セスキオレイン酸ソルビタンの基本情報・配合目的・安全性

セスキオレイン酸ソルビタン

化粧品表示名 セスキオレイン酸ソルビタン
医薬部外品表示名 セスキオレイン酸ソルビタン
INCI名 Sorbitan Sesquioleate
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)したモノエステルおよびジエステルの混合物(∗3)(∗4)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。

∗4 セスキオレイン酸ソルビタンの「セスキ(sesqui)」とはギリシャ語で1.5(2分の3)を意味し、「セスキオレイン酸ソルビタン」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:オレイン酸1.5モルのエステル化による混合物ですが、これは化学上ありえず、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理解する必要があります[2]

セスキオレイン酸ソルビタン

1.2. 性状

セスキオレイン酸ソルビタンの性状は、

状態 微黄色-淡黄色の粘性液体

このように報告されています[3a][4a][5a][6a]

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、コンシーラー製品、マスク製品、ボディケア製品、ハンドケア製品など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]

セスキ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 3.7[5b][6b], 4.0[3b], 6.0[4b]

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、コンシーラー製品、スキンケア製品などに汎用されています。

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(∗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。

セスキ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)

4. 安全性評価

セスキオレイン酸ソルビタン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
  • 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-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[13a]によると、

  • [ヒト試験] 10名の被検者に10%セスキイソステアリン酸ソルビタンを含むスクワレンを対象に24時間閉塞パッチ試験を実施し、パッチ除去後に皮膚刺激性を評価したところ、いずれの被検者において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ワレンを対象に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)0.0-8.0のスケールで皮膚刺激性を評価したところ、PIIは0.5であり、この試験製剤は最小限の皮膚刺激剤に分類された(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ワレン0.05mLを対象に3日間の皮膚累積刺激性試験を実施し、皮膚累積刺激スコア0.0-4.0のスケールで評価したところ、皮膚累積刺激スコアは1.7であり、この試験製剤は軽度の皮膚累積刺激剤に分類された(Cosmetic Toiletry and Fragrance Association,1998)

このように記載されており、試験データをみるかぎり非刺激-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。

4.2. 眼刺激性

Cosmetic Ingredient Reviewの安全性データ[13b]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ワレン0.1mLを点眼し、点眼後に眼刺激スコア0-110のスケールで眼刺激性を評価したところ、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剤に分類された(Cosmetic Toiletry and Fragrance Association,1998)

このように記載されており、試験データをみるかぎり非刺激-最小限の眼刺激が報告されているため、一般に眼刺激性は非刺激-最小限の眼刺激を引き起こす可能性があると考えられます。

4.3. 皮膚感作性(アレルギー性)

医薬部外品原料規格2021に収載されており、20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。

5. 参考文献

  1. 日本化粧品工業連合会(2013)「セスキ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,597.
  2. 松本 光雄(1980)「界面活性剤」ファルマシア(16)(6),512-515. DOI:10.14894/faruawpsj.16.6_512.
  3. 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.
  4. 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.
  5. 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.
  6. abCroda Inc(2010)「Sorbitan Esters」Personal Care Product Guide,16.
  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. abR.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.

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