CN101557800A - 利用纳米颗粒进行酶抑制 - Google Patents
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Abstract
本发明提供用于抑制酶活性,包括治疗酶性皮炎的方法和组合物。这类组合物包含复合材料,所述复合材料含有:(a)具有表面的片状剥脱的纳米颗粒,和(b)选自第3族至第12族、铝或镁的金属,其中所述金属加载到纳米颗粒的表面上。
Description
发明领域
本发明涉及治疗皮肤病,例如通常因穿戴吸收性制品,如尿布、训练裤、成人失禁护垫,妇女卫生产品等引起的酶性皮炎(enzymatic dermatitis)的方法和组合物。
发明背景
尿布疹是尿布通常覆盖的那些婴儿身体部位发生刺激和炎症的常见形式。该病症也称为尿布皮炎、卫生巾皮炎、卫生巾皮疹或尿布皮疹。虽然肯定在婴儿中较常见,但这种病症实际上并不限于婴儿。患有失禁以至于需要使用吸收性制品的任何个体都可能发生此种病症。易患个体包括新生儿至老年人,甚至是患重病或卧床的个体。21C.F.R.333.503将尿布疹定义为“以下一种或多种因素引起的尿布区域(会阴、臀部、下腹部和大腿内侧)的炎性皮肤病症:湿气、不透气、摩擦、持续接触尿液或粪便或二者,或者机械或化学刺激。”医学专业通常接受的是,以最简单的方式来说,真实的尿布疹或尿布皮炎是皮肤与尿液或粪便或二者长时间接触导致的接触性刺激性皮炎。与尿布疹相关联的最广泛接受的因素是氨、粪便酶、细菌、细菌作用产物、尿液pH和白念珠菌(c.albicans)。
因为酶广泛分布于植物、霉菌、细菌、奶、奶产品和几乎所有的动物组织以及胃肠道消化液中,它们几乎总是出现在尿布、失禁制品、卫生巾、衬垫等上。这些酶包括蛋白酶、脂肪酶以及其它酯酶和二酯酶、脲酶和其它酶,包括淀粉酶、弹性蛋白酶、核酸酶等。虽然尚不了解不同类型的酶对皮肤刺激的相对贡献,但有证据证明至少肠和/或胰腺来源的粪便蛋白酶和脂肪酶在引起酶性皮炎的皮肤炎症中起直接作用。相似地,已知经液中存在蛋白酶。它们是由子宫内膜降解产生的。
利用经设计抑制不同类型蛋白酶的酶活性的抑制剂进行的研究证明,丝氨酸蛋白酶、半胱氨酸蛋白酶和金属蛋白酶最可能导致产生粪便的整体蛋白水解活性。基质金属蛋白酶MMP也最可能出现在经液中。具体说,已知正常青少年儿童的粪便中丝氨酸蛋白酶、胰蛋白酶和糜蛋白酶含量几乎总是可粗略测定到,在正常成人粪便中它们的含量较低但可检测到。在正常粪便中也发现脂肪酶,包括水解饮食中甘油三酯的酯酶,它们能够水解人皮肤中发现的甘油三酯和其它甘油酯,形成刺激性脂肪酸和甘油副产品。因此,当皮肤接触酶,如身体渗出物中存在的脂肪酶和蛋白酶时,皮肤,特别是屏障层(角质层)的含脂质组分和含蛋白组分可能降解,导致尿布疹的刺激和炎症。而且,干扰皮肤屏障使得本来不可能产生刺激的尿液和粪便的其它组分,如氨、细菌、酵母等通过受损的皮肤屏障迁移而产生额外刺激并可能发生感染。
几个世纪以来,已知金属银是能够杀伤许多不同种类的微生物,包括出现尿布疹的皮肤区域经常发现的白色念珠菌和金黄色葡萄球菌(s.aureus)的物质。在现代抗生素出现前,金属银已经用于纯化饮料溶液或给予患病个体。即使在发现青霉素和其后续物质后,致病细菌对抗生素耐受的情况下仍然常常使用胶体银溶液。
目前,可购得胶体银溶液,但它们常常不稳定,保存时间较短。这是由于银颗粒易于聚集和形成团簇的趋势,而使其无法继续悬浮于溶液中。因此,可将不需要的胶凝剂加入溶液中,通过防止颗粒聚集以保持银颗粒悬浮。市售溶液的另一个问题是银含量中绝大部分通常是银离子。虽然银离子也是有效的抗微生物剂,但在医疗和个人护理应用中存在银离子可能引起一些问题,因为银离子能与广泛存在的氯化物结合,形成不溶性白色沉淀,可能使皮肤呈浅灰蓝色。
市售尿布疹组合物基于矿脂和/或氧化锌。
US 2003/0104019公开了能有效减轻皮肤的酶刺激的可溶胀的含粘土组合物。
已知纳米颗粒可用作美国专利号6,492,453公开的填料、US2003/0185964公开的涂层和美国专利号6,518,324公开的泡沫组分。无机颗粒,如粘土、硅酸盐和氧化铝已经与辅助去污剂和洗衣化合物广泛联合使用,以产生某些形式的抗静电控制和/或织物软化益处。相似地,纳米颗粒公开于US 2002/0150678,它能赋予软硬表面以表面改良益处,例如用于洗衣去污剂。
US 2005/0115462公开了掺入软表面涂层的功能化纳米颗粒,用于制备改良的吸收制品,如内裤衬垫、卫生巾、唇间装置、成人失禁装置、乳垫、鞋垫、绷带和尿布。该制品包含由以下组分形成的复合材料:(a)具有表面的片状剥脱(exfoliated)的纳米颗粒和(b)选自第3族至第12族、铝或镁的金属,其中所述金属加载到纳米颗粒的表面上。可将该复合材料施加于吸收颗粒,例如软表面涂层形式的其中一层。
目前令人惊讶地发现,可通过外用这类复合材料治疗酶性皮炎,例如粪便酶引起的尿布皮炎。在一个实施方式中,所述复合材料包括加载到纳米粘土上的银。具体来看,涂有银的纳米粘土具有出色的酶抑制特性,特别是施用于皮肤时。
发明概述
本发明提供一种抑制酶活性的方法,所述方法包括使选自脂肪酶或蛋白酶的酶与有效量的复合材料相接触,所述复合材料包含:(a)具有表面的片状剥脱的纳米颗粒,和(b)选自第3族至第12族、铝或镁的金属,其中所述金属加载到纳米颗粒表面上。
本发明也提供一种治疗酶性皮炎的方法,所述方法包括将有效量的复合材料外用于患有酶性皮炎的皮肤区域,所述复合材料包含:(a)具有表面的片状剥脱的纳米颗粒,和(b)选自第3族至第12族、铝或镁的金属,其中所述金属加载到纳米颗粒表面上。
发明详述
本说明书全文中给出的每个界限包括下限或上限,就好像本文中明确写明下限或上限那样。本说明书全文中给出的每个范围包括落入所述较宽范围的每个较窄范围,就好像本文中明确写明这些较窄范围那样。
本文所用术语“皮肤病症”是酶性皮炎,如尿布疹或皮疹引起的病症,包括身体副作用,如刺激、发红、发痒、灼热感或炎症。
本文所用术语“治疗方法”应包括预防、减轻或治愈病症的方法。这类方法应包括能减轻或缓解上述皮肤病症的任何方法。
本文所用术语“吸收颗粒”是婴儿和成年人用于吸收身体废弃物、液体和渗出物的颗粒。包括尿布(婴儿和成人用)、卫生保护制品如内裤衬垫和全尺寸吸收卫生巾(包括超薄型),以及伤口护理制品如外科纱布和绷带。吸收颗粒可吸收液体,但也吸收固体或半固体废弃物如粪便。
本文所用术语“纳米颗粒”是具有纳米级尺寸的颗粒(包括但不限于杆形颗粒、盘形颗粒、板形颗粒、四面体形颗粒)、纤维、纳米管或任何其它材料。
本发明描述了一种治疗酶,特别是脂肪酶和蛋白酶引起的皮肤屏障破坏造成的皮肤病症的新方法。本发明能有效降低这类酶的活性。
所述方法包括使选自脂肪酶或蛋白酶的酶与有效量的复合材料相接触,所述复合材料包含:(a)具有表面的片状剥脱的纳米颗粒,和(b)选自第3族至第12族、铝或镁的金属,其中所述金属加载到纳米颗粒表面上。
在本发明中,纳米颗粒的平均粒度约为1-1000纳米,优选2-750纳米。即,纳米颗粒的最大尺寸(如直径或长度)约为1至1000nm。纳米管可包括最常1厘米的结构,或者粒度约为2至50纳米。纳米颗粒具有非常高的表面体积比。纳米颗粒可以是晶态的或无定形的。可采用单一类型的纳米颗粒,或者可采用不同类型纳米颗粒的混合物。如果使用纳米颗粒的混合物,那么它们可均一或非均一地分布于复合材料或含有该复合材料的体系或组合物中。
纳米颗粒的合适粒度分布的非限制性例子是约2nm至750nm以下,或者约2nm至200nm以下,或者约2nm至150nm以下。也应理解,可利用某些粒度分布提供某些益处,可利用其它粒度分布范围提供其它益处(例如,彩色增强需要不同于其它特性的粒度范围)。一批纳米颗粒的平均粒度可能与这些纳米颗粒的粒度分布不同。例如,分层的合成硅酸盐的平均粒度约为25纳米,而其粒度分布通常可以是约10nm至40nm。应理解,本文所述的粒度分布是纳米颗粒分布于水系介质时的粒度分布,平均粒度根据粒度分布的平均值计算。
本发明所用纳米颗粒是片状剥落的。具体说,原料经片状剥落或分配形成纳米颗粒。这类原料的平均尺寸最高约为50微米(50,000纳米)。纳米颗粒可包括,例如天然或合成的纳米粘土,包括由无定形或结构化粘土制成的那些。
在一个实施方式中,片状剥落的纳米颗粒是纳米粘土。在另一实施方式中,纳米颗粒是可溶胀的纳米粘土或其加合物。可溶胀纳米粘土的层间位置含有弱结合离子,它们可以水化或可吸收有机溶剂。通常,这些可溶胀纳米粘土的阳离子或阴离子电荷少,即每晶胞小于约0.9单位电荷。
本文所用“加合物”指油可溶胀的纳米粘土,即在有机非水性溶剂,如极性和非极性溶剂中溶胀的纳米粘土。它们可通过使水可溶胀性纳米粘土与结合该可溶胀纳米粘土的有机材料反应来制备。这类结合的有机材料的例子包括但不限于具有以下结构的季铵化合物:
R1R2R3R4N+X-
式中:
R1、R2、R3和R4各自独立地选自H、C1-C22烷基、C1-C22烯基或C1至C22芳烷基,条件是至少一个R基团是烷基、烯基或芳烷基;和
X是水可溶胀性纳米粘土。
可溶胀纳米粘土可以是无定形或结构化的,即包括片层或层,其中这些层的组合称为晶格结构。具有晶格结构的合适的纳米粘土的例子包括叶蜡石(二八面体的)类型、滑石(三八面体的)类型或它们的混合物。合适的结构化可溶胀纳米粘土的类型包括但不限于:蒙皂石纳米粘土、海泡石纳米粘土、沸石纳米粘土、坡缕石纳米粘土或它们的混合物。
无定形可溶胀纳米粘土的例子包括:水铝英石(allophone)和伊毛缟石。
在一个实施方式中,纳米颗粒由诸如粒度为10-18微米(10000-18000纳米)的纳米体(Nanomer)1.34TCN(获自纳米科公司(Nanocor))等原料制成。在另一实施方式中,纳米颗粒由粒度为20-25微米的PGV(也获自纳米科公司)制成。在另一实施方式中,采用粒度范围是1-3纳米的片状剥落的PGV。在其它实施方式中,采用粒度范围1-9纳米的纳米体1.34TCN和纳米体1.30E。
软水铝石氧化铝的平均粒度分布可以是2至750nm。
分层的粘土矿物可用作片状剥落的纳米颗粒的原料。适用于本发明的分层粘土矿物包括蒙皂石、高岭土、伊利石、绿泥石、绿坡缕石和混合层粘土等地质学类型的矿物质。属于这些类型的具体粘土的典型例子是蒙皂石、高岭土、伊利石、绿泥石、绿坡缕石和混合层粘土。例如,蒙皂石包括蒙脱石、膨润土、叶蜡石、锂蒙脱石、皂石、锌脱石、绿脱石、滑石、贝得石、铬高岭石、斯皂石和蛭石。在一个实施方式中,优选蒙脱石纳米粘土。参见通过引用纳入本文的美国专利号5,869,033。高岭土包括高岭石、迪开石、珍珠陶土、叶蛇纹石、富硅高岭石、埃洛石、印得石(indellite)和纤蛇纹石。伊利石包括漂云母、白云母、钠云母、金云母和黑云母。绿泥石包括绿泥间蛭石、叶绿泥石(penninite)、片硅铝石、铝绿泥石、叶绿泥石(pennine)和斜绿泥石。绿坡缕石包括海泡石和多哥特石(polygorskyte)。混合层粘土包括钠板石和蛭石黑云母。这些分层粘土矿物的变体和同形取代提供独特应用。
分层粘土矿物可以是天然产生的或合成的。例如,天然或合成的锂蒙脱石、蒙脱石和膨润土可用作纳米颗粒的原料。
天然粘土矿物一般以分层硅酸盐矿物质的形式存在,无定形矿物质较少见。分层硅酸盐矿物质具有安排成二维网络结构的SiO4四面体片层。2∶1型分层硅酸盐矿物具有几个或几十个硅酸盐片层的层状结构,每个硅酸盐片层具有镁八面体片层或铝八面体片层被夹在两个硅酸盐四面体片层之间形成的三层结构。
可延展层硅酸盐片层带有负电荷,通过碱金属阳离子和/或碱土金属阳离子的存在中和这些电荷。蒙皂石或可延展云母可分散在水中形成具有触变特性的溶胶。另外,可通过与各种阳离子有机物或无机物发生反应形成蒙皂石型粘土的复合变体。这类有机复合物的一个例子是通过阳离子交换引入二甲基双十八烷基铵离子(季铵离子)的亲有机粘土。这已经应用于工业生产,并用作涂料胶凝剂。
合成的纳米粘土可用于本发明。在适当的工艺控制下,生产合成纳米粘土的工艺确实产生纳米级的基本颗粒。然而,由于基本颗粒的固结作用,颗粒通常不以离散颗粒的形式存在,而主要是聚集体的形式。这些聚集体的直径可达几千纳米,导致无法实现与颗粒的纳米属性相关的所需特性。例如,可通过如EP-A 637,616所述的研磨或通过分散于合适载体介质如水或水/醇和其混合物中,使这些颗粒解聚。
制备合适纳米粘土的合成材料包括层状含水硅酸盐、层状无水硅酸铝、氟硅酸盐、云母-蒙脱石、水滑石、硅酸镁锂和氟硅酸镁锂。硅酸镁锂的取代变体的例子是羟基被氟部分取代的形式。锂和镁也可被铝部分取代。硅酸镁锂可被选自下组的物质同形取代:镁、铝、锂、铁、铬、锌和其混合物。
例如,南方粘土产品公司(Southern Clay Products,Inc.)出售的商品名为锂皂石(LAPONITE)TM的合成锂蒙脱石可用作纳米颗粒的原料。所销售的锂皂石TM有很多级别,或变体和同形取代。市售锂蒙脱石的例子是锂皂石BTM、锂皂石STM、锂皂石XLSTM、锂皂石RDTM、锂皂石XLGTM和锂皂石RDS。
合成锂蒙脱石不含氟。用氟同形取代羟基产生的合成粘土称为氟硅酸锂镁钠,它也可用作原料。商品名为锂皂石TM和锂皂石STM的这些氟硅酸锂镁钠可含有至多约10%重量的氟离子。本文所述组合物中所用的氟离子含量为至多约10%或更高。氟硅酸锂镁钠锂皂石BTM具有扁平、环式、盘状形状,根据不同的氟离子含量,其粒度为约25-100纳米。例如,在一个非限制性实施方式中,可采用直径约为25-40nm且厚度约为1nm的锂皂石BTM。另一称为锂皂石STM的变体含有约6%焦磷酸四钠作为添加剂。
在一个实施方式中,锂皂石XLSTM用作纳米颗粒的原料,将银作为金属组分加载到原料上。锂皂石XLS具有八面体镁和锂羟基桥连接的四面体硅酸盐层。这种结构使得能够通过将金属嵌插或吸附于纳米粘土表面进行片状剥落和改性。在嵌插的情况下,金属插入纳米粘土的各层之间。在表面吸附的情况下,金属结合于纳米粘土的表面。由于其合成一致性和高纯度,优选锂皂石XLS,通过最少努力即可剥落形成纳米颗粒。用钠离子覆盖纳米颗粒的表面,以抵消许多硅酸盐基团的负电荷。
在某些情况下,在包含具有所需特性的复合材料的膜的形成过程中对片状剥落的纳米颗粒的长宽比感兴趣。通过TEM(透射电镜检查法)足以鉴定分散体的长宽比。
在一个实施方式中,纳米颗粒的长宽比范围可以是100-250。在另一实施方式中,纳米颗粒的长宽比是200-350。
例如,单个锂皂石BTM颗粒的平均长宽比约为20-40,单个锂皂石RDTM颗粒的平均长宽比约为10-15。锂皂石BTM基本上以单个粘土颗粒或两个粘土颗粒堆积物的形式出现在分散体中。锂皂石RDTM基本上以两个或多个粘土颗粒堆积物的形式出现。
在一些实施方式中,膜形成可能需要较高的长宽比。也对分散在合适载体介质如水中的片状剥落的纳米颗粒的长宽比感兴趣。几个颗粒聚集时,纳米颗粒在分散介质中的长宽比较小。
在某些实施方式中,可能需要至少一些单独(非聚集)的板状和盘状纳米颗粒,以使至少一个维度大于或等于约0.5nm、长宽比大于或等于约15。与杆状纳米颗粒相比,板状或盘状纳米颗粒可能更需要较大的长宽比。
杆状纳米颗粒的长宽比可能小于盘状或板状纳米颗粒,但能保持足够的成膜特性。在某些非限制性实施方式中,可能需要至少一些单独的杆状纳米颗粒,以使至少一个维度大于或等于约0.5nm、长宽比大于或等于约3。
球形纳米颗粒的长宽比通常小于或等于约5。本文所述实施方式优选的纳米颗粒的长宽比小于或等于约250。在其它非限制性实施方式中,可能需要纳米颗粒的长宽比小于约10。
按照本发明,采用一种或多种金属功能化纳米颗粒。具体说,通过包括嵌插、吸附或离子交换等多种方法中的一种,将金属加载到片状剥落的纳米颗粒上。有利的是,金属在纳米颗粒上仍能保持其有价值的特性。本文所用术语“加载”包括完全覆盖纳米颗粒表面,或者仅覆盖一部分。
在一个实施方式中,金属选自元素周期表的第3族至第12族、铝或镁。金属优选选自银、铜、锌、锰、铂、钯、金、钙、钡、铝、铁或其混合物。在特别优选的实施方式中,金属是银。
可通过嵌插将该金属加载到纳米颗粒上。例如,具体说,可通过放入“洞”中使银离子插入分层纳米粘土的不同层中,以最大程度提高带正电荷的银离子和硅酸盐结构中不同类型的氧之间发生有益的相互作用。基于同样的理由,也可能嵌插其它金属离子,例如铜、锌、锰等。
还可通过离子交换将该金属加载到纳米颗粒上。例如,锂皂石板状颗粒的表面主要由钠离子组成,钠离子的存在抵消了下层中硅酸盐结构产生的带负电的氧原子。将带正电的金属离子加入片状剥落的锂皂石的溶液中时,一部分表面钠离子被加入的金属阳离子取代。
该金属也可通过吸附加载到纳米颗粒上。例如,某些官能团如胺、铵和羧基是锂皂石板状颗粒的表面或边缘的有力的结合基团。可通过加入这些配体改变金属离子,以使它们能够强效结合于锂皂石表面。该反应顺序的一个例子如下:
2AgNO3+2NaOH→Ag2O+2NaNO3+H2O
Ag2O+4NH3+H2O→2Ag(NH3)2OH
最终产物Ag(NH3)2OH与锂皂石相接触,从而使Ag(NH3)2OH结合于锂皂石表面。
在本发明的一个实施方式中,在原料存在下将金属离子还原成金属(0),其片状剥落形成纳米颗粒。金属与原料/片状剥落的纳米颗粒相接触后,还原和片状剥落可以依次(任一步骤在先)或同时发生。从而将金属加载到片状剥落的纳米颗粒的表面上。
在本发明的一个实施方式中,所述金属是银,用多伦(Tollen)试剂通过嵌插将其加载到纳米颗粒上。多伦试剂是已知的银物质,它能够被醛或酮还原成金属银(0):
+Ag(NH3)2OH+葡萄糖→Ag0
由于纳米颗粒具有很大的表面积,所以该复合材料也能够在整个制剂中包含更高浓度的金属。
本发明组合物可直接施加于患病皮肤区域,或通过基材,如擦拭巾、尿布、卫生巾、衬垫等施加。
可将该复合材料掺入各种体系、材料和组合物中,包括液体、固体、凝胶、涂料组合物、化妆品和药物组合物等。可将该复合材料掺入直接施加于婴儿或成人皮肤的组合物中。本发明组合物可以是外用于外部皮肤的乳膏剂、洗剂、凝胶剂、泡沫剂、油剂、软膏剂或粉末剂的形式。本发明组合物可以是适合应用于皮肤的滞留(leave-on)产品或洗去(rinse-off)产品的形式。可利用擦拭巾递送该组合物。
含有该复合材料的组合物可以是,例如,乳液的形式。根据组合物总重,乳液组合物可包含约1-50%,例如,约5-20%的至少一种油,约50-99%,例如,约80-95%的至少一种水性组分,约0.1-20%,例如,约1-5%的复合材料。通常,根据组合物总重,该组合物可包含约0.1%-20%,例如,约1%-5%的至少一种乳化剂。该乳液可以是洗剂、乳状液或乳膏的形式。
油相可由任何油组成。合适油的例子包括但不限于:矿物油、羊毛脂、植物油、蔬菜油和其混合物。
水相可由水性组分组成,所述水性组分包括水、二醇如丙二醇、甘油、二丙二醇和其混合物。
通常将特性主要为亲水性的乳化剂加入水相中,而特性主要为亲脂性的乳化剂通常加入油相。适用于本发明的乳化剂可以是至少一种非离子型、阴离子型、阳离子型或两性的表面活性剂。也可采用一种以上非离子型、阴离子型、阳离子型或两性的表面活性剂的组合。所用表面活性剂类型和所用表面活性剂的亲水/亲脂平衡将取决于所需水包油组合物的类型。本领域普通技术人员应了解如何选择能提供所需特性的表面活性剂的组合。
本发明所用的非离子型表面活性剂包括乙氧化的脂肪醇、环氧乙烷/环氧丙烷嵌段共聚物、乙氧化的烷基酚、乙氧化或非乙氧化的烷基葡萄糖和脂肪酸的酯,以及甘油酯。
本发明所用的一种类型的非离子型表面活性剂是多元醇酯的聚氧乙烯衍生物,其中多元醇酯的聚氧乙烯衍生物(1)衍生自(a)含有约8-22个,优选约10-14个碳原子的脂肪酸,和(b)选自山梨醇、脱水山梨糖醇、葡萄糖、α-甲基葡糖苷、每个分子平均约有1-3个葡萄糖残基的多聚葡萄糖、甘油、季戊四醇或其混合物的多元醇,(2)平均含有约10-120个,优选约20-80个氧乙烯单位;和(3)每摩尔多元醇酯的聚氧乙烯衍生物平均含有约1-3个脂肪酸残基。
多元醇酯的聚氧乙烯衍生物的例子包括但不限于PEG-80脱水山梨糖醇月桂酸酯和聚山梨酯20。PEG-80脱水山梨糖醇月桂酸酯是用平均约80摩尔环氧乙烷乙氧化的月桂酸的脱水山梨糖醇单酯,它可购自特拉华州威尔明顿的UA公司(Uniqema Americas of Wilmington,Del.),其商品名为″Atlas G-4280″。聚山梨酯20是与约20摩尔环氧乙烷缩合的山梨醇和山梨醇酐的混合物的月桂酸单酯,它购自特拉华州威尔明顿的UA公司,其商品名为″吐温20″。
另一类合适的非离子型表面活性剂包括长链烷基葡糖苷或多聚葡糖苷,它们是(a)含有约6-22个,优选约8-14个碳原子的长链醇与(b)葡萄糖或含葡萄糖聚合物的缩合产物。烷基葡糖苷中,每个烷基葡糖苷分子含有约1-6个葡萄糖残基。
本文所用术语″两性的″指:1)含有酸性和碱性位点的分子,例如,同时含有氨基(碱性)和酸(如羧酸,酸性)官能团的氨基酸;或者2)在同一分子内同时具有正电荷和负电荷的两性离子分子。后者的电荷可依赖或不依赖该组合物的pH。两性离子物质的例子包括但不限于:烷基甜菜碱和酰氨基烷基甜菜碱。本文公开了无抗衡离子的两性表面活性剂。本领域技术人员容易认识到,在本发明组合物的pH条件下,由于含有平衡的正电荷和负电荷,两性表面活性剂可能呈电中性,或者它们可能含有抗衡离子,如碱金属、碱土金属或铵抗衡离子。
市售两性表面活性剂适用于本发明,包括但不限于:两性羧酸盐(amphocarboxylate)、烷基甜菜碱、酰氨基烷基甜菜碱、酰氨基烷基磺基甜菜碱、两性磷酸盐(amphophosphate)、磷酸甜菜碱、焦磷酸甜菜碱、羧基烷基烷基聚胺和其混合物。
阴离子型表面活性剂可用于本发明,可选自以下类型的表面活性剂:烷基硫酸盐;烷基醚硫酸盐;烷基单甘油醚硫酸盐;烷基单甘油酯硫酸盐;烷基单甘油酯磺酸盐;烷基磺酸盐;烷基芳基磺酸盐;烷基磺基丁二酸盐;烷基醚磺基丁二酸盐;烷基磺基琥珀酰胺酸盐;烷基酰氨基磺基丁二酸盐;烷基羧酸盐;烷基酰氨基醚羧酸盐;烷基丁二酸盐;脂酰基肌氨酸盐;脂酰基氨基酸;脂酰基牛磺酸盐;脂肪烷基磺基乙酸盐;脂肪酸;烷基磷酸盐;和其混合物。
在一个实施方式中,该复合材料包含在含有聚合乳化剂的溶液中。本文所用术语“聚合乳化剂”通常指能够帮助在油相和水相之间形成稳定乳液的同时含有亲水和疏水部分的聚合物。任何合适的聚合乳化剂均可用于本发明。在某些优选实施方式中,需要使用倾向于为加入它的组合物提供保存稳定性和/或倾向于促进疏水性物质沉积到基材上的一种或多种聚合乳液。此外,某些优选的聚合乳化剂包含那些具有水溶性且能使疏水性物质在水中形成相稳定乳液的化合物,优选稳定至少约1周,更优选至少约1个月。(本文所用的材料定义为“水溶性”,如果可能通过只加入0.5%重量的材料的去离子水溶液就形成在室温下稳定48小时(不出现沉降或相不稳定性)的澄清溶液)。某些优选的聚合乳化剂是盐敏感型乳化剂,因为在电解质(如皮肤表面上通常出现的电解质)存在下它们在水中的溶解度常常显著降低。如果加入氯化钠时丧失维持水溶液相稳定的能力,则将该聚合乳化剂定义为“盐敏感型”。具体说,如果将3%氯化钠加入均一的1%(活性)聚合乳化剂的去离子水溶液中,“盐敏感型”聚合乳化剂会显示相分离和/或30%或更高的粘度改变(利用装有LVT2轴的布鲁克菲尔德(Brookfield)粘度计在12RPM测定)。
用作本发明聚合乳化剂的聚合物可以是任何合适的分子量。在本发明的某些实施方式中,聚合乳化剂的重均分子量优选大于约500,000,更优选大于约250,000,更优选大于约100,000。
适用于本发明的聚合乳化剂可包含缔合聚合物,即单个重复单位具有亲水性的单体形成的聚合物,例如由诸如丙烯酸、甲基丙烯酸、马来酸、衣康酸等酸或其组合加聚形成的共聚物。
市售的著名聚合乳化剂包括但不限于:诺夫昂公司(Noveon,Inc.)出售的商品名为TR-1和TR-2的盐敏感型、疏水性改性的聚丙烯酸,克莱特公司(Clariant Corporation)以商品名AVC出售的基于丙烯酰氨基烷基磺酸和环式N-乙烯基羧酰胺的水溶性或水可溶胀性共聚物;克莱特公司以商品名HMB出售的基于丙烯酰氨基磺酸和疏水性改性的甲基丙烯酸的水溶性或水可溶胀性共聚物;和格兰特工业公司(Grant Industries,Inc.)以商品名Granthix APP出售的丙烯酰氨基烷基磺酸的均聚物。
另一类聚合乳化剂包括疏水性改性的、交联的、阴离子型丙烯酸共聚物,包括无规聚合物,但也可出现其它形式,例如嵌段、星形、接枝聚合物等。在一个实施方式中,疏水性改性的、交联的、阴离子型丙烯酸共聚物可由至少一种酸性单体和至少一种疏水性烯键式不饱和单体合成。合适的酸性单体的例子包括可用碱中和的烯键式不饱和酸单体。合适的疏水性烯键式不饱和单体的例子包括含有碳链长度至少约为3个碳原子的疏水链的单体。
可能用作合适的聚合乳化剂的其它材料包括可由纽约帕斯帕尼的BASF公司(BASF corporation of Parsippany,N.J.)购得的商品名为普流罗尼克的环氧乙烷/环氧丙烷嵌段共聚物;改性纤维素聚合物,如可由特拉华州威尔明顿的赫氏公司(Hercules Corporation of Wilmington,DE.)购得的商品名为KLUCEL的改性纤维素聚合物。
在本发明的某些优选实施方式中,该组合物包含选自下组的盐敏感型聚合乳化剂:盐敏感型疏水性改性的聚丙烯酸,如诺夫昂公司的TR-1和TR-2、丙烯酰氨基烷基磺酸、环式N-乙烯基羧酰胺;克莱特公司以商品名AVC出售的基于丙烯酰氨基烷基磺酸和环式N-乙烯基羧酰胺的水溶性或水可溶胀性共聚物;克莱特公司以商品名HMB出售的基于丙烯酰氨基磺酸和疏水性改性的甲基丙烯酸的水溶性或水可溶胀性共聚物;和格兰特工业公司以商品名Granthix APP出售的丙烯酰氨基烷基磺酸的均聚物;还包含疏水性物质,如软化剂,如矿物油、矿脂或硅油;选自磺基丁二酸盐和羟乙基磺酸盐的湿润剂;以及亲水性颗粒,如氧化物、硅酸盐或碳酸盐,特别是氧化锌或二氧化钛。在一个特别优选的实施方式中,该组合物满足上述限制,并且基本不含单体表面活性剂乳化剂。
可将任何合适量的聚合乳化剂用于本发明组合物。在某些优选实施方式中,本发明组合物包含至少约0.3重量%,例如,约0.3%至3%、约0.3%至2%、约0.3%至1%。本文和整个申请中所用的所有百分数均为基于组合物总重量的活性物质的重量百分数,除非另有说明。
在一个实施方式中,将聚合物乳化剂与疏水性物质组合。作为室温下不溶于水的液体且用于本发明组合物时能够在基材上形成防水阻挡层或涂层的各种疏水材料均可用作本发明的疏水性物质。(本文所用术语“不溶于水”指在室温下加入去离子水至重量浓度为0.5%(不含其它添加剂)时,无法在持续至少48小时的时间内保持澄清均一混合物的材料。)
合适的疏水性物质的例子包括但不限于诸如矿物油、矿脂、植物油;蔬菜油(脂肪酸的甘油酯,甘油三酯)、蜡和其它酯类混合物,不一定是甘油酯;聚乙烯和非烃基油如二甲基硅氧烷、硅油、硅橡胶等。在某些实施方式中,优选的疏水性物质包括软化剂,如矿物油、硅油、矿脂、它们的组合等。
可将任何合适量的疏水性物质用于本发明组合物。在某些实施方式中,组合物中疏水性物质的浓度至少约为0.1重量%,例如约0.1%-50%,优选约0.1%-40%,更优选约0.1%-30%。
在某些优选实施方式中,聚合乳化剂和疏水性物质的重量比为约60∶1-1∶150,优选约40∶1-1∶120,更优选约20∶1-1∶100。
适合促进用本发明组合物湿润基材和使本发明组合物的疏水性物质倾向于保留在基材上(例如通过避免疏水性物质的再次乳化)的任何材料均可用作本发明湿润剂。优选地,合适湿润剂包含至少一个磺酸基团(部分)和至少一个可被碱中和的羧酸基团(部分)。
合适湿润剂的非限制性例子包括磺基丁二酸盐,如月桂醇聚醚-(1-4)磺基琥珀酸酯二钠、磺基琥珀酸二乙基己酯钠、2-磺基月桂酸甲酯钠盐等,羟乙基磺酸盐(isethione),如椰油酰羟乙磺酸钠等,以及磺基乙酸盐,如月桂醇磺基乙酸酯钠盐等。各种这类湿润剂可购自各种来源,包括麦克因特基团有限公司(McIntyre Group Limited)(商品名为MACKANATE EL的月桂醇聚醚-(1-4)磺基琥珀酸酯二钠、商品名为MACKANATE DOS 70的磺基琥珀酸二乙基己酯钠)、斯特磐公司(Stepan Company)(商品名为ALPHA STEPPC 48的2-磺基月桂酸甲酯钠盐、商品名为LANTHANOL LAL的月桂醇磺基乙酸酯钠盐)和克莱特公司(商品名为HOSTAPON SCI 85的椰油酰羟乙磺酸钠)。
可将任何合适量的湿润剂用于本发明组合物。在某些实施方式中,本发明组合物包含至少约0.01重量%的湿润剂,优选约0.01%-5%,更优选约0.01%-3%,更优选约0.1%-2%。
本文所用术语“亲水性颗粒”通常指在室温下倾向于固体形式、通常呈亲水性且倾向于不溶、微溶或仅以非常缓慢的速率溶解于水的任何颗粒(主要是球形、多孔性或高长宽比)。任何合适的亲水性颗粒均可用于本发明。申请人认识到,在某些实施方式中,优先选择可分散到水中且粒径为约0.01μm-500μm,优选约0.1μm-500μm,更优选约0.5μm-400μm,更优选1.0μm-300μm,最优选约10μm-250μm的亲水性颗粒。在某些实施方式中,亲水性颗粒基本不含一个或多个可能消除该颗粒亲水特性的含有一种或多种疏水部分的涂层(如脂肪酸,脂肪酯、疏水性表面改性如某些有机硅烷等的涂层)。适用于本发明的亲水性颗粒的非限制性例子包括金属氧化物,如氧化锌、二氧化钛、过渡金属氧化物或其它氧化物颜料,各种形式的二氧化硅、铝硅酸盐、碳酸盐、或其中两种或多种的组合等。在某些优选实施方式中,氧化锌特别引人关注。
可将任何合适量的亲水性颗粒用于本发明组合物。在某些实施方式中,本发明组合物包含约0.01%-50%、优选约0.1%-45%、更优选约0.1%-40%的亲水性颗粒。
在某些优选实施方式中,本发明组合物基本不含单体形式的表面活性剂乳化剂。本文所用术语“基本不含单体形式的表面活性剂乳化剂”指含有少于约1.0%、优选少于约0.5%、更优选少于约0.1%、更优选少于约0.01%、或少于约0.001%的组合物。“单体形式的表面活性剂乳化剂”指上述“湿润剂”定义以外的任何单体形式的表面活性剂。单体形式的表面活性剂乳化剂的例子包括非离子型单体乳化剂,例如聚氧化烯醇(烷氧基化醇),包括混合的椰子油衍生的、牛脂衍生的和合成的直链-一级(primary)、无规(random)或二级(secondary);聚氧烯化烷基酚(烷氧基化烷基酚),包括聚氧乙烯化的对-壬基酚、辛基酚等。
单体形式的表面活性剂乳化剂的其它例子包括:所有纯阳离子形式的单体乳化剂,例如长链胺、二胺和聚胺及其盐;季铵化合物(乙氧基化或非乙氧基化、聚氧乙烯化的长链胺,和氧化胺,以及两性乳化剂,即能够采取两性离子状态的乳化剂(同时具有阳离子和阴离子电荷的分子)。它们的例子包括:烷基氨基丙酸、烷基亚氨基丙酸、烷基两性乙酸盐(alkylamphoacetate)、烷基两性甘氨酸盐(alkylamphoglycinate)、咪唑啉羧酸盐、磷酸化咪唑啉、烷基甜菜碱、烷基酰氨基甜菜碱、某些氧化胺;磺基甜菜碱、烷基磺基甜菜碱和烷基酰氨基磺基甜菜碱。
本发明组合物优选配制成储存稳定的水包油乳剂,该乳剂制备后在标准条件下(22℃,50%相对湿度)保存一周或更长时间不会丧失相稳定性或“破裂”。
本发明组合物也可包含一种或多种任选成分,包括但不限于:珠光剂(pearlescent)或遮光剂、增稠剂、第二调理剂(secondary conditioner)、保湿剂、螯合剂以及增强其外观、感觉和香味的添加剂,如着色剂、芳香剂、防腐剂、pH调节剂、皮肤调理剂、抗刺激剂、消炎剂、抗-微生物剂、感觉试剂、止痒剂、皮肤保护剂、成膜剂、防腐剂等。优选将本发明组合物的pH维持在约2-10,优选约4-9,最优选约7-9的范围内。
能够悬浮不溶于水的添加剂的市售珠光剂或遮光剂适合用于本发明。以组合物的总重量计,珠光剂或遮光剂的用量约为0-3%,优选约0.25-2.5%,更优选约0.5-1.5%。合适的珠光剂或遮光剂的例子包括但不限于
a)(1)约16-22个碳原子的脂肪酸和(2)乙二醇或丙二醇的单酯或二酯;
b)(1)约16-22个碳原子的脂肪酸和(2)下式聚亚烷基二醇的单酯或二酯;
HO--(JO)a--H,
式中
J是具有约2-3个碳原子的亚烷基;
a是2或3;
c)含有约16-22个碳原子的脂肪醇;
d)下式的脂肪酯:KCOOCH2L,式中K和L各自含有约15-21个碳原子;
e)不溶于该组合物的无机固体,和其混合物。
珠光剂或遮光剂可以预先形成的稳定的水性分散体的形式引入组合物,例如新泽西霍波肯的汉高公司(Henkel Corporation of Hoboken,N.J.)以商品名″Euperlan PK-3000″出售的商品。该材料是二硬脂酸乙二醇酯(乙二醇和硬脂酸的二酯)、月桂基聚氧乙烯醚-4(Laureth-4)(CH3(CH2)10CH2(OCH2CH2)4OH)和椰油酰氨基丙基甜菜碱的组合,其重量百分比优选分别约为25-30∶约3-15∶约20-25。
能够赋予该组合物合适粘度的市售增稠剂可能适用于本发明。如果使用,组合物中增稠剂的用量应足以将组合物的布氏粘度提高到约500-10,000厘泊的值。合适的增稠剂的例子非排他性地包括:
a)1)下式聚乙二醇和2)含有约16-22个碳原子的脂肪酸的单酯或二酯:
HO--(CH2CH2O)zH,
式中z是约3-200的整数;
b)乙氧基化多元醇的脂肪酸酯;
c)脂肪酸和甘油的单酯和二酯的乙氧基化衍生物;
d)羟基烷基纤维素;
e)烷基纤维素;
f)羟基烷基烷基纤维素;以及它们的混合物。
优选的增稠剂包括聚乙二醇酯,更优选PEG-150二硬脂酸酯,可由伊利诺斯州诺斯菲尔德的斯特磐公司(Stepan Company of Northfield,Ill.)或意大利博洛尼亚的柯美尔公司(Comiel,S.p.A.of Bologna,Italy)以商品名″PEG6000 DS″购得。
能够赋予该组合物以湿润和调理特性的市售保湿剂适用于本发明。以组合物的总重计,保湿剂的用量为约0%-10%,优选约0.5%-5%,更优选约0.5%-约3%。合适保湿剂的非排他性例子包括:1)选自下组的水溶性液体多元醇:甘油、丙二醇、己二醇、丁二醇、二丙二醇和其混合物;2)下式聚亚烷基二醇:
HO--(R″O)b-H,
式中R″是含有约2-3个碳原子的亚烷基,b是约2-10的整数;
3)下式的甲基葡萄糖的聚乙二醇醚:
CH3--C6H10O5--(OCH2CH2)c--OH,
式中c是约5-25的整数;
4)尿素;和5)它们的混合物,其中甘油是优选的保湿剂。
防腐剂是本发明制剂的有用添加剂。然而和有利的是,由于银的抗微生物特性,可能不需要防腐剂。合适的防腐剂包括季铵盐-15(Quaternium-15),可以商品名″Dowicil 200″由密歇根州米德兰的陶氏化学品公司购得(Dow Chemical Corporation of Midland,Mich.),以组合物总重计,它在组合物中的含量为约0-0.2%,优选约0.05%-0.10%。
上述组合物可以通过以下方式制备:在合适容器中加入所需成分并以本领域熟知的任何常规混合方式,如机械搅拌刮板、桨叶等,在环境条件下混合。虽然混合顺序并不重要,但优选预先混合某些组分,例如芳香剂和非离子型表面活性剂,然后将这些组分加入主混合物中。
使用增稠剂组分时,也优选将所需增稠剂与以组合物总重计约5%-20%的水预混,优选温度是约60℃-80℃。用增稠剂加工时,也优选将组合物的总体温度降低至约45℃以下,然后加入任何预形成的珠光剂。
或者,可将复合材料或含有复合材料的组合物掺入所生产的结构或制品,如吸收性制品、创伤护理制品或包含软表面的其它制品中。
可通过洗涤、喷涂、浸渍、涂抹、刷涂或其它方式将该组合物施加于表面,以产生涂层,特别是覆盖至少约0.5%或更多百分比的表面,包括但不限于覆盖至少约5%、至少约10%、至少约30%、至少约50%、至少约80%和至少约100%表面的透明涂层。因此,该涂层可以是连续或不连续的。
如果准备将涂层组合物喷涂到表面上,那么涂层组合物的粘度应该能够通过喷雾装置的喷嘴。这类粘度是众所周知的,通过参考纳入本文。该组合物能够进行剪切稀化,以使其能够进行喷涂。
适合于包含复合材料的组合物的载体介质包括液体、固体和气体。一种合适的载体介质是水,可以是蒸馏水、去离子水或自来水。由于成本低、容易获得、安全和相容性,水是很有价值的。可通过加入酸或碱调节液体,特别是水的pH。水性载体介质也易于施加于基材,然后干燥。虽然水性载体介质比干燥的非水性介质更常见,但该组合物也可以干燥粉末、颗粒或片剂或包胶复合物的形式存在。
任选地,除水以外或可替换水的载体介质可包含低分子量有机溶剂。优选地,该溶剂在水中高度可溶,例如是乙醇、甲醇、丙醇、异丙醇、乙二醇、丙酮等和其混合物。该溶剂可以在任何合适水平下使用。以组合物总重计,几个非限制性例子包括高达50%或更高;约0.1%-25%;约2%-15%和约5%-10%的水平。组合物中采用高水平溶剂时考虑的因素是气味、可燃性、纳米颗粒的分散性和环境影响。
载体介质也可包含成膜剂,成膜剂干燥时形成连续膜。成膜剂的例子是聚乙烯醇、聚环氧乙烷、聚环氧丙烷、丙烯酸乳剂、羟丙基甲基纤维素。
可用于含有复合材料的组合物的辅助成分包括含有至少一种片段或基团的聚合物和共聚物,所述片段或基团具有用于将复合材料锚定于基材的官能团。这些聚合物也可包含用于为聚合物提供额外性能,如亲水性或疏水性的至少一种片段或基团。
锚定片段或基团的例子包括:聚胺、季铵化聚胺、氨基、季铵化氨基和相应的氧化胺;两性离子聚合物;聚羧酸酯;聚醚;多羟基聚合物;聚膦酸酯和聚磷酸酯;以及聚合物螯合剂。
亲水性片段或基团的例子包括:乙氧基化的或烷氧基化的聚胺;聚胺;聚羧酸化聚胺;水溶性聚醚;水溶性多羟基化基团或聚合物,包括糖和多醣;水溶性羧酸酯和聚羧酸酯;水溶性阴离子基团如羧酸根、磺酸根、硫酸根、磷酸根、膦酸根和其聚合物;水溶性胺、季铵、氧化胺和其聚合物;水溶性两性离子基团和其聚合物;水溶性酰胺和聚酰胺;以及乙烯基咪唑和乙烯基吡咯烷酮的水溶性聚合物和共聚物。
疏水性片段或基团的例子包括:烷基、亚烷基和芳基,以及聚合的脂族或芳族烃;碳氟化合物和含有碳氟化合物的聚合物;硅酮;疏水性聚醚如聚(氧化苯乙烯),聚环氧丙烷,聚环氧丁烷,聚四氢呋喃和聚(十二烷基缩水甘油醚);和疏水性聚酯如聚己酸内酯和聚(3-羟基羧酸)。
可掺入本发明组合物的亲水性表面聚合物的例子包括但不限于:乙氧基化的或烷氧基化的聚胺;聚羧酸化的聚胺;聚羧酸酯,包括但不限于聚丙烯酸酯;聚醚;多羟基材料;聚磷酸酯和膦酸酯。
可掺入本发明组合物的疏水性表面聚合物的例子包括烷基化聚胺,包括但不限于:脂族烷化剂如十二烷基溴、十八烷基溴、油酰氯、十二烷基缩水甘油醚和苄基氯或其混合物烷化的聚乙烯亚胺;和脂族酰化剂如十二烷酸甲酯和油酰氯酰基化的聚乙烯亚胺;硅酮,包括但不限于:具有悬垂氨基丙基或氨基乙基氨基丙基的聚二甲基硅氧烷,以及氟化聚合物,包括但不限于:包含全氟化或高度氟化的烷基的(甲基)丙烯酸酯单体的聚合物。
可用作辅助成分的非聚合表面改性材料包括脂族胺和季铵化的胺,包括:二牛脂基二甲基氯化铵;十八烷基三甲基溴化铵;二油酰胺;和苄基十四烷基二甲基氯化铵。也可将硅酮基表面活性剂、脂族两性离子表面活性剂和氧化脂肪胺掺入该组合物。
可以采用的另一类辅助成分是硅酮表面活性剂和/或硅酮。它们可单独使用和/或与上文所述的其它表面活性剂联合使用。硅酮表面活性剂的非限制性例子是具有二甲基聚硅氧烷疏水部分和一个或多个亲水性聚亚烷基侧链的聚环氧烷聚硅氧烷。
该组合物可含有其它辅助成分,包括但不限于:碱源、抗氧化剂、抗静电剂、螯合剂、氨基羧酸酯螯合剂、金属盐、光活性无机金属氧化物、气味控制材料、香料、光活性材料、聚合物、防腐剂、加工助剂、颜料和pH控制剂、增溶剂、沸石和其混合物。可包含任何所需水平的这些任选成分。
含有复合材料的涂层组合物可用于所有类型的软表面,包括但不限于织物纤维、无纺纤维和其混合物。本文中感兴趣的软表面可包括任何已知类型的软表面,包括但不限于与一次性吸收制品有关的软表面,所述软表面包括但不限于:覆盖物或面层、吸收芯、转移层、吸收插片和背衬层,所述背衬层包括由通气或不通气膜制成的外层。
一次性吸收制品,如内裤衬垫、卫生巾、唇间装置、成人失禁装置、胸垫、鞋垫、绷带和尿布一般由本领域已知的吸收性无纺材料(包括纤维)制成。这些制品一般具有可渗透液体的面向身体的层和不可渗透液体的面向衣物的层。此外,这类制品可包括保持液体的吸收芯。在制品如一次性吸收制品的吸收芯中加入复合材料也可帮助控制臭气的形成和提高吸收性能。
该组合物也可含有本领域已知的各种活性成分,如皮肤淡化剂(lightening agent)、皮肤色素暗化剂、抗痤疮剂、皮脂调节剂、泛油控制剂、抗微生物剂、抗真菌剂、消炎剂、抗霉菌剂、抗寄生物剂、外用镇痛药、防晒剂、光保护剂、抗氧化剂、角质软化剂、去污剂、表面活性剂、保湿剂、营养剂、维生素、能量增强剂、抗汗剂、收敛剂、除臭剂、脱毛剂、紧致剂、抗茧剂,以及头发、指甲或皮肤调理剂。
外用或粘膜应用的剂型是本领域众所周知的。如果相容,那么本领域技术人员在这类剂型中使用的赋形剂即可与本发明复合材料一起使用。
在一个实施方式中,本发明也包括治疗可能至少偶尔使用吸收制品的人的方案。人可以连续使用吸收制品,如婴儿或失禁成年人,或者只是偶尔使用吸收制品,例如进行排便训练或需要夜间保护的儿童,或可能患有不同形式的压力性尿失禁和需要偶尔保护的成年人。这种方案可包括以下步骤:a)由该人取下吸收制品;b)清洁该人的皮肤,以暴露患有所述皮炎的患病区域;和c)用含有复合材料的组合物涂覆所述患病区域,所述复合材料包含(a)具有表面的片状剥落的纳米颗粒和(b)选自第3-12族、铝或镁的金属,其中所述金属加载到所述纳米颗粒的表面上。
在本文中适当说明性公开的本发明可以在本文未具体公开的缺少任何组分、成分或步骤的情况下实施。下面列出几个实施例,以进一步说明本发明的性质和实施它的方式。然而,不应认为本发明仅限于这些详细描述。
所有百分数均为重量百分数,除非另有说明。
实施例
制备含有本发明复合材料的一系列组合物和几种比较组合物,并检验其抑制脂肪酶活性的能力。
总地来说,按照“准备脂肪酶的酶学测定(Preparation of EnzymaticAssay of Lipase)”西格玛奥德里奇化学品目录(Sima-Aldrich ChemicalCatalogue),第605页(2000/2001)所述的西格玛(Sigma)EC 3.1.1.3步骤准备脂肪酶的酶学测定。利用以下试剂准备该测定:
A:200mM Tris HCl缓冲液,pH 7.7@37℃
B:橄榄油底物溶液(50/50橄榄油/水乳液,利用阿拉伯胶作为乳化剂)
C:4℃储存的95%乙醇
D:0.9%(w/v)百里酚酞指示剂溶液
E:50mM氢氧化钠溶液
F:脂肪酶的水溶液
第1部分:准备酶活性测定
测试溶液的制备:将2.50mL水、1.00mL试剂A和3.00mL试剂B加入标记为“检测”的50mL锥形瓶,将混合物平衡至37℃。加入1.00mL试剂F,混合该混合物,37℃培育30分钟。加入20mL试剂C和4滴试剂D,用试剂E滴定该混合物至淡蓝色终点。
空白溶液的制备:向标记为“空白”的另一50mL锥形瓶中加入2.50mL水、1.00mL试剂A和3.00mL试剂B。37℃培育该空白混合物30分钟后,加入20mL试剂C、1.00mL试剂F和4滴试剂D。然后,用试剂E滴定该混合物至淡蓝色终点。
第2部分:测试溶液的制备:
称量合适量的组合物,加入标记为“样品”的50mL锥形瓶。加入2.50mL水、1.00mL试剂A和3.00mL试剂B后,将所得混合物平衡至37℃。向该烧瓶中加入1.00mL试剂F后,充分混合该混合物,37℃培育60分钟。加入20mL试剂C和4滴试剂D,然后用试剂E滴定该混合物至淡蓝色终点。
空白溶液的制备:空白溶液的制备如上所述。
第3部分:酶抑制活性的计算:
用以下等式定义酶活性:
(试剂E)(试剂E的容积摩尔数)(1000)(转化)(df)
式中:
试剂E=空白校正消耗的试剂E的mL数,即在滴定中使空白溶液达到淡蓝色终点的校正所需的NaOH(试剂E)用量。
转化=时间转化因子(例如“2”代表30分钟,“_1”代表60分钟)。
df=稀释因子=1
各组合物的酶活性抑制计算为第1部分的测试溶液的酶活性与各样品溶液的酶活性之差。
本发明组合物的制备如下。利用NaBH4作为还原剂,由银离子形成金属银:
4AgNO3+NaBH4→4Ag0
含有载银锂皂石XLS颗粒的溶液制备如下:将5.0g锂皂石XLS加入1000ml去离子水中。将该溶液搅拌1小时并标记为溶液A(0.5%锂皂石XLS溶液)。将11mg NaBH4加入400ml溶液A中。将该溶液标记为溶液B。将21mg AgNO3溶解于2ml去离子水中,逐滴加入溶液B中,形成0.002%载银锂皂石XLS的金黄色溶液(“组合物1”)。上述步骤后,制备0.004%和0.005%载银锂皂石XLS溶液(分别为“组合物2”和“组合物3”)。
测定如上所述组合物1、2和3的酶(脂肪酶)抑制,并与锂皂石XLS(“比较例A”)、0.002%ZnO(比较例B)和0.002%ZnCl2(比较例C)作比较。结果见表1、2和3。
表1
样品 | %酶活性 | 标准差 | %酶抑制(100%-活性) |
比较例A | 92.16% | 2.77% | 7.40% |
组合物1 | 72.55% | 2.77% | 27.45% |
组合物2 | 51.96% | 4.16% | 48.04% |
组合物3 | 43.14% | 5.55% | 56.86% |
所有本发明组合物与比较例A,显著性水平为P<0.05
表2
样品 | %酶活性 | 标准差 | %酶抑制(100%-活性) |
组合物1 | 89.64% | 4.47% | 10.36% |
比较例B | 101.38% | 1.81% | -1.38% |
本发明组合物1与比较例B,显著性水平为P<0.05
表3
样品 | %酶活性 | 标准差 | %酶抑制(100%-活性) |
组合物1 | 89.64% | 4.47% | 10.36% |
比较例C | 101.78% | 1.67% | -1.78% |
本发明组合物1与比较例C,显著性水平为P<0.05
本发明组合物4的制备如下。通过与含水基料AVC和矿物油混合,将如上所述制备的组合物1配制成乳膏凝胶。如上所述测定组合物4的酶抑制,并与含有锂皂石XLS(不含银)的类似乳液(“比较例D”)作比较。结果列于表4。
表4
样品 | %酶活性 | 标准差 | %酶抑制(100%-活性) |
组合物4 | 45.92 | 7.87 | 54.08 |
比较例D | 90.13 | 4.46 | 9.87 |
组合物4与比较例D,显著性水平为P<0.05
也由组合物1制备本发明的两种额外制剂(组合物5和6)。
组合物5是含有组合物1、十八烷基聚醚-2、十八烷基聚醚-20、鲸蜡醇、矿物油和水的乳液。
如上所述测定各组合物的酶抑制。结果列于表5。
表5
样品 | %酶活性 | 标准差 | %酶抑制(100%-活性) |
组合物5 | 125.54 | 9.99 | 0(26%活化) |
组合物6 | 36.41 | 0.77 | 63.59 |
组合物5未显示活性。这可能是由于所用的表面活性剂体系不带电。
Claims (17)
1.一种抑制酶活性的方法,所述方法包括使选自脂肪酶和蛋白酶的酶与有效量的复合材料相接触,所述复合材料包含:(a)具有表面的片状剥脱的纳米颗粒,和(b)选自第3族至第12族、铝和镁的金属,其中所述金属加载到所述纳米颗粒的表面上。
2.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述金属选自银、铜、锌、锰、铂、钯、金、钙、钡、铝、铁和其混合物。
3.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述金属是银。
4.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述纳米颗粒包括纳米粘土。
5.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述纳米颗粒包括片状剥落的锂皂石。
6.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述酶是脂肪酶。
7.一种治疗酶性皮炎的方法,所述方法包括将有效量的复合材料外用于患有酶性皮炎的皮肤区域,所述复合材料包含:(a)具有表面的片状剥脱的纳米颗粒,和(b)选自第3族至第12族、铝和镁的金属,其中所述金属加载到所述纳米颗粒的表面上。
8.如权利要求7所述的方法,其特征在于,所述金属选自银、铜、锌、锰、铂、钯、金、钙、钡、铝、铁和其混合物。
9.如权利要求7所述的方法,其特征在于,所述金属是银。
10.如权利要求7所述的方法,其特征在于,所述纳米颗粒包括纳米粘土。
11.如权利要求7所述的方法,其特征在于,所述纳米颗粒包括片状剥落的锂皂石。
12.如权利要求7所述的方法,其特征在于,所述复合材料是溶液形式。
13.如权利要求7所述的方法,其特征在于,所述复合材料是固体形式。
14.如权利要求7所述的方法,其特征在于,所述复合材料是凝胶形式。
15.如权利要求7所述的方法,其特征在于,所述复合材料还包含抗生素(或抗微生物剂)。
16.如权利要求7所述的方法,其特征在于,所述复合材料还包含抗刺激剂。
17.如权利要求7所述的方法,其特征在于,所述复合材料还包含抗真菌剂。
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