エタノールとは…成分効果と毒性を解説

ベース成分 冷感 抗菌成分 溶剤
エタノール
[化粧品成分表示名称]
・エタノール

[医薬部外品表示名称]
・エタノール、無水エタノール

[慣用名]
・エチルアルコール

石油由来としてはエチレンから合成され、植物由来としては糖から抽出した糖蜜を発酵させて得られる、一般にアルコールと呼ばれている酩酊成分で、揮発性を有する炭素数2の一価アルコールである低級アルコールです。

一価アルコールとは、化学的に-OH(水酸基:ヒドロキシ基)が一つ結合したアルコールで、2つ以上結合したものは多価アルコールと呼ばれ(n個結合したものはn価アルコールとも呼ばれる)、高い吸湿性と保水性をもっているため化粧品に汎用されている保湿剤です。一般にアルコールと呼ばれる場合はエタノールのみを指します。

化学的に水酸基(ヒドロキシ基:-OH)を1つだけもったアルコール(一価アルコール)の中で、炭素が6個以下のアルコールは低級アルコールに分類され、炭素数が少ないほど親水性が強まり(親油性が弱まり)ます。一方で炭素が8個以上のアルコールは高級アルコール(脂肪族アルコール)に分類され、炭素数が多いほど親油性が強まり(親水性が弱まり)ます。

エタノールの物性(∗1)は、

∗1 融点とは固体が液体になりはじめる温度のことです。

炭素数 分子量 融点(℃) 比重(20℃) 屈折率(20℃)
2 46.07 -114.4 0.7893 1.36143

このように報告されています(文献3:1990)

またエタノールは、純度によって以下のように分類されており、

エタノールの種類 純度
無水エタノール 99.5%以上
エタノール 95.1%-95.6%上
消毒用エタノール 76.9%-81.4%以上

化粧品成分としてはエタノール以上が用いられており、医薬部外品名称では純度によってエタノールまたは無水エタノールと記載されます(化粧品表示はすべてエタノールです)。

消毒用エタノールの濃度がエタノールと比較して低いのは、この濃度範囲が最も高い殺菌消毒効果得られるからであり、一方で、100%に近い濃度である無水エタノールには殺菌力がありません(∗2)

∗2 無水エタノールに殺菌力がない理由は、殺菌には一定の接触時間が必要となり、濃度が高すぎるとすぐに揮発してしまって効果が十分に発揮できないためです。

化粧品に配合される場合は、

これらの目的で、スキンケア化粧品、メイクアップ化粧品、ボディ&ハンドケア製品、洗顔料&洗顔石鹸、洗浄製品、頭皮ケア&ヘアケア製品、日焼け止め製品、シート&マスク製品、染毛剤&ヘアカラー剤、育毛剤、デオドラント製品、ネイル製品、香水など様々な製品に使用されます(文献5:2008;文献6:2012)

揮発性による清涼作用

揮発性による清涼作用に関しては、まず前提知識として揮発に伴う清涼感のメカニズムを解説します。

揮発とは、通常の温度で液体が気体になることであり、エタノールを皮膚に塗布すると揮発にともなって熱も一緒に奪うため、塗布する際に温度変化が生じます。

ヒトの皮膚には温感センサーおよび冷感センサーが組み込まれているので、個人の皮膚温度や製品の処方にもよりますが、瞬間的に熱移動が起こると「清涼感:ひんやり感」を感じます。

2008年に資生堂によって報告された基剤塗布による温度変化検証によると、

およびエタノール25μLを皮膚に塗布した場合の皮膚温度変化を測定したところ、以下のグラフのように、

エタノール塗布による皮膚温度変化

最大降下温度は、水で2.9℃、エタノールで1.1℃であり、初期温度降下は、エタノールの揮発が速かった。

このような検証結果が明らかにされており(文献5:2008)、エタノールに揮発性による清涼作用が認められています。

抗菌・防腐による製品安定化剤

抗菌・防腐による製品安定化剤に関しては、2012年に御木本製薬によって公開された抗菌性物質の最小発育阻止濃度の検証によると、

抗菌性原料の強さを表す最小発育阻止濃度(minimum inhibitory concentration:MIC)を基準として、化粧品に汎用される8種類の抗菌性原料(メチルパラベンフェノキシエタノールBGペンチレングリコール、エタノール、DPG1,2-ヘキサンジオールカプリリルグリコール)の抗菌性を、日本薬局方保存効力試験で推奨された下記5菌種を使用して検討した。

  • 黄色ブドウ球菌(Staphylococcus aureus:Sa)
  • 緑膿菌(Pseudomonas aeruginosa:Pa)
  • 大腸菌(Escherichia coli:Ec)
  • カンジダ(candida albicans:Ca)
  • コウジカビ(aspergillus brasiliensis:Ab)

滅菌容器に20gの試料を入れ、1mLあたり10⁷-10⁸個に調整した微生物懸濁液0.2mLを接種・混合し、1週間おきに一部を取り出し、生菌数をMICを基準として測定したところ、以下の表(∗3)のように、

∗3 表のSa,Pa,Ec,CaおよびAbは菌の英語表記の略語です。またMICは最小発育阻止濃度であるため、数字が小さいほど抗菌力が高いことを意味します。

抗菌剤 MIC:最小発育阻止濃度(%)
Sa Pa Ec Ca Ab
メチルパラベン 0.2 0.225 0.125 0.1 0.1
フェノキシエタノール 0.75 0.75 0.5 0.5 0.4
BG 16 8 10 14 18
ペンチレングリコール 4 2 2 3 3
エタノール 9 5 5 7 5
DPG 22.5 8 12 16 22.5
1,2-ヘキサンジオール 2.5 1 1 1.5 1.5
カプリリルグリコール 0.35 >0.5 0.125 0.175 0.175

防腐剤として配合されるメチルパラベンやフェノキシエタノールに顕著な抗菌性があるのは当然として、エタノールは、優れた抗菌性を有する多価アルコールであるカプリリルグリコール、1,2-ヘキサンジオールおよびペンチレングリコールに次ぐ抗菌性を示し、また5種類の菌種すべてに抗菌性を有していることが示された。

このような検証結果が明らかにされており(文献6:2012)、エタノールに優れた抗菌性が認められています。

香料や着色剤などを溶かし込む溶剤または植物エキスなどを抽出する溶媒

香料や着色剤などを溶かし込む溶剤または植物エキスなどを抽出する溶媒に関しては、水溶性成分および油溶性成分の両方の抽出が可能であるため(∗4)、植物エキスをはじめとする抽出溶媒として汎用されており、また一方で香りを立ちやすくする目的で香料を溶かし込む基剤として、また着色剤を溶かし込む溶剤として香水やネイル製品などの基剤としても使用されます。

∗4 親水性ですが、弱い親油性も有しているため、油溶性成分の抽出も可能です。

基剤として使用される場合は配合量が多いため、成分一覧表示では最初のほうに記載されます。

一方で、基剤として使用していない場合かつ溶媒として使用している場合は、エタノール水溶液に漬け込まれて染み出した成分とともに微量のエタノールのみが成分一覧に表示されるため、末尾に記載されるか、またはキャリーオーバー(∗5)のため記載が省略されることになります。

∗5 キャリーオーバーとは、配合されている成分に付随する成分(不純物を含む)で製品中にはその効果が発揮されるより少ない量しか含まれない成分のことで、キャリーオーバーに該当する成分は薬機法により表示の必要はないとされています。

そのため、成分一覧表示の末尾にエタノールの記載がある場合は、抽出溶媒としての配合であると考えられます。

実際の使用製品の種類や数および配合量は、海外の2002-2003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。

エタノールの配合製品数と配合量の調査結果(2002-2003年)

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エタノールの安全性(刺激性・アレルギー)について

エタノールの現時点での安全性は、

  • 医療上汎用性があり有効性および安全性の基準を満たした成分が収載される日本薬局方に収載
  • 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:ほとんどなし
  • 眼刺激性:中等-重度
  • 皮膚感作性(アレルギー性):ほとんどなし

これらの結果から、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。

ただし、皮膚炎を有しているまたは皮膚バリアが低下している場合は、まれに発赤、かゆみ、スティンギング反応(ピリピリする皮膚刺激)などが起こる可能性があるので注意が必要です。

また、まれにアレルギー性接触皮膚炎として紅斑または蕁麻疹を引き起こす可能性があるので注意が必要です。

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

JETOC 日本化学物質安全・情報センターの初期評価プロファイル(文献2:2004)によると、

  • エタノールの経皮吸収は非常に低く、皮膚刺激物質でもなければ、感作性物質でもない

東京医療保険大学大学院によって報告されたエタノール接触皮膚傷害症例と交差反応(文献4:2009)によると、

  • [ヒト試験] 1982年から2008年のあいだで日本人におけるエタノール接触皮膚障害は、接触蕁麻疹38例、アレルギー性接触皮膚炎18例、接触蕁麻疹とアレルギー性接触皮膚炎2例、接触蕁麻疹と刺激性接触皮膚炎1例であり、その多くはパッチ塗布5分後に紅斑が生じる即時型アレルギーで、まれに24~72時間後にも紅斑が持続または増強する遅延型反応も確認された

と記載されています。

安全データをみるかぎり、皮膚刺激および皮膚感作はほとんど報告がありませんが、まれに即時性アレルギー反応として紅斑が生じる報告もあるため、皮膚刺激性は非刺激またはまれに即時性紅斑反応が生じる可能性があると考えられます。

また、皮膚感作性は非感作またはごくまれにアレルギー性接触皮膚炎として紅斑または蕁麻疹のような症状が起こる可能性が考えられます。

さらに、炎症を有していたり、バリア機能が低下している場合は、まれに発赤、かゆみ、スティンギング反応などが起こることがあるので、それらの症状が生じた場合は皮膚が健常に戻るまでエタノール配合製品の使用はひかえることを推奨します。

眼刺激性について

Cosmetic Ingredient Reviewの安全性試験データ(文献1:2008)によると、

  • [動物試験] 5匹のウサギの眼に100%エタノール0.1mLを注入し、注入後に眼を評価したところ、重度の障害を引き起こすと結論付けられた。またエタノール量を0.5mLに増加したとき、眼刺激の重篤度が増した(Carpenter and Smyth,1982)

JETOC 日本化学物質安全・情報センターの初期評価プロファイル(文献2:2004)によると、

  • エタノールは中等の眼刺激物質である

と記載されています。

試験データをみるかぎり、中等-重度の眼刺激性が報告されているため、中等-重度の眼刺激が起こると考えられます。

∗∗∗

エタノールはベース成分、温冷感成分、安定化成分にカテゴライズされています。

それぞれの成分一覧は以下からお読みください。

ベース成分 温冷感成分 安定化成分

∗∗∗

文献一覧:

  1. Cosmetic Ingredient Review(2008)「Final Report of the Safety Assessment of Alcohol Denat., Including SD Alcohol 3-A, SD Alcohol 30, SD Alcohol 39, SD Alcohol 39-B, SD Alcohol 39-C, SD Alcohol 40, SD Alcohol 40-B, and SD Alcohol 40-C, and the Denaturants, Quassin, Brucine Sulfate/Brucine, and Denatonium Benzoate」International Journal of Toxicology(27)(1),1-43.
  2. “JETOC 日本化学物質安全・情報センター”(2004)「エタノール」初期評価プロファイル.
  3. 日光ケミカルズ(2016)「アルコール」パーソナルケアハンドブック,49.
  4. 遠藤 博久, 他(2009)「エタノール接触皮膚障害症例と交差反応について」Journal of Healthcare-associated Infection(2),13-17.
  5. 石窪 章, 他(2008)「化粧品基剤塗布時の熱的特性と清涼感への影響」日本化粧品技術者会誌(42)(4),289-296.
  6. 谷口 康将, 他(2012)「最小発育阻止濃度(MIC)を基準とした予測式からの化粧品の保存効力の予測」日本化粧品技術者会誌(46)(4),295-300.

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