JP6026192B2 - カルボキシメチルキトサンアセテート化合物、その製造方法及び化粧料 - Google Patents

Description

この発明はカルボキシメチルキトサンアセテート化合物、その製造方法及び化粧料に関し、更に詳しくは、ヒアルロン酸よりも優れた感触及び保湿性を備えた化粧料とすることのできるカルボキシメチルキトサンアセテート化合物及びその製造方法並びに前記カルボキシメチルキトサンアセテート化合物を含有することによりヒアルロン酸よりも優れた感触及び保湿性を備えた化粧料に関する。

従来から、ヒアルロン酸が保湿剤として使用されることが、知られている。ヒアルロン酸を手に付けると手の皮膚がすべすべになり、ほとんどべとつきが残らないという特性を有している。したがって、ヒアルロン酸は、例えば化粧料への用途がある。

しかしながら、ヒアルロン酸は鶏冠及び人の臍帯等の希少天然物を原料にして製造されるところ、鶏冠やヒトの臍帯等という希少天然物を原料とせざるを得ないので、大量の需要に応じることができず、また、きわめて高価であることによりその用途が自ずと制限される。

そこで、資源として豊富な甲殻類の主成分であるキチンを脱アセチル化して得られるキトサンの誘導体が古くから注目されている。

特許文献１には、Ｎ−（３−カルボキシプロパノイル）−６−Ｏ−（カルボキシメチル）キトサン及びその製造方法が、開示されている。この特許文献１に開示されたＮ−（３−カルボキシプロパノイル）−６−Ｏ−（カルボキシメチル）キトサンは、ヒアルロン酸と同等の保水作用を有すると、されている（特許文献１の第４頁左上欄第５行〜第７行参照）。

特許文献２には、特許文献１に開示されたＮ−（３−カルボキシプロパノイル）−６−Ｏ−（カルボキシメチル）キトサンと酸性ムコ多糖類とを含有する化粧料が開示されている。この特許文献２の記載によると、Ｎ−（３−カルボキシプロパノイル）−６−Ｏ−（カルボキシメチル）キトサンと酸性ムコ多糖類との組み合わせにより、保湿性の優れた化粧料が得られるとしている（特許文献２の段落番号００３０参照）。

特許文献３には、特許文献１に開示されたＮ−（３−カルボキシプロパノイル）−６−Ｏ−（カルボキシメチル）キトサンとキチン又はキトサンに親水基を導入して水溶性とした水溶性キチン誘導体または水溶性キトサン誘導体とを特定割合で含有する化粧料が、開示されている。この特許文献３によると、保湿性の優れた化粧料が得られたとされている（特許文献３の段落番号００４９欄参照）。
特許文献２及び３に開示された発明は、いずれも、特許文献１に開示された、Ｎ−（３−カルボキシプロパノイル）−６−Ｏ−（カルボキシメチル）キトサンを利用する。

本願発明者は、ムコ多糖類等のような他の化合物と組み合わせなくても、ヒアルロン酸よりもよりも優れた吸保湿性の優れたキトサン誘導体の開発を行ない、本願発明に到達した。

特開平０２−１０５８０１号公報 特開平０６−２４９３４号公報 特開平０７−３０４６２６号公報

この発明の課題は、ヒアルロン酸よりも優れた感触及び性能を有する保湿剤を提供し、そのような保湿剤を与えることのできる新規化合物を提供し、そのような新規化合物を製造する方法を提供することにある。

前記課題を解決するための手段は、
（１） 重量平均分子量が２０万〜１０００万であり、以下の式（１）及び式（２）で示される構成単位を有するカルボキシメチルキトサンアセテート化合物である。

但し、式（１）及び式（２）において、Ｚ_１、Ｚ_２、Ｚ_３及びＺ_４はアセチル基又は水素原子であり、全構成単位１００ｍｏｌ％に対して１０ｍｏｌ％以上６０ｍｏｌ％以下の構成単位にアセチル基が付加している。
Ｘ及びＹは―ＣＨ_２ＣＯＯＨ又は水素原子であり、全構成単位１００ｍｏｌ％に対して１０ｍｏｌ％以上１４０ｍｏｌ％以下の構成単位に―ＣＨ_２ＣＯＯＨが付加している。

前記課題を解決する他の手段は、
（２） 脱アセチル化度が少なくとも８０％であり、重量平均分子量が２０万〜１０００万であるキトサンとモノクロル酢酸とを反応させ、次いで無水酢酸を反応させることを特徴とする前記（１）に記載のカルボキシメチルキトサンアセテート化合物の製造方法であり、
（３） キトサンに対するモノクロル酢酸の添加量が、キトサンに含まれるアミンに対して０．２〜１０当量である前記（２）に記載の製造方法であり、
（４） キトサンとモノクロル酢酸との反応がｐＨ７〜８で行われる前記（２）又は（３）に記載の製造方法である。

前記課題を解決するための更に他の手段は、
（５） 前記（１）に記載のカルボキシメチルキトサンアセテート化合物を含有する化粧料である。

この発明によると、ヒアルロン酸よりも優れた感触及び性能を有するカルボキシメチルキトサンアセテート化合物、その製造方法及び化粧料を提供することができる。

図１は、製造例１において使用された原料であるキトサンの^１Ｈ−ＮＭＲ測定チャートである。 図２は、製造例１において製造されたカルボキシメチルキトサンアセテートの^１Ｈ−ＮＭＲ測定チャートである。

この発明に係るカルボキシメチルキトサンアセテート化合物は、以下の式（１）及び式（２）で示される構成単位を有する。

但し、式（１）及び式（２）において、Ｚ_１、Ｚ_２、Ｚ_３及びＺ_４はアセチル基又は水素原子であり、全構成単位１００ｍｏｌ％に対して１０ｍｏｌ％以上６０ｍｏｌ％以下の構成単位にアセチル基が付加している。
Ｘ及びＹは―ＣＨ_２ＣＯＯＨ又は水素原子であり、全構成単位１００ｍｏｌ％に対して１０ｍｏｌ%以上１４０ｍｏｌ%以下の構成単位に―ＣＨ_２ＣＯＯＨが付加している。

この発明に係るカルボキシメチルキトサンアセテート化合物は、その重量平均分子量が２０万〜１０００万である高分子化合物である。

このカルボキシメチルキトサンアセテート化合物は多分散であり、前記式（１）で示される構成単位及び前記式（２）で示される構成単位を有する。

前記式（１）で示される構成単位は、単一の構成単位を示すものではなく、６位の炭素に水酸基が結合する態様、６位の炭素に結合する酸素にアセチル基が結合する態様、３位の炭素に水酸基が結合する態様及び３位の炭素に結合する酸素にアセチル基が結合する態様を含む。式（２）で示される構成単位は、単一の構成単位を示すものではなく、６位の炭素に水酸基が結合する態様、６位の炭素に結合する酸素にアセチル基が結合する態様、３位の炭素に水酸基が結合する態様及び３位の炭素に結合する酸素にアセチル基が結合する態様、２位の炭素に結合する窒素にカルボキシメチル基が一つ結合する態様、２位の炭素に結合する窒素にカルボキシメチル基が二つ結合している態様を含む。このように、式（１）及び式（２）で示される構成単位がこのような複数の態様を含むのは、このカルボキシメチルキトサンアセテート化合物を製造するに際し、キチンにおけるアセチルアミノ基の８０％以上が脱アセチル化されて成るキトサンを原料にしてこの発明の方法によりカルボキシメチルキトサンアセテート化合物を製造するからである。すなわち、この発明の製造方法によると、まず脱アセチル化度が少なくとも８０％のキトサンとモノクロル酢酸とを反応させるのであるが、キトサンは２位の炭素にアセチルアミンを結合する構成単位と２位の炭素にアミノ基を結合する構成単位とを有する。このようなキトサンにモノクロル酢酸を反応させると、２位の炭素にアミノ基を結合するキトサンの構成単位における２位の炭素に結合する窒素原子に一つ又は二つのカルボキシメチル基が導入されることにより、式（３）で示される構成単位及び式（４）で示される構成単位が形成される。

ただし、式（３）におけるＸ及びＹは前記式（２）において説明したのと同様である。

式（４）で示す構成単位は、キトサンにおける脱アセチル化されていない構成単位である。

この発明の製造方法によると、モノクロル酢酸と反応させることにより得られる式（３）の構成単位及び式（４）で示される構成単位を有する、反応中間体としてのキトサンと無水酢酸とを反応させると、式（３）及び式（４）における６位の炭素に結合する水酸基が３位の炭素に結合する水酸基よりも優先してアセチル化され、また、６位の炭素に結合する水酸基が３位の水酸基よりも優先してアセチル化されるのは、６位の炭素に結合する水酸基が１級アルコールで３位の炭素に結合する水酸基が２級アルコールであるため６位の炭素に結合する水酸基の方が反応性が高いといった理由による。

よって、この発明に係るカルボキシメチルキトサンアセテート化合物は、式（１）で示される構成単位及び式（２）で示される構成単位を有する。

式（１）はカルボキシメチルキトサンアセテート化合物の全構成単位１００ｍｏｌ％に対して２０ｍｏｌ％以下であり、式（２）はカルボキシメチルキトサンアセテート化合物の全構成単位１００ｍｏｌ％に対して８０ｍｏｌ％以上である。式（１）及び式（２）の割合は、原料キトサンの脱アセチル化度に依存する。原料キトサンの脱アセチル化度は、原料キトサンをコロイド滴定することでアミン量を定量することにより決定することができる。式（１）がカルボキシメチルキトサンアセテート化合物の全構成単位１００ｍｏｌ％に対して２０ｍｏｌ％以下であり、式（２）がカルボキシメチルキトサンアセテート化合物の全構成単位１００ｍｏｌ％に対して８０ｍｏｌ％以上であることは、この２位の炭素にアセチルアミノ基を結合するグルコース単位が２０％以下であることを示し、その結果として、この発明に係るカルボキシメチルキトサンアセテート化合物は吸保湿性に優れるようになる。見方を変えると、式（１）がカルボキシメチルキトサンアセテート化合物の全構成単位１００ｍｏｌ％に対して２０ｍｏｌ％を超え、かつ式（２）がカルボキシメチルキトサンアセテート化合物の全構成単位１００ｍｏｌ％に対して８０ｍｏｌ％未満であるとアセチルアミノ基を有するグルコース単位が増加することにより優れた吸保湿性のある物質とはならなくなる。

この発明に係るカルボキシメチルキトサンアセテート化合物は、式（２）に示される構成単位における窒素原子に結合するカルボキシメチル基（−ＣＨ_２ＣＯＯＨ）の合計付加数は、カルボキシメチルキトサンアセテート化合物の全構成単位１００ｍｏｌ％に対して、１０ｍｏｌ％以上１４０ｍｏｌ％以下である。この合計付加数は、コロイド滴定によってアニオン化度を決定することにより求めることができる。カルボキシメチル基の合計付加数が１０ｍｏｌ％に満たないときには吸保湿性に劣り、化粧料に配合しても使用感が向上せず、合計付加数が１４０ｍｏｌ％を越えると親水性が高くなりすぎ、水っぽい感触となってこの発明の目的を達成することができない。

この発明に係るカルボキシメチルキトサンアセテート化合物全構成単位１ｍｏｌにおいてアセチル基の合計付加数は１０ｍｏｌ％以上６０ｍｏｌ％以下である。アセチル基の合計付加数はケン化価の測定により求めることができる。このカルボキシメチルキトサンアセテート化合物全構成単位中の合計ケン化価から導き出したアセチル基の合計付加数が１０ｍｏｌ％に満たないとときには吸保湿性に劣り、化粧料に配合しても使用感が向上せず、合計付加数が６０ｍｏｌ％を越えると疎水性が高くなりすぎ、水に溶けにくくなってこの発明の目的を達成することができない。

この発明に係るカルボキシメチルキトサンアセテート化合物は、式（１）で示される構成単位及び式（２）示される構成単位を有する高分子化合物であり、その重量平均分子量が２０万〜１０００万であり、好ましくは８０万〜５００万である。このカルボキシメチルキトサンアセテート化合物の重量平均分子量が２０万に満たないと水っぽい感触になるといった不都合があり、また重量平均分子量が１０００万を超えると水溶性が低下して水に溶けにくくなるといった不都合がある。

この発明に係るカルボキシメチルキトサンアセテート化合物は、次のようにして製造することができる。すなわち、この発明の方法では、脱アセチル化度が少なくとも８０％であり、重量平均分子量が２０万〜１０００万であるキトサン（以下において、このような脱アセチル化度及び重量平均分子量を有するキトサンを「原料キトサン」と略称することがある。）とモノクロル酢酸とを反応させ（第１工程）、次いで無水酢酸を反応させる（第２工程）。

第１工程における、脱アセチル化度が少なくとも８０％であり、重量平均分子量が２０万〜１０００万であるキトサンは、北海道曹達株式会社製のＭＡ−１、大日精化工業株式会社製のダイキトサンＨ、甲陽ケミカル株式会社製のコーヨーキトサンＳＫ−２００等の市販品を使用することができる。

また、脱アセチル化度が少なくとも８０％であり、かつ重量平均分子量が２０万〜１０００万であるキトサンは、特開昭５３−４７４７９号公報に記載された方法により得ることができ、前記公報に記載された方法において反応温度と反応時間とを適宜に設定することにより重量平均分子量と脱アセチル化率とを制御することができる。

原料キトサンとモノクロル酢酸との反応を円滑に進行させるために、原料キトサンを水に溶解することにより原料キトサン水溶液を調製するのが好ましい。原料キトサンを水に溶解するには塩酸を水に加えてその水のｐＨを酸性にしておくのが良い。原料キトサンを酸性の水に溶解して得られる原料キトサン水溶液にモノクロル酢酸を添加する。モノクロル酢酸を添加する際の原料キトサン水溶液はそのｐＨを７〜８に調製しておくのが良い。原料キトサン水溶液のｐＨが７〜８であると、原料キトサンを構成する構成単位中の２位の炭素に結合する窒素原子にカルボキシメチル基を選択的に導入することができて好都合である。原料キトサン水溶液のｐＨが強アルカリであると、原料キトサンを構成する構成単位中の３位の炭素に結合する水酸基及び／又は６位の炭素に結合する水酸基とモノクロル酢酸とが反応することがある。また、原料キトサン水溶液のｐＨが酸性側にあると、モノクロル酢酸の反応が極端に遅くなり、製造上不都合となることがある。

原料キトサン水溶液における原料キトサンの濃度は、原料キトサン水溶液中に存在する原料キトサンとモノクロル酢酸とが円滑に反応するように適宜に決定することができる。通常の場合、原料キトサン水溶液における原料キトサンの濃度は、０．１〜５質量％であり、特には０．５〜２質量％である。化学反応の常識からすると原料キトサン水溶液における原料キトサン濃度が低いと反応に長時間を要することになって効率的ではなく、原料キトサン濃度が高いと原料キトサン水溶液の粘度が大きくなり過ぎて円滑に反応が進行しない恐れを生じる。

原料キトサンとモノクロル酢酸とを反応させるに際し、モノクロル酢酸の添加量は、式（２）で示される構成単位における窒素原子に結合するカルボキシメチル基（−ＣＨ_２ＣＯＯＨ）の合計付加数がカルボキシメチルキトサンアセテート化合物の全構成単位１００ｍｏｌ％に対して、１０ｍｏｌ％以上１４０ｍｏｌ％以下となるように適宜に決定することができ、通常の場合、原料キトサン中のアミンに対して０．２〜１０当量となるように決定される。

ｐＨが調整された原料キトサン水溶液にモノクロル酢酸が添加されることにより得られる混合液は、通常、８０〜１００℃に加熱され、反応が促進される。加熱反応時間は、通常１〜２４時間である。反応中に、前記混合液のｐＨを調整するためにアルカリを添加するのが良い。

前記加熱を前記所定時間継続した後に加熱を停止し、反応生成液の温度を常温にまで戻し、反応生成液から常法にしたがって固形物を精製分離する。

この固形物は、式（３）で示される構成単位を有する原料キトサンのＮ−カルボキシメチル化物であることが^１Ｈ−ＮＭＲ測定により同定することができる。原料キトサンの窒素原子にカルボキシメチル基を導入した割合を示す合計付加数（カルボキシメチル化度）はアニオン化度の測定により決定することができる。また、カルボキシメチル基が、原料キトサンの３位及び６位の炭素に結合する酸素ではなく、２位の炭素に結合する窒素に結合していることはカチオン化度の測定により確認することができる。

アニオン化度及びカチオン化度の測定は「コロイド滴定法 千手諒一 南江堂」に記載の方法によることができる。

この発明に係る製造方法における第２工程では、第１工程で生成した原料キトサンのＮ−カルボキシメチル化物と無水酢酸とを反応させる。反応に際して、有機反応の常法として、第１工程で得られた固形物である原料キトサンのＮ−カルボキシメチル化物を水に溶解し、得られる原料キトサンのＮ−カルボキシメチル化物の水溶液に無水酢酸を添加し、所定温度例えば１５〜４０℃、特に２０〜３０℃に所定時間例えば１〜６時間、特に２〜４時間加熱するのが良い。

この反応により、式（３）で示される構成単位及び式（４）で示される構成単位における３位の炭素及び６位の炭素に結合する酸素原子にアセチル基が導入されてＯ−アセチル化が達成される。

この反応によるアセチル基の合計付加数はカルボキシメチルキトサンアセテート化合物の全構成単位１００ｍｏｌ％に対して１０ｍｏｌ％以上６０ｍｏｌ％以下である。アセチル基の合計付加数は、無水酢酸の添加量により調節することができ、前記合計付加数にするには、原料キトサンのＮ−カルボキシメチル化物におけるアミンに対して無水酢酸を０．５〜２０当量の割合で添加するのが良い。

なお、無水酢酸に前記原料キトサンのＮ−カルボキシメチル化物の水溶液を添加する場合も、前記原料キトサンのＮ−カルボキシメチル化物の水溶液に無水酢酸を添加する場合と同様にＯ−アセチル化反応を行うことができる。

Ｏ−アセチル化反応を終了させた後に、常法に従って、反応生成液から固形物を分離精製することによりこの発明に係るカルボキシメチルキトサンアセテート化合物を得ることができる。

得られたカルボキシメチルキトサンアセテート化合物におけるアセチル基の合計付加数（アセチル化度）はケン化価の測定により求めることができる。ケン化価は「医薬部外品原料規格２００６ 一般試験法」に記載の方法で測定できる。

この発明の化粧料は、この発明のカルボキシメチルキトサンアセテート化合物を含む。
この発明の化粧量に含まれる前記カルボキシメチルキトサンアセテート化合物を、通常０．０１〜３質量％、好ましくは０．０５〜２質量％の割合で含有するのが良い。カルボキシメチルキトサンアセテート化合物の化粧料における含有量が前記下限値よりも少ないと保湿効果が不十分になり、上限値を超えるとべたつき感のある化粧料になって好ましくない。

本発明の化粧料には、必要に応じて以下のような化粧料に常用される各種の界面活性剤や補助剤を用いることができる。

アニオン界面活性剤としては、アルキルベンゼンスルホン酸塩、α−オレフィンスルホン酸塩、ラウリル硫酸ナトリウム、ラウリル硫酸トリエタノールアミン、ラウリル硫酸アンモニウム等のラウリル硫酸塩、ＰＯＥ（３）ラウリルエーテル硫酸ナトリウム、ＰＯＥ（３）ラウリルエーテル硫酸トリエタノールアミン等のＰＯＥラウリルエーテル硫酸塩、高級アルコールリン酸エステル類、ココイルメチルタウリンナトリウム、ラウロイルメチルタウリンナトリウム等のアシルメチルタウリン塩、スルホコハク酸ラウリル二ナトリウム、ＰＯＥ（１〜４）スルホコハク酸ラウリル二ナトリウム、スルホコハク酸ＰＯＥ（５）ラウロイルエタノールアミド二ナトリウム、オレイン酸アミドスルホコハク酸二ナトリウム等のスルホコハク酸型界面活性剤、アルキルエーテルカルボン酸塩、アシル化イセチオネート、脂肪酸アミドエーテルサルフェート、モノアルキルリン酸エステル塩、ポリオキシエチレン脂肪酸エタノールアミドリン酸エステル塩、ヤシ油脂肪酸ナトリウム、ラウリン酸ナトリウム、ミリスチン酸ナトリウム、牛脂脂肪酸ナトリウム、ヤシ油脂肪酸トリエタノールアミン、ラウリン酸トリエタノールアミン、ミリスチン酸トリエタノールアミン、牛脂脂肪酸トリエタノールアミン、ヤシ油脂肪酸カリウム、ラウリン酸カリウム、ミリスチン酸カリウム、牛脂脂肪酸カリウム等の高級脂肪酸塩、ココイルサルコシンナトリウム、ラウロイルサルコシンナトリウム、ミリストイルサルコシンナトリウム、ラウロイルサルコシンカリウム、ラウロイルサルコシントリエタノールアミン等のアシルサルコシン塩、ココイルメチル−β−アラニンナトリウム、ラウロイルメチル−β−アラニンナトリウム、ミリストイルメチル−β−アラニンナトリウム、パルミトイルメチル−β−アラニンナトリウム、ステアロイルメチル−β−アラニンナトリウム、ラウロイルメチル−β−アラニンカリウム、ラウロイルメチル−β−アラニントリエタノールアミン等のアシルメチル−β−アラニン塩、ラウロイル−β−アラニントリエタノールアミン等のアシル−β−アラニン塩、Ｎ−２−ヒドロキシエチル−Ｎ−２−ラウリン酸アミドエチルグリシン、Ｎ−２−ヒドロキシエチル−Ｎ−２−ヤシ油脂肪酸アミドエチルグリシン、Ｎ−２−ヒドロキシエチル−Ｎ−２−ラウリン酸アミドエチル−β−アラニン、Ｎ−２−ヒドロキシエチル−Ｎ−２−ヤシ油脂肪酸アミドエチル−β−アラニン、Ｎ−（カルボキシメチル）−Ｎ−｛２−［Ｎ−（２−ヒドロキシエチル）ラウリン酸アミド］エチル｝グリシン、Ｎ−（カルボキシメチル）−Ｎ−｛２−［Ｎ−(２−ヒドロキシエチル)ヤシ油脂肪酸アミド］エチル｝グリシン等のアミドアミノ酸塩、ヤシ油脂肪酸アシル加水分解シルクペプタイド、ラウロイル加水分解シルクペプタイド、パーム核油脂肪酸アシル加水分解シルクペプタイド、ヤシ油脂肪酸アシル加水分解コラーゲンペプタイド、ラウロイル加水分解コラーゲンペプタイド、パーム核油脂肪酸アシル加水分解コラーゲンペプタイド、ヤシ油脂肪酸アシル加水分解カゼインペプタイド、ラウロイル加水分解カゼインペプタイド、パーム核油脂肪酸アシル加水分解カゼインペプタイド、ヤシ油脂肪酸アシル加水分解ケラチンペプタイド、ラウロイル加水分解ケラチンペプタイド、パーム核油脂肪酸アシル加水分解ケラチンペプタイド等の蛋白加水分解物のアシル化物、Ｎ−ココイル−Ｌ−グルタミン酸ナトリウム、Ｎ−ラウロイル−Ｌ−グルタミン酸ナトリウム、Ｎ−ココイル−Ｌ−グルタミン酸トリエタノールアミン等のアシルグルタミン酸塩があるがこれらに限定されるものではない。

また、両性界面活性剤としては、２−ヤシ油アルキル−Ｎ−カルボキシエチル−Ｎ−ヒドロキシエチルイミダゾリニウムベタイン、２−パーム核油アルキル−Ｎ−カルボキシエチル−Ｎ−ヒドロキシエチルイミダゾリニウムベタイン等のアルキル−Ｎ−カルボキシエチル−Ｎ−ヒドロキシエチルイミダゾリニウムベタイン、２−ヤシ油アルキル−Ｎ−カルボキシメチル−Ｎ−ヒドロキシエチルイミダゾリニウムベタイン、２−パーム核油アルキル−Ｎ−カルボキシメチル−Ｎ−ヒドロキシエチルイミダゾリニウムベタイン等のアルキル−Ｎ−カルボキシメチル−Ｎ−ヒドロキシエチルイミダゾリニウムベタイン、ヤシ油脂肪酸アミドプロピルベタイン、ラウリン酸アミドプロピルベタイン、パーム核油脂肪酸アミドプロピルベタイン等のアミドプロピルベタイン、ラウリルベタイン等のアルキルベタイン、ラウリン酸アミドヒドロキシスルホベタイン、ラウリン酸アミドスルホベタイン等のスルホベタイン、塩酸アルキルジアミノエチルグリシンがある。

カチオン界面活性剤としては、塩化ラウリルトリメチルアンモニウム、塩化ジステアリルジメチルシアンモニウム等がある。

非イオン界面活性剤としては、脂肪酸ジエタノールアミド、脂肪酸モノエタノールアミド、ＰＯＥ脂肪酸モノエタノールアミド、アミンオキサイド、ＰＯＥ高級アルコールエーテル、ＰＯＥアルキルフェニルエーテル等がある。

また、補助剤としては、グリセリン、プロピレングリコール、１，３−ブチレングリコール、ソルビトール等の多価アルコール類、セチルアルコール、ミリスチン酸等の高級アルコール、高級脂肪酸類、ヒアルロン酸、カルボキシメチルキチン、エラスチン、コンドロイチン硫酸、デルマタン酸、フィブロネクチン、セラミド類、コラーゲン等の水溶性高分子物質、アロエエキス、ムチン、胎盤抽出エキス等の細胞賦括剤、オウゴンエキス、茶エキス、乳精エキス等の過酸化脂質生成抑制剤、アラントイン、グリチルリチン酸塩等の消炎剤、エデト酸塩、クエン酸、リンゴ酸、グルコン酸等のキレート剤、安息香酸塩、サリチル酸塩、ソルビン酸塩、デヒドロ酢酸塩、パラオキシ安息香酸塩、２，４，４’−トリクロロ−２’−ヒドロキシジフェニルエーテル、３，４，４’−トリクロロカルバニト、塩化ベンザルコニウム、ヒノキチオール、レゾルシン等の防腐剤、殺菌剤、ジンクピリチオン、ピロクトンオラミン等の抗フケ剤、ジブチルヒドロキシトルエン、ブチルヒドロキシアニソール、没食子酸プロピル、アスコルビン酸等の酸化防止剤、オキシベンゾン、４−ｔｅｒｔ−ブチル−４’−メトキシベンゾイルメタン、２−エチルヘキシルパラジメチルアミノベンゾエート等の紫外線吸収剤、アミノ変性シリコン、ポリエーテル変性シリコン等のシリコン化合物、コウジ酸、アルブチン、ビタミンＣのような色白剤及び香料、色素等を用いることができる。

この発明の化粧料の状態は任意であり、溶剤系、可溶化系、乳化系、粉末分散系、水−油二相系等どのような状態でも構わない。また、皮膚への保湿性が期待できるものであれば化粧料の用途も任意であるが、代表的なものとして、化粧水、乳液、クリーム、パック、ヘアートニック、クレンジングクリーム、美容液、ファンデーション、石鹸、洗顔剤、クレンジングフォーム、シャンプー、リンス、ボディシャンプー等が挙げられる。

以下、実施例を挙げて本発明をさらに詳しく説明する。本発明はこれらの実施例により限定されるものではない。配合量については特に断りのない限り質量％で示す。

（製造例１）カルボキシメチルキトサンアセテートの製造
＜第１工程：キトサンのＮ−カルボキシメチル化＞
５００ｍＬの4つ口フラスコにキトサン［北海道曹達(株)製 ＭＡ−１、脱アセチル化度 ９０％（キチンにおけるアセチル基結合のＮＨの９０％がＮＨ_２基に加水分解された製品）、重量平均分子量 １００万〜１２０万］ ３ｇ、蒸留水 ３５０ｇを入れ、８０℃に昇温し、塩酸によってｐＨ ３に調整することにより、キトサンを溶解した。ＮａＯＨ水溶液によってｐＨ ７〜８に調整し、キトサンを膨潤させてこれを析出させた。キトサンのアミンに対して５当量のモノクロル酢酸を加え、９５℃で１５時間撹拌した。このときｐＨが７〜８に成るように適宜にＮａＯＨ水溶液を加えた。１５時間が経過してから室温にまで四つ口フラスコの内容物を冷却して、四つ口フラスコ内の反応生成液をエタノールに注いで析出物を得、この析出物をアセトンで洗浄、ろ過、及び真空乾燥して、キトサンのＮ−カルボキシメチル化物（Ｎ−カルボキシメチル化キトサンとも称することがある。）を３ｇ得た。アニオン化度の測定から、グルコサミン１ユニット当たりのカルボキシメチル化度は１．１４であった。カチオン化度の測定から、カルボキシメチル化は窒素に優先的に進行していたことを確認した。

なお、アニオン化度の測定及びカチオン化度の測定が、以下のようにして行われた。
アニオン化度、及びカチオン化度はコロイド滴定によって求めることができる。コロイド滴定は、電荷をもったコロイドと反対電荷を持ったコロイドの相互作用に基づく。コロイド滴定の終点は、正電荷（ポリカチオン）と負電荷（ポリアニオン）が等しくなった点である。アニオン化度の測定においては、正電荷は滴定試薬のメチルグリコールキトサン、負電荷はカルボキシメチルキトサンアセテートのカルボン酸、カチオン化度の測定においては、正電荷はカルボキシメチルキトサンアセテートの１級アミン、負電荷は滴定試薬のポリビニル硫酸カリウムである。

アニオン化度の測定方法
試料０．５ｇを秤量し、これを水に溶かして正確に１００ｇとする。この試料溶液１ｇを１００ｍＬの三角フラスコに収容し、蒸留水９０ｍＬ、Ｎ／１０ ＮａＯＨ溶液(０．５ｍＬ)、Ｎ／２００メチルグリコールキトサン溶液（１０ｍＬ）を加え、撹拌混合する。指示薬として０．１％トルイジンブルー溶液２〜３滴を加え、Ｎ／４００ポリビニル硫酸カリウム溶液で滴定する。青色から紫色に呈色してから３０秒程度が経過しても色に変化がない時点で滴定を終了する。この測定により、単位重量当たり試料に含まれるカルボン酸の量を求めることができる。

カチオン化度の測定方法
試料０．５ｇを秤量し、これを５％酢酸に溶かして正確に１００ｇにする。この試料溶液１ｇを１００ｍＬの三角フラスコに収容し、蒸留水３０ｍＬを加え、撹拌混合する。指示薬として０．１％トルイジンブルー溶液２〜３滴を加え、ｎ／４００ポリビニル硫酸カリウム溶液で滴定する。青色から紫色に呈色してから３０秒程度が経過しても色に変化がないところで滴定を終了する。この測定により、単位重量当たりの試料に含まれる１級アミンの量を求めることができる。

＜第２工程：Ｎ−カルボキシメチルキトサンのＯ−アセチル化＞
２００ｍＬの4つ口フラスコに、前記第１工程で得られたＮ−カルボキシメチルキトサン ３ｇ、及び蒸留水 ６０ｇを入れて、Ｎ−カルボキシメチルキトサンを水に溶解することによりＮ−カルボキシメチルキトサン水溶液を調製した。このＮ−カルボキシメチルキトサン水溶液に無水酢酸 １７ｇ（Ｎ−カルボキシメチルキトサンのアミンに対して１０当量）を滴下して、２０〜３０℃で３時間撹拌した。３時間が経過してから反応生成液をエタノールに注いで析出物を得、この析出物を洗浄、ろ過、及び真空乾燥して、カルボキシメチルキトサンのＯ−アセチル化物を２．７ｇ得た。ケン化価の測定から、グルコサミン１ユニット当たりのアセチル化度は０．４５であった。また、^１Ｈ−ＮＭＲ測定から、３位及び６位に結合する酸素がアセチル化したことを確認した。第１工程で使用されたキトサンの^１Ｈ−ＮＭＲ測定結果を図１に、またこの第２工程で得られたカルボキシメチルキトサンアセテートの^１Ｈ−ＮＭＲ測定結果を図２に示した。
第２工程で得られたカルボキシメチルキトサンアセテートでは、３位の炭素に結合する酸素に導入されたアセチル基の−ＣＨ_３のピークが２．０４ｐｐｍに、６位の炭素に結合する酸素に導入されたアセチル基の−ＣＨ_３のピークが２．０８ｐｐｍにあることを確認した。なお、^１Ｈ−ＮＭＲ測定装置はBRUKER ADVANCE II、ULTRASHIELD ４００ PLUS、溶媒は図１では重水及び酢酸１滴、図２では重水である。

ケン化価の測定は以下のようにして行われた。
ケン化価は１ｇの試料をケン化するのに必要な水酸化ナトリウムのｍｇ数である。カルボキシメチルキトサンアセテートの場合は、ケン化される部位はＯ−アセチルである。

ケン化価の測定方法
試料１ｇをフラスコに入れ、蒸留水５０ｍｌ加える。次に撹拌しながら５０ｍｌの０．２ｍｏｌ／Ｌ水酸化ナトリウム水溶液を加え、３時間加熱撹拌する。再び撹拌しながら５０ｍｌの０．２ｍｏｌ／Ｌ塩酸溶液を加え、１５分以上放置する。次に、指示薬としてフェノールフタレイン溶液を加え、過剰な酸を０．２ｍｏｌ／Ｌ水酸化ナトリウム水溶液で淡紅色を示すまで滴定することでアセチル基置換度を算出する。この測定により、単位重量当たりの試料に含まれるエステル（Ｏ−アセチル）の量を求めることができる。

（製造例２〜７）カルボキシメチルキトサンアセテート化合物の製造
モノクロル酢酸、及び無水酢酸の仕込み量を表１の通りに変更したほかは、製造例１と同様にしてカルボキシメチルキトサンアセテート化合物を製造した。

（製造例８）Ｎ−カルボキシメチルキトサンの製造
モノクロル酢酸、及び無水酢酸の仕込み量を表１の通りに変更したほかは、製造例１と同様にしてカルボキシメチル化キトサンを製造した。

（製造例９）Ｏ−アセチル化キトサン
Biotechnol. Bioeng. 1978, 20,(12), 1955-57を参考にして、２００ｍＬ ４つ口フラスコにキトサン（北海道曹達(株)製 ＭＡ−１） ３ｇ、メタンスルホン酸 ６０ｇを入れ、無水酢酸 １７ｇ（キトサンのアミンに対して１０当量）を滴下して、２０〜３０℃で３時間撹拌した。反応液をエタノールに注いで析出物を得、濾過によりこの析出物を分離し、真空乾燥してキトサンのＯ−アセチル化物を３．１ｇ得た。ケン化価の測定から、グルコサミン１ユニット当たりのアセチル化度は１．０２であった。カチオン化度の測定から、アセチル化は酸素に優先的に進行していた。

（製造例１０〜１１）カルボキシメチルキトサンアセテートの製造
キトサン［北海道曹達(株)製 ＭＣ−２Ｗ、脱アセチル化度 ８０％（キチンにおけるアセチル基結合ＮＨ基の８０％がＮＨ_２に加水分解された製品）、重量平均分子量 ８万〜１０万］を使用し、モノクロル酢酸、及び無水酢酸の仕込み量を表１に記載の量に変更したほかは、製造例１と同様に実施して、重量平均分子量が８万〜１０万であるカルボキシメチルキトサンアセテートを製造した。

（実施例１〜７及び比較例１〜１１）
実施例１〜７にあっては表１に示される製造例１〜７にて製造されたカルボキシメチルキトサンアセテート化合物（以下においてキトサン誘導体Ａと称することがある。）を使用し、比較例１〜４にあっては表１に示される製造例８〜１１で得られたＮ−カルボキシメチルキトサン、Ｏ−アセチル化キトサン、及び重量平均分子量の小さなカルボキシメチルキトサンアセテート（以下において、これらをキトサン誘導体Ｂと称することがある。）を使用し、それらの水溶液（濃度１％、ｐＨ ６、ｐＨ調整剤はクエン酸、ＮａＯＨ）を調製し、下記の方法及び基準に従って「塗布時の感触」、「乾燥後の感触」を評価した。さらに、溶解性試験、吸保湿性試験を行った。

評価方法
専門パネラー１０名で官能評価を実施した。具体的にはキトサン誘導体Ａ又はキトサン誘導体Ｂの水溶液（１％、ｐＨ ６）を前腕部に塗布し、「塗布時の感触」、「乾燥後の感触」を評価した。結果を表２に示す。

評価基準
＜塗布時の感触＞
４；非常に塗布感が感じられる。
３：塗布感が感じられる。
２；わずかに塗布感が感じられる。
１；水っぽく、塗布感が全く感じられない。
＜乾燥後の感触＞
４：非常にコート感がある。
３：コート感がある。
２：わずかにコート感がある。
１：コート感がない
＜総合評価＞
◎：比較例5より大幅に優れた総合的な使用感
〇：比較例5より優れた総合的な使用感
△：比較例5と同等の総合的な使用感
×：比較例5より総合的な使用感が劣る
＜溶解性試験＞
実施例１〜７、及び比較例１〜４につき、キトサン誘導体を１％水溶液にして、ｐＨを３〜１０にクエン酸とＮａＯＨで調整して、１００ｍＬサンプルビンで溶解状態を観察した。結果を表３に示す。
〇：透明に溶解
△：クスミ
×：白濁
＜吸保湿性試験＞
試料の乾燥品 ０．３ｇを２０℃、湿度８１％の条件で７日間静置し、重量増加率を吸湿率とした。その後、湿度を３４％として７日間静置し、乾燥状態からの重量増加率を保湿率とした。結果を表３に示す。

（実施例8）
下記に示すヘアーブラッシング剤組成物を調製し、その性能を評価したところ、このヘアーブラッシング剤組成物は、優れたしっとり感を示した。組成における数字は質量％を示す。
（組成）
ココイルアルギニンエチルエステル・ＰＣＡ塩 ０．５
製造例1のカルボキシメチルキトサンアセテート ０．３
エタノール ５．０
メチルパラベン ０．１
香料 ０．１
精製水 残部
（実施例９）
下記に示すヘアートリートメント組成物を調製し、その性能を評価したところ、このヘアートリートメント組成物は、優れたしっとり感を示した。
（組成）
ＰＰＧ−１／ＰＥＧ−１ステアラミン ３．０
製造例１のカルボキシメチルキトサンアセテート ０．１５
セトステアリルアルコール ２．５
流動パラフィン １．５
ＰＯＥ（５）ステアリルエーテル １．０
グリセリン ５．０
防腐剤 ０．１
精製水 残部
（実施例１０）
下記に示す乳液を調製し、その性能を評価したところ、この乳液は、優れたしっとり感を示した。
（組成）
流動パラフィン １０．０
スクワラン ２．０
ワセリン ２．０
ソルビタンセスキオレイン酸エステル ０．９
ポリオキシエチレンオレイルエーテル １．２
グリセリン ３．０
エタノール ３．０
カルボキシビニルポリマー ０．２
水酸化カリウム ０．１
製造例１のカルボキシメチルキトサンアセテート ０．０８
ＰＣＡソーダ １．０
ヘチマ抽出液 １．０
防腐剤 ０．５
精製水 残部
（実施例１１）
下記に示すヘアーリンス組成物を調製し、その性能を評価したところ、このヘアーリンス組成は、優れたしっとり感を示した。
（組成）
ＰＰＧ−１／ＰＥＧ−１ステアラミン ３．０
セタノール ３．５
ホホバ油 ２．０
親油型モノステアリン酸グリセリル １．０
ポリエチレングリコール（８ＥＯ） ０．３
１．３−ブチレングリコール ５．０
製造例１のカルボキシメチルキトサンアセテート ０．２
ヒアルロン酸 ０．２
アミノ変性シリコーンポリマー ０．５
防腐剤 ０．３
精製水 残部
（実施例１２）
下記に示すヘアーシャンプー組成物を調製し、その性能を評価したところ、このヘアーシャンプー組成物は、優れたしっとり感を示した。
（組成）
ポリオキシエチレン（３）ラウリルエーテル硫酸 ナトリウム（２５％） １０．０
ラウロイルメチル−β−アラニンナトリウム（３０％） １５．０
ラウリン酸アミドプロピルベタイン（３０％） １５．０
Ｎ−ココイル−Ｌ−グルタミン酸モノトリエタノール アミン塩（３０％） １０．０
ラウリン酸ジエタノールアミド ３．０
製造例１のカルボキシメチルキトサンアセテート ０．２
エデト酸ナトリウム ０．２
防腐剤 ０．３
精製水 残部
（実施例１３）
下記に示す化粧水組成物を調製し、その性能を評価したところ、この化粧水は、優れたしっとり感を示した。
（組成）
エタノール １０．０
グリセリン ５．０
製造例１のカルボキシメチルキトサンアセテート ０．１
メチルパラベン ０．１
エデト酸ナトリウム ０．１
精製水 残部
（実施例14）
下記に示すヘアーエッセンス組成物を調製し、その性能を評価したところ、このヘアーエッセンスは、優れたしっとり感を示した。
（組成）
エタノール ２０．０
製造例１のカルボキシメチルキトサンアセテート ０．１
メチルパラベン ０．１
エデト酸ナトリウム ０．１
精製水 残部
（実施例１５）
下記に示す化粧水組成物を調製し、その性能を評価したところ、この化粧水は、優れたしっとり感を示した。
（組成）
製造例２のカルボキシメチルキトサンアセテート ０．５
ソルビット液 ２．００
ポリオキシエチレンソルビタンモノオレアート ０．５０
エタノール ５．００
パラオキシ安息香酸メチル ０．２０
精製水 残部
（実施例１６）
下記に示すO/W型クリームを調製し、その性能を評価したところ、このO/W型クリームは、優れたしっとり感を示した。
（組成）
オリーブ油 ９．００
パラフィン ３．００
ミリスチン酸イソプロピル ２．５０
ラノリン ３．５０
ミツロウ ２．００
セタノール ５．５０
テトラオレイン酸ポリオキシエチレンソルビット(40モル) ２．００
テトラオレイン酸ポリオキシエチレンソルビット(60モル) ２．００
パラオキシ安息香酸プロピル ０．１０
パラオキシ安息香酸エチル ０．１０
プロピレングリコール ９．００
香料 ０．２０
製造例３のカルボキシメチルキトサンアセテート ０．５
精製水 残部
（実施例１７）
下記に示す乳液を調製し、その性能を評価したところ、この乳液は、優れたしっとり感を示した。
（組成）
ミリスチン酸イソプロピル ３．５０
ラノリン ２．００
オリーブ油 １．５０
セタノール ２．００
スクワラン ０．５０
テトラオレイン酸ポリオキシエチレンソルビット(40モル) ２．００
テトラオレイン酸ポリオキシエチレンソルビット(60モル) ２．００
パラオキシ安息香酸プロピル ０．１０
パラオキシ安息香酸エチル ０．１０
プロピレングリコール ９．００
製造例４のカルボキシメチルキトサンアセテート ０．６
精製水 残部
（実施例１８）
下記に示すヘアーシャンプー組成物を調製し、その性能を評価したところ、このヘアーシャンプー組成物は、優れたしっとり感を示した。
（組成）
製造例５のカルボキシメチルキトサンアセテート ０．４
ラウリルエーテル（２ＥＯ）硫酸ナトリウム ６．０
ラウリル硫酸ナトリウム ３．５
ヤシ油脂肪酸ジエタノールアマイド ４．５
プロピレングリコール ２．０
エデト酸 ０．２
精製水 残部

Claims (5)

1. 重量平均分子量が２０万〜１０００万であり、以下の式（１）及び式（２）で示される構成単位を有するカルボキシメチルキトサンアセテート化合物。
   

   

   但し、式（１）及び式（２）において、Ｚ_１、Ｚ_２、Ｚ_３及びＺ_４はアセチル基又は水素原子であり、全構成単位１００ｍｏｌ％に対して１０ｍｏｌ％以上６０ｍｏｌ％以下の構成単位にアセチル基が付加している。
   Ｘ及びＹは―ＣＨ_２ＣＯＯＨ又は水素原子であり、全構成単位１００ｍｏｌ％に対して１０ｍｏｌ%以上１４０ｍｏｌ%以下の構成単位に―ＣＨ_２ＣＯＯＨが付加している。
2. 脱アセチル化度が少なくとも８０％であり、重量平均分子量が２０万〜１０００万であるキトサンとモノクロル酢酸とを反応させ、次いで無水酢酸を反応させることを特徴とする請求項１に記載のカルボキシメチルキトサンアセテート化合物の製造方法。
3. キトサンに対するモノクロル酢酸の添加量が、キトサンに含まれるアミンに対して０．２〜１０当量である前記請求項２に記載の製造方法。
4. キトサンとモノクロル酢酸との反応がｐＨ７〜８で行われる前記請求項２又は３に記載の製造方法。
5. 前記請求項１に記載のカルボキシメチルキトサンアセテート化合物を含有する化粧料。

Images