WO2021149334A1 - 増粘剤 - Google Patents

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井村　知弘
敏彰 平
忠夫 辻
恵広 柳澤
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国立研究開発法人産業技術総合研究所
株式会社カネカ
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    • A61K2800/40—Chemical, physico-chemical or functional or structural properties of particular ingredients
    • A61K2800/48—Thickener, Thickening system

Definitions

  • the present invention does not contain a polymer thickener or the content of the polymer thickener is suppressed, the composition suppresses stickiness when applied to the skin or the like and maintains a feeling of use. It relates to a thickener capable of increasing the viscosity.
  • the viscosity of the external preparation applied to the skin etc. is increased with respect to the liquid agent such as an aqueous solution or a dispersion liquid, dripping at the time of application is suppressed and the application becomes easier. Therefore, a thickener that increases the viscosity may be added to the external preparation.
  • the thickener polymers such as proteins such as gelatin, xanthan gum derived from microorganisms, carrageenan derived from seaweed, and polysaccharides such as guar gum derived from plants and cellulose derivatives are generally used.
  • the polymer thickener causes stickiness and deteriorates the usability, especially when the external preparation is dried after application, such as when starch syrup adheres to it. Therefore, a compound or composition having a low molecular weight and a thickening effect is desirable, but a practical low molecular weight thickener has not been developed so far.
  • Patent Document 1 discloses a block copolymer containing a hydrophobic polymer unit and a sulfonic acid group-containing hydrophilic polymer unit as a thickener component having a relatively low molecular weight.
  • the molecular weight of such a block copolymer is tens of thousands or more, and the above-mentioned stickiness problem cannot be solved.
  • the conventional thickener is a polymer such as a protein or a polysaccharide
  • the polymer thickener is not contained or the content of the polymer thickener is suppressed, the composition suppresses stickiness when applied to the skin or the like and maintains a feeling of use. It is an object of the present invention to provide a thickener capable of increasing the viscosity of a thickener.
  • the present inventors have conducted intensive studies to solve the above problems. As a result, by using phospholipids and biosurfactants and appropriately defining their ratios, string-like molecular aggregates that are intertwined with each other are formed, and a thickener can be obtained without using a polymer thickener. We found that and completed the present invention. Hereinafter, the present invention will be shown.
  • the thickener according to the above [1] which contains a string-like molecular aggregate containing the above phospholipid and the above biosurfactant.
  • the thickener according to the above [2] which contains 1 part by mass or more and 20 parts by mass or less of a polyhydric alcohol with respect to 1 part by mass of the biosurfactant.
  • the thickener contains a string-like molecular aggregate containing the phospholipid and the biosurfactant.
  • the thickener contains 1 part by mass or more and 20 parts by mass or less of a polyhydric alcohol with respect to 1 part by mass of the biosurfactant.
  • biosurfactant is a surfactin represented by the above formula (II) or a salt thereof.
  • concentration of the polymer thickener in the above composition is less than 1.0% by mass.
  • a method for increasing the viscosity of a composition containing water comprises a step of blending a thickener containing a phospholipid and a biosurfactant and having a ratio of the phospholipid to 1 part by mass of the biosurfactant of more than 4 parts by mass and 10 parts by mass or less.
  • Method. [14] The method according to [13] above, wherein the thickener contains a string-like molecular assembly containing the phospholipid and the biosurfactant.
  • the thickener contains 1 part by mass or more and 20 parts by mass or less of a polyhydric alcohol with respect to 1 part by mass of the biosurfactant.
  • the thickener according to the present invention can increase the viscosity of the composition even if the polymer thickener is not used or the blending amount thereof is reduced. As a result, when the composition containing the thickener according to the present invention is applied to the skin or the like, stickiness caused by the polymer thickener is suppressed, especially after drying. Therefore, the thickener according to the present invention is very useful as a component for increasing the viscosity of external preparations such as cosmetics.
  • FIG. 1 is an external photograph of the thickener according to the present invention.
  • FIG. 2 is a graph showing the results of dynamic viscoelasticity measurement of the thickener according to the present invention.
  • FIG. 3 is a photograph showing the results of magnified observation of the thickener according to the present invention with a freeze fracture transmission electron microscope.
  • the thickener according to the present invention does not contain a polymer thickener or exhibits thickening even though the content of the polymer thickener is less than 1.0% by mass.
  • the molecular weight of the polymer thickener is not particularly limited as long as the polymer thickener can be said to be a polymer, but is, for example, 10,000 or more.
  • general polymer thickeners include cellulose and its derivatives, cellulose-based polymer thickeners; alginic acid-based polymer thickeners such as sodium alginate; starch, carboxymethyl starch, methyl hydroxypropyl starch and the like.
  • Polymer-based polymer thickeners ; other polysaccharide-based polymer thickeners such as agar, xanthan gum, carrageenan, guar gum; protein-based polymer thickeners such as pectin, collagen, casein, albumin, gelatin; polyvinyl methyl ether , Vinyl polymer thickeners such as carboxyvinyl polymers; Polyoxyethylene polymers, polyoxyethylene polyoxypropylene copolymer polymers, polyethyl acrylates, acrylic polymer thickeners such as polyacrylamide, etc. Can be mentioned.
  • Phospholipids are a general term for lipids having a phosphate ester moiety in their structure, and are classified into glycerophospholipids containing glycerin in their skeleton and sphingolipids containing sphingosine in their skeleton.
  • Sphingosine has a structure in which the hydroxy group at the C2 position of glycerin is replaced with an amino group, and a long-chain alkyl group is further bonded to the C1 position.
  • the phosphate group forms a phosphate ester with the hydroxyl group of glycerin or sphingosine. Since phospholipids are one of the constituents of cell membranes, gel-like compositions and emulsified compositions containing phospholipids are excellent in usability.
  • Examples of the phospholipid include those represented by the following general formula (III). [In the formula, R 3 and R 4 independently represent a C 8-24 alkyl group, a C 8-24 alkenyl group, or a C 8-24 alkynyl group, and R 5 to R 7 independently represent C. Shows 1-6 alkyl groups. ]
  • the C 8-24 alkyl group refers to a linear or branched monovalent saturated aliphatic hydrocarbon group having 8 or more carbon atoms and 24 or less carbon atoms.
  • the C 8-24 alkenyl group refers to a linear or branched monovalent unsaturated aliphatic hydrocarbon group having 8 or more carbon atoms and 24 or less carbon atoms and having at least one carbon-carbon double bond. ..
  • the C 8-24 alkynyl group refers to a linear or branched monovalent unsaturated aliphatic hydrocarbon group having 8 or more carbon atoms and 24 or less carbon atoms and having at least one carbon-carbon triple bond.
  • the C 1-6 alkyl group refers to a linear or branched monovalent saturated aliphatic hydrocarbon group having 1 or more carbon atoms and 6 or less carbon atoms.
  • phospholipids include lecithin.
  • Lecithin is another name for phosphatidylcholine, which has the following structure.
  • naturally derived lipid products containing phospholipids are sometimes called natural lecithin.
  • egg yolk-derived phospholipid products may be referred to as egg yolk lecithin
  • soybean-derived phospholipid products may be referred to as soybean lecithin.
  • phospholipids include phosphatidic acid, bisphosphatidic acid, phosphatidylserine, phosphatidylethanolamine, phosphatidylmethylethanolamine, phosphatidylinositol, phosphatidylglycerol, diphosphatidylglycerol and other glycerophospholipids; Sphingo phospholipids; hydrogenated soybean phospholipids, hydrogenated egg yolk lecithin and other hydrogenated lecithin can be mentioned.
  • the biosurfactant is a natural surfactant produced by a microorganism or the like, and examples thereof include a lipopeptide biosurfactant having a hydrophobic group and a hydrophilic peptide moiety, and in particular, a cyclic lipo having a cyclic lipopeptide moiety.
  • Peptide biosurfactants can be mentioned.
  • the cyclic peptide moiety contains one or more anionic groups such as a carboxy group and a phenolic hydroxyl group. Since lipopeptide biosurfactants are easily decomposed by microorganisms and the like, they also have an advantage of having a small impact on the environment.
  • cyclic lipopeptide biosurfactant examples include one or more selected from surfactin, arslofactin, itulin, and salts thereof, and surfactin or a salt thereof is preferable.
  • the surfactin or a salt thereof is a surfactin represented by the general formula (II) or a salt thereof.
  • R 2 and X are synonymous with those described above.
  • the amino acid residue as X may be L-form or D-form, but L-form is preferable.
  • the counter cation constituting the salt of surfactin include alkali metal ions and quaternary ammonium ions.
  • the alkali metal ion is not particularly limited, and examples thereof include lithium ion, sodium ion, and potassium ion, and sodium ion is preferable.
  • the substituent of the quaternary ammonium ion include C 1-6 alkyl groups such as methyl, ethyl, n-propyl, isopropyl, n-butyl and tert-butyl; C having a substituent such as 2-hydroxyethyl.
  • Alkyl groups such as benzyl, methylbenzyl and phenylethyl; organic groups such as aryl groups such as phenyl, toluyl and xsilyl can be mentioned.
  • quaternary ammonium ion include tetramethylammonium ion, tetraethylammonium ion, pyridinium ion and the like.
  • C 9-18 alkyl group refers to a linear or branched monovalent saturated hydrocarbon group having 9 or more carbon atoms and 18 or less carbon atoms.
  • N-tetradecyl n-pentadecylic, n-hexadecyl, n-heptadecyl, n-octadecyl and the like.
  • Arslovactin is represented by the general formula (IV).
  • Arslovactin has one D-aspartic acid and one L-aspartic acid in the structure, and these amino acid residues may form a salt, and the counter cation constituting the salt may be, for example, Alkali metal ions and quaternary ammonium ions can be mentioned.
  • R 8 represents a C 9-18 alkyl group, eg- (CH 2 ) 10 CH 3 ,-(CH 2 ) 8 CH (CH 3 ) CH 2 CH 3 ,-(CH 2 ). 9 CH (CH 3 ) 2 is shown.
  • the biosurfactant or a salt thereof may be used alone or in combination of two or more.
  • it may be a mixture of two or more kinds having different numbers of carbon atoms of the hydrophobic group.
  • the cyclic lipopeptide biosurfactant can be separated from the culture solution by culturing a microorganism producing the desired cyclic lipopeptide biosurfactant according to a known method, and even if it is a refined product, it is unpurified, for example, in a culture solution. It can be used as it is.
  • a microorganism that produces surfactin a strain belonging to Bacillus subtilis can be mentioned.
  • the biosurfactant obtained by the chemical synthesis method can be used in the same manner.
  • the string-shaped molecular aggregate is an aggregate formed from at least a phospholipid and a biosurfactant, and has a structure in which the string-shaped aggregate is entangled. Examples of the width of the string-shaped molecular assembly include 5 nm or more and 40 nm or less.
  • the main solvent of the thickener according to the present invention is water, and it may be water alone or a mixed solvent of a water-miscible organic solvent and water.
  • the water-miscible organic solvent is an organic solvent that can be miscible with water without limitation, and is preferably one that has little adverse effect on the human body, particularly human skin.
  • Examples of the water-miscible organic solvent include ethanol and isopropyl alcohol.
  • the ratio of the water-miscible organic solvent to the total of water and the water-miscible organic solvent is preferably 0.1% by mass or more and 20% by mass or less, more preferably 15% by mass or less. More preferably, it is 10% by mass or less or 5% by mass or less.
  • the thickener according to the present invention exhibits thickening despite the fact that it does not contain a polymer thickener or the amount thereof is small.
  • One aspect of the thickener according to the present invention which does not contain a polymer thickener or exhibits a thickening while the amount thereof is small, is to appropriately adjust the ratio of phospholipid and biosurfactant.
  • the ratio of phospholipid to 1 part by mass of biosurfactant can be more than 4 parts by mass and 10 parts by mass or less.
  • the ratio of the phospholipid and the biosurfactant is within the range, it is considered that a polymer-like molecular aggregate is formed more reliably and the viscosity thickening similar to that of the polymer thickener is exhibited.
  • the ratio is preferably 4.5 parts by mass or more, preferably 8 parts by mass or less, and more preferably 6 parts by mass or less.
  • the thickener according to the present invention can be produced by a conventional method. For example, it may be produced by mixing at least a phospholipid and a biosurfactant in a solvent together with other components to be thickened, or a liquid composition to be thickened may be added to the thickening according to the present invention. The agent may be added separately to thicken the liquid composition. In the latter aspect, the thickener according to the present invention may or may not contain a solvent.
  • the thickener according to the present invention and the thickening composition containing the thickener of the present invention may contain other components in addition to the above-mentioned phospholipids and biosurfactants, as well as a solvent which is an optional component. ..
  • other components include polyhydric alcohols having 3 or more hydroxyl groups, such as glycerin.
  • the blending amount of the polyhydric alcohol may be appropriately adjusted, and may be, for example, 1 part by mass or more and 20 parts by mass or less with respect to 1 part by mass of the biosurfactant.
  • a polyhydric alcohol having 3 or more hydroxyl groups can be used as a solvent as long as it is at normal temperature and pressure, and can also be used as a moisturizer, a water retention agent, a wetting agent, a skin protectant, an oral hygiene agent, a fragrance and the like.
  • Other components include UV absorbers, antioxidants, emollients, solubilizers, anti-inflammatory agents, moisturizers, preservatives, bactericides, pigments, fragrances, powders and the like.
  • the thickener according to the present invention and the thickening composition containing the thickener of the present invention do not contain the polymer thickener or the amount thereof is small, the stickiness is small especially after drying, and the thickener is used. Excellent feeling.
  • the concentration of the thickener according to the present invention or the polymer thickener in the thickening composition containing the thickener according to the present invention is preferably less than 1.0% by mass.
  • the concentration may be 0% by mass. Therefore, the thickening composition containing the thickener of the present invention is particularly useful as an external preparation such as a cosmetic or a skin external preparation to be applied directly to the skin.
  • the thickener according to the present invention contains phospholipids, biosurfactants, and water, has a viscosity of 30 mPa ⁇ s or more and 600 Pa ⁇ s or less, and has a high molecular weight thickener content. It is less than 1.0% by mass.
  • the viscosity is, for example, 0.1% by mass or more and 5% by mass or less of phospholipid, 0.2% by mass or more and 10% by mass or less of biosurfactant, contains water as a solvent, and contains a polymer thickener.
  • the viscous resistance torque acting on the cylinder or disk used is measured, and the obtained measured value is converted. Can be sought.
  • the viscous resistance torque can be measured by a conventional method.
  • the viscosity is preferably 40 mPa ⁇ s or more, more preferably 50 mPa ⁇ s or more, and preferably 500 Pa ⁇ s or less.
  • Example 1 Phospholipid (“L- ⁇ -dipalmitoylphosphatidylcholine” manufactured by NOF CORPORATION, hereinafter abbreviated as “DMPC”) (625 mg) was weighed in a test tube and dissolved by adding chloroform. A lipid film was formed on the wall surface of the test tube by blowing nitrogen gas into the test tube while stirring the solution with a vortex mixer to remove chloroform. After allowing to stand in a desiccator for 2 days, water or phosphate buffer (5 mL) having a pH of 7.4 was added, and the mixture was hydrated at room temperature for 10 minutes. Then, a 200 mM DMPC liposome aqueous solution was prepared by stirring with a vortex mixer for 3 minutes.
  • DMPC L- ⁇ -dipalmitoylphosphatidylcholine
  • the concentration of DMPC was measured using a phospholipid quantification kit (“Phospholipid C-Test Wako” manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.). Next, sodium surfactin (hereinafter abbreviated as "SFNa”) (524 mg) is weighed in a test tube, and a phosphate buffer (pH 7.4) (10 mL) or water is added to prepare a 50 mM SFNa aqueous solution. It was adjusted.
  • SFNa sodium surfactin
  • the 200 mM DMPC liposome aqueous solution (2480 ⁇ L) and the 50 mM SFNa aqueous solution (2000 ⁇ L) are mixed with 5520 ⁇ L of phosphate buffer (pH 7.4) or water to bring the total concentration of DMPC and SFNa to 4% by mass or 8% by mass.
  • phosphate buffer pH 7.4
  • the mixture was stirred at 200 rpm for 24 hours using a small constant temperature shaking incubator (“Bioshaker BR-23FD” manufactured by Titec).
  • Bioshaker BR-23FD manufactured by Titec
  • FIG. 2A shows the angular frequency dependence of the storage elastic modulus (G') and the loss elastic modulus (G ′′) when the strain is fixed at 35%.
  • the loss modulus (G ") curve has a maximum value at the intersection with the storage modulus (G') curve, and the storage modulus (G') is above the maximum angular frequency.
  • FIG. 2B shows a Core-Cole plot (G'vsG ”) of this gel-like composition.
  • the data are distributed in a semicircular shape, which also shows the typical behavior of the Maxwell fluid. It was found that this behavior suggests that this gel-like composition forms a string-like molecular aggregate, unlike the development of viscoelasticity due to the entanglement of macromolecules.
  • the composition in which the string-like molecular aggregate of the present invention is formed exhibits viscosity in a static state and exhibits a property of increasing fluidity when a force such as stirring is applied.
  • composition of the present invention having this string-like molecular assembly structure has thixotropy property, and when the composition is taken on the palm, the viscosity due to the string-like molecular assembly structure causes sagging. This can be prevented, and when the application is performed on the skin, the string-like molecular aggregate structure collapses and the viscosity decreases, so that the application becomes easy. In addition, after coating, the string-like molecular assembly structure is restored again, so that it exhibits excellent usage characteristics that dripping from the coating site is unlikely to occur.
  • Example 2 A gel-like composition was prepared in the same manner as in Example 1 except that the SFNa concentration was 10 mM and the DMPC concentration was 50 mM. The obtained gel-like composition was rapidly frozen and the surface was cut under high vacuum conditions. Next, after the solvent of the fractured surface is etched to expose the object to be observed, a replica film made of platinum and carbon is formed on the surface thereof, and a freeze fracture transmission electron microscope (FF-TEM, "JEM-1010" Japan) is formed. Observed by Electronics Co., Ltd.). The results are shown in FIG. As shown in FIG.

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Abstract

本発明は、高分子増粘剤を含まないか或いは高分子増粘剤の含有量が抑制されていることから、皮膚などに塗布した際のべたつきを抑制し使用感を維持しつつ組成物の粘度を高めることが可能な増粘剤を提供することを目的とする。本発明に係る増粘剤は、リン脂質およびバイオサーファクタントを含有し、バイオサーファクタント１質量部に対するリン脂質の割合が４質量部超、１０質量部以下であることを特徴とする。

Description

増粘剤
　本発明は、高分子増粘剤を含まないか或いは高分子増粘剤の含有量が抑制されていることから、皮膚などに塗布した際のべたつきを抑制し使用感を維持しつつ組成物の粘度を高めることが可能な増粘剤に関するものである。
　水溶液や分散液などの液剤に対して、皮膚などに適用される外用剤の粘度を高めれば、適用時の液だれが抑制されて適用され易くなる。そこで、外用剤には粘度を高める増粘剤が配合されることがある。
　増粘剤としては、一般的に、ゼラチン等のタンパク質や、微生物由来のキサンタンガム、海藻由来のカラギーナン、植物由来のグァーガムやセルロース誘導体などの多糖類などの高分子が用いられる。しかし高分子である増粘剤は、例えば水飴が付着した場合のように、特に外用剤が塗布後に乾燥されると、べたつきの原因となり、使用感を悪化させる原因となる。そこで、低分子で増粘作用を有する化合物や組成物が望ましいが、これまで実用的な低分子増粘剤が開発されたことはない。
　例えば特許文献１には、比較的低分子量の増粘剤成分として、疎水性ポリマーユニットとスルホン酸基含有親水性ポリマーユニットとを含有するブロック共重合体が開示されている。ところがかかるブロック共重合体の分子量は数万以上であり、上述したべたつきの問題を解決できるものではない。
特開平１１－２４１０６０号公報
　上述したように、従来の増粘剤はタンパク質や多糖類などの高分子であるために、べたつきの問題がある。
　そこで本発明は、高分子増粘剤を含まないか或いは高分子増粘剤の含有量が抑制されていることから、皮膚などに塗布した際のべたつきを抑制し使用感を維持しつつ組成物の粘度を高めることが可能な増粘剤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、リン脂質とバイオサーファクタントを用い、これらの割合を適切に規定することにより、互いに絡み合う紐状の分子集合体が形成され、高分子増粘剤を使わなくても増粘剤が得られることを見出して、本発明を完成した。
　以下、本発明を示す。
　［１］　リン脂質およびバイオサーファクタントを含有し、
　バイオサーファクタント１質量部に対するリン脂質の割合が４質量部超、１０質量部以下であることを特徴とする増粘剤。
　［２］　上記リン脂質および上記バイオサーファクタントを含む紐状分子集合体を含有する上記［１］に記載の増粘剤。
　［３］　上記バイオサーファクタント１質量部に対して、１質量部以上、２０質量部以下の多価アルコールを含有する上記［２］に記載の増粘剤。
　［４］　上記バイオサーファクタントが、下記式（ＩＩ）で表されるサーファクチンまたはその塩である上記［１］～［３］のいずれかに記載の増粘剤。
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、
　Ｒ2はＣ9-18アルキル基を示す］
　［５］　上記［１］～［４］のいずれかに記載の増粘剤を含有することを特徴とする外用剤。
　［６］　高分子増粘剤の含有量が１．０質量％未満である上記［５］に記載の外用剤。
　［７］化粧料である上記［５］または［６］に記載の外用剤。
　［８］　水を含む組成物の粘度を高めるための、リン脂質およびバイオサーファクタントを含有し、バイオサーファクタント１質量部に対するリン脂質の割合が４質量部超、１０質量部以下である増粘剤の使用。
　［９］　上記増粘剤が上記リン脂質および上記バイオサーファクタントを含む紐状分子集合体を含有する上記［８］に記載の使用。
　［１０］　上記増粘剤が、上記バイオサーファクタント１質量部に対して、１質量部以上、２０質量部以下の多価アルコールを含有する上記［８］または［９］に記載の使用。
　［１１］　上記バイオサーファクタントが、上記式（ＩＩ）で表されるサーファクチンまたはその塩である上記［８］～［１０］のいずれかに記載の使用。
　［１２］　上記組成物における高分子増粘剤の濃度が１．０質量％未満である上記［８］～［１１］のいずれかに記載の使用。
　［１３］　水を含む組成物の粘度を高めるため方法であって、
　上記組成物に、リン脂質およびバイオサーファクタントを含有し、バイオサーファクタント１質量部に対するリン脂質の割合が４質量部超、１０質量部以下である増粘剤を配合する工程を含むことを特徴とする方法。
　［１４］　上記増粘剤が上記リン脂質および上記バイオサーファクタントを含む紐状分子集合体を含有する上記［１３］に記載の方法。
　［１５］　上記増粘剤が、上記バイオサーファクタント１質量部に対して、１質量部以上、２０質量部以下の多価アルコールを含有する上記［１３］または［１４］に記載の方法。
　［１６］　上記バイオサーファクタントが、上記式（ＩＩ）で表されるサーファクチンまたはその塩である上記［１３］～［１５］のいずれかに記載の方法。
　［１７］　上記組成物における高分子増粘剤の濃度が１．０質量％未満である上記［１３］～［１６］のいずれかに記載の方法。
　本発明に係る増粘剤は、たとえ高分子増粘剤を用いなかったり、或いはその配合量を低減しても、組成物の粘度を高めることができる。その結果、本発明に係る増粘剤を含む組成物を皮膚などに適用した場合、特に乾燥後における高分子増粘剤に起因するべたつきが抑制される。よって、本発明に係る増粘剤は、化粧料などの外用剤の粘度を高める成分として非常に有用である。
図１は、本発明に係る増粘剤の外観写真である。 図２は、本発明に係る増粘剤の動的粘弾性測定結果を示すグラフである。 図３は、本発明に係る増粘剤をフリーズフラクチャー透過型電子顕微鏡での拡大観察結果を示す写真である。
　本発明に係る増粘剤は、高分子増粘剤を含まないか、或いは高分子増粘剤の含有量が１．０質量％未満であるにもかかわらず増粘性を示す。
　本開示において高分子増粘剤の分子量は、高分子増粘剤が高分子といえるものであれば特に制限されないが、例えば１０，０００以上をいう。一般的な高分子増粘剤としては、例えば、セルロースおよびその誘導体であるセルロース系高分子増粘剤；アルギン酸ナトリウム等のアルギン酸系高分子増粘剤；デンプン、カルボキシメチルデンプン、メチルヒドロキシプロピルデンプン等のデンプン系高分子増粘剤；寒天、キサンタンガム、カラギーナン、グァーガム等のその他多糖類系高分子増粘剤；ペクチン、コラーゲン、カゼイン、アルブミン、ゼラチン等のタンパク質系高分子増粘剤；ポリビニルメチルエーテル、カルボキシビニルポリマー等のビニル系高分子増粘剤；ポリオキシエチレン系高分子、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレン共重合体系高分子、ポリエチルアクリレート、ポリアクリルアミド等のアクリル系高分子増粘剤などが挙げられる。
　リン脂質は構造中にリン酸エステル部位をもつ脂質の総称であり、骨格中にグリセリンを含むグリセロリン脂質と、骨格中にスフィンゴシンを含むスフィンゴリン脂質に分類される。スフィンゴシンは、グリセリンのＣ２位のヒドロキシ基がアミノ基で置き換わり、さらにＣ１位に長鎖アルキル基が結合した構造を持つ。リン酸基は、グリセリンまたはスフィンゴシンの水酸基とリン酸エステルを形成する。リン脂質は細胞膜の構成成分の一つであることから、リン脂質を含むゲル状組成物や乳化組成物は使用感に優れる。
　リン脂質としては、下記一般式（ＩＩＩ）で表されるものを挙げることができる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000005
［式中、Ｒ3とＲ4は、独立して、Ｃ8-24アルキル基、Ｃ8-24アルケニル基、またはＣ8-24アルキニル基を示し、Ｒ5～Ｒ7は、独立してＣ1-6アルキル基を示す。］
　Ｃ8-24アルキル基は、炭素数８以上、２４以下の直鎖状または分枝鎖状の一価飽和脂肪族炭化水素基をいう。例えば、オクチル、ノニル、デシル、ドデシル、テトラデシル、ヘキサデシル、オクタデシル、エイコサシル、ドコシル、イソテトラデシル、イソヘキサデシル、イソオクタデシル、イソエイコサシル、イソドコシル、２－ブチルデシル、２－ヘキシルデシル、２－オクチルデシル、２－デカニルデシル、２－ドデカニルデシル、テトラコシル等が挙げられる。
　Ｃ8-24アルケニル基は、炭素数が８以上、２４以下であり、少なくとも一つの炭素－炭素二重結合を有する直鎖状または分枝鎖状の一価不飽和脂肪族炭化水素基をいう。
　Ｃ8-24アルキニル基は、炭素数が８以上、２４以下であり、少なくとも一つの炭素－炭素三重結合を有する直鎖状または分枝鎖状の一価不飽和脂肪族炭化水素基をいう。
　Ｃ1-6アルキル基は、炭素数１以上、６以下の直鎖状または分枝鎖状の一価飽和脂肪族炭化水素基をいう。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、ｓ－ブチル、ｔ－ブチル、ｎ－ペンチル、ｎ－ヘキシル等である。好ましくはＣ1-4アルキル基であり、より好ましくはＣ1-2アルキル基であり、より更に好ましくはメチルである。
　具体的なリン脂質としては、レシチンを挙げることができる。レシチンは下記構造を有するホスファチジルコリンの別名である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000006
　また、リン脂質を含む天然由来の脂質製品を天然レシチンと呼ぶことがある。例えば、卵黄由来のリン脂質製品を卵黄レシチン、大豆由来のリン脂質製品を大豆レシチンと呼ぶことがある。
　その他、リン脂質としては、ホスファチジン酸、ビスホスファチジン酸、ホスファチジルセリン、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、ホスファチジルイノシトール、ホスファチジルグリセロール、ジホスファチジルグリセロール等のグリセロリン脂質；スフィンゴシン、セラミド、スフィンゴミエリン、セレブロシド等のスフィンゴリン脂質；水素添加大豆リン脂質、水素添加卵黄レシチン等の水添レシチンが挙げられる。
　バイオサーファクタントは、微生物などが製造する天然の界面活性化合物であり、例えば、疎水性基と親水性のペプチド部分を有するリポペプチドバイオサーファクタントを挙げることができ、特にリポペプチド部分が環状である環状リポペプチドバイオサーファクタントが挙げられる。当該環状ペプチド部分には、カルボキシ基やフェノール性水酸基など、１以上のアニオン性基が含まれる。リポペプチドバイオサーファクタントは、微生物などにより分解され易いため、環境に与える影響が小さいという利点もある。
　環状リポペプチドバイオサーファクタントとしては、サーファクチン、アルスロファクチン、イチュリン、およびそれらの塩から選択される１以上が挙げられ、サーファクチンまたはその塩が好ましい。
　ここで、サーファクチンまたはその塩とは、一般式（ＩＩ）で示されるサーファクチンまたはその塩である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000007
［式中、Ｒ2とＸは前述したものと同義を示す。］
　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。サーファクチンの塩を構成するカウンターカチオンとしては、例えば、アルカリ金属イオンや第四級アンモニウムイオンが挙げられる。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、ナトリウムイオンが好ましい。第四級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、ｔｅｒｔ－ブチル等のＣ1-6アルキル基；２－ヒドロキシエチル等、置換基を有するＣ1-6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アラルキル基；フェニル、トルイル、キシリル等のアリール基等の有機基が挙げられる。第四級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。
　「Ｃ9-18アルキル基」は、炭素数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。
　アルスロファクチンは、一般式（ＩＶ）で表される。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000008
　アルスロファクチンは、構造中、Ｄ－アスパラギン酸とＬ－アスパラギン酸をそれぞれ１つずつ有し、これらアミノ酸残基は塩を形成してもよく、かかる塩を構成するカウンターカチオンとしては、例えば、アルカリ金属イオンおよび第四級アンモニウムイオンが挙げられる。
　イチュリンは、一般式（Ｖ）で表される。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000009
　式（Ｖ）中、Ｒ8はＣ9-18アルキル基を示し、例えば、－（ＣＨ2）10ＣＨ3、－（ＣＨ2）8ＣＨ（ＣＨ3）ＣＨ2ＣＨ3、－（ＣＨ2）9ＣＨ（ＣＨ3）2を示す。
　バイオサーファクタントまたはその塩は、１種、または２種以上使用してもよい。例えば、疎水性基の炭素数が異なる２種以上の混合物であってもよい。環状リポペプチドバイオサーファクタントは、公知方法に従って、目的の環状リポペプチドバイオサーファクタントを生産する微生物を培養し、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、例えば培養液のまま使用することもできる。例えば、サーファクチンを生産する微生物としては、バチルス・ズブチリスに属する菌株を挙げることができる。また、化学合成法によって得られるバイオサーファクタントも同様に使用できる。
　リン脂質とバイオサーファクタントは、協同して紐状分子集合体を形成し、その結果、本発明に係る増粘剤は、高分子増粘剤を含まないか或いは高分子増粘剤の含有量が少ないにもかかわらず、優れた増粘作用を示すと考えられる。本開示において紐状分子集合体とは、少なくともリン脂質とバイオサーファクタントから形成される集合体であり、紐状の集合体が絡み合った構造を有するものをいう。紐状分子集合体の幅としては、例えば、５ｎｍ以上、４０ｎｍ以下が挙げられる。ヘキサデシルトリメチルアンモニウムブロミド（ＣＴＡＢ）等の界面活性剤も紐状ミセルを形成することが知られているが、その紐状ミセルの幅よりも、本発明に係る紐状分子集合体の幅は数倍も大きい。よって、本発明に係る紐状分子集合体は、比較的低濃度でも絡み合い構造を維持し、優れた増粘作用や糸引き性を示すと考えられる。
　本発明に係る増粘剤の主な溶媒は水であり、水のみ、または水混和性有機溶媒と水との混合溶媒であってもよい。水混和性有機溶媒とは、水と制限無く混和可能な有機溶媒であり、人体、特にヒトの皮膚に対する悪影響が少ないものが好ましい。水混和性有機溶媒としては、エタノールやイソプロピルアルコールが挙げられる。水混和性有機溶媒を用いる場合、水と水混和性有機溶媒の合計に対する水混和性有機溶媒の割合としては０．１質量％以上、２０質量％以下が好ましく、１５質量％以下がより好ましく、１０質量％以下または５質量％以下がより更に好ましい。
　本発明に係る増粘剤は、上述した通り、高分子増粘剤を含まないか或いはその配合量が少ないにもかかわらず増粘性を示す。高分子増粘剤を含まないか或いはその配合量が少ない一方で増粘性を示す本発明に係る増粘剤の態様の一つとしては、リン脂質とバイオサーファクタントとの割合を適切に調整することが挙げられる。具体的には、バイオサーファクタント１質量部に対するリン脂質の割合を４質量部超、１０質量部以下とすることができる。リン脂質とバイオサーファクタントの割合が当該範囲内にあれば、高分子類似の分子集合体がより確実に形成され、高分子増粘剤と同様の増粘性が発揮されると考えられる。上記割合としては、４．５質量部以上が好ましく、また、８質量部以下が好ましく、６質量部以下がより好ましい。
　本発明に係る増粘剤は、常法により製造することができる。例えば、増粘させるべき他の成分と共に、溶媒中、少なくともリン脂質とバイオサーファクタントを混合することにより製造してもよいし、或いは、増粘させるべき液状の組成物に、本発明に係る増粘剤を別途添加し、液状組成物を増粘させてもよい。後者の態様の場合、本発明に係る増粘剤は溶媒を含んでいてもよいし、含んでいなくてもよい。
　本発明に係る増粘剤、および本発明増粘剤を含む増粘組成物は、上記のリン脂質およびバイオサーファクタントの他、任意成分である溶媒に加えて、他の成分を含んでいてもよい。他の成分としては、例えば、グリセリン等、３以上の水酸基を有する多価アルコールが挙げられる。当該多価アルコールの配合量は適宜調整すればよいが、例えば、バイオサーファクタント１質量部に対して、１質量部以上、２０質量部以下とすることができる。３以上の水酸基を有する多価アルコールは、常温常圧であれば溶媒としても使用でき、また、保湿剤、保水剤、湿潤剤、皮膚保護剤、口腔衛生剤、香料などとして用いることができる。他の成分としては、紫外線吸収剤、酸化防止剤、エモリエント剤、可溶化剤、抗炎症剤、保湿剤、防腐剤、殺菌剤、色素、香料、粉体類なども挙げられる。
　本発明に係る増粘剤、および本発明増粘剤を含む増粘組成物は、高分子増粘剤を含まないか或いはその配合量が少ないため、特に乾燥された後におけるべたつきが小さく、使用感に優れている。具体的には、本発明に係る増粘剤、または本発明に係る増粘剤を含む増粘組成物における高分子増粘剤の濃度としては、１．０質量％未満が好ましい。当該濃度は、０質量％であってもよい。よって、本発明増粘剤を含む増粘組成物は、特に皮膚へ直接塗布する化粧料や皮膚外用剤などの外用剤として有用である。
　本発明に係る増粘剤は、具体的には、リン脂質、バイオサーファクタント、および水を含有し、粘度が３０ｍＰａ・ｓ以上、６００Ｐａ・ｓ以下であり、且つ高分子増粘剤の含有量が１．０質量％未満である。上記粘度は、例えば、リン脂質を０．１質量％以上、５質量％以下、バイオサーファクタントを０．２質量％以上、１０質量％以下、溶媒として水を含み、且つ高分子増粘剤を含まないか或いはその濃度が１．０質量％未満である溶液中で円筒または円板を回転させ、使用した円筒または円板に働く粘性抵抗トルクを測定し、得られた測定値を換算することにより求めることができる。粘性抵抗トルクは、常法により測定することができる。上記粘度としては、４０ｍＰａ・ｓ以上が好ましく、５０ｍＰａ・ｓ以上がより好ましく、また、５００Ｐａ・ｓ以下が好ましい。
　本願は、２０２０年１月２２日に出願された日本国特許出願第２０２０－８２３０号に基づく優先権の利益を主張するものである。２０２０年１月２２日に出願された日本国特許出願第２０２０－８２３０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
　リン脂質（「Ｌ－α－ジミリストイルホスファチジルコリン」日油社製，以下、「ＤＭＰＣ」と略記する）（６２５ｍｇ）を試験管に秤量し、クロロホルムを加えることで溶解させた。ボルテックスミキサーで溶液を撹拌しながら試験管内に窒素ガスを吹き付け、クロロホルムを除去することにより、試験管の壁面に脂質フィルムを形成させた。デシケーター中で２日間静置した後、水またはｐＨ７．４のリン酸緩衝液（５ｍＬ）を加え、室温で１０分間水和させた。その後、３分間ボルテックスミキサーで撹拌することで、２００ｍＭのＤＭＰＣリポソーム水溶液を調製した。なお、ＤＭＰＣの濃度は、リン脂質定量キット（「リン脂質Ｃ－テストワコー」和光純薬社製）を用いて測定した。
　次に、サーファクチンナトリウム（以下、「ＳＦＮａ」と略記する）（５２４ｍｇ）を試験管に秤量し、リン酸緩衝液（ｐＨ７．４）（１０ｍＬ）または水を加えることで、５０ｍＭのＳＦＮａ水溶液を調整した。上記２００ｍＭ　ＤＭＰＣリポソーム水溶液（２４８０μＬ）と５０ｍＭ　ＳＦＮａ水溶液（２０００μＬ）を、５５２０μＬのリン酸緩衝液（ｐＨ７．４）または水と共に混合し、ＤＭＰＣとＳＦＮａの合計濃度が４質量％または８質量％となるように混合し、ボルテックスミキサーで３分間撹拌した後、小型恒温振とう培養機（「バイオシェイカーＢＲ－２３ＦＤ」タイテック社製）を使って２００ｒｐｍで一昼夜撹拌した。
　その結果、図１に示すように、粘稠な透明組成物が得られ、ＤＭＰＣの組成が高い場合、試験管を傾けても界面をそのまま維持する増粘ゲル状組成物が得られることが分かった。また、予めリポソームを調製せずに、ＤＭＰＣとＳＦＮａの粉末を試験管に量り取り、水を加えて１分間ボルテックスミキサーで撹拌した後、上記と同様に一昼夜撹拌したことによっても、粉末が若干溶け残るものの同様の結果が得られた。なお、これらの溶液のｐＨを測定したところ、中性付近のｐＨ７．５程度であった。
　また、ＤＭＰＣとＳＦＮａの合計割合が８質量％である増粘ゲル状組成物の動的粘弾性を測定した。動的粘弾性は、アントンパール社製のモジュラーコンパクトレオメータ３０２と、直径４９．９７７ｍｍのＳＡＮＤＢＬＡＳＴＥＤパラレルプレートを用い、２５℃にて測定した。結果を図２に示す。
　図２（ａ）には、歪みを３５％に固定した際の貯蔵弾性率（Ｇ’）および損失弾性率（Ｇ’’）の角周波数依存性を示す。その結果、損失弾性率（Ｇ”）曲線は、貯蔵弾性率（Ｇ’）曲線との交点において極大値を持つこと、また、極大となった各角周波数以上において、貯蔵弾性率（Ｇ’）曲線がほぼ一定となることから、このゲル状組成物が典型的なＭａｘｗｅｌｌ流体の挙動を示すことが判明した。
　図２（ｂ）には、このゲル状組成物のＣｏｌｅ－Ｃｏｌｅプロット（Ｇ’ｖｓＧ”）を示す。半円状にデータが分布していることからも、典型的なＭａｘｗｅｌｌ流体の挙動を示すことが判明した。この挙動は、高分子の絡み合いによる粘弾性発現とは異なり、このゲル状組成物が紐状分子集合体を形成していることを示唆している。
　本発明の紐状分子集合体を形成した組成物は、静的状態では粘性を示し、攪拌などの力をかけると流動性が高くなる性質を示す。この紐状分子集合体構造を有する本発明の組成物は、チクソトロピー性を有しており、掌に組成物をとった段階では紐状分子集合体構造に起因する粘性のために、ダレ落ちを防止でき、皮膚への塗布行為を行う際には紐状分子集合体構造が崩壊し、粘性が低下するため塗布が容易となる。また塗布後は再度紐状分子集合体構造が回復するために塗布箇所からのダレ落ちは起き難いという優れた使用特性を発揮する。
　従来の、増粘性保湿製剤をそのまま皮膚に塗布する外用剤は、皮膚上の塩分により、粘性が低下したり、多糖類などの高分子増粘剤を多量に配合して粘性を維持した場合には、べたつきが生じる問題があった。本発明の紐状分子集合体を形成した組成物を適用すれば、粘性を維持し、べたつきのない、使用感の良好な外用剤を提供できる。
　実施例２
　ＳＦＮａの濃度を１０ｍＭ、ＤＭＰＣの濃度を５０ｍＭとした以外は実施例１と同様にしてゲル状組成物を調製した。得られたゲル状組成物を急速凍結し、高真空条件下において表面を割断した。次にその割断面の溶媒をエッチングして観察対象物を露出させた後、その表面で白金およびカーボンによるレプリカ膜を作成し、フリーズフラクチャー透過型電子顕微鏡（ＦＦ－ＴＥＭ，「ＪＥＭ－１０１０」日本電子株式会社製）により観察した。結果を図３に示す。
　図３の通り、ＤＭＰＣ：ＳＦＮａ＝５：１（質量比）であるゲル状組成物には紐状の絡み合う分子集合体が観察され、任意に選択した２０箇所の紐幅の平均値は２０．４±３．７ｎｍであった。この幅はＣＴＡＢ等の通常の界面活性剤が形成する紐状ミセルよりも数倍も大きいことから、ＤＭＰＣとＳＦＮａが形成する平板状のナノ粒子が互いに積層して紐状の分子集合体を形成したと考えられる。
　本発明に係る増粘剤が、高分子を含まなくても増粘性を示す理由は、かかる分子集合体構造によると考えられる。

Claims (16)

  1. 　リン脂質およびバイオサーファクタントを含有し、
    　バイオサーファクタント１質量部に対するリン脂質の割合が４質量部超、１０質量部以下であることを特徴とする増粘剤。
  2. 　上記リン脂質および上記バイオサーファクタントを含む紐状分子集合体を含有する請求項１に記載の増粘剤。
  3. 　上記バイオサーファクタント１質量部に対して、１質量部以上、２０質量部以下の多価アルコールを含有する請求項２に記載の増粘剤。
  4. 　上記バイオサーファクタントが、下記式（ＩＩ）で表されるサーファクチンまたはその塩である請求項１～３のいずれかに記載の増粘剤。
    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、
    　Ｒ2はＣ9-18アルキル基を示す］
  5. 　請求項１～４のいずれかに記載の増粘剤を含有することを特徴とする外用剤。
  6. 　化粧料である請求項５に記載の外用剤。
  7. 　水を含む組成物の粘度を高めるための、リン脂質およびバイオサーファクタントを含有し、バイオサーファクタント１質量部に対するリン脂質の割合が４質量部超、１０質量部以下である増粘剤の使用。
  8. 　上記増粘剤が上記リン脂質および上記バイオサーファクタントを含む紐状分子集合体を含有する請求項７に記載の使用。
  9. 　上記増粘剤が、上記バイオサーファクタント１質量部に対して、１質量部以上、２０質量部以下の多価アルコールを含有する請求項７または８に記載の使用。
  10. 　上記バイオサーファクタントが、下記式（ＩＩ）で表されるサーファクチンまたはその塩である請求項７～９のいずれかに記載の使用。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000002
    ［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、
    　Ｒ2はＣ9-18アルキル基を示す］
  11. 　上記組成物における高分子増粘剤の濃度が１．０質量％未満である請求項７～１０のいずれかに記載の使用。
  12. 　水を含む組成物の粘度を高めるため方法であって、
    　上記組成物に、リン脂質およびバイオサーファクタントを含有し、バイオサーファクタント１質量部に対するリン脂質の割合が４質量部超、１０質量部以下である増粘剤を配合する工程を含むことを特徴とする方法。
  13. 　　上記増粘剤が上記リン脂質および上記バイオサーファクタントを含む紐状分子集合体を含有する請求項１１に記載の方法。
  14. 　上記増粘剤が、上記バイオサーファクタント１質量部に対して、１質量部以上、２０質量部以下の多価アルコールを含有する請求項１２または１３に記載の方法。
  15. 　上記バイオサーファクタントが、下記式（ＩＩ）で表されるサーファクチンまたはその塩である請求項１２～１４のいずれかに記載の方法。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000003
    ［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、
    　Ｒ2はＣ9-18アルキル基を示す］
  16. 　上記組成物における高分子増粘剤の濃度が１．０質量％未満である請求項１２～１５のいずれかに記載の方法。
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