CN113518609B - 粒状无定形介孔碳酸镁材料 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及适合于吸收大量油性物质、皮脂或有益剂或这些的组合的粒状高孔隙率无定形介孔碳酸镁材料，并涉及包含这样的材料的局部和美容组合物。本发明的粒状高孔隙率无定形介孔碳酸镁材料具有大于0.1cm3/g的总孔隙容积并由峰值粒度等于或低于35μm的粒子构成。

Description

粒状无定形介孔碳酸镁材料
技术领域
本发明涉及高孔隙率无定形介孔碳酸镁(MMC)的粒子和包含这样的MMC的组合物，特别是包含这样的MMC的局部组合物。特别地，本发明涉及针对油性物质例如皮脂的吸收进行优化的MMC粒子。
背景技术
皮脂天然存在于人类皮肤上，并由位于接近皮肤表面的皮脂腺分泌。皮脂是一种油状或蜡状物质，具有对皮肤和头发润滑和防水的功能。在人类中，皮脂腺在面部和头皮上存在的数量最多，但也在皮肤的所有部分上以较少的数量存在。皮脂主要包含甘油三酯和脂肪酸(57.5％)，其次是蜡酯(26％)和角鲨烯(12％)。皮脂中量最少的脂质是胆固醇，它与其酯一起占全部总脂质的4.5％。
皮肤表面上皮脂过多可导致皮肤看起来油腻或发亮，可能显得没有吸引力。另外，皮脂堆积与痤疮发展有关并可突出皮肤缺陷。此外，皮脂堆积降低了美容产品例如粉、彩妆和粉底的固定和持久效果，并可导致妆容涂污。头皮皮脂腺分泌的皮脂使头发看起来油腻或肮脏。
为了减轻皮脂堆积，许多美容产品，例如粉和粉底，包含旨在减少皮肤发亮或油腻外观并增加美容组合物的持久效果的物质。所利用的主要功能是添加的物质吸收多余的皮脂。例如，粉的重要特征是它应该持续吸收皮脂，从而将哑光效果保持许多小时，优选一整天。例如，干洗洗发水主要通过提供颗粒形态的吸收物质来吸收多余的皮脂、使头发在较长时间内看起来干净不油腻而起作用。
美容组合物中的皮脂吸收组分不仅必须引起持久的哑光效果，而且还应该改善皮肤的外观，并在施涂时和使用期间具有良好的质地和感觉。通常，粒度高于几百微米的大粒子对皮肤而言可感觉到磨擦感。
常见的皮脂吸收性美容产品包含矿物质和/或有机物质作为皮脂吸收剂。皮脂吸收剂的实例是淀粉、硅酸钙、珍珠岩、沸石、聚乳酸、二氧化硅、聚酰胺粉末、丙烯酸类聚合物粉末、有机硅弹性体粉末、云母粉末、高岭粘土、滑石粉或其组合。
US 8,084,506公开了一种美容组合物，其包含按组合物重量计至少5％的含二氧化硅化合物作为皮脂吸收组分。
US 2017/0216181公开了一种头发清洁性气雾剂产品，其包含粒状多孔二氧化硅微球作为皮脂吸收剂。该二氧化硅粒子的BET表面积为约150m2/g至600m2/g，并且该硅酸盐粒子的尺寸优选小于20μm。除皮脂吸收剂外，该产品还可包含“定型粉”，添加该定型粉用于头发定型目的。定型粉包括例如粒度为20至50μm的硅酸盐、碳酸钙、碳酸镁、氧化铝、硫酸钡和/或氧化镁。
无定形介孔碳酸镁(MMC)作为一种高效的吸收材料和作为负载到材料中的物质的载体引起了关注。MMC是由无定形碳酸镁和氧化镁构成的高孔隙率材料。通过调节合成条件，MMC的比表面积可以从100m2/g直至800m2/g(BET)，总孔隙容积大于0.1cm3/g，并且平均孔隙尺寸可以从2至30nm不等。该材料还被证明是无细胞毒性的，在1000μg/ml及以下的浓度下对人真皮成纤维细胞没有显示出毒性，并且在活体测试时没有引起皮肤刺激。
US 9,580,330涉及一种具有大比表面积和非凡吸湿能力的X射线无定形介孔碳酸镁(MMC)。该材料被建议用于各种用途，包括但不限于用于治疗剂和美容剂或挥发剂的递送和载体系统。US 9,580,330还讨论了MMC可用于美容组合物中以吸附皮肤上的脂肪、油和杂质。
WO2017/174458公开了一种控制X射线无定形介孔碳酸镁的几个特征性参数、包括孔隙尺寸的方法。该介孔在10nm至30nm的范围内。报告了表面积大于120m2/g并且总孔隙容积大于0.5cm3/g。
为了使MMC适用于美容产品，例如，所述材料必须满足外观和感官特性的高要求以及例如吸收皮脂和汗液的能力。
发明内容
本发明的目的是提供一种具有改善的油性物质吸收、例如从皮肤或头皮吸收皮脂的材料或材料组合物，其供局部使用，包括美容、护发、护肤、防晒、医疗或其它局部应用。此外，如果MMC的其它性质例如水分或水的吸附以及MMC作为负载物质的载体的能力可以与增加的油性物质吸收相结合的话，会是有利的。
这通过在权利要求1中定义的粒状高孔隙率无定形介孔碳酸镁材料和在权利要求19中定义的制造方法来实现。
本发明的粒状高孔隙率无定形介孔碳酸镁材料表现出改善的油性物质吸收。所述材料的总孔隙容积大于0.1cm3/g，比表面积在100至800m2/g(BET)之间，并由峰值粒度等于或低于35μm的粒子构成。
根据本发明的方面，所述粒状高孔隙率无定形介孔碳酸镁材料的峰值粒度为1μm至35μm，优选1μm至30μm，更优选1μm至20μm。
根据本发明所述粒状高孔隙率无定形介孔碳酸镁材料的方面，所述粒状高孔隙率无定形介孔碳酸镁材料的总孔隙容积大于0.1cm3/g，优选大于0.2cm3/g，更优选大于0.3cm3/g。
根据本发明的一个方面，所述粒状高孔隙率无定形介孔碳酸镁材料的D50值低于20μm。
根据本发明的一个方面，所述粒状高孔隙率无定形介孔碳酸镁材料能够合并吸收油性物质和亲水性物质。每克具有至少5重量％合并吸收的水分的材料吸收的油性物质高于0.5克油。
根据本发明的一个方面，所述粒状高孔隙率无定形介孔碳酸镁材料负载有试剂。所述试剂可以是油性物质、有益剂、活性物质或这些的组合。所述活性物质可以是活性药剂(API)。
根据本发明的一个方面，提供了一种局部组合物，其包含所述粒状高孔隙率无定形介孔碳酸镁材料。
根据本发明的一个方面，提供了一种美容组合物，其包含所述粒状高孔隙率无定形介孔碳酸镁材料。
根据本发明的方面，提供了局部或美容产品，其包含所述粒状高孔隙率无定形介孔碳酸镁材料。这样的产品包括但不限于散粉、压制粉、粉底和干洗洗发剂。
根据本发明的方面，提供了局部或美容干粉产品，其包含所述粒状高孔隙率无定形介孔碳酸镁材料和油性物质，所述油性物质的浓度高达1g/g MMC粉末。
根据本发明的方面，提供了一种散粉产品，其包含粒状MMC和油性物质，所述油性物质高达0.75克油/克MMC粉末、或至少高达0.5克油/克MMC粉末。得益于本发明的粒状MMC的优异吸油能力，在这些高油性物质吸收下保持了散粉特性。
根据本发明的方面，提供了一种粉喷雾产品，其包含本发明的粒状MMC和油性物质，所述油性物质高达0.75克油/克MMC粉末、或至少高达0.5克油/克MMC粉末。得益于本发明的粒状MMC的优异吸油能力，可以在这些高油性物质吸收下提供喷雾产品。
根据本发明的一个实施方式，提供了一种压制粉产品，其包含本发明的粒状MMC和油性物质，所述油性物质高达1.0克油/克MMC粉末、或至少高达0.75克油/克MMC粉末。得益于本发明的粒状MMC的优异吸油能力，在这些高油性物质吸收下保持了压制粉特性。
根据本发明的一个实施方式，提供了一种半固体产品，其包含本发明的粒状MMC和油性物质，所述油性物质高达1.25克油/克MMC粉末、或至少高达1.0克油/克MMC粉末。得益于本发明的粒状MMC的优异吸油能力，在这些高油性物质吸收下保持了典型半固体的特性。
根据本发明的一个实施方式，提供了一种液体产品，其包含本发明的粒状MMC和油性物质，所述油性物质高达1.25克油/克MMC粉末、或至少高达1.0克油/克MMC粉末。
得益于本发明，提供了本发明的粒状MMC材料，其表现出增加的对油、油性物质和/或皮脂的吸收能力。
一个优点是，包含根据本发明所述粒状MMC材料的粉末即使在吸附大量皮脂之后仍保维持哑光外观。
另一个优点是包含所述粒状MMC材料的局部组合物可用作有益或活性物质的载体，所述有益或活性物质用于例如护肤、护发、防晒，或用于治疗皮肤状况或皮肤病或损伤。
另一个优点是通过利用所述粒状MMC材料的多孔结构和吸油性质，所述粒状MMC材料可以容易地负载大量有益的油、油性物质或溶解在油中的化学物质。
另一个优点是，即使MMC负载了有益或活性物质，包含所述粒状MMC材料的粉末或类似产品仍可以吸收皮脂并使皮肤具有哑光外观。
另一个优点是，所述负载型粒状MMC，即使负载了油性物质，通常仍维持其吸收油性物质例如皮脂的大部分能力。
另一个优点是，所述粒状MMC材料将吸收油/油性物质与吸收水分相结合，这使得可以同时控制油和水分含量，或向材料加载亲水剂并仍维持吸油性质，反之亦然。这使得可以提供具有例如将亲水性或疏水性物质递送至例如皮肤或头皮并同时吸收皮脂和/或汗液的能力的局部和/或美容产品。
另一个优点是，所述粒状MMC材料可以作为哑光剂添加到油性液体制剂中，以减少制剂的油性外观并提供有益的感官特性。
另一个优点是，所述粒状MMC材料可以与油性液体制剂组合，以提供干粉产品。从而可以提供以下干粉产品，其具有以前只能提供在液体或半固体制剂例如溶液、霜剂/乳液、洗剂或软膏剂/糊剂中的物质。
当MMC负载了溶解度有限的物质时，可增加该物质在液体制剂中的最大浓度。例如，将油性物质吸收到MMC中可能比将油性物质直接包含在具有少量油相的o/w制剂中能够获得更高量的该物质。
在下文中，将通过仅示例的方式更详细地描述本发明，关于其非限制性实施方式，参考随附的图和图表。
附图说明
图1a-b：显示峰值尺寸为a)8μm和b)98μm的峰值粒度分布；
图2a-b：峰值粒度在6和10μm之间的粒子的吸油量与总a)孔隙容积和b)BET表面积的关系；
图3：吸油量与被研磨材料(球磨和喷射研磨)的峰值粒度的关系；
图4：吸油量与被研磨材料(球磨和喷射研磨)的粒度分布a)D10、b)D50、c)D90和d)D98的关系；
图5a-o：本发明的粒状MMC、玉米淀粉、滑石粉、高岭土和介孔二氧化硅的照片(a)和SEM图像(b-o)，它们是纯(非混合)材料和与递增量的油混合的材料，a)油量递增的玉米淀粉、滑石粉、高岭土、介孔二氧化硅和粒状MMC的照片/图，b)纯粒状MMC，c)纯介孔二氧化硅，d)纯高岭土，e)纯滑石粉，f)纯玉米淀粉，g)混合有0.25克油/克材料的粒状MMC，h)混合有0.25克油/克材料的介孔二氧化硅，i)混合有0.25克油/克材料的高岭土，j)混合有0.25克油/克材料的滑石粉，k)混合有0.25克油/克材料的玉米淀粉，l)混合有0.50克油/克材料的粒状MMC，m)混合有0.50克油/克材料的介孔二氧化硅，n)混合有0.75克油/克材料的粒状MMC，和o)混合有0.75克油/克材料的介孔二氧化硅；
图6a-b：a)将水添加到本发明的粒状MMC之后的油吸收和b)吸油后的水分吸收；
图7a-b：负载有30重量％反式白藜芦醇的本发明粒状MMC，a)XRD图案和b)孔隙容积与孔隙尺寸的关系；
图8a-b：负载有反式视黄醇的本发明粒状MMC，a)XRD图案和b)孔隙容积与孔隙尺寸的关系。
图9：本发明的粒状MMC、介孔二氧化硅、云母、滑石粉和玉米淀粉的哑光效果(显示为灰色条)和峰值粒度(显示为黑色圆圈)。
具体实施方式
本文所用的术语“局部组合物”是指一种组合物，其旨在施加到消费者的皮肤上，例如施加到面部皮肤上，或提供在消费者的头发和/或头皮上。本文讨论的主要是与油性物质吸收相关的功能。如技术人员所领会的，局部组合物可包含提供许多不同功能的多种组分，例如但不限于，其它粒状材料、矿物质、填料、粘结剂、香料、活性成分、液体、有机硅、润肤剂。所述局部组合物局部应用于皮肤或头皮上以用于美容、护肤、护发或医疗护理，从而改善皮肤外观、治疗不同的皮肤状况或疾病和/或防护来自太阳的紫外线。术语局部组合物包括美容组合物。
本文使用的术语“局部产品”是指包含局部组合物的供局部使用的消费品。局部产品包括但不限于彩妆产品、护发产品、护肤产品和个人护理产品。一种类型的局部产品是作为粉末制剂提供的干粉产品，例如压制粉或散粉或粉喷雾。另一种类型的产品形式可称为液体制剂，包括例如溶液、霜剂/乳液、洗剂或软膏/糊剂。第三种类型的制剂是半固体制剂，包括例如有机硅和蜡。局部产品还可包括治疗皮肤状况或疾病的组合物。局部产品可手动或通过其它施用方式施加于皮肤、头发或粘膜，例如，对于例如散粉或压制粉、口红、液体制剂和粉喷雾通过喷雾、刷子或海绵施加。
在以下不同类别的局部和美容产品中，将讨论其中的本发明粒状MMC。所述产品类别包括但不限于：
散粉产品是一种以细小的自由流动粒子为特征的干粉产品，通常提供在罐子里。
压制粉产品是一种被压缩成紧凑形式的干粉产品。它可含有有助于形成压紧粉形式的成分，例如有机硅和蜡。压制粉饼形式的扑面粉是常见的压制粉产品的实例。
粉喷雾是装在喷雾瓶中的粉。在粉气雾剂喷雾中，粉分散在细固体颗粒或液滴的悬浮体中、空气或其它气体中。
液体产品以半粘性或粘性介质的形式提供，例如含水或无水溶液、水包油或油包水乳液(霜剂或洗剂)、悬浮液、软膏、凝胶剂或糊剂。
半固体产品在室温下既不是固体也不是液体，例如蜡或稠糊。有机硅和蜡通常用于将粉末产品变成半固体。口红和粉饼是半固体产品的实例。
MMC在本文中是指总孔隙容积大于0.1cm3/g并通常低于1.2cm3/g的高孔隙率无定形介孔碳酸镁。所述材料通常比表面积在100至800m2/g(BET)之间，平均孔隙尺寸在2至30nm之间。所述MMC可包含至多30重量％的氧化镁(MgO)以及由于例如原材料、生产过程和/或储存条件中的杂质所致的不可避免的杂质和添加剂。杂质包括但不限于Mg(OH)2。根据现有技术生产的MMC是具有不规则形状的粒子的粉末。可以通过各种筛分或研磨技术来控制粒度。
本发明的粒状高孔隙率无定形介孔碳酸镁材料，或粒状MMC材料，在本文中是指一种进一步加工的材料，用于通过例如筛分或研磨提供分级的粒状材料。所述粒状MMC材料的总孔隙容积大于0.1cm3/g并通常低于1.2cm3/g。所述材料通常比表面积在100至800m2/g(BET)之间，平均孔隙尺寸在2至30nm之间。所述MMC可包含至多30重量％的氧化镁(MgO)以及不可避免的杂质和添加剂。
本文所用的术语“试剂”是指存在于美容或局部组合物中的物质或任何化合物，在其使用期间产生消费者感知的和/或在消费品本身上获得的有益效果，所述有益效果可以是感官改善或特别是视觉和/或嗅觉和/或触觉改良、舒适性和/或易于应用方面的改善、美学效果、卫生效果、清洁感、治疗/医疗效果、UV吸收效果和/或保护或预防效果。
本文所用的术语“活性物质”是指一种试剂，它是一种然后施用于哺乳动物的生物活性物质或化合物、或活性药物成分(API)。所述施用包括但不限于局部施用，例如施用于身体表面如皮肤以及内部施用，例如口服施用。
本文所用的术语“活性药剂(API)”是指具有公认药效的活性物质。
本文所用的术语“有益剂”是指可表征为在局部组合物中产生非医学效果的试剂。所述有益剂是指存在于消费美容产品中的物质或任何化合物，在其使用期间产生消费者感知的和/或在消费品本身上获得的有益效果，所述有益效果可以是感官改善或尤其是视觉和/或嗅觉和/或触觉改良、舒适性和/或易于应用方面的改善、美学效果、卫生效果、清洁感、治疗和/或保护或预防效果。
术语“油”是指在环境温度下为油状粘性液体并且兼具疏水性和亲脂性的任何非极性化学物质。它包括在结构、性质和用途上可能原本不相关的化合物类别。例如，油可以是动物、植物或合成来源的。
本文所用的术语“油性物质”是指包括油、脂肪酸、脂质、酯等以及其它物质、例如溶解在油中的化学物质的物质。油性物质包括但不限于皮脂、植物油、矿物油、动物油、硅油、精油、脂肪或蜡。
所述油性物质也可以是，或或者是，试剂的载体，所述试剂溶解或分散在所述油性物质中。所述试剂可以但不限于抗氧化剂，例如反式视黄醇、反式白藜芦醇或油溶性维生素。该试剂还可以但不限于芳香化合物，例如酯、芳族或萜烯。
缩写“重量％”是指重量百分比，是某一组分相对于包含该组分的混合物总重量的重量分数，以百分比表示。
在此认识到，所提供的粒状MMC材料总是会由尺寸和形状变化的粒子构成。MMC的粒度可以通过粒度分布表征，其中粒度分布将至少取决于制造方法和控制尺寸分布的处理例如筛分和/或研磨。粒度分布可使用激光衍射技术测量，并且商业仪器容易获得，例如得自Malvern Panalytical。本文所用的术语“峰值粒度”是指在粒度中代表粒状MMC材料粒度分布中最大体积分数的峰值的位置。粒度是指通过激光衍射、例如使用MalvernPanalytical仪器测量的粒子的平均等效球径。粒度分布经常还用也在本文中使用的所谓D值来表征，其中D10(X)是指10体积％是粒度小于数字X的粒子，D50(Y)是指50体积％是粒度小于数字Y的粒子，D90(Z)是指90体积％是粒度小于数字Z的粒子，等等。
研究了粒状MMC材料对油性物质的吸收，结果在表1-2中列出并示于图2-4的附图中。实验细节在下文给出。表明对于高于35μm的峰值粒度，油性物质的吸收基本上与粒度无关，但随着在35μm处吸收油性物质起，小峰值粒度的吸收显著增加。高于35μm的粒子的粒度独立性和低于35μm粒度的吸油量非常迅速地增加到明显更高的水平，这与仅考虑特定材料的总表面积随着粒度减小而增加的预期结果大不相同。这类由粒度减小引起的粒度/表面积驱动效应只能预期给出随着粒度减小对于吸油量的连续而统一的依赖性。在本发明中，MMC由具有大孔隙容积的小粒子组成，不受理论的约束，认为与其他无孔材料相比，导致了吸油量的陡然增加。
本发明的用于改善油性物质吸收的粒状MMC材料的峰值粒度等于或低于35μm。优选地，峰值粒度在1和35μm之间，更优选在1和30μm之间，更加优选在1和20μm之间。所述粒状MMC材料的平均孔隙尺寸在2至30nm之间，比表面积在100至800m2/g(BET)之间，总孔隙容积高于0.1cm3/g，优选高于0.2cm3/g，更加优选高于0.3cm3/g，并通常低于1.2cm3/g。在35μm的峰值粒度处油性物质吸收开始增加对应于D10值为3μm，D50值为20μm，和D90值为96μm。
从消费者对于产品的感受而言，例如局部产品中具有小粒度也是有利的。大粒子使产品感觉起来粗糙和不快，而光滑的感觉与小粒子相关联。
根据本发明的一个实施方式，所述粒状MMC材料是局部组合物中的组分，目的是吸收和容纳皮脂、油或油性物质。包含本发明的局部组合物的局部产品的实例包括但不限于化妆粉和干洗洗发剂。
根据本发明的一个实施方式，所述粒状MMC材料是组合物中已经负载有油性物质的组分，其中所述油性物质是试剂，或已经溶解或分散在所述油性物质中的试剂，例如亲脂性物质。本发明该实施方式的局部产品的实例包括但不限于抗衰老护肤产品、和治疗不同皮肤状况例如痤疮的产品。
根据本发明的一个实施方式，所述粒状MMC材料负载有试剂。与上述实施方式相比，本实施方式中的试剂不需要是油性物质的形式。根据该实施方式，所述负载型粒状MMC材料可以负载高达1克试剂/克MMC材料(即50重量％负载量)，并且即使在负载状态下仍然能够吸收油性物质，例如皮脂。
根据本发明的一个实施方式，所述粒状MMC材料是局部组合物中的组分，并且所述试剂是有益剂。
根据本发明的一个实施方式，所述粒状MMC材料是局部组合物中的组分，并且所述试剂是活性物质。
根据一个实施方式，所述粒状MMC材料是油性组合物的添加剂，其中所述粒状MMC用作哑光剂。由此，所述油性组合物可具有油性特征但没有油性外观。
希望提供作为干粉产品的美容和局部产品，例如作为散粉、压制粉和干洗洗发剂。研究了所述粒状MMC材料对油性物质的吸收与所述材料的粉末特性的关系，并与用于美容和局部产品中的其它已知吸收材料进行比较，结果列于表3并在图5a-o的照片和SEM图像中示出。与常用的现有技术吸收性美容材料相比，本发明的粒状MMC吸收更高水平的油性物质并维持粉末特性的能力可有利地用于提供新的或改进的拓扑和美容粉产品。以干粉形式提供油性物质的可能性显著拓宽了这些物质的可用性，因为，例如，可以利用它们对皮肤的积极效应，且皮肤不会有经常与这些物质相关的油性外观。可以包含在制剂中的油性物质的量也可不受制剂中油相的量的限制，而是可以包含直至MMC的最大包含水平。
根据本发明的方面，提供了局部或美容干粉产品，其包含所述粒状高孔隙率无定形介孔碳酸镁材料和油性物质，所述油性物质的浓度高达1克油/克材料。
根据本发明的一个实施方式，提供了一种散粉产品，其包含本发明的粒状MMC和油性物质，所述油性物质高达0.75克油/克MMC粉末、或至少高达0.5克油/克MMC粉末。
根据本发明的一个实施方式，提供了一种粉喷雾产品，其包含本发明的粒状MMC和油性物质，所述油性物质高达0.75克油/克MMC粉末、或至少高达0.5克油/克MMC粉末。
根据本发明的一个实施方式，提供了一种压制粉产品，其包含本发明的粒状MMC和油性物质，所述油性物质高达1.0克油/克MMC粉末、或至少高达0.75克油/克MMC粉末。
根据本发明的一个实施方式，提供了一种半固体产品，其包含本发明的粒状MMC和油性物质，所述油性物质高达1.25克油/克MMC粉末、或至少高达1.0克油/克MMC粉末。
根据本发明的一个实施方式，提供了一种液体产品，其包含本发明的粒状MMC和油性物质，所述油性物质高达1.25克油/克MMC粉末、或至少高达1.0克油/克MMC粉末。
本发明的特定MMC提供干粉产品的能力进一步也可用于通常不以油性物质形式提供的试剂和活性物质，如果这样的试剂/活性物质首先溶解在油性物质中以产生被所述粒状MMC接收的油性物质和试剂的掺合物的话。非限制性的实例是溶解在油中的反式视黄醇。
根据本发明的一个实施方式，所述粒状高孔隙率无定形介孔碳酸镁材料能够合并吸收油性物质和亲水性物质(例如水或水分)，这在图6a-b中示出。相对于每克含有至少5重量％水分的MMC材料，油性物质的吸收高于0.5克油。
本发明的制备粒状MMC材料的方法包括本领域已知的初始步骤，例如根据制备MMC的WO2017/174458。这些初始步骤包括：
(i)将氧化镁(MgO)和甲醇在0.5-5巴的压力下和10-70℃的温度下混合12-36小时，提供凝胶；
(ii)在50-105℃下干燥步骤(ii)的凝胶，提供粒子；
(iii)最后在高达300℃的温度下干燥步骤(ii)中获得的粒子；并且
根据本发明的方法，引入了本发明的进一步步骤：
(iv)将步骤(iii)中获得的粒子分级至预定的峰值粒度，所述预定的峰值粒度等于或低于35μm，
例如，通过研磨步骤(iii)中获得的粒子至预定的峰值粒度，所述预定的峰值粒度等于或低于35μm，
或
筛分研磨步骤(iii)中获得的粒子至预定的峰值粒度，所述预定的峰值粒度等于或低于35μm。
如步骤(iv)中进行的分级应当广义地解释为将所述MMC分级为预定的期望粒度分布的任何方法，通常且优选以预定的期望峰值粒度为特征。分级技术包括但不限于诸如球磨、针磨和喷射研磨的研磨，或诸如振动筛分的筛分，或按重量分类。如果MMC负载有其它物质，例如有益剂，则分级步骤或可在负载过程之后进行。
根据一个实施方式，本发明的方法包括使所述粒状MMC材料负载一种或多种试剂。
所述方法包括以下步骤：
a)将试剂溶解在溶剂中；
b)向步骤(a)的试剂溶液添加分级或未分级的MMC；蒸发溶剂；和
c)任选干燥最终产物。
d)如果在步骤b)之前尚未分级，则将所述负载型MMC分级至期望的粒度分布。
根据本发明的一个实施方式，所述粒状MMC材料负载有一种或多种溶解在油性物质中的活性物质，其中利用吸收油性物质的能力增加作为使所述粒状MMC材料负载活性物质的方式。该方法包括在混合期间向所述分级的MMC中逐滴添加有益剂(以油性物质或溶于油性物质的试剂的形式)，获得所述应用期望的5-50重量％(有益剂重量/有益剂和MMC材料混合物总重量)的负载度。
本发明的粒状MMC材料已经根据“人重复性损伤性斑贴试验(Human repeatedinsult patch test)”进行了测试，并且根据结果可以认为是“非致敏”、或“低过敏性”或“配制成在正常使用方式下将过敏的风险最小化”。
要注意的是，如本领域技术人员容易理解的那样，本文描述的不同实施方式的元素可自由地彼此组合，除非这样的组合被明确声明为不合适。
试验
材料
氧化镁(M074，购自Lehmann&Voss&Co，Hamburg，德国)、甲醇(<0.1％水，购自Stockmeier Chemie Dillenburg GmbH&Co.KG，Dillenburg，德国)和二氧化碳(3700150二氧化碳2.5，购自Linde AG，Pullach，德国)按所购原样不经进一步纯化就使用。视黄醇(95％)和白藜芦醇(98％)购自Chemtronica(Sollentuna，瑞典)。
MMC制作
将氧化镁(MgO)和甲醇在0.5-5巴的压力下和10-70℃的温度下混合12-36小时，提供凝胶。将所述凝胶在50-105℃下干燥，提供粒子。最后在高达250℃的温度下干燥所述粒子。
研磨
喷射研磨在流化床空气喷射磨机NetzschCondux CGS 50(NetzschLohnmahltechnik GmbH，Bobingen，德国)中进行。空气用作载气。通常使用的喷射磨设置参数是：空气喷嘴8mm；空气压力5.8巴；空气流量大约850l/min；和筛速度2300rpm。进料速率，取决于其它参数以及起始材料流动性和确切的粒度分布。在本发明材料的制造中，使用合成原样的材料，用该设备可达到超过100kg/h的进料速率。本领域技术人员理解，为了达到期望的粒度，或者如果想使用其它设备或其它设置，需要相应地对参数进行细调，这被认为是正常的工程作业。
球磨在Retsch行星式球磨机PM400(Retsch GmbH，Haan，德国)中进行。研磨在环境条件下在125ml研磨罐中进行，使用25个直径为10mm的氧化锆球。每次研磨设置使用大约25克材料。球磨使用200rpm的速度在1至60分钟之间进行或使用300rpm的速度在2至10分钟之间进行。
材料表征
孔隙尺寸、孔隙容积和比表面积(BET)是在77K液氮浴中使用氮气吸附确定的。测量是在Gemini VII 2390表面积和孔隙率分析仪(Micromeritics，Norcross，GA，美国)上进行的，提供用于确定粒子的孔隙尺寸、孔隙容积和表面积的数据，所述粒子包括无活性物质(未负载)的和有活性物质(负载)的。在分析之前，将样品在FlowPrep060样品脱气系统(Micromeritics，Norcross，GA，美国)中在氮气流下于105℃脱气12小时。
使用碳孔狭缝模型利用应用于氮吸附等温线的吸附分支的非局部密度泛函理论(NLDFT)，来获得孔隙尺寸分布。表面积通过使用公认的BET方程确定，并由此从氮吸附等温线(Brunauer等人，JACS，60，1938，309-319)计算。
粉末X射线衍射(XRD)图案在Bruker D8 Advance衍射仪(Bruker，AXS GmbH，Karlsruhe，德国)上用Ni过滤的Cu-Kα辐射获得，通过弹性X射线散射生成XRD图案。在旋转样品的同时，以0.02度的步长、每步0.2秒分析5-80度(2θ)的衍射角。在分析前，用乙醇研磨样品，散布在零本底硅样品架上，置于灯下以蒸发乙醇。
扫描电子显微镜(SEM)–将Zeiss Merlin仪器用于干粉的高分辨率图像。该设备是用于表面成像的高分辨率FEG SEM。SEM图像是使用InLens检测器在2kV加速电压和80pA探针电流下获得的。使用刮刀将少量粉末施加在有碳带的铝柱上。为了减少充电效应，在每个铝柱的边缘施加了薄铜箔。用空气吹掉多余的粉末。使用Polaron SC7640溅射器将样品涂覆金。使用在20mA下持续40秒的涂覆程序。
利用激光衍射，用Mastersizer 3000(Malvern Panalytical，Ltd，Malvern，英国)，利用采用Aero S附件的干法，测量粒度分布。转换为粒度分布的光散射数据使用Mie散射模型、使用非球形粒子类型和MgCO3作为材料(即MgCO3设置折射率(1.717)和吸附指数(0.01)进行分析。在向仪器添加样品前，将样品容器充分混合以确保良好的取样。每次测量使用几克粉末，测量时间设置为10-30秒。阻塞下限设为0.5％，上限设为5％，气压设为1.5barg。在测量期间，不断调整进料速率，使阻塞保持在0.5％和5％之间。所有测量均取平均并至少运行五次。
哑光效果测量
使用Skin-Glossymeter(GL 200W，Courage+Khazaka Electronics GmbH，德国)确定在人皮肤上的哑光效果。在Skin-Glossymeter中，平行白光从发光二极管以60°角发射到皮肤表面，反射光与漫散射一道在不同通道中测量。在这些通道中评估的值用于计算光泽度值，将该值转换为用漫散射校正的光泽度值(光泽度DSC)以消除皮肤颜色、质地和亮度的差异。哑光效果计算为
其中光泽度DSC参比是在未处理的皮肤上测得的光泽度DSC值，而光泽度DSC材料是在皮肤上已经施加了感兴趣的材料(粉末)的区域测量的光泽度DSC值。
该测试中评价的材料是本发明的粒状MMC，峰值粒度为7.2μm，介孔二氧化硅(Making Cosmetics，Redmond，WA，美国)，云母(Sericite GMS-4C；Kobo Products Inc，South Plainfield，NJ，美国)，滑石粉(VWR Chemicals，Radnor，PA，美国)，和玉米淀粉(Making Cosmetics，Redmond，WA，美国)。
吸油测试
吸油量和油性物质吸收量通过将大约1g粉末添加到塑料称重船，然后通过移液管逐渐向该粉末添加橄榄油来测量。用刮刀将所述油彻底掺入粉末中。继续添加油直到糊状物仍然硬且具有哑光表面。此时将油逐滴添加到粉末中，并将所述糊状物用刮刀磨碎。当得到坚实、光滑和有光泽的糊状物时停止添加油。记录当糊状物仍显得无光泽时添加的油的质量。吸油量和油性物质吸收量对应于添加的油的质量比粉末质量(g/g)。所述吸油法源自于通过刮刀擦抹进行颜料吸油量的标准测试方法(ASTM D281-95)，该方法是行业中常用的方法。在所使用的吸油法中，使用橄榄油代替ASTM D281-95中使用的亚麻籽油。橄榄油含有大量的油酸和亚油酸脂肪酸，因此在构成上与亚麻籽油(主要组分亚油酸)非常相似。已经在使用亚麻籽油(该标准提倡的)和橄榄油的吸油测试中验证，获得了类似的结果。
油水选择性
将峰值粒度为6μm的粒状MMC材料分装到铝称量盘中，每盘约1g，并在105℃的温度下干燥过夜。从烘箱中取出后立即记录各样品的质量。
为了确定含有不同油量的样品中的水分吸收，向带有干粉的盘中每克粒状MMC添加0.1克至0.5克油之间的量，在这种情况下为橄榄油。用刮刀搅拌粉末和油混合物直到获得均匀的糊状物。将样品置于20℃和76％相对湿度的气候室中24小时，进行水分吸收测试。未添加油的参比样品也被放置在气候室中。从气候室取出后记录各样品的质量。水分吸收量对应于吸收的水的质量与干粉质量的比率，以％给出。
为了确定含有不同水量的样品的吸油量，向带有干粉的盘中添加5重量％和23重量％之间的量的去离子水。用刮刀搅拌粉末和水直到均匀。如上所述进行吸油量测试。吸油量对应于添加的油的质量与干粉质量的比率，以g/g给出。
通过溶剂蒸发负载
通过溶剂蒸发将反式白藜芦醇和反式视黄醇负载到峰值粒度为6μm的粒状MMC材料中，负载度为30重量％。简而言之，将所述试剂溶解在乙醇中，然后添加MMC。在棕色圆底烧瓶中用氮气吹扫所述溶液以保护所述试剂免受氧气和光照的影响。将溶剂在旋转蒸发仪(Büchi Rotavapor R-200，Flawil，瑞士)中于60℃减压(200毫巴)蒸发2-3小时。将所得产物在加热板上在70℃下进一步干燥，同时用氮气冲洗以保护成分免受氧气的影响。为了分析所述试剂是否进入粒状MMC材料的孔隙，进行氮气吸附(Gemini VII，Micrometrics，Georgia，美国)。如上所述进行X射线衍射(XRD；D8 Advance，Bruker，Karlsruhe，德国)分析，以表明负载型MMC材料是无定形的。
结果
MMC的粒度分布
如上所述合成粒状MMC。具有不同粒度分布的MMC通过研磨如上所述的合成原样材料来制备。粒度分布通过如上所述的激光衍射测量。研磨方法的设置导致材料具有不同的峰值粒度，以及粒径分布。图1a-b是示出这两种MMC变体的粒度分布的图，其中(a)表现出峰值粒度为8μm以及D10值为1μm、D50值为6μm、D90值为14μm和D98值为19μm，而(b)峰值粒度为98μm以及D10值为6μm、D50值为44μm、D90值为147μm和D98值为209μm。
油、油性物质和皮脂的吸收以及MMC的负载能力
制备不同粒度的粒状MMC材料样品，以研究油、油性物质和皮脂的吸收以及材料的负载能力。上文给出了制备和测量的细节。结果在表1-2和图2-4中呈现。
表1.不同孔隙容积的样品的吸油量。值以平均值和(s.d)给出。
/>
*无孔材料。
表2.不同粒度的样品的吸油量。值以平均值和(s.d)给出。
/>
/>
图2a和图2b是示出峰值粒度在6和10μm之间的本发明粒状MMC的吸油量与总孔隙容积a)和BET表面积b)的关系的图。吸油量显得随着总孔隙容积的增加而增加，但显然对表面积的依赖性较小。当本发明的粒状MMC达到某个可观的表面积(>140m2/g)时，吸油量显得接近恒定。
图3是示出本发明的粒状MMC的作为研磨过的材料(球磨和喷射研磨)，其吸油量与峰值粒度的关系的图。
虚线用作目视指导。从图中可以看出，对于大于35μm的粒度，增加峰值粒度似乎不影响吸油量。然而，对于35μm左右起的小粒度，呈现吸油量的显著增加。从检查D10、D50和D90值中也明显看出吸油量的增加，如图4a-c的图表所示。起始对应于D10值为3μm、D50值为20μm和D90值为96μm。
不同材料在吸油后的表征
研究了五种不同材料的吸油量：介孔二氧化硅、淀粉、滑石粉、高岭土和本发明的粒状MMC。将相同量的油，在这种情况下为橄榄油，添加到所述材料中，并用刮刀将油均匀地掺合到所述材料中。量为0、0.25、0.50、0.75、1.0和1.25克油/克材料，或直到材料变成糊状物。照片和SEM图像用于根据视觉和感官特征对所述材料进行分类，这也可以表明考虑到粉末特性所述组合物可能用于什么产品类型。散粉或粉喷雾产品需要干粉，压制粉产品可含有油性粉末，半固体或液体产品可含有湿糊状物。数据在表3和图5a-o中呈现。
表3.具有不同油添加量的材料的视觉和感官评估。
图5a显示了不同材料(玉米淀粉、滑石粉、高岭土、介孔二氧化硅和本发明的粒状MMC)纯态(未混合)和与递增量的橄榄油混合的照片。在图5b-o中，显示了非混合材料和油混合材料的SEM图像。在图5b-f)中，显示了纯材料的SEM图像；所述材料是本发明的粒状MMC(b)、纯介孔二氧化硅(c)、纯高岭土(d)、纯滑石粉(e)和纯玉米淀粉(f)。图5g–k)显示了以0.25克油/克材料混合的材料的SEM图像；所述材料是本发明的MMC(g)、介孔二氧化硅(h)、高岭土(i)、滑石(j)和玉米淀粉(k)。图5l-m)显示了以0.50克油/克材料混合的本发明粒状MMC(l)和介孔二氧化硅(m)的SEM图像。图5n-o)显示了以0.75克油/克材料混合的本发明粒状MMC(n)和介孔二氧化硅(o)的SEM图像。图像中的白色或发亮部分源于油的低电导率导致的电荷积累，因此表明是由粉粒和油形成的油性糊状物，在用于获得SEM图像的放大倍数下清晰可见。
所述SEM图像确认了纯的和油混合的粉末的视觉和感官评估。本发明的粒状MMC，在负载高达0.5克油/克MMC粉末时仍然是由自由粉粒组成的完全干燥的粉末(图5b、g、l)。在0.75克油/克MMC粉末时，发生部分团聚(图5n显示非团聚区域)，但粉末保持非油性，没有观察到由于油膜/油糊形成所致的发亮/白色斑块。
这与无孔材料高岭土、滑石粉和玉米淀粉形成鲜明对比，这些材料在0.25克油/克材料时已经形成油和粉粒的糊状物(图5d、e、f)。此外，在0.25克油/克材料时，所述粒子不再像纯材料那样是界限分明的单独粒子(图5h、i、j)。介孔二氧化硅能够比无孔的材料更多地吸收油，在直至0.5克油/克二氧化硅时仍保持干粉(图5c、h、m)，但在0.75克油/克二氧化硅时形成油性粉末，通过发亮的外观和团聚的二氧化硅粒子清晰可见，如图5n所例示。由于存在纤丝污染的风险，未在SEM中分析以1克/克材料混合的MMC和介孔二氧化硅。
与用作美容成分的常用现有技术材料相比，本发明的粒状MMC吸收和容纳油性物质至显著更高的浓度且保留粉末特性的能力可有利地用于提供新的拓扑和美容粉末制剂产品。用粒状MMC，可以提供散粉产品，其中所述粒状MMC已经吸收了浓度高达0.75克油/克MMC粉末的油性物质。类似地，可提供包含粒状MMC的粉喷雾产品，所述粒状MMC已经吸收了浓度高达0.75克油/克MMC粉末或至少高达0.5克油/克MMC粉末的油性物质。可以提供压制粉产品，其中所述粒状MMC已经吸收了高达0.75克油/克MMC粉末的油性物质，并且对于有些应用高达1.0克油/克MMC粉末的油性物质。同样，在非粉末形式的产品中，粒状MMC接收和容纳油性物质至非常高浓度的能力可用于提供以前难以实现或不可能实现的制剂。这样的产品包括但不限于包含粒状MMC的半固体产品，所述粒状MMC已经吸收了高达1.25克油/克MMC粉末、或至少高达1.0克油/克MMC粉末的油性物质，以及包含粒状MMC的液体产品，所述粒状MMC已经吸收了高达1.25克油/克MMC粉末、或至少高达1.0克油/克MMC粉末的油性物质。
MMC的油水选择性
如上所述合成粒状MMC。制备具有不同油量的样品，以研究当粒状MMC材料与油混合时所述材料的水分吸收量。反之，制备含有不同量水的样品，以研究当所述粒状MMC材料已经吸收水时所述材料的吸油量。图6a-b显示了在向所述粒状MMC添加水后的吸油量(a)和所述粒状MMC已经与油混合后的水分吸收量(b)。所述粒状MMC在与油混合时仍具有吸收水分的能力，且当其含水时仍具有吸收油的能力。
负载有活性物质的粒状MMC
如上所述合成粒状MMC。反式白藜芦醇和反式视黄醇作为活性物质的实例，通过溶剂蒸发负载到所述粒状MMC中。图7a显示了本发明的粒状MMC的XRD图谱(上)、负载有反式白藜芦醇的粒状MMC(中)和纯结晶反式白藜芦醇(下)。图7b是对于粒状MMC(实线)和负载有反式白藜芦醇的粒状MMC(虚线)，孔隙容积与孔隙尺寸的关系的图。图8a显示了本发明的粒状MMC(上)、负载有反式视黄醇的粒状MMC(中)和纯反式视黄醇(下)的XRD图谱。图8b是对于粒状MMC(实线)和负载有反式视黄醇的粒状MMC(虚线)，孔隙容积与孔隙尺寸的关系的图。纯结晶反式视黄醇的数据得自Kim，D.-G等人，视黄醇包封的低分子水溶性壳聚糖纳米粒子(Retinol-encapsulated low molecular water-soluble chitosan nanoparticles).International Journal of Pharmaceutics，2006.319(1)：130-138页。
图7a和8a显示了游离活性成分在X射线衍射图中表现出结晶峰，而当负载到粒状MMC材料中时，负载型材料具有无定形性质(结晶峰对应于结晶MgO)。反式白藜芦醇和反式视黄醇成功地被负载到所述粒状MMC中，这可以通过孔隙容积减少而看出，分别如图7b和8b所示。
粒状MMC和四种参比材料的哑光效果
首先进行筛选测试以选择由具有正常至油性前额皮肤的测试对象组成的测试组。从筛选测试中，选择皮肤最油性的对象作为最终测试组，以评估不同吸附粉材料：本发明的粒状MMC、介孔二氧化硅、云母、滑石粉和玉米淀粉的哑光效果。每种材料测试最少9个测试对象和最多13个测试对象。所有测试对象使用干净的刷涂器在前额右侧施涂正常使用剂量的粉末。留下前额的左侧不处理并用作参比皮肤。在施涂粉末期间，两侧由一块外科胶带分开。在施涂粉末大约15–25min后，在前额每侧中心的9个不同点测量光泽度值。在测量参比侧和材料侧之间，用薄纸擦拭探头以避免污染。从前额每侧的9次测量中计算平均光泽度DSC值，然后如上所述计算对于每个测试对象的哑光效果。从所有测试对象计算每种材料的平均哑光效果。如上所述测量所有材料的峰值粒度。
不同材料的哑光效果以及峰值粒度在图9和表4中呈现。本发明的粒状MMC表现出约68％的哑光效果(光泽度值的降低)，这表示与目前常用的哑光材料相比的显著增加。
表4.具有不同粒度的材料的哑光效果。值作为平均值和(s.d)给出。
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Claims (20)

1.一种适合吸收油性物质的粒状高孔隙率无定形介孔碳酸镁材料，其特征在于所述粒状高孔隙率无定形介孔碳酸镁材料具有大于0.1 cm3/g的总孔隙容积、大于100 m2/g的比表面积并经过球磨或喷射研磨以由峰值粒度等于或低于35 µm的粒子构成，其中总孔隙容积通过在77 K下的氮气吸附确定，比表面积通过BET方程确定，以及峰值粒度通过激光衍射确定。
2.根据权利要求1所述的粒状高孔隙率无定形介孔碳酸镁材料，其中所述粒状高孔隙率无定形介孔碳酸镁材料的峰值粒度为1 µm至35 µm。
3.根据权利要求2所述的粒状高孔隙率无定形介孔碳酸镁材料，其中所述粒状高孔隙率无定形介孔碳酸镁材料的峰值粒度为1µm至30 µm。
4.根据权利要求3所述的粒状高孔隙率无定形介孔碳酸镁材料，其中所述粒状高孔隙率无定形介孔碳酸镁材料的峰值粒度为1µm至20 µm。
5.根据权利要求1至4中的任一项所述的粒状高孔隙率无定形介孔碳酸镁材料，其中所述粒状高孔隙率无定形介孔碳酸镁材料的总孔隙容积大于0.1 cm3/g。
6.根据权利要求5所述的粒状高孔隙率无定形介孔碳酸镁材料，其中所述粒状高孔隙率无定形介孔碳酸镁材料的总孔隙容积大于0.2 cm3/g。
7.根据权利要求6所述的粒状高孔隙率无定形介孔碳酸镁材料，其中所述粒状高孔隙率无定形介孔碳酸镁材料的总孔隙容积大于0.3 cm3/g。
8.根据权利要求1至4中的任一项所述的粒状高孔隙率无定形介孔碳酸镁材料，其中D90值低于96 µm。
9.根据权利要求1至4中的任一项所述的粒状高孔隙率无定形介孔碳酸镁材料，其中每克含有至少5重量%水分的粒状高孔隙率无定形介孔碳酸镁材料能够吸收高于0.5克油的油性物质。
10.根据权利要求1至4中的任一项所述的粒状高孔隙率无定形介孔碳酸镁材料，其中所述粒状高孔隙率无定形介孔碳酸镁材料负载有试剂。
11.根据权利要求10所述的粒状高孔隙率无定形介孔碳酸镁材料，其中所述试剂选自由油性物质组成的组。
12.一种局部组合物，其包含根据权利要求1至11中的任一项所述的粒状高孔隙率无定形介孔碳酸镁材料。
13.一种美容组合物，其包含根据权利要求1至11中的任一项所述的粒状高孔隙率无定形介孔碳酸镁材料。
14.一种散粉产品，其包含以高达0.75克油/克介孔碳酸镁粉末的浓度与油性物质混合的根据权利要求1至11中的任一项所述的粒状高孔隙率无定形介孔碳酸镁材料。
15.一种粉喷雾产品，其包含以高达0.75克油/克介孔碳酸镁粉末的浓度与油性物质混合的根据权利要求1至11中的任一项所述的粒状高孔隙率无定形介孔碳酸镁材料。
16.一种压制粉产品，其包含以高达1.0克油/克介孔碳酸镁粉末的浓度与油性物质混合的根据权利要求1至11中的任一项所述的粒状高孔隙率无定形介孔碳酸镁材料。
17.一种半固体产品，其包含以高达1.25克油/克介孔碳酸镁粉末的浓度与油性物质混合的根据权利要求1至11中的任一项所述的粒状高孔隙率无定形介孔碳酸镁材料。
18.一种液体产品，其包含以高达1.25克油/克介孔碳酸镁粉末的浓度与油性物质混合的根据权利要求1至11中的任一项所述的粒状高孔隙率无定形介孔碳酸镁材料。
19.一种在油性组合物中的哑光剂，所述哑光剂包含根据权利要求1至11中的任一项所述的粒状高孔隙率无定形介孔碳酸镁材料。
20.一种制造根据权利要求1至11中的任一项所述的粒状高孔隙率无定形介孔碳酸镁材料的方法，所述方法包括以下步骤：
提供总孔隙容积大于0.1 cm3/g、比表面积为100 m2/g至800 m2/g的高孔隙率无定形介孔碳酸镁材料；以及
对所述高孔隙率无定形介孔碳酸镁材料通过球磨或喷射研磨进行分级以形成其中具有等于或低于35 µm的峰值粒度的粒度分布的粒状高孔隙率无定形介孔碳酸镁材料，其中总孔隙容积通过在77 K下的氮气吸附确定，比表面积通过BET方程确定，以及峰值粒度通过激光衍射确定。
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