JP5350265B2 - 高度精製ヒウチダイ油の製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、二重結合数が４〜６の高度不飽和脂肪酸エステルを実質的に含まない高度精製ヒウチダイ油の製造方法に関する。

ヒウチダイ油は、脂肪含量の高い深海性ヒウチダイ科の魚であるホプロステタス・アトランチカス（Hoplostethus atlanticus、一般名：オレンジラフィー）、ホプロステタス・メディテラノイス（H. mediterraneus）、ホプロステタス・ギルクリスチ（H. gilchristi）、ホプロステタス・インターメディアス（H. intermedius）から抽出される油であり、不飽和脂肪酸の不飽和脂肪族アルコールエステルを多量に含む油脂である。ヒウチダイ油はべとつきが少ないさっぱりとしたなめらかな感触の油で、このうち、ホプロステタス・アトランチカス（オレンジラフィー）から得た油は、オレンジラフィー油として医薬部外品原料の規格が定められている（非特許文献１）。

しかし、ヒウチダイ油の脱臭処理後もわずかに特異な魚油臭を有し（非特許文献１）、また、微量ながらエイコサペンタエン酸やドコサヘキサエン酸などの多価不飽和脂肪酸を含むため、保存安定性が低く、経時的に魚臭が強まるという特性が、ヒウチダイ油の化粧品原料などとしての使用の妨げとなっていた。

ヒウチダイ油を化粧品原料として利用するための検討がいくつか報告されており、ヒウチダイ油の水素添加が行われているが、水素添加物は常温で固体となり物性が大きく変化している（特許文献１）。一方、一価の不飽和結合を有するエステルを残存させ、魚臭の原因となる多価不飽和脂肪酸エステルのみを除去した精製ヒウチダイ油の製造方法が報告されている（特許文献２）。すなわち、当該方法においては、多価不飽和結合のみを水素添加するために、水素添加を軽度に行い、その後、リパーゼによる処理により、多価不飽和脂肪酸を多く含むトリグリセリド成分を除去している。しかし、こうして得られる精製ヒウチダイ油は、ケン化価などにおいて、医薬部外品原料規格に適合するものではなく、外用剤や化粧品の基剤として使用できるものではなかった。
特公平１−５３２４２ 特開平５−１１７６８６ 医薬部外品原料規格２００６、薬事日報社、２００６年６月発行、６１７〜６１８頁

本発明は、保存安定性の高い高度精製ヒウチダイ油を製造するための、より簡便で効率的な方法を提供することを課題とする。

発明者らはヒウチダイ油の精製方法を様々な角度から研究した結果、より簡便な方法により、高度の保存安定性を有する高度精製ヒウチダイ油を製造することができることを見いだし、本発明を完成させた。

本発明の１つの側面によれば、二重結合数が４〜６の高度不飽和脂肪酸エステルを実質的に含まない、ケン化価が９８〜１１３、ヨウ素価が７３〜８９の高度精製ヒウチダイ油の製造方法であって、アルカリ水溶液で洗浄して遊離脂肪酸を除去する工程；触媒による水素添加により高度不飽和脂肪酸エステルを還元する工程；および、吸着剤処理による精製工程、を含む前記製造方法が提供される。

本発明の別の側面によれば、前記製造方法により製造することができる高度精製ヒウチダイ油が提供される。

本発明の別の側面によれば、前記高度精製ヒウチダイ油を含む化粧品組成物、保湿剤または外用医薬品組成物用基剤が提供される。

本発明により、より簡便で効率的な方法で高度精製ヒウチダイ油を製造することができる。また、本発明の方法により製造される硬度精製ヒウチダイ油は、不飽和脂肪酸の不飽和アルコールエステルというヒウチダイ油本来の物性を有し、医薬部外品原料規格にも合致し、さらに従来品よりも保存安定性に優れている。

発明を実施するための形態

本発明で原料として使用されるヒウチダイ油は、ヒウチダイ科の魚から常法によって抽出されるものを使用することができる。例えば、ヒウチダイの皮、皮下脂肪、頭などに水を加え煮ることにより浮上してくる油を回収、脱水する方法により、ヒウチダイ油を得ることができる。

高度不飽和脂肪酸（PUFA）とは、炭素数１６以上、二重結合数３つ以上の脂肪酸をいう。良く知られたものでは、アラキドン酸（炭素数２０、二重結合数４）、エイコサペンタエン酸（EPA、炭素数２０，二重結合数５）、ドコサペンタエン酸（炭素数２２、二重結合数５）、ドコサヘキサエン酸（DHA、炭素数２２、二重結合数６）、リノレン酸（炭素数１８、二重結合数３）などが例示される。このうち、保存中に経時的に酸化され、魚臭の発生原因となるのは、二重結合数が４〜６の高度不飽和脂肪酸、特に、ヒウチダイ油中に含まれる、アラキドン酸、エイコサペンタエン酸、ドコサペンタエン酸およびドコサヘキサエン酸である。本発明により製造される高度精製ヒウチダイ油は、構成脂肪酸として二重結合数が４〜６の高度不飽和脂肪酸を含まず、高い保存安定性を有することを特徴とする。

本明細書において、「ヨウ素価」は、油脂１００ｇに付加しうるヨウ素の重量の値（ｇ）であり、油脂の不飽和度を表す。「ケン化価」は、油脂１ｇをケン化するのに要する水酸化カリウムの重量の値（ｍｇ）であり、油脂を構成する高級脂肪酸の種類や割合を反映する。酸価(ＡＶ)は、油脂１ｇ中に含まれている遊離脂肪酸を中和するのに要する水酸化カリウムの重量の値（ｍｇ）であり、油脂中の遊離脂肪酸量を表す。過酸化物価（ＰＯＶ）は、油脂１ｋｇ中の過酸化物によりヨウ化カリウムから遊離されるヨウ素量の値（ｍｇ）であり、油脂中の過酸化脂質量を表す。

ヒウチダイ油をアルカリ水溶液で洗浄して遊離脂肪酸を除去する工程は、本発明が属する技術分野の当業者に知られた方法により行うことができる。ここで使用されうるアルカリ水溶液としては、アルカリ金属水酸化物の水溶液などが挙げられ、例えば、水酸化ナトリウムまたは水酸化カリウムの水溶液などが使用されうる。水溶液の濃度は、洗浄するヒウチダイ油の酸性度（酸価）に基づき適宜調節される。洗浄後のヒウチダイ油は、酸価（ｍｇ ＫＯＨ／ｇ）が１．０未満となるのが好ましく、特に、０．５未満となるのが好ましい。

ヒウチダイ油が有する窒素含有物やガム質を取り除くために、アルカリ水溶液による洗浄の前に、ヒウチダイ油をリン酸もしくはクエン酸水溶液によりヒウチダイ油を洗浄してもよい。例えば、酸水溶液として、ヒウチダイ油（原油）に対して、０．０１〜１重量％のリン酸を含む水溶液を使用することができる。

酸水溶液およびアルカリ水溶液による洗浄後に、吸着剤による脱色処理を施すことにより、後述の選択的水素添加反応に用いる触媒の効果を十分に引き出すことができる。脱色処理はヒウチダイ油特有の色の大部分を除去するとともに触媒に悪影響を及ぼす物質（触媒毒）も吸着して除去する。したがって、脱色処理は経済的にもまた製造プロセスの安定化のためにも有効である。この脱色処理において使用される吸着剤は、油の精製に使用される吸着剤であれば特に限定されないが、例えば、活性炭、活性白土、珪藻土、シリカゲル、アルミナ、ゼオライト、モレキュラーシーブなどが使用されうる。吸着剤処理は、例えば、油中に吸着剤を添加して、その後濾過により除去する方法で行う。

水素添加により高度不飽和脂肪酸を還元する工程で使用される触媒としては、二重結合数が４〜６の高度不飽和脂肪酸エステルを優先的に基質とする触媒であり、二重結合を１〜２個有する不飽和脂肪酸エステルを保持しつつ、高度不飽和脂肪酸エステルを選択的に水素添加する触媒を使用することができる。当該触媒の例としては、銅・クロム酸化物触媒（アドキンス触媒）が挙げられ、助触媒として酸化マンガン（Ｍｎ_２Ｏ_３）および／または酸化バリウム（ＢａＯ）を含んでいてもよい。触媒の形状は、粒状、粉末、または円柱状などの成型品であってもよく、例えば、平均粒子径が０．１〜１００μｍ程度、好ましくは１〜３０μｍ程度の粉末状であってもよい。

反応の選択性および作業効率の観点から、例えば、上記水素添加の際の触媒量は基質の油に対して０．５〜５重量％、好ましくは１〜３重量％、水素圧は絶対圧で１．０〜５．０ｋｇｆ／ｃｍ^２、好ましくは１．１〜１．５ｋｇｆ／ｃｍ^２の条件で行われる。また、当該水素添加は、例えば、８０〜２５０℃、好ましくは１２０〜２００℃の反応温度で行われる。二重結合数が４〜６の高度不飽和脂肪酸エステルを選択的に水素添加するための反応時間は、反応条件に応じて当業者により適宜設定可能である。反応時間は、例えば、約２〜１０時間とすることができる。

水素添加後の吸着剤処理において使用される吸着剤は、油の精製に使用される吸着剤であれば特に限定されないが、例えば、活性炭、活性白土、珪藻土、シリカゲル、アルミナ、ゼオライト、モレキュラーシーブなどが使用されうる。この吸着剤処理では、例えば、吸着剤を充填したカラムを使用し、ヘキサンなどの溶媒を使用してもよい。水素添加後の吸着剤処理により、トリグリセリドのほか、ヒウチダイ油に残存する特有の臭いを除去することができる。本発明の製造方法では、吸着剤処理を１回または２回以上行ってもよい。

本発明の脱酸工程、水素添加工程、吸着剤処理による精製工程は、通常この順序で行うのが好ましいが、状況に応じて順序を入れ替えること、あるいは脱色工程など、必要に応じて他の工程を追加してもよい。

本発明により製造される高度精製ヒウチダイ油は、ケン化価（ｍｇ ＫＯＨ／ｇ）が９８〜１１３でありヨウ素価（ｇ Ｉ_２／１００ｇ）が７３〜８９であり、粘性や融点などの物性が従来から使用されているヒウチダイ油（オレンジラフィー油）とほぼ一致する。そのため、本発明により製造される高度精製ヒウチダイ油は、本来のヒウチダイ油が有する、肌触りがさっぱりとしたなめらかであるという特性を有している。一方、本発明により製造される高度精製ヒウチダイ油は、ヒウチダイ油特有のにおいを有さず、二重結合数が４〜６の高度不飽和脂肪酸エステルを実質的に含有しないため、保存安定性においても、従来から使用されているヒウチダイ油（医薬部外品原料規格に記載されているオレンジラフィー油など）より優れている。

以上のとおり、本発明の製造方法により得られる高度精製ヒウチダイ油は、オレンジラフィー油の医薬部外品原料規格を満たし、ヒウチダイ油の本来の性質を維持し、しかも、酸化安定性の低い高度不飽和脂肪酸を含まないため、安定性にすぐれているので、化粧品、外用医薬品の基剤として広く用いることができる。また、本発明の製造方法により得られる高度精製ヒウチダイ油は、皮膚に対する安全性の点においても優れており、健康な皮膚に対してだけではなく、アトピーなどの病態の皮膚に対しても刺激性などを示さず、安全に使用することができる。また、ワックスエステルには皮膚の乾燥を抑える保湿効果も認められるので、高度精製ヒウチダイ油は、単に基剤としてのみではなく、保湿剤として用いることもできる。

本発明の製造方法により得られる高度精製ヒウチダイ油は、実施例に示したとおり、４８時間クローズドパッチテストによるヒト皮膚一次刺激性試験において刺激性は認められず、さらに、軽度のアトピー性皮膚炎患者における6週間の使用試験においても副作用は認められなかった。したがって、本発明の高度精製ヒウチダイ油は、例えば、炎症性皮膚疾患治療用または予防用の外用保湿剤、すなわち、二重結合数が４〜６の高度不飽和脂肪酸エステルを実質的に含有しない高度精製ヒウチダイ油を含んでなる、炎症性皮膚疾患治療用または予防用の外用保湿剤などに使用することができる。

上記外用保湿剤が適用される炎症性皮膚疾患には、特に限定されないが、例えば、顔面、体幹、または四肢における、皮膚の乾燥、落屑、紅斑、または掻痒などの症状を伴う炎症性疾患などが含まれる。前記外用保湿剤は、特に、アトピー性皮膚炎に適用することができる。

前記外用保湿剤は、従来から炎症性皮膚疾患、特にアトピー性皮膚疾患の処置のために用いられている薬剤、例えばステロイド系抗炎症剤、非ステロイド系抗炎症剤、抗アレルギー剤、免疫抑制剤などから選択される１以上の成分を含んでいてもよい。ステロイド系抗炎症剤の例としては、酢酸ヒドロコルチゾン、酪酸ヒドロコルチゾン、プレドニゾロン、プロピオン酸アルクロメタゾン、プロピオン酸デキサメタゾン、酪酸プロピオン酸ベタメタゾン、フルオシノニド、酪酸プロピオン酸ヒドロコルチゾンなどが挙げられる。非ステロイド系抗炎症剤の例としては、イブプロフェンなどが挙げられる。抗アレルギー剤の例としては、塩酸ジフェンヒドラミン、フマル酸クレマスチン、マレイン酸クロルフェニラミン、塩酸アゼラスチンなどが挙げられる。免疫抑制剤の例としては、タクロリムスなどが挙げられる。

本発明の高度精製ヒウチダイ油は、皮膚の局所表面に直接適用される軟膏、クリームなどの剤形の外用剤の基剤として用いることができる。当該外用剤としては、ローション剤、油脂性軟膏、乳剤性軟膏（クリーム剤）、水溶性軟膏、スプレー等が例示される。

前記外用剤は、必要に応じて外用剤に通常用いられる基剤、吸収促進剤、増粘剤、乳化剤、着色剤、芳香剤、抗酸化剤、安定化剤、殺菌剤、防腐剤等を含んでいてもよい。

以下に実施例を示し、本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例に何ら限定されるものではない。

高度精製ヒウチダイ油の製造
１．脱酸工程および脱色工程
ヒウチダイ原油（１０００ｋｇ、ニュージーランド、SEALORD社より購入Orange Roughy Crude Oil、酸価３．４、ヨウ素価９０、ケン化価１１１）にリン酸（０．５ｋｇ）を含むリン酸水溶液（１００ｋｇ）を加え、７０℃で０．５時間攪拌し、水層を分離した。油層に水酸化ナトリウム水溶液（水酸化ナトリウム２．８ｋｇを含む、全体で５０ｋｇ）を加え、７０℃で１０分間攪拌し、静置した後に水層を分離した。油層を水（３００ｋｇ）で水洗し、水層を分離した。さらに水（３００ｋｇ）を加えて水洗し、水層を分離した。油層を減圧下（２０torr）、８０〜１１０℃で３０分間加熱撹拌して乾燥させ、その後、活性白土（１０ｋｇ）を加え、加熱（９０℃）しながら３０分間撹拌した。濾過により活性白土を除去し、精製ヒウチダイ油（９４５ｋｇ）を得た。ここで得られたヒウチダイ油の酸価は０．３５、ヨウ素価は８９、ケン化価は１０９であった。

２．水素添加工程
オートクレーブ中の精製ヒウチダイ油（２ｋｇ）に銅クロム酸化物触媒（３０ｇ、N203SD、日揮株式会社）を加え、混合物を減圧下（２０torr）、１１０℃で３０分間加熱撹拌して乾燥させた。その後、１５０℃に昇温させ、水素（１０ｇ）をオートクレーブに注入し、反応温度を１５０〜２００℃、容器内圧を１．３〜１．５ｋｇｆ／ｃｍ^２に調節しながら３時間攪拌した。その後、反応液を約７０℃に冷却し、濾過により触媒を除去し、水素添加したヒウチダイ油（１．９ｋｇ）を得た。

水素添加の前後でのヒウチダイ油の脂肪酸およびアルコール部分の組成の変化を表１に示す。脂肪酸はケン化処理後の水層石ケン分を酸性にし、浮上した脂肪酸画分を常法によりメチルエステルへ変換後にガスクロマトグラフィーにて測定した。アルコールはケン化処理後の不ケン化物画分をガスクロマトグラフィーにて測定した。

アルコールおよび脂肪酸の組成の分析は以下の方法により行った。

アルコール組成の分析は、基準油脂分析試験法（日本油化学会編、２００３年）「２，４，８_{−１９９６} 不ケン化物」に準じて行った。試料（約５ｇ）に水酸化カリウム（１ｍｏｌ）−エタノール（９０％）溶液を加え冷却器をつけて１時間還流加熱した。水（１５０ｍｌ）を加えて室温まで冷却し、ジエチルエーテル（１００ｍｌ）で抽出、その後ジエチルエーテル（５０ｍｌ）で２回抽出を行った。合わせた抽出液を、洗液が中性となるまで水（３０ｍｌ）で繰り返し洗浄し、ジエチルエーテルを留去して得られた混合アルコールをヘキサンで適当な濃度に希釈して、下記操作条件のガスクロマトグラフィーに注入した。

脂肪酸組成の分析は、不ケン化物調製時に得られる混合脂肪酸を、同書「２，４，１，２_{−１９９６} メチルエステル化法」（三フッ化ホウ素メタノール法）によりメチルエステルに変換して行った。ジエチルエーテル抽出を行った下層（水−エタノール層）に塩酸（２ｍｏｌ、３０ｍｌ）を加えて酸性とした後、ジエチルエーテル（１００ｍｌ）で抽出した。抽出液を洗液が中性となるまで水（５０ｍｌ）で洗浄し、ジエチルエーテルを留去して混合脂肪酸を得た。得られた混合脂肪酸（約２０ｍｇ）に１４％三フッ化ホウ素メタノール溶液（１ｍｌ）を加え、冷却器をつけて２分間還流させた後、ヘキサン（５ｍｌ）を加えてさらに１分間沸騰させた。冷却後、飽和食塩水（３０ｍｌ）を加え振盪させた後に静置して、上層のヘキサン層を下記操作条件のガスクロマトグラフィーに注入した。

ガスクロマトグラフィー操作条件；
キャピラリーカラム：DB-WAX (J&W Scientific)、Fused Silica Capillary Column、0.25mmI.D.×30m ,0.25μm film thickness
キャリヤーガス：ヘリウム
検出器：250℃, FID
注入口：250℃, スプリット比=100:1
カラム温度：180℃→3℃/min →230℃(15 min)
装置：Hewlett Packard 6890
水素添加前のヒウチダイ油には、アラキドン酸（Ｃ２０：４）、エイコサペンタエン酸（Ｃ２０：５）、ドコサペンタエン酸（Ｃ２２：５）、ドコサヘキサエン酸（Ｃ２２：６）が含まれているが、水素添加によりそれらの高度不飽和脂肪酸を脂肪酸部分として含むエステルは完全に消失していることが確認された。また、水素添加後のヒウチダイ油の酸価は０．１、ヨウ素価は７９、ケン化価は１０７であった。

３．精製工程
水素添加したヒウチダイ油（１００ｇ）にヘキサン（３００ｍｌ）を加え、この溶液を、吸着剤（活性白土１００ｇ）を充填したカラムに通液し、その後ヘキサン（１００ｍｌ）でカラムを洗浄した。合わせたヘキサン溶液からヘキサンを減圧留去し、得られた油を水蒸気蒸留（１０〜２０torr、１８０〜１９０℃）して、高度精製ヒウチダイ油（８５ｇ）を得た。当該高度精製ヒウチダイ油の酸価は０．０５、ヨウ素価は７９、ケン化価は１０４であった。

得られた高度精製ヒウチダイ油を透明ガラス瓶に入れ蓋をしない状態で、室温および５０℃で放置した場合の過酸化物価と官能評価の結果をおのおの表２と表３に示す。

上記結果より、POVの上昇からは５０℃で保存した場合は２３日間、室温で保存した場合は５２日間、安定に保存できることが確認された。また、臭いに関してはいずれの評価サンプルも２未満であった。

試験例１
上記製造方法により製造した本発明ヒウチダイ油の皮膚に対する安全性を確認するため、「４８時間クローズドパッチテストによるヒト皮膚一次刺激性試験」を行った。

試験試料：本発明ヒウチダイ油、及びコントロールとして注射用蒸留水または白色ワセリン
方法：本試験の目的を理解した志願者のうち、年齢18歳以上の女性23名を被験者とした。パッチテストユニットにFinn Chamber（EPITEST, Finland）又はScanpor tape （NORGESPLASTER, Norway）を用い、本発明ヒウチダイ油とコントロールを被験者の背部（傍脊椎部）に、４８時間貼付する。ユニット除去後３０〜６０分（貼付４８時間後）及び貼付７２時間後、表４の判定基準に従い専門家が判定した。

結果：本発明ヒウチダイ油、コントロールいずれを貼付した場合にも皮膚一次刺激性は認められなかった。

試験例２
高度精製ヒウチダイ油の有用性および安全性試験を以下の手順により行った。顔面にアトピー性皮膚炎の軽微な症状を有するか、アンケート調査において顔面に乾燥性敏感肌を意識すると答えた２０〜４９歳（２０歳代：１１人、３０歳代：７人、４０歳代：４人；平均年齢３０．０歳）の日本人女性を対象とし、１日２回（朝・晩）、毎日の洗顔後または入浴後に試験品を全顔および指定された前腕に6週間塗布し、使用前、３週間後および６週間後に皮膚所見の観察と皮膚測定を行った。皮膚所見は、担当医師により全顔の被検部位の乾燥、鱗屑、紅斑、掻痒について観察し、その症状を５段階（１：なし、２：軽微、３：軽度、４：中等度、５：高度）で評価することにより記録した。皮膚測定は、Ｓｋｉｃｏｎ−ＥＸ２００を使用して、頬および前腕塗布部、無塗布部の角層水分量を５回測定することにより行い、最大値と最小値を除く平均値を採用した。皮膚所見の観察および皮膚測定は、洗顔後、温度２１℃（±２℃）、湿度４５％（±５％）に保った環境可変室に入室させ、１５分以上馴化させた後に行った。

１．皮膚所見の改善率
試験開始日、３週間後および６週間後の皮膚所見の各症状スコアの合計から改善率を算出し、５段階（１．極めて軽快：６６％≦改善率≦１００％、２．かなり軽快：３３％≦改善率＜６６％、３．やや軽快：０％＜改善率＜３３％、４．不変：改善率＝０％、５．悪化：改善率＜０％）に評価した。改善率算出式および試験結果を以下に示す。

試験開始前と比較して、３週間後では９１％の対象において症状の改善が認められ、６週間後では前例に症状の改善が認められた。

２．前腕部角層水分量の変化
皮膚測定の前腕部（試験品塗布部および無塗布）角層水分量の各観察日における推移を以下に示す。

試験品塗布側において、試験開始日と３週間後および６週間後との比較で、統計学的に有意な水分量の増加が認められた。

３．顔面の角層水分量の変化
皮膚測定の顔面の角層水分量の各観察日における推移を以下に示す。

試験開始日と３週間後および６週間後との比較で、統計学的に有意な水分量の増加が認められた。

４．安全性の評価
本試験では、６週間の使用試験において、中止および脱落例は１例も認められなかった。また、副作用も認められず、試験品の安全性が確認された。

Claims (8)

1. 二重結合数が４〜６の高度不飽和脂肪酸エステルを実質的に含まない、ケン化価が９８〜１１３、ヨウ素価が７３〜８９の高度精製ヒウチダイ油の製造方法であって、アルカリ水溶液で洗浄して遊離脂肪酸を除去する工程；吸着剤処理による脱色工程；触媒による水素添加により二重結合数が４〜６の高度不飽和脂肪酸エステルを還元する工程；および、吸着剤処理による精製工程、をこの順に行うことを特徴とする含む前記製造方法。
2. 前記触媒が銅クロム酸化物触媒である、請求項１に記載の方法。
3. 前記吸着剤処理が、活性白土および／または活性炭を用いた処理である、請求項１または２に記載の方法。
4. 前記水素添加が１．０〜５．０ｋｇｆ／ｃｍ^２の水素圧で行われる、請求項１〜３のいずれか１項に記載の方法。
5. 請求項１〜４のいずれか１項に記載の方法により製造される高度精製ヒウチダイ油。
6. 請求項５に記載の高度精製ヒウチダイ油を含む化粧品組成物。
7. 請求項５に記載の高度精製ヒウチダイ油を含む保湿剤。
8. 請求項５に記載の高度精製ヒウチダイ油を含む外用医薬組成物用基剤。