キトサン高分子界面活性剤を用いた 化粧品及び機能性不織布...
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キトサン高分子界面活性剤を用いた化粧品及び機能性不織布の開発
静岡県立大学・環境科学研究所
吉岡 寿
TEL & FAX 054-264-5784E-mail [email protected]
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キチン・キトサンとは
キチンはエビやカニの殻から取れる多糖。加水分解するとキトサンになる。キトサンは天然で唯一の塩基性高分子である。
OH
H
H
OHH
OH
CH2OH
H
OO
n
セルロース
OH
H
H
NH2H
OH
CH2OH
HO
O
n
キトサン
OH
H
H
NHH
OH
CH2OH
HO
O
nCOCH3
キチン
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機能性高分子としてのキトサン
免疫賦活作用
皮膚再生作用
抗アレルギー性
生分解性
抗菌性
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血中コレステロール値
低下作用
消化管に置ける脂肪吸収
抑制作用
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キトサンの利用可能な分野
医療: 人工皮膚、縫合糸、人工透析膜、人工血管、等
化粧品:保湿剤、染毛、毛質加工、等
農業:殺虫剤、土壌改良剤
食品:健康食品、食品保存剤
工業:ラップ、繊維、紙、染料、水処理
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キトサンの製法
カニ殻 砕いたカニ殻 脱タンパク
脱Ca キチン キトサン
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高分子界面活性剤の発想
界面活性剤:洗浄剤、乳化剤、起泡剤、分散剤、表面処理剤等として繊維、合成樹脂、農薬、食品、化粧品などの分野で使用される。
低分子界面活性剤:毒性を示すものが多い。細胞膜を構成する脂質二重膜中へ浸透する。
高分子界面活性剤:分子が大きい為に脂質膜には入らない。安定なミセルを形成。大きな乳化能を持つ。
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キトサン高分子界面活性剤に期待される特徴
毒性、皮膚刺激性を示さない。
キトサンの機能(皮膚再生作用、抗菌性、抗アレルギー性等)を保持している。
生分解性を持つ。
大きな乳化能力を持つ。
人と環境に優しい界面活性剤
新しい化粧品(界面活性剤フリー、パラベンフリー)の開発
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S-Cn-キトサンの構造
OOH
N
CH2OSO3Na
HC O
OO
CH3
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S-Cn-キトサンの界面活性作用
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P-Cn-キトサンの構造
OOH
N
CH2OH
HC O
OOO
NH3+
OH
CH2OH
OO
NH3+
OH
CH2OH
O
CH3
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キトサン界面活性剤の乳化能試験
乳化前乳化前
乳化混合
乳化直後乳化直後
エマルション
O/W型
相分離相分離
放置
油相
水相
エマルション
長時間放置しても長時間放置しても分離しないのが分離しないのが良い界面活性剤良い界面活性剤
油相(化粧成分;スクアラン)
水相(キトサン界面活性剤
水溶液)
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P-Cn-キトサンの乳化能
蒸留水 キトサンキトサンキトサン
界面活性剤界面活性剤
室温放置室温放置
乳化一ヶ月後乳化一ヶ月後
キトサン界面活性剤を1%添加することにより安定した乳化力を保持できるキトサン界面活性剤を1%添加することにより安定した乳化力を保持できる
蒸留水 キトサン
濃度濃度1%1%
0.5%0.5%
0.1%0.1%
キトサンキトサン
界面活性剤界面活性剤
乳化直後乳化直後
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P-Cn-キトサンの各種試験結果
安全性の確認
変異原性試験(突然変異誘発性、染色体異常誘発性)、皮膚一次刺激性試験、連続皮膚刺激性試験、皮膚感作性試験、急性毒性試験、眼粘膜刺激性試験、ヒトパッチテスト(健常肌、疾患肌)
生分解性
一般的な河川水中の微生物で容易に分解される。キトサンと同程度の速度
抗菌性
大腸菌、黄色ぶどう球菌、MRSAに対してキトサン以上の抗菌性を示す。
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キトサン高分子界面活性剤による乳化のメカニズム
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その他の高分子界面活性剤
CH2OH
OHO
NH2
O OO
CH2OH
OH
N HC O
CH3
OO
CH2OH
OH
NCH2
H
C
O
N+H3CCH3
CH3
HHOCH2
Cl-
OO
OO
OO OH
NH2
CH2OH
OH
N
CH2OH
OH
CH2OH
N
O
HC O
CH3
H
n
CH2COOH
C=OCH2
P-Cn-Suc-キトサン
P-Cn-Q-キトサン
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キトサン高分子界面活性剤を用いた化粧品類
ヘアーコーティングミスト 化粧石鹸 ローション
連絡先: 天然新素材科学研究所(株)・酒井康雄〒 427-0019静岡県島田市道悦4丁目31-6-1TEL & FAX 0547-37-9298 (携帯 090-4182-7862)E-mail [email protected]
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1 F社
高分子量のレーヨン(ポリノジック)にキトサンの粉末を練り込んだ繊維。抗菌性を示す(黄色ブドウ球菌、MRSA 、白癬菌)
抗アレルギー性(アトピー性皮膚炎患者に対する臨床実験)
2 O社
ビスコースとキトサン溶液を混合
3 M社
抗菌、防臭
表面のキトサンのみが機能を発揮する!
市販のキトサンを含んだ機能性繊維
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キトサン高分子界面活性剤を用いた疎水性高分子のキトサン・コーティング
ポリプロピレン(PP)板との接着性試験
キトサン/PCA P-Cn-キトサン/PCA
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P-Cn-キトサンによるPP製不織布のコーティング
未処理 処理後に染色
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PP不織布のFT-IRスペクトル(ATR法で測定)
80
90
100
110
26002700280029003000310032003300340035003600
未加工 キトサン PCC
80
90
100
110
600700800900100011001200130014001500160017001800
未加工 キトサン PCC
未処理
P-Cn-キトサン処理
キトサン処理
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疎水性不織布へのキトサン・コーティングの効果
水濡れ性の改良(親水性)
透水性を示す。
抗菌性が現れる(黄色ブドウ球菌、大腸菌、
白癬菌)
肌触りが良くなる。
医薬品の含浸と除放効果
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応用例・1
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応用例・2
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お問い合わせ先
静岡県立大学・産学連携室
産学連携室長 川嶋哲朗
知的財産コーディネーター 園部 尚
産学官連携推進コーディネーター 鈴木次郎
TEL: 054-264-5124FAX: 054-264-5099E-mail: [email protected]
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