ココイルサルコシンNaとは…成分効果と毒性を解説

洗浄 起泡
ココイルサルコシンNa
[化粧品成分表示名称]
・ココイルサルコシンNa

[医薬部外品表示名称]
・ヤシ油脂肪酸サルコシンナトリウム液

化学構造的にヤシ油から得られる脂肪酸の塩化物と、生体内においてコリンからグリシンへの代謝中間体であるサルコシン(N-メチルグリシン)(∗1)を縮合(∗2)して得られるココイルサルコシンのナトリウム塩であり、アミノ酸系界面活性剤のAS(Acyl Sarcosinate:アシルサルコシン塩)(∗3)に分類される陰イオン界面活性剤(アニオン界面活性剤)です。

∗1 グリシン塩は水に溶けにくいですが、N-メチルグリシン(サルコシン)は結晶性が低下し、水によく溶けるようになるため、グリシンではなくN-メチルグリシンが採用されています。

∗2 縮合(縮合反応)とは、同種または異種2分子から、水・アルコールなどの簡単な分子を分離することで新たに化合物をつくる反応のことです。

∗3 一般的な界面活性剤の分類において、「AS」というとラウリル硫酸Naに代表されるアルキル硫酸エステル塩(Alkyl Sulfate:AS)であり、アシルサルコシン塩は「AS」と略して用いられているわけではありませんが、ここでは慣例的にAcyl Sarcosinateの頭文字から「AS」と略して記載しています。アミノ酸系界面活性剤の中のASといった狭義的な意味合いです。

ココイルサルコシンNaを構成するヤシ油の脂肪酸組成は、一例として、

脂肪酸名 脂肪酸の種類 炭素数:二重結合数 比率(%)
カプリル酸 飽和脂肪酸 C8:0 3.3
カプリン酸 飽和脂肪酸 C10:0 7.7
ラウリン酸 飽和脂肪酸 C12:0 57.8
ミリスチン酸 飽和脂肪酸 C14:0 18.1
パルミチン酸 飽和脂肪酸 C16:0 8.7
ステアリン酸 飽和脂肪酸 C18:0 3.6

このような種類と比率で構成されていることが報告されており(文献2:1975)、ラウリン酸とミリスチン酸を主とした脂肪酸構成となっています。

アニオン界面活性剤であるココイルサルコシンNaの主な性質は、

分子量 cmc(wt/wt%) クラフト点(℃) 生分解率(%)
321.43(平均) 0.087

このように報告されています(文献3:2006;文献7:-)

cmc、クラフト点および生分解率についてそれぞれ順に解説しますが、まず界面活性剤の基礎知識であるミセル形成およびcmcについて解説します。

界面活性剤は親水基(水溶性)と疎水基(油溶性)をもっており、水中における界面活性剤の現象として親水基部分は水に溶け込みますが、疎水基部分は安定しようとするために水のないところ(溶液の表面や容器の壁面)に逃げようとします。

ただし、表面には限りがあり、さらに界面活性剤の濃度を増やすと疎水基の逃げ場がなくなり、疎水基は水との反発をなるべく減らすために、以下の図のように、

ミセルの基本構造

疎水基同士で集合し、親水基を水側に向けてミセル(micelle:会合体)を形成し始めます。

この疎水基の逃げ場がなくなってミセルが形成され始める濃度のことを臨界ミセル濃度(cmc:critical micelle concentration)と定義しており、また界面活性剤はミセルを形成することで界面活性剤が有する様々な機能を発揮します。

次に、クラフト点とは、個々の界面活性剤に固有の急激に溶解し始める温度(クラフト温度)であり、界面活性剤の溶解度がcmcと等しくなる温度のことです。

界面活性剤は、クラフト温度以下の低温度では水に溶解しにくく、その濃度が臨界ミセル濃度以上であってもミセルを形成せず、界面活性剤の乳化・分散・起泡などの機能を発揮することができませんが、クラフト点を超えると水への溶解性が急激に増し、かつその濃度がcmcに達するとミセルを形成し、機能を発揮します(文献6:2015)

最後に生分解率に関してですが、まず前提知識としてアニオン界面活性剤は洗浄剤として使用されることから、排水を通じて環境中に排泄されるため、開発・販売メーカーは環境に与える悪影響(毒性)についても考慮しておく必要があり、そういった点で生分解性が重要とされています。

生分解性とは、環境中の微生物・酵素の働きによって最終的に無害な物質まで分解される性質のことであり、一般的に60%以上のものは易分解性、40%以上は本質的に生分解可能な物質とみなされることから(文献5:1990)、60%以上であれば環境的に安全に使用できると考えられています。

ココイルサルコシンNaは、具体的な生分解率はみつかりませんでしたが、化学構造的に類似しているラウロイルサルコシンNaが易分解性であることから、同様に環境への影響は少ないと考えられます。

化粧品に配合される場合は、

これらの目的で、洗顔料&洗顔石鹸、シャンプー製品、ボディ&ハンドソープ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、陰イオン界面活性剤は洗浄力および起泡力を有しており、アシルサルコシン塩はセッケンと比較して耐硬水性に優れ、洗浄力はセッケンに劣らず、かつ皮膚に対して温和な洗浄作用を示すと報告されています(文献3:2006)

各脂肪酸によるアシルサルコシン塩(0.1%濃度)の49℃における起泡力は、以下の表のように、

アシルサルコシンNaの各脂肪酸による泡立ち生比較

ラウロイルサルコシンNaが比較的広いpH領域で泡立ちが良く、pH5-6付近で最も高い起泡力があることから弱酸性洗浄剤として使用可能であるのに対して、ココイルサルコシンNaはpH8以上のアルカリ領域で最も高い起泡力があることから弱アルカリ性洗浄剤として使用されています(文献4:1985)

実際の使用製品の種類や数および配合量は、海外の1998年および2015-2016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。

ココイルサルコシンNaの配合製品数と配合量の調査結果(1998年および2015-2016年)

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ココイルサルコシンNaの安全性(刺激性・アレルギー)について

ココイルサルコシンNa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
  • 1940年代からの使用実績
  • 皮膚刺激性:5%濃度以下においてほとんどなし-わずか(データなし)
  • 眼刺激性:ほとんどなし-軽度
  • 皮膚感作性(アレルギー性):ほとんどなし(データなし)
  • 皮膚浸透性:ほとんどなし(データなし)

このような結果となっており、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、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、また化学構造的にラウロイルサルコシンNaと似ており、70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ため、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、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、データ不足のため詳細は不明です。

眼刺激性について

Cosmetic Ingredient Reviewの安全性データ(文献1:2001)によると、

  • [動物試験] ウサギの片眼に10%ココイルサルコシンNa水溶液(弱酸性-中性)を点眼し、Draize法に基づいて点眼後に眼刺激性を評価したところ、一時的な眼刺激が観察されたが、角膜に損傷はみられなかった(Geigy Chemical Corp,-)

と記載されています。

試験データをみるかぎり、一時的な刺激が報告されているため、一時的な軽度の眼刺激が起こる可能性があると考えられます。

∗∗∗

ココイルサルコシン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. Cosmetic Ingredient Review(2001)「Final Report on the Safety Assessment of Cocoyl Sarcosine, Lauroyl Sarcosine, Myristoyl Sarcosine, Oleoyl Sarcosine, Stearoyl Sarcosine, Sodium Cocoyl Sarcosinate, Sodium Lauroyl Sarcosinate, Sodium Myristoyl Sarcosinate, Ammonium Cocoyl Sarcosinate, and Ammonium Lauroyl Sarcosinate」International Journal of Toxicology(20)(1),1-14.
  2. 吉田 良之助, 他(1975)「アミノ酸系洗浄剤の研究(第1報)」油化学(24)(9),595-599.
  3. 日光ケミカルズ(2006)「N-アシルサルコシン塩」新化粧品原料ハンドブックⅠ,180-181.
  4. 竹原 将博(1985)「アミノ酸系界面活性剤」油化学(34)(11),964-972.
  5. 本油化学協会(1990)「界面活性剤のエコロジー」油脂化学便覧 改訂3版,470-476.
  6. 野々村 美宗(2015)「界面活性剤の相挙動」化粧品 医薬部外品 医薬品のための界面化学,30-33.
  7. The Metabolomics Innovation Centre(-)「Sodium cocoyl sarcosinate」, <http://www.t3db.ca/toxins/T3D3623> 2019年9月2日アクセス.

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