フィトステロールズの基本情報・配合目的・安全性

化粧品表示名称 フィトステロールズ
医薬部外品表示名称 フィトステロール
化粧品国際的表示名称(INCI名) Phytosterols
配合目的 乳化安定化エモリエント安定化(未分類) など

1. 基本情報

1.1. 定義

植物から得られるステロール(∗1)の混合物であり、主に以下の化学式で表されるβ-シトステロール、スチグマステロール、カンペステロールそれぞれ2:1:1の比率から成る環状アルコールの混合物です[1][2a]

∗1 動物に含まれるステロールは動物ステロールと総称され、主な動物ステロールとしてコレステロールがあります。また植物に含まれているステロールは植物ステロール(フィトステロール)と総称され、主なフィトステロールとしてシトステロール(sitosterol)、スチグマステロール(stigmasterol)、カンペステロール(campesterol)などがあります。

β-シトステロール(β-sitosterol)
β-シトステロール
スチグマステロール(stigmasterol)
スチグマステロール
カンペステロール(campesterol)
カンペステロール

1.2. 物性

フィトステロールズの物性は、

種類 融点(℃) 溶解性
β-シトステロール 140 水に不溶、エタノールに難溶、エーテルに可溶
スチグマステロール 170
カンペステロール 157

このように報告されています[2b]

1.3. 分布

フィトステロールズは、自然界において植物油脂中に広く分布し、とくにダイズ油に多く含まれています[3][4][5]

1.4. 化粧品以外の主な用途

フィトステロールズの化粧品以外の主な用途としては、

分野 用途
医薬品 可塑目的の医薬品添加剤として外用剤などに用いられています[6]

これらの用途が報告されています。

2. 化粧品としての配合目的

化粧品に配合される場合は、

  • 乳化安定化
  • エモリエント効果
  • リポソームの安定化

主にこれらの目的で、スキンケア製品、ボディ&ハンドケア製品、メイクアップ製品、化粧下地製品、日焼け止め製品、マスク製品、洗顔料、クレンジング製品、シャンプー製品、コンディショナー製品、アウトバストリートメント製品など様々な製品に汎用されています。

化学的・性能的にコレステロールと類似しているため、とくに植物由来をコンセプトにしている製品などはコレステロールの代わりに使用されています。

以下は、化粧品として配合される目的に対する根拠です。

2.1. 乳化安定化

乳化安定化に関しては、フィトステロールズはコレステロールと化学的・性能的に類似していることからコレステロールと同様に親油性乳化性能を有しており、親水性乳化剤と併用し親水性乳化物(O/W型エマルション)に配合することによってその界面膜において乳化剤と極性結合を生じ、界面錯化合物を形成して乳化物の安定化に極めて強力に作用するため、乳化の安定性を高める目的でクリーム系製品、乳液、メイクアップ製品、ヘアケア製品などに汎用されています[7][8a]

2.2. エモリエント効果

エモリエント効果に関しては、フィトステロールズはコレステロールと化学構造や性質、皮膚に対する作用などが類似しており、皮膚親和性および皮膚浸透性がよく、皮膚に柔軟性や滑らかさを付与するエモリエント性を有していることから[8b][9][10]、各種クリーム、乳液、メイクアップ製品、ヘアケア製品などに汎用されています。

2.3. リポソームの安定化

リポソームの安定化に関しては、まず前提知識として細胞膜の構造、細胞膜におけるコレステロールの役割およびリポソーム技術について解説します。

細胞膜とは、細胞の内外を隔てる生体膜であり、以下の図をみてもらうとわかるように、

細胞膜の構造

親水性のリン酸基(頭部)と疎水性の脂肪酸鎖(テール部分)をもつリン脂質が二層に連なった脂質二重層で構成されています。

また、この細胞膜は細胞内部を保護し独立を保ちつつ、細胞外部との間で物質やエネルギーを出入りさせる役割を担っており、その中でコレステロールは細胞膜の流動性や柔軟性を調節する役割を担っています[11]

リン脂質のような親水性と疎水性の両方を含む両親媒性分子は、水溶液中において親水性のリン酸基は水溶液側に向かって動くため外側に位置し、また疎水性の脂肪酸鎖は水溶液から自ら離れて内側に向くように自然に自己集合して、以下の図のように、

リポソームの構造

脂質二分子膜を形成し、さらにリポソームとよばれる閉じた球状の閉鎖小胞を形成することが知られています。

このリポソーム形成現象は、1960年代にBanghamによって見いだされ[12]、医療分野においては、そのままでは皮膚に浸透しない成分を脂質二重膜の親水性部分および/または脂肪酸鎖部分に充填・内包することで、安定性を保持したまま皮膚内へ浸透させるDDS(Drug Derivery System:ドラッグ輸送技術)とよばれる医療技術に応用されており、現在では化粧品においてもその技術が応用されています[13][14]

このリポソームの安定性の保持には、コレステロールが深く関与しており、1996年にクラシエ(旧鐘紡)によって報告された角質細胞間脂質を用いたリポソームの脂質組成と内容物漏出性の関係検証によると、

– in vitro:リポソームの脂質組成と内容物漏出性の関係 –

皮膚モデルとしてリポソームを利用する場合、リン脂質を用いるよりも角質細胞間脂質を用いたほうが、より実際に近い物性を評価できると考え、角質細胞間脂質を用いて調整したリポソームからの内包物質の漏出挙動を、脂質組成を変化させて調べた。

リポソームを構成する各脂質の組成比を単独で変化させ、漏出を測定していくと、コレステロール減少群にのみ顕著な漏出が観察され、脂肪酸減少群、セラミド減少群ではほとんど漏出は観察されなかった。

この結果は、これら脂質混合物が形成するラメラ膜の相転移をコレステロールが抑制し、安定化していることを示すものである。

またこれらのリポソームに界面活性剤を添加した場合の漏出挙動も同様に、コレステロール減少群にのみ界面活性剤濃度から顕著な漏出が観察された。

これらのことから、コレステロールが実際の角質層で形成されるラメラ膜の安定性に重要な影響を与えていることが推察される。

このような検証結果が明らかにされており[15]、コレステロールにリポソームの安定化作用が認められています。

フィトステロールズは化学的・性能的にコレステロールと類似しており、コレステロールと同様にリポソームの安定化目的で汎用されています。

リポソーム安定化目的でフィトステロールズが用いられる場合は、水添レシチンを乳化剤として併用したリポソームが汎用されています。

3. 混合原料としての配合目的

フィトステロールズは、混合原料が開発されており、フィトステロールズと以下の成分が併用されている場合は、混合原料として配合されている可能性が考えられます。

原料名 NIKKOL ニコムルス LC
構成成分 べヘニルアルコールステアリルアルコール、PEG-20フィトステロール、セタノールフィトステロールズステアリン酸グリセリル水添レシチントリ(カプリル酸/カプリン酸)グリセリル
特徴 様々な油性成分を乳化し、皮膚上で細胞間脂質と類似の安定なラメラ型液晶構造を形成しバリア機能を発揮する複合O/W型乳化剤
原料名 NIKKOL ニコムルス LC-EF
構成成分 べヘニルアルコールステアリルアルコールフィトステロールズステアリン酸グリセリルミリスチン酸ポリグリセリル-10水添レシチントリ(カプリル酸/カプリン酸)グリセリル
特徴 皮膚上で細胞間脂質と類似の安定なラメラ型液晶構造を形成しバリア機能を発揮する複合O/W型乳化剤
原料名 L22
構成成分 (ホホバ油/マカデミア種子油)エステルズ、スクワレン、マカデミアナッツ脂肪酸フィトステリルフィトステロールズ
特徴 20代前半の皮脂構成成分を植物由来成分で再現し、優れた保湿機能を発揮する非常に軟らかい感触のオイル
原料名 Phytopresome
構成成分 水添レシチンフィトステロールズ
特徴 全植物性で水に分散するだけで安定なリポソーム液を形成する水素添加大豆リン脂質とフィトステロールとの複合体
原料名 PrimeLipid PI
構成成分 水添レシチンレシチンフィトステロールズトコフェロール
特徴 全植物性で水に分散するだけで安定なリポソーム液を形成する水素添加大豆リン脂質、大豆リン脂質、フィトステロール、トコフェロールの複合体
原料名 Cellike
構成成分 トリ(カプリル酸/カプリン酸)グリセリルシア脂、水添ホスファチジルコリン、グリセリンフィトステロールズカプリル酸グリセリルセラミドNP
特徴 肌の細胞間脂質と液晶構造を再現し、皮膚と親和性の高い浸透性に優れた多層リポソームを形成するリポソーム原料
原料名 Avocadin HU25
構成成分 アボカド油フィトステロールズオリーブ果実油
特徴 皮膚親和性が高く、鎮静効果および乾燥や日焼けによるダメージからの組織の保護効果を発揮する植物性バター

4. 配合製品数および配合量範囲

実際の配合製品数および配合量に関しては、海外の2013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(∗2)

∗2 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)を指し、またリンスオフ製品は、洗い流し製品(シャンプー、ヘアコンディショナー、ボディソープ、洗顔料、クレンジングなど)を指します。

フィトステロールズの配合製品数と配合量の調査結果(2013年)

5. 安全性評価

フィトステロールズの現時点での安全性は、

  • 薬添規2018規格の基準を満たした成分が収載される医薬品添加物規格2018に収載
  • 外原規2021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2021に収載
  • 40年以上の使用実績
  • 皮膚刺激性: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

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。

5.1. 皮膚刺激性および皮膚感作性(アレルギー性)

Cosmetic Ingredient Reviewの安全性データ[16a]によると、

– 健常皮膚を有する場合 –

  • [ヒト試験] 10名の被検者の擦過した皮膚に100%フィトステロールズ(ザクロ由来)1mLを3日間連続で24時間閉塞パッチ適用し、各パッチ除去30分後に皮膚刺激性を評価したところ、この試験物質は皮膚刺激剤ではなかった(Product Investigations Inc,2006)
  • [ヒト試験] 50名の被検者にザクロ由来フィトステロール0.2mLを対象にHRIPT(皮膚刺激性&皮膚感作性試験)を閉塞パッチにて実施したところ、いずれの被検者も皮膚刺激および皮膚感作を示さなかった(AMA Laboratories Inc,2006)

– 大豆にアレルギーを有する場合 –

  • [ヒト試験] 皮膚に1滴垂らし検査用の針を皮膚の表面に押し当てて15分後に反応を観察するプリックテストで市販の大豆抽出物に対して陽性反応を示した22名の被検者のうち、16名が大豆分離物に対して陽性反応を示し、6名が大豆に対して陽性反応を示しましたが、大豆由来フィトステロールに対して反応を示した被検者はいなかった(European Food Safety Authority,2007)

このように記載されており、試験データをみるかぎり共通して皮膚刺激および皮膚感作なしと報告されているため、一般に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。

5.2. 眼刺激性

Cosmetic Ingredient Reviewの安全性データ[16b]によると、

  • [in vitro試験] 正常ヒト表皮角化細胞によって再構築された3次元培養角膜モデル(EpiOcular)を用いて、モデル角膜表面に3種類の100%フィトステロールズ(ザクロ、大豆、アサイー由来)を処理したところ、眼刺激は予測されなかった(Active Concepts,2012;2013)

このように記載されており、試験データをみるかぎり眼刺激なしと報告されているため、一般に眼刺激性はほとんどないと考えられます。

6. 参考文献

  1. 日本化粧品工業連合会(2013)「フィトステロールズ」日本化粧品成分表示名称事典 第3版,830.
  2. ab日光ケミカルズ株式会社(2016)「アルコール」パーソナルケアハンドブックⅠ,44-55.
  3. 大木 道則, 他(1989)「β-シトステロール」化学大辞典,1006.
  4. 大木 道則, 他(1989)「カンペステロール」化学大辞典,513-514.
  5. 大木 道則, 他(1989)「スチグマステロール」化学大辞典,1194.
  6. 日本医薬品添加剤協会(2021)「フィトステロール」医薬品添加物事典2021,507-508.
  7. 広田 博(1970)「芳香族アルコール(環状アルコール)」化粧品のための油脂・界面活性剤,54-56.
  8. ab広田 博(1997)「環状アルコール」化粧品用油脂の科学,82-87.
  9. 田村 健夫・廣田 博(2001)「ステロール(ステリン)」香粧品科学 理論と実際 第4版,120-121.
  10. 平尾 哲二(2006)「乾燥と保湿のメカニズム」アンチ・エイジングシリーズ No.2 皮膚の抗老化最前線,62-75.
  11. 木村 徳次(1981)「コレステロールと生体膜」膜(6)(1),2-12. DOI:10.5360/membrane.6.2.
  12. A.D. Bangham, et al(1965)「Diffusion of univalent ions across the lamellae of swollen phospholipids」Journal of Molecular Biology(13)(1),238-252. DOI:10.1016/S0022-2836(65)80093-6.
  13. 内藤 昇, 他(2005)「化粧品とリポソーム」リポソーム応用の新展開,644-650.
  14. 紺野 義一(2011)「リン脂質の化粧品への応用」日本化粧品技術者会誌(45)(2),83-91. DOI:10.5107/sccj.45.83.
  15. 炭田 康史, 他(1996)「角質細胞間脂質を用いたリポソームの温度感受性に与える脂質組成の影響」膜(21)(5),326-333. DOI:10.5360/membrane.21.326.
  16. abW.F. Bergfeld, et al(2014)「Safety Assessment of Phytosterols as Used in Cosmetics(∗3)」, 2022年2月6日アクセス.
    ∗3 PCPCのアカウントをもっていない場合はCIRをクリックし、表示されたページ中のアルファベットをどれかひとつクリックすれば、あとはアカウントなしでも上記レポートをクリックしてダウンロードが可能になります。

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