オキシベンゾン-3の基本情報・配合目的・安全性

オキシベンゾン-3

化粧品表示名 オキシベンゾン-3
医薬部外品表示名 オキシベンゾン
部外品表示簡略名 オキシベンゾン-3
INCI名 Benzophenone-3
配合目的 紫外線防御退色防止

1. 基本情報

1.1. 定義

ベンゾフェノン誘導体の一種であり、以下の化学式で表されるベンゾフェノンに1個のヒドロキシ基(-OH)と1個のメトキシ基(CH3O-)が結合した芳香族化合物です[1a]

オキシベンゾン-3

1.2. 物性・性状

オキシベンゾン-3の物性・性状は(∗1)

∗1 融点とは固体が液体になりはじめる温度のことです。また極大吸収波長とは、人体に影響を及ぼす紫外線波長であるUVB-UVAの波長領域(290-400nm)の中で最も吸収する波長のことをいいます。

状態 融点(℃) 極大吸収波長(nm) 溶解性
結晶性粉末 66 288(UVB領域)
325(UVA領域)
エタノールに可溶、植物油、鉱物油に微溶

このように報告されています[2][3][4a]

2. 化粧品としての配合目的

化粧品に配合される場合は、

  • UVBおよびUVA吸収による紫外線防御効果
  • 退色防止

主にこれらの目的で、ネイル製品、日焼け止め製品、化粧下地製品、リップ系メイクアップ製品、その他のメイクアップ製品、香水、ボディケア製品など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. UVBおよびUVA吸収による紫外線防御効果

UVBおよびUVA吸収による紫外線防御効果に関しては、まず前提知識として紫外線(ultraviolet:UV)および紫外線の皮膚への影響について解説します。

紫外線とは、以下の図表のように、

紫外線の分類

紫外線の分類 略称 波長領域(nm)
長波長紫外線 UVA 320-400
中波長紫外線 UVB 290-320
短波長紫外線 UVC 190-290

太陽による光の波長のうち可視光線よりも波長の短いものを指し、生物学的な作用によって3種類に分類されていますが、以下の図が示すように、

紫外線波長領域とオゾン層の関係

300nm以下の波長のものは成層圏のオゾン層に吸収されるため、地上に到達するのは波長領域300-400nm、つまりUVBの一部(300-320nm)とUVAのみであり、人体に作用するのはUVBおよびUVAであることが知られています[5a][6][7a]

UVBおよびUVAによるヒト皮膚に対する障害は、以下の表のように、

  UVB UVA
皮膚到達度 表皮まで 真皮まで
皮膚
外観
変化
単回
曝露
一過性の炎症(紅斑)
遅延黒化(紅斑消退後)
一過性の即時黒化
UVBによる紅斑の増強
一過性の紅斑(大量曝露時)
反復
曝露
持続型黒化の増強 光老化皮膚の形成
皮膚
内部
変化
単回
曝露
表皮細胞の損傷
DNAの損傷
メラニン産生の促進
活性酸素(・O2)の生成
活性酸素(NO)の促進
活性酸素(1O2)の生成
反復
曝露
メラノサイトの増殖 真皮細胞外マトリックスの変性

皮膚外観および皮膚内部のそれぞれで、主にこれらの変化が報告されています[5b][7b][8a][9a]

UVBは、単回曝露時の即時的な皮膚反応としていわゆる「日焼け」とよばれる紅斑や浮腫のような炎症反応を引き起こすことが知られており、この炎症が紫外線曝露24時間をピークとして消退したあとに(紫外線曝露から3日後に)各メラノサイト活性化因子の分泌が亢進し、メラノサイトがそれらを受け取ることでメラノサイト内でメラニン産生が促進され、遅延型黒化を引き起こします(∗2)[5c][7c][9b]

∗2 紫外線曝露による、炎症のメカニズムについては抗炎症成分カテゴリで、メラニン産生促進による黒化のメカニズムについては美白成分カテゴリでそれぞれ解説しているので併せて参照してください。

また、反復曝露(長期間の曝露)による主な皮膚反応としてメラノサイトの増殖によってメラニン量が増加することによる皮膚の持続的な黒化や部分的な色素沈着があります[7d][8b]

一方で、UVAは単回曝露時の即時的な皮膚反応として、曝露した直後に皮膚が黒化する即時黒化を引き起こしますが、この即時黒化反応は2-3時間で消失する一時的な皮膚の外観変化であり、メラニンの生成促進によって引き起こされたものではなく、皮膚にすでに存在している淡色のメラニン(還元メラニン)の光酸化によるものであると考えられています[8c][9c]

また、反復曝露(長期間の曝露)による主な皮膚反応として真皮に存在する細胞外マトリックスの変性による皮膚の老化(ハリや弾力の低下)が促進されることが知られています(∗3)[5d][7e]

∗3 皮膚の老化(光老化)のメカニズムについては、抗老化成分カテゴリで解説しているので、併せて参照してください。

このような背景から、過剰なUVBおよびUVAの曝露から皮膚を保護することは、健常な皮膚の維持や光老化の予防という点で重要であると考えられています。

オキシベンゾン-3は、以下の紫外線吸収スペクトル図をみてもらうとわかりやすいと思いますが(∗4)

∗4 吸光度(absorbance:abs)とは、溶液に吸収される光の量のことを指し、Lambert-Beerの法則を用いた場合、光透過率100%の吸光度0.0、31.6%の吸光度0.5、10%の吸光度1.0、1%の吸光度2.0となり、吸光度が大きいほど光透過率は低くなります。ただし、濃度依存的に吸光度は高くなるため、吸光度はあくまでもスペクトルを示すための参考値です。

オキシベンゾン-3の紫外線吸収スペクトル

吸光度はあまり大きくないとはいえ、UVB領域である286nmおよびUVA領域である325nmに吸収極大を示すUVBとUVAにおよぶ吸収能を有しており、溶解性にも優れていることから[4b][10]、UVBおよびUVA吸収による紫外線防御目的で化粧下地製品、日焼け止め製品、メイクアップ製品などに汎用されています。

2.2. 退色防止

退色防止に関しては、オキシベンゾン-3はUVBとUVAにおよぶ吸収能をもつことから[4c]、紫外線曝露による色素の退色・変色、香料の変臭、高分子化合物の分解ならびに解重合、油脂類の酸化などを防ぎ、製造から使用を終えるまでの長期間にわたって化粧品の安定性を保つ目的で、ネイル製品、香水、メイクアップ製品などに汎用されています[1b][11]

3. 配合製品数および配合量範囲

オキシベンゾンは、医薬部外品(薬用化粧品)への配合において配合上限があり、配合範囲は以下になります。

種類 配合量 その他
薬用石けんシャンプーリンス等除毛剤 5.0 紫外線吸収剤の合計は10以下とする
育毛剤 5.0
その他の薬用化粧品、腋臭防止剤、忌避剤 5.0
薬用口唇類 5.0
薬用歯みがき類 5.0
浴用剤 5.0
染毛剤 オキシベンゾン、ヒドロキシメトキシベンゾフェノンスルホン酸及びヒドロキシメトキシベンゾフェノンスルホン酸(三水塩)の合計として5.0
パーマネント・ウェーブ用剤 オキシベンゾン、ヒドロキシメトキシベンゾフェノンスルホン酸及びヒドロキシメトキシベンゾフェノンスルホン酸(三水塩)をオキシベンゾンに換算して、オキシベンゾンの合計として1.0

また、オキシベンゾン-3は配合制限成分リスト(ポジティブリスト)収載成分であり(∗5)、化粧品に配合する場合は以下の配合範囲内においてのみ使用されます。

∗5 ポジティブリストにおいては成分名「2-ヒドロキシ-4-メトキシベンゾフェノン」と記載されています。

種類 最大配合量(g/100g)
粘膜に使用されることがない化粧品のうち洗い流すもの 上限なし
粘膜に使用されることがない化粧品のうち洗い流さないもの 5.0
粘膜に使用されることがある化粧品 5.0

化粧品に対する実際の配合製品数および配合量に関しては、海外の1983年および2020-2021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(∗6)

∗6 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。

オキシベンゾン-3の配合製品数と配合量の調査結果(1983年および2020-2021年)

4. 安全性評価

オキシベンゾン-3の現時点での安全性は、

  • 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
  • 30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
  • 皮膚感作性(皮膚炎を有する場合):まれに皮膚感作を引き起こす可能性あり
  • 光毒性(光刺激性):ほとんどなし
  • 光感作性:ほとんどなし
  • 光感作性(皮膚炎を有する場合):まれに光感作を引き起こす可能性あり

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。

ただし、過去に皮膚アレルギーまたは光接触アレルギーの既往歴がある場合や皮膚炎を有する場合は、まれに皮膚感作や光感作を引き起こす可能性があるため、注意が必要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の安全性データ[12a][13a]によると、

  • [ヒト試験] 14名の被検者に4,8および16%オキシベンゾン-3を含むワセリンを対象に単回皮膚刺激性試験を実施したところ、この試験製剤は皮膚刺激剤ではなかった(Industrial Biology Labs,1967)
  • [ヒト試験] 203名の被検者に3%オキシベンゾン-3を含むローションを対象にHRIPT(皮膚刺激性&皮膚感作性試験)を実施したところ、この試験製剤は皮膚刺激剤および皮膚感作剤ではなかった(Cosmetic Toiletry and Fragrance Association,1980)
  • [ヒト試験] 150名の被検者に3%オキシベンゾン-3を含む日焼け止め製品を対象にHRIPT(皮膚刺激性&皮膚感作性試験)を実施したところ、いくつか非特異的反応がみられたものの、皮膚刺激反応ではなく、この試験製剤は実質的に皮膚刺激剤および皮膚感作剤ではなかった(Food and Drug Administration,1978)

– 皮膚炎を有する場合 –

  • [ヒト試験] アレルギー性接触皮膚炎の疑いがある4,094名の患者に50のアレルゲンシリーズを一通りパッチテストし、NACDG(North American Contact Dermatitis Group:北米接触皮膚炎共同研究班)の皮膚科医によって皮膚反応を評価したところ、20名の患者が3%オキシベンゾン-3に感作反応を示した(J.G. Marks et al,2002)
  • [ヒト試験] 5,085名の患者(職業性皮膚炎を有する589名、過去に1回以上のアレルギー陽性反応を示した3,319名含む)に3%オキシベンゾン-3を含むワセリンを対象にNACDG(North American Contact Dermatitis Group:北米接触皮膚炎共同研究班)標準パッチテストを実施したところ、45名の患者が陽性反応を示した(P.P. Agin et al,2008)
  • [ヒト試験] 1992年から2006年の間に報告された64の日焼け止め製品における皮膚感作試験データを分析したところ、19,570名の患者のうち皮膚刺激または皮膚感作反応を示した48名のうちオキシベンゾン-3による皮膚感作反応は8名であった。オキシベンゾン-3による接触感作率は0.07%であり、1-6%オキシベンゾン-3配合日焼け止め製品は重大な皮膚刺激剤および皮膚感作剤ではないと結論付けられた(P.P. Agin et al,2008)

このように記載されており、試験データをみるかぎり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。

また、過去に接触皮膚アレルギーの既往歴がある場合や皮膚炎を有する場合においては、試験データをみるかぎり複数の皮膚感作事例が報告されているため、まれに皮膚感作反応を引き起こす可能性があると考えられます。

4.2. 眼刺激性

Cosmetic Ingredient Reviewの安全性データ[12b]によると、

  • [動物試験] 6匹のウサギの片眼に4,8および16%オキシベンゾン-3を含むワセリン溶液0.1mLを点眼し、眼はすすがず、点眼後に眼刺激性を評価したところ、この試験物質は眼刺激剤ではなかった(Industrial Biology Labs,1967)
  • [動物試験] 6匹のウサギの片眼に,100%オキシベンゾン-3を適用し、適用後に眼刺激性を評価したところ、この試験物質は眼刺激剤ではなかった(Industrial Biology Labs,1965)

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。

4.3. 光毒性(光刺激性)および光感作性

Cosmetic Ingredient Reviewの安全性データ[12c][13b]によると、

– 健常皮膚を有する場合 –

  • [ヒト試験] 10名の被検者に3.5%オキシベンゾン-3を含む日焼け止め製剤を対象に光毒性試験をブラックライトにて実施したところ、いずれの被検者においても光刺激反応を示さず、この試験製剤は光刺激剤ではなかった(Food and Drug Research labs,1978)
  • [ヒト試験] 10名の被検者に2%オキシベンゾン-3を含むアイクリームを対象に光毒性試験をブラックライトにて実施したところ、いずれの被検者においても光刺激反応を示さず、この試験製剤は光刺激剤ではなかった(Leberco Labs,1979)
  • [ヒト試験] 27名の被検者に2%オキシベンゾン-3を含むフェイスローションを対象に光感作性試験をブラックライトにて実施したところ、いずれの被検者においても重要な光感作反応を示さず、この試験製剤は光感作剤ではなかった(Food and Drug Research labs,1978)
  • [ヒト試験] 28名の被検者に3.5%オキシベンゾン-3を含むローションを対象に光感作性試験をブラックライト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を示さず、この試験製剤は光感作剤ではなかった(Cosmetic Toiletry and Fragrance Association,1979)

– 皮膚炎を有する場合 –

  • [ヒト試験] 6年間にわたって光感作の既往歴をもつ187名の患者に2%オキシベンゾン-3を含むワセリンを対象に光感作性試験を実施したところ、9名に光感作反応がみられた(V.A. Deleo et al,1992)
  • [ヒト試験] 光感作の疑いがある402名の患者に10%オキシベンゾン-3を含むワセリンを対象にICDRG(International Contact Dermatitis Research Group:国際接触皮膚炎研究グループ)のガイドラインに基づいて光感作性試験を実施したところ、9名の患者において光感作反応がみられた(S. Schauder & H. Ippen,1997)
  • [ヒト試験] 1,155名の患者に10%オキシベンゾン-3を含む白色ワセリンを対象にICDRG(International Contact Dermatitis Research Group:国際接触皮膚炎研究グループ)のガイドラインに基づいて光感作性試験を実施したところ、27名の患者に光アレルギー性の接触皮膚炎がみられた(S. Schauder & H. Ippen,1997)
  • [ヒト試験] 1,155名の患者に10%オキシベンゾン-3を含む白色ワセリンを対象にICDRG(International Contact Dermatitis Research Group:国際接触皮膚炎研究グループ)のガイドラインに基づいて光感作性試験を実施したところ、27名の患者に光アレルギー性の接触皮膚炎がみられた(S. Schauder & H. Ippen,1997)

このように記載されており、試験データをみるかぎり健常皮膚を有する場合において光刺激および光感作なしと報告されているため、一般に光毒性(光刺激性)および光感作性はほとんどないと考えられます。

また、過去に接触皮膚アレルギーの既往歴がある場合や皮膚炎を有する場合においては、試験データをみるかぎり複数の光感作事例が報告されているため、まれに光感作反応を引き起こす可能性があると考えられます。

5. 参考文献

  1. ab日本化粧品工業連合会(2013)「オキシベンゾン-3」日本化粧品成分表示名称事典 第3版,247.
  2. 日光ケミカルズ株式会社(2006)「紫外線防御剤」新化粧品原料ハンドブックⅠ,445-457.
  3. 有機合成化学協会(1985)「2-ヒドロキシ-4-メトキシベンゾフェノン」有機化合物辞典,759.
  4. abc長沼 雅子(2000)「紫外線吸収剤の開発の最前線」皮膚の光老化とサンケアの科学,29-52.
  5. abcd正木 仁(2003)「紫外線」化粧品事典,500-502.
  6. 磯貝 理恵子・山田 秀和(2021)「太陽光線と皮膚:マクロの変化」臨床光皮膚科学,16-22.
  7. abcde錦織 千佳子(2009)「紫外線と光防御」美容皮膚科学 改定2版,31-39.
  8. abc日光ケミカルズ株式会社(2016)「紫外線障害予防剤」パーソナルケアハンドブックⅠ,586-594.
  9. abc富田 靖(2009)「メラニンと色素異常」美容皮膚科学 改定2版,22-30.
  10. Nadim A. Shaath(1993)「ベンゾフェノン誘導体」サンスクリーン剤と皮膚科学 – 香粧品の研究開発と評価法および規制について,17-19.
  11. 田村 健夫・廣田 博(2001)「安定剤としての紫外線吸収剤」香粧品科学 理論と実際 第4版,235-237.
  12. abcR.L. Elder(1983)「Final Report on the Safety Assessment of Benzophenones-1, 3, 4, 5, 9, and 11」Journal of the American College of Toxicology(2)(5),35-77. DOI:10.1177/1091581803022S303.
  13. abW.F. Bergfeld, et al(2021)「Amended Safety Assessment of Benzophenones as Used in Cosmetics(∗7)」, 2022年4月9日アクセス.
    ∗7 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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