ステアリン酸ポリグリセリル-2とは…成分効果と毒性を解説

乳化
ステアリン酸ポリグリセリル-2
[化粧品成分表示名称]
・ステアリン酸ポリグリセリル-2

[医薬部外品表示名称]
・モノステアリン酸ポリグリセリル

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、多価アルコール(∗1)の一種であり、4個の水酸基をもつジグリセリン(∗2)を親水基としたモノエステル(∗3)であり、多価アルコールエステル型のポリグリセリン脂肪酸エステルに分類される分子量432.6の非イオン界面活性剤(ノニオン界面活性剤)です(文献1:2016;文献2:2019)

∗1 多価アルコールとは、非常に高い吸湿性と保水性をもっているため化粧品に最も汎用されている保湿剤です。名称に「アルコール」がついているので勘違いしやすいですが、一般的なアルコール(エタノール:エチルアルコール)は一価アルコールであり、多価アルコールと一価アルコールは別の物質です。二価以上を多価アルコールといい、グリセリンは三価アルコールです。

∗2 複数の分子結合がまとまって機能する複合体を多量体(重合体)といいますが、ジグリセリン(ポリグリセリル-2)とは2個のグリセリンがまとまって2量体(平均重合度2)として機能する重合体であり、ギリシャ語で「2」を「ジ(di)」ということから、ジグリセリンと呼ばれます。

∗3 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。

化粧品に配合される場合は、

これらの目的で、スキンケア化粧品、ボディケア製品、日焼け止め製品、メイクアップ化粧品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)

ステアリン酸ポリグリセリル-2の特性は、

HLB 作用 分散・溶解性
5.0 W/O型乳化 わずかに分散

このように報告されており(文献5:-)、W/O型乳化剤(親油性界面活性剤)として、主にシャンプー製品、クレンジング製品、ボディソープ製品、メイクアップ化粧品、ボディケア製品、ハンドケア製品などに使用されています。

一般的にポリグリセリン脂肪酸エステルは、食品用乳化剤として汎用されていることから、安全性の高さが認められており、疎水基である脂肪酸の種類や親水基であるグリセリンの重合度を変えることで様々なHLBのものが利用できることから、化粧品用乳化剤としても汎用されています。

液晶乳化

液晶乳化に関しては、まず前提知識として液晶および液晶乳化について解説します。

液晶とは、固体である結晶の分子配列の秩序を維持しながら液体としての流動性を示すものをいい、また液晶乳化とは、界面活性剤が形成する液晶中に分散相(O/Wエマルションでは油相)を分散・保持させて微細な乳化粒子を形成することをいいます(文献7:2012;文献8:2015)

ステアリン酸ポリグリセリル-2は、ステアリン酸グリセリルおよびステアリルアルコールとの混合系において、O/W型の液晶乳化剤(∗4)として、水相では液晶構造のゲルネットワークを形成し、また油相ではより高い増粘性を示し、その結果として乳化安定性の向上、油性基剤の展延性(∗5)の向上、皮膚バリア機能の向上による水分蒸散抑制および保湿効果などが報告されています(文献6:2014)

∗4 ステアリン酸ポリグリセリル-2は単体ではW/O型乳化剤ですが、ステアリン酸グリセリルおよびステアリルアルコールとの混合系ではO/W型となります。

∗5 展延性とは、柔軟に広がり、均等に伸びる性質のことで、薄く広がり伸びが良いことを指します。

このような報告から、化粧品成分表示一覧においてステアリン酸ポリグリセリル-2、ステアリン酸グリセリルおよびステアリルアルコールが併用されている場合は、O/W型の液晶乳化剤として配合されている可能性があると考えられます。

実際の使用製品の種類や数および配合量は、海外の2015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。

ステアリン酸ポリグリセリル-2の配合製品数と配合量の調査結果(2015年)

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ステアリン酸ポリグリセリル-2の安全性(刺激性・アレルギー)について

ステアリン酸ポリグリセリル-2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
  • 20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、食品添加物および化粧品など20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、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、データ不足のため詳細は不明です。

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。

∗∗∗

ステアリン酸ポリグリセリル-2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

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文献一覧:

  1. Cosmetic Ingredient Review(2016)「Safety Assessment of Polyglyceryl Fatty Acid Esters as Used in Cosmetics」Final Report.
  2. “Pubchem”(2019)「Diglyceryl stearate」, <https://pubchem.ncbi.nlm.nih.gov/compound/Diglyceryl-stearate> 2019年11月2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. 日光ケミカルズ株式会社(-)「NIKKOL DGMS」技術資料.
  6. innovacos(2014)「PolyAquol 2W」技術資料.
  7. 鈴木 敏幸(2012)「乳化の基礎と今後の潮流」オレオサイエンス(12)(8),311-319.
  8. 野々村 美宗(2015)「液滴をできるだけ小さくするには」化粧品 医薬部外品 医薬品のための界面化学,76-80.

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