”水の科学”から視る!化粧品で保湿ができる訳とは?(後編)



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私たちの生活にあまりにも身近な、”水”

その水の不思議さ”水の科学”について、
★”水の科学”から視る!化粧品で保湿ができる訳とは?(前編)
で触れてまいりました♪

H2Oという超小さい分子が、100℃まで熱さないと気体にならない訳。
南極にあるような大きな氷の塊が、何故か海に浮いている訳。

全て水の”水素結合”という力で説明ができました^0^

補足しておきますと、水素結合は水だけにある結合ではありません👀

ただ、水のように全身が水素結合部位みたいな分子は珍しいです(笑)

私が学生時代に研究していた”超分子”という超マニアックな分野では、
(化学やってた人でさえ、「高分子?」といいますが、違うのです(^^;))
水素結合を始めとした分子間相互作用を制御して、特異な構造の分子集合体を構築する研究でした!

簡単に言うと、水素結合(等)を利用した分子のレゴみたいな感じです。

ーOHという置換基は水素結合をすることができる部品の代表で、
水素結合をする最小分子と言えますね^^♪

 

〇”保湿をする = 水素結合をする”??

”保湿”には2種類があって、
一つが油、或いは油に似た成分で蓋をすること
もう一つが水を留めておくこと
とまで申し上げました^0^

実は、後者の保湿メカニズムは、水素結合が大きく関わっています

例えば、保湿成分の中には、糖類が含まれていることがあります。

こちらはオラージュ リッチフォーミュラという化粧水・美容液の全成分表示ですが、
デキストリンデキストランスクロースはそれぞれ糖の一種

スクロースは私たちが最もよく使うお砂糖の主成分です^^

化学構造は、こんな感じ

この中に、水も持っている-OH基は…

こんなにあります^0^

ここに水がやってくると、水素結合によってキャッチされるのです。

構造式だとなかなかわかりにくので、こんな実験をしてみましたよ^0^

まず、砂糖と塩を、小さじ一杯ずつ用意します!

こんな感じ^^

本当は同じ重さで用意したかったのですが、
我が家には精密はかりがないため、悪しからず(- -;)

ここに、水を小さじ一杯ずつ、投入します!


砂糖は溶けましたね!
塩は一部溶け残りがあります。

実は、この時点で実験失敗したなーと思ったのですが(^^;
まぁ感覚的にわかればいいかと続行💦

もし水素結合をしそうな砂糖が水をキャッチしていれば、
このままずーっと置いておいても、元のサラサラ状態には戻らないですよね。

お塩、つまり塩化ナトリウムは、
構造式ではNaCl と現せるのですが、水素結合はしなそうですね。
水が蒸発したら、元の固体に戻るはずです。

ところが!

自分でも先日の記事で「水は分子量小さいのに簡単に気体にならないの☆」なんて言ってたくらいですから、
小さじいっぱいの水、揮発するわけないじゃないですか💦笑

いやー、痛恨のミス!💦

という訳で、気を取り直して熱で水を揮発させました^0^💦笑

同じ時間加熱しているのに、
右側の塩の方だけ、どんどん固体が析出します!

途中で塩が入ったアルミに穴が開いてしまったので実験は中止(>_<)

最後に残ったのは、こちら^^

お塩は水だけ蒸発し、白い固体が残りました
お砂糖はねばねばとしている様子から、
水素結合に使われていない水だけが蒸発し、砂糖に引き寄せられている水が残っていることが推測できます。

化学用語では、
蒸発してしまった、自由に動き回れる水「自由水」と言い、
何かによって自由を奪われている水「結合水」と言います。

前回お示しした氷の図を思い出して頂くと、


サントリーHP より引用
https://www.suntory.co.jp/eco/teigen/jiten/science/01/

水は氷になるために立体的な水素結合をしなければいけないので、
結合水=不凍水とも言われます。

実は、肌の最表層にある角層中の25%の水分が結合水(不凍水)なのだそうですよ^0^

 

スキンケア化粧品の保湿剤は、
お砂糖のように水をゆるーく引き寄せる性質のある成分です。

保湿剤として有名なヒアルロン酸”ムコ多糖”と言われ、こんな構造をしています^0^

ヒアルロン酸構造式

“n”は、数字が入るのですが、”何個もつながっているよー”と言っていると思ってください^_^

さっきまでのあなたが見たら「???」でも、
今なら「水をいっぱい掴みそう!」と思えるのではないでしょうか?^0^

 

よく見るお化粧品の保湿剤で気になるものがあったら、

『〇〇 構造式』
と調べてみてください♪

苦手意識のある化学が、ちょっと身近に思えるはずです^_^♪

 

スキンケアと、切っても切り離せない”水”
スキンケアをしているとき、お肌の中で何が起こっているのか?
水という、不思議な物質がもたらした保湿のメカニズムについて、
少しでもイメージが湧けば嬉しいです♪

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理系美容家かおり
理系美容家 かおり

【Profile】
平成元年5月31日生まれ。
東京都八王子市生まれ宮城県仙台市育ち。
名古屋工業大学大学院工学研究科物質工学専攻卒。
東京都在住。

中学生まで副生徒長を務める等の優等生キャラを卒業し、高校デビュー。
メイクアップによる外観変化と内面へ与える影響について感銘を受け、化粧品研究員を目指す。

学生時代は自分磨きで人見知りを克服。読者モデルとして名古屋で活動するも、膨大な時間とお金を使った同じ方法を勧められないことに気付く。

”美容の本質”を追及するため、学術的な美容情報を探すも「中立」で「科学的に正しい」情報が安易に手に入らず、情報発信者となることを決める。

2014年製造業へ就職し、ケミカルエンジニアとして従事し、ものづくりについて学ぶ。
医薬品、医薬部外品及び化粧品に関わる新規事業立上げを経験。

2016年『理系美容家』として活動開始。
研究会や学会などで取得した知見を美容業従事者や一般向けにわかりやすく情報公開し、美容の情報リテラシー向上に努める。

2019年30歳の誕生日に独立。

現在は美容セミナー講師や記事監修、化粧品開発サポート等を行う。

【所有資格】
物質工学修士
コスメコンシェルジュインストラクター
化粧品成分検定上級スペシャリスト
ダイエットプロフェッショナルアドバイザー
入浴指導士
デントフェイシャルケアセラピスト

【活動内容】
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