化粧品配合成分「ラウリル硫酸Na」の総合レポート

  

化学構造的に疎水基（親油基）に炭素数12の高級アルコールであるラウリルアルコール(∗1)、親水基に硫酸エステルのナトリウム塩をもった、AS（Alkyl Sulfate：アルキル硫酸エステル塩）に分類される陰イオン界面活性剤（アニオン界面活性剤）です(∗2)。

∗1 ラウリルアルコールは別名として1-ドデカノールまたはドデシルアルコールとも呼ばれます。

∗2 ラウリル硫酸ナトリウム（Sodium Lauryl Sulfate：SLS）は、IUPAC（International Union of Pure and Applied Chemistry：国際純正・応用化学連合）によるIUPAC命名法では「ドデシル硫酸ナトリウム（Sodium Dodecyl Sulfate：SDS）」と呼ばれますが、これらは同じ物質です。

アニオン界面活性剤であるラウリル硫酸Naの主な性質は、

このように報告されています（文献5:1990;文献6:1990）。

cmc、クラフト点および生分解率についてそれぞれ順に解説しますが、まず界面活性剤の基礎知識であるミセル形成およびcmcについて解説します。

界面活性剤は親水基（水溶性）と疎水基（油溶性）をもっており、水中における界面活性剤の現象として親水基部分は水に溶け込みますが、疎水基部分は安定しようとするために水のないところ（溶液の表面や容器の壁面）に逃げようとします。

ただし、表面には限りがあり、さらに界面活性剤の濃度を増やすと疎水基の逃げ場がなくなり、疎水基は水との反発をなるべく減らすために、以下の図のように、

疎水基同士で集合し、親水基を水側に向けてミセル（micelle：会合体）を形成し始めます。

この疎水基の逃げ場がなくなってミセルが形成され始める濃度のことを臨界ミセル濃度（cmc：critical micelle concentration）と定義しており、また界面活性剤はミセルを形成することで界面活性剤が有する様々な機能を発揮します。

次に、クラフト点とは、個々の界面活性剤に固有の急激に溶解し始める温度（クラフト温度）であり、界面活性剤の溶解度がcmcと等しくなる温度のことです。

界面活性剤は、クラフト温度以下の低温度では水に溶解しにくく、その濃度が臨界ミセル濃度以上であってもミセルを形成せず、界面活性剤の乳化・分散・起泡などの機能を発揮することができませんが、クラフト点を超えると水への溶解性が急激に増し、かつその濃度がcmcに達するとミセルを形成し、機能を発揮します（文献8:2015）。

最後に生分解率に関してですが、まず前提知識としてアニオン界面活性剤は洗浄剤として使用されることから、排水を通じて環境中に排泄されるため、開発・販売メーカーは環境に与える悪影響（毒性）についても考慮しておく必要があり、そういった点で生分解性が重要とされています。

生分解性とは、環境中の微生物・酵素の働きによって最終的に無害な物質まで分解される性質のことであり、一般的に60%以上のものは易分解性、40%以上は本質的に生分解可能な物質とみなされることから（文献5:1990）、60%以上であれば環境的に安全に使用できると考えられています。

ラウリル硫酸Naは、生分解性の点で易分解性であり、環境への影響はほとんどないことが明らかにされています。

化粧品に配合される場合は、

• 起泡・洗浄
• 乳化

これらの目的で、シャンプー製品、洗顔料、クレンジング製品、スキンケア化粧品、メイクアップ化粧品、ボディケア製品、ヘアケア製品などに使用されています。

起泡・洗浄

起泡・洗浄に関しては、アニオン界面活性剤は優れた起泡性を有しており、中でもアルキル鎖が炭素数12-14の直鎖構造をもつ界面活性剤の起泡性が優れていることが知られています。

その中でも炭素数12の直鎖構造をもつラウリル硫酸Naは、純水中では最高の起泡性を示すことが知られていますが（文献7:2006）、耐硬水性が悪く、クラフト点も高いことから、現在はラウリル硫酸Naの代替として分子内にPOE（ポリオキシエチレン）鎖を導入したラウレス硫酸NaなどのPOEアルキルエーテル硫酸塩の使用が増えています。

また、油の乳化性に劣ることから、一般的に油の乳化力を補強する目的でノニオン界面活性剤（非イオン界面活性剤）が併用されることが多いです。

1990年に資生堂によって報告された陰イオン界面活性剤の人工皮脂に対する洗浄性比較検証によると、

このような検証結果が明らかにされており（文献13:1990）、ラウリル硫酸Naは皮脂に対する洗浄力が認められています。

次に、1953年にスモカ歯磨によって報告されたアルキル硫酸エステル塩の起泡性の検証によると、

このような検証結果が明らかにされており（文献9:1953）、ラウリル硫酸Naの泡の性質は泡量が多く、比較的大きい泡を起泡する一方で2-5分間の泡消率が高いことが明らかにされています。

また、ラウリル硫酸Naと両性界面活性剤を併用することで、相互作用による複合体（ion pair）を形成し、泡立ちの相乗効果が得られることが明らかにされています（文献13:1990）。

乳化

乳化に関しては、まず前提知識として乳化とエマルションについて解説します。

乳化とは、1つの液体にそれと溶け合わない別の液体を微細な粒子の状態に均一に分散させることをいいます（文献10:1990）。

そして、乳化の結果として生成された分散系溶液をエマルションといい、基本的な化粧品用エマルションとして、以下の図のように、

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水中油滴型（O/W型：Oil in Water type）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油中水滴型（W/O型：Water in Oil type）があります（文献10:1990）。

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。

ラウリル硫酸Naは、単体では乳化力はほとんどありませんが、コレステロールや高級アルコールと組み合わせることで強固な界面膜をつくり、優れた乳化力を発揮するため、O/W型エマルションの乳化剤としても使用されることがあります（文献11:2015）。

実際の使用製品の種類や数および配合量は、海外の1983年および2002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。

ラウリル硫酸Naの安全性（刺激性・アレルギー）について

以下は、この結論にいたった根拠です。

皮膚刺激性および皮膚感作性（アレルギー性）について

試験データをみるかぎり、1%濃度以上では濃度依存的に皮膚刺激性が報告されているため、1%濃度以上において皮膚刺激が増す可能性があり、また連用において中程度の累積刺激を引き起こす可能性があると考えられます。

皮膚感作性については、共通して皮膚感作性なしと報告されているため、皮膚感作性はほとんどないと考えられます。

ただし、ラウリル硫酸Naと両性界面活性剤を併用することで、相互作用による複合体（ion pair）を形成し、皮膚刺激性が相乗的に減少することが明らかにされていることから（文献13:1990）、ラウリル硫酸Naと両性界面活性剤が併用されている場合は、皮膚刺激性が低下している可能性が考えられます。

試験データをみるかぎり、かなり多くの患者において皮膚刺激が報告されているため、皮膚炎を有する場合は皮膚刺激を起こす可能性が高いと考えられます。

眼刺激性について

試験データをみるかぎり、2%濃度以上で濃度依存的に眼刺激性が報告されているため、濃度依存的に眼刺激性が増すと考えられます。

皮膚吸収および体内挙動（代謝、排泄）について

試験データをみるかぎり、24時間以下において皮膚浸透性はほとんどなしと報告されているため、一般的に皮膚浸透性はほとんどないと考えられます。

毛髪に関しては、洗浄製品における通常使用下においては、すぐにすすぐことからほとんど浸透性に影響はないと考えられますが、試験データでは9時間適用した場合においては通常の毛髪で約1%、ブリーチした場合で約8%の吸収が報告されており、一般的にブリーチした毛髪ではブリーチしていない毛髪と比較して吸収率が高くなると考えられます。

タンパク質変性について

界面活性剤が皮膚刺激性を発現するためには、角層バリアを障害する機能として角質タンパク変性能を有する必要があると考えられています。

1989年に資生堂によって報告された代表的な陰イオン界面活性剤のタンパク変性への影響検証によると、

このような検証結果が明らかにされており（文献4:1989）、ラウリル硫酸Naは他の陰イオン界面活性剤と比較して最もタンパク変性への影響が高いことが認められおり、かつ毛髪および頭皮タンパク質への吸着性が認められています。

ただし、確かにラウリル硫酸Naはタンパク変性作用が強いですが、1984年に資生堂によってラウリル硫酸Naに両性界面活性剤を併用することによってタンパク変性作用は著しく弱まることが明らかにされており（文献12:1984）、また特定の配合比率によって陰イオン界面活性剤のタンパク質への吸着量が最小となり、毛髪および頭皮への刺激が緩和されることが明らかになっていることから（文献14:2005）、ラウリル硫酸Naに両性界面活性剤が併用されている場合は、タンパク変性作用の影響を最小限に抑えた処方である可能性が考えられます。

キューティクルへの影響について

毛髪の表面（一番外側）はキューティクルと呼ばれ、毛髪を保護する働きをしており、またキューティクルは層状に存在しており、以下の表のように、

キューティクルの枚数（層数）が髪質に直接反映されます。

次に、以下の画像をみてもらうとわかるように、

健常時にはキューティクルが閉塞していて手触りもなめらかですが、損傷・ダメージを受けるとキューティクルが開き、手触りはギシギシ・パサパサといったものとなり、外観の美しさは損なわれることが知られています。

こういった背景から、陰イオン界面活性剤をシャンプー基剤として使用する場合、頭皮に対する影響としてキューティクルの剥離性を考慮する必要があると考えられます。

1989年に資生堂によって報告された代表的な陰イオン界面活性剤のキューティクルへの影響検証によると、

このような検証結果が明らかにされており（文献4:1989）、ラウリル硫酸Naはキューティクル剥離性が強いことが認められています。

安全性についての補足

1978年に花王石鹸（現 花王）によって報告された皮膚の乾燥落屑に対するラウリル硫酸Naの影響検証によると、

このような検証結果が報告されており（文献2:1978）、ラウリル硫酸Naは0.5%濃度以下では有意な影響はありませんが、5%濃度以上では保湿成分と考えられているタンパク質およびアミノ酸の溶出が増し、乾燥および落屑を引き起こすことが明らかにされています。

また、5%濃度以上においてタンパク質およびアミノ酸の溶出は、適用時間および連用回数に依存的に増えるため、適用時間および連用回数が増えるほど乾燥落屑性変化も大きくなると考えられます。

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ラウリル硫酸Naは界面活性剤にカテゴライズされています。

成分一覧は以下からお読みください。

参考：界面活性剤

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参考文献：

1. Cosmetic Ingredient Review（1983）「Final Report on the Safety Assessment of Sodium Lauryl Sulfate and Ammonium Lauryl Sulfate」Journal of the American College of Toxicology(2)(7),127-181.
2. 河合 通雄, 他（1978）「皮膚に対する界面活性剤の作用」日本化粧品技術者会会誌(12)(2),36-43.
3. 芋川 玄爾, 他（1976）「代表的アニオン界面活性剤の各種タンパク質に対する変性作用」油化学(25)(1),24-30.
4. 宮澤 清, 他（1989）「頭皮・頭髪用洗浄剤としてのアニオン界面活性剤の研究」油化学(38)(4),297-305.
5. 日本油化学協会（1990）「界面活性剤のエコロジー」油脂化学便覧 改訂3版,470-476.
6. 日本油化学協会（1990）「界面活性剤の基本的物性」油脂化学便覧 改訂3版,476-493.
7. 日光ケミカルズ（2006）「アニオン界面活性剤の性質」新化粧品原料ハンドブックⅠ,167-172.
8. 野々村 美宗（2015）「界面活性剤の相挙動」化粧品 医薬部外品 医薬品のための界面化学,30-33.
9. 中島 英郎（1953）「合成洗剤の起泡性について（第1～2報）（第1報）アルキル硫酸エステル塩の起泡性及びラウリル硫酸ナトリウムの起泡性に及ぼすラウリルアルコール,芒硝,保護膠質性物質の影響」工業化学雑誌(56)(8),611-613.
10. 田村 健夫, 他（1990）「乳化作用」香粧品科学 理論と実際 第4版,270-273.
11. 野々村 美宗（2015）「アニオン界面活性剤」化粧品 医薬部外品 医薬品のための界面化学,43-48.
12. 宮澤 清, 他（1984）「界面活性剤の組合せによる物理化学的性質とタンパク質変性作用」日本化粧品技術者会誌(18)(2),96-105.
13. 宮澤 清, 他（1990）「頭皮・頭髪用洗浄剤（シャンプー） としてのN-アシル-N-メチルタウリン（AMT）の開発と工業化」油化学(39)(11),925-930.
14. 永井 邦夫（2005）「低刺激性シャンプー基剤」三洋化成ニュース(430).