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2019 年度 実績報告書

角層細胞間脂質に着想を得たオレイン酸系ジェミニ型界面活性剤によるα-ゲルの創製

研究課題

研究課題/領域番号 19J11445
研究機関東京理科大学

研究代表者

菅原 規  東京理科大学, 理工学研究科, 特別研究員(DC2)

研究期間 (年度) 2019-04-25 – 2021-03-31
キーワードα-ゲル / ジェミニ型界面活性剤 / レオロジー / 小角中性子散乱 / 小角X線散乱 / 横緩和時間
研究実績の概要

α-ゲルは、希薄濃度領域においても増粘固化作用を示し、保水性や閉塞性にも富むため、コンディショナーやボディクリームなど工業的に幅広く利用されている。価値観が多様化する現代社会において、使用感を能動的に制御したα-ゲルの開発は極めて重要である。しかし、α-ゲルの処方戦略は、経験的な知見に頼る場合が多く、学術的な検討は極めて限定的かつ離散的であった。したがって、使用感に直結する高湿潤性のα-ゲルを開発し、保水性やレオロジー挙動に及ぼす因子を解明することは重要な課題とである。そこで本研究では、角層細胞間脂質の三次元充填構造に着想を得て、オレイン酸系ジェミニ型界面活性剤(anti-CC-9,9-EsH10-Na)による高湿潤性α-ゲルの創製を試みた。その結果、anti-CC-9,9-EsH10-Na/1-テトラデカノール(C14OH)/H2O混合系は、多量の水を抱え込みつつも高い構造規則性を有するα-ゲルを形成することを見出した。また、界面活性剤/高級アルコール比によりα-ゲル中の水和挙動を制御できる可能性が示唆された。さらに、従来のα-ゲル処方(一鎖一親水基型界面活性剤/C14OH/水三成分混合系)に少量のanti-CC-9,9-EsH10-Naを添加することによって、α-ゲルとしての粘度が約100倍高まることを見出した。そこで、α-ゲルのレオロジー挙動を規定する因子を解明するため、レオロジー/小角中性子散乱(Rheo-SANS)測定、小角広角X線散乱(SWAXS)測定、1H-NMRによる横緩和時間(T2)測定、光学顕微鏡観察を行った。その結果、α-ゲル中の過剰水量およびα-ゲルのドメイン構造がレオロジー挙動に影響することが示唆された。以上の知見が、二鎖型両親媒性物質を用いたα-ゲル製剤の調製指針となるだけでなく、使用感を能動的に制御したα-ゲルの開発に貢献することを期待する。

現在までの達成度 (段落)

翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。

今後の研究の推進方策

翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。

  • 研究成果

    (8件)

すべて 2020 2019 その他

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (4件) (うち国際学会 3件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Structural Change of an α-Gel (α-Form Hydrated Crystal) Induced by Temperature and Shear Flow in an Oleic Acid Based Gemini Surfactant System2020

    • 著者名/発表者名
      Tadashi Sugahara, Masaaki Akamatsu, Hiroki Iwase, Yuichiro Takamatsu, Kenichi Sakai, Hideki Sakai
    • 雑誌名

      Langmuir

      巻: - ページ: -

    • DOI

      https://dx.doi.org/10.1021/acs.langmuir.0c00507

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Small-angle Neutron Scattering Study of Micelle Structure and Hydration Behavior of Oleic Acid-based Gemini Surfactant2019

    • 著者名/発表者名
      Tadashi Sugahara, Masaaki Akamatsu, Hiroki Iwase, Yuichiro Takamatsu, Kenichi Sakai, Hideki Sakai
    • 雑誌名

      Chemistry Letters

      巻: 48 ページ: 1050-1053

    • DOI

      10.1246/cl.190323

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Formation of α-gel (α-form hydrated crystal) by oleic acid-based gemini surfactant2019

    • 著者名/発表者名
      Tadashi Sugahara, Yuichiro Takamatsu, Masaaki Akamatsu, Kenichi Sakai, Hideki Sakai
    • 雑誌名

      Colloids and Surfaces A: Physicochemical and Engineering Aspects

      巻: 583 ページ: 123944

    • DOI

      https://doi.org/10.1016/j.colsurfa.2019.123944

    • 査読あり
  • [学会発表] ドデカノイルグルタミン酸ジナトリウム塩を用いたαゲルの調製および評価2019

    • 著者名/発表者名
      市原久実花, 菅原規, 赤松允顕, 酒井健一, 酒井秀樹
    • 学会等名
      日本油化学会第58回年会
  • [学会発表] Structures and Properties of α-Gel Prepared by Oleic-Acid-Based Gemini Surfactant2019

    • 著者名/発表者名
      Tadashi Sugahara, Yuichiro Takamatsu, Masaaki Akamatsu, Kenichi Sakai, Hideki Sakai
    • 学会等名
      33rd European Colloid and Interface Society (ECIS)
    • 国際学会
  • [学会発表] Effect of Salt Concentration on Structure and Property of α-Gel Prepared by Sodium N-Dodecanoylglutamate2019

    • 著者名/発表者名
      Kumika Ichihara, Tadashi Sugahara, Masaaki Akamatsu, Kenichi Sakai, Hideki Sakai
    • 学会等名
      33rd European Colloid and Interface Society (ECIS)
    • 国際学会
  • [学会発表] Structural Changes of α-Gel Induced by Temperature and Shear Flow in Oleic Acid-Based Gemini Surfactant System2019

    • 著者名/発表者名
      Tadashi Sugahara, Masaaki Akamatsu, Hiroki Iwase, Yuichiro Takamatsu, Kenichi Sakai, Hideki Sakai
    • 学会等名
      OKINAWA COLLOIDS 2019
    • 国際学会
  • [備考] クリーム製剤の安定性を制御する鍵、新しいαゲルの開発

    • URL

      https://www.tus.ac.jp/mediarelations/archive/20191028001.html

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公開日: 2021-01-27  

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