オレイン酸Naとは…成分効果と毒性を解説

洗浄 起泡 乳化
オレイン酸Na
[化粧品成分表示名称]
・オレイン酸Na

[医薬部外品表示名称]
・オレイン酸ナトリウム、石けん用素地

化学構造的に炭素数18の高級脂肪酸であるオレイン酸のナトリウム塩(高級脂肪酸アルカリ金属塩)であり、セッケン(Soap)(∗1)に分類される分子量304.4の陰イオン界面活性剤(アニオン界面活性剤)です(文献1:2019)

∗1 セッケンには、「セッケン」「石けん」「せっけん」「石鹸」など4種の表記法があり、これらの用語には界面活性剤を意味する場合と界面活性剤を主剤とした製品を意味する場合がありますが、化学分野では界面活性剤を「セッケン」、製品を「せっけん」と表現する決まりになっています。それらを考慮し、ここでは界面活性剤を「セッケン」、セッケンを主剤とした製品を「石鹸」と記載しています。

セッケンの歴史は非常に古く、紀元前3000年頃のメソポタミア地方の出土品にセッケンらしきものの記録があるといわれていますが、工業的に大規模生産されるようになったのは1800年代であり、セッケンが普及したのもこの頃です(文献3:1979)

セッケンの製造法には、

  • ケン化法:油脂 + 水酸化Naまたは水酸化K → 油脂脂肪酸Naまたは油脂脂肪酸K + グリセリン
  • 中和法:高級脂肪酸 + 水酸化Naまたは水酸化K → 高級脂肪酸Naまたは高級脂肪酸K + 水

この2種類があり、またケン化または中和に用いるアルカリは水酸化Na水酸化Kでは、

  • 水酸化Naを用いてケン化または中和する場合:固形石鹸
  • 水酸化Kを用いてケン化または中和する場合:液体石鹸

このように利用目的が異なり(文献3:1979)、オレイン酸Naは高級脂肪酸であるオレイン酸 + 水酸化Naの中和法によって得られることから、一般に固形石鹸として利用されます。

高級脂肪酸ナトリウム塩は油脂から得られるものを使用しており、一般に油脂の主体となる3種類以上の高級脂肪酸が配合されるため、成分表示一覧には3種類以上の高級脂肪酸ナトリウム塩が記載されることが多く、オレイン酸Naを含む脂肪酸ナトリウム塩の脂肪酸は主にオリーブ果実油などから得られるため、オレイン酸Naが洗浄剤として配合される場合は一緒にパルミチン酸Naステアリン酸Naなどが併用されると考えられます。

化粧品に配合される場合は、

これらの目的で、洗顔石鹸、ボディ石鹸、スキンケア化粧品、ボディ&ハンドケア製品、メイクアップ化粧品、シート&マスク製品などに使用されています。

起泡・洗浄

起泡・洗浄に関しては、セッケンは洗浄力および起泡力を有しており、各脂肪酸における洗浄力および起泡力は、

脂肪酸名 洗浄力
(温水)
洗浄力
(冷水)
起泡性 泡持続性
飽和脂肪酸 ラウリン酸
ミリスチン酸
パルミチン酸
ステアリン酸
不飽和脂肪酸 オレイン酸

このような傾向が明らかにされており(文献4:1990)、実際にすすぎに使用する38℃付近ではミリスチン酸Naとほぼ同等の洗浄力であると報告されています(文献5:1957)

オレイン酸はステアリン酸と同じく炭素数18ですが、ステアリン酸Naが38℃付近では水に溶けにくく、洗浄力が低いのに対してオレイン酸Naは洗浄性が高いという違いがあります。

この違いは、オレイン酸が分子の真ん中に二重結合を1つもっており、二重結合は弱いながらも親水基の仲間であるため、水にもよく溶け、洗浄力を発揮することに起因しています(文献6:2007)

次に、1955年に日本油脂によって報告された飽和脂肪酸のナトリウムセッケンの起泡力検証によると、

各高級脂肪酸のナトリウムセッケンを水道水溶液(温度35℃)で0.25%濃度に希釈し、それぞれの起泡力をRoss&Miles法に基づいて測定したところ、以下の表のように、

高級脂肪酸 炭素数:二重結合数 起泡力:泡の高さ(mm)
直後 5分後
ラウリン酸 C₁₂:0 217 208
ミリスチン酸 C₁₄:0 350 350
パルミチン酸 C₁₆:0 37 32
ステアリン酸 C₁₈:0 25 21
オレイン酸 C₁₈:1 268 269

起泡力に最適な高級脂肪酸はC₁₂-C₁₄に存在し、他の炭素数ではかなり起泡力が低下していることがわかった。

また不飽和脂肪酸であるオレイン酸もミリスチン酸ほどではないが高い起泡力をもっていることがわかった。

さらに同じ条件(各試料0.25%濃度、温度35℃)でオレイン酸と各飽和脂肪酸を1:1の等量配合した場合の起泡力を測定したところ、以下の表のように、

不飽和脂肪酸 飽和脂肪酸 起泡力:泡の高さ(mm)
直後 5分後
オレイン酸 ラウリン酸 267 267
ミリスチン酸 285 286
パルミチン酸 303 304
ステアリン酸 279 279

オレイン酸を等量配合した場合、各飽和脂肪酸ナトリウムの炭素数による起泡力の影響はなかり少なくなり、またパルミチン酸およびステアリン酸ナトリウムの起泡力に著しい相乗効果を示した。

このような検証結果が明らかにされており(文献5:1957;文献7:1955)、オレイン酸Naは実際にすすぎに使用する38℃付近で、ミリスチン酸ほどではないものの高い起泡力が認められています。

オレイン酸は炭素数18ですが、同じく炭素数18のステアリン酸の起泡力が低いのは、38℃付近で水に溶けにくいためであり、オレイン酸は分子の真ん中に二重結合を1つもっており、二重結合は弱いながらも親水基の仲間であることから、水にもよく溶け、起泡力を発揮することからステアリン酸との起泡力の違いが生じていると考えられます(文献6:2007)

また、各飽和脂肪酸Naに等量のオレイン酸Naを配合することで単体では起泡力の低いパルミチン酸Naおよびステアリン酸Naの起泡力を著しく増大することが報告されています(文献5:1957)

このような背景から、市販の洗浄製品には複数の脂肪酸ナトリウム塩が混合されており、総合的な洗浄力、起泡性および泡持続性を示します(文献8:1993)

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9:1990)

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9:1990)

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。

オレイン酸Naは自己乳化能を有しており、O/W型エマルションを自動的につくることができることが古くから知られており(文献10:1957;文献11:1957)、乳化目的でスキンケア化粧品、メイクアップ化粧品、ボディケア製品、ハンドケアクリームなどに使用されています。

実際の使用製品の種類や数および配合量は、海外の2016-2019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。

オレイン酸Naの配合製品数と配合量の調査結果(2016-2019年)

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オレイン酸Naの安全性(刺激性・アレルギー)について

オレイン酸Na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
  • 100年以上の使用実績
  • 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(データなし)

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。

皮膚刺激性および皮膚感作性(アレルギー性)について

医薬部外品原料規格2006に収載されており、セッケンを構成する脂肪酸塩のひとつとして100年以上の使用実績がある中で重大な皮膚刺激および皮膚感作の報告がみあたらないことから、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性(アレルギー性)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(∗2)データ不足のため詳細は不明です。

∗2 古い試験データはたくさんありますが、試験方法自体古く、試験データと実際の使用における関連性が不確かなデータが多かったため、現段階では記載できるデータはみつかっていません。現在採用されている試験規格に基づいた試験データがみつかり次第追補します。

また、高級脂肪酸ナトリウム塩の皮膚刺激性に関しては、

ラウリン酸Na(C₁₂) ← ミリスチン酸Na(C₁₄) ← オレイン酸Na(C₁₈) ← パルミチン酸Na(C₁₆) ← ステアリン酸Na(C₁₈)

この順に皮膚刺激が強いことが知られていますが、一般に洗浄製品のような短時間の非連続使用として皮膚から完全に洗い流すように設計された製品において、セッケンが皮膚に与える影響は極めて少ないことが明らかにされています(文献2:1972)

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。

∗∗∗

オレイン酸Naは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:界面活性剤

∗∗∗

文献一覧:

  1. “Pubchem”(2019)「Sodium oleate」, <https://pubchem.ncbi.nlm.nih.gov/compound/Sodium-oleate> 2019年9月25日アクセス.
  2. 岩本 行信(1972)「セッケン」油化学(21)(10),699-704.
  3. 小野 正宏(1979)「身のまわりの化学”セッケンおよびシャンプー”」化学教育(27)(5),297-301.
  4. 田村 健夫, 他(1990)「石けん」香粧品科学 理論と実際 第4版,336-348.
  5. 林 静三郎, 他(1957)「洗浄力に寄与する要因の研究(第2報)」油化学(6)(4),208-213.
  6. 藤本 武彦(2007)「石けん」界面活性剤入門,77-79.
  7. 難波 義郎, 他(1955)「洗浄力に寄与する要因の研究(第1報)」油脂化学協会誌(4)(5),238-244.
  8. 宮澤 清(1993)「化粧せっけん及びヘアシャンプーの泡立ちとソフト感」油化学(42)(10),768-774.
  9. 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.
  10. 伊勢村 寿三(1957)「乳化と可溶化」油化学(6)(7),399-404.
  11. 川上 八十太(1957)「界面活性剤の化粧品への応用」油化学(6)(7),437-443.

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