ポリクオタニウム-10とは…成分効果と毒性を解説

帯電防止
ポリクオタニウム-10
[化粧品成分表示名称]
・ポリクオタニウム-10

[医薬部外品表示名称]
・塩化O-[2-ヒドロキシ-3-(トリメチルアンモニオ)プロピル]ヒドロキシエチルセルロース

ヒドロキシエチルセルロースに塩化グリシジルトリメチルアンモニウムを付加して得られる四級アンモニウム塩の重合体(ポリマー)(∗1)であり、水溶性のカチオン性多糖類(セルロース誘導体:セルロース系半合成高分子)です。

∗1 重合とは、複数の単量体(モノマー)が結合して鎖状や網状になる反応のことをいい、単量体(モノマー)が結合して鎖状または網状になった化合物を重合体(ポリマー)といいます。

塩化グリシジルトリメチルアンモニウム(グリシジルトリメチルアンモニウムクロリド)はカチオン界面活性剤(陽イオン界面活性剤)であり、ヒドロキシエチルセルロースに陽イオン界面活性剤を付加してカチオン性をもたせたカチオン化セルロースです。

化粧品に配合される場合は、

これらの目的で、洗浄製品、ヘアケア製品、ヘアスタイリング製品、入浴剤などに使用されています(文献1:1988)

帯電防止

帯電防止に関しては、まず前提知識として帯電防止について解説します。

毛髪の表面はマイナスに帯電しているためプラス(陽イオン:カチオン)が吸着しやすい状態であり、カチオン界面活性剤は毛髪の表面に吸着してうすい膜(単分子膜)を形成し、また毛髪を柔軟にしすべりやすさを改善することで帯電を防止します(文献2:1990)

ポリクオタニウム-10は、カチオン界面活性剤を部分的に付加することによりカチオン性を有しているため、洗髪後のブラッシングまたは櫛の使用によって生じる静電気の発生の抑制、毛髪の柔軟化およびすべりやすさの改善目的で主にヘアリンス製品、ヘアコンディショナー製品などに配合されます。

またリンスインシャンプー製品にも配合されますが、同じ製品内でシャンプー(アニオン界面活性剤)とリンス(カチオン界面活性剤)が適切に機能するメカニズムは、製品内ではこれらの成分はくっついているものの、水と接触することで最初にアニオン界面活性剤が水に溶解して洗浄力を発揮し、さらに水を加えていくことでジワジワと時間差でカチオン界面活性剤が溶けていき、洗浄後に毛髪表面に被膜を形成するというものです。

リンスインシャンプー製品に処方されるカチオン界面活性成分は、一般的なカチオン界面活性剤ではなく、カチオン界面活性能を有した水溶性高分子(カチオン化高分子)が使用されますが、これは高分子が水溶性でありながら水に溶けるまで時間を要するために、アニオン界面活性剤が洗浄力を発揮する前ではなく、発揮した後に被膜効果を発揮する特性であることから使用されており、このカチオン化高分子の性質がリンスインシャンプ-のコンセプトを可能にしています。

効果・作用についての補足

シャンプーの主剤である陰イオン界面活性剤(アニオン界面活性剤)は、カチオン化高分子との相互作用により、シャンプー希釈時にある濃度領域においてコアセルベーションと呼ばれる、溶質が均一に分散した状態から部分的に溶質が集合し溶質の多い領域と極めて少ない領域に分離する現象を起こすことが知られています。

コアセルベーションおよびコアセルベート

このコアセルベーションによって分離した溶質の多い領域はコアセルベートと呼ばれており、コアセルベート成分は毛髪に付着してコンディショニング効果を付与することが報告されています(文献3:2004)

また、シャンプーには香料が配合されていますが、香料はコアセルベート中に取り込まれる傾向にあり、コアセルベートは毛髪に付着することから、シャンプーの香り立ちや毛髪の残香はコアセルベートによって向上することが報告されています(文献4:2017)

このような背景から、コアセルベート成分によるコンディショニング効果や香り立ちや残香性の向上目的でシャンプー製品に配合されます。

実際の配合製品数および配合量に関しては、海外の1981-1988年および2002-2005年の調査結果になりますが、以下のように報告されています。

ポリクオタニウム-10の配合製品数と配合量の比較調査結果(1981-1988年および2002-2005年)

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ポリクオタニウム-10の安全性(刺激性・アレルギー)について

ポリクオタニウム-10の現時点での安全性は、

  • 外原規2006規格の基準を満たした成分が収載される医薬部外品原料規格2006に収載
  • 10年以上の使用実績
  • 皮膚刺激性:5%以下濃度においてほとんどなし
  • 眼刺激性:ほとんどなし
  • 皮膚感作性(アレルギー性):ほとんどなし
  • 光感作性:ほとんどなし

このような結果となっており、化粧品配合量および通常使用下において、一般的に安全性に問題のない成分であると考えられます。

以下は、この結論にいたった根拠です。

皮膚刺激性および皮膚感作性(アレルギー性)について

Cosmetic Ingredient Reviewの安全性データ(文献1:1988)によると、

  • [ヒト試験] 106人の被検者に5%ポリクオタニウム-10水溶液を48時間閉塞パッチ下で適用したところ、適用後48時間および72時間で皮膚刺激は観察されなかった(Union Carbide Corporation,1985)
  • [ヒト試験] 27人の被検者に5%ポリクオタニウム-10溶液を21日間閉塞パッチ下で毎日適用したところ、刺激は観察されなかった(Union Carbide Corporation,1985)
  • [ヒト試験] 50人の被検者に3つの異なるメーカーの2%ポリクオタニウム-10溶液を対象にHRIPT(皮膚刺激&感作試験)を閉塞パッチにて実施したところ、いずれの被検者においても皮膚刺激および皮膚感作は観察されなかった(Product Investigations Inc,1976)
  • [ヒト試験] 203人の被検者に5%ポリクオタニウム-10溶液を対象にHRIPT(皮膚刺激&感作試験)を実施したところ、いずれの被検者においても皮膚刺激および皮膚感作は観察されなかった(Union Carbide Corporation,1985)
  • [ヒト試験] 53人の被検者に0.5%ポリクオタニウム-10溶液を含むシャンプーを対象にHRIPT(皮膚刺激&感作試験)を閉塞パッチにて実施したところ、いずれの被検者においても皮膚反応は観察されなかった(Cosmetic Toiletry and Fragrance Association,1972)
  • [ヒト試験] 25人の被検者に0.5%ポリクオタニウム-10溶液を含むシャンプーを対象にHRIPT(皮膚刺激&感作試験)を閉塞パッチにて実施したところ、いずれの被検者においても皮膚反応は観察されなかった(Cosmetic Toiletry and Fragrance Association,1973)
  • [ヒト試験] 46人の被検者に1%ポリクオタニウム-10を含むコンディショナー0.2mLを対象にHRIPT(皮膚刺激&感作試験)を実施したところ、誘導期間において1人の被検者は9回目で最小の紅斑を示し、もうひとりは10回目で最小限の紅斑反応を示した。またチャレンジ期間において2人の被検者が最小限の皮膚反応を示したため、チャレンジ期間に反応を示した被検者に改めてチャレンジ試験を行ったところ、皮膚反応は観察されなかったため、このコンディショナーは刺激剤および感作剤ではなかった(Food and Drug Research Laboratories,1980)
  • [ヒト試験] 83人の被検者に0.5%ポリクオタニウム-10を含むシャンプーを対象に4週間使用試験を実施し、各被検者の頭皮、顔および毛髪の刺激性を評価したところ、この試験条件下で試験製品は非刺激性であった(Cosmetic Toiletry and Fragrance Association,1973)

と記載されています。

試験データをみるかぎり、5%以下濃度において共通して皮膚刺激および皮膚感作性なしと報告されていることから、5%以下濃度において皮膚刺激性および皮膚感作性はほとんどないと考えられます。

眼刺激性について

Cosmetic Ingredient Reviewの安全性データ(文献1:1988)によると、

  • [動物試験] 5匹のウサギの片眼にポリクオタニウム-10粉末を単回適用したところ、非刺激性であった(Carnegie-Mellon University,1973)
  • [動物試験] 5匹のウサギの片眼に2%ポリクオタニウム-10水溶液0.5mLを単回適用したところ、非刺激性であった(Carnegie-Mellon University,1973)
  • [動物試験] 5匹のウサギの片眼に5%ポリクオタニウム-10水溶液0.5mLを単回適用したところ、非刺激性であった(Carnegie-Mellon University,1973)
  • [動物試験] 5匹のウサギの片眼に10%ポリクオタニウム-10水溶液0.5mLを単回適用したところ、1匹に最小限の眼刺激が観察された。他の4匹では刺激は観察されなかった(Carnegie-Mellon University,1973)

と記載されています。

試験データをみるかぎり、共通して眼刺激性なしと報告されているため、眼刺激性はほとんどないと考えられます。

光感作性について

Cosmetic Ingredient Reviewの安全性データ(文献1:1988)によると、

  • [ヒト試験] 53人の被検者に0.5%ポリクオタニウム-10溶液を含むシャンプーを対象に光感作性試験をともなうHRIPT(皮膚刺激&感作試験)を閉塞パッチにて実施したところ、いずれの被検者においても光感作反応は観察されなかった(Cosmetic Toiletry and Fragrance Association,1972)
  • [ヒト試験] 25人の被検者に0.5%ポリクオタニウム-10溶液を含むシャンプーを対象に光感作性試験をともなうHRIPT(皮膚刺激&感作試験)を実施したところ、いずれの被検者においても皮膚反応は観察されなかった(Cosmetic Toiletry and Fragrance Association,1973)

と記載されています。

試験データをみるかぎり、共通して光感作なしと報告されていることから、光感作性はほとんどないと考えられます。

∗∗∗

ポリクオタニウム-10は帯電防止剤にカテゴライズされています。

成分一覧は以下からお読みください。

参考:帯電防止剤

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文献一覧:

  1. Cosmetic Ingredient Review(1988)「Final Report on the Safety Assessment of Poiyquaternium-10」International Journal of Toxicology(7)(3),335-351.
  2. 田村 健夫, 他(1990)「ヘアリンスの主剤とその作用」香粧品科学 理論と実際 第4版,456-460.
  3. 樋渡 佳子, 他(2004)「カチオン性高分子と界面活性剤のコアセルベートに関する研究」日本化粧品技術者会誌(38)(3),211-219.
  4. 兼井 典子, 他(2017)「毛髪への香料の付着に及ぼすカチオン性高分子と界面活性剤のコアセルベートの影響」日本化粧品技術者会誌(51)(4),311-316.

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