JP6242582B2 - 逆ベシクル組成物の製造方法 - Google Patents
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化粧品分野におけるマイクロカプセル化の技術として、レシチンなどのリン脂質を二重膜成分としたベシクルが従来知られている。
従来、レシチンを用いたベシクルは、リン脂質の親水基を外側に向けて配向させ、水相中に分散させた水分散ベシクルが主であった。
他方、両親媒性物質の疎水基を外側に向けて配向させた逆ベシクルとしては、以下が知られている。
特許文献1には、ショ糖脂肪酸エステルを用いた逆ベシクルが記載されている。また、前記逆ベシクルを乳化剤として、三相乳化法により油中水型エマルションを形成することが記載されている。
特許文献2には、スフィンゴシン類を用いた逆ベシクル組成物が記載されている。
一方で、非特許文献2には、上記と異なる炭素鎖のレシチンについては、同油剤中で逆ベシクルの形成に必要な油とラメラ相の共存相を形成しないことが示されている。
従来の逆ベシクルの形成方法では、ラメラ相の油への分散は、ラメラ相の柔軟性が高いほど弱い撹拌力で行う頃ができるため、柔軟性を高める方法として、二分子膜を水性成分および油性成分で膨潤させることが重要と報告されている(非特許文献3)。
二分子膜成分及び油剤を混合し、加熱して等方性溶液を得る工程と、
前記等方性溶液を冷却する冷却工程と、
前記冷却により、前記二分子膜成分の逆ベシクルを形成させる工程と、
を含む、逆ベシクル組成物の製造方法である。
このように、二分子膜成分及び油剤を混合し、加熱することにより等方性溶液を調製し、これを冷却することで、等方性溶液からラメラへの相転移を引き起して逆ベシクル組成物を得ることができる。
本発明の逆ベシクル組成物の製造方法によれば、物理的な撹拌では二分子膜成分を油剤中に分散させにくい系、例えば、分子量の大きい油剤を用いた系でも、逆ベシクル組成物を製造することが可能となる。
特に、微細な逆ベシクルを含む逆ベシクル組成物を容易に製造することが可能となる。
これらの油剤を用いることで、製造した逆ベシクル組成物を化粧料などの皮膚外用剤に用いることを想定した場合、その安全性を高めることができる。
また、この場合であって、前記油剤が2種以上の油剤を含む場合には、前記加熱は、前記二分子膜成分が前記油剤の少なくとも1種と一相の等方性溶液を形成する温度まで行われてもよい。
また、この形態において、前記冷却溶媒は、前記油剤を含むことが好ましい。
特に、分子量の大きな油剤を用いて逆ベシクル組成物を製造する場合に、従来の方法を用いる場合に比して、物理的な撹拌力による必要がなく、工業的生産において、生産性を向上させることが可能となる。また、従来微細な逆ベシクルを形成することが困難であった成分等を用いた場合でも、微細な逆ベシクルを含む逆ベシクル組成物を比較的容易に製造することができる。
<1>等方性溶液を得る工程
本発明の製造方法では、まず、二分子膜成分1及び油剤2を混合した混合物を加熱し、等方性溶液3を得る。本実施形態では、この時点で、二分子膜成分1のラメラ(Lα)が油剤2(L1)に溶解することにより、一相の等方性溶液3を形成している(L1)。
二分子膜成分は、逆ベシクルを構成する二分子膜の構成成分を示す。
このような二分子膜の構成成分としては、両親媒性物質であれば特に制限されず、イオン性界面活性剤、非イオン界面活性剤の何れをも用いることができる。好ましくは、両イオン性界面活性剤であるレシチンが挙げられる。また、非イオン性界面活性剤も好ましく用いることができ、例えば、シリコーン界面活性剤、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ショ糖脂肪酸エステル、スフィンゴシン類、脂肪酸などを好ましく用いることができる。
本発明におけるレシチンには、ホスファチジルコリン、ホスファチジン酸、ホスファチジルグリセリン、ホスファチジルイノシトール、ホスファチジルエタノールアミン、ホスファチジルメチルエタノールアミン、ホスファチジルセリン、ビスホスアチジン酸、ジホスファチジルグリセリン(カルジオリピン)等が含まれる。
また、本発明において、「レシチン」には、水素添加レシチン、酵素分解レシチン、酵素分解水素添加レシチン、リゾレシチン等も含まれる。
レシチンの組成としては、ホスファチジルコリンを主体としたものが好ましく、例えば20質量%以上、好ましくは50質量%以上がホスファチジルコリンであることが好ましい。
レシチンは、市販のものを特に制限なく用いることができる。
この場合、逆ベシクルを形成する二分子膜成分のうち、レシチンが好ましくは60質量%以上、さらに好ましくは80質量%以上を占めることが好ましい。
油剤としては、25℃で液状の油剤を好ましく用いることができる。本発明で用いられる油剤としては、シリコーン油、炭化水素油、エステル油、天然動植物油、フッ素油等が挙げられる。
油剤は、1種のみを用いてもよいし、2種以上を混合して用いてもよい。また、2種以上を混合する場合は、互いに溶解する油剤を組み合わせてもよいし、互いに溶解しない油剤を組み合わせてもよい。
中でも、上述した環状シロキサンが好ましく用いられる。
また、加熱により得られる等方性溶液は、一相であっても二相であってもよいが、一相になるまで加熱することがより好ましい(図1(b)参照,L1)。なお、前記油剤が2種以上の油剤を含む場合には、前記二分子膜成分は、前記油剤の少なくとも1種と一相の等方性溶液を形成する温度まで行われることが好ましい。
等方性溶液が一相であるか二相であるかは、一定の温度で放置することによる分離の有無の観察、又は溶液の光透過率測定法により区別することができる。
上記混合物の相転移温度は、用いる二分子膜成分、油剤の組合せにより異なる。従って、これらの組合せに応じて、相転移温度を考慮して加熱温度を調整すればよい。
例えば、二分子膜成分としてレシチンを用い、油剤としてスクワランを用いる場合には、65℃付近で、ラメラ相から二相の等方性溶液への相転移が見られ、90℃付近で二相の等方性溶液から一相の等方性溶液への相転移が見られる。従って、この場合の加熱温度は、好ましくは65℃以上、さらに好ましくは90℃以上を目安とすることができる。
二分子膜成分1と油剤2の混合物を加熱して得られる等方性溶液3は、油剤2中に二分子膜成分1の逆ミセルが形成した状態となる(図1(b))。
なお、本実施形態では、一相の等方性溶液となるまで加熱する形態を示しているが、図1(c)に示すような二相の等方性溶液(L1+L2)となるまで加熱する形態であってもよい。レシチンとスクワランの組合せでは、油剤2中に二分子膜成分1の逆ひも状ミセルなどを含む粘性が高い等方性溶液(L2)が、油剤(L1)と相分離した状態となる。
二相の等方性溶液を形成した場合は、冷却前および/又は冷却中に攪拌し、分散状態を得ることが重要である。
本発明の製造方法は、従来の物理的な撹拌によらず逆ベシクルを形成しようとするものであるため、物理的な撹拌による分散を助ける目的では水の存在は必要でなく、むしろ水が少ない系において、有用であるといえる。
ただし、後述する冷却による逆ベシクルの形成において、水の存在は二分子膜の形成を補助し得る場合がある。
これらの観点から、本発明においては、二分子膜成分の1倍以下の質量の水を含んでいてもよい。
水の含有量は小さいほど、等方性溶液への転移温度を低くすることができる。従って、本発明における製造効率を考慮した場合にも、水の含有量は小さい方が有利である。
本発明の製造方法では、続いて、上記の操作により得られた、等方性溶液3を冷却する。
冷却方法は特に制限されず、等方性溶液を室温以下の温度下に置く方法、冷媒により冷却する方法などが挙げられる。また、混合される等方性溶液より低い温度の希釈溶媒を混合することにより冷却することができる。例えば、希釈溶媒として、冷却した油剤を混合してもよい。
冷却温度は、等方性溶液が相転移して、ラメラ液晶と油剤の共存相が形成する温度以下であればよい。目安として、室温程度まで冷却することが挙げられる。
また、冷却中に撹拌力を与えることも、微細な逆ベシクルを形成する観点から好ましい。
また、冷却の速度は大きくするほど(急冷するほど)微細な逆ベシクルを形成することが可能となるので、このような形態も好ましい。
等方性溶液は、加熱状態では、逆ミセルなどを含む等方性溶液を形成する(図1(b))。等方性溶液を冷却すると、系によっては逆ひも状ミセルなどを含む粘性が高い等方性溶液が相分離する過程(図1(c))を経て、最終的には逆ベシクル4を形成する(図1(d))。
逆ベシクルが形成されていることの確認は、例えば、偏光下で顕微鏡観察を行うことにより確認することができる。
逆ベシクルの粒子径は、動的光散乱法やレーザー回折法により測定することができる。
その方法として、逆ベシクル組成物において、逆ベシクルを沈降させた後、上澄み液を除く方法が挙げられる。
皮膚外用剤として、医薬や化粧料が挙げられるが、特に化粧料とすることが好ましい。
例えば、上記逆ベシクル組成物は、そのまま又は任意成分を添加して、ローションやオイルの形態の皮膚外用剤として用いることができる。また、上記逆ベシクル組成物をその他成分と混合し、必要に応じて乳化するなどして、ローションやクリームの形態の皮膚外用剤として用いることもできる。また、上記逆ベシクル組成物を化粧料の原料粉体と混合することにより、パウダータイプの化粧料とすることもできる。
表1に示す組成で、以下の方法で逆ベシクル組成物を製造した。
すなわち、サンプルA〜Dについては表1に示す割合で二分子膜成分、水、スクワランを混合し、表1に示す加熱温度まで加熱した。得られた溶液は、いずれも等方性溶液であることを、偏光板を通して確認した。相数の判別は、長時間サンプルを一定温度に維持しながら静置し、平衡状態を得る方法か、サンプルの外観に濁度があるかを観察することで行った。続いて、加熱された溶液を表1に示す冷却温度の冷却室に静置し冷却した。各サンプルは等方性溶液からラメラ相に転移する温度まで冷却した。
サンプルEについては、レシチンと水の混合物の濃度をサンプルA〜Dにおける濃度の2倍とした等方性溶液を調製した後、0℃のスクワランを最終的に表1の割合となるように混合した。
また、サンプルFについては、二分子膜成分及び水の混合物を油剤と混合し、この混合溶液をボルテックスミキサーで撹拌した。
得られた組成物について、偏光顕微鏡を用いて、逆ベシクルの形成を確認した。逆ベシクルの形成が確認されたものについては○を、逆ベシクルの形成が確認されなかったものについては×を記入した。
また、冷却の方法も、冷却室に置く方法、冷却した油剤を混合する方法の何れでもよいことが分かった。
一方、従来のように、ラメラ混合物を油剤と直接混合する方法を用いたサンプルFでは、逆ベシクルの形成が確認されなかった。
これより、二分子膜成分と油剤の混合物を加熱し、等方性溶液を調製した後に、これを冷却する方法により、逆ベシクル組成物を容易に調製できることが分かった。
なお、サンプルFの処方においても、超音波分散機等を用いてより強い撹拌力を与えることにより、逆ベシクル組成物を製造できることを本発明者らは確認している。本発明の製造方法は、このような超音波分散機などによる強い撹拌力を要さずに逆ベシクル組成物を製造できるものであり、この点で、工業的生産などを想定した場合に有用であるといえる。
また、本実施例で用いた油剤より分子量の大きな油剤を使用する場合には、本発明の製造方法は極めて有用なものとなると考えられる。
上記で製造したサンプルA、Bについて、平均粒子径(メジアン径)を、Malvern Zetasizer Nano ZSにより測定した。
その結果、サンプルAについては、作製直後の平均粒子径は約500nmであったのに対し、サンプルBについては、作製直後の平均粒子径は約1000nmであった。
これより、等方性溶液を急冷することにより、微小な逆ベシクルを製造することができることが分かった。同時に、冷却速度を変化させることにより、逆ベシクルのサイズをコントロールできることが分かった。
これらのサンプルについては、1週間以上放置すると、粒子の沈降が見られ始めるが、必要に応じて容易に分散させることができることがわかった。
実施例1.トリートメントオイル
レシチン 0.4
水 0.1
スクワラン 69.4
オリーブオイル 20
ホホバオイル 10
香料 0.1
その結果、逆ベシクルを含むトリートメントオイル(逆ベシクル溶液)を製造した。
(A)ジメチコン 31.5
(A)シクロペンタシロキン 10
(A)(ジメチコン/ビニルジメチコン)クロスポリマー 5
(A)ポリエーテル変性シリコーン 2
(A)セスキイソステアリン酸ソルビタン 1
(A)フェノキシエタノール 0.5
(B)水 30
(B)1,3―ブタンジオール 10
(C)逆ベシクル溶液 10
(C−1)レシチン 2
(C−2)スクワラン 98
その結果、逆ベシクルを含むクリームを製造した。
(A)シクロペンタシロキサン 26.7
(A)ポリエーテル変性シリコーン 3
(A)40%疎水化処理微粒子酸化チタンスラリー* 15
(A)40%疎水化処理微粒子亜鉛スラリー* 10
*分散媒:シクロペンタシロキサン
(B)水 30
(B)1,3−BG 5
(B)メチルパラベン 0.3
(C)逆ベシクル溶液 10
(C−1)レシチン 0.7
(C−2)水 0.3
(C−3)シクロペンタシロキサン 19
(C−4)ジフェニルシロキシフェニルトリメチコン 80
その結果、逆ベシクルを含む日焼け止め化粧料を製造した。
(A)シクロペンタシロキサン 24.2
(A)ジフェニルシロキシフェニルトリメチコン 10
(A)ポリエーテル変性シリコーン 4
(A)メトキシケイヒ酸エチルヘキシル 5
(A)ジエチルアミノヒドロキシベンゾイル安息香酸ヘキシル 0.5
(B)顔料色素(酸化チタン、酸化鉄) 10
(C)有機変性ベントナイト 1
(D)水 30
(D)グリセリン 10
(D)メチルパラベン 0.3
(E)逆ベシクル溶液 5
(E−1)レシチン 1.4
(E−2)水 0.6
(E−3)シクロペンタシロキサン 18
(E−4)ジフェニルシロキシフェニルトリメチコン 80
その結果、逆ベシクルを含む乳化型ファンデーションを製造した。
(A)シリコーン処理顔料色素(酸化チタン、酸化鉄) 15
(A)タルク 29.7
(A)マイカ 10
(A)フッ素処理セリサイト 10
(A)シリカ 10
(A)メタクリル酸メチルクロスポリマー 10
(A)雲母チタン 5
(A)メチルパラベン 0.3
(B)逆ベシクル溶液 10
(B−1)レシチン 3
(B−2)水 0.3
(B−3)ポリオキシエチレンアルキルエーテル 0.3
(B−4)シクロペンタシロキサン 40
(B−5)ホホバオイル 56.4
その結果、逆ベシクルを含むパウダーファンデーションを製造した。
Claims (8)
- 二分子膜成分及び油剤を混合し、加熱して等方性溶液を得る工程と、
前記等方性溶液を冷却する工程と、
前記冷却により、前記二分子膜成分の逆ベシクルを形成させる工程と、
を含み、
前記二分子膜成分がレシチンであり、
前記油剤が25℃で液状の油剤である、逆ベシクル組成物の製造方法(ただし、物理的な攪拌により、逆ベシクルを形成する工程を含む形態を除く。)。 - 前記油剤が、シリコーン油、炭化水素油、エステル油、天然動植物油、フッ素油から選ばれる請求項1に記載の逆ベシクル組成物の製造方法。
- 前記等方性溶液は、二分子膜成分の含有質量の1倍以下の水を含む、請求項1又は2に記載の逆ベシクル組成物の製造方法。
- 前記加熱は、前記二分子膜成分及び油剤が一相の等方性溶液を形成する温度まで行われる、請求項1〜3の何れかに記載の逆ベシクル組成物の製造方法。
- 前記油剤が2種以上の油剤を含み、前記加熱は、前記二分子膜成分が前記油剤の少なくとも1種と一相の等方性溶液を形成する温度まで行われる、請求項4に記載の逆ベシクル組成物の製造方法。
- 前記冷却は、前記等方性溶液を、該等方性溶液より低い温度の冷却溶媒で希釈することにより行う、請求項1〜5の何れかに記載の逆ベシクル組成物の製造方法。
- 前記冷却溶媒は、前記油剤を含む、請求項6に記載の逆ベシクル組成物の製造方法。
- 請求項1〜7の何れかに記載の逆ベシクル組成物の製造方法により製造された逆ベシクル組成物を、他の成分と混合する工程を含む、皮膚外用剤の製造方法。
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