ラウリン酸の基本情報・配合目的・安全性

ラウリン酸

化粧品表示名 ラウリン酸
医薬部外品表示名 ラウリン酸
INCI名 Lauric Acid
配合目的 洗浄 など

1. 基本情報

1.1. 定義

以下の化学式で表される、炭素数と二重結合の数が12:0で構成された飽和脂肪酸高級脂肪酸です[1]

ラウリン酸

1.2. 物性

ラウリン酸の物性は、

融点(℃) 沸点(℃) 溶解性
44 225 水に不溶、エタノールに可溶

このように報告されています[2a]

1.3. 分布

ラウリン酸は、自然界においてグリセリド(∗1)としてパーム核油ヤシ油、ババス油、ローレル油などに存在しています[2b][3]

∗1 「グリセリド(glyceride)」とは、グリセリンと脂肪酸とのエステル化合物の総称であり、とりわけグリセリンに3つの脂肪酸が結合した「トリグリセリド(triglyceride)」が多くを占めますが、ほかにもグリセリンに1つの脂肪酸が結合した「モノグリセリド(monoglyceride)」やグリセリンに2つの脂肪酸が結合した「ジグリセリド(diglyceride)」もわずかながら存在します。グリセリンに結合する脂肪酸には多くの種類があり、油脂の種類によって脂肪酸の種類や割合が異なります。

2. 化粧品としての配合目的

化粧品に配合される場合は、

  • セッケン合成による洗浄作用

主にこれらの目的で、洗顔料、洗顔石鹸、ボディソープ製品に汎用されています。

以下は、化粧品として配合される目的に対する根拠です。

2.1. セッケン合成による洗浄作用

2.1.1. ナトリウムセッケン合成による選択洗浄作用

ナトリウムセッケン合成による洗浄作用に関しては、まず前提知識としてナトリウムセッケン合成およびナトリウムセッケンの化粧品表示の種類について解説します。

セッケン(∗2)は、広義においては高級脂肪酸の塩の総称、狭義においては洗浄を主目的とする水溶性のアルカリ金属塩を指し、身体の洗浄に最も古くから使用されていることが知られています[4a][5]

∗2 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、ここではわかりやすさを考慮して界面活性剤を「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。

ナトリウムセッケンを合成する代表的な工程としては、

セッケン製造の反応式

この2種類があり[4b][6a]、ラウリン酸は高級脂肪酸であることから中和法によるセッケン合成に用いられ、また中和に用いるアルカリを水酸化Naにすることでナトリウムセッケン(固形石鹸)が得られます[7a]

セッケン製造の反応式の中では、中和法によって合成されるセッケンを「高級脂肪酸Na」と表記していますが、中和法で得られるラウリン酸のナトリウムセッケンが化粧品成分一覧に表示される場合は、以下のように、

アルカリ剤の種類 化粧品成分表示方法
水酸化Na ラウリン酸、水酸化Na
ラウリン酸Na
石ケン素地

これら3つのいずれかの表示方法で表示されるため(∗3)、セッケン合成(洗浄基剤)目的で「ラウリン酸」が化粧品成分一覧に表示されている場合は、水酸化Naが一緒に表示されます。

∗3 ここではわかりやすさを重視してラウリン酸単独で表示していますが、実際にはセッケンは複数の高級脂肪酸の混合系であるため、複数の高級脂肪酸または高級脂肪酸Naが表示されます。ただし、石ケン素地は複数の高級脂肪酸をまとめて石ケン素地単独で表示されます。

ラウリン酸のナトリウム塩の洗浄力および起泡力については、以下の表のように、

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[8]、ラウリン酸は冷水および温水の両方で安定した洗浄力を有するとともに優れた起泡力が知られています。

また、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、

– 泡立ち性試験 –

各飽和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、

飽和脂肪酸 炭素数 起泡力:泡の高さ(mm)
直後 5分後
ラウリン酸 C₁₂ 217 208
ミリスチン酸 C₁₄ 350 350
パルミチン酸 C₁₆ 37 32
ステアリン酸 C₁₈ 25 21

起泡力に最適な脂肪酸は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。

このような検証結果が明らかにされており[9]、ラウリン酸のナトリウムセッケンに起泡力が認められています。

ただし、実際の洗浄系製品には複数のナトリウムセッケンが配合されており、また洗浄力や起泡力を増強する成分なども配合されていることが考えられ、総合的な洗浄力、起泡性および泡持続性を示します[10]

2.1.2. カリウムセッケン合成による選択洗浄作用

カリウムセッケン合成による選択洗浄作用に関しては、まず前提知識としてカリウムセッケン合成およびカリウムセッケンの化粧品表示の種類について解説します。

カリウムセッケンを合成する代表的な工程としては、

セッケン製造の反応式

この2種類があり[4c][6b]、ラウリン酸は高級脂肪酸であることから中和法によるセッケン合成に用いられ、また中和に用いるアルカリを水酸化Kにすることでカリウムセッケン(液体石鹸)が得られます[7b]

セッケン製造の反応式の中では、中和法によって合成されるセッケンを「高級脂肪酸K」と記載していますが、中和法で得られるラウリン酸のカリウムセッケンが化粧品成分一覧に表示される場合は、以下のように、

アルカリ剤の種類 化粧品成分表示方法
水酸化K ラウリン酸、水酸化K
ラウリン酸K
カリ石ケン素地

これら3つのいずれかの表示方法で表示されるため、セッケン合成(洗浄基剤)目的で「ラウリン酸」が化粧品成分一覧に表示されている場合は、水酸化Kが一緒に表示されます。

ラウリン酸のカリウム塩の洗浄力および起泡力については、ナトリウムセッケンと比較して溶解性が高く、起泡性に優れていることが知られています[11]

30℃および40℃での各脂肪酸濃度0.5%のカリウム塩(カリウムセッケン)の起泡力および泡持続性は、以下の表のように、

  脂肪酸名 起泡性 泡持続性
30℃ 40℃ 30℃ 40℃
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[12]、ラウリン酸は30℃および40℃の両方で安定した起泡力および泡持続性が認められています。

カリウムセッケンは主に洗顔料に使用されますが、洗顔においては酸敗した皮脂や汚れを洗浄することが必要である一方で、皮膚の恒常性を保持するための角層細胞間脂質まで洗い流してしまうことは防止する必要があります。

このような背景から、皮膚のつっぱり感や肌荒れを回避するために、皮膚の恒常性に必要な物質を極力洗い流さない選択洗浄性(∗4)が重要であり、顔におけるカリウムセッケンの選択洗浄性とは、皮膚の向上性を保つために重要な因子である角層細胞由来脂質であるコレステロールおよびコレステロールエステルを残存させ、皮脂由来脂質であるスクワレンを汚れとともに洗浄することを意味します。

∗4 選択洗浄性とは、ある物質はよく洗い流すが、ある物質は洗い流さず残すという洗浄剤の性質のことです。

1989年にポーラ化成工業によって報告された各カリウムセッケンの選択洗浄性検証によると、

– 皮脂溶解性試験 –

選択洗浄性について比較するために、皮脂腺由来スクワレンと角層細胞由来脂質であるコレステロールエステルおよびコレステロールを指標として、スクワレン、コレステロールエステルおよびコレステロールの比率が72:14:14のモデル皮脂を0.5%濃度の各カリウムセッケン洗浄液300mLで30分間洗浄し、水洗いを比較として、30分後の残存した皮脂組成を検討したところ、以下のグラフのように、

洗浄30分後のモデル皮脂組成比率の変化

水だけで洗顔した場合では、コレステロールエステルの比率が増加し、コレステロールの比率が減少した。

この結果は、指標とした3成分の中では最も親水性の高いコレステロールが洗浄されやすいものと考えられる。

各脂肪酸カリウム塩で洗浄した結果、パルミチンK、ステアリン酸Kおよびラウリン酸Kの順でスクワレンを十分に洗浄しコレステロールエステルとコレステロールを残す選択洗浄性を示した。

選択洗浄性が明らかに認められた脂肪酸セッケンは、ラウリン酸Kを除き、比較的炭素鎖の長い脂肪酸K(C16およびC18であった。

この結果は、スクワレンのように極性のより低い油剤類に対しては親油基の大きい界面活性剤のほうが親和力が高いために選択洗浄性を示したものと考えられた。

ラウリン酸Kは親油基は最も小さい(炭素鎖が短い)が水への溶解性は比較的高く、油剤類の洗浄力に優れていることから選択性を示したと考えられた。

さらに、複数のカリウムセッケンを組み合わせた処方系においても同様の選択洗浄性がみられ、とくにパルミチン酸カリウムセッケンおよびステアリン酸カリウムセッケンを組み合わせたものがスクワレン除去率が高く、

  • ラウリン酸K、ミリスチン酸K
  • ミリスチン酸K、パルミチン酸K、ステアリン酸K
  • パルミチン酸K、ステアリン酸K

これらのいずれの組み合わせにおいてもコレステロールエステルおよびコレステロールを残す選択洗浄性を示した。

このような検証結果が明らかにされており[13]、ラウリン酸Kは十分なスクワレン洗浄力とコレステロールエステルおよびコレステロールを残す選択洗浄性が認められています。

3. 配合製品数および配合量範囲

実際の配合製品数および配合量に関しては、海外の2006年および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(∗5)

∗5 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)を指し、またリンスオフ製品は、洗い流し製品(シャンプー、ヘアコンディショナー、ボディソープ、洗顔料、クレンジングなど)を指します。

ラウリン酸の配合製品数と配合量の比較調査結果(2006年および2016-2019年)

4. 安全性評価

ラウリン酸の現時点での安全性は、

  • 外原規2021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2021に収載
  • 40年以上の使用実績
  • 皮膚刺激性:ほとんどなし
  • 眼刺激性(すすぎなし):軽度-中程度
  • 眼刺激性(すすぎあり):ほとんどなし
  • 皮膚感作性(アレルギー性):ほとんどなし

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。

4.1. 皮膚刺激性

Cosmetic Ingredient Reviewの安全性データ[14a]によると、

  • [ヒト試験] 10名の被検者の前腕に80%ラウリン酸溶液を30分間にわたって30秒ごとに開放パッチ適用し、またその間洗浄しなかったところ、30分の塗布終了後に3名の被検者は軽度の紅斑を生じたが、それらは30分後には消失した。他の被検者において皮膚反応は観察されなかった(European Chemicals Agency,2018)

このように記載されており、試験データをみるかぎり濃度80%において非刺激-軽度の皮膚刺激が報告されているため、一般に皮膚刺激性は非刺激-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。

セッケンの皮膚刺激性に関しては、

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

この順に皮膚刺激が強いことが知られており、またナトリウムセッケンよりカリウムセッケンのほうが刺激性が強く[15]、セッケンの中ではラウリン酸カリウムセッケンが最もスティンギング(∗6)が強いと報告されています[16]

∗6 スティンギングとは、チクチクと刺すような主観的な刺激感のことです。

ただし、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[17]

4.2. 眼刺激性

Cosmetic Ingredient Reviewの安全性データ[14b]によると、

  • [動物試験] 3匹のウサギを用いてラウリン酸(濃度不明)を対象に眼刺激性試験をOECD405テストガイドラインに基づいて実施したところ、すべてのウサギに流涙および角膜上皮損傷が観察され、この試験物質は眼刺激剤に分類された(European Chemicals Agency,2018)
  • [動物試験] 3匹のウサギの眼にラウリン酸(濃度不明)0.1gを点眼し、点眼後に生理食塩水で眼をすすぎ、OECD405テストガイドラインに基づき眼刺激性を評価したところ、この試験物質は眼刺激を誘発しなかった(European Chemicals Agency,2018)
  • [動物試験] 1匹のウサギの眼にラウリン酸(濃度不明)を点眼し、点眼後眼はすすがず、OECD405テストガイドラインに基づき眼刺激性を評価したところ、角膜でわずか-中程度の眼刺激反応が観察されたが、21日以内に消失した(European Chemicals Agency,2018)

このように記載されており、試験データをみるかぎり眼をすすがない場合に軽度-中程度の眼刺激が報告されているため、一般に眼をすすがない場合に眼刺激性を誘発する可能性があると考えられます。

ただし、眼をすすいだ場合は眼刺激を誘発しないとも報告されており、ラウリン酸は主に洗浄製品に使用されるため、洗浄製品に配合される場合は安全性に問題がないと考えられます。

4.3. 皮膚感作性(アレルギー性)

Cosmetic Ingredient Reviewの安全性データ[14c]によると、

  • [動物試験] 20匹のモルモットを用いて2.5%ラウリン酸を含むエタノール溶液を対象にmaximization皮膚感作性試験を閉塞パッチにて実施したところ、この試験物質は皮膚感作剤ではなかった(European Chemicals Agency,2018)

このように記載されており、試験データをみるかぎり皮膚感作なしと報告されているため、一般に皮膚感作性はほとんどないと考えられます。

4.4. 皮膚吸着性

皮膚吸着性に関しては、まず前提知識としてラウリン酸セッケンが吸着した場合の皮膚への影響について解説します。

ラウリン酸ナトリウムセッケンは、洗浄に用いる水にカルシウムイオンが存在する場合(∗7)、セッケンをすすぐ際に皮膚に吸着したラウリン酸イオンがカルシウムイオンと不溶性の塩を形成し、これが皮膚に吸着滞在することで皮膚に吸着残留することが明らかにされており[18a]、この吸着残留と洗顔後の皮膚つっぱり感や皮膚刺激、肌荒れに関連があることが示唆されています[19][20]

∗7 通常、水の中に溶けている炭酸カルシウムの含有量が60mg/L以下の水を「軟水」、60-120mg/Lの水を「中硬水」、120-180mg/Lの水を「硬水」、180mg/L以上の水を「超硬水」と定めており[21]、日本の水道水は軟水であることからカルシウムイオンの含有量は比較的少ないと考えられます。

この吸着残留量は、すすぎに用いる水のカルシウムイオン濃度に依存して増減することが確認されており、カルシウムイオンをほとんど含まない場合は、吸着残留もほとんどありません[18b]

次に、アルカリセッケンを含む洗顔料を使用した洗顔においては、カリウムセッケンが皮膚に吸着残留する量が増えるほど洗顔後につっぱり感やかさつき感を感じる傾向にあり、洗顔後のつっぱり感やかさつき感を防ぐためには、皮膚吸着の少ないカリウムセッケンを使用することが重要であると考えられます。

1999年にポーラ化成工業によって報告されたカリウムセッケンの皮膚吸着性検証によると、

皮脂由来スクワレンと角層細胞由来脂質であるコレステロールエステルおよびコレステロールの比率が72:14:14のモデル皮脂を濃度0.5%に調整した各カリウムセッケン洗浄液300mLで5分,15分および30分間洗浄し、30分後に残存した脂肪酸(洗浄に使用したものと同じ脂肪酸)の量を測定したところ、以下のグラフのように、

脂肪酸セッケンによる皮膚洗浄後に残存吸着した脂肪酸量の比較

ラウリン酸およびミリスチン酸で洗浄した場合は、使用した脂肪酸と同じ脂肪酸量が洗浄時間とともに増加したことから、明らかに皮膚吸着を示していると考えられた。

一方で、パルミチン酸およびステアリン酸は残存量が非常に少なく、洗浄時間とともに減少しており、皮膚吸着していないものと考えられた。

このような検証結果が明らかにされており[22a]、ラウリン酸のカリウムセッケンは皮膚吸着性が認められています。

ラウリン酸のカリウムセッケンは、カリウムセッケンの中ではかさつき感やつっぱり感を感じる可能性があると考えられますが、優れた洗浄性および起泡性の観点からコンセプトや処方上においてラウリン酸カリウムセッケンが欠かせない場合もあり、そういった場合ではコレステロールを併用することによってラウリン酸の皮膚吸着率が約40%減少することが報告されているため[22b]、ラウリン酸と一緒にコレステロールが併用されている場合は、皮膚吸着を抑制する目的である可能性が考えられます。

また、洗顔時のすすぎ時間や回数が少なければ、皮膚上に残る界面活性剤量は多くなり、皮膚上のpHも一時的に高くなりますが、洗顔前に水で素洗いし、なおかつよく泡立てて使用することで、すすぎ後の皮膚pHは洗顔前の値に戻り、界面活性剤の皮膚吸着が抑制できることが明らかにされています[23]

5. 参考文献

  1. 日本化粧品工業連合会(2013)「ラウリン酸」日本化粧品成分表示名称事典 第3版,1029.
  2. ab大木 道則, 他(1989)「ラウリン酸」化学大辞典,2435.
  3. 平野 二郎(1990)「脂肪酸の分類と発生源」新版 脂肪酸化学 第2版,41-49.
  4. ab井出 袈裟市, 他(1990)「セッケン」新版 脂肪酸化学 第2版,106-129.
  5. 日光ケミカルズ株式会社(2006)「脂肪酸塩」新化粧品原料ハンドブックⅡ,174-176.
  6. ab藤井 徹也(1995)「石けんの科学」洗う -その文化と石けん・洗剤,31-39.
  7. ab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. DOI:10.20665/kagakukyouiku.27.5_297.
  8. 田村 健夫・廣田 博(2001)「石けん」香粧品科学 理論と実際 第4版,336-348.
  9. 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. DOI:10.5650/jos1952.4.238.
  10. 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. DOI:10.5650/jos1956.42.768.
  11. Luis Mauri, 他(1958)「起ホウ力の評価」油化学(27)(5),104-106. DOI:10.5650/jos1956.7.104.
  12. 大矢 勝・皆川 基(1989)「衣類の泡沫洗浄に関する研究」繊維製品消費科学(30)(2),87-93. DOI:10.11419/senshoshi1960.30.87.
  13. 橋本 文章, 他(1989)「界面活性剤の皮膚への吸着性と洗顔料による選択洗浄性」日本化粧品技術者会誌(23)(2),126-133. DOI:10.5107/sccj.23.126.
  14. abcW.F. Bergfeld, et al(2019)「Safety Assessment of Fatty Acids & Fatty Acid Salts as Used in Cosmetics(∗8)」, 2021年12月10日アクセス.
    ∗8 PCPCのアカウントをもっていない場合はCIRをクリックし、表示されたページ中のアルファベットをどれかひとつクリックすれば、あとはアカウントなしでも上記レポートをクリックしてダウンロードが可能になります。
  15. Leroy D. Edwards(1939)「The pharmacology of SOAPS」Journal of the American Pharmaceutical Association(28)(4),209-215. DOI:10.1002/jps.3080280404.
  16. 奥村 秀信(1998)「皮膚刺激感(痛み)について」日皮協ジャーナル(39),78-82.
  17. 岩本 行信(1972)「セッケン」油化学(21)(10),699-704. DOI:10.5650/jos1956.21.699.
  18. ab藤原 延規, 他(1992)「脂肪酸石鹸の皮膚吸着残留」日本化粧品技術者会誌(26)(2),107-112. DOI:10.5107/sccj.26.107.
  19. Mitchell S. Wortzman, et al(1986)「Soap and detergent bar rinsability」Journal of the Society of Cosmetic Chemists(37),89-97.
  20. G. Imokawa & Y. Mishima(1979)「Cumulative effect of surfactants on cutaneous horny layers: Adsorption onto human keratin layers in vivo」Contact Dermatitis(5)(6),357-366. DOI:10.1111/j.1600-0536.1979.tb04905.x.
  21. 食品安全委員会(2017)「カルシウム・マグネシウム等(硬度)」清涼飲料水評価書.
  22. ab酒井 裕二(1999)「理想的な洗顏料の開発」日本化粧品技術者会誌(33)(2),109-118. DOI:10.5107/sccj.33.2_109.
  23. 高橋きよみ・村松宜江(1996)「肌トラブルを未然に防ぐ洗顔法について」第38回SCCJ研究討論会講演要旨集,44-47.

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