肌を守るボディウォッシュなどのスキンケアシリーズの開発　No.041

背景
　人間の皮膚は、体を守るいくつかの機能を有し、そのうちひとつが保護作用で、体の水分の出入りを調節しています。皮膚表面の角層中にある細胞間脂質は、20 µm程度の薄い構造であり、“長周期ラメラ構造”、“短周期ラメラ構造”から構成される秩序構造を保っています。この構造の中で “長周期ラメラ構造”は、肌を保護する機能として重要な働きをしています。
　一方入浴などで用いる洗浄料（ボディウォッシュ）は、含まれる界面活性剤が、皮膚角層中の細胞間脂質に影響を与えることが知られています。特に洗浄料を用いた洗浄後の肌の水分蒸散量は、洗浄後15～20分後に大幅に増え、それに伴い肌の水分量も減ることが分かっています。肌が体の水分を保つ効果を壊さない洗浄料を開発するためには、界面活性剤が皮膚角層中の細胞間脂質へ与える影響について分子レベルで明らかにする必要があります。
　小角X線散乱測定*は物質の粒子径や間隔の構造、積層構造等、ナノメートルのサイズ・形状・構造相関などを非破壊で捉えるのに優れた手法です。しかし今回の様な細胞間脂質への小角X線散乱測定は、特にラメラ構造部の様な個所に関しては、回折ピークが得られにくいという課題がありました。

成果の詳細
　そこで、SPring-8の放射光を用いて分析を行いました。その結果、界面活性剤（今回はドデシル硫酸ナトリウム：SDS）が細胞間脂質における長周期ラメラ構造へのみ影響を与えることが分かりました。この測定には、高輝度放射光Ｘ線を用いた最適な条件設定と、試料を最適な状態で測定できる試料ホルダー（溶液セル）が寄与しました。
　今回の測定条件ではS = 0.1 nm^－１からの観察範囲のため、長周期ラメラ構造の１次反射の回折ピークは範囲外で、また2次反射の回折ピークは、短周期ラメラ構造の１次反射の回折ピークに隠れ確認できないことから、明確に確認できる3次反射の回折ピークを解析に用いました。さらにSPring-8においては、微小試料を支持しその周りを溶液で満たした状態でＸ線散乱測定できる“溶液セル”が開発されています。これらを有効に活用して、界面活性剤のラメラ構造への影響を初めて明らかにしました。このような測定結果を受けて、長周期ラメラ構造、ひいては角層の損傷を抑止することを目的としたスキンケアシリーズの開発に成功しました。