JP2022013828A - 表面処理された無機粒子、その製造方法、その分散液およびこれを含む化粧料組成物 - Google Patents

Abstract

【課題】カテキン類の抗酸化能の消失なく変色を長時間抑制できる、カテキン類を含有する、表面処理された無機粒子と、その製造方法を提供すること。【解決手段】本発明の表面処理された無機粒子は、無機粒子、および前記無機粒子の表面に結合した金属－有機構造体からなり、ポリフェノール類が前記金属－有機構造体の骨格をなす表面処理された無機粒子である。【選択図】図１

Description

本記載は、表面処理された無機粒子、その製造方法、その分散液および前記無機粒子または分散液を含む化粧料組成物に関する。

無機粒子、特にナノ無機粒子は、既存の数十から数百マイクロサイズの無機粒子から確認できなかった新たな特性を有しており、より向上した特性を示す場合が多く、半導体、ディスプレイ、機械、自動車、生活用品などの多様な分野で開発されている。

このようなナノ無機粒子の代表的な特性は、光学的、物理化学的、磁気的特性などに区分して確認できるが、特に、量子ドット（Ｑｕａｎｔｕｍ ｄｏｔ）のように極めて小さいサイズのナノ無機粒子は、粒子の粒子径が小さくなるほど表面原子の電子エネルギー準位の差が大きくなるが、物質が光を吸収して色を呈することは、エネルギー準位間の電子の移動から発生し、エネルギー準位の差は吸収する光の波長帯と色相の変化を発生させるので、量子ドットの大きさに応じて色相が変化する特性を有する。これを利用して色再現率が高いディスプレイや分析、診断などの医療、電子産業に適用されている。

また、ナノサイズの無機粒子は、単位体積あたりの表面積が大きいため、全体原子数対比で表面に存在する粒子の原子数が増加する。つまり、ナノ無機粒子は、表面エネルギーが増加した不安定な状態で存在する。このように不安定な粒子は、エネルギーを少しだけ受けても反応に必要なエネルギー障壁を簡単に克服できるので、反応性が非常に良くて多様な反応における触媒剤として活用される。例えば、粒子径２０ｎｍ以下の二酸化チタンの場合、蛍光灯から発生する弱い紫外線だけを受けても殺菌力、洗浄力、くもり防止などの効果を有する。さらに、ナノ無機粒子は、原子周辺に形成される磁場の強度が増加して磁気的な性質が大きくなるので、ＭＲＩ（磁気共鳴映像）のような医療用素材としても適用されている。

しかし、このようなナノ無機粒子素材が示し得る高い可能性と成長性にもかかわらず、その産業の適用はまだ不十分な状態である。その代表的な原因としては、ナノ無機粒子粉体の高い表面エネルギーによる化学的不安定性、凝集性、高費用の製造工程、人体と環境に対する安全性評価研究の不足などが挙げられる。このうち最も一般に確認される問題点は、低い分散安定性でナノ無機粒子の高い表面エネルギーによる自然発火と酸化が起こりやすく、表面エネルギーを減少させるために粒子の間で凝集が起こるため、溶媒に分散すれば特定の濃度以上で急激に粘度が増加するゲリング（ｇｅｌｌｉｎｇ）が現れ、高エネルギーを加えて一時的に分散させた後にも速やかに再凝集および相分離が起きて塗布が不均一になり、ナノ粒子が有する機能を１００％発揮できなくなる。

例えば、無機金属酸化物の二酸化チタン（ｔｉｔａｎｉｕｍ ｄｉｏｘｉｄｅ、ＴｉＯ_２）粉体は、白色顔料（ｗｈｉｔｅ ｐｉｇｍｅｎｔ）であって各種塗料として幅広く用いられ、紫外線を吸収、反射させることができて化粧品用紫外線遮断剤の原料としても使用され、半導体および食品添加剤にも使用されるが、多様な溶媒に高濃度分散が困難であり、速やかな凝集および相分離が起こる一般的な酸化物ナノ粒子の問題点をすべて有している。また、二酸化チタンの強い光触媒活性によって生成された活性酸素（ＲＯＳ）ラジカルは、化粧品および医薬品、食品などの剤形中の他の原料の変色および酸化の原因になり、生体の細胞膜と細胞核を攻撃してＤＮＡの損傷および癌、痴呆、老化を起こす原因になることが明らかになった。

これを解決するための通常の方法としては、無機金属酸化物（無機粒子）と共に界面活性剤などの分散安定剤（ｓｔａｂｉｌｉｚｅｒ）を用いる方法などがある。

しかし、分散安定剤を投入しても無機粒子の分散安定性が満足できる水準に向上するのではなく、前記分散安定剤によって無機粒子が有していた抗酸化能（ラジカル除去率）が低下または消失する問題があって、変色が容易な他の原料と共に前記無機粒子を用いる場合、前記他の原料の変色による最終製品の官能および効能が大きく低下する問題を解決することもできなかった。

一方、ポリフェノールは、植物の茎や果実の皮に豊富なタンニン（ｔａｎｎｉｎ）、緑茶に多量含有されたカテキン（ｃａｔｅｃｈｉｎ）類、ブドウのレスベラトロール（ｒｅｓｖｅｒａｔｒｏｌ）、リンゴと玉ねぎに多量含有されたクェルセチン（ｑｕｅｒｃｅｔｉｎ）などを含み、強い抗酸化作用により人体で細胞損傷による老化を遅延させられる有益な物質である。しかし、ポリフェノールは、収束作用、皮膚保護作用、保護作用、抗変異原作用、止血作用、解毒作用、抗酸化作用、皮脂分泌抑制作用などに優れているのに対し、非常に不安定で熱や酸素によって変色しやすいという難点がある。緑茶やリンゴジュースを放置しておけば変色が起こるのが見受けられるが、これはポリフェノールによるものである。

したがって、ポリフェノール、特にカテキン類を化粧料組成物に適用してカテキン類の優れた効能を化粧品として実現しようとする試みが続いているにもかかわらず、これを化粧料組成物に適用する時、組成物の変色が容易であるという問題点を依然として解決できず、カテキン類を用いた化粧料組成物を開発しようとする努力が現在までも続いている。

自然界に存在する茶カテキンには大きく８つの成分が存在し、緑茶葉の総乾燥重量中の１０％～１５％が茶カテキンの含有量であり、このうちエピガロカテキンガレート（ＥＧＣＧ）が５０％～６０％を占めている。ガロカテキンガレート（ＧＣＧ）は、エピガロカテキンガレートの２番炭素異性体であって、緑茶に存在するカテキン含有量の０．８％～１．５％に過ぎない低含有量カテキンである。

緑茶に存在する代表的カテキンは、エピカテキン［（－）ＥＣ］、エピガロカテキン［（－）ＥＧＣ］、エピカテキンガレート［（－）ＥＣＧ］およびエピガロカテキンガレート［（－）ＥＧＣＧ］で、その間報告された緑茶の抗酸化効果からコレステロールの吸収低下、中性脂肪上昇抑制、抗ウイルス、抗腫瘍、抗癌、皮膚美容、肥満抑制、突然変異原性抑制作用などはこれらカテキンの活性に代表される。最近、緑茶飲料を作る低温殺菌（ｐａｓｔｅｕｒｉｚａｔｉｏｎ）過程中、これらカテキンが異性体の非エピ体カテキン、つまり、カテキン［（－）Ｃ］、ガロカテキン［（－）ＧＣ］、カテキンガレート［（－）ＣＧ］およびガロカテキンガレート［（－）ＧＣＧ］にそれぞれ転換されることが確認された。また、緑茶葉を熱い水に入れると、緑茶葉のエピ体カテキンが非エピ体カテキンであるカテキンエピマーに転換されることも確認された。これら異性体の抗酸化効能はそれぞれの異性体と同等の効果を示し（非特許文献１；非特許文献２）、コレステロールの吸収低下作用は、カテキンガレートおよびガロカテキンガレートがそれらの異性体よりも優れている（非特許文献３）。抗アレルギー効能も、エピガロカテキンガレートよりその異性体のガロカテキンガレートの方がより優れており（非特許文献４）、ガロカテキンガレートは、ペルオキシソーム増殖剤活性化受容体（Ｐｅｒｏｘｉｓｏｍｅ Ｐｒｏｌｉｆｅｒａｔｏｒ－Ａｃｉｔｖａｔｅｄ Ｒｅｃｅｐｔｏｒ）亜型アルファ（ＰＰＡＲ－ａｌｐｈａ）を活性化させ、皮膚保湿因子のフィラグリン（ｆｉｌａｇｇｒｉｎ）の発現を促進させて優れた皮膚乾燥防止および皮膚保湿効果を示す（特許文献１）。また、飲用緑茶に存在する非エピ体カテキンは、エピ体カテキンを安定化させるだけでなく、味においてもさらに優れた効果を示す。このように、ガロカテキンガレートなどの非エピ体カテキンの産業的効用の可能性が明らかになったことから、これを活用しようとするが、緑茶中の含有量が非常に少なく、現在までカテキンのエピマー転換には高温とｐＨ調整などが必ず必要で、緑茶葉からガロカテキンガレートなどの非エピ体カテキンを抽出、分離および精製して大量生産することは不可能なのが現状である。

韓国登録特許第１０－０６５９１３８号公報

Xu JZ et al., British Journal of Nutrition, 91, 873-881, 2004 Unno T et al., J. Sci. Food Agri., 80, 601-606, 2000 Ikeda I et al., J. Agric. Food Chem., 51, 7303-7307, 2003 Nagai H et al., J. Sci. Food Agri., 85, 1606-1612, 2005

一実施形態は、カテキン類の抗酸化能の消失なく変色を長時間抑制できる、カテキン類を含有する、表面処理された無機粒子を提供する。

他の実施形態は、前記表面処理された無機粒子の製造方法を提供する。

さらに他の実施形態は、前記表面処理された無機粒子が分散した分散液を提供する。

さらに他の実施形態は、前記表面処理された無機粒子または前記分散液を含む化粧料組成物を提供する。

一実施形態によれば、無機粒子、および前記無機粒子の表面に結合した金属－有機構造体からなり、カテキン類が前記金属－有機構造体の骨格をなす、表面処理された無機粒子を提供する。

前記カテキン類は、エピカテキン、エピカテキンガレート、エピガロカテキン、エピガロカテキンガレート、カテキン、カテキンガレート、ガロカテキン、ガロカテキンガレート、またはこれらの組み合わせを含むことができる。

前記金属－有機構造体を構成する金属は、鉄、マグネシウム、亜鉛、銅、マンガン、チタン、モリブデン、セリウム、ジルコニウム、バリウム、アルミニウム、カルシウム、イットリウム（Ｙｔｔｒｉｕｍ）、銀、金、またはこれらの組み合わせを含むことができる。

前記無機粒子は、二酸化チタン、酸化亜鉛、酸化鉄、酸化銅、酸化アルミニウム、酸化ジルコニウム、酸化セリウム、酸化バリウム、シリカ、マイカ、タルク、絹雲母、カラミン、またはこれらの組み合わせを含むことができる。

前記無機粒子は、１０ｎｍ～１００，０００ｎｍの粒径を有することができる。

他の実施形態によれば、無機粒子の表面にカテキン類を配位結合させる段階；前記配位結合したカテキン類を金属イオンで重合させる段階；および表面処理された無機粒子を精製する段階を含む、表面処理された無機粒子の製造方法を提供する。

前記無機粒子の表面にカテキン類を配位結合させる段階は、水溶液に無機粒子を投入した後に超音波などを活用して分散し、前記カテキン類を添加して撹拌する段階であってもよい。

この時、前記カテキン類の含有量は、前記投入される無機粒子１００重量部対比２０重量部以下であってもよい。

前記水溶液に無機粒子を投入した後に超音波などを活用して分散し、前記カテキン類を添加して撹拌する段階は、ｐＨ値が４～９の条件下、１０℃～３０℃の温度で１分～６０分間実施する段階であってもよい。

前記配位結合したカテキン類を金属イオンで重合させる段階は、表面にカテキン類を配位結合させた無機粒子が分散した水溶液に前記金属イオンまたはそのクラスタを投入する段階であってもよい。

前記表面にカテキン類を配位結合させた無機粒子が分散した水溶液に金属イオンまたはそのクラスタを投入する段階は、前記金属イオンまたはそのクラスタを投入した後、１０℃～１００℃で１分～６時間撹拌する段階であってもよい。

前記表面処理された無機粒子を精製する段階は、ナノまたはマイクロ気孔を有するフィルタを用いてろ過または遠心分離して上澄液を除去することを繰り返す段階であってもよい。

前記カテキン類、金属イオン、無機粒子などについて前述した通りである。

さらに他の実施形態によれば、前記表面処理された無機粒子が分散した分散液を提供する。

前記分散液中の固形分含有量は、前記分散液の総量に対して０．１重量％～７０重量％であってもよい。

さらに他の実施形態によれば、前記表面処理された無機粒子または前記分散液を含む化粧料組成物を提供する。

一実施形態による表面処理された無機粒子を用いると、抗酸化能に優れ、長時間放置しても変色しない化粧料組成物を提供することができる。

一実施形態による表面処理された無機粒子（製造例１）の断面を示す模式図である。 金属イオンおよび有機リンカーによって金属－有機構造体が形成される過程を示す模式図である。 二酸化チタンナノ粒子を表面処理する前の透過走査電子顕微鏡写真である。 表面処理された二酸化チタンナノ粒子の透過走査電子顕微鏡写真である。 二酸化チタンナノ粒子を表面処理する前の透過走査電子顕微鏡写真である。 表面処理された二酸化チタンナノ粒子の透過走査電子顕微鏡写真である。 二酸化チタンナノ粒子に（ＭＯＦ形態の配位）結合したカテキン類および二酸化チタンナノ粒子に結合しないカテキン類それぞれの抗酸化能を示すグラフである。 実施例１による化粧料組成物を常温で５週間放置した後に撮った写真である。 実施例１による化粧料組成物を４０℃で５週間放置した後に撮った写真である。 比較例１による化粧料組成物を常温で５週間放置した後に撮った写真である。 比較例１による化粧料組成物を４０℃で５週間放置した後に撮った写真である。

以下、本発明の実施形態について、本発明の属する技術分野における通常の知識を有する者が容易に実施できるように詳しく説明する。しかし、本発明は種々の異なる形態で実現可能であり、ここで説明する実施形態に限定されない。

本明細書において、層、膜、領域、板などの部分が他の部分の「上に」あるとする時、これは、他の部分の「直上に」ある場合のみならず、その中間にさらに他の部分がある場合も含む。逆に、ある部分が他の部分の「直上に」にあるとする時には、中間に他の部分がないことを意味する。

本明細書において、他に定義がない限り、「組み合わせ」とは、混合または共重合を意味する。また、「共重合」とは、ブロック共重合乃至ランダム共重合を意味し、「共重合体」とは、ブロック共重合体乃至ランダム共重合体を意味する。

本明細書において、他に定義がない限り、カテキン類は、８種のカテキンを意味し、前記８種のカテキンは、４種のエピ体カテキンおよび４種の非エピ体カテキンから構成され、前記４種のエピ体カテキンは、エピガロカテキン、エピカテキン、エピガロカテキンガレートおよびエピカテキン３－Ｏ－ガレートを意味し、前記８種のカテキンを構成する他の４種の非エピ体カテキンは、ガロカテキン、カテキン、ガロカテキンガレートおよびカテキンガレートを意味する。

以下、一実施形態による表面処理された無機粒子について説明する。

一実施形態は、無機粒子、および前記無機粒子の表面に結合した金属－有機構造体からなり、カテキン類が前記金属－有機構造体の骨格をなす、表面処理された無機粒子を提供する。より具体的には、一実施形態は、無機金属酸化物粒子表面の金属原子に金属－有機構造体を配位結合（ｃｏｏｒｄｉｎａｔｉｏｎ）させて前記無機金属酸化物を表面処理するが、この時、カテキン類が前記金属－有機構造体の骨格をなす。

金属－有機構造体（ｍｅｔａｌ－ｏｒｇａｎｉｃ ｆｒａｍｅｗｏｒｋ、ＭＯＦ）とは、金属イオンまたは前記金属イオンのクラスタが有機分子と配位結合をして１次元、２次元または３次元構造の有機物／無機物ハイブリッド（配位化合物）を形成したものをいう。一般に、金属－有機構造体（ｍｅｔａｌ－ｏｒｇａｎｉｃ ｆｒａｍｅｗｏｒｋ、ＭＯＦ）は、カテキン類と金属イオンとの相互作用によって形成されるが、本発明者らは、前記金属－有機構造体（ｍｅｔａｌ－ｏｒｇａｎｉｃ ｆｒａｍｅｗｏｒｋ、ＭＯＦ）が無機粒子の表面に形成されるようにするために、一般的でない方法で、言い換えれば、無機粒子およびカテキン類の間の配位結合を先に誘導した後、前記無機粒子の表面に金属－有機構造体（ｍｅｔａｌ－ｏｒｇａｎｉｃ ｆｒａｍｅｗｏｒｋ、ＭＯＦ）を形成させた。つまり、一実施形態による金属－有機構造体（ｍｅｔａｌ－ｏｒｇａｎｉｃ ｆｒａｍｅｗｏｒｋ、ＭＯＦ）は、カテキン類が無機粒子および金属イオン（またはそのクラスタ）の両者と相互作用をして形成されたものである。

配位化合物とは、金属イオンまたはこれらのクラスタと他の中性または負電荷を帯びた分子とが結合して生成された物質であって、配位不飽和サイト（Ｃｏｏｒｄｉｎａｔｉｖｅｌｙ Ｕｎｓａｔｕｒａｔｅｄ Ｓｉｔｅｓ：ＣＵＳ）を有するＭＯＦは、無機物コネクタ自体が機能性グループを含んだり、半導体特性を呈したりもする。ＭＯＦは、ＣＵＳ固有の特性以外にも、触媒活性や吸着センター生成のための基本物質として活用することができる。ＭＯＦのより良く知られた応用分野は、この物質の気孔率がゼオライトよりもはるかに高いため、空き空間を様々な方法で内部設計して適切な合成や官能基を有するＭＯＦナノ気孔内に、大気汚染の主犯である二酸化炭素や燃料電池の原料である水素を貯蔵したり、多様な触媒として用いたりすることができる。それだけでなく、ＭＯＦの気孔は、光や熱によって収縮、変形するように設計して染料や薬物の貯蔵放出にも使用可能である。

一方、ポリフェノール類の一つであるカテキン類は、前述のように強い抗酸化能を有し、人体における細胞損傷による老化を遅延させられる有益な物質であり、化学的には２個以上のヒドロキシ基で置換されたフェノール構造（２個以上のヒドロキシ基で置換されたベンゼン環）が２個以上で構成された分子構造を有するため、簡単に配位結合が可能であり、したがって、これをＭＯＦに接合させて抗酸化能に優れ、長時間放置しても変色が抑制される化粧料組成物の開発が可能とみて、本発明者らは、長い間数多くの試行錯誤を経た末に、本発明を完成するに至った。一般に、金属－有機構造体内の気孔を応用する方に金属－有機構造体に関する研究が活発化し、これに着目して、前記気孔内にカテキン類を担持させるケースも紹介されている。しかし、この場合、単純にカテキン類を金属－有機構造体内に担持させたに過ぎず、不安定なカテキン類の安定化効果を実現できないので、通常、カテキン類の安定化の役割を果たす有機還元剤などを共に使用する場合がほとんどである。しかし、有機還元剤などが追加的に使用されても安定化効果が制限的であるので、長期間効果的にカテキン類の変色を抑制することはできない。

本発明者らは、数多くの実験と研究を経た結果、前記カテキン類を有機－金属構造体内のナノ気孔中に担持させず、カテキン類自体を有機－金属構造体の骨格として構成して、無機粒子の表面、具体的には無機金属酸化物の表面にコーティング（配位結合）させる場合、前記無機金属酸化物に親水性コーティング膜が容易に形成されて無機金属酸化物間の強い凝集性が解消して、水相で高濃度の安定した分散が可能であることを確認し、同時に長期保管時に現れるカテキン類の変色が強く抑制されることによって、優れた外観と安定した抗酸化性能を維持できることも確認した。

一方、無機粒子、具体的には無機金属酸化物と配位結合が可能でなければならないが、前記カテキン類は、金属と配位結合が可能な官能基を有する。したがって、前記カテキン類を用いて、配位化合物の一種で前記カテキン類を骨格とする金属－有機構造体を、化粧料組成物に主に使用される無機金属酸化物粒子の表面に容易に形成させることができる。

前述のように、金属－有機構造体は、ナノ気孔を有しており、気孔率がゼオライトよりもはるかに高くて適切な合成や官能基の付与により前記ナノ気孔内に水素を貯蔵したり、触媒、または吸着センター生成のための根拠として活用したりできるため、反応性触媒や燃料電池などにも研究されてきただけでなく、配位結合が容易なポリフェノール成分のタンニン酸を用いて薬物伝達のための多孔性ナノ伝達体または薬物透過速度調節のための薄膜および抗菌性、親水性表面処理技術としても研究されてきたが、本発明者らは、このような金属－有機構造体の合成が水溶液上で配位結合可能な天然物質（カテキン類など）と微量の金属イオンまたはそのクラスタだけでもなされることを確認し、これを利用して、まず、ポリフェノール類のカテキン成分を無機金属酸化物粒子と混合して表面に配位結合させ、これに再び多価金属イオンを混合して前記カテキン成分が骨格をなす金属－有機構造体薄膜を成長させた後、薄膜形成の有無を確認し、分散安定性、吸光特性、抗酸化活性および変色安定性を確認して、本発明を完成するに至った。

例えば、前記カテキン類は、８種のカテキン、具体的には、エピカテキン、エピカテキンガレート、エピガロカテキン、エピガロカテキンガレート、カテキン、カテキンガレート、ガロカテキン、ガロカテキンガレート、またはこれらの組み合わせを含むことができ、より具体的には、前記カテキン類は、エピカテキン、エピガロカテキンガレート、カテキン、ガロカテキンガレート、またはこれらの組み合わせを含むことができる。

例えば、前記金属－有機構造体を構成する金属は、鉄、マグネシウム、亜鉛、銅、マンガン、チタン、モリブデン、セリウム、ジルコニウム、バリウム、アルミニウム、カルシウム、イットリウム、銀、金、またはこれらの組み合わせを含むことができるが、必ずしもこれに限定されるものではない。

例えば、前記無機粒子は、二酸化チタン、酸化亜鉛、酸化鉄、酸化銅、酸化アルミニウム、酸化ジルコニウム、酸化セリウム、酸化バリウム、シリカ、マイカ、タルク、絹雲母、カラミン、またはこれらの組み合わせを含むことができるが、必ずしもこれに限定されるものではない。

例えば、前記無機粒子は、１０ｎｍ～１００，０００ｎｍの粒径、例えば１０ｎｍ～１，０００ｎｍの粒径、例えば１，０００ｎｍ～５０，０００ｎｍの粒径を有することができる。つまり、前記無機粒子は、ナノメートルサイズおよびマイクロメートルサイズとも水相での分散安定性に優れることができる。

他の実施形態は、前記表面処理された無機粒子の製造方法を提供し、前記製造方法は、無機粒子の表面にカテキン類を配位結合させる段階；前記配位結合したカテキン類を金属イオンで重合させる段階；および表面処理された無機粒子を精製する段階を含む。

例えば、前記無機粒子の表面にカテキン類を配位結合させる段階は、水溶液に無機粒子を投入した後に超音波などを活用して分散し、前記カテキン類を添加して撹拌を加える段階であってもよいし、前記配位結合したカテキン類を金属イオンで重合させる段階は、表面にカテキン類を配位結合させた無機粒子が分散した水溶液に前記金属イオンまたはそのクラスタを投入する段階であってもよい。

前記表面処理された無機粒子の製造方法に使用される物質はすべて環境にやさしいものであって、脱イオン化水（Ｄｅ－ｉｏｎｉｚｅｄ ｗａｔｅｒ）にカテキン（ｃａｔｅｃｈｉｎ）類を一定の割合で混合した後、この溶液に二酸化チタンなどをはじめとする無機金属酸化物粒子を投入し、超音波を加えて溶媒内に均質に分散および表面での配位結合を誘導し、これを再び撹拌して、常温で金属イオンまたは金属イオンクラスタを投入して有機／無機ハイブリッド構造体の重合を進行させる。この時、使用される無機金属酸化物粒子の粒子径には制限がないが、約１０ｎｍ～１００，０００ｎｍの粒子径の無機金属酸化物粒子を用いることができ、粒子の粒子径に応じて異なるが、投入されるカテキン類の量は、無機金属酸化物粒子の重量対比約２０％前後で使用することが好ましい。つまり、前記カテキン類の含有量は、前記投入される無機粒子１００重量部対比２０重量部以下、例えば１重量部～２０重量部、例えば１重量部～１０重量部、例えば１重量部～４重量部、例えば１重量部～２重量部、例えば２重量部～２０重量部、例えば４重量部～２０重量部、例えば１０重量部～２０重量部であってもよい。前記カテキン類の含有量が前記投入される無機粒子１００重量部対比１重量部未満の場合、カテキン類の含有量が少なすぎて金属－有機構造体の骨格をなすことができず、前記カテキン類の含有量が前記投入される無機粒子１００重量部対比２０重量部超過の場合、１重量部～２０重量部の含有量である場合と比較して、効果上の差がわずかで非経済的でありうる。前記水溶液に無機粒子を投入した後に超音波などを活用して分散し、前記カテキン類を添加して撹拌を加える段階は、ｐＨ値が４～９の条件下、１０℃～３０℃の温度で１分～６０分間実施する段階であってもよい。また、前記表面にカテキン類を配位結合させた無機粒子が分散した水溶液に金属イオンまたはそのクラスタを投入する段階は、前記金属イオンまたはそのクラスタを投入した後、１０℃～１００℃で１分～６時間撹拌する段階であってもよい。この時、前記金属イオンまたはそのクラスタの含有量は、前記投入された無機粒子１００重量部対比１重量部以下、例えば０．０５重量部～１重量部、例えば０．０５重量部～０．５重量部、例えば０．０５重量部～０．２重量部、例えば０．０５重量部～０．１重量部、例えば０．１重量部～１重量部、例えば０．２重量部～１重量部、例えば０．５重量部～１重量部であってもよい。反応速度は、温度とｐＨを変化させることによって調節可能であり、金属－有機構造体の合成が完了した後には、ナノまたはマイクロ気孔を有するフィルタを用いて２回以上洗浄したり、遠心分離したりして上澄液を除去することを繰り返した後、再び（水）分散させて分散物を得たり、洗浄された粒子を乾燥後に粉砕してパウダーの形態に製造することができる。

本発明の方法により金属酸化物ナノ粒子上に均一に形成された「カテキン類が骨格をなす金属－有機構造体」薄膜は、合成に使用されるカテキン類と無機金属酸化物粒子の割合に応じてその厚さが調節可能であり、表面に金属－有機構造体が形成された無機金属酸化物粒子は、水相に高い重量比で混合しても凝集されず、低い粘度で安定して分散可能なだけでなく、常温および高温で長期保管時にもカテキン類の変色が現れないことを確認した。それだけでなく、一般に、無機金属酸化物ナノ粒子およびカテキン類の種類に応じて多様なスペクトル領域で特徴的な配位結合色を呈するが、本発明で使用された組成で表面に「カテキン類が骨格をなす金属－有機構造体」が配位結合した無機金属酸化物粒子は、配位結合色が初期の薄黄褐色の色相で熟成過程により白色に変化し、これを長期保管する時にもカテキン類分子の酸化による色相変化が現れないことを確認した。

前記表面処理された無機粒子の製造方法に使用されたカテキン類、金属イオンおよび無機粒子に関するものは、特別な説明がない限り、前述した表面処理された無機粒子に関する説明に記載された内容と同一である。

さらに他の実施形態は、前記表面処理された無機粒子が分散した分散液を提供する。

前記分散液中の固形分含有量は、分散液の総量に対して０．１重量％～７０重量％であってもよい。

さらに他の実施形態は、前記表面処理された無機粒子または前記分散液を含む化粧料組成物を提供する。

前記分散液および化粧料組成物はいずれも、前記「カテキン類が骨格をなす金属－有機構造体」がコーティングされた無機金属酸化物粒子を含むので、カテキン類の優れた抗酸化特性が維持されながらも、長時間放置時にも剤形中に現れる褐変現象が防止されるので、従来のカテキン類を含有する製品などと比較して商品性自体が大きく改善できる。

前記表面処理された無機金属酸化物粒子が適用される化粧品剤形としては、化粧水、栄養クリーム、栄養ローション、アイクリム、エッセンス、クレンジングクリーム、クレジングローション、パック、ボディローション、ボディクリーム、ボディエッセンス、メーキャップベース、ファンデーション、軟膏、ゲル、クリーム、パッチなどが挙げられ、表面処理された無機金属酸化物粒子以外に含まれる配合成分としては、一般的な化粧料組成物に含まれる油脂成分、保湿剤、エモリエント剤、界面活性剤、有機および無機顔料、有機粉体、紫外線吸収剤、フェノキシエタノール（Ｐｈｅｎｏｘｙｅｔｈａｎｏｌ）または１，２－ヘキサンジオール（１，２－Ｈｅｘａｎｅｄｉｏｌ）などの防腐剤、殺菌剤、酸化防止剤、植物抽出物、ｐＨ調整剤、アルコール、色素、人工香料などの香料、血行促進剤、冷感剤、制汗剤、精製水などが挙げられる。また、その他に添加してもよい配合成分はこれに限定されるものではなく、また、前記いずれの成分も本発明の目的および効果を損なわない範囲内で配合可能である。

本発明の剤形が溶液または乳濁液の場合には、担体成分として、溶媒、溶解化剤または乳濁化剤が用いられ、例えば、水、エタノール、イソプロパノール、エチルカーボネート、エチルアセテート、ベンジルアルコール、ベンジルベンゾエート、プロピレングリコール、１，３－ブチルグリコールオイル、グリセロール脂肪族エステル、ポリエチレングリコールまたはソルビタンの脂肪酸エステルなどが用いられる。

本発明の剤形が懸濁液の場合には、担体成分として、水、エタノールまたはプロピレングリコールのような液状の希釈剤、エトキシル化イソステアリルアルコール、ポリオキシエチレンソルビトールエステルおよびポリオキシエチレンソルビタンエステルのような懸濁剤、微小結晶性セルロース、アルミニウムメタヒドロキシド、ベントナイト、アガーまたはトラガカントなどが用いられる。

本発明の剤形がペースト、クリームまたはゲルの場合には、担体成分として、動物性油、植物性油、ワックス、パラフィン、デンプン、トラガカント、セルロース誘導体、ポリエチレングリコール、シリコーン、ベントナイト、シリカ、タルクまたは酸化亜鉛などが用いられる。

本発明の剤形がパウダーまたはスプレーの場合には、担体成分として、ラクトース、タルク、シリカ、アルミニウムヒドロキシド、カルシウムシリケートまたはポリアミドパウダーが用いられ、特にスプレーの場合には、追加的に、クロロフルオロハイドロカーボン、プロパン／ブタンまたはジメチルエーテルのような推進剤を含むことができる。

一実施形態による表面処理された無機粒子またはその分散液を含む組成物は、上述のように、化粧料組成物として使用できるだけでなく、皮膚外用剤としても使用可能である。

前記皮膚外用剤の製剤形態としてはこれに限定されないが、例えば、液状塗布剤、噴霧剤、ローション剤、ゲル剤、ペースト剤、軟膏剤、エアゾール、粉末剤、経皮吸収剤などがある。

前記皮膚外用剤において薬剤学的に許容される担体としては、その剤形によって異なるが、ワセリン、流動パラフィン、ゲル化炭化水素（プラスチベース）などの炭化水素類；重鎖脂肪酸トリグリセリド、豚脂、ハードファット、カカオ脂などの動植物性オイル；セタノール、ステアリルアルコール、ステアリン酸、パルミチン酸イソプロピルなどの高級脂肪酸アルコールおよび脂肪酸およびそのエステル類；ポリエチレングリコール、１，３－ブチレングリコール、グリセロール、ゼラチン、白糖、糖アルコールなどの水溶性基剤；グリセリン脂肪酸エステル、ステアリン酸ポリオキシル、ポリオキシエチレン硬化ヒマシ油などの乳化剤；アクリル酸エステル、アルギン酸ナトリウムなどの粘着剤；液化石油ガス、二酸化炭素などの噴射剤；パラオキシ安息香酸エステル類などの防腐剤などが挙げられる。また、これら以外にも、安定剤、香料、着色剤、ｐＨ調整剤、希釈剤、界面活性剤、保存剤、抗酸化剤などを必要に応じて配合することができる。前記皮膚外用剤の使用は、通常の方法により老化した細胞に塗布することが好ましい。

また、前記皮膚外用剤は、通常の絆創膏の創傷剥離カバーなどのような固体支持体上に粘着されて使用できる。粘着は、一実施形態による組成物を固体支持体に飽和させた後、脱水させて達成可能である。例えば、固体支持体を先に粘着剤で被覆することで、固体支持体に一実施形態による組成物の付着を向上させることができる。前記粘着剤の例としては、ポリアクリレートおよびシアノアクリレートなどがある。このような形態の剤形は市販のものが多く、例えば、穿孔されたプラスチックフィルム形態の非付着性傷剥離カバーを有する絆創膏（Ｓｍｉｔｈ＆Ｎｅｐｈｅｗ Ｌｔｄ）；Ｊｏｈｎｓｏｎ＆Ｊｏｈｎｓｏｎの薄いストリップ（ｓｔｒｉｐ）、パッチ（ｐａｔｃｈ）、スポット（ｓｐｏｔ）、可塑性ストリップ形態のバンド－エイド（ＢＡＮＤ－ＡＩＤ）；Ｃｏｌｇａｔｅ－Ｐａｌｍｏｌｉｖｅ Ｃｏ．（Ｋｅｎｄａｌｌ）のキュリティキュラドアウチレス（Ｃｕｒｉｔｙ ＣＵＲＡＤ Ｏｕｃｈｌｅｓｓ）絆創膏；およびＡｍｅｒｉｃａｎ Ｗｈｉｔｅ Ｃｒｏｓｓ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｉｅｓ Ｉｎｃ．のスティック－タイト（ＳＴＩＫ－ＴＩＴＥ）弾性ストリップが挙げられる。

本願発明の利点および特徴、そしてそれらを達成する方法は詳細に後述する実施例を参照すれば明確になる。以下、本願発明を実施例によって詳しく説明する。しかし、これらの実施例は本発明を具体的に説明するためのものであって、本発明の範囲がこれらの実施例に限定されるものではない。

（製造例）
金属－有機構造体で表面処理された二酸化チタン粒子の製造
（製造例１）
二酸化チタンナノ粒子をｓｅｅｄとして用いてカテキン類の一つであるｅｐｉｇａｌｌｏｃａｔｅｃｈｉｎ ｇａｌｌａｔｅ（ＥＧＣＧ）が二酸化チタンの表面にコーティングされた複合ナノ粒子を合成した。まず、ｐＨ８の弱塩基条件下、ＴｉＯ_２ナノ粒子を下記表１の組成で水相にＥＧＣＧと共に投入し、常温で超音波を約５分間加えて表面に配位結合を誘導する。これに金属イオンとしてＦｅＣｌ_３を混合し、３０℃で３０分間撹拌して金属－有機構造体（ＭＯＦ）を形成させる。このように製造されたＥＧＣＧ－ＭＯＦ－ＴｉＯ_２分散液は、２００ｎｍ以下の気孔を有する酸化アルミニウムフィルタを用いてろ過して得られたパウダーを精製水に再分散することを２回繰り返し精製して得る。

（単位：重量部）

（製造例２）
二酸化チタンの代わりに酸化亜鉛をｓｅｅｄとして用いたことを除けば、製造例１と同様にした。

（製造例３）
ＥＧＣＧの代わりにｇａｌｌｏｃａｔｅｃｈｉｎ ｇａｌｌａｔｅ（ＧＣＧ）を用いたことを除けば、製造例１と同様にした。

化粧料組成物の製造：実施例１～実施例３および比較例１
下記表２の組成によりＷ／Ｏエマルジョン剤形の化粧料組成物を通常の方法を用いて製造した。

具体的には、実施例１～実施例３および比較例１は、それぞれ独立して下記表２の組成により油相成分と粉体成分を７５℃で加熱して均一に混合した後、７５℃の温度を維持した状態でこれを撹拌しながら水相成分に均一に混合して、Ｗ／Ｏエマルジョンを製造した。

化粧料組成物の製造：実施例４～実施例６および比較例２
下記表３の組成によりペースパウダー剤形の化粧料組成物を通常の方法を用いて製造した。

具体的には、実施例４～実施例６および比較例２は、それぞれ独立して下記表３の組成により粉体成分をヘンシェルミキサーで３０分間混合し、油相成分を８０℃に加温して均一に溶解し、前記粉体成分を混合しながらこれに前記油相成分溶解物をスプレー噴霧で投入した後、３０分間混合し、粉砕機で粉砕およびろ過して、フェイスパウダーを製造した。

（評価）
実験例１：表面コーティング膜形成の確認（ＴＥＭ）
製造例１により表面処理された二酸化チタンナノ粒子の表面を透過走査電子顕微鏡（Ｔｅｃｎａｉ Ｆ２０ Ｇ２）で観察して、その結果を図３～図６に示した。図３～図６から、コーティング（表面処理）前とは異なり、コーティング（表面処理）後に二酸化チタンナノ粒子の表面に均質なナノ厚さの金属－有機構造体（ＭＯＦ）薄膜が形成されたことを確認できる。

実験例２：ラジカル除去率（抗酸化能）評価
製造例１により二酸化チタンナノ粒子に結合したＥＧＣＧの抗酸化能をＤＰＰＨ試験法によって確認した。金属－有機構造体（ＭＯＦ）の形成によりＥＧＣＧが安定化されてもＥＧＣＧの抗酸化能が消失すればその意味が半減しうるため、ラジカル除去率を確認して、その結果を図７に示した。図７から、同一濃度のＥＣＧＣ水溶液に比べて、製造例１による表面処理された二酸化チタン粒子は約７０％程度のラジカル除去率を示すことを確認でき、これから、ＥＧＣＧがＭＯＦ内の気孔中に担持されておらず、ＭＯＦ骨格自体をなしていても抗酸化能が消失しないことが分かる。

実験例３：表面処理した場合と単純混合した場合の色相安定度の比較
実施例１および比較例１による化粧料組成物それぞれの保管条件による色相変化を肉眼で確認（それぞれ常温（２５℃）および高温（４０℃）で５週間観察）した後、その結果を下記表４および図８～図１１に示した。下記表４および図８～図１１から、比較例１による化粧料組成物は時間経過によりＥＧＣＧの褐変が激しく現れたのに対し、実施例１による化粧料組成物は褐変がほとんど現れていないことを確認できる。

○：５週経過後にも、５週間前と比較して肉眼上色相変化がない。
×：５週経過後には、５週間前と比較して肉眼上色相変化がある（褐変）。

実験例４：分散安定度評価
粒子の表面電位は粒子間の反発力の強度を意味し、これは分散安定性を示す指標になる。したがって、ＭＯＦコーティング薄膜が二酸化チタンの表面電位に及ぼす影響を確認すべく、ゼータ電位（ｚｅｔａ ｐｏｔｅｎｔｉａｌ）を測定して、その結果を下記表５および表６に示した。下記表５は、実施例１の組成物（水溶液）上でｐＨの変化によって表面電位を測定したものであり、塩基に近くなるほど表面電位が増加し、表６は、比較例１、実施例１、実施例２および実施例３のｐＨ１０の組成物（水溶液）での平均表面電位値を示したものである。

前記表５および表６をみると、実施例１～実施例３による化粧料組成物中の二酸化チタン粒子の表面電位値は、比較例１による化粧料組成物中の二酸化チタン粒子の表面電位値よりも大きい負電荷値を示すことを確認でき、また、実施例１＜実施例２＜実施例３のような順序でより大きい負の表面電位を有することを確認できる。これから、一実施形態による表面処理された無機粒子は、表面処理されていない無機粒子より分散安定度に優れ、このような分散安定度は無機粒子の種類および金属－有機構造体の骨格を構成するポリフェノール類の種類によって調節可能であることを確認できる。

以上、本発明の好ましい実施例について詳細に説明したが、本発明の権利範囲はこれに限定されるものではなく、以下の特許請求の範囲で定義している本発明の基本概念を利用した当業者の様々な変形および改良形態も本発明の権利範囲に属する。

Claims (19)

1. 無機粒子、および前記無機粒子の表面に結合した金属－有機構造体からなり、
   カテキン類が前記金属－有機構造体の骨格をなす、表面処理された無機粒子。
2. 前記カテキン類は、エピカテキン、エピカテキンガレート、エピガロカテキン、エピガロカテキンガレート、カテキン、カテキンガレート、ガロカテキン、ガロカテキンガレート、またはこれらの組み合わせを含む、請求項１に記載の表面処理された無機粒子。
3. 前記金属－有機構造体を構成する金属は、鉄、マグネシウム、亜鉛、銅、マンガン、チタン、モリブデン、セリウム、ジルコニウム、バリウム、アルミニウム、カルシウム、イットリウム、銀、金、またはこれらの組み合わせを含む、請求項１に記載の表面処理された無機粒子。
4. 前記無機粒子は、二酸化チタン、酸化亜鉛、酸化鉄、酸化銅、酸化アルミニウム、酸化ジルコニウム、酸化セリウム、酸化バリウム、シリカ、マイカ、タルク、絹雲母、カラミン、またはこれらの組み合わせを含む、請求項１に記載の表面処理された無機粒子。
5. 前記無機粒子は、１０ｎｍ～１００，０００ｎｍの粒径を有する、請求項１に記載の表面処理された無機粒子。
6. 無機粒子の表面にカテキン類を配位結合させる段階；
   前記配位結合したカテキン類を金属イオンで重合させる段階；および
   表面処理された無機粒子を精製する段階；
   を含む、表面処理された無機粒子の製造方法。
7. 前記無機粒子の表面にカテキン類を配位結合させる段階は、
   水溶液に無機粒子を投入した後に分散し、前記カテキン類を添加して撹拌する段階である、請求項６に記載の表面処理された無機粒子の製造方法。
8. 前記配位結合したカテキン類を金属イオンで重合させる段階は、
   表面にカテキン類を配位結合させた無機粒子が分散した水溶液に前記金属イオンまたはそのクラスタを投入する段階である、請求項７に記載の表面処理された無機粒子の製造方法。
9. 前記カテキン類の含有量は、前記投入される無機粒子１００重量部対比２０重量部以下である、請求項７に記載の表面処理された無機粒子の製造方法。
10. 前記水溶液に無機粒子を投入した後に分散し、前記カテキン類を添加して撹拌する段階は、ｐＨ値が４～９の条件下、１０℃～３０℃の温度で１分～６０分間実施する段階である、請求項７に記載の表面処理された無機粒子の製造方法。
11. 前記表面にカテキン類を配位結合させた無機粒子が分散した水溶液に金属イオンまたはそのクラスタを投入する段階は、前記金属イオンまたはそのクラスタを投入した後、１０℃～１００℃で１分～６時間撹拌する段階である、請求項８に記載の表面処理された無機粒子の製造方法。
12. 前記表面処理された無機粒子を精製する段階は、ナノまたはマイクロ気孔を有するフィルタを用いてろ過または遠心分離して上澄液を除去することを繰り返す段階である、請求項６に記載の表面処理された無機粒子の製造方法。
13. 前記カテキン類は、エピカテキン、エピカテキンガレート、エピガロカテキン、エピガロカテキンガレート、カテキン、カテキンガレート、ガロカテキン、ガロカテキンガレート、またはこれらの組み合わせを含む、請求項６に記載の表面処理された無機粒子の製造方法。
14. 前記金属イオンは、鉄イオン、マグネシウムイオン、亜鉛イオン、銅イオン、マンガンイオン、チタンイオン、モリブデンイオン、セリウムイオン、ジルコニウムイオン、バリウムイオン、アルミニウムイオン、カルシウムイオン、イットリウムイオン、銀イオン、金イオン、またはこれらの組み合わせを含む、請求項６に記載の表面処理された無機粒子の製造方法。
15. 前記無機粒子は、二酸化チタン、酸化亜鉛、酸化鉄、酸化銅、酸化アルミニウム、酸化ジルコニウム、酸化セリウム、酸化バリウム、シリカ、マイカ、タルク、絹雲母、カラミン、またはこれらの組み合わせを含む、請求項６に記載の表面処理された無機粒子の製造方法。
16. 前記無機粒子は、１０ｎｍ～１００，０００ｎｍの粒径を有する、請求項６に記載の表面処理された無機粒子の製造方法。
17. 請求項１に記載の表面処理された無機粒子が分散した分散液。
18. 前記分散液中の固形分含有量は、前記分散液の総量に対して０．１重量％～７０重量％である、請求項１７に記載の分散液。
19. 請求項１に記載の表面処理された無機粒子または請求項１７に記載の分散液を含む化粧料組成物。
    

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