JP4688546B2 - 改良された有機紫外線遮蔽剤用可溶化剤/溶剤 - Google Patents

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Description

本発明は、有機紫外線遮蔽剤(UV filter)用の改良された可溶化剤/溶剤と、紫外線に対する防御を高めるべくこれらの材料を化粧品的に許容可能な製品中に使用することと、さらには、使用者を紫外線からより十分に保護できる化粧料と、に関する。
自然光源および人工光源の中でも特に、一定量の紫外成分(320〜390nmの紫外線A、280〜320nmの紫外線B、100または200〜280nmの紫外線C)が人間の皮膚を傷める原因となることはかなり以前から特に知られている。
紫外線Aは主に皮膚の老化(表皮の菲薄化、および結合組織の退化、色素異常)に影響を及ぼす一方、紫外線Bおよび紫外線Cはサンバーンや皮膚癌の原因となる。
レジャー活動はここ数年で特に様変わりしてきており、より長時間を野外で過ごしたり、特に、「健康的な小麦色の肌」を目指して長時間の日光浴を行うようになってきている。しかし、医学的な研究結果に加えて、皮膚本来の防御機構である色素形成や、角質層を肥厚させることによる太陽光への順化が不十分であるという認識がなされていることを背景に、表面の奥深くにまで侵入する強い紫外線に対する十分な防御が必要とされるようになってきた。南極のオゾンホールが減少して薄くなることに伴って地表に届く紫外線Aおよび紫外線Bの強度が増加しているという議論がこのことに一層の拍車をかけている。
このことは、ここ数年で多くの製品が紫外線防御指数(sun protection factor、SPF)の高いものに交代していることからも明らかである。これらの大部分は依然として日光浴を主な使用目的とする従来の日焼け止め剤(サンミルク、サンオイル)であるが、それ以外にも、顔、体、および毛髪用のいわゆるケア製品(例えば、デイクリーム、ナイトクリーム、ヘアコンディショナー、化粧水、(水性、油性)ジェル、(唇用)棒状体、およびスプレー)、医薬製剤、および、数は少ないが装飾用化粧品も増えてきており、これらは主に、オイルおよび液体、クリーム様、または軟膏/ペースト様のW/OおよびO/Wエマルジョンの形態で市販されている。
上述したように、紫外線Aよりもむしろ紫外線Bが日焼けや火傷を引き起こす可能性がある。したがって、日焼け止め用組成物のほとんどは紫外線Bを防御する遮蔽剤のみを含んでいる。日焼け/サンバーンの影響/副作用は即座にはっきりと知覚できるものではないため、皮膚は適切と思われる時間よりもはるかに長時間、放射に曝されることになる。
一方、それによって皮膚は防御されていない方の紫外線Aに主に曝されることになる。これにより問題となるのは、紫外線Aが皮膚内部に侵入し、たとえすぐに認知されるような作用がなかったとしても、長期的な損傷を引き起こすことである。
近年の医学的な研究結果からは、紫外線Bだけでなく紫外線Aも皮膚に有害であることがはっきりと証明されている。紫外線Aは紫外線Bによって損傷を受けた細胞を修復する酵素の働きを阻害し、そうすることで皮膚癌を間接的に進行させることが証明されている。さらに、紫外線Aが一層奥深くまで入り込むことにより、血管さえも変化を起こす可能性がある。
これらはさらに、大部分の光線過敏症(日光に当たるとまず赤く小さな水疱が腕や首回りに現れて激しい痒みを伴う日光アレルギー等)の原因でもある。日光による長期的な攻撃が皮膚癌につながる可能性がある。
したがって、サンバーン等の警告サインを発しない紫外線Aの危険性は紫外線Bを凌ぐほどである。その被害に気づく頃は既に手遅れになっている。
日光に多く曝されるほど、真菌症、ヘルペスといった様々な感染性皮膚疾患が増加することがわかっている。
こうした増加は、紫外線が皮膚の免疫系を弱め、それによって感染源(例えばヘルペスウイルスや皮膚真菌など)に対抗する力を低下させて防御力を低下させる作用によるものである。現在では、光免疫抑制の現象も皮膚癌の進行に大きく関与していると考えられている。
したがって、衣類で覆われていない剥き出しの皮膚や頭髪(脱色、脆弱化)、そのなかでも顔や唇を日光から保護するために、有害な紫外スペクトル全域を適切かつ持続的に確実に防御する日焼け止め組成物が必要とされている。
このような広域用の日焼け止め組成物は、対応する紫外線Aおよび紫外線B用の有機遮蔽剤を組み合わせて含むものであってもよい。
これらのことから、紫外線を吸収してその吸収したエネルギーをより長波長の放射(例えば熱)の形態で再度放出することができる、室温下で液体または結晶である有機物質が必要であることが理解されよう。しかし、十分に高い紫外線防御指数を確立するためには、これらの遮蔽剤をそれ相応の高い含有量で用いなければならない。
皮膚を日光に露出し続けている間は、約1〜4時間という間隔で定期的に保護をし直す必要がある。スポーツ活動中においても、防御の低下、すなわち入浴、発汗、または衣類やタオルが擦れることによって失われた遮蔽物質を補うために同様のことを行う。
効果的な防御は、SPFが高く紫外線Aおよび紫外線Bの両方に対する幅広い吸収スペクトルを有する光防御用品を常時使用した場合に限って可能となる。また、部位によっては日光の入射量が高くなることも多いため、紫外線防御指数を大幅に高めた日焼け止め剤の必要性がますます高まっている。
光防御指数(light protection factor)LPF(SPFも同様)は、製品が日光によるサンバーンを防ぐ能力を表す係数である。したがって、指数が60の光防御では、サンバーンの発生を防ぐ時間が指数30の製品の2倍となり、同様に、指数20の製品の3倍となる。
このように光防御指数を高くする場合は、製剤中の紫外線遮蔽物質の濃度を増加することがほとんどである。
1995年以降、光防御指数の測定が共通の国際標準(COLIPA)に基づいて行われるようになり、それによって各製造業者間での比較が可能となった。
高用量の遮蔽剤(製剤中約3〜30重量%)が広範囲に頻繁に使用される場合を考えると、これらがグラム単位で皮膚に適用されることを考慮しないわけにはいかない。
一方、このような量の遮蔽物質を添加する際は製剤中に均質かつ安定に溶解させることが必要である。
遮蔽物質を溶解させる際はこうした物質に対する溶解能の高い油状成分が使用されることが多い。特に、特定のエステル油もこのようにして使用される。安息香酸脂肪族エステルは、本明細書において使用される化合物のうちの1種である。この種の化合物を代表する典型的な化合物はテゴソフト(Tegosoft)(登録商標)TN(安息香酸C12−15アルキル)であり、これは紫外線遮蔽物質の溶剤として特に頻繁に用いられているものである。
しかし現実にはこの定着した化合物も、比較的多量の紫外線遮蔽物質を溶解するには溶解能が不十分であることが多い。
したがって、このような濃度の増加は実用上問題となることが多く、ある種の状況下ではそれが不可能ですらある。
また、最終製品に含有されている紫外線遮蔽剤が完全に溶解していないと、特定の状況下においては表示されているSPFが確実に得られない可能性がある。たとえ最初のうちは日焼け止め用遮蔽剤の溶液物性がまだそのまま残っていたとしても、極端な(しかし実際にありうる)保管条件下ではやはり遮蔽剤の析出、したがって機能の低下が起こる可能性がある。
パタック・マドゥ(Pathak,Madhu)、「日焼け止め剤(Sunscreens):人間の皮膚を太陽放射の有害な影響から保護するための局所的および体系的な取り組み(Topical and Systemic Approaches for Protection of Human Skin Against Harmful Effects of Solar Radiation)」、連続医学教育シリーズ(Continuing Medical Education Series)、米国皮膚科学会誌(J.Am.Acad.Dermat)、第7巻第3号、1982年9月、p.285、291
本発明の目的は、こうした欠点を解消し、紫外線遮蔽剤の溶解能が特に高い化粧料を提供することにあった。
この目的は、有機紫外線遮蔽剤を溶解するための新規な可溶化剤/溶剤を使用することによって達成される。
この化合物は、紫外線Aおよび紫外線B用の結晶性有機遮蔽剤を溶解する能力が特に高いという点で優れている。
それと同時に、この化合物は、分子内に芳香族基を比較的多く含む。
従来技術により現在わかっていることであるが、例えばフェニル基等の芳香族基を分子骨格中に導入すると融点が著しく上昇する場合が多く、そのため、この化合物は室温で固体となる。芳香族を多く含む化合物は融点が100℃を超える場合もあり、つまりこのことは、これを化粧料中に混和させるのが非常に困難であることを意味している。驚くべきことに、本発明の化合物は芳香族基の含有量が比較的高いにも拘らず、室温で液体であるかまたは70℃未満という低い融点を有する。
本発明による物質は融点が低いことから、化粧品産業において好ましい水の沸点未満という低い加工温度で化粧料中に混和させることができる。さらに、室温で固体である本発明の化合物を液体化合物と組み合わせて有利に用いることができ、液体混合物を得ることも可能である。
こうした性質を有することにより、本発明の化合物が化粧料の成分として好適なものとなる。
したがって本発明は、一般式(I)、

(式中、
R、R’は、H、C1−5炭化水素基、−O−C1−5オキシ炭化水素基であり、同一であっても異なっていてもよく、
、R、Rは、H、C1−5炭化水素基であり、同一であっても異なっていてもよく、
X、Yは、−O−、−O−C(O)−、−(O)C−O−であり、同一であっても異なっていてもよく、
Aは、Aα=−O−C(O)−O−、Aβ=R−CH−C(CH−)−、Aγ=−C(H)−イソプロピル
(Rは、R δ=−CH、R ε=−[CH−CH(R)]−(Y)−(CH−Ph(R))であり、
a、bは、1〜5であり、同一であっても異なっていてもよく、
c、kは、0〜5であり、同一であっても異なっていてもよく、
d、hは、0または1であり、同一であっても異なっていてもよく、
e、gは、0または1であり、同一であっても異なっていてもよく、
fは、0または1であり、
mは、1〜3であり、
nは、0または1である)
の化合物を、有機紫外線遮蔽剤を溶解させるための可溶化剤/溶剤として使用することに関する。
さらに本発明は、化粧料を調製することを目的として有機紫外線遮蔽剤を溶解させるためにこれらの可溶化剤/溶剤を使用することに関する。
さらに本発明は、この改良された可溶化剤/溶剤中に溶解された有機紫外線遮蔽剤を含む紫外線防御指数が向上した化粧料に関する。
さらに本発明は、従属請求項に定義される主題に関する。
本発明に従い併用することのできる有機紫外線遮蔽剤としては、例えば以下に記載した化合物がある(括弧内はFDA登録名)。
最も広く用いられている化学的な日焼け止め組成物は、例えば、p−アミノ安息香酸(PABA)、PABAエステル(PABAグリセリル、ジメチルPABAアミル、およびジメチルPABAオクチル)、ベンゾフェノン誘導体(オキシベンゾンおよびスリソベンゾン)、桂皮酸エステル(メトキシ桂皮酸オクチルおよびシノキサート)、サリチル酸エステル(エチルサリチル酸ホモボルニル)、およびアントラニル酸エステルを含有している(例えば(非特許文献1)参照)。
上述した物質の結晶性紫外線遮蔽剤に対する溶解能を試験するため、3種類の典型的な紫外線Aまたは紫外線B遮蔽剤を代表として選択した。これらは紫外線A遮蔽剤であるベンゾフェノン−3(2−ヒドロキシ−4−メトキシベンゾフェノン)およびブチルメトキシジベンゾイルメタンの2種ならびに紫外線B遮蔽剤であるメチルベンジリデンカンファーである。
従来のエステル油がこれら3種類の化合物を溶解する能力は十分でない場合がほとんどである。紫外線遮蔽物質の溶解能が平均以上である化合物が既に述べたテゴソフト(登録商標)TNであり、したがってこれは日焼け止め剤の成分としても広く定着している。
本発明の化合物の溶解能は、多くの場合においてテゴソフト(登録商標)TNのそれに匹敵するだけでなく、これをはるかに凌ぐ場合も多いことがここに見出された。
紫外線遮蔽剤に対する溶解能が特に高い所要の化粧料は、このようにして容易に実現することができる。
このような日焼け止め剤を調製するための好適な担体としては、ラノリン、ステアリン酸グリセリル、カカオ脂、セスキオレイン酸ソルビタン、プロピレングリコール、ミリスチン酸イソプロピル、ワセリン、およびアクリルポリマーが挙げられる。さらに、これらの物質を2種またはそれ以上混合して使用することもできる。これらの物質は、「皮膚科学的に好適」、すなわち使用者の皮膚に有害反応を引き起こしたりそれを促進することのないものとして従来技術より知られている。
担体の量に関して必要なことは、皮膚に適用する際に皮膚が紫外線吸収物質で適切に覆われるような均一な分布を確実に得るのに十分な量であるということだけである。
上述した油性製剤は、単独で、または油中水型(W/O)エマルジョンの形態で局所用日焼け止め組成物中に添加してもよく、さらには、使用者の皮膚表面下で紫外線の有害な作用を防御する化粧品を形成するべく、様々な化粧品、例えば、棒状口紅、アイシャドー、顔用化粧品、保湿クリーム、紅類、さらにはケア用品等に導入してもよい。これらの材料は周知の混合法によって化粧料基剤組成物と混合することができる。
本発明の化合物を含む化粧料のさらなる成分は助剤と呼ばれるものであろう。このような助剤は従来技術よりよく知られており、それら独自の機能を果たすように添加される。好ましい助剤としては、増粘剤、軟化剤、過脂肪剤、耐水性を得るための薬剤、エモリエント剤、湿潤剤、および界面活性剤、さらには防腐剤、消泡剤、香料、ならびにこれらの混合物等の物質、または化粧品に従来使用されている適合性のある任意の所望のさらなる成分が挙げられる。
技術部分
本発明による化合物の調製
本発明による化合物は、好適な置換されたカルボン酸を対応する好適なアルコールでエステル化するか、またはカルボン酸エステルを好適なアルコールでエステル交換するという単純な経路により得られる。
この方法においては、モノ−およびジカルボン酸もしくはこれらのエステルに、芳香族置換基を有するアルコールを反応させるか、または芳香族置換基を有するカルボン酸もしくはそのエステルに、分岐もしくは非分岐の、場合により芳香族でもある1価もしくは多価のアルコールを反応させる。
別法として、カルボン酸エステルに替えて炭酸ジエチル等の有機炭酸エステルも使用することができる。この調製は、エステル化またはエステル交換反応に関する文献から知られている従来の手順により実施する。
実施例1
化合物1の調製
まず、アルコールである1−フェノキシ−2−プロパノール379.9gを、安息香酸320.1g、p−トルエンスルホン酸4.2g、および次亜リン酸0.7gと一緒に反応容器に導入する。この混合物を160℃まで加熱した後、400mbarに減圧する。1.5時間後、真空度を200mbarに高め、次の段階で30mbarに高める。次いで温度を180℃に昇温する。酸価の値が15未満に到達した後、この混合物を水酸化カリウム溶液で中和し、生成物を水蒸気処理に付す。次いで生成物を150℃で真空乾燥する。これを冷却した後、生成物をろ過する。
生成物はやや黄色がかった透明な液体の形態にあり、純度は90%(GC)である。収率は、アルコールを基準として95%である。
実施例2
化合物2の調製
まず、アルコールである1−フェノキシ−2−プロパノール129.7gを、炭酸ジエチル50.3gと一緒に反応容器に導入する。混合物を110℃まで加熱した後、チタン酸イソプロピル0.9gを添加する。今度はこの混合物を240℃までゆっくりと加熱し、形成したエタノールを蒸留塔で留去する。
4時間後、この混合物を約160℃に冷却し、減圧して100mbarにする。2.5時間かけて減圧して10mbarとし、さらに形成されたエタノールを留去し、蒸留物が形成されなくなるまでこれを行う。生成物を水蒸気処理に付した後、150℃で真空乾燥する。これを冷却した後、生成物をろ過する。
生成物は透明な液体の形態にあり、純度は89%(GC)である。収率は、アルコールを基準として93%である。
これらの実施例と同様に、化合物3〜8の調製を行う。

これらは一般式(I)で定義される以下のような化合物である。
結晶性紫外線遮蔽剤の溶解能試験
紫外線遮蔽物質の溶解度を測定するため、典型的な結晶性紫外線Aまたは紫外線B遮蔽剤を代表として3種類選択した。これらは、
ベンゾフェノン−3(=2−ヒドロキシ−4−メトキシベンゾフェノン)(紫外線A遮蔽剤)
4−メチルベンジリデンカンファー(紫外線B遮蔽剤)
ブチルメトキシジベンゾイルメタン(紫外線A遮蔽剤)
である。
これら3種の紫外線遮蔽物質の溶解能を測定するためには、それぞれの場合において、まず、本発明の化合物のうちの1種を所定量(50g)溶解槽に導入して温度を22℃に調整する。ここで紫外線遮蔽剤を1重量%添加し、この量が完全に均質に溶解するまで混合物を撹拌する。この紫外線遮蔽剤が溶解できる最大量を超えるまでこの操作を繰り返す。濃度がより高い場合に完全に溶解させるためには数時間という比較的長時間の撹拌が必要な場合も多い。
このようにしておおよその最大濃度を決定したら、細かい測定を行うため、この最大濃度付近の濃度範囲内で紫外線遮蔽剤の重量をより小刻みにして試験を繰り返す。
参照用の化合物としてテゴソフト(登録商標)TNを用いた。
上述の値からわかるように、本発明による化合物の溶解能は多くの場合においてテゴソフト(登録商標)TNの溶解能を著しく上回っている。
化粧料の例
本発明の化合物を化粧料の構成成分として用いた。この一例として油中水型(W/O)および水中油型(O/W)クリームを選択した。
A)標準的試験配合W/O(W/Oサンクリーム)
調製
回分量:それぞれの場合において100g
1.相Aの構成成分をガラスビーカー内で80℃で溶融した後、別のガラスビーカーに移し替える。
2.温度が調整された乾燥キャビネット内で相Aの構成成分を80℃にする。
3.相Bの構成成分を別のガラスビーカー内で溶解する。
4.MIG撹拌器で撹拌(500rpm)しながら相Bをゆっくりと加えた後、1,400rpmで3分間均質化を行う。
標準的試験配合W/O 1
テゴソフト(登録商標)TNを、紫外線遮蔽剤であるベンゾフェノン−3(テゴソフト(登録商標)TNとの混合物を基準として12%)の溶剤とする。
標準的試験配合W/O 2
化合物1を、紫外線遮蔽剤であるベンゾフェノン−3(化合物1との混合物を基準として12%)の溶剤とする。
この標準的試験配合は、標準的試験配合W/O 1中の配合成分であるテゴソフト(登録商標)TNを、標準的試験配合の性質を基本的に変えることなく同程度の量の化合物1と問題なく置き換えることができるかどうかを調査する役割を果たすものである。
標準的試験配合W/O 3
化合物1を、紫外線遮蔽剤であるベンゾフェノン−3(化合物1との混合物を基準として24%)の溶剤とする。
この標準的試験配合は、標準的試験配合の性質を基本的に変えることなく、標準的試験配合中の紫外線遮蔽剤であるベンゾフェノン−3の含有量を標準的試験配合W/O 2に比べて大幅に増加することができるかどうかを調査する役割を果たすものである。
上述した配合の調製および調査からわかるように、標準的試験配合の性質を基本的に変えることなく、標準的試験配合W/O 1中の配合成分であるテゴソフト(登録商標)TNを同程度の量の化合物1と問題なく置き換えることも、標準的試験配合中の紫外線遮蔽剤であるベンゾフェノン−3の含有量を大幅に増加することも可能である。
B)標準的試験配合O/W(O/Wサンクリーム)
調製
回分量:それぞれの場合において100g
1.相Aの構成成分を400mlのガラスビーカー内で80℃に加熱する。
2.相Bの構成成分を250mlのガラスビーカー内で80℃に加熱する。
3.相Bを相Aに加えた後、ESGバー(ESG bar)を用いて2分間均質化する。
4.これを撹拌しながら水浴中で50〜60℃に冷却し、相Cを加えて再び1分間均質化する。
5.これを撹拌しながら水浴中で30℃未満に冷却する。
標準的試験配合O/W 1
テゴソフト(登録商標)TNを、紫外線遮蔽剤であるメチルベンジリデンカンファー(テゴソフト(登録商標)TNとの混合物を基準として20%)の溶剤とする。
標準的試験配合O/W 2
化合物1を、紫外線遮蔽剤であるメチルベンジリデンカンファー(化合物1との混合物を基準として20%)の溶剤とする。この標準的試験配合は、標準的試験配合の性質を基本的に変えることなく、標準試験配合O/W 1中の配合成分であるテゴソフト(登録商標)TNを同程度の量の化合物1に問題なく置き換えることができるかどうかを調査する役割を果たすものである。
標準的試験配合O/W 3
化合物1を、紫外線遮蔽剤であるメチルベンジリデンカンファー(化合物1との混合物を基準として30%)の溶剤とする。この標準的試験配合は、標準的試験配合の性質を基本的に変えることなく、標準的試験配合中の紫外線遮蔽剤であるメチルベンジリデンカンファーの含有量を標準的試験配合O/W 2に比べて大幅に増加することができるかどうかを調査する役割を果たすものである。
上述した調製および配合に関する調査からわかるように、標準的試験配合の性質を基本的に変えることなく、標準的試験配合O/W 1中の配合成分であるテゴソフト(登録商標)TNを同程度の量の化合物1と問題なく置き換えることも、標準的試験配合中の紫外線遮蔽剤であるメチルベンジリデンカンファーの含有量を大幅に増加することも可能である。
上記した6種類の配合で調製を行ったが、本発明の化合物を使用することによって紫外線遮蔽剤の配合量を実質的に100%増加させることが可能であることをこのように証明することができた。

Claims (3)



  1. で表される少なくとも1種の化合物の、有機紫外線遮蔽剤を溶解させるための可溶化剤または溶剤としての使用。
  2. 請求項1に記載の可溶化剤または溶剤の、化粧料を調製するために有機紫外線遮蔽剤を溶解させるための使用。
  3. 請求項1に記載の改良された可溶化剤または溶剤中に溶解された有機紫外線遮蔽剤を含む、紫外線防御指数が向上した化粧料。
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