒト皮脂模倣物質はトコフェロールを含んでもよい。一実施形態では、ヒト皮脂模倣物質は、70%トコフェロールを約100ppm〜約2000ppm、好ましくは約1430ppm含む。ヒト皮脂模倣物質は、また、香料、色素、顔料、防腐剤、酸化防止剤、および保湿剤等を含んでもよい。別の例として、ヒト皮脂模倣物質は、International Flora Technologies, Ltd.(Chandler, Arizona)から入手可能なFLORAESTERS 20(FE-20)などの皮膚軟化剤または増粘剤を含んでもよい。FLORAESTERS 20は、模倣物質の粘度および/またはバルク融点/滴点を上昇させるため、ヒトの皮脂のワックスエステル特性にさらによく似るように複製するため等に使用されてもよい。
その代わりにまたはそのうえ、ヒト皮脂模倣物質をヘアケアローション、シャンプー、ヘアコンディショナー、ヘアジェル、ヘアオイル、ヘアカラー、ヘアリラクサー、ハンドローション、顔用ローション、アイクリーム、洗顔石鹸、ボディーローションおよびクリーム、ボディスクラブ、シェービングジェル、ヘアリムーバー、および清拭用ワイプ等の様々なパーソナルケア製品の成分として使用してもよい。それらの組成は、ヒトの皮脂の組成に非常に類似しているため、ヒト皮脂模倣物質はヒトの皮膚の自然治癒および修復機構を促進し、細胞のターンオーバー速度や局所血液循環速度を速め、それにより皺、眼の下のくま、および加齢による染みといった外観を減少し得る。ヒト皮脂模倣物質はまた、自然治癒により頭皮の刺激を低減し、皮膚の水和を改善し得る。ヒト皮脂模倣物質はまた、ヒトに適用する以外にも使用することができ、動物に使用したり、果物や野菜を新鮮に保つために使用することもできる。
本明細書で検討するヒト皮脂模倣物質は、その安定性のため、失われたヒト皮脂の代替品として特に適している。油安定性は、American Oil Chemists' Society's Official Method Cd 12b-92に準拠して110℃で測定される。一実施形態では、本明細書で検討するヒト皮脂模倣物質の油安定性指数は、110℃で50時間より大きい。この点に関して、模倣物質は耐酸化性がかなり高く、パーソナルケア製品として、およびパーソナルケア製品中において望ましい貯蔵寿命を有する。
例示的実施形態によれば、ヒト皮脂模倣物質の製造方法は、精製マカデミアナッツ油と精製ホホバ油とを混合する工程と、精製マカデミアナッツ油と精製ホホバ油とをエステル交換して、炭素数16で二重結合を1個有する脂肪酸を含むワックスエステルを生成する工程と、フィトステロールを添加する工程と、フィトスクワレンを添加する工程とを含む。エステル交換工程の前および/またはエステル交換工程の後に、精製マカデミアナッツ油と精製ホホバ油にフィトステロールを添加してもよい。次いで、得られるヒト皮脂模倣物質を漂白および/または脱臭してもよい。
1つの例示的実施形態では、精製マカデミアナッツ油53.2グラム(g)と、精製ホホバ油30.8gと、フィトステロール2.1gとの混合物を混合し、減圧下で撹拌しながら90℃に加熱する。約0.5時間後、混合物にナトリウムメトキシド0.84gを添加し、温度を130℃に上昇させ、その温度で約2時間〜約2.5時間維持する。その後、混合物を90℃に冷却し、クエン酸0.84gを0.5時間撹拌しながら添加する。その後、混合物を濾過する。濾液にフィトステロール1gおよびフィトスクワレン12.9gを添加し、それを均質になるまで混合し、模倣物質を得る。1重量%の白土(American Colloid Company(Arlington Heights, Ill)から入手可能なClarion 470 bleaching clay)を模倣物質に添加した後、それを減圧下で撹拌しながら95℃に加熱し、15〜30分間維持してもよい。混合物を濾過する。臭気および他の揮発性物質を除去するため、模倣物質に水蒸気を注入しながら、模倣物質を高減圧下で200〜220℃に加熱してもよい。その温度を約2時間維持した後、減圧状態のまま冷却する。好ましい実施形態では、模倣物質にトコフェロール(70%)を1430ppm添加し、混合する。この時、他の任意の添加剤を添加してもよい。
以下は、前述のように製造されるヒト皮脂模倣物質を含むパーソナルケア製品の例示的実施形態であり、各成分はパーソナルケア製品の重量/重量%で記載する。実施例は、説明の目的で記載するに過ぎず、決してヒト皮脂模倣物質の様々な実施形態を限定するものではない。
実施例1は、保湿機能、光沢付与機能、保持機能、および切れ毛防止(anti-breaking)機能を含む複数の機能を提供するヘアコンディショニングローションである。
実施例1
Figure 2015527393
実施例1のヘアコンディショニングローションは、撹拌しながら水を45℃に加熱し、中速でプロペラ撹拌しながらポリクオタニウム37を添加することにより製造される。透明なゲルが生成するまで溶液を混合する。ゲルに相Aの残りの成分を記載順に添加する。相Bの成分を45℃で加え合わせる。次いで、相Aの成分に相Bの成分の混合物を高速でプロペラ撹拌しながら添加する。相AおよびBの成分を60℃に加熱し、中速でプロペラ撹拌しながら相Cの成分を添加する。相Dの全成分を60℃で混合し、中速でプロペラ撹拌しながら相ABC混合物に添加する。得られる配合物を氷水浴で急冷する。次いで、相Eの香料を添加する。
実施例2は、保湿機能、光沢付与機能、保持機能、および切れ毛防止機能を含む複数の機能を提供する別のヘアコンディショニングローションである。
実施例2
Figure 2015527393
実施例2のヘアコンディショニングローションは、実施例1について前述したのと同じ方法を使用して製造する。
それに応じて、ヒト皮脂模倣物質およびその製造方法を提供した。ヒト皮脂模倣物質は、フィトスクワレンと、フィトステロールと、精製ホホバ油と、パルミトレイン酸を含むマカデミアナッツ油などの精製植物油とから形成される。ヒトの皮脂は、その脂肪酸の中でも、パルミチン酸(16:0)、サピエン酸(16:1Δ6)、およびオレイン酸(C18:1Δ9)を特に高濃度で含有する。それに類似して、本明細書で検討するヒト皮脂模倣物質も高濃度のパルミチン酸とオレイン酸とを含む。一実施形態では、ヒト皮脂模倣物質は約1重量%〜約10重量%のパルミチン酸と、約25重量%〜約35重量%のオレイン酸とを含む。しかし、サピエン酸は哺乳類の中でも特有のものであり、自然界では稀にしか見られない。本発明者らは、ヒト皮脂模倣物質の精製マカデミアナッツ油と精製ホホバ油とをエステル交換することにより、サピエン酸の代替品であるパルミトレイン酸を含むワックスエステルが得られることを見出した。一実施形態では、ヒト皮脂模倣物質は、全模倣組成物の約5重量%〜約15重量%の量のパルミトレイン酸を含む。
前述の発明の詳細な説明で少なくとも1つの例示的実施形態を示したが、数多くの変更態様が存在することを理解すべきである。また、1つまたは複数の例示的実施形態は例に過ぎず、決して本発明の範囲、適用可能性、または構成を限定するものではないことも理解すべきである。むしろ、前述の詳細な説明は、本発明の例示的実施形態を実施するのに好都合なロードマップを当業者に示すものである。添付の特許請求の範囲に記載の本発明の範囲から逸脱することなく、例示的実施形態に記載の要素の機能および配置に様々な変更をなし得ることを理解されたい。

Claims (25)

  1. 精製ホホバ油と、
    パルミトレイン酸を含む精製植物油と、
    のエステル交換により得られるワックスエステルと、
    フィトステロールと、
    フィトスクワレンと、
    マカデミアナッツ油脂肪酸フィトステリルと、
    を含む、ヒト皮脂模倣物質。
  2. 前記パルミトレイン酸を含む精製植物油が10重量%より多くのパルミトレイン酸を含む、請求項1に記載のヒト皮脂模倣物質。
  3. 前記精製植物油が、精製マカデミアナッツ油である、請求項1に記載のヒト皮脂模倣物質。
  4. 約1重量%〜約10重量%のパルミチン酸をさらに含む、請求項1に記載のヒト皮脂模倣物質。
  5. 約3重量%〜約7重量%のパルミチン酸をさらに含む、請求項4に記載のヒト皮脂模倣物質。
  6. 約25重量%〜約35重量%のオレイン酸をさらに含む、請求項1に記載のヒト皮脂模倣物質。
  7. 約30重量%〜約34重量%のオレイン酸をさらに含む、請求項6に記載のヒト皮脂模倣物質。
  8. 約5重量%〜約15重量%のパルミトレイン酸をさらに含む、請求項1に記載のヒト皮脂模倣物質。
  9. 約8重量%〜約12重量%のパルミトレイン酸をさらに含む、請求項8に記載のヒト皮脂模倣物質。
  10. 油安定性指数が110℃で50時間より大きい、請求項1に記載のヒト皮脂模倣物質。
  11. 表皮の角質層の構成脂質をさらに含む、請求項1に記載のヒト皮脂模倣物質。
  12. 前記構成脂質がスフィンゴ脂質を含む、請求項11に記載のヒト皮脂模倣物質。
  13. 前記構成脂質がセラミドを含む、請求項11に記載のヒト皮脂模倣物質。
  14. 表皮の角質層の微量構成成分をさらに含む、請求項1に記載のヒト皮脂模倣物質。
  15. 前記微量構成成分がコレステロールを含む、請求項14に記載のヒト皮脂模倣物質。
  16. 前記コレステロールがコレステロール硫酸を含む、請求項15に記載のヒト皮脂模倣物質。
  17. 前記微量構成成分が鉱物を含む、請求項14に記載のヒト皮脂模倣物質。
  18. 前記鉱物がカルシウムを含む、請求項17に記載のヒト皮脂模倣物質。
  19. 機能性添加剤をさらに含む、請求項1に記載のヒト皮脂模倣物質。
  20. 前記機能性添加剤が、トコフェロール、香料、色素、顔料、防腐剤、酸化防止剤、保湿剤、皮膚軟化剤、および増粘剤の少なくとも1つである、請求項19に記載のヒト皮脂模倣物質。
  21. 前記ヒト皮脂模倣物質が、ヒトまたは動物の皮膚または毛髪のケア用に製造されるパーソナルケア製品の成分となる、請求項1に記載のヒト皮脂模倣物質。
  22. 前記パーソナルケア製品がヘアコンディショニングローションである、請求項21に記載のヒト皮脂模倣物質。
  23. 植物源由来の、炭素数16で二重結合を1個有する脂肪酸を含むワックスエステルと、
    フィトステロールと、
    フィトスクワレンと、
    マカデミアナッツ油脂肪酸フィトステリルと、
    を含む、ヒト皮脂模倣物質。
  24. 前記脂肪酸がパルミトレイン酸を含む、請求項23に記載のヒト皮脂模倣物質。
  25. トコフェロールをさらに含む、請求項23に記載のヒト皮脂模倣物質。
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