CN1242190A - 含有聚硅氧烷型和苯并咪唑型uv－b防晒剂的防晒组合物 - Google Patents

含有聚硅氧烷型和苯并咪唑型uv－b防晒剂的防晒组合物 Download PDF

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Abstract

包含在水相中的0.5—10%重量2－苯基苯并咪唑－磺酸或其盐和至少一脂相的化妆品防晒组合物,包括1—30%重量通式Ⅰa或Ⅰb的线性或环状聚硅氧烷化合物,其中X表示R或A;A表示式Ⅱa、Ⅱb或Ⅱc基团;R表示氢、C1—6烷基或苯基;R1和R2独立表示H、羟基、C1—6烷基或C1—6烷氧基;R3表示C1—6烷基;R4表示H或C1—6烷基;R5和R6独立表示H或C1—6－烷基;r值是0—250;s值是0—20;r+s的值至少是3;t值是0—10;v值是0—10;和v+t值至少是3;n的值是1—6;条件是s是0时,至少一个X是A。

Description

含有聚硅氧烷型和苯并咪唑型 UV-B防晒剂的防晒组合物
本发明涉及用于化妆品的光稳定防晒组合物，所述组合物可保护人的皮肤免受波长为280-320nm(UV-B)的紫外线的伤害。
具体的，本发明涉及化妆品用防晒组合物，该组合物中含有亲油的聚硅氧烷型UV-B防晒剂和亲水的苯并咪唑型UV-B防晒剂。
在欧洲专利EP-0813857中描述了具有协同UV保护活性的组合物，该组合物含有水相、主油相、次油相、形成水包油型乳液的润肤剂和另外的形成油包水型乳液的润肤剂、亲水的UV滤光剂例如二苯甲酮衍生物或亲水的UV-B滤光剂例如苯并咪唑衍生物和亲油的UV-A滤光剂如4-叔丁基-4′-甲氧基二苯甲酰甲烷(PARSOL 1789)或亲油的UV-B滤光剂如2-氰基-3，3-二苯基丙烯酸-2-乙基己酯(UVINUL N-539)或WO93/04665中描述的有机硅氧烷滤光剂或WO94/06404中描述的苯并三唑型有机硅氧烷滤光剂，所述防晒组合物的特征是主油相和次油相是不相容的。
上述欧洲专利只是泛泛地提到了将具有滤光物质组合使用具有协同的防紫外线作用，但对于有关选择特殊的组合滤光剂以达到特殊的协同效果方面却没有给出任何建议。而且，WO93/04665或WO94/06404中描述的有机硅氧烷并不特指含有苯并丙二酸酯型生色团残基的有机硅氧烷。
已经发现包含聚硅氧烷的防晒组合物提供了改善的协同防晒指数，所述聚硅氧烷含有作为亲油的UV-B防晒剂的苯并丙二酸酯型生色团残基和亲水的苯并咪唑型UV-B防晒剂。
尤其是本发明涉及化妆品用防晒组合物，该组合物包含在水相中的0.5-10wt％的2-苯基苯并咪唑-磺酸或其盐，以及至少一个脂相，包括约1-30wt％的通式为Ia或Ib的线性或环状聚硅氧烷化合物：
Figure A9911046100051
Figure A9911046100061
其中X表示R或A；A表示式IIa，IIb或IIc的基团；R表示H、C1-6烷基或苯基；R1和R2分别独立表示H、羟基、C1-6烷基或C1-6烷氧基；R3表示C1-6烷基；R4表示H或C1-6烷基；R5和R6分别表示H或C1-6烷基r的值为0-250；s的值为0-20；r+s的值至少是3；t的值为0-10；v的值为0-10；和v+t的值至少是3；n的值为1-6；
条件是s是0时，至少一个X是A。
本文中所用的术语“C1-6-烷基”指甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基、仲丁基、异丁基、戊基和新戊基等基团。术语“C1-6-烷氧基”指相应的烷氧基团。
残基R优选甲基。
残基R1和R2优选H、甲氧基或乙氧基，更优选H，或R1和R2中的一个是H，另一个是甲基、甲氧基或乙氧基。
残基R3优选甲基或乙基，更优选乙基。
优选地，R4是H或甲基，R5和R6是H，n是1。
适宜的2-苯基苯并咪唑-磺酸的盐是碱金属盐，如钠盐或钾盐、铵盐、吗啉盐，伯、仲、叔胺盐如单乙醇胺盐、二乙醇胺盐等。
含有式IIa和IIb的基团A的聚硅氧烷化合物及其制备方法见EP 0538431B1。优选其中的硅氧烷化合物。
含有式IIc的基团A的聚硅氧烷化合物及其制备方法见EP 0358584B1。
在式Ia的线性聚硅氧烷化合物中，载有残基A的生色团可与聚硅氧烷的端基(X＝A)相连或呈统计分布。
其生色团载有残基A并呈统计分布的线性聚硅氧烷化合物是优选的。所述优选的聚硅氧烷化合物中至少有一个单元载有生色团残基(s＝1)，优选的s值是约2-10，更优选约为4的统计平均值。聚硅氧烷化合物中的其它硅氧烷单元中的r值约为5-150，更优选统计平均值约是60。
聚硅氧烷化合物中，硅氧烷单元总数的20％或更少，优选少于10％是载有与化妆品性能有关的生色团残基的单元，
载有式IIa生色团残基A的聚硅氧烷化合物与那些式带有IIb的生色团残基A的化合物的比例不是关键的。所述比例约为1∶1-19∶1，优选约2∶1-9∶1，更优选约4∶1。
聚硅氧烷化合物在化妆品用防晒组合物中的浓度优选约为2-20wt％，更优选约5wt％。
2-苯基苯并咪唑磺酸或其盐的浓度优选约0.5-5wt％，更优选约1-2wt％。
2-苯基苯并咪唑磺酸或其盐与上述定义的聚硅氧烷化合物的比例不是关键值。例如该比值是约1∶1-1∶20，优选约1∶5。
因此，优选的化妆品用防晒组合物的水相中包含0.5-5wt％的2-苯基苯并咪唑磺酸或其盐，并且该防晒组合物还包含至少一个脂相，包括2-20wt％的式Ia线性聚硅氧烷化合物，其中
X表示甲基；
A表示式IIa或IIb的基团；
R表示甲基；
R1和R2表示H、甲氧基或乙氧基，或R1和R2中的一个是H，另一个是甲基、甲氧基或乙氧基；
R3表示甲基或乙基；
R4表示H或甲基；
R5和R6表示H；
r是约5-150；
s是约2-10；
n值是1。
优选的化妆品用防晒组合物在水相中包含约1-2wt％的2-苯基苯并咪唑磺酸或其盐，以及至少一个脂相，包括约5wt％的式Ia线性聚硅氧烷化合物，其中
X表示甲基；
A表示式IIa或IIb基团；
R表示甲基；
R1和R2表示H；
R3表示乙基；
R4表示H；
R5和R6表示H；
r的统计平均值约是4；
s的统计平均值约是60；
n的值为1。
式Ia或Ib的聚硅氧烷化合物中A是式IIa或IIb的残基，这样的聚硅氧烷化合物可用EP 0538431 B1中所述的方法制备，即将相应的苯并丙二酸酯根据下列反应路线甲硅烷基化得到：
Figure A9911046100091
其中R1、R2和R3的定义如上所述。
4-(2-丙炔基氧)苯基亚甲基二乙酯的甲硅烷基化反应可根据已知的步骤进行，即将与氢原子键合的硅原子连接到含有脂族不饱和键的基团上。该反应以铂族金属或这类金属的络合物为催化剂。可使用的催化剂的实例是载在碳上的铂、氯铂酸、乙酰丙酮铂、铂化合物与不饱和化合物如烯烃和二乙烯二硅氧烷的络合物、铑和钯化合物的络合物、无机基质上的铂化合物的络合物。加成反应可在低压、大气压或升压下进行。尽管溶剂不是必须的，但在反应混合物中可使用溶剂，例如甲苯和二甲苯。还优选反应在升高温度下进行，即约50℃-150℃。
新型防晒组合物的生产通常包括向防晒剂所用的化妆品基质中，引入上述聚硅氧烷混合物和2-苯基-苯并咪唑磺酸或其盐，并选择性地还包括其它已知的UV-A和/或UV-B滤光剂。
适宜的UV-B滤光剂，即可吸收最大波长为290-320nm的物质是下述有机化合物，其属于范围最宽的化合物：
-对-氨基苯甲酸衍生物如乙基-、丙基-、丁基-和异丁对-氨基苯甲酸酯等；
-丙烯酸酯如2-氰基-3，3-二苯基丙烯酸乙酯，2-氰基-3，3-二苯基丙烯酸-2-乙基己酯(octocrylene)等；
-苯胺衍生物如苯胺甲基硫酸甲酯等；
-邻氨基苯甲酸衍生物如邻氨基苯甲酸酯等；
-二苯甲酮衍生物如二苯甲酮-3，二苯甲酮-4等。
-樟脑衍生物如甲基亚苄基樟脑(PARSOL 5000)，3-亚苄基樟脑，樟脑烷基苄基二甲基甲酯硫酸铵、聚丙烯酰胺甲基亚苄基樟脑、硫代亚苄基樟脑、磺甲基亚苄基樟脑、对苯二亚甲基(therephthalidene)二樟脑磺酸等；
-肉桂酸酯衍生物如甲氧基肉桂酸辛酯(PARSOL MCX)或甲氧基肉桂酸乙氧基乙酯等及与硅氧烷键合的肉桂酸衍生物。
-镓酸如二镓酰三油酸盐等；
-水杨酸酯衍生物如异丙基苄基水杨酸酯、苯基水杨酸酯、丁基水杨酸酯、辛基水杨酸酯(Neo Heliopan OS)、异辛基水杨酸酯或高基水杨酸酯(homosalate，Heliopan)等；
-三唑衍生物如羟苯基苯并三唑、2-2′亚甲基-双-(6-(2H-苯并三唑-2-基)-4-(1，1，3，3-四甲基丁基)-苯酚(TINOSORB M)等；
-三嗪酮衍生物如辛基三嗪酮(Uvinul T-150)，二辛基丁酰胺三嗪酮(Uvasorb HEB)等。
-颜料如微粒状TiO2、ZuO等。
术语“微粒状”指大小约5-200nm，尤其是约15-100nm的粒子。TiO2粒子可以金属氧化物包衣，金属氧化物如铝或锆氧化物或以有机物包衣如多元醇、二甲基硅氧烷、硬脂酸铝、烷基硅等。这种包衣在本领域内是公知的。
防晒剂还包含UV-A滤光剂如：
-二苯甲酰基甲烷衍生物如4-叔丁基-4′-甲氧基二苯甲酰基-甲烷等。
-欧洲专利公开EP 0693483 A1，EP 0704437 A2，EP 0704444 A1和EP0780382 A1中描述的三嗪化合物，例如2，2′-[6-(4-甲氧基苯基)-1，3，5-三嗪-2，4-二基]双[5-[2-乙基己基)氧基]-；可购自Ciba Speciality Chemicals HoldingSwitzerland的TINOSORB S(商品名)。
本发明范围内的用于防晒剂组合物的化妆品基可以根据需要制成各种常规形式如乳膏、洗液、乳液、油膏、凝胶、溶液、喷雾、棒状和奶液；见Sunscreens，Development，Evaluation and Regulatory Aspects，ed.N.Y.Lowe，N.A.Shaath，Marcel Dekker，Inc.New York and Basel，1990。
以下实例详细解释本发明。
                            实施例1
丙二酸{(4-[2-丙炔基氧)苯基]亚甲基}二乙酯的制备方法(如EP 0538431B1所述)。
在约60℃的回流温度、氮气氛下，在搅拌的悬浮体系中以2小时的时间滴入3-溴代丙炔(502.4g)，所述悬浮体系是在丙酮(2.96ml)中的4-羟基苯甲醛(425.8g)和K2CO3(807.6g)。反应混合物加热回流超过3小时。冷却到室温后，过滤混合物，除去多余的K2CO3，并用丙酮洗涤。滤液以饱和NaHCO3和NaCl溶液洗涤。用二乙醚抽提水相。合并的有机抽提液用Na2SO4干燥、过滤并浓缩到1L的体积。溶液放置在冰箱中过夜。过滤晶体，再以冷的二乙醚洗涤。滤液放置在冰箱中，取出结晶出来的较多晶体。重复此过程3次，得到1385g 4-(2-丙炔基氧)苯甲醛，收率为83％。将所得到的物质以气相色谱分析，得知其纯度为99.9％。在约50℃，将所得到的混合物(449.2g)少量、多次加入到搅拌着的二乙基丙二酸酯(448.5g)、哌啶(23.84g)、甲苯(1400ml)和乙酸(59g)中。乙酸以相同的三等份分别在1，1.5和2小时加入。将反应混合物加热回流。4小时后将混合物冷却到室温，以NaHCO3和NaCl溶液洗涤，以NaSO4干燥，再经过滤浓缩得到853.4g棕黑色油状物。加入二乙醚(458ml)和正己烷(358ml)，将溶液放置在冰箱中过夜。过滤溶液，得到熔点为45.5-48℃的564.8g浅棕色晶体(67％收率)。在乙醇和正己烷中重结晶，得到543g浅棕色晶体的标题化合物。用气相色谱分析之，得知其纯度是99.9％。
                    实施例2
制备式Ia的有机硅氧烷化合物，其中R表示结晶，s是0，r是20，X是A，A表示式IIa和IIb的苯并丙二酸酯基，其中R1和R2是H，R3是乙基和R4、R5和R6是H，n是1，见EP 053431 B1。
5g{[4-(2-丙炔基氧)苯基]亚甲基}-二乙酯溶于20g甲苯中，在氮气下加热到约80℃。加入铂-二乙烯基-四甲基-二硅氧烷络合物，然后滴加13.2g、聚合度为20和10mpc(最大允许浓度)SiH基团(3.62％SiH)的氢化硅氧烷(hydrosiloxane)，得到每摩尔氢化硅氧烷的SiH有10-4摩尔铂。
加热回流混合物，并保持直到用红外光谱分析SiH全部消失。然后冷却到室温。蒸发掉甲苯，洗涤后得到16.5g浅棕色聚合物，其平均结构为A--[(CH3)2SiO]20-A，其中A是式IIa1和IIb1的残基
Figure A9911046100111
                    实施例3
制备式Ia的有机硅氧烷化合物，其中R表示甲基，r是59，s是4，X是甲基，A表示式IIa和IIb的苯并丙二酸酯残基，其中R1和R2是H，R3是乙基，R4、R5和R6是H，见EP 0709080 A1。
将13.28g{[4-(2-丙炔基氧)苯基]亚甲基}-二乙酯溶于75g甲苯中，在氮气下加热到约70℃。加入铂-二乙烯基-四甲基-二硅氧烷络合物，然后滴加44g、聚合度为65和6mpc SiH基团(2.36％SiH)的氢化硅氧烷。得到每摩尔氢化硅氧烷的SiH有10-4摩尔铂。加热回流混合物，并保持直到用红外光谱分析SiH全部消失。然后冷却到室温。蒸发掉甲苯，洗涤后得到52g棕色粘性聚合物，其平均结构为(CH3)3SiO-[(CH3)2SiO]59-[(CH3)ASiO]4-Si(CH3)3，其中A的结构式为IIa1和IIb：具有残基式IIa1化合物与具有残基IIb1化合物的比值为4∶1。
                                实施例4
适宜的化妆品用防晒组合物
一种防晒O/W洗液，其含有5wt％实施例3的式Ia的聚硅氧烷和1wt％的2-苯基苯并咪唑-磺酸，可由下列成分制备：部分        ％w/w         成分           CTFA名称A            2.5       Arlacel 60        脱水山梨醇硬脂酸酯
                   可购自ICI
         17.5      Witconol APM      PPG-3十四烷基醚
                   购自Witco
         1.0       硬脂醇            硬脂醇
         5.0                         聚硅氧烷
         5.0       硅油              聚二甲基硅氧烷200/100B            1.0       PBSA              苯基苯并咪唑磺酸
         1.8       NaOH              氢氧化钠
         2.5       Tween 60          失水山梨醇聚氧乙烯醚单
                                     油酸酯
         0.3       合成生物胶        黄原胶
                   购自Kelco UK
         61.4      水C            2.0       Sepigel 305       聚丙烯酰胺 & C13-14
                   购自Seppic        异烷烃+月桂基聚氧乙烯
                                     醚-7
CTFA：化妆品、清洁用品和香料联合会
Part A：加入并熔融在反应器中。
Part B：混合、中和并在加热板上加热到85℃.
Part C：在50℃时加入。
                        实施例5
测定防晒指数。
根据COLIPA协议法(欧洲化妆品、清洁用品和香料联合会，防晒因素测试方法，1994粘10月)测定防晒指数。
所用的太阳模拟机SU2000的灯强度范围为5.0-5.5mW/cm2。光辐射面积是6×1cm2；剂量递升幅度25％。
使用实施例4中的化妆品基制成以下的滤光剂组合物，得到具有相同的分布特性的稳定的防晒剂洗液。自然条件下，根据COLIPA协议法，使用剂量为2mg/cm2的防晒剂涂于人体50cm2的面积测试其SPF。
作为对照，测试下列防晒组合物：
包含实施例3的聚硅氧烷和另一个已知的亲油的UV-B滤光剂(名称是2-乙基己基-对-甲氧基-肉桂酸酯(OMC)，可以PARSOL MCX的商品名商购)的防晒组合物。
包含实施例3的聚硅氧烷化合物和另一种已知的亲水的UV-B滤光剂(即对甲氧基肉桂酸的二乙醇胺盐(MC-DEA)，以商品名PARSOL Hydro商购)的防晒组合物。
下表列出了实验结果。UV-滤光剂           自然条件下的SPF  SPF期望值  协同作用
                (in vivo SPF)10wt％P3            4.72wt％PBSA           6.85wt％P3+1wt％PBSA   8.1               5.8         40％对比10wt％P3            4.72wt％OMC            5.35wt％P3+1wt％OMC    5.8               5.0         16％10wt％P3            4.72wt％MC-DEA         4.25wt％P3+1wt％MC-DEA 4.8               4.5         7％
P3：实施例3的聚硅氧烷。
PBSA：2-苯基苯并咪唑-磺酸。
OMC：2-乙基己基对甲氧基肉桂酸酯。
MC-DEA：对甲氧基肉桂酸的二乙醇胺盐.
自然条件下的SPF：5名志愿者测试值的平均值。
SPF期望值：10wt％ P3(4.7)在自然条件下的SPF值加上2wt％其它滤光剂相应值在自然条件下的SPF值，再除以2，所得到的计算值。
协同作用：自然条件下的SPF值与SPF期望值(计算值)的百分偏差。
本发明的PBSA与聚硅氧烷组合使用时，SPF值会有非成比例的上升。通常，滤光剂组合物的SPF值与单个滤光剂的计算值非常接近，因此在该组合物中可看到协同作用。

Claims (11)

1.化妆品用防晒组合物，其含有在水相中的0.5-10wt％的2-苯基苯并咪唑-磺酸或其盐和至少一个脂相，包括约1-30wt％的式Ia或Ib的线性或环状聚硅氧烷化合物：
Figure A9911046100021
其中X表示R或A；A表示式IIa、IIb或IIc的基团；
Figure A9911046100022
其中R表示H、C1-6烷基或苯基；R1和R2各自独立地表示H、羟基、C1-6-烷基或C1-6-烷氧基；R3表示C1-6-烷基；
R4表示H或C1-6-烷基；
R5和R6各自独立地表示H或C1-6-烷基；
r的值为0-250；
s的值为0-20；
r+s的值至少是3；
t的值为0-10；
v的值为0-10；和
v+t的值至少是3；
n的值为1-6；
条件是s是0时，至少一个X是A。
2.权利要求1的化妆品用防晒组合物，其中A是式IIa或IIb的残基。
3.权利要求1或2的化妆品用防晒组合物，其中具有式IIa生色团残基的有机硅氧烷化合物与具有式IIb生色团残基的有机硅氧烷化合物的比是约1∶1-19∶1，优选约2∶1-9∶1，更优选约4∶1。
4.权利要求1-3中任一项的化妆品用防晒组合物，其中R是甲基。
5.权利要求1-4中任一项的化妆品用防晒组合物，其中R1和R2是H、甲氧基或乙氧基，或者R1和R2中的一个是H，另一个是甲基、甲氧基或乙氧基。
6.权利要求1-5中任一项的化妆品用防晒组合物，其中R3是甲基或乙基。
7.权利要求1-6中任一项的化妆品用防晒组合物，其中R4是H或甲基；R5和R6是H，n是1.
8.权利要求1-7中任一项的化妆品用防晒组合物，其含有在水相中的约0.5-5wt％的2-苯基苯并咪唑-磺酸或其盐，和至少一个脂相，包括约2-20wt％的式Ia的线性聚硅氧烷化合物，其中：
X表示甲基；
A表示式IIa或IIb的基团；
R表示甲基；
R1和R2表示H、甲氧基或乙氧基，或者R1和R2中的一个是H，另一个是甲基、甲氧基或乙氧基；
R3表示甲基或乙基；
R4表示H或甲基；
R5和R6表示H；
r值约是5-150；
s值约是2-10；
n的值是1。
9.权利要求8的化妆品用防晒组合物，其含有在水相中的约1-2wt％的2-苯基苯并咪唑-磺酸或其盐和至少一个脂相，包括约5wt％的式Ia线性聚硅氧烷化合物，其中
R1和R2表示H；
R3表示乙基；
R4表示H；
r是约为4的统计平均值；
s是约为60的统计平均值。
10.权利要求1-9中任一项的化妆品用防晒组合物，其中所述组合物另还含有常规的UV-A滤光剂和/或UV-B滤光剂。
11.权利要求1-10中任一项的化妆品用防晒组合物在紫外线吸收剂中的应用。
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