CN102196802B - 含有羟丙基甲基纤维素的防晒组合物和使用方法 - Google Patents

含有羟丙基甲基纤维素的防晒组合物和使用方法 Download PDF

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Abstract

本文描述了防晒组合物，其包含无机金属氧化物防晒粒子和羟丙基甲基纤维素；以及增强防晒组合物SPF(防晒因子)的方法，所述防晒组合物具有无机金属氧化物防晒粒子，所述方法包括在防晒组合物中包含DS甲氧基小于1.7的羟丙基甲基纤维素。

Description

含有羟丙基甲基纤维素的防晒组合物和使用方法
相关申请的交叉引用
本申请要求2008年10月22日提出的美国临时申请号61/107,507的权益。
领域
本发明涉及防晒组合物。
背景
在日光防护市场中有机和无机防晒制品之间的平衡正在向无机防晒制品倾斜以适应规章制度的变化和消费者的需求。很多国家现在要求防晒标签(label)上有可以计量的UVA防护性，而氧化锌和二氧化钛是少数提供UVA防护的过滤剂中的两种。然而，单独以无机防晒制品达到当今的UVA和UVB标签要求可能是有挑战性的，因为高浓度的无机防晒制品可能是昂贵的和/或当用于皮肤上时可能造成不合需要的白色外观。
因而，对于防晒增强剂是有需求的，所述防晒增强剂有助于以较低的无机物的浓度获得高SPF(防晒因子)和高UVA防护性，而不需要额外的有机防晒制品。
概述
在一个实施方案中，本发明提供了防晒组合物，所述防晒组合物包含无机金属氧化物防晒粒子和羟丙基甲基纤维素，条件是所述羟丙基甲基纤维素具有小于1.7的DS甲氧基。
在另一个实施方案中，本发明提供了增强防晒组合物的SPF的方法，所述防晒组合物包含无机金属氧化物防晒粒子，所述方法包括在防晒组合物中包含羟丙基甲基纤维素，条件是所述羟丙基甲基纤维素具有小于1.7的DS甲氧基。
在另一个实施方案中，本发明提供了增强防晒组合物的SPF的方法，所述防晒组合物包含无机金属氧化物防晒粒子，所述方法包括选择DS甲氧 基小于1.7的羟丙基甲基纤维素，并将所述羟丙基甲基纤维素掺混到所述防晒组合物中。
详述
在一个实施方案中，本发明提供了防晒组合物，所述防晒组合物包含无机金属氧化物防晒粒子和羟丙基甲基纤维素，条件是所述羟丙基甲基纤维素具有小于1.7的DS甲氧基。
优选地，无机金属氧化物防晒粒子选自氧化锌(ZnO)、二氧化钛(TiO2)或它们的混合物。在一个实施方案中，无机金属氧化物防晒粒子是颜料级氧化锌或颜料级二氧化钛。
在一个实施方案中，无机金属氧化物防晒粒子是透明氧化锌或透明二氧化钛。防晒制品中使用的大多数无机金属氧化物防晒粒子引起化妆用不宜的由光散射造成的白色外观。因此，如这里使用的术语“透明无机金属氧化物防晒粒子”具有特殊的含义，是指通过在施用时使无机金属氧化物组合物澄清或透明的各种处理条件生产的无机金属氧化物防晒粒子。换句话说，这些特殊处理过的无机金属氧化物组合物在施用时不会呈现为白色，因此称之为透明。
透明氧化锌的实例被公开于，例如，美国专利号5,223,250、5,372,805、5,573,753、5,587,148和5,876,688。透明氧化锌的一个实例可以商品名称Z-COTE商购自巴斯夫(BASF)公司(德国)。透明氧化锌的另一个实例可以商品名称ZINCLEAR IM商购自Antaria有限公司(澳大利亚)。透明氧化锌的另一个实例可以商品名称Z-CLEAR商购自Actifirm(美国)。
透明二氧化钛的实例被公开于，例如，美国专利号5,573,753、5,733,895和7,390,355。透明二氧化钛的一个实例可以商品名称TIPAQUE和TTO-51(A)商购自Ishihara Sangyo Kaisha，Ltd.(日本)。透明二氧化钛的另一个实例可以商品名称T-COTE商购自巴斯夫(BASF)公司(德国)。透明二氧化钛的另一个实例可以商品名称UFTR商购自Miyoshi Kasei(日本)。透明二氧化钛的另一个实例可以商品名称SOLAVEIL CLARUS商购自Uniqema(英国)。
在一个实施方案中，透明无机金属氧化物防晒粒子选自透明氧化锌、二氧化钛或它们的混合物。在一个实施方案中，存在的透明氧化锌防晒粒子的量为组合物的重量的约0.01％至约99％，优选约0.1％至约50％，更优选1％至约25％。在一个实施方案中，存在的透明二氧化钛防晒粒子的量为组合物的重量的约0.01％至约99％，优选约0.1％至约50％，更优选1％至约25％。
羟丙基甲基纤维素通常可以商品名称METHOCEL E、F、J和K(陶氏化学公司(The Dow Chemical Company))获得。纤维素的聚合物骨架是葡糖酐单元的重复结构。用苛性碱溶液处理纤维素纤维，接着用氯代甲烷和环氧丙烷处理，生产出甲氧基和羟丙基取代的纤维素醚。术语“DS”是指按每个葡糖酐单元计的甲氧基取代度。术语“MS”是指按每个葡糖酐单元计的羟丙氧基取代度。每一个等级是通过在聚合物骨架上的甲氧基和羟丙基取代来区别的。
在本发明中可用的羟丙基甲基纤维素具有小于1.7的DS甲氧基。优选地，DS小于约1.6，优选小于约1.5，优选小于约1.4。具有小于1.7的DS甲氧基的羟丙基甲基纤维素通常可以商品名称METHOCEL J和K商购自陶氏化学公司(The Dow Chemical Company)。
在一个实施方案中，羟丙基甲基纤维素在20℃的水中的浓度为2％时的粘度是约1厘泊至约100,000厘泊，优选约5厘泊至约30厘泊，最优选约15厘泊。
在一个实施方案中，存在的羟丙基甲基纤维素的量为组合物的重量的约0.01％至约30％，优选约0.05％至约15％，更优选0.1％至约5％。
本发明中的组合物可以进一步结合防晒制剂领域内已知的其他成分，包括以下成分中的至少一种：有机日光防护活性成分、化妆用可接受的润肤剂、保湿剂、调理剂、油、悬浮剂、遮光剂/珠光剂、表面活性剂、乳化剂、防腐剂、流变改进剂、着色剂、pH调节剂、推进剂、还原剂、抗氧化剂、香料、起泡或消泡剂、晒黑剂、驱虫剂或生物杀灭剂。优选地，本发明中的防晒组合物包含保湿剂、表面活性剂、润肤剂和防腐剂中的至少一种。
在另一个实施方案中，本发明提供了增强防晒组合物SPF的方法，所述防晒组合物包含无机金属氧化物防晒粒子，所述方法包括在防晒组合物中包含羟丙基甲基纤维素，条件是所述羟丙基甲基纤维素具有小于1.7的DS甲氧基。
在另一个实施方案中，本发明提供了增强防晒组合物的SPF的方法，所述防晒组合物包含无机金属氧化物防晒粒子，所述方法包括选择DS甲氧 基小于1.7的羟丙基甲基纤维素，并将所述羟丙基甲基纤维素掺混到所述防晒组合物中。
实施例
下面的实施例仅为了说明的目的而并不是有意限制本发明的范围。如果不另外指定，所有的百分数都按重量计。
实施例1
示例性的防晒组合物包含表1中列举的组分。
表14
Figure BPA00001349815500051
在批料1中，通过缓慢将METHOCEL K4M加入到约75℃的水中制备4％储备溶液。对批料2，通过将METHOCEL J5MS和冷水混合并在搅拌下加入NaOH增大pH以制备4％储备溶液。除了储备溶液的制备，即制备METHOCEL储备溶液，批料1和批料2的制备是相同的。一旦METHOCEL被均匀混合，就使分散体冷却至室温。将额外的水、丙二醇、甲基葡糖聚氧乙烯醚和OPTIMA在室温下混合，之后4％METHOCEL储备溶液被加入以形成第一混合物。这个混合物接下来被加热至约75℃以溶解所有的固体成分。
PEG 40硬脂酸酯、硬脂酸甘油脂、十六/十八醇和十六/十八醇聚氧乙烯(20)醚、聚二甲基硅氧烷和透明氧化锌被混合以形成第二混合物，而这个混合物接下来被加热至约75℃以溶解所有固体成分。
第一混合物和第二混合物在都还较热，也就是约75℃时被合并，并使用Silverson IKA均化器混合。逐滴加入柠檬酸直至pH达到约7.5至约8。
实施例2(对比)
对比的防晒组合物包含表2中列举的组分。
表2
Figure BPA00001349815500061
这个组合物基本依照上面关于实施例1的描述制备。METHOCELE4M和METHOCEL F4M都使用实施例1批料1中描述的热水法制备。
实施例3
制备防晒组合物，该防晒组合物基本上依据实施例1和2中的方案制备，而它们的SPF值被测量出并列举在表3中。
表3
  批料1   批料2   对比批料A   对比批料B
  SPF   36.7±7   38.2±2   27.6±3.4   32.1±4.4
SPF使用体外技术基本上依据下列方案测定：
首先，测量出粗糙的聚甲基丙烯酸甲酯基底(商购自
Figure BPA00001349815500071
GmbH Co.KG，汉堡/德国)的重量。要被测试的批料之后被沉积在基底上，之后用7微米下拉棒快速拉平以获得薄而均匀的层。使膜干燥约20分钟，而测定基底加干燥的均一层的重量。
干燥的均一层的紫外吸收是使用LABSPHERE 1000S分光光度计在层上的多点测量的。
使用METTLER LP 16固体分析器测量层的固体百分比。使用干膜的重量和层的固体含量，可以计算刚刚沉积之后的初始湿层的重量、从而可以计算其密度。使用这些信息，防晒因子可以通过以下公式被计算出来：
其中
Figure BPA00001349815500073
S(λ)＝在波长λ的红斑作用光谱(erythemal action spectrum)；而
Figure BPA00001349815500074
(修正因子被计算出来，以外推数据，从而确定在湿层密度为2.0毫克/平方厘米(使用刚刚沉积之后的原始湿层)时的吸光度)。
表3中的结果是对于每一批料的至少27个测定值的平均值。与具有METHOCEL E4M的组合物-对比批料B相比，本发明使得SPF增加14％和19％。
实施例4
示范性的防晒组合物包含表4中列举的成分。
表4
Figure BPA00001349815500081
这个组合物基本依照上面关于实施例1的描述制备。
实施例5
制备防晒组合物，该防晒组合物基本上依据实施例4中的方案制备，并且测量它们的SPF值，并以相对于不含羟丙基甲基纤维素的组合物增加的SPF百分比形式列举在表5中。
表5
 批料4  批料5  批料6
  SPF增加  24％  65％  43％
SPF使用体内技术基本上依据下列方案测定：
实验对象背部的一部分(没有防晒制品)以递增的时间间隔暴露在日光模拟器下，该模拟器通常是带有模拟日光光谱(UVB：290至320纳米和UVA：320至400纳米)的滤光器的150瓦特氙弧Berger日光紫外模拟器(Xenon Arc Berger Solar Ultraviolet Simulator，Solar Light公司，费城，宾夕法尼亚州)。实验对象暴露至皮肤以训练有素的观察者目测刚刚粉红为止。接着，在实验对象背部没有被暴露的临近区域上，均匀地施用2毫克/平方厘米的被测防晒制品并静置以干燥～15分钟。这个区域接下来以递增的时间间隔暴露在日光模拟器下直至皮肤以上述的观察者目测刚刚粉红为止。接下来使用以下公式求出使保护和未保护的皮肤获得粉红色的暴露时间(最小红斑剂量(MED))的比值以获得体内防晒因子：
Figure BPA00001349815500091
应理解本发明并不限于这里具体公开和示例的实施方案。对于本领域技术人员，本发明的各种修改是明显的。可以在不偏离后附权利要求的范围的情况下做出这样的改变和修改。此外，每一个列举的范围包括所有范围的组合和再组合，以及其中包含的具体数字。此外，在本文件中引用的或描述的每一个专利、专利申请和出版物的全部内容通过引用结合在此。

Claims (13)

1.一种防晒组合物，所述防晒组合物包含：
无机金属氧化物防晒粒子，其中所述无机金属氧化物防晒粒子是透明氧化锌，其中存在的所述透明氧化锌防晒粒子的量为所述组合物的重量的0.01％至99％；或所述无机金属氧化物防晒粒子是透明二氧化钛，存在的所述透明二氧化钛防晒粒子的量为所述组合物的重量的0.01％至99％；以及
羟丙基甲基纤维素，条件是所述羟丙基甲基纤维素具有小于1.7的DS甲氧基，其中存在的所述羟丙基甲基纤维素的量为所述组合物的重量的0.01％至30％，并且其中所述羟丙基甲基纤维素在水中为2％时的粘度是1厘泊至100,000厘泊。
2.权利要求1所述的防晒组合物，其中存在的所述透明氧化锌防晒粒子的量为所述组合物的重量的0.1％至50％。
3.权利要求1所述的防晒组合物，其中存在的所述透明氧化锌防晒粒子的量为所述组合物的重量的1％至25％。
4.权利要求1所述的防晒组合物，其中存在的所述透明二氧化钛防晒粒子的量为所述组合物的重量的0.1％至50％。
5.权利要求1所述的防晒组合物，其中存在的所述透明二氧化钛防晒粒子的量为所述组合物的重量的1％至25％。
6.权利要求1所述的防晒组合物，其中存在的所述羟丙基甲基纤维素的量为所述组合物的重量的0.05％至15％。
7.权利要求1所述的防晒组合物，其中存在的所述羟丙基甲基纤维素的量为所述组合物的重量的0.1％至5％。
8.权利要求1所述的防晒组合物，其中所述羟丙基甲基纤维素的DS甲氧基小于1.6。
9.权利要求1所述的防晒组合物，其中所述羟丙基甲基纤维素的DS甲氧基小于1.5。
10.权利要求1所述的防晒组合物，其中所述羟丙基甲基纤维素的DS甲氧基小于1.4。
11.权利要求1所述的防晒组合物，其中所述羟丙基甲基纤维素在水中为2％时的粘度是15厘泊。
12.权利要求1所述的防晒组合物，所述防晒组合物还包含至少一种有机日光防护活性成分。
13.一种增强防晒组合物的防晒因子的方法，所述防晒组合物包含无机金属氧化物防晒粒子，所述方法包括：
a)在所述防晒组合物中包含羟丙基甲基纤维素，条件是所述羟丙基甲基纤维素具有小于1.7的DS甲氧基；或者
b)选择DS甲氧基小于1.7的羟丙基甲基纤维素，并将所述羟丙基甲基纤维素掺混到所述防晒组合物中，
其中所述无机金属氧化物防晒粒子是透明氧化锌，其中存在的所述透明氧化锌防晒粒子的量为所述组合物的重量的0.01％至99％；或所述无机金属氧化物防晒粒子是透明二氧化钛，存在的所述透明二氧化钛防晒粒子的量为所述组合物的重量的0.01％至99％；以及
其中存在的所述羟丙基甲基纤维素的量为所述组合物的重量的0.01％至30％，并且其中所述羟丙基甲基纤维素在水中为2％时的粘度是1厘泊至100,000厘泊。
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