ココイル加水分解ケラチンKの基本情報・配合目的・安全性
化粧品表示名 | ココイル加水分解ケラチンK |
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医薬部外品表示名 | ヤシ油脂肪酸加水分解ケラチンカリウム液 |
部外品表示簡略名 | ヤシ油脂肪酸加水分解ケラチンK液 |
INCI名 | Potassium Cocoyl Hydrolyzed Keratin |
配合目的 | 洗浄、ヘアコンディショニング、毛髪補修 |
1. 基本情報
1.1. 定義
ヤシ脂肪酸の塩化物と加水分解ケラチンとの縮合物のカリウム塩であり、ペプチド系界面活性剤のアシルペプチド塩に分類される陰イオン性界面活性剤(アニオン性界面活性剤)です[1]。
2. 化粧品としての配合目的
- 洗浄作用
- なめらかさおよびツヤ向上によるヘアコンディショニング作用
- ハリ・コシ増強による毛髪補修作用
主にこれらの目的で、シャンプー製品、コンディショナー製品、ヘアカラートリートメント製品、ヘアカラーシャンプー製品などに使用されています。
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. 洗浄作用
洗浄作用に関しては、前提知識として洗浄作用および洗浄のメカニズムについて解説します。
「汚れる」ということは、汚れが固体表面へ付着することであり、汚れを除去するためには汚れの付着エネルギー以上のエネルギーを外部から加える必要があることが知られています[2a]。
洗浄作用とは、この付着エネルギーを最小にして、汚れを取り除きやすくして汚れを再付着しにくくすることをいい、具体的な洗浄作用のメカニズムについては以下の洗浄のメカニズム図をみてもらうとわかりやすいと思いますが、
まず汚れおよび固体表面が洗浄液でぬれ、次に汚れおよび固体表面に界面活性剤が吸着し、そして汚れがローリングアップ(∗1)、乳化、可溶化によって分散・溶解し、最後に再付着しないようにすすぐことで除去されるといった一連の過程になります[2b][3]。
∗1 液体汚れが油滴となって固体表面から離脱する現象のことです。
ココイル加水分解ケラチンKは、ヤシ脂肪酸の塩化物と加水分解ケラチンとの縮合物のカリウム塩であり、皮膚に対する低刺激性、きめ細かい泡立ち、他の陰イオン性界面活性剤と併用することによりその起泡性を向上させる(泡量を増量させる)働きなどを特徴とすることから[4a][5a]、主にシャンプー製品に基剤または他の陰イオン性界面活性剤の洗浄・起泡助剤として使用されています。
2014年に成和化成によって報告されたココイル加水分解ケラチンKの起泡性検証によると、
– 泡立ち性試験 –
ココイル加水分解ケラチンKおよびラウレス硫酸Na(酸化エチレン付加3)の固形分1%水溶液5mLをネスラー管に計りとり、上下に30回振り混ぜたときの泡容量を比較したところ、以下のグラフのように、
ココイル加水分解ケラチンKは、一般にシャンプーに使用されているアルキルエーテル硫酸エステル塩であるラウレス硫酸以上の起泡性を有することが確認できた。
また、ココイル加水分解ケラチンKとラウレス硫酸Naの混合液による評価では、ココイル加水分解ケラチンKの配合比の増加に伴い、ラウレス硫酸Naの増泡がみられた。
次に、いわゆるサルフェートフリーとよばれるシャンプーに用いられる非有機硫酸エステル型洗浄基剤であるラウリルスルホ酢酸Na、ラウロイルサルコシンNa、ココイルメチルタウリンNaおよびスルホコハク酸ラウレス2Naとココイル加水分解ケラチンKの起泡性をそれぞれ固形分1%水溶液5mLをネスラー管に計りとり、上下に30回振り混ぜたときの泡容量を比較したところ、以下のグラフのように、
ココイル加水分解ケラチンKは、他の非有機硫酸エステル型洗浄基剤と比較して優れた起泡性を有することが確認できた。
このような検証結果が明らかにされており[5b]、ココイル加水分解ケラチンKは良好な泡立ちが認められています。
2.2. なめらかさおよびツヤ向上によるヘアコンディショニング作用
なめらかさおよびツヤ向上によるヘアコンディショニング作用に関しては、まず前提知識として毛髪の構造と毛髪ダメージとその原因について解説します。
毛髪の構造については、以下の毛髪構造図をみてもらうとわかりやすいと思いますが、
キューティクル(毛小皮)とよばれる5-10層で重なり合った平らかつうろこ状の構造からなる厚い保護外膜が表面を覆い、キューティクル内部は紡錘状細胞から成り繊維体質の大部分を占めるコルテックス(毛皮質)およびメデュラ(毛髄質)とよばれる多孔質部分で構成されています[6a]。
また、細胞膜複合体(CMC:Cell Membrane Complex)がこの3つの構造を接着・結合しており、毛髪内部の水分保持や成分の浸透・拡散の主要通路としての役割を担っています[6b]。
これら毛髪構造の中でキューティクルは、摩擦、引っ張り、曲げ、紫外線への曝露などの影響による物理的かつ化学的劣化に耐性をもち、その配列が見た目の美しさや感触特性となります[7a]。
一方で、キューティクルはシャンプーや毎日の手入れなどの物理的要因、あるいはヘアアイロン、染毛・脱色、パーマなど化学的要因によるダメージに対して優れた耐性を有しているものの、以下の図をみてもらうとわかるように、
これらのダメージが重なり合い繰り返されるうちに劣化していき、最終的にキューティクルのめくれ上がりや毛髪繊維の弱化につながることが知られています[7b][8]。
このような背景から、損傷したキューティクルを平らに寝かせてなめらかにすることやツヤを向上させることは、毛髪の外観や感触の改善において重要なアプローチのひとつであると考えられています。
ココイル加水分解ケラチンKは、毛髪の主要構成成分であるケラチンの加水分解物(遊離のポリペプチドやアミノ酸)を分子内に有するアシルペプチド塩であり、毛髪に効率よく吸着し、なめらかさや自然なツヤを付与することから[4b][5b][9]、ヘアコンディショニング目的で主にシャンプー製品、コンディショナー製品などに使用されています。
2.3. ハリ・コシ増強による毛髪補修作用
ハリ・コシ増強による毛髪補修作用に関しては、まず前提知識として毛髪のハリ・コシについて解説します。
毛髪のハリ・コシとは、P.S. Houghらによると、
“ ハリ・コシとは、毛髪の塊としての抵抗力であって、外部から加わった変形からの回復力である. “
このように定義されています[10]。
また、毛髪のハリ・コシに影響する要因として密度、曲率、剛性(曲げ硬さ)、直径、繊維間相互作用など複数の物理特性が関連していますが、実際には目視と触感によって判断し大きく分けて「弾力性」「かさ」「剛性」を判断基準としています[11][12]。
一般に、毛髪の直径が大きい太い毛髪であるとハリ・コシが実感されやすく、逆に毛髪の直径が小さい細い毛髪であるとハリ・コシが実感されにくく、おもに加齢にともない頭髪のボリューム感や頭頂部のふんわり感の低下が実感されはじめ、毛髪の細毛化につれ重大な悩みとなっていく傾向が知られています[13]。
このような背景から、毛髪のハリ・コシを増強することは、頭髪のボリューム感や頭頂部のふんわり感の向上につながる重要なアプローチであると考えられます。
2014年に成和化成によって報告された毛髪のハリ・コシに対するココイル加水分解ケラチンKの影響検証によると、
– ヒト使用試験 –
事前に20-60代の女性23名を対象に髪質に関するアンケート調査を行い、髪のボリュームに関して「出したい」または「気にならない」と回答した11名の女性被検者に25%ココイル加水分解ケラチンK配合シャンプーを7日間連用してもらい、使用感についてアンケート調査を行った。
その結果、70%以上の使用者が「髪質が変化した」と回答し、「髪質が変化した」と回答した使用者のうち38%が「ボリュームアップ・ふんわり」、別の38名が「しっとり・まとまり」と回答した。
このような試験結果が明らかにされており[5c]、ココイル加水分解ケラチンKにハリ・コシ増強による毛髪補修作用が認められています。
ココイル加水分解ケラチンKのハリ・コシ増強に対するメカニズムは、現時点でみつかっていないため、みつかりしだい追補します。
3. 安全性評価
- 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
- 2014年からの使用実績
- 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。
3.1. 皮膚刺激性および皮膚感作性(アレルギー性)
試験データはみあたりませんが、同じアシルペプチド塩の一種であるココイル加水分解コラーゲンKは濃度30%において皮膚に対する組織学的影響がまったく認められず[14]、2014年からの使用実績において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、一般に皮膚刺激性および皮膚感作性(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。
3.2. 眼刺激性
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不明です。
4. 参考文献
- ⌃日本化粧品工業連合会(2013)「ココイル加水分解ケラチンK」日本化粧品成分表示名称事典 第3版,402.
- ⌃ab日光ケミカルズ株式会社(2006)「洗浄のメカニズム」新化粧品原料ハンドブックⅡ,631-635.
- ⌃鈴木 敏幸(2003)「洗浄剤」化粧品事典,567.
- ⌃ab伊藤 知男・林 静男(1969)「シャンプー」油化学(18)(Supplement),26-35. DOI:10.5650/jos1956.18.Supplement_26.
- ⌃abc早坂友幸・笠原淳仁(2014)「アシル化加水分解ケラチンの特性と応用」Fragrance Journal(42)(7),29-35.
- ⌃abクラーレンス・R・ロビンス(2006)「毛形態学的構造および高次構造」毛髪の科学,1-68.
- ⌃abデール・H・ジョンソン(2011)「毛髪のコンディショニング」ヘアケアサイエンス入門,77-122.
- ⌃クラーレンス・R・ロビンス(2006)「シャンプー、髪の手入れ、ウェザリング(風化)による毛髪ダメージおよび繊維破断」毛髪の科学,293-328.
- ⌃株式会社成和化成(2014)「化粧料」特開2014-159388.
- ⌃P.S. Hough, et al(1976)「Hair Body」Journal of the Society of Cosmetic Chemists(27)(11),571-578.
- ⌃D.L. Wedderburn & J.K. Prall(1973)「Hair Product Evaluation: From Laboratory Bench to Consumer and Back Again」Journal of the Society of Cosmetic Chemists(24)(9),561-576.
- ⌃デール・H・ジョンソン(2011)「毛髪のハリ・コシ」ヘアケアサイエンス入門,338-345.
- ⌃川副 智行(2003)「毛髪のハリ・コシ」化粧品事典,813-814.
- ⌃篠 力・伊藤 信一(1979)「2, 3の界面活性剤の皮膚に対する作用」皮膚(21)(3),309-318. DOI:10.11340/skinresearch1959.21.309.