2009年03月

2009年03月30日

肌と過酸化脂質

1991年に発表された論文(油化学、40(5)、422−426)からです。

成人男性10名を集めて、皮脂の酸化具合を調べました。

化粧品などは使わず、屋内で1日過ごせばどの程度過酸化脂質がふえるのかどうか。

角質層を1枚ずつセロハンテープを使用して一番外側から5層まで剥がし、
各層での過酸化脂質を求めました。

一日に1枚ずつ角層は剥がれていきますので、約5日後に剥がれていく角質層に
含まれる過酸化脂質を測定しています。

まず石鹸で洗顔し、その2時間後に過酸化脂質の量を測定します。
なぜ2時間後かというと、皮脂が石鹸で除去されると当然肌の上には皮脂が
ほとんどありません。それから時間が経ち、肌のほとんどの部分が皮脂に覆われるのが、だいたい2時間。

そのため、化粧品で皮脂の量を測定するときに石鹸で洗顔した後、
2時間後に測定するというのは、よく行われています。

洗顔後、2時間経った時点で、過酸化脂質を測定すると、
最外層で10×10−5nmol/mm2の量で、
2層目から5層目までは4〜6×10−5nmol/mm2となっています。

意外にも新鮮だと思われる皮脂はすでに酸化しています。

酸化具合は、別にたいした量ではありませんが、
分泌されたばかりの皮脂はすでに酸化していて、肌の表面は空気に触れるので
仕方ありませんが、内側も少し酸化されていることに注目してください。

さらに屋内で1日過ごしたあと、過酸化脂質の量を測定すると
それぞれ20〜30%程度増えています。

空気に触れないはずの内側でも一日経てば、過酸化脂質は増加しています。

shin_chanz at 00:01|PermalinkComments(0)細胞機能 

2009年03月27日

石油会社が作った界面活性剤

石油会社は微生物系界面活性剤に極めて関心を高く寄せていると書きました。

進化により生物が獲得した無駄が無く、驚異的な性能に引かれ、
石油の採掘や輸送に多大なコスト減少を期待するだけでなく、
石油会社のもうひとつの悩みを解消するためにも微生物系界面活性剤の
開発に勤しんでいました。

それは、石油が漏れたときに引き起こす環境汚染対策です。

日本でもナホトカ号による重油漏れは記憶に新しいと思います。
石油が漏れると、様々な難分解性であり、毒性の強い化学物質が環境に漏れ出す為、
大きな損害は避けられません。

そのため、石油会社は、漏れ出した石油をいかに回収するかということや
浄化するということは常に考えなければならないことで、
石油を食べて、他の安全な物質に転換する微生物の研究には多額の費用が投じられました。

実際、石油を食べる微生物は、アラスカでの原油漏れ事故の際に投入されています。
石油を食べることで、界面活性剤を作り出し、その界面活性剤が原油を
水へ溶かして、さらなる生分解を促していく。

まあ、環境中に今までいなかった微生物が投入される為、賛否両論はありますが、
ただ、石油がもたらす害は早い段階で減らすことが出来ます。
とくに原油の中でもほとんど蒸発しない成分に対しては、微生物剤がかなり有効だとされています。

原油漏れではなくても、タンカーの船底から原油を回収する際にも
微生物を注入して、ほとんどの原油を回収したりと、
ポンプでは汲めなくなった油田から原油を回収する為に見つけ出された微生物だけ
あって、油の回収については、どんな合成界面活性剤より、優れた効果を発揮しています。

自然の中に答えがちゃんとあるというのも面白いですよね。


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2009年03月25日

微生物が作る天然系界面活性剤 その2

微生物が作る天然系界面活性剤に注目したのは石油会社でした。

石油会社は、様々な合成界面活性剤を作る企業です。
それがなぜ天然系界面活性剤に注目したのか。

それは自然界における進化の知恵というべきでしょうか、
天然系界面活性剤は特殊な構造を持つものが多く、合成界面活性剤を性能的に上回るものが数多く存在します。

複雑で立体的な構造を持ちながら、無駄がなく、なにより完全に生分解され、
界面活性効果を示すのも石鹸や合成洗剤よりはるかに低い濃度(使用量)で
効果を発揮し、しかも合成界面活性剤ではありえないような作用を発現します。

何億年もの進化の過程において、無駄の無い構造に落ち着いたためでしょうか、
その性能に気がついた石油会社が膨大な費用を使って、微生物系界面活性剤の探索に乗り出しました。

石油は、地中奥深くに溜まっているものですが、驚くことに石油を餌にして生きている微生物も存在します。

油田の鉱床の奥深くに生息する微生物は、天然系界面活性剤を作り、自分の体の中に
石油を取り込み、分解して生きながらえています。
その中に原油の粘度を下げるものがありました。

さらに調べると微生物が作る天然系界面活性剤は、その特殊な構造からドロドロの
石油の粘度を劇的に下げることが出来るものがいくつも見つかっていきます。
この性能は大変有益で、何百キロものパイプライン輸送を可能にします。

つまり、石油を取り出すときやパイプライン輸送の際に、いかにコストをかけずに輸送するということが、重要となるのですが、その際に利用を検討されたのが、界面活性剤でした。

今では、ポリマー系など様々な石油の減粘剤がありますが、天然系界面活性剤もその減粘効果では他に負けてはいません。

ただ、天然系界面活性剤の問題は、その製造コスト。
天然油脂とアミノ酸や糖を発酵タンクに入れて製造しますが、入れた原料がすべて界面活性剤に変わるわけではなく、生産物の量が限られるため、どうしても製造コストが高くなります。
微生物による界面活性剤の生産はあくまで副次的で、界面活性剤を作るために生きているわけではありませんからね。

そのため、微生物が作る界面活性剤の普及には価格という大きな障害がありました。

近年の技術革新により、この価格という壁を残りえたものもあります。

サラヤの自動食器洗浄器用の洗剤で、エコウォッシュが微生物系の界面活性剤を使用しています。
酵母を利用し、糖とパームフルーツオイルを使用して、界面活性剤を合成します。

エコウオッシュは、発酵技術の進歩により低コストで微生物系界面活性剤を普及させた初めての商品となります。

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2009年03月23日

微生物が作る界面活性剤

天然系の界面活性剤は様々な分野で応用されています。

もちろん、天然と合成とどこで線を引くのかでだいぶ変わります。

たとえば石鹸は、油脂を苛性ソーダで分解して作りますが、
苛性ソーダは天然には存在しない成分で、人工的に合成されます。

さらに100℃で、苛性ソーダと油脂を何時間もかけて化学反応させますが、
この程度なら天然界面活性剤として分類する場合もあります。

ただ、バイオ技術を扱う企業なら高温やそもそも天然に存在しない
化学物質を使用するのでは、完全な天然系とは言えないのではないかと考えるところもあり、その考え方は様々です。

天然に存在する界面活性剤といえば、植物が作るレシチンやサポニン
そして、動物が作る胆汁酸やレシチン、微生物が作る糖やアミノ酸系界面活性剤があります。

天然系界面活性剤の研究は化粧品会社が多いように思えますが、その利用はレシチンなど限られた成分を使う程度です。

自然界から新奇な界面活性剤を探してくるということは行いません。
日本では薬事法で使える界面活性剤が法律で決められていましたし、
低コストで提供されないと使えないため、もっぱら性能を自由に設計できる合成系を
検討するほうが経済的メリットも大きいと思います。

ただ、合成界面活性剤の性能向上より、天然系界面活性剤で合成界面活性剤より
優れたものがあるのではないかと精力的に探索する業界もありました。

意外にもバリバリの合成化学を専門とし、膨大な売り上げを上げる企業集団です。

微生物が作る界面活性剤については、数十年前に巨額の研究費が投じられ、現在では様々な分野で利用が始まっています。

化粧品では、微生物系界面活性剤は一時的にありましたが、コストが高すぎるため利用拡大には至らず、供給がストップしました。

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2009年03月20日

動物が作る天然系界面活性剤

動物は栄養分を腸から吸収して、エネルギーを得ますが、
どうやって水に浮く油を吸収していくのでしょうか?

油は大切なカロリー源で、炭水化物やアミノ酸よりも1g当たりで生み出す
エネルギーは大きいことが特徴です。

腸の壁面に口が開いていて、そこが掃除機のようになっていて、栄養分を吸い込んでいけば別ですが、そんな仕組みにはなっていません。

大きな食物をそのままでは、腸の中へ入っていきませんので、消化液で栄養分を細かく分解して、吸収していくしかありません。

その際に炭水化物を分解して糖にする酵素や油を脂肪酸とグリセリンに
分解する酵素が働きます。

ただ、そうやっても水に溶けない栄養素などは、腸の壁面から吸収されにくいという問題があります。
油のように水を弾く成分なら、水で濡れている腸壁面では余計浸透しにくいでしょう。

そこで必要なのが、水に溶けない成分を水への親和性を高くして、腸壁面から吸収しやすくするように働きかける成分。

つまり、界面活性剤です。界面活性剤がないと多くは必要ないが不足すると問題が起こる油溶性の成分の吸収効率が落ちてしまいます。

そのため、動物は進化の過程で、体内で界面活性剤を作り、それを利用するということを獲得しています。

魚から鳥、ねずみのような小動物、蛙や人間まで小さな動物から大きな動物まで体内で界面活性剤を作り利用しています。

主には胆汁に含まれているので、胆汁酸とも呼ばれています。
油に溶けやすいようにステロイド骨格を持ち、水に溶けやすくするため、
アミノ酸のグリシンやタウリンをステロイドにくっつけた形となっています。

水や食物には様々なミネラル分が含まれているため、石鹸ではミネラルと反応して、石鹸カスとなるだけで役に立ちません。

必要とさせるのは、高濃度のミネラルがあっても界面活性効果を失わずにきちんと仕事を出来るもので、それはアミノ酸とくっつくことで実現することできました。

つまり、アミノ酸系界面活性剤を体内で合成し、食べ物の吸収に利用し、栄養分と一緒に吸収された胆汁酸は再利用され、胆汁から分泌されるというサイクルが出来上がっています。

酵素ひとつで、コレステロールとアミノ酸をくっつけて、簡単に界面活性剤にしてしまうのだから、動物の体は改めてよく出来ていると感心してしまいます。

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2009年03月18日

天然の起泡剤

ぜんぜん知らなかったんですが、ノンアルコールビールにわざわざ天然の界面活性剤を使用する場合があるようです。

サポニンという成分で、ムクロジなどの植物から抽出されます。
泡が立って、洗浄力もあり、乳化力もそこそこあります。

古くから洗剤やシャンプー代わりに使われていたとか。

そんなものですが、ビールに入れると、泡立ちがよくなり

食品添加物としても使われ、コーヒーに入れるコーヒーフレッシュ(クリーム)
に植物油を乳化する乳化剤として使われています。

100%植物性のコーヒーフレッシュなどは、牛乳を使いませんので、
濃厚な生クリームに見えるよう植物油を加工するわけです。

サポニンには様々な種類があり、中にはステロイドと同じ作用を持つものもあります。

豊胸目的の健康食品などには、そうしたステロイド系サポニンを配合したものも
ありますが、果たして飲み続けて健康を維持できるのか?
胸が大きくなるだけではなく、ステロイドの副作用が出てくるようだと飲む価値は少ないと思います。

ちなみにサポニン自体は大豆に含まれているため、大豆食品を日常的に食べる
日本人は多くサポニンを食べています。

大豆サポニンも界面活性剤の一種ですから、界面活性作用があります。
大豆の場合は、サポニンを摂取すると、それはいい方向に進んでいって
コレステロールの減少効果などが期待できます。

サポニンといえど、血液を溶かす溶血作用を持つものから持たないものまで
色々ですが、植物系界面活性剤だからといって、すべて安全なものでもないということに注意が必要です。




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2009年03月16日

化粧水の浸透性

ローションは一般的に浸透性が悪いと書きました。

しかし、ローションにも浸透性を高める技術はあります。

以前から使用されている技術ですが、成分をナノ粒子にしてしまうこと。

皮膚との接触面積が増えるだけでなく、皮膚の細胞と細胞の間隙にも
入り込むようなサイズにまで小さくすると、浸透性が高まるため、それだけ効果も期待できるようになります。

基本的に油の粒子が小さくなって、ナノエマルジョンとなると
粘度がなくなり、水のようなテクスチャとなります。

外観も牛乳状から、青白い透明に変化します。

ただ、このテクスチャや外観変化は高級品では問題で、ある程度のとろみや濁り(白濁しているなど)がないと高価格帯では受け入れられません。

しかもナノエマルジョンは安定性が悪いため、後々クレームが発生する可能性を秘めています。

そのため、値段が高い化粧品を作るならあえてナノエマルジョンにする必要もなく、
苦労するだけで、値段が取れないためあえて挑戦しない企業も多々あります。

そのせいか化粧品会社より化粧品原料会社が自社の原料をナノ化する技術を開発し、
原料を販売しているケースが多く見受けられます。

乳液やクリームの使用感は年代によって、好みがあります。
どれくらいの伸びがよいとかコクがある方が好まれるとか。

必ずしもナノ化したものが好まれるわけではなく、多少粒子が粗いほうが、
さらっと入っていくものより重厚さがあって心地よいと感じる方も大勢います。

有効成分をナノ化した方が効果は高くなるものの、実際のところはナノ化していない化粧品の方が市場では圧倒的に多いと思います。

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2009年03月13日

基剤の違いによる浸透性 その3

ステロイドの一部はワセリンにプロピレングリコールを混ぜるだけで、一気に浸透性がアップします。

ワセリンだとあまり浸透しなかったのに、添加剤ひとつで変わるのも面白いですよね。

ほかにもステロイドの結晶をプロピレングリコールに溶かし、これを軟膏に分散させたもの、荒い粒子を軟膏に分散させたもの、細かい粒子を軟膏に分散させたものの評価が行われていますが、やはりプロピレングリコールに溶かしたものを分散させた薬剤のほうが効果は強くなります。

何で、こうなるのでしょうか?

ひとつはプロピレングリコールに溶かすことで、粒子が小さくなり皮膚との接触面積が増えることが上げられます。

当たり前ですが、コップ1杯の水で全身をぬらす事は可能です。
でもコップの底を皮膚に当てても、せいぜい一部だけしか皮膚は接触しません。

つまり、薬剤の粒子を小さくすれば皮膚との接触面積を増すことができ、それだけ浸透する確立も増えていきます。

さらに結晶状態だと、薬剤の有効成分同士が固く結びついた状態です。

プロピレングリコールに薬剤を溶かすと、有効成分同士はばらばらになり、
自由に動くようになり、これも浸透性を高める結果になります。

薬剤に効果的な補助剤を使うことで、皮膚への浸透性を上げることできます。

浸透性を上げるのは界面活性剤だと言われますが、必ずしも界面活性剤だけが浸透性を上げるのではなく、界面活性剤とは関係ない成分が浸透性を高めることがあります。

40年前のステロイドの浸透性を上げる実験では、化粧品に使われる界面活性剤より、まったく界面活性剤を含まず、界面活性効果のないワセリンとプロピレングリコールの組み合わせが最も効果的でした。

有効成分の浸透性向上は永遠のテーマですが、界面活性剤だけが浸透性を向上させるわけではないため、有効成分にあった浸透性向上の方策を検討する必要があります。

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2009年03月11日

基剤の違いによる浸透性 その2

同じ成分を配合したとき、効果が高いのは軟膏で、ローションが一番弱いと書きました。

それでは刺激が一番高いのは、ローション、ゲル、クリーム、軟膏の中で何なると思われますか?

実のところ、浸透性を良くするというのは、刺激性があがってしまうこともあり、一般的には軟膏剤がもっとも刺激が強いとされています。

ただ、軟膏剤の基剤による刺激というのは、ほとんど無視しえるものかもしれません。医薬品の場合、往々にして刺激が強いのは、その有効成分だからです。

ちなみに皮膚薬の場合、塗る場所は正常な皮膚ではなく、痛んだ皮膚となります。
じゅくじゅくしているところや、乾燥してガサガサになっている場合もあり、ほんの数ミリ離れただけでも皮膚の状態は激変している場合もあります。

クリーム剤の場合、じゅくじゅくしているところには適していません。

軟膏剤の場合は、乾燥している部分もじゅくじゅくしている部分もどちらにも使用できます。

こういった皮膚の状態により、一般的には軟膏剤が処方されるようです。

ステロイドの軟膏基材によって、吸収性が異なるという実験は40年前に行われています。

1.プロピレングリコール+ワセリン、2.ワセリン、3.水性クリーム
4.油性クリーム、5.マクロゴール(PEG)だと

最も薬剤を浸透させたのが1で、その次が油性クリーム、そして水性クリームとなります。
ワセリンも浸透させますが、水性クリームに比べるとだいぶ劣り、もっともダメなのはマクロゴールでした。マクロゴールは化粧品でもPEG−32として配合されることがありますが、ステロイドとくっついてしまうので、皮膚には移行しにくくなります。

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2009年03月09日

基剤の違いによる浸透性

ジェネリック医薬品は、テレビで宣伝されるようになり、かなり一般的になっています。

しかしながら、臨床の現場においては、先発薬と後発薬では差があると感じる医師も少なくありません。

有効成分の配合量は同じでも後発薬は効き目が悪いのでないか・・・と思うようです。

有効成分を効率よく効かせるには、それなりの技術が必要です。

後発薬には、その技術が劣る場合があり、そういったことが足かせになっているようです。

ちなみに医薬品の場合において、たとえば皮膚に使用する薬で、ローションとジェル、クリーム、軟膏とあった場合、どれが一番薬を浸透させるかご存知でしょうか?

同じ濃度の有効成分であっても基本的に剤形が変わると効き目も変わってきます。

ステロイドが発明されたときに、このことはすぐに見いだされました。
ステロイドの強さは、ステロイドだけでなく、ステロイドを溶かしている基剤によってもその効力が変わってしまうと。

そのため、薬を評価するときには、薬剤だけでなく、基剤も合わせて評価します。

皮膚に塗る薬の場合、一般的に効き目が弱いのはローションとなります。
一番効果が出るのは、軟膏剤で、皮膚疾患薬では軟膏剤が選択されることが多いと思います。

クリーム剤の方が伸びがよいため使用感は良くなるのですが、医薬品ではかならずしもその伸びは評価されません。
クリームの伸びがよければよいほど、皮膚面に塗る薬の量は少なくなってしまうからです。


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