セスキイソステアリン酸ソルビタンとは…成分効果と毒性を解説

乳化
セスキイソステアリン酸ソルビタン
[化粧品成分表示名称]
・セスキイソステアリン酸ソルビタン

[医薬部外品表示名称]
・セスキイソステアリン酸ソルビタン

化学構造的に炭素数18の合成飽和脂肪酸であるイソ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(ヒドロキシ基)をもつソルビタン(∗2)を親水基としたモノエステルおよびジエステル(∗3)(∗4)の混合物であり、多価アルコールエステル型のソルビタン脂肪酸エステルに分類される分子量1181.8の非イオン界面活性剤(ノニオン界面活性剤)です(文献2:-)

∗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、ソルビタンは四価アルコールです。

∗2 ソルビタンとは、ソルビトールの脱水反応により得られる無水ソルビトールであり、水酸基を4個もつ四価アルコールですが、実際にソルビトールを脱水反応させると、反応する水酸基の位置によっていろいろな異性体ができることから、一般的にソルビタンと呼ばれる化合物は各種ソルビタンの混合物であり、単一の化合物ではありません。

∗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。

∗4 セスキイソステアリン酸ソルビタンの「セスキ」とはギリシャ語で1.5(2分の3)を意味し、「セスキイソステアリン酸ソルビタン」の名称から読み解くことが可能な化学構造としては、ソルビタン1モル:イソステアリン酸1.5モルのエステル化による混合物と推測されますが、これは化学上ありえないため、実際はモノとジエステルのみの混合物ではなく、未反応物とトリ(3基)以上のエステルの総和となっていると考えられます(文献3:1980)。

化粧品に配合される場合は、

これらの目的で、メイクアップ化粧品、スキンケア化粧品などに汎用されています。

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4:1990)

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4:1990)

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5:2015)

セスキイソステアリン酸ソルビタンの特性は、

HLB 作用 分散・溶解性
4.5 W/O型乳化 わずかに分散

このように報告されています(文献6:-;文献7:-)

セスキイソステアリン酸ソルビタンは、不飽和脂肪酸を含まないため酸化安定性に優れたW/O型乳化剤(親油性界面活性剤)ですが(文献8:2012)、一般的にソルビタン脂肪酸エステルは単独で乳化剤として用いることはほとんどなく、他のO/W乳化剤(親水性乳化剤)と組み合わせてO/W型乳化剤・乳化安定剤として使用されます(文献9:1970)

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2014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。

セスキイソステアリン酸ソルビタンの配合製品数と配合量の調査結果(1998年および2014年)

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セスキイソステアリン酸ソルビタンの安全性(刺激性・アレルギー)について

セスキイソステアリン酸ソルビタン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
  • 1950年代からの使用実績
  • 皮膚一次刺激性:ほとんどなし-最小限
  • 皮膚累積刺激性:ほとんどなし-軽度
  • 眼刺激性:ほとんどなし-最小限
  • 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1:2002)によると、

  • [ヒト試験] 10人の被検者に10%セスキイソステアリン酸ソルビタンを含むスクアレンを対象に24時間閉塞パッチ試験を実施し、パッチ除去後に皮膚反応を評価したところ、いずれの被検者もこの試験物質に対して皮膚反応を示さなかった(Cosmetic Toiletry and Fragrance Association,1998)
  • [動物試験] 8匹のウサギに10%セスキイソステアリン酸ソルビタンを含むスクアレンを対象に24時間閉塞パッチ試験を実施し、パッチ除去すぐおよび48時間後にPII(Primary Irritation Index:皮膚一次刺激性指数)を0.0-8.0のスケールで評価したところ、PIIは0.5であり、最小限の皮膚刺激性に分類された(Cosmetic Toiletry and Fragrance Association,1998)
  • [動物試験] 3匹のモルモットに10%セスキイソステアリン酸ソルビタンを含むスクアレン0.05mLを対象に3日間累積皮膚刺激性試験を実施し、累積刺激スコアを0.0-4.0のスケールで評価したところ、累積刺激スコアは1.7であり、軽度の累積刺激剤に分類された(Cosmetic Toiletry and Fragrance Association,1998)

と記載されています。

試験データをみるかぎり、皮膚一次刺激性は非刺激-最小限と報告されており、皮膚累積刺激性は非刺激-軽度と報告されているため、皮膚一次刺激性は非刺激-最小限の皮膚刺激を引き起こす可能性があり、皮膚累積刺激性は非刺激-軽度の皮膚刺激を引き起こす可能性があると考えられます。

眼刺激性について

Cosmetic Ingredient Reviewの安全性データ(文献1:2002)によると、

  • [動物試験] 3匹のウサギの片眼に10%セスキイソステアリン酸ソルビタンを含むスクアレン0.1mLを点眼し、点眼後に眼刺激スコアを0-110のスケールで評価したところ、眼刺激スコアは6.7であり、この試験物質は最小限の眼刺激性に分類された(Cosmetic Toiletry and Fragrance Association,1998)

と記載されています。

試験データをみるかぎり、最小限の眼刺激性が報告されているため、眼刺激性は非刺激-最小限の刺激を引き起こす可能性があると考えられます。

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、60年以上の使用実績があ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。

∗∗∗

セスキイソステアリン酸ソルビタン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(2002)「Final Report on the Safety Assessment of Sorbitan Caprylate, Sorbitan Cocoate, Sorbitan Diisostearate, Sorbitan Dioleate, Sorbitan Distearate, Sorbitan Isostearate, Sorbitan Olivate, Sorbitan Sesquiisostearate, Sorbitan Sesquistearate, and Sorbitan Triisostearate」International Journal of Toxicology(21)(1),93-112.
  2. “Guidechem”(-)「SORBITAN SESQUIISOSTEARATE」, <https://www.guidechem.com/reference/dic-398447.html> 2019年10月23日アクセス.
  3. 松本 光雄(1980)「界面活性剤」ファルマシア(16)(6),512-515.
  4. 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.
  5. 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.
  6. 日光ケミカルズ株式会社(-)「NIKKOL SI-15RV」技術資料.
  7. 日光ケミカルズ株式会社(-)「NIKKOL SO-15MV」技術資料.
  8. 鈴木 一成(2012)「セスキイソステアリン酸ソルビタン」化粧品成分用語事典2012,514.
  9. 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.

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