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フラーレンとは

フラーレンは、イコソヘドロン（正二十面体）構造をもつ炭素分子で、成分番号 559545、INCI名 Fullerenesの物質です(1)。

フラーレンは炭素原子のみから構成される分子で、ダイヤモンド、グラファイトに次ぐ新規炭素同素体です。

フラーレンC60の構造モデルは、 5角形を12面、6角形を20面もったサッカーボールのような構造です。

フラーレンは、1985年にKroto, Smalleyらによって偶然に発見され、その後1990年に大量合成法が確立されたことをきっかけに、多くの研究が始まりました。

1996年には、フラーレン発見の功績でKroto, Smalleyらにノーベル化学賞授与されました。

これは、フラーレン類が新たな素材として期待を集めていることを示すエピソードです。

フラーレンで、まず注目されたのは高温超伝導をもつという情報でした。

発見当初から、生理活性にも注目が集まっていたのですが、フラーレン類は限られた溶媒に溶解しなかったため研究が遅れていました。

しかし、適切な溶解補助剤を使用することで水溶性を獲得したフラーレンを用いて生理活性についても報告が行われています(2)。

働きと用途

フラーレンの主な科学的、物理的特徴は、まず光照射によって活性酸素を発生すること。次に、分子の大きな疎水性物質であること。そして酸化還元を受けやすく不対電子を持つ原子や分子（フリーラジカル）と反応しやすい。の3つがあげられます。

化学的・物理的特徴に関連して、フラーレンの生理学的特徴は以下の3つです。

①光照射によって活性酸素を発生により、生成した活性酸素が高い反応性でDNAの鎖を破壊するなど、生体分子にダメージを与えます。

②高い疎水性により、HIVウィルスのHIVプロテアーゼ阻害作用が見いだされています。

③酸化還元を受けやすく不対電子を持つ原子や分子（フリーラジカル）と反応しやすいので、活性酸素を不活化することができ、がん細胞の増殖を抑制する効果があります(2)。

また、PVP（ポリビニルピロリドン）を包接したフラーレンに紫外線によって増加するトランスグルタミナーゼおよびCE量が減少するのを抑えてバリア機能を改善する作用が認められています(3)(4)。

他に、PVPを包接したフラーレンには、バリア機能改善・経表皮水分蒸散抑制による角層水分量の増加作用も明らかにされています。

角層水分量の増加作用は、フィトステロールズと水添レシチンでリポソーム化したフラーレンにも同等以上の作用が認められています。

リポゾーム化したフラーレンには、皮膚浸透性や徐放性も報告されています(5)。

フラーレンには、紫外線吸収剤の効果促進作用や(6)キューティクル損傷抑制による毛髪保護作用(7)、育毛作用(8)も報告されています。

化粧品では、美容液、ファンデーション、ローションなどに使用されています(9)。

フラーレンの配合目的

活性酸素除去によるしわ防止効果

フラーレンの安全性情報

フラーレンは、ナノマテリアルとしてのリスク対象物質である5つの物質の中に入っています(9)。

リスク対象物質である5つの物質のリスク評価は、2017年の時点で、酸化チタンのリスク評価が終了し、カーボンブラックとナノ銀のリスク評価を開始、その後にフラーレンを実施する予定となっています(10)。

なお、微生物を用いた変異原性試験結果では、遺伝毒性はないと報告されています(11)。

産業技術総合研究所のリスク評価書より、皮膚刺激性および皮膚感作性はほとんどないと考えられます。

眼刺激性について、産業技術総合研究所のリスク評価書より、眼刺激性はほとんどないと考えられます。

光毒性および光感作性について

産業技術総合研究所のリスク評価書より、光毒性および光感作性はほとんどないと考えられます。

参考文献

(1) 日本化粧品工業連合会　フラーレン　平成13年3月6日付医薬審発第163号・医薬監麻発第220号厚生労働省医薬局審査管理課長並びに同監視指導・麻薬対策課長通知)

(2) フラーレンの生物活性 (jst.go.jp)　増野匡彦　ファルマシア　2001 年 37 巻 10 号 p. 895-898

(4) M. Murakami, et al（2013）「Photoprotective effects of inclusion complexes of fullerenes with polyvinylpyrrolidone」Photodermatology, Photoimmunology & Photomedicine(29)(4),196-203.

(5)村上美緒, 他（2015）「リポソーム化フラーレンの保湿効果」Fragrance Journal(43)(10),51-56.

(6) ビタミンC60バイオリサーチ株式会社（2017）「サンガードフラーレン A」Fragrance Journal(45)(7),80-81.

(7) 乾重樹, 他（2013）「フラーレンの毛成長率に対する効果」Fragrance Journal(41)(11),28-31.

(8) ビタミンC60バイオリサーチ株式会社（2016）「毛髪処理用組成物とそれを用いた毛髪のキューティクル損傷を抑制する方法」特開2016-169215.

(9) ナノマテリアルの安全対策に関する検討会報告書　平成２１年３月　ナノマテリアルの安全対策に関する検討会

(10) 平成29年度第２回化学物質のリスク評価に係る企画検討会議事録（2017年9月8日） (mhlw.go.jp)

(11) 微生物を用いた変異原性試験結果 (mhlw.go.jp)

日本語論文

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斉藤靖和 , 加藤信哉 , 肖黎 [他] コスメティックステージ 5(1), 47-62, 2010-10

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松林賢司 , 宍戸潔 , 前田健太郎 [他] バイオインダストリー 20(5), 82-90, 2003-05 被引用文献1件

植物由来フラーレンを用いた化粧品原料 (化粧品新原料と新たな機能性(1))

伊藤雅之 Fragrance journal : Research & development for cosmetics, toiletries & allied industries = フレグランスジャーナル : 香粧品科学研究開発専門誌 49(3), 85-88, 2021-03

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乗松幸男ニューリーダー 30(10), 26-29, 2017-10