ナノ物質等を配合した化粧品及び医薬品部外品の安全性及び品質確保に係わる試験法に関する研究

文献情報

文献番号
201034001A
報告書区分
総括
研究課題名
ナノ物質等を配合した化粧品及び医薬品部外品の安全性及び品質確保に係わる試験法に関する研究
課題番号
H20-医薬・一般-001
研究年度
平成22(2010)年度
研究代表者(所属機関)
五十嵐　良明(国立医薬品食品衛生研究所　生活衛生化学部)
研究分担者(所属機関)
  • 杉林　堅次(城西大学　薬学部)
研究区分
厚生労働科学研究費補助金 健康安全確保総合研究分野 医薬品・医療機器等レギュラトリーサイエンス総合研究
研究開始年度
平成20(2008)年度
研究終了予定年度
平成22(2010)年度
研究費
7,200,000円
研究者交替、所属機関変更
-

研究報告書（概要版）

研究目的
ファンデーションの体質顔料として使われている種々のシリカの各種媒体中における粒度分布を測定し、製剤中での存在状態を予測する。ナノ物質の皮膚吸収の有無を明らかにするため、モデルナノ粒子を用いて健常皮膚モデル、角層剥離皮膚モデル、カミソリで皮膚を傷つけた皮膚モデル及び注射針で貫通孔をあけた皮膚モデルに対する皮膚透過性を評価した。角層下に存在する生細胞（ヒト真皮繊維芽細胞とヒト表皮角化細胞）に対する酸化チタン粒子の細胞障害性及遺伝毒性を評価した。ナノ物質に対する抗原認識反応に対する影響をヒト単球由来細胞を用いて検討した。
研究方法
試薬及び化粧品原料グレードのシリカ粒子または懸濁液を生理食塩水等で希釈したときの粒度分布を測定した。THP-1細胞に各ナノ物質を添加して培養し、ATP量から細胞生存率（%）を求めた。培養上清中の炎症性サイトカイン及びケモカインをビーズアレイ法で測定した。ヘアレスラットの皮膚を採取し傷害処理を行い、蛍光ポリスチレンビーズまたはFITC-dextranの皮膚透過量を求めた。酸化チタンのヒト表皮角化細胞及び真皮線維芽細胞に対する障害性をMTT 染色、LDH放出量、IL-1α産生量、及びDNA障害性をBrdU取り込み及びcomet assayで評価した。
結果と考察
試薬のシリカ粒子はナノサイズで単分散していているが、化粧品原料シリカは安定した凝集体で存在した。シリカ粒子のヒト単球由来細胞に対する細胞毒性は酸化チタンに比べてやや強く、平均粒子径が小さい方が強く表れた。シリカ自体の皮膚感作性は認めなかったが、IL-8を産生して他の物質の免疫反応性に関与する可能性が示唆された。蛍光ポリスチレンビーズはいずれの皮膚についても透過せず表面にのみ観察された。皮膚を貫通した細孔ルートが存在する場合はナノ粒子の透過は認められるものの、貫通していない場合は、細孔壁面にとどまると考えられた。損傷皮膚に対しては酸化チタンの細胞障害性に注意が必要であるが、適切な結晶形と表面にコーティングで軽減した。
結論
シリカには特性の異なる種々の粒子があることからキャラクタライゼーションし、その生体影響との関係を評価することが必要と思われた。酸化チタンのように皮膚に溶解しない物質は、角層を介して皮内に侵入する可能性は低いことが示された。損傷皮膚に酸化チタンを使用する際は細胞障害性があり注意が必要であるが、適切な結晶形を選択し、表面にコーティングを施すことで毒性は軽減した。

公開日・更新日

公開日
2011-06-06
更新日
-

文献情報

文献番号
201034001B
報告書区分
総合
研究課題名
ナノ物質等を配合した化粧品及び医薬品部外品の安全性及び品質確保に係わる試験法に関する研究
課題番号
H20-医薬・一般-001
研究年度
平成22(2010)年度
研究代表者(所属機関)
五十嵐　良明(国立医薬品食品衛生研究所　生活衛生化学部)
研究分担者(所属機関)
  • 杉林　堅次(城西大学　薬学部)
研究区分
厚生労働科学研究費補助金 健康安全確保総合研究分野 医薬品・医療機器等レギュラトリーサイエンス総合研究
研究開始年度
平成20(2008)年度
研究終了予定年度
平成22(2010)年度
研究者交替、所属機関変更
-

研究報告書（概要版）

研究目的
化粧品及び医薬部外品は主に皮膚に塗布して使用することから、経皮暴露による健康影響を考慮することが重要である。一次粒子径がナノメートルサイズの微粒子、いわゆるナノ物質を配合した製品の場合、ナノ物質自体のサイズに応じた評価、及び製品中の存在状態に応じた評価、並びにこれを含む製品自体の品質及び安全性の評価、並びに試験法の確立に関する研究が必要と考えられる。本研究は、酸化チタン等ナノ物質の試験時の存在状態、経皮曝露による皮膚透過性、及び皮膚細胞機能に及ぼす影響を検討した。
研究方法
種々の酸化チタン及びシリカの各種媒体中における粒度分布を測定し、製剤中での存在状態を予測した。モデルナノ粒子を用いて健常皮膚モデル、角層剥離皮膚モデル、カミソリで皮膚を傷つけた皮膚モデル及び注射針で貫通孔をあけた皮膚モデルに対する皮膚透過性を評価した。また酸化チタンを静脈内あるいは皮内投与して体内分布を調べた。ヒト真皮繊維芽細胞、表皮角化細胞に対する酸化チタン粒子の細胞障害性及遺伝毒性を評価した。更に、ヒト単球由来細胞のサイトカイン産生に対する影響を調べた。
結果と考察
ナノ物質は、粒子の材質、結晶形及び表面処理、及び分散させる媒体の種類、及び調製法によって、懸濁液中の粒子径が大きく変化した。マイクロウェーブ分解法とICP-MSを使った組織中のナノ物質の定量法を開発した。皮下投与した酸化チタンは各臓器に分布、蓄積する可能性は低いことが示唆された。酸化チタンなどの分散媒や皮膚に溶解しない物質は毛孔周辺に集積し、角層へは浸透しないと考えられた。酸化チタンに感作性を認めなかった。ナノ粒子の材質や粒子径によって細胞毒性は変化することがわかった。
結論
化学物質の皮膚曝露後の安全性評価に用いられているin vivo及びin vitro皮膚透過性試験法では、ナノ物質の浸透性・透過性評価は難しく、「角層浸透性評価」や毛孔などの付属器官からの「皮内移行性」に関する評価方法の確立が必要であること考えられた。酸化チタンナノ粒子については安全性に関する試験法の追加の必要性は認めなかった。ナノ物質のサイズの影響を見るためには適切な分散懸濁液を使用し、粒度分布等キャラクタライゼーションした上で、得られた結果を評価することが重要と考えられた。

公開日・更新日

公開日
2011-06-06
更新日
-

行政効果報告

文献番号
201034001C

成果

専門的・学術的観点からの成果
化粧品や医薬部外品に用いられる酸化チタン及びシリカ等の物理的サイズ効果を評価するため、各種試験時の粒子の存在状態を検討した。ナノ物質の皮膚透過性と体内分布、及びナノ物質の皮膚透過性に関係する皮膚状態、すなわち角質や毛穴の寄与について解析した。更に、ナノ物質の経皮暴露による安全性評価として、表皮細胞、繊維芽細胞、及び抗原提示細胞の対する毒性及び細胞機能に及ぼす影響について検討した。
臨床的観点からの成果
ナノ物質の結晶形及び表面処理、及び媒体の種類によって粒子径が大きく変化した。化粧品や医薬部外品の原料懸濁液では、酸化チタンあるいはシリカナノ粒子のほとんどが単分散しているのではなく数百nmで凝集し安定化していることがわかった。媒体や皮膚に溶解しない酸化チタンのようなナノ物質は経角層ルートを介した角層浸透性は著しく低いもしくは角層へ浸透せず、体内分布しないと考えられた。ナノ物質の材質によって生体影響が異なることが示唆された。
ガイドライン等の開発
化粧品規制協力国際会議では、化粧品に使用される特定の物質をナノ物質として判断する基準を、最終処方で1-100 nmの不溶性物質とするよう議論が進められており、安全性についてのワーキンググループも立ち上がっている。製品への表示の問題も含めたガイドライン等の作成に向けた議論が進められている。
その他行政的観点からの成果
化粧品及び医薬部外品原料の安全性評価項目のうち物理的サイズが影響するものは、皮膚に適用する皮膚刺激性と皮膚感作性試験である。酸化チタンやシリカの試験時の粒子径及び試験結果から、新たな材料や物質としての評価の必要性は認めなかった。製品への表示についてはナノ物質の定義の確立後に検討することが望ましい。皮膚透過性については、これまでの化学物質とは異なるナノ物質特有の評価方法の確立が必要であった。
その他のインパクト
特になし。

発表件数

原著論文（和文）
0件
原著論文（英文等）
4件
その他論文(和文)
1件
その他論文(英文等)
0件
学会発表(国内学会)
12件
学会発表(国際学会等)
3件
その他成果(特許の出願)
0件
「出願」「取得」計0件
その他成果(特許の取得)
0件
その他成果(施策への反映)
0件
その他成果(普及・啓発活動)
0件

特許

主な原著論文20編（論文に厚生労働科学研究費の補助を受けたことが明記された論文に限る）

論文に厚生労働科学研究費の補助を受けたことが明記された論文に限ります。

原著論文1
Todo H., Kimura E., Yasuno H. et al.
Permeation pathway of macromolecules and nanospheres through skin
Biol. Pharm. Bull. , 33 (8) , 1394-1399  (2010)

公開日・更新日

公開日
2015-06-29
更新日
-

収支報告書

文献番号
201034001Z