CN111936108A - 用于化妆品组合物的微囊 - Google Patents

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Abstract

公开的是包含无机颗粒和有益剂的微囊，其中所述微囊具有0.15至0.74的球形度，其中所述有益剂分布在整个所述颗粒中，并且其中所述微囊不是具有单个核的核‑壳微囊。所述无机颗粒优选包含氯氧化铋、氧化铝、硫酸钡、氮化硼、氧化锆、云母、粘土、硅酸盐、滑石或其组合。所述有益剂优选是香味剂或前香味剂。所述微囊可以通过在0至40℃下将所述无机颗粒与有益剂混合而制备。家庭或个人护理组合物包含所述微囊。其可以进一步包含清洁表面活性剂。

Description

用于化妆品组合物的微囊
技术领域
本发明涉及非球形微囊。特别地，本发明涉及包含无机颗粒和有益剂的微囊，其中所述微囊具有0.15至0.74的球形度(sphericity)。
背景技术
许多家庭护理和个人护理产品寻求向衬底如织物、硬表面、毛发和皮肤递送有益剂。为了获得持久的性能，已经提出了将有益剂包封在微囊中作为措施，特别是对于香料。当施用时，所述微囊可以沉积在衬底上、例如在衣物上，并且当用户穿上时，通过压力和/或摩擦的作用而破碎。所述香料被释放，给用户带来优异的感觉。
然而，从许多方面来看仍然有很大的改进空间。一个方面是提高包封微囊的沉积效率。沉积助剂是提高沉积效率的一种方式。然而，使用沉积助剂未必总是期望的。
另外，当将微囊掺入到产品中时，家庭护理或个人护理产品中的成分可影响微囊的沉积效率。因此，我们已经认识到，需要开发即使当它们被包含到产品中时也具有提高的沉积到皮肤上的效率的微囊。我们开发了包含无机颗粒和有益剂的微囊，其中所述微囊具有0.15至0.74的球形度。令人惊奇地发现，这样的微囊显著地提高了沉积效率，即使在将它们包含在皮肤清洁组合物中时。
发明内容
在第一方面，本发明涉及包含无机颗粒和有益剂的微囊，其中所述微囊具有0.15至0.74的球形度，其中所述有益剂分布在整个所述颗粒中，并且其中所述微囊不是具有单个核的核-壳微囊。
在第二方面，本发明涉及包含本发明的微囊的家庭或个人护理组合物。
在考虑下面的详细描述和实施例之后，本发明的所有其它方面将更容易变得显而易见。
具体实施方式
除非是在实施例中，或在另外明确指出的情况下，否则本说明书中指示材料的量或反应条件、材料的物理特性和/或用途的所有数字均可以任选地理解为由词语“约”修饰。
除非另行指出，否则所有量均按组合物的重量计。
应当注意，在指定任何数值范围时，任何特定上限值都可与任何特定下限值相关联。
为了避免疑问，词语“包含”旨在表示“包括”，但不一定是“由...组成”或“由...构成”。换句话说，所列步骤或选项不需要是穷举性的。
见于本文中的本发明的公开应被认为覆盖见于彼此多项从属的权利要求中的所有实施方式，与可能发现权利要求没有多项从属或冗余无关。
“长度”、“宽度”和“厚度”是指未聚集状态的颗粒或微囊的长度、宽度和厚度。术语“长度”是指颗粒或微囊通常沿纵轴的平均尺寸。术语“宽度”是指垂直于长度并且通常垂直于纵轴的颗粒或微囊的平均尺寸。术语“厚度”是指垂直于长度和宽度的颗粒或微囊的平均尺寸。长度、宽度和厚度可以例如通过扫描电子显微镜(SEM)通过求至少十个颗粒的值的平均来测量。
“球形度”是物体的形状有多接近数学上完美的球体的形状的量度。颗粒的球形度是球体(与给定颗粒具有相同体积)的表面积与颗粒的表面积的比率。
如本文使用的“比表面积”是指根据Brunauer-Emmett-Teller方法测定的比表面积。比表面积的值通过满足ASTM标准D3663-78中列出的要求来测量。
除非另行指出，否则如本文使用的“粒度”是指非聚集状态下的颗粒直径。对于具有直径不超过1μm的颗粒的多分散样品，直径是指例如使用动态光散射(参见国际标准ISO13321)用仪器如Zetasizer NanoTM(Malvern Instruments Ltd，UK)测量的z-平均粒度。对于具有直径大于1μm的颗粒的多分散样品，直径是指例如可通过使用满足ISO13320中列出的要求的系统(例如可获自Malvern Instruments Ltd的MastersizerTM 2000)的激光衍射测量的颗粒的表观体积中值直径(D50，也称为x50或有时称为d(0.5))。
优选地，微囊具有板状(platy)形状。优选地，微囊具有至少0.185，更优选至少0.205，甚至更优选至少0.22，和还甚至更优选至少0.3的球形度。优选地，微囊具有不大于0.72，更优选不大于0.6，并且甚至更优选不大于0.5的球形度。
根据本发明的微囊不是具有单一核的核-壳微囊。有益剂分布在整个颗粒中。优选地，微囊包含一种单一无机颗粒。
微囊优选具有0.5至50微米，更优选0.8至35微米，甚至更优选3至25微米，还甚至更优选4至17微米的平均粒度。
优选地，无机颗粒具有板状形状。优选地，无机颗粒具有至少0.185，更优选至少0.205，甚至更优选至少0.22，和还甚至更优选至少0.3的球形度。优选地，无机颗粒具有不大于0.72，更优选不大于0.6，和甚至更优选不大于0.5的球形度。
无机颗粒优选包含氯氧化铋、氧化铝、硫酸钡、氮化硼、氧化锆、云母、粘土、硅酸盐、滑石或其组合。更优选地，颗粒包括氮化硼、云母或其组合。甚至更优选地，颗粒包含氮化硼。优选地，氮化硼是六方氮化硼。本文使用的六方氮化硼还包括准六方氮化硼。优选地，无机颗粒的最外侧是氮化硼。
优选地，无机颗粒是具有多层的板状颗粒。有益剂优选地分布在颗粒的多层的中间层中。优选地，无机颗粒包含板状氮化硼、板状云母或其组合。无机颗粒优选地具有0.5-25m2/g，更优选1.1-13m2/g，甚至更优选1.4-13m2/g，还甚至更优选5-12m2/g的比表面积。
颗粒与有益剂的重量比优选地为1:4至20:1，更优选1:2至5:1，优选1:1至4:1。
各种有益剂可掺入到颗粒中。有益剂可包括香味剂(fragrance)、前香味剂(pro-fragrance)、有机防晒剂、亮肤剂、抗老化剂或其混合物。更优选地，有益剂选自香味剂、前香味剂、有机防晒剂、亮肤剂或其混合物。甚至更优选地，有益剂是香味剂、前香味剂或其混合物。最优选地，有益剂是香味剂。
通常，香味剂包括具有在一个大气压下测量的低于300℃，更优选100-250℃的沸点的组分。还有利的是包含LogP小于3.0的组分(即，将分配到水中的那些)。
前香味剂可以例如是食物脂质。食物脂质通常含有具有明显疏水性的结构单元。大多数脂质衍生自脂肪酸。在这些“酰基”脂质中，脂肪酸主要作为酯存在，包括单-、二-、三酰基甘油、磷脂、糖脂、二醇脂质、蜡、甾醇酯和生育酚。
香味剂通常以按颗粒的总重量计10-85％，优选地按颗粒的总重量计15-75％的量存在。香味剂合适地具有50至500道尔顿的分子量。前香味剂可以具有更高的分子量，通常为1-10k道尔顿。
微囊可以以任何合适的方法制备。然而，优选的是，用于制备微囊的方法包括在0至40℃下将无机颗粒与有益剂混合的步骤。优选地，混合步骤在搅拌下进行。
本发明的最终产品组合物可以是任何物理形式，但优选地是水基液体。本发明的微囊可以有利地掺入到个人护理或家庭护理组合物中，但优选个人护理组合物中。家庭护理组合物优选地为水性洗衣洗涤剂或水性织物调理剂。该组合物优选地为含有清洁表面活性剂的皮肤清洁组合物。
通常，组合物包含按总组合物的重量计0.001％至10％，更优选0.005％至7.55％，更优选0.01至5％，且最优选0.1％至2％的含量的微囊。
组合物优选地包含清洁表面活性剂。组合物可包含超过一种清洁表面活性剂。清洁表面活性剂可选自皂、非皂阴离子、阳离子、非离子、两性表面活性剂及其混合物。许多合适的表面活性化合物是可以获得的，并且在文献中有充分的描述，例如，在Schwartz、Perry和Berch的“Surface-Active Agents and Detergents”，第I和II卷中。可使用的优选的表面活性化合物是皂、非皂阴离子、非离子表面活性剂、两性表面活性剂或其混合物。合适的非皂阴离子表面活性剂包括直链烷基苯磺酸盐，伯烷基硫酸盐和仲烷基硫酸盐，特别是C8-C15伯烷基硫酸盐；烷基醚硫酸盐；烯烃磺酸盐；烷基二甲苯磺酸盐；二烷基磺基琥珀酸盐；脂肪酸酯磺酸盐；或其混合物。钠盐通常是优选的。
最优选的非皂阴离子表面活性剂是直链烷基苯磺酸盐，特别是烷基链长为C8至C15的直链烷基苯磺酸盐。优选的是，按总组合物重量计，直链烷基苯磺酸盐的含量为0重量％至30重量％，更优选1重量％至25重量％，最优选2重量％至15重量％。
可以使用的非离子表面活性剂包括伯醇和仲醇乙氧基化物，特别是用每摩尔醇平均1至20摩尔环氧乙烷乙氧基化的C8至C20脂族醇，更特别是用每摩尔醇平均1至10摩尔环氧乙烷乙氧基化的C10至C15脂族伯和仲醇。非乙氧基化非离子表面活性剂包括烷基多糖苷、甘油单醚和多羟基酰胺(葡糖酰胺)。优选的是，按包含本发明微囊的完全配制的组合物的重量计，非离子表面活性剂的含量为0重量％至30重量％，优选1重量％至25重量％，最优选2重量％至15重量％。
合适的两性表面活性剂优选地为甜菜碱表面活性剂。合适的两性表面活性剂的实例包括但不限于烷基甜菜碱、烷基酰胺基甜菜碱、烷基磺基甜菜碱(alkyl sulfobetaines、alkyl sultaines)和烷基酰胺基磺基甜菜碱；优选地，在烷基和酰基中具有8至约18个碳的那些。优选的是，按组合物的重量计，两性表面活性剂的量为0至20重量％，更优选1至10重量％。
包含某些单烷基阳离子表面活性剂也是可能的。可以使用的阳离子表面活性剂包括通式R1R2R3R4N+X-的季铵盐，其中R基团是长或短的烃链，通常是烷基、羟烷基或乙氧基化烷基，且X是抗衡离子(例如，其中R1为C8-C22烷基，优选C8-C10或C12-C14烷基，R2为甲基，且可以相同或不同的R3和R4为甲基或羟乙基的化合物)；和阳离子酯(例如，胆碱酯)。
水溶性皮肤有益剂可以任选地配制到本发明的组合物中。可以使用各种各样水溶性皮肤有益剂，其含量可以是按组合物的重量计0.1至50％，但优选1至30％。这些材料包括但不限于多羟基醇。优选的水溶性皮肤有益剂是甘油、山梨醇和聚乙二醇。
水不溶性皮肤有益剂也可以作为调理剂和保湿剂配制到组合物中。实例包括硅油；烃类，例如液体石蜡、矿脂、微晶蜡和矿物油；和植物甘油三酯，例如葵花籽油和棉籽油。
一些组合物可以包括增稠剂。这些可以选自纤维素制品、天然胶和丙烯酸聚合物，但不限于该增稠剂类型。其中，纤维素制品为羧甲基纤维素钠、羟乙基纤维素、羟丙基甲基纤维素及其组合。合适的树胶包括黄原胶、果胶、刺梧桐胶、琼脂、藻酸盐树胶及其组合。其中，丙烯酸增稠剂为丙烯酸和甲基丙烯酸的均聚物和共聚物，包括卡波姆，例如可获自Lubrizol Corporation的Carbopol 1382、Carbopol 982、Ultrez、AquaSF-1和AquaSF-2。增稠剂的量可以为组合物中按活性聚合物(溶剂或水之外)的重量计0.01至3％。
防腐剂可理想地加入到本发明的组合物中以防止潜在有害微生物的生长。用于本发明组合物的适合的传统防腐剂是对羟基苯甲酸的烷基酯。最近开始使用的其它防腐剂包括乙内酰脲衍生物、丙酸盐和各种季铵化合物。特别优选的防腐剂是苯氧基乙醇、对羟基苯甲酸甲酯、对羟基苯甲酸丙酯、咪唑烷基脲、脱氢乙酸钠和苯甲醇。防腐剂的选择应考虑组合物的用途以及防腐剂和其它成分之间可能的不相容性。防腐剂优选地以按组合物的重量计0.01％至2％范围的量使用。
多种其它任选的材料可以配制到组合物中。这些可以包括：抗微生物剂如2-羟基-4,2',4'-三氯二苯醚(三氯生)、2,6-二甲基-4-羟基氯苯和3,4,4'-三氯碳酰替；擦洗和去角质颗粒，例如聚乙烯和二氧化硅或氧化铝；清凉剂，例如薄荷醇；皮肤镇静剂，例如芦荟；和着色剂。
此外，本发明的组合物可进一步包含0.5至10重量％的螯合剂，例如乙二胺四乙酸四钠(EDTA)、EHDP或其混合物；遮光剂和珠光剂，例如二硬脂酸乙二醇酯、二氧化钛或Lytron 621(苯乙烯/丙烯酸酯共聚物)；所有这些都可用于增强产品的外观或性能。
优选地，组合物包含按组合物的重量计至少5％，更优选至少25％，甚至更优选40至90％，且还甚至更优选按组合物的重量计至少60至85％的量的水。
提供以下实施例以便于理解本发明。所述实施例并非旨在限制权利要求的范围。
实施例
材料
表1
Figure BDA0002715454370000071
*Yao Tian:Shanghai Yao Tian Nano Material Co.,Ltd.
实施例1
该实施例展示了微囊的制备。
通过如下程序制备微囊。将50mg的Hostasol Yellow 3G(Clariant)溶于20g的δ-突厥酮(No.937856，来自Beijing Beida Zhengyuan science and technology company)以获得含荧光剂的香味剂。将0.05mL的含荧光剂的香味剂加入到玻璃瓶中的表1所列的0.1g颗粒中。将颗粒与香味剂混合在一起，直到香味剂被颗粒完全吸收。然后获得微囊。
使用配有荧光的光学显微镜(DM2500P，Leica，Germany)观察微囊的形态。荧光成像证明荧光剂均匀地分布在整个颗粒中，这表明香味剂(突厥酮)均匀地分布在整个微囊中。
还通过扫描电子显微镜(Hitachi S-4800，日本)观察微囊。该微囊是具有相同长度和宽度的板状长方体样形状。长度(L)和厚度(T)通过求至少十个颗粒的值的平均而获得。颗粒被认为是具有两个正方形面的薄立方体，用于球形度的计算。颗粒(微囊)的球形度通过以下等式计算：
表2显示微囊(颗粒)的长度、厚度和计算的球形度。
表2
Figure BDA0002715454370000082
Figure BDA0002715454370000091
实施例2
该实施例展示了微囊的沉积效率。
典型的皮肤洗涤程序如下所示。将一片猪皮(2cm×2cm)置于培养皿中，向其一起添加表3中的25mg的制剂与实施例1中制备的3mg的微囊。然后，用另一片皮肤轻轻摩擦其上有该混合物的皮肤30秒，并且用总共250mL自来水冲洗这两片。然后，将两片皮肤浸入含有10mL乙醇的小瓶中一小时。从小瓶中抽取200μL提取液(乙醇)，并加入到96孔微板中进行荧光测量(激发波长：480nm，发射波长：520nm)以提供E1的读数。
表3
成分 重量％
月桂醇聚醚硫酸钠 12.86
椰油酰胺丙基甜菜碱 5.67
椰油酰胺MEA 1.35
丙烯酸酯共聚物 6.00
EDTA四钠 0.13
柠檬酸一水化物 0.10
氢氧化钠 0.20
聚丙二醇-400 0.70
氯化钠 0.15
碘代丙炔基氨基甲酸丁酯 0.07
苯氧乙醇 0.60
水 至100
将另两片皮肤置于培养皿中，向其中添加3mg微囊。将带有微囊的皮肤片立即浸入含有10mL乙醇的小瓶中一小时。从小瓶中抽取出200μL提取液，加入到96孔微板中进行荧光测量(激发波长：480nm，发射波长：520nm)以提供E0的读数。
另外，将两片皮肤浸入含有10mL乙醇的小瓶中一小时。从小瓶中抽取出200μL提取液，加入到96孔微孔板中进行荧光测量(激发波长：480nm，发射波长：520nm)以提供Eb的读数。
根据以下等式计算沉积效率：沉积效率＝(E1-Eb)/(E0-Eb)×100％。
微囊的沉积效率列在表4中。
表4
微囊 球形度 沉积效率(％)
A 0.81 4.1±0.1
B 0.78 4.7±0.7
1 0.68 10.1±1.1
2 0.64 9.2±0.8
3 0.40 17.4±8.2
4 0.32 16.0±1.2
5 0.27 14.7±0.3
6 0.23 14.2±5.3
7 0.21 11.3±2.0
8 0.20 9.3±2.3
9 0.17 6.3±0.4
10 0.17 6.3±0.3
11 0.17 6.7±0.8
C 0.14 4.1±0.3
实施例3
该实施例展示了微囊在制剂中的稳定性。
原料：百里酚由Sigma提供，萜品醇由Aldrich提供。通过将百里酚和萜品醇以2:5的重量比混合在一起以形成均匀液体来制备模型香味剂(TT)。
制备如上表3中的身体洗涤制剂。
“TT(对照)”的制备：将2mg TT与25mg的身体洗涤制剂混合，并在沉积试验之前将该混合物在室温下静置1天。
“BN-TT”的制备：将4mg TT与8mg的
Figure BDA0002715454370000101
BN06混合，并将该混合物搅拌1分钟，以使TT被BN06完全吸收。然后将该混合物在密封瓶中在室温下静置5天以得到微囊BN-TT。然后将6mg的BN-TT与25mg的身体洗涤制剂混合。将该混合物立即(新鲜)用于沉积试验，或在沉积试验之前在室温下静置1天(老化1天)。
沉积试验：
典型的皮肤洗涤程序如下所示。将一片猪皮(2cm×2cm)置于培养皿中，向其添加根据上述程序制备的对照或BN-TT样品。然后用另一片皮肤轻轻摩擦其上有该混合物的皮肤30秒，并且用总共250mL自来水冲洗这两片。然后，将两片皮肤浸入含有10mL甲醇的小瓶中，并用10分钟超声方法处理。然后进行GC分析以测定甲醇溶液中TT(萜品醇作为标记物)的量，并且将数据记录为A1。
将另外两片皮肤置于培养皿中，向其添加2mg TT。将有TT的皮肤片立即浸入含有10mL甲醇的小瓶中，并用10分钟超声方法处理。然后，进行GC分析以测定甲醇溶液中TT(萜品醇作为标记物)的量，并且将数据记录为A0。根据以下等式计算沉积效率：沉积效率(％)＝A1/A0×100.
微囊的沉积效率列在下表5中。
表5
Figure BDA0002715454370000111
上表5中的数据表明，新鲜制备的微囊(参考编号12)和老化1天的微囊(参考编号13)可以递送类似的沉积功效，从而表明根据本发明的微囊在身体洗涤制剂中可以是稳定的。
实施例4
该实施例展示了在制剂中的包含无机颗粒与有益剂的微囊和无机颗粒与有益剂的简单混合之间的差异。
原料：
板状材料：
Figure BDA0002715454370000121
BN15(具有平均粒度15微米的氮化硼)由KOBO提供；
身体洗涤制剂的详细内容可见于上表。
多组分模型香味剂的成分由Sigma-Aldrich提供，模型香味剂是根据下表6中的组成制备。
表6
成分 CAS号 浓度(％)
乙酸已酯 142-92-7 1.2
柠檬烯 5989-27-5 1.8
香茅醇 106-22-9 21.5
铃兰醛 80-54-6 37
β-蒎烯 127-91-3 2.5
乙酸苄酯 140-11-4 12
二氢月桂烯醇 18479-58-8 12
PEA 60-12-8 12
实验程序：
“对照”的制备：将24.88g的身体洗涤基料和0.13g的香味剂称重到样品杯中，并轻轻地混合。
样品“Fragrance@BN”的制备：将1.0g的BN 15称重到20ml的GC瓶中，该GC瓶具有带隔片的密封螺旋盖。将小搅拌棒加入到该小瓶中。在搅拌下使用注射器滴加0.5g的香味剂，以将油分散到颗粒中。随后，使用刮刀手动混合样品以确保所有的油都分散到BN15颗粒中。颗粒中的活性物为33.3％。然后，将24.88g的身体洗涤基料和0.38g的颗粒(33.3％活性物质)称重到样品杯中，并轻轻地混合。
样品“Fragrance+BN”的制备：将24.88g的身体洗涤基料、0.25g的BN15颗粒(不含活性物)和0.13g的香味剂称重到样品杯中，并轻轻地混合。
GCMS顶空分析：使用GCMS平衡顶空实验测量在身体洗涤样品上方的顶空中可用的香味剂的量。此处所作的假设是，与具有相同量的香味剂加载的对照相比，样品上被抑制的顶空将给出颗粒相比于身体洗涤的香味剂亲和力((即，包封在颗粒中的香味剂))的指示。将所有对照和样品称重到20ml的GC小瓶中，使其平衡24小时，并使用SPME采样、使用MS检测器运行。根据下面的等式计算样品中未包封的香味剂的百分比，并显示在表7中：
Figure BDA0002715454370000131
将对照中未包封的香味剂标准化为100％。
表7
Figure BDA0002715454370000132
表7中的数据表明，“Fragrance+BN”样品中未包封的香味剂的百分比都高于90％，这表明如果将它们分别与制剂混合，香味剂与颗粒之间的亲和力低。然而，在大多数情况下，“Fragrance@BN”样品中的未包封的香味剂的百分比低于“Fragrance+BN”样品中的，这表明根据本发明的微囊(参考编号14)中香味剂和颗粒之间的亲和力相对高。

Claims (12)

1.一种微囊，其包含无机颗粒和有益剂，其中所述微囊具有0.15至0.74的球形度，其中所述有益剂分布在整个所述颗粒中，并且其中所述微囊不是具有单个核的核-壳微囊。
2.根据权利要求1所述的微囊，其中所述颗粒包含氯氧化铋、氧化铝、硫酸钡、氮化硼、氧化锆、云母、粘土、硅酸盐、滑石或其组合，优选所述颗粒包含氮化硼、云母或其组合。
3.根据权利要求1或2所述的微囊，其中所述微囊具有板状形状。
4.根据前述权利要求中任一项所述的微囊，其中所述微囊包含一种单一无机颗粒。
5.根据前述权利要求中任一项所述的微囊，其中所述有益剂为香味剂、前香味剂或其混合物，优选所述有益剂是香味剂。
6.根据前述权利要求中任一项所述的微囊，其中所述颗粒与所述有益剂的重量比为1:4至20:1，优选1:1至4:1。
7.根据前述权利要求中任一项所述的微囊，其中所述微囊具有0.18至0.74，优选0.205至0.6，更优选0.3至0.5的球形度。
8.根据前述权利要求中任一项所述的微囊，其中所述颗粒具有0.5至25m2/g，优选1.1至12m2/g的比表面积。
9.根据前述权利要求中任一项所述的微囊，其中所述颗粒具有0.5至50微米，优选3至25微米，更优选4至17微米的平均粒度。
10.一种家庭或个人护理组合物，其包含前述权利要求中任一项所述的微囊，优选所述微囊以所述组合物的0.01至2重量％的量存在。
11.根据权利要求10所述的组合物，其中所述组合物包含清洁表面活性剂。
12.根据权利要求10或11所述的组合物，其中所述组合物为皮肤清洁组合物。
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