DE102006049039A1

DE102006049039A1 - Microcapsule for introducing substances into cosmetics

Info

Publication number: DE102006049039A1
Application number: DE200610049039
Authority: DE
Inventors: Gabriele Ohlberger; Arne Guder; Jürgen Dr. Wiedmann; Rainer Dr. Pommersheim
Original assignee: CAVIS MICROCAPS GmbH
Current assignee: CAVIS MICROCAPS GmbH
Priority date: 2006-10-13
Filing date: 2006-10-13
Publication date: 2008-04-17
Also published as: WO2008043841A3; WO2008043841A2

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf eine Mikrokapsel, die in Kosmetika eingearbeitet werden kann und zur Aufnahme unterschiedlicher Stoffe bestimmt ist, die als Wirk- oder Zusatzstoffe in kosmetischen Mischungen eingesetzt werden. Sie besteht aus einem vorzugsweise kugelförmigen Kern, der den Wirk- oder Zusatzstoff enthält und der von einer Hülle umgeben sein kann, die diesen Kern vollständig umschließt und so eine Kapsel bildet. Diese Kapsel kann durch mechanische Einwirkungen, wie beispielsweise Zerreiben beim Auftragen auf die Haut, zerstört werden, wodurch der eingeschlossene Wirk- oder Zusatzstoff freigesetzt wird.The invention relates to a microcapsule which can be incorporated in cosmetics and is intended to contain different substances which are used as active ingredients or additives in cosmetic mixtures. It consists of a preferably spherical core containing the active ingredient or additive and which may be surrounded by a shell which completely surrounds this core and thus forms a capsule. This capsule can be destroyed by mechanical effects such as abrasion when applied to the skin, thereby releasing the entrapped active ingredient or additive.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Mikrokapsel, die in Kosmetika eingearbeitet werden kann und zur Aufnahme unterschiedlicher Stoffe bestimmt ist, die als Wirk- oder Zusatzstoffe in kosmetischen Mischungen eingesetzt werden. Sie besteht aus einem vorzugsweise kugelförmigen Kern, der den Wirk- oder Zusatzstoff enthält und der von einer Hülle umgeben sein kann, die diesen Kern vollständig umschließt und so eine Kapsel bildet. Diese Kapsel kann durch mechanische Einwirkungen, wie beispielsweise Zerreiben beim Auftragen auf die Haut, zerstört werden wodurch der eingeschlossene Wirk- oder Zusatzstoff freigesetzt wird.The The invention relates to a microcapsule incorporated in cosmetics and is intended to absorb different substances, used as active ingredients or additives in cosmetic mixtures become. It consists of a preferably spherical core, which contains the active substance or additive and which is surrounded by a shell which completely surrounds this core and so on forms a capsule. This capsule can by mechanical effects, such as grinding when applied to the skin, be destroyed whereby the entrapped active ingredient or additive is released.

In der technologischen Praxis ist es häufig erforderlich, bestimmte Stoffe getrennt in Gemische einzubringen oder diese im Gemisch voneinander getrennt zu halten. Dies ist immer dann der Fall, wenn sich ausgewählte Komponenten des Gemisches erst ummittelbar vor dem Einsatz des Endproduktes mischen sollen oder dem Gemisch beigefügt werden sollen, da sie sich sonst zerstören oder das Produkt negativ beeinflussen würden. Ein sehr bekanntes Beispiel aus dem Alltag sind Zweikomponenten Kleber oder Spachtelmassen, bei denen der Härter erst kurz vor der Anwendung dem Kleber beigemischt wird.In Technological practice often requires certain Separate substances into mixtures or separate them in a mixture to keep. This is always the case when selecting components of the mixture only immediately before the use of the final product should be mixed or added to the mixture since they are otherwise destroy or negatively affect the product. A very well known example from everyday life are two-component adhesives or fillers, where the hardener is added to the adhesive just before use.

Auch wenn es im Normalfall problemlos möglich ist, die beiden Komponenten in getrennten Gefäßen aufzubewahren und erst kurz vor der Anwendung das fertige Gemisch zuzubereiten, so geht in der letzten Zeit der Trend immer mehr zu gebrauchsfertigen Mischungen, bei denen die eine Komponente im Gemisch bis zum Gebrauch isoliert ist.Also if it is usually possible without problems, the two components keep in separate containers and only shortly before the application to prepare the finished mixture, So in recent times, the trend is more and more ready for use Mixtures in which the one component in the mixture until use is isolated.

Auch in der kosmetischen Industrie ist dieser Trend zu erkennen. Hier kommen allerdings zu den rein anwendungstechnischen Gesichtspunkten häufig Marketingaspekte hinzu, z. B. wenn es darum geht, einzelne Komponenten im Gemisch optisch sichtbar getrennt zu halten.Also This trend can be seen in the cosmetics industry. Here However, come to the purely application-technical point of view often Marketing aspects added, z. When it comes to individual components visually visibly separated in the mixture.

Beobachtet man die Entwicklungen der letzten Zeit, so kann man feststellen, dass immer mehr Firmen kosmetische Produkte mit sogenannten im Gemisch enthaltenen verkapselten Zusätzen anbieten. Meistens handelt es sich hier um Zwei-Phasen Systeme, bei denen eine Komponente in einer Grundmatrix dispergiert ist, was dem Produkt das Aussehen eines Gels verleiht, das Mikrokapseln enthält.observed one the developments of the last time, one can say that more and more companies are using cosmetic products with so-called mixed contained encapsulated additives to offer. Mostly these are two-phase systems, where a component is dispersed in a matrix, which gives the product the appearance of a gel, the microcapsules contains.

Bei derartigen Produkten kann man nicht von Mikrokapseln sprechen, obwohl dieser Begriff oft in der Werbung für diese Erzeugnisse auftaucht. Es gibt jedoch auch Produkte, die „echte" Mikrokapseln enthalten.at Such products can not be said to be microcapsules, though This term often appears in advertising for these products. However, there are also products that contain "real" microcapsules.

In der Fachliteratur sind eine ganze Reihe solcher Kapseln für den Einsatz in Kosmetika beschrieben. So beschreibt beispielsweise die US Patentanmeldung US 6,669,962 eine auf Stärke basierende Mikrokapsel für kosmetische aber auch andere Wirkstoffe. Diese Kapseln werden durch Einrühren eines lipophilen Materials in eine Polisaccharid-Lösung erzeugt. Die fertigen Partikel werden dann durch Verdünnen und Waschen der Emulsion mit einem geeigneten Lösungsmittel daraus abgetrennt. Aufgrund der Struktur der Kapseln ist anzunehmen, dass nur eine sehr eingeschränkte Anzahl von Wirkstoffen darin eingebracht werden können und dass die mechanische Stabilität der Partikel für viele Anwendungen nicht ausreichend ist.The specialist literature describes a whole series of such capsules for use in cosmetics. For example, describes the US Patent Application US 6,669,962 a starch-based microcapsule for cosmetic but also other active ingredients. These capsules are produced by stirring a lipophilic material into a polysaccharide solution. The finished particles are then separated therefrom by dilution and washing of the emulsion with a suitable solvent. Due to the structure of the capsules, it can be assumed that only a very limited number of active ingredients can be incorporated therein and that the mechanical stability of the particles is not sufficient for many applications.

Die US- Patentanmeldung US 6,869,599 hat eine spezielle Mischung für kosmetische Anwendungen z. B. Make-up, Lippen usw. zum Gegenstand. in dieser Mischung sind Partikel dispergiert, die aus einem geschmeidigeren äußeren Material bestehen, in dessen Inneren sich ein zweites, amorphes Material befindet. Eine solche Dispersion soll den Handlingskomfort und die Verweilbeständigkeit der Kosmetika verbessern. Eine Beladung der Partikel mit speziellen Wirkstoffen ist nicht oder nur sehr eingeschränkt möglich.The U.S. Patent Application US 6,869,599 has a special mixture for cosmetic applications z. As make-up, lips, etc. the subject. In this mixture particles are dispersed, which consist of a smoother outer material, inside which a second, amorphous material is located. Such a dispersion is said to improve handling comfort and residence retention of the cosmetics. A loading of the particles with special active substances is not possible or only to a very limited extent.

In der US Patentanmeldung US 6,979,467 wird eine Kapsel beschrieben, die mit ausgesuchten Wirkstoffen beladen und in Kosmetika eingearbeitet werden kann. Sie besteht aus einer Matrix, die durch Erhitzen und anschließendem Dispergieren eines Agarose-Alginat-Gemisches in einem Bad aus kaltem Öl erzeugt wird. Die so entstandenen Partikel werden anschließend mit einer Chitosan-Lösung behandelt. Aufgrund der Tatsache, dass die Matrixsubstanz erst erhitzt werden muss, kann davon ausgegangen werden, dass diese Kapseln für temperaturempfindliche Wirkstoffe nicht in Frage kommen.In the US Patent Application US 6,979,467 describes a capsule that can be loaded with selected active ingredients and incorporated into cosmetics. It consists of a matrix which is produced by heating and then dispersing an agarose-alginate mixture in a bath of cold oil. The resulting particles are then treated with a chitosan solution. Due to the fact that the matrix substance has to be heated first, it can be assumed that these capsules are not suitable for temperature-sensitive active substances.

Die PCT Anmeldung WO 01/64329 beschreibt eine Kapsel, die aus einer Alginat-Marix besteht, in der eine zweite, ölige Phase dispergiert ist. Die Matrix ist von einer mehrlagigen Hüllmembran umgeben. Obwohl die beschriebene Kapsel nicht primär für den Einsatz in Kosmetika gedacht ist, bietet ein solches System eine Reihe von Vorteilen bei der Verkapselung von Stoffen für kosmetische Gemische. Insbesondere ist sie auch für die Verkapselung empfindlicher Zusätze geeignet.The PCT application WO 01/64329 describes a capsule consisting of an alginate marix in which a second oily phase is dispersed. The matrix is surrounded by a multi-layered envelope membrane. Although the described capsule is not primarily intended for use in cosmetics, such a system offers a number of advantages in the encapsulation of substances for cosmetic mixtures. In particular, it is also suitable for the encapsulation of sensitive additives.

Hiervon ausgehend liegt der Erfindung das Problem zugrunde eine Kapsel zu erzeugen, die die Vorteile von WO 01/64329 nutzt und dieses System auf kosmetische Anwendungen hin optimiert. Gleichzeitig soll ihre mechanische Festigkeit so einstellbar sein, dass sie in technischen Prozessen eingesetzt und durch einfache mechanische Einwirkungen (Auftragen auf die Haut) zerstört werden kann. Die Kapsel soll in einer Vielzahl von Medien verwendbar sein und diese nicht durch Ausbluten kontaminieren.On this basis, the invention is based on the problem of producing a capsule, which has the advantages of WO 01/64329 and optimizes this system for cosmetic applications. At the same time their mechanical strength should be adjustable so that they are used in technical processes and can be destroyed by simple mechanical actions (application on the skin). The capsule should be usable in a variety of media and not contaminate it by bleeding.

Erfindungsgemäß wird das Problem dadurch gelöst, dass eine Kapsel hergestellt wird, in deren Inneren, also in deren Kern, sich sowohl wasserlösliche als auch wasserunlösliche Bestandteile befinden, die mit einem Öl oder Fett kombiniert sind. Durch die Kombination dieser Komponenten mit einer Matrixsubstanz, die durch Fällen geliert, können Partikel erzeugt werden, die zusätzlich beschichtet werden können. Dadurch erhält man ein System, das sehr flexibel auf die Erfordernisse der späteren Formulierung eingestellt werden kann.According to the invention Problem solved by that a capsule is produced, in the interior, ie in the Core, itself both water soluble also water-insoluble Components that are combined with an oil or fat. By combining these components with a matrix substance, by cases gelled, can Particles are generated in addition can be coated. This preserves one a system that is very flexible to the requirements of the later formulation can be adjusted.

Der Kerngedanke der Erfindung besteht demnach darin, durch bestimmte Kombinationen von Feststoffen, Ölen, Fetten und einem Matrixgel, eine Kapsel zu erzeugen, die mit einer Membranhülle versehen ist und die mit unterschiedlichen Wirk- oder Zusatzstoffen beladen werden kann. Durch Verändern des Verhältnisses der Basiskomponenten zueinander kann die Kapsel sehr flexibel auf die Erfordernisse des Wirkstoffes, aber auch auf die der Mediums eingestellt werden, in das sie später verbracht wird. Gleichzeitig kann ihre mechanische Stabilität so verändert werden, dass sie sich einerseits gut z. B. in Cremes einarbeiten lässt, andererseits aber auch leicht auf der Haut zerrieben werden kann, wodurch der Wirk- oder Zusatzstoff auf der Haut freigesetzt wird.Of the The core idea of the invention is therefore, by certain Combinations of solids, oils, Fats and a matrix gel to produce a capsule with a membrane shell is provided and with different active ingredients or additives can be loaded. By changing of the relationship the base components to each other, the capsule very flexible the requirements of the active substance, but also on the medium to be hired, into which she is later spent. simultaneously can their mechanical stability so changed be that they are good on the one hand z. B. incorporated into creams leaves, On the other hand, it can also be easily rubbed on the skin whereby the active ingredient or additive is released on the skin.

Auf diese Weise können sowohl Feststoffe als auch Flüssigkeiten, aber auch Mikroorganismen verkapselt werden, wobei der zu immobilisierende Stoff z. B. in der mit Wasser nicht mischbaren Phase enthalten ist. Dies kann in Form einer Suspension im Falle eines Feststoffes oder einer Emulsion oder Lösung im Falle einer Flüssigkeit sein. Der zu immobilisierende Stoff kann aber auch in der Matrix der Kapsel enthalten sein.On this way you can both solids and liquids, but also microorganisms are encapsulated, wherein the substance to be immobilized z. B. is contained in the water-immiscible phase. This can be in the form of a suspension in the case of a solid or a Emulsion or solution in the case of a liquid be. The substance to be immobilized can also be in the matrix be included in the capsule.

Diese Kapsel ist demnach wie folgt aufgebaut: Der Kapselkern besteht aus einem Grundgemisch aus dem eine Matrix gebildet wird. Dieses Grundgemisch besteht aus Kieselerde (Feststoff) und Ca-Alginat (Matrix), das zusätzlich Stärke (Dichteregulator) und Lecithin (Emulgtor) sowie ein darin dispergiertes Öl oder Fett enthält. Der zu immobilisierende Stoff ist entweder in der Matrixsubstanz selbst oder in dem Öl oder Fett enthalten.These Capsule is therefore structured as follows: The capsule core consists of a basic mixture of which a matrix is formed. This basic mixture It consists of silica (solid) and Ca alginate (matrix), the additionally Strength (Density regulator) and lecithin (Emulgtor) and an oil or fat dispersed therein contains. The substance to be immobilized is either in the matrix substance even or in the oil or contain fat.

In allen anderen Fällen, bei denen z. B. eine bestimmte mechanische Stabilität oder eine andere Eigenschaft der Kapsel eingestellt werden soll, ist es vorteilhaft, den Kapselkern mit einer zusätzlichen Membran zu umgeben. Diese Membran kann aus einem Polyelektrolytkomplex bestehen, der in mehreren Lagen aufgebracht werden kann. Derartige Polyelektrolytkomplexe werden aus dem Zusammenwirken eines Polyanion und Polykations gebildet. Als Polyanion sind vorteilhaft wasserlösliche Zellulosederivate wie z. B. Carboxymethylcellulose, Cellulosesulfat oder auch Pectine, Alginate aber auch synthetische Polymere wie Polyacryl- oder Polymethacrylsäuren usw. zu verwenden. Als Polykation kommen vor allem Naturstoffe wie Chitosan aber auch synthetische Polymere wie Polyethylenimin oder Polydiethyldiallyl-ammoniumchlorid in Betracht. Der Beschichtungsvorgang kann so gesteuert werden, dass bereits durch die Beschichtung selbst der Kapselkern an mechanischer Stabilität verliert. Dadurch kann die Kapsel leichter durch mechanische Einwirkungen zerstört werden.In all other cases, where z. B. a certain mechanical stability or a other property of the capsule is to be set, it is advantageous the capsule core with an additional membrane to surround. This membrane may consist of a polyelectrolyte complex, which can be applied in several layers. Such polyelectrolyte complexes are formed by the interaction of a polyanion and polycation. As the polyanion are advantageously water-soluble cellulose derivatives such as z. As carboxymethylcellulose, cellulose sulfate or pectins, Alginates but also synthetic polymers such as polyacrylic or polymethacrylic acids, etc. to use. As a polycation come mainly natural substances such as chitosan but also synthetic polymers such as polyethyleneimine or polydiethyldiallyl-ammonium chloride into consideration. The coating process can be controlled so that already by the coating itself the capsule core to mechanical stability loses. As a result, the capsule can be easily destroyed by mechanical effects.

Für bestimmte Anwendungen, wie z. B. bei Kosmetika ist es erforderlich, die mechanische Stabilität, also die Belastung bei der die Kapsel zerstört wird und den eingeschlossenen Wirkstoff freigibt, gezielt einzustellen. Dies kann einerseits durch eine Veränderung des Verhältnisses der Matrixkomponenten des Kerns oder eine gezielte Auswahl der Polymere und Schichtenanzahl der Hülle erfolgen. Zusätzlich kann aber auch in manchen Fällen in einem weiteren Verfahrensschritt die Matrix des Kapselkerns nach der Beschichtung wieder rückverflüssigt werden. Die gesamte mechanische Stabilität wird in diesem Fall der Kapsel nur noch von der Kapselhülle verliehen. Dies kann beispielsweise so erfolgen, indem man als Matrixmaterial Na-Alginat wählt, dass durch eine Fällung in der Lösung eines mehrwertigen Metallions geliert. Diese Gelierung kann nach der Beschichtung rückgängig gemacht werden, indem man die Kapsel z. B. einer Na-Citratlösung aussetzt.For certain Applications, such as As in cosmetics, it is necessary to mechanical Stability, So the stress at which the capsule is destroyed and the enclosed Active substance releases to adjust specifically. This can be done by one hand a change of the relationship the matrix components of the core or a targeted selection of the polymers and layer number of the shell respectively. additionally But it can also be done in some cases in a further process step, the matrix of the capsule core the coating to be reliquefied again. The entire mechanical stability In this case, the capsule is only lent from the capsule shell. This can be done, for example, by using as a matrix material Selects Na alginate, that by a precipitation in the solution gelled a polyvalent metal ion. This gelation can after undone the coating be, by the capsule z. B. exposes a Na citrate solution.

Ausführungsbeispiel:Embodiment:

Eine Kapsel, wie in der Erfindung beschrieben kann wie folgt hergestellt werden:
Ca. 10 g Kieselerde werden ca. 70 g Wasser beigemischt. Anschließend werden ca. 1,5 g Na-Alginat langsam zugerührt. Nach vollständigem Auflösen des Na-Alginats wird ein Gemisch aus ca. 15 g Sonnenblumenöl, ca 1 g Stärke und 1 g Lecithin zugefügt und so lange gerührt, bis daraus eine gleichmäßige Emulsion entstanden ist. Der zu verkapselnde Wirkstoff wird entweder dem Öl vorher beigemischt oder anschließend der fertigen Emulsion. Diese Emulsion wird in ein 1 %-iges Fällbad aus CaCl2 getropft, wodurch Gelpartikel entstehen. Diese Gelpartikel werden danach durch abwechselndes Umspülen mit einer verdünnten Polykation und Polyanion Lösung beschichtet, wie in WO 01/64329 beschrieben. Nach Bedarf können die beschichteten Partikel z. B. mit einer verdünnten NaCl oder NaCitrat Lösung gewaschen werden. Dadurch kann deren mechanische Stabilität nachträglich verändert werden.A capsule as described in the invention can be prepared as follows:
Approximately 10 g of silica are mixed with about 70 g of water. Then approx. 1.5 g of sodium alginate are stirred in slowly. After complete dissolution of the Na alginate, a mixture of about 15 g of sunflower oil, about 1 g of starch and 1 g of lecithin is added and stirred until it has formed a uniform emulsion. The active substance to be encapsulated is added beforehand either to the oil or subsequently to the finished emulsion. This emulsion is dropped into a 1% precipitating bath of CaCl 2 to form gel particles. These gel particles are then coated by alternately rinsing with a diluted polycation and polyanion solution, as in WO 01/64329 described. If necessary, the coated particles z. B. be washed with a dilute NaCl or NaCitrate solution. As a result, their mechanical stability can be changed later.

Claims

Microcapsule, in particular for use in cosmetics with a globular core containing the substance to be immobilized and a shell enclosing it, characterized in that the capsule core contains, in addition to the substance to be encapsulated, at least one gelable matrix substance, a solid, a fat or oil and an emulsifier and a Density control substance contains the fact that the substance to be immobilized is completely enclosed by fat or oil in the interior of the matrix, that the substance to be immobilized may be contained directly inside the matrix, that the capsule core may be surrounded by a multi-layered shell surrounding it completely in that the sheath contains at least one layer which is covalently and / or electrostatically bonded to the adjacent underlying and / or overlying layer, such that at least one layer of the sheath is formed both by complex formation and by coating.

Microcapsule according to claim 1, characterized that the substance that forms the core matrix is a substance that can be dropped from the means of a precipitation by ionic or a temperature gradient spherical particles are formed can.

Microcapsule according to claim 1 or 2, characterized that they are after introduction into a preferably creamy medium slight mechanical impact can be destroyed.

Microcapsule according to Claims 1 to 3, characterized that the substance immobilized in the capsule upon destruction of the Capsule is released.

Microcapsule according to Claims 1 to 4, characterized that strength the mechanical action required to destroy the capsule is over the change of ratio the matrix substances of the capsule core are influenced to one another can.

Microcapsule according to Claims 1 to 5, characterized that strength the mechanical action required to destroy the capsule, is influenced by the structure and nature of the capsule membrane can be.

Microcapsule according to Claims 1 to 6, characterized that strength the mechanical action required to destroy the capsule is, by belated Wash the capsule with saline solutions can be influenced.

Microcapsule according to Claims 1 to 7, characterized that all substances that make up it are approved for cosmetic applications.