イソステアリン酸ポリグリセリル-4とは…成分効果と毒性を解説

エモリエント成分 乳化
イソステアリン酸ポリグリセリル-4
[化粧品成分表示名称]
・イソステアリン酸ポリグリセリル-4

[医薬部外品表示名称]
・モノイソステアリン酸ポリグリセリル

化学構造的に炭素数18の合成飽和脂肪酸であるイソステアリン酸を疎水基(親油基)とし、多価アルコール(∗1)の一種であり、6個の水酸基をもつポリグリセリン-4(∗2)を親水基としたモノエステル(∗3)であり、多価アルコールエステル型のポリグリセリン脂肪酸エステルに分類される非イオン界面活性剤(ノニオン界面活性剤)およびエモリエント剤です。

∗1 多価アルコールとは、非常に高い吸湿性と保水性をもっているため化粧品に最も汎用されている保湿剤です。名称に「アルコール」がついているので勘違いしやすいですが、一般的なアルコール(エタノール:エチルアルコール)は一価アルコールであり、多価アルコールと一価アルコールは別の物質です。二価以上を多価アルコールといい、グリセリンは三価アルコールです。

∗2 複数の分子結合がまとまって機能する複合体を多量体(重合体)といいますが、ポリグリセリン-4とは4個のグリセリンがまとまって4量体(平均重合度4)として機能する重合体です。またギリシャ語で「4」を「テトラ(tetra)」といい、テトラグリセリンとも呼ばれます。

∗3 モノエステルとは1基のエステル結合であり、通常は「モノ(mono)」が省略され「エステル結合」や「エステル」とだけ記載されます。2基のエステル結合の場合はジエステルと記載されます。

化粧品に配合される場合は、

これらの目的で、メイクアップ化粧品、日焼け止め製品などに使用されています。

エモリエント作用

エモリエント作用に関しては、ワックスや油剤との相溶性が高く、エモリエント剤として口紅・リップケア化粧品、メイクアップ化粧品などに使用されます(文献4:-)

乳化

乳化に関しては、まず前提知識として乳化とエマルションについて解説します。

乳化とは、1つの液体にそれと溶け合わない別の液体を微細な粒子の状態に均一に分散させることをいいます(文献2:1990)

そして、乳化の結果として生成された分散系溶液をエマルションといい、基本的な化粧品用エマルションとして、以下の図のように、

エマルションの基本構造

水を外部相とし、その中に油が微細粒子状に分散している水中油滴型(O/W型:Oil in Water type)と、それとは逆に油を外部相とし、その中に水が微細粒子状に分散している油中水滴型(W/O型:Water in Oil type)があります(文献2:1990)

身近にあるO/W型エマルションとしては、牛乳、生クリーム、マヨネーズなどがあり、一方でW/O型エマルションとしてはバター、マーガリンなどがあります。

また、界面活性剤の水と油への親和性の程度を表す指標としてはHLB(Hydrophilic-Lipophilic Balance:親水親油バランス)が用いられることが多く、以下の図のように、

界面活性剤のHLB値とその作用、分散・溶解の挙動

HLB値は、0から20までの値を取り、0に近いほど親油性が高く20に近いほど親水性が高くなり、また界面活性剤が水中に分散するためには3以上、溶解するためには10以上が要求されることが知られており、HLB値によってその界面活性剤の性質や用途もある程度決定されます(文献3:2015)

イソステアリン酸ポリグリセリル-4の特性は、

HLB 作用 分散・溶解性
5.0 , 8.2 W/O型乳化 わずかに分散 – 撹拌により分散

このように報告されており(文献4:-;文献5:-)、W/O型乳化剤(親油性界面活性剤)として、主にメイクアップ化粧品、化粧下地などに使用されています。

一般的にポリグリセリン脂肪酸エステルは、食品用乳化剤として汎用されていることから、安全性の高さが認められており、疎水基である脂肪酸の種類や親水基であるグリセリンの重合度を変えることで様々なHLBのものが利用できることから、化粧品用乳化剤としても汎用されています。

実際の使用製品の種類や数および配合量は、海外の2015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。

以下表におけるリーブオン製品は、付けっ放し製品(スキンケア製品やメイクアップ製品など)を表しており、またリンスオフ製品というのは、洗い流し製品(シャンプー、洗顔料、クレンジングなど)を指します。

イソステアリン酸ポリグリセリル-4の配合製品数と配合量の調査結果(2015年)

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イソステアリン酸ポリグリセリル-4の安全性(刺激性・アレルギー)について

イソステアリン酸ポリグリセリル-4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
  • 1980年代からの使用実績
  • 皮膚刺激性:ほとんどなし(データなし)
  • 眼刺激性:詳細不明
  • 皮膚感作性(アレルギー性):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。

皮膚刺激性について

医薬部外品原料規格2006に収載されており、食品添加物および化粧品など1980年代からの使用実績がある中で重大な皮膚刺激の報告がみあたらないため、化粧品配合量および通常使用下において、一般的に皮膚刺激性はほとんどないと考えられますが、詳細な安全性試験データがみあたらず、データ不足のため詳細は不明です。

眼刺激性について

試験結果や安全性データがみあたらないため、現時点ではデータ不足により詳細は不明です。

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1:2016)によると、

  • [動物試験] モルモットにイソステアリン酸ポリグリセリル-4(濃度不明)を対象にOECD406テストガイドラインに基づいて皮膚感作性試験を実施したところ、感作反応は観察されなかった(Anonymous,2016)

と記載されています。

試験データをみるかぎり、皮膚感作性なしと報告されているため、皮膚感作性はほとんどないと考えられます。

∗∗∗

イソステアリン酸ポリグリセリル-4はエモリエント成分、界面活性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:エモリエント成分 界面活性剤

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文献一覧:

  1. Cosmetic Ingredient Review(2016)「Safety Assessment of Polyglyceryl Fatty Acid Esters as Used in Cosmetics」Final Report.
  2. 田村 健夫, 他(1990)「乳化作用」香粧品科学 理論と実際 第4版,270-273.
  3. 野々村 美宗(2015)「親水性・親油性バランス」化粧品 医薬部外品 医薬品のための界面化学,35-39.
  4. EVONIK(-)「ISOLAN GI 34」技術資料.
  5. 阪本薬品工業株式会社(-)「Sフェイス IS-401P」技術資料.

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