WO2015022936A1 - 界面活性剤組成物 - Google Patents

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cationic surfactant
surfactant
surfactin
surfactant composition
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恵広 柳澤
将司 泉田
敏彰 平
井村　知弘
北本　大
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株式会社カネカ
独立行政法人産業技術総合研究所
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Definitions

  • the present invention relates to a surfactant composition
  • a surfactant composition comprising micelles or vesicles formed from an anionic surfactant and a cationic surfactant, and a cosmetic for hair containing the surfactant composition.
  • cationic surfactants such as quaternary ammonium salts and tertiary ammonium salts have an effect of adsorbing and protecting hair on damaged parts.
  • cationic surfactants have a problem of high skin irritation.
  • Patent Document 1 a specific quaternary ammonium salt is used as a cationic surfactant to solve the problem.
  • the vesicle containing the cationic surfactant which has two long-chain alkyl groups, and ceramide is utilized for the cosmetics for hair.
  • a technique for forming a vesicle on a pseudo double-chain surfactant using a combination of an anionic surfactant and a cationic surfactant has been known before these prior arts.
  • Patent Document 1 also describes a problem that a cationic surfactant and an anionic surfactant are firmly bonded to form an insoluble salt.
  • hydrophilic groups of conventional cationic surfactants and anionic surfactants that is, surfactants with a small hydrophilic group part
  • anionic surfactants that is, surfactants with a small hydrophilic group part
  • the cation and anion of these hydrophilic parts interact electrostatically. There still remains the problem of binding more tightly to form insoluble salts. Further, it is necessary to suppress harm such as skin irritation caused by a general surfactant.
  • the present invention provides a surfactant composition containing a safer and very stable micelle or vesicle that hardly forms an insoluble salt, and a hair cosmetic containing the surfactant composition.
  • a surfactant composition containing a safer and very stable micelle or vesicle that hardly forms an insoluble salt, and a hair cosmetic containing the surfactant composition.
  • the inventors of the present invention have made extensive studies to solve the above problems. As a result, the present inventors have found that very stable micelles or vesicles are formed when surfactin, which is a natural surfactant, and a specific cationic surfactant are used in combination, thereby completing the present invention.
  • X represents an amino acid residue selected from leucine, isoleucine and valine;
  • R 1 represents a C 9-18 alkyl group] C 8-20 alkyl group two or having cationic surfactant or C 8-20 surfactant composition characterized by containing the micelles or vesicles containing a cationic surfactant having one alkyl group.
  • R 2 and R 3 independently represent a C 8-20 alkyl group; R 4 and R 5 independently represent a C 1-4 alkyl group; R 4 and R 5 may combine with each other to form a ring]
  • R 6 represents a C 8-20 alkyl group; R 7 to R 9 independently represent a C 1-4 alkyl group; R 10 represents a C 8-20 alkyl group; Two of R 7 to R 9 may be bonded to each other to form a ring]
  • a cationic surfactant having two C 8-20 alkyl groups is used, a pseudo three-chain complex is formed with Surfactin (I) having one long chain alkyl group.
  • Surfactin (I) having one long chain alkyl group.
  • the body is unprecedented and may exhibit behavior and physical properties different from those of the conventional pseudo double-stranded complex. In this case, a very stable vesicle is easily formed.
  • C 8-20 alkyl group two or molar ratio surfactin cationic surfactant (I) having one cationic surfactant or C 8-20 alkyl group having 0.1 or more, 10 or less
  • the surfactant composition according to any one of the above [1] to [4]. If the molar ratio is within the range, micelles or vesicles can be formed more reliably. Also, usually, in the combined system of an anionic surfactant and a cationic surfactant, there is a problem that when the number of moles of both is the same or almost equal, an insoluble salt is formed and precipitation is likely to occur.
  • [6] further comprises an aqueous solvent, surfactin (I) and C 8-20 micelles or vesicles containing cationic surfactant having a single cationic surfactant or C 8-20 alkyl group having two alkyl groups
  • the surfactant composition according to any one of [1] to [5], wherein is dispersed in the aqueous solvent. Such a composition is very stable as it does not easily precipitate, and is excellent as a product.
  • a hair cosmetic comprising the surfactant composition according to any one of [1] to [6] above.
  • Surfactin (I) which is one component of the surfactant composition according to the present invention, has a bulky cyclic peptide portion, so that an insoluble salt is formed by gently electrostatic interaction with the cationic surfactant. This makes it difficult to form micelles or vesicles having a regular structure, and the alkyl chain easily takes an appropriate packing structure. Therefore, it can be said that the micelle or vesicle contained in the surfactant composition according to the present invention is extremely stable, and the stability of the product containing the surfactant composition according to the present invention is very high.
  • the surfactant composition according to the present invention since Surfactin (I), which is one component of the surfactant composition according to the present invention, has low skin irritation and is safe, the surfactant composition according to the present invention also has lower skin irritation and is safe It can be said that there is. Therefore, for example, the cationic surfactant which is one of the components of the surfactant composition according to the present invention has excellent antibacterial activity in addition to the hair protecting action as described above.
  • the agent composition is useful as a safe cosmetic for hair with lower skin irritation.
  • surfactant composition according to the present invention can be used not only for hair cosmetics, bactericidal disinfectants, bactericidal cleaning agents, etc., but also for drug delivery systems, and is very useful in industry.
  • FIG. 1 is a differential interference microscope image and a polarization microscope image of a vesicle formed by a surfactin / dimethyldidecylammonium chloride composition.
  • FIG. 2 is the particle size distribution of micelles formed by the surfactin / decyltrimethylammonium chloride composition.
  • the surfactant composition according to the present invention is characterized by containing micelles or vesicles containing Surfactin (I) and a specific cationic surfactant.
  • the surfactant composition according to the present invention essentially contains surfactin represented by the following formula (I).
  • Surfactin (I) is a peptide compound, so it has a small load on the natural environment and is safe for the human body.
  • X represents an amino acid residue selected from leucine, isoleucine and valine; R 1 represents a C 9-18 alkyl group]
  • the amino acid residue as X may be L-form or D-form, but L-form is preferred.
  • C 9-18 alkyl group refers to a linear or branched monovalent saturated hydrocarbon group having 9 to 18 carbon atoms.
  • One or two or more of the above surfactins (I) may be used.
  • it may contain a plurality of surfactins (I) in which the C 9-18 alkyl group of R 1 is different.
  • Surfactin (I) can be cultivated according to a known method, for example, a strain belonging to Bacillus subtilis and separated from the culture solution. It can also be used. Moreover, what is obtained by a chemical synthesis method can be used similarly.
  • the cationic surfactant that is an essential component of the surfactant composition according to the present invention has two or one C 8-20 alkyl group.
  • the “C 8-20 alkyl group” refers to a linear or branched monovalent saturated hydrocarbon group having 8 to 20 carbon atoms.
  • n-octyl, isooctyl, 2-ethylhexyl, n-nonadecyl, isononadecyl, n-icosyl, isoicosyl and the like can be mentioned.
  • the C 8-20 alkyl group constitutes the hydrophobic part of the cationic surfactant.
  • a cationic surfactant having two such groups is used in combination with Surfactin (I)
  • the cationic group of the cationic surfactant and the anionic group of Surfactin (I) are bound by electrostatic attraction, resulting in a simulation. It has a three-chain structure.
  • Such a quasi-three-chain structure is considered to have a tighter packing than a normal quasi-double-chain structure and form a strong and stable vesicle.
  • Such vesicles cover the hair surface more densely with the pseudo three-chain structure, and as a result, the entanglement by electrostatic attraction between the hairs may be significantly suppressed.
  • the vesicle can contain a water-soluble active ingredient in the aqueous solvent dispersion.
  • a cationic surfactant having one C 8-20 alkyl group and Surfactin (I) are used in combination, a pseudo double-stranded structure is formed and micelles are formed.
  • the normal quasi-double-stranded dispersion is cloudy, but the reason is not clear in the case of the present invention, but very fine micelles are formed and are visually transparent.
  • Such micelles can contain a hydrophobic active ingredient and the like in an aqueous solvent dispersion and are very useful as a pharmaceutical ingredient because they are transparent.
  • Examples of the cationic surfactant having two C 8-20 alkyl groups include those represented by the following formula (II).
  • R 2 and R 3 independently represent a C 8-20 alkyl group; R 4 and R 5 independently represent a C 1-4 alkyl group; R 4 and R 5 may combine with each other to form a ring]
  • Examples of the cationic surfactant having one C 8-20 alkyl group include those represented by the following formula (III) or (IV).
  • R 6 represents a C 8-20 alkyl group
  • R 7 to R 9 independently represent a C 1-4 alkyl group
  • R 10 represents a C 8-20 alkyl group
  • Two of R 7 to R 9 may be bonded to each other to form a ring
  • the “C 1-4 alkyl group” refers to a linear or branched monovalent saturated hydrocarbon group having 1 to 4 carbon atoms. Examples thereof include methyl, ethyl, n-propyl, isopropyl, n-butyl, isobutyl, sec-butyl and t-butyl.
  • examples of the ring include a piperidine ring and a pyrrolidine ring.
  • quaternary ammonium disinfectants other than the cationic surfactants exemplified above, such as benzalkonium chloride and benzethonium chloride, can also be used.
  • One or two or more of the above cationic surfactants may be used. It may be used in combination a cationic surfactant having one cationic surfactant and C 8-20 alkyl group having two to C 8-20 alkyl group. That is, the “cationic surfactant having two C 8-20 alkyl groups or the cationic surfactant having one C 8-20 alkyl group” in the present invention is a cationic interface having two C 8-20 alkyl groups. It means one or more cationic surfactants selected from an active agent and a cationic surfactant having one C 8-20 alkyl group.
  • C 8-20 alkyl group a cationic surfactant surfactin of having one two having cationic surfactant or C 8-20 alkyl group (I) the molar ratio of 0.1 or more with respect to 10 or less be able to.
  • the molar ratio is more preferably 0.2 or more, further preferably 0.5 or more, more preferably 8 or less, further preferably 5 or less, and particularly preferably 2 or less.
  • the amounts of Surfactin (I) and the cationic surfactant used are preferably equimolar or substantially equimolar to each other.
  • the amount of the cationic surfactant is excessive with respect to surfactin (I), for example, skin irritation may occur when applied to the human body.
  • the amount of Surfactin (I) is excessive with respect to the cationic surfactant, for example, when applied to hair, there is a possibility that the protective action is not sufficiently exhibited.
  • both are equimolar or substantially equimolar, micelles or vesicles are formed satisfactorily, and the effect of the cationic surfactant can be sufficiently exerted while suppressing skin irritation as described above.
  • the molar ratio of the cationic surfactant to surfactin (I) is particularly preferably 0.8 or more and 1.2 or less.
  • the above surfactin (I) and the cationic surfactant are combined in an aqueous solvent by electrostatic attraction to form micelles or vesicles.
  • aqueous solvent examples include water or a mixed solvent of water-miscible organic solvent and water.
  • water-miscible organic solvents that can be used here include alcohol solvents such as methanol, ethanol, and isopropanol; ether solvents such as tetrahydrofuran; amide solvents such as dimethylformamide and dimethylacetamide; sulfoxide solvents such as dimethyl sulfoxide. And so on.
  • the ratio of the water-miscible organic solvent to the aqueous mixed solvent is preferably 50% by mass or less.
  • the lower limit of the ratio is not particularly limited, but may be, for example, 0.5% by mass or more, preferably 1% by mass or more, and more preferably 2% by mass or more.
  • micelles or vesicles may be promoted by adding higher alcohols having 6 to 20 carbon atoms.
  • the surfactant composition according to the present invention can be easily prepared by simply mixing the surfactin (I) and the cationic surfactant in an aqueous solvent.
  • the cationic surfactant may be mixed in an aqueous solvent solution of Surfactin (I).
  • a salt thereof can be used.
  • a salt of Surfactin (I) in which at least one of two carboxy groups is electrostatically bonded to an alkali metal ion or an ammonium ion can be used.
  • the salt has excellent solubility in an aqueous solvent and is highly convenient.
  • the alkali metal ion that can be used for the salt of Surfactin (I) is not particularly limited, and examples thereof include lithium ions, sodium ions, and potassium ions. When two or more alkali metal ions are used, they may be the same as or different from each other.
  • substituents for ammonium ions include C 1-4 alkyl groups such as methyl, ethyl, n-propyl, isopropyl, n-butyl, and t-butyl; C 7-14 aralkyl such as benzyl, methylbenzyl, and phenylethyl. Groups; organic groups such as C 6-12 aryl groups such as phenyl, toluyl and xylyl.
  • ammonium ions include tetramethylammonium ions, tetraethylammonium ions, pyridinium ions, and the like.
  • the two counter cations may be the same or different from each other.
  • One of the carboxy groups may be in the state of —COOH or —COO 2 — .
  • the cationic surfactant one in a salt state can be used.
  • the counter anion include halide ions such as chloride ion, bromide ion and iodide ion; inorganic acid ions such as nitrate ion, phosphate ion, sulfate ion and hydrogen sulfate ion; acetate ion and trifluoroacetate ion.
  • organic acid ions such as methanesulfonate ion, toluenesulfonate ion, and trifluoromethanesulfonate ion.
  • the concentration of the aqueous solvent solution of the surfactin (I) salt may be adjusted as appropriate, and may be, for example, about 1 mM or more, about 50 mM or less, or about 0.1 mass% or more and about 5 mass% or less.
  • an appropriate amount of the cationic surfactant may be added to the aqueous solvent solution of the surfactin (I) salt and mixed.
  • the conditions at that time may be appropriately adjusted.
  • the temperature may be room temperature, and specifically, the temperature may be about 10 ° C. or higher and 50 ° C. or lower.
  • micelles and vesicles are easily formed without applying an external force such as ultrasonic waves, so that only gentle stirring is required.
  • the stirring time can be about 10 minutes or more and 5 hours or less.
  • micelles and vesicles are generally prepared by applying an external force such as ultrasonic waves, but in that case, it is not possible to prepare micelles or vesicles with uniform particle sizes and excellent dispersion stability with good reproducibility. very difficult.
  • vesicles and micelles according to the present invention can be prepared by gentle agitation without applying external force, so that they are thermodynamically stable, have a narrow particle size distribution, and are excellent in dispersion stability. Can be prepared with good reproducibility.
  • the surfactant composition according to the present invention can be applied to various preparations such as hair cosmetics such as rinses, treatments, hair packs, hair creams and hair lotions, sterilizing disinfectants and sterilizing detergents.
  • hair cosmetics such as rinses, treatments, hair packs, hair creams and hair lotions, sterilizing disinfectants and sterilizing detergents.
  • the micelle or vesicle dispersion obtained above may be diluted or concentrated.
  • polyhydric alcohols such as ethylene glycol, propylene glycol, glycerin and sorbitol; thickening polysaccharides such as guar gum and xanthan gum; celluloses such as hydroxypropylcellulose and carboxymethylcellulose; acrylic acid Carboxyvinyl polymers such as polymers and acrylic acid copolymers; silicone compounds; nonionic surfactants; colorants; pH adjusters; plant extracts; preservatives; chelating agents; Fragrance
  • polyhydric alcohols such as ethylene glycol, propylene glycol, glycerin and sorbitol
  • thickening polysaccharides such as guar gum and xanthan gum
  • celluloses such as hydroxypropylcellulose and carboxymethylcellulose
  • Example 1 Preparation of pseudo three-chain surfactant vesicle Surfactin sodium having a long-chain alkyl group having 9 to 18 carbon atoms (hereinafter referred to as “SFNa”) was dissolved in ultrapure water, and 19 mM (about 2 mass). %) Solution (5 mL). An equimolar amount of a cationic surfactant having two long-chain alkyl groups was added to the solution, and after gently stirring at room temperature for about 1 hour without applying external force such as ultrasonic waves, the properties of the reaction solution were observed. .
  • Test Example 1 Stability test The dispersion of the pseudo three-chain surfactant vesicle obtained in Example 1 was suspended in white. Although this was allowed to stand at room temperature for 4 months, no formation of precipitation or the like was confirmed in any of the dispersions, and it was revealed that a highly stable molecular assembly was formed.
  • Test Example 2 Morphological Observation
  • SFNa was dissolved in ultrapure water to prepare a 4.8 mM (about 0.5% mass) solution (5 mL).
  • An equimolar amount of dimethyldidecylammonium chloride was added to the solution, and a white suspension was prepared by gently stirring at room temperature for about 1 hour.
  • the solution was developed on a preparation and observed with a polarizing microscope (product name “ECLIPSE E600” manufactured by NIKON) equipped with a CCD camera (product name “DS-5M” manufactured by NIKON). Moreover, differential interference observation was also performed using the same microscope. The result of differential interference microscope observation is shown in FIG. 1 (1), and the result of polarization microscope observation is shown in FIG. 1 (2).
  • a polarizing microscope product name “ECLIPSE E600” manufactured by NIKON
  • CCD camera product name “DS-5M” manufactured by NIKON
  • Example 2 Preparation of pseudo-double-chain surfactant micelle Example 1 above except that a cationic surfactant having one long-chain alkyl group is used instead of a cationic surfactant having two long-chain alkyl groups. Similarly, an SFNa / cationic surfactant composition was obtained. In addition, as the cationic surfactant having one long-chain alkyl group, dodecyltrimethylammonium chloride, decyltrimethylammonium chloride, and octyltrimethylammonium chloride were used. The observation results of the properties are shown in Table 2.
  • Test Example 3 Stability test The dispersion of pseudo double-chain surfactant micelle obtained in Example 2 was colorless and transparent. This was allowed to stand at room temperature for 3 months, but formation of precipitation or the like was not confirmed in any of the dispersions, and it was revealed that a highly stable molecular assembly was formed.
  • Test Example 4 Confirmation of micelle formation SFNa was dissolved in ultrapure water in the same manner as in Example 1 to prepare a 19 mM (about 2% by mass) solution (5 mL). An equimolar amount of decyltrimethylammonium chloride was added to the solution, and the mixture was gently stirred at room temperature for about 1 hour.

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Abstract

　本発明は、不溶性の塩を形成し難く、より安全で非常に安定なミセルまたはベシクルを含む界面活性剤組成物と、当該界面活性剤組成物を含有する毛髪用化粧料を提供することを目的とする。本発明に係る界面活性剤組成物は、サーファクチンと特定のカチオン界面活性剤とを含むミセルまたはベシクルを含有することを特徴とする。

Description

界面活性剤組成物
　本発明は、アニオン界面活性剤とカチオン界面活性剤から形成されるミセルまたはベシクルを含む界面活性剤組成物と、当該界面活性剤組成物を含有する毛髪用化粧料に関するものである。
　四級アンモニウム塩や三級アンモニウム塩などのカチオン界面活性剤は、毛髪の損傷部に吸着して保護する効果を有することが知られている。その一方で、カチオン界面活性剤には皮膚刺激性が高いという問題がある。
　それに対してアニオン界面活性剤とカチオン界面活性剤とを併用する場合には、カチオン界面活性剤を単独で使用する場合に比べて皮膚刺激性が少ない。よって、皮膚刺激を抑制しつつ毛髪の損傷部を保護できる可能性がある。
　しかし、特にアニオン界面活性剤とカチオン界面活性剤を等モルまたは略等モルで併用する場合、両者が静電引力により強く結合し不溶性の塩を形成して沈殿するという問題がある。
　そこで、特許文献１と非特許文献１の発明では、特定の四級アンモニウム塩をカチオン界面活性剤として用い、解決を図っている。また、特許文献２の発明では、長鎖アルキル基を二つ有するカチオン界面活性剤とセラミドを含むベシクルを毛髪用化粧料に利用している。なお、アニオン界面活性剤とカチオン界面活性剤の組合せを用いて擬似二鎖型の界面活性剤にベシクルを形成させる技術は、これら先行技術以前から公知であった。
特開２０１１－１３１１３７号公報 特開２００７－１９１４１０号公報
ERIC W．KALER et al．，SCIENCE，Vol．245，pp．1371-1374（1989）
　上述したように、ベシクルを含む界面活性剤組成物を毛髪用化粧料に利用することは知られている。特許文献１には、カチオン界面活性剤とアニオン界面活性剤が強固に結合して不溶性の塩を形成するとの問題も記載されている。
　しかし、従来のカチオン界面活性剤とアニオン界面活性剤の親水性基、即ち親水性基部分が小さい界面活性剤同士を組合わせる場合には、これら親水性部分のカチオンとアニオンが静電的相互作用により強固に結合して不溶性塩を形成するという問題は依然として存在する。また、一般的な界面活性剤による皮膚刺激性などの害も抑制する必要がある。
　かかる状況下、本発明は、不溶性の塩を形成し難く、より安全で非常に安定なミセルまたはベシクルを含む界面活性剤組成物と、当該界面活性剤組成物を含有する毛髪化粧料を提供することを目的とする。
　本発明者らは、上記課題を解決するために鋭意研究を重ねた。その結果、天然の界面活性剤であるサーファクチンと特定のカチオン界面活性剤を併用すれば非常に安定なミセルまたはベシクルが形成されることを見出して、本発明を完成させるに至った。
　以下、本発明を示す。
　［１］　下記式（Ｉ）で表されるサーファクチンと
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000004
 ［式中、
　Ｘは、ロイシン、イソロイシンおよびバリンから選択されるアミノ酸残基を示し；
　Ｒ1はＣ9-18アルキル基を示す］
　Ｃ8-20アルキル基を二つ有するカチオン界面活性剤またはＣ8-20アルキル基を一つ有するカチオン界面活性剤とを含むミセルまたはベシクルを含有することを特徴とする界面活性剤組成物。
　［２］　Ｃ8-20アルキル基を二つ有するカチオン界面活性剤が、下記式（ＩＩ）で表されるものである上記［１］に記載の界面活性剤組成物。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000005
 ［式中、
　Ｒ2とＲ3は、独立して、Ｃ8-20アルキル基を示し；
　Ｒ4とＲ5は、独立して、Ｃ1-4アルキル基を示し；
　Ｒ4とＲ5は、互いに結合して環を形成してもよいものとする］
　［３］　Ｃ8-20アルキル基を一つ有するカチオン界面活性剤が、下記式（ＩＩＩ）または（ＩＶ）で表されるものである上記［１］または［２］に記載の界面活性剤組成物。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000006
 ［式中、
　Ｒ6はＣ8-20アルキル基を示し；
　Ｒ7～Ｒ9は、独立して、Ｃ1-4アルキル基を示し；
　Ｒ10はＣ8-20アルキル基を示し；
　Ｒ7～Ｒ9のうち二つは、互いに結合して環を形成してもよいものとする］
　［４］　サーファクチン（Ｉ）とＣ8-20アルキル基を二つ有するカチオン界面活性剤とを含むベシクルを含有する上記［１］に記載の界面活性剤組成物。Ｃ8-20アルキル基を二つ有するカチオン界面活性剤を用いれば、長鎖アルキル基を一つ有するサーファクチン（Ｉ）との間で擬似三鎖型の複合体が形成されるが、かかる複合体はこれまでになく、従来の擬似二鎖型複合体とは異なる挙動や物性が示される可能性がある。また、この場合には、非常に安定なベシクルが形成され易い。
　［５］　Ｃ8-20アルキル基を二つ有するカチオン界面活性剤またはＣ8-20アルキル基を一つ有するカチオン界面活性剤のサーファクチン（Ｉ）に対するモル比が０．１以上、１０以下である上記［１］～［４］のいずれかに記載の界面活性剤組成物。当該モル比が当該範囲内であれば、ミセルまたはベシクルをより確実に形成させることができる。また、通常、アニオン界面活性剤とカチオン界面活性剤との併用系では、両者のモル数が等しいかほぼ等しいと、不溶性の塩が形成されて沈殿が生じ易いという問題がある。しかし本発明に係る組合せの場合、両界面活性剤を等モルまたは略等モル用いても、サーファクチン（Ｉ）の独特な嵩高い環状ペプチド構造により非常に安定なミセルかベシクルが形成され、そのような不溶性塩はほとんど生じない。また、上記モル比が上記範囲内であれば、カチオン界面活性剤の皮膚刺激性を抑制できる一方で、毛髪損傷部の保護作用が十分に発揮されると考えられる。
　［６］　さらに水系溶媒を含有し、サーファクチン（Ｉ）およびＣ8-20アルキル基を二つ有するカチオン界面活性剤またはＣ8-20アルキル基を一つ有するカチオン界面活性剤を含むミセルまたはベシクルが当該水系溶媒に分散している上記［１］～［５］のいずれかに記載の界面活性剤組成物。かかる組成物は、沈殿が生じ難く極めて安定的であり、製品として非常に優れている。
　［７］　上記［１］～［６］のいずれかに記載の界面活性剤組成物を含有することを特徴とする毛髪用化粧料。
　本発明に係る界面活性剤組成物の一成分であるサーファクチン（Ｉ）は嵩高い環状ペプチド部分を有するため、カチオン界面活性剤とは緩やかに静電的相互作用することで不溶性の塩が形成され難くなって規則的な構造を有するミセルやベシクルを形成し易くなり、且つその中でアルキル鎖が適切なパッキング構造をとり易くなる。よって、本発明に係る界面活性剤組成物に含まれるミセルまたはベシクルは極めて安定であり、本発明に係る界面活性剤組成物を含む製品の安定性は非常に高いといえる。また、本発明に係る界面活性剤組成物の一成分であるサーファクチン（Ｉ）は皮膚刺激性が低く安全であるため、本発明に係る界面活性剤組成物も皮膚刺激性がより低く安全であるといえる。よって、例えば、本発明に係る界面活性剤組成物の成分の一つであるカチオン界面活性剤は、上述したように毛髪の保護作用の他、優れた抗菌力も有するので、本発明に係る界面活性剤組成物は、皮膚刺激性がより低く安全な毛髪用化粧料などとして有用である。
　また、安定的なミセルやベシクルの内部には、それぞれ疎水性または親水性の有効成分などを包含することが可能である。よって、本発明に係る界面活性剤組成物は、毛髪化粧料、殺菌消毒剤や殺菌洗浄剤などのみならず、ドラッグデリバリーシステムに利用できる可能性もあり、産業上非常に有用である。
図１は、サーファクチン／塩化ジメチルジデシルアンモニウム組成物が形成するベシクルの微分干渉顕微鏡像と偏光顕微鏡像である。 図２は、サーファクチン／塩化デシルトリメチルアンモニウム組成物が形成するミセルの粒子径分布である。
　本発明に係る界面活性剤組成物は、サーファクチン（Ｉ）と特定のカチオン界面活性剤とを含むミセルまたはベシクルを含有することを特徴とする。
　本発明に係る界面活性剤組成物は、下記式（Ｉ）で表されるサーファクチンを必須的に含む。サーファクチン（Ｉ）は、ペプチド化合物であることから自然環境に与える負荷も小さく、人体に対しても安全である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000007
 ［式中、
　Ｘは、ロイシン、イソロイシンおよびバリンから選択されるアミノ酸残基を示し；
　Ｒ1はＣ9-18アルキル基を示す］
　Ｘとしてのアミノ酸残基は、Ｌ体でもＤ体でもよいが、Ｌ体が好ましい。
　「Ｃ9-18アルキル基」は、炭素数が９以上、１８以下の直鎖状または分枝鎖状の一価飽和炭化水素基をいう。例えば、ｎ－ノニル、６－メチルオクチル、７－メチルオクチル、ｎ－デシル、８－メチルノニル、ｎ－ウンデシル、９－メチルデシル、ｎ－ドデシル、１０－メチルウンデシル、ｎ－トリデシル、１１－メチルドデシル、ｎ－テトラデシル、ｎ－ペンタデシル、ｎ－ヘキサデシル、ｎ－ヘプタデシル、ｎ－オクタデシルなどが挙げられる。
　上記サーファクチン（Ｉ）は１種、または２種以上使用してもよい。例えば、Ｒ1のＣ9-18アルキル基が異なる複数のサーファクチン（Ｉ）を含むものであってもよい。
　サーファクチン（Ｉ）は、公知方法に従って、微生物、例えばバチルス・ズブチリスに属する菌株を培養し、その培養液から分離することができ、精製品であっても、未精製品、例えば培養液のまま使用することもできる。また、化学合成法によって得られるものでも同様に使用できる。
　本発明に係る界面活性剤組成物の必須成分であるカチオン界面活性剤は、Ｃ8-20アルキル基を二つまたは一つ有するものである。
　「Ｃ8-20アルキル基」は、炭素数が８以上、２０以下の直鎖状または分枝鎖状の一価飽和炭化水素基をいう。例えば、上記Ｃ9-18アルキル基に加え、ｎ－オクチル、イソオクチル、２－エチルヘキシル、ｎ－ノナデシル、イソノナデシル、ｎ－イコシル、イソイコシルなどが挙げられる。
　Ｃ8-20アルキル基は、カチオン界面活性剤のうち疎水性部分を構成する。当該基を二つ有するカチオン界面活性剤をサーファクチン（Ｉ）と併用する場合には、カチオン界面活性剤のカチオン性基とサーファクチン（Ｉ）のアニオン性基が静電引力により結合し、擬似三鎖型の構造となる。かかる擬似三鎖型構造により、通常の擬似二鎖型構造に比べてパッキングが密になり、強固で安定なベシクルが形成されると考えられる。かかるベシクルは、その擬似三鎖型構造により毛髪表面をより密に被覆し、その結果、毛髪同士の静電引力による絡み合いが顕著に抑制される可能性がある。また、当該ベシクルは、水系溶媒分散液中、その内部に水溶性の有効成分などを包含することができ得る。
　一方、Ｃ8-20アルキル基を一つ有するカチオン界面活性剤とサーファクチン（Ｉ）とを併用する場合には、擬似二鎖型の構造となり、ミセルが形成される。通常の擬似二鎖型の分散液は濁っているが、本発明の場合にはその理由は明らかではないが、おそらく非常に微細なミセルが形成され、目視上では透明となる。かかるミセルは、水系溶媒分散液中、その内部に疎水性の有効成分などを包含することができ得、また、透明であることから製剤成分として非常に有用である。
　Ｃ8-20アルキル基を二つ有するカチオン界面活性剤としては、下記式（ＩＩ）で表されるものを挙げることができる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000008
 ［式中、
　Ｒ2とＲ3は、独立して、Ｃ8-20アルキル基を示し；
　Ｒ4とＲ5は、独立して、Ｃ1-4アルキル基を示し；
　Ｒ4とＲ5は、互いに結合して環を形成してもよいものとする］
　Ｃ8-20アルキル基を一つ有するカチオン界面活性剤として、下記式（ＩＩＩ）または（ＩＶ）で表されるものを挙げることができる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000009
 ［式中、
　Ｒ6はＣ8-20アルキル基を示し；
　Ｒ7～Ｒ9は、独立して、Ｃ1-4アルキル基を示し；
　Ｒ10はＣ8-20アルキル基を示し；
　Ｒ7～Ｒ9のうち二つは、互いに結合して環を形成してもよいものとする］
　「Ｃ1-4アルキル基」は、炭素数が１以上、４以下の直鎖状または分枝鎖状の一価飽和
炭化水素基をいう。例えば、メチル、エチル、ｎ－プロピル、イソプロピル、ｎ－ブチル、イソブチル、ｓｅｃ－ブチル、ｔ－ブチルが挙げられる。
　Ｒ4とＲ5またはＲ7～Ｒ9のうち二つが互いに結合して環を形成する場合、当該環としては、ピペリジン環やピロリジン環を挙げることができる。
　カチオン界面活性剤としては、その他、塩化ベンザルコニウムや塩化ベンゼトニウムなど、上記に例示したカチオン界面活性剤以外の第四級アンモニウム殺菌消毒剤を用いることもできる。
　上記カチオン界面活性剤は１種、または２種以上使用してもよい。また、Ｃ8-20アルキル基を二つ有するカチオン界面活性剤とＣ8-20アルキル基を一つ有するカチオン界面活性剤を併用してもよい。即ち、本発明における「Ｃ8-20アルキル基を二つ有するカチオン界面活性剤またはＣ8-20アルキル基を一つ有するカチオン界面活性剤」は、Ｃ8-20アルキル基を二つ有するカチオン界面活性剤およびＣ8-20アルキル基を一つ有するカチオン界面活性剤から選択される１以上のカチオン界面活性剤を意味する。
　サーファクチン（Ｉ）と上記カチオン界面活性剤の使用量は、ミセルまたはベシクルが形成される範囲で適宜調整すればよい。例えば、Ｃ8-20アルキル基を二つ有するカチオン界面活性剤またはＣ8-20アルキル基を一つ有するカチオン界面活性剤のサーファクチン（Ｉ）に対するモル比を０．１以上、１０以下にすることができる。当該モル比としては、０．２以上がより好ましく、０．５以上がさらに好ましく、また、８以下がより好ましく、５以下がさらに好ましく、２以下が特に好ましい。
　さらに、サーファクチン（Ｉ）と上記カチオン界面活性剤の使用量は、互いに等モルまたは略等モルとすることが好ましい。上記カチオン界面活性剤の量がサーファクチン（Ｉ）に対して過剰であると、例えば人体に対して適用する場合に皮膚刺激が生じる可能性があり得る。一方、サーファクチン（Ｉ）の量が上記カチオン界面活性剤に対して過剰であると、例えば毛髪に適用する場合に保護作用が十分に発揮されない可能性があり得る。それに対して両者が等モルまたは略等モルである場合には、ミセルまたはベシクルが良好に形成され、上記のような皮膚刺激を抑制しつつカチオン界面活性剤の効果が十分に発揮され得る。具体的には、サーファクチン（Ｉ）に対する上記カチオン界面活性剤のモル比を０．８以上、１．２以下とすることが特に好ましい。
　上記のサーファクチン（Ｉ）とカチオン界面活性剤は、水系溶媒中で静電引力により結合し、ミセルまたはベシクルを形成する。
　かかる水系溶媒としては、水または水混和性有機溶媒と水との混合溶媒を挙げることができる。ここで用い得る水混和性有機溶媒としては、例えば、メタノール、エタノール、イソプロパノールなどのアルコール系溶媒；テトラヒドロフランなどのエーテル系溶媒；ジメチルホルムアミドやジメチルアセトアミドなどのアミド系溶媒；ジメチルスルホキシドなどのスルホキシド系溶媒などを挙げることができる。但し、水混和性有機溶媒はミセルやベシクルの形成を阻害したり、皮膚刺激などを示すおそれがあり得るので、水系混合溶媒に対する水混和性有機溶媒の割合は５０質量％以下とすることが好ましく、２５質量％以下とすることがより好ましく、１０質量％以下とすることがさらに好ましく、５質量％以下とすることが特に好ましい。当該割合の下限は特に制限されないが、例えば０．５質量％以上とすることができ、１質量％以上が好ましく、２質量％以上がより好ましい。
　その他、炭素数が６以上、２０以下程度の高級アルコールを添加することにより、ミセルまたはベシクルの形成が促進されることがある。
　本発明に係る界面活性剤組成物は、水系溶媒中、上記サーファクチン（Ｉ）とカチオン界面活性剤を混合するのみで容易に調製することができる。例えば、サーファクチン（Ｉ）の水系溶媒溶液に上記カチオン界面活性剤を混和すればよい。
　サーファクチン（Ｉ）としては、その塩を用いることができる。具体的には、二つのカルボキシ基のうち少なくとも一方がアルカリ金属イオンやアンモニウムイオンと静電結合しているサーファクチン（Ｉ）の塩を用いることができる。当該塩は、水系溶媒への溶解性に優れており、利便性が高い。
　サーファクチン（Ｉ）の塩に使用できるアルカリ金属イオンは特に限定されないが、リチウムイオン、ナトリウムイオン、カリウムイオンなどが挙げられる。また、２以上のアルカリ金属イオンを用いる場合、それらは互いに同一であってもよいし、異なっていてもよい。
　アンモニウムイオンの置換基としては、例えば、メチル、エチル、ｎ－プロピル、イソプロピル、ｎ－ブチル、ｔ－ブチル等のＣ1-4アルキル基；ベンジル、メチルベンジル、フェニルエチル等のＣ7-14アラルキル基；フェニル、トルイル、キシリル等のＣ6-12アリール基等の有機基が挙げられる。アンモニウムイオンとしては、例えば、テトラメチルアンモニウムイオン、テトラエチルアンモニウムイオン、ピリジニウムイオン等が挙げられる。
　なお、サーファクチン（Ｉ）の塩中、二つのカウンターカチオンは互いに同一であってもよいし、異なっていてもよいものとする。また、一方のカルボキシ基が－ＣＯＯＨまたは－ＣＯＯ-の状態になっていてもよいものとする。
　上記カチオン界面活性剤としても、塩の状態のものを用いることができる。そのカウンターアニオンとしては、例えば、塩化物イオン、臭化物イオン、ヨウ化物イオンなどのハロゲン化物イオン；硝酸イオン、リン酸イオン、硫酸イオン、硫酸水素イオンなどの無機酸イオン；酢酸イオン、トリフルオロ酢酸イオン、メタンスルホン酸イオン、トルエンスルホン酸イオン、トリフルオロメタンスルホン酸イオンなどの有機酸イオンを挙げることができる。
　サーファクチン（Ｉ）の塩の水系溶媒溶液の濃度は適宜調整すればよいが、例えば、１ｍＭ以上、５０ｍＭ以下程度、または０．１質量％以上、５質量％以下程度とすることができる。
　次に、上記サーファクチン（Ｉ）の塩の水系溶媒溶液へ、適量の上記カチオン界面活性剤を添加し、混合すればよい。その際の条件も適宜調整すればよいが、例えば温度は常温で十分であり、具体的には１０℃以上、５０℃以下程度にすればよい。また、本発明では超音波などの外力を加えなくてもミセルやベシクルが容易に形成されるので、ゆるやかに撹拌するのみでよい。撹拌時間としては、１０分間以上、５時間以下程度とすることができる。なお、ミセルやベシクルは一般的に超音波などの外力を加えて調製されるが、その場合、粒子径が揃っており分散安定性にも優れているミセルやベシクルを再現性良く調製することは非常に難しい。一方、本発明に係るベシクルとミセルは、外力を加えなくてもゆるやかな撹拌処理で調製できるので、熱力学的に安定であり、粒子径分布も狭く、分散安定性にも優れ、また、同様の特性を有するものを再現性良く調製できる。
　本発明に係る界面活性剤組成物は、リンス、トリートメント、ヘアパック、ヘアクリーム、ヘアローションなどの毛髪化粧料や、殺菌消毒剤や殺菌洗浄剤など、さまざまな製剤に適用され得る。その場合には、上記で得られたミセルまたはベシクルの分散液を希釈または濃縮してもよい。また、用途に合わせてその他の成分を添加してもよい。
　その他の成分は特に制限されないが、例えば、エチレングリコール、プロピレングリコール、グリセリン、ソルビトールなどの多価アルコール類；グアーガムやキサンタンガムなどの増粘多糖類；ヒドロキシプロピルセルロースやカルボキシメチルセルロースなどのセルロース類；アクリル酸重合体やアクリル酸共重合体などのカルボキシビニルポリマー；シリコーン化合物；非イオン界面活性剤；着色剤；ｐＨ調整剤；植物エキス類；防腐剤；キレート剤；ビタミン剤；抗炎症剤などの薬効成分；香料；紫外線吸収剤；酸化防止剤；セラミドなどのスフィンゴ脂質；オリーブ油、ヤシ油、パーム油、ナタネ油などのオイル類などを挙げることができる。
　本願は、２０１３年８月１２日に出願された日本国特許出願第２０１３－１６７７６５号に基づく優先権の利益を主張するものである。２０１３年８月１２日に出願された日本国特許出願第２０１３－１６７７６５号の明細書の全内容が、本願に参考のため援用される。
　以下、実施例を挙げて本発明をより具体的に説明するが、本発明はもとより下記実施例によって制限を受けるものではなく、前・後記の趣旨に適合し得る範囲で適当に変更を加えて実施することも勿論可能であり、それらはいずれも本発明の技術的範囲に包含される。
　実施例１：擬似三鎖型界面活性剤ベシクルの調製
　炭素数９～１８の長鎖アルキル基を有するサーファクチンナトリウム（以下、「ＳＦＮａ」という）を超純水に溶解し、１９ｍＭ（約２質量％）の溶液（５ｍＬ）を調製した。当該溶液に、長鎖アルキル基を二つ有するカチオン界面活性剤を等モル添加し、超音波などの外力を加えずに、室温で１時間程度ゆるやかに攪拌した後、反応液の性状を観察した。なお、長鎖アルキル基を二つ有するカチオン界面活性剤としては、塩化ジメチルジドデシルアンモニウム、塩化ジメチルジデシルアンモニウムおよび塩化ジメチルジオクチルアンモニウムを用いた。結果を表１に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000010
 　試験例１：安定性試験
　実施例１で得られた擬似三鎖型界面活性剤ベシクルの分散液は白色に懸濁していた。これを４ヶ月にわたって室温で静置したが、いずれの分散液でも沈殿などの生成は確認されず、安定性の高い分子集合体が形成されていることが明らかとなった。
　試験例２：形態観察
　上記実施例１と同様にＳＦＮａを超純水に溶解し、４．８ｍＭ（約０．５％質量）の溶液（５ｍＬ）を調製した。当該溶液に塩化ジメチルジデシルアンモニウムを等モル添加し、室温で１時間程度、ゆるやかに攪拌することで白色懸濁液を調製した。
　当該液をプレパラート上に展開し、ＣＣＤカメラ（ＮＩＫＯＮ社製，製品名「ＤＳ－５Ｍ」）を搭載した偏光顕微鏡（ＮＩＫＯＮ社製，製品名「ＥＣＬＩＰＳＥ　Ｅ６００」）により観察した。また、同顕微鏡を用い、微分干渉観察も行った。微分干渉顕微鏡観察の結果を図１（１）に、偏光顕微鏡観察の結果を図１（２）に示す。
　図１のとおり、微分干渉顕微鏡で試料を観察すると、数μｍから数十μｍ程度の粒子が観測された。同様の試料を偏光顕微鏡で観測した場合、直交ニコル下において、マルテーゼクロスが観察された。このことにより、ベシクルが形成されていることが明らかになった。
　実施例２：擬似二鎖型界面活性剤ミセルの調製
　長鎖アルキル基を二つ有するカチオン界面活性剤の代わりに長鎖アルキル基を一つ有するカチオン界面活性剤を使う以外は上記実施例１と同様にして、ＳＦＮａ／カチオン界面活性剤組成物を得た。なお、長鎖アルキル基を一つ有するカチオン界面活性剤としては、塩化ドデシルトリメチルアンモニウム、塩化デシルトリメチルアンモニウムおよび塩化オクチルトリメチルアンモニウムを用いた。その性状の観察結果を表２に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000011
 　特にＳＦＮａ／塩化ドデシルトリメチルアンモニウムの組合せでは、粘性の高い透明溶液を与えたことから、紐状ミセルの形成が示唆された。
　試験例３：安定性試験
　実施例２で得られた擬似二鎖型界面活性剤ミセルの分散液は無色透明であった。これを３ヶ月にわたって室温で静置したが、いずれの分散液でも沈殿などの生成は確認されず、安定性の高い分子集合体が形成されていることが明らかとなった。
 
　試験例４：ミセル形成の確認
　上記実施例１と同様にＳＦＮａを超純水に溶解し、１９ｍＭ（約２質量％）の溶液（５ｍＬ）を調製した。当該溶液に塩化デシルトリメチルアンモニウムを等モル加え、室温で１時間程度ゆるやかに攪拌した。
　得られた透明分散液（５ｍＬ）をガラス製のセルに移し、動的光散乱装置（大塚電子社製，製品名「ＤＬＳ－７０００」）を用い、当該分散液に含まれている粒子の粒度分布を測定した。その際、光源にはＡｒレーザー（λ＝４８８ｎｍ）を用い、散乱角度は９０度に設定した。結果を図２に示す。
　図２のとおり、平均粒子径が５．４±１．５ｎｍのミセルが形成していることが明らかになった。

Claims (7)

  1. 　下記式（Ｉ）で表されるサーファクチンと
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000001
     ［式中、
    　Ｘは、ロイシン、イソロイシンおよびバリンから選択されるアミノ酸残基を示し；
    　Ｒ1はＣ9-18アルキル基を示す］
    　Ｃ8-20アルキル基を二つ有するカチオン界面活性剤またはＣ8-20アルキル基を一つ有するカチオン界面活性剤とを含むミセルまたはベシクルを含有することを特徴とする界面活性剤組成物。
  2. 　Ｃ8-20アルキル基を二つ有するカチオン界面活性剤が、下記式（ＩＩ）で表されるものである請求項１に記載の界面活性剤組成物。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000002
     ［式中、
    　Ｒ2とＲ3は、独立して、Ｃ8-20アルキル基を示し；
    　Ｒ4とＲ5は、独立して、Ｃ1-4アルキル基を示し；
    　Ｒ4とＲ5は、互いに結合して環を形成してもよいものとする］
  3. 　Ｃ8-20アルキル基を一つ有するカチオン界面活性剤が、下記式（ＩＩＩ）または（ＩＶ）で表されるものである請求項１または２に記載の界面活性剤組成物。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000003
     ［式中、
    　Ｒ6はＣ8-20アルキル基を示し；
    　Ｒ7～Ｒ9は、独立して、Ｃ1-4アルキル基を示し；
    　Ｒ10はＣ8-20アルキル基を示し；
    　Ｒ7～Ｒ9のうち二つは、互いに結合して環を形成してもよいものとする］
  4. 　サーファクチン（Ｉ）とＣ8-20アルキル基を二つ有するカチオン界面活性剤とを含むベシクルを含有する請求項１に記載の界面活性剤組成物。
  5. 　Ｃ8-20アルキル基を二つ有するカチオン界面活性剤またはＣ8-20アルキル基を一つ有するカチオン界面活性剤のサーファクチン（Ｉ）に対するモル比が０．１以上、１０以下である請求項１～４のいずれかに記載の界面活性剤組成物。
  6. 　さらに水系溶媒を含有し、サーファクチン（Ｉ）およびＣ8-20アルキル基を二つ有するカチオン界面活性剤またはＣ8-20アルキル基を一つ有するカチオン界面活性剤を含むミセルまたはベシクルが当該水系溶媒に分散している請求項１～５のいずれかに記載の界面活性剤組成物。
  7. 　請求項１～６のいずれかに記載の界面活性剤組成物を含有することを特徴とする毛髪用化粧料。
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