オレイン酸ソルビタンの基本情報・配合目的・安全性

オレイン酸ソルビタン

化粧品表示名 オレイン酸ソルビタン
医薬部外品表示名 モノオレイン酸ソルビタン
部外品表示簡略名 オレイン酸ソルビタン
INCI名 Sorbitan Oleate
配合目的 乳化

1. 基本情報

1.1. 定義

以下の化学式で表されるオレイン酸のカルボキシ基(-COOH)にソルビタン(∗1)のヒドロキシ基(-OH)を脱水縮合(∗2)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ソルビタン脂肪酸エステルに分類される非イオン性界面活性剤(ノニオン性界面活性剤)です[1]

∗1 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、4個のヒドロキシ基(-OH)を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。

∗2 脱水縮合とは、分子と分子から水(H2O)が離脱することにより分子と分子が結合する反応のことをいいます。脂肪酸とアルコールのエステルにおいては、脂肪酸(R-COOH)のカルボキシ基(-COOH)の「OH」とアルコール(R-OH)のヒドロキシ基(-OH)の「H」が分離し、これらが結合して水分子(H2O)として離脱する一方で、残ったカルボキシ基の「CO」とヒドロキシ基の「O」が結合してエステル結合(-COO-)が形成されます。

∗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。

オレイン酸ソルビタン

1.2. 性状

オレイン酸ソルビタンの性状は、

状態 微黄色-黄色の液体

このように報告されています[2a][3a][4a][5a]

1.3. 化粧品以外の主な用途

オレイン酸ソルビタンの化粧品以外の主な用途としては、

分野 用途
医薬品 界面活性剤、乳化、分散、溶解補助目的の医薬品添加剤として経口剤、外用剤などに用いられています[6]

これらの用途が報告されています。

2. 化粧品としての配合目的

化粧品に配合される場合は、

  • 親油性乳化

主にこれらの目的で、メイクアップ製品、化粧下地製品、日焼け止め製品、スキンケア製品、ハンドケア製品、ボディケア製品、クレンジング製品、洗顔料、アウトバストリートメント製品など様々な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. 親油性乳化

親油性乳化に関しては、まず前提知識として乳化、エマルションおよびHLBについて解説します。

乳化とは、互いに溶け合わない2種の液体の一方が微細な液滴(乳化粒子)となり他方の液体中に均一に分散されることをいいます[7][8]

そして、油と水のように互いに溶け合わない2種の液体の一方が微細な液滴(乳化粒子)として他の液体中に分散している乳化物をエマルション(emulsion)といい[9]、基本的な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O/W型(Oil in Water type:水中油滴型)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W/O型(Water in Oil type:油中水滴型)があります[10]

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。

次に、界面活性剤のように分子内に水になじむ部分と油になじむ部分を併せもつ両親媒性分子は、どちらかといえば水になじみやすいものとどちらかといえば油になじみやすいものがあり、このわずかな親和性の違いが界面活性剤の挙動を劇的に変えることが知られています[11][12a]

このような背景から、界面活性剤の水と油へのなじみやすさの程度を示す指標としてHLB(hydrophile-lipophile-balance:親水性-親油性バランス)が提案・提唱されており、以下の図のように、

界面活性剤のHLB値とその作用、水への分散・溶解の挙動

HLB「7」を基準とし、「7」以上でどちらかといえば親水性を、「7」以下でどちらかといえば親油性を示すことが予想され、またHLB8-18の界面活性剤はO/W型エマルションを、HLB3.5-6の界面活性剤はW/O型エマルションを形成することが知られていることから、界面活性剤型乳化剤の作用を知る上で有用であると考えられています[12b]

オレイン酸ソルビタンの乳化の特徴は、

乳化の種類 HLB
W/O型乳化 4.3[4b][5b], 4.5[2b], 8.0[3b]

このように報告されており、親油性乳化剤としてメイクアップ製品、化粧下地製品、日焼け止め製品、スキンケア製品、ハンドケア製品、ボディケア製品、クレンジング製品、洗顔料、アウトバストリートメント製品など様々な製品に汎用されています。

3. 混合原料としての配合目的

オレイン酸ソルビタンは混合原料が開発されており、オレイン酸ソルビタンと以下の成分が併用されている場合は、混合原料として配合されている可能性が考えられます。

原料名 コスモートA-25S
構成成分 ポリアクリル酸Na水添ポリイソブテンテトラオレイン酸ソルベス-40オレイン酸ソルビタン、ラウリン酸ポリグリセリル-6
特徴 デンプン系よりも曵糸性(糸引くような粘性)が低く、高いチキソトロピー性を示し、ハンドクリーム、パーマ剤などの基剤として使用できるW/Oエマルジョン型のアニオン系増粘剤
原料名 コスモートA-40S
構成成分 (アクリルアミド/アクリロイルジメチルタウリンNa)コポリマー、水添ポリイソブテン、ラウリン酸PEG-8、テトラオレイン酸ソルベス-40オレイン酸ソルビタントリオレイン酸ソルビタン、ジオレイン酸ポリグリセリル-6
特徴 デンプン系よりも曵糸性(糸引くような粘性)が低く、高いチキソトロピー性を示し、ハンドクリーム、パーマ剤などの基剤として使用できるW/Oエマルジョン型のアニオン系増粘剤

4. 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1981-1998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(∗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。

オレイン酸ソルビタンの配合製品数と配合量の比較調査結果(1981-1998年および2014年)

5. 安全性評価

オレイン酸ソルビタンの現時点での安全性は、

  • 薬添規2018規格の基準を満たした成分が収載される医薬品添加物規格2018に収載
  • 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
  • 20年以上の使用実績
  • 皮膚刺激性:ほとんどなし-軽度
  • 眼刺激性:ほとんどなし
  • 皮膚感作性(アレルギー性):ほとんどなし
  • 皮膚感作性(接触性アレルギーを有する場合):ごくまれに皮膚感作を引き起こす可能性あり
  • 光毒性(光刺激性):ほとんどなし
  • 光感作性: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。

5.1. 皮膚刺激性および皮膚感作性(アレルギー性)

Cosmetic Ingredient Reviewの安全性データ[13a][14]によると、

– 健常皮膚を有する場合 –

  • [ヒト試験] 23名の被検者に2%オレイン酸ソルビタンを含むクリームを対象にHRIPT(皮膚刺激性&皮膚感作性試験)を閉塞パッチにて実施したところ、誘導期間において1名の被検者に紅斑がみられたが、この製品は皮膚刺激剤および皮膚感作剤ではなかった(Food and Drug Research Laboratories,1979)
  • [ヒト試験] 210名の被検者に2%オレイン酸ソルビタンを含む製品を対象にHRIPT(皮膚刺激性&皮膚感作性試験)を実施したところ、誘導期間において1名の被検者に紅斑および丘疹がみられたが、他の被検者はいずれも皮膚反応はみられず、この製品は強い皮膚刺激剤および皮膚感作剤ではないと結論付けられた(Leo Winter Associates,1979)
  • [ヒト試験] 25名の被検者に1.75%オレイン酸ソルビタンを含むスキンケアクリームを対象にmaximization皮膚感作性試験を実施したところ、いずれの被検者においても皮膚反応はみられず、この製品は通常使用下において接触性感作剤ではないと結論付けられた(Ivy Research Laboratories,1977)
  • [ヒト試験] 12名の被検者に1.75%オレイン酸ソルビタンを含む製品を対象に21日間皮膚累積刺激性試験を閉塞パッチにて実施し、総合皮膚累積刺激スコア0-630のスケールで評価したところ、総合皮膚累積刺激スコアは59.2であり、この化合物はわずかな累積皮膚刺激剤と考えられた(Hill Top Research,1976)
  • [ヒト試験] 10名の被検者に20%オレイン酸ソルビタンを含む製品を対象に21日間皮膚累積刺激性試験を閉塞パッチにて実施し、総合皮膚累積刺激スコア0-630のスケールで評価したところ、総合累積皮膚刺激スコアは59であり、この化合物はわずかな皮膚累積刺激剤に分類された(Hill Top Research,1979)
  • [ヒト試験] 12名の被検者に2%オレイン酸ソルビタンを含む製品を対象に21日間皮膚累積刺激性試験を閉塞パッチにて実施し、総合皮膚累積刺激スコア0-630のスケールで評価したところ、総合皮膚累積刺激スコアは99であり、この化合物は軽度の皮膚累積刺激剤であると結論付けられた(Hill Top Research,1979)

– 皮膚炎を有する場合 –

  • [ヒト試験] 化粧品に接触性アレルギーを有する475名の患者にオレイン酸ソルビタンを対象に後向き調査を実施したところ、2名の患者は陽性反応を示した(A Goossens et al,1999)
  • [ヒト試験] 接触性皮膚炎を有する945名の患者に5%オレイン酸ソルビタンを対象に48時間閉塞パッチ試験を実施したところ、6名の患者に陽性反応がみられた(DA Wetter et al,2010)

このように記載されており、試験データをみるかぎり共通して皮膚刺激および皮膚感作なしと報告されているため、一般に皮膚刺激性および皮膚感作性はほとんどないと考えられます。

ただし、わずか-軽度の皮膚累積刺激が報告されているため、連続使用によってまれに軽度以下の皮膚刺激を引き起こす可能性があると考えられます。

また接触性アレルギーを有する場合は、ごくまれに皮膚感作を引き起こす可能性があると考えられます。

5.2. 眼刺激性

Cosmetic Ingredient Reviewの安全性データ[13b]によると、

  • [動物試験] 9匹のウサギの片眼に100%オレイン酸ソルビタン水溶液0.1mLを点眼し、3匹は眼をすすぎ、6匹は眼をすすがず、7日目まで眼刺激性を評価したところ、いずれのウサギも眼刺激はみられなかった(J.F. Treon,1963)
  • [動物試験] 6匹のウサギの片眼に5%オレイン酸ソルビタンを含むコーンオイル0.05mLを適用し、眼はすすがず、7日目まで眼刺激性を評価したところ、いずれのウサギにおいても眼刺激はみられず、この製剤はウサギの眼に対して非刺激剤であった(Cosmetic Toiletry and Fragrance Association,1977)

このように記載されており、試験データをみるかぎり共通して眼刺激なしと報告されているため、一般に眼刺激性はほとんどないと考えられます。

5.3. 光毒性(光刺激性)および光感作性

Cosmetic Ingredient Reviewの安全性データ[13c]によると、

  • [ヒト試験] 16名の被検者に2%オレイン酸ソルビタンを含む製品を24時間閉塞パッチ適用し、パッチ除去後にUVAライト(4,400μW/c㎡)を10-12cmの距離で15分間照射し、照射24および48時間後に試験部位の光刺激性を評価したところ、この製品は光刺激剤ではないと結論付けられた(Food and Drug Research Laboratories,1979)
  • [ヒト試験] 40名の被検者に2%オレイン酸ソルビタンを含む製品を対象に光感作性試験をともなうHRIPT(皮膚刺激性&皮膚感作性試験)を閉塞パッチにて実施したところ、いずれの被検者においても皮膚反応はみられず、この製品は光感作剤ではなかった(Food and Drug Research Laboratories,1979)

このように記載されており、試験データをみるかぎり光刺激および光感作なしと報告されているため、一般に光毒性(光刺激性)および光感作性はほとんどないと考えられます。

6. 参考文献

  1. 日本化粧品工業連合会(2013)「オレイン酸ソルビタン」日本化粧品成分表示名称事典 第3版,277.
  2. ab日光ケミカルズ株式会社(2021)「ソルビタン脂肪酸エステル」製品カタログ,31-32.
  3. ab日本エマルジョン株式会社(2018)「ソルビタン脂肪酸エステル」EMALEX Amiter & Pyroter,11-12.
  4. ab花王株式会社(2020)「レオドールAS・AO・SPシリーズ」花王の香粧品・医薬品原料,9-10.
  5. abCroda Inc(2010)「Sorbitan Esters」Personal Care Product Guide,16.
  6. 日本医薬品添加剤協会(2021)「モノオレイン酸ソルビタン」医薬品添加物事典2021,673-674.
  7. 薬科学大辞典編集委員会(2013)「乳化」薬科学大辞典 第5版,1150.
  8. 鈴木 敏幸(2003)「乳化」化粧品事典,638-639.
  9. 鈴木 敏幸(2003)「エマルション」化粧品事典,356.
  10. 田村 健夫・廣田 博(2001)「乳化作用」香粧品科学 理論と実際 第4版,270-273.
  11. 鈴木 敏幸(2003)「親水性-親油性バランス」化粧品事典,531.
  12. ab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 -基礎から応用まで,35-39.
  13. abcR.L. Elder(1985)「Final Report on the Safety Assessment of Sorbitan Stearate, Sorbitan Laurate, Sorbitan Sesquioleate, Sorbitan Oleate, Sorbitan Tristearate, Sorbitan Palmitate, and Sorbitan Trioleate」Journal of the American College of Toxicology(4)(3),65-121. DOI:10.3109/10915818509078670.
  14. M.M. Fiume, et al(2019)「Safety Assessment of Sorbitan Esters as Used in Cosmetics」International Journal of Toxicology(38)(2_suppl),60S-80S. DOI:10.1177/1091581819871877.

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