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としみなかじゅく
5 years ago
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1 経皮吸収からみた化粧品の有用性評価の現状と課題城西大学薬学部杉林堅次英文タイトル :Preent ituation and problem to evaluate cometic by percutaneou aborption of cometic ingredient Abtract : The tratum corneum, uppermot layer of kin, function a a primary barrier againt the penetration of cometic ingredient. The amount and rate of percutaneou penetration of cometic ingredient are important determinant for their efficacy. When cometic formulation are applied on the kin urface, entrapped cometic ingredient are generally ditributed from their formulation into the kin tiue and permeated through the kin barrier by imple diffuion. Thee profile are mathematically expreed by Fick law of diffuion. Skin permeation of lipophilic compound i higher than that of hydrophilic compound. Molecular weight i alo an index to affect the kin permeation profile of chemical. Only low molecule uually le than 500 Da can be penetrated into the kin membrane. Analyi of thee profile of cometic ingredient i very important to develop functional cometic and comeceutical. Key word: percutaneou penetration, pecutaneou aborption, cometic ingredient, efficacy, Fick law of diffuion 1. はじめに化粧品は使用者 ( 消費者 ) それぞれの満足感や安心感美に対する意識さらには使用する時場所状況によってまさに多種多様なものが要求される研究開発側は最先端の科学を押さえながらかつこれら使用者の感性や社会の移り変わりにも対応して使用者の要求にこたえられる製品を世に出していく必要がある一方で機能性化粧品なる用語 1) や comeceutical に関する議論の高まり ) と併行して使用者 ( 消費者 ) の化学物質に対する安全性確保の概念や科学的思考性が高まってきておりとくに効能を標榜する化粧品にあっては化粧品の有用性評価に医薬品と同様な経皮吸収性の評価を望むようになってきたここでは経皮吸収からみた化粧品の有用性評価の現状と課題について考察する. 化粧品の作用部位多種多様な化粧品のなかからとくにある種の効能 ( 作用 ) を期待するものをいくつかピ 1

2 ックアップしこれらの作用部位について分類分けしてみる表 1を参照されたい今までは目じり Tゾーン Uゾーンというように肌の特定な場所などの適用部位については十分周知してきたが効能を発揮する化粧品またはその有効成分が皮膚のどの解剖学的部位で作用を発揮しているかを十分議論してこなかったと思う表 1に示したように UVケア化粧品は皮膚の表面で効果を発揮するのでむしろ経皮吸収しないように設計されるべきであるまた角層の保湿を目的とする化粧品にあっては角層がターゲット部位であるのでこの部位に到達しかつ長くとどまって効能を発揮すると考えられるまた美白化粧品の多くが表皮の角化細胞 (keratinocyte) やメラノサイト (melanocyte) 中で作用を発揮するのであるから有効成分が角層を透過して生きた表皮まで浸透していく必要があることはいうまでもない一方真皮にまで到達する有効成分を有するシワ改善薬やアンチエージング化粧品にはこれからも科学的アプローチが必要な領域であると考えられる皮膚付属器官を作用部位とする化粧品も存在する毛嚢脂腺汗腺を標的とする化粧品は周辺部に有効成分が移行しないことが必要な場合もあろうまた毛髪や爪に適用することを目的とする化粧品があるこの場合頭皮や爪甲周辺皮膚には化粧品やその成分が移行しないことが望ましい表 1 3. 有効成分の経皮吸収ルート皮膚には毛嚢や汗腺などが開口しており皮膚に化粧品を適用すると有効成分がこれら開口部から皮膚深部に吸収されていくと考えがちであるしかしこれら開口部の表面積は皮膚の 0.1% 程度であるのでほとんどの化粧品有効成分の皮膚浸透部位は角層実質にある角層は表皮基底層で 1 日 1 層できてくる角化細胞の分化の果てに行き着いた角質細胞 (corneocyte) から成る角質細胞は無核で細胞膜もない死んだ細胞で角層はこの角質細胞層が 15-0 層程度積み重なってできている角質細胞はケラチンタンパクがその多くを占めこの角質細胞の周りをセラミドなどの細胞間脂質が覆っている角質細胞と細胞間脂質は図 1に示したようにブロックとモルタルのようになっておりほとんどの化学物質はこのモルタル部分すなわち細胞間脂質を通って皮膚深部に吸収されていくと考えられているもちろん角層は体内の成分を外に逃がさないためのまた体外の物質を容易に体に入れないためのバリアーとして機能しているある程度の脂溶性をもち分子量も 500 以下でなければ容易に皮膚組織中には侵入していかないことも分かっている分子量 500 が一つの目安になること (500 ダルトンルール ) 3) は皮膚から吸収する医薬品の分子量や皮膚刺激や皮膚感作を示す化学物質の分子量から推定したものであるがわれわれの研究からも分子量 500 で急に皮膚透過量が落ちることを確認している

3 一方物質の経皮吸収に及ぼす毛嚢等の寄与については低いという以外に多くの研究は見られない微量で効果を示す物質や毒物の作用機序を明らかのするためにもこの部分のさらなる研究が必要であると感じている図 1 4) 4. 有効成分の経皮吸収と皮内濃度化粧品を肌に適用後の有効成分の経皮吸収速度 Flux は皮膚を均一な一層と仮定し Fick の拡散則を利用することによって次式のように示すことができる Flux dq dt KCvD L [1 n1 ( 1) n n exp( Dt )] L (1) ここで Q は t 時間における単位面積当たりの有効成分の累積皮膚透過量 K は基材から皮膚への有効成分の分配係数 C v は有効成分の基材中濃度 D は皮膚バリアー中での有効成分の拡散係数 L は皮膚バリアーの厚みである式 (1) はある程度時間が経過すると次式のように定常状態経皮吸収速度 Flux とすることができる Flux dq KCvD dt L PCV () すなわち定常状態経皮吸収速度は K C v D に比例し L に反比例するまた透過係数 (permeability coefficient)p を用いることによって多くの化学物質の皮膚透過性を定量的に比較することができる一方皮膚中に浸入した化粧品有効成分の効果は経皮吸収速度よりより直接的には皮膚中濃度に比例すると考えられる同様に皮膚中濃度は以下のように示すことができる C KC (n 1) Dt exp( ) 4 [1 ] L (n 1) v n 0 (3) ここで C は皮膚適用後 t 時間後の平均皮膚中濃度である皮膚中濃度もまた一定時間経過後に一定値をとるこの値は次式のような簡単な式で示される 5) C, KC v (4) すなわち皮膚中濃度は適用濃度に比例しまた基材から皮膚への有効成分の分配係数 K に比例することとなる 3

4 我々のように多くの実験データを読み解析していくと数式は本当に定量的でわかりやすいものとなるが化粧品使用者 ( 消費者 ) はもちろん研究開発者からも却って分かりにくくなるとお聞きする数式の使用はこのくらいにして要は皮膚 ( 角層バリアー ) に分配しやすい添加成分が皮膚に移行しやすいと考えていただければよいと思うしかし一般に脂溶性が高くなればこれを溶かす溶媒や基材がない分配係数は基材と皮膚バリアーの溶けている物質の比であるので基材中の有効物質の溶けている濃度 C v も重要なファクターとなる 5. 経皮吸収からみた化粧品の有用性評価の課題機能性化粧品という言葉が汎用されるようになり有効成分の経皮吸収の有用性が認識されつつある有用性評価の課題の1つは経皮吸収というエビデンスを前面に打ちだす化粧品の開発にあろうかと思う大手化粧品メーカはその力を十分お持ちであると考えている我々アカデミアにある研究者も化粧品研究開発者は言うに及ばす広く使用者消費者にもわかりよい説明法をあみだしていかねばと思っている読者のコメント叱咤激励をお待ちする参考文献 1) 中村陽子, 日本香粧品学会誌, 30, , 006. ) T.J. Lin, フレスランスジャーナル, 010-4, -3, ) J.D. Bo, M.M. Meinardi, Exp. Dermatol., 9, ) J. Crank, The Mathematic of Diffuion, nd ed.,clarendon Pre, Oxford, ) K. Sugibayahi, H. Todo, T. Ohizaka, Y. Owada, Pharm. Re., 7, ,

5 表 1 化粧品とその作用部位作用部位代表的な化粧品皮膚表面 UVケア化粧品角層保湿化粧品角層下の表皮美白化粧品真皮真皮ジワ改善化粧品毛嚢脂腺ニキビ対策化粧品毛穴隠し化粧品 ( アポクリン ) 汗腺及びその周辺デオドラント化粧品毛髪ダメージヘア対策化粧品爪マニキュア 5

6 角質細胞 ( ブロック ) 細胞間脂質 ( モルタル ) 顆粒層有棘層基底層に続く図 1 角層の randam blick model と化粧品有効成分の浸透経路 6

皮膚はいろいろな細胞が集合した層からできています

皮膚はいろいろな細胞が集合した層からできていますお肌はなぜ老いるのか? 若返るにはどうすれば良いのか! JAG はじめに私は大学教授として様々な研究をしてきましたその研究成果の中で最も喜ばれたのがしわたるみの改善を実現した化粧品の研究開発でした本書では老いの原因と若返る方法をできる限り分かりやすく説明していますまたしわたるみで悩む年代の方々でも眼鏡なしで読めるように文字を大きくしました一般の化粧品理論と異なる新たな若返り理論