パーム核脂肪酸Kの基本情報・配合目的・安全性

公開日:2021年12月24日  最終更新日:2023年01月19日

化粧品表示名 パーム核脂肪酸K
INCI名 Potassium Palm Kernelate
配合目的 洗浄 など
  1. 基本情報
    1. 定義
    2. 脂肪酸組成
  2. 化粧品としての配合目的
    1. カリウムセッケン合成による洗浄作用
  3. 配合製品数および配合量範囲
  4. 安全性評価
    1. 皮膚刺激性および皮膚感作性（アレルギー性）
    2. 眼刺激性
  5. 参考文献

1. 基本情報

1.1. 定義

パーム核脂肪酸のカリウム塩であり、セッケン（Soap）(∗1)に分類される陰イオン界面活性剤（アニオン界面活性剤）です[1][2]。

∗1 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。

1.2. 脂肪酸組成

パーム核油の脂肪酸組成は、一例として、

脂肪酸名 脂肪酸の種類 炭素数：二重結合数 比率（%）
カプリル酸 飽和脂肪酸 C8:0 2.7
カプリン酸 飽和脂肪酸 C10:0 7.0
ラウリン酸 飽和脂肪酸 C12:0 46.9
ミリスチン酸 飽和脂肪酸 C14:0 14.1
パルミチン酸 飽和脂肪酸 C16:0 8.8
ステアリン酸 飽和脂肪酸 C18:0 1.3
オレイン酸 不飽和脂肪酸 C18:1 18.5
リノール酸 不飽和脂肪酸 C18:2 0.7

このような種類と比率で構成されていることが報告されており[3]、ラウリン酸を主成分とし80%以上を飽和脂肪酸とした、ヤシ油と類似の構成を特徴としています[4]。

ただし、カプリル酸やカプリン酸など炭素数10以下の脂肪酸は皮膚刺激性をもつことから、化粧品に用いられる際にはあらかじめ除去されています[5]。

2. 化粧品としての配合目的

化粧品に配合される場合は、

  • カリウム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. カリウムセッケン合成による洗浄作用

カ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カリウムセッケンの合成、洗浄作用および洗浄のメカニズムについて解説します。

セッケンは、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[6a][7]。

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[6b][8]、またケン化や中和に用いるアルカリは水酸化Naと水酸化Kでは、

  • 水酸化Naを用いてケン化または中和する場合：ナトリウムセッケン（固形石鹸）
  • 水酸化Kを用いてケン化または中和する場合：カリウムセッケン（液体石鹸）

このように利用目的が異なり、パーム核脂肪酸Kはパーム核油 + 水酸化Kのケン化法によって得られることから、一般に液体石鹸として用いられます[9]。

次に洗浄作用についてですが、まず「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[10a]。

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、

洗浄のメカニズム

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(∗2)、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[10b][11]。

∗2 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。

脂肪酸カリウム塩の洗浄力および起泡力については、脂肪酸ナトリウム塩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おり[12]、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[13]、ラウリン酸を主成分とするパーム核脂肪酸Kは30℃および40℃の両方で安定した起泡力および泡持続性をもつと考えられます。

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(∗3)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。

∗3 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[14]、ラウリン酸を主成分とするパーム核脂肪酸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をもつと考えられます。

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2017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(∗4)。

∗4 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。

パーム核脂肪酸Kの配合製品数と配合量の比較調査結果（2017年）

4. 安全性評価

パーム核脂肪酸Kの現時点での安全性は、

  • 10年以上の使用実績
  • 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. 皮膚刺激性および皮膚感作性（アレルギー性）

10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、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、一般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。

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(∗5)が強いと報告されています[16]。

∗5 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

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。

5. 参考文献

  1. ⌃日本化粧品工業連合会（2013）「パーム核脂肪酸K」日本化粧品成分表示名称事典 第3版,754.
  2. ⌃藤本 武彦（2007）「アニオン界面活性剤」界面活性剤入門,75-111.
  3. ⌃藤井 徹也（1995）「硬い石けん、軟らかい石けん」洗う -その文化と石けん・洗剤,34-37.
  4. ⌃広田 博（1997）「植物脂」化粧品用油脂の科学,26-31.
  5. ⌃藤井 徹也（1995）「化粧石けんの種類」洗う -その文化と石けん・洗剤,37-39.
  6. ⌃ab井出 袈裟市, 他（1990）「セッケン」新版 脂肪酸化学 第2版,106-129.
  7. ⌃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.
  8. ⌃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.
  9. ⌃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.
  10. ⌃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.
  11. ⌃鈴木 敏幸（2003）「洗浄剤」化粧品事典,567.
  12. ⌃Luis Mauri, 他（1958）「起ホウ力の評価」油化学(27)(5),104-106. DOI:10.5650/jos1956.7.104.
  13. ⌃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.
  14. ⌃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.
  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.

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