ステアリン酸スクロースとは…成分効果と毒性を解説

乳化
ステアリン酸スクロース
[化粧品成分表示名称]
・ステアリン酸スクロース

[医薬部外品表示名称]
・ショ糖脂肪酸エステル

化学構造的に炭素数18の高級脂肪酸であるステアリン酸を疎水基(親油基)とし、二糖(∗1)の一種であり、8個の水酸基(ヒドロキシ基)をもつスクロースを親水基としたモノエステル(∗2)であり、多価アルコールエステル型(∗3)のショ糖脂肪酸エステルに分類される分子量608.8の非イオン界面活性剤(ノニオン界面活性剤)です(文献2:2019)

∗1 二糖は糖の一種であり、単糖が2個グリコシド結合した2量体です。複数の分子結合がまとまって機能する複合体を多量体といい、二糖の場合、2個の単糖がまとまって(結合して)機能しているため2量体として働きます。

∗2 モノエステルとは分子内に1基のエステル結合をもつエステルであり、通常はギリシャ語で「1」を意味する「モノ(mono)」が省略され「エステル結合」や「エステル」とだけ記載されます。2基のエステル結合の場合はギリシャ語で「2」を意味する「ジ(di)」をつけてジエステルと記載されます。

∗3 糖は多価アルコールの最初の酸化生成物であり、厳密には多価アルコールと分けて分類されますが、非イオン界面活性剤においては多価アルコールの一種として多価アルコールエステル型に分類されているため、それらにならって多価アルコールエステル型に分類しています。

化粧品に配合される場合は、

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

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3:1990)

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3:1990)

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。

また、界面活性剤の水と油への親和性の程度を表す指標としてはHLB(Hydrophilic-Lipophilic Balance:親水親油バランス)が用いられることが多く、以下の図のように、

界面活性剤のHLB値とその作用、分散・溶解の挙動

HLB値は、0から20までの値を取り、0に近いほど親油性が高く20に近いほど親水性が高くなり、また界面活性剤が水中に分散するためには3以上、溶解するためには10以上が要求されることが知られており、HLB値によってその界面活性剤の性質や用途もある程度決定されます(文献4:2015)

ステアリン酸スクロースの乳特性は、

HLB 作用 分散・溶解性
11 O/W型乳化 透明分散物

このように報告されており(文献5:-)、O/W型乳化剤(親水性界面活性剤)として、主に乳化系スキンケア化粧品、メイクアップ化粧品、ボディ&ハンドケア製品、シート&マスク製品、洗顔料などに使用されています。

一般にショ糖脂肪酸エステルは、水酸基8個を有しており、他の多価アルコールと比較して強い親水基を有するため、O/W型乳化に最も適していると考えられ(文献6:1974)、また温度変化の影響を受けにくく安定性が高いエマルションであることが特徴です(文献7:1996)

他の特徴として、乳化力自体は高くはないものの、食品添加物および医薬品添加物にも認可されている安全性の高さがあり(文献8:1970)、その安全性の高さから乳化系スキンケア化粧品、メイクアップ化粧品、ボディケア製品、シート&マスク製品、洗顔料などに使用されています。

ショ糖脂肪酸エステルを用いた処方としては、グリセリンにショ糖脂肪酸エステルを混合すると増粘し、このグリセリンとショ糖脂肪酸エステル混合系に油性成分を添加することにより、さらに粘度が増大し、透明なゲルが形成され、このゲルにさらに油性成分の添加量を増やしていくことで自己乳化性を示し、そこに水を加えることで微細なO/W型エマルションが得られることが知られています(文献9:2001)

この処方で得られるO/Wエマルションは、ショ糖脂肪酸エステル単体より優れた乳化力を発揮するため、グリセリン、ショ糖脂肪酸エステルおよび油性成分が併用されている場合(∗4)は、透明ゲル化処方またはO/W型乳化処方である可能性が考えられます。

∗4 ショ糖脂肪酸エステルおよび油性成分は複数使用されることもあります。ステアリン酸スクロースと併用されるショ糖脂肪酸エステルはパルミチン酸スクロースであることが多いです。

実際の使用製品の種類や数および配合量は、海外の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。

ステアリン酸スクロースの配合製品数と配合量の調査結果(2016年)

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ステアリン酸スクロースの安全性(刺激性・アレルギー)について

ステアリン酸スクロース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
  • 1950年代からの使用実績
  • 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(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。

皮膚刺激性について

Cosmetic Ingredient Reviewの安全性データ(文献1:2016)によると、

  • [ヒト試験] 8人の被検者に2%ステアリン酸スクロースを含む乳化物を対象に24時間閉塞パッチ試験を実施し、皮膚反応を評価したところ、角質層の水和の減少がみられたが、有害な皮膚反応はなく、この試験物質は皮膚に耐容性があると考えられた(T Isailovic et al,2015)

と記載されています。

試験データをみるかぎり、皮膚刺激性なしと報告されているため、皮膚刺激性はほとんどないと考えられます。

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。

皮膚感作性(アレルギー性)について

医薬品添加物規格2018および医薬部外品原料規格2006に収載されており、またショ糖脂肪酸エステルは食品添加物および医薬品添加物としても承認されており、古くから低刺激性および安全性の高さが知られている中で、重大な皮膚感作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。

∗∗∗

ステアリン酸スクロース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(2016)「Safety Assessment of Saccharide Esters as Used in Cosmetics」Final Report.
  2. “Pubchem”(2019)「Sucrose stearate」, <https://pubchem.ncbi.nlm.nih.gov/compound/Sucrose-stearate> 2019年10月26日アクセス.
  3. 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.
  4. 野々村 美宗(2015)「親水性・親油性バランス」化粧品 医薬部外品 医薬品のための界面化学,35-39.
  5. 三菱化学フーズ株式会社(-)「サーフホープ SE COSME C-1811」技術資料.
  6. 石束 哲男, 他(1974)「ショ糖脂肪酸エステルのO/W型乳化安定能におよぼす脂肪酸残基の種類とエステル化度の影響」栄養と食糧(27)(9),455-459.
  7. 兼井 典子, 他(1996)「ショ糖脂肪酸モノエステル-水系の相挙動」日本油化学会誌(45)(9),849-855.
  8. 広田 博(1970)「多価アルコールエステル型」化粧品のための油脂・界面活性剤,120-125.
  9. 橋本 悟(2001)「スキンケア化粧品における最近の油性原料及び乳化剤とその展望」オレオサイエンス(1)(3),237-246.

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