JP2017153871A - 超音波伝達効率向上組成物、超音波診断用ゲル組成物及び超音波撮影方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】水中にてベシクルを形成する化合物1種類以上を含む水溶液からなる超音波伝達効率向上組成物、前記超音波伝達効率向上組成物をゲル状とした塗布型接触媒体である超音波診断用ゲル組成物及びその組成物を使用した撮影方法である。
【選択図】図2
Description
ベシクルの粒径が0.01μm未満の場合には、ベシクルの塊自体に充分な重量が無く、角質層に存在する水の連続的な水素結合を切るほどのエネルギー生じないため、角質層の内部まで、水分を与えることができない。ベシクルの粒径が2.0μmを超える場合には、ベシクルの塊が大きくなりすぎて、角質層の細胞間脂質に入り込むことが困難となり、角質層の内部まで、水分を与えることができない。
本発明の超音波伝達効率向上組成物である、リピジュア−NRの0.25%水溶液の表面張力は63.8mN/mであり、さらにグリセリンを20%配合した際の表面張力は 61.9mN/mとほとんど下がらない。そこに3−(2−エチルヘキシルオキシ)プロパン−1,2−ジオールを0.25%配合すると表面張力は27.4mN/mまで低下する。
(メタ)アクリル酸/(メタ)アクリル酸エステル共重合の配合量は、0.01重量%未満では、ゲル組成物としての構造が構成できない場合がある。0.5重量%を超えて配合すると、ゲル構造が硬くなりすぎ、使用感上問題を生じる場合や、ゲルの透明度が低下する場合がある。
従来の超音波診断用の塗布型接触媒体は、多価アルコールや親水性高分子が多く含まれており、これらの化合物の水酸基やカルボキシル基、アミノ基などの極性基に水が結合する。このような水は結合水と呼ばれ、高分子や多価アルコールに拘束されている。したがって、接触媒体に含まれる水は、肌に供給され難いことが判る。また、水自体も水素結合で繋がっており、見かけの分子量が大きく均一化している。
ベシクル形成性両親媒性化合物の配合量が少なすぎると、ベシクル形成による効果が得られない場合がある。また、3重量%以上では、コストに見合うだけの効果は得られないだけでなく、ベシクルが保水してしまい皮膚に水分を供給できなくなってしまう。効率的な効果を得るためには1重量%以下が好ましく、更に好ましくは0.5重量%以下である。
また、本発明の多糖類は、ベシクルではないが水中にて塊となっていることから、本発明の効果をより向上させることになる。
ベシクルの粒径が0.01μm未満の場合には、ベシクルの塊自体に充分な重量が無く、角質層に存在する水の連続的な水素結合を切るほどのエネルギー生じないため、角質層の内部まで、水分を与えることができない。ベシクルの粒径が2.0μmを超える場合には、ベシクルの塊が大きくなりすぎて、角質層の細胞間脂質に入り込むことが困難となり、角質層の内部まで、水分を与えることができない。
ポリグリセリン脂肪酸エステルの構成ポリグリセリンの重合度については特に制限を受けるものではないが、平均重合度が2〜20、好ましくは4〜10、更に好ましくは5〜10である。
さらに、本発明におけるポリグリセリン脂肪酸エステルのHLBは、HLB9〜16が好ましく、更に好ましくはHLB11〜14が良い。
多価アルコールとしては、超音波診断用の塗布型接触媒体として公知であるエチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、テトラエチレングリコール、1,3−プロパンジオール、グリセリン、1,2−ブタンジオール、1,3−ブタンジオール、1,4−ブタンジオール、1,5−ペンタンジオール、1,2−ペンタンジオール、1,3−ペンタンジオール、ソルビトール、マンニトール、ジグリセリン、ポリグリセリン、エチレングリコール、ジエチレングリコール、ポリエチレングリコール、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、ペンタエリスリトール等を配合することができるが、1,3−プロパンジオール、グリセリン、ジグリセリン、1,3−ブタンジオール、1,2−ペンタンジオール、プロピレングリコールの1種を単独で若しくは2種以上を、超音波伝達効率向上組成物、もしくは超音波診断用の塗布型接触媒体に対して 5.0〜50.0重量%配合することがより望ましく、10.0〜30.0重量%配合することがより望ましくこれにより、本発明の主要な部分を得ることに至った。
特許文献の特開2003−89624号公報には、毛髪への有効成分の歩留りを向上し、毛髪に「なめらかさ」や「しっとりさ」を付与し、毛髪の損傷抑制効果を改善したコンデショナー等の頭髪用化粧料が開示されている。
また特許文献の特許第4902212号公報では、水溶液中の本発明多糖類は平均粒子径が8nm〜500nmの粒子で存在していることが開示されている。
本発明の配合において、3−(2−エチルヘキシルオキシ)プロパン−1,2−ジオールは少量配合することにより効果的に表面張力を低下させる作用がある。
(メタ)アクリル酸/(メタ)アクリル酸エステル共重合の配合量は、0.01重量%未満では、ゲル組成物としての構造が構成できない場合がある。0.5重量%を超えて配合すると、ゲル構造が硬くなりすぎ、使用感上問題を生じる場合や、ゲルの透明度が低下する場合がある。
増粘剤としては、アラビアゴム、トラガカント、ガラクタン、キャロブガム、グアーガム、カラヤガム、カラギーナン、ペクチン、寒天、アルゲコロイド、フコイダン、トラントガム、ローカストビーンガム、ガラクトマンナン等の植物系高分子や、キサンタンガム、カードラン、ジェランガム、フコゲル、デキストラン、サクシノグルカン、プルラン、ダイユータンガム等の微生物系高分子や、キトサン、カゼイン、アルブミン、ゼラチン、コラーゲン、加水分解コラーゲン等の動物(魚類を含む)系高分子や、デンプン、カルボキシメチルデンプン、メチルヒドロキシプロピルデンプン等のデンプン系高分子や、メチルセルロース、エチルセルロース、メチルヒドロキシプロピルセルロース、カルボキシメチルセルロース、ヒドロキシメチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース、ニトロセルロース、セルロース硫酸ナトリウム、カルボキシメチルセルロースナトリウム、結晶セルロース、セルロース末のセルロース系高分子や、アルギン酸ナトリウム、アルギン酸プロピレングリコールエステル等のアルギン酸系高分子や、ポリビニルメチルエーテル、ポリオキシエチレン系高分子や、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレン共重合体系高分子や、ポリアクリル酸ナトリウム、ポリエチルアクリレート、ポリアクリルアミド等のアクリル系高分子や、ポリエチレンイミン、カチオンポリマー、ベントナイト、ラポナイト、ヘクトライト等の無機系水溶性高分子等がある。
本発明に配合できる皮膚に柔軟性や潤いを与える成分としては、通常の化粧品または皮膚塗布用の薬剤に使用可能なものであって、単独あるいはそれらの混合物であれば特に限定されないが、例えば、ヒアルロン酸、コンドロイチン硫酸、デルマタン硫酸、ヘパラン硫酸、ヘパリン及びケラタン硫酸などのムコ多糖類またはそれらの塩、コラーゲン、加水分解コラーゲン、エラスチン、ケラチンなどのタンパク質またはそれらの誘導体並びにそれらの塩、ハチミツ、エリスリトール、マルトース、マルチトール、キシリトール、キシロース、ペンタエリスリトール、フルクトース、デキストリン及びその誘導体、マンニトール、ソルビトール、イノシトール、トレハロース、ブドウ糖等の糖類、尿素、アスパラギン、アスパラギン酸、アラニン、アルギニン、イソロイシン、オルチニン、グルタミン、グリシン、グルタミン酸及びその誘導体並びにそれらの塩、システイン、シスチン、シトルリン、スレオニン、セリン、チロシン、トリプトファン、テアニン、バリン、ヒスチジン、ヒドロキシリジン、ヒドロキシプロリン、ピロリドンカルボン酸及びその塩、プロリン、フェニルアラニン、メチオニン、リジンなどのアミノ酸及びそれらの誘導体又はそれらの塩などが挙げられる。皮膚に柔軟性や潤いを与える成分は、1種又は2種以上を適宜選択して配合され、その配合量は、保湿成分の種類により異なり、一律に決められないが、通常、0.01〜5%である。
実施例において使用する成分は次のとおりである。成分は、以下のように、A−1、B−1等で示す。
A−1 ポリオキシエチレン硬化ヒマシ油 〔商品名「NIKKOL HCO−30」(HLB11)(日光ケミカルズ株式会社製)
A−2 ポリオキシエチレン硬化ヒマシ油 〔商品名「NIKKOL HCO−60」(HLB14)(日光ケミカルズ株式会社製)
A−3 水素添加大豆リン脂質 商品名「レシノールS−10E」日光ケミカルズ株式会社製)
A−4 スフィンゴモナスエキス 〔商品名「ビオセラG」(大日本化成株式会社製)
A−5 スフィンゴミエリン 〔商品名「ミルクセラミド4G」(山川貿易株式会社製)
A−6 ジラウロイルグルタミン酸リシンNA 〔商品名「ペリセアL−30」(旭化成ケミカルズ社製)
A−7 リン脂質ポリマー 〔商品名「リピジュア−NR」 (日油株式会社製)
A−8 バイオサーファクタント 〔商品名「CERAMELA−PX」(東洋紡社製)
A−9 ステアリン酸スクロース 〔商品名「サーフホープ SE COSME C−1811」(三菱化学フーズ株式会社製)
A−10 モノステアリン酸デカグリセル 〔商品名「NIKKOL DECAGLYN 1−SV」 (HLB12) (日光ケミカル社製)
B−1 グリセリン〔商品名「グリセリンS」、阪本薬品工業株式会社製〕
B−2 ジグリセリン〔商品名「ジグリセリン801」、阪本薬品工業株式会社製〕
B−3 PEG400 〔和光純薬株式会社製 試薬 特級〕
B−4 1,2−ペンタンジオール〔商品名「ジオールPD」、日光ケミカル株式会社製〕
B−5 1,3−プロパンジオール〔和光純薬株式会社製 試薬 特級〕
B−6 1,3−ブタンジオール〔商品名「1,3BG」、ダイセル化学工業株式会社製)
B−7 プロピレングリコール 〔商品名「化粧用プロピレングリコール」、株式会社ADEKA 製〕
C−1 3−(2−エチルヘキシルオキシ)プロパン−1,2−ジオール 〔商品名「センシバSC50」、株式会社 成和化成 製〕
C−2 アルカリゲネス産生多糖体〔商品名「アルカシーラン」、伯東株式会社製)INCIname:Alcaligenes Polysacchaides〕
D−1 ハイビスワコー103(和光純薬工業株式会社製)
D−2 ハイビスワコー105(和光純薬工業株式会社製)
D−3 AQUPEC HV−805EG(住友精化株式会社製)
D−4 AQUPEC HV−803ERK(住友精化株式会社製)
E−1 キサンタンガム ケルトロールCG (三晶株式会社製)
E−2 ローカストビーンガム ゲニューガム (三晶株式会社製)
E−3 ジェランガム ケルコゲル CG (三晶株式会社製)
F−1 精製水〔日本薬局方〕
F−2 イオン交換水
G−1 塗布型接触媒体(商品名: エコーゼリー、日立アロカメディカル(株)製)
1.500mlのビーカーに 有効成分が10%になるように調整した、A−1〜A−10までを水に分散させ合計300gになるようにした後、ベシクルを形成させ、ベシクル溶液を作成した。
2.500mlのビーカーに288g精製水を入れ、ディスパーザーにより撹拌を開始する。そこにC−2を1.2g添加し、5000rpm、10分間撹拌を行い、ポリマー分散液とした。
3.300ml のビーカーに所定量のベシクル溶液とポリマー分散液を入れ、更に多価アルコールB−1〜B−7までを所定量入れ、精製水にて200gメスアップを行い、本発明超音波伝達効率向上組成物を作成した。
上記で形成したベシクル水分散溶液を濃厚系粒径アナライザー FPAR−1000(大塚電子株式会社製)を用いて粒子径の測定を行った。
測定方法は、試料を1gと精製水99gをビーカーに量り取り、マグネチックスターラーで1時間撹拌する。
次に、出来た溶液を測定用セルに適量入れ、プローブを取り付け、測定を開始する。同サンプルについて、3回測定を行い、平均値を出した。
1.測定装置
a.送受信機 D−56 Wuppertal 1ECHOMETR 1060 (KARL DEUTSCH社製)
b.振動子 DS12HB 1−6 (1〜6MHz)(KARL DEUTSCH社製)
c.スタンドオフ 2mm厚整合層
2. 測定箇所 下腿 または 前腕
3. 測定方法
上記の測定装置にて皮膚表面から反射した反射強度信号を取得し、超音波伝達効率向上組成物の塗布前後での反射強度信号強度変化を計測した。
1.上記の方法にて調整した超音波伝達効率向上組成物を、コットンに浸漬させた後、測定部位に3分間付着させる。付着後に表面をティシュにて拭い水分を除去する(あるいは除去せずそのまま)。次に、超音波測定用のゲルを塗布し伸ばした後に、超音波測定用のプローブを皮膚にあてて超音波の反射信号強度(Vpp値)を測定する。
超音波診断用のゲル組成物を、測定部位に塗布し伸ばした後に、本発明の超音波測定用のプローブを皮膚にあてて超音波の反射信号強度(Vpp値)を測定した。
次に、本発明の超音波診断用のゲル組成物の超音波診断画像による評価を行った。
測定装置としては、超音波診断装置がプロサウンド α7(日立アロカ製)を使用し、 プローブとして、UST−567(日立アロカ製)を使用した。
評価法として、生体にて断面画像を描出し、「全体の輝度」、「組織の見え方」、「プローブ直下の多重反射(al)を比較した。また,より詳細に評価を実施する場合は,ドプラ表示(カラードプラ表示、パルスドプラ表示)を用いて比較した。
超音波伝達効率向上組成物の評価
上記の実施例に使用する成分にて調整した超音波伝達効率向上組成物を、コットンに浸漬させた後、測定部位に3分間付着させる。付着後に表面をティシュにて拭い水分を除去する。次に、超音波測定用のゲルG−1を塗布し伸ばした後に、上記の測定方法にて超音波測定用のプローブを皮膚にあてて超音波の反射信号強度を測定した。その結果を実施例について表1に示し、比較例について表2に示す。以下の表では、最左列欄は、上記の成分を示す。
実施例5と6で示したように、本発明にグリセリンや1,3−プロパンジオールを配合することで、本発明の効果が更に促進された。また、実施例7に示されたようにグリセリンと1,3−プロパンジオールを同時に配合することにより低添加量で反射信号強度が0.15mVとなり、エネルギーの皮膚への透過が50%改善されたことが得られた。
超音波伝達効率向上組成物の評価
上記の実施例に使用する成分にて調整した超音波伝達効率向上組成物を、コットンに浸漬させた後、測定部位に3分間付着させる。付着後に表面をティシュにて拭い水分を除去する。次に、超音波測定用のゲルG−1を塗布し伸ばした後に、上記の測定方法にて超音波測定用のプローブを皮膚にあてて超音波の反射信号強度を測定した。その結果を表3に示す。
超音波伝達効率向上組成物の評価
上記調整方法にて調整した超音波伝達効率向上組成物を、コットンに浸漬させた後、測定部位に3分間付着させる。付着後に表面をティシュにて拭い水分を除去する。次に、超音波測定用のゲルG−1を塗布し伸ばした後に、上記測定方法にて超音波測定用のプローブを皮膚にあてて超音波の反射信号強度を測定した。その結果を表4に示す。
ベシクル形成成分NIKKOL HCO−30とベシクル形成成分ペリセアL−30を組み合わせた実施例19の反射信号強度は0.14mVと最低を示し、超音波エネルギーが最も多く皮膚を透過した。NIKKOL HCO−30単独配合の実施例8の反射信号強度は0.19mV、ペリセアL−30単独配合の実施例13の反射信号強度は0.16mVであり、2種のベシクル形成成分の組み合せによる相乗効果が認められた。
超音波伝達効率向上組成物の評価
上記調整方法にて調整した超音波伝達効率向上組成物を、コットンに浸漬させた後、測定部位に付着させ、3分後にコットンを取り除く。次に、皮膚表面に超音波伝達効率向上組成物が残ったままの状態に超音波測定用のゲルG−1を塗布し伸ばした後に、上記測定方法にて超音波測定用のプローブを皮膚にあてて超音波の反射信号強度を測定した。その結果を表5に示す。
超音波診断用のゲル組成物の評価
本発明の超音波診断用のゲル組成物を測定部位に塗布し伸ばした後に、超音波測定用のプローブを皮膚にあてて超音波の反射信号強度を測定した。
比較例としてG−1エコーゼリーを使用した(比較例―6)。その結果を表6に示す。
実施例31〜37はベシクル形成成分としてNIKKOL HCO−30を配合し、ゲル化剤と増粘剤の種類と配合量を変化させたが、反射信号強度値に顕著な変化は見られなかった。ことからゲル化剤および増粘剤は、ゲル粘度や使用感、使い勝手に応じて種類と配合量を選定すれば良いことが示唆された。
実施例39〜43にてグリセリン、1,3−プロパンジオール配合を20、25%に増量したところ、反射信号強度の低下が有意に認められた。実施例40にて、グリセリン10%、1,3−プロパンジオール10%配合したところ、0.13mVと反射信号強度が有意に低下し超音波エネルギーの皮膚へ透過性がさらに格段に向上した。実施例44は、ベシクル形成成分としてCERAMELA−PXを用い、グリセリンを40%配合した例であるが、多価アルコールの増量効果がなく、むしろ反射信号強度の上昇が認められた。
上記比較方法にて、本発明超音波診断用のゲル組成物の画像比較を行った。比較例としてG−1のエコーゲルを使用した。
被験者 2名 女性 供試部位は腹部 および下腿
実施例45、46、47の方が、画像がシャープで、深部まで確認でき、多重反射も少なく、ドプラの信号強度も高かった。評価は、以下のようである。
「全体の輝度」 実施例44≒実施例46≒ 実施例47 > 比較例G−1
「組織の見え方」 実施例44≒実施例46≒ 実施例47 > 比較例G−1
「プローブ直下の多重反射」実施例45≒実施例46≒ 実施例47 > 比較例G−1
「ドプラ表示」 実施例45≒実施例46≒ 実施例47 > 比較例G−1
なお、診断にとって好適なものを“大”とした。
実施例47適用時(図2)は、比較例のG−1適用時(図1)と比べて,信号強度の増加がみられる(図1と図2に示す矢印箇所)。
従来の超音波診断用の塗布型接触媒体は、多価アルコールや親水性高分子が多く含まれており、これらの化合物の水酸基やカルボキシル基、アミノ基などの極性基に水が結合する。このような水は結合水と呼ばれ、高分子や多価アルコールに拘束されている。したがって、接触媒体に含まれる水は、肌に供給され難いことが判る。また、水自体も水素結合で繋がっており、見かけの分子量が大きく均一化している。
Claims (11)
- 水中にてベシクルを形成する化合物であるベシクル形成成分を1種以上含有する水溶液からなる超音波伝達効率向上組成物。
- 前記ベシクル形成成分が、糖脂肪酸エステル、ポリオキシエチレン硬化ヒマシ油誘導体、ポリグリセリン脂肪酸エステル、リン脂質、リン脂質ポリマー、マンノシルエリスリトールリピッド、アシルアミノ酸金属塩、及びセラミドからなる群より選択されることを特徴とする請求項1に記載の超音波伝達効率向上組成物。
- 前記水溶液は、フコース、グルコース、グルクロン酸、ラムノースの内少なくとも1種類を構成単糖とし、フコースおよび/又はラムノースを側鎖に含む多糖類を、前記水溶液の全量に対して0.005重量%〜0.5重量%含有することを特徴とする請求項1又は請求項2のいずれかに記載の超音波伝達効率向上組成物。
- 前記多糖類が、少なくとも下記の一般式(1)で表される多糖を含む請求項3に記載の超音波伝達効率向上組成物。
- 前記ベシクル形成成分が、前記水溶液の全量に対して0.005重量%〜3重量%含むことを特徴とする、請求項1乃至請求項4のいずれか一項に記載の超音波伝達効率向上組成物。
- 前記ベシクル形成成分によって形成されるベシクルの粒径が0.01μm〜2.0μmの範囲であることを特徴とする、請求項1乃至請求項5のいずれか一項に記載の超音波伝達効率向上組成物。
- 上記水溶液が、3−(2−エチルヘキシルオキシ)プロパン−1,2−ジオールを含むことを特徴とする、請求項1乃至請求項6のいずれか一項に記載の超音波伝達効率向上組成物。
- 請求項1乃至請求項7のいずれか一項に記載の前記超音波伝達効率向上組成物を含有し、カルボキシビニルポリマー及び/又は(メタ)アクリル酸/(メタ)アクリル酸エステル共重合とその塩を含有しゲル状とした超音波診断用ゲル組成物。
- 前記カルボキシビニルポリマーの配合量が前記超音波診断用ゲル組成物全量に対して0.05重量%〜5.0重量%であり、前記(メタ)アクリル酸/(メタ)アクリル酸エステル共重合とその塩の配合量が超音波診断用ゲル組成物全量に対して0.05重量%〜5.0重量%である請求項8に記載の超音波診断用ゲル組成物。
- 請求項1乃至請求項7のいずれか一項に記載の前記超音波伝達効率向上組成物を肌に塗布し、その後、そのまま前記超音波伝達効率向上組成物を含まない超音波診断用ゲル組成物を塗布して超音波診断を行うか、又は、その後、前記超音波伝達効率向上組成物を拭き取って前記超音波伝達効率向上組成物を含まない超音波診断用ゲル組成物を塗布して超音波診断を行う超音波診断方法。
- 請求項8又は請求項9に記載の前記超音波診断用ゲル組成物を肌に塗布し、その後、そのまま超音波診断を行う超音波診断方法。
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