JP2019085407A - ナノ複合材料及びその応用 - Google Patents

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Abstract

【課題】抜け毛防止、育毛促進、睫毛等の育毛、及びスキンケア等の効果が得られるナノ複合材料を提供する。【解決手段】ビオチノイルトリペプチド−1とナノ銀の共役により形成されたビオチノイルトリペプチド−1ナノ銀による複合材料でナノ複合材料を構成する。そして、このビオチノイルトリペプチド−1ナノ銀とその他の成分を混合することにより、ナノ複合材料を含む皮膚外用剤、抜け毛防止組成物、毛髪育毛剤及び睫毛育毛剤などを得る。【選択図】図1

Description

本発明は、ナノ複合材料及びその用途に関し、特に、本発明のナノ複合材料を使用することで、抜け毛防止や育毛促進、睫毛等の育毛、肌の修復等の効果が得られるビオチノイルトリペプチド−1ナノ銀の複合材料に関する。
従来のナノ材料は体積が非常に小さく、生体に入りやすいため、近年、ナノ材料の誘導体の分野において、金ナノ粒子と生物学的分野を組み合わせる研究が盛んに行われている。現在、ナノ粒子と生体分子(タンパク質、DNAと微生物由来の多糖類)を結合した複合材料は既に存在し、生体分子間の特性を利用して遺伝子治療、生物指標化合物、薬剤ターゲット又は薬物伝達等に応用されている。
ナノテクノロジーの定義に基づくと、ナノ銀は粒径が1〜100nmの間に制限され、公知のナノ銀は抗菌及び皮膚創傷修復機能を有することが知られている。特許文献1において「銀耐性菌の増殖を抑制するために用いる銀ナノ粒子と無機粘土の複合物」が開示され、ナノ銀を抗菌効果のために用いることが開示されている。
しかし、抜け毛防止、毛髪育毛、睫毛の育毛、化粧品、スキンケア等の分野においてナノ銀を利用した技術は非常に少ない。
また、ビオチノイルトリペプチド−1は、誘導タンパク質と見なされ、頭髪が保護層を構築すると同時に、毛根に浸透し、たくましい頭髪となり、抜け毛を防止する。ビタミンBは体内細胞の成長及びそれぞれの酵素系機能に対し必要不可欠なものである。
しかし、ビオチノイルトリペプチド−1は通常の状態では直接体内に吸収されにくい。
一般的に市販されている抜け毛防止商品は、ビオチノイルトリペプチド−1とナノ銀を分けて一つの成分としているものであり、ナノ銀とビオチノイルトリペプチド−1を結合し複合材料で人体に吸収させやすくし、抜け毛防止の効果を奏するものではない。
公知技術の問題に鑑み、本発明者はビオチノイルトリペプチド−1の特性を使用してナノ銀と共役させることで、合成したナノ粒子の応用性を高め、ナノ銀とビオチノイルトリペプチド−1の複合材料により、抜け毛予防、毛髪、睫毛等の育毛等、肌修復の効能を生み出し、抜け毛予防、育毛促進、睫毛の育毛、化粧品、スキンケア等の商品に応用することができる。
台湾特許第440485号公報(TW−I440485)
本発明は上記問題に鑑み、共役によりビオチノイルトリペプチド−1とナノ銀を結合させることで、抜け毛防止、育毛促進、睫毛等の育毛、及びスキンケア等の効果が得られるナノ複合材料を提供することを目的とする。
前記目的を達成するために、本発明は以下の手段を提供する。
[1]ビオチノイルトリペプチド−1とナノ銀の共役により形成されたビオチノイルトリペプチド−1ナノ銀による複合材料であることを特徴とする、ナノ複合材料。
[2]前記ビオチノイルトリペプチド−1ナノ銀は、紫外可視分光光度計を用いて溶液中の銀ナノ粒子の分析を行うことで得た吸収スペクトルが、385〜415nmに特定のピークを有する、前項1に記載のナノ複合材料。
[3]前記ビオチノイルトリペプチド−1ナノ銀の粒径が20〜100nmの間である、前項1又は2に記載のナノ複合材料。
[4]前記ビオチノイルトリペプチド−1ナノ銀のゼータ電位が±15mvより大きい、前項1又は2に記載のナノ複合材料。
[5]前項1〜4のいずれか1項に記載のナノ複合材料を含む、皮膚外用剤。
[6]前項1〜4のいずれか1項に記載のナノ複合材料を含む、抜け毛防止組成物。
[7]前項1〜4のいずれか1項に記載のナノ複合材料を含む、毛髪育毛剤。
[8]前項1〜4のいずれか1項に記載のナノ複合材料を含む、睫毛育毛剤。
[1]から[4]の本発明により、ビオチノイルトリペプチド−1ナノ銀の複合材料であって、ビオチノイルトリペプチド−1及びナノ銀自体の効果が充分に得られるナノ複合材料を提供する。[5]から[8]の本発明により、皮膚外用剤、抜け毛防止組成物、育毛剤、及び睫毛育毛剤を提供することができる。
本発明に係るビオチノイルトリペプチド−1ナノ銀の粒径の分布図である。 本発明に係るビオチノイルトリペプチド−1ナノ銀を透過型電子顕微鏡(TEM)を用いて表した図(図面代用写真)である。 本発明に係るビオチノイルトリペプチド−1ナノ銀の波長及び吸光度を分析したグラフである。 本発明に係るビオチノイルトリペプチド−1ナノ銀のゼータ電位の図である。 本発明に係るビオチノイルトリペプチド−1ナノ銀のヒト毛乳頭細胞の成長を促進させる濃度の図である。 本発明に係る育毛剤を使用した後における、頭頂部の頭髪量に対する試験結果を示した柱状グラフである。 本発明に係る育毛剤を使用した後における、前頭部生え際の頭髪量に対する試験結果を示した柱状グラフである。 本発明に係る育毛剤を使用した後における、頭頂部の頭髪の太さに対する試験結果を示した柱状グラフである。 本発明に係る育毛剤を使用した後における、前頭部生え際の頭髪の太さに対する試験結果を示した柱状グラフである。 本発明に係る育毛剤を使用した後における、頭皮の皮脂量に対する試験結果を示した柱状グラフである。 被験者が本発明に係る育毛剤を使用した後の満足度調査結果を示した図である。 被験者1名の本発明に係る育毛剤を使用してから0日目、14日目、28日目、56日目、70日目及び84日目の頭頂部の頭髪量を、頭皮毛髪診断機を使用して撮影した比較図(図面代用写真)である。 被験者1名の本発明に係る育毛剤を使用してから0日目、14日目、28日目、42日目、56日目及び84日目の前頭部生え際の頭髪量を、頭皮毛髪診断機を使用して撮影した比較図(図面代用写真)である。 別の被験者1名の本発明に係る育毛剤を使用してから0日目、14日目、28日目、56日目、70日目及び84日目の前頭部生え際の頭髪量を、頭皮毛髪診断機を使用して撮影した比較図(図面代用写真)である。 被験者1名の本発明に係る育毛剤を使用してから0日目、28日目、56日目及び84日目の頭頂部及び前頭部生え際の外観を撮影した図面代用写真である。 別の被験者1名の本発明に係る育毛剤を使用してから0日目、28日目、56日目及び84日目の頭頂部及び前頭部生え際の外観を撮影した図面代用写真である。 別の被験者1名の本発明に係る育毛剤を使用してから0日目、28日目、56日目及び84日目の頭頂部及び前頭部生え際の外観を撮影した図面代用写真である。 別の被験者1名の本発明に係る育毛剤を使用してから0日目、28日目、56日目及び84日目の頭頂部及び前頭部生え際の外観を撮影した図面代用写真である。 別の被験者1名の本発明に係る育毛剤を使用してから0日目、28日目、56日目及び84日目の頭頂部及び前頭部生え際の外観を撮影した図面代用写真である。 別の被験者1名の本発明に係る育毛剤を使用してから0日目、28日目、56日目及び84日目の頭頂部及び前頭部生え際の外観を撮影した図面代用写真である。 被験者1名の本発明に係る育毛剤を使用してから0日目、14日目、56日目及び70日目の頭頂部の頭髪の太さを、頭皮毛髪診断機を使用して撮影した比較図(図面代用写真)である。 被験者1名の本発明に係る育毛剤を使用してから0日目、56日目及び84日目の前頭部生え際の頭髪の太さを、頭皮毛髪診断機を使用して撮影した比較図(図面代用写真)である。 被験者1名の本発明に係る育毛剤を使用してから0日目、56日目及び84日目の前頭部生え際の頭髪の太さを、頭皮毛髪診断機を使用して撮影した比較図(図面代用写真)である。 被験者1名の本発明に係る育毛剤を使用してから0日目、14日目、28日目、56日目、70日目及び84日目の頭皮の皮脂量の程度を、頭皮毛髪診断機を使用して撮影した比較図(図面代用写真)である。 被験者1名の本発明に係る育毛剤を使用してから0日目、14日目、28日目、42日目及び84日目のふけの有無の程度を、頭皮毛髪診断機を使用して撮影した比較図(図面代用写真)である。 別の被験者1名の本発明に係る育毛剤を使用してから0日目、14日目、28日目、42日目、56日目、70日目及び84日目のふけの有無の程度を、頭皮毛髪診断機を使用して撮影した比較図(図面代用写真)である。
以下に開示する本発明の実施形態は、本発明において必ず下記の実施形態に制限さるものではなく、本発明の詳細及び実施の効果を説明するためのものである。
[ビオチノイルトリペプチド−1ナノ銀の製造方法]
本発明のビオチノイルトリペプチド−1ナノ銀の製造方法は下記の工程を含む。
工程A1:保護剤とするビオチノイルトリペプチド−1及び硝酸銀を、光を遮った環境の下で10分〜40分間混ぜ合わせ、第一混合液を形成する。
工程A2:還元剤を第一混合液に添加し、第一の一定時間攪拌した後、第二混合液を形成する。
工程A3:還元剤を第二混合液に添加し、第二の一定時間攪拌し、ビオチノイルトリペプチド−1銀ナノ粒子を生成する。
ここで、第一の一定時間は10分〜30分間、第二の一定時間は1時間〜2時間とする。
[粒径の分布]
ナノの定義に基づくと、ナノ銀の粒径は1〜100nmの間である、図1に示すように、本発明のビオチノイルトリペプチド−1ナノ銀の粒径はナノレベルの大きさを維持し、その粒径は20〜100nmの間が好ましいが、より好ましいのは30〜95nmの間、更に好ましいのは40〜90nmの間、最も好ましいのは45〜80nmの間である。
[透過型電子顕微鏡(TEM)による観察]
透過型電子顕微鏡を用いて本発明のビオチノイルトリペプチド−1ナノ銀を観察した結果である図2を参照する。
この分析図により、本発明に係るビオチノイルトリペプチド−1ナノ銀の粒径の大きさが100nm以下であることが更に確認できる。
[波長及び吸光度の測定]
本発明に係るビオチノイルトリペプチド−1銀ナノ粒子の波長及び吸光度を分析したグラフを図3に示す。
本発明において、分光光度計を用いて本発明に係るビオチノイルトリペプチド−1ナノ銀の波長及び吸光度を測定し、ビオチノイルトリペプチド−1ナノ銀におけるナノ銀の波長が395nm〜415nmの正常な範囲内であるか否かを観察する。
図3より、本発明に係るビオチノイルトリペプチド−1ナノ銀により測定されたナノ銀の波長は375nm〜420nmの間が好ましいが、385nm〜415nmの間が更に好ましい。本発明で得た最高峰は395.0nmであった。よって、本発明に係るビオチノイルトリペプチド−1ナノ銀粒子は、安定性が良好で、容易に変質しないという特性を有する。
[ゼータ電位の図]
本発明に係るビオチノイルトリペプチド−1ナノ銀のゼータ電位の図は、図4に示すように、±15mvより大きいことが好ましいが、±20mvより大きいことが更に好ましく、±30mvより大きいことが最も好ましい。
[ヒト毛乳頭細胞の成長の促進]
本発明のビオチノイルトリペプチド−1ナノ銀のヒト毛乳頭細胞の成長に対する影響を評価した。
まず、ヒト毛乳頭細胞(Primary Hair Follicle Dermal Papilla Cells、HFDPC)を活性化、培養し、細胞を37±1℃にしたインキュベーター内の飽和水蒸気の中に入れ、二酸化炭素の濃度は5±1%とした。
その後,ビオチノイルトリペプチド−1ナノ銀を異なる濃度で細胞に添加し、MTT法により細胞成長を促進する効果を評価した。実験は三回繰り返して行った。
統計ソフトウェアにおいて細胞成長の促進における顕著的な差異を評価した。(n=3、*p<0.05)
結果は図5に示すように、ビオチノイルトリペプチド−1ナノ銀の濃度が0.005%の場合、ヒト毛乳頭細胞(HFDPC)の成長は促進され、105%に達した。また、ビオチノイルトリペプチド−1ナノ銀の濃度が0.01%の場合は特に好ましく、ヒト毛乳頭細胞の成長は促進され115.1%にまで達した。
以下、本発明のビオチノイルトリペプチド−1ナノ銀を含む育毛剤の毛髪量、頭髪の太さ及び頭皮の皮脂の分泌状態を含む人の頭髪の育毛及び健康への影響について評価した。
[サンプルの調整]
本発明のビオチノイルトリペプチド−1ナノ銀とその他公知の育毛剤成分を混合することにより、本発明に係る育毛剤(以下、育毛剤という)を得ることができる。
[試験被験者の受入/除外条件]
(受入条件)
1.20−60歳、毛髪が抜けやすい又は頭髪の傷みの問題を抱えた男女
2.近日中に薬を塗布していないこと(試験日前の1週間以内)。即ち、男性型脱毛症薬フィナステリド(代表的な商品名、プロペシアまたはプロスカー)の服用及び測定部位(頭皮)への薬用成分ミノキシジルを含む育毛商品(代表的な商品名、ロゲイン)の使用がないこと
3.実験プロセス全体及びテスト方法を理解できること
(除外条件)
1.妊婦
2.皮膚疾患を有する者
3.心臓病、糖尿病、癌及びその他重大な疾患を有する者
4.本発明の育毛剤によりアレルギー症状を起こす者
5.アルコールによりアレルギー症状を起こしやすい者
[工程と機器設備]
(測定機器)
頭皮毛髪診断機(ARAMHUVIS モデルナンバー:ASG)
皮脂測定器(Sebumeter(R) SM815)
(測定部位)
頭皮毛髪診断機:頭頂部、前頭部生え際の中心部
皮脂測定器:頭頂部
[測定順序]
まず、被験者は二日毎に頭部を洗浄した後、本発明の育毛剤を使用する。使用方法としては、本発明の育毛剤を頭皮に均一に散布し(計8回、約2mLを散布する)、頭皮を3分間マッサージし頭皮に吸収させる。洗い流す必要はない。期間は12週間とする。
この他、試験期間中は、育毛、抜け毛予防、皮脂分泌の抑制等の効果があるシャンプー/コンディショナー(水状、ジェル状)製品を使用してはならない。
機器による測定を行う前に、被験者は、相対湿度が50±10%、温度が20±2℃の恒温恒湿室内において30分間待機する。その後、頭皮毛髪診断機及び皮脂測定器で測定を行い、同時に頭皮毛髪診断機で被験者の頭皮及び頭髪の状態を撮影した。
使用前(0日目)、使用後14、28、42、56、70、84日目のそれぞれ測定を行った。
[データ分析]
受入条件及び排除条件により被験者20名を決定した。年齢は20−60歳、男性6人、女性14人とした。
被験者がアレルギー症状を有しないことを確認した後、試験を開始した。非侵襲的治療を採用し、試験前と試験後に測定を行った。試験終了後一つの因子を分散分析(ANOVA)及びpaured Student‘st testにより分析した。p<0.05であれば、使用後と使用前に顕著な差があることを表し、また同時に撮影した写真においても試験前後で明らかな差が示される。
[頭髪量(頭頂部)の試験]
頭皮毛髪診断機で被験者の頭頂部の位置を60倍に拡大して撮影を行った。機器により計算位置は自動で選出され、選出された位置の頭髪の本数を一平方センチメートルあたりの頭髪総本数に換算した。
図6は被験者の頭頂部の頭髪量を示した結果である。頭頂部の頭髪量の割合は、使用前(100%)と比較すると、使用14日目から頭頂部の頭髪量は徐々に増加した。データは平均値、標準誤差(Mean SE,n=20)であり、アスタリスクは使用後と使用前に顕著な差があることを示す(*p<0.05、 **p<0.01、***p<0.001)。
図6に示すように、被験者の頭頂部の頭髪量の結果は、本発明の育毛剤を使用した後、頭頂部の頭髪量が徐々に上昇し、使用14日目には全体で7%増加、続く84日目には使用前と比較すると22%増加するという、顕著な効果が見られた。
[頭髪量(前頭部生え際)の試験]
頭皮毛髪診断機で被験者の前頭部生え際の位置を60倍に拡大して撮影を行った。機器により計算位置は自動で選出され、選出された位置の頭髪の本数を一平方センチメートルあたりの頭髪総本数に換算した。
図7は被験者の前頭部生え際の頭髪量を示した結果である。前頭部生え際の頭髪量の割合は、使用前(100%)と比較すると、使用14日目から前頭部生え際の頭髪量は徐々に増加した。データは平均値、標準誤差(Mean SE,n=20)であり、アスタリスクは使用後と使用前に顕著な差があることを示す(*p<0.05、 **p<0.01、***p<0.001)。
被験者の前頭部生え際の頭髪量の結果を、図7に示す。本発明の育毛剤の使用14日目には、前頭部生え際の頭髪量が6%増加、続く使用28日目には使用前と比較すると12%増加し、28日目から70日目にかけての頭髪量は緩やかな上昇ではあったものの、効果は継続的に生じた。続く84日目には使用前と比較すると17%増加するという、顕著な効果が見られた。
[頭髪の太さ(頭頂部)の試験]
頭皮毛髪診断機で被験者の頭頂部の頭髪を200倍に拡大して撮影を行い、機器内蔵のソフトウェアにより頭髪の太さ(millimeter)を測定した後、頭髪の断面積に換算した。
図8は被験者の頭頂部の頭髪の太さを示した結果である。頭頂部の頭髪断面積の割合は、使用前(100%)と比較すると、使用14日目から頭頂部の頭髪断面積は徐々に増加した。データは平均値、標準誤差(Mean SE,n=20)で、アスタリスクは使用後と使用前に顕著な差があることを示す(*p<0.05、 **p<0.01)。
被験者の頭頂部の頭髪の太さの結果を、図8に示す。本発明の育毛剤を使用した後、頭頂部の頭髪の断面積が徐々に上昇し、使用14日目には全体で7%増加、続く84日目には使用前と比較すると15%増加するという、顕著な効果が見られた。
[頭髪の太さ(前頭部生え際)の試験]
頭皮毛髪診断機で被験者の前頭部生え際の頭髪を200倍に拡大して撮影を行い、機器内蔵のソフトウェアにより頭髪の太さ(millimeter)を測定した後、頭髪の断面積に換算した。
図9は被験者の前頭部生え際の頭髪の太さを示した結果である。前頭部生え際の頭髪断面積の割合は、使用前(100%)と比較すると、使用14日目から前頭部生え際の頭髪断面積は徐々に増加した。データは平均値、標準誤差(Mean SE,n=20)であり、アスタリスクは使用後と使用前に顕著な差があることを示す(*p<0.05、 **p<0.01)。
被験者の前頭部生え際の頭髪の太さの結果を、図9に示す。本発明の育毛剤を使用した後、前頭部生え際の頭髪の断面積が徐々に上昇し、使用14日目には全体で2%増加、続く84日目には使用前と比較すると10%増加するという、顕著な効果が見られた。
[頭皮の皮脂の試験]
Sebumeter SM815 probeにより頭皮の皮脂量の測定を行った。数値が高いほど光の透過率が高く、皮脂の量が多いことを示す。
図10は被験者の頭皮の皮脂を示した結果である。頭皮の皮脂量の割合は、使用前(100%)と比較すると、使用14日目から皮脂量は徐々に減少した。データは平均値、標準誤差(Mean SE,n=20)であり、アスタリスクは使用後と使用前に顕著な差があることを示す(*p<0.05、**p<0.01)。
被験者の頭皮の皮脂量の結果を、図10に示す。本発明の育毛剤を使用した後、頭頂部の頭皮の皮脂量が徐々に減少し、使用14日目には全体で21%減少、続く84日目には使用前と比較すると37%減少するという、顕著な効果が見られた。
[被験者の改善率]
20名の被験者について、本発明に係る育毛剤の使用後の状況を調査したところ、頭髪に改善が見られた人数比率は70%以上、その他頭頂部の頭髪量、頭頂部の頭髪の太さ及び頭皮の皮脂量において改善が見られた比率は80%以上であった。表1に詳細を示す。
[育毛剤使用後の被験者満足度調査]
図11は20名の被験者に対し、本発明に係る育毛剤を使用してから84日後の満足度調査を行った結果である。20名の被験者に頭髪の強さ(頭髪の太さ、切れ毛)、抜け毛、ふけ、頭皮の皮脂の改善程度に対し1−5点で評価をしてもらった。総合結果は、被験者全体の満足度は84%に達し、その中でも被験者が特に満足したのは、頭皮の皮脂(83%)、ふけ(78%)、抜け毛(75%)の改善程度であった。
上記試験について、平均値の割合で比較した結果を表2に示す。
この他、被験者20人の中から無作為に6人を選び、0日目、14日目、28日目、42日目、56日目、70日目及び84日目において頭髪の外観の状態を撮影した(図12〜26を参照)。
上記試験により、本発明に係る育毛剤は頭皮の皮脂の分泌状況を改善し、また頭髪を増加させうることがわかる。
本発明に係るナノ複合材料は、皮膚外用剤、抜け毛防止組成物、育毛剤等に用いることで、肌の修復効果、抜け毛防止、育毛促進等の効果を発揮する。
上記で用いられた用語及び説明は、本発明に係る実施形態を説明するために用いられたものであって、本発明はこれに限定されるものではない。本発明は、本発明に係る技術的特徴が備わる請求の範囲内であれば、設計的変更をも許容するものである。

Claims (8)

  1. ビオチノイルトリペプチド−1とナノ銀の共役により形成されたビオチノイルトリペプチド−1ナノ銀による複合材料であることを特徴とする、ナノ複合材料。
  2. 前記ビオチノイルトリペプチド−1ナノ銀は、紫外可視分光光度計を用いて溶液中の銀ナノ粒子の分析を行うことで得た吸収スペクトルが、385〜415nmに特定のピークを有する、請求項1に記載のナノ複合材料。
  3. 前記ビオチノイルトリペプチド−1ナノ銀の粒径が20〜100nmの間である、請求項1又は2に記載のナノ複合材料。
  4. 前記ビオチノイルトリペプチド−1ナノ銀のゼータ電位が±15mvより大きい、請求項1又は2に記載のナノ複合材料。
  5. 請求項1〜4のいずれか1項に記載のナノ複合材料を含む、皮膚外用剤。
  6. 請求項1〜1のいずれか1項に記載のナノ複合材料を含む、抜け毛防止組成物。
  7. 請求項1〜4のいずれか1項に記載のナノ複合材料を含む、毛髪育毛剤。
  8. 請求項1〜4のいずれか1項に記載のナノ複合材料を含む、睫毛育毛剤。
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