JP2020090487A - 皮膚用被膜 - Google Patents

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Abstract

【課題】皮膚に適用するための、繊維集合体と液剤とを含む繊維層であって、繊維集合体の坪量と液剤の誘電率を所定の範囲とすることにより、透湿度がコントロールされた被膜を得る。【解決手段】繊維層を備えるヒト皮膚用被膜であって、繊維層は繊維径が50nm以上10000nm未満の水不溶性ポリマーによる繊維が堆積している繊維集合体と、繊維集合体における繊維間及び繊維の表面に存在する液剤Xを備えており、前記繊維集合体の坪量Qは0.08mg/cm2以上1.0mg/cm2以下であり、前記液剤Xは、坪量Pが0.5mg/cm2以上2.3mg/cm2以下、比誘電率が1.0以上27以下であり、成分(a)20℃で液状の比誘電率が0.5以上20以下の油剤を含有し、かつ、成分(b)20℃で液状のポリオールの液剤X中の含有量が50質量%以下であるヒト皮膚用被膜。【選択図】なし

Description

本発明は、ナノファイバーの堆積からなる繊維集合体と液剤とを備える繊維層であってヒトの皮膚に形成される皮膚用被膜に関する。
静電スプレーによって繊維を含む被膜を皮膚に形成する方法が種々知られている。例えば、特許文献1には、携帯式電気紡糸装置を使用して人の皮膚等に繊維を形成する方法が記載されている。さらに、特許文献2には、静電スプレーにより皮膚に被膜形成能を有するポリマーを静電スプレーして被膜を形成する工程と、水、ポリオール及び20℃で液体の油を含む液剤を皮膚に施す工程と液剤を皮膚に施す液剤適用工程とを備える被膜の製造方法が記載されている。特許文献3には、ヒトに直接静電スプレーして繊維を形成する方法が記載され、具体例としてポリビニルアルコールを水−エタノール溶液に溶解する組成物を静電スプレーして形成する被膜が記載されている。
特表2004−525272号公報 特表2006−95332号公報 特開2007−325934号公報
特許文献1に記載の被膜では、液化重合体により形成された被膜は記載されているが、繊維層のみからなる被膜であるため、皮膚の水分蒸散を適度かつ持続して抑制するにはさらなる改良が必要である。これに対して、特許文献2に記載の被膜では、液剤と繊維層の組合せにより繊維層の密着性が向上することが記載されている。しかし、皮膚の水分蒸散を適度に抑制する課題、及び具体的な手段は記載されておらず、検討の余地がある。
特許文献3に記載の被膜は、ポリビニルアルコールは水溶性であるため、皮膚に直接噴霧する場合は、組成物を乾燥させるため高温の環境で噴霧させる等の条件が必要となり、液滴としてスプレーすることになり、繊維状の膜を形成することは困難である。さらに、水溶性繊維を形成した場合でも、繊維のみが形成されたものになり、皮膚の水分蒸散を適度に抑制することに課題が残る。
従って、本発明の課題は、ヒトの皮膚に形成する被膜であって、繊維の堆積物である繊維集合体と、繊維の表面又は繊維間に存在する液剤により、皮膚に対する圧迫感が抑制された使用感を維持しながら、水分蒸散が適度に抑制されたヒト皮膚用被膜、及びヒト皮膚用被膜の製造方法に関する。
そこで、本発明者らは、皮膚の表面に形成する被膜であって、水分蒸散を適度に抑制しうる被膜について、繊維の堆積物からなる繊維集合体と、繊維層の表面又は繊維間に存在する液剤の組合せについて種々検討した結果、所定の坪量の繊維集合体と、液油を含む特定の液剤を組合せた被膜が、使用感と水分蒸散コントロールの両立に有益であることを見出し、本発明を完成した。
すなわち、本発明は、繊維層を備えるヒト皮膚用被膜であって、
繊維層は繊維径が50nm以上10000nm未満の水不溶性ポリマーによる繊維が堆積している繊維集合体と、繊維集合体における繊維間及び繊維の表面に存在する液剤Xを備えており、
前記繊維集合体の坪量Qは0.08mg/cm2以上、1.0mg/cm2以下であり、
前記液剤Xは、坪量Pが0.5mg/cm2以上、2.3mg/cm2以下、比誘電率が1.0以上27以下であり、成分(a)20℃で流動性のある比誘電率が0.5以上20以下の油剤を含有し、かつ、成分(b)20℃で液状のポリオールの液剤X中の含有量が50質量%以下であるヒト皮膚用被膜に関する。
本発明のヒト皮膚用被膜によれば、使用感に優れるとともに、皮膚からの水分蒸散を適度に抑制することができる。さらに、水分蒸散を適度に抑制するヒト皮膚用被膜の適用により皮膚の代謝改善をはかることができる。
静電スプレー装置を用いて静電スプレー法を行う様子を示す模式図である。 本発明で好適に用いられる静電スプレー装置の構成を示す概略図である。
本発明におけるヒト皮膚用被膜は、繊維層を備えている。当該繊維層は、繊維径が50nm以上10000nm以下のいわゆるナノファイバーと呼ばれる繊維の堆積による繊維集合体を備える。
本発明のヒト皮膚用被膜は、直接皮膚に形成された被膜であり、後述する成分(e)揮発性物質及び(f)水不溶性ポリマーを含有する組成物Bを、直接皮膚にエレクトロスピニング装置、エアゾール容器、蓄圧式トリガースプレー容器を用いて吐出することにより、成分(f)による前記繊維径のナノファイバーを形成することができる。より確実に前記繊維径のナノファイバーを形成する観点からエレクトロスピニング法により形成することが好ましい。
エレクトロスピニング法は、前述の組成物Bに正又は負の高電圧を印加して組成物Bを帯電させ、帯電した組成物Bを皮膚に向けて吐出する方法である。吐出された組成物Bはクーロン反発力によって微細化を繰り返しながら空間に広がり、その過程で、又は皮膚に付着した後に、揮発性物質である成分(e)が蒸発することで、皮膚の表面に繊維の堆積による繊維集合体を形成する。
本発明において用いられる前記の組成物Bは、エレクトロスピニング法が行われる環境下において液体のものである。この組成物Bは、以下の成分(e)及び成分(f)を含んでいる。
(e)アルコールから選ばれる1種又は2種以上の揮発性物質。
(f)被膜形成能を有する水不溶性ポリマー。
以下、組成物Bの各成分について説明する。
成分(e)のアルコールは揮発性物質であり、液体の状態において揮発性を有する物質である。組成物Bにおいて成分(e)は、電界内に置かれた組成物Bを十分に帯電させた後、装置のノズル先端から皮膚に向かって吐出され、成分(e)が蒸発していくと、組成物Bの電荷密度が過剰となり、クーロン反発によって更に微細化しながら成分(e)が更に蒸発していき、最終的に乾いた被膜を皮膚上に形成させる目的で配合される。この目的のために、揮発性物質であるアルコールは、一価の鎖式脂肪族アルコール、一価の環式脂肪族アルコール、一価の芳香族アルコールが好適に用いられる。一価の鎖式脂肪族アルコールとしてはC1〜C6アルコールが、一価の環式脂肪族アルコールとしてはC4〜C6環式アルコールが、一価の芳香族アルコールとしてはベンジルアルコール、フェニルエチルアルコール等がそれぞれ挙げられる。それらの具体例としては、エタノール、イソプロピルアルコール、ブチルアルコール、フェニルエチルアルコール、n−プロパノール、n−ペンタノールなどが挙げられ、繊維形成性と感触の観点からエタノール、イソプロピルアルコール、ブチルアルコール、n−プロパノールから選ばれる1種又は2種以上が好ましく、少なくともエタノールを含むことが好ましく、エタノールがよりさらに好ましい。なお、本発明において揮発性物質とは、その蒸気圧が20℃において1.33kPa以上、40.00kPa以下のものと考える。
組成物Bにおける成分(e)の含有量は、エレクトロスピニングによる繊維形成性の観点から、好ましくは45質量%以上であり、より好ましくは50質量%以上であり、さらに好ましくは55質量%以上であり、好ましくは95質量%以下であり、より好ましくは94質量%以下であり、さらに好ましくは90質量%以下である。エタノールを含有する場合、エタノールの含有量は、成分(e)の揮発性物質の全量に対して、好ましくは50質量%以上であり、より好ましくは80質量%以上であり、100質量%以下であることが好ましく、100質量%であってもよい。
繊維を形成するための組成物Bは、成分(e)とともに、成分(f)である被膜形成能を有する水不溶性ポリマーを含有する。成分(f)である被膜形成能を有する水不溶性ポリマーは、一般に、成分(e)の揮発性物質に溶解することが可能な物質である。ここで、溶解するとは20℃において分散状態にあり、その分散状態が目視で均一な状態、好ましくは目視で透明又は半透明な状態であることを言う。
成分(f)被膜形成能を有する水不溶性ポリマーとしては、成分(e)の揮発性物質の性質に応じて適切なものが用いられる。本明細書において「水不溶性ポリマー」とは、1気圧・23℃の環境下において、ポリマー1g秤量したのちに、10gのイオン交換水に浸漬し、24時間経過後、浸漬したポリマーの0.5g超が溶解しない性質を有するものをいう。
成分(f)被膜形成能を有する水不溶性ポリマーとしては、例えば被膜形成後に不溶化処理できる完全鹸化ポリビニルアルコール、架橋剤と併用することで被膜形成後に架橋処理できる部分鹸化ポリビニルアルコール、ポリ(N−プロパノイルエチレンイミン)グラフト−ジメチルシロキサン/γ−アミノプロピルメチルシロキサン共重合体等のオキサゾリン変性シリコーン、ポリビニルアセタールジエチルアミノアセテート、ツエイン(とうもろこし蛋白質の主要成分)、ポリエステル、ポリ乳酸(PLA)、ポリアクリロニトリル樹脂、ポリメタクリル酸樹脂等のアクリル樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリビニルブチラール樹脂、ポリエチレンテレフタレート樹脂、ポリブチレンテレフタレート樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリアミド樹脂、ポリイミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂などが挙げられる。これらの水不溶性ポリマーは単独で(1種)又は2種以上を組み合わせて用いることができる。
これらの水不溶性ポリマーのうち、被膜形成後に不溶化処理できる完全鹸化ポリビニルアルコール、架橋剤と併用することで被膜形成後に架橋処理できる部分鹸化ポリビニルアルコール、ポリビニルブチラール樹脂、(アクリル酸アルキル・オクチルアミド)共重合体等のアクリル樹脂、ポリ(N−プロパノイルエチレンイミン)グラフト−ジメチルシロキサン/γ−アミノプロピルメチルシロキサン共重合体等のオキサゾリン変性シリコーン、ポリウレタン樹脂、ポリエステル、ツエイン等を用いることが好ましい。
繊維集合体を形成するための組成物Bにおける成分(f)の含有量は、繊維形成性の観点から、好ましくは5質量%以上であり、より好ましくは7質量%以上であり、水不溶性ポリマーによる組成物Bの粘度上昇による吐出性低下を防止する観点から、好ましくは35質量%以下であり、より好ましくは30質量%以下である。なお、最適な成分(f)の含有量は、成分(f)の性質と吐出する際の条件により適宜調整される。
繊維集合体を形成するための組成物Bは、さらに水、20℃で液状の油剤、20℃で液状のポリオール等の種々の成分を、繊維形成を妨げない範囲で含有することができる。組成物Bにおける水の量は、繊維形成性の観点から、好ましくは8質量%以下であり、より好ましくは5質量%以下であり、さらに好ましくは2質量%以下である。
また、組成物Bに含まれる水、前記油剤、前記ポリオール等は、繊維集合体を形成する際に、繊維内に含まれて形成される場合もあるが、ブリードアウトする場合もしない場合も含めて、本発明では、繊維集合体における繊維間及び繊維の表面に存在する液剤Xに含むものとする。従って、本発明における液剤Xは、外用組成物A及び組成物Bからアルコール等の揮発成分、並びに水不溶性ポリマーを除いた液状分となる。
組成物Bにおける、20℃で液状の油剤及び20℃で液状のポリオールは、繊維形成性の観点から、成分(f)に対して質量比(油剤+ポリオール)/成分(f)が、好ましくは3以下であり、より好ましくは2.5以下であり、さらに好ましくは2以下であり、好ましくは0以上であり、より好ましくは0.2以上である。
エレクトロスピニング法等によって繊維の堆積物からなる繊維集合体を形成する場合、該繊維の太さ(繊維径)は、円相当直径で表した場合、50nm以上であり、好ましくは100nm以上であり、より好ましくは200nm以上であり、10000nm以下であり、好ましくは2000nm以下であり、より好ましくは1000nm以下である。繊維の太さは、例えば走査型電子顕微鏡(SEM)観察によって、繊維を10000倍に拡大して観察し、その二次元画像から欠陥(繊維の塊、繊維の交差部分、液滴)を除き、繊維を任意に10本選び出し、繊維の長手方向に直交する線を引き、繊維径を直接読み取ることで測定することができる。
本発明の繊維集合体における繊維は、連続繊維であることが好ましく、連続繊維は、少なくとも繊維の太さの100倍以上の長さを有するものとする。例えば繊維吸収体の繊維が、成分(f)を含む、好ましくは10μm以上の長さ、より好ましくは50μm以上の長さ、さらに好ましくは100μm以上の長さの繊維を含んでいることが好ましい。なお、繊維断面形状は、好ましくは円形、又は楕円形であり、繊維の太さは円形の場合は直径、楕円形の場合は長径の長さである。そして、繊維集合体は、1本又は2本以上の連続繊維の堆積物からなり繊維の交差部分はあっても、全体として多孔性で不連続被膜であり、集合体として1枚のシート状をなす。なお、繊維の交差部分において繊維が密着しているものであってもよい。
本発明の繊維集合体の坪量Qは、繊維を形成する水不溶性ポリマーの固形分による坪量とし、繊維を形成するために吐出した組成物B中の水不溶性ポリマーの質量と、組成物Bの吐出により繊維集合体を形成した面積により求めることができる。被膜の安定した透湿度を確保する観点から、0.08mg/cm2以上であり、好ましくは0.1mg/cm2以上であり、より好ましくは0.12mg/cm2以上であり、より圧迫感を抑制する観点から1.0mg/cm2以下であり、好ましくは0.8mg/cm2以下であり、より好ましくは0.5mg/cm2以下である。
本発明における、好ましいエレクトロスピニング法は、静電スプレー装置を用いて行うことができる。具体的には、ヒトの手で、本体又は吐出ノズルを備える操作部を把持可能なハンディタイプの静電スプレー装置を用いて、皮膚に直接に吐出させて繊維集合体を形成することが好ましい。
静電スプレー装置は、エレクトロスピニング用の組成物Bを収容する容器と、組成物Bを吐出するノズルと、容器に収容されている組成物Bをノズルに供給する供給装置と、ノズルにて電圧を印加する電源とを備える。図2に、本発明で好適に用いられる静電スプレー装置の概略図を示す。図2に示す静電スプレー装置10は、定電圧電源11を備えている。低電圧電源11は、数Vから数十Vの電圧を発生させ得るものである。静電スプレー装置10の可搬性を高める目的で、低電圧電源11は1個又は2個以上の電池からなることが好ましい。また、低電圧電源11として電池を用いることで、必要に応じ取り替えを容易に行えるという利点もある。電池に代えて、ACアダプタ等を低電圧電源11として
用いることもできる。
静電スプレー装置10は、高電圧電源12も備えている。高電圧電源12は、低電圧電源11と接続されており、低電圧電源11で発生した電圧を高電圧に昇圧する電子回路(図示せず)を備えている。昇圧電子回路は一般にトランス、キャパシタ及び半導体素子等から構成されている。
静電スプレー装置10は、補助的電気回路13を更に備えている。補助的電気回路13は、上述した低電圧電源11と高電圧電源12との間に介在し、低電圧電源11の電圧を調整して高電圧電源12を安定的に動作させる機能を有する。更に補助的電気回路13は、ピストンポンプ14又はマイクロギヤポンプ14に備えられているモータの回転数を制御する機能を有する。モータの回転数を制御することで、容器に収容されている組成物Bをノズルに供給する供給装置として働く。
補助的電気回路13と低電圧電源11との間にはスイッチSWが取り付けられており、スイッチSWの入り切りによって、静電スプレー装置10を運転/停止できるようになっている。
静電スプレー装置10は、ノズル16を更に備えている。ノズル16は、金属を初めとする各種の導電体や、プラスチック、ゴム、セラミックなどの非導電体からなり、その先端から組成物Bの吐出が可能な形状をしている。ノズル16内には組成物Bが流通する微小空間が、該ノズル16の長手方向に沿って形成されている。この微小空間の横断面の大きさは、直径で表して100μm以上1000μm以下であることが好ましい。ノズル16は、管路17を介してマイクロギヤポンプ14又はピストンポンプ14と連通している。管路17は導電体でもよく、あるいは非導電体でもよい。また、ノズル16は、高電圧電源12と電気的に接続されている。これによって、ノズル16に高電圧を印加することが可能になっている。この場合、ノズル16に人体が直接触れた場合に過大な電流が流れることを防止するために、ノズル16と高電圧電源12とは、電流制限抵抗19を介して電気的に接続されている。
管路17を介してノズル16と連通しているマイクロギヤポンプ14又はピストンポンプ14は、容器15中に収容されている噴霧用組成物をノズル16に供給する供給装置として機能する。マイクロギヤポンプ14又はピストンポンプ14は、低電圧電源11から電源の供給を受けて動作する。また、マイクロギヤポンプ14又はピストンポンプ14は、補助的電気回路13による制御を受けて所定量の組成物Bをノズル16に供給するように構成されている。
組成物Bを収容している容器15は、カートリッジ式の交換可能な形態をしていることが好ましい。
以上の構成を有する静電スプレー装置10は、例えば図1に示すように使用することができる。図1には、片手で把持できる寸法を有するハンディタイプの静電スプレー装置10が示されている。同図に示す静電スプレー装置10は、図2に示す構成図の部材のすべてが円筒形の筐体20内に収容されている。筐体20の長手方向の一端10aには、ノズル(図示せず)が配置されている。ノズルは、その組成物Bの吹き出し方向を、筐体20の縦方向と一致させて、皮膚側に向かい凸状になるように該筐体20に配置されている。
ノズル先端が筐体20の縦方向においてに被膜形成対象物に向かい凸状になるように配置されていることによって、筐体に組成物Bが付着しにくくなり、安定的に被膜を形成することができる。
静電スプレー装置10の使用者が自身の皮膚に繊維集合体を形成する場合、静電スプレー装置10を動作させるときには、使用者、すなわち静電スプレーによって自己の皮膚に被膜を形成する者が該装置10を手で把持し、ノズル(図示せず)が配置されている該装置10の一端10aを、静電スプレーを行う対象部位に向ける。図1では、使用者の前腕部内側に静電スプレー装置10の一端10aを向けている状態が示されている。この状態下に、装置10のスイッチをオンにして静電スプレー法を行う。装置10に電源が入ることで、ノズルと皮膚との間には電界が生じる。図1に示す実施形態では、ノズルに正の高電圧が印加され、皮膚が負極となる。ノズルと皮膚との間に電界が生じると、ノズル先端部の組成物Bは、静電誘導によって分極してその先端部分がコーン状になり、コーン先端から帯電した組成物Bの液滴が電界に沿って、皮膚に向かって空中に吐出される。空間に吐出され且つ帯電した組成物Bから溶媒である成分(e)が蒸発していくと、組成物B表面の電荷密度が過剰となり、クーロン反発力によって微細化を繰り返しながら空間に広がり、皮膚に到達する。この場合、組成物Bは、空間に吐出されている間に、溶媒である揮発性物質の成分(e)を組成物から揮発させ、溶質である被膜形成能を有する水不溶性ポリマーを固化させつつ、電位差によって伸長変形させながら繊維を形成し、その繊維を皮膚の表面に堆積させることができる。これによって、繊維の堆積物からなる繊維集合体が皮膚の表面に形成される。なお、ノズルと皮膚との間の距離や、ノズルに印加する電圧を調整することでも形成することが可能である。
静電スプレー法を行っている間は、吐出対象物である皮膚とノズルとの間に高い電位差が生じている。しかし、インピーダンスが非常に大きいので、人体を流れる電流は極めて微小である。例えば通常の生活下において生じる静電気によって人体に流れる電流よりも、静電スプレー法を行っている間に人体に流れる電流の方が数桁小さいことを、本発明者は確認している。
本発明におけるヒト皮膚用被膜は、繊維集合体における繊維の表面又は繊維間に液剤Xを備える。液剤Xは、外用組成物Aが繊維集合体の適用部位に、繊維が形成される前又は後に皮膚に適用されて液剤Xを構成する他、繊維集合体を形成する際に繊維とともに皮膚に適用される液状成分を含む。なお、液剤Xにはアルコール等の揮発成分は含まれない。
また、液剤Xは皮膚上の被膜の組成であるが、時間経過後に水分等が蒸発したり、あるいは皮膚の表面に密着することから、液剤Xの坪量と組成は、被膜形成直後の坪量と組成であり、適用した組成物A及び組成物Bから計算される値とする。
本発明の液剤Xの坪量Pは、皮膚への圧迫感を抑制し衣類などへの転写やべとつきなどの使用感の観点、及び繊維堆積物と液剤Xとの混合層形成性の観点、並びにヒト皮膚用被膜の透湿性の両立の観点から、0.5〜2.3mg/cm2である。液剤Xの坪量は、同様の観点から、好ましくは0.7〜2.0mg/cm2であり、より好ましくは0.8〜1.8mg/cm2である。
そして、同様の観点から液剤Xを構成するための外用組成物Aの皮膚への適用量の坪量は、好ましくは0.5〜2.3mg/cm2であり、より好ましくは0.7〜2.0mg/cm2であり、さらに好ましくは0.8〜1.8mg/cm2である。
本発明の液剤X又は外用組成物Aの坪量Pと、繊維堆積物の坪量Qとの比(P/Q)は、本発明のヒト皮膚用繊維層における繊維堆積物と液剤Xのバランスの観点、及び被膜の透湿度を安定して確保する観点から、好ましくは2.5以上であり、より好ましくは3以上であり、好ましくは10以下であり、より好ましくは8以下である。
本発明における液剤X又は外用組成物Aの比誘電率は、液剤X又は外用組成物A中の20℃で液状の油剤及び20℃で液状のポリオールの比誘電率に質量比を掛け算した合計値としている。ここで、20℃で液状のポリオールは含有しない場合もある。液剤X又は外用組成物Aの質量比を計算する際には、透湿性との関係を考慮するため、水分を除く質量中の各成分の質量比とする。本発明者らは、被膜の水分蒸散性は、固体脂などの物理的に閉塞するものを除き、液状の油とポリオールの比誘電率が水分蒸散性に影響すると考えたためである。従って、求められた比誘電率から想定される水分蒸散性、言い換えれば被膜の透湿度は、固体脂などの物理的に閉塞する成分の追加により小さい数値になる(水分蒸散が抑制される)。かかる比誘電率を一定の数値以下にすることで適度に水分蒸散が抑制された被膜を得ることができると考えられる。本発明における液剤X及び外用組成物Aの、20℃で液状の油剤と20℃で液状のポリオールによる比誘電率は、1以上27以下であり、適度な水分蒸散性を有する被膜を得る観点から、より好ましくは1.5以上25以下であり、さらに好ましくは2以上23以下である。
20℃で液状の油及び20℃で液状のポリオールの誘電率は、インピーダンス測定装置(SI1260、ソーラトロン社製)により、測定端子(SH−Z)、25℃、φ10mm、距離1mmの条件により測定することができる。
比誘電率は、各成分の誘電率を真空の誘電率で除した値とする。例えば真空の誘電率は8.85pF/mであることが知られており、スクワラン油の誘電率が7.19pF/mである場合、スクワラン油の比誘電率は0.8である。
本発明における液剤X又は外用組成物Aの比誘電率は、液剤X又は外用組成物Aにおける後述する成分(a)と成分(b)による比誘電率の質量比をかけて合計した値としており、前述の質量比は液剤Xにおける水及びエタノール等の揮発成分を除く質量に対する各成分の質量比である。
本発明において液剤X又は外用組成物Aは、成分(a)20℃で液状の油剤を含有し、好ましくは20℃で液状のエステル油、炭化水素油、シリコーン油、高級アルコールから選ばれる1種又は2種以上を含有する。なお、本発明における20℃で液状の油剤とは、流動性を有すればよく、固体を除くものを液状としている。例えば、ワセリンは、水やオリーブ油のような高い流動性はないが、20℃で形態が変化する流動性を有し、固形ではないため、本発明では液状として成分(a)に含める。
本発明における液剤X又は外用組成物A中の成分(a)20℃で液状の油剤は、繊維集合体との組合せにより透湿性を制御する観点から比誘電率が0.5以上20以下であり、好ましくは0.5以上15以下である。
成分(a)におけるエステル油は、20℃で液状であり、かつ、HLB値が8以下のエステル構造を有する油である。ここで、HLB値は、親水性−親油性のバランス(Hydrophile Lipophile Balance)を示す指標であり、本発明においては、小田及び寺村らによる次式により算出した値を用いる。
(数1)
HLB=(Σ無機性値/Σ有機性値)×10
成分(a)に含まれる20℃で液体のエステル油としては、直鎖又は分岐鎖の脂肪酸と、直鎖又は分岐鎖のアルコール又は多価アルコールからなるエステルが挙げられる。具体的には、ミリスチン酸イソプロピル、オクタン酸セチル、ミリスチン酸オクチルドデシル、パルミチン酸イソプロピル、ステアリン酸ブチル、ラウリン酸ヘキシル、ミリスチン酸ミリスチル、オレイン酸デシル、ジメチルオクタン酸ヘキシルデシル、乳酸セチル、乳酸ミリスチル、酢酸ラノリン、ステアリン酸イソセチル、イソステアリン酸イソセチル、12−ヒドロキシステアリル酸コレステリル、ジ2−エチルヘキサン酸エチレングリコール、ジペンタエリスリトール脂肪酸エステル、モノイソステアリン酸N−アルキルグリコール、ジカプリン酸ネオペンチルグリコール、リンゴ酸ジイソステアリル、ジ2−ヘプチルウンデカン酸グリセリン、トリ2−エチルヘキサン酸トリメチロールプロパン、トリイソステアリン酸トリメチロールプロパン、テトラ2−エチルヘキサン酸ペンタエリスリット、トリ2−エチルヘキサン酸グリセリル、トリイソステアリン酸トリメチロールプロパン、セチル2−エチルヘキサノエート、2−エチルヘキシルパルミテート、ナフタレンジカルボン酸ジエチルヘキシル、安息香酸(炭素数12〜15)アルキル、セテアリルイソノナノエート、トリ(カプリル酸・カプリン酸)グリセリン、(ジカプリル酸/カプリン酸)ブチレングリコール、トリラウリン酸グリセリル、トリミリスチン酸グリセリル、トリパルミチン酸グリセリル、トリイソステアリン酸グリセリル、トリ2−ヘプチルウンデカン酸グリセリル、トリベヘン酸グリセリル、トリヤシ油脂肪酸グリセリル、ヒマシ油脂肪酸メチルエステル、オレイン酸オレイル、パルミチン酸2−ヘプチルウンデシル、アジピン酸ジイソブチル、N−ラウロイル−L−グルタミン酸−2−オクチルドデシルエステル、アジピン酸ジ2−ヘプチルウンデシル、エチルラウレート、セバシン酸ジ2−エチルヘキシル、ミリスチン酸2−ヘキシルデシル、パルミチン酸2−ヘキシルデシル、アジピン酸2−ヘキシルデシル、セバシン酸ジイソプロピル、コハク酸ジ2−エチルヘキシル、クエン酸トリエチル、パラメトキシケイ皮酸2−エチルヘキシル、ジピバリン酸トリプロピレングリコール等が挙げられる。
これらのエステル油は、誘電率を低くして被膜の透湿性を抑制する観点(水分蒸散を抑制する観点)、使用感に優れる観点から、ミリスチン酸オクチルドデシル、ミリスチン酸ミリスチル、ステアリン酸イソセチル、イソステアリン酸イソセチル、セテアリルイソノナノエート、アジピン酸ジイソブチル、セバシン酸ジ2−エチルヘキシル、ミリスチン酸イソプロピル、パルミチン酸イソプロピル、リンゴ酸ジイソステアリル、ジカプリン酸ネオペンチルグリコール、安息香酸(炭素数12〜15)アルキル、トリ(カプリル酸・カプリン酸)グリセリンから選ばれる少なくとも1種が好ましく、ミリスチン酸イソプロピル、パルミチン酸イソプロピル、リンゴ酸ジイソステアリル、ジカプリン酸ネオペンチルグリコール、安息香酸(炭素数12〜15)アルキル、トリ(カプリル酸・カプリン酸)グリセリンから選ばれる少なくとも1種がより好ましく、ジカプリン酸ネオペンチルグリコール、安息香酸(炭素数12〜15)アルキル、トリ(カプリル酸・カプリン酸)グリセリンから選ばれる少なくとも1種が更に好ましい。
トリグリセライドとしては、脂肪酸トリグリセライドが好ましく、例えばオリーブ油、ホホバ油、マカデミアナッツ油、メドフォーム油、ヒマシ油、紅花油、ヒマワリ油、アボカド油、キャノーラ油、キョウニン油、米胚芽油、米糠油などに含まれる。
成分(a)に含まれる20℃で液体の炭化水素油としては、流動パラフィン、スクワラン、スクワレン、n−オクタン、n−ヘプタン、シクロヘキサン、軽質イソパラフィン、流動イソパラフィン等のほかワセリン等のペースト状の炭化水素油が挙げられ、使用感を向上させる観点から流動パラフィン、スクワラン、ワセリンが好ましい。また、本発明の被膜の透湿性を抑制(皮膚の水分蒸散を抑制)する観点から、炭化水素油の30℃における粘度は、好ましくは10mPa・s以上であり、より好ましくは30mPa・s以上である。かかる観点から30℃において粘度が10mPa・s未満である、イソドデカン、イソヘキサデカン、水添ポリイソブテンの液剤Xあるいは外用組成物Aにおける含有量は、好ましくは10質量%以下であり、より好ましくは5質量%以下であり、更に好ましくは1質量%以下であり、より更に好ましくは0.5質量%以下であり、含有しなくてもよい。ここでの粘度は、30℃においてBM型粘度計(トキメック社製、測定条件:ローターNo.1、60rpm、1分間)により測定される。なお、成分(a)は20℃で液体であるため、30℃における粘度の上限は、流動性のある範囲であればよく、好ましくは10000mPa・s以下であり、より好ましくは2000mPa・s以下である。
成分(a)に含まれるシリコーン油としては、ジメチルポリシロキサン、ジメチルシクロポリシロキサン、メチルフェニルポリシロキサン、メチルハイドロジェンポリシロキサン、高級アルコール変性オルガノポリシロキサン等が挙げられ、これらの中でも使用感の観点からジメチルポリシロキサンが好ましい。
成分(a)に含まれる高級アルコールとしては、炭素数12〜20の液状の高級アルコールが上げられ、分岐脂肪酸あるいは不飽和脂肪酸の高級アルコールが好ましく、デシルテトラデカノール、オクチルドデカノール、イソステアリルアルコール、ヘキシルデカノール、オレイルアルコール等が挙げられる。
本発明の液剤X又は外用組成物Aにおける成分(a)の含有量は、良好な使用感をもたせつつ、被膜に適度な透湿性を付与する観点、本発明の比誘電率の範囲を充足する範囲で、好ましくは100質量%以下であり、好ましくは3質量%以上であり、より好ましくは5質量%以上である。
本発明の液剤X又は外用組成物Aは、成分(b)20℃で液状のポリオールを含んでいてもよい。成分(b)の液剤Xにおける含有量は50質量%以下である。成分(b)の液剤Xにおける含有量は、本発明の皮膚用被膜の透湿性を適度に抑制しつつ、皮膚への圧迫感を抑制する観点から、より好ましくは30質量%以下であり、さらに好ましくは25質量%以下であり、含有する場合には、好ましくは2質量%以上であり、より好ましくは5質量%以上である。
本発明の液剤X又は外用組成物Aは、成分(b)を含まなくてもよいが、成分(b)を含有する場合は、成分(b)と成分(a)との質量比(b/a)は、本発明の皮膚用被膜の透湿性を適度に抑制しつつ、皮膚への圧迫感を抑制する観点から、好ましくは5以下であり、より好ましくは4以下であり、好ましくは0以上であり、より好ましくは1以上である。
成分(b)のポリオールとしては、例えば、エチレングリコール、プロピレングリコール、1,3−プロパンジオール、1,3−ブタンジオール等のアルキレングリコール類;ジエチレングリコール、ジプロピレングリコール、重量平均分子量2000以下のポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール等のポリアルキレングリコール類;グリセリン、ジグリセリン、トリグリセリン等のグリセリン類等が挙げられる。これらのうち、塗布時の滑らかさなどの使用感の点から、エチレングリコール、プロピレングリコール、1,3−ブタンジオール、ジプロピレングリコール、重量平均分子量2000以下のポリエチレングリコール、グリセリン、ジグリセリンが好ましく、更にプロピレングリコール、1,3−ブタンジオール、グリセリンがより好ましい。
本発明の液剤X又は外用組成物Aは、成分(c)20℃で固体の固体脂を含んでいてもよい。20℃で固体の固体脂は、被膜の透湿性を下げる効果を有する。20℃で固体の固体脂を含む場合、被膜の透湿性を極端に下げることによる過剰な閉塞を抑制し、皮膚への圧迫感を抑制する観点から、成分(c)20℃で固体の固体脂を含む場合は、成分(b)を含むことが好ましく、成分(c)の含有量と成分(b)20℃で液体のポリオールとの質量比(b/c)が、好ましくは1以上であり、より好ましくは1.5以上であり、良好な使用感をさらに向上する観点からは2以上であることがさらに好ましく、好ましくは10以下であり、より好ましくは8以下であり、さらに好ましくは6以下である。
本発明の液剤X又は外用組成物Aにおける成分(c)の含有量は、含有しなくてもよく、好ましくは0質量%以上であり、含有する場合は、被膜の透湿性を制限しつつ、良好な使用感を確保する観点から、好ましくは1質量%以上であり、より好ましくは2質量%以上であり、さらに好ましくは3質量%以上であり、好ましくは10質量%以下であり、より好ましくは8質量%以下である。
成分(c)20℃で固体の固体脂としては、コレステロール、炭素数14以上の直鎖飽和脂肪酸の高級アルコール、炭素数14以上の直鎖飽和脂肪酸の脂肪酸グリセリル、炭素数14以上の直鎖飽和脂肪酸、セラミド等が挙げられる。これらの固体脂としては、セチルアルコール、ステアリルアルコール、ベヘニルアルコール等の高級アルコール;ベヘン酸グリセリル等の脂肪酸グリセリル;スフィンゴシン、ジヒドロスフィンゴシン、フィトスフィンゴシン等のセラミド;ミリスチン酸、パルミチン酸、ステアリン酸、ベヘン酸等の脂肪酸が挙げられる。
本発明の外用組成物A及び液剤Xは、成分(d)水を含有することができる。なお、液剤Xは皮膚の上に形成される被膜であり、成分(d)水は時間経過とともに蒸発するため、液剤Xにおける成分(d)の量は、塗布時の量とする。液剤X又は外用組成物Aにおける成分(d)の含有量は、好ましくは0質量%以上であり、より好ましくは0.5質量%以上であり、好ましくは80質量%以下である。
本発明における外用組成物Aは、液状であり、乳液、クリーム、ペーストを含む。外用組成物Aは、繊維集合体の形成前又は形成後に皮膚に適用することができる。適用の方法は、手やコットン等を用いた塗布、スプレー等が挙げられる。さらに、本発明の液剤Xと繊維集合体を備えるヒト皮膚用被膜は、一定時間皮膚に、適度な透湿度で適用することが可能であり、適用時間は、好ましくは3時間以上であり、より好ましくは5時間以上であり、好ましくは24時間以下である。
本発明におけるヒト皮膚用被膜の透湿度は、好ましくは300〜3000g/m2・24hであり、より好ましくは350〜2700g/m2・24hであり、さらに好ましくは400〜2400g/m2・24hである。このような透湿度、あるいはこのような透湿度を持続することは、従来の外用組成物や化粧料では実現することが困難であり、また、繊維の堆積物のみでも実現に課題があるところ、特定の繊維の堆積物と液剤Xとを含む本発明の被膜により容易かつ持続的にコントロールされた透湿度を得ることができる。
一般に、健康な肌とは、外観として角層のめくれや紅斑が見られず、体内の水分を保持する能力が高くそれゆえに水分量の適度に多い肌、外界の刺激から体内を守るバリア能を有している肌を言う。従って、透湿度が繊維の堆積物や化粧料のように大きい(水分が蒸散しやすい)場合には、皮膚の水分が低下する傾向がある一方、ラップフィルムのように密閉すると、皮膚の水分量は一見して増加するが、皮膚が膨潤してしまい、かえってバリア能が低下することが知られている。これに対して本発明のヒト皮膚用被膜によれば、水分蒸散は抑制されるが、皮膚呼吸を妨げない程度の適度な透湿度を実現することができる。
そして、このような透湿度の本発明のヒト皮膚用被膜を適用することにより、皮膚の代謝が改善されることが見出された。ここで、皮膚の代謝の改善とは、角層の形成に必要なタンパク質、肌の水分量を高めるために必要なタンパク質、すなわち細胞間脂質、NMFの産生に関わるタンパク質の産生が増産される事である。例えば、セラミドや細胞間脂質の源泉である、ラメラ顆粒のマーカーであるSuprabasin、NMFの産生に関わるSASPase、Filaggrin,、Bleomycin、Caspase-14、細胞骨格を作るTransglutaminaseの増産される事が挙げられる。これらのタンパク質が増産されることは、結果として皮膚の代謝が改善され、皮膚が健常化することを促し、それにより荒れた肌が改善することを可能にしたり、皮膚のトーンを改善することを可能にする。よって、本発明のヒト皮膚用被膜は、皮膚代謝改善用の被膜として、皮膚健常化用の被膜として、荒れ肌改善用の被膜、肌のトーン改善用の被膜として用いることができる。
本発明における透湿度は、ヒトの皮膚に形成した被膜を直接測定するのではなく、同じ条件で製造した被膜の透湿度を同等の透湿度のものとして扱う。本発明の透湿度は、JIS Z2080(1976)法に基づいて測定するが、便宜上、繊維集合体と液剤Xを保持するために透湿度の極めて高いメッシュシート(0.1×60mesh、アサダッシュ株式会社製)を用い、メッシュシートにエレクトロスピニングにより繊維集合体を形成し、繊維集合体に外用組成物Aを適用して測定を行う。透湿カップはJIS Z2080(1976)規格のカップでねじ締付式(株式会社井元製作所)を使用した。ここで、繊維集合体の坪量は0.16mg/cm2、外用組成物Aの坪量は1mg/cm2になるように形成した。繊維集合体は25℃、30RH環境で、繊維径は400〜700nmになるように、スピニングの時間、印加電圧、装置から組成物Bの吐出スピード、及び装置のノズルからメッシュシートまでの距離を調整した。
前記のような良好な透湿度を有するヒト用被膜の製造方法としては、次の方法が好ましい。
皮膚の表面に透湿度300〜3000g/m2・24hの被膜を形成するヒト用被膜の製造方法であって、
外用組成物Aを皮膚に坪量0.5〜2.3mg/cm2適用する工程と、
皮膚に組成物Bをエレクトロスピニング法により適用し、坪量0.08〜1.0mg/cm2の繊維集合体を形成する工程とを備え、
前記外用組成物Aは、以下の成分(a)を含有し、比誘電率が1.0〜27であり、
前記組成物Bが、組成物B中に以下の成分(e)40〜95質量%及び成分(f)5〜35質量%を含有するヒト皮膚用被膜の製造方法。
成分(a)20℃で液状の比誘電率が0.5〜20の油剤
成分(e)アルコールから選ばれる1種又は2種以上の揮発性物質
成分(f)被膜形成能を有する水不溶性ポリマー
上述した実施形態に関し、本発明は更に以下の被膜、被膜の製造方法、肌代謝改善用途を開示する。
<1>繊維層を備えるヒト皮膚用被膜であって、
繊維層は繊維径が50nm以上10000nm未満の水不溶性ポリマーによる繊維が堆積している繊維集合体と、繊維集合体における繊維間及び繊維の表面に存在する液剤Xを備えており、前記繊維集合体の坪量Qは0.08mg/cm2以上1.0mg/cm2以下であり、前記液剤Xは、坪量Pが0.5mg/cm2以上2.3mg/cm2以下、比誘電率が1.0以上27以下であり、成分(a)20℃で液状の比誘電率が0.5以上20以下の油剤を含有し、かつ、成分(b)20℃で液状のポリオールの液剤X中の含有量が50質量%以下であるヒト皮膚用被膜。
<2>前記繊維集合体の坪量Qは、好ましくは0.1mg/cm2以上0.8mg/cm2以下であり、より好ましくは0.12mg/cm2以上0.5mg/cm2である前記<1>記載のヒト皮膚用被膜。
<3>前記液剤Xの坪量Pが、好ましくは0.7mg/cm2以上2.0mg/cm2以下であり、より好ましくは0.8mg/cm2以上1.8mg/cm2以下である前記<1>又は<2>記載のヒト皮膚用被膜。
<4>前記液剤Xの坪量Pと、繊維集合体の坪量Qとの比(P/Q)は、好ましくは2.5以上10以下であり、より好ましくは3以上9以下である前記<1>〜<3>のいずれか1記載のヒト皮膚用被膜。
<5>前記液剤Xの比誘電率は、好ましくは1.5以上25以下であり、さらに好ましくは2以上23以下である、前記<1>〜<4>のいずれか1記載のヒト皮膚用被膜。
<6>前記繊維集合体は、ヒトの皮膚に直接形成され、繊維集合体の形成前又は形成後に成分(a)を含む外用組成物Aを皮膚に適用することに形成されたものである前記<1>〜<5>のいずれか1記載のヒト皮膚用被膜。
<7>前記繊維集合体はヒトの皮膚にエレクトロスピニング法により形成されたものである前記<6>記載のヒト皮膚用被膜。
<8>前記外用組成物Aの比誘電率は、好ましくは1以上27以下であり、より好ましくは1.5以上25以下であり、さらに好ましくは2以上23以下である前記<6>又は<7>に記載のヒト皮膚用被膜。
<9>前記外用組成物A及び液剤Xは、成分(c)20℃で固体の油を含有し、成分(b)と成分(c)との質量比(b/c)は、好ましくは8以下であり、より好ましくは6以下であり、好ましくは1.5以上であり、より好ましくは2以上である前記<1>〜<8>のいずれか1に記載のヒト皮膚用被膜。
<10>JIS Z2080(1976)法で測定した透湿度が300〜3000g/m2・24hであり、好ましくは350〜2700g/m2・24hであり、より好ましくは400〜2300g/m2・24hである前記<1>〜<9>のいずれか1に記載のヒト皮膚用被膜。
<11>前記外用組成物A、液剤X、又は両者における成分(a)の含有量は、好ましくは3質量%以上100質量%以下である前記<1>〜<10>のいずれか1記載のヒト皮膚用被膜。
<12>前記外用組成物A、液剤X、又は両者における成分(b)の含有量は、好ましくは30質量%以下であり、より好ましくは25質量%以下であり、好ましくは0質量%以上であり、より好ましくは2質量%以上であり、さらに好ましくは5質量%以上である前記<1>〜<11>のいずれか1記載のヒト皮膚用被膜。
<13>前記繊維集合体を構成する繊維の径は、好ましくは100nm以上であり、より好ましくは200nm以上であり,好ましくは2000nm以下であり、より好ましくは1000nm以下である前記<1>〜<12>のいずれか1記載のヒト皮膚用被膜。
<14>前記繊維集合体を構成する水不溶性ポリマー(f)は、完全鹸化ポリビニルアルコール、部分鹸化ポリビニルアルコール、ポリビニルブチラール樹脂、アクリル樹脂、オキサゾリン変性シリコーン、ポリウレタン樹脂、ポリエステル、及びツエインから選ばれる1種又は2種以上である前記<1>〜<11>のいずれか1記載のヒト皮膚用被膜。
<15>透湿度300〜3000g/m2・24hにて、好ましくは透湿度350〜2700g/m2・24hにて、より好ましくは400〜2300g/m2・24hにて、5時間以上適用するための、より好ましくは7時間以上適用する前記<1>〜<14>のいずれか1に記載のヒト皮膚用被膜。
<16>前記<1>〜<15>のいずれか1に記載のヒト皮膚用被膜の、皮膚代謝改善のための使用。
<17>前記<1>〜<15>のいずれか1に記載の皮膚代謝改善シートの製造のための被膜の製造方法。
<18>皮膚の表面に透湿度300〜3000g/m2・24hの被膜を形成するヒト用被膜の製造方法であって、
外用組成物Aを皮膚に坪量0.5〜2.3mg/cm2適用する工程と、皮膚に組成物Bをエレクトロスピニング法により適用し、坪量0.08〜1.0mg/cm2の繊維集合体を形成する工程とを備え、
前記外用組成物Aは、以下の成分(a)を含有し、比誘電率が1.0〜27であり、
前記組成物Bが、組成物B中に以下の成分(e)40〜95質量%及び成分(f)5〜35質量%を含有するヒト皮膚用被膜の製造方法。
成分(a)20℃で液状の比誘電率が0.5〜20の油剤
成分(e)アルコールから選ばれる1種又は2種以上の揮発性物質
成分(f)被膜形成能を有する水不溶性ポリマー
<19>前記成分(e)が、好ましくはエタノール、イソプロピルアルコール、ブチルアルコール、n-プロパノールから選ばれる1種又は2種以上であり、より好ましくはエタノールを含むアルコールであり、さらに好ましくはエタノールである前記<18>記載のヒト用被膜の製造方法。
<20>前記成分(f)が、完全鹸化ポリビニルアルコール、部分鹸化ポリビニルアルコール、ポリビニルブチラール樹脂、アクリル樹脂、オキサゾリン変性シリコーン、ポリウレタン樹脂、ポリエステル、及びツエインから選ばれる1種又は2種以上である前記<18>又は<19>に記載のヒト用被膜の製造方法。
以下、実施例により本発明を更に詳細に説明する。しかしながら本発明の範囲は、かかる実施例に制限されない。特に断らない限り、「%」は「質量%」を意味する。
〔実施例1〕
(1)繊維用組成物の調製
繊維用組成物の成分(e)としてエタノール(和光純薬工業(株)社製:商品名エタノール(99.5%))を用いた。成分(f)として後述するポリビニルブチラールを用いた。成分(g)としてイオン交換水を用いた。各成分を、表1に示す量となるようにガラス容器に測り取り、マグネチックスターラーを用いて常温にて12時間程度撹拌し、均一透明な溶液を得た。これを繊維用組成物、本実施例においてはエレクトロスピニング用組成物として、以下に示す条件でエレクトロスピニング法により繊維の堆積層を形成した。
Figure 2020090487
(2)外用組成物Aの塗布1
外用組成物Aとして表2に記載の皮膚外用剤1を、被験者17名の脛部外側の5cm×5cmの範囲を被検部位とし、1.4mg/cm2塗布した。被験者は、荒れ肌を実感し、重度の荒れ肌を呈している女性(年齢35歳から55歳、African−AmericanもしくはCaucasian)である。
I群は、片足の脛部外側に皮膚外用剤1を塗布した後、後述するエレクトロスピニング用組成物により繊維層を形成し(実施例1)、II群は、他方の足の脛部外側に皮膚外用剤1のみを塗布し繊維層を設けなかった(比較例1)。III群は、脛部外側に皮膚外用剤1を塗布した後、閉塞膜であるテガダーム(1626W、3M社製)を貼付した(比較例4)。
このような使用を1日1回行い2週間続けた。評価は、使用開始前の1回目の(Base)、使用開始から1週間後、2週間後、及びこれらの使用終了から1週間後(Regression Phase)を評価対象とした。
なお、I群(実施例1)は、皮膚外用剤1の塗布、及び後述するエレクトロスピニング用組成物による繊維層の形成を1日1回行ったが、休日は皮膚外用剤1のみを塗布した。
Figure 2020090487
(3)エレクトロスピニングによる繊維集合体の形成
図2に示す構成を有し、図1に示す外観を有するエレクトロスピニング装置10を用い、皮膚外用剤1を塗布した範囲に下記の条件で表1に記載のエレクトロスピニング用組成物1により繊維集合体を形成した。
・印加電圧:10kV
・ノズルと皮膚との距離:100mm
・吐出時間:60sec
・エレクトロスピニング用組成物の吐出量:0.10mL/min
・環境:21℃±1℃、40%RH
このエレクトロスピニングによる被膜は、繊維集合体中の(f)水不溶性ポリマーの坪量は、吐出液の比重0.8として計算し、0.35mg/cm2である。繊維径は400〜700nmである。
被験部位の評価は以下のように行った。なお、評価の前には、Cetaphil Daily Facial Washを用いて脛部外側を洗浄し、水分を除去後15分間馴化した。評価の測定は、環境可変室(室温21±1℃、湿度40%RH)にて実施した。
〔評価1〕肌の粗さ
訓練を受けた専門の判定者により、被験部位の粗さスコアを0から4段階(0.5刻み)で目視により評価した。スコアは全く粗さのないスコアを0とし、荒れ肌を4としている。各被権者の評価を平均した評価結果を表3に示す。
表3に示すように、本発明の被膜である実施例1は、皮膚外用剤1のみを適用した比較例1に比べて肌の粗さスコアの有意な改善が1週間後で、改善傾向が2週間後で認められた。
Figure 2020090487
〔評価2〕角層水分量(コンダクタンス)
角層の水分量は、Dermalab(Cortex Technology社製)を用いて測定した。実施例1、比較例1及び比較例4の被験部位の角層水分量を測定し、各被権者の測定値の平均値を求めた。測定結果を表4及び5に示す。
表4び5に示すように、実施例1の皮膚外用剤1と繊維層を含む本発明の被膜は、皮膚外用剤1のみを適用した比較例1群に比べて角層水分量(コンダクタンス)の有意な改善が1週間後と2週間後及びRegressionで認められた。
また、実施例1の皮膚外用剤1と繊維層を含む本発明の被膜は、皮膚外用剤1を塗布した後、閉塞膜であるテガダームを貼付した比較例4群に比べて角層水分量(コンダクタンス)の有意な改善が1週間後と2週間後で認められた。
Figure 2020090487
Figure 2020090487
〔評価3〕角層のタンパク質の解析
肌表面にテープ(寺岡製作所 フィルムマスキングテープ 465#40を、2.5cm×5.0cmの大きさに切ったもの)を押し当て、同一部位から連続して2枚、異なる3か所から合計6枚採取した。
採取したテープを水溶液(7mol/L Urea、2mol/L Thiourea、12mmol/L Sodium deoxycholate、12mmol/L SLS水、100mmol/L Tris−HCl(pH9)の混合物水溶液)1mLに浸漬させ、20分間氷水中で超音波処理した。そこへ、1mol/L Dithiothreitol、50mmol/L Ammonium bicarbonate混合物水溶液を10μL加えて37℃で一晩振盪した。そこへ 1mol/L Iode Acetoamide、50mmol/L Ammonium bicarbonate混合水溶液50μL加えて、30分間室温で静置し、タンパク質の抽出溶液とした。
30分間室温で静置し、タンパク質抽出溶液とした。
EZQ protein assayにより、タンパク質量を定量した。
抽出溶液に50mmol/L Ammonium bicarbonate水溶液2mLを加えて、0.2μg/μLに調製したLys−C溶液をタンパク質重量に対して100分の1になるように加え、37℃で3時間振とうした。その後、0.2μg/μLに調製したTrypsin溶液をタンパク質量に対して100分の1になるように加えて、37℃で20時間振とうした。試料溶液を2mLチューブに分け、それぞれ酢酸エチル1mL及び50%TFA水溶液を終濃度0.5%になるように加えた後、2分間撹拌し、15,000r/minで3分間遠心分離した。上層の酢酸エチルを除去し、残りの試料溶液を50℃で減圧乾固した。その後、脱塩処理を行い、0.1%TFA含有2%アセトニトリル水溶液を加えて溶かし、タンパク質終濃度1μg/μLの試料溶液を調製した。
(LC−MS測定)
調製した試料について、以下のようにLC−MS測定を行った。
液体クロマトグラフィー(以下、「LC」ともいう)としてnanoAcquity UPLC System with 2D Technology(商品名、Waters社製)を、質量分析計(以下、「MS」ともいう)としてLTQ Ortbitrap Velos(商品名、Thermo Fisher Scientific社製)を用いた。
LC条件及びMS条件は、以下に示す通りである。
(1)LC条件
装置:nanoAcquity UPLC(Waters社製)
トラップカラム:Nano Ease Xbridge BEH130 C18(商品名)、
粒子径5μm、内径0.3mm×長さ50mm(Waters社製)
試料ロード溶液:0.1%ギ酸水溶液:0.1%ギ酸含有アセトニトリル=98:2
試料注入後、5μL/minで3分間洗浄
分離カラム:nanoAcquity UPLC BEH130 C18(商品名)、
粒子径1.7μm、内径0.1mm×長さ100mm(Waters社製)
溶離液A:0.1%ギ酸水溶液
溶離液B:0.1%ギ酸含有アセトニトリル
流速:400nL/min
グラジエント:溶離液B 5%(0〜1分)→40%(120分)→
95%(121〜130分)→5%(131〜140分)
注入量:1μL
カラム温度:35℃
(2)MS条件
イオン化法:ナノエレクトロスプレーイオン化(nano ESI)法
スプレーチップ:Pico Tip NanoSpray Emitter FS360-50-15-N(商品名)
外径360μm、先端外径50μm、内径15μm(New Objective)
極性:Positive
スプレー電圧:1,800V
キャピラリー温度:250℃
Range(FT-MS):m/z 300〜1,250
質量分解能:60,000(at m/z 400)
MS/MS(IT-MS):衝突誘起解離(CID)法
Data dependent scan:Top15
Exclusion time:180s
Range(IT-MS):m/z 100〜2,000
Collision Energy(CE):35
各タンパク質の酵素消化物の同定には、データベースとしてSwiss−Prot(http://web.expasy.org/docs/swiss−prot_guideline.html)を、データベース検索エンジンとしてMASCOT Server(Matrix Science)を、解析ソフトとしてProteome Discoverer(Thermo Fisher Scientific)を使用した。
検索条件は、以下に示すとおりである。
(3)タンパク質データベースサーチ
解析ソフトウエア:Proteome discoverer ver.1.3
検索エンジン:Mascot ver.2.3
データベース:Swiss-Prot 2012/02
Enzyme:Trypsin
Static modification:Carbamidomethyl(C)
Variable modification:Oxidation(M)
Maximum missed cleavage:1
Precursor Mass tolerance:±10ppm
Fragment Mass tolerance:±0.8Da
(4)タンパク質同定条件
FDR:5%
Peptide Rank:1
取得したLC−MSデータに対して、Thermo Fisher Scientific社独自の.raw形式から、汎用形式である.mzMLへとファイル形式を変換した。データ形式の変換にはProteo Wizardのmsconvertを用いて、汎用データ交換形式である.mzMLファイルに変換した。
.mzML形式に変換したデータは、R ver.3.0.1(http://www.r−project.org/)を用いて解析した。解析には、CRAN(The Comprehensive R Archive Network、http://cran.r−project.org/)及びBioconductor(http://www.bioconductor.org/)から配信されるパッケージを使用した(mzR,doParallel,compiler,Matrix)。
解析方法の詳細は以下に示すとおりである。
タンパク質の帰属に用いられた全てのペプチドのm/zに対する抽出イオンクロマトグラムを得た。なお、対象とするペプチドが検索された場合は、抽出イオンクロマトグラムのピーク面積を算出した。対象とするペプチドが検索されなかった場合は、全ての試料で検出されたペプチドを基準に保持時間を補正し、ペプチドの存在が予想される保持時間域の信号強度をピーク面積とした。以降では、タンパク質毎に該当するペプチドのピーク面積を平均化した値をタンパク質の量として取り扱った。
2週間後のタンパク質量を、実施例1(皮膚外用剤1と繊維層)/比較例1(皮膚外用剤1のみ)の比として表6に示す。
表6に示すように、実施例1は比較例1に対して角層の形成に必要なタンパク質、肌の水分量を高めるため必須のタンパク質、すなわち細胞間脂質、NMFの産生に関わるたんぱく質の増産が認められた。具体的には、セラミドや細胞間脂質の源泉である、ラメラ顆粒のマーカーであるSuprabasin、NMFの産生に関わるSASPase、Filaggrin、Bleomycin、Caspase−14、細胞骨格を作るTransglutaminaseの増産が認められた。
Figure 2020090487
〔評価4〕透湿度
表1のエレクトロスピニング用組成物2による繊維集合体と表2の皮膚外用剤1による被膜、表1のエレクトロスピニング用組成物2による繊維集合体と皮膚外用剤2による被膜、及び表1のエレクトロスピニング用組成物2による繊維集合体と皮膚外用剤3による被膜の透湿度を測定した。透湿度は、JIS Z2080(1976)法に基づいて測定する。繊維集合体と皮膚外用剤1、2、3を保持するためにメッシュシート(0.1×60mesh、アサダッシュ株式会社製)を用い、メッシュシートにエレクトロスピニング用組成物2を、以下の条件でエレクトロスピニング法により繊維集合体を形成した。
・印加電圧:10kV
・ノズルと皮膚との距離:80mm
・吐出時間:30sec
・吐出面積 直径6cm
・エレクトロスピニング用組成物の吐出量:0.10mL/min
・環境:21℃±1℃、40%RH
このエレクトロスピニングによる被膜は、繊維中のポリマーの坪量は、吐出液の比重0.8として計算し、0.16mg/cm2である。繊維径は400〜700nmである。
さらに皮膚外用剤1、2、又は3を適用し、透湿度を測定するための被膜を準備した。次に透湿度を測定する。透湿カップはJIS Z2080(1976)規格のカップでねじ締付式(株式会社井元製作所)を使用し、JIS Z2080(1976)に定められた方法により透湿度を測定した。測定結果を表2、表7、表10に示す。
〔評価5〕誘電率
表2に示す皮膚外用剤1、表7に示す皮膚外用剤2、表9の油剤1〜5に含まれる20℃で液状のポリオールと油、及び表10に示す皮膚外用剤3の誘電率を測定する。誘電率の測定は、インピーダンス測定装置(SI1260、ソーラトロン社製)により、測定端子(SH―Z)、25℃、φ10mm、距離1mmの条件により測定する。測定された誘電率を真空の誘電率(8.85pF/m)で除した値を比誘電率とする。さらに、皮膚外用剤1、2、3、油剤1〜5に含まれる水を除く成分中の質量比と比誘電率の積の総和を計算し、各外用組成物の比誘電率とした。結果を表2、7、9、10にそれぞれ示す。
(実施例2、比較例2)
(1)表7に示す皮膚外用剤2を、30名の被験者の左右の顔頬に5×7cmの範囲で、坪量1mg/cm2の量で塗布した。被験者は、30代から40代の女性であり、乾燥肌又は乾燥意識の関心が高い、健常肌の45名を対象とした。
(2)エレクトロスピニングによる繊維集合体の形成
図1に示す構成を有し、図2に示す外観を有するエレクトロスピニング装置10を用い、皮膚外用剤2を塗布した範囲(5×7cm)に下記の条件で表1に記載のエレクトロスピニング用組成物2により繊維集合体を形成し(N=30)実施例2として試験を行った。なお、繊維集合体を形成しない群(N=15)を比較例2として試験を行った。
・印加電圧:10kV
・ノズルと皮膚との距離:80mm
・吐出時間 35sec
・噴霧用組成物の吐出量:0.10mL/min
・環境:21℃±1℃、40%RH
このエレクトロスピニングによる被膜は、繊維中のポリマーの坪量は、吐出液の比重0.8で計算し、0.17mg/cm2である。
〔評価2〕
実施例2と比較例2について、6時間の適用後に角層の水分量を測定した。角層の水分量は、コルネオメーターCM825(Courage+Khazaka社製)を用いて測定した。実施例2及び比較例2について、適用部位について、適用前と適用後の角層の水分量を測定し、適用前後の差を計算し、その平均値を測定結果とした。結果を表8に示す。表8に示すように、実施例2は比較例2に比べて肌の水分量が増加していることを示している。
Figure 2020090487
Figure 2020090487
(実施例3〜6、比較例3)
表1のエレクトロスピニング用組成物1による繊維集合体と表9の油剤1〜5による比較例3、実施例3〜6の被膜を製造し、透湿度を測定した。透湿度は、JIS Z2080(1976)法に基づいて測定する。繊維集合体と皮膚外用剤1、2を保持するためにメッシュシート(0.1×60mesh、アサダッシュ株式会社製)を用い、メッシュシートにエレクトロスピニング用組成物1を、以下の条件でエレクトロスピニング法により繊維集合体を形成した。
・印加電圧:10kV
・ノズルと皮膚との距離:80mm
・吐出時間:30sec
・吐出面積 直径6cm
・エレクトロスピニング用組成物の吐出量:0.10mL/min
・環境:21℃±1℃、40%RH
このエレクトロスピニングによる被膜は、繊維中のポリマーの坪量は、吐出液の比重0.8として計算し、0.16mg/cm2である。繊維径は400〜700nmである。
さらに油剤1〜5を適用し、透湿度を測定するための比較例3、実施例3〜6の被膜を準備した。次に透湿度を測定する。透湿カップはJIS Z2080(1976)規格のカップでねじ締付式(株式会社井元製作所)を使用し、JIS Z2080(1976)に定められた方法により透湿度を測定した。測定結果を表9に示す。表9に示すように、外用組成物の比誘電率の値が大きくなると、被膜の透湿度も大きくなることが認められた。
Figure 2020090487
Figure 2020090487
10 静電スプレー装置
11 低電圧電源
12 高電圧電源
13 補助的電気回路
14 マイクロギヤポンプ
15 容器
16 ノズル
17 管路
18 フレキシブル管路
19 電流制限抵抗
20 筐体

Claims (9)

  1. 繊維層を備えるヒト皮膚用被膜であって、
    繊維層は繊維径が50nm以上10000nm未満の水不溶性ポリマーによる繊維が堆積している繊維集合体と、繊維集合体における繊維間及び繊維の表面に存在する液剤Xを備えており、
    前記繊維集合体の坪量Qは0.08mg/cm2以上1.0mg/cm2以下であり、
    前記液剤Xは、坪量Pが0.5mg/cm2以上2.3mg/cm2以下、比誘電率が1.0以上27以下であり、成分(a)20℃で液状の比誘電率が0.5以上20以下の油剤を含有し、かつ、成分(b)20℃で液状のポリオールの液剤X中の含有量が50質量%以下であるヒト皮膚用被膜。
  2. 前記液剤Xの坪量Pと、繊維集合体の坪量Qとの比(P/Q)が2.5以上10以下である請求項1記載のヒト皮膚用被膜。
  3. 前記繊維集合体は、ヒトの皮膚に直接形成され、繊維集合体の形成前又は形成後に成分(a)を含む外用組成物Aを皮膚に適用することにより形成されたものである請求項1又は2に記載のヒト皮膚用被膜。
  4. 前記繊維集合体はヒトの皮膚にエレクトロスピニング法により形成されたものである請求項3に記載のヒト皮膚用被膜。
  5. 前記液剤Xは、成分(c)20℃で固体の油を含有し、成分(b)と成分(c)との質量比(b/c)が8以下である請求項1〜4のいずれか1項に記載のヒト皮膚用被膜。
  6. 前記外用組成物Aは、成分(c)20℃で固体の油を含有し、外用組成物Aにおける成分(c)と成分(b)の質量比(b)/(c)は、8以下である請求項5記載のヒト皮膚用被膜。
  7. JIS Z2080(1976)法で測定した透湿度が300〜3000g/m2・24hである請求項1〜6のいずれか1項に記載のヒト皮膚用被膜。
  8. 透湿度300〜3000g/m2・24hにて、5時間以上適用するための請求項1〜7のいずれか1項に記載のヒト皮膚用被膜。
  9. 皮膚の表面に透湿度300〜3000g/m2・24hの被膜を形成するヒト用被膜の製造方法であって、
    外用組成物Aを皮膚に坪量0.5〜2.3mg/cm2適用する工程と、
    皮膚に組成物Bをエレクトロスピニング法により適用し、坪量0.08〜1.0mg/cm2の繊維集合体を形成する工程とを備え、
    前記外用組成物Aは、以下の成分(a)を含有し、比誘電率が1.0〜27であり、
    前記組成物Bが、組成物B中に以下の成分(e)40〜95質量%及び成分(f)5〜35質量%を含有するヒト皮膚用被膜の製造方法。
    成分(a)20℃で液状の比誘電率が0.5〜20の油剤
    成分(e)アルコールから選ばれる1種又は2種以上の揮発性物質
    成分(f)被膜形成能を有する水不溶性ポリマー
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