JPWO2013024866A1 - 高濃度エマルション - Google Patents

Abstract

本発明は、簡便かつ安価に製造可能な高濃度エマルションを提供するものであり、両親媒性分子、水及び油分を含むエマルションである。該エマルションは、両親媒性分子の可溶化限界量を超える分散質が分散媒に分散しているものであり、かつ、対水溶媒比で７０％以上の光透過率を示し、該分散質の平均粒子径は５〜１００ｎｍの範囲であることを特徴とする。更に、本発明は、両親媒性分子、水及び油分を含むディスコンティニュアス・キュービック（Ｄｉｓｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ Ｃｕｂｉｃ）液晶を調製する第１の工程と、前記液晶を水又は水溶性添加物を含む水溶液で添加希釈して透明又は半透明な水溶液を調製する第２の工程とを含んでいることを特徴とする、前記エマルションの製造方法である。

Description

本発明は、高い剪断力を要せず、簡便かつ安価に製造可能で、油分濃度が高くかつ安定性に優れ、透過率の高いナノエマルションに関する。

エマルションは広範囲な工業分野で利用される溶液形態であり、安定なエマルションを得るために組成や調製方法の設計は重要な課題である。一般にエマルションは非平衡系であり、時間とともに分散粒子が凝集・合一し、相分離を引き起こしてしまう。そこで、エマルションの乳化安定化を図るために、様々な乳化方法が提案されている。

例えば特許文献１は、油分、高級アルコール、高級脂肪酸、非イオン界面活性剤、水溶性多価アルコール及び水の所定量を乳化し、撹拌条件を選択するか又は温度衝撃や撹拌衝撃を与えてラメラ構造（層状構造）を形成させることによって調製される液晶型乳化組成物が、温度安定性、使用性に優れることを開示している。しかし、本文献に記載の液晶型乳化組成物を調製するためには、高い剪断力を要するため、強力な乳化機・攪拌機によって処理する必要がある。

また、特許文献２は、高い剪断力なく製造できる安定な液晶乳化組成物を開示している。しかし、当該特許文献に記載の液晶乳化組成物を調製するためには、特別な親水性界面活性剤を使用する必要がある。

このように、油分濃度が高くかつ粒子径が小さい、安定なエマルションを得るためには大きなエネルギーが必要で、一般的に設備投資を要する強力な乳化機・攪拌機による処理又は高価な乳化剤を使用しなければならず、経済的ではない。

特開２００３−２１２７１６号 特開２００７−１６９２１４号

そこで本発明は、簡便かつ安価に製造できる、油分濃度が高くかつ安定性に優れたナノエマルションを提供することを目的とする。

水‐油の二相系において、分散質がナノサイズであるエマルションは、より粒子が大きなエマルションに比較して熱力学的に安定である。このため、一般的にこのようなエマルションの調製には大きなエネルギーが必要で、強力な攪拌機を利用しなければならず、上記の通り経済性の問題がある。

本発明者らは今回、ディスコンティニュアス・キュービック液晶（Ｄｉｓｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ Ｃｕｂｉｃ）を調製し、これを水又は水溶性添加物を含む水溶液で希釈することにより、透明又は半透明の外観を呈し、油分濃度が高くかつ安定性に優れたナノエマルションを、特別な乳化剤や強い剪断力を用いることなく調製できることを見出した。

また、上記のようにして調製したエマルションは、両親媒性分子の配合量に対する重量比で２倍程度の油分が相分離を引き起すことなく安定に保持できるものであった。両親媒性分子と水とから調製されるミセル溶液の油分に対する可溶化限界量（すなわち包接能）―例えば、面心立方格子の充填モデルによれば、すべての材料の比重が1であるとすると、エマルション総重量あたりの油分濃度は約20重量％程度と計算される―を考慮すれば、本発明のエマルションの特徴が明白である。

本発明は上記知見を基礎とするものであり、以下の特徴を包含する。

（１）両親媒性分子、水及び油分を含むエマルションであって、該エマルションは、両親媒性分子の可溶化限界量を超える油分を包接する分散質が分散媒に分散しているものであり、かつ、対水溶媒比で７０％以上の光透過率を示し、該分散質の平均粒子径は５〜１００ｎｍの範囲であることを特徴とする、前記エマルション。

（２）油分の配合量は、両親媒性分子の配合量に対して、重量比で２．０倍以下である、上記（１）記載のエマルション。

（３）両親媒性分子は、非イオン界面活性剤である、上記（１）記載のエマルション。

（４）水溶性添加物をさらに含んでいる、上記（１）記載のエマルション。

（５）水溶性添加物は、多価アルコール、無機塩及び水溶性高分子よりなる群から選択される１種以上である、上記（４）記載のエマルション。

（６）上記（１）〜（５）のいずれか記載のエマルションを含む皮膚外用剤。

（７）皮膚外用剤は化粧品、又は皮膚外用の医薬部外品若しくは医薬品である、上記（６）記載の皮膚外用剤。

（８）上記（１）〜（５）のいずれか記載のエマルションを含む医薬品。

（９）エマルションの調製方法であって、両親媒性分子、水及び油分を含むディスコンティニュアス・キュービック（Ｄｉｓｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ Ｃｕｂｉｃ）液晶を調製する第１の工程と、前記液晶を水又は水溶性添加物を含む水溶液で添加希釈して透明又は半透明な水溶液を調製する第２の工程とを含んでおり、油分の配合量は両親媒性分子に対して重量比で２倍以下であることを特徴とする、前記方法。

（１０）第２の工程は、撹拌速度で３０００ｒｐｍ未満の剪断力下で実施する、上記（９）記載の方法。

本発明によれば、油分濃度が高くかつ安定性に優れており、簡便かつ安価に製造できるナノエマルションが提供される。

図１は、本発明のエマルション溶液（右）、及び本発明のエマルション溶液と同一組成からなる成分を単純混合することによって調製したエマルション溶液（左）、の外観図の比較である。 図２は、本発明のエマルション溶液にそれぞれ３０００ｒｐｍ、４０００ｒｐｍ及び５０００ｒｐｍの剪断力を負荷した際の、エマルションの光透過率の経時的変化を示す。 図３は、配合される油分量と分散質の平均粒子径との関連を示すグラフである。 図４は、配合される油分量とエマルションの光透過率との関連を示すグラフである。

１．本発明のエマルション
本発明は、高濃度であるにもかかわらず長期にわたり分散質を安定に維持するエマルション（以下、本発明のエマルションとも称する）に関する。本発明のエマルションは、分散質の平均粒子径が５ｎｍ〜１００ｎｍの範囲であることにより、長期にわたるエマルションの安定性を維持することができ、その結果、透明又は半透明の外観を呈している。ここで、本明細書で使用する「透明又は半透明」とは、分散質が分散媒に適切に分散されている状態の指標を指し、具体的には光透過率が対水溶媒比で７０％以上の状態をいう。本発明において、本発明のエマルションの光透過率は、対水溶媒比で８０％以上、より好ましくは９０％以上であることが好ましい。

また、本発明のエマルションは、両親媒性分子と水とから調製されるミセル溶液に比較して、油分の包接能が格段に高いことを特徴としている。より具体的には、本発明のエマルションは、両親媒性分子の配合量に対して、重量比で約２．０倍程度の油分まで相分離を引き起こすことなく安定に保持することができる。

すなわち、本発明のエマルションは、両親媒性分子と水とから調製されるミセル溶液の油分に対する可溶化限界量を超えた大量の分散質である油分を包接する安定分散溶液である。なお、両親媒性分子の油分に対する可溶化限界量は、両親媒性分子、油分の種類に応じて、下記のようにして特定することができる。例えば、任意の量で配合された両親媒性分子水溶液に油分を混合・溶解した際に、該水溶液の光透過率が対水溶媒比で７０％以下になる量が可溶化限界量と定められる。

したがって、本発明のエマルションは、油分の配合量が両親媒性分子の配合量に対して、重量比で０．１倍以上、０．２倍以上、０．３倍以上、０．４倍以上、０．５倍以上、０．６倍以上、０．７倍以上、０．８倍以上、０．９倍以上、１．０倍以上、１．１倍以上、１．２倍以上、１．３倍以上、１．４倍以上、１．５倍以上、１．６倍以上、１．７倍以上、１．８倍以上、１．９倍以上であるものを包含する。

一方、本発明のエマルションに配合可能な油分の上限は、両親媒性分子の配合量に対して、重量比で２．０倍以下である。下記実施例に示す通り、油分の配合量が前記量を上回る場合には、分散質の粒子径が大きくなるか、又は分散質内部に油分を包接できずに分散媒に漏出してしまい、エマルションの安定性が低下するからである。

さらに、本発明のエマルションは、撹拌処理や超音波処理など、高剪断力を負荷すると、分散質内の油分が漏出して白濁する特性を有している。したがって、本発明のエマルションは、前記特性を応用した外部環境応答型ナノカプセルとして、皮膚外用剤（例えば化粧品）、医薬部外品又は医薬品製剤に応用することができる。

もちろん、本発明のエマルションが上記応用分野に限定されることはなく、塗料、インキ、洗剤、食料品、エネルギー等の工業製品にも適用できる。

２．エマルション構成成分
本発明のエマルションは、両親媒性分子、水及び油分を含んでいる。本発明のエマルションにおいて、両親媒性分子及び油分は分散質を構成し、水は分散媒を構成する。

本発明で使用することができる両親媒性分子は、親水基と疎水基とを有する任意のイオン性または非イオン性化合物であり、本発明においてはいずれの化合物を用いてもよい。好ましくは、両親媒性分子として界面活性剤を使用する。

本発明で使用できる界面活性剤は、水及び油分、並びに必要に応じて、多価アルコール、補助界面活性剤等と組み合わせることでディスコンティニュアス・キュービック液晶を形成できるものであれば特に制限されず、非イオン界面活性剤、陽イオン界面活性剤、陰イオン界面活性剤、両性界面活性剤のいずれを用いてもよい。好ましくは、非イオン界面活性剤を使用する。

本発明で使用される非イオン界面活性剤は、エステル型、エーテル型、エステル・エーテル型、及びアミノ酸系の非イオン界面活性剤のいずれであってもよい。例えば、これに限定されるものではないが、ポリオキシエチレン硬化ヒマシ油、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレンアルキルエーテル、ポリグリセリン脂肪酸エステル、ショ糖脂肪酸エステル類、プロピレングリコール脂肪酸エステル、モノグリセリン脂肪酸エステル、ジグリセリン脂肪酸エステル、ソルビタン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレン脂肪酸エステルなどが挙げられる。

本発明で使用されるポリオキシエチレン硬化ヒマシ油は、酸化エチレンの平均重合度が任意のものであることができる。好ましくは、酸化エチレンの平均重合度の下限は約１０以上であり、酸化エチレンの平均重合度の上限は約２００以下である。好ましいポリオキシエチレン硬化ヒマシ油の例としては、ポリオキシエチレン硬化ヒマシ油４０、ポリオキシエチレン硬化ヒマシ油６０及びポリオキシエチレン硬化ヒマシ油８０が挙げられる。なお、この数字は、酸化エチレンの重合度を表し、例えば、ポリオキシエチレン硬化ヒマシ油４０は、酸化エチレンの平均重合度が４０であることを示す。

本発明で使用されるポリオキシエチレンアルキルエーテルは、酸化エチレンの平均重合度が任意のものであることができる。好ましくは、酸化エチレンの平均重合度の下限は約１０以上であり、酸化エチレンの平均重合度の上限は約２０以下である。好ましいポリオキシエチレンアルキルエーテルの例としては、ポリオキシエチレンセチルエーテル、ポリオキシエチレンステアリルエーテル（ＰＯＥステアリルエーテルとも称する）、ポリオキシエチレンオクチルドデシルエーテル（ＰＯＥオクチルドデシルエーテルとも称する）及びポリオキシエチレンイソステアリルエーテル（ＰＯＥイソステアリルエーテルとも称する）が挙げられる。

本発明で使用されるポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステルは、酸化エチレンの平均重合度が任意のものであることができる。酸化エチレンの平均重合度の下限は約１０以上であり、酸化エチレンの平均重合度の上限は約２０以下である。好ましいポリオキシエチレンソルビタン酸エステルの例としては、ポリオキシエチレンソルビタンモノオレエート（ＰＯＥソルビタンモノオレエートとも称する）、ポリオキシエチレンソルビタンモノラウレート（ＰＯＥソルビタンモノラウレートとも称する）、ポリオキシエチレンソルビタンモノステアレート（ＰＯＥソルビタンモノステアレートとも称する）、ポリオキシエチレンソルビタンモノパルミテート（ＰＯＥソルビタンモノパルミテートとも称する）及びポリオキシエチレンソルビタントリオレート（ＰＯＥソルビタントリオレートとも称する）が挙げられる。

本発明で使用されるポリオキシエチレンポリオキシプロピレンアルキルエーテルは、酸化エチレンの平均重合度が任意のものであることができる。好ましくは、ポリオキシエチレン部分の平均重合度の下限は約１０以上であり、ポリオキシエチレン部分の平均重合度の上限は約２０以下である。好ましくは、ポリオキシプロピレン部分の平均重合度の下限は約４以上であり、ポリオキシプロピレン部分の平均重合度の上限は約８以下である。好ましいポリオキシエチレンポリオキシプロピレンアルキルエーテルの例としては、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレンセチルエーテル、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレンデシルテトラデシルエーテル及びポリオキシエチレンイソステアリルエーテルが挙げられる。

本発明に使用されるポリグリセリン脂肪酸エステルとしては、例えば、デカグリセリンモノラウレート、デカグリセリンモノミリステート、デカグリセリンモノオレート及びデカグリセリンモノステアレートが挙げられる。

本発明に使用されるショ糖脂肪酸エステル類としては、例えば、ショ糖ステアリン酸エステル、ショ糖オレイン酸エステル、ショ糖パルミチン酸エステル、ショ糖ミリスチン酸エステル及びショ糖ラウリン酸エステルが挙げられる。

本発明に使用されるアミノ酸系界面活性剤は、これに限定されるものではないが、例えばこれに限定されるものではないが、例えばラウロイルグルタミン酸ジオクチルドデセス−２、ラウロイルグルタミン酸ジオクチルドデセス−５、ラウロイルグルタミン酸ジステアレス−２、ラウロイルグルタミン酸ジステアレス−５、ＰＣＡイソステアリン酸ＰＥＧ−３０水添ヒマシ油、ＰＣＡイソステアリン酸ＰＥＧ−４０水添ヒマシ油、ＰＣＡイソステアリン酸ＰＥＧ−６０水添ヒマシ油、ＰＣＡイソステアリン酸グリセレス−２５よりなる群から選択することができる。

ところで、本発明で使用される非イオン界面活性剤は、このような化学構造に限定されるだけでなく、物性的には約１０以上のＨＬＢ値を有するものが好ましく用いられる。非イオン界面活性剤のＨＬＢ値が約１０を下回る場合には、適切にキュービック液晶を調製できない場合がある。なお、本明細書で用いられる用語「ＨＬＢ値」とは、親水性疎水性バランス（Ｈｙｄｒｏｐｈｉｌｅ Ｌｉｐｏｐｈｉｌｅ Ｂａｌａｎｃｅ）をいい、一般に、２０×Ｍ_Ｈ／Ｍ（式中、Ｍ_Ｈ＝親水基部分の分子量であり、Ｍ＝分子全体の分子量である）により算出される。ＨＬＢ値は、分子中の親水基の量が０％のとき０であり、１００％のとき２０である。ＨＬＢ値は、界面活性剤では界面活性剤分子を形成する親水性及び疎水性の基の大きさと強さを表し、疎水性の高い界面活性剤はＨＬＢ値が小さく、親水性の高い界面活性剤はＨＬＢ値が大きい。

非イオン界面活性剤は上記の１種を単独で用いてもよいし、複数種を組み合わせて用いてもよい。本発明において、好ましい非イオン界面活性剤として、例えばポリオキシエチレンセチルエーテル、ポリオキシエチレンステアリルエーテル、ポリオキシエチレンオクチルドデシルエーテル、ポリオキシエチレン硬化ヒマシ油、ポリオキシエチレンソルビタンモノオレエート、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレンセチルエーテルなどが挙げられる。

一方、本発明で使用することができる陽イオン界面活性剤は、アミン塩型、アルキル４級アンモニウム塩型、環式四級アンモニウム塩型のいずれの陽イオン界面活性剤を用いてもよい。具体的には、これらに限定されるものではないが、ステアリン酸ジエチルアミノエチルアミド、塩化ラウリルトリメチルアンモニウム、臭化ラウリルトリメチルアンモニウム、塩化ジアルキルジメチルアンモニウム、塩化ベンザルコニウムなどを挙げることができる。

本発明に使用することができる陰イオン界面活性剤は、脂肪酸塩型、アルキルエーテルカルボン酸塩型、アシル乳酸塩型、Ｎ−アシルサルコシン酸塩型、Ｎ−アシルグルタミン酸塩型、Ｎ−アシルメチルアラニン塩型、Ｎ−アシルメチルタウリン塩型、アルカンスルホン酸塩型、α−オレフィンスルホン酸塩型、アルキルスルホコハク酸塩型、アシルイセチオン酸塩型、アルキル硫酸エステル塩型、アルキルエーテル硫酸エステル塩型、脂肪酸アルカノールアミド硫酸エステル塩型、モノアシルグリセリン硫酸エステル塩型、ポリオキシエチレンアルキルエーテルリン酸エステル塩型のいずれを用いてもよい。具体的には、これらに限定されるものではないが、ヤシ油脂肪酸カリウム、ポリオキシエチレンラウリルエーテル酢酸、ポリオキシエチレンラウリルエーテル酢酸カリウム、ステアロイル乳酸ナトリウム、ラウロイルサルコシントリエタノールアミン、ミリストイルグルタミン酸カリウム、ヤシ油脂肪酸メチルアラニン、ラウロイルメチルアラニントリエタノールアミン、ココイルメチルアミノエチルスルホン酸ナトリウム、テトラデセンスルホン酸ナトリウム、スルホコハク酸ラウリル二ナトリウム、ヤシ油脂肪酸エチルエステルスルホン酸ナトリウム、アルキル硫酸トリエタノールアミン、アルキルエーテル硫酸ナトリウム、ポリオキシエチレンアルキルエーテル硫酸トリエタノールアミン、硬化ヤシ油脂肪酸グリセリル硫酸ナトリウム、ポリオキシエチレンアルキルエーテルリン酸トリエタノールアミンから選択することができる。

本発明で使用することができる両性界面活性剤は、ベタイン型、スルホベタイン型、アルキルベタイン型、イミダゾリン型、レシチンのいずれの両性界面活性剤を用いてもよい。具体的には、これらに限定されるものではないが、ラウリルベタイン、コカミドプロピルベタイン、コカミドプロピルヒドロキシスルタイン、卵黄レシチン、大豆レシチン、などを挙げることができる。

本発明で使用される水は、当業者に公知の任意の水である。例えば、これに限定されるものではないが、水道水、蒸留水、イオン交換水、殺菌水などを使用することができる。

本発明で使用できる油分としては、小麦胚芽油やトウモロコシ油やヒマワリ油やダイズ油などの植物油、シリコーン油、イソプリピルミリステートやグリセリルトリオクタノエートやジエチレングリコールモノプロピレンペンタエリスリトールエーテルやペンタエリスリチルテトラオクタノエートなどのエステル油、スクアラン、スクアレン、流動パラフィン、ポリブテンなどが挙げられるが、これらに限定されるものではない。油分は、１種を単独で用いてもよいし、複数種を組み合わせて用いてもよい。

３．その他の成分
本発明のエマルションは、補助界面活性剤、又は水溶性添加物、例えば多価アルコール、無機塩、水溶性ポリマー、その他の水溶性化合物など、をさらに含むことができる。

補助界面活性剤は、界面膜曲率を低減させて、安定な分散質形成の容易化を図ることができる点で有用である場合がある。本発明で使用することができる補助界面活性剤としては、これに限定されるものではないが、例えば、コレステロール、フィトステロール、高級アルコールなどを挙げることができる。

多価アルコールは、分散質の安定化を図ることができる点で有用である場合がある。本発明で使用することができる多価アルコールとしては、これに限定されるものではないが、ポリメチレングリコール、ポリエチレングリコールなどのポリアルキレングリコール、グリセリン、プロピレングリコール、１，３−プロパンジオール、２−ブテン−１，４−ジオール、ペンタン−１，５−ジオール、２，２−ジメチルプロパン−１，３−ジオール、３−メチルペンタン−１，５−ジオール、ペンタン−１，２−ジオール、２，２，４−トリメチルペンタン−１，３−ジオール、２−メチルプロパン−１，３−ジオール、ヘキシレングリコール、１，３−ブチレングリコール、ジプロピレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコールなどが挙げられる。多価アルコールは１種を単独で用いてもよいし、複数種を組み合わせて用いてもよい。

無機塩は、両親媒性分子の親水基の水和状態を変化させることによって、分散質の安定化を図ることができる点で有用である場合がある。本発明で使用することができる無機塩としては、これに限定されるものではないが、塩化ナトリウム、臭化ナトリウム、塩化カリウム、酢酸ナトリウム、臭化カリウム、塩化カルシウム、塩化マグネシウム、塩化亜鉛、塩化鉄、酢酸亜鉛などが挙げられる。無機塩は１種を単独で用いてもよいし、複数種を組み合わせて用いてもよい。

水溶性ポリマーは、その排除体積効果又は電気的斥力効果によって、分散質の安定化を図ることができる点で有用である場合がある。本発明で使用することができる水溶性ポリマーとしては、これに限定されるものではないが、ポリビニルアルコール、カルボキシビニルポリマー、ヒアルロン酸、コラーゲン、ポリリジン、キトサン、ポリペプチド、オキシエチレン−オキシプロピレン共重合体、アクリル酸・メタクリル酸アルキル共重合体、アクリル酸アルキル共重合体などが挙げられる。水溶性ポリマーは１種を単独で用いてもよいし、複数種を組み合わせて用いてもよい。

本発明のエマルションに使用することができるその他の水溶性化合物として、これに限定されるものではないが、例えば、尿素、乳酸、グリコール酸、水溶性アミノ酸、糖類などを挙げることができる。

本発明のエマルションは、上記成分の他に、化粧品や医薬品に又はその原料に通常用いられる水性又は油性の付加成分を含むことができる。そのような付加成分の例には、保湿剤や防腐剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、美容成分、ビタミン類、香料、保香剤、増粘剤、着色顔料、光輝性顔料、有機粉体、金属酸化物、タール色素などが含まれる。

以下、本発明のエマルションを構成する各成分の配合量の例示的な範囲を記載する。
−両親媒性分子の配合量は、本発明のエマルションの総重量あたり、０．００１〜２５重量％、好ましくは０．０１〜２０重量％である。
−水の配合量は、本発明のエマルションの総重量あたり、１０〜９９．９重量％、好ましくは３０〜９９．９重量％である。
−油分の配合量は、本発明のエマルションの総重量あたり、０．０００１〜５０重量％、好ましくは０．００１〜４０重量％、更に好ましくは０．００１〜３５重量％である。
−補助界面活性剤の配合量は、本発明のエマルションの総重量あたり、０〜２０重量％、好ましくは０．００１〜１０重量％である。
−多価アルコールの配合量は、本発明のエマルションの総重量あたり、０〜８０重量％、好ましくは０．１〜７０重量％である。
−無機塩の配合量は、本発明のエマルションの総重量あたり、０〜１５重量％、好ましくは０．００１〜１０重量％である。
−水溶性ポリマーの配合量は、本発明のエマルションの総重量あたり、０〜１０重量％、好ましくは０．００１〜５重量％である。

４．用途
本発明のエマルションは、分散質に化粧品や医薬品の有効成分をさらに配合することにより、外部環境応答型ナノカプセルとして、皮膚外用剤（例えば化粧品、皮膚外用の医薬部外品、医薬品）、医薬品を提供することができる。

本発明で使用することができる前記有効成分は、油溶性の化合物であれば特に制限されず、例えば、レチノイン酸、リポ酸、プレドニゾロン、グリチルレチン酸、インドメタシン、ナプロキセン、ドコサヘキサエン酸、エイコサペンタエン酸、タミバロテン、クロロゲン酸、レチノール、フィナステリド、アザチオプリン、クロルプロマジン、フェニトイン、ジアゼパム、塩酸ドネペジル、アスピリン、レボドパ、プロスタグランジン誘導体、プロピオン酸ベクロメタゾン、テオフィリン、塩酸リドカイン、ニコチン酸、ナテグリニド、コルヒチン、ビタミンＤ、フラボノイド、エストロゲン、アザチオプリン、メトトレキサート、フルオロウラシル、メルカプトプリン、パクリタキセル、塩酸ドキソルビシン、メシル酸イマチニブ、シロリムス、油溶性ペプチド、テストステロン、エストロゲン、トコフェロール、カロテノイド類、リノール酸、ペンタデカン酸、生薬エキス、テトラヘキシルデカン酸アスコルビル、エラグ酸、レチノールパルミテート、セラミドなどを使用することができる。

もちろん、本発明のエマルションが上記応用分野に限定されることはなく、塗料、インキ、洗剤、食料品、エネルギー等の工業製品にも適用できる。

５．エマルションの調製方法
以下、本発明のエマルションの調製方法について例示する。

本発明のエマルションは、ディスコンティニュアス・キュービック（Ｄｉｓｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ Ｃｕｂｉｃ）液晶を調製する第１の工程と、前記液晶を水又は水溶性添加物を含む水溶液で希釈して透明又は半透明な水溶液を調製する第２の工程とによって調製することができる。なお、ディスコンティニュアス・キュービック液晶とは、液晶構造ユニットにおける疎水性領域と親水性領域のうち、一方の領域は連続的な構造をとっているが、もう一方は不連続な構造となっているものをいう。

第１の工程は、両親媒性分子、水及び油分を混合して、ディスコンティニュアス・キュービック液晶を調製する工程である。その際、油分の量は、両親媒性分子に対して重量比で２倍以下であるように配合量を調整する。油分の配合量が前記割合を上回る場合、下記実施例で示すように、本発明のエマルションを形成することができないからである（例えば図３及び図４参照）。

任意の補助界面活性剤及び水溶性添加物（多価アルコール、無機塩、水溶性ポリマー、その他の水溶性化合物）は、ディスコンティニュアス・キュービック液晶を調製する第１の工程で両親媒性分子、水及び油分と共に配合すればよい。また、化粧品や医薬品の有効成分として油溶性化合物を配合する場合も、この時点で配合すればよい。

第１の工程において、ディスコンティニュアス・キュービック液晶は、上述した両親媒性分子、水及び油分、並びに他の任意の成分（補助界面活性剤及び水溶性添加物）を添加・混合することにより調製することができ、特別な方法を要しない。また、両親媒性分子や補助界面活性剤を添加する際、適宜加温等の処理を施してもよい。

ディスコンティニュアス・キュービック液晶を構成する各成分の量は、油分が両親媒性分子に対して重量比で２倍以下とすることを除いて、ディスコンティニュアス・キュービック液晶が形成できる限り特に制限されない。そのような各成分の量は、使用する両親媒性分子、油分等の種類に応じて、適宜適切な量を選択することができる。例えば、使用する両親媒性分子及び油分、並びに水を項目とする相平衡図を作成することにより、ディスコンティニュアス・キュービック液晶を形成する配合比を見出すことができる。

以下、ディスコンティニュアス・キュービック液晶を調製するために使用される例示的な各成分量を記載する。
−両親媒性分子の配合量は、ディスコンティニュアス・キュービック液晶の総重量あたり、１０〜６０重量％、好ましくは１５〜４５重量％である。
−水の配合量は、ディスコンティニュアス・キュービック液晶の総重量あたり、５〜９０重量％、好ましくは１０〜８０重量％である。
−油分の配合量は、ディスコンティニュアス・キュービック液晶の総重量あたり、１〜６０重量％、好ましくは５〜４５重量％である。
−補助界面活性剤の配合量は、ディスコンティニュアス・キュービック液晶の総重量あたり、０〜２０重量％、好ましくは０．１〜１０重量％である。
−多価アルコールの配合量は、ディスコンティニュアス・キュービック液晶の総重量あたり、０〜７５重量％、好ましくは５〜５０重量％である。
−無機塩の配合量は、ディスコンティニュアス・キュービック液晶の総重量あたり、０〜１５重量％、好ましくは０．１〜１０重量％である。
−水溶性ポリマーの配合量は、ディスコンティニュアス・キュービック液晶の総重量あたり、０〜１０重量％、好ましくは０．１〜５重量％である。

本発明において、上記のようにして調製した混合物がディスコンティニュアス・キュービック液晶を形成していることは、例えば偏光顕微鏡観察、小角Ｘ線散乱測定、粘度測定、及び色素染色法によって確認することができる。

続く第２の工程は、第１の工程で調製したディスコンティニュアス・キュービック液晶を水又は水溶性添加物を含む水溶液で希釈して透明又は半透明な水溶液（すなわち、エマルション）を調製する工程である。

添加する水又は水溶性添加物を含む水溶液の量は、ディスコンティニュアス・キュービック液晶を希釈して、透明又は半透明な水溶液が生じる量であれば特に制限されず、例えばディスコンティニュアス・キュービック液晶と等倍以上の量で選択すればよい。あるいは、添加する水又は水溶性添加物を含む水溶液の量は、例えばディスコンティニュアス・キュービック液晶に有効成分として配合させた油溶性化合物の量が、化粧品や医薬品などの製品に応じて適切な濃度まで希釈されるように選択すればよい。

なお、水溶性添加物を含む水溶液を用いてディスコンティニュアス・キュービック液晶を希釈する場合、該水溶液中の水溶性添加物の量は、第１の工程で調製するディスコンティニュアス・キュービック液晶中の水溶性添加物の有無又はその量に応じて変化する。すなわち、上記で例示した本発明のエマルションに配合される水溶性添加物の合計量の範囲内となるように設定すればよい。

第２の工程において、ディスコンティニュアス・キュービック液晶の希釈は、過剰な剪断力を与えないことが好ましい。過剰な剪断力を負荷すると、後述するように、エマルションの分散状態が崩壊してしまい、適切なエマルションを形成することができないからである。具体的には、撹拌速度で３０００ｒｐｍ未満の剪断力を使用して、透明なエマルションを調製することが好ましい。

以下、実施例を用いて本発明をより詳細に説明するが、本発明は本実施例に限定されるものではない。

（１）試薬
本試験で使用した試薬は以下の通りである。
ポリオキシエチレンオクチルドデシルエーテル ： 花王ケミカル社製エマルゲン２０２０Ｇ−ＨＡ （ＨＬＢ：１３．０）
グリセリン ： 花王ケミカル社製濃グリセリン
スクワラン ： 日光ケミカルズ社製精製オリーブスクワラン
エチルヘキサン酸セチル ： 日光ケミカルズ社製ＣＩＯ

（２）エマルションの調製
ポリオキシエチレンオクチルドデシルエーテル（３０ｇ）、スクワラン（１５ｇ）、グリセリン（３８ｇ）、精製水（１７ｇ）を秤量後、８０℃で加熱混合した溶液を室温まで冷却した。組成物の液晶構造は、目視観察、偏光顕微鏡法観察、小角Ｘ線散乱法及び色素染色法を組み合わせて利用することにより特定した。

上記に従って調製したディスコンティニュアス・キュービック液晶と精製水とを、重量比で５：９５（＝ディスコンティニュアス・キュービック液晶：精製水）で混合し、スターラーバーを用いた弱い撹拌力で溶解・分散し、透明な水溶液（調製例１）を得た。

調製例１のエマルション及び調製例１と同一組成の単純混合物の外観図を図１に示す。図１から明らかな通り、本発明の方法で調製されたエマルション（右図）は高い透明性を有している。

したがって、調製例１のエマルションは分散質の平均粒子径が極めて小さなものであることが示された。

（３）エマルションの安定性検証
高剪断力ホモミキサー（プライミクス社製、ロボミックスＭII−２．５）を用いて、調製例１のエマルションの安定性を評価した。安定性の指標として分光光度計（島津製作所社製、ＵＶｍｉｎｉ−１２４０、波長＝５５０ｎｍ）で計測される光透過率を用いた。各剪断力（撹拌速度）におけるエマルションの光透過率の経時変化を図２に示す。なお、光透過率は水の光透過率を１００％として算出している。

図２から分かるように、４０００ｒｐｍ以上の剪断力を負荷することにより、エマルションの光透過率が経時的に低下することが分かった。

さらに、超音波発生装置（シャープ社製、３５ｋＨｚ）を用いて、調製例１のエマルションに超音波を照射し、当該エマルションの安定性を評価した。照射エネルギー量と光透過率の関係を表１に示す。

表１から明らかなように、調製例１のエマルションは、照射エネルギーの増加とともに光透過率が低下することが分かった。

上記結果によれば、調製例１のエマルション中の分散質は、剪断力を負荷することにより崩壊し、内部の油分を漏出することが分かった。したがって、当該エマルションの分散質は、油分を包接するミセル様粒子である可能性が示唆された。

（４）エマルションの油分包接能
油分の含有量が異なるディスコンティニュアス・キュービック液晶を調製し、グリセリン水溶液（グリセリン重量分率＝０．６９）で希釈した時のエマルションの粒子径と透明度を評価した。具体的には、下記表２の成分及び組成（重量分率）においてディスコンティニュアス・キュービック液晶を調製し、重量比でディスコンティニュアス・キュービック液晶：グリセリン水溶液＝５：９５のエマルションを作製した。

エチルヘキサン酸セチルの重量分率（Ｘｏ）に対して粒子径をプロットしたものを図３に示す。図３から分かるように、Ｘｏ＝０．５以上で粒子サイズは極端に大きくなる。

また、エチルヘキサン酸セチルの重量分率（Ｘｏ）に対して光透過率をプロットしたものを図４に示す。図４から分かるように、Ｘｏ＝０．５以上で光透過率は急激に低下する。

これらの結果から、当該エマルション中の分散質は、界面活性剤に対して約２倍まで油分を安定に包接できることが分かった。

（５）エマルションの構造特性の検証
動的光散乱（ＤＬＳ、大塚電子社製、ＥＬＳ−７１０ＴＹ）、透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ、日本電子社製）を用いて、調製例１のディスコンティニュアス・キュービック液晶を調製し、グリセリン水溶液（グリセリン重量分率＝０．６９）で希釈した時のエマルションの構造を評価した。ディスコンティニュアス・キュービック液晶の各重量％に対する平均粒子径を表３に示す。

表３から分かるように、ディスコンティニュアス・キュービック液晶の濃度に依存せず、１５〜４０ｎｍの球状粒子であった。

本発明によれば、簡便かつ安価に製造可能で、油分濃度が高くかつ安定性に優れたナノエマルションが提供される。

本発明のエマルションは、長期の乳化安定特性を有し、また高剪断力を負荷した場合に、内包された油分が漏出する特性を有する。したがって、本発明に係るエマルションは、前記特性を応用した外部環境応答型ナノカプセルとして、化粧品及び医薬品製剤に応用できることが期待される。

また、本発明のエマルションは、塗料、インキ、洗剤、食料品、エネルギー等の工業製品にも適用できる。

Claims (10)

1. 両親媒性分子、水及び油分を含むエマルションであって、
   該エマルションは、両親媒性分子の可溶化限界量を超える分散質が分散媒に分散しているものであり、かつ、対水溶媒比で７０％以上の光透過率を示し、
   該分散質の平均粒子径は５〜１００ｎｍの範囲である
   ことを特徴とする、前記エマルション。
2. 油分の配合量は、両親媒性分子の配合量に対して、重量比で２．０倍以下である、請求項１記載のエマルション。
3. 両親媒性分子は、非イオン界面活性剤である、請求項１記載のエマルション。
4. 水溶性添加物をさらに含んでいる、請求項１記載のエマルション。
5. 水溶性添加物は、多価アルコール、無機塩及び水溶性高分子よりなる群から選択される１種以上である、請求項４記載のエマルション。
6. 請求項１〜５のいずれか記載のエマルションを含む皮膚外用剤。
7. 皮膚外用剤は化粧品、又は皮膚外用の医薬部外品若しくは医薬品である、請求項６記載の皮膚外用剤。
8. 請求項１〜７のいずれか記載のエマルションを含む医薬品。
9. エマルションの調製方法であって、
   両親媒性分子、水及び油分を含むディスコンティニュアス・キュービック（Ｄｉｓｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ Ｃｕｂｉｃ）液晶を調製する第１の工程と、
   前記液晶を水又は水溶性添加物を含む水溶液で添加希釈して透明又は半透明な水溶液を調製する第２の工程とを含んでおり、
   油分の配合量は両親媒性分子に対して重量比で２倍以下である、
   ことを特徴とする、前記方法。
10. 第２の工程は、撹拌速度で３０００ｒｐｍ未満の剪断力下で実施する、請求項９記載の方法。

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