肌への浸透と分子の大きさをやさしく解説！化粧品の成分が届く範囲とは？

「浸透」「低分子」「ナノ」と書かれた化粧品を見ると、小さい成分ほど肌の中まで届くのか、気になりますよね。

結論から言うと、化粧品の成分が入っていけるのは、肌のいちばん外側にある角層までです。そして入りやすさは、分子の大きさだけでは決まらず、油へのなじみやすさや、何に溶かして塗るか、その日の肌の状態でも変わります。まずは、角層のつくりから見ていきましょう。

化粧品の成分が入れるのは、いちばん外側の角層まで

化粧品の成分が入っていけるのは、肌のいちばん外側にある角層までです。角層は、外から物が入るのを防ぐ役目をしている層だからです。

角層は角質層とも呼ばれ、平たい角層細胞が15層ほど重なった約10〜20μmの薄い層です。手のひらやかかとでは約50層にもなります。細胞と細胞のあいだは細胞間脂質という脂で満たされていて、この作りはよく、れんがとモルタルにたとえられます。体の水分や栄養が外へ逃げるのを抑え、外からの刺激が入るのを防いでいるのが、この角層です。

細胞間脂質は、セラミド、脂肪酸、コレステロールが主な成分です。どれも水になじむ部分と油になじむ部分をあわせもつため、規則正しく並んで、ラメラ構造と呼ばれる層状の集まりをつくります。

角層はれんがとモルタルのような作りで、塗った成分が通る道は3つあります。

塗った成分が角層を通る道は3つあり、主な通り道は細胞のあいだの脂質だと考えられています。毛穴や汗の出口は、物が通る速さこそ高いものの、皮膚の表面全体に占める面積は約0.1%しかありません。そのため、塗ってすぐは影響が大きくても、全体として吸収される量の中心は、角層を通る道のほうだとされています。

化粧品の成分の行き先は、このれんがとモルタルの角層と考えておけば大丈夫です。

化粧品の「浸透」は角層までの話。貼り薬とは目的が違う

広告で「浸透」と見ると、どこまで届くのか気になりますよね。化粧品の「浸透」は、角層までの話です。日本化粧品工業会の広告の自主基準で、化粧品の「浸透」を書くときは、浸透する場所が角質層であることをはっきり示すよう求められているからです。

たとえば、「角質層へ浸透」のように場所を示す言い方は認められます。一方、ただ肌へ浸透すると書いたり、肌の中のいくつもの層に届くように書いたりするのは、ふさわしくない例とされています。注に角質層と添えても、角層より先で働くように思わせる言い方は避けるべきとされ、医薬部外品でも、有効成分の浸透は事実にもとづき、承認を受けた範囲を超えずに表すことが求められています。広告の決まりの記事でもくわしく解説しています。

国の広告基準の解説は、別の角度から注意しています。薬などが体に浸透する場面をアニメーションや模型で見せるときは、効き目や安全性についてうそや大げさな表現にならないようにし、しくみを説明するだけのときも、効き目や安全を保証するような見せ方にしないよう求めています。「角層まで」と場所を限っているのは業界の自主基準のほうで、国の解説は浸透の場面を大げさに見せないことに重点を置いています。

そもそも化粧品は、法律で「人体に対する作用が緩和なもの」とされています。一方、医薬品には、皮膚を通して有効成分を全身の血流に届けることを目的とした経皮吸収型製剤があり、貼り薬もこの形にできると国の通知で整理されています。皮膚から届ける薬としてうまくいったものは、分子量が数百までの小さな分子で、油によくなじみ、1日に必要な量がミリグラム単位以下という条件をそろえています。

全身に届けるための薬と、角層までを舞台にする化粧品とでは、目的がまったく違うのです。

分子の大きさは、入りやすさを決める条件の一つにすぎない

分子が小さいことは入りやすさの条件の一つですが、それだけで決まるわけではありません。大きな分子は入りにくい一方で、小さな分子でも、ほかの条件しだいで入り方が変わるからです。

成分の大きさは、分子の重さを表す分子量で比べます。化合物のデータベースの値で見ると、水は約18、グリセリンは約92、ハイドロキノンは約110、ナイアシンアミドは約122、トラネキサム酸は約157、ビタミンCそのものであるアスコルビン酸は約176、アルブチンは約272、レチノールは約286です。どれも数百までの小さな分子です。

皮膚からの吸収は、分子量が1,000以上の大きな分子になると少なくなるとされています。一方で、それよりずっと大きな分子も化粧品には使われています。化粧品原料のヒアルロン酸Naは、分子量が約50万〜220万と原料ごとに幅があり、コラーゲンは分子量約10万の鎖が3本集まった形とされています。

同じヒアルロン酸でも、分子量5万〜11万の原料は「浸透型」と呼ばれ、5,000未満の原料は角層への浸透性に優れるとされています。平均分子量1万以下の加水分解ヒアルロン酸も、角質層に浸透するとされています。ここでいう浸透は、どれも角層までの話です。

セラミドNPは試薬の値で約584と500を超えますが、セラミドはもともと角層の細胞間脂質の主な成分です。分子量の数字だけで、その成分の意味が決まるわけではないことがわかる例です。

500ダルトンは、薬づくりの目安として生まれた数字

「分子量500以下なら肌に入る」と聞いたことがある人も多いと思います。でも、500ダルトンは、塗り薬などを開発するときの目安として生まれた数字です。入るか入らないかを測って決めた線ではなく、すでにある物質の分子量の分布から導かれた経験則だからです。

この500ダルトンルールは、分子量が500ダルトンより小さくないと皮膚から吸収されない、という考え方です。根拠として挙げられたのは、よくある接触アレルギーの原因物質がほぼすべて500未満であること、皮膚科でよく使う塗り薬がすべて500未満であること、皮膚から全身に届ける薬もすべて500未満であること、の3つでした。結論も、塗り薬や皮膚から届ける薬を新しく開発するなら500未満に絞るのが理にかなう、という医薬品開発の目安です。

例外も、提案した側が挙げています。アトピー性皮膚炎は、分子量約822のタクロリムスを塗って治療できるため、このルールの例外とされました。一方で、分子量約1,202のシクロスポリンは、乾癬やアトピー性皮膚炎、アレルギー性接触皮膚炎に塗っても効果がなかったと報告されています。

目安の数字も資料によって違い、1,000以上で吸収量が少なくなるとする説明もあれば、皮膚から届ける薬の候補は400未満が理想とする論文、数百ダルトンまでとする論文もあります。500未満の分子のほうが皮膚を通りやすい、というのが今の整理です。

500は、化粧品の効き目を約束する線でも、超えたら入らない線でもなく、通りやすさの目安と考えるのが正確です。

油へのなじみやすさや基剤でも、入り方は変わる

分子量のほかに大きく関わるのが、油へのなじみやすさと、何に溶かして塗るかという基剤です。角層は脂質の多い油っぽい性質なので、水に溶ける物より油に溶ける物のほうが通りやすいからです。

反対に、水によくなじむ薬を皮膚から届けるのは難しいとされています。油へのなじみやすさは、油に近い溶媒と水にどれだけ溶けるかの比で表し、ある程度までは高いほど吸収されやすくなります。薬の研究では、小さくてほどほどに油になじむ分子が浸透しやすいとされています。

分子が小さくても、水になじむ形のままだと通りにくい例がビタミンCです。分子量約176のアスコルビン酸は、製品をpH3.5未満の強い酸性にしたときだけ皮膚の中の量が増えたという結果があり、電気を帯びていない形でないと角層を通りにくいと考えられています。濃度は20%で最も多く入り、それより濃くするとかえって減りました。

基剤も大きな条件です。同じ物質でも、溶かす溶媒が違うと皮膚からの吸収は大きく変わります。ある塗り薬の成分では、0.05%のクリームのほうが、少し濃い0.1%の溶液よりも多く皮膚を通ったという結果もあり、濃ければ多く入るとは限りません。紫外線吸収剤が皮膚に取り込まれる量も、基剤の組み合わせや塗り方で変わったという結果があります。

入りやすさは、分子量・油へのなじみやすさ・基剤・濃度の組み合わせで決まると考えましょう。

荒れた肌や、ふたをした肌では入りやすくなる

同じ成分でも、角層が荒れているときや、上からふたをしたときは、ふだんより入りやすくなります。どちらも、角層のすき間の状態が変わるからです。

角層が荒れてすき間の脂が乱れると、水分が逃げやすく、外の物も入りやすくなります。

テープで角層をはがしたり界面活性剤で傷めたりした皮膚や、乾癬などの皮膚の病気のようにバリア機能が低下した皮膚では、ふだんより吸収されやすくなります。水に溶ける物や分子量の小さい物は、傷んだ皮膚のほうが通りやすいという結果もあり、バリアが低下した角層では、細胞間脂質の層状の並びにも乱れが見られます。

ふたをする塗り方も関わります。皮膚の刺激やアレルギーを調べる試験では、物質を塗った上を密封する閉塞塗布という方法が使われます。密封すると角層の水分がいっぱいになって吸収が高まり、反応が出やすくなるためです。ふたをするような基剤で水分の蒸発を防いだ場合も、角層がうるおって通り方が変わりますが、その方向や程度は成分によって違います。これは試験のための方法で、密封して入りやすくするケアを勧めるものではありません。

そして、よく入ることがいつもよいこととは限りません。成分が皮膚をどう通るかの評価は、化粧品の有用性だけでなく、安全性を考えるうえでも重要とされています。500ダルトンルールの根拠のひとつも、アレルギーの原因物質のほぼすべてが500未満だったことでした。

小さくて入りやすいことは、刺激やアレルギーの面からも見ておくのが安心です。

ナノ粒子は、分子量とは別の物差しで考える

「ナノ」と書かれていると、肌の中まで入りそうで不安になる人もいると思います。ナノ粒子は、たくさんの分子が集まった粒の大きさを長さで表すもので、1つの分子の重さを表す分子量とは別の物差しです。

ナノ粒子は、大きさが100nm以下の小さな物質を指す言葉です。化粧品では微粒子の酸化チタンや酸化亜鉛が使われていて、塗っても白浮きしにくい日焼け止めがその代表例です。ただし、原料の保管中や化粧品の中では粒子どうしが集まり、おおむね100nmを超える大きさで存在しています。

酸化チタンのナノ粒子について、EUの消費者安全科学委員会は、ヒトの皮膚を通らず、皮膚の外側の層にとどまったと評価しています。日焼けした状態に近い皮膚でも、通らなかったとまとめています。

一方で、20nm未満なら健康な皮膚を、45nm未満なら傷んだ皮膚を通る可能性があるという報告もあり、毛穴にたまりやすいともされています。どこまで入るかは、粒の大きさや材質、電気の帯び方、皮膚の状態で変わります。

ナノ粒子は、「ナノ」という言葉だけでなく、粒の大きさと肌の状態をあわせて見るものと考えましょう。

まとめ

• 化粧品の成分が入れるのは角層までで、主な通り道は細胞のあいだの脂質です
• 広告の「浸透」は角質層までと書くよう業界の自主基準で決められていて、全身へ届ける貼り薬とは目的が違います
• 500ダルトンは医薬品開発の目安として生まれた経験則で、入る・入らないを決める線ではありません
• 入りやすさは、油へのなじみやすさ、基剤、濃度、ふたをする塗り方、肌の状態でも変わります
• ナノ粒子は分子量とは別の物差しで、粒の大きさや材質、肌の状態で入り方が変わります

「浸透」という言葉を見かけたら、角層までの話だと思い出してみてください。分子量の数字や広告の言葉を、落ち着いて読めるようになります。

この記事を書いた人:あるコスメオタク日本化粧品検定1級

中央大学大学院に通う大学院生。韓国コスメが好きすぎて、気になったアイテムは自腹で試して回っている一消費者です。スキンケアと、成分・制度の背景を調べるのが好きです。公的資料やメーカーの公式情報にあたって、「化粧品にできること・できないこと」を分けて書くことを心がけています。(運営方針)

ひとことメモ:仕上がりや使用感には個人差があります。記載内容はブランドが公表している情報、および実際に使用した際の内容に基づくものです。