專利名稱：防曬制品的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及適合于化妝品用和局部藥用的防紫外組合物。
暴露在日光下所引起的后果是眾所周知的。因此，皮膚暴露在UVA線和UVB線下會(huì)導(dǎo)致例如曬斑、過早衰老和皮膚癌。
市售的防曬制品通常含有能夠反射和/或吸收紫外線的成分。這些成分包括例如氧化鋅和二氧化鈦等無機(jī)氧化物以及有機(jī)防曬劑。
比起由日光引起的其它較少有自我感覺的后果來說，公眾通常更關(guān)注日光引起的明顯后果，即引起皮膚變紅的曬斑。因此，以防曬因子(SPF)來評(píng)定這類市售的防曬組合物。該方法是與未經(jīng)處理的皮膚相比較，測(cè)量涂有一層組合物的皮膚變紅所需時(shí)間。因此，SPF為20是指與未經(jīng)處理的皮膚相比，涂有一層2mg/cm2的組合物的皮膚需要20分鐘才會(huì)變紅。這一變紅效果主要由UVB線引起。對(duì)UVA線的效果尚無公認(rèn)的相應(yīng)因子，盡管后者更能引起長(zhǎng)期損傷。
大多數(shù)有機(jī)防曬劑僅吸收一部分UVA-UVB光譜的光線，其結(jié)果是，如果想達(dá)到遮蔽全部UVA-UVB光譜的防護(hù)效果，通常需要使用各種有機(jī)防曬劑的組合。一些有機(jī)防曬劑和防曬組合物中的其它成分對(duì)紫外線是穩(wěn)定的，但是另一些卻是光敏的和/或被紫外線激發(fā)后可以降解，和/或誘導(dǎo)組合物中的另一成分降解。
二氧化鈦和氧化鋅通常配制成“微粉化”或“特細(xì)”(20-50nm)顆粒(所謂微反射物(microreflector))，因?yàn)楦鶕?jù)Rayleigh定律，尺寸小于入射光波長(zhǎng)的10％的顆?？梢陨⑸涔饩€，因此散射光強(qiáng)度與波長(zhǎng)的四次方呈反比。因此，比起波長(zhǎng)更長(zhǎng)的可見光，它們更多地散射UVB線(其波長(zhǎng)從280nm或290nm至315/320nm)和UVA線(其波長(zhǎng)從315/320nm至400nm)，從而防止曬斑，盡管在皮膚上是看不見的。
然而，二氧化鈦和氧化鋅也能有效吸收紫外線，通過最初形成的電子空穴對(duì)而導(dǎo)致形成過氧化物和氫氧根，并進(jìn)而開始破壞組合物中的其它成分。銳鈦礦型和金紅石型的TiO2晶體都是半導(dǎo)體，其帶隙能量分別約為3.23eV和3.06eV，相當(dāng)于約385nm和400nm(1eV相當(dāng)于8066cm-1)的光。有確鑿證據(jù)表明，TiO2能增加對(duì)有機(jī)防曬劑(包括防UVA的有機(jī)防曬劑，例如阿伏苯宗(avobenzone))的降解。已經(jīng)進(jìn)行了努力，通過涂層來降低TiO2和ZnO的副作用，但是涂層卻并非總是有效的。
為什么大多數(shù)防曬劑并不具有持久的效果(即SPF因子基本保持恒定)，其原因主要是因?yàn)橛袡C(jī)防曬劑被光降解，和/或受到防曬組合物中其它成分的負(fù)面影響(一旦當(dāng)后者接觸紫外線時(shí))。
現(xiàn)在，已經(jīng)令人驚奇地發(fā)現(xiàn)，按照本發(fā)明，如果組合物也含有已摻雜另一元素和/或還原氧化鋅的氧化鋅或二氧化鈦時(shí)，可以減緩有機(jī)防曬劑和其它對(duì)降解敏感的成分的降解。換句話講，通過在化妝品用組合物或局部藥用組合物中使用這些摻雜或還原材料，而不是使用通常的二氧化鈦或氧化鋅，將可能或者提供比等量有機(jī)防曬劑更好的防紫外線的組合物，或者提供具有同樣的防紫外線效果、但含有更少量的有機(jī)防曬劑的組合物。確實(shí)，可以通過加入摻雜和/或還原材料，來提供具有全天保護(hù)作用的防曬制品。
因此，本發(fā)明提供適合于化妝品用或局部藥用的紫外防曬化妝品組合物，所述組合物包含適量的一種或多種有機(jī)成分和適量的TiO2和/或ZnO，所述有機(jī)成分是光敏的和/或降解的和/或其中降解是由所述組合物中的另一成分所誘導(dǎo)的，而TiO2和/或ZnO中已摻雜一種或多種其它元素(通常是第二種元素)和/或還原氧化鋅，該組合物的紫外吸收損失率與具有相同配方只是不含有摻雜另一元素或還原氧化鋅的所述TiO2和/或ZnO的組合物的紫外吸收損失率相比，至少要少5％。因此，如果紫外吸收損失率(在紫外暴露期間)至少相對(duì)于UVA和/或UVB光譜的比例為X，則適量的光敏的和/或被組合物中的另一成分降解的有機(jī)成分具有的所述損失率為Y(其中Y大于X至少5％)，而適量的摻雜TiO2和/或ZnO和/或還原氧化鋅將所述損失率從Y降至X。
本發(fā)明也提供摻雜TiO2/ZnO或還原氧化鋅的用途，用以降低防紫外化妝品組合物中一種或多種有機(jī)紫外防曬劑或其它光敏成分或被組合物中另一種成分降解的成分的濃度，并且用以降低含有一種或多種防紫外的有機(jī)防曬劑的防曬組合物的紫外吸收損失率。本發(fā)明還提供一種提高有機(jī)防曬組合物效果(改進(jìn)其穩(wěn)定性)的方法，所述有機(jī)防曬組合物包含一種或多種光敏的和/或降解的和/或其中降解是由該組合物中的另一成分所誘導(dǎo)的成分，所述方法包括向該組合物中加入摻雜TiO2/ZnO和/或還原氧化鋅。有時(shí)，降解產(chǎn)物(分解的化學(xué)物質(zhì))是有毒的。因此，本發(fā)明也提供減少紫外防曬組合物中的有毒化合物產(chǎn)生的方法，所述方法包括向該組合物中加入摻雜TiO2/ZnO和/或還原ZnO。
“適合于化妝品用或局部藥用的紫外防曬組合物”是指任何具有防紫外的防曬活性的化妝品組合物或局部藥用組合物，也就是說，包括其主要功能可以不是防曬的組合物。術(shù)語(yǔ)“局部藥用”是用于在術(shù)語(yǔ)“化妝品”不能延伸到具有藥用效果的組合物的某些限制范圍內(nèi)?？梢岳斫?，摻雜TiO2/ZnO或還原ZnO可以是具有紫外防曬活性的組合物中的唯一成分，意即該組合物不一定含有防紫外的有機(jī)防曬劑?？梢岳斫?，該組合物也可含有不摻雜或不還原的TiO2和/或ZnO。
光敏有機(jī)成分或者可被組合物中的另一成分降解的有機(jī)成分通常是紫外防曬劑。盡管可以使用允許紫外吸收損失的所有有機(jī)防曬劑，但是本發(fā)明對(duì)在UVA區(qū)以及UVB區(qū)有吸收的試劑特別有用。
然而，其它有機(jī)成分也可能對(duì)自由基攻擊敏感，其降解成分可以誘導(dǎo)紫外防曬劑的降解。
如上所述，有機(jī)防曬劑的紫外吸收通常隨時(shí)間而降低。相比之下，TiO2或ZnO的紫外吸收不隨時(shí)間而降低。因?yàn)門iO2和ZnO在UVA區(qū)和UVB區(qū)都有吸收，而有機(jī)防曬劑通常更具有波長(zhǎng)特異性，所以可以看到UVA/UVB吸收率可隨時(shí)間而增加。當(dāng)使用摻雜TiO2/ZnO，而不使用同樣數(shù)量的不摻雜TiO2/ZnO時(shí)，變化率降低。這是因?yàn)殡S著時(shí)間增加，摻雜材料會(huì)增強(qiáng)有機(jī)防曬劑的性能。因此，對(duì)于UVA防曬劑，UVA吸收隨時(shí)間的損失是減少的(即當(dāng)有摻雜材料時(shí)，UVA反應(yīng)更穩(wěn)定)，所以比率的變化率減少。因此，當(dāng)起始吸收率為X/Y時(shí)，它變?yōu)?其中當(dāng)使用摻雜材料時(shí)，x越小，其結(jié)果是變化率越小。對(duì)于UVB防曬劑，由于更穩(wěn)定的UVB反應(yīng)，所以變化率也會(huì)減少。
吸收的損失率可以通過如下方法來測(cè)定用合適波長(zhǎng)的紫外線照射規(guī)定厚度的有或沒有摻雜TiO2和/或ZnO的組合物樣品，并且通過測(cè)定組合物在給定時(shí)間內(nèi)(通常為60分鐘)的紫外吸收，將在該時(shí)間段內(nèi)的時(shí)間對(duì)所述波長(zhǎng)作圖，然后測(cè)定曲線下的面積，由此可計(jì)算損失率。顯而易見，曲線下面積越小，損失越小。認(rèn)為UVA吸收波長(zhǎng)為320-400nm，尤其是340-390nm。
因?yàn)樽贤馕論p失的任何減少都是有利的，所以通常希望摻雜氧化物的存在會(huì)減少紫外吸收率至少5％，優(yōu)選至少10％，更優(yōu)選至少15％，特別是至少20％，最優(yōu)選至少40％。
本發(fā)明的另一特征在于這一事實(shí)摻雜TiO2/ZnO通常是有顏色的。其結(jié)果是，使用這樣的摻雜材料使得組合物吸收更多照射在其上的可見光，意即更少的可見光能透射到達(dá)皮膚。此外，在某些國(guó)家，彩色配方是有利的。在日本，在亮膚組合物中，在遮蓋底層皮膚的顏色不均勻時(shí)使用粉紅顏色。在印尼，黃色顏色被認(rèn)為是有吸引力的。盡管顏色是很淺的，但可以通過涂層顆粒和/或通過控制雜質(zhì)濃度而獲得，這兩方面均在下文有論述。
可以通過常規(guī)試驗(yàn)，測(cè)定主晶格中其它元素的最佳用量，在一些實(shí)施方案中用量最好是足夠低的，使得顆粒無色。通?？墒褂玫椭?.1摩爾％或更低(例如0.05摩爾％)、或高達(dá)1摩爾％或以上(例如5摩爾％或10摩爾％)。典型濃度為0.5-2摩爾％(重量)。
氧化物顆粒的摻雜劑優(yōu)選錳(特別優(yōu)選例如Mn2+，但特別是Mn3+)、釩(例如V3+或V5+)、鉻和鐵，以及可以使用的其它金屬，包括鎳、銅、錫、鋁、鉛、銀、鋯、鋅、鈷、鎵、鈮(例如Nb5+)、銻(例如Sb3+)、鉭(例如Ta5+)、鍶、鈣、鎂、鋇、鉬(例如Mo3+、Mo5+或Mo6+)以及硅。優(yōu)選錳為Mn3+，鈷為Co2+，錫為Sn4+以及Sn2+。這些金屬可以單獨(dú)加入，或者2種或3種或更多種混合加入。這些摻雜氧化物的更多細(xì)節(jié)可參見WO99/60994以及WO01/40114。
這些顆?？赏ㄟ^制備摻雜氧化物和鹽的任一標(biāo)準(zhǔn)方法來獲得。因此，它們可通過烘焙技術(shù)來獲得，即將主晶格(TiO2/ZnO)顆粒和呈鹽(例如氯化物)或含氧陰離子(例如高氯酸根或硝酸根)形式的第二成分的溶液(通常是水溶液)或懸浮液混合，然后對(duì)其進(jìn)行烘焙(通常在至少300℃的溫度下)?？捎糜谥苽鋼诫s材料的其它途徑包括描述于J.Mat.Sci.(1997)36，6001-6008所述類型的沉淀方法，其中將摻雜鹽溶液和主體金屬(Ti/Zn)的醇鹽溶液混合，然后將混合溶液加熱至醇鹽轉(zhuǎn)變成氧化物。持續(xù)加熱，直至得到摻雜材料的沉淀為止。制備方法的更多細(xì)節(jié)可在前述專利說明書中找到。
也可通過火焰熱解或者通過等離子體途徑，獲得摻雜TiO2或摻雜ZnO，在所述途徑中將合適水平的含混合金屬前體暴露在火焰或等離子體中，得到所需產(chǎn)物。
已知二氧化鈦的金紅石型要比銳鈦礦型的光穩(wěn)定性更好，因此優(yōu)選二氧化鈦的金紅石型。
可以通過在還原氣氛下加熱氧化鋅顆粒，容易地獲得還原氧化鋅顆粒(即相對(duì)于氧離子來說具有過量鋅離子的顆粒)，所述還原氧化鋅顆粒吸收紫外線、尤其是吸收波長(zhǎng)小于390nm的紫外線，并重發(fā)射綠光，優(yōu)選在約500nm。人們知道，還原氧化鋅顆粒含有對(duì)應(yīng)于電子和/或正電荷空穴顆粒表面的最小遷移的還原氧化鋅，所以，當(dāng)該顆粒在含水環(huán)境下暴露在紫外線下時(shí)，如上所述，將基本上減少氫氧根的產(chǎn)生。
還原氣氛可以是氧含量減少或氫含量增加的空氣，但最好是氫氣和惰性氣體(例如氮?dú)饣驓鍤?的混合物。通常，氫氣濃度為1-20％，尤其是5-15％(體積)，并具有平衡的惰性氣體，尤其是氮?dú)?。?yōu)選還原氣氛為約10％的氫氣和約90％的氮?dú)?體積)。在該氣氛中，將氧化鋅在500-1000℃(通常為750-850℃，例如約800℃)加熱5-60分鐘，通常為10-30分鐘。通常加熱至約800℃，約20分鐘。
據(jù)信，還原氧化鋅顆粒在吸收核中具有過量的Zn2+離子。這些是定域態(tài)，該狀態(tài)可在帶隙中存在。其進(jìn)一步討論可見WO 99/60994。
該顆粒的平均初級(jí)顆粒大小通常約為1-200nm，例如約1-150nm，優(yōu)選約1-100nm，更優(yōu)選約1-50nm，最優(yōu)選約20-50nm。最好選擇顆粒大小，以避免讓終產(chǎn)物著色。因此，經(jīng)常使用納米粒。然而，在一個(gè)實(shí)施方案中，可以使用略微大些的顆粒，例如100-500nm，通常100-400mm或450mm，尤其是150-300nm，特別是200-250nm的顆粒。這些顆粒對(duì)例如皮膚缺陷提供了良好的覆蓋性，而沒有不可接受的皮膚變白。
當(dāng)顆?；旧蠟榍蛐螘r(shí)，則顆粒大小可以用直徑來表示。然而，本發(fā)明也包括非球形顆粒，在此情況下顆粒大小是指最大尺寸。
本發(fā)明使用的氧化物顆?？删哂袩o機(jī)或有機(jī)涂層。例如該顆?？梢员焕玟X、鋯或硅、尤其是硅等元素的氧化物涂層。金屬氧化物顆粒也可以帶有一種或多種有機(jī)材料涂層，所述材料例如多元醇、胺類、鏈烷醇胺、聚合有機(jī)硅化合物(例如RSi[{OSi(Me)2}xOR1]3，其中R為C1-C10烷基，R1為甲基或乙基，而x為4-12的整數(shù))、親水聚合物(例如聚丙烯酰胺、聚丙烯酸、羧甲基纖維素和黃原膠)或表面活性劑例如TOPO。所述涂層至少在某種程度上對(duì)摻雜顆粒所具有的任何顏色可起到遮蔽效果。
本發(fā)明的組合物通常供化妝品用，可以是例如唇膏，膏霜類等形式的抗衰老護(hù)膚組合物，包括抗皺配方皮膚角質(zhì)層剝離制劑，包括擦洗劑、膏霜類和洗劑，以撲面粉和膏霜等形式的皮膚增白組合物，包括乳油和乳液在內(nèi)的手用制劑，保濕制劑，護(hù)發(fā)素、香波和發(fā)蠟以及發(fā)用掩蔽劑(hair mask)和凝膠劑等護(hù)發(fā)組合物，包括擦劑、洗劑和凝膠劑在內(nèi)的潔膚組合物，眼影劑和胭脂(blusher)，養(yǎng)膚液和血清以及洗滌用品，例如淋浴凝膠、沐浴用品，包括泡沫浴劑、浴油，優(yōu)選防曬制品。就此而論，我們應(yīng)指出的是，本文所用的術(shù)語(yǔ)“化妝品用紫外防曬組合物”包括用于皮膚的任何組合物，所述組合物可留在皮膚上，例如某些洗滌用品。本發(fā)明的組合物可用作防紫外線的任何常規(guī)配方。所述組合物也可以是適合于局部應(yīng)用的藥物組合物。所述組合物具體地講可用于受紫外線負(fù)面影響而引起多形日光疹的皮膚病患者。
可用于本發(fā)明組合物的有機(jī)防曬劑包括任何常規(guī)防曬劑，所述防曬劑提供針對(duì)紫外線的保護(hù)作用，當(dāng)如果沒有其它光敏成分時(shí)，所述防曬劑是光敏的和/或被所述組合物中其它成分所降解。International Agency for Research on Cancer，Lyon，2001出版的IARCHandbook of Cancer Prevention，第5卷，Suncreens中列舉了合適的防曬劑，包括(a)對(duì)氨基苯甲酸類(PABA)，(UVB吸收劑)酯及其衍生物，例如戊基二甲基-；乙基二羥基丙基-；乙基己基二甲基-；乙基-；甘油基-；和4-雙-(聚乙氧基)-PABA；(b)肉桂酸類(UVB)，尤其是酯，包括肉桂酸甲酯和甲氧基肉桂酸酯，例如辛基甲氧基肉桂酸酯，乙基甲氧基肉桂酸酯，尤其是2-乙基己基對(duì)甲氧基肉桂酸酯，異戊基對(duì)甲氧基肉桂酸酯，或其與肉桂酸二異丙酯的混合物，2-乙氧基乙基-4-甲氧基肉桂酸酯，DEA-甲氧基肉桂酸酯(對(duì)甲氧基羥基肉桂酸酯的二乙醇胺鹽)或α，β-二-(對(duì)甲氧基肉桂酰)-α′-(2-乙基己酰)-甘油，以及甲基肉桂酸二異丙酯；(c)二苯甲酮類(UVA)，例如2，4-二羥基-；2-羥基-4-甲氧基；2，2′-二羥基-4，4′-二甲氧基-；2，2′-二羥基-4-甲氧基-；′2，2′，4，4′-四羥基-；和2-羥基-4-甲氧基-4′-甲基-二苯甲酮，苯磺酸及其鈉鹽；2，2′-二羥基-4，4′-二甲氧基-5-磺基二苯甲酮鈉和2-羥基-4-甲氧基二苯甲酮；(d)二苯甲酰甲烷類(UVA)，例如丁基甲氧基二苯甲酰甲烷，尤其是4-叔丁基-4′-甲氧基二苯甲酰甲烷；(e)2-苯基苯并咪唑基-5-磺酸UVB和苯基二苯并咪唑基磺酸及其鹽；(f)β，β-二苯基丙烯酸烷基酯類(UVB)，例如α-氰基-β，β-二苯基丙烯酸烷基酯，例如氰雙苯丙烯酸辛酯；(g)三嗪類(UVB)，例如2，4，6-三苯胺基-(對(duì)羰基-2-乙基-己基-1-氧基)-1，3，5-三嗪以及辛基三嗪酮，例如乙基己基三嗪酮和二乙基己基丁酰胺基三嗪酮；(h)樟腦衍生物(通常UVB)，例如4-甲基亞芐基樟腦和3-亞芐基樟腦和對(duì)苯二亞甲基二樟腦磺酸(UVA)，亞芐基樟腦磺酸，樟腦芐基二甲基烷基二甲基硫酸銨和聚丙烯酰胺甲基亞芐基樟腦；(i)有機(jī)顏料防曬劑，例如亞甲基雙-苯并三唑四甲基丁基酚；(j)基于硅氧烷的防曬劑，例如二甲橋二乙基亞芐基丙二酸；(k)水楊酸酯類(UVB)，例如二丙二醇-；乙二醇-，乙基己基，異丙基芐基-，甲基-，苯基-，3，3，5-三甲基-和TEA-水楊酸酯(2-羥基苯甲酸和2，2′，2″-氮川三(乙醇)的化合物)；(l)鄰氨基苯甲酸酯類(UVA)，例如鄰氨基苯甲酸薄荷酯以及bisymidazylate(UVA)，三月桂酸二烷基酯(UVB)，5-甲基-2-苯基苯并噁唑(UVB)和尿刊酸(UVB)。
有些化合物對(duì)UVA和UVB都有效。它們包括翱酚(anisotriazine)，亞甲基雙苯并三唑基四甲基丁基-苯酚和2-(2’-羥基-5’-甲基苯基)苯并三唑三硅氧烷(Mexoryl XL)。
通常，有機(jī)防曬劑在組合物中的濃度為基于組合物重量的0.1-20％，優(yōu)選1-10％，尤其是2-5％(重量)。
在通常為水性的組合物中，優(yōu)選金屬氧化物的濃度約為0.5-20％(重量)，優(yōu)選約1-10％(重量)，更優(yōu)選約3-8％(重量)，特別是約4-7％，例如4-6％，例如約5％(重量)。
所述組合物可以呈以下形式，例如粘度通常為4000-10,000mPas的洗劑，例如增稠的洗劑、凝膠劑、囊狀(vesicular)分散劑、膏霜類(通常是粘度為10,000-20,000mPas的流體膏霜，或粘度為20,000-100,000mPas的膏霜)、乳液、粉劑、固體棒劑，并可任選以氣溶膠形式來包裝，并以泡沫劑或噴霧劑形式提供。
所述組合物可含有該配方中使用的任何成分，包括脂肪物質(zhì)，有機(jī)溶劑，硅氧烷，增稠劑，液體潤(rùn)膚劑和固體潤(rùn)膚劑，破乳劑(demulcent)，其它UVA防曬劑、UVB防曬劑或廣譜防曬劑，消泡劑，丁羥基甲苯等抗氧化劑，乳酸以及堿(例如三乙醇胺或氫氧化鈉)等緩沖劑，植物提取物(例如庫(kù)拉索蘆薈、矢車菊、金縷梅、接骨木花和黃瓜)，活性增強(qiáng)劑，增濕劑和保濕劑(例如甘油、山梨醇、2-吡咯烷酮-5-甲酸酯、鄰苯二甲酸二丁酯、明膠和聚乙二醇)，香料，對(duì)羥基苯甲酸酯等防腐劑，表面活性劑，填充劑和增稠劑，螯合劑，陰離子聚合物、陽(yáng)離子聚合物、非離子聚合物或兩性聚合物或其混合物，推進(jìn)劑，堿化劑或酸化劑，著色劑和粉料，包括金屬氧化物顏料(其粒徑為100nm-20000nm)，例如氧化鐵以及常規(guī)(不摻雜)TiO2和ZnO。
化妝品組合物中的其它成分，例如某些表面活性劑，在紫外線的存在下可具有降解某些防曬劑的效果。也已知TiO2和ZnO能降解某些有機(jī)防曬劑，例如阿伏苯宗以及抗氧化劑(例如維生素A、B、C和E等維生素)和抗衰老因子(例如煙酰胺、視黃醇類(retenoid)、輔酶MEQ10等)?？梢岳斫?，在所述防曬制品中使用摻雜TiO2和/或ZnO和/或還原ZnO，是特別有用的。這是因?yàn)門iO2和ZnO通常具有正性紫外吸收效應(yīng)。因此，通過使用摻雜TiO2和/或ZnO和/或還原ZnO，可以使用較少的抗氧化劑或者使制劑更耐久成為可能。
所述有機(jī)溶劑通常來自低級(jí)醇和多元醇，例如乙醇、異丙醇、丙二醇、丙三醇和山梨醇，以及二氯甲烷、丙酮、乙二醇單乙基醚、二乙二醇單丁基醚、二乙二醇單乙基醚、二甲基亞砜、二甲基甲酰胺和四氫呋喃。
所述脂肪物質(zhì)可由以下物質(zhì)組成油或蠟或其混合物、脂肪酸、脂肪酸酯、脂肪醇、凡士林、石蠟、羊毛脂、氫化羊毛脂或乙?；蛎⒎湎?、地蠟和石蠟。
所述油通常來自動(dòng)物油、植物油、礦物油或合成油，尤其是氫化棕櫚油、氫化蓖麻油、凡士林油、石蠟油、Purcellin油、硅油例如聚二甲基硅氧烷和異構(gòu)烷烴。
所述蠟通常是動(dòng)物蠟、化石蠟、植物蠟、礦物蠟或合成蠟。所述蠟包括蜂蠟、巴西棕櫚蠟、小燭樹蠟、蔗糖蠟或日本蠟、地蠟、褐煤蠟、微晶蠟、石蠟或硅酮蠟和樹脂。
所述脂肪酸酯是例如肉豆蔻酸異丙酯、己二酸異丙酯、棕櫚酸異丙酯、棕櫚酸辛酯、C12-C15脂肪醇苯甲酸酯(FINETEX的“FINSOLVTN”)、含有3摩爾氧化丙烯的氧基丙烯化肉豆蔻醇(WITCO的“WITCONOL APM”)、癸酸甘油三酯和辛酸甘油三酯(HULS的“MIGLYOL812”)。
所述組合物也可含有交聯(lián)或非交聯(lián)丙烯酸聚合物等增稠劑，特別是用多官能試劑交聯(lián)的聚丙烯酸(例如GOODRICH公司的商品名為“CARBOPOL”的產(chǎn)品)、纖維素衍生物(例如甲基纖維素、羥甲基纖維素、羥丙基甲基纖維素、羧甲基纖維素的鈉鹽)、或十六烷基十八烷醇和氧基乙烯化十六烷基十八烷醇(含有33摩爾氧化乙烯)的混合物。
水分散性二氧化鈦與油分散性二氧化鈦的重量比最好為1∶4至4∶1，優(yōu)選1∶2至2∶1，理想的是約為相等重量的比例。
合適的潤(rùn)膚劑包括十八烷醇、單蓖麻酸甘油酯、水貂油、十六烷醇、異硬脂酸異丙酯、硬脂酸、棕櫚酸異丁酯、硬脂酸異十六烷基酯、油醇、月桂酸異丙酯、月桂酸己酯、油酸癸酯、十八烷-2-醇、異鯨蠟醇、二十醇、二十二醇、棕櫚酸十六烷基酯、硅油例如二甲基聚硅氧烷、癸二酸二正丁酯、肉豆蔻酸異丙酯、棕櫚酸異丙酯、硬脂酸異丙酯、硬脂酸丁酯、聚乙二醇、三乙二醇、羊毛脂、可可脂、玉米油、棉籽油、橄欖油、棕櫚仁油、菜籽油、紅花籽油、月見草油、大豆油、向日葵籽油、鱷梨油、芝麻油、椰子油、花生油、蓖麻油、乙?；蛎?、凡士林油、礦物油、肉豆蔻酸丁酯、異硬脂酸、棕櫚酸、亞油酸異丙酯、乳酸十二烷基酯、乳酸十四烷基酯、油酸癸酯、肉豆蔻酸肉豆蔻酯。
合適的推進(jìn)劑包括丙烷、丁烷、異丁烷、二甲醚、二氧化碳、一氧化二氮。
合適的粉料包括白堊粉、滑石粉、漂白土、高嶺土、淀粉、樹膠、膠態(tài)二氧化硅聚丙烯酸鈉、四烷基和/或三烷基芳基綠土銨(ammonium smectite)、化學(xué)改性硅酸鋁鎂、有機(jī)改性蒙脫土、水合硅酸鋁、煅制二氧化硅、羧基乙烯聚合物、羧甲基纖維素鈉、乙二醇單硬脂酸酯。
當(dāng)本發(fā)明的組合物為防曬制品時(shí)，它們可以在溶劑或脂肪物質(zhì)中呈懸浮劑或分散劑的形式，或者為乳劑(例如膏霜或乳液)，呈軟膏劑、凝膠劑、固體棒劑或氣溶膠泡沫劑形式。所述乳劑可以是水包油乳劑或油包水乳劑，還可含有包括陰離子表面活性劑、非離子表面活性劑、陽(yáng)離子表面活性劑或兩性表面活性劑在內(nèi)的乳化劑；對(duì)于油包水乳劑來說，其HLB通常為1-6，而對(duì)于水包油乳劑來說，希望HLB值更大，即＞6。通常含水量至多80％，一般5-80％(體積)?？梢允褂玫木唧w乳化劑包括失水山梨醇三油酸酯、失水山梨醇三硬脂酸酯、甘油單油酸酯、甘油單硬脂酸酯、甘油單月桂酸酯、失水山梨醇倍半油酸酯、失水山梨醇單油酸酯、失水山梨醇單硬脂酸酯、聚氧乙烯(2)十八烷基醚、聚氧乙烯山梨糖醇蜂蠟衍生物、PEG 200二月桂酸酯、失水山梨醇單棕櫚酸酯、聚氧乙烯(3.5)壬基酚、PEG 200單硬脂酸酯、失水山梨醇單硬脂酸酯、失水山梨醇單月桂酸酯、PEG400二油酸酯、聚氧乙烯(5)單硬脂酸酯、聚氧乙烯(4)失水山梨醇單硬脂酸酯、聚氧乙烯(4)十二烷基醚、聚氧乙烯(5)失水山梨醇單油酸酯、PEG 300單油酸酯、聚氧乙烯(20)失水山梨醇三硬脂酸酯、聚氧乙烯(20)失水山梨醇三油酸酯、聚氧乙烯(8)單硬脂酸酯、PEG 400單油酸酯、PEG 400單硬脂酸酯、聚氧乙烯(10)單油酸酯、聚氧乙烯(10)十八烷基醚、聚氧乙烯(10)十六烷基醚、聚氧乙烯(9.3)辛基酚、聚氧乙烯(4)失水山梨醇單月桂酸酯、PEG 600單油酸酯、PEG 1000二月桂酸酯、聚氧乙烯山梨糖醇羊毛脂衍生物、聚氧乙烯(12)十二烷基醚、PEG 1500二油酸酯、聚氧乙烯(14)月桂酸酯、聚氧乙烯(20)失水山梨醇單硬脂酸酯、聚氧乙烯(20)失水山梨醇單油酸酯、聚氧乙烯(20)十八烷基醚、聚氧乙烯(20)失水山梨醇單棕櫚酸酯、聚氧乙烯(20)十六烷基醚、聚氧乙烯(25)氧基丙烯單硬脂酸酯、聚氧乙烯(20)山梨醇單月桂酸酯、聚氧乙烯(23)十二烷基醚、聚氧乙烯(50)單硬脂酸酯和PEG4000單硬脂酸酯?；蛘?，所述乳化劑可以是硅酮表面活性劑、尤其是帶有聚氧乙烯和/或聚氧丙烯側(cè)鏈的二甲基聚硅氧烷，其分子量通常為10,000-50,000，尤其是環(huán)狀聚甲基硅氧烷和聚二甲基硅氧烷的共聚多元醇。它們也可以是按照已知方法制備的離子或非離子兩性脂質(zhì)的囊狀分散劑。
使用水分散性或油分散性二氧化鈦或氧化鋅(其中至少一個(gè)是摻雜的或者在還原氧化鋅的情況下)，是有利的。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，當(dāng)將乳劑涂在皮膚上時(shí)，它會(huì)趨于分成油性區(qū)和非油性區(qū)。當(dāng)水份蒸發(fā)時(shí)，油分散性顆粒將趨于存在于油性區(qū)，因而留下未受保護(hù)的區(qū)域。這可以通過在乳劑中的同時(shí)具有親水性和疏水性的顆粒而避免，因此有些顆粒保留在親水區(qū)，其余的顆粒保留在疏水區(qū)。
水分散性顆?？梢允菬o涂層的，或者被材料涂層而賦予該顆粒親水性表面的特性。所述材料的實(shí)例包括氧化鋁和硅酸鋁。表現(xiàn)出疏水表面特性的油分散性顆粒適合涂布硬脂酸鋁、月桂酸鋁或硬脂酸鋅等金屬皂或有機(jī)硅化合物。
下面的實(shí)施例進(jìn)一步說明本發(fā)明。
實(shí)施例1按照以下方法，評(píng)價(jià)防曬配方的降解方法樣品的制備切取兩條10mm×25mm的聚乙烯，厚度為12.5微米。
將聚乙烯條放置在距離石英玻片中心20mm處。
用吸管從約30ml防曬配方中吸取一滴，滴加到玻片中心。
在樣品上小心放置第二片石英玻片，在聚乙烯條上將兩片一起擠壓，因而提供12.5μm厚度的樣本。注意避免氣泡。
照明使用經(jīng)Schott WG320濾器過濾的氙燈，來進(jìn)行照明。
使用在290nm和400nm之間標(biāo)定的輻射分光計(jì)，讀取光輸出的基礎(chǔ)讀數(shù)。
測(cè)量通過作為空白的水樣的光強(qiáng)度(Iq)(290-400nm)。仲夏時(shí)節(jié)，在中等緯度地區(qū)，通常會(huì)發(fā)現(xiàn)強(qiáng)度在290-400nm的范圍內(nèi)。
在零時(shí)(剛一放置在燈光下時(shí))，測(cè)量通過樣品的光強(qiáng)度(It)(290-400nm)，然后每10分鐘測(cè)一次，共測(cè)1小時(shí)。
實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)，再讀取一次光輸出的基礎(chǔ)讀數(shù)，以保證光源保持穩(wěn)定。
計(jì)算計(jì)算每一波長(zhǎng)下防曬膜的透射值(K)
K＝It/Iq這可用來將每一時(shí)間點(diǎn)的波長(zhǎng)對(duì)透射值作圖，顯示出每種防曬制品在照明過程中透射值的增加。
計(jì)算防曬制品在每一波長(zhǎng)下的光吸收損失(D)，其等于防曬制品在T＝0到T＝t的吸收的比例D＝K0/Kt這可用來將波長(zhǎng)對(duì)光吸收損失作圖。該圖可用于進(jìn)行不同防曬制劑的比較。
通過測(cè)定每一時(shí)間點(diǎn)的該曲線下面積，也可以計(jì)算出總UVA吸收的變化率。
配方市售防曬因子5和因子10。它們具有以下成分。
斜體成分是活性防曬劑。
可通過摻入不同濃度的摻雜和不摻雜TiO2和ZnO來修改這些配方，并與未經(jīng)修改的配方進(jìn)行比較。
市售因子5水C12-15烷基苯甲酸酯甘油丁二醇二辛酸酯/癸酸酯十六/十八醇聚氧乙烯(20)醚硬脂酸甘油酯乙基己基三嗪酮丁基甲氧基二苯甲酰基甲烷苯基二苯并咪唑四磺酸二鈉PVP/十六烷基共聚物生育酚乙酸酯棕櫚酸十六醇酯十六/十八醇十六/十八醇聚氧乙烯(12)醚苯氧基乙醇對(duì)羥基苯甲酸甲酯乙基己基甘油EDTA三鈉檸檬酸鈉檸檬酸PEG-4月桂酸酯PEG-4二月桂酸酯PEG-4碘丙炔基丁基氨基甲酸酯香料市售因子10水乙基己基甲氧基肉桂酸酯甘油十六/十八醇聚氧乙烯(20)醚丁二醇二辛酸酯/二癸酸酯C12-15烷基苯甲酸酯硬脂酸甘油酯乙基己基三嗪酮丁基甲氧基二苯甲?；淄楸窖趸掖甲貦八崾减ナ?十八醇十六/十八醇聚氧乙烯(12)醚
PVP/十六烷共聚物苯基/苯并咪唑磺酸鹽生育酚乙酸酯對(duì)羥基苯甲酸甲酯乙基己基甘油EDTA三鈉PEG-4月桂酸酯PEG-4二月桂酸酯PEG-4碘丙炔基丁基氨基甲酸酯BHT香料結(jié)果見附圖，其中

圖1顯示對(duì)于因子10防曬配方，時(shí)間對(duì)UVA吸收的影響，該配方中已加入不摻雜或摻雜1％釩或錳的二氧化鈦。
圖2顯示幾種配方的平均損失百分率。
圖3顯示市售因子10配方從時(shí)間＝0到t＝60時(shí)在UVA區(qū)的吸收損失。
圖4顯示因子5配方的降解，該配方中已加入摻雜或不摻雜的二氧化鈦。
圖5顯示市售因子10配方保持保護(hù)作用的比例，該配方中已加入不摻雜或摻雜1％錳或鐵的氧化鋅。
圖6顯示市售因子10配方的UVA吸收變化的平均值，該配方中已加入不摻雜或摻雜錳或鐵的氧化鋅。
圖7顯示相同組合物的UVA吸收變化的平均值，該組合物中已加入TiO2，而TiO2中已摻雜錳或有涂層；和圖8比較了本發(fā)明組合物與兩種市售組合物隨波長(zhǎng)而變的吸收。
由此可見，TiO2和ZnO的加入，降低了降解率，這部分是因?yàn)樯⑸洌糠质且驗(yàn)轭~外的吸收。具體地講，摻雜錳和釩的TiO2或ZnO明顯具有更大效應(yīng)，因此降低了紫外保護(hù)的損失率。通過加入5％的類似物理性能的普通或還原ZnO，來修改市售因子10，并進(jìn)行比較。如上所述，對(duì)這些材料進(jìn)行照射。按時(shí)間來記錄UVA吸收，總共達(dá)60分鐘。含有還原氧化鋅或普通氧化鋅的每種配方在零時(shí)顯示約2％的透射。然而，還原氧化鋅卻顯示，隨著對(duì)紫外線的暴露，UVA吸收損失率會(huì)降低，其對(duì)于普通氧化鋅的損失率約為12％，而對(duì)于還原氧化鋅的損失率約為8％。
實(shí)施例2對(duì)僅僅是加入的TiO2特性不同的配方進(jìn)行比較，然后測(cè)定它們的吸光度。
該防曬配方基于Stanley Black的方法(www.sblack.com FormulaReference 1629)。
A相％w/w水 80.35丙二醇 2.00對(duì)羥基苯甲酸甲酯 0.15庫(kù)拉索蘆薈凝膠x1 0.10B相Lexemul 561(硬脂酸甘油酯， 5.00PEG-100硬脂酸酯)Lexemul GDL(二月桂酸甘油酯)1.50十八烷醇NF 0.30Lexol IPM(肉豆蔻酸異丙酯) 1.00
Lexol EHP(棕櫚酸辛酯)2.00Dow Corning 200 Fluid 200cs 0.50(聚二甲基硅氧烷)對(duì)羥基苯甲酸丙酯 0.10Parsol 1789(BMDM)2.00二氧化鈦 5.00它們?nèi)缦轮苽鋵相加熱至75℃。
將A相加熱至75℃。
在劇烈攪拌下，將A相加入到B相。
在攪拌下，冷卻至室溫。
TiO2如下A.摻雜錳的TiO2(錳的水平約為1摩爾％)；初級(jí)顆粒大小為20-30nm；晶型99％為金紅石型；無涂層B.來自BASF的Uvinul初級(jí)顆粒大小-約21nm晶型-75％銳鈦礦型/25％金紅石型涂層-5％三甲基辛基硅烷C.來自Tayca Corp的MT100AQ初級(jí)顆粒大小-15nm晶型-約100％金紅石型涂層-氧化鋁/二氧化硅/海藻酸，至多30％所得結(jié)果示于圖8，該圖給出了3種組合物在不同波長(zhǎng)的吸光度。值得注意的是，與兩種市售不摻雜材料相比，摻雜TiO2導(dǎo)致在約360nm處(即在UVA區(qū))吸收顯著增加。因此，通過使用這樣的摻雜TiO2，可以降低防UVA的有機(jī)或無機(jī)防曬劑在配方中的濃度和/或增加配方抗UVA輻射的效果。
權(quán)利要求
1.一種適合于化妝品用或局部藥用的紫外防曬組合物，所述組合物包含適量的一種或多種有機(jī)成分和適量的TiO2和/或ZnO，所述有機(jī)成分是光敏的和/或降解的和/或其中降解是由所述組合物中的另一成分所誘導(dǎo)的，而所述TiO2和/或ZnO中已摻雜一種或多種其它元素和/或還原氧化鋅，該組合物的紫外吸收損失率與具有相同配方只是不含摻雜另一元素或所述還原氧化鋅的所述TiO2和/或ZnO的組合物的紫外吸收損失率相比，至少要少5％。
2.權(quán)利要求1的組合物，所述組合物適合于化妝品用。
3.權(quán)利要求1或2的組合物，所述組合物含有不摻雜或不還原的TiO2和/或ZnO。
4.前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)的組合物，其中所述摻雜劑為錳、釩、鉻或鐵。
5.權(quán)利要求4的組合物，其中所述摻雜劑為Mn3+。
6.前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)的組合物，其中所述摻雜劑的含量為0.05％至10摩爾％。
7.權(quán)利要求6的組合物，其中所述摻雜劑的含量以重量計(jì)為0.5-2摩爾％。
8.前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)的組合物，所述組合物包含摻雜二氧化鈦。
9.前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)的組合物，其中所述二氧化鈦呈金紅石型。
10.權(quán)利要求1-3中任一項(xiàng)的組合物，所述組合物包含還原氧化鋅。
11.前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)的組合物，所述組合物包含以重量計(jì)0.5-20摩爾％的摻雜TiO2或ZnO或還原ZnO。
12.前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)的組合物，其中所述摻雜或還原氧化物的粒徑為1-200nm。
13.權(quán)利要求1-11中任一項(xiàng)的組合物，其中所述摻雜或還原氧化物的粒徑為100-500nm。
14.前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)的組合物，其中一種或多種所述有機(jī)成分是紫外防曬劑。
15.權(quán)利要求14的組合物，其中所述有機(jī)防曬劑吸收UVA區(qū)的紫外線。
16.權(quán)利要求14或15的組合物，其中所述有機(jī)防曬劑是對(duì)氨基苯甲酸、酯或其衍生物，甲氧基肉桂酸酯，二苯甲酮，二苯甲酰甲烷，β，β-苯基丙烯酸烷基酯，三嗪，樟腦衍生物，有機(jī)顏料，基于硅氧烷的防曬劑或2-苯基苯并咪唑基-5-磺酸或苯基二苯并咪唑基磺酸。
17.前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)的組合物，其中所述紫外吸收的損失率是UVA吸收的損失率。
18.前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)的組合物，其中UVA吸收損失與UVB吸收損失的比率的變化率小于具有相同配方只是不摻雜TiO2和/或ZnO的組合物的變化率。
19.權(quán)利要求17的組合物，其中所述比率的變化率較大，因?yàn)閁VA吸收的損失率降低。
20.前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)的組合物，所述組合物包含以重量計(jì)0.1％至20％的有機(jī)防曬劑。
21.前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)的組合物，所述組合物含有一種或多種脂肪物質(zhì)、有機(jī)溶劑、硅氧烷、增稠劑、破乳劑、UVB防曬劑、消泡劑、增濕劑、香料、防腐劑、表面活性填充劑、螯合劑、陰離子聚合物、陽(yáng)離子聚合物、非離子聚合物或兩性聚合物、推進(jìn)劑、堿化劑或酸化劑、著色劑或金屬氧化物顏料。
22.前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)的組合物，所述組合物是防曬制品。
23.前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)的組合物，所述組合物為洗劑、凝膠劑、分散劑、膏霜、乳液、粉劑或固體棒劑的形式。
24.權(quán)利要求22或23的組合物，所述組合物包含水分散性和油分散性TiO2和/或ZnO。
25.前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)的組合物，其中所述TiO2和/或ZnO涂布了無機(jī)溶劑或有機(jī)溶劑。
26.基本上如上所述的權(quán)利要求1的組合物。
27.權(quán)利要求1和4-7中任一項(xiàng)定義的摻雜或還原TiO2/ZnO的用途，所述用途是降低一種或多種有機(jī)紫外防曬劑或其它成分的濃度，所述一種或多種有機(jī)紫外防曬劑或其它成分是光敏的和/或降解的和/或其中降解是由化妝品用防紫外組合物中的另一成分所誘導(dǎo)的。
28.權(quán)利要求1和4-7中任一項(xiàng)定義的摻雜或還原TiO2/ZnO的用途，所述用途是降低防曬組合物的紫外吸收損失率。
29.權(quán)利要求1和4-7中任一項(xiàng)定義的摻雜或還原TiO2/ZnO的用途，所述用途是與具有相同配方只是含有不摻雜或不還原TiO2和/或ZnO的組合物相比，減少化妝品用防紫外組合物中UVA吸收損失與UVB吸收損失的比率的變化率，所述化妝品用防紫外組合物包含一種或多種光敏的和/或被所述組合物中的其它成分降解的有機(jī)成分。
30.一種提高有機(jī)紫外防曬組合物效果的方法，所述組合物包含一種或多種光敏的和/或降解的和/或其中降解是所述組合物中的另一成分所誘導(dǎo)的成分，所述方法包括向該組合物中加入權(quán)利要求1和4-7中任一項(xiàng)定義的摻雜或還原TiO2/ZnO。
31.一種減少紫外防曬組合物中的有毒化合物產(chǎn)生的方法，所述方法包括向該組合物中加入權(quán)利要求1和4-7中任一項(xiàng)定義的摻雜TiO2和/或摻雜或還原ZnO。
全文摘要
一種適合于化妝品用或局部藥用的紫外防曬組合物，所述組合物包含適量的一種或多種有機(jī)成分和適量的TiO
文檔編號(hào)A61Q17/04GK1753654SQ200380109834
公開日2006年3月29日 申請(qǐng)日期2003年12月23日 優(yōu)先權(quán)日2002年12月24日
發(fā)明者G·B·帕克, J·S·諾蘭德, B·R·弗拉特 申請(qǐng)人:奧克松尼卡有限公司