JP2005288314A - ポリオキシエチレンカルボン酸エステルを用いてナノ乳化粒子を安定化させる方法及びナノ乳化粒子を含有する皮膚外用剤 - Google Patents

Abstract

【課題】
本発明は、ナノ乳化粒子を安定化する方法及びこのナノ乳化粒子を含有する皮膚外用剤、特に、内部に生理活性物質を含有させた場合には、生理活性物質の安定性をも向上させるので、内部に含有される生理活性有効成分の種類によって、抗酸化、美白、皮膚しわ抑制、皮膚保湿、角質除去、タンパク質合成効果等の効果が優れる皮膚外用剤の提供をその課題とする。
【解決手段】
本発明は、１種又は２種以上のポリグリセリン脂肪酸エステルを乳化剤として用いて製造する数〜数10ナノメータサイズの乳化粒子を、下記化学式（１）のポリオキシエチレンカルボン酸エステルを利用して安定化する方法及びこのナノ乳化粒子を含有する皮膚外用剤に関するものである。また、本願発明の皮膚外用剤は、経時安定性が良好な化粧料の提供も含まれ、上記化粧料の化粧品分野はもとより医薬品および食品等々の各種技術分野にも広く途を拓くなど、発明の目的を達成する顕著な効果を奏することができる。
【化１】

Description

本発明は、１種又は２種以上のポリグリセリン脂肪酸エステルを乳化剤として用いて製造する数〜数10ナノメータサイズの乳化粒子を、ポリオキシエチレンカルボン酸エステルを用いて安定化させる方法及びこのナノ乳化粒子を含有する皮膚外用剤に関するものである。

技術背景

皮膚は、人体の一次防御膜であって、体内の諸器官を温度・湿度変化、紫外線、公害物質など外部環境の刺激から保護する機能を有する。このような機能を有する皮膚の老化現象を防止すると共に、より健康で且つ美しい皮膚を維持するため、従来、各種動物、植物、微生物等から得られた生理活性物質を化粧品に加えて使用することにより、皮膚の固有機能を維持し、皮膚細胞を活性化させて、皮膚老化及びメラニンの沈着を効果的に抑制するための努力がなされてきた。

特に、皮膚に有効活性成分を吸収させ、活性成分が直接的に作用するように誘導する経皮吸収技術に対する研究が盛んに進んで来た。このような経皮吸収に利用された方法は、次のように分類することができる。

まず、生理活性物質を適当な溶剤に溶解させ、周期的に皮膚に塗布することにより、皮膚内に有効活性成分を伝達する非常に基礎的な方法がある。この場合、多くの生理活性物質に対して適当な溶剤を選定しなければならないが、このような活性成分を溶解させることができる溶剤を選定することが困難である。また、溶剤により皮膚刺激が発生することもあり、化粧料において使用感の調節が不可能なので、製品化が難しくて、この頃非常に制限的に使用されている。

次いで、使用感を改善し、有効活性成分の経皮吸収を促進するため、乳化物の形態の経皮吸収剤が開発された。初期には、マイクロメータサイズの乳化粒子内部に有効活性成分を含有させた方式から、次第にナノメータサイズの乳化粒子を製造してその中に有効活性成分を含有させる技術へ発展した。特に、最近、油溶性薬物と脂質、グリセロールと水、リン脂質又は水溶性非イオン性界面活性剤を使用して、ナノメータサイズ〜マイクロメータサイズの乳化粒子を製造する技術が報告されている。また、電荷を有するリン脂質を乳化剤として使用したナノ粒子を製造する技術が報告されている。また、乳化剤、オイル及び水よりなる３相が適当な濃度をなす時に形成されるマイクロエマルジョンを用いたナノサイズの乳化粒子の製造に関する技術が報告されている。

しかしながら、上記従来の技術のように、乳化粒子内部に不安定な活性成分を含有させる場合、乳化膜が外相（連続相）の水分子と動的平衡状態に置かれるので、乳化物の内部にある有効活性成分が持続的に水と接し、酸化、分解による変成が生ずるという問題がある。従って、高濃度の有効活性成分を含有するためには、多くの量の乳化剤を使用しなければならないが、この場合、乳化剤によって皮膚刺激などが誘発されるという問題がある。
米国特許第５３３８７６１号公報 米国特許第６１２０７５１号公報 米国特許第５１５２９２３号公報

解決しようとする問題点は、安全性に優れたナノ乳化粒子を安定化させる方法を提供することにある。

本発明は、ナノ乳化粒子を安定化させる方法として、１種又は２種以上のポリグリセリン脂肪酸エステルの総重量に対して下記一般式（１）のポリオキシエチレンカルボン酸エステルを0.001〜20倍の量で添加することを最も主要な特徴とする。

本発明によるポリオキシエチレンカルボン酸エステルを用いたナノ乳化粒子は、物理・化学的に安定した状態を長期間維持する特徴があり、これは既存のナノ乳化粒子に比べて、緻密な乳化膜を形成することにより内部の生理活性物質の酸化を防ぐ機能が発現するため、安定化したナノ乳化粒子の供給が可能手なる。

発明の実施の形態

本発明は、１種又は２種以上のポリグリセリン脂肪酸エステルを用いてナノ乳化粒子を製造する際、ポリオキシエチレンカルボン酸エステル（化１）を添加して製造することにより、ナノ乳化粒子自体の物理化学的な安定性を向上させると共に、ナノ粒子内に不安定な生理活性物質を安定に含有、保管することができるようにしたものである。

本発明のナノ乳化粒子は、ポリグリセリン脂肪酸エステルとポリオキシエチレンカルボン酸エステル（化１）を適正比率で用いることにより、物理化学的に安定に製造される。製造されたナノ乳化粒子のサイズは、1nm〜500nm、好ましくは30nm〜150nmである。

本発明のナノ乳化粒子に含有されることができる生理活性成分は、その種類が特に限定されないが、例えば、抗生剤、抗腫瘍剤、抗炎症剤、解熱剤、鎮痛剤、抗浮腫剤、鎮咳裾痰剤、鎮静剤、筋肉弛緩剤、抗てんかん剤、抗潰瘍剤、抗憂鬱剤、抗アレルギー剤、強心剤、抗不整脈剤、血管拡張剤、血圧降下剤、糖尿治療剤、恒常性剤、ポリペプチド、ホルモンなどの医薬原料、抗酸化剤、美白原料、コラゲン合成促進剤などのシワ除去・緩和剤、皮膚障壁強化剤及び皮膚保湿力増強剤などが含有されることができる。

生理活性成分の具体的としては、インドメタシン、グリチルレチン酸ステアリル、副腎皮質ホルモン等の抗炎症・抗浮腫剤；ホルモン医薬品；補酵素Ｑ１０、レスベラトロール、ビタミンＡ及びその誘導体、ビタミンＣ誘導体、ビタミンＥとその誘導体等の抗酸化剤；ミノキシジル、ＴＧＦ（transforming growth factor）、ＥＧＦ（epidermal growth factor）、ＦＧＦ（fibroblast growth factor）、ＩＧＦ（insuline-like growth factor）、テストステロン、アンドロゲン等の育毛剤；美白原料；コラゲン合成促進剤等のシワ除去・緩和剤；セラミド、スフィンゴシン等の皮膚障壁強化剤及び皮膚保湿力増強剤等がナノ乳化粒子に含有されることができ、ナノ粒子の内部に含有された有効活性成分の種類及び含量は、目的及び場合によって調節可能である。

一方、ナノ乳化粒子の製造時、１種又は２種以上のポリグリセリン脂肪酸エステルの乳化力を補助するため界面活性剤をさらに使用することができる。この際、界面活性剤の種類は特に限定されないが、例えば、ポリオキシエチレン形態、多価アルコールエステル形態、エチレンオキサイド／プロピレンオキサイドブロック共重合体等の非イオン性界面活性剤、高級脂肪酸石鹸、アルキル硫酸エステル塩、ポリオキシエチレンアルキルエーテル硫酸塩、アルキルエーテルリン酸エステル塩、N-アシルアミノ酸塩等のアニオン界面活性剤、塩化アルキルトリメチルアンモニウム、塩化ジアルキルジメチルアンモニウム、塩化ベンザルコニウム等のカチオン界面活性剤、アルキルジメチルアミノ酢酸ベタイン、アルキルアミドジメチルアミノ酢酸ベタイン、2−アルキル−N−カルボキシ−N−ハイドロキシイミダゾリニウムベタイン等の両性界面活性剤、エチルセルロース等のような高分子界面活性剤、ラノリン、コレステロール、サポニン等の天然界面活性剤等が使用可能である。

また、本発明のナノ乳化粒子は、分散安定性のため水溶性高分子をさらに使用することができる。水溶性高分子の種類は特に限定されないが、例えば、アカシアガム、イリシモス, カラヤガム, トラガカントガム,グアヤクガム, キサンタンガム,ロカストビンガム等の天然由来ガム類、カゼイン、ゼラチン、コラゲン、アルブミン、グロブリン、フィブリン、及びセルロース、デキストリン、ペクチン、澱粉、アガ、マンナン等のセルロース系誘導体、ポリビニルピロリドン、ポリビニルアルコール、ポリビニルメチルエーテル、ポリビニルエーテル等のポリビニル化合物、ポリアクリル酸、カボポール等のポリカルボキシ酸、ポリエチレングリコール等のポリエチレン化合物、ポリスクロース、ポリグリコース、ポリラクトース等の多糖類及びこの塩類等がある。

本発明のナノ乳化粒子を製造する時用いられる１種又は２種以上のポリグリセリン脂肪酸エステルとポリオキシエチレンカルボン酸エステル（１）の使用量は、内部に含有された活性成分の種類、徐放化、物理化学的性質等によって異なるが、ポリグリセリン脂肪酸エステルの総量は、活性成分の量に対して0.1〜100倍の質量比で、好ましくは、1〜5倍の質量比で使用し、ポリオキシエチレンカルボン酸エステル（１）は、ポリグリセリン脂肪酸エステルの総量に対して0.001〜20倍の質量比で、好ましくは、0.1〜2倍の質量比で使用する。

１種又は２種以上のポリグリセリン脂肪酸エステルとポリオキシエチレンカルボン酸エステル（化１）から製造された物理化学的な安定性に優れているナノ乳化粒子は、保護化粧水、マッサージクリーム、栄養クリーム、パック、ゲル、皮膚粘着タイプの化粧料、口紅、メークアップベース、パウンデーション等の剤型を有する化粧料；
シャンプー、リンス、バディクレンザ、石鹸、歯磨き、口腔清浄剤等の洗浄料；
ローション、軟膏、ゲル、クリーム、パッチ又は噴霧剤のような経皮投与型医薬料のような皮膚外用剤に含有されることができる。

以下、本発明を実施例及び試験例を例に挙げて詳しく説明するが、本願発明がこれらの例に限定されるものではない。

＜実施例１〜１８及び比較例１〜３＞
ナノ乳化粒子の製造ナノ乳化粒子の製造において、１種又は２種以上のポリグリセリン脂肪酸エステルとポリオキシエチレンカルボン酸エステルの含量比を決めるため、内部含有物質を考慮しない状態でポリグリセリン脂肪酸エステルに対するポリオキシエチレンカルボン酸エステルの含量比を異ならせてナノ乳化
粒子を製造した。他の界面活性剤及び分散安定化のための水溶性高分子は使用しなかった。ポリグリセリン脂肪酸エステル2g（モノミリスチン酸デカグリセリル1.7g及びモノイソステアリン酸ジグリセリル0.3g）、コハク酸ジエトキシエチルを0.02、0.1、0.2、1.0、2.0及び4.0gを各々4gのスクワランに混合、加温して60℃で均一、溶解させ、精製水で100gになるようにした後、ホモジナイザーを使用して10,000rpmで５分間、１次乳化した直後、マイクロフルダイザー（みづほ工業製高圧乳化機）を使用して３回処理し、実施例１〜６及び比較例１のナノ乳化
粒子を製造した。

ナノ乳化粒子の内部に含有させた活性成分の安定化の程度を確認するため、次のようにレチノール、テトラ２−ヘキシルデカン酸アスコルビル（VC-IP）を生理活性成分で内部に含有させたナノ乳化粒子を製造した。すなわち、スクワランに前記の生理活性物質を各々0.25gずつ入れて、ポリグリセリン脂肪酸エステル2g（モノミリスチン酸デカグリセリル1.7g及びモノイソステアリン酸ジグリセリル0.3g）、コハク酸ジエトキシエチルを0.02、0.1、0.2、1.0、2.0及び4.0gを、各々混合、加温して60℃で均一に溶解させ、精製水で100gになるようにした後、ホモジナイザーを使用して10,000rpmで５分間、１次乳化した直後、マイクロフルダイザー（みづほ工業製高圧乳化機）を使用して３回処理し、実施例７〜２４及び比較例２〜３の生理活性成分を含有したナノ乳化粒子を製造した。

製造されたナノ乳化粒子の平均粒径を測定するため、動的レーザー光散乱法（堀場製作所製LB-550V）を利用して測定した。なお、凝集、沈殿によって肉眼観察される場合は、別に粒径を測定しなかった。製造されたナノ乳化粒子をまとめると次の表１の通りになる。

＜試験例１＞ナノ乳化粒子の経時安定性
ナノ乳化粒子の経時安定性を確認するため、各々の粒子を温度別に条件を異ならせて保管し、30日が経過した後、ナノ乳化粒子の分散安定性及び乳化安定性を確認した。ナノ乳化
粒子の粒径の増減を測定するため、上記実施例及び比較例で使用した動的レーザー光散乱法（堀場製作所製LB-550V）を使用して測定し、肉眼で凝集、沈殿が観察される試料に対しては、別途の粒径測定を行なわなかった。その結果は表２に示した。

上記表２から、１種又は２種以上のポリグリセリン脂肪酸エステルのみで乳化された場合（比較例１〜３）には、長期保管による経時安定性が比較的低く、室温以上の温度条件において、層分離、クリーミング・凝集現象等が肉眼で観察される粒子を形成し、コハク酸ジエトキシエチルを一緒に用いて製造したナノ乳化粒子（実施例1〜１８）は、１ヶ月が経過した後でも物理的に安定に分散されていることが分かる。

次に、上記方法により製造されたナノ乳化粒子を含有する化粧料に対する剤型例を示す。（表３〜表７）なお、配合割合は重量部である。

＜試験例２＞生理活性成分の経時安定性の確認実験
ナノ乳化粒子に含有された生理活性成分の経時安定性を定量的に確認するため、高速液体クロマトグラフィーを使用して残存量を測定した。各々の実施例、比較例、剤型例及び比較剤型例のうち有効活性成分の開始前含有量100%に換算し、活性成分の残存量を計算した。保管条件は25℃恒温槽を使用した。ナノ乳化粒子に対する実験結果を表８に示し、剤型例に対する結果を表９に示した。各々の成分に対する分析条件は次の通りである。
〔レチノールの定量分析条件〕
a．カラム：Shim-pack CLC-ODS（6mmφ×150mm, 5μm）
b．移動相：アセトニトリル／メタノール＝80／20
c．流速：1.0ml/min
d．検出器：UV254nm
〔テトラ２−ヘキシルデカン酸アスコルビルの定量分析条件〕
a．カラム：Shim-pack CLC-ODS（6mmφ×150mm, 5μm）
b．移動相：メタノール／エタノール／クロロホルム＝2／2／1
c．流速：2.0ml/min
d．検出器：UV236nm

上記の実験結果から、１種又は２種以上のポリグリセリン脂肪酸エステルのみで製造したナノ乳化粒子のうち生理活性成分は、25℃保管条件において急激に減少することが分かる。（比較例２，３）ポリオキシエチレンカルボン酸エステルを一緒に使用したナノ乳化粒子（実施例７〜１８）の内部に含有された生理活性成分は、長期間安定に保管が可能であることを確認することができた。このような結果は、１種又は２種以上のポリグリセリン脂肪酸エステルとポリオキシエチレンカルボン酸エステルが非常に緊密な構造を形成し、外相（連続相）の水分子の乳化
粒子内部への侵入を抑制することにより、乳化粒子内部の活性成分が水と接触する確率が減少するにつれて現れる現象と予想される。

表９から、ナノ乳化粒子を剤型化しても、内部に含有された生理活性成分が安定化したことが分かる。剤型化において、ナノ乳化粒子は多重乳化物の形態に形成されると予想され、一種の多重乳化物の形態に形成されて水との接触機会がさらに少なくなるにつれて、付加的な生理活性成分の安定化を得ることができたと予想される。

本発明による安定化したナノ乳化粒子は、低刺激且つ高い安定性を有する特徴がある為に、有用な生理活性成分を微細化した状態で剤型化が必要とつれる医薬品や化粧料に適用可能である。

Claims (10)

1. １種又は２種以上のポリグリセリン脂肪酸エステルを用いてナノ乳化粒子を製造する際、ポリグリセリン脂肪酸エステルの総重量に対して下記の化学式１で表されるポリオキシエチレンカルボン酸エステルを0.001〜20倍の比率で添加してナノ乳化粒子を安定化させる方法。
   

   
2. ポリグリセリン脂肪酸エステルが、モノステアリン酸ジグリセリル、モノオレイン酸ジグリセリル、ジオレイン酸ジグリセリル、モノイソステアリン酸ジグリセリル、トリイソステアリン酸ジグリセリル、モノステアリン酸テトラグリセリル、モノオレイン酸テトラグリセリル、トリステアリン酸テトラグリセリル、ペンタステアリン酸テトラグリセリル、ペンタオレイン酸テトラグリセリル、モノラウリン酸ヘキサグリセリル、モノミリスチン酸ヘキサグリセリル、モノステアリン酸ヘキサグリセリル、モノオレイン酸ヘキサグリセリル、トリステアリン酸ヘキサグリセリル、テトラベヘン酸ヘキサグリセリル、ペンタステアリン酸ヘキサグリセリル、ペンタオレイン酸ヘキサグリセリル、ポリリシノレイン酸ヘキサグリセリル、モノラウリン酸デカグリセリル、モノミリスチン酸デカグリセリル、モノステアリン酸デカグリセリル、モノイソステアリン酸デカグリセリル、モノオレイン酸デカグリセリル、モノリノール酸デカグリセリル、ジステアリン酸デカグリセリル、ジイソステアリン酸デカグリセリル、トリステアリン酸デカグリセリル、トリオレイン酸デカグリセリル、ペンタステアリン酸デカグリセリル、ペンタヒドロキシステアリン酸デカグリセリル、ペンタイソステアリン酸デカグリセリル、ペンタオレイン酸デカグリセリル、ヘプタステアリン酸デカグリセリル、ヘプタオレイン酸デカグリセリル、デカステアリン酸デカグリセリル、デカイソステアリン酸デカグリセリル、デカオレイン酸デカグリセリル、デカマカデミアナッツ脂肪酸デカグリセリル、ポリリシノレイン酸デカグリセリルの１種又は２種以上から選択されることを特徴とする請求項１記載の方法。
3. ポリオキシエチレンカルボン酸エステルがコハク酸ジエトキシエチルであることを特徴とする請求項１記載の方法。
4. ナノ乳化粒子の内部に生理活性物質を含有していることを特徴とする請求項１記載の方法。
5. 生理活性物質が、抗生剤、抗浮腫剤、抗炎症剤、抗腫瘍剤、解熱剤、鎮痛剤、鎮咳裾痰剤、筋肉弛緩剤、鎮静剤、抗てんかん剤、抗潰瘍剤、抗憂鬱剤、抗アレルギー剤、強心剤、抗不整脈剤、血管拡張剤、血圧降下剤、糖尿治療剤、恒常性剤、ポリペプチド、抗酸化剤、ホルモン剤、抗菌剤、育毛剤、養毛剤、美白原料、シワ除去・緩和剤、皮膚障壁強化・皮膚保湿力増強剤及び角質除去酵素よりなる群から選ばれた１種又は２種以上であることを特徴とする請求項４に記載の方法。
6. １種又は２種以上のポリグリセリン脂肪酸エステルと下記一般式（１）で表されるポリオキシエチレンカルボン酸エステルより製造されたナノ乳化粒子を含有する皮膚外用剤。
   

   
7. ポリグリセリン脂肪酸エステルがモノステアリン酸ジグリセリル、モノオレイン酸ジグリセリル、ジオレイン酸ジグリセリル、モノイソステアリン酸ジグリセリル、トリイソステアリン酸ジグリセリル、モノステアリン酸テトラグリセリル、モノオレイン酸テトラグリセリル、トリステアリン酸テトラグリセリル、ペンタステアリン酸テトラグリセリル、ペンタオレイン酸テトラグリセリル、モノラウリン酸ヘキサグリセリル、モノミリスチン酸ヘキサグリセリル、モノステアリン酸ヘキサグリセリル、モノオレイン酸ヘキサグリセリル、トリステアリン酸ヘキサグリセリル、テトラベヘン酸ヘキサグリセリル、ペンタステアリン酸ヘキサグリセリル、ペンタオレイン酸ヘキサグリセリル、ポリリシノレイン酸ヘキサグリセリル、モノラウリン酸デカグリセリル、モノミリスチン酸デカグリセリル、モノステアリン酸デカグリセリル、モノイソステアリン酸デカグリセリル、モノオレイン酸デカグリセリル、モノリノール酸デカグリセリル、ジステアリン酸デカグリセリル、ジイソステアリン酸デカグリセリル、トリステアリン酸デカグリセリル、トリオレイン酸デカグリセリル、ペンタステアリン酸デカグリセリル、ペンタヒドロキシステアリン酸デカグリセリル、ペンタイソステアリン酸デカグリセリル、ペンタオレイン酸デカグリセリル、ヘプタステアリン酸デカグリセリル、ヘプタオレイン酸デカグリセリル、デカステアリン酸デカグリセリル、デカイソステアリン酸デカグリセリル、デカオレイン酸デカグリセリル、デカマカデミアナッツ脂肪酸デカグリセリル、ポリリシノレイン酸デカグリセリルの１種又は２種以上から選択されることを特徴とする請求項６記載の皮膚外用剤。
8. ポリオキシエチレンカルボン酸エステルが、コハク酸ジエトキシエチルであることを特徴とする請求項４記載の皮膚外用剤。
9. ナノ乳化粒子の内部に生理活性物質を含有していることを特徴とする請求項８記載の皮膚外用剤。
10. 生理活性物質が、抗生剤、抗浮腫剤、抗炎症剤、抗腫瘍剤、解熱剤、鎮痛剤、鎮咳裾痰剤、筋肉弛緩剤、鎮静剤、抗てんかん剤、抗潰瘍剤、抗憂鬱剤、抗アレルギー剤、強心剤、抗不整脈剤、血管拡張剤、血圧降下剤、糖尿治療剤、恒常性剤、ポリペプチド、抗酸化剤、ホルモン剤、抗菌剤、育毛剤、養毛剤、美白原料、しわ除去・緩和剤、皮膚障壁強化・皮膚保湿力増強剤及び角質除去酵素よりなる群から選ばれた１種以上であることを特徴とする請求項９記載の皮膚外用剤。