CN104159566B - 使用酸化果胶的个人护理组合物 - Google Patents

Abstract

个人护理组合物被提供，其包括按重量计约2％至约5％的浓度的酸化果胶。酸化果胶包括具有约30至约50的酯化度和约2至约4的pH的低酯果胶。期望地，个人护理组合物被表征为粘性的流体凝胶。本发明还提供了用于制备个人护理组合物和使用个人护理制剂的方法。

Description

使用酸化果胶的个人护理组合物

技术领域

本发明描述的实施方案涉及酸化果胶及其在个人护理组合物中的应用。特别是，本发明描述涉及被表征为由酸化的低酯果胶制备的具有类似凝胶特性的粘性的、自由流动的溶液的个人护理组合物。

背景技术

哺乳动物的表皮有许多功能，其中防止过度的经皮水分流失和抗微生物侵蚀的外部屏障的凝聚力的渗透屏障被形成和维护。表皮的最外层，角质层，具有强酸性的pH，其中上部的角质层pH近似为4.5-5.0和下部的角质层的pH接近中性。因此，角质层在小于100微米的垂直空间内经历了一个超过2个pH单位的pH差；一种引人注目的生物现象。该pH梯度不仅发生在人体皮肤，而且发生在啮齿类动物的皮肤，尽管它们的角质层更薄得多。

尽管几十年前首次被认可，对于通常被称为“酸性外膜”的角质层的缓冲能力的起源和功能的理解是不完整的。不管它的起源的性质怎样，然而，人们知道酸性外膜对于角质层的正常运作至关重要。例如，人体皮肤的酸性pH有助于同时调节角质层的凝聚以及其屏障功能。

酸性外膜的酸性pH也似乎对保持脂质屏障是必要的，它使皮肤不能通过细菌。健康皮肤的pH自然地增长和恢复，但恢复随着人们的年龄而变慢。在较高的pH，中性或碱性附近，脂质屏障的恶化和修复过程的是被抑制的。例如，水解酶，β-葡糖脑苷脂酶，有助于在角质层空隙内将极性脂质前体后分泌处理成非极性脂质产物。β-葡糖脑苷脂酶的最佳pH接近5.5；然而，它的活性在较低的pH值3.5-4被抑制，且它的活性在中性pH下是没有的或大大减弱。因此，在开发护肤品时，特别期望的效果将是将角质层的pH尽可能快地降低到pH约为5.5(即，β-葡糖脑苷脂酶的最佳pH)并且维持pH在此水平。

大多数护肤产品是中性或微碱性，并且对局部施用后pH的变化相对稳定。遗憾的是，中性或碱性的pH不利于角质层脂质屏障的修复。具有与酸性外膜匹配的pH的酸性的护肤产品也被用于皮肤治疗。通常情况下，这些产品使用普通的酸，如柠檬酸，盐酸或视黄酸，浓度小于0.1的重量百分含量降低了产品的pH，但却没有提供降低酸性外膜的pH的缓冲效果。如果添加更高的浓度，普通的酸可能会伤害皮肤，有很强的刺激性，并且往往导致皮肤脱皮。作为一种选择，低酯果胶被用来做酸性材料以提供不伤害皮肤的缓冲作用。由于低酯果胶是聚合物材料具有比普通酸显著高的分子量，果胶不像普通酸那样渗透和伤害皮肤。然而，果胶显示出关于它的流变特性及其来提供缓冲效果的限制能力的一些使用中的困难，这是由于低酯果胶具有约为4的pH。

组合物的流变性能，其影响在使用中的视觉吸引力和期望的可流动性和可铺展性，是在护肤产品中同样重要的一个特征。例如，稠的，非粘性和非收敛性的皮肤护理制剂通常用聚丙烯酸酯制备，其具有大约100,000数量级的分子量和提供期望的流变性能。然而，当由天然多糖(例如，角叉菜胶、黄原胶)制备时，皮肤护理制剂变得发粘和是收敛性的。不被理论所约束，人们认为许多天然多糖(例如，角叉菜胶、黄原胶)的分子量被观察到至少部分是粘着性和收敛性的原因，例如卡拉胶和黄原胶的分子量分别是近似1百万和近似1千万，相对于显著较低的聚丙烯酸酯的分子量。

虽然果胶具有与聚丙烯酸酯相差无几的分子量和可以提供所需的缓冲作用，但是没有使用其他赋予流变性的成分的果胶没有任何质感(texture)并且是液体。现有技术组合物包括果胶一般含有1.5重量百分含量或更少的果胶并且依靠其他材料的使用给予组合物所需的质感和流变。常用的质感修饰成分包括乳化剂；然而，乳化剂乳也会乳化皮肤脂肪。具有在5到10范围内酯化度的低酯果胶因其缓冲效果已用于护肤制剂。然而，这样的果胶产品无法对制剂提供质感，这意味着其他成分有必要提供所需的质感。

因此，仍然有必要开发具有期望的质感和流变性能且无需使用聚丙烯酸酯、乳化剂和可能刺激皮肤的低分子量酸的个人护理组合物。

概述

本申请的实施方案通过提供包含按重量计约2％至约5％的浓度的酸化果胶的个人护理组合物解决了以上描述的需求。所述酸化果胶包含约30至约50的酯化度和约2至约4的pH的低酯果胶。优选地，个人护理组合物被表征为粘性的流体凝胶。

在另一方面，本发明描述的实施方案包括用于制备具有所需的质感与流变特性的个人护理组合物的方法。该方法可包括将酸化果胶和脱矿质水混合以提供个人护理组合物的混合物，将该混合物加热到约70至约90℃的温度持续足以溶解个人护理组合物中的酸化果胶的时间，然后冷却个人护理组合物至约70℃以下的温度。

其他方面部分地将在下面的描述中被提出，并且部分地将从描述中是明显的，或者可以通过以下描述的实践的各个方面被获知。下面描述的优势将借助于要素和组合得以实现，特别是在附加的权利要求中指出的。应当理解的是，前述的一般说明和下面的详细描述两者都仅是示例性的和解释性的且是不是限制性的。

附图的简要说明

图1是比较具有不同果胶的个人护理制剂对皮肤pH的影响的图。

描述

本发明描述的实施方案包括包含酸化的低酯果胶的个人护理组合物、用于制备它们的方法和用途。期望地，酸化的低酯果胶以按重量计约2％至约5％的浓度的量存在于个人护理组合物中且个人护理组合物被表征为具有类似凝胶特性的粘性的自由流动的溶液。

本文所使用的短语，“类似凝胶的”、“液体凝胶”、和“流体凝胶”是同义词，且通常描述兼具液体和凝胶两种性能的组合物(即，特点是在宏观层面为液体，而在微观层面为细碎凝胶的分散体)。流体凝胶组合物不同于自支撑的凝胶，其通常是稠的或粘性的，就这一点而言它们是不易被可倾倒的。流体凝胶组合物也不同于液体，其通常缺乏任何质感。例如，流体凝胶组合物可以被挤出管，同时保持其均匀性或可拿起一小部分并在皮肤上散布，而不显示结块。因此，流体凝胶组合物的粘性范围从可倾倒的到可散布的。

酸化的低酯果胶

本文所使用的短语，“酸化低酯果胶和酸化果胶”是可以互换的来描述具有约30％至约50％的酯化度(DE)和约2至约4的pH的果胶。在实施方案中，酸化低酯果胶具有在约30％至约40％的范围内的酯化度和在约2.5和约3.7的范围内的pH。例如，在一个实施方案中，酸化低酯果胶具有约30％至约35％的酯化度和约2.9至约3.7，或更具体地从约3.4到约3.6的pH。在另一实施方案中，酸化低酯果胶具有约36％至约50％的酯化度和约2.8至约3.6的pH。

果胶是与植物细胞壁有关的复合多糖。它由α1–4连接的多聚半乳糖醛酸主链被鼠李糖残基介入并且被中性糖侧链和非糖成分例如乙酰基，甲基，和阿魏酸基团所修饰。果胶可以用本技术领域人员熟知的方法从含有果胶的植物材料中提取。被提取的果胶然后可以被去酯化以获得具有理想酯化度的低酯果胶。通常，此类低酯果胶具有的pH在约4到约5。随后去酯化的低酯果胶然后可以被酸化。

在实施方案中，低酯果胶通过混合低酯果胶与酸和醇的溶液持续足以得到具有理想pH的酸化果胶的时间，用醇清洗被酸化的果胶，并且干燥酸化果胶而被酸化。任何次数的期望的清洗步骤可以被用来从酸化果胶中去除多余的酸。在实施方案中，醇可以是伯醇或仲醇并且酸可以是有机酸或无机酸。适用于实施方案中的伯醇或仲醇的非限制性的示例包括乙醇、甲醇和异丙醇。适用于实施方案中的酸的非限制性的示例包括盐酸、硫酸、硫酸、硝酸和磷酸。

个人护理组合物

本文所提供的酸化果胶特别有效地用于个人护理组合物中，并且期望地呈适用于哺乳动物的皮肤，或更具体地说，人的皮肤的形式。

正如在本文中使用的，“个人护理组合物”指的是预期用来局部应用到皮肤或毛发的组合物，其非限制性的示例包括发胶、保湿剂、洗液、除臭剂、牙膏、沐浴露、沐浴乳、身体凝胶、洗手液、洗发水、润发乳、或它们的组合。

本领域的技术人员会理解个人护理产品的流变特性可以被改变，部分通过改变个人护理产品中酸化的低酯果胶的量。在一个实施方案中，酸化的低酯果胶以按重量计从约2.0％到约4.0％的量存在于个人护理产品中。例如，在实施方案中，酸化的低酯果胶以按重量计从约2.5％到约4.0％的量，按重量计约从2.5％至约3.5％的量，按重量计约从3.0％至约4.0％的量，按重量计约从2.5％至约3.0％的量存在于个人护理产品中。

本发明描述的个人护理产品还可以进一步包括已知用于个人护理产品的一种或多种附加组分，条件是所提供的附加组分在物理上和化学上要和本文提供的酸化的低酯果胶相容，或者不会以其他方式过度地损害产品的稳定性、美观或性能。这些附加组分的各量的范围可以是按重量计从约0.001％到约95％的个人护理产品的量。附加组分可以是水溶性的(即，在25℃溶于水)或水不溶性(在25℃不溶于水)。

可以适合于在个人护理组合物的实施方案中应用的这些附加组分的非限制性示例包括调节剂、硅酮、烃油、脂肪酸酯、颗粒、悬浮剂、石蜡烃、推进剂、粘度改进剂、染料、非挥发性溶剂或稀释剂、珠光助剂、泡沫剂、离子型和非离子型表面活性剂、离子型和非离子共表面活性剂、pH调节剂、香料、防腐剂、螯合剂、抗虱剂(pediculide)、蛋白质、皮肤活性成分、防晒霜、紫外线吸收剂、维生素、脂肪酸、和脂肪油。

虽然个人护理组合物可以包括附加组分，但是本文提供的个人护理组合物的实施方案期望地基本上不含通常被用来赋予个人护理组合物所需的质感和流变学特性的低分子量的酸和/或乳化剂。如在本文使用的，短语“基本上不含的”是指微不足道的量的成分存在于或者有目的的添加到组合物中。因此在某些实施方案中，个人护理组分基本上由酸化的低酯果胶组成。

本文提供的个人护理组合物期望地被表征为具有类似凝胶的质感，是对皮肤非粘性的到发粘的，并且是非收敛性的。本文所使用的术语“发粘的”描述了组合物摸上去有些微发粘的或者粘性的并且可以以具有粘性为特征。本文所使用的术语“收敛性的”描述组合物可以收缩或束紧身体组织。因此“非粘性的”或者“非收敛性的”的组合物是非“发粘的”或者非“收敛性的”组合物。这些特点往往至少部分由组合物的粘度表征，在实施方案中，粘度可以在约30,000cP到约400,000cP的范围。例如，在实施方案中，酸化的低酯果胶的酯化度为30％和pH为2.9～3.7，浓度范围从2％到4％赋予个人护理组合物的粘度为约75,000cP到约400,000cP。在另一个实施方案中，酸化的低酯果胶的酯化度为38％和pH为2.8～3.6，浓度范围从3％到4％，赋予个人护理组合物的粘度为约30,000cP到约40,000cP。

制造个人护理组合物的方法

在另一方面，本发明描述的实施方案提供用于个人护理组合物的制备方法。一般而言，该方法包括将酸化果胶与水混合，水优选是脱矿质水或去离子水，以提供个人护理组合物的混合物，搅拌时加热该混合物至温度为约70℃至约90℃，持续足以溶解个人护理组合物中的酸化果胶的时间，和冷却个人护理组合物至温度约70℃以下。

本发明描述的实施方案通过以下实施例进一步说明，其在任何情况下都不能被解释为给予限制其范围。相反，我们应该清楚地了解，可以诉诸于各种其他实施方案、修改和其等同物，在阅读完本文描述后，这些其他实施方案、修改和其等同物可以被本领域的技术人员所想到而没有背离本发明的精神和/或所附权利要求的范围。除非另有说明，否则量指的是按重量计(wt％)的百分含量(％)。

实施例

实施例1

通过混合果胶(200克)与含有盐酸的异丙醇混合物(含有75毫升37％盐酸的1500毫升60％异丙醇)来酸化果胶。混合物在室温下搅拌20分钟，通过滤纸沥干，并用4000毫升60％异丙醇冲洗以去除过量的酸。果胶随后被250毫升100％异丙醇冲洗，在滤纸上沥干，在65℃干燥过夜，和过筛。

被酸化的果胶包括(1)从CP Kelco ApS得到的且根据美国专利第2,480,710号所描述的方法制备的具有约24％的酰胺化程度的酰胺化低酯果胶和(2)从CP Kelco ApS得到的且根据美国专利第2006/1279916号描述的没有酰胺化步骤的方法制备的具有30％、38％和50％酯化度的低酯果胶。非酰胺化的果胶的固有粘度为5-6dl/g。

护肤制剂通过混合甘油和脱矿质水以制备5％甘油溶液来制备。边搅拌边将果胶分散在甘油溶液中，并添加防腐剂(0.07％山梨酸和0.1％苯甲酸)。分散体在75-90℃水浴中被加热同时搅拌，并保持在该温度下15-25分钟直至果胶溶解。用脱矿质水调节净重量，并且制剂被冷却至室温过夜。粘度通过布鲁克菲尔德粘度计LVT，4转子在室温下测定。不想被任何理论所束缚，本领域的技术人员会明白布鲁克菲尔德粘度计可以在某些凝胶状制剂中形成“洞”。因此，表观粘度(即，被测定的粘度)可能会低于组合物的实际粘度。

在制备护肤制剂之前，酰胺化的低酯果胶被酸化至在pH3-4的范围内。用酸性酰胺化的低酯果胶制备的护肤制剂的特性归纳如下表。

浓度％

果胶pH

溶液pH

粘度cP

凝胶

稠度

光滑度

流动性

其他

2.0

3.80

3.45

3200

适中的

非常稠

不光滑

流动

一些凝胶结块

2.0

3.00

2.71

2360

适中的

非常稠

不光滑

流动

凝胶结块，未充分溶解

1.0

3.00

2.80

230

弱的

稀

光滑的

流动

无凝胶结块

1.5

3.00

2.86

790

弱的

相当稀

光滑的

流动

无凝胶结块

具有酯化度为约30％、约38％和约50％的低酯果胶被酸化至2.8-3.8的pH范围。护肤制剂然后由浓度从2.5％到3％的酸化的低酯果胶制备，和制剂的粘度被测定并且感官特性被表征。使用酸化的低酯果胶制备的护肤制剂的特性归纳如下表。

从上述情况可以看出，酸化的酰胺化低酯果胶没有提供皮肤护理制剂所需的质感。在被测试的pH范围内，该制剂要么预胶凝化，要么太稀，其可能是由于在酰胺化的果胶中难溶解导致的。

然而，酸化的非酰胺化低酯果胶提供具有所需质感的护肤制剂。例如，酯化度为约30％的酸化低酯果胶提供了具有凝胶化质感，皮肤触感非粘性到发粘的制剂，并且是具有pH3.7-2.9范围的非收敛性的。果胶浓度范围在2-4％，然而，特别期望的特性是由果胶浓度为2.5％并且具有3.4到3.6的pH而获得的。所得的制剂具有的粘度范围在约75,000cP至约400,000cP。

具有约38％的酯化度的酸化的低酯果胶也提供具有微胶凝化质感的制剂并且其稍稍发粘或无粘性且pH范围在2.8-3.6。果胶浓度范围从3-4％提供了具有范围在30,000cP约40,000cP的粘度的制剂。

然而，具有约50％酯化度的酸化的低酯果胶提供的制剂被表征为缺乏期望的类似凝胶的质感且太稀了，太发粘并且需要太长时间在皮肤上吸收。

实施例2

在实施例1中制备的酸化的低酯果胶随后被测试来确定长期的温度暴露对制剂性能的影响。制剂通过在脱矿质水中混合5％甘油和4％酸化的低酯果胶(酯化度38％，pH2.4-3.7)，然后加热混合物至90℃同时搅拌来制备。制剂然后被储存在90℃，或被冷却和被存放在70℃，然后样品经过30分钟、1小时、3小时、4小时和4.5小时后被取出以确定长期的温度暴露的影响。接着粘度在25℃被测量

温度℃	储存时间min	粘度cP	注释
				90	30	160800	非常稠
90	60	45800	非常稠
				90	180	588	稀
90	240	204	稀
				90	270	31	非常稀
70	30	176600	非常稠
				70	60	152800	非常稠
70	150	128600	非常稠
				70	240	97000	非常稠
70	270	98000	非常稠

暴露在温度90℃的制剂的粘度在第一个小时内大幅度下降。这种影响也被感官观察到，且很清楚，制剂变得明显更稀。然而，暴露在温度70℃的制剂的粘度较慢地下降，并且感官上显示出制剂的稠度没有实质下降。因此，包含酸化果胶的护肤制剂应该尽可能快地被从温度大于70℃降低到70℃以下。

实施例3

具有pH4.8的低酯果胶被酸化得到pH为3.32酸化低酯果胶。在脱矿质水(6.75pH)中3％溶液的每种果胶被制备。使用下面的方案，将每种溶液用来在24小时时段内处理61岁的老年男性志愿者的皮肤：第一天不使用任何果胶溶液，第二天使用酸化的低酯果胶溶液(pH3.32)以及第三天使用未酸化的低酯果胶溶液(pH4.8)。

a.晚上：

i.用pH计(Skincheck，Hanna Instruments，14198110型)在晚上测定皮肤的pH；

ii.然后用Sara中性洗手肥皂(pH＝9.38)把手彻底洗干净，然后测定皮肤的PH；

iii.手背被用0.3-0.4克果胶溶液处理和皮肤pH被测定；

b.后半夜：

i.皮肤pH被测定

c.早晨沐浴前：

i.皮肤pH被测定；

d.早上沐浴后：

i.皮肤pH被测定；

ii.手背被用0.3-0.4克果胶溶液处理和皮肤pH被间歇地测定；

e.中午：

i.皮肤pH被全天间歇地测定，随后手被用肥皂彻底洗净，和皮肤pH再次被测定；

ii.手背被用0.3-0.4克果胶溶液处理和皮肤pH被间歇地测定；上述比较的结果被总结在下表中并且在图1中示出。

由低pH的果胶(pH＝3.3)制备的制剂是稠的并且略被胶凝化，而由高pH果胶(pH＝4.8)制备的制剂是稀的并且没有胶凝化。在图1中可以看到，每次洗手后皮肤pH达到高点。在第一天，没有后续的果胶处理，皮肤的pH增加至约7-7.5并且经过几个小时返回到约5.5-6的水平。在第二天，用低pH(pH＝3.3)的果胶进行后续处理，皮肤pH立即下降到约为5-5.5的水平并保持在这一水平直到后续洗涤后。然而，在第三天，当洗涤后用高pH(pH＝4.8)的果胶处理皮肤时，皮肤的pH下降甚至比第一天(没有任何果胶处理)还缓慢。

不被理论所束缚，认为高pH的果胶充当了对抗酸的缓冲剂，中和由皮肤形成的酸。相反地，低pH(pH＝3.3)果胶充当了对抗碱的缓冲剂，中和肥皂中的碱度并且立即降低皮肤pH至期望的水平(即，达到对皮肤屏障的最佳pH，促进酶β-葡糖脑苷脂酶)

虽然本发明关于其特定的实施方案作了详细描述，但是将理解，当本领域的技术人员获得对前述内容的理解后，他们可以很容易地想到对这些实施方案所做的改变、变化和等同物。因此，本发明的保护范围应由所附权利要求所涉及的那些和它的任何等同物进行评估。

Claims (18)

1.一种个人护理组合物，包含按重量计2％至5％的浓度的酸化的非酰胺化的果胶，其中所述酸化的非酰胺化的果胶具有30％至50％的酯化度和2至4的pH，并且其中所述个人护理组合物被表征为粘性的流体凝胶并且具有30,000cP至400,000cP的粘度。

2.根据权利要求1所述的个人护理组合物，其中所述酸化的非酰胺化的果胶具有2.5至3.7的pH。

3.根据权利要求1所述的个人护理组合物，其中所述酸化的非酰胺化的果胶具有30％至35％的酯化度和2.9至3.7的pH，并以按重量计从2％至4％的量存在于所述组合物中。

4.根据权利要求3所述的个人护理组合物，其中所述酸化的非酰胺化的果胶具有3.4至3.6的pH。

5.根据权利要求3所述的个人护理组合物，其中所述组合物具有75,000cP至400,000cP的粘度。

6.根据权利要求1所述的个人护理组合物，其中所述酸化的非酰胺化的果胶具有36％至40％的酯化度和2.8至3.6的pH，并以按重量计从3％至4％的量存在于所述组合物中。

7.根据权利要求1所述的个人护理组合物，还包含选自由维生素、肽、控油剂、晒黑剂、抗痤疮剂、脱屑剂、类黄酮、蛋白酶抑制剂、非维生素抗氧化剂和自由基清除剂、抗炎剂、抗微生物剂及其混合物组成的组的一种或更多种个人护理剂。

8.根据权利要求1所述的个人护理组合物，其中所述组合物不含低分子量的酸。

9.根据权利要求1所述的个人护理组合物，其中所述组合物不含乳化剂。

10.根据权利要求1所述的个人护理组合物，其中所述组合物呈适于在人体皮肤上使用的形式。

11.根据权利要求1所述的个人护理组合物，其中所述组合物呈适于在哺乳动物皮肤上使用的形式。

12.根据权利要求11所述的个人护理组合物，其中所述组合物是在选自由护肤霜、润肤液、除臭产品、香水产品和肥皂产品组成的组的产品中。

13.一种用于制备个人护理组合物的方法，包括：

将酸化的非酰胺化的果胶与水混合以提供个人护理组合物的混合物，其中所述酸化的非酰胺化的果胶具有30％至40％的酯化度和2至4的pH，

将所述混合物加热到70℃至90℃的温度，持续足以将所述酸化的非酰胺化的果胶溶解在所述个人护理组合物中的时间；和

冷却所述个人护理组合物至70℃以下的温度，

其中所述酸化的非酰胺化的果胶以按重量计2％至5％的量存在于所述个人护理组合物中。

14.根据权利要求13所述的方法，其中所述酸化的非酰胺化的果胶物质通过包括以下的方法被制备：

将具有30％至40％的酯化度和4至5的pH的低酯非酰胺化果胶与酸和醇的溶液混合，持续足以获得具有2至4的pH的酸化的非酰胺化的果胶的时间；然后

用醇洗涤所述酸化的非酰胺化的果胶；并

干燥所述酸化的非酰胺化的果胶。

15.根据权利要求13所述的方法，其中所述酸化的非酰胺化的果胶具有30％至35％的酯化度和2.9至3.7的pH，并以按重量计2％至4％的量存在于所述个人护理组合物中。

16.根据权利要求13所述的方法，其中所述酸化的非酰胺化的果胶具有36％至40％的酯化度和2.8至3.6的pH，并以按重量计3％至4％的量存在于所述个人护理组合物中。

17.根据权利要求13所述的方法，其中所述个人护理组合物不含低分子量的酸。

18.根据权利要求13所述的方法，其中所述个人护理组合物不含乳化剂。