リンゴ酸の基本情報・配合目的・安全性

リンゴ酸

化粧品成分表示名称 リンゴ酸
医薬部外品表示名称 DL-リンゴ酸
配合目的 pH調整 など

1. 基本情報

1.1. 定義

以下の化学式で表される有機酸です[1a][2]

リンゴ酸

1.2. 分布

リンゴ酸は、自然界においてリンゴやブドウをはじめ様々な果実類を中心に動植物に広く存在しています[3][4]

1.3. 生体におけるリンゴ酸の働き

以下の生体におけるATP産生メカニズム図をみてもらうとわかりやすいと思いますが、

細胞のATP産生メカニズム

生体のエネルギー伝達物質であるATP(adenosine tri-phosphate:アデノシン三リン酸)は、細胞内に入った単糖の一種であるグルコースが分解され、「解糖系」「クエン酸回路」「電子伝達」とよばれる分解過程でそれぞれ産生されることが知られています[5a]

このATP産生メカニズムの中でクエン酸回路は、以下のクエン酸回路のメカニズム図をみてもらうとわかりやすいと思いますが、

クエン酸回路のメカニズム

解糖系の産物であるピルビン酸がアセチルCoAに変換されることでこれを回路に取り込み、8段階の反応の中で電子伝達体である3分子のNADH(Nicotinamide adenine dinucleotide)と1分子のFADH2(flavin adenine dinucleotide)を生成します[5b]

これら電子伝達体は、電子伝達系に供給されて生物に使いやすい形のエネルギーに変換されます[5c]

リンゴ酸はこのクエン酸回路の中で中間体として存在しており、生体において重要な役割を担っています。

1.4. 化粧品以外の主な用途

リンゴ酸の化粧品以外の主な用途としては、

分野 用途
食品 特有の酸味をもち様々なリンゴ加工食品をはじめとして清涼飲料水、あめ菓子、マーガリン、マヨネーズなどの酸味や酸度の調整目的で用いられています[6]
医薬品 安定・安定化、緩衝、矯味、コーティング、pH調節、賦形目的の医薬品添加剤として経口剤、外用剤口中用剤に用いられています[7]

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、

  • 酸性によるpH調整・pH緩衝

主にこれらの目的で、スキンケア化粧品、シート&マスク製品、シャンプー製品、コンディショナー製品、メイクアップ化粧品、化粧下地製品、洗顔料、洗顔石鹸、クレンジング製品、ボディソープ製品、トリートメント製品、アウトバストリートメント製品、ネイル製品、デオドラント製品など様々な製品に汎用されています。

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. 酸性によるpH調整

酸性によるpH調整に関しては、まず前提知識としてpHと皮膚との関係およびpH緩衝について解説します。

pH(ペーハー:ピーエッチ)とは、水素イオン指数ともいい、水溶液中の水素イオン濃度(H⁺の量)を表す指数であり、0-14までの数値で表され、7を中性とし、7より低いとき酸性を示し、数値が低くなるほど強酸性を意味し、また7より大きいときアルカリ性を示し、数値が高くなるほど強アルカリ性を意味します[8][9a]

pH調整図

皮膚のpHとは、皮膚表面を薄く覆っている皮表脂質膜(皮脂膜)のpHのことを指し、皮表脂質膜は皮脂の中に存在する遊離脂肪酸や汗に含まれている乳酸やアミノ酸の影響でpH4.5-6.0の弱酸性を示し、一般にこの範囲であれば正常であると考えられ、一方でpHが4.5-6.0の範囲から離れるほど肌への刺激が強くなっていくことが知られています[9b]

多くの化粧品製剤には、pHが変動してしまうと効果を発揮しなくなる成分や品質の安定性が保てなくなる成分などが含まれており、リンゴ酸は酸性を示す有機酸であることから、製品自体のpH調整や製品に化粧品原料を配合する際に中和するpH調整剤として使用されています[1b][10]

3. 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1984-1998年および2016-2017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(∗1)

∗1 表の中の製品タイプのリーブオン製品というのは付けっ放し製品という意味で、主にスキンケア化粧品やメイクアップ化粧品などを指し、リンスオフ製品というのは洗浄系製品を指します。

リンゴ酸の配合製品数と配合量の比較調査結果(1984-1998年および2016-2017年)

4. 安全性評価

リンゴ酸の現時点での安全性は、

  • 食品添加物の指定添加物リストに収載
  • 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
  • 20年以上の使用実績
  • 皮膚刺激性:ほとんどなし
  • 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。

4.1. 皮膚刺激性および皮膚感作性(アレルギー性)

Cosmetic Ingredient Reviewの安全性試験データ[11]によると、

  • [ヒト試験] 健康な20人の被検者に2%リンゴ酸(pH2およびpH4)50μLを毎日2回4日間連続で閉塞パッチ適用する皮膚累積刺激性試験を実施し、皮膚累積刺激性を評価したところ、この試験物質の皮膚刺激性は陰性対照と同等であり、皮膚刺激および接触性皮膚炎を誘発しなかった(Schliemann,2005)
  • [ヒト試験] 101人の被検者に0.0227%リンゴ酸(pH3.6)を含むヘアスタイル製剤を対象にHRIPT(皮膚刺激&感作試験)を半閉塞パッチにて実施したところ、この試験物質は重大な皮膚刺激を示さず、アレルギー性接触感作も誘発しなかった(Personal Care Products Council,2011)
  • [ヒト試験] 98人の被検者に0.00375%リンゴ酸(pH3.0)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、この試験物質は皮膚刺激を示さず、アレルギー性接触感作も誘発しなかった(Personal Care Products Council,2011)
  • [ヒト試験] 106人の被検者に1%リンゴ酸を含む日焼け止め製剤0.2gを対象にHRIPT(皮膚刺激&感作試験)を半閉塞パッチにて実施したところ、この試験物質は皮膚感作剤ではなかった(TKL Research Inc,2004)
  • [ヒト試験] 105人の被検者に2%リンゴ酸を含むヘア製品の3%希釈液を対象にHRIPT(皮膚刺激&感作試験)を半閉塞パッチ下で実施したところ、この試験物質は皮膚刺激剤はなく、アレルギー性接触感作も誘発しなかった(Anonymous,2015)

このように記載されていますが、前提としてこれらは海外の安全性試験データであり、海外では角質剥離(ピーリング)を目的に高濃度・低pHに調整した有機酸(α-ヒドロキシ酸)が汎用されているため、高濃度・低pHでの皮膚反応に焦点が当てられています。

国内においてリンゴ酸は、一般にpH調整目的で配合されており、安全性が重要視される背景から濃度としては1%以下、pHは酸性に寄せたとしても弱酸性であり、20年以上の使用実績の中で重要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、一般的に皮膚刺激および皮膚感作はほとんどないと考えられますが、実際の配合濃度やpHに近い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。

ただし、海外の安全性データをみるかぎり皮膚刺激および皮膚感作の報告がないため、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。

4.2. 眼刺激性

実際の国内の配合量およびpHで使用されている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不明です。

5. 参考文献

  1. ab日本化粧品工業連合会(2013)「リンゴ酸」日本化粧品成分表示名称事典 第3版,1082.
  2. 大木 道則, 他(1989)「リンゴ酸」化学大辞典,2513.
  3. 有機合成化学協会(1985)「リンゴ酸」有機化合物辞典,1087.
  4. 安藤 亘(1987)「リンゴ酸」有機化合物事典,87.
  5. abc二井 將光(2017)「植物から動物へ。糖を変換してATPエネルギー生産」生命を支えるATPエネルギー メカニズムから医療への応用まで,31-68.
  6. 樋口 彰, 他(2019)「DL-リンゴ酸」食品添加物事典 新訂第二版,387.
  7. 日本医薬品添加剤協会(2021)「DL-リンゴ酸」医薬品添加物事典2021,722-723.
  8. 大木 道則, 他(1989)「pH」化学大辞典,1834.
  9. ab朝田 康夫(2002)「皮膚とpHの関係」美容皮膚科学事典,54-56.
  10. 宇山 侊男, 他(2020)「リンゴ酸」化粧品成分ガイド 第7版,215.
  11. W.F. Bergfeld, et al(2018)「Amended Safety Assessment of Malic Acid and Sodium Malate as Used in Cosmetics」,2021年6月14日アクセス.

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