「なじみやすさ」をどのように評価するか
現在自分が興味を持って趣味でリサーチしている技術に関して、面白い記事を見つけました。
HSPってなに?
この記事で述べられているハンセン溶解度パラメータ(以下、HSP)とは、ものとものとの相性(馴染みやすさ、親和性)を数値的に表すことができる技術です。溶解度パラメータ(SP値)を知っている人は、その拡張版と思っていただければ良い。HSPの考え方のポイントは次の4つであり、この記事では主に1と2について言及しています。
1. HSPは3種類の分子間力に起因する3つの値で構成される。
例)物質AのHSP:(●、▲、■)
2. 物質にはそれぞれ固有のHSPがある。
例)物質BのHSP:(○、△、□)
3. 各HSPは3つの値を軸に構成される3D空間上の点として表現できる。
4. 3D空間上の点間距離が違い物質通しは相性が良い(良く馴染む)。
どうやってHSPを求めるの?
この記事では、髪の毛のHSPが重要な指標として取り扱われていますが、どのように算出したのかについては詳しく記載されていません。恐らく、多種溶媒を用いた実験結果をもとに求めていると考えられます。
評価の流れは、おおよそ下記の通りと予想します。
1. HSPが既知(=空間上の座標が既知)な溶媒を準備する。
2. その溶媒で何らかの実験を試み、評価試料にとって馴染みの良い溶媒と悪い溶媒に分ける。
3. 良い溶媒だけが集合する領域を専用ソフトで描く。
4. その領域の中心を試料のHSPとして求める。
この2の部分について、髪の毛の構造ごとに測定方法を変えて評価しているようです。
毛髪外部(キューティクル):
記事には引張試験とも記載されていたことから、毛髪の引張強度と溶媒浸透度合のダブルの視点で良い溶媒と悪い溶媒を選別していると考えられます(この場合、溶媒が浸透して引張強度が低いものが良い溶媒)。
毛髪内部(コルテックス)のHSP:
熱量測定をかじったことがないので予想の域を出ませんが、溶媒浸透によるタンパク質構造変化をモニターしていると想定しています。
HSPからなにが分かったの?
記事によると、毛髪の外部(キューティクル)は親油性である一方、内部(コルテックス)は親水性のマトリックスの中に親油性のタンパク(ミクロフィブリル)が含まれる構造になっているらしい。
HSPをどう活用するの?
HSP値のポイントの部分で説明した「点の距離で馴染みやすさを議論する」ことがここで活用できます。具体的には、毛髪成分のHSP値に近くなるような材料設計が次の手だてになるでしょう。例えば毛髪内部のマトリックスに浸透させたい場合であれば、マトリックスのHSP値に近い親水的な材料を探せば良いことになります。しかし、毛髪外部が親油性であることを考えると100%親水的でもダメであることは明らかであり、親油性とのバランスが大事になってくる。となってくると、界面活性剤的なのアプローチが必要になるのだと思います。